NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG ÁN VẬN CHUYỂN LÊN CAO TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của nhà cao tầng và siêu cao tầng trong nước là một thách thức lớn đối với các nhà thầu khi tiến hành thiết kế biện pháp thi công, đặc biệt là lựa chọn phương án vận chuyển lên cao trong thi công nhà cao tầng.
Vấn đề khó khăn cần phải giải quyết: cao trình và khối lượng vận chuyển thẳng đứng lớn, lưu lượng dày đặc, quy cách, số lượng vật liệu xây dựng và thiết bị lớn, công nhân lên xuống nhiều, lưu lượng đi lại cao,thời gian thi công gấp, mặt trận công tác phức tạp và nặng nề…
Đề tài nghiên cứu đưa ra các phương án vận chuyển lên cao cho nhà cao tầng BTCT đổ tại chỗ với mục đích nhằm tối ưu phương pháp vận chuyển, giảm chi phí, nâng cao chất lượng và đẩy nhanh tiến độ thi công cũng như an toàn lao động cho công tác vận chuyển lên cao trong thi công nhà cao tầng tại khu vực TP Đà Nẵng.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nêu lên các yếu tố ảnh hưởng đến việc vận chuyển lên cao trong thi công nhà cao tầng .
Lựa chọn các máy móc phục vụ thi công vận chuyển lên cao
Lựa chọn các phương án kết hợp vận chuyển nguyên vật liệu lên cao trong thi công nhà cao tầng ở khu vực TP Đà Nẵng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Các thiết bị máy móc vận chuyển lên cao (cần trục tháp, máy vận thăng, máy bơm bê tông …)
Phạm vi nghiên cứu: Các công trình cao tầng ở TP Đà Nẵng.
Sử dụng những số liệu, nguồn tài liệu có liên quan để tổng kết và phân tích các phương án vận chuyển, rút ra những điểm chính trong giải pháp vận chuyển nguyên vật liệu cho nhà cao tầng ở khu vực TP Đà Nẵng.
PHẦN MỞ ĐẦU
PHẦN NỘI DUNG GỒM 3 CHƯƠNG:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG TRÊN THẾ GIỚI, VIỆT NAM VÀ TP ĐÀ NẴNG
Chương2:CƠ SỞ KHOA HỌC, LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN LÊN CAO TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG
Chương 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VẬN CHUYỂN LÊN CAO TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
6. Tổng quang về tài liệu nghiên cứu
Tài liệu nghiên cứu gồm mười tài liệu tiếng việt. Các tài liệu được sử dụng trong đề tài là các qui định, tiêu chuẩn, quy chuẩn về việc vận chuyển lên cao trong thi công nhà cao tầng của Việt Nam. Các giáo trình, bài báo liên quan đến việc vận chuyển nguyên vật liệu và công nghệ vận chuyển trong thi công nhà cao tầng bê tông cốt thép đổ tại chỗ.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG TRÊN
THẾ GIỚI, VIỆT NAM VÀ TP ĐÀ NẴNG
1.1.TỔNG QUAN VỀ NHÀ CAO TẦNG VÀ SIÊU CAO TẦNG
1.1.1Lịch sử phát triển nhà cao tầng trên thế giới
- Vào thập niên 80 của thế kỷ 19, ở Chicago (Mỹ) đã xây dựng một tòa nhà khung thép 11 tầng đầu tiên cho công ty bảo hiểm Home. Đó là một sáng kiến đầu tiên trong lịc sử kiến trúc. Nó mở ra con đường mới cho nghành kiến trúc, xây dựng những tòa cao ốc sau này. Tòa nhà Masonic Temple được xây dựng vào năm 1891 – 1895 cũng ở Chicago cao 20 tầng, 92m là tào nhà đầu tiên dùng khung thép chịu lực. Tòa nhà Ingall ở Mỹ năm 1903, cao 16 tầng là công trình kiến trúc đầu tiên dùng khung bê tông cốt thép chịu lực.
- Từ đầu thế kỷ 20, cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật đã đưa thế giới vào cuộc chạy đua xây dựng các công trình nhà chọc trời. Do vậy nhà cao tầng xuất hiện và trở thành biểu tượng cho sự phồn thịnh và phát triển mà điển hình là sự phát triển ở Mỹ: năm 1913 cao ốc Woolworth xuất hiện cao 241m (60 tầng); năm 1930 cao ốc Crystler trở thành công trình cao nhất với chiều cao 319m nhưng chỉ chưa đầy một năm đã bị đánh bại bởi Emprire State Building cao 381m (102 tầng). Là công trình cao nhất thế giới trong 40 năm. Kỷ lục này chỉ được giữ cho đến khi Word Trade Center ra đời cao 415m (110 tầng) xây vào năm 1972 – 1974. Năm 1974 tòa tháp Sears Tower ra đời cao 422m (109 tầng).
- Ở Châu Mỹ La Tinh, kiến trúc siêu cao tầng tập trung ở Caracas (Venezuela), Bogota (Colombia), San Paolo (Barasila), La Habana (Cuba) và các thành phố ở Mexico. Những tòa nhà cao tầng này đều được xây dựng ở các khu vực có dân số phát triển nhanh chóng và tập trung. Ở Caracas năm 1978 đã xây dựng tòa nhà PTC (Parque Centrea Torres de Officianas) cao 260m (62 tầng). Năm 1985 xây dựng tòa nhà Office Tower cao 237m (62 tầng). Ở Mexico City năm 1984 đã xây tòa nhà Detrolaos Mexicanos cao 124m (52 tầng).
- Các nước Tây Âu, sau chiến tranh thế giới thứ 2 đã xây dựng một số lượng lớn các công trình kiến trúc cao tầng. Năm 1973 ở Paris đã xây dựng xong tòa nhà Maine Montparnasse cao 229m (64 tầng). Ở Luân Đôn đã xây dựng tòa nhà Canary Wharf Tower cao 245m (50 tầng). Thành phố Frankurt ở Đức đã xây tòa nhà Messeturm cao 259m (70 tầng).
- Ở Châu Phi tòa nhà cao nhất là Carton Center ở Johannesburg (Nam Phi) cao 220m (50 tầng).
- Ở Australia cũng đã xây dựng xong một số các tòa nhà làm việc và thương mại siêu cao tầng như trung tâm M.L.C ở Sydney cao 240m (70 tầng). Trung tâm Railto Center ở Melbourne cao 243m (70 tầng)
- Ở Liên Xô cũ vào những năm 30 của thế kỷ 20 đã bắt đầu xây dựng nhà cao tầng. Những năm 50 đã xây dựng tòa nhà của trường đại học Matxcơva, tòa nhà chính cao 239,5m (36 tầng). Năm 1961 Matxcova đã xây dựng xong khách sạn Ucrain cao 198m (34 tầng).
- Ở Châu Á xu hướng này cũng bắt đầu từ thập niên 70 của thế kỷ 20. Ở Hàn Quốc năm 1985 đã xây dựng xong tòa nhà Korea ins.Co cao 233m (63 tầng).
- Ở Hồng Kông nhà cao tầng phát triển rất nhanh. Năm 1973 đã xây dựng “ Nhà Khang Lạc” ngôi nhà siêu cao đầu tiên, cao 178m (52 tầng). Năm 1980 “ Trung Tâm Hòa Hợp” là ngôi nhà cao nhất Châu Á vào thời điểm đó cao 215,8m (65 tầng). “Tòa nhà Ngân Hàng Trung Quốc” cao 386m (72 tầng). Năm 2010 trung tâm thương mại quốc tế tòa nhà ICC Tower được hoàn thành cao 488m (118 tầng) là một trong những tòa nhà cao nhất trên thế giới hiện nay.
- Ở Trung Quốc, vào những năm 70 nhà cao tầng phát triển rất nhanh ở các thành phố : Bắc Kinh, Thượng Hải, Quảng Châu…đã xây dựng hoàn loạt các khách sạn, nhà ở chung cư, nhà làm việc, trung tâm thương mại. Năm 1977 đã xây xong khách sạn Bạch Vân ở Quảng Châu cao 112m (1 tầng hầm và 33 tầng nổi). Nhà cao tầng ở Bắc Kinh xây dựng nhiều nhất, đến cuối năm 1988 đã xây dựng khoản 14,8 triệu m2 nhà từ 10 tầng trở lên. Nhà cao trên 100m đã có trên 50 tòa nhà, trong đó cao nhất là tòa nhà Trung Tâm Kinh Quảng Bắc Kinh cao 208m (53 tầng nổi và 3 tầng hầm). Tòa nhà quốc tế Quảng Châu cao 196,6m (63 tầng nổi và 3 tầng hầm). Năm 2008 tại Thượng Hải tòa nhà “Trung Tâm Tài Chính Thượng Hải” được xây xong, cao 492m (101 tầng), nằm trong top các tòa nhà cao nhất trên thế giới hiện nay.
- Nhật Bản là nước có nhiều động đất và gió bão, trước năm 1963 đã từng qui định độ cao nhà ở vùng có động đất không vượt quá 31m. Sau này, cùng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật đã hủy bỏ hạn chế độ cao này. Năm 1968, ở Tokyo đã xây dựng ngôi nhà siêu cao đầu tiên cao 147m (36 tầng). Đến cuối năm 1982, đã có hơn 400 ngôi nhà cao trên 45m. Tòa nhà Sunshine ở Tokyo cao 260m (60 tầng). Đến năm 2012 tại Tokyo tòa nhà Tokyo Sky Tree cao 634m đã hoàn thành và hiện là tòa nhà cao đứng thứ 2 trên thế giới.
- Trung Đông, với ước mơ và khát vọng chinh phục đỉnh cao, Dubai là một trong những thành phố được biết đến như là nóc nhà của thế giới với các tòa nhà chọc trời điển hình là Buji Khalifa 828m (163 tầng) tòa tháp cao nhất thế giới hiện nay; Princess Tower 414m (101 tầng); Buji Al Arab 321m (60 tầng)…
- Các nước Đông Nam Á, tòa nhà Overseas Union Bank ở Singapore cao 280m (63 tầng) ; tòa nhà Singapore Treasury cao 235m (52 tầng); Tòa nhà Raffles City Holtel cao 226m (70 tầng). Ở Malasia, năm 1985 đã xây xong tòa nhà Tun Abdul Razak Building cao 232m (61 tầng). Đặc biệt tòa tháp đôi Petronas Towerở Kuala Lumpur Malasia cao 432m (88 tầng) được hoàn thành vào năm 1998 và từng là tòa nhà cao nhất thế giới khi bị Taipei của Đài Loan cao 509m (101 tầng) vượt qua vào năm 2003.
1.1.2 Sự phát triển nhà cao tầng ở Việt Nam
- Ở Việt Nam nhà cao tầng phát triển rất muộn so với các nước trên thế giới cũng như các nước trong khu vực. Trước cách mạng tháng 8 năm 1945, nhà cao tầng chưa được nghiên cứu và xây dựng ở Việt Nam, trên cả nước không có công trình cao tầng nào. Sau khi hòa bình lập lại năm 1954 thì nhà cao tầng mới dược đề cập tới. Tuy nhiên tình hình phát triển nhà cao tầng trong nước vẫn rất chậm. Kể từ khi cả nước bước vào công cuộc đổi mới, những thành tựu kinh tế thu được là rất đáng khích lệ và bước đầu hội nhập nền kinh tế với các nước trong khu vực và trên thế giới. Cùng với thành tựu chung của các nước trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế, trong xây dựng cũng đạt được những thành tựu rất đáng tự hào.
- Các năm gần đây, hàng loạt những công trình nhà cao tầng đã được xây dựng ở khắp các đô thị trên cả nước, đặc biệt ở các thành phố lớn là thủ đô Hà Nội, thành phố Đà Nẵng và thành phố Hồ Chí Minh, như: Hanoi Tower Center tại 49 phố Hai Bà Trưng – Hà Nội cao 25 tầng. Tòa nhà HITC tại đường Dịch Vọng – Cầu Giấy – Hà Nội cao 19 tầng. Tòa nhà trụ sở ngân hàng ngoại thương Việt Nam – VCB tại phố Tôn Đản với 22 tầng nổi và 2 tầng chìm. Khách sạn Nikko Hanoi tại 84 Trần Nhân tông – Hà Nội cao 16 tầng. Khách sạn Daewoo cao 22 tầng. Khách sạn Meritus Hotel tại số 3 Phó Đức Chính – Hà Nội cao 22 tầng. Hanoi City Complex cao 195m (65 tầng). Tòa tháp Keangnam Hanoi Landmark Tower cao 336m (70 tầng và 48 tầng) là tòa nhà siêu cao tầng cao nhất Việt Nam hiện nay.
- Ở thành phố Hồ Chí Minh, hàng loạt các công trình cao tầng được xây dựng, như: Saigon Center (có 27 tầng nổi và 3 tầng hầm). Khách sạn Harbour View tại 35 Nguyễn Huệ (24 tầng nổi và 3 tầng hầm). Khách sạn Equatorian tại 242 Trần Bình Trọng (cao 14 tầng). Saigon Plaza (33 tầng). Và tòa nhà Trung Tâm Tài Chính Bitexco cao 262,5m (68 tầng) là tòa nhà siêu cao tầng thứ hai được đưa vào sử dụng.
- Ngoài ra còn nhiều dự án nhà siêu cao tầng đang trong giai đoạn thi công, thiết kế, lập dự án và nghiên cứu đầu tư như là Vietinbank Tower (68 tầng), Petro Vietnam Tiwn Tower (110 tầng), Posco Vinatex Tower (68 tầng), Saigon Center Tower (88 tầng) và nhiều dự án khác.
- Những sự kiện trên cho thấy việc đầu tư xây dựng nhà siêu cao tầng ở nước ta là một sua hướng tất yếu và đã có những bước phát triển ban đầu.Tuy nhiên thực tế triển khai thực hiện quá trình đầu tư đã vấp phải không ít khó khăn do chúng ta chưa có các bộ tiêu chuẩn, qui phạm nền tảng thiết kế và thi công, trình độ thiết kế, công nghệ và thi công còn non kém, thiếu kinh nghiệm.
- Hiện nay chưa có một định nghĩa hoặc một tiêu chí rõ ràng về nhà siêu cao tầng. Theo hội thảo Quốc tế lần thứ IV về nhà cao tầng do Hội nhà cao tầng của Liên hợp quốc tổ chức tại Hồng Công năm 1990, nhà cao tầng được chia ra làm 4 loại: loại 1 từ 9 – 16 tầng (dưới 50m) ; loại 2 từ 17 – 25 tầng ( dưới 75m) ; loại 3 từ 26 – 40 tầng (dưới 100m) và loại 4 trên 40 tầng [2]. Cách phân loại này cũng phù hợp với quan niệm nhà cao tầng ở Việt Nam. Như vậy có thể hiểu một cách tương đối rằng, nhà siêu cao tầng hay một số tài liệu còn gọi là nhà chọc trời là những công trình có số tầng không nhỏ hơn 40.
- Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9363:2012 “Khảo sát cho xây dựng – Khảo sát địa kĩ thuật cho nhà cao tầng” thì “ Nhà cao tầng là nhà ở và các công trình công cộng có số tầng lớn hơn 9”.
1.1.4 Ưu điểm, đặc điểm và yêu cầu của nhà cao tầng.
a. Ưu điểm của nhà cao tầng
- Tiết kiệm đất xây dựng:
Tiết kiệm đất đai xây dựng là động lực chủ yếu để các thành phố phát triển động lực xây dựng nhà cao tầng. Sự phát triển kinh tế ở thành phố, sự tập trung nhân khẩu, nhu cầu xây dựng nhà cửa và đất đai xây dựng ngày càng đòi hỏi nhiều hơn, đó là các mâu thuẫn chủ yếu. Giải quyết vấn đề đó, ngoài việc mở rộng phạm vi thành phố ra, còn phải cân nhắc làm sao trên một diện tích đất đai có hạn lại có thể xây dựng càng nhiều, càng tốt. Căn cứ thực tiễn của một thành phố, nếu trong các khu nhà ở mà xây dựng một tỉ lệ nhất định nhà cao tầng so với toàn bộ nhà nhiều tầng thì có thể tang diện tích xây dựng từ 20-80%; với các thành phố đông dân mà xây dựng các nhà thương nghiệp cao tầng độc lập thì có thể tang diện tích xây dựng lên gấp bội, hiệu quả tiết kiệm đất đai rất rõ rệt.
- Có lợi trong sản xuất, quản lý và sử dụng:
Nhà cao tầng làm cho công tác sinh hoạt của con người được không gian hóa, đem các mối lien hệ ngang và liên hệ đứng kết hợp lại, rút ngắn cự li tương hỗ, tiết kiệm thời gian, nâng cao hiệu suất và sử dụng thuận tiện. Ví như một khách sạn bố trí các phòng khách, nhà ăn, khu công cộng, các văn phòng, nhà xe,… lần lượt trong nhiều nhà thấp tầng thì không những chiếm nhiều diện tích xây dựng mà còn làm cho khách hàng cũng như nhà quản lý gặp nhiều bất tiện. Nếu tập trung các chức năng đó trong một tòa nhà cao tầng thì có thể giải quyết tốt các mâu thuẫn về quản lý và sử dụng.
- Tạo điều kiện phát triển nhà đa công năng:
Nhà cao tầng giải quyết được khá nhiều mâu thuẫn trong quá trình phát triển thành phố như các nhu cầu làm việc, cư trú sinh hoạt, tạo điều kiện thỏa mãn các nhu cầu nhiều mặt trong tòa nhà.
Với những nhà chung cư, người dân ngoài nhu cầu về ở ra còn mong muốn được phục vụ các thương phẩm cho sinh hoạt hàng ngày, vì thế cần có công trình dịch vụ thương nghiệp cùng các loại phục vụ khác xung quanh nhà ở. Vì vậy nhà cao tầng đáp ứng rất tốt các yêu cầu trên do có thể bố trí các trung tâm thương nghiệp, các cơ sở phục vụ ở dưới tầng thấp, phía trên là nhà ở. Như vậy vừa tiết kiệm đất xây dựng, vừa thuận lợi cho sinh hoạt của dân cư.
Ở các trung tâm thành phố càng cần phát triển loại nhà đa công năng, phần trên tòa nhà có thể bố trí nhà ở hoặc khách sạn, phần giữa tòa nhà dùng làm văn phòng, phần dưới cùng có thể dùng làm cửa hàng thương nghiệp, phục vụ, văn hóa, hoặc cơ sở công cộng khác, ở dưới đất có thể bố trí gara, kho tang …Như vậy bớt các mâu thuẫn về giao thông , bức xúc về nhà ở, khắc phục thiếu đất xây dựng, có lợi cho sản xuất và công tác.
- Làm phong phú diện mạo thành phố:
Căn cứ vào đặc điểm khác nhau của thành phố và các khu vực mà thiết kế qui hoạch, bố trí nhà cao tầng với các số tầng khác nhau để tạo nên diện mạo, hình dáng kiến trúc cho thành phố. Những nhà cao tầng kiệt xuất luôn là cảnh quan, tiêu chí của những thành phố mới. Việc xây dựng nhà cao tầng còn tạo nhiều khoản đất trống để trồng cây xanh, xây dựng công trình công cộng, tạo môi trường xanh, sạch, đẹp.
b.Đặc điểm và yêu cầu của nhà cao tầng.
Nhà cao tầng không phải là sự chồng chất một cách đơn giản các nhà thấp tầng lại. Vì vậy, về mặt thiết kế và thi công kiến trúc, kết cấu, phòng cháy chữa cháy, thiết kế phải đề ra các yêu cầu khác nhau và cần nghiên cứu một cách cẩn thận.
- Đặc điểm và yêu cầu về kiến trúc:
Vì tăng chiều cao nên giao thông thẳng đứng trong ngôi nhà chủ yếu dùng cầu thang máy, vì thế phải lợi dụng tốt thang máy làm hệ thống giao thông công cộng để tổ chức hoạt động tiện lợi, an toàn và kinh tế. Cho nên, thang máy ảnh hưởng rất lớn đến bố cục mặt bằng, tổ hợp không gian của nhà cao tầng.
Do yêu cầu đặc thù của thiết bị nhà cao tầng cần bố trí các thiết bị ở tầng đáy và một số tầng có độ cao khác, bố trí gian cầu thang máy và bể nước trên tầng đỉnh. Vì thế cho nên việc bố trí mặt bằng, mặt đứng tòa nhà cần thỏa mãn các yêu cầu quy phạm phòng hỏa của nhà cao tầng.
Nhà cao tầng đã có công năng sử dụng định trước đều có tiêu chuẩn, chiều cao, tầng, nhịp gian, chiều sâu và bố cục mặt bằng thống nhất.
Do nhà cao, hình dáng lớn nên phải sử lý tốt vấn đề tạo hình kiến trúc và trang trí mặt ngoài.
Cần giải quyết tốt các vấn đề cần thiết của nhà cao tầng sử dụng đa năng, như: thoát khói, xử lý rác, bố trí hàng lang đi lại, ban công phòng gió, quản lý an toàn, chổ vui chơi và một số vấn đề khác.
- Đặc điểm và yêu cầu về kết cấu.
Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với thiết kế nhà thấp tầng thì vấn đề kết cấu chiếm vị trí rất quang trọng. Việc chọn các hệ kết cấu khác nhau, trực tiếp có liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao các tầng, thiết bị điện và đường ống, yêu cầu kỹ thuật và thi công, giá thành công trình. Đặc điểm chủ yếu của nó là:
- Tải trọng ngang là nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu. Nhà ở đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang. Trong kết cấu nhà thấp tầng, ảnh hưởng do tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ chủ yếu là chống lại tải trọng đứng, chuyển vị rất nhỏ có thể bỏ qua. Theo sự gia tăng của chiều cao, nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang (áp lực gió hoặc do tác động của động đất) sinh ra, tăng lên rất nhanh. Nếu công trình như một thanh ngàm đứng đơn giản, lực dọc trục tỉ lệ với chiều cao, mô men do tải trọng ngang sinh ra tỉ lệ thuận với bình phương chiều cao. Chuyển vị ngang do tải trọng ngang sinh ra tỉ lệ thuận với lũy thừa 4 của chiều cao. Do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng trở thành nhân tố chủ yếu để thiết kế kết cấu.
- Nhà cao tầng theo sự gia tăng của chiều cao, chuyển vị ngang tăng rất nhanh, trong thiết kế, không chỉ yêu cầu kết cấu có đủ cường độ, mà còn yêu cầu kết cấu có đủ độ cứng chống lại lực ngang, để dưới tác động của tải trọng ngang, chuyển vị ngang của kết cấu hạn chế trong phạm vi nhất định, chuyển vị ngang quá lớn sẽ có một số hậu quả như: Làm kết cấu tăng thêm ngoại lực phụ, đặc biệt là cấu kiện cứng, khi chuyển vị ngang tăng lên, độ lệch tâm tăng nhanh, do vậy nếu nội lực tăng thêm vượt quá một giá trị nhất định sẽ dẫn đến sự sụp đổ của ngôi nhà.
- Nhà cao tầng có tính dẻo để chống lại động đất.
- Yêu cầu độ bền của nhà cao tầng rất cao
- Các lực tải trọng thẳng đứng và nằm ngang mà kết cấu phần trên nhà cao tầng gánh chịu được truyền xuống móng thông qua hệ kết cấu. Vì thế việc lựa chọn móng cho công trình nhà cao tầng là rất khác so với nhà nhiều tầng, nhà thấp tầng.
- Yêu cầu phòng hỏa
Công năng nhà cao tầng rất phức tạp, thiết bị không ít, nhân viên tập trung lớn, nhân tố gây ra hỏa hạn rất nhiều; việc dập tắt lửa cũng như sơ tán nhân viên gặp nhiều khó khăn, vì thế phải rất coi trọng việc phòng hỏa của nhà cao tầng.
Việc phòng hỏa cho nhà cao tầng cần chú trọng các công tác sau:
- Phân loại và phân cấp chịu lửa của kiên trúc
- Bố cục tổng mặt bằng và bố trí mặt bằng
- Phân khu phòng hỏa, phòng khói
- Cầu thang máy sơ tán phòng khói và phòng hỏa
- Cung cấp nươc cứu hỏa và các thiết bị lửa dập tắt cố định
- Trung tâm cứu hỏa và báo cháy tự động
1.2. ĐẶC ĐIỂM NHÀ CAO TẦNG Ở THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.2.1.Quá trình phát triển nhà ở cao tầng ở Đà Nẵng
- Sau năm 1975, Đà Nẵng là thành phố trực thuộc tỉnh Quảng Nam – Đà Nẵng. Ngày 6 tháng 11 năm 1996, Quốc hội khóa IX đã thông qua nghị quyết tách tỉnh Quảng Nam – Đà Nẵng thành tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng trực thuộc Trung ương. Trong giai đoạn này điểm nhấn của thành phố là các công trình kiến trúc của người Pháp .Theo quy hoạch của người Pháp được chia thành hai khu vực rõ rệt. Khu người Pháp (quartier francais) nằm ở trung tâm thành phố, chiều dọc từ đầu Quai Coubert (nay là đường Bạch Đằng) đến ngã ba Quai Coubert – Đồng Khánh (nay là Hùng Vương), chiều ngang đến đường Marc Pourpre (Lê Lợi). Khu bản xứ (quartier indigene) là nơi người Việt sinh sống gồm phần lớn diện tích còn lại của thành phố. Lúc này các công trình cao tầng hầu như là không có.[4]
- Sau khi trở thành đô thị loại I đến nay đã hơn 10 năm, Đà Nẵng đã vươn mình mạnh mẽ với một diện mạo hiện đại, nhiều thành tựu đáng ngưỡng mộ. Đà Nẵng hôm nay không chỉ là niềm tự hào của người dân TP mà còn thực sự làm ngỡ ngàng, bạn bè khắp nơi. Các dự án bất động sản hàng trăm triệu đô la Mỹ được đầu tư xây dựng hai bên sông Hàn, đặc biệt trong khu vực trung tâm với các công trình quy mô rất lớn tạo điểm nhấn cho thành phố, như: khách sạn Novotel Da Nang Premier cao 155,4m (38 tầng); Trung Tâm Hành Chính TP Đà Nẵng cao 166,8m (34 tầng); tòa nhà Azura tại Đà Nẵng (34 tầng); ……
- Theo đồ án quy hoạch chung đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 thì về quy mô dân số, đồ án xác định đến năm 2030 dân số Đà Nẵng là 2,5 triệu người. Diện tích đất xây dựng đô thị sẽ phát triển tương ứng là 37.500 ha. Như vậy, so với hiện nay thì dân số và diện tích đất xây dựng đô thị sẽ tăng hơn 2,5 lần. Trong định hướng phát triển, thành phố Đà Nẵng sẽ mở rộng về các hướng tây bắc, nam và đông nam .
- Hình dạng mặt bằng:
Mặt bằng nhà cao tầng ở Đà Nẵng thường tổ chức theo dạng nhà tháp và dạng nhà tấm, trong đó dạng nhà tháp đang được sử dụng phổ biến hơn.Dạng nhà tháp thường được sử dụng thiết kế cho nhà cao tầng, mặt bằng có các cạnh xấp xỉ bằng nhau, và thường có dạng hình vuông như là khách sạn Novotel, Khách sạn Mercure, hình elip như là cao ốc Azura, …
Trên mặt bằng nhà tháp các căn hộ được bố trí tập trung nút giao thông thẳng đứng, gồm có thang máy và thang bộ, Tuy nhiên, mặt bằng dạng nhà này không cho phép các căn hộ được hướng tốt về ánh sáng và thông gió như nhau.
Trong tương lai, việc thiết kế mặt bằng nhà cao tầng sẽ có xu hướng chuyển sang mặt bằng dạng tấm – đơn nguyên. Vì lý do mặt bằng nhà có liên quan đến mức độ nhận bức xạ mặt trời, sự mất nhiệt và khả năng thông gió tự nhiên. Nhà dạng tấm có đặc điểm chiều sâu của mặt bằng giảm, do đó sẽ tận dụng được ánh sáng tự nhiên, tiết kiệm ánh sáng nhân tạo và đảm bảo thông thoáng. Khi đó, trên mặt bằng, các phòng chính của căn hộ như phòng ngủ,phòng khách, sẽ được bố trí về hướng chủ đạo, còn các phòng phụ bố trí về hướng ngược lại.
- Mặt đứng:
Các mặt đứng được bố trí các bộ phận bao che bên ngoài nhà nhằm giảm bức xạ mặt trời, gió, bụi, và tiếng ồn.Với xu hướng hiện nay phát triển nhà cao tầng với kiến trúc có hiệu quả về năng lượng, một số nhà cao tầng ở Đà Nẵng được thiết kế với các giải pháp kiến trúc sử dụng năng lượng nhân tạo ít nhất, ngược lại, dùng nhiều nhất năng lượng tự nhiên trong quá trình sử dụng công trình. Các công trình được bao che bằng kính như Trung tâm hành chính TP Đà Nẵng, khách sạn Hoàng Anh Gia Lai, …
- Mặt bằng mái:
Trong quá trình xây dựng, mái nhà nằm ở công đoạn cuối.Lễ cất nóc là thời điểm đánh dấu công trình hoàn thành về mặt tinh thần. Mái nhà không những là một bộ phận không thể thiếu của công trình, còn đóng góp rất lớn vào thành công về mặt thẩm mỹ của ngôi nhà . Các công trình cao tầng ở Đà Nẵng thường sử dụng các dạng mái sau:
Mái bằng: Thường sử dụng phổ biến nhất, mái nằm song song với phương mặt đất với độ dốc được coi như bằng 0 độ, độ dốc đủ để thoát nước bề mặt, không có ý nghĩa tạo hình kiến trúc. Mái bằng có ưu điểm tạo được sàn có thể để các cấu kiện, vật dụng khác trên mái (bể nước…), dễ di chuyển, thao tác trên mái khi có sự cố. Mái này thường được đổ bê tông toàn khối hoặc lắp ghép những cấu kiện bê tông (panel). Mái bê tông cốt thép có ưu điểm bền vững, chịu tải tốt nhưng nhược điểm là khó có khả năng tháo lắp khi cần di chuyển hay phá dỡ công trình.
Mái Pháp: hay còn gọi là mái Mansard, là loại mái mang tên người phát minh ra nó, KTS Francois Mansard. Mái có hình chóp cụt với độ dốc khá lớn, lợp ngói đá, do vậy tạo ra được một tầng áp mái có độ cao khả dụng. Về mặt thẩm mỹ thì bộ mái tạo ra một sự kết thúc thú vị và mạch lạc, rất phù hợp với các công trình kiến trúc theo phong cách Tân cổ điển.Trên các công trình này, bộ mái Mansard đều được các kiến trúc sư – tác giả xử lý một cách khéo léo, khiến chúng không chỉ trở thành một bộ phận không thể thiếu của công trình mà còn đóng góp rất lớn vào sự thành công về mặt thẩm mỹ của toà nhà. Điển hình như, công trình Vĩnh Trung Plaza
- Hệ thống kỹ thuật:
Hệ thống kỹ thuật phức tạp và yêu cầu phòng cháy cao. Nhà ở cao tầng yêu cầu hệ thống kỹ thuật gồm các phòng kỹ thuật điện, kỹ thuật và trạm bơm nước, hệ thống điều hòa, hệ thống cung cấp gas trung tâm, hệ thống thông tin truyền thông, kho vận chuyển rác tập trung, … Ngoài ra còn có hệ thống báo cháy tự động, hệ thống nước và thiết bị chữa cháy theo qui định của các cơ quan phòng cháy quốc gia.
Đặc biệt tại Đà Nẵng lần đầu tiên áp dụng hệ thống quản lý thông minh IBMS tại tòa nhà Trung Tâm Hành Chính TP Đà Nẵng.IBMS gồm hệ thống tổng hợp, hệ thống cơ, hệ thống điện, hệ thống an ninh, hệ thống thông tin liên lạc và hệ thống quản lý chung. IBMS tổng hợp các hệ thống này tạo ra một môi trường làm việc thân thiện và tiện nghi thoải mái nhất cho những người tham gia hoạt động của tòa nhà, góp phần nâng cao hiệu quả công tác.
Tùy theo quy mô, chiều cao, yêu cầu sử dụng … của công trình mà chọn hệ kết cấu hợp lý và hiệu quả. Tại Đà Nẵng một số hệ kết cấu cho nhà cao tầng phổ biến như sau:
- Hệ khung chịu lực:
Hệ khung được tạo thành từ các thanh thẳng đứng (cột) và ngang (dầm) liên kết cứng tại các chổ giao nhau giữa chúng (nút). Ở nhà khung, các khung phẳng lại liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khối khung không gian có mặt bằng hình vuông, chữ nhật, đa giác.
Hệ này có không gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng khá đầy đủ các yêu cầu sử dụng công trình, nhưng độ cứng ngang của kết cấu nhỏ, năng lực biến dạng chống lại tác động của tải trọng ngang tương đối kém. Áp dụng cho một số công trình có chiều cao không quá 30 tầng
- Hệ tường chịu lực:
Hệ tường là một hệ tấm tường phẳng vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng, vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang và là tường ngăn giữa các phòng
Độ cứng ngang tương đối lớn, khả năng chống lại tải trọng ngang lớn. Nhưng do khoản cách của tường nhỏ, không gian của mặt bằng công trình nhỏ, việc sử dụng bị hạn chế. Loại hình kết cấu này dùng nhiều trong các công trình nhà ở, khách sạn, công sở.
- Hệ khung – vách:
Hệ khung vách là dạng kết cấu kết hợp giữa khung cứng và vách ngang chịu lực. Thường thì các vách hay bố trí tại lõi cầu thang, khu vực kỹ thuật hay phối hợp làm tường ngăn, khung bố trí tự do.
Đây là dạng kết cấu phổ biến vì chịu lực khá tốt và dễ thỏa mãn kiến trúc, lấy lợi thế của cái này bổ sung bất lợi của cái kia, công trình vừa có không gian sử dụng mặt bằng tương đối lớn, vừa có tính năng chống lực bên tốt.
- Hệ lõi chịu lực:
Trong dạng nhà này, một lõi cứng đặt giữa nhà chịu toàn bộ tải trọng đứng và ngang của công trình. Các tấm sàn được đỡ bởi công xôn ngàm vào lõi. Một số trường hợp bố trí thêm các cột xung quanh chu vi công trình, bố trí dầm biên để sàn tựa. [3]
Kết cấu dạng này có ưu điểm dễ thõa mãn kiến trúc, dễ bố trí mặt bằng vì cột có thể bố trí tự do, có thể áp dụng biện pháp thi công hiện đại để đẩy nhanh tiến độ. Tuy nhiên khả năng chịu lực không lớn.Lõi làm việc giống công xôn tiết diện ống chịu nén, uốn xoắn đồng thời. Điển hình như: tòa nhà Trung Tâm Hành Chính Thành Phố Đà Nẵng.
- Hệ ống chịu lực:
Hệ này có lưới cột ở chu vi nhà được bố trí gần nhau, kết hợp với dầm có độ cứng lớn tạo ra tấm cứng rất lớn. Các tấm khung cứng quanh chu vi tạo nên một tiết diện ống. Ống này chịu hoàn toàn tải ngang, các cột bố trí bên trong khi chịu tải đứng. Thường thì hệ kết cấu này có hai dạng: kết cấu ống lồng ống, kết cấu ống bó.
Ngoài ra còn một số hệ hỗn hợp khác như: hệ khung giằng, hệ khung lõi
Một kiểu kết cấu nhà cao tầng có thể dùng công nghệ thi công khác nhau. Ví dụ như tường chịu cắt của nhà cao tầng có thể thi công đổ tại chỗ bằng cốp pha tấm lớn, cốp pha trượt, cốp pha tuy nen… Song cũng có thể dùng kết cấu tấm lớn lắp ghép đúc sẵn hoặc kết cấu hình hộp, hoặc dùng công nghệ đúc sẵn kết hợp đổ tại chỗ. Kết cấu dàn khung và tấm có thể dùng công nghệ đúc sẵn, đổ tại chỗ hoặc đúc sẵn kết hợp đổ tại chỗ.
Các công trình cao tầng ở Đà Nẵng chủ yếu dùng: Công nghệ thi công nhà cao tầng kết cấu bê tông cốt thép đổ tại chỗ; công nghệ thi công lắp ghép và bán lắp ghép vẫn còn ít chưa được phổ biến nhiều.
Công nghệ thi công nhà cao tầng bê tông cốt thép đổ tại chỗ.
Một đặc điểm lớn của kết cấu bê tông đổ tại chỗ là công trình cốp pha phức tạp. Từ trước đến nay công tác cốp pha đã có nhiều cải tiến nhiều, song vẫn chưa loại trừ được phương pháp cốp pha gỗ truyền thống. Cách lắp ghép cốp pha gỗ manh mún phi định hình, không những tốn rất nhiều gỗ mà còn tốn khá nhiều công của thợ. Vì vậy các năm gần đây các đơn vị thầu trên địa bàn Đà Nẵng đang dần chuyển sang cốp pha công nghệ hóa áp dụng cho các công trình cao tầng, như là: cốp pha lớn, cốp pha nâng trượt, cốp pha leo… Các loại cốp pha này dùng đổ bê tông các cấu kiện thẳng đứng và nằm ngang; dùng cốp pha dài, cốp pha bay để đổ các cấu kiện nhịp lớn, không gian ngang lớn và dùng cần trục để vận chuyển, đẩy nhanh tiến độ thi công một cách hiệu quả.
Trong các loại công nghệ thi công, dựa theo trình tự thi công trước sau của cấu kiện và cách dùng các loại hình thức ván khuôn khác nhau mà có thể chia ra nhiều loại phương pháp công nghệ thi công. Ở đây ta chỉ đề cập một số công nghệ thi công phổ biến trên địa bàn thành phố Đà Nẵng như sau:
- Công nghệ thi công kết cấu cột, dầm, vách và sàn đổ tại chỗ.
- Công nghệ thi công cột, dầm, vách và sàn lắp dựng ván khuôn một lần và đổ một lần.
- Trình tự thi công:
Buộc cốt thép cột, vách cứng → Đặt các vách đường ống chon sẵn trong vách cứng, cột → dựng ván khuôn cột, vách cứng, dầm, sàn → buộc cốt thép dầm sàn → Đặt các đường ống chon sẵn trong dầm, sàn → bảo dưỡng bê tông → sau khi cường độ đạt yêu cầu, tháo ván khuôn.
- Đặc điểm công nghệ thi công:
Vì bê tông kết cấu đổ liên tục một lần, không có khe thi công bê tông dầm và cột, dầm và vách, tính liền khối của kết cấu tốt. Về phương diện công nghệ thi công, vì dùng công nghệ lắp dựng ván khuôn một lần, đổ bê tông một lần, đơn giản hóa trình tự thi công, tăng nhanh tốc độ thi công, rút ngắn chu kỳ thi công.
- Công nghệ thi công dựng ván khuôn một lần đổ bê tông hai lần cho cột, vách, dầm, sàn.
- Trình tự thi công:
Buộc cốt thép cột, vách cứng → Đặt các vách đường ống chon sẵn trong vách cứng, cột → dựng ván khuôn cột, vách cứng, dầm, sàn → đổ bê tông cột, vách cứng → buộc cốt thép dầm, sàn → lắp đặt các đường ống chôn sẵn ở dầm, sàn → đổ bê tông dầm, sàn → bảo dưỡng bê tông → sau khi đạt cường độ tháo ván khuôn, tháo ván khuôn cột, vách, dầm, sàn.
- Đặc điểm công nghệ thi công:
Sau khi lắp đặt ván khuôn sàn, đổ bê tông vách, cột trước, sau buộc cốt thép dầm sàn. Như vậy, điều kiện thao tác đổ bê tông cột vách tương đối tốt, dễ đảm bảo chất lương, khi ván khuôn chịu tải trọng thi công bê tông, bê tông đổ trước của cột, vách đã đạt đến mức độ cường độ ổn định, như vậy làm tăng rất nhiều tính ổn định toàn khối của hệ thống ván khuôn, nhưng hai lần đổ bê tông phải có khe bê tông ở đỉnh cột, vách, tính toàn khối của kết cấu không tốt bằng đổ bê tông một lần.
- Công nghệ thi công tách rời cột vách với sàn.
- Trình tự thi công:
Buộc cốt thép cột, vách → dựng ván khuôn cột, vách → đổ bê tông cột vách đến dưới đáy dầm và đáy sàn 3-5 cm → tháo dỡ ván khuôn vách, cột(để lại ván khuôn đầu cột phía trên) → dựng giá đỡ ván khuôn dầm, sàn → lắp dựng ván khuôn dầm sàn → buộc cốt thép dầm, sàn → chon sẵn các đường ống điện, nước → đổ bê tông dầm, sàn → sau khi đạt cường độ tháo dỡ ván khuôn dầm sàn.
- Đặc điểm thi công:
Nếu dùng phương pháp truyền thống thông thường dùng lắp dựng ván khuôn cột, vách, dầm, sàn, và gần như đồng thời tháo dỡ ván khuôn chịu tải trọng và ván khuôn không chịu tải trọng. Như vậy sẽ ảnh hưởng đến độ luân chuyển của ván khuôn không chịu tải không được tháo dỡ sớm nên làm tăng khối lượng ván khuôn.
Phương pháp này là sự cải tiến về cách bố trí ván khuôn, thiết kế cấu tạo và công nghệ thi công, dựa vào yêu cầu khác nhau của cường độ tháo ván khuôn của cấu kiện kết cấu và các bộ phận lần lượt tháo dỡ ván khuôn trước sau, đạt được mục đich tăng nhanh luân lưu ván khuôn, tiết kiệm đầu tư ván khuôn. Phương pháp này phù hợp với trường hợp cột, vách, dầm dùng ván khuôn tổ hợp khối lớn kiểu tháo lắp; cốt thép cột dầm lắp đặt tổng thể, trình độ cơ giới hóa thi công hiện trường tương đối cao. Đối với sàn công tác buộc cốt thép và đổ bê tông, nên làm thanh kiểu định hình liền khối để có lợi cho cẩu chuyển và luân lưu.
- Công nghệ thi công ván khuôn bay đổ tại chỗ kết cấu cột, dầm, vách và sàn.
Công nghệ thi công này, đang rất phát triển trong các năm gần đây tại thành phố Đà Nẵng, thường sử dụng cho các công trình nhà cao tầng có quy mô lớn và chiều cao trên 100m, như khách sạn Novotel Da Nang Premier; Trung Tâm Hành Chính Thành Phố Đà Nẵng; tòa nhà Azura …
- Công nghệ thi công ván khuôn bay
- Trình tự thi công công nghệ cốp pha bay:
Ở vị trí sàn, đánh dấu đường viền cốp pha bay → cẩu chuyển cốp pha bay vào vị trí → điều chỉnh hệ thống điều tiết để đưa mặt cốp pha đến vị trí cao độ thiết kế→ điều chỉnh, làm ngang bằng các thanh kéo, giá đỡ của cốp pha bay, đệm chắc bằng nêm → lắp đăt ván khuôn, các khe xung quanh tiếp giáp với dầm, cột, vách → buộc cốt thép sàn và đặt các đường ống chon sẵn → đổ bê tông → bảo dưỡng bê tông tới cường độ tháo được ván khuôn → chuẩn bị hạ ván khuôn , tháo dỡ ván khuôn viền xung quanh liên kết với dầm, cột, vách → tháo dỡ các nêm ở dưới thanh chống giá đỡ → dùng trang thiết bị xoay hệ thống điều chỉnh chuyển động để cốp pha bay nằm trên hệ thống thiết bị lăn hoặc trượt → đẩy cốp pha bay ra ngoài và dùng cần cẩu tháp phối hợp cẩu chuyển ra ngoài tầng.
- Đặc điểm công nghệ ván khuôn bay:
Vì ván khuôn bay dùng phương pháp lắp đặt tháo dỡ, di chuyển tổng thể, do vậy hiệu suất làm việc cao, tốc độ thi công nhanh, giảm nhiều cường độ lao động và cải thiện điều kiện lao động, giảm kinh phí linh kiện do tháo rời, lắp rời của ván khuôn. Trong quá trình thi công chiếm đất, có lợi cho việc quản lý thi công hiện tại. Nếu xử lý bề mặt ván khuôn thì sao khi tháo ván khuôn, mặt đáy sàn bằng phẳng nên không cần trát vữa. Cấu tạo của nó tương đối linh hoạt, mặt ván khuôn có thể dùng ván khuôn thép định hình, tấm gỗ nhiều lớp, tấm chất dẻo ép. Hệ thống chống đỡ có thể dùng ống thép có khóa, giá đỡ nhiều công năng.
NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG ÁN VẬN CHUYỂN LÊN CAO TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LUAN VAN 2014\LUAN VAN KY THUAT\LUAN VAN LOP K26 XDDD\TRAN VAN NHAN
