Tổ chức hợp lý các tổ hợp công nghệ xây lắp và phương pháp đánh giá phương án tổ chức thi công trong xây dựng nhà cao tầng bê tông cốt thép toán khối

Ti

:
i
Hl

:

aged
eos
lá M

wed

h

La

ara
av ee!
Ki

đ.. KHụ
VẢ,

a

mm)

bà

xaz)

hier
1 ứ D
aba)
Fe

L1
ý

ce wẹìg

N.
ae ‘a

Co TA

kế. Ũ

bom’

#6 VW 7x
TU

ro

Là

Ta,
NT.

Ta

i

ok Dae
EW
BI
3 D111.
ri aaah
a

re

aaa

7.112
lo,
wot toe
yen

th tên

os is its

Lori

wa

Noi)

£ kRÝ

Naas
"`
Peat

Pee

27117.)

718

Faas
dae ae sexy

C9

ee

ris

HO NẠI
re
ie
rae
iio |

a

ate

DAI HQC XAY DUNG HN

PHONG
TT T L-THƯ VIÊN


BO GIAO DUC VA DAO TAO

TRUGNG

DAI

HOC XAY

DUNG

VÕ QUỐC BẢO

TO CHUC HOP LY CAC TO HOP CONG NGHE XAY LAP VA
PHƯƯNG PHÁP DANH GIA PHUONG AN 10 CHUC THI CONG
TRONG XAY DUNG NHA CAO TANG BE TONG COT THEP TOAN KHOI
Chuyén nganh :
Md so:

THIET KE VA XAY DUNG CAC CONG TRINH DAN DUNG,

CONG NGHIEP, NONG NGHIEP VA CAC CHUONG TRINH KHAC.
2.15-14

Js 40
_ WM 7 ⁄2/ |
LUAN AN TIEN SI Ki THUAT

Người hướng dẫn khoa học : GS.TS. NGUYÊN HUY THANH

HÀ NỘI - 2002


LO] CAM DOAN

Tơi xin cam đoœn, đơy lị cơng trình nghiên cứu Cua riêng
tôi. Các số liệu, kết quỏ nêu †rong luôn an nay Id trung thuc va
chưa được ơi cơng bố †rong bết kỳ cơng trình nịo khóc.

Tác giả luận án

Võ Quốc Bảo


DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THI
Hình, đồ thị

Trang

Phương hướng triển khai tổng thể về không gian và thời
gian của các tổ hợp cơng tác chính.

39

Thị cơng tuần tự

67

Thị cơng song song

68

Thi công gối tiếp

68

Dây chuyền đẳng nhịp không đồng nhất

70

Dây chuyền biến nhịp

72

Sơ đồ triển khai sản xuất

78

Mạng gối tiếp

80

Các quan hệ thuận chiều giữa hai công việc gối tiếp

81

2-9a:

Truong hop Kaw) S Kiger

85

2-9b :

Trường hop Kany) > Kiger

85

2-10:

Mô tả công thức (2-18) và (2-19)

0]

2-11:

M6 dun 1

93

2-12:

M6 dun 2

94

2-13:

Mô dun 3

Ne

STT

-14:

M6 dun 4

96

2-15:

M6 dun 5

97

2-16:

Mô đun 6

98

2-17:

Mô đun 7

99

2-18:

Mo dun 8

100


DANH MỤC CÁC BẰNG
STT

G2

tO
Ũ

(Ay
~]

L-)

CA
CN

tO
\

Trang

Thứ tư sắp xếp các công việc thi công thân nhà theo

60

Thời hạn thực hiện các phân đoạn của từng quá trình
Bang tinh day sé b; ;,,
ác loại gián cách

Các mơ hình tổ chức thi cơng kết cấu nhà cao tầng
bê tơng cốt thép tồn khối.
Ví dụ l

Tính trọng số bằng ma trận vng Werkentin ví dụ |.
Tính chi tiêu khơng đơn vi do vi du 1.
Ví dụ 2

CA

Tính chỉ tiêu khơng đơn vị đo ví dụ 2.

—

Tính tổng số bằng ma trận vng Werkentin ví dụ 2.
C2

+>

l

tO
—

re)
i
CON

ie)
'
(a

I

giải pháp ván khuôn.


Sự cần thiết của đề tài

G2

Phạm vi và mục đích nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu

4

Những đóng góp mới của luận án

3

Nội dung của luận án

Chương ï

Tổng quan về các giải pháp công nghệ và tổ chức

xây dựng nhà cao tầng bê tơng cốt thép tồn khối
hiện nay ở Việt nam và trên thế giới
Cơng nghệ nền móng nhà cao tầng bê tơng cốt thép

1.1

tồn khối

Đặc điểm về nền móng của nhà cao tầng bê tơng cốt
thép tồn khối

1.1.2

Giải pháp và cơng nghệ thi cơng móng sâu

1.1.2.1

Móng cọc đóng

1.1.2.2

Móng cọc nhồi

1.1.3

Giải pháp móng nơng

1.1.4

Cơng nghệ nền móng nhà cao tầng ở Việt nam

1.1.4.1

Cơng nghệ cọc đóng

1.1.4.2

Cơng nghệ cọc ép

1.1.2.3

Cơng nghệ cọc nhồi

L.1.4.4

Công nghệ cọc ba rét tường trong đất và tầng hầm
“Top-down”
Một số công nghệ khác
Công nghệ thị công phần khung nhà cao tầng bê tơng
cốt thép tồn khối

Giải pháp vận chuyển lên cao
Công nghệ ván khuôn
Yêu cầu và sự phân loại

came

e

Các công nghệ ván khuôn hiện hành
Công nghệ bê tông

Trang

t-)

MUC LUC


1.2.3.1

Các yêu cầu với vữa bê tông

1.2.3.2

Chế trộn bê tông

26

1.2.3.3

Thị công kết cấu bê tông cốt thép nhà cao tầng

27

1.2.4

Những tồn tại trong công nghệ thi công phần khung

32

1.2.4.1

Đối với công nghệ ván khuôn

32

1.2.4.2

Đối với công nghệ bê tông

33

1.3

Công nghệ hoàn thiện kiến trúc nhà cao tầng

1.3.1

Các đặc điểm về kỹ thuật

34

1.3.2

Các đặc điểm về mỹ thuật

36

1.3.3

Các đặc điểm về kinh tế

36

1.3.4

Thực trạng cơng nghệ thị cơng hồn thiện kiến trúc
nhà cao tầng'bê tơng cốt thép tồn khối

37

1.4

Cơng nghệ thi công hệ thống kỹ thuật nhà cao tầng bê
tông cốt thép tồn khối

38

1.4.1

Quy trình thi cơng chung cho hệ thống kỹ thuật nhà
cao tầng

39

1.4.2

Thực trạng về công nghệ và tổ chức thi công hệ thống

40

1.5

Tổ chức thi công nhà cao tầng bê tơng cốt thép tồn

41

1.5.1

Thực trạng của việc tổ chức thi công nhà cao tầng hiện

4]

1.5.2

Quản lý điều hành thi công nhà cao tầng bê tông cốt

1.6

Những vấn đề về đánh giá phương án tổ chức xây

44

Chuong 2

Phối hợp các yếu tố công nghệ - không øian - thời
gian trong tô chức thi công nhà cao tầng bê tông
cốt thép tồn khối

46

2.1

Đặc điểm nhà cao tầng bê tơng cốt thép và cơ cấu các
tổ hợp công nghệ nhà cao tầng bê tơng cốt thép tồn

46

2.1.1

Nhà cao tầng bằng bê tông cốt thép

2.1.2

Những yếu tố kỹ thuật đặc thù trong thi công nhà cao
tầng

46
48

nhà cao tầng bê tông cốt thép toàn khối ở Việt nam và
phương hường nghiên cứu

kỹ thuật nhà cao tầng hiện nay ở Việt nam

khối

nay ở Việt nam
thép toàn khối

dựng nhà cao tầng

khối

Cơ cấu các tổ hợp công nghệ nhà cao tầng bằng bê

5]


tơng cốt thép tồn khối
Tạo lập danh mục các cơng việc và ấn định thứ tự thực
hiện các công việc

2.3

Quan hệ thời gian, khơng gian của các q trình sản
xuất xây lắp nhà cao tầng

62

2.3.1

Thời gian thực hiện các quá trình sản xuất và thời gian
thực hiện từng bộ phận kết cấu cơng trình

62

2.3.2

Quy hoạch triển khai các q trình sản xuất xây lắp

65

2.3.3

Những yếu tố không gian - thời gian sản xuất khi đối

2.3.3.1

Khi đủ điều kiện tổ chức sản xuất theo phương pháp

2.3.3.2

trong thi cơng các cơng trình cao tần

CA

CA

2.2

tượng thi công triển khai theo phương ngang

dây chuyền đẳng nhịp đồng nhất
Khi đủ điều kiện tổ chức sản xuất theo phương pháp

dây chuyền đẳng nhịp không đồng nhất

2.3.3.3

Khi đủ điều kiện tổ chức sản xuất theo phương pháp
dây chuyền nhịp biến

2.3.3.4

Tổ chức và lập kế hoạch thi công theo phương pháp sơ
đồ mạng lưới

Những yếu tố không gian - thời gian sản xuất khi đối

tượng thi công triển khai theo phương ngang và theo

phương đứng
2.3.4.1

Quan hệ của các quá trình sản xuất khi chuyền đợt
trong trường hợp dây chuyền thi công là đăng nhịp -

83

Quan hệ của các quá trình sản xuất khi chuyển đợt

83

đồng nhất

2.3.4.2

trong trường hợp dây chuyền thi công là đăng nhịp —
không đồng nhất

2.3.4.3

Quan hệ của các quá trình sản xuất khi chuyển đợt
trong trường hợp dây chuyền thi côngco nhịp thay đổi

2.4

Tổ chức thi công kết cấu bê tông trong xây dựng nhà

2.4.1

Một số mơ hình tổ chức thường gặp

2.4.2

Tổ chức thi cơng kết cấu bê tơng khi sử dụng thiết bị

2.5

Quy trình thiết kế kế hoạch tiến độ thì cơng nhà cao
tầng bê tơng cốt thép tồn khối

cao tầng bê tơng cốt thép tồn kối

vận chuyển bê tơng năng suất cao

Hoan thién phuong phap danh gia cac phuong an

106

3.1

Những vấn đề chung

106

3.1.1

Tầm quan trọng của việc đánh giá lựa chọn phương án

106

3.1.2

Mục tiêu của phương án tổ chức xây dựng

¡07

3.1.3

Nội dung của phương án tổ chức xây dựng

107

3.1.4

Các phương pháp đánh giácác phương án tổ chức xây

108

3.1.4.1

Các phương pháp của thời kỳ kinh tế kế hoạch hoá tập

3.1.4.2

Phương pháp chấm điểm phương án theo tiêu chuẩn

109

3.1.4.3

Đánh giá phương án tổ chức xây dựng theo quy chế
đấu thầu ban hành kèm theo Nghị định 88-CP

li]

3.2

Hoàn thiện phương pháp đánh giá các phương án tổ

113

3.2.1

Phương pháp sử dụng một vài chỉ tiêu kinh tế tổng

3.2.2

Phương pháp sử dụng một vài chỉ tiêu kinh tế tổng
hợp với một hệ chỉ tiêu bổ sung

Chuong 3

3.2.3

tô chức xây dựng cho nhà cao tầng bê tông cốt thép
toàn khối

tổ chức sản xuất xây dựng

dựng hiện nay

trung

định sẵn

chức xây dựng nói chung và cho nhà cao tầng bê tơng
cốt thép tồn khối nói riêng

hợp

Phương pháp sử dụng chỉ tiêu tổng hợp không đơn vị
đo

Kết luận
Kết quả nghiên cứu

Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo
Các bài báo đã đăng

Tài liệu tham khảo


MO DAU
1- Sự cần thiết của đề tài
Nhà

cao

tầng

bê

tơng

cốt

thép

tồn

khối

là một

tất yếu

khơng phải chỉ ở Việt nam mà trên toàn thể giới. Việc xây dựng

các nhà cao tầng bê tông cốt thép toàn khối đang được tiến hành ở
Việt nam từ mấy năm gần đây. Với yêu cầu phát triển của nền
kinh tế, trong một vài năm

nữa hàng loạt các nhà cao tầng bê

tông cốt thép sẽ được mọc lên.
Ở Việt Nam,

để chuẩn bị cho kỷ nguyên

nhà cao tầng bê

tông cốt thép tồn khối, đã có một số hội thảo quốc gia, để tài
nghiên cứu khoa học về công nghệ xây dựng và thiết kế nhà cao

tầng. Tuy nhiên đa số các tác giả mới chỉ giới hạn nghiên cứu và
trình bày về tính tốn kết cấu, thiết kế nhà cao tầng, một số cơng
nghệ thi cơng tiên tiến ở nước ngồi, nhưng những cơng nghệ tiên
tiến có thể áp dụng tốt cho điều kiện Việt nam chưa được nghiên
cứu tổng kết và hồn thiện. Đặc biệt là chưa có tác giả nào nghiên
cứu về việc tổ chức thi công nhà cao tầng bê tơng cốt thép tồn

khối tại Việt nam.

Thực tế việc thi công nhà cao tầng bê tông cốt thép hiện nay
ở Việt nam còn lúng túng, chất lượng một số công việc chưa được

đảm bảo, tùy thuộc vào nhà thầu. Về công nghệ, trong những
năm gần đây các nhà thầu Việt nam đã được tiếp cận và học hỏi

được phần nào kinh nghiệm của những công nghệ hiện đại như
công nghệ cọc khoan nhồi, công nghệ cọc baret, tường trong đất,...
Tuy nhiên, khi sử dụng tại Việt nam, quy trình thi cơng cịn tuỳ


tiện và chất lượng cơng trình rất thay đối, khơng én định. Về tổ
chức thi công, một mặt do chưa nắm chắc về cơng nghệ, mặt khác
, có những vấn để lý luận và kinh nghiệm thực tiễn thuộc lĩnh vực

tổ chức thi công nhà cao tầng gần như chưa

được quan

tâm

nghiên cứu và phổ biến áp dụng tại Việt nam nên chất lượng cơng

trình chưa đáp ứng u cầu, sự phối hợp thực hiện các quá trình
xây lắp chưa tốt, cơ cấu thịi gian thi cơng chưa hợp lý, hiệu quả
sản xuất xây lắp cịn thấp. Đặc biệt là tình trạng nhà thầu lạm

dụng lao động thủ công (do giá nhân
lượng,

thời

gian thi công: kéo

công thấp) làm cho chất

dài, tổ chức

lao động thiếu khoa

học,.... từ đó dẫn đến việc lập kế hoạch tiến độ và quản lý tác
nghiệp

- điều độ sản xuất khơng

hợp lý - có thể nói cịn rất lạc

hậu. Việc đánh giá và phê duyệt các phương án tổ chức sản xuất
xây dựng còn tùy tiện, theo chủ quan của chủ đầu tư và cơ quan
cấp vốn.

Đã

đến lúc tình trạng trên đây cần phải được xem

xét,

nghiên cứu để sớm nâng cao hiệu quả đầu tư xây dựng nói chung,

trong đó có xây dựng nhà cao tầng. Đó chính là lý do mà luận án
này góp phần nghiên cứu, giải quyết .
3- Phạm UL Uở mục đích nghiên cứu

2.1- Phạm ui nghiên cứu : Đối tượng nghiên cứu của luận án
là các loại nhà bê tơng cốt thép có độ cao dưới 40 tầng, đây là loại
nhà sẽ được xây dựng nhiều trong 1 đến 2 thập niên tới.
2.2- Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu và tổng hợp một số vấn đề về công nghệ xây
dựng

nhà

cao tầng bê tông cốt thép

toàn khối hiện

nam, trên thế giới và khuyến nghị ứng dụng.

nay

ở Việt


- Nghiên

cứu

cơ sở lý luận

các

mối

quan

hệ công

nghệ,

không gian và thời gian trong các phương án tổ chức thi công nhà
cao tầng bê tơng cốt thép tồn khối và bổ sung một số phương
pháp tính tốn các thơng số thời gian cần thiết trong tổ chức thi

cơng nhà cao tầng.
- Hồn

thiện phương

pháp

đánh

giá các phương

án tổ chức

xây dựng cho nhà cao tâng bê tơng cốt thép tồn khối.
3- Phương phúp

nghiên cứu

Trên cơ sở vận dụng phương

pháp

duy vật biện chứng,

lý

luận kinh tế chính trị học Mác-Lênin, tác giả đã lựa chọn phương
pháp

nghiên

cứu thực nghiệm

đúc rút từ thực tế thi cơng xây

dựng các cơng trình, đối chiếu, xem
nghệ

xây dựng

hiện đại đồng thời,

xét xu thế phát triển cơng
phân

tích hệ thống các mối

quan hệ và sử dụng lý thuyết tốn học thơng thường,
tốn thống kê, phương pháp chuyên

lý thuyết

gia để xử lý và đánh giá các

phương án tổ chức xây dựng.
4- Những đóng góp mới của ln an
Luận án nghiên cứu, tổng hợp và đề xuất một số vấn đề về

công nghệ và tổ chức thi công nhà cao tầng, đưa ra một số công
thức xác định quan hệ thời gian — không gian trong lập kế hoạch
tiến độ thi công đối với các đối tượng thi công được triển khai theo
hai phương đứng và ngang, áp dụng chúng trong lập kế hoạch thi
công nhà cao tầng, đó là :

- Lược khảo các giải pháp cơng nghệ và tổ chức xây dựng
nhà cao tầng bê tông cốt thép toàn khối hiện nay ở Việt nam và
trên thế giới trên cơ sở phân tích 3 mặt chính của công nghệ là
vật tư, phương tiện thiết bị và quy trình thực hiện và sơ bộ nhận


xét về chất lượng, về ch1 phí, về thời gian thi cơng và an tồn lao
động.
- Xác lập các tổ hợp công nghệ trong xây dựng nhà cao tầng

bê tông cốt thép toàn khối và các mối quan hệ của chúng.
- Làm

rõ mối quan hệ thời gian - không gian của các q

trình sản xuất chính trong thi cơng nhà cao tầng bê tơng cốt thép
tồn khối.

- Thiết lập cơng thức xác định số lượng địa điểm mặt bằng
bị gián đoạn mà phương án tổ chức xây dựng nhà cao tầng bê
tơng cốt thép tồn khối thường gặp.

- Lập cơng thức xác định hệ số tận dụng mặt bằng.
- Lập công thức xác định thời gian gián đoạn giữa 2 quá
trình sản xuất kế tiếp nhau ở từng phân đoạn, phân khu thi cơng.
- Tổng

kết và hồn

thiện các mơ

hình tổ chức thường

gặp

trong thi công kết cấu bê tông cốt thép và các mối quan hệ công
nghệ — không gian — thời gian của chúng.

- Nêu quy trình tổ chức và lập kế hoạch tiến độ thi công cho
nhà cao tầng.
- Hoàn thiện phương pháp sử dụng một vài chỉ tiêu kinh tế
tổng hợp

đề đánh

giá các phương

án tổ chức xây dựng

cho phù

hợp với nền kinh tế thị trường.
- Áp

dụng phương

pháp

vận

đơn vị đo để đánh giá các phương

dụng chỉ tiêu tổng hợp

án tổ chức xây dựng nói chung

và cho nhà cao tầng bê tơng cốt thép tồn khối nói riêng.

5- N6i dung cua luận ún
Mở đầu

không

Chương

1 : Tổng quan các giỏi phúp

cơng nghệ

tổ chức xây

dung nhà cao tầng bê tơng cốt thép tồn bhốt hiện nay
ở Việt nam uò trên thế giới.
Chương 2 : Phối hợp các yếu tố công nghệ - hông gian - thời gian
trong tổ chúc

thi công nhà cao tầng bê tơng cốt thép

tồn bhối.
Chương

3 : Hồn

thiện phương pháp

đánh giá các phương

chức xây dựng cho nhà bê tơng cốt thép tồn khoi.
Két qua nghiên cứu.
Kết luận

Kiến nghị uê những nghiên cứu tiếp theo.
Danh mục cơng trình đã cơng bố của tác gid.
Danh mục tài liệu tham khao.

án tổ


6

Chuong I

TONG QUAN VE CAC GIAI PHAP CONG NGHE VA T6 CHUC XAY DUNG
NHA CAO TANG HIEN NAY 0 VIET NAM VA TREN THE GIGI
Để có thể tổ chức một cách hợp lý các tổ hợp công nghệ xây lắp trong
xây dựng nhà cao tầng bê tơng cốt thép tồn khối, luận án tổng kết và góp
phần hồn thiện các giải pháp công nghệ và tổ chức xây dựng nhà cao tầng
hiện nay ở Việt nam và trên thế giới

theo những phần chính sau: phần cơng

nghệ thi cơng nền móng; phần công nghệ thi công kết cấu khung; phần công

nghệ hồn thiện kiến trúc; phần tổ chức thi cơng và phần đánh giá phương án
tổ chức xây dựng cho nhà cao tầng bê tơng cốt thép tồn khối.

1.1. CƠNG NGHỆ THỊ CƠNG NỀN MĨNG NHÀ CAO TẦNG
BÊ TƠNG CỐT THÉP TỒN KHỐI
1.1.1. Đặc điểm về nền móng của nhà cao tâng.
Tải trọng nhà cao tầng tác động xuống nền rất lớn kể cả tải trọng đặc
miét do 916 bao va dén

1

cA

°

7

~

`

aA

Cơng trình thường có tầng hầm, nên đất tốt thường ở sâu, nhiều nơi
`

mực nước ngầm thường cao gần mặt đất, thi cơng nền móng và tầng hầm gặp

rất nhiều khó khăn. Nhiều cơng trình xây trong đơ thị, điều kiện mặt bằng

chật hẹp, có thể gây ảnh hưởng đến cơng trình lân cận. Do vậy, trong xây
dựng nhà cao tầng cần sử dụng các giải pháp móng có khả năng chịu tải cao,
đảm bảo điều kiện làm việc của cơng trình, nhất là địi hỏi khống chế về độ

lún và độ nghiêng. Giải pháp móng được lựa chọn có thể là móng sâu, gồm


7

các loại móng cọc, kể cả cọc khoan nhồi, cọc barét và tường trong đất: Móng
bè .
Các giải pháp móng này địi hỏi phải có cơng nghệ thi cơng thích hợp,

thiết bị đặc chủng với trình độ tổ chức thi công cao mới đạt được yêu cầu
của thiết kế.
1.1.2. Giải pháp và cơng nghệ thỉ cơng móng sâu :
Móng cọc là giải pháp thông dụng nhất cho nhà cao tầng. Người ta có

thể dùng nhiều loại vật liệu và cơng nghệ khác nhau để tạo thành cọc. Hệ
thống cọc được phân thành 2 nhóm : cọc chiếm chố và cọc thay thế .
Cọc chiếm chỗ là cọc mà khi thi cơng đất bị đẩy ra xung quanh và phía
dưới, khơng được lấy ra khỏi nền. Cọc được đưa xuống nền đất theo các
phương pháp thi công khác nhau như : đóng, ép, xoắn hay rung.
Cọc thay thế được làm bằng cách tạo lỗ theo hình cọc, rồi lấp lỗ bằng
vật liệu khác tạo thành cọc.

Cọc chiếm chỗ có ưu điểm là trong q trình hạ cọc, đất xung quanh có
xu hướng được nén chặt lại do đó sức chịu tải sẽ cao hơn, nhưng ngược lại khi

hạ cọc lại gây tiếng ồn, chấn động, chuyển dịch nền làm ảnh hưởng đến cơng
trình lân cận. Nhược điểm này được khắc phục bằng cọc thay thế.
Cọc chiếm chô được chia làm 3 loại chính sau đây :
Cọc chế tạo sẵn.
Coc chế tao san mot phan.

Cọc đóng tạo lỗ đồ tại chỗ.
Cọc chế tạo sẵn là cọc được hình thành trước trên mặt đất sau đó được
đóng vào trong lịng đất đến một độ sâu cần thiết. Vật liệu làm cọc có thể là

gơ, bê tơng , thép hay các vật liệu có kha năng thích ting. Coc chế tạo sẵn có

ưu điểm là chất lượng của vật liệu cọc có thể được kiểm tra trước khi hạ cọc
và sức chịu tải cọc theo nền đất là lớn hơn

do đất xung quanh cọc được nén

chặt. Nhược điểm của loại cọc này là khả năng đáp ứng với sự thay đối của


8

địa tầng kém mà trong thiết kế khó có thể kể đến, với một chiều dài dự kiến
cho một công trình, các cọc có thể chưa đạt đến sức chịu tải hoặc thừa một

đoạn đo đạt độ chối trước dự kiến. Các nhược điểm này đã dẫn đến những tốn
kém đáng kể và không đảm bảo chất lượng cọc, làm tăng tính bị động trong
tổ chức thị cơng và quản lý tác nghiệp .
Để khắc phục những nhược điểm nêu trên người ta đã hình thành loại
cọc chế tạo sẵn một phần. Đây là các loại cọc ống bằng bê tơng cốt thép,
chúng được bịt chặt trong q trình hạ cọc và sau đó lịng cọc được lấp đầy

bằng bê tơng hay các loại vật liệu khác. Cọc có thể được kiểm tra bằng cách
sử dụng đèn soi trong lòng cọc. Tuy nhiên loại cọc này mới chỉ khác phục
được một nhược điểm rất nhỏ của loại cọc chế tạo sẵn, đó là tiết kiệm vật liệu.

Có loại cọc ống bằng bê tơng cốt thép chịu được q trình đóng thì cũng có
khả năng mang tải tương ứng với năng lượng đóng cọc mà khơng cần lấp lỗ
trong lịng cọc.

Loại cọc có thể khắc phục được các nhược điểm nêu trên đó là loại

đóng tạo lỗ đổ tại chỗ. Lỗ được tạo bằng cách đóng một ống thép có bịt đáy
đến độ sâu cần thiết. Bê tông cốt thép được đổ sau khi rút ống thép (ống áo)
hay trong qúa trình rút ống thép.
Cọc thay thế : Các loại cọc thay thế được sử dụng trong các khu vực mà

ảnh hưởng của q trình đóng là đáng kể. Trong trường hợp phải xây dựng
9

A c cong

(3

4

2%,
SA...
at,
laa:
nha
n
tinh uu2 - viet non
théA2 +L.thé^ hien
coc thay
phé thiY loai
hành
n

h

ans

¬^¬^zZ¬^

*a,

+l,

t

.

6 duoc thuc hién bang nhiéu
cơng nghệ khác nhau và sẽ được mô tả kỹ trong các phan tiếp theo.

1.1.2.1. Mong coc dong:

Các cọc có thể làm bằng bê tơng đúc sẵn hoặc cọc thép hình H, coc ống
được đưa đến độ sâu thiết kế bằng phương pháp đóng hoặc rung. Trong lĩnh
vực xây dựng dân dụng, kích thước cọc bê tơng lớn nhất có thể lên tới 45 x 45


9
cm hoặc các cọc trịn có tiết điện tương đương. Đối với các cơng trình đầu

khí, các cọc ống thép đường kính lớn được sử dụng có thể đến 2m.
Các cọc bê tông cốt thép được thiết kế sao cho đảm bảo chịu các tác
động do q trình thi cơng và chịu tải gây ra như quá trình cầu cọc, đóng

coc.
Các cọc bê tơng ứng suất trước cũng duoc su dụng, đặc biệt trong

trường hợp chiều dài của cọc lớn. Bằng cơng nghệ này có thể tránh được các
vết nứt thường có trên thân cọc trong q trình cấu, vận chuyển và đưa cọc
vào vị trí đóng. Lượng cốt thép trong cọc ở giải pháp này có thể giảm trong
khi khả năng chịu uốn của cọc tăng lên. Cốt thép dùng để kéo căng trước có
thể là một sợi cho cọc có tiết diện đặc hoặc đối với trường hợp cọc ống, cốt
kéo căng được bố trí theo vành của cọc.

Mũi cọc có cấu tạo hình chóp, hoặc có mũi thép để tăng khả năng đâm
xuyên của cọc. Đôi khi có thể làm cọc mũi bằng, loại cọc này thường được sử
dụng cho các nền đất yếu, khơng có vat can.
Đầu cọc có tiết diện như thân cọc nhưng cần được tăng cường thép đai

nhiều hơn để tránh hiện tượng nứt đầu cọc trong q trình đóng. Thơng
thường đầu cọc được bọc bằng bản thép. Theo kinh nghiệm của Thuy Điển,

phần mặt bích bằng thép ở đầu cọc khơng nối trực tiếp vào cốt thép chủ mà
chỉ được liên kết bằng các thanh thép khác, do đó hư hỏng đầu cc s c
am
gim

CC TI, bua

12

wan

rvs

v^.^ơ

uUiUY

+

sa ô>

LC
I `

`

C11
mA

ae

KIIOIIE
:

oe

A...



ch c chiu cao rơi búa. Khi đóng cọc trên nền đất yếu ở những đoạn cọc
đầu, tuỳ theo trọng lượng của quả búa mà chiều cao rơi búa được xác định sao

cho môi nhát búa cọc đâm xuyên vào đất nhỏ hơn 10cm.
Cọc cịn có thể được hạ bằng phương pháp ép. Phương pháp này khơng

gây ra rung động đến các cơng trình lân cận, nó được sử dụng chủ yếu để sửa
chữa các cơng trình hư hỏng do độ lún gây ra.


10

1.1.2.2. Móng cọc nhoi:
Móng cọc nhồi được gọi cho loại cọc thi cơng bằng cách tạo lỗ có kích

thước của cọc, sau đó lấp lịng lỗ bằng bê tơng cốt thép đổ tại chỗ đề tạo
thành thân cọc. Dựa vào phương pháp tạo lỗ mà chia làm hai loại:

- Phương pháp chiếm chưỏ.
- Phương pháp thay thế.

Phương pháp chiếm chơ là phương pháp tạo lô cho thi công cọc nhồi
bảng cơng nghệ đóng, làm cho đất bị ép ra xung quanh trong quá trình tạo lõ,
và cọc sẽ là một thành phần mới chiếm chỗ trong lòng đất. Để tạo lỗ người ta
dùng các thiết bị đóng cọc đưa ống vách đến độ sâu cần thiết. Phương pháp
này có cơng nghệ thi cơng giống như phương pháp cọc đóng, tuy nhiên nó có

ưu điểm hơn là tận dụng được khả năng của thiết bị. Như đã biết, để có thể
đóng được cọc đến độ sâu cần thiết tương ứng với một sức chịu tải hợp lý, ty
lệ giữa trọng lượng búa và cọc không được nhỏ hơn 0,5. Vi du một cọc bê

tơng cốt thép có tiết diện 40x40m, tương tứng với một trọng lượng là 16 tấn,

để có thể đóng được, trọng lượng tối thiểu của búa phải là § tấn. Các ống vách
để đóng tạo lỗ có cấu tạo rỗng nên trọng lượng nhỏ, như vậy sẽ cho phép tạo

được các lỗ có đường kính lớn, do đặc điểm của cơng nghệ thi cơng nên nó
cũng mang những nhược điểm tương tự của cọc đóng, chính vì vậy mà cơng

nghệ này ít được áp dụng khi thi cơng trong thành phố, tại khu vực đông dân
cư hay Dên cạnh các cơng írình quan trọng mà với anh hương của q trình

đóng đó có thể gây hư hại.
Phương pháp thay thế là phương pháp tạo 16 bằng công nghệ lấy đất ra
khỏi vị trí cọc, sau đó được đồ bê tơng cọc khơng có cốt thép hay có cốt thép.
Các lô cọc được tạo bằng phương pháp khoan xoay hay múc dần đất trong
lịng cọc. Q trình thi cơng ít gây ảnh hưởng đến cơng trình lân cận, nên đây

là một công nghệ được áp dụng phổ biến để thi cơng nền móng nhà cao tầng
trong thành phố.


ll

1.1.3. Giai phap mong nong
Trong xây dựng nhà cao tầng khi tải trọng không lớn lắm (chưa phải
nhà chọc trời) hoặc do cấu tạo nền đất đặc biệt, có thể sử dụng móng nơng

chịu lực. Móng nơng thường nằm trong lớp đất chịu lực tốt trên bề mặt địa
tâng. Việc phân biệt giữa móng nơng và móng sâu cho đến nay chưa được

quy định rõ ràng lắm. Một số tác giả cho rằng khi chiều sâu đặt móng khong

lớn hơn 2 lần chiều rộng của móng thì có thể coi đó là móng nơng.
Móng nơng được phân thành 3 loại sau : Móng đơn, Móng băng, Móng bè.

Trường hợp móng đơn và móng băng cho nhà cao tầng thường chỉ được

dùng hãn hữu khi cường độ chịu lực của nên đất (ø > 100 N/cm') với Modun
biến dạng của đất E xấp xi bằng 50.000 N/cm” cho các loại nền đất tốt như sét
cứng mà thơi.
Hình thức móng bè thường được dùng phổ biến hơn, nhất là khi kết hợp
được giữa móng bè và tầng hầm. Ngày nay móng bè thường được thiết kế

theo dạng sàn sườn và đôi khi cịn có thêm cọc neo để tăng cường độ chịu lực
và tính ồn định của cơng trình.
O những nơi có cấu tao địa chất đặc biệt như Mexico - City, bề dày lớp
sét lên tới 200m người ta sử dụng phương án bè nổi, ở phương án này người ta
sử dụng đất ở trạng thái cơ kết bình thường, dỡ tải ứng suất trước đó, đưa tải
trọng tương đồng của cơng trình vào. Điều này giải quyết được sự biến dạng

của nền đất, nhưng việc thi công phải nhanh và quy trình phải chặt chẽ tránh
sự phá hoại của nền đất dưới đáy hố đào.
Khi thiết kế nhà cao tầng, khống chế đối với giải pháp móng chủ yếu là
độ lún và độ nghiêng của cơng trình, nên việc sử dụng giải pháp móng nỏng

khơng thơng dụng lắm, chủ yếu là sử dụng giải pháp móng sâu, đáp ứng tốt
cho yêu cầu này.


12

1.1.4. Cong nghé nén mong nha cao tang 6 Viét Nam

Do mới phát triển nhà cao tầng trong những năm gần đây, cơng nghiệp
nền móng nhà cao tầng ở Việt nam mới chỉ là sơ khai. Các công ty xây dựng
Việt nam

chưa có nhiều thiết bị và kinh nghiệm

trong lĩnh vực này. Các

công nghệ được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực nền móng ở Việt nam hiện
nay là cọc đóng, cọc ép, cọc khoan nhồi, cọc baret và tường trong đất.
1.1.4.1. Cơng nghệ cọc đóng

Tại Việt nam, cọc đóng được sử dụng là các cọc bảng bêtông cốt thép,
cọc ống thép đường kính nhỏ. Do qui mơ của các cơng trình khơng lớn nên
các cọc được dùng phổ biến là các cọc có kích thước nhỏ, tiết diện lớn nhất là

300x300mm. Sức chịu tải tương ứng của các cọc khoảng 40-60 tấn tùy theo
điều kiện địa chất cơng trình. Vào trước năm 1992, các cơng trình được xây

dựng có số tầng không lớn hơn 7, khẩu độ bước cột nhỏ, nên tải trọng chân
cột không lớn.
Trong những năm gân đây các loại cọc lăng trụ lớn hơn có tiết diện

400x400mm đã được đưa vào các cơng trình cao tầng. Các cọc ống đường
kinh 550mm, trước đây chỉ được sử dụng cho các cơng trình giao thơng, nay
cũng được ứng dụng vào các cơng trình dân dụng. Bêtơng cọc có cường độ
lớn nhất là 30MPa. Sức chịu tải của các cọc lớn này vào khoảng 150 tấn, tùy
theo điều kiện địa chất cơng trình và khả năng của thiết bị sử dụng để hạ cọc.
Các cọc ống thép có đường kính 108mm được sử dụng phổ biến vào
những năm cuối của thập ky tám mươi. Đây là loại ống dẫn dầu dùng trong

chiến tranh, được tận dụng làm cọc.
Thiết bị thị công cọc chủ yếu là búa Diezel. Trọng lượng búa lớn nhất
là Stấn. Trong lĩnh vực xây dựng dân dụng, cơng việc đóng cọc thuộc Cơng ty
thi cơng cơ giới của Bộ Xây dựng. Công ty này được trang bị loại búa tự hành

D308 của Nhật, các thiết bị này được nhập vào năm 1978 để thi công Nhà
máy XI măng Hoàng thạch, tuy vậy cho đến nay chúng vẫn là các thiết bị


13
hiện đại nhất. Còn lại là các loại búa đi chuyển trên ray của Liên Xô va Trung
Quốc, trọng lượng quả búa từ 140 kg đến 450 kg. Trên thị trường xây dựng
hiện nay, các công ty xây dựng thuộc Bộ Giao thông Vận tải chiếm ưu thế về
quản lý các thiết bị đóng cọc.
Với trọng lượng hạn chế của các quả búa hiện có, nên sức chịu tải của
cọc cũng han chế và chiều sâu đóng cọc cũng chịu tình trạng tương tự, thơng
thường cọc khơng thể xun qua được các lớp đất cứng như sét Vĩnh phú hay

cát hạt mịn, hạt trung ở trạng thái chặt.
Hiện nay loại búa Diesel là loại phổ biến nhất để thi công cọc đóng,
nhưng khi sử dụng búa đóng sẽ kéo theo nhiều bất lợi khác như : gây chấn

động cho các cơng trình lân cận, gây tiếng ồn, ơ nhiễm mơi trường ... Có thể
làm giảm các tác động trên đây khi sử dụng giải pháp khoan dẫn đi kèm.
Vào những năm 1993 tại thành phố Hồ Chí Minh đã xuất hiện loại búa
máy thuỷ lực của các Công Ty Franki (Úc) và Econ Piling (Singapore). Ở các
loại thiết bị này, trọng lượng quả búa thường là 7 tấn. Chiều cao rơi trong q

trình đóng có thể thay đổi tuỳ theo lượng đầu cấp vào quả búa. Khi đóng vào
nền đất yếu, có thể hạ thấp chiều cao rơi búa để cọc đi vào đất với tốc độ nhỏ

do đó có thể hạn chế được ảnh hưởng cơng trình lân cận. Tại thành phố Hồ
Chí Minh, các loại búa này được sử dụng để hạ cọc 350x350mm

(Cơng trình

An Đơng 2) và cọc 400x400mm tại cơng trình 37 Tơn Đức Thắng. Khi thi
cỏng các cơng trình này người ta cịn kết hợp làm hào giảm chấn, sau khi kết
thúc thi công ha cọc, tại các cơng trình lân cận khơng có hư hỏng đáng kể.

Có thể nhận thấy rằng móng cọc đóng là giải pháp kinh tế, do trong
q trình đóng cọc đất xung quanh cọc có xu hướng chặt hơn (tùy theo loại

đất), nên sức chịu tải cọc là lớn nhất khi so sánh với cọc có cùng kích thước
được thi công theo phương pháp khoan dẫn (là biện pháp làm giãn đất xung

quanh thân cọc). Điều này được thể hiện rất rõ trong các biểu thức tính tốn
sức chịu tải cọc. Vấn đề cần giải quyết để có thể áp dụng được nó là cơng


14
nghệ đóng. Bằng cách áp dụng các loại búa thủy lực, búa rơi tự do hay búa rơi

có kết hợp các biện pháp kỹ thuật khác có thể khắc phục được các nhược
điểm nêu trên và làm cho nó trở thành một công cụ hữu hiệu.
1.1.4.2, Cong nghé coc ép
Công nghệ này được áp dụng lần đầu tiên ở Việt Nam vào năm 1983 dé
sửa chữa chống lún cho khách sạn La thành. Tại cơng trình này cọc cấu thành

bởi các đoạn có chiều dài 60 cm, được nối với nhau bằng các chốt thép. Sau

đó loại cọc này được phát triển để áp dụng cho các nhà xây mới. Ban đầu nó
được sử dụng cho các nhà xây mới bằng cách xây trước 2 - 3 tầng của cơng
trình, tại bản móng để lỗ chờ để ép cọc, phần đã xây được sử dụng làm đối tải
để hạ cọc. Cho đến nay cọc này được sử dụng tương đối rộng rãi ở các thành
phố lớn ở Việt nam nhất là từ khi giải pháp đóng cọc bằng búa Diesel bị hạn
chế.

Giải pháp công nghệ này đã khắc phục được

các nhược điềm của

phương pháp đóng. Các cọc được hạ đến độ sâu thiết kế bằng phương pháp
ép. Nguyên lý của phương pháp công nghệ này là thiết bị được gắn với một

khốt đối trọng, sau đó các cọc được ép xuống bằng hệ thống kích thủy lực.
Lực ép của thiết bị phụ thuộc vào khả năng của hệ thủy lực, trọng lượng của
hệ đối trọng. Dựa vào cách thi công có thể chia ra làm hai phương pháp là :
Phương pháp ép sau và phương pháp ép trước.
- Phương pháp ép sau là phương pháp trong đó cọc được thi cơng sau

khi cơng trình đã xây được 2 - 3 tầng. Các bản móng được thiết kế đặc biệt có
các lơ chờ ép cọc và neo thép, hệ móng làm trước phải đảm bảo chịu được tải
trọng ban đầu của hai hay ba tầng. Lúc này cơng trình đóng vai trị của đối

trọng. Các đoạn cọc dùng để ép có chiều dài hạn chế, phụ thuộc vào chiều cao
của tầng l. Chất lượng của cây cọc thi công theo phương pháp này có độ tin
cậy thấp, do cọc có nhiều mối nối. Thông thường khi thiết kế các lỗ chờ ép


l5

cọc, có thể cần một số lỗ dự trữ để đề phịng trường hợp có những cây cọc
khơng đạt u cầu. Sức chịu tải của cọc phụ thuộc vào trọng lượng hữu ích

của phần cơng trình được huy động để ép cọc và vào hệ neo, vì vậy sức chịu
tải của cọc là không lớn, thông thường giá trị này khoảng 20 tấn là hợp lý.
Bằng phương pháp này người ta có thể thi cơng trong điều kiện rất chật hẹp,

nơi không thể huy động các thiết bị lớn như cẩu.
- Trường hợp cọc được thi công trước khi thi công phần đài cọc được
gọI là phương pháp ép trước. O công nghệ này, cần hệ đối tải đặt trên một dàn

thép, thiết bị ép được gắn với dàn thép. Chiều dài các đoạn cọc trong trường
hợp này lớn hơn, số mối nối giảm nên chất lượng của cọc được cải thiện hơn.

Trong trường hợp có cọc khơng đảm bảo yêu cầu, có thể ép cọc khác để bổ
xung. Để thi công theo phương pháp này mặt bằng xây dựng đòi hỏi cho phép
di chuyển một dàn máy ép cộng đối trọng và một cần cấu. Thông thường
trường hợp mặt bằng khơng cho phép sử dụng cần cầu, có thé thay thế khối
đối trọng bằng hệ neo đất được ha bằng thủ công.
Các cọc được thi công theo phương pháp ép có kích thước khơng lớn do
sự hạn chế của thiết bị và điều kiện địa chất cơng trình. Theo kinh nghiệm
cọc khơng thể đi qua được lớp đất có giá trị sức kháng xuyên mũi lớn hơn 4
MPa. Kích thước tiết điện cọc được sử dụng nhiều là 250 x 250 mm

với sức

chịu tải hợp lý là 25 - 30 tấn/ cọc. Hiện nay tại một số cơng trình, đã sử dụng

cọc có tiết diện 400 x 400 mm. Một nhược điểm lớn của phương pháp là ảnh

hưởng của sự phục hồi cường độ của đất trong khoảng thời gian dừng ép để

hàn nối đốt cọc sau. Thời gian cần thiết để hồn thành một mối nối khơng ít
hơn 30 phút.
Giống như phương pháp cọc đóng, q trình ép cũng gây dịch chuyền
của đất nền, trong một số trường hợp cơng trình bên cạnh cũng bị ảnh hưởng.


16
Các cọc ép thông thường được thiết kế với mác bêtơng 20 MPa, trong
trường hợp các cọc có kích thước nhỏ địi hỏi có cường độ cao hơn. Tại một
số cơng trình có vốn đầu tư của nước ngồi khi sử dụng cọc ép người ta
thường u cầu bêtơng có mác lớn hơn 30 Ma.
Các thiết bị ép cọc được sản xuất trong nước, từ các phụ kiện của các
máy móc khác. Do vậy các thiết bị trên thị trường hiện nay có lực ép hạn chế.

Lực ép của các thiết bị khoảng 60 - 8O tấn là thông dụng nhất. Do hạn chế của
thiết bị nên các cọc có kích thước khơng lớn, sức chịu tải nhỏ, chiều sâu ép
hạn chế.
Công nghệ này chỉ phù hợp cho các công trình có tải trọng khơng lớn.

1.1.4.3. Cơng nghệ cọc nhồi
Phương pháp cọc khoan nhồi được áp dụng trong cơng trình xây dựng
dân dụng vào những năm đầu của thập kỷ 80. Thiết bị thị công được sử dụng
là máy khoan địa chất cơng trình kiểu UKB của Liên xơ. Đường kính cọc là

400 mm, chiều dài cọc khoảng 22m. Dung dịch sét được sử dụng để giữ thành
hố khoan. Nhưng do chưa có kinh nghiệm nên chất lượng của cọc thường
không đạt, do vậy công nghệ này không được phát triển tiếp tục.
Cho đến những năm gần đây, khi nhu cầu xây dựng các cơng trình cao

1

~

/*^921T

Cau

CY

SU

9

A

LA

T11 Aởvc yv

GUNE

xxx o

COC

^

¬s

nnd

°

ai trở

.

Q

A

Cu

—"

7

“

bị han chế sử dụng tron

đóng do những nhược điểm của chúng nên
¢

tầng được đề cập và giải pháp cọc

nên cấp
“+

thiết. Tại Thành phố Hồ Chí Minh một vài cơng trình có vốn đầu tư trong
nước được áp dụng cơng nghệ cọc nhồi. Đơn vị thi cơng là Xí nghiệp Khảo

sát Xây dựng số 4, thuộc Liên hiệp các xí nghiệp K.S.X.D, quá trình tạo lõ

vẫn được thực hiện bằng máy khoan địa chất cơng trình. Dung dịch sét được
sử dung để giữ thành hố khoan, bêtông được đổ theo phương pháp thu cong,
chiều dài của các cọc xấp xi 40m. Vào năm 1994, tại Hà nội đơn vị này cũng
sử dụng các thiết bị và công nghệ nêu trên để thi cơng cọc nhồi tại cơng trình