Đồ án tốt nghiệp Xây dựng Dân dụng

Công trình là một tòa nhà cao 9 tầng nổi và 1 tầng hầm, nằm trên đường Nguyễn Văn Linh. Điểm đáng chú ý là công trình được xây dựng hoàn toàn bằng nguồn vốn tự có, điều này cho thấy sự đầu tư mạnh mẽ của chủ đầu tư. Chức năng chính của công trình được xác định là trụ sở chính của một ngân hàng cổ phần, cụ thể là Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam (cần xác minh thêm thông tin này từ nguồn chính thống), nơi sẽ diễn ra các hoạt động giao dịch tiền tệ quan trọng. Việc lựa chọn địa điểm trên đường Nguyễn Văn Linh cũng phản ánh sự tính toán chiến lược về vị trí thuận lợi cho hoạt động ngân hàng. Tổng thể, đây là một dự án quy mô lớn, mang tính biểu tượng, phản ánh sự phát triển kinh tế mạnh mẽ của Việt Nam, đặc biệt tại các thành phố lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, nơi nhu cầu về trụ sở và văn phòng làm việc ngày càng tăng cao. Tầm quan trọng của công trình không chỉ nằm ở quy mô mà còn ở vai trò chiến lược trong hệ thống tài chính quốc gia.

Tầng hầm của công trình được thiết kế tối ưu về công năng và tính hiệu quả. Vị trí thang máy được bố trí ở giữa, tạo sự thuận tiện cho việc di chuyển và quản lý. Không gian xung quanh thang máy được dành cho bãi đậu xe ô tô, đáp ứng nhu cầu đỗ xe cho nhân viên và khách hàng. Các hệ thống kỹ thuật quan trọng như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, và trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý, tối thiểu hóa chiều dài ống dẫn, góp phần tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả vận hành. Một kho giữ tài sản cũng được bố trí ở vị trí dễ quản lý và bảo vệ, đảm bảo an ninh cho tài sản của ngân hàng. Ngoài các hệ thống trên, tầng hầm còn bao gồm các thiết bị kỹ thuật điện như trạm cao thế, hạ thế, và phòng quạt gió, đảm bảo hoạt động ổn định của toàn bộ hệ thống công trình. Sự bố trí khoa học này cho thấy sự chú trọng đến tính tiện ích và an toàn trong thiết kế.

Thiết kế hệ thống thông gió của công trình này tập trung vào việc kết hợp hài hòa giữa thông gió tự nhiên và thông gió nhân tạo. Mỗi phòng đều được trang bị hệ thống cửa sổ và cửa đi, đặc biệt là cửa kính ở mặt đứng, đảm bảo khả năng thông gió và chiếu sáng tự nhiên tối đa. Sự bố trí thông minh của hành lang giữa kết hợp với sảnh lớn góp phần tăng cường sự thông thoáng, khắc phục một số hạn chế của các giải pháp mặt bằng truyền thống. Bên cạnh đó, hệ thống thông gió nhân tạo được tích hợp với phòng quạt gió đặt riêng biệt ở mỗi tầng, phối hợp với phòng điều hòa trung tâm và hệ thống đường ống dẫn. Việc này đảm bảo tạo ra điều kiện vi khí hậu lý tưởng cho từng văn phòng, thích ứng với mọi điều kiện thời tiết. Như chúng ta đã biết, cảm giác nóng bức chủ yếu do sự chuyển động chậm của không khí gây ra, vì vậy việc thiết kế hệ thống thông gió hiệu quả là vô cùng quan trọng để đảm bảo môi trường làm việc thoải mái cho người sử dụng. Đặc biệt, vấn đề bố trí mặt bằng trong một quần thể kiến trúc cũng được cân nhắc kỹ lưỡng để tối ưu hóa hiệu quả thông gió tự nhiên, đảm bảo gió xuyên phòng.

Hệ thống chiếu sáng của công trình chú trọng việc tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên, nhằm tiết kiệm năng lượng và tạo môi trường làm việc thân thiện. Yêu cầu chung là đạt được sự tiện nghi của môi trường sáng, phù hợp với hoạt động của con người trong từng phòng. Chất lượng môi trường sáng này phụ thuộc vào việc loại trừ sự chói lóa, sự phân bố không gian và hướng ánh sáng, cũng như tỷ lệ phản quang nội thất, nhằm đảm bảo sự thích ứng tốt của mắt. Bên cạnh việc chiếu sáng bên trong, thiết kế cũng chú trọng đến mối liên hệ giữa công trình với môi trường thiên nhiên xung quanh, coi đây là một biện pháp quan trọng để cải thiện vi khí hậu. Để đạt được điều này, kết cấu bao che của công trình được thiết kế đa chức năng: đảm bảo thông gió xuyên phòng, đồng thời chống tia nắng mặt trời chiếu trực tiếp, chống mưa hắt và giảm độ chói của bầu trời. Sự kết hợp hài hòa giữa ánh sáng tự nhiên và các giải pháp kỹ thuật khác đảm bảo hiệu quả tối ưu cho hệ thống chiếu sáng của công trình.

Hệ thống điện của công trình bao gồm hai phần chính: hệ thống thu lôi chống sét và lưới điện sinh hoạt. Hệ thống thu lôi được thiết kế kỹ lưỡng với các chi tiết cụ thể: kim thu sét phi 6, dài 5m, được bố trí tại chòi thang máy và các góc công trình; dây dẫn sét phi 2 nối khép kín các kim thu sét và dẫn xuống đất tại các góc công trình, được đi ngầm trong cột trụ. Hai hệ cọc tiếp đất bằng đồng phi 6, mỗi cụm gồm 5 cọc, được đóng cách nhau 3m và cách mép công trình tối thiểu 2m, được đặt sâu 0,7m so với mặt đất. Toàn bộ hệ thống được tính toán dựa trên tiêu chuẩn an toàn chống sét, đảm bảo an toàn cho công trình và người sử dụng trong trường hợp xảy ra sét đánh. Phần lưới điện sinh hoạt phục vụ nhu cầu sử dụng điện năng của toàn bộ công trình, được thiết kế và thi công đảm bảo an toàn và hiệu quả.

Để đảm bảo điều kiện chiếu sáng và tiện nghi cho người sử dụng, công trình áp dụng các biện pháp kiến trúc tối ưu. Việc tổ chức thông gió xuyên phòng, đặc biệt trong thời gian nóng, được chú trọng. Kết cấu che nắng và tạo bóng mát cho cửa sổ, cùng với các chi tiết kết cấu chống mưa hắt, góp phần cải thiện điều kiện nhiệt độ và ánh sáng tự nhiên. Các phương tiện nhân tạo chỉ được sử dụng khi các biện pháp kiến trúc không thể đáp ứng đủ hiệu quả. Đây là một cách tiếp cận thiết kế thông minh, ưu tiên giải pháp tự nhiên, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra môi trường làm việc thoải mái, tiện nghi và hiệu quả cho người dùng, phù hợp với khí hậu nóng ẩm của Việt Nam.

Hệ thống cấp nước được thiết kế để đáp ứng đầy đủ nhu cầu sinh hoạt của công trình và có khả năng phục vụ công tác chữa cháy khi cần thiết. Nguồn nước được lấy từ mạng lưới cấp nước đô thị, đảm bảo chất lượng nước sạch và vệ sinh. Để đảm bảo nguồn cung cấp ổn định, hệ thống sử dụng 3 máy bơm, trong đó 1 máy bơm dự phòng, nhằm tránh gián đoạn cấp nước trong trường hợp xảy ra sự cố. Bể chứa nước được xây dựng với dung tích đủ lớn để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong thời gian dài và đủ dùng cho cả việc chữa cháy. Sự bố trí hệ thống máy bơm và bể chứa nước thể hiện sự tính toán kỹ lưỡng của nhà thiết kế, đảm bảo tính liên tục và ổn định của nguồn cấp nước, đáp ứng yêu cầu của một công trình cao tầng hiện đại. Ngoài ra, hệ thống bình cứu hỏa được bố trí dọc hành lang và trong các phòng, bổ sung thêm biện pháp an toàn phòng cháy chữa cháy.

Hệ thống thoát nước của công trình được thiết kế với sự chú trọng cao, thể hiện tầm quan trọng của hệ thống này đối với công trình cao tầng. Nước mưa từ tầng mái được thu gom qua hệ thống máng xối và đường ống thoát nước, dẫn về bể phốt. Nước thải từ công trình được thu gom toàn bộ về các bể xử lý nội bộ đặt tại tầng hầm, trước khi được thải ra hệ thống thoát nước chung của thành phố. Việc xử lý nước thải nội bộ giúp giảm tải cho hệ thống thoát nước chung và bảo vệ môi trường. Nhà thiết kế đặc biệt quan tâm đến việc lựa chọn các thiết bị vệ sinh hiện đại và trang trọng, vừa đảm bảo tính thẩm mỹ, vừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cao. Khu vệ sinh được bố trí tập trung trên các tầng, vừa tiết kiệm diện tích xây dựng, vừa tối ưu hóa hệ thống đường ống, tránh hiện tượng gẫy khúc gây tắc nghẽn. Độ dốc thoát nước mưa được thiết kế là 1,5%, phù hợp với điều kiện khí hậu mưa nhiều, nóng ẩm ở Việt Nam.

Mặt bằng khu vệ sinh được bố trí một cách hợp lý và tiện lợi, tạo sự thoải mái cho người sử dụng. Hệ thống làm sạch cục bộ được lắp đặt với các thiết bị hiện đại, đảm bảo vệ sinh. Việc tập trung khu vệ sinh trên các tầng giúp tiết kiệm diện tích xây dựng và giảm thiểu chiều dài đường ống, từ đó tránh tình trạng tắc nghẽn đường ống. Sự bố trí hợp lý này không chỉ đảm bảo tính tiện nghi mà còn thể hiện sự quan tâm đến hiệu quả sử dụng không gian và chi phí vận hành của công trình. Thiết bị vệ sinh được lựa chọn rất hiện đại và trang trọng, thể hiện sự chú trọng đến chất lượng và tính thẩm mỹ của công trình.

Hệ kết cấu chính được lựa chọn cho công trình là hệ ống - vách. Lõi thang máy, với độ dày 25cm, đóng vai trò như một hệ ống chịu tải trọng ngang rất lớn, chạy suốt chiều cao công trình. Hệ thống cột và dầm tạo thành các khung chịu tải trọng thẳng đứng chính, đồng thời tham gia một phần vào việc chịu tải trọng ngang, dựa trên độ cứng chống uốn của chúng. Hai hệ thống chịu lực này bổ sung và tăng cường cho nhau, tạo nên một hệ chịu lực kiên cố. Hệ sàn dày 100mm, với các ô sàn nhịp 4,5x3,15m, tạo thành một vách cứng ngang, liên kết các kết cấu với nhau. Vì mặt bằng công trình có chiều dài và chiều rộng gần bằng nhau, nên hệ kết cấu làm việc chủ yếu theo hai phương. Sơ đồ tính toán được chọn là sơ đồ không gian, phù hợp nhất với đặc điểm kết cấu này. Việc lựa chọn hệ ống - vách cho thấy sự tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền của công trình.

Một số hệ kết cấu khác cho nhà cao tầng được đề cập đến, bao gồm: hệ khung chịu lực, hệ tường chịu lực, hệ lõi chịu lực, hệ hộp chịu lực và các hệ hỗn hợp. Việc lựa chọn hệ kết cấu phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện làm việc cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao và tải trọng ngang (gió, động đất). Hệ kết cấu vách cứng được đánh giá là hiệu quả đối với các công trình dưới 40 tầng và cấp phòng chống động đất cấp 7, nhưng độ cao giới hạn sẽ giảm đi nếu cấp phòng chống động đất cao hơn. Hệ khung - hộp - tường chịu lực là một hệ kết cấu hỗn hợp, trong đó khung có thể làm việc theo sơ đồ giằng hoặc sơ đồ khung giằng, tùy thuộc vào cách phân bổ tải trọng. Sơ đồ giằng là khi khung chỉ chịu tải trọng thẳng đứng, còn tải trọng ngang do các kết cấu khác (lõi, tường, hộp) chịu. Sự so sánh này giúp làm rõ lý do lựa chọn hệ ống - vách là giải pháp tối ưu cho công trình cụ thể này.

Công trình sử dụng cọc Barrette làm móng. Cọc Barrette là một dạng cọc khoan nhồi, nhưng có ưu điểm là có thể được chế tạo với kích thước lớn, do đó có sức chịu tải cao hơn, có thể đạt đến 6000 tấn. Tính năng này rất phù hợp cho các công trình có nhiều tầng hầm như công trình này. Cọc Barrette không chỉ chịu tải trọng mà còn có thể được sử dụng làm tường Barrette chắn đất và tường bao cho tầng hầm. Đáy móng nằm ở độ sâu -0,8m so với cốt thiên nhiên, và mực nước ngầm nằm sâu hơn đáy móng, vì vậy không ảnh hưởng đến quá trình đào và thi công móng. Khoảng cách giữa các cọc trong đài móng được đảm bảo tối thiểu 55cm để tránh va chạm gầu đào trong quá trình thi công. Việc lựa chọn cọc Barrette thể hiện sự lựa chọn kỹ thuật tiên tiến và hiệu quả cho phần móng của công trình.

Giai đoạn đầu tiên là chuẩn bị mặt bằng và định vị công trình. Bao gồm việc tập hợp đầy đủ các tài liệu kỹ thuật liên quan (kết quả khảo sát địa chất, quy trình công nghệ…), định vị chính xác các vị trí tim mốc, hệ trục của công trình. Sau đó là chuẩn bị mặt bằng tổ chức thi công, xác định vị trí lắp đặt các thiết bị cơ sở, xây dựng các phòng ban điều hành và quản lý thi công, trạm y tế, các lán trại tạm, xưởng gia công thép, kho và các công trình phụ trợ khác. Việc chuẩn bị kỹ lưỡng này đảm bảo cho quá trình thi công diễn ra thuận lợi và hiệu quả. Trước khi cho máy móc vận hành, cần kiểm tra kỹ lưỡng liên kết cố định máy, chạy thử và kiểm tra tính ổn định của thiết bị ép cọc (bao gồm chạy không tải và chạy có tải). Cọc cần được kiểm tra kỹ trước khi vận chuyển đến vị trí ép.

Quá trình ép cọc được mô tả chi tiết, bao gồm việc sử dụng cần trục để đưa cọc vào vị trí ép và dịch chuyển các khối đối trọng. Trọng lượng lớn nhất cần trục phải nâng là khi cẩu khối đối trọng nặng 7,5 tấn và chiều cao lớn nhất khi cẩu cọc vào khung dẫn. Loại cần trục tự hành bánh hơi được lựa chọn vì cần di chuyển trên mặt bằng phục vụ công tác ép cọc. Quá trình ép cọc C1 được mô tả cụ thể: điều chỉnh van tăng dần áp lực, kiểm tra độ thẳng đứng của cọc bằng máy kinh vĩ, ghi chép lực ép tác dụng lên cọc ứng với từng độ sâu xuyên 20cm. Các yêu cầu kỹ thuật về lực ép và vận tốc xuyên được nêu rõ, bao gồm trường hợp xử lý khi không đạt yêu cầu. Sổ nhật ký thi công được yêu cầu ghi chép liên tục, ghi lại các thông số quan trọng như lực ép, độ sâu xuyên… Việc kiểm tra chất lượng cọc, bao gồm cả việc xem xét lý lịch sản phẩm, cũng được nhấn mạnh.

Trước khi thi công phần móng, cần trải vị trí công trình trên bản vẽ ra hiện trường, xác định đầy đủ tọa độ của từng hạng mục. Cần ghi rõ cách xác định lưới ô tọa độ, dựa vào vật chuẩn sẵn có, mốc quốc gia hoặc mốc dẫn suất. Việc vận chuyển và sử dụng bê tông bơm được mô tả cụ thể, bao gồm yêu cầu về thành phần hạt, độ lưu động, độ sụt, và sử dụng phụ gia. Độ sụt hợp lý cho bê tông bơm được khuyến nghị là 14-16cm. Các yêu cầu về chất lượng vật liệu (đá, nước) được nêu rõ. Quá trình bảo dưỡng bê tông sau khi đổ cũng được hướng dẫn chi tiết, bao gồm thời gian và cách thức tưới nước. Các tình huống xử lý sự cố trong quá trình đào đất (gặp mưa, vật ngầm, di tích) cũng được đề cập đến. Công tác ván khuôn sử dụng hệ ván khuôn định hình bằng thép, kết hợp với hệ đà giáo, thanh chống và giáo thao tác đồng bộ. Bê tông thương phẩm được sử dụng cho toàn bộ công trình, kết hợp bơm tĩnh và cần trục để đổ bê tông tùy thuộc vào khối lượng công việc.

Quá trình chuyển trục và tính toán phải được thực hiện chính xác, đảm bảo đúng vị trí tim trục. Các cột mốc phải được ghi chú và bảo vệ cẩn thận trong suốt quá trình thi công. Lưới khống chế cao độ được thực hiện bằng máy thủy bình, thước thép hoặc máy toàn đạc. Việc chuyển trục lên tầng khi đổ bê tông sàn được thực hiện qua các lỗ chờ. Quá trình lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn cột được mô tả chi tiết, đảm bảo an toàn và hiệu quả. Công tác bê tông sử dụng bê tông thương phẩm M300, vận chuyển bằng xe chuyên dụng và cần trục tháp. Cốt thép sàn được lắp dựng trực tiếp trên mặt ván khuôn, đảm bảo đúng thiết kế. Kiểm tra hàm lượng nước trong bê tông được thực hiện bằng phương pháp hình chóp cụt. Toàn bộ quá trình thi công được tính toán cụ thể về kỹ thuật và tổ chức quản lý, đảm bảo thực hiện các công tác tuần tự, nhịp nhàng, với chất lượng tốt và tiến độ hợp lý.

Công trình lựa chọn sử dụng cần trục tháp để vận chuyển vật liệu lên cao. Do mặt bằng thi công phần thân tương đối thuận lợi và chiều dài công trình không quá lớn, loại cần trục tháp cố định, đầu tháp quay, được lựa chọn. Việc thay đổi tầm với được thực hiện bằng cách di chuyển xe con. Hiện nay, nhiều đơn vị trong nước cung cấp loại cần trục này với ưu điểm gọn nhẹ, hiệu quả làm việc cao, dễ dàng lắp đặt và tháo dỡ. Việc lựa chọn này dựa trên sự đánh giá kỹ lưỡng về hiệu quả kinh tế và tính khả thi trong điều kiện thi công cụ thể. Sự bố trí cần trục tháp cũng được tính toán cẩn thận để đảm bảo tầm với phục vụ toàn bộ công trường, đồng thời đảm bảo khoảng cách an toàn đến công trình.

Đối với phần thi công ngầm, trạm bơm tĩnh loại Putzmeister M43 được sử dụng. Trạm bơm này có chiều cao bơm lớn nhất là 49,1m, đáp ứng yêu cầu thi công cho toàn bộ các tầng. Năng suất thực tế của trạm bơm được tính toán dựa trên khả năng cung cấp nguyên liệu của xe vận chuyển bê tông thương phẩm. Với chu kỳ 15 phút/xe, năng suất trạm bơm có thể đạt tới 576m³/ca, đảm bảo đủ để đổ bê tông trọn vẹn trong một ca làm việc. Việc lựa chọn máy bơm bê tông phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo tiến độ và chất lượng thi công, đặc biệt là đối với các công trình có quy mô lớn như công trình này. Sự lựa chọn này thể hiện sự ưu tiên cho giải pháp hiện đại, hiệu quả và tiết kiệm thời gian.

Máy trộn vữa được lựa chọn có kích thước nhỏ gọn, đảm bảo nhu cầu sử dụng trong quá trình xây và trát. Mặc dù khối lượng công việc xây, trát lớn, nhưng thời gian thi công dự kiến khá dài (khoảng 15 ngày/công việc/tầng), nên nhu cầu sử dụng vữa không quá lớn. Máy trộn cỡ nhỏ có tính linh động cao, có thể vận chuyển thẳng lên các tầng để phục vụ công tác xây, trát tại chỗ. Việc lựa chọn này thể hiện sự tối ưu hóa về chi phí và năng suất lao động. Ngoài ra, tài liệu đề cập đến việc sử dụng thang tải để vận chuyển vật liệu rời lên các tầng cao, nhằm giảm tải cho mặt bằng cung cấp vật liệu. Số lượng thang tải được bố trí là 2, được bố trí sát công trình và neo chắc chắn vào sàn tầng, đảm bảo chiều cao và tải trọng nâng đủ phục vụ thi công. Sự kết hợp các loại máy móc và thiết bị phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo tiến độ và chất lượng thi công.