Phát hiện Nga dựng 264 cọc móng xuống lớp đất lún, khoan sâu 25m xuống lớp đất sét, công trình thế kỷ cao hơn 460m lộ diện

Cao 462 mét bên bờ Vịnh Phần Lan, Trung tâm Lakhta tại St. Petersburg hiện là tòa nhà cao nhất châu Âu và là một trong những công trình kỹ thuật phức tạp nhất từng được xây dựng tại Nga. Được hoàn thành vào năm 2018 với chi phí gần 2 tỷ USD, tòa tháp là trụ sở toàn cầu của Gazprom, tập đoàn khí đốt tự nhiên lớn nhất nước này.

Dự án được khởi công năm 2012 trên khu đất có nền địa chất đặc biệt khó khăn. Khu vực ven biển St. Petersburg có nhiều lớp đất mềm, không ổn định, trong khi khí hậu khắc nghiệt với nhiệt độ mùa đông có thể xuống tới -20°C. Để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình cao hơn 460 mét, các kỹ sư đã triển khai 264 cọc móng, khoan sâu khoảng 25 mét tới lớp đất sét Vendian có độ cứng gần tương đương đá.

Bên trên hệ thống cọc là một nền móng dạng giếng chìm rộng 5.600 m² và cao 16,5 mét. Phần lõi trung tâm của công trình bao gồm các tấm sàn bê tông dày cùng hệ thống tường hướng tâm chịu lực. Đáng chú ý, việc đổ bê tông liên tục cho tấm sàn trung tâm đã được Sách Kỷ lục Guinness thế giới công nhận là lần đổ bê tông liên tục lớn nhất từng thực hiện đối với một tòa nhà siêu cao tầng.

Thiết kế của Trung tâm Lakhta lấy cảm hứng từ những cánh buồm trên biển Baltic và ngọn lửa khí đốt tự nhiên. Tòa tháp có hình dạng xoắn độc đáo, với mặt bằng dạng ngôi sao năm cánh và toàn bộ kết cấu xoay gần 90 độ từ chân đế tới đỉnh. Ý tưởng kiến trúc ban đầu do kiến trúc sư người Anh Tony Kettle thuộc hãng RMJM phát triển, sau đó được công ty Gorproject của Nga hoàn thiện chi tiết kỹ thuật.

Quá trình thi công phần thân tháp đòi hỏi độ chính xác đặc biệt cao. Lõi bê tông trung tâm được xây dựng bằng hệ thống ván khuôn tự leo sử dụng kích thủy lực, cho phép công trình liên tục vươn cao mà không cần tháo lắp thủ công ở từng tầng. Đồng thời, hệ thống cảm biến và định vị vệ tinh hoạt động 24/7 để theo dõi mọi biến động kết cấu, bởi chỉ một sai lệch nhỏ ở các tầng thấp cũng có thể tạo ra độ lệch đáng kể tại đỉnh tháp.

Để đáp ứng thiết kế xoắn, các kỹ sư sử dụng hệ thống cột composite gồm lõi thép kết hợp bê tông cường độ cao. Đây là lần đầu tiên công nghệ này được áp dụng trên quy mô lớn tại Nga. Do mỗi tầng có hình dạng khác nhau, phần lớn cấu kiện đều được chế tạo riêng biệt, với tổng cộng khoảng 189.000 chi tiết kim loại và 30.000 tấn thép được sử dụng trong toàn bộ công trình.

Một trong những hạng mục phức tạp nhất là ngọn tháp cao vút phía trên. Kết cấu thép của phần đỉnh nặng hơn 2.000 tấn, được lắp ráp dưới mặt đất rồi nâng lên độ cao hàng trăm mét bằng các cần cẩu chuyên dụng. Hệ thống này tạo thành phần chóp tháp đặc trưng, góp phần đưa chiều cao công trình lên mức 462 mét.

Bên ngoài tòa nhà là hệ thống mặt dựng gồm khoảng 16.500 tấm kính uốn cong nguội, mỗi tấm có hình dạng riêng biệt. Đây được xem là hệ thống mặt tiền kính uốn cong nguội lớn nhất từng được áp dụng cho một tòa nhà cao tầng trên thế giới. Các tấm kính cao 4,2 mét, diện tích khoảng 11 m² và nặng gần 740 kg mỗi tấm.

Theo các kỹ sư dự án, lớp kính hai tầng với khoảng đệm không khí giúp giảm đáng kể thất thoát nhiệt, tiết kiệm khoảng 40% năng lượng so với các hệ thống kính thông thường. Bên trong công trình có 38 thang máy tốc độ cao phục vụ hoạt động của tòa nhà.

Sau khi hoàn thành vào cuối năm 2018, Trung tâm Lakhta không chỉ trở thành biểu tượng kiến trúc mới của St. Petersburg mà còn là minh chứng cho khả năng giải quyết những thách thức kỹ thuật phức tạp trong xây dựng các công trình siêu cao tầng trên nền địa chất khó khăn.

Như Quỳnh