Lê Văn Sĩ Giám đốc kinh doanh dự án – các giải pháp nền móng, Arcelor Mittal Oriental Sheet Piling, nói về một sự bùng nổ gần đây về thị trường thép trong xây dựng nền móng tại Việt Nam.

Các giải pháp kết cấu nền móng bằng thép có phải đang trở nên phổ biến ở Việt Nam?

Các giải pháp nền móng kết cấu thép đang ngày càng được sử dụng ở Việt Nam. Sự hiện diện của công ty chúng tôi trong khu vực đang phát triển như bây giờ và có một đội ngũ chin chuyên gia về thiết kế và thi công phục vụ lĩnh vực này đã nói lên đều đó. Các giải pháp nền móng kết cấu thép đã mang lại doanh số bán hàng khoảng 30.000 tấn / năm cho đến thời điểm này và doanh số hàng năm tăng từ 30 đến 40%.

Hiện nay có nhiều dự án lớn sử dụng giải pháp kết cấu thép như cầu Nhật Tân, các cảng nước sâu khu Cái Mép, Thị Vải, Cảng Sơn Dương trong tổ hợp nhà máy thép Formosa Hà Tĩnh…

Ngoài ra chúng tôi còn có một đội ngũ các nhóm nghiên cứu và phát triển giải pháp nền móng đang làm việc tại trụ sở Luxemburg. Tập đoàn Arcerlor Mittal hiện nay là nhà sản xuất thép và cọc ván thép lớn nhất trên thế giới.


Giải pháp kết cấu nền móng bằng thép có gì khác so với kết cấu bê tông?

Trong lịch sử, kết cấu bê tông đã trở thành một phần quan trọng của các giải pháp nền móng ở Việt Nam. Hiện nay thị trường đang có chiều hướng phát triển đối với cọc ống thép, cọc ván thép và dầm thép.

Tiêu chuẩn bê tông đang dần được thay thế bằng các giải pháp thép, như cọc ván thép là một sản phẩm đặc biệt được sử dụng cho tường chắn đất. Cọc ống thép của chúng tôi được sử dụng rất nhiều để làm kết cấu cọc nền cho cầu cảng. Cọc thép hình H là một trong những sản phẩm của chúng tôi có thể được sử dụng làm cọc chịu lực, neo giằng hoặc trong những kết cấu tường chắn đất.

Ưu điểm của thép so với bê tông nằm ở chỗ tốc độ thi công. Nếu chúng tôi nhận được đơn đặt hàng hôm nay, chúng tôi có thể giao hàng đến công trường vào ngày hôm sau khi chúng tôi có hàng sẵn. Một kết cấu bằng thép có thể được xây dựng nhanh hơn nhiều so với bê tông, do đó, nó giúp cho nhà thầu hoàn thành và hoàn vốn đầu tư nhanh.

Thép là một vật liệu dễ uốn và có tính đàn hồi cao ngay cả khi nó bị quá tải, nó sẽ không bị nứt hoặc sụp đổ. Bê tông có xu hướng dễ vỡ, có thể bị nứt và bị phá hủy nếu quá tải. Thép được sử dụng ở khắp mọi nơi từ thiết bị nhà bếp, đến các sản phẩm đóng gói và vật tư cho ngành công nghiệp ô tô cũng như xây dựng.

Một điều cần quan tâm đối với các kết cấu thép là tính kinh tế của giải pháp với khả năng làm việc cao và hiệu quả chi phí mang lại.


Những lợi thế khác của kết cấu thép là gì?

Kết cấu thép có khả năng kháng động đất cao, hiện nay là một phần bắt buộc trong các quy định về xây dựng trên thế giới. Thiết kế chống động đất phải được tính đến khi tính toán. Mặc dù các quy định này không quan trọng lắm tại Việt Nam so với các nước như Nhật Bản và Hoa Kỳ, các nước này quy định rất nghiêm ngặt.

Ở nhiều nước, tải trọng động đất phải được tính đến khi thiết kế các công trình xây dựng. Tính linh hoạt của thép có thể chịu thêm các tải trọng phụ khi có sự cố, trong khi bê tông dễ bị phá hủy khi có động đất.

Trong trường hợp của một bức tường cảng, ví dụ chiều cao tường chắn cảng là 4 mét, đáy biển ở cao độ là -10 mét, cọc ván thép sẽ được đóng sâu ngầm vào đáy ngàm và chịu lực và một phần nổi trên đất và nước, điều này sẽ chứng minh được sự mạnh mẽ chịu lực khi có động đất.

Trong trường hợp các khối bê tông, thường là được xếp chồng lên nhau gối trên đáy, thế nên khả năng bị sụp đổ trong các trận động đất cao hơn nhiều.

Các kết cấu thép thường có độ bền và ổn định tổng thể cao, độ đàn hồi tốt và mô men kháng uốn cao, được chứng minh là có khả năng chống động đất cao hơn so với các loại vật liệu xây dựng khác.


Có thể cho chúng tôi biết một số dự án gần đây bạn đang làm?

Chúng tôi vừa làm việc và hỗ trợ các nhà thầu và chủ đầu tư về dự án cảng xuất xe hơn của Trường Hải Auto cho tàu 10,000DWT cảng Tam Hiệp, Bến số 1, chúng tôi cung cấp các giải pháp tổ hợp kết cấu thép cọc hình H và cọc ván thép.

Chúng tôi đang cung cấp cọc ván thép cho một dự án Cảng Sơn Dượng Tổ hợp Formosa Hà Tĩnh, một số các nhà máy lọc dầu và kho chứa sản phầm dầu khí. Vật liệu của chúng tôi sẽ ứng dụng cho các kết cấu cảng bến cho các dự án này. Sản phẩm của chúng tôi giảm nhẹ khối lượng yêu cầu về thép từ 30 đến 40%. Và vì thế giảm đi chi phí đầu tư.

Đối với những dự án trên, chúng tôi cung cấp một loại thép đặc biệt có mác thép cao để chống lại sự ăn mòn.


Tiềm năng của thị trường kết cấu nền móng thép trong khu vực là gì và xu hướng trong năm năm tiếp theo?

Chúng tôi nhìn thấy tiềm năng tăng trưởng lớn về nền móng kết cấu thép và các giải pháp thép trong những năm tới, điều này thể hiện rõ trong tăng trưởng chúng tôi đã đạt được trong những năm qua.

Hiện nay, nhiều công ty lớn đang đầu tư nhà máy sản xuất kết cấu thép cho nền móng tại Việt Nam như Nippon Steel, JFE Steel, và một vài nhà đầu tư Hàn Quốc cũng như Trung Quốc đã nói lên tiềm năng lớn cho các ứng dụng kết cấu thép cho nền móng.



Liệu việc tăng giá thép có ảnh hưởng đến các giải pháp kết cầu thép nền móng? Và giá thép dự kiến sẽ còn tăng cao hơn nữa?

Chúng tôi thấy rằng các giải pháp kết cấu thép nền móng của chúng tôi ngày càng được ưa chuộng hơn và cạnh tranh hơn so với các loại kết cấu vật liệu xây dựng khác.

Số lượng các dự án chúng tôi đang làm và đã ký kết đã tăng lên rất nhiều. Câu hỏi này bạn nên hỏi khách hàng của chúng tôi tại sao họ lựa chọn giải pháp kết cấu thép của chúng tôi.


Thế sự phổ biến của các giải pháp nền móng thép trên toàn thế giới là như thế nào?

Việc tiêu thụ thép trên toàn thế giới ngày càng tăng. Phần lớn các nước phương Tây sử dụng cọc ván thép rộng rãi như ở Hà Lan, Nhật Bản và Hoa Kỳ, cọc ván thép được sử dụng rất đa dạng.

NV: Cọc ống thép là loại vật liệu nhẹ, dễ thi công với khả năng xuyên mũi lớn và hàn nối bắng bản mã để tăng chiều dài. Riêng cọc ống thép hàn xoắn vỏ đỗ (Spiral Pipe) có thể được sản xuất dài đến hơn 100m / cọc thành phẩm mà không cần hàn nối từ nhiều đoạn (tuy nhiên phụ thuộc vào điều kiện thi công và vận chuyển). Cọc ống thép hàn xoắn được ứng dụng rộng rãi trong nền móng các tòa nhà cao tầng (thay cho cọc bê tông / cọc nhồi lâu nay chúng ta vẫn làm), trong kết cấu bến cầu cảng nước sâu, trong cấp thoát nước...Nhìn chung cọc ống thép hàn xoắn đang phát huy các thế mạnh kỹ thuật của mình trong các địa hạt ứng dụng và vì thế ngày càng phổ biến ở Việt Nam. Đã có nhiều dự án đã và đang sử dụng cọc ống thép hàn xoắn hay tổ hợp cọc ván thép (combi wall) như: Móng Cầu Cần Thơ, Cảng PETEC Cái Mép, Cảng POSCO Việt nam, Cảng Cái Mép & Cảng Thị Vải (Vốn ODA), Cảng SPCT, Nhiệt điện Phả lại, Dự án cấp thoát nước BOO Thủ Đức, Cảng SP PSA Thị Vải, Dự án cấp thoát nước Thanh Hóa, Cầu Phú Mỹ, Cầu Nhật Tân, Cảng trung chuyển Vân Phong, Cảng Cái Mép (CMIT), Cảng Sơn Dương Formosa...

Hiện nay, việc ứng dụng cọc ống thép đang được đặt ra để thay thế cho cọc bê tông cốt thép RC và cọc bê tông đúc sẵn PC vẫn chiếm tỷ trọng lớn ở những công trình xây dựng cầu cảng. Ở nước ta, nhiều nhà máy sản xuất cọc ống thép đang được xây dựng, xuất phát từ sự thừa nhận ngày càng rộng rãi những lợi thế của loại vật liệu mới này.

Ưu điểm vượt trội
Song song với những phát triển về kinh tế và công nghiệp, ứng dụng cọc ống thép ngày càng trở nên phổ biến hơn cho quá trình phát triển đô thị, cải thiện cơ sở hạ tầng như đường sá, cầu cảng, nhà ở và những công trình khác. Cọc ống thép mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với cọc bê tông bởi độ bền và cường độ cao của vật liệu, đạt được sức chống chịu cao và khả năng kháng ngang lớn. Trong quá trình thi công đóng cọc dễ dàng theo phương chéo và thời gian thi công được rút ngắn. Công đoạn lắp ghép tại hiện trường cũng dễ dàng hơn nhờ hàn hoặc mối nối cơ, từ đó có thể sử dụng các hệ cọc dài hơn. Hơn thế nữa, với cường độ vật liệu cao, có thể áp dụng lực quai búa lớn, cho phép cọc thâm nhập vào các lớp trung gian và lớp cứng dễ dàng hơn. Nhờ công nghệ chống ăn mòn cải tiến, các cọc ống thép không gặp vấn đề gì khi được sử dụng cho các kết cấu ngoài khơi trong suốt thời gian ứng dụng. Nhờ trọng lượng nhẹ, quá trình vận chuyển các cọc ống thép cũng dễ dàng hơn.

Trong lĩnh vực sản xuất cọc ống thép, những tiến bộ vượt trội về công nghệ đã cho phép sản xuất ra cọc ống thép với đường kính ngoài lên tới 2.500mm, độ dài 90m. Theo báo cáo đưa ra của tiến sỹ Osamu Kiyomiya (Đại học Waseda - Nhật Bản) thì các chuyên gia và kỹ sư cũng đã hiện thực hóa những tiến bộ vượt trội trong các lĩnh vực như xác định khả năng chống chịu nền cơ bản và các cơ chế ma sát; phát triển các phương pháp thi công có độ rung, tiếng ồn thấp; những tiến bộ trong công nghệ thiết kế qua phương pháp phân tử hữu hạn; tiến bộ trong công nghệ nối hướng ngang và thẳng đứng sử dụng mối hàn hoặc mối nối cơ và cả những tiến bộ về công nghệ chống ăn mòn… Mức độ an toàn cao khi sử dụng cọc ống thép đã được ứng dụng rộng rãi.

Các tiêu chuẩn cho cọc ống thép được mô tả trong bộ tiêu chuẩn JIS A5525, tiêu chuẩn cho cọc ván ống thép miêu tả trong tiêu chuẩn JIS A5525 và định danh phân loại tương ứng là SKK cho cọc ống thép và SKY cho cọc ván ống thép. Các cọc ống thép được sản xuất thông qua bốn phương pháp hàn xoắn, hàn điện trở, UOE và cán uốn.


Thi công và ứng dụng

Thi công cọc ống thép cơ bản được phân thành hai phương pháp là đóng cọc (sử dụng búa đóng và phương pháp sử dụng búa rung) và nhúng cọc (gồm có phương pháp đào trong, xi măng đất và phương pháp xoay). Những phương pháp này được lựa chọn khi cân nhắc tới các điều kiện đất thi công, các điều kiện môi trường ngoại vi, năng lực chống chịu cần thiết…

Theo phương pháp sử dụng búa đóng, thì đơn vị thi công sử dụng phương tiện đóng cọc, búa, miếng đệm, thiết bị đầu ống. Phương pháp này thường được lựa chọn cho quá trình thi công các hệ cọc dài với đường kính lớn. Bên cạnh sử dụng búa đóng, thì phương pháp búa rung lại được vận hành theo cơ chế, do đó, các tải trọng lớn đặt lệch tâm gắn vào nhiều trục được xoay theo các hướng đối lập với cơ chế đẳng vị, tạo ra các rung động 10 - 40 vòng theo phương thẳng đứng tác động lên cọc. Ưu điểm của phương pháp này là ít tạo ra tiếng ồn, giảm chấn rung vì thế được ứng dụng thi công tại các khu vực yêu cầu giảm thiểu tối đa tác động tới khu vực lân cận. Đối với phương pháp đào trong thì có một ưu điểm là giảm thiểu tiếng ồn. Những thiết bị máy móc chính được sử dụng bao gồm thiết bị đóng cọc, thiết bị khoan, thiết bị xử lý đầu cọc.

Khi thi công các nền móng có vách ngăn sử dụng cọc ván ống thép và kè lát mái sử dụng cọc ống thép liên tục, cần thiết phải nối các cọc và đảm bảo độ cứng, cường độ cũng như hiệu năng ngăn nước của toàn bộ kết cấu. Để đáp ứng mục tiêu này, cần phải lựa chọn phương pháp tích hợp các hệ cọc sử dụng mối nối P-P (ống-ống). Ngoài ra còn có mối nối P-T và L-T. Và trong quá trình thi công nền móng dạng vách ngăn cỡ lớn sử dụng cọc ván ống thép, mối nối L-T đã trở thành lựa chọn ngày càng phổ biến nhờ khả năng chống chịu lực trượt lớn phát sinh trong trường hợp xảy ra động đất. Đối với các hệ cọc dài, các cọc cần được nối ngay tại hiện trường. Do đó, các phương pháp được đưa ra như hàn vòng, hàn tự động, bán tự động hoặc toàn bộ nhân công. Lợi thế của phương pháp này là rút ngắn thời gian thi công trên công trường.


Sử dụng cọc ống thép đã có từ lâu tại Nhật (NV: và nhiều nước khác trên thế giới :-P). Với những tính năng ưu việt và phương pháp thi công đảm bảo, cọc ống thép đã được ứng dụng trong xây dựng kết cấu cảng tại Nhật Bản như bến cảng và đê chắn sóng, dự án đường băng D tại sân bay quốc tế Tokyo, dự án cầu vịnh cảng Tokyo…

Việc thi công cọc ống thép tuy có giá thành đắt hơn, nhưng hiệu quả của nó mang tính lâu bền và mang lại giá trị kinh tế cao hơn. Tại Việt Nam, nguyên liệu sử dụng chính trong việc thi công cầu cảng vẫn là xi măng cốt thép, do đó, ứng dụng cọc ống thép trong thi công cầu cảng lớn đối với nước ta chưa thực sự phổ biến.


Nguồn : Báo Xây dựng điện tử