Bởi Jinhao Wang, Kỹ sư trưởng & Trưởng nhóm kỹ thuật
Cốt lõi: Dựa trên 18 năm kinh nghiệm kỹ thuật hiện trường với các công trình tạm thời theo mô-đun, bài viết này tóm tắt toàn bộ quá trình tối ưu hóa thiết kế và-thực hiện tại chỗ của trại tạm thời tích năng bơm trên núi ở Hồ Bắc. Các khu phức hợp địa điểm mô-đun hai cấp- đã được tân trang lại cung cấp giải pháp xây dựng tạm thời có tính khả thi cao cho các địa điểm làm việc ở vùng núi-có không gian hạn chế về không gian. Thông qua việc tùy chỉnh có mục tiêu và nâng cấp cấu trúc, các hệ thống nhà lắp ghép này thích ứng một cách hiệu quả với địa hình phức tạp, vi khí hậu thất thường và các hạn chế sinh thái nghiêm ngặt, giúp giảm chi phí rõ rệt và giảm thiểu chất thải cho các nhóm xây dựng cơ sở hạ tầng.
1. Lựa chọn cấu hình mô-đun dựa trên nhu cầu vận hành trang web thực tế
Sau khi tham gia hàng trăm thiết kế dự án mô-đun trong nước và quốc tế, tôi nhận thấy rằng không có một giải pháp-kích thước-phù hợp{2}}cho tất cả mọi người. Cấu hình tối ưu luôn phụ thuộc vào quy mô dự án,-nhân sự tại địa điểm và điều kiện địa hình thực tế.
Dành cho các nhóm quản lý nhỏ có nhu cầu văn phòng và nhiệm vụ cơ bản, độc lậpcontainer văn phòng trang web prefabđơn vị thường là đủ. Họ tạo ra các vùng chỉ huy nhỏ gọn, hiệu quả mà không cần xây dựng dư thừa. Đối với-các dự án thủy điện, đường cao tốc và khai thác mỏ quy mô lớn có hơn 100 nhân viên tại-tại công trường, một mô-đun chức năng duy nhất không thể hỗ trợ toàn bộ-vận hành tại công trường. Trong trường hợp này, tích hợpvăn phòng và chỗ ở đúc sẵncác khu phức hợp thực tế hơn, thống nhất hoạt động văn phòng, phục vụ ăn uống cho nhân viên và chỗ ở ký túc xá trong một hệ thống mô-đun hoàn chỉnh.
Các công trường xây dựng trên núi đặt ra thách thức lớn nhất: ranh giới không đồng đều và quỹ đất sử dụng cực kỳ hạn chế thường khiến cho kích thước mô-đun tiêu chuẩn không thể áp dụng được. Đây là nơicontainer văn phòng trang web prefab kích thước tùy chỉnhtùy biến trở nên cần thiết. Bố cục hai{1}tầng xếp chồng theo chiều dọc đã được chứng minh là đặc biệt hiệu quả đối với các dự án bơm tích năng trên núi, đây là logic thiết kế cốt lõi áp dụng cho trạm lưu trữ bơm Weijiachong năm 2024 ở Hồ Bắc. Toàn bộ chu kỳ xây dựng kéo dài từ ngày 12 tháng 9 đến ngày 16 tháng 12 năm 2024.
Dự án đã triển khai tổng cộng 91 bộ mô-đun gói phẳng được tái sử dụng, bao gồm 48 đơn vị ký túc xá, 24 đơn vị văn phòng, 14 mô-đun căng tin và 5 phòng vệ sinh và buồng tắm vòi sen tích hợp. Khu phức hợp mô-đun đã hoàn thành đã cung cấp hỗ trợ-làm việc và sinh hoạt ổn định tại chỗ cho khoảng 150 nhân viên cơ khí, điện và hành chính.
2. Những hạn chế về địa hình, khí hậu và tuân thủ của các khu vực làm việc ở miền núi
Từ góc độ kỹ thuật, trại trên núi này phải đối mặt với nhiều điều kiện hạn chế chồng chéo. Địa điểm này nằm trong một khe núi hẹp bên cạnh hồ chứa phía dưới, được bao quanh bởi ba mặt dốc đứng. Tầng móng chủ yếu là đất đắp rời nên khả năng chịu lực của nền không đồng đều. Độ dốc dốc-thấp vẫn tồn tại trong suốt thời gian xây dựng, đòi hỏi phải giám sát rủi ro kết cấu liên tục trong quá trình lắp đặt và xếp chồng mô-đun.
Hậu cần tiếp cận địa điểm không còn lý tưởng nữa. Chỉ có một con đường đất tạm thời chưa được san lấp phục vụ toàn bộ khu vực xây dựng, với chiều rộng chỉ 3,5 m (11,5 ft). Những khúc cua lùi gấp đã ngăn cản các phương tiện vận tải cỡ lớn và cần cẩu hạng nặng-đi vào khu vực vận hành cốt lõi, điều này đã hạn chế rất nhiều hiệu quả thi công cơ khí và buộc chúng tôi phải điều chỉnh trước toàn bộ chiến lược nâng.
Điều kiện khí hậu địa phương cũng tiềm ẩn những rủi ro về độ bền. Lượng mưa không liên tục thường xuyên xảy ra từ tháng 10 đến tháng 11, kèm theo nhiệt độ ban ngày dao động 15 độ (59 độ F). Chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại như vậy dễ dàng làm lão hóa các vật liệu bịt kín thông thường và xuyên qua hệ thống dây điện và cách điện bên trong. Để tránh thiệt hại lâu dài do độ ẩm, tôi đã sắp xếp nâng cấp vật liệu có mục tiêu trong quá trình tân trang mô-đun để cải thiện khả năng thích ứng với khí hậu.
Ngoài ra, các dự án thủy điện tích năng đều thuộc vùng bảo vệ sinh thái được quản lý chặt chẽ. Toàn bộ-việc làm cứng mặt đất-trên diện tích lớn, cắt nhiệt lộ thiên và tích lũy hư hỏng ngẫu nhiên đều bị cấm. Tất cả các sơ đồ bố trí mô-đun và quy trình xây dựng đều phải tuân theo các tiêu chuẩn môi trường-cacbon thấp và mức độ xáo trộn-tối thiểu.
3. Chiến lược tối ưu hoá quá trình lắp ráp và-tân trang trang web-tắt
Tất cả các khối mô-đun được sử dụng trong dự án này đều được tái chế từ các cơ sở tạm thời ngừng hoạt động của các dự án cơ sở hạ tầng trước đây ở Vân Nam và An Huy. Kiểm tra chất lượng đầu vào cho thấy các lỗi lão hóa phổ biến trong toàn bộ lô. Tổng cộng có 17 khung nhà tập thể có biểu hiện biến dạng nhẹ và ăn mòn bề mặt; 8 mô-đun hoàn toàn bị hỏng niêm phong chống thấm nước ban đầu của nhà máy; 3 khu vệ sinh bị gãy đầu nối ống nước.
Tôi đã sớm quyết định trong giai đoạn thiết kế rằng tất cả công việc tân trang sẽ được hoàn thành-bên ngoài cơ sở. -Việc mài, hàn và sửa chữa tại chỗ trên các sườn núi mỏng manh chắc chắn sẽ tạo ra bụi, chất thải xây dựng và hư hại thảm thực vật, mâu thuẫn với các yêu cầu kiểm soát sinh thái của địa phương. Do đó, chúng tôi đã chuyển tất cả công việc cải tạo sang một bãi chế tạo ngoài cơ sở-được tiêu chuẩn hóa để xử lý thống nhất.
Các kỹ thuật viên đã sửa chữa cơ học các khung thép bị biến dạng và gia cố các mối nối yếu bằng hàn-chu vi toàn bộ. Tất cả các bề mặt bị ăn mòn đều được-làm sạch bằng phương pháp phun nổ và phủ hai lớp sơn chống-rỉ sét. Việc thay thế toàn bộ đã được thực hiện đối với các miếng đệm cũ, các phụ kiện đường ống bị hư hỏng và các tấm cách nhiệt chống cháy Loại A bị úng nước, với tất cả các vật liệu được cập nhật đáp ứng các quy tắc an toàn hiện tại tại công trường.
Mỗi lần hoàn thànhcontainer văn phòng trang web prefabđã được hiệu chuẩn độ phẳng riêng lẻ. Chúng tôi cũng đã tiến hành lắp ráp thử nghiệm theo cặp để tinh chỉnh-độ căng của bu lông và dự trữ các khoảng hở giãn nở đồng đều. Quá trình xác minh-trước khi lắp ráp này đã loại bỏ hầu hết các lỗi-căn chỉnh tại chỗ, rút ngắn đáng kể chu trình lắp đặt trên núi và giảm việc làm lại trường-ở độ cao.
4. Nền móng chuyên dụng thích ứng với địa hình dốc không ổn định
Xem xét các yêu cầu bảo vệ sinh thái và độ ổn định mái dốc của các khu vực miền núi, tôi đã loại trừ nền móng bê tông cốt thép truyền thống khỏi sơ đồ thiết kế. Việc đổ và đào quy mô lớn{1}}sẽ làm hỏng thảm thực vật bản địa và làm trầm trọng thêm tình trạng xáo trộn sườn dốc. Thay vào đó, chúng tôi sử dụng các móng dạng dải được phân đoạn và các trụ chịu lực-độc lập, với tất cả các vị trí hỗ trợ được căn chỉnh chính xác với các điểm ứng suất cơ bản của khối mô-đun.
Giai đoạn thi công phần móng gặp thời tiết cực đoan bất ngờ. Đêm 22/10, một trận lũ quét bất ngờ cuốn trôi bề mặt bê tông chưa được xử lý, tạo thành ao hồ cục bộ. Nếu không có sự can thiệp kịp thời, độ lún chênh lệch và nứt kết cấu có thể sẽ xuất hiện ở các giai đoạn sử dụng sau này.
Các trang web ngay lập tức đưa ra cải chính khẩn cấp. Các đội đã che phủ toàn bộ phần bê tông lộ thiên bằng bạt, nạo vét kênh thoát nước tạm thời và bơm nước tích tụ liên tục. Sau khi mặt đất khô hoàn toàn, các công nhân đục bỏ tất cả các lớp bê tông lỏng lẻo và yếu, thực hiện san lấp cốt liệu mịn và thực hiện chu trình bảo dưỡng nghiêm ngặt trong bảy{2}}ngày. Việc nâng mô-đun chỉ được phép sau khi thử nghiệm của bên thứ ba-đã xác minh rằng khả năng chịu lực của nền đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật.
Gia cố kết cấu chống rung-Hạn chế nâng không gian và-
Chiều rộng đường hạn chế đã chặn không cho thiết bị cẩu lớn tiếp cận khe núi. Dựa trên các điều kiện giải phóng mặt bằng thực tế, tôi đã xây dựng quy trình nâng cấp gồm hai{1}}giai đoạn. Đầu tiên, các mô-đun được dỡ xuống một bệ phẳng tạm thời ở lối vào núi, sau đó được chuyển và định vị chính xác bằng cách sử dụng-cần cẩu mini nhỏ gọn trong vùng hoạt động hẹp.
Trong giai đoạn xếp chồng ban đầu, chúng tôi đã xác định được mối nguy tiềm ẩn về cấu trúc. Sau khi đặt 12 đơn vị ký túc xá, độ rung nhẹ của sườn dốc đã làm lỏng các bu lông kết nối một phần khung, tạo thành những khoảng trống lắp ráp nhỏ dễ bị nước mưa xâm nhập. Để ngăn chặn tình trạng rò rỉ nước và nới lỏng kết cấu sau này, tôi đã tạm dừng mọi hoạt động nâng hạ để gia cố toàn diện.
Chúng tôi đã hiệu chỉnh lại độ ngang và độ thẳng đứng của tất cả các mô-đun xếp chồng lên nhau. Đai ốc khóa đôi và miếng đệm chống{1}}trượt đã được lắp tại tất cả các điểm kết nối. Các dải xốp chống thấm nước và lớp trám chống chịu thời tiết-đã được áp dụng cho tất cả các đường nối của bảng điều khiển. Để tránh nứt vật liệu bịt kín ở nhiệt độ thấp-, tôi đã bố trí tất cả kết cấu bịt kín trong thời gian nhiệt độ ổn định giữa trưa. Trong khi đó, địa điểm đã sử dụng phân vùng dạng lưới và xây dựng xen kẽ để loại bỏ các-rủi ro về an toàn khi vận hành chéo.
6. Nâng cấp MEP và Đóng an toàn phòng cháy-Chỉnh sửa vòng lặp
Sau khi hoàn thành việc xếp chồng mô-đun hai{0}}tầng, nhóm kỹ thuật đã hỗ trợ nhà thầu hoàn thành việc kết nối toàn bộ hệ thống ống nước, bố trí điện, lắp đặt hệ thống thông gió và cấu hình phòng cháy chữa cháy. Tất cả các mô-đun đều được trang bị hệ thống chiếu sáng khẩn cấp và bảo vệ dòng điện dư để phù hợp với các thông số kỹ thuật an toàn của cơ sở lưu trữ tạm thời bằng máy bơm.
Quá trình kiểm tra-trước khi chấp nhận đã phát hiện ra hai vấn đề không-tuân thủ. Hệ thống dây điện được tái sử dụng có lớp cách điện cũ gây ra điện trở nối đất không đủ tiêu chuẩn và một phần lan can bên ngoài không đạt yêu cầu về chiều cao và khoảng cách tiêu chuẩn. Cả hai vấn đề đều là những rủi ro tiềm ẩn điển hình của các đơn vị mô-đun tái chế.
Chúng tôi đã hoàn tất quá trình chỉnh sửa vòng lặp khép kín hoàn toàn trên trang web. Tất cả các mạch điện cũ đã được thay thế, toàn bộ hệ thống nối đất được xây dựng lại và việc kiểm tra hiệu suất điện của từng phòng được tiến hành. Lan can đã được nâng cao và bổ sung để đáp ứng các yêu cầu về quy tắc. Vào ngày 16 tháng 12 năm 2024, toàn bộ khu phức hợp mô-đun đã vượt qua thành công sự kiểm tra và nghiệm thu chung của chủ sở hữu, các bộ phận giám sát, quản lý an toàn và kiểm soát hỏa hoạn.
7. Giá trị ứng dụng dự án toàn cầu và thích ứng với khí hậu cực đoan
Nhiều biện pháp tối ưu hóa thực tế đã được xác minh trong dự án trên núi này đã được lặp lại thành các giải pháp thiết kế mô-đun hoàn thiện cho các điều kiện làm việc khắc nghiệt trên toàn cầu. Đối với các kịch bản xây dựng có nhiệt độ cao và cát ở nước ngoài,văn phòng trang web mô-đun cho dự án xây dựng Trung Đônggiải pháp sử dụng khung mạ kẽm nhúng nóng-và tường cách nhiệt-mật độ cao để chống xói mòn do nhiệt và mài mòn cát dai dẳng.
Cấu trúc khung khóa nhanh-không cần hàn{1}}được cấp bằng sáng chế giúp giảm đáng kể-nhân lực lắp ráp tại chỗ. Hai công nhân có thể hoàn thành việc lắp ráp một mô-đun tiêu chuẩn trong khoảng ba giờ, giúp giảm chi phí lao động xây dựng ở nước ngoài một cách hiệu quả. Hệ thống tường chịu nhiệt độ-thấp được tối ưu hóa duy trì hiệu suất cách nhiệt ổn định ở -25 độ (-13 độ F), thích ứng với các dự án cơ sở hạ tầng và khai thác mỏ ở vùng lạnh vĩ độ cao. Các tấm đệm đỡ đế đa năng loại bỏ nhu cầu đổ bê tông liền khối, cho phép triển khai ổn định trên sỏi, sân cỏ và các nền đất phức tạp khác.
8. Lợi ích toàn diện về chi phí và môi trường của các hệ thống mô-đun tái chế
Dự án thực tế này xác nhận đầy đủ giá trị kỹ thuật của các tòa nhà tạm thời mô-đun được tái chế. So với các kết cấu gạch tạm thời truyền thống, khu phức hợp mô-đun tích hợp đã giảm hơn 40% chi phí xây dựng tổng thể và cắt giảm 80% chất thải xây dựng, mang lại lợi ích đáng kể về kinh tế và môi trường.
Toàn bộ tổ hợp mô-đun hỗ trợ tháo rời hoàn toàn, vận chuyển và tân trang thứ cấp. Sau khi hoàn thành xây dựng cơ và điện tại địa điểm Weijiachong, tất cả các mô-đun có thể được tái sử dụng trong các dự án khai thác mỏ, đường cao tốc, thủy lợi và cơ sở hạ tầng ở vùng sâu vùng xa ở nước ngoài, hình thành nguồn lực xây dựng tuần hoàn bền vững.
Phần kết luận
Các tổ hợp địa điểm mô-đun xếp chồng hai{0}}tầng tùy chỉnh thể hiện giải pháp cơ sở hạ tầng tạm thời thực tế và đáng tin cậy cho các địa điểm xây dựng có không gian-hạn chế, bị hạn chế về môi trường và khí hậu phức tạp. Được tổng hợp từ kinh nghiệm kỹ thuật thực tế, trường hợp trại lưu trữ bơm núi Hồ Bắc chứng minh rằng các thiết kế mô-đun tân trang được tối ưu hóa có thể đối phó hiệu quả với các điều kiện khắc nghiệt ở vùng núi đồng thời đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn tuân thủ về kết cấu, điện và an toàn cháy nổ. Với khả năng kiểm soát chi phí vượt trội, khả năng tái chế và khả năng thích ứng với khí hậu toàn cầu, hệ thống nhà lắp ghép mô-đun tiếp tục cung cấp hỗ trợ kỹ thuật hoàn thiện, có thể mở rộng cho việc xây dựng tạm thời cơ sở hạ tầng hiện đại trên toàn thế giới.
