Khách sạn Hòn Gai: Đồ án tốt nghiệp

Công trình khách sạn Hòn Gai tọa lạc tại đường 1/4, thuộc Khu du lịch Khu 3 - TP Hải Long, Quảng Ninh. Vị trí này được đánh giá là có địa hình tương đối bằng phẳng, thông thoáng và rộng rãi. Khu vực xung quanh đang trong quá trình quy hoạch với xu hướng phát triển các tòa nhà cao tầng, do đó mật độ xây dựng hiện tại chưa cao. Công trình là một tòa nhà cấp 2 gồm 8 tầng và 1 tầng mái, được thiết kế dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam. Diện tích các phòng và diện tích sử dụng tổng thể phù hợp với chức năng khách sạn. Do hình dạng khu đất không hoàn toàn vuông vắn, việc bố trí công trình theo hình chữ nhật được xem là giải pháp tối ưu. Xung quanh công trình sẽ được trồng cây xanh để tạo cảnh quan và ngăn cách với các tuyến giao thông.

Khu vực xây dựng công trình có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, với nhiệt độ trung bình từ 22,5 - 28,1 độ C, nhiệt độ cao nhất có thể lên đến 38-39 độ C vào các tháng 4-7. Độ ẩm không khí tương đối cao, dao động từ 79-86%. Điều kiện thời tiết này đòi hỏi công trình phải đáp ứng các yêu cầu về cách nhiệt và cách ẩm, đảm bảo mát mẻ vào mùa hè và ấm áp vào mùa đông. Việc lựa chọn vật liệu xây dựng, sơ đồ cấu tạo kiến trúc và kết cấu cần phải phù hợp, nhằm chống co giãn do sự thay đổi nhiệt độ. Đây là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thiết kế và chất lượng công trình.

Chủ đầu tư của công trình khách sạn Hòn Gai là Tập đoàn xây dựng Bạch Đằng Bimexco. Công trình được xây dựng hoàn toàn mới, nằm trong khu quy hoạch của thành phố. Thiết kế tổng mặt bằng phải căn cứ vào công năng sử dụng của từng khu vực, dây chuyền công nghệ, và phù hợp với quy hoạch đô thị đã được phê duyệt. Thiết kế cần đảm bảo tính khoa học và tính thẩm mỹ. Việc bố trí các khu vực chức năng, hệ thống giao thông bên trong công trình (để xe chở hàng có thể quay đầu dễ dàng), khu giải trí, bể bơi, sân thể thao, đều được tính toán kỹ lưỡng. Tuy nhiên, việc đảm bảo chất lượng thi công các mối nối là một thách thức, và chi phí bảo trì công trình trong tương lai cũng cần được xem xét, đặc biệt là với các vật liệu dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết như thép.

Việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình thiết kế và thi công công trình. Hệ thống này phải đảm bảo các yêu cầu về độ bền, độ ổn định, phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong quá trình sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế cao. Lựa chọn hệ thống này sẽ tạo tiền đề cơ bản cho việc thiết lập mô hình và định hướng thiết kế toàn bộ công trình. Một hệ thống kết cấu chịu lực tốt sẽ đảm bảo sự an toàn và tuổi thọ của công trình, đồng thời tối ưu hóa chi phí đầu tư và vận hành.

Ba phương án sàn chính được xem xét bao gồm: sàn sườn toàn khối BTCT, sàn không dầm ứng lực trước và sàn ứng lực trước hai phương trên dầm. Sàn sườn toàn khối BTCT có ưu điểm là lý thuyết tính toán và kinh nghiệm thi công khá hoàn thiện, thi công đơn giản, chất lượng đảm bảo. Sàn không dầm ứng lực trước có ưu điểm là chiều cao kết cấu nhỏ, tiết kiệm không gian sử dụng, tiến độ thi công nhanh. Tuy nhiên, nhược điểm là thi công phức tạp và giá thành cao hơn. Sàn ứng lực trước hai phương trên dầm kết hợp ưu điểm và nhược điểm của hai phương án trên, có mô hình tính toán quen thuộc và tin cậy hơn nhưng cũng tốn kém vật liệu hơn so với sàn phẳng trên cột.

Sau khi phân tích các ưu nhược điểm của từng phương án sàn, báo cáo lựa chọn hệ kết cấu “khung” chịu lực với sơ đồ khung giằng. Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, cột giữa, dầm chính, dầm phụ, chịu tải trọng đứng chủ yếu và một phần tải trọng ngang. Hệ thống lõi thang máy cũng đóng vai trò quan trọng trong việc chịu tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng. Công trình có chiều dài 57.0m và chiều rộng 25m, độ cứng theo phương dọc lớn hơn nhiều so với phương ngang. Do đó, để đơn giản hóa và đảm bảo an toàn, việc tính toán được thực hiện trên một khung theo phương ngang.

Vì công trình là nhà cao tầng (8 tầng và 1 tầng mái), tải trọng tác động lên móng rất lớn, cả tải trọng đứng (do trọng lượng công trình) và tải trọng ngang (do gió). Do đó, phương án móng sâu là giải pháp hợp lý nhất để đảm bảo độ ổn định và khả năng chịu lực. Một số phương án móng được xem xét bao gồm móng cọc ép, móng cọc khoan nhồi và móng cọc đóng. Mỗi loại móng có ưu điểm và nhược điểm riêng về mặt kinh tế, kỹ thuật, và khả năng chịu tải. Đặc điểm địa chất của khu vực, với các lớp đất yếu ở trên và lớp đất tốt hơn ở sâu, cũng là yếu tố quan trọng quyết định lựa chọn phương án móng.

Móng cọc ép có chất lượng cao, độ tin cậy cao, thi công êm dịu nhưng hạn chế là khó xuyên qua lớp cát chặt dày và tiết diện cọc bị hạn chế. Móng cọc khoan nhồi có tiết diện và chiều sâu lớn, khả năng chịu tải cao nhưng công nghệ phức tạp và chi phí cao. Móng cọc đóng thi công nhanh, kiểm soát chất lượng tốt nhưng tiết diện nhỏ, gây ồn và rung, không phù hợp với công trình có tải trọng lớn. Việc lựa chọn loại móng cọc nào cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố trên, đặc biệt là khả năng chịu tải, chi phí thi công và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, nhất là trong khu vực thành phố.

Do tải trọng lớn của công trình, phương án móng sâu với móng cọc ép được lựa chọn. Hệ thống đài cọc được thiết kế và liên kết với nhau bằng hệ giằng. Hệ giằng này có tác dụng truyền lực ngang giữa các đài cọc, giúp giảm kéo, điều chỉnh chuyển vị lún lệch và chịu một phần mômen truyền từ cột xuống. Giằng móng cũng đóng vai trò là gối đỡ để xây tường. Thiết kế hệ giằng căn cứ vào khoảng cách giữa các đài, tải trọng công trình, và độ lún lệch giữa các đài. Cốt thép trong giằng được bố trí để chịu mômen dương và âm. Cao trình mặt trên của giằng móng bằng cao trình mặt trên đài móng. Việc kiểm tra chiều sâu chôn đài, sức chịu tải của đất nền (kiểm tra theo móng khối quy ước), và tính toán độ lún đều được thực hiện kỹ lưỡng.

Với điều kiện công trình xây dựng mới cạnh khu nhà cũ, phương pháp đóng cọc bằng búa bị loại bỏ do khả năng gây chấn động lớn, ảnh hưởng đến các công trình xung quanh và gây tiếng ồn. Phương pháp ép cọc được lựa chọn vì khắc phục được các nhược điểm trên: không gây chấn động, không phá vỡ kết cấu đất, thi công êm ái, và dễ dàng kiểm soát quá trình ép cọc thông qua việc quan sát tốc độ và áp lực ép. Quá trình ép cọc cần được thực hiện cẩn thận, kiểm tra liên tục để đảm bảo cọc không bị lệch, tốc độ ép không vượt quá 1cm/s ban đầu và 2cm/s khi đạt tải trọng thiết kế (Ptc = 136T). Trước khi ép, cần thăm dò dị vật, loại bỏ cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật và chạy thử máy ép để kiểm tra tính ổn định.

Phương án đào đất hố móng có thể là đào từng hố độc lập hoặc rãnh móng chạy dài. Việc lựa chọn phương án phụ thuộc vào khoảng cách giữa các hố đào. Trong quá trình đào đất, cần đặc biệt chú trọng đến giải pháp tiêu thoát nước ngầm và nước mặt, nhất là đối với hố móng M5 (móng thang máy) nằm dưới mực nước ngầm, cần làm rãnh con trạch để dẫn nước ra. Cần có biện pháp tiêu nước bề mặt để tránh nước mưa chảy xuống hố đào. Khi đào gặp đá hoặc vật cứng cần phá bỏ và thay thế bằng lớp cát pha đá dăm đầm kỹ. Các sự cố thường gặp như sụt lở đất do mưa cần được xử lý kịp thời bằng cách lấp đất, vét đất sập và làm lớp lót móng bằng bê tông gạch vỡ.

Ván khuôn sử dụng là ván khuôn định hình bằng thép của công ty Hòa Phát. Cốt thép được gia công bằng máy tại xưởng gần công trường. Bê tông thương phẩm được sử dụng để đảm bảo cung cấp liên tục và chất lượng. Việc vận chuyển và bơm bê tông cần được thực hiện liên tục, và nếu máy bơm ngừng hoạt động quá lâu cần phải thông ống bằng nước. Khi lắp dựng cốt thép, cần tuân thủ các quy định về an toàn lao động, kiểm tra mối hàn, nút buộc, và sử dụng con kê phù hợp. Sau khi bê tông đài và cột đạt độ cao cần thiết, việc lấp đất được tiến hành thủ công để tránh va đập vào kết cấu đã hoàn thiện. Vật liệu lấp đất cần cách mép hố ít nhất 0.5m, và khoảng cách này cần được tính toán cụ thể khi cần chống đỡ tường đất.