Hai robot Hydrodemolition đã hoàn thành việc dỡ bỏ bê tông khỏi các trụ của đấu trường trong 30 ngày, trong khi phương pháp truyền thống ước tính mất 8 tháng.
Hãy tưởng tượng bạn lái xe qua trung tâm thành phố mà không hề để ý đến dự án mở rộng tòa nhà trị giá hàng triệu đô la gần đó—không có làn đường dành cho xe cộ và không có việc phá dỡ gây gián đoạn các tòa nhà xung quanh. Tình trạng này gần như chưa từng xảy ra ở các thành phố lớn nhất Hoa Kỳ bởi vì chúng liên tục phát triển và thay đổi, đặc biệt là đối với các dự án quy mô lớn. Tuy nhiên, sự chuyển đổi tinh tế và lặng lẽ này chính xác là những gì đang diễn ra ở trung tâm thành phố Seattle, bởi vì các nhà phát triển đã áp dụng một phương pháp xây dựng khác: mở rộng theo chiều xuống.
Một trong những tòa nhà nổi tiếng nhất Seattle, Climate Commitment Arena, đang được cải tạo toàn diện và diện tích sàn sẽ tăng gấp đôi. Địa điểm này ban đầu được gọi là Key Arena và sẽ được cải tạo hoàn toàn và mở cửa trở lại vào cuối năm 2021. Dự án đầy tham vọng này chính thức khởi công vào mùa thu năm 2019 và kể từ đó đã trở thành tiền đề cho một số phương pháp kỹ thuật và phá dỡ độc đáo. Nhà thầu Redi Services đã đóng vai trò quan trọng trong quá trình cải tạo này bằng cách đưa thiết bị tiên tiến này đến địa điểm.
Việc mở rộng tòa nhà xuống phía dưới giúp tránh được sự hỗn loạn do việc mở rộng theo chiều ngang truyền thống gây ra – thiết kế lại cấu trúc đô thị và phá dỡ các tòa nhà xung quanh. Tuy nhiên, cách tiếp cận độc đáo này thực ra không xuất phát từ những lo ngại này. Thay vào đó, nguồn cảm hứng đến từ mong muốn và sứ mệnh bảo vệ mái nhà.
Được thiết kế bởi kiến trúc sư Paul Thiry cho Triển lãm Thế giới năm 1962, mái dốc dễ nhận biết này đã được công nhận là một di tích lịch sử vì ban đầu nó được sử dụng cho các sự kiện lịch sử và văn hóa. Việc công nhận là di tích lịch sử yêu cầu bất kỳ sửa đổi nào đối với tòa nhà đều phải giữ lại các yếu tố của công trình lịch sử.
Vì quá trình tân trang được thực hiện dưới sự giám sát chặt chẽ, mọi khía cạnh của quy trình đều được lên kế hoạch và kiểm tra bổ sung. Việc mở rộng xuống phía dưới - tăng diện tích từ 368.000 feet vuông lên khoảng 800.000 feet vuông - đặt ra nhiều thách thức về hậu cần. Đội ngũ đã đào thêm 15 feet (khoảng 4,5 mét) bên dưới sàn đấu trường hiện tại và khoảng 60 feet (khoảng 18 mét) bên dưới mặt đường. Trong khi hoàn thành kỳ tích này, vẫn còn một vấn đề nhỏ: làm thế nào để chống đỡ mái nhà nặng 44 triệu pound (khoảng 20 triệu kg).
Các kỹ sư và nhà thầu, bao gồm MA Mortenson Co. và nhà thầu phụ Rhine Demolition, đã xây dựng một kế hoạch phức tạp. Họ sẽ tháo dỡ các cột và trụ đỡ hiện có, đồng thời lắp đặt hệ thống hỗ trợ để nâng đỡ hàng triệu pound mái nhà, sau đó dựa vào hệ thống hỗ trợ này trong nhiều tháng để lắp đặt hệ thống hỗ trợ mới. Điều này có vẻ khó khăn, nhưng nhờ phương pháp tiếp cận có chủ đích và thực hiện từng bước, họ đã làm được.
Quản lý dự án đã quyết định lắp đặt một hệ thống hỗ trợ tạm thời để nâng đỡ mái nhà biểu tượng trị giá hàng triệu bảng Anh của đấu trường, đồng thời tháo dỡ các cột trụ và trụ đỡ hiện có. Họ dựa vào những hệ thống hỗ trợ này trong nhiều tháng để lắp đặt các hệ thống hỗ trợ cố định mới. Đầu tiên, Aquajet đào xuống và loại bỏ khoảng 600.000 mét khối đất. Sau đó, nhân viên đã khoan một móng mới để hỗ trợ. Hệ thống 56 cột trụ này đã tạo ra phần kiến trúc thượng tầng được sử dụng để nâng đỡ mái nhà tạm thời, giúp nhà thầu có thể đào đến độ cao cần thiết. Bước tiếp theo là phá dỡ móng bê tông ban đầu.
Với một dự án phá dỡ quy mô và cấu hình như thế này, phương pháp dùng búa đục truyền thống dường như không hợp lý. Phải mất vài ngày để phá dỡ thủ công từng cột, và mất 8 tháng để phá dỡ toàn bộ 28 cột, 4 cột hình chữ V và một trụ đỡ.
Ngoài việc phá dỡ truyền thống tốn nhiều thời gian, phương pháp này còn có một nhược điểm tiềm ẩn khác. Việc tháo dỡ kết cấu đòi hỏi độ chính xác cực kỳ cao. Vì nền móng của kết cấu ban đầu sẽ được sử dụng làm nền cho các trụ mới, các kỹ sư cần một lượng vật liệu kết cấu nhất định (bao gồm thép và bê tông) để đảm bảo nguyên vẹn. Máy nghiền bê tông có thể làm hỏng các thanh thép và có nguy cơ gây nứt vi mô cột bê tông.
Độ chính xác và các thông số kỹ thuật cao cần thiết cho việc cải tạo này không phù hợp với các phương pháp phá dỡ truyền thống. Tuy nhiên, có một lựa chọn khác, liên quan đến một quy trình mà nhiều người chưa quen thuộc.
Nhà thầu phụ Rheinland Demolition Company đã liên hệ với chuyên gia phun nước Jetstream đến từ Houston để tìm ra giải pháp phá dỡ chính xác, hiệu quả và hiệu suất cao. Jetstream đã giới thiệu Redi Services, một công ty hỗ trợ dịch vụ công nghiệp có trụ sở tại Lyman, Wyoming.
Được thành lập năm 2005, Redi Services có 500 nhân viên, văn phòng và cửa hàng tại Colorado, Nevada, Utah, Idaho và Texas. Các sản phẩm dịch vụ bao gồm dịch vụ điều khiển và tự động hóa, chữa cháy, dịch vụ đào thủy lực và hút chân không, phun cát thủy lực, hỗ trợ và điều phối luân chuyển cơ sở, quản lý chất thải, vận chuyển bằng xe tải, dịch vụ van an toàn áp suất, v.v. Công ty cũng cung cấp dịch vụ xây dựng cơ khí và dân dụng để nâng cao năng lực bảo trì liên tục.
Redi Services đã chứng minh công trình này và đưa robot Aquajet Hydrodemolition vào công trường Climate Commitment Arena. Để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả, nhà thầu đã sử dụng hai robot Aqua Cutter 710V. Với sự hỗ trợ của đầu phun định vị 3D, người vận hành có thể tiếp cận các khu vực ngang, dọc và trên cao.
“Đây là lần đầu tiên chúng tôi làm việc dưới một công trình nặng như vậy,” Cody Austin, giám đốc khu vực của Redi Services, cho biết. “Nhờ dự án robot Aquajet trước đây, chúng tôi tin rằng công trình này rất phù hợp cho việc phá dỡ lần này.”
Để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả, nhà thầu đã sử dụng hai robot Aquajet Aqua Cutter 710V để phá dỡ khoảng 28 cột trụ, bốn trụ chữ V và một trụ đỡ trong vòng 30 ngày. Thách thức nhưng không phải là không thể. Bên cạnh kết cấu nguy hiểm treo lơ lửng trên đầu, thách thức lớn nhất mà tất cả các nhà thầu tại công trường phải đối mặt là thời gian.
“Thời gian biểu rất chặt chẽ,” Austin nói. “Đây là một dự án có tiến độ rất nhanh và chúng tôi cần phải vào đó, phá dỡ bê tông, và để những người khác hoàn thành công việc của họ để tiến hành cải tạo theo đúng kế hoạch.”
Vì mọi người đều làm việc trong cùng một lĩnh vực và cố gắng hoàn thành một phần dự án, nên cần phải có kế hoạch tỉ mỉ và sự phối hợp chặt chẽ để mọi thứ diễn ra suôn sẻ và tránh tai nạn. Nhà thầu nổi tiếng MA Mortenson Co. đã sẵn sàng đáp ứng thử thách này.
Trong giai đoạn dự án mà Redi Services tham gia, có tới 175 nhà thầu và nhà thầu phụ có mặt tại công trường cùng một lúc. Do số lượng đội ngũ làm việc đông đảo, việc lập kế hoạch hậu cần cũng cần cân nhắc đến sự an toàn của tất cả nhân viên liên quan. Nhà thầu đã đánh dấu khu vực hạn chế bằng băng đỏ và cờ đỏ để đảm bảo mọi người trên công trường có khoảng cách an toàn với tia nước áp lực cao và các mảnh vụn từ quá trình tháo dỡ bê tông.
Robot Hydrodemolition sử dụng nước thay vì cát hoặc búa khoan truyền thống để mang đến phương pháp phá dỡ bê tông nhanh hơn và chính xác hơn. Hệ thống điều khiển cho phép người vận hành kiểm soát độ sâu và độ chính xác của đường cắt, điều này rất quan trọng đối với những công việc đòi hỏi độ chính xác cao như thế này. Thiết kế độc đáo và khả năng chống rung của dao Aqua cho phép nhà thầu làm sạch hoàn toàn các thanh thép mà không gây ra các vết nứt nhỏ.
Ngoài robot, Redi Services còn sử dụng thêm một phần tháp để phù hợp với chiều cao của cột. Hệ thống này cũng sử dụng hai máy bơm nước áp suất cao Hydroblast để cung cấp áp suất nước 20.000 psi với tốc độ 45 gpm. Máy bơm được đặt cách nơi làm việc 15 mét, cách nơi làm việc 30 mét. Kết nối chúng bằng ống mềm.
Tổng cộng, Redi Services đã phá dỡ 250 mét khối kết cấu. mã. Vật liệu, trong khi vẫn giữ nguyên các thanh thép. 1 1/2 inch. Các thanh thép được lắp thành nhiều hàng, gây thêm trở ngại cho việc tháo dỡ.
“Do có nhiều lớp cốt thép, chúng tôi phải cắt từ cả bốn phía của mỗi cột,” Austin chỉ ra. “Đó là lý do tại sao robot Aquajet là lựa chọn lý tưởng. Robot có thể cắt dày tới 2 feet mỗi lần cắt, nghĩa là chúng tôi có thể cắt từ 2 đến 3,5 yard. Mỗi giờ, tùy thuộc vào vị trí đặt cốt thép.”
Các phương pháp phá dỡ thông thường sẽ tạo ra các mảnh vụn cần được xử lý. Với Hydrodemolition, công tác dọn dẹp bao gồm xử lý nước và ít phải dọn dẹp vật liệu bằng phương pháp thủ công. Nước phun cần được xử lý trước khi xả hoặc tuần hoàn qua bơm cao áp. Redi Services đã chọn lắp đặt hai xe hút chân không cỡ lớn với hệ thống lọc để chứa và lọc nước. Nước sau khi lọc được xả an toàn vào đường ống thoát nước mưa ở phía trên cùng của công trường.
Một thùng chứa cũ đã được cải tạo thành một tấm chắn ba mặt, sau đó được tháo dỡ để chứa nước nổ và cải thiện an toàn cho công trường xây dựng đông đúc. Hệ thống lọc riêng của họ sử dụng một loạt các bể chứa nước và thiết bị theo dõi độ pH.
“Chúng tôi đã phát triển hệ thống lọc riêng vì chúng tôi đã từng làm việc này ở các địa điểm khác trước đây và chúng tôi đã quen thuộc với quy trình này,” Austin nói. “Khi cả hai robot hoạt động, chúng tôi đã xử lý 40.000 gallon nước. Mỗi ca làm việc. Chúng tôi có một bên thứ ba giám sát các khía cạnh môi trường của nước thải, bao gồm kiểm tra độ pH để đảm bảo xử lý an toàn.”
Redi Services gặp rất ít trở ngại và khó khăn trong dự án. Công ty sử dụng một đội ngũ tám người mỗi ngày, với một người vận hành cho mỗi robot, một người vận hành cho mỗi máy bơm, một người vận hành cho mỗi xe hút chân không, cùng một giám sát viên và kỹ thuật viên để hỗ trợ hai "đội" robot.
Việc tháo dỡ mỗi cột mất khoảng ba ngày. Công nhân lắp đặt thiết bị, dành 16 đến 20 giờ để tháo dỡ từng cấu trúc, sau đó di chuyển thiết bị sang cột tiếp theo.
“Rhine Demolition đã cung cấp một thùng chứa cũ được tái sử dụng và cắt thành các tấm chắn ba mặt để tháo dỡ,” Austin nói. “Dùng ngón tay cái của bạn để dùng máy xúc đào để tháo lớp vỏ bảo vệ, sau đó di chuyển sang cột tiếp theo. Mỗi lần di chuyển mất khoảng một giờ, bao gồm di chuyển lớp vỏ bảo vệ, robot, lắp đặt xe hút bụi, ngăn nhựa tràn và di chuyển ống.”
Việc cải tạo sân vận động đã thu hút nhiều người tò mò đến xem. Tuy nhiên, khía cạnh phá dỡ thủy lực của dự án không chỉ thu hút sự chú ý của người qua đường mà còn thu hút sự chú ý của những công nhân khác tại công trường.
Một trong những lý do để chọn phun thủy lực là độ sâu 1 1/2 inch. Các thanh thép được lắp đặt thành nhiều hàng. Phương pháp này cho phép Redi Services làm sạch hoàn toàn các thanh thép mà không gây ra các vết nứt nhỏ trên bê tông. Aquajet “rất nhiều người đã rất ấn tượng - đặc biệt là vào ngày đầu tiên”, Austin nói. “Chúng tôi đã mời hàng chục kỹ sư và thanh tra đến xem điều gì đã xảy ra. Tất cả họ đều kinh ngạc trước khả năng loại bỏ các thanh thép và độ sâu thấm nước vào bê tông của [robot Aquajet]. Nhìn chung, mọi người đều rất ấn tượng, và chúng tôi cũng vậy. Đây là một công việc hoàn hảo.”
Phá dỡ bằng thủy lực chỉ là một khía cạnh của dự án mở rộng quy mô lớn này. Đấu trường cam kết khí hậu vẫn là nơi hội tụ các phương pháp và thiết bị sáng tạo, đổi mới và hiệu quả. Sau khi dỡ bỏ các trụ đỡ ban đầu, đội ngũ nhân viên đã kết nối lại mái nhà với các cột đỡ cố định. Họ sử dụng khung thép và bê tông để tạo thành khu vực chỗ ngồi bên trong, và tiếp tục bổ sung các chi tiết gợi ý về sự hoàn thiện.
Vào ngày 29 tháng 1 năm 2021, sau khi được sơn và ký tên bởi các công nhân xây dựng, Climate Promise Arena và các thành viên của Seattle Krakens, dầm thép cuối cùng đã được đưa vào vị trí trong một buổi lễ lợp mái truyền thống.
Arielle Windham là một nhà văn trong ngành xây dựng và phá dỡ. Ảnh do Aquajet cung cấp.
Thời gian đăng: 06-09-2021