Công nghệ phá dỡ kết cấu nhà bê tông tấm lớn
Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực xây dựng mới công trình, đi
đôi với việc xây mới thì công tác phá dỡ các công trình cũ chưa được các nhà khoa
học quan tâm, nghiên cứu một cách cần thiết nhằm đưa ra những giải pháp đảm bảo
an toàn, tính cơ động và hiệu quả kinh tế cao. Bài viết xin trình bày biện pháp phá dỡ
áp dụng cho kết cấu nhà bê tông tấm lớn thi công trên địa bàn Hà Nội và những kinh
nghiệm rút ra từ thiết kế biện pháp phá dỡ cho công trình nhà P3 Phương Liệt-174
đường Giải Phóng Hà Nội.
1.Đặt vấn đề
Trên địa bàn thành phố Hà Nội, có 406 căn nhà tập thể trong đó có 200 căn nhà
dạng kết cấu bê tông panel tấm lớn được xây dựng từ những thập niên 80. Dạng công
trình này được xây dựng đồng loạt trên địa bàn thành phố tại các khu vực Kim Liên,
Định Công, Kim Giang, Phương Liệt... Nhằm mục đích giải quyết chỗ ăn ở cho 6,5
vạn người. Nhưng đến nay đang xuống cấp một cách nghiêm trọng và làm ảnh hưởng
đến bộ mặt đô thị thành phố. Vì vậy thành phố đang có chủ trương kết hợp với các
bộ, ngành có liên quan, để thực hiện được nhiệm vụ này, vấn đề đặt ra là cần phải
nghiên cứu biện pháp phá dỡ tổng thể áp dụng cho các công trình trên một cách
đồng loạt .
Hầu hết các công trình trên nằm trong khu vực đông dân cư sinh sống, mặt bằng thi
công tập kết vật tư chật hẹp, đồng thời phải đảm bảo không làm ảnh hưởng đến sinh
hoạt của dân cư xung quanh nên biện pháp thi công phải đảm bảo yêu cầu sau:
- Có tính khả thi cao
- Phải đảm bảo an toàn cho người, thiết bị trong thi công và các công trình lân cận
- Có tính cơ giới hoá cao để rút ngắn thời gian thi công nhằm đảm bảo tiến độ, hạ giá
thành thi công
- Phải đảm bảo vấn đề vệ sinh môi trường như: giảm thiểu tối đa tiếng ồn, bụi nhằm
đảm bảo cho người dân xung quanh vẫn sinh hoạt bình thường.
2.Hướng giải quyết
Hầu hết các công trình dạng này đều nằm trong khu vực dân cư đông đúc nên biện
pháp thi công không thể sử dụng hoàn toàn phương pháp phá dỡ thủ công, phá huỷ
bằng chất nổ, hoặc thiết bị khác có gây ra chấn động. Qua việc phân tích, nghiên cứu
để đáp ứng được vấn đề trên chỉ có thể thi công bằng biện pháp tháo dỡ từng cấu
kiện (tạm gọi là lóc tấm). Biện pháp này dựa trên nguyên lý ngược với tiến hành thi
công. Công trình sẽ được tháo dỡ từ mái xuống thân và đến móng. Để giải quyết tốt
bài toán trên thì biện pháp thiết kế cần phải giải quyết các vấn đề sau:
- Phải nghiên cứu kỹ kết cấu nhà bê tông panel tấm lớn. Phải xác định được kích
thước, hình dạng cấu kiện, vị trí liên kết, nguyên lý làm việc thực tế của công trình.
- Đưa ra các giải pháp tăng tính ổn định công trình trong quá trình phá dỡ, thiết kế
các chi tiết, các thiết bị đặc chủng để thi công có tính cơ giới hoá cao, thời gian thi
công nhanh và an toàn vệ sinh môi trường
- Lựa chọn các phương tiện, thiết bị hiện có trên thị trường có các tính năng, thông số
kỹ thuật đảm bảo có thể phá dỡ được và phù hợp với mặt bằng công trình.
- Đưa ra quy trình tháo dỡ cho các cấu kiện lớn.
3.Ứng dụng thực tế
Từ kinh nghiệm thực tiễn đã lập biện pháp thiết kế phá dỡ công trình nhà P3 Phương
Liệt-174 đường Giải Phóng-Hà Nội. Để lập biện pháp phá dỡ cho công trình trên, cần
phải thực hiện các bước sau:
3.1 Khảo sát công trình dạng kết cấu bê tông panel tấm lớn
Các công trình dạng bê tông panel tấm lớn được thi công theo thiết kế điển hình LV
hoặc LVC của Liên Xô cũ (thiết kế dạng LVC cải tiến của LV có tính đến ảnh hưởng
của động đất cấp 6 của Hà Nội)
Khảo sát phần kiến trúc: công trình có 5 tầng gồm 1 tầng hầm cao 2m; các tầng điển
hình cao 2,8m và tầng áp mái cao 1, 8 m tổng chiều cao công trình 16,53m. Chiều
dài của toàn công trình 32,7m; chiều rộng 12,6m.
Khảo sát phần kết cấu:
+ Các tấm sàn có 3 loại tấm kích thước 3.58 x 5.97 x 0.12mm; 2.38 x 5.97 x 0.12m;
3.58 x 7.17 x 0.12m; 2.38 x 7.17 x 0.12m...Các tấm tường có kích thước khác nhau.
Toàn bộ được chế tạo bằng bê tông mác 200, cốt thép ф 5a 200 x 200
+ Các tấm sàn được liên kết với nhau và tấm tường bằng thép chờ ф 12 tại các vị trí ở
góc tấm và ở giữa tấm, theo phương ngang các tấm tường được liên kết bằng bản mã.
3.2 Giải pháp tăng tính ổn định công trình trong quá trình phá dỡ
Vì khi tiến hành phá dỡ các tấm tường, sàn sẽ làm mất ổn định các tấm còn lại do cắt
bớt các liên kết của tấm vì vậy trước khi lóc tấm cần phải tăng cứng công trình và có
biện pháp neo giữ các tấm tường.
3.2.1 Yêu cầu thiết bị tăng cứng công trình cần được thiết kế đảm bảo
+ Tính cơ động cao, khả năng tháo lắp nhanh
+ Có khả năng luân chuyển trong quá trình tháo lắp (giảm giá thành)
+ Không làm ảnh hưởng đến thời gian tháo dỡ (giảm tối đa thời gian chết của cẩu)
3.2.2 Giải pháp thiết kế
Với các tiêu chí đã nêu ở trên ra thiết kế một loại thiết bị chuyên dụng bao gồm;
+ Thiết bị liên kết vào tường: thiết bị này được lắp vào tường thông qua bulông M24
có tác dụng giữ ổn định tấm tường và có thể sử dụng làm thiết bị móc cẩu. Một tấm
tường được giữ bởi 2TB chuyên dụng có tác dụng giữ cho tấm tường có thể độc lập
sau khi đã tháo hoàn toàn 3 liên kết (liên kết với tấm tường trên, biên và tấm mái)
+ Thiết bị liên kết vào sàn: được lắp vào sàn thông qua bu lông 120 có tác dụng neo
giữ cho các tấm sàn và tận dụng làm vị trí móc cẩu các tấm sàn
+ Thiết bị tăng đơ: có 2 tác dụng vừa có thể chống, vừa có thể chịu kéo, thiết bị này
được tháo ra ngay sau khi đã móc cẩu vào các tấm tường (cẩu giữ ổn định cho tấm
tường)
Các thiết bị neo được lắp trước toàn bộ cho 2 tầng thiết kế tiếp tầng đang tháo dỡ
nhằm tăng cứng cho toàn bộ công trình đảm bảo an toàn cho người an toàn và thiết
bị thi công.
3.3 Lựa chọn thiết bị thi công
3.3.1 Yêu cầu về thiết bị thi công
Từ chiều cao, chiều rộng công trình và kích thước, khối lượng các tấm tường và tấm
sàn thì yêu cầu trong công tác lựa chọn thiết bị bao gồm:
- Chiều cao của cần khi nâng cao phải đạt ≥ 20m
- Tầm với của cần phải đạt bán kính ≥ 18m
- Cẩu khi hoạt động với bán kính xa nhất phải mang được tải trọng 7 tấn
3.3.2 Lựa chọn thiết bị
+ Sử dụng cẩu tháp: trong trường hợp sử dụng biện pháp cấu tháp thì luôn đảm bảo
được các yêu cầu trên. Tuy nhiên đối với biện pháp này giá thành rất cao, thời gian
chuẩn bị cho lắp đặt cẩu lớn và đòi hỏi phải có một không gian lưu không
+ Sử dụng cẩu tự hành: đây là biện pháp mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn biện pháp
cẩu tháp, nhưng tính an toàn không cao bằng và việc lựa chọn thuê thiết bị hiện có
trên địa bàn Hà Nội khó khăn.
3.4 Tính toán thiết kế treo buộc cấu kiện và lựa chọn cáp cẩu