Cách tòa nhà cao nhất thế giới được xây: Bơm hỗn hợp xi măng lên độ cao 600m, lực đẩy mỗi lần bơm đủ nhấc bổng 5 con voi

Là công trình cao nhất thế giới, tháp Burj Khalifa đòi hỏi những công nghệ xây dựng chưa từng được sử dụng trong các công trình khác.

Tòa nhà biểu tượng

Kể từ khi khai trương vào năm 2010, tòa tháp Burj Khalifa đã giúp cái tên Dubai trở nên ấn tượng hơn trên bản đồ thế giới và trở thành một thành phần cốt lõi trong bản sắc thương hiệu toàn cầu của Tiểu vương quốc.

Với chiều cao 828 mét, Burj Khalifa là công trình cao nhất thế giới tính đến thời điểm hiện tại. Cũng như những thứ ấn tượng khác ở Dubai, quá trình xây dựng tháp cũng nhanh chóng, đắt đỏ và không kém phần đột phá.

Từ khi bắt đầu đào những mảnh đất đầu tiên cho đến lúc vượt qua kỷ lục trước đó của tòa tháp Đài Bắc 101, đội thi công chỉ mất 1.325 ngày để biến Burj Khalifa trở thành tòa nhà cao nhất thế giới. Công đoạn mở cửa mất thêm một chút thời gian và buổi lễ ra mắt chính thức được diễn ra vào tháng 1/2010.

Được định vị tại trung tâm thành phố, kế hoạch xây dựng Burj Khalifa bắt đầu bằng một cuộc cạnh tranh giữa nhiều nhà thiết kế hàng đầu thế giới. Cuối cùng Skidmore Architects, một công ty chuyên về cấu trúc tháp ở Chicag, đã giành chiến thắng.

Hầu hết các vấn đề trong quá trình xây dựng đều liên quan đến chiều cao: làm thế nào để xây dựng một cấu trúc có thể đứng vững ở độ cao như vậy, bền bỉ trước thời tiết và cả cách vận chuyển vật liệu cần thiết đến các địa điểm xây dựng ở trên cao.

Trên thực tế, tính khí động học là chìa khóa giúp Burj có khả năng chống lại các cơn bão, điều mà công trình này có được mà không cần đến các biện pháp như cơ chế giảm chấn tiêu tán động lượng được sử dụng ở tháp Đài Bắc 101.

Theo thống kê, cần một nỗ lực "trên cả khổng lồ" để xây dựng tòa tháp này. Ước tính, 22 triệu giờ lao động đã được sử dụng, với sự tham gia của 12.000 chuyên gia và công nhân thuộc 100 quốc tịch khác nhau. Burj Khalifa được hoàn thành nhờ 39.000 tấn thép và 330.000 tấn bê tông. Nếu xếp trên một đường thẳng, chỉ riêng thanh cốt thép trong tòa nhà sẽ dài bằng một phần tư chu vi Trái đất.

192 thanh bê tông được đóng xuống đất để tạo ra một lớp móng sâu hơn 50 mét. Ở trung tâm của móng là một tấm bê tông dày 3,7 mét, nền tảng để đỡ toàn bộ cấu trúc được xây dựng bên trên. Tổng cộng, có tới 45,000m³ bê tông được sử dụng cho phần móng của tháp.

Trên mặt đất, 3 chiếc cần cẩu làm việc suốt ngày đêm và đủ mạnh để nâng vật liệu lên tận tầng 156 của tòa nhà, với độ cao hơn 700 mét. Các kế hoạch cẩn thận cụ thể thậm chí đã được đưa ra để đưa cần cẩu xuống mặt đất, đặc biệt khi xét tới độ lớn của chúng.

Công nghệ hiện đại

Vào tháng 11/2007, một hệ thống tường lõi bê tông cốt thép đã được sử dụng để bơm hỗn hợp bê tông từ mặt đất lên độ cao thẳng đứng 601m. Việc này đã phá vỡ kỷ lục bơm trước đó cho một tòa nhà cao 470m tại Đài Bắc và kỷ lục thế giới trước đó về bơm thẳng đứng 532m cho phần mở rộng của Nhà máy Thủy điện Riva del Garda vào năm 1994.

Áp suất bê tông trong quá trình bơm đến mức này là gần 200 bar (khoảng 2.900psi). Hỗn hợp này có thể đạt đến độ cao đáng kinh ngạc như vậy là nhờ một máy bơm áp suất cao gắn trên rơ moóc. Bê tông cần khoảng 40 phút di chuyển từ khi được đổ đầy cho đến khi xả bê tông ra khỏi ống phân phối.

Khối lượng bê tông trong ống dẫn lên tới xấp xỉ 11m³ với chiều cao của tòa tháp, nghĩa là có khoảng 26 tấn bê tông được đẩy sau mỗi lần pít-tông bơm – tương đương trọng lượng năm con voi lớn.

Nhờ có chất phụ gia đặc biệt, bê tông có thể được sử dụng trong hơn ba giờ trước khi bắt đầu đông cứng. Điều này cho phép rút ngắn thời gian xây dựng và giúp tòa nhà đứng vững hơn.

Trong khoảng thời gian khoảng 32 tháng, máy bơm cao áp và hai máy bơm khác đã cung cấp hơn 165.000m³ bê tông chịu lực. Lượng bê tông này đủ lấp đầy 66 bể bơi tiêu chuẩn Olympic.

Riêng lớp phủ bên ngoài tòa nhà cũng cần khoảng 300 kỹ sư cùng đội xây dựng làm việc liên tục. Lượng nhôm tại tháp tương đương với nhôm được sử dụng trong năm máy bay phản lực cỡ lớn của Boeing.

Cách bố trí thang máy của tháp cũng gây ấn tượng. Burj sử dụng ba tầng chuyên biệt, đóng vai trò là trung tâm cho các thang máy chính, cho phép các thang máy "cục bộ" nhỏ hơn chở người tới các tầng khác. Không có thang máy chạy thẳng từ trên xuống dưới, nhưng thang máy dịch vụ trung tâm cao hơn 500 mét, khiến nó trở thành thang máy đơn cao nhất thế giới. Có tổng cộng 57 thang máy trong Burj Khalifa.

Trên đỉnh của Burj Khalifa là một ngọn tháp mang tính biểu tượng, một cấu trúc kính thiên văn với kết cấu 4000 tấn thép. Cấu trúc dài hai trăm mét này ban đầu được xây dựng bên trong tòa tháp, và sau đó được nâng lên vị trí cuối cùng bằng thủy lực.

Việc duy trì bề ngoài của tháp là việc rất quan trọng. Để làm việc này, tòa tháp cần nhân sự lau cửa sổ và bảo trì thường xuyên. Đây được đánh giá là một trong những công việc "dựng tóc gáy" nhất trên thế giới.

Toàn bộ mặt tiền được làm sạch cứ sau mỗi 3-4 tháng. Burj có các khách sạn, tầng công cộng để ngắm cảnh, các doanh nghiệp và một số dinh thự tư nhân sang trọng. Nó cũng có trung tâm thể dục và hồ bơi bên trong. Có thể nói tòa nhà đã tạo ra một cộng đồng dân cư theo đúng nghĩa của nó. Hơn 10 năm sau khi khai trương, vé lên tầng ngắm cảnh cao nhất của tháp vẫn có giá lên tới hơn 100 USD.