Viện Khoa học công nghệ xây dựng với việc ứng dụng công nghệ bê tông ứng lực trước trong xây dựng dân dụng và công nghiệp

Thứ năm, 13/10/2005 00:00

Qua việc thực hiện Dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước P01-96, cho đến nay Viện khoa học công nghệ xây dựng đã nghiên cứu, tiếp thu, làm chủ và đưa vào áp dụng công nghệ bê tông ứng lực trước trong một loạt công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp ở nước ta đem lại hiệu quả nhiều mặt. Từ thành công của viện, bài học được rút ra trong việc chuyển giao công nghệ nước ngoài vào nước ta là cần có định hướng đúng đắn, mạnh dạn dám nghĩ dám làm vừa nghiên cứu tiếp nhận chuyển giao công nghệ vừa kết hợp ứng dụng thực tiễn và đào tạo đội ngũ cán bộ; có sự phối hợp chặt chẽ giữa cơ quan tiếp nhận chuyển giao công nghệ và các cơ sở sản xuất.

Trong ngành xây dựng nước ta, kết cấu bê tông ứng lực trước đã được quan tâm từ khá sớm do những đặc tính ưu việt mà nó mang lại: Tiết kiệm cốt thép thường, tạo được không gian rộng với khẩu độ lớn, tiết kiệm được không gian vì giảm bớt được bề dày kết cấu. Ngay từ những năm sáu mươi, bảy mươi, các chuyên gia xây dựng nước ta đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ ứng lực trước để chế tạo panen, dầm nhỏ, dàn mái nhà công nghiệp... Tuy nhiên do đặc điểm của ngành xây dựng lúc đó quan điểm, điều kiện kinh tế... nên mức độ ứng dụng các kết quả này chưa nhiều và nội dung nghiên cứu còn hạn hẹp. Cho đến trước năm 1996 có thể nói rằng, hướng nghiên cứu chủ yếu về kết cấu ứng lực trước trong xây dựng dân dụng và công nghiệp ở nước ta vẫn chỉ là tìm kiếm công nghệ thích hợp để chế tạo các cấu kiện. Năm 1996 đã đánh dấu một bước ngoặt trong việc nghiên cứu, ứng dụng kết cấu ứng lực trước trong xây dựng, và Viện khoa học công nghệ xây dựng chính là đơn vị đi tiên phong trong việc tiếp nhận và ứng dụng công nghệ này. Hướng nghiên cứu, ứng dụng được Viện theo đuổi là làm chủ được công nghệ hiện đại này của thế giới, đưa vào ứng dụng rộng rãi cho các công trình thích hợp ở nước ta, đáp ứng những yêu cầu cấp bách mà thực tế xây dựng đòi hỏi, và thông qua các nội dung ứng dụng cụ thể tiến hành các nghiên cứu nhằm giải quyết các vấn đề kỹ thuật phát sinh. Dự án P01-96 đã ra đời và được Viện chủ trì thực hiện trong hoàn cảnh đó. Với việc thực thi Dự án, các cán bộ kỹ thuật của Viện và các đơn vị phối hợp đã từng bước làm chủ được công nghệ kéo căng bằng các thiết bị hiện đại, áp dụng thành công vào thực tế kéo căng hệ thống 8 silô của Nhà máy ximăng Bút Sơn, tạo đà cho việc ứng dụng công nghệ này vào một loạt kết cấu bê tông ứng lực trước khác như khung, sàn, tường cừ, cấu kiện nhỏ lắp ghép, mái vỏ gấp...

Trong những bước đi ban đầu, Dự án đã gặp không ít khó khăn do những hiểu biết của chúng ta về công nghệ còn hạn chế, thiếu tài liệu kỹ thuật, bất đồng về ngôn ngữ... Nhưng với định hướng đúng đắn, phù hợp với đòi hỏi thực tế, lại được sự ủng hộ cả về vật chất lẫn tinh thần từ nhiều phía, cộng với ý chí quyết tâm cao, dám nghĩ dám làm của đội ngũ cán bộ khoa học công ghệ nên mọi khó khăn từng bước đã được tháo gỡ và vượt qua. Có thể nói, thành công tại công trình xi măng Bút Sơn là bước khởi đầu có tính chất đột phá cho việc từng bước làm chủ công nghệ ứng lực trước còn khá mới mẻ ở Việt Nam, tiến tới tự đào tạo và làm chủ hoàn toàn công nghệ này trong thi công các hạng mục công trình, các loại kết cấu ứng lực trước khác. Tuy nhiên để có được thành công này, các kỹ sư, chuyên gia của Viện đã phải đối mặt với muôn vàn khó khăn, thử thách. Viện đã thực hiện một công việc hết sức táo bạo và cũng đầy tính quyết đoán, đó là vừa nghiên cứu, tiếp nhận chuyển giao công nghệ, vừa ứng dụng ngay vào thực tế, kết hợp với đào tạo đội ngũ thợ lành nghề nắm vững và làm chủ được công nghệ. Đây cũng là bước làm tắt đầy mạo hiểm mà từ trước đến nay ít ai dám thực hiện bởi lẽ theo lệ thường thì phải hoàn toàn làm chủ được công nghệ mới tính đến chuyện đào tạo đội ngũ cán bộ thi công và phổ biến việc áp dụng. Trong vấn đề này, Viện đã có những bước đi đúng đắn và đề ra được những nội dung cơ bản của quy trình kéo căng cốt thép, bơm vữa, hoàn thiện... có cơ sở khoa học, cho dù chưa thật hoàn chỉnh. Để viết ra được quy trình, các cán bộ chuyên môn của Viện, trong đó có các kỹ sư trẻ đã phải tìm tòi, nghiên cứu, đọc dịch rất nhiều tài liệu bằng tiếng nước ngoài, vừa làm vừa mò mẫm. Có nhiều công đoạn phải hoàn toàn sáng tạo ra vì không có tài liệu tham khảo. Điều đáng nói là quy trình kéo căng trên phải dựa trên cơ sở nhân lực, năng lực trang thiết bị hiện có, được nhập về từ Trung Quốc. Để đáp ứng được những đòi hỏi khắt khe của phía Technip Cle nhà tư vấn trong xây dựng công trình xi măng Bút Sơn, các chuyên gia của Viện còn phải nỗ lực phấn đấu vượt bậc, vừa tranh thủ sự chuyển giao kỹ thuật từ phía chuyên gia Trung Quốc, vừa phải tự học hỏi, tìm ra những nguyên nhân sự cố, nguyên lý làm việc. Ngay từ việc phải kéo đồng thời hai đầu của một nửa vòng cáp cho đến việc phải kéo đồng thời cả 4 đầu của 2 nửa vòng cáp hay có thể kéo từng đầu một cũng là cả một vấn đề mà hai bên phải tranh cãi nhiều lần mới đi đến kết luận. Có những lúc, công việc tưởng chừng phải ách lại bởi lẽ không bên nào chịu bên nào. Tuy nhiên, Viện đã lần lượt đưa ra những tính toán, lý giải cho phương pháp của mình đầy sức thuyết phục và có căn cứ. ở đây đã có những thành công ngoạn mục, ngoài cả sự mong đợi, như Viện đã tự chế tạo được máy luồn cáp qua ống lồng đặt sẵn trong silo việc này không được chuyên gia Trung Quốc chuyển giao. Khi phía Technip Cle đòi hỏi đo độ tụt của neo, các kỹ sư của Viện đã tự nghiên cứu, chế tạo và ứng dụng thành công thiết bị đo độ tụt của neo, được cả những chuyên gia khó tính của Technip Cle chấp nhận. Một khó khăn khác gặp phải là trong bơm vữa, công suất máy bơm của Trung Quốc không cho phép bơm vữa qua chiều dài ống đứng quá 20 m trong thiết kế của họ chỉ dùng loại bơm này để bơm vữa dưới đất. Nhóm chuyên gia đã tìm cách khắc phục bằng cách bơm chuyển tiếp chia thành 2 giai đoạn. Chưa hết, phía tư vấn còn yêu cầu kéo thử trước khi tiến hành đồng loạt. Việc thử nghiệm thành công dưới sự giám sát chặt chẽ của họ đã tạo đà cho các bước kéo căng tiếp theo ở các silo trong hệ thống. Từ những thành công trong việc ứng dụng công nghệ này vào kéo căng hệ thống 8 silo của Nhà máy ximăng Bút Sơn đường kính ngoài lớn nhất 24,6 m và chiều cao silo lớn nhất là 69 m, các bên Việt Nam tham gia Dự án đã thu được rất nhiều thành công, không chỉ đơn thuần là vấn đề kinh tế, mà còn là kiến thức, kinh nghiệm và cả một đội ngũ thợ giỏi biết thao tác thành thạo các bước của công nghệ. Một vấn đề đáng lưu ý ở đây là chính nhờ những đòi hỏi khắt khe của công tác kéo căng mà phía Technip Cle yêu cầu, các cán bộ kỹ thuật của ta đã tự học được rất nhiều từ việc chập chững với các bước của quy trình, qua sự góp ý, ta tự tìm hiểu và hoàn thiện dần quy trình, đây là cách học độc đáo, hiệu quả lại rất cao và thiết thực.

Được tạo đà bởi những thành công tại công trình Bút Sơn, dần dần các kỹ sư trẻ của Viện đã làm chủ được công nghệ này, từng bước tự hoàn thiện và đưa vào áp dụng thành công ở một số công trình lớn như: Kéo căng ứng lực trước kết cấu công xôn bê tông cốt thép nhà làm việc Đại học kiến trúc Hà Nội cao 9 tầng, hệ dầm chính vượt khẩu độ 18 m; hệ thống sàn phẳng của các công trình nhà điều hành Đại học quốc gia Hà Nội 1997, công trình cụm khoa học tự nhiên thuộc Đại học quốc gia Hà Nội 1998, Trung tâm thương mại Kim Liên 1998, công trình A9-95 1999; kết cấu mái vỏ gấp, nhà thí nghiệm phòng chống cháy, Viện khoa học công nghệ xây dựng 2000; nhiều kết cấu sàn trường học lắp ghép bằng cấu kiện nhỏ bê tông ứng lực trước Trường trung học cơ sở thị trấn Xuân Mai tỉnh Hà Tây; cừ bê tông cốt thép ứng lực trước gia cố thành hố đào cho công trình xây chen tại gara ngầm thuộc Uỷ ban chứng khoán nhà nước; gia cường kết cấu bằng công nghệ ứng lực trước kéo căng ngoài hệ thống vì kèo bê tông cốt thép của công trình Phân viện Hà Nội thuộc Học viện chính trị quốc gia Hồ Chí Minh, cầu Ba Hòn Nam Bộ.

Cùng với thành công của Dự án, một đội ngũ cán bộ kỹ thuật về kéo căng ứng lực trước của Viện trong đó có nhiều kỹ sư trẻ đã được rèn luyện và trưởng thành, có đủ năng lực làm việc như những chuyên gia trong lĩnh vực này. Cũng qua Dự án đã có 3 luận văn thạc sỹ kỹ thuật về kết cấu ứng lực trước được bảo vệ thành công và hiện nay có 4 nghiên cứu sinh đang thực hiện những đề tài nghiên cứu có liên quan.

Không chỉ dừng lại ở thành công của việc ứng dụng công nghệ, đội ngũ chuyên gia của Viện còn đang tiến hành các nghiên cứu cần thiết để biên soạn tiêu chuẩn thiết kế, tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu kết cấu bê tông ứng lực trước nhằm làm cơ sở cho các đơn vị trong nước đưa nhanh loại kết cấu này vào ứng dụng trong thực tế. Các tiêu chuẩn đã được biên soạn với nội dung cập nhật được những kết quả nghiên cứu mới về lĩnh vực này của thế giới và phù hợp với điều kiện cụ thể, hiện trạng hệ thống tiêu chuẩn của Việt Nam. Những nội dung cơ bản của các tiêu chuẩn được kiểm nghiệm đối với các công trình thực đã khẳng định tính khả thi của các tiêu chuẩn được biên soạn.

Từ những thành công trong việc làm chủ công nghệ ứng lực trước của Viện khoa học công nghệ xây dựng cho phép rút ra mấy bài học sau:

· Việc định hướng nghiên cứu, phát triển đúng đắn, phù hợp với xu thế phát triển và yêu cầu thực tế của sự nghiệp phát triển khoa học và công nghệ xây dựng là yếu tố tiên quyết đưa đến thành công của Dự án;

· Biết vận dụng sáng tạo phương thức chuyển giao công nghệ theo cách tận dụng cơ hội đưa ngay công nghệ vào áp dụng thực tế vừa tiếp nhận chuyển giao, vừa ứng dụng; hợp tác chặt chẽ với đơn vị sản xuất, tạo điều kiện lấp kín kẽ hở giữa lý thuyết và thực tiễn; sẽ góp phần đẩy nhanh tốc độ chuyển giao công nghệ và áp dụng công nghệ mới vào thực tiễn;

· Tranh thủ việc ứng dụng công nghệ để thực hiện việc đào tạo và tự đào tạo cả đội ngũ công nhân lẫn cán bộ kỹ thuật, từng bước tự hoàn thiện mình, sẽ góp phần nhanh chóng làm chủ công nghệ và chủ động trong việc phổ biến rộng rãi công nghệ.

Tuy nhiên, có một vấn đề chúng tôi muốn nói ở đây là đối với trang thiết bị mà do điều kiện trong nước còn hạn chế, có thể chấp nhận việc nhập về vì chúng có số lượng không lớn. Nhưng với các loại phụ kiện và vật liệu được sử dụng nhiều, Nhà nước cần có hướng đầu tư cho việc sản xuất trong nước, tránh tình trạng về mặt khoa học và công nghệ thì ta làm chủ được, nhưng hễ cứ động đến vật tư trang bị thì lại tính đến chuyện phải nhập từ nước ngoài. Đó là một việc làm không đồng bộ, mang tính hình thức và thiếu hiệu quả.

Nguồn tin: http://www.tchdkh.org.vn