công nghệ thi công Bottom up

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
CÔNG NGHỆ “BOTTOM UP” TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG TẦNG HẦM
I. Phần mở đầu
Nhà cao tầng thường có một vài tầng hầm để làm tầng kĩ thuật, chứa đựng máy
móc thiết bị, hệ thống kĩ thuật và xử lý như: bể nước thô, hệ thống bơm nước, thiết
bị lọc, bể nước sạch hệ thống bể chứa phế thải và xử lý, hệ thống biến áp và tủ điều
khiển, tủ phân phối điện. Ngoài ra, còn làm kho chứa hàng hóa, vật liệu và gara ô
tô. Về góc độ chịu lực tầng hầm giúp công trình đỡ bớt tải nền đất phía trên đưa
trọng tâm công trình thấp xuống, giúp công trình chịu lực ngang của gió, bão, động
đất tốt hơn. Tuy nhiên việc thi công tầng hầm nói riêng và phần ngầm nói chung
thường rất khó khăn và là thách thức đối với nhiều nhà thầu. Mỗi công trình đều có
những đặc diềm riêng về cấu tạo nền đất, mặt cắt địa chất, chiều cao mực nước
ngầm nên không thể chỉ sử dụng kinh nghiệm mà đòi hòi cần có hiểu biết đầy đủ
về khoa học và công nghệ mới đáp ứng được yêu cầu xây dựng của công trình.
Như chúng ta đã biết, các phương pháp thi công phần ngầm truyền thống
thường dùng tường chắn và hệ thanh chống để dào đất và thi công phần ngầm công
trình từ dưới lên mà đại diện của các phương pháp này là: Phương pháp sử dụng
tường chắn bằng ván cừ thép (Sheel piles) và hệ thống thanh chống (Bracing
System); Phương pháp sử dụng tường chăn Ba rét và hệ thống neo trong đất
(Anchors). Các phương pháp này bên cạnh một số ưu điểm thì bộc lộ nhiều nhược
điểm cơ bản là tốn kém về kinh tế tiến độ thi công chậm và độ chính xác kém.
Công nghệ thi công tầng hầm 'TOP-DOWN' là công nghệ tiên tiến hiện nay.
Trong công nghệ này người ta thi công các tầng hầm từ trên xuống (TOP-DOWN).
Có nghĩa là người ta thi công kết cấu sàn tầng trệt trước rồi đào đất và thi công
tầng ngầm thứ nhất và cứ như vậy tiếp tục các tầng hầm khác, đến tầng ngầm cuối
cùng người ta thi công cùng với đài cọc và hệ thống dầm móng. Công nghệ thi
công tầng hàm "TOP-DOWN" dựa trên cơ sở săn có của tường vách cứng
(Diaphagm Wall) với công nghệ tường Ba rét, sử dụng các sàn tầng trệt và các tầng
hầm làm hệ thống chống đỡ tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công
dầm từ trên xuống dưới.
“Bottom Up” có nghĩa là vẫn thi công tầng hầm y như phương pháp ‘Top

Down’ vậy, nhưng có 1 cái khác là trong khi thi công tầng hầm thì vẫn thi công kết
cấu bên trên. Vì thế mà nó đẩy tiến độ công trình của chúng ta lên rất nhiều. Một
con số thực tế cho thấy, thông thường tốc độ xây dựng bên trên gấp 1,5 lần tốc độ
xây dựng bên dưới. Có nghĩa là nếu chúng ta làm được 3 tầng hầm thì bên trên đã
là được 5 tầng; 6 tầng hầm thì bên trên đã hoàn thành 10 tầng. Đó là một điều rất
ấn tượng.
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
1
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
Công nghệ thi công tầng hầm trải qua thời gian đã có những bước tiến khá rõ
rệt.
Ban đầu khi làm tầng hầm thì chúng ta chỉ đơn giản là đào một hố đào hở sâu
bằng chiều cao tầng hầm mà chúng ta cần làm, nhưng chúng có nhược điểm là diện
tích đào đắp quá lớn, không thi công được sâu. Nói chung hoàn toàn không khả thi
lắm cho việc xây dựng tầng hầm. Vì mấu chốt của vấn đề thi công tầng hầm là
chúng ta phải giải quyết các vấn đề về hố móng sâu, đây là một việc vô cùng phức
tạp, đòi hỏi người kỹ sư thiết kế cũng như thi công phải có nhiều kinh nghiệm.
Và một kỷ nguyên xây dựng tầng hầm đã ra đời, đó chính là sự ra đời của
"Tường chắn đất" (Diaphgram wall), nó đã giải quyết gần như trọn vẹn những vấn
đề của chúng ta về hố móng sâu.
Công nghệ thi công tầng hầm "Bottom Up” có những ưu điểm sau:
- Không cần dùng hệ thống chống tạm (Bracsing System) để chống đỡ vách
tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm. Hệ thanh
chống tạm này thường rất phức tạp vướng không gian thi công và rất tốn kém.
- Không tốn kém hệ thống giáo chống, coppha cho kết cấu dầm sàn tầng
hầm vì thường thi công ngay trên mặt đất.
- Khi thi công các tầng hầm đã có sẵn tầng trệt, nên giảm ảnh hưởng xấu
của thời tiết.
- Tiến đó thi công nhanh, thi công đồng thời các tầng hầm và kết cấu phần
thân.

II. Nội dung của Phương pháp “Bottom up”
1. Một số vấn đề kĩ thuật cần thiết trong thi công tầng bầm theo phương pháp
"Bottom up”
1.1. Cốt thép đỡ tạm: Khi thi công tầng hầm theo phương pháp “Bottom up”
phải sử dụng các cột thép để đỡ các sàn tầng hầm và nếu thi công kết cấu phần
thân đồng thời với thi công tầng hầm thì các cột thép chống tạm này phải chịu
được thêm cả 2 sàn tầng 1 và tầng 2 nữa. Số lượng các sàn mà cột thép chống
tạm cần phải đỡ sẽ được lấy theo tiến độ thi công phần thân nhà.
Các cột thép đỡ tạm sau này sẽ được nhồi và bọc bê tông trở thành những cột
chịu lực của công trình. Việc tính toán các cột này sẽ theo những phương pháp
tinh toán và quy định riêng. Trong thực tế người ta dùng thép I có gia cường
thép góc hoặc ống thép với khả năng chịu lực từ 200 - 1000 tấn.
Các cột thép đỡ tạm phải được đặt đúng vào vị trí các cột chịu lực của công
trình và thường được cắm sẵn vào các cọc khoan nhồi từ khi thi công cọc khoan
nhồi.
1.2. Bê tông Do yêu cầu thi công liên tục, phải tháo ván khuôn sớm để tiến
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
2
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
hành đào đất thi công tiếp tục phần dưới, nên cần dùng phụ gia để giúp bê tông
nhanh chóng đạt được cường độ yêu cầu trong mót thời gian ngăn. Có thể sử
dụng các phương pháp sau:
- Sử dụng phụ gia hóa dẻo, siêu dẻo giảm tỉ lệ nước nhưng vẫn giữ nguyên độ
sụt yêu cầu làm tăng cường độ của bê tông.
- Sử dụng các phụ gia tăng trưởng cường độ nhanh, có thế đạt trên 90% cường
độ thiết kế trong vòng 7 ngày.
Khi thi công cột và vách cứng, cần phải dùng bê tông có phụ gia trương nở để vá
các đầu cột, đầu lõi nơi tiếp giáp với dầm sàn. Phụ gia trương nở nên sử dụng loại
khoáng, khi tương tác với nước xi măng tạo ra các cấu tử nở
CaOAl2O33CaSo4(31-32)H2O. Hàm lượng phụ gia trương nở thường được sử

dụng là từ 5 - 15% của lượng xi măng, không nên dùng bột nhóm hoặc các chất
sinh khí để làm bê tông trương nở bới chúng gây ăn mòn cốt thép.
Bê tông sàn nơi tiếp giáp với tường tầng hầm nơi có thép chờ vả ở sàn đáy phải
được chống thấm bằng những phương pháp hữu hiệu, việc sửa chữa những chỗ bị
rò rỉ, thấm sau khi đã thi công bê tông là rất khó khăn và tốn kém.
1.3. Hạ mực nước ngấm để thi công các tầng hầm: Khi thi công các tầng hầm bằng
phương pháp “Bottom up” thường gặp nước ngầm gây khó khăn rất nhiều cho việc
thi công, thông thường người ta phải kết hợp cả hai phương pháp là hạ mực nước
ngầm bằng ống kim lọc và hệ thống thoát nước bề mặt gồm các mương tích nước.
hố thu nước và máy bơm. Việc thiết kế các hệ thống hạ mực nước ngầm và thoát
nước này phải được tính toán riêng cho từng độ sâu thi công theo từng giai đoạn.
Top Down có nghĩa là các bạn thi công tầng hầm từ trên xuống dưới.
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
3
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
2. Quy trình của Phương pháp “Bottom up”
2.1. Cũng như PP Top Down, công việc đầu tiên là tiến hành thi công hệ thống
tường vây Barret, và đây chính là thiết bị thi công tường vây quen thuộc:
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
4
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Đây chính là cốt thép của cọc Barret, nhưng hãy chú ý chỗ giữa lồng thép, có một
miếng mốp màu trắng. Tác dụng của nó là gì vậy?
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
5
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Đây là một giải pháp rất hay của các KS người Nga, nó là giải pháp liên kết giữa
sàn tầng hầm và tường vây.
- Thông thường ở những vị trí đó chúng ta đặt thép sẵn bên trong, khi thi công sàn
thì chúng ta đập bỏ phần bê tông tường vây ra, bẻ quặt thép ra, nối với cốt thép sàn

và đổ bê tông. Nhưng biện pháp này có một nhược điểm đó là việc bẻ thép ra vô
như vậy sẽ ảnh hưởng tới cường độ của thép rất nhiều. Để khắc phục tình trạng đó
thì người ta lại nghĩ ra một phương pháp khác đó là cứ đổ toàn bộ, khi thi công sàn
thì chúng ta khoan tường vây, đưa thép sàn vào lỗ khoan đó, phun sika hay bê tông
cường độ cao cùng với phụ gia trương nở vào. Nói chung thì khá hơn phương pháp
ban đầu nhưng nó lại khó khăn trong thi công, vì khoan tường vây mà kéo thép vào
trong đâu phải chuyện đùa. Chính vì vậy mà các KS người Nga đã dùng miếng
mốp (xốp) đó, khi thi công tường barret thì chúng ta cứ đổ BT bình thường, khi
làm sàn thi tới vị trí đó chúng ta moi miếng xốp ra, thế là chúng ta có chỗ để luồn
thép vào liên kết với tường vây rồi. Rất đơn giản mà hiệu quả . Chúng ta nên nhớ
kỹ một điều, Bê tông chèn vào phải là Bê tông có cường độ cao hơn, và phải kèm
phụ gia trương nở.
2.2. Sau khi thi công xong hệ thống tường vây thì đến việc thi công hệ thống
cọc khoan nhồi cho công trình (tùy vào thiết kế, cũng có thể dùng cọc barret làm
móng cho công trình).
a. Thi công hệ thống cọc khoan nhồi:
- Công tác chuẩn bị
- Công tác định vị tim cọc
-
Công tác hạ ống vách khoan và dung dịch Bentonite
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
6
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Xác nhận độ sâu hố khoan và xử lý lắng cặn đáy hố khoan
- Công tác chuẩn bị và hạ lồng thép
- Lắp ống đổ bê tông
- Công tác đổ bê tông và rút ống thép
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
7
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM

- Kiểm tra và nghiệm thu chất lượng cọc
2.3. Hệ thống cột chống
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
8
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Gần như nó là "sợi chỉ đỏ" xuyên suốt trong suốt quá trình xây dựng tầng hầm
bằng PP Top Down hay Bottom Up, đó là hệ thống cột chống (king post). Nó được
thi công cùng lúc với cọc khoan nhồi. nó được cắm vào cọc khoan nhồi 1 đoạn, nó
có tác dụng là cột chống tạm cho các sàn tầng hầm của chúng ta trong quá trình thi
công, vì lúc thi công sàn tầng hầm, chúng ta chưa thể làm cột cho chúng được, tất
cả phải nhờ các cột chống tạm này gánh hết.
.
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
9
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Cấu tạo bên trong King Post, ở đây người ta dùng ống thép nhồi Bê tông để làm
cột chống tạm, ngoài ra chúng ta cũng có thể dùng thép hình, tùy thuộc vào tải
trọng mà King Post phải chịu.

HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
10
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Có thể thấy rất rõ là ống thép được nối vô lồng thép của cọc khoan nhồi một
đoạn, đây chính là đoạn ngàm của King Post trong cọc khoan nhồi. .
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
11
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- King post được hạ xuống, và đang được treo trên trên ống vách của cọc khoan
nhồi
- Kiểm tra độ thẳng đứng của King Post

HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
12
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Đổ BT cho cọc khoan nhồi và King Post.
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
13
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
Một King Post đã được hoàn chỉnh
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
14
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
15
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
2.4. Thi công sàn tầng hầm
Sau khi thi công xong hệ thống cột chống tạm, thì bắt đầu thi công sàn tầng
hầm, sàn này đổ ngay trên mặt đất mà ko cần dùng copha. Đây chính là ưu điểm, vì
chúng ta thi công sàn mà không cần dùng copha và giáo chống, tiết kiệm được chi
phí rất nhiều, mà còn nhanh nữa. Nhưng các bạn phải lưu ý rằng, do chúng ta dùng
mặt đất làm copha cho sàn nên chúng ta phải đầm nén đất thật tốt, tạo cho nó một
mặt phẳng, tránh hiện tượng khi đổ Bt thì đất bị trồi sụt, dẫn đến chất lượng bề mặt
BT sàn của chúng ta kém. Và một điều nữa, đó là không nên dùng copha trong
trường hợp này, chỉ nên lót giấy cho mặt đáy thôi, copha chỉ làm thành cho sàn,
chứ không nên làm cho đáy, vì vừa hao tốn mà lại sai nguyên tắc an toàn, nếu dùng
ván cho copha đáy, khi chúng ta đào xuống phía dưới, copha này sẽ rớt xuống đầu
công nhân, gây ra tai nạn rất nguy hiểm. Xem hình sau chúng ta sẽ hiểu rõ.
Chúng ta sẽ thấy, các miếng giấy mà chúng ta lót rớt xuống đó, nếu là ván gỗ thì
điều gì sẽ xảy ra?
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
16

CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Hình ảnh máy đào hoạt động phía bên dưới thông qua một khoảng trống chừa sẵn
lúc thi công sàn!
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
17
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM

- Đất đào được dồn về lỗ trống nhờ máy ủi
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
18
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
và được gầu ngoạm cẩu đất lên phía trên đổ lên xe chở ra khỏi công trường!
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
19
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
Chúng ta có thể nhìn thấy rất rõ các Kingpost và liên kết giữa chúng với sàn hầm.
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
20
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Chi tiết cấu tạo cốt thép của Kingpost và sàn hầm. Chúng ta thấy rõ là có 1 cách
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
21
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
vòng đai ôm lấy cái Kingpost, trên vành đai đó có các bản mã được hàn rất chắc
chắn, từ các bản mã đó các cốt thép được hàn ra bên ngoài rồi liên kết với cốt thép
sàn!
2.5. Thi công vách cứng, tương tự như vách cứng phía trên.
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
22
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM

- Cốt thép chờ của tầng hầm.
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
23
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Công nhân đang làm phẳng và chặt nền đất, chuẩn bị làm tầng hầm tiếp theo.
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
24
CÔNG NGHỆ THI CÔNG HIỆN ĐẠI GVHD: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÁM
- Thi công chống thấm vách tầng hầm.
- Bảo dưỡng bê tông
HỌC VIÊN: NGUYỄN QUỐC TRỰC KHOA SAU ĐẠI HỌC – ĐKTT8/2009
25