MC Underground đồng hành cùng dự án cải tạo hầm Wallring tại Hamburg
Sau bốn năm hiện đại hóa toàn diện, hai ống hầm của hầm Wallring đã chính thức được mở lại tại Hamburg, chấm dứt một giai đoạn dài gây nhiều bất tiện cho người tham gia giao thông. Trong quá trình cải tạo thành công tuyến giao thông nội đô quan trọng của thành phố Hanseatic, các chuyên gia thuộc đội ngũ MC Underground (MCU) một lần nữa khẳng định năng lực chuyên môn và kinh nghiệm thực tiễn của mình. Sản phẩm vữa sửa chữa bê tông có sợi gia cường Nafufill KM 250 của MC cũng đóng vai trò quan trọng trong dự án cải tạo này.
GIỚI THIỆU DỰ ÁN
Được xây dựng trong giai đoạn 1963–1966, hầm Wallring kéo dài từ Glockengiesserwall đến Steinstrasse, góp phần đáng kể vào việc giảm ùn tắc giao thông trên mặt đất tại khu vực trung tâm Hamburg, đoạn gần ga đường sắt trung tâm. Với lưu lượng khoảng 40.000 phương tiện mỗi ngày, hầm hiện là một trong những tuyến giao thông nội đô quan trọng của thành phố. Hầm gồm hai ống, mỗi ống có hai làn xe. Khu vực trung tâm của hầm bao gồm các hệ thống kỹ thuật, hành lang kỹ thuật và lối thoát hiểm.
Dù kết cấu và vật liệu của Wallring Tunnel được xem là tiên tiến nhất ở thời điểm khánh thành vào năm 1966, tuy nhiên, thiết kế này lại hoàn toàn không đáp ứng được các quy chuẩn an toàn và phòng cháy chữa cháy ngày nay. Mãi đến năm 2013, khi chính quyền bang Hamburg có sự thay đổi trong chính sách giao thông, nguồn kinh phí cho việc cải tạo cấp thiết công trình xuống cấp này mới được bố trí với tổng ngân sách dành cho dự án lên đến 30 triệu euro.
Năm 2014, LSBG (Cơ quan Nhà nước về Đường bộ, Cầu và Đường thủy của Thành phố Tự do và Hanseatic Hamburg) chính thức khởi động dự án. Các hạng mục liên quan đến đường bộ bắt đầu được triển khai từ năm 2014, trong khi công tác nâng cấp an toàn và phòng cháy chữa cháy cho hai ống hầm được bắt đầu vào năm 2016.
THÁCH THỨC
Một trong những thách thức lớn của dự án là phải thi công trong khi vẫn duy trì hoạt động của hầm. Theo Hanns Simons, kỹ sư xây dựng phụ trách dự án cải tạo Wallring Tunnel tại LSBG, công việc được thực hiện trong tổng cộng 700 đêm suốt thời gian triển khai dự án. Để hạn chế ảnh hưởng đến giao thông, phương tiện được tổ chức lưu thông luân phiên qua hai ống hầm theo hình thức một làn xe. Đồng thời, thời gian đóng hầm được bố trí vào những thời điểm lưu lượng giao thông thấp như ban đêm, cuối tuần và các kỳ nghỉ học, nghỉ lễ.
NGUY CƠ TỪ LỚP ỐP BÊN TRONG HẦM
Một vấn đề còn nghiêm trọng hơn đối với các kỹ sư thiết kế là khả năng chịu lửa của kết cấu bê tông hiện hữu bên trong hai ống hầm. Để cải thiện điều kiện chiếu sáng, tường hầm ban đầu được ốp bằng các viên gạch bề mặt chẻ màu trắng, có khả năng chống băng giá và axit. Lớp ốp này dày từ 3 – 4cm, được thi công trên một lớp vữa dày 1,5 cm.
Mặc dù giúp không gian bên trong hầm sáng hơn, hệ thống ốp này lại không đáp ứng các tiêu chuẩn hiện đại về phòng cháy chữa cháy. Trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn nghiêm trọng tại một trong hai ống hầm, nhiệt độ tại khu vực cốt thép có thể vượt quá 500°C, đe dọa khả năng đảm bảo an toàn kết cấu. Vì vậy, việc nâng cấp toàn bộ kết cấu bê tông là yêu cầu bắt buộc.
YÊU CẦU NGHIÊM NGẶT VỀ KHẢ NĂNG CHỊU LỬA
Các yêu cầu về phòng cháy chữa cháy đối với công trình hầm quy định rằng: trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, nhiệt độ của cốt thép chịu lực không được vượt quá 300°C. Điều này phải được đảm bảo thông qua lớp bê tông bảo vệ có chiều dày phù hợp.
Đối với các đường hầm đô thị nằm gần những công trình giao thông khác, yêu cầu về khả năng chịu lửa càng nghiêm ngặt hơn. Theo quy định kỹ thuật của Đức ZTV-ING, Phần 5, kết hợp với các phân tích rủi ro dựa trên thời gian cháy kéo dài, kết cấu hầm và cốt thép phải được thiết kế để đảm bảo khả năng chịu lửa hiệu quả trong 60 phút ở nhiệt độ 1.200°C, sau đó là 110 phút trong giai đoạn làm nguội. Mục tiêu là giảm thiểu nguy cơ hư hỏng đối với kết cấu chính cũng như các công trình lân cận.
Vật liệu xây dựng sử dụng cho các ứng dụng này phải thuộc cấp vật liệu xây dựng A (không cháy) theo tiêu chuẩn DIN 4102, đồng thời không được giải phóng các chất có khả năng gây ảnh hưởng đến con người hoặc bản thân kết cấu.
GIẢI PHÁP
NAFUFILL KM 250 ĐÁP ỨNG MỌI YÊU CẦU
Các chuyên gia của MC đã đề xuất Nafufill KM 250, loại vữa sửa chữa bê tông PCC/SPCC có sợi gia cường và tính năng chống cháy, cho chủ đầu tư LSBG và đơn vị tư vấn thiết kế WvS Zivilingenieure.
Một thử nghiệm so sánh giữa các hệ vữa sửa chữa bê tông SPCC của nhiều nhà sản xuất do đơn vị tư vấn thiết kế của chủ đầu tư thực hiện, đã xác nhận Nafufill KM 250 là loại vữa SPCC duy nhất đáp ứng các tiêu chí theo đường cong nhiệt được quy định về khả năng chịu lửa. Vữa sửa chữa bê tông có sợi gia cường này cũng chịu uốn và chịu nén rất tốt, đạt cấp R4 theo EN 1504-3, đồng thời chống carbonat hóa cao.
THÁCH THỨC VỀ QUY MÔ VÀ TIẾN ĐỘ
Công tác thi công được giao cho EUROVIA, một trong những doanh nghiệp uy tín thế giới trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng giao thông đường bộ và vận tải. Schachtbau Nordhausen Bau GmbH phụ trách hạng mục thi công SPCC và bắt đầu phun Nafufill KM 250 lên bề mặt đã được chuẩn bị từ tháng 11/2016. Lớp vật liệu được yêu cầu thi công bằng phương pháp phun ướt với chiều dày khoảng 4,5cm, giúp giảm bụi và độ bật nảy so với phương pháp phun khô, qua đó hạn chế tác động đến môi trường. Tổng diện tích cần xử lý lên tới 21.000m².
Quy mô lớn của dự án cũng đặt ra yêu cầu cao về logistics. MC phải đảm bảo Nafufill KM 250 luôn được cung cấp liên tục cho công trường, trong khi việc giao hàng chỉ được phép thực hiện vào ban đêm. Với tiến độ thi công gấp và khối lượng lớn, có thời điểm dự án cần tới sáu xe tải, mỗi xe chở 21 tấn vào mỗi tuần. Thách thức này đã được MC giải quyết. Trong suốt quá trình thi công, lượng Nafufill KM 250 tại công trường luôn đủ để duy trì hoạt động phun phủ. Tổng cộng 2,100 tấn sản phẩm đã được cung cấp thông qua 101 chuyến xe.
Đây là kết quả của quá trình chuẩn bị logistics kỹ lưỡng và sự phối hợp hiệu quả giữa tất cả các bên tham gia. Nhờ đó, dự án quy mô lớn đã hoàn thành đúng tiến độ và trong ngân sách, đưa hầm Wallring được cải tạo và hiện đại hóa toàn diện trước khi chính thức mở cửa trở lại vào tháng 7/2018.