Tổng quan dự án

Dự án nhà xưởng thép lắp ghép sẵn này nằm ở Thành phố Công nghiệp số 2 Jeddah, trên bờ Biển Đỏ của Ả Rập Xê Út. Khách hàng là một công ty gia công kim loại chuyên cung cấp các cấu kiện thép kết cấu, bình áp lực và thiết bị cơ khí cho các dự án dầu khí và sản xuất điện trên khắp khu vực Biển Đỏ.

Dự án này yêu cầu một nhà xưởng xây dựng hạng nặng có khả năng chứa nhiều máy cắt CNC, thiết bị cán tấm, trạm hàn, lò xử lý nhiệt và cần cẩu cầu trục 20 tấn để di chuyển các cụm chi tiết lớn đã được chế tạo giữa các trạm làm việc và đến khu vực bốc xếp. Nhà xưởng cũng cần một khu vực kiểm tra chất lượng tích hợp và một khối văn phòng nhỏ cùng phòng thay đồ.

Công ty Meituo Buildings đã cung cấp toàn bộ hệ thống kết cấu thép tiền chế, bao gồm khung chính được thiết kế cho tải trọng cần cẩu 20 tấn, dầm đường ray cần cẩu và các điểm dừng cuối, toàn bộ khung phụ, tấm ốp cách nhiệt, cửa công nghiệp, hệ thống thông gió và bộ bản vẽ kỹ thuật kết cấu đầy đủ được đóng dấu bởi kỹ sư kết cấu có giấy phép.

Thông số kỹ thuật dự án

Xưởng có tổng diện tích sàn là 4.800 mét vuông. Tòa nhà rộng 40 mét và dài 120 mét, được bố trí thành năm khoang khung thép dạng cổng, mỗi khoang rộng 24 mét. Chiều cao mái hiên là 12 mét, đảm bảo đủ chiều cao móc cẩu cho cần cẩu cầu trục 20 tấn, đồng thời duy trì khoảng cách an toàn 1,2 mét giữa vị trí móc cẩu tối đa và mặt dưới của dầm đường ray cần cẩu.

Khung kết cấu chính sử dụng các cột và xà gác hình chữ H hàn bằng thép kết cấu Q355B. Tiết diện cột sâu 600 mm với mặt bích rộng 250 mm, được lựa chọn để chịu được tải trọng thẳng đứng kết hợp từ mái và mômen ngang từ hoạt động của cần cẩu. Tiết diện xà gác sâu 700 mm ở giữa nhịp, giảm xuống còn 400 mm tại đỉnh mái và các mối nối với cột, được tối ưu hóa cho sự phân bố mômen uốn của khung cổng.

Thiết kế dầm đường ray cần cẩu

Cần cẩu cầu trục 20 tấn đòi hỏi thiết kế kết cấu cẩn thận cho các dầm đường ray cần cẩu và mối nối của chúng với các cột chính. Các dầm đường ray được chế tạo từ thép hình chữ H hàn sâu 800 mm với cốt thép mặt bích trên để phân bổ tải trọng tập trung của bánh xe từ cầu cần cẩu. Các dầm đường ray được nối với các giá đỡ cần cẩu được hàn vào mặt trong của các cột chính ở độ cao đảm bảo chiều cao móc cần thiết dưới móc cần cẩu khi nâng tối đa.

Phân loại độ bền mỏi của cần cẩu được xác nhận là A5 theo phân loại FEM, phản ánh chu kỳ hoạt động từ trung bình đến nặng của xưởng chế tạo. Các mối nối dầm ray cần cẩu và các mối hàn giá đỡ cột được thiết kế đáp ứng các yêu cầu tải trọng mỏi phù hợp với phân loại này, đảm bảo độ tin cậy kết cấu lâu dài dưới các chu kỳ tải trọng lặp đi lặp lại của cần cẩu.

Việc kiểm tra độ thẳng của đường ray cần cẩu được thực hiện sau khi dựng khung chính và trước khi lắp đặt cần cẩu bằng thiết bị khảo sát quang học. Độ thẳng và khổ ray được xác nhận nằm trong dung sai quy định của nhà sản xuất cần cẩu trước khi lắp đặt cầu trục.

Kỹ thuật chống ăn mòn ven biển

Môi trường ven biển Jeddah tiềm ẩn nguy cơ ăn mòn cao hơn đáng kể đối với các kết cấu thép so với các khu vực nội địa của Ả Rập Xê Út. Không khí chứa nhiều muối từ Biển Đỏ, kết hợp với độ ẩm cao quanh năm ở Jeddah, tạo ra các điều kiện được phân loại là mức độ ăn mòn C4 theo tiêu chuẩn ISO 12944.

Đối với kết cấu thép chính, quy cách xử lý bề mặt như sau: phun cát đạt độ nhám Sa 2.5, phủ lớp sơn lót epoxy kẽm photphat dày 80 micron, phủ lớp sơn trung gian epoxy dày 80 micron, phủ lớp sơn phủ polyurethane dày 60 micron — tổng độ dày màng khô là 220 micron. Hệ thống này đảm bảo tuổi thọ thiết kế đến lần bảo trì đầu tiên là 15 năm trong môi trường C4 ven biển Jeddah.

Khung kết cấu phụ, bao gồm xà gồ, thanh giằng, thanh chống và các mối nối dầm đường ray cần cẩu, được mạ kẽm nhúng nóng với trọng lượng lớp phủ kẽm là 450 gram trên mỗi mét vuông, giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn tại các mối nối và ở những khu vực mà lớp sơn phủ có thể bị hư hại do hoạt động xây dựng.

Tất cả các bu lông neo đều được mạ kẽm nhúng nóng và được chôn trong bê tông với lớp phủ tối thiểu 75 mm. Bu lông thép không gỉ được sử dụng tại điểm nối giữa tấm đế cột và đai ốc bu lông neo, nơi có nguy cơ ăn mòn lưỡng kim.

Mái và tường được ốp bằng các tấm panel sandwich len đá dày 75 mm với lớp phủ PVDF ở mặt ngoài, màu xám nhạt. Len đá được lựa chọn cho dự án này thay vì xốp PU vì đặc tính không cháy, điều này rất quan trọng trong môi trường xưởng nơi các thao tác gia công nóng như hàn và cắt tạo ra nguy cơ cháy nổ cao.

Thiết kế hệ thống thông gió cho xưởng hàn

Một xưởng gia công cơ khí quy mô lớn vận hành nhiều trạm hàn liên tục tạo ra một lượng đáng kể khói hàn, bụi kim loại, nhiệt từ các hoạt động cắt và hàn, và đôi khi cả hơi dung môi từ các hoạt động chuẩn bị bề mặt. Hệ thống thông gió của tòa nhà được thiết kế để xử lý tất cả các chất gây ô nhiễm này.

Hệ thống thông gió mái với lỗ thông hơi rộng 900 mm chạy dọc toàn bộ chiều dài tòa nhà, cung cấp khả năng thoát nhiệt và khói bụi tự nhiên liên tục. Các cửa chớp tường điều khiển bằng động cơ có kích thước 1.500 mm x 1.200 mm được bố trí ở vị trí thấp trên các bức tường phía bắc và phía nam, cách nhau 6 mét, cung cấp không khí trong lành khi mở.

Đối với các trạm hàn, hệ thống chụp hút cục bộ được kết nối với hệ thống quạt hút gắn trên mái nhà giúp thu gom khói hàn ngay tại nguồn trước khi nó phát tán vào không khí chung của xưởng. Hệ thống hút cục bộ này giúp giảm đáng kể nhu cầu thông gió toàn bộ tòa nhà so với chỉ sử dụng hệ thống thông gió pha loãng.

Một khu vực kiểm tra chất lượng riêng biệt có điều hòa không khí, rộng 300 mét vuông ở một đầu xưởng, cung cấp môi trường sạch sẽ, được kiểm soát để kiểm tra kích thước của các sản phẩm hoàn thiện bằng thiết bị đo chính xác.

Xây dựng và Giao hàng

Tất cả các cấu kiện thép đều được chế tạo tại nhà máy của Meituo Buildings ở Trung Quốc, đóng gói trong các container tiêu chuẩn 40 feet và vận chuyển đến cảng Jeddah Islamic. Thời gian vận chuyển đường biển là 22 ngày. Thủ tục hải quan tại cảng Jeddah được hoàn tất trong 4 ngày với đầy đủ giấy tờ hợp lệ.

Công tác xây dựng móng tại chỗ được hoàn thành bởi một nhà thầu xây dựng dân dụng có trụ sở tại Jeddah trong suốt giai đoạn chế tạo. Bố trí móng được xác nhận bằng cách sử dụng bản vẽ bố trí bu lông neo của Meituo Buildings trước khi đổ bê tông. Tất cả các bu lông neo chân cột đều được khảo sát và xác nhận nằm trong giới hạn cho phép trước khi đội lắp đặt thép bắt đầu làm việc.

Việc dựng khung chính mất 18 ngày với đội ngũ 12 thợ lắp đặt thép và một cần cẩu di động 70 tấn. Các dầm và ray dẫn hướng cần cẩu được lắp đặt và kiểm tra trong 3 ngày cuối cùng của quá trình dựng khung. Việc lắp đặt tấm ốp được hoàn thành bởi một nhà thầu phụ thi công ốp lát địa phương trong 14 ngày sau khi hoàn thành khung.

Tổng thời gian thi công, từ khi bắt đầu chuẩn bị mặt bằng đến khi bàn giao, là 112 ngày.

Kết quả dự án

Xưởng đã hoạt động liên tục kể từ khi bàn giao, chế tạo các cấu kiện thép kết cấu, bình áp lực và các cụm cơ khí cho khách hàng trong lĩnh vực năng lượng tại Ả Rập Xê Út và khu vực Biển Đỏ rộng lớn hơn. Cần cẩu 20 tấn đã hoạt động đáng tin cậy trong suốt năm đầu tiên vận hành mà không có bất kỳ sự cố kết cấu nào được báo cáo.

Sau đó, khách hàng đã thuê Meituo Buildings để mở rộng nhà xưởng thứ hai trên khu đất liền kề, bổ sung thêm 2.400 mét vuông diện tích sản xuất với cần cẩu 10 tấn để hỗ trợ sản lượng sản xuất tăng lên.