THI CÔNG đập đá đổ và đập đá đổ bản mặt bê TÔNG

Thi công đập đá đổ

TỔNG QUAN VỀ THI CÔNG ĐẬP ĐÁ ĐỔ VÀ ĐẬP ĐÁ ĐỔ BẢN MẶT
BÊ TÔNG
Mục Lục
1. Lịch sử phát triển và các hình thức mặt cắt ngang cơ bản của đập đá
đổ
1.1. Lịch sử phát triển của đập đá đổ
1.2. Các hình thức mặt cắt ngang cơ bản của đập đá đổ
1.3. Ưu nhược điểm của đập đá đổ
2. Những yêu cầu cơ bản đối với nền đập đá đổ
3. Những yêu cầu cơ bản đối với vật liệu đắp đập đá đổ
4. Đập đá đổ bản mặt bê tông
5. Đặc điểm công nghệ thi công đập đá đổ bản mặt bê tông
5.1 Công tác xử lý nền đập
5.2. Công nghệ thi công bê tông bản chân đập
5.3. Công nghệ thi công đắp đập
5.4 Công nghệ thi công bản mặt bê tông
6. Công tác vận chuyển đá lên bề mặt đập
7. Công tác rải san đầm
1) Trường hợp đá đầm nén
2) Trường hợp đá đổ không dùng đầm
8. Cường độ thi công và trình tự đắp đập
1) Cường độ thi công
2) Trình tự đắp đập
9. Kiểm tra chất lượng các khối đắp và lớp lọc ngược

TS. Lê Văn Hùng

1

Thi công đập đá đổ

1. Lịch sử phát triển và các hình thức mặt cắt ngang cơ bản của
đập đá đổ
1.1. Lịch sử phát triển của đập đá đổ
Đập đá đổ đã xuất hiện và phát triển từ lâu. Trước năm 1950, trong tổng
số các loại đập đất đá và đập bê tông có chiều cao trên 15m đã được xây dựng
trên thế giới thì đập đất đá chiếm tỷ lệ khoảng 62%, vào những năm 1951 đến
1977 tỷ lệ là 75% và vào những năm 1978 đến 1982 do phát triển mạnh của
các thiết bị cơ giới cỡ lớn mà tỷ lệ này là 83.5%. Những năm gần đây, do xuất
hiện loại đập trọng lực bằng bê tông đầm lăn thì tỷ lệ trên có giảm nhưng các
đập lớn bằng vật liệu đất đá vẫn phát triển rất mạnh. Ở Việt Nam, đập đá đổ
được ứng dụng rộng rãi cho những đập có chiều cao lớn như Thác Bà, Hoà
Bình, Hàm Thuận - Đa Mi v.v.... Các đập này chủ yếu chống thấm bằng hình
thức lõi giữa đất sét. Đập đá đổ chống thấm bằng lõi giữa hoặc tường nghiêng
đất sét có nhiều ưu điểm như chịu động đất tốt, ổn định nhưng do mái quá soải
nên tốn vật liệu, đường tháo nước thi công phải làm dài và tốn kém. Ngoài ra,
loại đập này còn có hạn chế khi thi công trong điều kiện mùa mưa.
1.2. Các hình thức mặt cắt ngang cơ bản của đập đá đổ
Cấu tạo của đập đá đổ bao gồm hai bộ phận chủ yếu là khối chịu lực có
hệ số thấm lớn, độ ổn định cao (đá đổ, đất đá hỗn hợp, cuội sỏi v.v...) và khối
chống thấm có thể là đất hoặc vật liệu nhân tạo khác có khả năng chống thấm
tốt như bê tông, asphalt, vải địa kỹ thuật.... Sau đây là mặt cắt ngang đập đá đổ
điển hình đã được xây dựng ở một số công trình….

TS. Lê Văn Hùng

2

Thi công đập đá đổ

Giới thiệu một số đập đá đổ
Tên đập

Quốc gia

Trên sông

Loại đập

Chiều cao
(m)

Năm

Nurek

Nga

Vakhs

Đá đổ tường
lõi đất

300

1971

Maika

Canada

Kolumbia

Đá đổ tường
lõi đất

240

1971

Oravill

Mỹ

Fezer

Đá đổ tường
lõi đất

224

1967

Tepukstepek

Mexico

Lerma

Đá xếp bê
tông bản mặt

37

1927

Kuoich

Anh

Gir Gerry

Đá xếp bê
tông bản mặt

33

1956

Axuan

Ai cập

Nin

Đá đổ tường
lõi đất

125

1970

Thác Bà

VN

Chảy

Đá đổ tường
lõi đất

46

1964-1975

Hòa Bình

VN

Đà

Đá đổ tường
lõi đất

120

1980-1990

Tuyên Quang

VN

Gâm

Đá đổ bê
tông bản mặt

95

2001-2008

Cửa Đạt

VN

Chu

Đá đổ bê
tông bản mặt

103

2002-2009

TS. Lê Văn Hùng

3

Thi công đập đá đổ

1.3. Ưu nhược điểm của đập đá đổ
Đập đá đổ: Đá xếp, đá đổ (đổ đá lấn trên mái dốc với những lớp dày tới
7.5m, làm chặt bằng thủy lực), đá đắp (đá đắp theo lớp dày không quá 2.5m,
đầm cơ giới)
Ưu điểm:
1) Sử dụng vật liệu tại chỗ, tận dụng cả đất đá đào móng và đào tuy nen.
2) Ít chịu ảnh hưởng của thời tiết khi thi công.
3) Kỹ thuật thi công đơn giản, trình tự thi công không phức tạp, trình độ
cơ giới hoá cao (hiện nay cường độ thi công Q >10.000m3/ngđ).
4) Cho nước tràn qua khi đang xây dựng.
5) Yêu cầu về nền móng không cao.
TS. Lê Văn Hùng

4


Thi công đập đá đổ

6) Thích hợp cho khu vực nhiều động đất.
Nhược điểm:
1) Thân đập lún tương đối nhiều (Độ lún của đập có nhiều tác giả đưa ra
cách tính bằng công thức kinh nghiệm khác nhau, theo F. Lawton và M.
Lester S = 0.001 H3/2 , trong đó S là độ lún và H là chiều cao đập (m).
Như vậy, đập cao 100m thì lún 1m).
2) Khối lượng lớn.
3) Thời kỳ thi công thường phải xây dựng công trình dẫn dòng lớn (vì bề

rộng mặt cắt đập lớn).
2.

Những yêu cầu cơ bản đối với nền đập đá đổ

Nền đập nói chung cũng như nền đập đá đổ có vai trò rất quan trọng, nó
quyết định hình thức kết cấu đập, biện pháp xử lý nền và thậm trí quyết định
tính khả thi của cả dự án.
Nền đập bao gồm cả khu vực lòng sông và 2 bên vai đập. Yêu cầu kỹ
thuật đối với nền phải đảm bảo ổn định về chịu lực và chống thấm có xét đến
quá trình lún theo thời gian khi thi công và khi vận hành. Tuỳ theo loại đập và
chiều cao đập mà biện pháp xử lý nền khác nhau.
Thông thường, khi thi công nền móng đập đá đổ người ta bơm cạn hố
móng và xử lý nền trong điều kiện khô ráo. Tuy nhiên, đập đá đổ có thể đắp
trong nước ngay trên nền cát cuội sỏi với các giải pháp kỹ thuật xử lý nền
thích hợp. Ví dụ, khi xây dựng đập Axuan trên Sông Nin của Ai Cập hay đập
Hòa Bình trên Sông Đà đã không bơm cạn hố móng mà đắp đập bằng cát sỏi
trong nước đến cao trình cao hơn mực nước hạ lưu, xử lý nền cát cuội sỏi
đồng thời với xử lý phần cát sỏi đắp trong nước bằng phương pháp khoan phụt
xi măng đất sét
3.

Những yêu cầu cơ bản đối với vật liệu đắp đập đá đổ

Đối với các loại đập đá đổ truyền thống có tường lõi hoặc tường nghiêng
chống thấm bằng đất sét thường sử dụng các loại vật liệu chính là đá, cát cuội
sỏi, đất sét. Yêu cầu cơ bản đối với vật liệu như sau:

TS. Lê Văn Hùng

5


Thi công đập đá đổ

Đối với đập cao>60m, yêu cầu cường độ của đá R60MPa riêng phần đá
chịu tác dụng của sóng ở mái thượng
lưu R80MPa
2
2
(1MPa=10KG/cm =100daN/cm ). Đối với đập H=2060m yêu cầu
R=5060MPa. Lượng đá phong hoá mềm yếu không vượt quá 10%, đất <5%,
độ rỗng < (3035)% đối với đập cao và <(3540)% đối với đập thấp. Kích
thước hòn đá càng lớn càng tốt để giảm lún, khối lượng đá d>20cm không ít
hơn 50%. Đá đổ thường đòi hỏi cường độ cao, không lẫn đất.
Đất đá hỗn hợp thường đòi hỏi đá cường độ không cao. Theo Tolbot
thành phần cấp phối hạt
P = 100(di/Dmax)x
Trong đó: P là % lượng hạt có dtùy thuộc dung tích gầu và thùng xe ô tô vận chuyển.
Đá đắp theo từng lớp và đầm thì cho phép cường độ không cao và cấp
phối hạt từ lớn đến nhỏ. Ví dụ đập San Gabriel (1939) cao 114m khi khai thác
mỏ chi đáp ứng 85% khối lượng nên đã dùng đá có cấp phối:
(500÷150)mm chiếm 30%
(150÷6)mm chiếm 30%
(6÷0.1)mm chiếm 38%
<0.1mm chiếm 2%
Yêu cầu đối với vật liệu làm tầng lọc ngược ở phần chuyển tiếp như sau:
Yêu cầu thoát nước thấm:

D15
 45
d15

(1)

Yêu cầu không xảy ra hiện tượng lớp vật liệu nhỏ bị cuốn trôi vào lỗ rỗng
của lớp vật liệu lớn:

D15
 45
d 85

(2)

trong đó:
D15 - Đường kính của hạt vật liệu loại lớn có lượng lọt sàng là 15%
d15, d85 - đường kính của hạt vật liệu loại nhỏ kế cận có lượng lọt sàng là
15% va 85%.
Phần chuyển tiếp thường có hệ số thấm K=10-2cm/s
TS. Lê Văn Hùng

6


Thi công đập đá đổ

Phần chống thấm thường sử dụng đất sét K=10-510-7cm/s, W = (2227)
%, k= (1,5-1,6)T/m3, độ mềm dẻo thích ứng với biến dạng của đập mà không
bị nứt, dễ thi công, chống trượt tốt để mặt cắt gọn đỡ tốn khối lượng.

4.

Đập đá đổ bản mặt bê tông

Như chúng ta đều biết, phần thân đập đá đổ khi thi công các khối đất, cát
sỏi thường bằng phương pháp đầm nén theo từng lớp có chiều dày khoảng 3040cm tùy thuộc vào loại vật liệu, độ ẩm, công cụ đầm. Các khối đá đổ thường
có chiều dày mỗi lớp tới 7m, đầm bằng súng phun nước và đá đổ được đầm
chặt nhờ tự trọng và các phương tiện cơ giới di chuyển phía trên.
Ngày nay với trình độ cơ giới hoá cao người ta đã đắp đập đá bằng
phương pháp đầm nén với loại đầm bánh hơi 50100 tấn, lu rung có tải trọng
tĩnh >20 tấn, lực rung>32 tấn và yêu cầu loại đá có cường độ không cao lắm
(R>2030MPa). Các thiết bị này hay được sử dụng cho thi công đập đá đổ bản
mặt bê tông (Concrete Face Rockfill Dam – CFRD).
Đập đá đổ chống thấm bằng bê tông bản mặt từ lâu đã được ứng dụng
rộng rãi ở các nước tiên tiến và ngày càng được hoàn thiện hơn về thiết kế
cũng như công nghệ thi công. Loại đập này có ưu điểm vượt trội so với các
hình thức đập nêu trên là chủ động được thời gian thi công, ít bị ảnh hưởng
bởi thời tiết nên rút ngắn được thời gian thi công. Loại đập này cũng có thể
được sử dụng xả lũ thi công qua đập đang đắp dở tương tự như qua đập đá đổ
có tường lõi và tường nghiêng đất sét. Tuy nhiên, để phát huy được chất lượng
và lợi thế của CFRD đòi hỏi phải có biện pháp về kỹ thuật và tổ chức thi công
thích hợp, thiết bị xe máy hiện đại và đồng bộ, công tác khảo sát thiết kế cũng
phải đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng và kinh tế, đặc biệt là công tác
đắp đập đạt được yêu cầu về ổn định, xử lý tốt bản chân, khớp nối nhằm đảm
bảo an toàn đập về chuyển vị và biến dạng do lún và các tác nhân khác. Tuy
nhiên, so với đập đá đổ có lõi giữa thì mức độ an toàn khi có động đất hoặc an
toàn chống phá hoại sẽ kém hơn.
Hiện nay, ở nước ta CFRD bước đầu được ứng dụng như đập Tuyên
Quang, đập Rào Quán ở Quảng Trị. Đập Cửa Đạt đang thi công vào giai đoạn
cuối và sẽ phát điện vào quý III năm 2009. Công tác lựa chọn vật liệu và đầm

nén hiện trường khi đắp đập chủ yếu vẫn dựa nhiều vào kinh nghiệm và các tài
TS. Lê Văn Hùng

7


Thi công đập đá đổ

liệu của Trung Quốc, một Quốc gia đang sử dụng công nghệ thi công CFRD
khá toàn diện và phát triển mạnh mẽ.

TS. Lê Văn Hùng

8


Thi cụng p ỏ

+119.05 MNLN 0,01%

MNLN 0,1%

6

+120.77

+120.80

1:1
.50

MNDBT +110.0
5

+120.80

4

1:1
.50

3
MNC

+73.0

8

.40
1:1

+75.00
(IIIC)

7

(IIIB)

+50.00
Bản chân B = 8m

Khoan phụt nông sâu 10m
Thép néo fi25, a = 1.2m, L = 4m

Lớp bảo vệ mái đập (IIID) bằng
đá kích thước lớn dày 150cm
Lớp đệm bằng đá dăm dày 30cm

11

1:1
.50
+50.00

2
0
1:2.5

(IIIF)

.60
1:1

1:1
.50

1:

1

1 .0

Lớp đệm dày 80cm
Bê tông lưới thép M20 dày 15cm
Giới hạn khoan phụt màng chống
thấm dự kiến Q < 0.03 l/ph.m

10

9

Hình 1 . 5 Mặt cắt ngang tại vị trí lòng sông của đập Cửa Đạt
1- Khối gia tải
2- Khối đất hỗ trợ chống thấm
3- Bê tông bản mặt
4- Lớp đệm dày 3m (IIA)

TS. Lờ Vn Hựng

5- Lớp chuyển tiếp dày 4m (IIIA)
6- Tường chắn sóng
7- Lớp đá đổ chính của đập (IIIB)
8- Lớp đá đào móng tận dụng (IIIC)

9

9- Lớp đệm đặc biệt (IIB)
10- Màng khoan phụt chống thấm
11- Đá bảo vệ mái hạ lưu (IIID)

(IIIE)

Thi công đập đá đổ

Đập đá đổ nói chung và CFRD nói riêng có yêu cầu về chất lượng đá cơ
bản giống nhau. Tuy nhiên đối với CFRD, do đắp đá đầm nén yêu cầu đạt
dung trọng cao hơn nên đòi hỏi đá phải có cấp phối tốt hơn. Bản mặt chống
thấm nước bằng bê tông vừa phải chống thấm tốt và phải thích ứng với bề mặt
thượng lưu của đập và không hư hỏng do lún, do tác động bởi khí hậu thay
đổi, mực nước thay đổi, sóng gió, ngoại lực…
Ổn định của đập trong quá trình thi công cũng như vận hành lâu dài phụ
thuộc vào chất lượng vật liệu, chất lượng thiết kế và thi công cũng như công
tác quản lý vận hành. So với đập đá đổ truyền thống thì yêu cầu về vật liệu của
CFRD có một số đặc điểm sau:
– Theo quy phạm của Trung Quốc và căn cứ vào kinh nghiệm thực tế đã thi
công thì yêu cầu cường độ của đá có thấp hơn, vào khoảng (400 
600)KG/cm2. Thậm chí, gần đây ở một số đập của Trung Quốc khi đắp
khối đá hạ lưu nằm cao hơn mực nước hạ lưu, người ta đã đắp đá có
cường độ kháng nén khi bão hoà nước chỉ ≥ 140KG/cm2 .
– Vật liệu lớp đệm dưới bản mặt bê tông phải có tính thoát nước tự do để
tránh áp lực kẽ rỗng trong quá trình xây dựng cũng như dễ thoát nước sau
bản mặt chống thấm.
– Hệ số mềm hoá của đá (tỷ số giữa cường độ kháng nén của mẫu lúc bão
hoà nước với cường độ kháng nén của đá lúc khô) K ≥ 0.90;
– Đường kính lớn nhất của viên đá và cấp phối của vật liệu phải đảm bảo
yêu cầu kỹ thuật của từng vùng vật liệu đắp đập.
Qua phân tích về ứng suất, biến dạng và thấm cũng như kinh nghiệm rút
ra từ các công trình đã xây dựng thì độ rỗng của các vùng vật liệu phụ thuộc
vào cấp công trình, tình hình địa chất và cấp địa chấn của vùng xây dựng.
Theo quy phạm thiết kế CFRD của Trung Quốc SL-228-98 thì giới hạn độ

rỗng cho phép của các khối vật liệu trong thân đập được quy định trong bảng
1.1.

TS. Lê Văn Hùng

10


Thi công đập đá đổ

Bảng 1.1. Độ rỗng cho phép của các vùng vật liệu trong thân CFRD
Thứ tự

Vùng vật liệu

Độ rỗng (%)

1

Vùng tầng đệm

15  20

2

Vùng đá nhỏ tầng quá độ (chuyển tiếp)

18  22

3

Vùng đá chính thân đập

20  25

4

Vùng hạ lưu

23  28

Với công trình cấp 1, 2 phải thí nghiệm xác định dung trọng, cấp phối, độ
rỗng, cường độ chịu nén, cắt, mật độ và tính đàn hồi. Từ kết quả thí nghiệm để
quyết định các chỉ tiêu, tính chất vật liệu cho các vùng trong thân đập. Với vật
liệu tầng đệm còn phải làm thí nghiệm về thấm và biến dạng do thấm. Với đập
cao trên 100m còn phải thí nghiệm thành phần khoáng và hoá học trong đá, ở
vùng địa chấn mạnh còn phải thí nghiệm ứng suất và biến dạng.
Căn cứ vào đặc điểm làm việc của từng vùng trong mặt cắt đập để bố trí
loại vật liệu phù hợp. Từ thượng lưu về hạ lưu của mặt cắt đập gồm các vùng:
vùng đệm; vùng chuyển tiếp; vùng đá chính và vùng đá đổ hạ lưu. Ở xung
quanh khớp nối có vùng đệm đặc biệt, đối với đập cao trên 100m có thêm
vùng tầng phủ và vùng gia trọng ở phía thượng lưu chân bản mặt. Khi phân
chia vùng vật liệu thân đập cần phải tính toán để tận dụng tối đa khối lượng
đào móng công trình (tràn, tuy nen, móng đập…) và các bãi vật liệu ở gần đập
để giảm giá thành xây dựng đập.
5.

Đặc điểm công nghệ thi công đập đá đổ bản mặt bê tông

Như trên đã đề cập, CFRD mới được ứng dụng gần đây ở Việt Nam,

chúng ta chưa có kinh nghiệm thiết kế và thi công nên việc tham khảo, nghiên
cứu kinh nghiệm của thế giới vận dụng vào điều kiện cụ thể Việt Nam là rất
cần thiết. Khi thiết kế và thi công CFRD, ngoài các yêu cầu chung như đối với
các loại đập khác còn hàng loạt các vấn đề mới được đặt ra:
– Thiết bị thi công hầu hết là loại công suất lớn, một số thiết bị lần đầu
được sử dụng, như bộ thiết bị khoan phụt tuần hoàn áp lực cao, máy đầm
rung công suất lớn.

TS. Lê Văn Hùng

11


Thi công đập đá đổ

– Nổ mìn tạo cấp phối đá để đắp đập, công nghệ đắp đá đầm nén.
– Lựa chọn cấp phối vật liệu và công nghệ thi công lớp đệm.
– Công nghệ thi công bản chân, bản mặt bê tông và các khớp nối chống
thấm.
– Lát đá kích thước lớn bảo vệ mái hạ lưu.
5.1 Công tác xử lý nền đập
Xử lý nền bao gồm khoan phụt chống thấm, khoan phụt gia cố và xử lý
nền bị đứt gẫy, đá long rời, nứt nẻ, xen kẹp đất đá mềm yếu, mạch nước
ngầm...
Sau khi đào móng đến cao trình thiết kế phải được mô tả địa chất để
khẳng định chất lượng nền thiết kế, các vị trí địa chất xấu (nứt nẻ, xen kẹp, đứt
gẫy, mạch nước...) phải được xử lý triệt để, cậy dọn đá long rời.
So với đập bê tông trọng lực có cùng quy mô thì CFRD có yêu cầu địa
chất nền thấp hơn. Ví dụ người ta chia nền của CFRD thành 2 khu vực: Khu
A- đáy bản chân và phạm vi (0,3-0,5)H về phía hạ lưu của bản chân; Khu Blà phần còn lại của nền đập.

Khu A đặc biệt quan trọng đòi hỏi độ ổn định cao hơn nên phải đào tới đá
phong hoá nhẹ (đá lớp 8), bản chân được thiết kế bằng bê tông cốt thép M250,
B6. Nối tiếp sau bản chân là bê tông cốt thép M200, dày 150 đến 200mm đổ
tại chỗ hoặc phun bê tông tuỳ theo độ dốc nền. Dưới bản chân được khoan
phụt tạo màn chống thấm, chiều sâu khoan phụt (h) tới độ sâu vượt qua ranh
giới có q ≤ 0,03l/ph.m là 5m.
Đối với vùng xen kẹp nứt nẻ phải được vệ sinh sạch sẽ và trám vá bằng
vữa xi măng; Đối với vùng cục bộ mềm yếu phải đào bỏ và đổ bù bê tông
M150; Đối với vùng đứt gẫy phải đào bỏ rồi đổ bù bê tông cốt thép M200, tuỳ
thuộc mức độ đứt gẫy còn phải khoan neo khối bê tông M200 đổ bù vào vách
đá của hố đào. Đồng thời tại vị trí thay đổi về kích thước, vị trí chuyển tiếp, vị
trí đứt gẫy sẽ bố trí khớp nối. Vị trí của đứt gẫy sẽ được xác định chính xác tại
hiện trường khi mở móng.

TS. Lê Văn Hùng

12


Thi cụng p ỏ

Trng hp tng ỏ phong hoỏ nh quỏ sõu, cú th t bn chõn trờn
nn ỏ phong hoỏ mnh nhng phi x lý m bo iu kin n nh. Vai trỏi
p Ca t cú tng ỏ phong hoỏ mnh quỏ dy, cú ch n 50m, do vy nn
bn chõn phi t trờn ỏ phong hoỏ mnh (ỏ lp 6, ỏ phong hoỏ mnh, b
bin mu hon ton so vi ỏ ti, kộm cng chc n mm b, cỏc khoỏng
vt Felspat nhiu ch phong hoỏ gn thnh t), ngoi pht chng thm, ngi
ta pht thờm 2 hng pht gia c tng kh nng chu ti ca nn.
Khi pht va xi mng nn bn chõn p Ca t ó ỏp dng phng
phỏp pht tun hon ỏp lc cao. Phng phỏp ny rt ph bin t lõu trờn th

gii, ln u ỏp dng ngnh thu li Vit Nam. p lc pht xỏc nh t iu
kin lm vic ca cụng trỡnh v an ton ca bn chõn (tm bn chõn khụng b
y tri do ỏp lc pht) v tớnh cht c lý ca nn. C quan T vn thit k
lp quy trỡnh khoan pht v trỡnh Ch u t phờ duyt. Trong ú quy nh chi
tit khoan pht thớ nghim, pht i tr cho tng khu vc cú iu kin v a
cht khỏc nhau, kt qu t c ỏp ng yờu cu ca thit k v chng thm
v sc chu ti ca nn.
Hình 1

sơ đồ bố trí công tác phụt vữa trong hố khoan
(có lắp đặt hệ thống thiết bị theo dõi quá trình phụt)

Đầu đo luợng vữa bơm
Bộ nút phụt

Máy bơm vữa cao áp
ống phụt vữa

Xi măng, phụ gia, nuớc
Đầu đo áp lực phụt

Bê tông bản chân

1.5m

Bộ xử lý số liệu phụt

Chiều sâu phụt

Đầu đo nồng độ vữa

0.5m

TS. Lờ Vn Hựng

ống hồi vữa

Đầu đo luợng vữa hồi

Van điều áp

ống chèn

Máy trộn vữa

13

Máy tính


Thi cụng p ỏ

Cỏc ch tiờu khoan pht: Phõn on pht, ỏp lc pht, cp ỏp lc, nng
va v iu kin dng pht...phi thụng qua thớ nghim, ỏnh giỏ kt qu t
yờu cu mi c pht i tr (bao gm yờu cu chng thm v kh nng chu
ti ca nn sau khi pht va). Trc khi pht phi cú thit k bo v khp ni,
trỏnh va pht chui vo lm hng khp ni.
Khu B ch cn o búc ht lp ph b mt (cỏt cui si lũng sụng, t ỏ
phong hoỏ hon ton), chp nhn nn phong hoỏ mnh. i vi cỏc v trớ
nham thch b c nỏt, xen kp, thỡ búc b, p li bng vt liu IIIA, m cht

theo quy nh. i vi nn b t gy, o b lp cht nhột mm yu, lm
sch ri bự, m cht theo th t t di lờn bng cỏc lp vt liu: Cỏt lc
dy 30cm, dm si lc dy 40cm; lp chuyn tip IIIA dy 80cm ( lm nh
tng lc ngc chng xúi ngm).
5.2. Cụng ngh thi cụng bờ tụng bn chõn p
Hộp bảo vệ tấm đồng "F"
tấn đông "F"
tỷ lệ 1:50

bó cao su chống thấm ỉ80mm

9
1.2

0
8
0.2

kích thước thay đổi

0.2

.40
1:1

bản chân bê tông
cốt thép m25-b10

bản mặt Bê tông
cốt thép m30-b10

bê tông lưới thép m20 đổ tại chỗ hoặc phun
0.80

2 lớp bao tải
tẩm nhựa đường

"X"

đường đáy móng bản chân

2,00

kích thước thay đổi

kích thước thay đổi

Sau khi o múng n cao trỡnh thit k, tin hnh khoan neo liờn kt
nn vi bn chõn. ng kớnh thộp neo thng s dng l ỉ28mm, cm sõu
vo nn 4m, ng kớnh l khoan neo ỉ76mm, bm va M200 y l khoan
ri rung h thanh thộp neo. Neo xong phi c th ti. Quy trỡnh th, cỏc
thụng s k thut do T vn thit k quy nh. Mt neo phi thụng qua tớnh
toỏn thit k sau khi cú kt qu th ti. Khi t buc ct thộp cú th s dng
thộp nộo lm giỏ li ct thộp ca bn chõn.
Khi buc ct thộp phi ng thi nh v, t sn ng pht va v c
nh chớnh xỏc tm kim loi chn nc v cỏc chi tit ca khp ni.

TS. Lờ Vn Hựng

14

Thi công đập đá đổ

Bản chân ở lòng sông có thể phải chôn sẵn một số ống thoát nước, khi
đắp tầng phủ thì lấp lại. Phải có thiết kế riêng, đường kính ống thoát và mật độ
bố trí phải đảm bảo thoát hết nước từ trong thân đập (bao gồm nước ngầm,
nước mưa, nước tưới trong quá trình đắp đá và có thể có nước sông từ hạ lưu
đập). Đầu vào của ống phải được thiết kế lọc và đặt vào khối đá IIIA hoặc
IIIB, tránh hiện tượng xói ngầm các vật liệu nhỏ từ khối đá đã đắp. Đầu ra của
ống thoát nước được thiết kế có van khoá và thép chờ để đổ bê tông bịt trước
khi đắp khối gia tải thượng lưu. Phân đoạn bản chân phải theo thiết kế, khi đổ
bê tông nên kết hợp làm khe thi công.
Bề mặt cạnh có khe nối của bản chân phải được xử lý cẩn thận cho phẳng
mặt. Dùng thước dài 2m để kiểm tra độ gồ ghề không vượt quá 5mm.
Khi đổ bê tông bản chân, lưu ý phải có biện pháp và chỉ dẫn riêng để đảm
bảo không làm biến dạng, xê dịch khớp nối và các chi tiết đặt sẵn. Bê tông
xung quanh khớp nối phải được đầm chặt, không để vữa bê tông chui vào
khớp nối.
Sau khi đổ bê tông bản chân trong vòng 28 ngày, trong phạm vi bán kính
20m không được nổ mìn. Khoảng cách an toàn nổ mìn và qui mô vụ nổ phải
được tính toán kiểm tra cụ thể tuân theo qui phạm.
5.3. Công nghệ thi công đắp đập
Quy định chung
Đắp đập chỉ được tiến hành khi đã xử lí xong nền đập và vai đập. Công
tác đắp tại khu vực sát bản chân chỉ được tiến hành khi bê tông bản chân
tương ứng đã hoàn thành và cường độ đạt tới 1 giá trị an toàn. Có thể đắp một
phần thân đập ở hai bên vai trước khi ngăn dòng, nhưng phải tính đến khả
năng thoát lũ. Sau khi đào xong hố móng có thể đắp một bộ phận đập cùng lúc
với việc đào móng hoặc đổ bê tông bản chân.

Trước khi đắp đập cần làm thí nghiệm đầm nén để quyết định các tham
số cho thi công đồng thời kiểm tra lại các thông số thiết kế đã quy định. Thậm
trí kiến nghị điều chỉnh nếu cần thiết.
Khu vực vùng đệm (IIA, IIB), vùng chuyển tiếp (IIIA) và một phần vùng
đá chính (IIIB) phải cùng thi công đồng thời, độ cao đắp phải phối hợp nhịp
TS. Lê Văn Hùng

15


Thi công đập đá đổ

nhàng với nhau để đảm bảo độ đầm chặt và năng suất đầm. Phần còn lại có thể
phân chia khu vực, phân chia thời đoạn để đắp tuỳ điều kiện cụ thể; các mái
dọc, ngang đều có thể bố trí đường thi công. Thông thường thì băng thượng
lưu luôn bị chậm so bới băng hạ lưu, vì phải chờ để có mặt bằng thi công bạt
mái, lăn ép vữa mái, đổ bê tông bản mặt. Bố trí tiến độ cần giảm thiểu sự
chênh lệch này.
Phải nghiêm túc khống chế chất lượng vật liệu đắp đập, loại đá, cấp phối
và hàm lượng đất dưới mức cho phép. Đá không đủ điều kiện, nghiêm cấm
không được dùng đắp đập, vật liệu không đủ quy cách dứt khoát phải loại trừ
ra khỏi đập.
Các thiết bị quan trắc phải lắp đặt theo thiết kế và phải có biện pháp hữu
hiệu để bảo vệ, đặc biệt là trong quá trình thi công. Một số trong các thiết bị
này sẽ được vận hành ngay trong quá trình thi công.
Khi phải đồng thời vừa đắp đập vừa đổ bê tông bản mặt, phụt vữa nền,
đào móng tràn xả lũ thì phải quy hoạch một cách khoa học, tránh ảnh hưởng
lẫn nhau, bảo đảm an toàn, kịp tiến độ và chất lượng thi công.
Bố trí dây chuyền thi công phải hợp lý, công tác rải, san, đầm và lấy mẫu
đảm bảo không có bộ phận nào phải chờ. Trên mặt đập phải cắm cọc tiêu ranh

giới đắp, vùng vật liệu khác nhau, đồng thời phải có cán bộ kỹ thuật chỉ dẫn.
Để tránh hiện tượng phân cỡ, phân tầng tại nơi ranh giới vùng vật liệu thì máy
ủi san phải san theo hướng song song với trục đập.
Toàn bộ phần tiếp giáp khối đắp đập với nền, với 2 vai đập, với bê tông
phải được đắp bằng vật liệu của vùng chuyển tiếp (IIIA) và sử dụng loại đầm
thích hợp.
Vùng đệm đặc biệt (IIB) dưới khe kết cấu phải đắp bằng thủ công kết
hợp cơ giới, dùng các loại máy đầm chấn động nhỏ để đầm chặt.
Khi đắp vật liệu cho vùng đệm và vùng chuyển tiếp phải tránh hiện tượng
phân cỡ, phân tầng. Đắp trước khối IIIA, dùng máy đào bạt theo mái thiết kế
đồng thời chú ý loại bỏ vật liệu kích thước D≥300mm.
Đắp dôi biên vùng đệm để đảm bảo sau khi bạt mái thì khối đắp đạt được
dung trọng thiết kế. Phải dôi ra về thượng lưu 20~30cm. Nếu dùng đầm chấn
TS. Lê Văn Hùng

16


Thi công đập đá đổ

động mặt phẳng để đầm thì chiều rộng dôi ra của vùng đệm có thể giảm nhỏ.
Nếu dùng đầm chấn động tự hành thì mép đầm cách mép vùng đệm không nên
quá 40cm.

Hình … Đắp khối đá chính phần lòng sông đập Tuyên Quang (nhìn từ
bờ trái)
Khi đắp đá đầm nén cần tuân thủ nguyên tắc: Các máy rải, san, đầm đều
di chuyển trên cùng mặt bằng của lớp đá đang đắp (đắp lấn dần); Chiều dày
lớp đầm căn cứ theo kết quả thí nghiệm đầm nén hiện trường, chiều dày lớp
đầm H>1,2 Dmax; Đá quá cỡ xử lý bằng cách dùng máy đào vùi sâu hoặc

dùng choòng máy phá đá.
Khi đầm nén đá đắp đập cần tưới nước làm mềm bề mặt đá. Lượng nước
tưới cần thiết được xác định thông qua thí nghiệm đầm nén hiện trường.
Thiết bị thi công chủ yếu là thiết bị cơ giới có công suất lớn mới đáp ứng
được chất lượng và tiến độ. Máy xúc đá yêu cầu dung tích gầu 2,3m3; máy san
đá công suất 180cv; ô tô vận chuyển 15 tấn đến 40 tấn. Lu rung tải trọng tĩnh
≥18tấn, lực xung kích khi rung ≥30 tấn. Khi đầm phải phân khu, phân đoạn,
TS. Lê Văn Hùng

17


Thi công đập đá đổ

mỗi dải đầm trùng lên nhau không nhỏ hơn 1,0m, tránh đầm sót. Riêng đầm là
mặt nghiêng khi sửa mái lớp đệm sử dụng lu rung 10-12tấn.
Xử lý tiếp giáp giữa các khối đắp trước và khối đắp sau, theo chiều dọc
và ngang nên làm thành bậc, chiều rộng mỗi bậc không nhỏ hơn 1,0m. Nếu vì
mặt bằng nhỏ không đánh bậc được cũng có thể để mạch tiếp giáp là mái dốc,
nhưng khi đắp tiếp phải xử lý mái và phải đầm nén tốt. Chênh lệch độ cao
giữa các khối đắp trước và đắp sau không nên quá lớn.
Lát bảo vệ mái hạ lưu nên phân đoạn để thực hiện đồng thời khi đắp đập.
Do kích thước đá lớn và mái dốc nên phải hết sức chú ý công tác an toàn lao
động. Sử dụng máy thi công kết hợp với thủ công. Yêu cầu mái phải phẳng
đều, từng viên đá cục bộ phải được ổn định.
Vùng đệm mỗi khi đắp lên cao được 10 - 15m thì tiến hành tu sửa mái và
đầm chặt mái. Nếu sửa mái bằng thủ công thì cứ cao 3 - 4,5m phải tiến hành
sửa một lần. Sau khi gọt sửa mái xong, chiều dày theo phương vuông góc với
mặt của vùng đệm nên cao hơn so với thiết kế 5 ~ 8cm sau đó dùng đầm lăn
ép chặt. Phải khống chế mái phẳng và đúng độ dốc khi gọt sửa mái dốc.

TS. Lê Văn Hùng

18


Thi công đập đá đổ

Hình …. Đầm mặt lớp đệm mái thượng lưu đập Tuyên Quang
TS. Lê Văn Hùng

19


Thi công đập đá đổ

Đầm mái có thể dùng lu rung hoặc đầm kiểu mặt phẳng chấn động (đầm
bản). Cách đầm và số lần đầm phải qua thí nghiệm để xác định. Khi dùng lu
rung chỉ được rung khi kéo lên, không được rung khi hạ xuống.
Thi công mùa mưa phải rút ngắn thời gian sửa mái, nhanh chóng lăn ép
vữa xi măng cát hoặc phun bi tum bảo vệ mái và làm tốt việc thoát nước bảo
đảm mái dốc không bị xói. Nếu đã bị xói phải dùng vật liệu đắp vùng đệm để
đắp trả như thiết kế.
Thi công lớp bảo vệ mái bằng vữa xi măng cát lăn ép theo quy định của
thiết kế để làm thành lớp bảo vệ mái vùng đệm và phải đạt yêu cầu sau:
– Tỷ lệ vữa, chiều dày lớp bảo vệ phải theo quy định của hồ sơ bản vẽ thi
công.
– Vữa xi măng cát có thể dùng máy hoặc thủ công để rải, mỗi dải rộng
không dưới 4m, phải lăn ép xong trước khi ninh kết ban đầu của xi
măng, sau thời gian ninh kết cuối cùng thì tưới nước bảo dưỡng. Cách

lăn ép và số lần lăn ép phải qua thí nghiệm để xác định.
– Độ gồ ghề cho phép của bề mặt mái sau khi lăn ép vữa là không được
cao hơn 5cm, hoặc không thấp hơn 8cm.
5.4 Công nghệ thi công bản mặt bê tông
Thời điểm đổ bê tông bản mặt, phân đoạn đổ căn cứ chiều cao đập, sơ đồ
dẫn dòng thi công, thời đoạn tích nước. Nếu phân đoạn thì khe tiếp giáp 2 đợt
đổ phải được xử lý đúng quy định của khe thi công; trên mặt phủ 1 lớp keo SR
đề phòng có khe nứt do co ngót. Nên đổ bê tông bản mặt khi độ lún của đập
tương đối ổn định. Quá trình đắp đập đã phải đồng thời lắp đặt các thiết bị
quan trắc và theo dõi ngay độ lún.
Trước khi thi công bản mặt phải phóng mẫu theo ô vuông trên mái của
vùng đệm. Đo đạc kiểm tra độ bằng phẳng bề mặt mái, sau thời gian đắp, đập
bị lún sẽ gây lún mái.
Thi công bằng ván khuôn trượt, yêu cầu mặt bằng phải đủ rộng để bố trí
máy tời, đường vận chuyển bê tông.

TS. Lê Văn Hùng

20


Thi công đập đá đổ

Hình ….. Ván khuôn trượt thi công bản mặt bê tông đập Hồng Gia Độ (Trung
Quốc) với tấm bản mặt rộng 15m

Hình ….. Ván khuôn trượt thi công bản mặt bê tông đập Tuyên Quang với bề
rộng tấm bản mặt 12m
Trình tự đổ các tấm bê tông bản mặt theo nguyên tắc cách đoạn. Ván
khuôn trượt được thiết kế theo các nguyên tắc sau:

TS. Lê Văn Hùng

21


Thi công đập đá đổ

– Thích hợp về chiều rộng mỗi tấm bản mặt (0.1H ± 2m), mặt tiếp giáp bê
tông phải nhẵn, phẳng. Mặt trên ván khuôn trượt đủ rộng để người công
nhân hoạt động san, đầm bê tông và các thao tác khác;
– Đủ độ bền và độ cứng, thoả mãn yêu cầu về đầm và áp lực bề mặt.
– Tiết kiệm việc nối hoặc cắt thép
– Trọng lượng phù hợp, lắp dựng, vận hành, tháo dỡ thuận tiện dễ dàng.
– Phải có các giải pháp về an toàn. Ván khuôn trượt nên có thiết bị hãm
được treo trên lưới cốt thép. Các móc chôn giữ phải chắc chắn.
Bề mặt của lớp vữa đệm dưới khe nối đứng phải phù hợp với thiết kế; độ
sai lệch cho phép là 5mm khi kiểm tra mặt phẳng bằng thước dài 2m. Chiều
rộng và dày của lớp vữa không nhỏ hơn so với thiết kế.

Hình ….. Tấm đồng khớp nối đứng bản mặt bê tông đập Tuyên Quang

TS. Lê Văn Hùng

22


Thi công đập đá đổ

Hình ….. Khớp nối giữa các tấm bản mặt bê tông (Khớp chữ E)

Hình ….. Khớp nối giữa các tấm bản mặt bê tông (Khớp chữ D)
Ván khuôn thành bên của bản mặt có thể dùng gỗ hoặc kim loại. Chiều
cao của ván khuôn phù hợp với chiều dày của bản mặt. Phân đoạn theo chiều
dài, neo giữ cố định tuỳ theo thực tế sao cho tiện lợi trên mặt dốc. Nếu ván
khuôn thành đứng dùng làm chỗ dựa cho ván khuôn trượt thì chúng phải thiết

TS. Lê Văn Hùng

23


Thi công đập đá đổ

kế cụ thể. Thường gia công hàng loạt và phân biệt theo cao trình đặt ván
khuôn bên cho tiện sử dụng và lắp dựng.
Ván khuôn thành bên cố định chắc chắn cùng với tấm chắn nước của
khớp nối. Sai số cho phép như sau:
– Sai lệch với khe phân đoạn của thiết kế là 3mm.
– Độ thẳng đứng là 3mm.
– Đỉnh của ván khuôn bên sai với tuyến thiết kế là 5mm.

Hình ….. Ván khuôn thành bên bản mặt bê tông đập Tuyên Quang
TS. Lê Văn Hùng

24


Thi công đập đá đổ

Lưới cốt thép của bản mặt bố trí theo thiết kế, có thể dùng cách lắp ráp
lưới được gia công tại xưởng hoặc lắp dựng tại chỗ. Gá, đỡ thép được thiết lập
trên vùng đệm phải tuân theo thiết kế.
Đổ bê tông phải tuân theo các quy định sau:
– Bê tông phải được rải đều trong khoảnh, chiều dày mỗi lớp là
250300mm. Bê tông quanh tấm chắn nước phải dùng thủ công rải,
không để xảy ra hiện tượng phân cỡ, phân tầng.
– Sau khi rải xong kịp thời đầm ngay. Khi đầm, máy đầm không được
chạm vào ván khuôn, cốt thép và tấm kim loại chắn nước. Đầm bằng
đầm dùi, phải cắm xuống lớp trước 50mm. Khi đầm quanh tấm kim loại
chắn nước nên dùng loại đầm dùi nhỏ cỡ 30mm và phải đầm cẩn thận,
có biện pháp bảo vệ để vữa xi măng không chui vào trong khớp nối.
– Máng chuyển vữa bê tông phải kín nước, số lượng máng bố trí phù hợp
với bề rộng tấm bê tông và cấu tạo ván khuôn trượt. Không được dùng
đầm để san bê tông, không để bê tông tràn lên bề mặt của ván khuôn.
Trước mỗi lần trượt ván khuôn phải làm sạch bê tông rơi rớt trước đó.
Thông thường san bê tông từ vị trí máng ra hai phía bằng trục xoắn kiểu
ren vít
– Bê tông mới thoát khỏi ván khuôn phải xoa phẳng và che phủ bề mặt
ngay.
– Mỗi lần trượt không quá 300mm. Thời gian 2 lần trượt liền nhau không
nên quá 30 phút, tốc độ trượt bình quân từ 1,5m/h đến 2,5m/h. Phải theo
dõi và điều chỉnh cho phù hợp.
– Khe thi công ngang của bản mặt nên để ở vị trí song song với cốt thép
ngang ở mặt dưới và theo chiều pháp tuyến của mái. Cốt thép phải
xuyên qua khe thi công. Xử lý khe thi công phải tuân thủ theo quy định
của tư vấn thiết kế.
– Khi tiếp tục đổ bê tông đợt sau, hoặc trước lúc đổ bê tông đế của tường
chắn sóng phải kiểm tra và xử lý cẩn thận sự tách biệt giữa bản mặt với
tầng đệm.

TS. Lê Văn Hùng

25