Những giải pháp công nghệ hiệu quả thi công Tổ hợp nhà ở tại thành phố Khimki - Tỉnh Matxcơva, LB. Nga

Tổ hợp nhà ở (xem ảnh) đang được xây dựng gồm có các khối nhà sau đây: - Khối nhà A - Tòa nhà tháp ở phía sau cao 23 tầng, gồm 189 căn hộ dùng để ở; - Khối nhà B- gồm 185 căn hộ có số tầng thay đổi từ 9 đến 19 tầng ở phía trước của tổ hợp; - Khối nhà C- Là ga ra ô tô 2 cấp gồm có các khối và không gian với các phòng có chức năng xã hội công cộng và kỹ thuật.

Cấu tạo chung của Khối nhà A theo phương thẳng đứng gồm: Tầng trệt (tầng ngầm) là tầng kỹ thuật có độ cao tối thiểu; tầng 1 (ngang cốt mặt đất) gồm có tiền sảnh, phòng thường trực) và các phòng dành làm văn phòng; từ tầng thứ 3 tới tầng 23 là các tầng để ở; tầng 24 là tầng kỹ thuật (thông gió, phòng đặt động cơ của các thang máy).

Tầng điển hình của khối nhà A gồm có 2 đơn nguyên, được nối với nhau bằng một nút các hệ thống hạ tầng thông tin liên lạc theo phương thẳng đứng. Trên mỗi tầng có 9 căn hộ. Tất cả các căn hộ đều có các hướng đông, tây hoặc nam. Phòng bếp rộng trên 10 m2. Kết cấu khung tạo ra khả năng liên kết hoặc bố trí lại các căn hộ trong nhà. Trong phương án thiết kế cơ bản thì số lượng các căn hộ 1 phòng, 2 phòng và 3 phòng trên mỗi tầng là như nhau- đều bằng 3. Trong tất cả các căn hộ đã xem xét thiết kế các lô gia lồng kính (là cửa thoát hiểm thứ hai). Tổng diện tích các căn hộ trên mỗi tầng bằng 764,8 m2, có 2 cầu thang thoát hiểm. Hệ thống thông tin liên lạc thẳng đứng được bảo đảm bằng 2 thang máy chở khách, có sức nâng 400 kg và 2 thang máy nâng vật nặng có sức nâng 630 kg.

Khối nhà B gồm có 5 đơn nguyên thông chiều rộng, bố trí dọc theo trục chữ S và có số tầng khác nhau(tương ứng bằng 19, 14, 9, 9 và 10 tầng).

Tầng ngầm được chia làm 2 phần theo chiều dọc: bên ngoài là phần kỹ thuật, bên trong là phần gara.

Trên tầng 1 là các cửa vào nhà ở và các chỗ đỗ xe ô tô, cũng như đi xuống tầng ngầm để xe ô tô.

Tầng thứ 2, cũng giống như trong khối nhà A, là tầng kỹ thuật, có các cầu thang thoát hiểm ra mái của ga ra và ra sân. Ngoài ra, chúng còn bảo đảm sự liên lạc giữa tiền sảnh với cầu thang chính và sân.

Khối nhà C cấu tạo gồm 3 cấp: các tầng dưới ngầm, trên mặt đất và sân trên mái nhà.

Tầng thấp nhất toàn bộ là ga ra và các phòng kỹ thuật, tầng trên cùng ngoài các chỗ đỗ xe và các phòng kỹ thuật còn có một số cửa hàng với tổng diện tích bằng 1083 m2.

Ga ra gồm có 5 ngăn chứa được 66, 69 và 58 xe ở tầng ngầm và 43, 58 xe ở tầng trên cùng. Diện tích mỗi ngăn nhỏ hơn 3000 m2.

Dưới đây là các quá trình thi công xây dựng Tổ hợp nhà ở này:

1. Đã tiến hành khảo sát địa chất công trình vị trí xây dựng tổ hợp nhà một cách thận trọng.

Mặt cắt địa chất nền của công trình thiết kế được nghiên cứu khảo sát tới độ sâu 25 m. Đất ở khu vực đặt móng và hệ thống thông tin liên lạc có hoạt tính ăn mòn yếu và trung bình đối với thép, hoạt tính ăn mòn yếu và trung bình đối với bê tông mác W4 theo độ chống thấm nước. Dựa trên quan điểm phát triển các quá trình địa chất(tạo cactơ-sufozion), thì địa bàn xây dựng tổ hợp nhà này là không nguy hiểm.

2. Nghiên cứu lựa chọn các giải pháp kết cấu

Đã sử dụng sơ đồ khung để tính toán kết cấu của nhà: Khung liên kết không gian có các vách(điaphragma) cứng. Độ bền (cường độ) và độ ổn định của nhà được bảo đảm bằng sự làm việc kết hợp của các cột, sàn và các vách cứng thẳng đứng. Các vách cứng là các tường lồng cầu thang, là các tường giữa các căn hộ và các tường lồng thang máy. Bước cột của khung nhà theo phương dọc và ngang rộng từ 3 đến 5,6 m.

Các kết cấu móng được chọn dựa trên các kết quả khảo sát địa chất công trình và so sánh các phương án khác nhau, đã chọn kết cấu móng cọc bê tông cốt thép cho khối nhà A với tải trọng tính toán trên mỗi cọc không lớn hơn 70 tấn và chọn các tấm bê tông cốt thép liền khối cho khối nhà B và C.

Các cột của khung và các vách cứng truyền tải trọng trực tiếp lên các đài cột (khối nhà A) hay vào các tường tầng ngầm(khối nhà B). Đối với các cột, tường, sàn tầng ngầm, đã sử dụng bê tông nhóm B25.

Các tường ngoài (cao hơn tầng ngầm) có nhiều lớp chịu tải bản thân được đỡ trên các tấm sàn theo mỗi tầng. Độ kháng nhiệt của kết cấu tường (nhiệt trở) không nhỏ hơn R=3,14 m2. oC/W. Lớp ngoài tường được ốp gạch, là lớp bảo vệ chống tác động của môi trường khí quyển. Lớp giữa là lớp cách nhiệt làm bằng các khối (blốc) bê tông bọt dày 340 mm, có dung trọng 400 kg/m3, có hệ số truyền nhiệt bằng 0,11 W/m2.oC. Tường bằng gạch liên kết với các khối bê tông bọt bằng các mạch mềm từ lưới mạ kẽm 5 x 5. Lớp bên trong bằng vữa xi măng cát dày 30 mm Tại các vị trí giao nhau giữa các tường ngoài và cột của bộ khung chịu lực và các sàn, người ta đặt các tấm cách nhiệt cứng.

Các cột cao 3,3 m có tiết diện 200 x 700 mm, đôi khi là 200 x 400 mm, cho phép đưa chúng vào hệ thống tường và vách ngăn. Mác bê tông cột bằng B25. Trong tòa nhà tháp, tiết diện các cột tầng ngầm, tầng 1, tầng 2, tầng 3 bằng 300 x 900 mm.

Tại các vị trí chuyển tiếp từ vùng nhiệt độ dương xung quanh các cột của khung được bố trí cách nhiệt bằng tấm bọt xốp lên tới độ cao của tầng liền kề.

Sàn trong nhà bằng bê tông cốt thép liền khối(không có rầm) dày 180 mm. Mác bê tông sàn bằng B22,5. Theo chu vi tường ngoài có lắp các tấm cách nhiệt cứng.

Mái nhà phẳng có tầng áp mái. Hệ thống thoát nước bố trí bên trong nhà. Trên mái có lớp cách nhiệt bằng tấm chất dẻo bọt URSA. Cách nước được làm bằng 3 lớp “filizola”.

Kết cấu của nền dày 6 cm được áp dụng đối với các tầng cao hơn tầng 1. Độ dày của nền tầng 1 bằng 19 cm. Độ cách âm của các nền được đảm bảo bằng một lớp vật liệu cách âm bằng “Etafoam” dày 5-10 mm.

Đã đặc biệt chú ý tới các giải pháp tiết kiệm năng lượng. Nhiệt trở của lớp cách nhiệt cho các ô cửa sổ lên tới RoTP ≥ 0,56m2.oC/W.

Các lồng thang máy, tường của lồng cầu thang và các mảng cứng(điaphragma) thẳng đứng được làm bằng bê tông cốt thép đổ liền khối, mác bê tông bằng B22,5, thi công bằng ván khuôn leo.

Đối với ga ra ô tô ngầm thì kết cấu chịu lực thẳng đứng chủ yếu là các tường bê tông cốt thép đổ liền khối dày 20 cm. Các tường này cũng đảm bảo độ cứng và độ ổn định cho toàn bộ tòa nhà ga ra. Tại các vị trí tiếp giáp giữa ga ra ngầm với tòa nhà ở và tại đoạn cuối bên trong ga ra có bố trí các trụ đỡ bằng cột bê tông cốt thép liền khối tiết diện 40 x 40 cm. Chiều cao của tầng bằng 2,6 m. Bước tường chịu lực bằng 3 m. Đối với tường và cột sử dụng bê tông mác B22,5.

Sàn của ga ra làm bằng bê tông cốt thép liền khối có các rầm thành phía dưới, bước rầm bằng 6,6 m.

Tính đến vị trí của mức nước ngầm khi xây dựng tất các các phần thấp dưới mặt đất, đã sử dụng vật liệu cách nước dạng keo, đối với các móng nhà sử dụng bê tông mác W6 theo độ chống thấm nước.

Xung quanh tổ hợp nhà đã xây dựng một hệ thống thoát nước vòng quanh chân tường nhà, ở phía dưới khu vực ga ra, nước được thoát ra hệ thống thoát nước mưa của thành phố.

Để đảm bảo chất lượng thiết kế thì tất cả các quá trình công nghệ được thực hiện theo các yêu cầu thiết kế công tác thi công. Dưới đây là các quá trình công nghệ chính ảnh hưởng chủ yếu đến chất lượng công tác chu trình 0, tới sự gìn giữ các ngôi nhà bên cạnh và tới các biến dạng không đều của móng có thể xảy ra của các công trình được xây dựng và các công trình hiện có.

Đặc biệt chú ý tới chất lượng thi công công tác đất. Đào các hố móng tiến hành bằng các máy đào đất có dung tích gầu 1,2 m3 (công ty Hitachi), đất được vận chuyển ra khỏi công trường để sử dụng cho việc san lấp sau này.

Công tác đóng cọc được thực hiện sau khi thử nghiệm tĩnh tải và hoạt tải đối với các cọc đóng bằng búa điezen C-330.

Đã tiến hành những ngiên cứu sự ảnh hưởng của dao động đất khi đóng các cọc bê tông cốt thép tới ngôi nhà 5 tầng xây gạch ở bên cạnh. Đã sử dụng trạm đo chấn động ít kênh di động để giải quyết các bài toán chấn động công trình và quy hoạch chấn động theo khu vực nhỏ.

Các số đo được xác định bằng các máy đo chấn động CM-3KB (có 3 bộ cảm biến tại mỗi điểm- 1 đặt thẳng đứng và 2 đặt nằm ngang) và một cảm biến 3 bộ phận KMB, trong đó sử dụng các linh kiện nhạy cảm từ các máy đo chấn động CB-5, nhưng 3 bộ phận được lắp đặt trong cùng một kết cấu.

Theo phương pháp thử ghi vi chấn động của đất ở gần điểm đóng cọc, đã ghi được các dao động ở khu vực “yên tĩnh” và khu vực “đóng cọc” với sự trợ giúp của các thiết bị CM-3KB và KMB. Phương của các trục được quy định là X- phương nằm ngang, trên điểm nguồn; Y-phương nằm ngang, điểm giao nhau và Z-phương thẳng đứng. Các cuộc đo được tiến hành trên mặt đất, trên tầng 1 và tầng 8.

Để đánh giá được sự tác động va đập do đóng cọc theo chiều cao của nhà, đã so sánh các quang phổ ghi được trên mặt đất, trên tầng 1 và tầng 8 theo cùng một phương thẳng đứng là lồng thang máy. Phân tích các quang phổ cho thấy:

- Các mức dao động, đặc trưng cho đơn vị va đập-dải rộng lớn nhất với tần số ở tâm bằng 10 hz, khi chuyển tiếp tín hiệu từ đất lên nhà có sự thay đổi như sau: Trên tầng 1 các mức giảm chừng 3 lần (theo công suất) lên tất cả các bộ phận so với các giá trị này trên mặt đất; Trên tầng 8, các thành phần nằm ngang cũng giống như trên tầng 1, còn thành phần thẳng đứng thì tăng lên khoảng gấp 2 lần so với trên mặt đất và 5 lần so với tầng 1.

- Theo tần số có các điểm cực đại thấp tần liên quan đến nhịp độ đập búa, không đi qua nhà trừ tần số lớn nhất(pic) bằng 2 hz, xuất hiện ở dạng kích thích các dao động riêng của nhà.

- Các tác động va đập trên tầng 1, trên thực tế không kích động những dao động riêng, nhưng chúng lại xuất hiện trên tầng 8.

Những nghiên cứu khảo sát chứng tỏ rằng, tại tầng trên cùng của nhà tác động chủ yếu do các va đập khi đóng cọc gây ra xuất hiện trên các tần số đặc trựng cho va đập, trong khi đó diễn ra sự kích thích các dao động trên tần số riêng của nhà.

Đã tiến hành đo tại các điểm tác động có khả năng lớn nhất. Sự kích thích dao động trong nhà trên các tần số tương đối cao (gần 10 hz) có thể dẫn đến các hiện tượng cộng hưởng đối với các chi tiết kết cấu riêng của nhà, đặc biệt đối với các công-xon. So sánh các số liệu thu được trên ban-công và bên trong tầng 8 của nhà, thấy sự khác nhau chủ yếu là ở lực dao động trên tần số 20 hz trên ban-công.

Các số liệu thú vị thu được khi nghiên cứu sự phân bố tác động theo mặt bằng của nhà. Những đo đạc được tiến hành tại các điểm khác nhau trên tầng 1. Đã xác định được rằng trên các điểm khác nhau của mặt bằng dao động của nhà, gây ra bởi các tác động đóng cọc, trên thực tế là như nhau về hình dạng và cấp quang phổ. Những khác nhau lớn nhất xuất hiện trong bộ phận ghi các dao động ngang khối nhà (hướng tới điểm phát tín hiệu).

So sánh các số liệu đo các tác động rung đối với ngôi nhà hiện có tại các vị trí khác nhau của nhà theo chiều cao, trên mặt bằng ở độ xa khác nhau so với vị trí đóng cọc, đã cho phép xác định được như sau:

- Các tác động khi đóng cọc tạo ra một trường dao động trong nhà, gồm có phần xung và kích thích dao động trên các tần số riêng của nhà. Các dao động xung là thành phần chủ yếu được kích thích trên các tần số riêng đối với bậc yếu hơn. Đã xác định được rằng biên độ dao động khác nhau theo giải pháp khối không gian và kết cấu, những khác nhau lớn nhất quan sát thấy theo chiều cao và trên các điểm tập trung ứng suất.

- Trên tầng 1, quan sát thấy sự yếu dần của dao động (theo vận tốc gần gấp đôi) so với đất, còn trên tầng cao nhất của nhà thì các tác động va đập được đặc trưng bằng sự tăng vận tốc chừng gấp đôi so với đất, khác so với tầng trên cùng và tầng dưới cùng- gấp khoảng 4-5 lần.

- Sự phân tích tổng hợp các kết quả thu được cho thấy rằng, việc thi công đóng cọc sẽ không gây ra lún nền đất và biến dạng quá mức trong các kết cấu của nhà. Đã quyết định tiếp tục công việc đóng cọc. Bằng phương pháp này đã đóng thành công toàn bộ 560 cọc.

- Khi xây dựng nhà, việc đổ bê tông tất cả các dạng kết cấu được tiến hành với việc sử dụng các ô tô trộn bê tông(ABC-7), các máy bơm bê tông cố định của Putzmeister BSA-1407-D và hệ ván khuôn mô đun của Công ty DALLI của Đức.

Do một phần công việc phải tiến hành vào mùa đông, nên đã áp dụng phương pháp hiệu quả sấy nóng bê tông trong kết cấu. Phương pháp sấy bằng điện đảm bảo chất lượng hơn cả. Sấy nóng bê tông đến khi đạt được 70% cường độ thiết kế: Bê tông sấy nóng tới 40 độ trong thời gian 12-16 giờ, sau đó giữ ở nhiệt độ này 36-48 giờ và giảm nhiệt độ trong 12-24 giờ. Đã nghiên cứu áp dụng phương pháp đặc biệt có tính đến những đặc điểm kết cấu chịu lực của ngôi nhà, các phương pháp và điều kiện thi công bê tông và kiểu ván khuôn được dùng. Xác định cường độ bê tông ở các thời điểm bảo dưỡng khác nhau. Kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp không phá hoại(NDT). Cho tới khi hoàn thành công việc xây dựng, đã không phát hiện trường hợp nào bê tông cường độ thấp. Bê tông cho thêm phụ gia C-3 (5% khối lượng xi măng) và phụ gia chống đóng băng nitrat natri (2% khối lượng xi măng).

Đã ứng dụng thành công phương pháp hiệu quả sử dụng các polyme hòa tan trong nước để tránh mất nước cho bê tông vào mùa hè.

Đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng và cường độ bê tông khi chuẩn bị hỗn hợp bê tông, trong giai đoạn đổ, bảo dưỡng và tháo dỡ khuôn. Đã áp dụng nhiều biện pháp tổ chức thi công bê tông hữu hiệu, nhằm đẩy nhanh tiến độ thi công và đảm bảo chất lượng theo yêu cầu thiết kế tổ hợp nhà.

Đinh Bá Lô  (Nguồn tin: T/C “Xây dựng nhà ở” Nga N12/2005)

Theo IBuild

Viết và chia sẻ bình luận: Like để cập nhật các bài viết qua facebook. Cảm ơn bạn đã ghé thăm, ủng hộ!

About Đoàn Ngọc Tứ

Đoàn Ngọc Tứ chào mừng bạn tới với website và cảm ơn bạn đã ủng hộ trang này.