Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-10:2019 về Giàn cố định trên biển - Phần 10: Giàn trọng lực bê tông quy định các yêu cầu kỹ thuật cốt lõi đối với việc thiết kế, chế tạo, vận chuyển, lắp đặt và quản lý chất lượng các cấu trúc giàn cố định bằng bê tông hoạt động theo nguyên lý trọng lực trên vùng biển Việt Nam.

Phạm vi và đối tượng áp dụng

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn áp dụng trực tiếp cho các kết cấu giàn cố định trên biển bằng bê tông cốt thép hoặc bê tông dự ứng lực, sử dụng chính trọng lượng bản thân và các chất tải để duy trì sự ổn định trên nền đất biển mà không cần hệ thống cọc neo giữ sâu.
• Đối tượng áp dụng: Các cơ quan quản lý nhà nước, tổ chức đăng kiểm, các đơn vị tư vấn thiết kế, nhà thầu thi công, giám sát và các chủ đầu tư hoạt động trong lĩnh vực thăm dò, khai thác dầu khí và năng lượng biển tại Việt Nam.

Nội dung cốt lõi của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-10:2019

1. Quy định chung và các điều khoản ban đầu (Điều 1 - Điều 4)

• Xác định phạm vi điều chỉnh cụ thể đối với các loại giàn trọng lực bê tông (Concrete Gravity Platforms - CGP), bao gồm cả phần đế móng, các cột trụ và các cấu trúc liên kết.
• Hệ thống hóa các thuật ngữ chuyên ngành, định nghĩa kỹ thuật và các ký hiệu toán học, vật lý sử dụng trong các công thức tính toán kết cấu bê tông biển.
• Yêu cầu bắt buộc về việc phối hợp áp dụng đồng bộ với các phần khác của bộ tiêu chuẩn TCVN 6170 để đảm bảo tính toàn vẹn của toàn bộ công trình biển.
• Quy định về việc thu thập và xử lý số liệu đầu vào liên quan đến điều kiện tự nhiên như khí tượng, thủy văn, địa chất công trình tại vị trí lắp đặt giàn.

2. Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu

• Bê tông: Phải sử dụng bê tông cường độ cao, có cấp độ bền phù hợp, khả năng chống thấm nước cực tốt và khả năng chống xâm thực của ion clo trong nước biển. Quy định chi tiết về thành phần cấp phối, tỷ lệ nước/chất kết dính và việc sử dụng phụ gia hoạt tính.
• Cốt thép và cáp dự ứng lực: Phải tuân thủ các tiêu chuẩn về giới hạn bền, giới hạn chảy và độ dẻo dai. Yêu cầu nghiêm ngặt về chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép để ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn cốt thép trong vùng nước lên xuống và vùng phun muối.

3. Nguyên tắc thiết kế kết cấu giàn trọng lực

• Thiết kế theo trạng thái giới hạn: Yêu cầu tính toán kết cấu theo Trạng thái giới hạn cường độ (ULS) để chống đổ sập; Trạng thái giới hạn sử dụng (SLS) để kiểm soát độ nứt và độ võng; Trạng thái giới hạn mỏi (FLS) dưới tác động của tải trọng sóng lặp đi lặp lại; và Trạng thái giới hạn đặc biệt (ALS) đối với các va chạm tàu hoặc động đất.
• Tương tác đất nền - móng: Phân tích kỹ lưỡng khả năng chịu tải của nền đất dưới đáy giàn, đánh giá nguy cơ trượt, lật, lún lệch và hiện tượng hóa lỏng của đất nền dưới tác động của tải trọng chu kỳ từ sóng biển.
• Thiết kế hệ thống khoang chứa: Đối với các giàn có tích hợp khoang chứa dầu hoặc nước dằn, kết cấu vách ngăn phải được thiết kế chịu áp lực thủy tĩnh lớn và đảm bảo độ kín tuyệt đối.

4. Quy trình chế tạo và thi công tại bãi đóng tàu hoặc dock khô

• Quy định quy trình đổ bê tông liên tục (sử dụng cốp pha trượt) để hạn chế tối đa các mạch ngừng thi công, vốn là những vị trí dễ bị thấm và yếu về mặt liên kết.
• Kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ trong lòng khối bê tông lớn trong quá trình đóng rắn nhằm tránh nứt do ứng suất nhiệt.
• Thực hiện các thử nghiệm nghiêm ngặt về độ kín nước của các khoang chứa và tính nổi của toàn bộ cấu trúc trước khi tiến hành lai dắt.

5. Lai dắt, hạ đặt và định vị công trình trên biển

• Yêu cầu lập phương án lai dắt chi tiết, tính toán độ ổn định tĩnh và động của giàn khi nổi trên biển trong các điều kiện thời tiết khác nhau.
• Quy trình dằn nước kiểm soát để hạ đặt giàn xuống đáy biển một cách từ từ và chính xác vào vị trí thiết kế.
• Quy định kỹ thuật về việc bơm vữa (grouting) vào khoảng trống giữa đáy giàn và nền đất biển để đảm bảo sự tiếp xúc đều và truyền tải trọng tối ưu.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-10:2019 có hiệu lực áp dụng kể từ ngày được công bố bởi cơ quan có thẩm quyền, đóng vai trò là hành lang kỹ thuật quan trọng giúp các doanh nghiệp dầu khí và xây dựng biển thiết kế, vận hành các công trình giàn trọng lực bê tông an toàn, bền vững và thân thiện với môi trường.