Giải pháp thi công và xi măng trong các dự án công trình ngầm

Công trình ngầm đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế đặc biệt trong công nghiệp và hạ tầng đô thị. Tuy nhiên, xây dựng và thi công công trình ngầm đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật, đặc biệt là trong việc xử lý các vấn đề thi công và bảo đảm tính bền vững của công trình.

Gia cố nền đất yếu

Dự án vệ sinh môi trường TP.HCM (VSMT) giai đoạn 2 là một trong những dự án quan trọng trong lĩnh vực xử lý nước thải tại Việt Nam. Một trong những thách thức lớn nhất trong quá trình xây dựng và thi công tuyến cống bao (gói XL-01) của dự án là xử lý nền đất, chống sạt lở trong quá trình đào và thi công tuyến cống ngầm.

Để giải quyết vấn đề này, phương pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc xi măng đất (CDM) và Jet Grouting được lựa chọn là như là phương án tối ưu. Phương pháp này giúp tăng độ ổn định của nền đất, rút ngắn thời gian thi công với chi phí thích hợp, đặc biệt phù hợp trong các trường hợp tuyến cống đi qua các lớp đất sét, đất bùn yếu và sâu.

Tìm đúng chủng loại xi măng và hàm lượng xi măng phù hợp cũng cần được quan tâm đến để đảm bảo cường độ và chất lượng cọc xi măng đất đạt được hiệu quả tối đa.

Với dự án này, INSEE Việt Nam đã đề xuất giải pháp INSEE Stable Soil (ISS) – xi măng chuyên dụng cho các ứng dụng xử lý nền đất yếu.

Trong quá trình triển khai dự án VSMT, INSEE Việt Nam đã triển khai giải pháp ISS tại các vị trí xử lý cọc đất CDM và Jet Grouting. Kết quả cho thấy, ISS đã giúp tăng hiệu quả và tiết kiệm thời gian trong quá trình xử lý cọc đất, giúp tăng độ cứng và độ bền của đất, làm giảm tối đa hiện tượng sụt lún, tạo ra một lớp đất cứng hơn và đồng nhất cho hệ thống cống ngầm, giúp cho việc thi công tuyến cống được thực hiện dễ dàng và an toàn hơn.

Xi măng INSEE Stable Soil được sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN 4316:2007 là sản phẩm hoàn toàn khác biệt với các sản phẩm xi măng truyền thống, có đặc tính tương thích tốt với đất sét, bùn, tăng cường độ cọc xi măng đất.

ISS tương thích nhiều loại đất, khả năng cung ứng lớn, đặc biệt đáp ứng xu hướng dùng cọc xi măng đất cho các xây dựng và cải tạo hạ tầng.

Bê tông khối lớn trong công trình kho ngầm

Một công trình khác là Dự án Kho ngầm chứa khí hóa lỏng (LPG) của Công ty TNHH Hóa chất Hyosung Vina ở thị xã Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Đây là kho ngầm chứa LPG lớn nhất Đông Nam Á, được xây dựng dưới độ sâu từ hơn 100 m đến gần 200 m so với mực nước biển, có sức chứa khổng lồ 240 nghìn tấn.

Vì thi công trong lòng đất, địa hình trở ngại nên yêu cầu về bê tông vô cùng khắt khe nhằm đảm bảo độ kín và an toàn của công trình.

Đặc biệt, hạng mục nút chặn bằng bê tông có chiều dày đến 5 m và thi công ở độ sâu hơn 100 m. Việc đổ bê tông khối lớn như vậy rất dễ dẫn tới hiện tượng nứt do nhiệt.

Trong quá trình lựa chọn phương án, 3 yếu tố mà chủ đầu tư vô cùng quan tâm là: Cường độ nén, tính thi công và khả năng chống nứt.

Đối với cường độ nén, chủ đầu tư yêu cầu bê tông phải đạt tiêu chuẩn C30.

Về tính thi công, bê tông phải có độ chảy 650 +/- 50 mm, cốt liệu nhỏ để bơm qua đường ống tiết diện 600 – 800 mm xuống tới độ sâu 150 m trong lòng đất.

Khả năng chống nứt trong bê tông khối lớn đối với nút chặn kho chứa phải được đảm bảo. Nhiệt độ tối đa của khối bê tông luôn nhỏ hơn 700C và chênh lệch nhiệt độ luôn được kiểm soát thấp để tránh nứt nhiệt.

Vì vậy, các chuyên gia của dự án đã đưa ra yêu cầu rất khắt khe về nhiệt thủy hóa trong bê tông khối lớn.

INSEE giải quyết vấn đề này với giải pháp xi măng INSEE Extra Durable là loại xi măng đặc biệt với 2 tính năng nổi trội là bền sun phát và ít tỏa nhiệt phù hợp với các hạng mục bê tông khối lớn.

Điểm nổi bật của INSEE Extra Durable (IED) là giúp giảm sự hình thành nhiệt trong quá trình đóng rắn và giảm nguy cơ hư hỏng trong dài hạn do việc chậm hình thành khoáng Ettringite.

Chính vì vậy, IED đã đáp ứng yêu cầu khắt khe của dự án này, không chỉ đáp ứng tiêu chí kỹ thuật cho kho lưu trữ LPG, mà còn đảm bảo khả năng chịu được tác động xâm thực của môi trường khắc nghiệt giúp tăng độ bền cũng như tiêu chí an toàn của công trình.

Giải pháp này cũng được áp dụng khá rộng rãi trong các dự án cơ sở hạ tầng khác như: Dự án Điện gió Trà Vinh, Dự án Cảng SSIT Bà Rịa – Vũng Tàu…

Ngoài ra, xi măng INSEE Extra Durable (IED) và INSEE Stable Soil (ISS) là sản phẩm thân thiện môi trường vì được sản xuất từ việc tận dụng nguồn vật liệu tái chế xỉ lò cao của ngành công nghiệp thép, đạt chứng nhận cao nhất của Hiệp hội Công trình xanh Singapore Green Mark, đăng ký thành công chứng nhận EPD quốc tế (Environmetal Product Declaration), góp phần giảm phát thải CO2.

Không chỉ dừng lại ở đó, các sản phẩm xi măng INSEE hướng đến việc giảm phát thải CO2 trên từng tấn xi măng sản xuất bằng việc áp dụng các biện pháp tối ưu hóa năng lượng, tận dụng nhiệt khí thải, ưu tiên dùng vật liệu tái chế…

Các thống kê cho thấy xi măng INSEE giảm đến hơn 50% lượng khí thải CO2 so với xi măng PC/OPC. Điều này góp phần đáng kể vào mục tiêu giảm phát thải ròng CO2 về zero vào 2050 như định hướng.

Các giải pháp này đạt chứng nhận của Hiệp hội Công trình xanh Singapore Green Mark và đặc biệt đạt chứng nhận EPD quốc tế (Environmetal Product Declaration).

Nguyễn Đăng Khoa
Trưởng phòng Kỹ thuật – Tiếp thị, Công ty Xi măng INSEE Việt Nam