nghiên cứu ứng dụng cọc cừ trong thi công hố móng cống vùng triều

LỜI CẢM ƠN.

Sau thi gian hc tp ti trng i hc Thy Li và quá trình làm lun vn
c s giúp  ca các thy cô trong trng, các cán b và lãnh o Công ty c
phn t vn Sông à, ã giúp  và to iu kin cho tôi hoàn thành lun vn thc
s này.
Do thi gian có hn nên lun vn không tránh c hn ch, và còn tn ti
nhiu thit sót, tác gi rt mong nh
n c s óng góp ý kin và trao i chân
thành  tác gi có th phát trin, nghiên cu nhiu hn, sâu hn góp phn a kin
thc t c vào phc v sn xut trong thc t.
Tác gi xin bày t lòng cm n sâu sc ti thy giáo PGS.TS. Nguyn Trng
T ã tn tình hng dn, ch bo, và cung cp nhng thông tin khoa hc cn thit
 tác gi có th
 hoàn thành lun vn này.
Sau cùng tác gi xin chân thành cm n ti gia ình, bn bè ã ng viên và
to mi iu kin thun li  cho tác gi hoàn thành lun vn.
Mc dù bn thân ã rt c gng nhng chc chn lun vn không tránh khi
nhng thiu sót, rt mong c nhn nhng ý kin óng góp b sung ca quý thy
cô cùng các ng nghip.
Xin chân thành c
m n.




Hà Ni, tháng 02 nm 2013.

Tác gi



Lâm Trọng Kiên




LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam oan, ây là công trình t tìm tòi, nghiên cu c lp ca bn
thân vi s giúp  ca giáo viên hng dn. Nhng thông tin, d liu a ra trong
lun vn c trích dn rõ ràng, y  v ngun gc. Nhng s liu thu thp và
tng hp ca cá nhân m bo tính khách quan và trung thc.


Hà Ni, tháng 02 nm 2013.
Tác gi



Lâm Trọng Kiên





MỤC LỤC
M U 1

Chng 1 3
TNG QUAN CÔNG TRÌNH CNG VÙNG TRIU 3
1.1. Khái nim chung v cng vùng triu. 3
1.1.1 Khái nim 3
1.1.2 c im. 3
1.1.3 Mc ích xây dng. 3
1.2. S phát trin và tình hình xây dng cng vùng triu  nc ta 3
1.2.1. c im vùng ca sông nc ta 3
1.2.2. S phát trin và tình hình xây dng cng vùng triu  nc ta 4
1.3. Công ngh xây dng cng vùng triu. 6
1.3.1. Xây dng cng theo công ngh truyn thng 6
1.3.2. Công ngh cng p tr  7
1.3.3. Công ngh p xà lan 8
1.4. Mt s bin pháp thi công cng vùng triu truyn thng. 9
1.4.1. Các bin pháp thi công cng vùng triu. 9
1.4.2. Các kt cu làm ê quây ngn nc. 11
Chng 2 13
TNG QUAN NG DNG CC C VÁN THÉP TRONG XÂY DNG 13
2.1 S ra i, hình thành và phát trin ca cc c thép trong xây dng. 13
2.1.1 S ra i và hình thành 13
2.1.2 S phát trin ca cc ván thép 13
2.2 u im 15
2.3 Nhc im 15
2.4 Ch to 16
2.4.1. Trong phng pháp cán nóng 16
2.4.2. Trong phng pháp dp ngui 17
2.5 ng dng cc c ván thép trong các ngành xây dng 17

2.5.1.
Trong thi công công trình dân dng 18
2.5.2. Trong công trình giao thông 18
2.5.3. Thi công công trình thy li 19
2.5.4. Thi công công trình cng. 20
Chng 3 22
NG DNG CC C VÁN THÉP TRONG THI CÔNG H MÓNG CNG
VÙNG TRIU 22

3.1 Phân tích kt cu khung vây cc c 22
3.1.1. Khung vây mt hàng cc c ván thép 22
3.1.2. Khung vây hai hàng cc c ván thép 23
3.2 La chn kt cu cho thi công các hng mc cng. 24
3.3 Bin pháp thi công cc c ván thép. 24
3.3.1 Thit b thi công cc c ván thép 24
3.3.2 Bin pháp óng cc c ván thép vào trong t 26
3.3.3 Bin pháp nh cc c ván thép 27
3.4 Phân tích la chn chiu sâu cm cc c ván thép vào t. 28
3.4.1 Các hình thc khung vây chn gi h móng. 28
3.4.2 Phân tích các chiu sâu chôn cc c ván thép 28
3.5 Tính toán ni lc và chuyn v khung vây c ván thép 31
3.5.1 Phân tích phng pháp phn t hu hn h thanh trên nn àn hi 32
3.5.2 Tính toán kim tra n nh ca kt cu cc c ván thép. 39
3.6 Tính toán tng chng 40
3.6.1. Gii thiu 40
3.6.2. Thit k và thi công thanh chng 41
3.6.3. Tính toán kim tra n nh thanh chng 46
3.7 Tính toán kim tra n nh h móng 46
3.7.1 Kim tra n nh chng tri ca h móng 47

3.7.2 Kim tra n nh chng chy thm vào h móng 50
3.8 Kt lun Chng 3 52




Chng 4 53

NG DNG CC C VÁN THÉP THI CÔNG H MÓNG CNG TH B 53
4.1. Tng quan v công trình. 53
4.2. Gii thiu công trình. 54
4.2.1 Tên công trình: Cng Th B 54
4.2.2 V trí a lý công trình 57
4.2.3 iu kin t nhiên vùng công trình. 58
4.3. Bin pháp thi công h móng bng khung vây cc c ván thép. 61
4.3.1 Bin pháp thi công h móng tr pin và dm ngng. 61
4.3.2 Bin pháp thi công h móng âu thuyn. 62
4.4. Trng hp và s  tính toán khung vây cc c ván thép 62
4.4.1 Trng hp tính toán. 62
4.4.2 S  tính toán. 63
4.5. Thông s tính toán khung vây cc c ván thép 64
4.5.1 Thông s mc nc, cao trình h móng cng 64
4.5.2 Ch tiêu c lý t h móng cng 64
4.5.3 Thông s cc c ván thép 64
4.5.4 Thông s cc bê tông ct thép 65
4.5.5 Thông s thanh chng chng 65
4.6. Kt qu tính toán và kim tra n nh 66
4.6.1 Trng hp thi công h móng tr pin, dm ngng 67
4.6.2 Trng hp thi công h móng khoang âu thuyn 73
4.7 Kt lun chng 4 78

4.7.1. i vi khung vây cc c thi công tr pin, dm ngng. 78
4.7.2. i vi khung vây cc c thi công âu thuyn. 78
KT LUN VÀ KIN NGH 79
TÀI LIU THAM KHO 81






DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bng 1.1: Các cng vùng triu tiêu biu Vit Nam n nm 2013 5
Bng 3.1: Tham kho bng  la chn loi máy thích hp 25
Bng 4.1: Thông s chính ca công trình. 54
Bng 4.2: iu kin a cht h móng cng Th B 59
Bng 4.3: Thông s mc nc, cao trình h móng cng 64
Bng 4.4: Ch tiêu c lý t h móng cng 64
Bng 4.5: Thông s
 hình hc cc c ván thép chn. 65
Bng 4.6: Ch tiêu c lý cc c ván thép chn 65
Bng 4.7: Ch tiêu c lý cc bê tông ct thép. 65
Bng 4.8: Thông s hình hc thanh chng chn 66
Bng 4.9: Ch tiêu c lý thanh chng chn 66

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Cu to cng truyn thng 6

Hình 1.2: Cu to cng p tr . 7
Hình 1.3: Cu to p xà lan 8
Hình 1.4: Mt bng thi công cng trên bãi sông 9
Hình 1.5: Mt bng thi công cng trên toàn lòng sông 10
Hình 1.6: Mt bng thi công cng trên mt phn lòng sông 10
Hình 1.7: Cu to ê quây bng t á 11
Hình 1.8: Cu to khung vây t và cc ván g 12
Hình 2.1: Mt s dng cc c ván thép 14
Hình 2.2: Các loi me, móc ni liên ng c. 16
Hình 2.3: Sn xut cán nóng cc c ván thép 16
Hình 2.4: Sn xut cán ngui cc c ván thép 17
Hình 2.5: H móng d án Donphin plaza, T Liêm. 18
Hình 2.6: H móng hm ng b Kim Liên 19

Hình 2.7: H móng cng Bà m – Ô môn Xà No 19
Hình 2.8: Công trình b kè ng Bch ng (Th xã Th Du Mt) 20
Hình 3.1: Kt cu khung vây 1 hàng cc c ván thép. 22
Hình 3.2: Kt cu khung vây 2 hàng cc c ván thép 23
Hình 3.3: Chi tit thit b dn hng óng cc c ván thép. 26
Hình 3.4: S  phân b áp lc t, mômen bin dng 30
ca tng cc c vi các  sâu cm vào trong t khác nhau 30
Hình 3.5: S  xác nh chiu sâu chôn cc c 30
Hình 3.6: S  tính áp lc t và áp lc nc 32
Hình 3.7: Ri rc hu hn………………………………………………………….34
Hình 3.8: S  tính phn t dm ……………………………………………… 34
Hình 3.9: S  1………………………………….
35
Hình 3.10: S  2 ……………………………………………………………….35
Hình 3.11: Phn t dm trên nn àn hi Winkler 37





Hình 3.12: S  tính tính toán cc c ván thép 39

Hình 3.13: Chng gi thanh nén mt nhp 42
Hình 3.14: Chng gi thanh nén nhiu nhp 42
Hình 3.15: S  tính toán thanh chng………………………………………… 43
Hình 3.16: iu kin cân bng thanh nén chu un mt nhp…………………… 43
Hình 3.17: Cân bng ca thanh nén un liên tc nhiu nhp. 45

Hình 3.18: S  tính toán chng tri 47
Hình 3.19: Quan h K

L
– D/H khi ông thi k n c, ϕ 49
Hình 3.20: S  kim tra phun trào áy móng 50
Hình 4.1: Mô hình thy lc cng Th B 57
Hình 4.2: V trí Cng Th B 58
Hình 4.3: Bin pháp thi công h móng tr Pin, dm ngng 61
Hình 4.4: Bin pháp thi công khoang âu thuyn 62
Hình 4.5: S  tính toán h khung vây thi công tr Pin, dm ngng 63
Hình 4.6: S  tính toán khung vây thi công âu thuyn 63
Hình 4.7: Mt ct cc c ván thép i din. 65
Hình 4.8: Mt ct thanh chng i din 66
Hình 4.9: ng ng chuyn v khi bm nc h móng n -9.5 67
Hình 4.10: ng ng chuyn v khi ào h móng n -12.5 68
Hình 4.11: Mômen un ca cc c ván thép khi bm nc h móng n -9.5 68
Hình 4.12: Mômen un ca cc c ván thép khi ào t h móng n -12.5. 69
Hình 4.13: Chuyn v ca h móng khi bm nc h móng n -9.5 69
Hình 4.14: Chuyn v ca h móng khi ào t h móng n -12.5. 70
Hình 4.15: Mt trt nguy him nht khi bm nc h móng n -9.5 70
Hình 4.16: Mt trt nguy him nht khi ào t h móng n -12.5. 71
Hình 4.17: ng ng chuyn v khi bm cát vào gia 2 hàng khung vây. 73
Hình 4.18: ng ng chuyn v khi bm nc  thi công h móng 73
Hình 4.19: Mômen ca cc c ván thép khi bm cát vào gia 2 hàng khung vây .74
Hình 4.20: Mômen ca cc c ván thép khi bm nc  thi công h móng 74




Hình 4.21: Chuyn v khi bm cát vào gia 2 hàng khung vây 75

Hình 4.22: Chuyn v khi bm nc  thi công h móng 75

Hình 4.22: Mt trt nguy him nht khi bm cát vào gia 2 hàng khung vây 76
Hình 4.23: Mt trt nguy him nht khi bm nc  thi công h móng 76


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề tài:
- Trong giai on phát trin công nghip hoá hin i hoá t nc hin nay,
bin i khí hu ã làm cho mc nc bin dâng cao, các nc ven bin
nh nc ta ngày càng phi chú trng ti vic gi ngt và ngn mn ti các
ni vùng trng, vy nên các công trình khu vc ven bin ang c chú
trng u t xây dng. c i
m ca các công trình này là xây dng trên
nn t yu là ph bin, chu tác dng ca nc thu triu, c bit khu vc
ven bin có nhiu kênh rch m ly các ca sông. Các công trình phc v
phát trin kinh t xã hi nh cu cng c ci to, nâng cp xây dng mi
nhiu. Các công trình cu cng xây dng trong khu vc này thng xuyên
chu nh hng ca nc trong sông và thu
triu.
- Ngày nay, công ngh xây dng cng c phát trin rt nhanh, có th thi
công c trong iu kin di nc mà không cn h móng khô ráo, xong
phn ln các công trình cng vùng triu u phi thi công ti ch, tc là thi
công h móng trong iu kin khô ráo, công vic rt khó khn i vi các
công trình  ca sông bi mc nc sông ln, iu kin a cht yu, m
t
bng thi công cht hp bi không th ào kênh dn dòng. Do vy vic
nghiên cu gii pháp thi công h móng khô ráo là rt quan trng và cp
thit nhng phi m bo tha mãn iu kin v k thut, kinh t và thi
công nhanh nht.

2. Mục đích của đề tài.
- Nghiên cu la chn gii pháp ng dng cc c ván thép thay cho bin
pháp truyn thng trong thi công h móng cng vùng triu.
- ng dng khung vây cc c ván thép vào thi công h móng cng vùng
triu.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.
3.1. Cách tiếp cận

2

- Thu thp s liu các công ngh thi công xây dng cng vùng triu ngày
nay, và các phng pháp thi công cng vùng triu truyn thng.
- Thu thp tài liu liên quan t mng internet và các ngun khác.
-  xut gii pháp bo v h móng cng vùng triu bng khung vây cc c
ván thép.
3.2 Phương pháp nghiên cứu.
- Phân tích bin pháp thi công cc c ván thép trong thi công h cng vùng
triu thc t ã thi công  l
a chn kt cu cc c ván thép .
- Nghiên cu lý thuyt tính toán cc c ván thép bo v h móng.
- S dng phn mm tính toán thit k cc c ván thép bo v h móng cng.
4. Kết quả đạt được.
- a ra kt cu khung vây cc c ván thép m bo n nh trong quá trình
thi công cng vùng triu.
- a ra các bin pháp và gii pháp thi công cc c
 ván thép.

3

Chương 1

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH CỐNG VÙNG TRIỀU

1.1. Khái niệm chung về cống vùng triều.
1.1.1 Khái niệm.
Cng vùng triu là công trình thy li cp thoát nc c xây dng  h lu
các ca sông ven bin.
1.1.2 Đặc điểm.
Cng c xây dng  h lu, ca sông tip giáp vi bin nên chu nh hng
bi a cht yu, thy triu và mc nc dâng.
1.1.3 Mụ
c đích xây dựng.
Ngày nay, vi s bin i khí hu làm cho ngun nc ngày càng cn kit, nc
bin dâng cng vi vic các nc  thng ngun các con sông phát trin kinh t
ngày càng mnh, s dùng ht ngun nc u ngun làm cho ng bng ven bin s
thiu nc ngt trm trng. Vy nên cp thit cn xây dng các công trình ngn
sông  các ca sông trong ó có c
ng vùng triu, vi mc ích xây dng:
• Ngn mn, gi ngt không cho nc thy triu dâng vào ng rung.
• Cp ngun nc ti cho nông nghip và công nghip.
• Tiêu thoát l trong l chính v.
• Ngn xâm nhp mn vào ni thành các thành ph ng bng sông cu long.
1.2. Sự phát triển và tình hình xây dựng cống vùng triều ở nước ta.
1.2.1. Đặc điểm vùng cử
a sông nước ta.
• Nc ta là nc có ng b bin kéo dài vi hn 3260km kéo dài t Móng
Cái ti Hà Tiên, vy nên a hình b bin rt phc tp không bng phng ch
cao ch thp, có nhiu sông ngòi ct ngang, c khong 20km có mt con sông
• c im b bin nc ta phn ln là b bin cát và bùn. B bin cát thng
xut hin  min Trung có nhng ni có
n, i cát rt ln và cao vi  dc t

1/5-1/500. Còn trong b bùn thng xut hin  các vùng có ca sông ln mang
nhiu phù xa nh vùng sông Hng, ng bng sông Cu Long có  dc t 1/5-

4

1/2000. Bên cnh ó ri rác cng có b bin là á, cui si hay nhng vùng b
bin có sét cao, c bit vùng có b bng á cui dài hàng trm cây s c
sóng và dòng chy sp xp thành nhiu bc nh b bin bc xã Bình Thnh,
huyn Tuy Phong, tnh Bình Thun
• Thy triu.
Thy triu  vùng bin ven b Vit Nam rt phong phú và 
a dng, bao gm
c 4 kiu thy triu chính ca th gii: Nht triu, nht triu không u, bán nht
triu không u, bán nht triu.
Theo GS. Nguyn Ngc Thy  Vit Nam có bn loi thy triu truyn vào
sông nh sau:
- Thy triu có biên  ln truyn rt sâu vào ng bng ln ó là ng bng
sông Cu Long. Sóng triu truyn khá nhanh trung bình khong
15÷20km/h. Dòng triu hot ng cách bin 50-100km, lu tc có th t
0,75÷2,0m/s
- Thy triu có biên  ln truyn khá sâu vào ng bng ó là ng bng
sông Hng và sông Thái Bình gm nhiu hng truyn khác nhau. Dòng
triu hot ng trong khong 150÷180km, lu tc dòng chính t 1÷2m/s.
- Thy triu truyn vào mt s ng bng nh ca Vit Nam vi ít ca vào
và gii hn truyn v
a phi nm  min Trung: sông Mã, sông Chu….
- Thy triu truyn vào mt s sông có  dc ln khong cách rt hn ch 
các núi giáp bin min Bc và min Trung Vit Nam.

1.2.2. Sự phát triển và tình hình xây dựng cống vùng triều ở nước ta.

• Trong giai on hin nay, nc ta tp trung công nghip hóa, hin i hóa
t nc: trc tiên cn pháp trin nông nghip  tránh tình tr
ng thiu ói, và
các công trình thy li c xây dng  phc v cho nông nghip, trong ó
cng ngn mn ngày càng nhiu, quy mô khác nhau do công ngh thi công phát
trin nhanh  trong nc và trên th gii .

5

• Vi khí hu ngày càng khc nghit, nhit  tng cao làm bng tan chy dn
ti mc nc bin tng lên, trong khi  nc ta c bit là ng bng sông Cu
Long thng b triu cng dâng cao làm ngp lt, do vy cp thit cn xây
dng h thng cng vùng triu  ngn mn và chng triu cng vào thành
ph,
ng rung.
• Mt s công trình tiêu biu cng vùng ã c xây dng n nay.
Bảng 1.1: Các cống vùng triều tiêu biểu Việt Nam đến năm 2013
TT Tên Công trình Quy mô Nhiệm vụ
Địa điểm
xây dựng
Năm xd-
hoàn
thành
1
Cng ngn mn
gi ngt Tho
Long
15khoang x31m - Kim soát l, ngn mn,
cp nc, ci to phù xa
Huyn Phú Vang -

Tha thiên Hu
2001-2007
2
Cng ò im 16khoang x 8m - Ngn mn gi ngt, cp
nc ti
Huyn Thch Hà –
Hà Tnh
2004-2007
3
Cng kim soát
Triu Nhiêu Lc
2khoangx22,5m
2khoangx6,5m
- Kim soát l, ngn mn,
gi ngt
TP.H Chí Minh 2010-2012
4
Cng vùng Ô
Môn – Xà No
10 cng - Kim soát l, ngn mn,
gi ngt cp nc sinh
hot
Hu Giang, Kiên
Giang, Cn Th
2012-
5
Cng Th B 4 khoang cng
- Âu thuyn
- Kim soát l, ngn mn,
gi ngt cp nc sinh

hot
Long An 2011-2014
6
Cng Kinh L - Kim soát l, ngn mn,
gi ngt cp nc sinh
hot
TP.H Chí Minh 2011-2014
7
Cng Mng
Chui
- Kim soát l, ngn mn,
gi ngt cp nc sinh
hot
TP.H Chí Minh 2011-2014
8
Công Trình
Kim Soát Nc
Triu Cu Bông
B = 10m - Kim soát l, ngn mn,
gi ngt cp nc sinh
hot
TP.H Chí Minh 2003-2007
9
Công Trình
Kim Soát Nc
Triu Bình Triu
B = 20m - Kim soát l, ngn mn,
gi ngt cp nc sinh
hot
TP.H Chí Minh 2003-2007

10 Công Trình
Kim Soát Nc
Triu Bình Li
B = 20m - Kim soát l, ngn mn,
gi ngt cp nc sinh
hot
TP.H Chí Minh 2003-2007


6

1.3. Công nghệ xây dựng cống vùng triều.
1.3.1. Xây dựng cống theo công nghệ truyền thống.
Trc khi có công ngh thi công xây dng cng hin i nh cng tr , hay
cng p xà lan, thì cng theo công ngh truyn thng ã c áp dng ch yu,
vi các c im:
1.3.1.1. Cấu tạo
Gm: Bn áy dày 0.5-:-1.5m, tr pin, kt c
u tiêu nng, ca van, mang
cng, cu công tác, cu giao thông.

Hình 1.1: Cấu tạo cống truyền thống
1.3.1.2. Nguyên lý làm việc
- n nh chu lc ngang (chng trt và chng lt) bng trng lng bn
thân
- Chng thm: theo ng vin ngang gia áy và nn.
- Chng xói h lu bng kt cu ni tip tiêu nng.
1.3.1.3. Điều kiện thi công
Làm ê quây trong lòng sông  thi công cng trong h móng khô ráo.
1.3.1.4. Ưu điểm:

Thi công n gin, d dàng kim soát trong thi công.
1.3.1.5. Nhược điểm.
- Khi lng thi công ln.
- Mt bng thi công rng, n bù gii phóng mt bng.
- nh hng môi trng, thi gian thi công lâu.

7


1.3.2. Công nghệ cống đập trụ đỡ.
1.3.2.1 Cấu tạo.
Gm tr chu lc, dm  van, khung vây chng thm, thm á chng xói
phía h lu, ca van, mang cng, và cu công tác có th kt hp làm cu giao
thô ng.

Hình 1.2: Cấu tạo cống đập trụ đỡ.
1.3.2.2 Nguyên lý làm việc của cống.
- n nh chu lc ngang (chng trt, chng lt) bng tng tr c lp
trên h cc ngàm sâu vào trong t nn (cc óng hoc cc khoan nhi).
- n nh chng thm.
Theo ng vin thng ng bng h c thm (c BTCT ho
c c thép).
- n nh chng xói.
M rng khu  cng  có lu tc sau cng nh hn lu tc xói cho
phép ca nn, ch cn gia c bng thm á.
1.3.2.3 Điều kiện thi công.
- Thi công cng trong lòng chy gia sông.
1.3.2.4 Ưu điểm:
- Giá thành gim 30% so vi thi công cng truyn thng cùng nhim v.
- Không ph

 thuc ch  thy vn nên thi gian thi công rút ngn.
- Thi công c trên trên sông rng và sâu

8

1.3.2.5 Nhược điểm.
- Mt bng thi công cht hp.
1.3.3. Công nghệ đập xà lan.
1.3.3.1 Cấu tạo
- p xà lan hp mà áy và tr pin u là hp rng  di ri và ánh m
- p xà lan bn dm mà loi mà áy và tr pin u bn dm cùng vi hai
bn mt thng h lu cu to thành h
p ni  di chuyn  ánh m
các b phn khác nh p tr .

Hình 1.3: Cấu tạo đập xà lan
1.3.3.2 Nguyên lý làm việc.
- n nh lún: Gim trng lng cng tác dng lên nn.
- n nh chng trt: Bng ng vin ngang gia bn áy và t nn.
- n nh chng xói: M rng khu  cng  lu tc sau cng nh hn
lu tc xói cho phép ca t nn.
1.3.3.3
Điều kiện thi công.
Cng c úc trên cn sau ó lai dt n v trí xây dng và ánh chìm.
1.3.3.4 Ưu điểm:
- Giá thành gim 60% so vi thi công cng truyn thng cùng nhim v.
- Không ph thuc ch  thy vn nên thi gian thi công rút ngn.
- Ch to và lp ghép theo tính cht công nghip.
1.3.3.5 Nhược điểm.

9

- Phi lai dt t v trí xây dng ti v trí xây dng cng
- ánh chìm cng cn có bin pháp nh v chính xác .

1.4. Một số biện pháp thi công cống vùng triều truyền thống.
• Do c thù cng vùng triu thi công di mc nc thy triu do ó nht
thit phi phi to vòng vây tm  ng thi va ng
n nc, ào t h
móng và hút nc trong h móng trong quá trình thi công. Vòng vây phi
m bo thu hp ti mc ti thiu  tránh cho lu tc dòng chy tng lên
t ngt quá nhiu làm xói mòn áy sông và st l chân vòng vây ng thi
gây cn tr cho giao thông ng thy.
• c im na là vùng ca sông thng có bi lng cát và bùn có chiu dày
ln nên trong quá trình thi công h móng thng xy ra tình trng thm nc
vào h móng, nên cn chn bin pháp thi công cho h móng là khô ráo nht.
• V iu kin thi công vùng triu phc tp hn rt nhiu khi thi công trên cn
cng nh thi công trên lòng sông nh: khâu o c, nh v công trình,
phng án vn chuyn vt liu trang thit b, nhân lc  thi công vòng vây,
h móng. Ni dung và cách t chc thi công h móng vì vy cng phc tp
hn nhiu, cn phi tính toán các bi
n pháp thi công h móng khác nhau 
m bo yêu cu k thut và kinh t.
• Mt s bin pháp thi công h móng cng vùng triu c áp dng:
1.4.1. Các biện pháp thi công cống vùng triều.
1.4.1.1. Xây dựng cống trên bãi sông tại vị trí dòng sông cong.
§Ëp ng¨n s«ng
S«ng
Th−îng l−u
Cèng

H¹ l−u

Hình 1.4: Mặt bằng thi công cống trên bãi sông

10

ào h móng cng và xây dng cng trên bãi sông, dn dòng thi công qua
dòng sông c nên không anh hng ti quá trình thi công cng, sau khi hoàn
thin cng tin hành ào kênh dn thng h lu cng và p p ngn sông
sông c li, bin pháp này thng làm trong on sông cong.
1.4.1.2. Xây dựng cống trên toàn lòng sông.

Kªnh dÉn dßng
§ª quai th−îng l−u
§ª quai h¹ l−u
Cèng
S«ng
S«ng

Hình 1.5: Mặt bằng thi công cống trên toàn lòng sông.
Cách này thng áp dng cho dòng sông thng mt bng thi công rng 
m bo cho thi công ào kênh dn dòng bên phía b sông sau ó tin hành
p ê quai thng h lu khu vc xây dng cng. Sau khi thi cng cng
xong tin hành phá d ê quai thi công  dòng chy qua cng hoàn thin và
lp kênh dn dòng.
1.4.1.3. Xây dựng cống trên một phần lòng sông.
Bin pháp này thng áp dng cho xây dng cng t
i v trí lòng sông không
sâu và lòng sông rng: tin hành p ê quai dc sông và dn dòng qua phn
sông còn li, xây dng cng trong lòng ê quai, sau khi thi công xong thì p ê

quai phn sông còn li và dn dòng thi công qua phn cng ã thi công xong.
§ª quai
S«ng
Hè mãng cèng

Hình 1.6: Mặt bằng thi công cống trên một phần lòng sông.

11

1.4.2. Các kết cấu làm đê quây ngăn nước.
1.4.2.1. Đê quai bằng đất đá hỗn hợp.
ây là loi vòng vây n gin nht và ph bin khi thi công h móng cng.
- Trong trng hp khi h móng cng vùng triu thi công  ni có mc nc
không sâu lm (h < 2m-:-3m), lu tc dòng chy không ln(v<0.5m/s), song
nc không mnh thng s dng vòng vây t hoc bao ti 
t cu to khép
kín c bn phía. Mt ct ngang ca vòng vây t có dng hình thang mái dc
phía ngoài thng 1:2 n 1:3, phía trong thay i t 1:1 n 1:1.5, tùy theo a
cht, ng thi chân cách móng h móng ln hn 1.0m, trong trng hp phía
ngoài vòng vây lu tc dòng chy ln có th gia c thêm bng p lp á hc,
bao ti t hoc xp r á phía di chân  n nh mái p vòng vây.
- Trong tr
ng hp thi công h móng cng vùng triu mc nc triu ln và
h móng cng rng thì s dng phng pháp p t á hn hp kt hp vi lõi
bng t sét hoc cc ván  ngn nc thm qua


Hình 1.7: Cấu tạo đê quây bằng đất đá
1. t á hn hp 2. Tng chng thm (lõi sét)
- Phương pháp này có ưu điểm: là tn dng vt liu a phng, và c áp

dng công trình nh và gn b.
- Nhưng nhược điểm: là thi công lâu, nhân lc, máy móc nhiu, ch thi công
c khi mc nc thy triu xung và di
n tích ln chim dòng chy ln
trong trng hp thi công  ca sông.

1.4.2.2. Khung vây đất và cọc ván gỗ.

12

Khung vây này dùng vi mc nc không quá 3m, lu tc dòng chy t
0,5m/s n 1,5m/s, có th dùng mt ván g c 2 lp trong và ngoài, nh vy khi
lng t p và  thu hp lòng dòng chy gim so phng án p t và p t
á hn hp,


Hình 1.8: Cấu tạo khung vây đất và cọc ván gỗ
1. t p 2. Cc ván g
- Phương pháp này có ưu điểm: là tn dng vt liu a phng, và c áp
dng công trình trc nh và gn b.
- Nhưng nhược điểm: là thi công lâu, không thi công ni lòng sâu và lu tc
ln, vt liu t do dung cc ván g.

13

Chương 2
TỔNG QUAN ỨNG DỤNG CỌC CỪ
VÁN THÉP TRONG XÂY DỰNG

2.1 Sự ra đời, hình thành và phát triển của cọc cừ thép trong xây dựng.
2.1.1 Sự ra đời và hình thành.
• Cc ván thép c s dng ln u tiên vào nm 1908 ti M trong d án
Black RockHarbour, tuy nhiên trc ó ngi Ý ã s dng khung vây cc bn
bng g  làm khung vây khi thi công móng m tr cu trong nc. Bên cnh g
và thép, cc bn cng có th c ch to t nhôm, t
 bê tông ng lc trc. Tuy
nhiên vi nhng u im vt tri, cc ván thép vn chim t l cao trong nhu cu
s dng.
• Cho n nay cc ván thép c sn xut vi nhiu hình dng, kích thc
khác nhau vi các c tính v kh nng chu lc ngày càng c ci thin.
Ngoài cc ván thép có mt ct ngang dng ch U, Z thông thng còn có loi mt
c
t ngang Omega (), dng tm phng (straight web) cho các kt cu khung
vây tròn khép kín, dng hp (box pile) c cu thành bi 2 cc U hoc 4 cc Z
hàn vi nhau. Tùy theo mc  ti trng tác dng mà khung vây có th ch dùng
cc ván thép hoc kt hp s dng cc ván thép vi cc ng thép (steel pipe pile)
hoc cc thép hình H (King pile) nhm tng kh nng chu mômen un.

2.1.2 Sự phát triển của cọc ván thép
2.1.2.1 Sự
phát triển của cọc ván thép trên thế giới.
Công ngh cc ván thép  Nht Bn c bt u t vic s dng cc ván
thép trong các công trình khung vây t ca toà nhà Misui nm 1930. Sau ó 
khôi phc sau ho hon trong trn ng t “Great Kanto” nm 1923, mt s lng
ln cc ván thép t các nc trên th gii ã c nhp vào  khôi phc các công
trình cng, sông mt cách nhanh chóng, m ra m
t thi k mi ca công ngh cc
ván thép. Nhân dp này t sau nm 1925, hàng nm có t 3 n 4 vn tn cc ván

14

thép c nhp vào. Khi lng cc ván thép nhp vào tip tc tng nhanh n nm
th 5 nm SHOWA nhng n nm 1931 do nh hng ca tình trng suy thoái
kinh t ln mà khi lng cc ván thép nhp vào gim i mnh m.
Nm 1929 công ty thép Yahata ca Chính ph Nht ã thành công trong vic
quc sn hoá cc ván thép và nm 1931 ln u tiên cán và bán ra c
2500tn c
c ván thép h Lakawana, t ó tr i vic nhp khu cc ván thép gn
nh là không có. Do nhn thy nhng u im ni bt ca cc ván thép, nm 1931
Nht Bn bt u sn xut trong nc ti Hãng “Public Yahata Steel”. S phát trin
công ngh và s dng cc ván thép sau ó rt nhanh chóng không nhng  Nht
Bn mà còn  nhiu nc khác,  nhiu loi công trình khác nhau: công trình giao
thông, công trình cng, bn tàu, công trình sông,…
Lch s ca cc ván thép  Nht Bn:
 1931: Bt u sn xut cc ván thép hình ch U ”Kiu SPII”
 1955: Bt u sn xut cc ván thép hình ng thng “SP-F”
 1959: Bt u sn xut cc ván thép hình ch z “Z-45”
 1960: Bt u sn xut cc ván thép hình ch U (dng Laruzen) “SP…”

 1967: Thành lp Tiêu chun JIS: JIS A5528: 1967
 1987: Ngng sn xut cc ván hình ch U dng Lakawana
 1997: Ngng sn xut cc ván thép hình ch Z.
 1997: Bt u sn xut cc ván thép c ln hình ch U vi chiu rng có
hiu là 600mm
 2000: Sa i li Tiêu chun JIS thành tiêu chun “JIS A5523:2000. Cc ván
thép cán nóng dùng cho hàn”
Hin nay, hình dng cc ván thép c sn xut ra là hình ch U, Z, H,  hay
hình ng thng, hình tròn ….

Hình 2.1: Một số dạng cọc cừ ván thép

15

2.1.2.2 Sự phát triển của cọc cừ ván thép ở Việt Nam.
Trên th gii ã ng dng cc c ván thép t lâu nhng mãi n nhng nm
1990 Vit Nam mi thc s tip cn vi c ván thép, tuy nhiên do giá thành và
yêu cu k thut cao nên n nhng nm 2000 thì Vit Nam mi nhp ca các
nc trên th gii và bt u sn xu
t  phc v thi công các công trình phc
tp khó khn nh nhà cao tng có h móng sâu ni a hình cht hp, các công
trình giao thông nh m tr cu, hay các công trình thy li nh làm ê quây thi
công cng, p…

2.2 Ưu điểm
Cc c ván thép c làm bng thép nên các u im d nhn thy nht là:
- Kh nng chu ng sut ng khá cao (trong quá trình thi công cng nh s
dng).
- Kh nng chu lc áp lc ln.
- Cc c ván thép có th ni bng nhiu mi ni bng hàn hoc bng bulông

nhm gia tng chiu dài khi h móng sâu.
- Có th s dng c nhiu ln, thi công d dang nên hiu qu kinh t cao.

2.3 Nhược điểm
Do làm bng thép nên cc c ván thép có tính n mòn cao trong môi trng
làm vic (khi s
 dng chúng trong các công trình vnh cu. Tuy nhiên nhc
im này hin nay hoàn toàn có th khc phc bng các phng pháp bo v
nh sn ph chng n mòn, m km, chng n mòn in hóa hoc có th s
dng loi cc ván thép c ch to t loi thép c bit có tính chng n mòn
cao. Ngoài ra, mc  n mòn ca cc ván thép theo thi gian trong các môi
trng khác nhau c
ng ã c nghiên cu và ghi nhn li. Theo ó, tùy thuc
vào thi gian phc v ca công trình c quy nh trc, ngi thit k có th
chn c loi cc ván thép vi  dày phù hp ã xét n s n mòn này.


16

2.4 Chế tạo
• Cc c ván thép là mt cu kin xây dng dng tm (ván) c cán (nóng
hoc ngui) vi h rãnh khoá liên ng  phn rìa c. Rãnh khoá liên ng cho
phép các cây c c lp liên kt vi nhau hình thành mt mt khung vây khép
kín ngn chng t và nc. Cc ván thép c sn xut d dàng cho vic vn
chuyn, trong nhiu trng hp mang l
i hiu qu cho ch u t mt gii pháp
nhanh chóng, dài lâu vi tui th vt liu cao.

Hình 2.2: Các loại me, móc nối liên động cừ.
• Hin nay cc ván thép c ch to theo hai phng pháp khác nhau:

phng pháp cán nóng và phng pháp dp ngui.

2.4.1. Trong phương pháp cán nóng


Hình 2.3: Sản xuất cán nóng cọc cừ ván thép.
Mt khi thép nóng chy ban u (có dng nh khi lp phng) s c di
chuyn qua mt lot các máy cán  dn dn tr thành dng cc ván thép,