Multi-axial geogrid stabilized working platform for ringer crane operation
Lois G. Schwarz and Mark H. Wayne
Tensar International Limited.
E-mail: [email protected]
Yuli Doulala-Rigby
Tensar International Limited.
E-mail: [email protected]
Translated by Tensar International Ltd., Vietnam.
E-mail: [email protected]
Summary
Design and construction of a geogrid stabilized working platform for use with a ringer crane in the US was undertaken in 2016 and completed in 2017. The ringer crane was configured with a maximum bearing pressure of 192 kPa, a load spreader ring with outside and inside diameters 56 m and 33.2 m, respectively, and was rated the third largest in the world. Stringent criteria for differential and total settlement needed to be met to ensure successful crane operation. Site conditions exhibited predominantly fat clays and occasional sandy silt lenses. A geogrid stabilized working platform was designed to improve allowable bearing capacity of the soil and to decrease potential settlement. Estimated total cost savings of $3.1 million when compared with original plans to construct a deep foundation system. Success of the geogrid stabilized platform was further demonstrated when it withstood Hurricane Harvey without damage and the crane was back in operation the day after the storm passed.
Tóm tắt
Việc thiết kế và thi công kết cấu sàn công tác được gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục phục vụ vận hành cần trục loại Ringer ở Mỹ đã được thực hiện vào năm 2016 và hoàn thành vào năm 2017. Cần trục Ringer tạo áp lực lớn nhất lên nền tới 192 kPa, với phạm vi phân tải có hình vành khăn, có đường kính ngoài cũng như trong lần lượt là 56 m và 33,2 m, được đánh giá thuộc loại lớn thứ ba trên thế giới. Để đảm bảo vận hành cần trục an toàn, các tiêu chí về độ lún lệch và độ lún tổng cần phải đáp ứng một cách nghiêm ngặt. Địa tầng tại khu vực dự án chủ yếu là đất sét dẻo và một số vị trí có xen kẹp lớp cát phù sa. Kết cấu sàn cẩu được gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục được thiết kế để gia tăng khả năng chịu tải và giảm độ lún của công trình. Tổng chi phí ước tính đã tiết kiệm khoảng 3,1 triệu USD khi so sánh với phương án kết cấu ban đầu sử dụng hệ móng cọc. Hiệu quả của kết cấu sàn cẩu này còn được thể hiện rõ hơn khi kết cấu trụ vững trước bão Harvey mà không bị hư hại nào và cần trục đã hoạt động trở lại chỉ một ngày sau khi cơn bão đi qua.
Giới thiệu chung
Các dự án xây dựng cảng thường có kết cấu sàn công tác cho cẩu siêu trọng, hỗ trợ cần trục hoạt động và phổ biến đặt trên nền địa chất yếu. Các kết cấu sàn công tác này thường được xem là công trình tạm, thường có ít hoặc không có khảo sát hiện trường và được thiết kế để đảm bảo điều kiện vận hành an toàn cho máy móc tải trọng nặng. Thiết kế không phù hợp các kết cấu sàn cẩu này có thể gây tốn kém hoặc dẫn tới việc không đảm bảo khả năng làm việc ổn định, thậm chí có thể gây nên sự chậm chễ trong quá trình xây dựng. Trong một số trường hợp đặc biệt, thiết bị tải trọng nặng có thể mất ổn định dẫn đến sập hoặc lật đổ. Những tai nạn này thường dẫn đến thương tích hoặc tử vong và có thể dẫn tới việc điều tra kéo dài, bao gồm việc xem xét chi tiết điều kiện địa chất, tải trọng và phương pháp thiết kế được sử dụng để xác định kích thước sàn công tác.
Thông thường, các kết cấu sàn cẩu được xây dựng sử dụng cấp phối dạng hạt rời như cấp phối đá dăm nghiền, đặc biệt khi kết cấu sàn phải chịu tải rất nặng và chiều dày kết cấu sàn công tác trở nên rất dày. Giải pháp phổ biến hiện nay để giảm chiều dày kết cấu sàn cẩu là kết hợp với vật liệu địa kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt là lưới địa kỹ thuật polyme.
Gia cố cơ học
Gia cố cơ học diễn ra khi các hạt cốt liệu hoặc đất liên kết khóa giữ với các khe/ô hở của lưới địa kỹ thuật cứng đa trục, nhờ đó hiệu quả lèn chặt các hạt như được minh họa tại Hình 1. Khi lưới địa kỹ thuật cứng phát triển cơ chế liên kết khóa giữ, mang lại những lợi ích đáng kể về hiệu suất cơ học của lớp vật liệu phức hợp này (giữa lưới và cốt liệu đắp) và truyền tải trọng xuống nền đất bên dưới. Lợi ích của lớp vật liệu phức hợp này được đánh giá qua kết quả ghi nhận giá trị chuyển vị rất nhỏ tại bề mặt kết cấu, nhờ sự huy động về khả năng làm việc ngay từ biến dạng rất bé của chính lưới địa kỹ thuật sử dụng để gia cường nền. Gia cố kết cấu sàn công tác bằng lưới địa kỹ thuật đa trục làm tăng khả năng chịu tải và giảm độ lún, và đã được chứng minh bằng các thử nghiệm trên mô hình kích thước thực.
Thông tin dự án thiết kế
Dự án được đề cập trong bài viết này là một cơ sở hóa dầu ở phía Tây Nam Louisiana, Hoa Kỳ ở khu vực Lake Charles gần Giáo xứ Calcasieu. Quy mô của dự án được đề xuất rộng 250 mẫu Anh bao gồm việc xây dựng mới khu phức hợp lò hơn phân hủy etan (cracker ethane) trị giá 1,9 tỷ USD và nhà máy monoethylene glycol (MEG) trị giá 1,1 tỷ USD. Việc xây dựng cả hai nhà máy đã được thực hiện vào năm 2016. Do yêu cần phải sử dụng các thiết bị siêu trọng trong quá trình xây dựng các nhà máy này và tính phức tạp của dự án khi không gian vận hành rất hạn chế nên cần trục loại Ringer chuyên dụng được sử dụng. Việc xây dựng được hoàn thành trong vài năm tiếp theo và cả hai nhà máy đều chính thức vận hành vào năm 2019.
Cần trục Ringer
Mammoet Fabrication B.V. đã thiết kế và sản xuất cần trục PTC-200 DS để sử dụng cho việc xây dựng cơ sở hóa dầu. Cần trục Ringer này được thiết kế với áp lực lớn nhất tác dụng lên nền đất tới 192 kPa, với phạm vi vòng phân tải có đường kính ngoài và trong lần lượt là 56 m và 33,2 m, và được đánh giá là cần trục loại Ringer lớn thứ ba trên thế giới. Sức nâng của cần trục tới 9578 kN ở bán kính nâng 74 m. Hình 2 thể hiện hình ảnh một cần trục PTC điển hình. Cần trục di chuyển trên một hệ thống đường ray tròn gọi là dầm vòng đôi tạo thành khung chữ A ổn định. Để đảm bảo cần trục vận hành an toàn, các tiêu chí về độ lún tổng, và quan trọng hơn là yêu cầu về độ lún lệch cần phải đáp ứng nghiêm ngặt.
Các yêu cầu độ phẳng
Các yêu cầu vận hành đối với cần trục Ringer cỡ lớn cần đảm bảo nghiêm ngặt và chặt chẽ trong kiểm soát độ lún. Cao độ của móng sàn cẩu không được thay đổi quá 10% trên đường kính 56 m vòng ngoài. Độ bằng phẳng không được thay đổi quá 10 mm trên bất kỳ khoảng cách ray 5 m nào hoặc 2 mm trên chiều dài 11,4 m của thảm ray. Cấp độ vĩ mô độ lệch yêu cầu của các tấm phân tải liền kề phải nằm trong khoảng 15 mm trên khoảng cách 15 m giữa các khung đế.
Các yêu cầu khắt khe nêu trên, trong khi công trình đặt trên nền địa chất ít thuận lợi, với điều kiện địa chất khu vực bệ cần cẩu bao gồm lớp đất sét dẻo, trạng thái dẻo mềm, và một số vị trí có xen kẹp lớp cát phù sa. Mặt cắt ngang phân tầng địa chất đến độ sâu 30,5 m gồm 5 lớp đất sét (CH) khác nhau. Điều kiện địa chất phức tạp hơn khi mà mực nước ngầm dao động trong khoảng -1,83 m đến -1,22 m. Kết quả thí nghiệm không cố kết-không thoát nước cho trị sức kháng cắt khoảng 32 kPa.
Giải pháp thiết kế ban đầu – móng sâu
Giải pháp thiết kế ban đầu cho kết cấu sàn công tác đã đề xuất hệ móng sâu bao gồm 200 cọc bê tông cốt thép vuông kích thước cạnh là 457 mm được đóng tới độ sâu 19,8 m và có đài cọc bê tông đường kính 61 m. Tổng chi phí ước tính cho kết cấu hệ móng cọc này là 2,7 triệu USD, không tính đến chi phí vượt mức có thể xảy ra. Đài cọc có thể được giữ lại sau khi quá trình vận hành cần cẩu hoàn tất hoặc có thể bị phá bỏ với chi phí tăng thêm là 600 ngàn USD; nâng tổng chi phí ước tính của kết cấu móng cọc lên ít nhất là 3,3 triệu USD.
Giải pháp thay thế với lưới địa kỹ thuật
Nhóm dự án LA MEG 1 muốn tìm một giải pháp thay thế kết cấu sàn công tác thiết kế ban đầu có chi phí thấp hơn và thuận tiện hơn để hỗ trợ cần trục tải trọng lớn vận hành. Sự phối hợp giữa CBI, Tensar International và Nhóm dự án LA MEG 1 đã đề xuất kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục. Yêu cầu đối với thiết kế kết cấu sàn cẩu bao gồm sức chịu tải tối thiểu 295 kPa và duy trì độ lún chênh lệch nhỏ hơn 1:100.
Các lớp lưới địa kỹ thuật và cấp phối đá dăm trong kết cấu sàn cẩu sẽ làm việc như một lớp vật liệu phức hợp và mang lại hiệu quả làm việc ổn định thông qua khả năng khóa giữ liên động cốt liệu rời, lèn chặt các hạt cốt liệu. Cơ chế làm việc của lưới địa kỹ thuật sẽ mang lại lợi ích cho việc hạn chế dịch chuyển ngang cốt liệu và tăng cường độ của lớp cấp phối đá dăm một cách hiệu quả cho các lớp cấp phối đá bên trên lớp lưới địa kỹ thuật.
Vật liệu
Cốt liệu cấp phối đá dăm nghiền (vật liệu nền đường loại A-1 LA-610) độ đầm chặt 98% (Modified Protor – Proctor cải tiến) được sử dụng tại dự án. Cấp phối hạt của cốt liệu có 10% cỡ hạt lọt sàng No200 (0,075mm), còn lại các hạt 0,075-22mm). Một số chỉ tiêu vật lý của cốt liệu bao gồm trọng lượng đơn vị thể tích khô lớn nhất 21,5 kN/m3, khối lượng thể tích đơn vị riêng hạt 27,6 g/cm3, trọng lượng đơn vị thể tích rời 16,2 kN/m3, độ ẩm tối ưu 7,25%, độ mài mòn LA 22, và độ bền sunfat 0,4.
Lưới địa kỹ thuật Tensar TriAx TX160™ và vải địa kỹ thuật không dệt (Mirafi S800) được sử dụng làm vật liệu ngăn cách, ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt mịn giữa lớp cấp phối đá dăm và lớp cát san lấp để đảm bảo yêu cầu về độ phẳng vi mô (micro levelness) cho hoạt động của cần cẩu.
Thiết kế kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục
Sàn cẩu được thiết kế dày 1,83 m với 5 lớp lưới địa kỹ thuật đa trục. Công tác đào mở rộng diện tích kết cấu sàn cẩu là cần thiết để đảm bảo tấm đệm phân tải sẽ được thi công với chiều dày ít nhất là 1900 mm cốt liệu được đầm chặt với các lớp lưới địa kỹ thuật gia cố cơ học. Giới hạn đào là khoảng 71.830 mm đến 62.700 mm và phạm vi của tấm phân tải lần lượt là 27.986 mm đến 16.582 mm, bán kính từ ngoài vào trong. Phạm vi hình khuyên của lưới địa kỹ thuật là 17.501 mm. Chi tiết minh họa phạm vi của kết cấu sàn cẩu được thể hiện tại Hình 4. Phạm vi nền sau đào yêu cầu phải được tạo phẳng sau khi đào bỏ phạm vi đất yếu, cũng như đắp lại bằng vật liệu tốt và đầm chặt.
Bề rộng phạm vi chồng mí của lưới địa kỹ thuật là 305 mm theo cả chiều dài và bề rộng cuộn lưới khi trải lưới trên mặt bằng. Hướng đường nối của các lớp lưới địa kỹ thuật kế tiếp được xoay 60 độ so với hướng đường nối của lớp trước, do đó hướng đường nối của mỗi lớp lưới địa kỹ thuật không thẳng hàng và trùng hướng với các lớp trải lưới trước đó.
Yêu cầu về chất lượng và kiểm soát chất lượng (QA/QC)
Độ dày lớp cốt liệu và lưới địa kỹ thuật kết cấu sàn cẩu được thể hiện tại Hình 4. Thí nghiệm thử tải được tiến hành mỗi 60 độ ở bán kính 22,8 m tính từ đường tâm của kết cấu sàn và tương ứng với đường tâm của phạm vi tấm phân tải. Để tiến hành các thí nghiệm, một tấm thép có đường kính 457 mm được sử dụng với kích thủy lực 227 kN và một xe ben có tải làm đối trọng. Tải được áp dụng theo ba mức tăng tải là 165,2, 342,3 và 550,6 kPa và được giữ trong các khoảng thời gian thích hợp. Kết quả ghi nhận được lấy từ giá trị tại 5 phút đo cuối cùng để loại bỏ các biến dạng dư. Các giá trị độ cứng của nền được tính toán tại từng vị trí và xác nhận độ cứng nền lớn hơn 6,5 kg/cm3 theo yêu cầu cho phạm vi kết cấu sàn.
Bố trí hệ thống thu thoát nước phạm vi tấm phân tải hình vành khăn và hệ thống đường dây kết nối điện tại đường tâm bên dưới phạm vi tấm phân tải cần được thiết kế để đảm bảo vận hành cần trục an toàn. Chi tiết đường ống thoát nước được thể hiện tại Hình 5. Các đường ống thoát nước này được nối với 4 máy bơm đặt bên trong ngoài phạm vi tấm phân tải để thu nước về trung tâm và loại bỏ khả năng đọng nước tại phạm vi tấm phân tải. Một ống PVC 100 mm cũng được sử dụng để bảo vệ đường dây cấp điện và được bố trí nằm bên dưới lớp cát.
Một lớp đệm cát dày 100 mm được đặt bên trên lớp kết cấu sàn hoặc trên cùng của phần kết cấu đắp. Lớp cát này giúp tạo độ phẳng vi mô (micro levelness) cho cần trục để đảm bảo phân bố áp lực đồng đều đến các máy rải tải và dầm ray trong quá trình vận hành cần trục. Yêu cầu thi công bao gồm việc bố trí lớp bọc vải địa kỹ thuật phân cách được bo gập từ 2 m đến 3 m ở phía trong và phía ngoài của lớp đệm cát, tạo thành đệm phao cát như thể hiện tại Hình 6. Ngoài ra, máy rải tải phải chồng lên trên phạm vi bo gập lớp vải địa kỹ thuật ít nhất 1 m để cát không bị trượt ra ngoài và bị cuốn trôi khi mưa lớn hoặc bị gió thổi mạnh.
Dự báo độ lún giải pháp thiết kế
Các phân tích về độ lún được thực hiện bằng phần mềm, sử dụng hai phương pháp khác nhau để so sánh bởi vẫn có những tồn tại và hạn chế nhất đất của phần mềm được sử dụng vào thời điểm đó. Phần mềm Dimension Solution hoặc DSS (Tensar International Corporation) đã được sử dụng để dự báo độ lún sơ cấp bên dưới đường tâm của khu vực kết cấu sàn cẩu sử dụng lưới địa kỹ thuật. Phần mềm DSS có khả năng ước tính độ lún nền kết cấu sàn gia cố bằng lưới địa kỹ thuật sử dụng phương pháp Westergaard, cũng như độ lún nền không được gia cố bằng phương pháp Boussinesq. Phần mềm SetCalc (Yang và Duncan) cũng được sử dụng để tính toán độ lún chênh lệch của cùng một khu vực ổn định lưới địa kỹ thuật vì chương trình có khả năng tính toán độ lún sơ cấp dưới bất kỳ điểm nào được lựa chọn đối với tải trọng tác dụng phân bố và do đó cho phép tính toán độ lún chênh lệch từ điểm này tới điểm khác.
Sử dụng áp lực tiền cố kết là 167,6 kPa, độ lún được ước tính cho hai trường hợp áp lực tác dụng là 191,6 kPa và 179,9 kPa. Cả hai trường hợp sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật và trường hợp không sử dụng lưới địa kỹ thuật đều được phân tích với mục đích so sánh lợi ích mà lưới địa kỹ thuật mang lại. Đối với tất cả các trường hợp, phạm vi hình chữ nhật giả định có kích thước 11,58 m x 24,38 m được giả thiết để mô hình hóa các vị trí phân bố tải của cần trục trên vòng ray của máy rải tải. Hình 7 thể hiện ba vị trí được được lựa chọn để ước tính độ lún vi phân so với điểm trung tâm của khu vực giả định hình chữ nhật. Kết quả DSS thể hiện độ lún ước tính tại đường tâm của khu vực hình chữ nhật giả định cho cả điều kiện được gia cố và không được gia cố. Kết quả dự tính độ lún bằng phần mềm SetCalc thể hiện độ lún cho bốn điểm khác nhau của khu vực giả định hình chữ nhật; cụ thể là vị trí góc, cạnh ngắn điểm giữa (MPSS), cạnh dài điểm giữa (MPLS) và đường tâm của khu vực chịu tải hình chữ nhật.
Đúng như dự tính, việc sử dụng các phương pháp phân tích khác nhau có thể đưa ra kết quả tính toán về độ lún khác nhau đáng kể do các giả định và hạn chế của các phương pháp và bộ giải số khác nhau được sử dụng trong phần mềm tính toán. Tổng hợp các kết quả tính toán tại bốn điểm khác nhau của hình chữ nhật đối với tải trọng tác dụng là 191,6 kPa và 179,9 kPa được trình bày tại Bảng 1. Sử dụng tỷ lệ phần trăm độ lún cho từng điểm trong số ba điểm so với điểm trung tâm được xác định từ phân tích bằng phần mềm SetCalc, độ lún được tính toán với DSS cho điểm trung tâm được sử dụng để ước tính tương ứng độ lún tính bằng mm tại ba điểm còn lại của khu vực giả định hình chữ nhật theo phần trăm của độ lún tại điểm trung tâm. Kết quả chỉ ra rằng kết cấu sàn gia cố bằng lưới địa kỹ thuật cho thấy độ lún ước tính ban đầu ít hơn so với kết cấu sàn không được gia cố trong các trường hợp được phân tích. Lưu ý, các tính toán dựa trên giả định rằng vị trí so sánh điểm đo lún của trường hợp kết cấu sàn được gia cố và không được gia cố là giống nhau so với vị trí tâm của khu vực hình chữ nhật giả định.
Độ lún quan trắc thực tế được dự kiến sẽ nhỏ hơn giá trị dự tính do thời gian hoạt động tương đối ngắn của cần trục Ringer của dự án thiết kế. Ước tính tổng độ lún sơ cấp sẽ được giả định xảy ra trong một khoảng thời gian tương đối dài dựa trên đặc điểm địa chất và tải trọng tác dụng.
Bảng 2 thể hiện giá trị trung bình từ phân tích theo DSS và SetCalc về độ lún lệch tính bằng mm và tỷ lệ (%) của tổng độ lún điểm trung tâm. Các tính toán dựa trên giả định rằng độ lún lệch có liên quan đến tổng độ lún ước tính và độ lún là đồng đều trên toàn bộ diện tích của sàn cẩu.
Thi công và vận hành cần trục
Đến tháng 6 năm 2017, kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục đã hoàn thành và đi vào hoạt động. Cẩu trục Ringer đã được lắp đặt đúng thời hạn, mặc dù việc xây dựng bị chậm trễ nhiều lần do mưa lớn theo mùa. Việc xây dựng kết cấu sàn cẩu với hệ thống thoát nước bên trong để ngăn nước mưa đọng lại trong kết cấu sàn là giải pháp quan trọng tránh sự chậm trễ trong vận hành. Bất chấp gió và mưa lớn bởi trận bão Harvey (8/2017), kết cấu sàn cẩu được gia cố bằng lưới địa kỹ thuật vẫn đứng vững trước cơn bão dữ dội mà không bị hư hại, và một ngày sau khi bão đi qua, cần trục đã hoạt động trở lại và việc lắp dựng tiếp tục được triển khai. Sự thành công của kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục trong cơn bão nhiệt đới lớn này là nhờ vào hệ thống thoát nước chuyên dụng cho phép nước mưa thoát nhanh và các lớp lưới địa kỹ thuật hạn chế cốt liệu dịch chuyển ngang và duy trì khả năng chịu lực của kết cấu. Hình 8 là ảnh thực tế cần cẩu PTC-200 thực tế đang thực hiện nâng thiết bị khu vực tháp rửa cao 100 m và nặng 688 tấn.
Độ lún thực tế được theo dõi
Mammoet đã quan trắc các tiêu chí về cao độ khác nhau của kết cấu mặt sàn cẩu để đánh giá bất kỳ độ lún chênh lệch nào trong suốt thời gian cần trục Ringer hoạt động. Công tác quan trắc bao gồm đo lường và theo dõi những thay đổi về cao độ đối với độ phẳng của tấm phân tải (độ phẳng vi mô/ micro-levelness), đường ray vào ra (độ phẳng mức trung bình/ meso-levelness), mặt trước khung đế cẩu (độ phẳng vĩ mô/ macro-levelness) và độ dốc tổng thể (trước-sau) của cần trục trước, trong và sau mỗi lần nâng cũng như trước, trong và sau khi định vị các đối trọng. Trường hợp phát hiện thấy bất kỳ sự thay đổi nào về cao độ dựa trên các kết quả đo, cần trục sẽ không được phép hoạt động cho đến khi thực hiện một số biện pháp khắc phục để đảm bảo độ bằng phẳng của kết cấu nền bãi cẩu.
Tóm tắt các kết quả quan trắc độ lún do Mammoet thực hiện được trình bày tại Bảng 3 đã cho thấy không có mối lo ngại nào về độ lún chênh lệch đã xảy ra. Mammoet tổng kết rằng kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục kết hợp hệ thống thu thoát nước hợp lý, đảm bảo chất lượng tốt và không có vấn đề gì về độ lún.
Sơ lược về chi phí
Kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục đã được triển khai thi công trong phạm vi ngân sách cho phép. Chi phí thi công của kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật tiêu tốn hơn 1 triệu USD, thấp hơn đáng kể giải pháp móng sâu ban đầu. Cấp phối đá nghiền được sử dụng với các lớp lưới địa kỹ thuật có thể dễ dàng được di chuyển khỏi vị trí vận hành cần cẩu và được tái sử dụng làm vật liệu lấp kết cấu tại các vị trí khác trên công trường. Như đã trình bày, kết cấu hệ móng sâu ban đầu gồm cọc bê tông với kết cấu sàn bê tông (và việc tháo dỡ chúng) có tổng chi phí ước tính là 3,3 triệu USD. Theo đó, kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đã giúp tiết kiệm chi phí 2,3 triệu USD, cộng với khoản tiết kiệm chi phí bổ sung là 815.000 USD phí cần cẩu. Công tác vận hành cẩu đã được hoàn thành trước 32 ngày so với kế hoạch do kết cấu sàn cẩu gia cố cơ học lưới địa kỹ thuật được xây dựng đúng tiến độ. Dự án này đã tiết kiệm được tổng cộng 3,11 triệu USD nhờ sử dụng kết cấu sàn cẩu gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục thay vì kết cấu hệ móng cọc ban đầu.
Thay lời kết
Nghiên cứu điển hình này là chia sẻ kinh nghiệm thực tiễn từ những thành công và hiệu quả về cả kinh tế và kỹ thuật của dự án tại Mỹ. Một kết cấu sàn cẩu làm việc ổn định khi được gia cố bằng lưới địa kỹ thuật đa trục cho cần trục nâng hạng nặng PTC-200 thay thế giải pháp móng sâu chi phí lớn và thi công phức tạp. Vấn đề thoát nước của đế cẩu cũng là một biện pháp quan trọng dẫn tới thành công của giải pháp, góp phần giảm thiểu đọng nước khi đó có thể phát sinh rủi ro không mong muốn. Theo đó, việc bố trí hệ thống thoát nước đầy đủ cần trú trọng đặc biệt với thiết kế phù hợp tùy dự án.
Những vấn đề chủ yếu mang lại hiệu quả của dự án điển hình này có thể kể tới gồm: Sự tham gia trực tiếp ngay từ đầu giữa chủ đầu tư, kỹ sư địa kỹ thuật, đơn vị tư vấn đủ năng lực, đơn vị vận hành, chế tạo cần cẩu ….; thông tin trao đổi cởi mở được duy trì giữa tất cả các bên liên quan và ở tất cả các bước trong quá trình thiết kế và thi công xây dựng; cuối cùng và có thể là quan trọng nhất là sự sẵn sàng của chủ đầu tư cũng như các kỹ sư của họ trong việc cởi mở với các giải pháp thiết kế mới. Cả ba lý do này đã góp phần tạo nên thành công rực rỡ của dự án và cần được coi là hình mẫu cho sự thành công của tất cả các dự án xây dựng khác trong tương lai.
Lời cảm ơn
Các tác giả xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ nhiệt tình của Darrell Brandes từ đơn vị Mammoet Fabrication B.V., Bruce Koepnick của CBI, và George Bloom từ đơn vị Tensar International, là giám sát viên tại hiện trường trong quá trình xây dựng.
Tài liệu tham khảo
Brandes, D. 2018. Personal correspondences. Mammoet Fabrication B.V.
Dimension Solution Software (DSS). 2013. Tensar International Corporation, Alpharetta, GA.
SetCalc 1.0, Calculation of vertical settlement. 2002. Yang, B. and Duncan, J.M. Center for Geotechnical Practice and Research, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Polytechnical Institute and State University, VA.
Bài viết được Ngô Huy Đông (Công ty Tensar International Limitted, Vietnam, [email protected]) dịch từ bản gốc bài báo “Multi-axial geogrid stabilized working platform for ringer crane operation” trong tuyển tập Hội thảo Quốc tế GeoVirtual 2020 của các tác giả Lois G. Schwarz và Mark H. Wayne; và Yuli Doulala-Rigby. Phản biện và chỉnh sửa: Nguyễn Đức Mạnh, Hội Cơ học đất và ĐKTCT VN
