Thiết kế Chung cư Vinh Tân

Dự án Chung cư Vinh Tân được xây dựng trong khu đô thị mới Vinh Tân, thuộc xã Vinh Tân và phường Trung Đô, thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An. Tổng diện tích khu đất quy hoạch là 108.522,9 m², trong đó diện tích xây dựng của chung cư là 1000m². Chung cư gồm 9 tầng và 1 tầng mái, với tổng chiều cao 32,4m (theo một số liệu khác là 35.6m). Mỗi tầng có diện tích 860m² và được chia thành 6 căn hộ, tổng cộng 48 căn hộ (trừ tầng 1). Công trình được thiết kế để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho các hộ gia đình có thu nhập trung bình, đồng thời góp phần cải thiện cảnh quan đô thị và giải quyết vấn đề nhà ở cấp bách của thành phố Vinh, một đô thị đang phát triển nhanh. Việc lựa chọn vị trí xây dựng nằm trong khu vực trung tâm thành phố, thuận lợi về giao thông, cũng là một yếu tố quan trọng làm tăng khả năng thành công của dự án.

Thiết kế Chung cư Vinh Tân chú trọng đến yếu tố thông gió và ánh sáng tự nhiên để đảm bảo sức khỏe và sự thoải mái cho cư dân. Các phòng ngủ, phòng sinh hoạt và khu vực làm việc được bố trí để đón gió trực tiếp. Hệ thống cửa sổ và hành lang được thiết kế nhằm tối ưu hóa luồng không khí lưu thông. Xung quanh tòa nhà được trồng cây xanh để tạo bóng mát, giảm tiếng ồn và bụi bẩn. Về chức năng, chung cư Vinh Tân chủ yếu đáp ứng nhu cầu nhà ở cho các hộ gia đình có thu nhập trung bình, với các loại căn hộ đa dạng diện tích để phù hợp với nhiều nhu cầu khác nhau của người dân. Công trình được kỳ vọng sẽ góp phần đáng kể vào việc giải quyết vấn đề nhà ở tại thành phố Vinh, một đô thị đang có tốc độ phát triển nhanh và nhu cầu về nhà ở ngày càng tăng cao. Sự phát triển của nhà chung cư cũng được xem là xu hướng đúng đắn trong quá trình đô thị hóa hiện nay.

Chung cư Vinh Tân với 9 tầng và 1 tầng mái, có chiều cao khoảng 35,6m, được xếp vào cấp công trình cấp 2 theo nghị định hiện hành (nhà chung cư từ 9-19 tầng). Vị trí xây dựng nằm trong khu vực trung tâm thành phố Vinh, nơi có nhu cầu nhà ở rất lớn, điều kiện giao thông thuận lợi. Thành phố Vinh đang phát triển nhanh, kéo theo sự phát triển của công nghệ xây dựng và khả năng cung ứng vật liệu dồi dào. Tuy nhiên, thời tiết thất thường cũng là một thách thức đối với tiến độ thi công. Sự kết hợp giữa vị trí thuận lợi, nhu cầu nhà ở cao và sự phát triển của công nghệ xây dựng tại Vinh tạo điều kiện thuận lợi cho dự án. Tuy nhiên, những khó khăn về thời tiết cần được lưu ý và có biện pháp khắc phục trong quá trình xây dựng để đảm bảo tiến độ và chất lượng công trình.

Thiết kế đảm bảo an toàn và thuận tiện di chuyển cho cư dân. Hệ thống hành lang rộng 2,3m được bố trí từ tầng 2 đến tầng 9, kết nối với các nút giao thông theo phương đứng (cầu thang). Thiết kế này đảm bảo sự thuận tiện cho việc di chuyển và thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp. Kích thước lưới cột được tính toán kỹ lưỡng để đáp ứng yêu cầu về không gian kiến trúc và khả năng chịu tải trọng thẳng đứng, tải trọng ngang (gió), và các biến dạng do nhiệt độ hoặc lún lệch. Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt được thiết kế với bể tự hoại để ngăn ngừa ô nhiễm, đảm bảo đường ống kín và không rò rỉ. Tất cả các yếu tố này đều nhằm mục đích tối đa hóa sự an toàn và tiện nghi cho người sử dụng.

Công trình sử dụng giải pháp bê tông cốt thép toàn khối, một giải pháp tối ưu cho việc bố trí không gian và hình khối kiến trúc trong các đô thị. Bê tông toàn khối được lựa chọn nhờ những tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất bê tông tươi, kỹ thuật ván khuôn tấm lớn, ván khuôn trượt, giúp rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo chất lượng kết cấu và giảm chi phí. Về hệ kết cấu chịu lực, đồ án đề xuất hệ khung chịu lực đổ tại chỗ với kích thước nhịp 6m và bước khung 4,5m. Các khung được nối với nhau bằng hệ dầm dọc vuông góc với mặt phẳng khung. Giải pháp này đảm bảo tính linh hoạt trong bố trí không gian, cho phép thay đổi không gian các phòng mà không ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của kết cấu. Tuy nhiên, nhược điểm của hệ kết cấu khung là khả năng chịu tải trọng ngang kém, không phù hợp với nhà cao tầng lớn.

Đồ án xem xét ba phương án hệ kết cấu chịu lực: hệ khung, hệ vách cứng và lõi cứng, và hệ khung-giằng. Hệ vách cứng có khả năng chịu lực ngang tốt nhưng hạn chế về sự linh hoạt trong bố trí không gian. Hệ khung chịu lực phù hợp với công trình có chiều cao vừa phải. Sau khi đánh giá các ưu nhược điểm, hệ kết cấu khung-giằng được lựa chọn là giải pháp tối ưu cho Chung cư Vinh Tân. Hệ thống này kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng, thường được bố trí tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy và khu vệ sinh chung. Hai hệ thống này được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn liền khối. Việc lựa chọn hệ khung-giằng đảm bảo khả năng chịu lực tốt và linh hoạt trong thiết kế, phù hợp với yêu cầu kiến trúc của công trình.

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố, dẫn đến các bể chứa có dung tích được tính toán dựa trên số lượng người sử dụng và dự trữ cho trường hợp mất nước. Hệ thống đường ống được bố trí ngầm trong tường ngăn đến các khu vệ sinh. Về yêu cầu bền vững, thiết kế hệ khung chịu lực và biện pháp thi công móng cọc ép đảm bảo công trình chịu được tải trọng ngang và dọc. Các cấu kiện được tính toán để không gây ra biến dạng vượt quá giới hạn cho phép. Hệ kết cấu khung được lựa chọn vì tính linh hoạt và khả năng chịu lực tốt trong phạm vi chiều cao của công trình. Điều này đảm bảo tính bền vững và an toàn cho công trình trong suốt thời gian sử dụng.

Do đặc điểm địa chất khu đất xây dựng Chung cư Vinh Tân, gồm các lớp đất lấp và các lớp đất sét, giải pháp móng sâu (móng cọc) được đánh giá là hợp lý nhất. Hai phương án móng được xem xét: móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi. Móng cọc ép có ưu điểm giá thành rẻ, thích hợp với điều kiện xây dựng chật hẹp và không gây chấn động. Tuy nhiên, sức chịu tải và kích thước cọc bị hạn chế. Móng cọc khoan nhồi có khả năng đạt chiều sâu lớn, chịu tải trọng lớn và khắc phục được tiếng ồn, chấn động. Tuy nhiên, giá thành cao hơn và đòi hỏi kỹ thuật cao. Sau khi cân nhắc ưu nhược điểm, đánh giá điều kiện địa chất và khả năng thi công, phương án móng cọc ép được lựa chọn vì tính kinh tế và phù hợp với điều kiện xây dựng tại đô thị. Chi tiết về loại cọc, chiều dài cọc, và cách thức thi công được đề cập đến trong các phần sau.

Hai phương án thi công móng cọc ép được trình bày: Phương án 1 là đào đất đến cốt đầu cọc rồi tiến hành ép cọc. Phương án 2 là san phẳng mặt bằng, ép cọc trước rồi mới đào đất. Phương án 1 thuận tiện cho việc bố trí kho bãi, nhưng việc di chuyển máy móc thiết bị sẽ gặp khó khăn. Phương án 2 dễ dàng hơn trong việc di chuyển máy móc nhưng lại cần chuẩn bị các đoạn cọc dẫn để ép âm và công tác đào đất khó khăn hơn, đòi hỏi nhiều công đoạn thủ công. Cuối cùng, phương án 2 được lựa chọn vì phù hợp với điều kiện mặt bằng công trình và tận dụng được ưu điểm của cả hai phương pháp. Chi tiết về việc lựa chọn máy móc, phương pháp đào đất, và các biện pháp đảm bảo chất lượng công trình được trình bày kỹ hơn trong các phần tiếp theo.

Sau khi ép cọc xong, công tác đào đất hố móng được chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn 1 đào bằng máy đến cốt -1.25m và giai đoạn 2 đào thủ công đến cốt -2.1m. Việc bố trí sơ đồ đào hợp lý đảm bảo năng suất và tránh sạt lở. Thi công đào đất thủ công cần được thực hiện đúng kỹ thuật, tránh va chạm vào thành hố đào để đảm bảo chất lượng bê tông lót móng. Bê tông lót móng được trộn bằng máy ngay tại công trường vì khối lượng không lớn. Cốt thép được lắp đặt cẩn thận, đảm bảo chiều dày lớp bảo vệ và được kê lên các con kê bằng bê tông. Độ dài thép chờ để lắp dựng cột phải đảm bảo đủ lớn. Công việc đổ bê tông được thực hiện từ xa về gần, liên tục để tránh tắc ống và được bơm rửa sạch sau khi hoàn thành. Lấp đất sau khi đổ bê tông được thực hiện thủ công để tránh làm hỏng kết cấu đã hoàn thành.

Phương pháp thi công bê tông cột, dầm, sàn được lựa chọn là đổ bằng máy bơm bê tông. Hệ thống ván khuôn và cây chống được lựa chọn là sự kết hợp giữa cây chống kim loại và ván khuôn kim loại vạn năng vì tính kinh tế và hiệu quả. Ván khuôn sàn được ghép từ các tấm ván khuôn định hình. Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán hợp lý. Nguyên tắc phân đoạn thi công dựa trên khả năng cung cấp vật tư, thiết bị và thời gian thi công, đảm bảo khối lượng công việc giữa các phân đoạn bằng nhau hoặc chênh lệch không quá 20%. Cốt thép sàn được lắp đặt cẩn thận, đảm bảo vệ sinh và chống dính ván khuôn. Việc đổ bê tông được thực hiện theo phương pháp đổ từ xa về gần, đảm bảo đầm chặt và đồng nhất. Tất cả các biện pháp này hướng đến việc đảm bảo chất lượng và tiến độ thi công.

Đồ án đã phân tích và đánh giá hai phương án móng chính: móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi. Móng cọc ép được đánh giá cao về mặt kinh tế và khả năng thi công trong điều kiện đô thị chật hẹp, tuy nhiên, sức chịu tải có phần hạn chế. Móng cọc khoan nhồi lại có ưu điểm về sức chịu tải lớn và khả năng thích ứng với các lớp đất cứng, nhưng lại có giá thành cao hơn và đòi hỏi kỹ thuật phức tạp hơn. Sau khi cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố, phương án móng cọc ép được lựa chọn do phù hợp hơn với điều kiện thực tế của dự án và đáp ứng yêu cầu về kinh tế. Việc lựa chọn này dựa trên phân tích chi tiết về điều kiện địa chất, khả năng thi công và cân bằng giữa chi phí và hiệu quả, đảm bảo tính bền vững và an toàn cho công trình.

Đồ án đã đề xuất và phân tích hai phương pháp thi công móng cọc ép, cuối cùng lựa chọn phương pháp san phẳng mặt bằng, ép cọc trước, rồi mới tiến hành đào đất. Phương pháp này, mặc dù đòi hỏi công đoạn chuẩn bị phức tạp hơn, lại mang lại hiệu quả hơn về mặt thi công và đảm bảo an toàn. Các bước thi công được mô tả chi tiết, bao gồm đào đất (chia làm 2 giai đoạn: dùng máy móc và thủ công), đổ bê tông móng, lắp đặt cốt thép, và đổ bê tông các phần còn lại. Các biện pháp đảm bảo chất lượng công trình được nhấn mạnh, bao gồm kiểm soát độ ẩm đất, đảm bảo khoảng cách cốt thép, và phương pháp đổ bê tông hợp lý để tránh hiện tượng phân tầng, đảm bảo độ đồng nhất của bê tông. Việc sử dụng máy móc thiết bị hiện đại và phương pháp thi công khoa học được xem là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng và tiến độ công trình.

Đồ án đã lựa chọn phương pháp thi công bê tông cột, dầm, sàn bằng máy bơm bê tông, kết hợp với hệ thống ván khuôn và cây chống kim loại để đảm bảo chất lượng bê tông và hiệu quả kinh tế. Việc lựa chọn này dựa trên tính toán kỹ lưỡng về khả năng chịu lực, độ ổn định và tính kinh tế. Nguyên tắc phân đoạn thi công được đề cập để đảm bảo tính liên tục trong quá trình xây dựng, với khối lượng công việc giữa các phân đoạn được cân bằng. Các biện pháp đảm bảo an toàn lao động, chất lượng bê tông và độ chính xác trong việc lắp đặt cốt thép cũng được nhấn mạnh. Tóm lại, việc lựa chọn phương tiện và nguyên tắc thi công được thực hiện một cách khoa học và bài bản, nhằm đảm bảo tiến độ, chất lượng, và an toàn trong quá trình thi công dự án Chung cư Vinh Tân.