Đề xuất gây bất ngờ của ông Đường “bia”
Mới đây, Tập đoàn Hòa Bình do ông Nguyễn Hữu Đường làm Chủ tịch) đã khánh thành mô hình thử nghiệm gồm 70m hầm metro và tàu tự hành dát vàng trị giá 9 tỷ đồng tại quận Hoàng Mai.
Qua đó, doanh nghiệp đề xuất một giải pháp chưa từng có: ngầm hóa toàn bộ tuyến metro số 5 Văn Cao - Hòa Lạc (gần 40km) bằng phương pháp hầm cạn đào hở, đồng thời tận dụng tối đa không gian phía trên hầm cạn và diện tích 2 Depot lớn để phát triển trung tâm thương mại giá rẻ và đặc biệt là Nhà ở Xã hội (NOXH).
Với mô hình này, Tập đoàn Hòa Bình kỳ vọng tạo được vốn đối ứng từ doanh thu bán, cho thuê căn hộ và mặt bằng thương mại, bù đắp trực tiếp chi phí xây dựng hạ tầng, giảm áp lực nợ công cho Hà Nội.
Đồng thời bảo đảm lượng khách ổn định bằng cách đưa đối tượng có nhu cầu giao thông công cộng cao nhất (người thu nhập trung, thấp) về sống ngay trên ga tàu, giải quyết bài toán thua lỗ do thiếu mật độ dân cư trong giai đoạn đầu vận hành.
Bên cạnh đó là cung cấp quỹ nhà giá rẻ kết nối trực tiếp với trung tâm, hỗ trợ kéo giãn dân số cơ học từ lõi di dội lịch sử ra đô thị vệ tinh phía Tây.
Dự án có khả thi?
Dù sở hữu viễn cảnh kinh tế hấp dẫn, việc áp dụng giải pháp này đang vấp phải những thách thức về kỹ thuật mà Tập đoàn Hòa Bình sẽ phải tính toán rất kỹ.
Đầu tiên, phương pháp đào hở nông và lắp ghép panel đúc sẵn của có thể sẽ yêu cầu phong tỏa toàn bộ các trục phố, nguy cơ gây tê liệt giao thông dài hạn.
Về mặt cơ học, kết cấu hầm nông 8m bằng tấm panel lắp ghép khó có thể chịu tải trọng đè trực tiếp từ các tòa chung cư cao tầng. Áp lực này nếu tác động thẳng lên đỉnh hầm sẽ gây lún không đều, nứt gãy vỏ hầm và làm biến dạng đường ray.
Để giải quyết, có một số giải pháp có thể cân nhắc như dùng hệ thống móng cọc khoan nhồi nằm hoàn toàn ngoài phạm vi hầm. Tải trọng tòa nhà sẽ được truyền qua một hệ thống dầm chuyển lực hoặc giàn thép khổng lồ bắc ngang qua đỉnh hầm để đưa lực xuống hai bên hông. Quy trình này đòi hỏi kỹ thuật cơ học chính xác tuyệt đối và khảo sát định vị cực kỳ nghiêm ngặt.
Một vấn đề nghiêm trọng khác là ô nhiễm âm thanh.
Khi tàu vận hành, ma sát giữa bánh xe thép và đường ray trong hầm nông sẽ tạo ra làn sóng rung động lan truyền trong đất. Rung chấn này tuy không gây hại cho kết cấu bê tông của tòa nhà, nhưng khi truyền theo móng cọc lên tường và sàn sẽ biến các bề mặt này thành "màng loa khổng lồ", phát ra tiếng ù rền liên tục.
Để triệt tiêu tiếng ồn, công trình sẽ phải sử dụng các gối đỡ bằng cao su tự nhiên nhiều lớp gia cường thép hoặc hệ thống lò xo thép kết hợp thiết bị giảm chấn nhớt dưới chân móng. Bên trong hầm, hệ thống đường ray cũng phải thiết kế dạng tấm bản sàn nổi trên đệm cao su đặc chủng.
Đây chính là nút thắt lớn nhất trong mô hình của Tập đoàn Hòa Bình. Bản chất của NOXH là sản phẩm tiết kiệm chi phí để có giá bán ưu đãi. Ngược lại, các công nghệ cách chấn, giảm âm và hệ móng giàn chuyển lực kể trên lại vô cùng đắt đỏ.
Việc gánh thêm các hạng mục kỹ thuật đặc thù này sẽ đẩy suất đầu tư kết cấu tăng vọt, xóa bỏ lợi thế giá rẻ của NOXH. Nếu cắt giảm chi phí này để giữ giá nhà, chất lượng sống của cư dân sẽ bị suy giảm nghiêm trọng do tiếng ồn và rung chấn. Nếu làm đúng chuẩn quốc tế, giá căn hộ sẽ bị đẩy lên ngang ngửa phân khúc cao cấp, khiến mục tiêu an sinh xã hội ban đầu bị đổ vỡ.
Bài học quốc tế
Nhìn ra thế giới, việc xây dựng các công trình dân dụng đè trực tiếp lên hành lang đường sắt hoặc hầm tàu điện ngầm ngầm nông không phải là điều quá mới mẻ. Từ những năm 1960, các siêu đô thị đối mặt với áp lực "đất chật người đông" đã bắt đầu giải bài toán khó này.
Tuy nhiên, lịch sử vận hành tại các quốc gia phát triển cho thấy, mọi phương án kiến trúc đều phải đánh đổi bằng những khoản chi phí kỹ thuật khổng lồ và quy trình kiểm soát nghiêm ngặt.
Trên thế giới, chưa từng có quốc gia nào xây dựng NOXH trực tiếp trên đỉnh hầm metro nông. Các công trình đè lên đỉnh hầm tại các siêu đô thị hầu hết là tháp văn phòng hạng A hoặc chung cư hạng sang (ví dụ tháp 270 Park Avenue của JPMorgan Chase tại New York).
Lý do là biên lợi nhuận cực lớn của phân khúc cao cấp mới đủ sức hấp thụ chi phí đắt đỏ của các giải pháp kỹ thuật cách chấn.
Tại Thủ đô Bucharest của Romania, dự án chung cư thương mại 9 tầng nổi là công trình đầu tiên được cơ quan quản lý tàu điện ngầm phê duyệt xây dựng trực tiếp trên đỉnh hầm.
Để hiện thực hóa điều này, các kỹ sư phải dùng phần mềm Plaxis 3D mô phỏng tương tác đất - kết cấu theo mô hình chuyên sâu.
Họ chọn giải pháp móng bè kết hợp cọc khoan nhồi chịu lực hoàn toàn ngoài biên hầm, đồng thời lót một lớp bọt xốp đặc chủng tên là Storyfoam dày tới 15cm dưới móng để bọc quanh hầm metro nhằm triệt tiêu lực nén.
Thậm chí, để giảm tải trọng động đất tác động lên vỏ hầm, chủ đầu tư đã buộc phải cắt giảm quy mô tòa nhà từ 10 tầng xuống còn 9 tầng. Đổi lại, công trình đến nay vẫn vận hành an toàn, không ghi nhận hiện tượng nứt nẻ hay thấm nước dưới lòng hầm.
Một minh chứng rõ nét khác cho việc "đổi tiền lấy an toàn" là tòa nhà căn hộ thương mại Pine Street tại Seattle, Mỹ. Toàn bộ khối nhà 5 tầng nằm đè lên tuyến hầm tàu với khoảng cách từ đáy móng đến đỉnh hầm chỉ vỏn vẹn 1,8m.
Các kỹ sư đã phải lắp đặt 5 hệ giàn thép chuyển tải khổng lồ, mỗi giàn nặng tới gần 30 tấn bắc ngang qua đỉnh hầm để truyền toàn bộ tải trọng sang hệ móng cọc hai bên. Hệ giàn này còn tích hợp các gối đỡ di động để thích ứng với chấn động động đất.
Quy trình thi công đòi hỏi định vị chính xác tuyệt đối bằng các hố khoan thăm dò nhỏ. Hệ móng thép phức tạp này đã ngốn thêm 800.000 USD vào tổng ngân sách 20 triệu USD của dự án. Đáng nói hơn, do chi phí hệ giàn thép cho nhà cao tầng quá đắt đỏ, chủ đầu tư đã phải ngậm ngùi giới hạn số tầng ở mức 5 tầng, thay vì xây tòa tháp 22 tầng như quy hoạch ban đầu.
Đối với các công trình nhạy cảm hoặc có quy mô siêu lớn, giải pháp kỹ thuật càng trở nên phức tạp. Tại dự án tháp cao tầng hỗn hợp Porta Nuova ở Ý, toàn bộ tòa tháp được đặt trên Hệ thống Kiểm soát Chân đế.
Hệ thống này là sự kết hợp giữa các lò xo thép xoắn chịu lực cao và 32 thiết bị giảm chấn nhớt Viscodamper®, giúp hạ tần số tự chấn của hệ thống cách chấn xuống mức cực thấp.
Nhờ vậy, gia tốc chấn động tại đỉnh tháp giảm tới 50%, cô lập hoàn toàn tòa nhà khỏi rung động của tuyến metro bên dưới và tăng khả năng kháng chấn tổng thể.
Tại Canada, Trung tâm phát thanh truyền hình CBC Broadcast Centre (Toronto) lại phải xử lý bài toán bảo vệ các phòng thu âm, trường quay nhạy cảm khỏi tiếng rền âm trầm của hệ thống đường sắt.
Giải pháp được đưa ra là đặt toàn bộ tòa nhà khổng lồ lên hơn 3.000 tấm đệm cao su giảm chấn đặc chủng. Hệ thống hoạt động hoàn hảo, triệt tiêu hoàn toàn rung chấn truyền qua đất, nhưng chi phí xây dựng hệ móng này được xếp vào hàng "khổng lồ", vượt xa khả năng chi trả của các công trình dân sinh thông thường.
Độc đáo nhất phải kể đến tòa nhà văn phòng Broadgate Exchange House tại London. Không sử dụng hệ thống móng truyền thống, tòa nhà được thiết kế như một cây cầu treo dạng vòm thép nhịp lớn bắc ngang qua hệ thống đường ray tàu hỏa đang hoạt động liên tục bên dưới.
Toàn bộ tải trọng công trình được treo ngược lên hệ vòm thép này, giúp giải quyết triệt để bài toán không gian mà hoàn toàn không chạm vào hành lang an toàn đường sắt. Công trình không chỉ vận hành ổn định suốt nhiều thập kỷ mà còn đoạt giải thưởng 25 năm danh giá của Hiệp hội Kiến trúc sư Mỹ (AIA).
Còn nhiều rủi ro cần xem xét
Đối chiếu với đề xuất của Tập đoàn Hòa Bình, việc xây dựng NOXH theo mô hình này có thể tự đưa dự án vào một thế tiến thoái lưỡng nan về mặt kinh tế.
Nếu đầu tư hệ thống giảm chấn và móng dầm chuyển lực đúng chuẩn quốc tế, giá thành mỗi mét vuông căn hộ sẽ ngay lập tức bị đội lên ngang ngửa chung cư cao cấp, đi sai mục tiêu an sinh xã hội ban đầu. Ngược lại, nếu chấp nhận cắt giảm các hạng mục đắt đỏ này để giữ giá rẻ, dự án sẽ phải đánh đổi bằng chất lượng sống của người dân và sự an toàn lâu dài của công trình.
Tập đoàn Hòa Bình sẽ cần có những tính toán về tác động động lực học lâu dài lên sức khỏe con người.
Khi các đoàn tàu metro tải trọng nặng vận hành liên tục với vận tốc từ 80km/h đến 120km/h, lực va đập cơ học giữa bánh xe và ray thép sẽ kích thích nền đất, tạo ra các dải sóng rung chấn tần số thấp truyền dọc theo hệ thống cọc ly tâm thẳng lên khu dân cư phía trên.
Việc đặt không gian sống ngay sát nguồn phát rung động liên tục từ hệ thống đường sắt đô thị và trục cao tốc sẽ biến nơi đây thành một "điểm đen" ô nhiễm tiếng ồn tần số thấp.
Về lâu dài, các rung chấn vi mô này không chỉ âm thầm tàn phá hệ thần kinh của cư dân, mà hiện tượng cộng hưởng qua hàng thập kỷ còn có khả năng kích hoạt các vết nứt mỏi. Sự mỏi vật liệu này sẽ làm suy giảm nghiêm trọng kết cấu bê tông cốt thép, đe dọa trực tiếp đến tuổi thọ công trình vốn được kỳ vọng là trên 150 năm.
Bên cạnh áp lực về mặt kết cấu, việc đặt một khu dân cư có mật độ cực cao – lên đến hàng chục vạn người – nằm chắn ngay trên một hành lang giao thông tốc độ cao và hệ thống đường sắt điện khí hóa là một thiết kế tiềm ẩn rủi ro thảm họa rất lớn.
Các quy chuẩn của Việt Nam quy định rất nghiêm ngặt về việc bố trí hành lang cách ly khẩn cấp và lối thoát hiểm để bảo đảm sơ tán nhanh chóng khi xảy ra sự cố cháy nổ. Tuy nhiên, tại mô hình phức hợp này, công tác cứu hộ cứu nạn sẽ phải đối mặt với những thách thức khó lường.
Dù đề xuất của Tập đoàn Hòa Bình ghi điểm lớn về tư duy kinh tế tuần hoàn và tinh thần tự chủ công nghệ đáng khích lệ, nhưng để đưa ý tưởng táo bạo này vào thực tế một cách an toàn và khả thi, những rủi ro mang tính sống còn này cần phải được mổ xẻ và giải quyết bằng những luận cứ khoa học nghiêm túc nhất.
