Một số vấn đề khi thi công tầng hầm nhà cao tầng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (19.27 MB, 61 trang )
Nguyễn Văn Viên - HAU
-2-
Một số vấn đề khi thi công tầng hầm nhà cao tầng
I. Tổng quan
1. Xu hớng phát triển nhà có tầng hầm
Nhà có tầng hầm đã có từ lâu trên thế giới, nó trở thành phổ biến và gần
nh là một thông lệ khi xây dựng nhà nhiều tầng. ở châu Âu do đặc điểm nền
đất tơng đối tốt, mực nớc ngầm thấp, kỹ thuật xây dựng tiên tiến và cũng do
nhu cầu sử dụng nên hầu nh nhà nhiều tầng nào cũng có tầng hầm, thậm chí
các siêu thị chỉ có 2-3 tầng nhng có tới 2-3 tầng hầm. Công nghệ này còn đợc
dùng để thi công các ga ngầm dới lòng đờng, đờng cao tốc ngầm ở Paris...
Việc xây dựng tầng hầm trong nhà nhiều tầng là điều rất bình thờng nó trở
nên qua quen thuộc mỗi khi thiết kế và thi công vì nó giải quyết đợc các vấn đề
phát sinh do nhà nhiều tầng đặt ra.
ở châu á nói chung nhà cao tầng có tầng hầm cha phải là nhiều, nhng ở
một số nớc và vùng lãnh thổ nh Hồng Kông, Đài Loan, Hàn Quốc... thì số lợng
nhà nhiều tầng có tầng hầm chiếm tỉ lệ khá cao, số lợng tầng hầm trong các
nhà từ 1 đến 4 tầng hầm.
ở Việt Nam ta, nhà nhiều tầng có tầng hầm cũng chỉ mới xuất hiện gần
đây thờng phổ biến ở những công trình liên doanh với nớc ngoài hoặc các công
trình vốn 100% vốn nớc ngoài. Ta có thể kể đến một số công trình có tầng hầm
ở TP. Hồ Chí Minh và thủ đô Hà Nội.
Dới đây là bảng thống kê ví dụ về nhà cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam
và thế giới:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Công trình
Th viện Anh Quốc
Commerce Bank - Frankfruit
Central Plaza - Hồng Kông
Chi Thong - Đài Loan
Chung Wei - Đài Loan
Tai Pao - Đài Loan
Sen Jue - Đài Loan
Trung tâm sách - Hà Nội
Vietcombank - Hà Nội
Sun way Hotel - Hà Nội
M5 Tower
Số tầng nổi
7
56
75
14
20
27
17
6
22
11
34
Số tầng hầm
4
3
3
3
4
4
3
1
2
2
5
Độ sâu đào(m)
23
12
16
13,6
14,7
16,2
12,5
4,6
11,0
11,0
13.5
Qua bảng thí dụ trên ta thấy các công trình thờng có thống kê từ 1 --> 5
tầng hầm, chiều sâu hố đào từ 3m --> 15m. Tất nhiên trong tơng lai sẽ có
những nhà có tầng hầm sâu hơn hiện nay do nhu cầu và công nghệ xây dựng
phát triển đủ để có thể thi công đợc và bảo đảm yêu cầu về chất lợng.
Tầng hầm trong các nhà cao tầng sẽ là vấn đề quen thuộc trong ngành xây
dựng trên thế giới kể cả các nớc đang phát triển, nó sẽ rất phù hợp cho các
thành phố tơng lai đợc thiết kế hiện đại, đảm bảo đợc yêu cầu về môi sinh, môi
trờng và đáp ứng sở thích của con ngời nh là nhà có vờn treo, thành phố thông
thoáng 3 chiều hay những căn hộ đợc thiết kế theo dạng "biệt thự" trong các
nhà nhiều tầng. Ta có thể nói rằng tầng hầm trong nhà nhiều tầng là một nhu
cầu khách quan vì nó có những u việt ta phải tận dụng.
2. Sự cần thiết của tầng hầm trong nhà nhiều tầng
a. Do nhu cầu sử dụng
Nguyễn Văn Viên - HAU
-3-
Ngay từ lâu ở các nớc công nghiệp phát triển, nhu cầu về nhà cửa tăng
nhanh, các phơng tiện giao thông cũng tăng đáng kể cộng với mức sống khá
cao đã kéo theo một loạt các hoạn động dịch vụ, trong khi đó diện tích để xây
dựng lại hạn hẹp vì thế việc ra đời của nhà nhiều tầng là hiển nhiên. Một khi
nhà nhiều tầng ra đời, nó đòi hỏi xã hội phải đáp ứng những nhu cầu do bản
thân nó sinh ra. Nói một cách khác đi, đó chính là nhu cầu của c dân sống
trong các khu nhà đó. Vì thế việc xây dựng tầng hầm đã ra đời và phát triển
mạnh nhằm:
- Làm kho chứa hàng hoá phục vụ sinh hoạt của c dân trong toà nhà.
- Làm tầng phục vụ sinh hoạt công cộng nh bể bơi, cửa hàng, quán bar...
- Làm gara ô tô, xe máy.
- Làm tầng kỹ thuật để giải quyết các vấn đề điều hoà không khí, xử lý nớc thải, lắp đặt máy móc phục vụ giao thông (thang máy), cấp nhiệt...
- Làm nơi c trú tạm thời khi có sự cố xảy ra nh chiến tranh.
- ở các ngân hàng, kho bạc nó còn là nơi cất trữ tài liệu mật, tiền bạc,
vàng, đá quý và các tài sản có giá trị cao của quốc gia.
* ở Việt Nam: Tình hình cũng không ngoài xu hớng phát triển của thế
giới, chỉ có điều là ta luôn đi sau vài thập niên so với các nớc tiên tiến. Cho mãi
tới những năm chín mơi của thế kỷ trớc các toà nhà nhiều tầng mới đợc xây
dựng tại TP. Hồ Chí Minh và Hà Nội, đi kèm theo nó là các tầng hầm đợc thiết
kế, thi công theo các kỹ thuật tiên tiến nhất. Ngày nay, nhu cầu và xu thế của
tầng hầm đã là quá rõ ràng đối với nhà nhiều tầng. Sự ra đời của nó hoàn toàn
nhằm đáp ứng nhu cầu vừa nêu trớc.
b. Về mặt nền móng
Ta thấy nhà nhiều tầng thờng có tải trọng rất lớn ở chân cột, nó gây ra áp
lực rất lớn lên nền và móng, vì vậy khi làm tầng hầm ta đã giảm tải cho móng
vì một lợng đất khá lớn trên móng đã đợc lấy đi, hơn nữa khi có tầng hầm thì
móng đợc đa xuống khá sâu, móng có thể đặt vào nền đất tốt, cờng độ của nền
tăng lên (Khi ta cho đất thời gian chịu lực). Thêm vào đó tầng hầm sâu nếu
nằm dới mực nớc ngầm, nớc ngầm sẽ đẩy nổi công trình lên theo định luật
Acsimet nh thế nó sẽ giảm tải cho móng công trình và đồng thời cũng giảm lún
cho công trình.
c. Về mặt kết cấu
Đối với nhà nhiều tầng không có tầng hầm, độ sâu ngàm vào đất là
nông (từ 2-3m), độ ổn định của công trình không cao do trọng tâm của công
trình ở trên cao. Khi nhà có tầng hầm, trọng tâm của công trình sẽ đợc hạ thấp
làm tăng tính ổn định tổng thể của công trình. Hơn nữa, tờng, cột, dầm sàn của
tầng sẽ làm tăng độ ngàm của công trình vào đất, tăng khả năng chịu lực ngang
nh gió, bão, lụt động đất...
Qua đây ta có thể khẳng định việc thiết kế, xây dựng các công trình dân
dụng có tầng hầm ở Việt Nam là cần thiết. Chúng ta đã, đang và sẽ xây dựng
nhiều toà nhà có tầng hầm để phục vụ dân sinh. Điều này chúng ta sẽ hoàn toàn
làm đợc vì chúng ta có đội ngũ các Kiến trúc s, Kỹ s thiết kế, Kỹ s thi công có
đủ năng lực, tiếp cận và cập nhật đợc các kiến thức thực tế trên thế giới cũng
nh máy móc thi công và công nghệ thi công tiên tiến.
Nguyễn Văn Viên - HAU
-4-
Trong giới hạn báo cáo nghiên cứu khoa học này, tôi chỉ đề cập đến một
số vấn đề cần lu ý khi thi công nhà có tầng hầm và đặc biệt đi sâu về phơng
pháp thi công "TOP_DOWN".
II. Các phơng pháp thi công tầng hầm nhà nhiều tầng
Việc thi công tầng hầm luôn đi đôi với việc thi công đất vì tầng hầm nằm
dới mặt đất. Ngày nay với công nghệ thi công đất đã có rất nhiều tiến bộ chủ
yếu nhờ vào các máy móc thiết bị thi công hiện đại và các quá trình thi công
hợp lý cho phép thi công đợc những công trình phức tạp, ở những địa hình khó
khăn. Để tiện cho việc so sánh, ta có thể hệ thống các công nghệ thi công chính
nh sau đây:
1. Phơng pháp đào đất trớc sau đó thi công nhà từ dới lên
Đây là phơng pháp cổ điển đợc áp dụng cho những công trình có 1 tầng
hầm khi chiều sâu hố đào không lớn, thiết bị thi công đơn giản. Toàn bộ hố đào
đợc đào đến độ sâu thiết kế (độ sâu đặt móng), có thể dùng phơng pháp đào thủ
công hay đào máy phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn,
khối lợng đất cần đào, thiết bị máy móc và nhân lực của công trình. Sau khi
đào xong, ngời ta cho tiến hành xây nhà theo thứ tự bình thờng từ dới lên trên,
nghĩa là từ móng lên mái. Để đảm bảo cho hệ hố đào không bị sụt lở trong quá
trình thi công ngời ta dùng các biện pháp giữ vách đào theo các phơng pháp
truyền thống
- Đào theo mái dốc tự nhiên (hình 1)
Hình 1. Đào theo mái dốc tự nhiên
- Nếu khi mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng ta luy mái dốc hố
đào thì ta có thể dùng cừ để giữ tờng hố đào. Tờng cừ có thể bằng gỗ, cọc
ximăng đất hoặc bằng cừ thép (chi tiết thể hiện hình 2, hình 3, hình 4, hình 5)
Nguyễn Văn Viên - HAU
-5-
Hình 2. Chống vách đất bằng ván gỗ kết hợp với thép tiêu chuẩn
Hình 3. Chống vách đất bằng cọc xi măng đất
Nguyễn Văn Viên - HAU
đèn chiếu sáng
-6chi tiết 1
chống cừ cốt -7,15
hàng rào an toàn
dầm đỡ cừ i30
cừ larsen
mđtn
l=12m
cây chống đứng
cừ larsen
thanh chống i30
dầm đỡ cừ i 300x135x6,5
chi tiết 1
cây chống đứng
cây chống i 300x135x6,5
thép đỡ fi25, hàn vào cừ
khoãng cách a = 4m
c.dài đ ờng hàn: 80cm
c. cao đ ờng hàn: 10mm
cọc nhồi
dầm thép i 40 ( 400x155x8,3)
chi tiết 2
dầm kê
i 270x125x6
i 300x135x6,5
chi tiết 2
cắt 1-1
1
i 270x135x6
l = 1.5m
i 270x125x6
bản mã dày 3cm
bản mã dày 3cm
( 200x1200x30 )
bu lông fi32
i 300x135x6,5
10 bu lông Fi32, a = 150
1
Hình 4. Chi tiết mặt cắt hố đào sử dụng cừ thép kết hợp thép tiêu chuẩn chống đỡ
vách đất
Nguyễn Văn Viên - HAU
-7-
Hình 5. Chống vách đất bằng cừ thép kết hợp thép tiêu chuẩn
*u điểm: của phơng pháp này là thi công đơn giản, độ chính xác cao, hơn
nữa các giải pháp kiến trúc và kết cấu cho tầng hầm cũng đơn giản vì nó giống
phần trên mặt đất. Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm và việc lắp đặt
hệ thống mạng lới kỹ thuật cũng tơng đối thuận tiện dễ dàng. Việc làm khô hố
móng cũng đơn giản hơn, ta có thể dùng bơm hút nớc từ đáy móng đi theo hố
thu nớc đã đợc tính toán sẵn.
*Nhợc điểm: của phơng pháp này là khi chiều sâu hố đào lớn sẽ rất khó
thực hiện, đặc biệt khi lớp đất bề mặt yếu. Khi hố đào không dùng hệ cừ thì
mặt bằng phải rộng đủ để mở taluy cho hố đào. Xét về mặt an toàn cho các
công trình lân cận hay cho những công trình xây chen thì biện pháp này không
khả thi, còn xét về chiều sâu hố đào khi quá lớn nếu dùng biện pháp này ta sẽ
phải cừ thành nhiều đợt, nhiều bậc và độ ổn định cũng nh an toàn cho thi công
ta phải bàn đến.
2. Phơng pháp thi công tờng trong đất
Các phơng pháp thi công đất truyền thống chỉ thích hợp cho những tầng
hầm có chiều sâu không lớn, mặt bằng thi công rộng rãi và cách xa các công
trình có sẵn còn đối với những công trình xây chen nh ở thành phố Hà Nội và
TP. Hồ Chí Minh với những nhà nhiều tầng có từ 2 --> 5 tầng hầm trở lên thì
việc áp dụng các phơng pháp truyền thống là không khả thi và kém về hiệu quả
về kỹ thuật và kinh tế. Chính vì vậy công nghệ thi công tờng trong đất ra đời để
giải quyết sự khó khăn trên.
Theo công nghệ này trớc khi thi công đào đất ngời ta tiến hành thi công
phần tờng bao của tầng hầm (hình 6) sau đó tiến hành đào đất trong lòng tờng
bao và tiếp đến tiến hành thi công móng, cột, dầm, sàn của nhà (hình 7, hình
8).Trong quá trình thi công hệ thống tờng bao làm nhiệm vụ chống sạt lở đất,
trong quá trình khai thác sử dụng công trình hệ thống tờng bao là một phần hệ
kết cấu công trình đóng vai trò tờng tầng hầm của nhà. Trờng hợp móng của
công trình là cọc khoan nhồi thi ngời ta cũng tiến hành thi công cọc cùng lúc
Nguyễn Văn Viên - HAU
-8-
với tờng bao (hình 6). Phần kết cấu chính của tầng hầm cũng nh của công trình
đợc tiến hành theo hai phơng pháp:
Hình 6. Thi công tờng trong đất, cọc khoan nhồi
Hình 7. Thi công sàn tầng trệt
Nguyễn Văn Viên - HAU
-9-
Hình 8. Thi công đồng thời kết cấu tầng hầm và kết cấu phần thân
a. Thi công theo phơng pháp bán TOP_DOWN
Theo công nghệ này đầu tiên thi công tờng trong đất và hệ thống cọc khoan
nhồi xong thì tiến hành đào đất kết hợp với thi công kết cấu của tầng hầm
(móng, cột, dầm, sàn...) sau khi thi công xong kết cấu tầng hầm mới triển khai
thi công hệ kết cấu phần thân (hình 9, hình 10)
City crane-potain
mc120-ba45a
cơ cấu bơm bêtông
Sb-92B
a
b
d
f
g
k
m
n
4
4
4
4
4
4
4
4
Hình 9. Mặt cắt chi tiết công trình thi công theo phơng pháp bán TOP_DOWN
Trên hình 6 trình tự các bớc thi công nh sau
Bớc 1: Thi công tờng trong đất và cọc khoan nhồi
Nguyễn Văn Viên - HAU
-10-
Bớc 2: Đào đất đến cốt 4.200
Bớc 3: Thi công sàn tầng hầm ở cốt 4.200
Bớc 4: Đào đất đến cốt 7.500
Bớc 5: Thi công sàn tầng hầm ở cốt 7.500
Bớc 6: Đào đất đến cốt 10.800 và thi công cột sàn tầng hầm ở cốt
7.500.
Bớc 7: Thi công sàn tầng hầm ở cốt 10.800 và thi công cột sàn tầng
hầm ở cốt 4.200
Bớc 8: Đào đất đến cốt 16.600 (cốt đáy móng).
Bớc 9: Thi công móng
Bớc 10: Lấp đất đến đáy sàn tầng hầm ở cốt 14.100
Bớc 11: Thi công sàn tầng hầm ở cốt 14.100
Bớc 12: Thi công cột, sàn, tầng hầm ở cốt 14.100 và phần sàn tầng hầm
còn lại ở cốt 10.800.
Bớc 13: Thi công phần sàn tầng hầm còn lại ở cốt 7.500.
Bớc 14: Thi công phần sàn tầng hầm còn lại ở cốt 4.200.
Bớc 15: Thi công sàn ở cốt +0.000
Sau đó tiếp tục thi công phân thân
Hình 10. Thi công móng tầng hầm (theo phơng pháp bán TOP_DOWN)
* Ưu điểm: Phơng pháp này không cần dùng ván cừ để giữ vách hố đào.
Để áp dụng đợc phơng pháp này thì tờng bao của công trình phải đợc thiết kế
bảo đảm chịu đợc tải trọng do áp lực đất gây ra và kích thớc hình học của nó
phải phù hợp với thiết bị thi công
* Nhợc điểm: Thời gian thi công dài và phải thi công xong tờng bao, cọc
(nếu có) rồi mới đến đào đất kết hợp với xây dựng kết cấu công trình. Nếu trờng hợp tờng bao không tự chịu áp lực thì ta phải có biện pháp chống đỡ tờng
bằng các hệ chống đỡ hoặc bằng neo.
b. Thi công theo phơng pháp TOP_DOWN
Nguyễn Văn Viên - HAU
-11-
Theo công nghệ này sau khi thi công tờng, cọc khoan nhồi xong ta tiến
hành đào đất kết hợp với thi công hệ kết cấu phần ngầm đồng thời với thi công
hệ kết cấu phần thân. Thông thờng đợc triển khai từ cốt +0.000 sau đó tiến
hành thi công đồng thời xuống dới và lên trên (hình 11, hình 12).
Trên hình 11 trình tự các bớc thi công nh sau
Bớc 1: Thi công tờng trong đất và cọc khoan nhồi
Bớc 2: Thi công sàn ở cốt +0.000
Bớc 3: Đào đất đến cốt 4.200 và thi công cột ở sàn tầng trệt (cốt +
0.000)
Bớc 4: Thi công sàn tầng hầm ở cốt 4.200 và sàn tầng 1 (cốt + 4.500)
Bớc 5: Đào đất đến cốt 7.500, thi công cột tầng hầm cốt - 4.200 và cột
ở sàn tầng 1 (cốt + 4.500)
Bớc 6: Thi công sàn tầng hầm ở cốt 7.500 và sàn tầng 2 (cốt + 9.000)
Bớc 7: Đào đất đến cốt 10.800, thi công cột sàn tầng hầm ở cốt
7.500 và cột ở sàn 2 (cốt + 9.000).
Bớc 8: Thi công sàn tầng hầm ở cốt 10.800 và sàn tầng hầm 3 (cốt +
13.500)
Bớc 9: Đào đất đến cốt 16.600 (cốt đáy móng), thi công cột sàn tầng
hầm ở cốt 10.800 và cột ở sàn 3 (cốt + 13.500).
Bớc 10: Thi công móng và sàn tầng 4 (cốt + 18.000)
Bớc 11: Lấp đất đến đáy sàn tầng hầm ở cốt 14.100 và thi công cột tầng
4 (cốt + 18.000)
Bớc 12: Thi công sàn tầng hầm ở cốt 14.100 và sàn tầng 5 (cốt +
21.000)
Sau đó thi công phần sàn còn lại thuộc khu vực lỗ chờ thi công tiếp đến triển
khai thi công các kết cấu phần thân tiếp theo.
Nguyễn Văn Viên - HAU
-12-
City crane-potain
mc120-ba45a
a
b
d
f
g
k
m
n
4
4
4
4
4
4
4
4
Hình 11. Mặt cắt chi tiết công trình thi công theo phơng pháp TOP_DOWN
Hình 12 mô tả thi công thực tế một công trình 5 tầng hầm bằng phơng
pháp TOP_DOWN
Nguyễn Văn Viên - HAU
-13-
Hình 12. Công trình 5 tầng hầm thi công theo phơng pháp TOP_DOWN
*Ưu điểm:
- Tiến độ thi công nhanh do đồng thời thi công kết cấu phần ngầm và phần
thân cùng một lúc
- Không phải chi phí cho hệ thống chống phụ.
- Chống vách đất đợc giải quyết triệt để vì dùng tờng và hệ kết cấu công
trình có độ bền và ổn định cao.
- Không tốn hệ thống giáo chống, cốppha cho kết cấu dầm sàn vì sàn thi
công trên mặt đất
*Nhợc điểm:
- Kết cấu cột tầng hầm phức tạp.
- Liên kết giữa dầm sàn và cột tờng khó thi công.
- Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá.
- Thi công trong tầng hầm kín ảnh hởng đến sức khoẻ ngời lao động.
- Phải lắp đặt hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo.
Chúng ta, những ngời xây dựng đều thừa hiểu việc xây dựng các công
trình dới lòng đất đều rất phức tạp và khó khăn, ví dụ nh thi công đờng hầm,
tuynel hay đờng cho tàu điện ngầm... ở đây công việc của chúng ta là thi công
tầng hầm cho nhà cao tầng tất nhiên là nó cũng không quá phức tạp nhng nó
cũng đòi hỏi phải giải quyết một số vấn đề đặt ra nh: việc chống vách đào, hạ
mực nớc ngầm, bảo vệ các công trình lân cận, chống ô nhiễm môi trờng, thông
gió chiếu sáng cho thi công dới tầng hầm...Để có thể chủ động trong xây dựng,
đảm bảo cho công trình đạt đợc chất lợng, đúng tiến độ và hiệu quả về mặt
kinh tế. Tất cả những vấn đề trên cần đợc nghiên cứu, xem xét một cách
Nguyễn Văn Viên - HAU
-14-
nghiêm túc, đầy đủ để có thể lập thành một quy trình công nghệ áp dụng cho
từng trờng hợp cụ thể để đạt đợc hiệu quả cao nhất.
Một số vấn đề chúng ta cần quan tâm là:
- Mặt bằng thi công phần ngầm
- Quy trình công nghệ thi công tờng trong đất, cọc khoan nhồi.
- Thi công cột chống tạm
- Thi công đất
- Các hình thức chống đỡ cho tờng vây
- Chống thấm tầng hầm
- Thi công cột và tờng ngăn tầng hầm
- Thi công bê tông khối lớn
- Bảo dỡng bê tông
- Tính toán tờng tầng hầm nhà cao tầng
III. Một số vấn đề khi thi công tầng hầm nhà cao tầng
1. Mặt bằng thi công phần ngầm
Để chủ động trong quá trình thi công mặt bằng thi công phải đợc vạch trớc dựa trên mặt bằng hiện trạng, yêu cầu của tiến độ và đặc thù của từng dạng
công tác sao cho các dây chuyền thi công đợc ổn định, liên tục, nhịp nhàng.
a. Mặt bằng thi công cọc khoan nhồi
Do thi công cọc khoan nhồi gắn liền với công tác chở đất ra khỏi công trờng nên khi bố trí thứ tự thi công các cọc phải bố trí triển khai thi công từ trong
ra ngoài để công tác vận chuyển đất đợc dễ dàng.
Khoan trong đất bão hoà nớc khi khoảng cách mép các lỗ khoan nhỏ hơn
1.5m nên tiến hành cách quãng 1 lỗ, khoan các lỗ nằm giữa hai cọc đã đổ bê
tông nên tiến hành sau ít nhất 24 giờ từ khi kết thúc đổ bê tông. (TCXDVN 326
: 2004 " Cọc khoan nhồi - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu ")
Tham khảo mặt bằng bố trí trình tự thi công cọc của một công trình thực
tế
Nguyễn Văn Viên - HAU
24
1
2
3
-15-
27
5
4ưư
6
7
26
104
85
18
77
94
86
78
87
79
96
88
80
97
89
81
73
65
14
98
90
82
74
66
99
22
91
83
75
67
95
20
110
108
21
17
21
44
36
69
61
53
45
37
70
62
54
46
38
1
16
28
11
29
2
12
71
47
39
31
40
32
49
41
7
33
58
50
42
34
59
51
64
72
7
9
55
63
48
56
3
30
57
10
121
122
1
120
118
2
119
117
115
3
116
Hình 13. Trình tự thi công cọc
cọc đ ờng kính 1500mm chiều sâu TK 45.5m
cọc đ ờng kính 800mm chiều sâu TK 26.0m
Hình 14. Trình tự di chuyển của máy đào
b. Mặt bằng thi công tờng trong đất
Hớng thi công triển khai nh phần
thi công cọc khoan nhồi ngoài ra do
kích thớc của tờng phụ thuộc vào kích
thớc của thiết bị thi công (gầu đào) nên
ta đặc biệt chú ý mặt bằng phân chia
43
5
114
13
35
112
4
113
4
8
8
12
107
123
22
52
13
11
124
23
17
106
111
18
19
60
102
11
19
20
93
14
cnt1
15
16
76
19
109
68
20
22
6
cnt2
12
15
5
101
105
Hư ớngưvậnưchuyểnưđấtưraưkhỏiưcôngưtrư ờng
13
23
15
100
8
9
25
84
92
103
17
10
16
18
21
9
6
14
10
Nguyễn Văn Viên - HAU
-16-
các tấm tờng cho phù hợp. Các tấm tờng có thể có hình dạng tiết diện sau (hình
15):
L = 2.2m ữ 6m W = 0.6m ữ 1.5m
Hình 15. Các hình thức tiết diện phổ
biến của tờng
Tham khảo mặt bằng chia các
tấm tờng của một công trình thực tế
(hình 16)
26
22
25
21
24
20
15
6
23
5
4
3
27
a1
32
7
19
a
28
8
14
33
b
18
29
c
13
34
caoưđộưmặtưsànưtầngưhầmư-8.100ư
1
(thiưcôngưtrongưgiaiưđoạnư1)
17
30
12
35
d
e
16
31
g
11
10
05
09
04
08
03
07
Hình 16. Mặt bằng chia các tấm tờng
02
06
01
g1
Nguyễn Văn Viên - HAU
-17-
Hình 17. Tổng mặt bằng thi công (Giai đoan thi công phần cọc, tờng)
2. Quy trình công nghệ thi công tờng trong đất, cọc khoan nhồi.
2.1. Thi công tờng trong đất
Kỹ thuật thi công tờng chắn đất bao gồm thi công tờng bêtông cốt thép từ
cao trình mặt đất tự nhiên bằng cách sử dụng gàu ngoặm đào trong dung dịch
bentonite. Trong quá trình đào, hai vách hố đào đợc giữ ổn định bằng dung dịch
bentonite. Sau khi hoàn tất việc đào, một lồng thép đợc hạ xuống trong dung
dịch bentonite và rồi bêtông đợc đổ vào hố đào theo phơng pháp đổ bêtông
bằng ống tremie. Khi cao trình bêtông dâng lên, dung dịch bentonite thừa ra
đợc rút ra để tái sử dụng. Gioăng CWS đợc dùng để tạo các mối nối giữa các
tấm tờng chắn kế tiếp nhau
Quy trình công nghệ thi công tờng trong đất (hình 18)
kiểm tra chọn
trạm ccbt
Chuẩn
bị
trộn
trộn thử
kiểm tra
bê tông
gia công
buộc, dựng
vận chuyển
cốt thép
lồng thép
tập kết
định vị
trộn dd
bentonite
đào
hố cọc
xác nhận
độ sâu
cất chứa dd
bentonite
xử lý
cặn lắng
cấp dung dịch
bentonite
lắp đặt
cốt thép
lọc cát
lắp ống
đổ bt
đổ
bêtông
thu hồi dung dịch
bentonite
phá hoặc rút
cữ định vị
Nguyễn Văn Viên - HAU
-18-
Hình 18. Quy trình công nghệ thi công tờng trong đất
Trong mục này tôi đi sâu chú ý các vấn đề sau:
a. Tờng dẫn
Đợc thi công trớc khi thi công tờng bao
* Chức năng:
- Làm căn cứ để nghiệm thu tờng bao (kích thớc, độ sâu, cốt đỉnh tuờng...)
- Dẫn hớng cho gầu khoan trong những mét khoan đầu tiên
- Hỗ trợ cho thiết bị thi công tờng chắn đất (hạ lồng sắt, đổ bê tông, đặt
gioăng CWS ...)
* Cấu tạo (hình 19)
Hình 19. Mặt cắt chi tiết tờng dẫn
Nguyễn Văn Viên - HAU
-19-
Hình 20. Thi công tờng dẫn
Thi công tờng dẫn là một công đoạn quan trọng vì tờng dẫn làm căn cứ để
nghiệm thu tờng bao do vậy tờng dẫn phải đợc thi công chính xác về kích thớc,
tim và cốt.
b. Công tác đào đất (hình 21)
Hình 21. Thi công đào đất
Việc thực hiện đào tờng chắn đất đợc thực hiện bởi gầu ngoạm hình chữ
nhật treo trên xe cẩu vận hành bằng dây cáp. Trong quá trình đào, dung dịch
Bentonite đợc giữ trong khoảng không thấp hơn 0.4m từ đỉnh tờng dẫn và cao
hơn 1.0m trên mực nớc ngầm. Độ thẳng đứng của hố đào đợc giám sát trực
Nguyễn Văn Viên - HAU
-20-
quan thông qua những dây cáp của xe cẩu trong lúc hạ gàu xuống trong rảnh
đào.
Xe cẩu phải giữ khoảng cách tối thiểu từ 4-6m đến hố đào. Bất kỳ di
chuyển nào của xe cẩu sẽ đợc ngời đốc công giám sát để tuân thủ đòi hỏi này.
Nhiều dạng panel đợc sử dụng, panel sơ cấp, kế tiếp và panel thứ cấp.
* Panen sơ cấp (Primary Panel):
Chiều dài thiết kế các panel sơ cấp (với hai ván khuôn CWS) phù hợp với
chiều dài tối thiểu của gàu đào hoặc có chiều dài bằng hai lần chiều dài gàu và
một đoạn nhỏ ở giữa.
* Panen kế tiếp (Secondary Panel):
Những panel đợc gắn với chỉ một ván khuôn CWS gọi là những panel kế
tiếp.
* Panen thứ cấp (Closing Panel):
Những panel này đợc thi công vào giai đoạn cuối dựa trên việc hoàn tất
các panel sơ cấp và panel kế tiếp. Không có ván khuôn CWS cần đợc lắp đặt
(hình 22)
Hình 22. Trình tự thi công các panel
c. Dung dịch Bentonite
* Chức năng:
- Giữ cho thành hố đào không bị sập nhờ dung dịch chui vào khe nứt
quyện với cát tạo thành một màng đàn hồi bọc quanh thành vách hố, giữ cho
cát và các vật thể vụn không bị rơi và ngăn không cho nớc thẩm thấu qua vách
(hình 23).
- Tạo môi trờng nặng gây áp lực trong hố khoan lớn hơn áp lực nớc ngầm
bên ngoài và nâng đất đá, mùn khoan nổi lên mặt để trào ra hoặc hút khỏi hố
khoan.
Các thông số kỹ thuật chủ yếu của dung dịch bentonite đợc khống chế nh
sau:
Nguyễn Văn Viên - HAU
-21-
- Hàm lợng cát <
6%.
- Dung trọng 1,05 1,15.
- Độ nhớt 18 - 45s
(s).
- Độ pH 7 - 9.
Liều lợng trộn 30
50 Kg bentonite/m3.
Hình 23. Bentonite quyện với vật thể vụn, cát tạo thành
màng đàn hồi (Cake).
Hình 24. Quy trình cấp và tái chế Bentonite
Các thiết bị để kiểm tra thông số kỹ thuật của Bentonite
Kiểm tra dung trọng
Kiểm tra độ PH
Nguyễn Văn Viên - HAU
-22-
Kiểm ta hàm lợng cát
Kiểm tra độ nhớt
Hình 25. Kiểm tra các thông số kỹ thuật của Bentonite
d. Lắp đặt lồng thép
Lồng thép đợc chế tạo trớc tại công trờng, khi việc tái chế bentonite và
việc lắp đặt gioăng CWS hoàn tất, lồng thép đợc hạ xuống rãnh đào bằng cần
cẩu bánh xích. Lồng thép đợc gắn các đệm bêtông để đảm bảo lớp bêtông bảo
vệ theo thiết kế (hình 26). Lồng thép đợc cấu tạo bởi những đoạn lồng dài
khoảng 12m bằng cách bắt bulông hình chữ U trên chiều dài đoạn nối chồng
theo thiết kế trong khi hạ xuống rãnh đào. Khi tất cả lồng thép đã đợc hạ
xuống, chúng đợc treo tại cao trình theo yêu cầu từ tờng dẫn bằng những thanh
thép treo với chiều dài tính toán cho việc đổ bêtông
Hình 26. Các miếng đệm bê tông
Nguyễn Văn Viên - HAU
-23-
Hình 27. Lắp dựng lồng thép
Do tờng vây trong quá trình thi công làm nhiệm vụ chống sập thành hố
đào nhng khi công trình đa vào sử dụng nó là tờng tầng hầm nên trong quá
trình gia công cốt thép phải đặc biệt chú ý chi tiết liên kết giữa tờng và sàn tầng
hầm (hình 28).
NguyÔn V¨n Viªn - HAU
-24-
1
1
thanhgio¨ng
6
långthÐpsè1
8
6
2
1
1
1
8
H×nh 28. CÊu t¹o lång thÐp têng tÇng hÇm
H×nh 29. Gia c«ng lång thÐp
e. §æ bª t«ng.
8
Nguyễn Văn Viên - HAU
-25-
Do đổ bê tông tờng vây theo phơng pháp vữa dâng nên độ sụt của bê tông
nằm trong khoảng từ 18 ữ 20cm. Bêtông đợc đổ vào rãnh đào qua ống tremie.
ống tremie có đờng kính 270mm và đợc tạo thành từ những đoạn 0.5m, 1.0m,
2.0m, và 3.0m dài. Khi mực bêtông trong rãnh đào dâng lên, ống tremie đợc
nhấc lên theo trong khi vẫn luôn đảm bảo tối thiểu 3m ngập trong bêtông để
tránh lẫn lộn với bentonite (hình 30). Trong khi đổ bêtông, nhật ký biểu đồ thời
gian phân phối, thể tích và cao trình bêtông đợc ghi lại. Mẫu bêtông lập phơng
đợc lấy để đánh giá cờng độ bêtông (hình 31), mẫu hình trụ để đánh giá khả
năng chống thấm của bê tông (hình 32).
Hình 30. Đổ bê tông tờng vây
Nguyễn Văn Viên - HAU
-26-
Hình 31. Mẫu thí nghiệm để đánh giá cờng độ bê tông
Hình 32. Mẫu và thiết bị thí nghiệm đánh
giá khả năng chống thấm của bê tông
f. Hệ thống gioăng CWS.
* Chức năng: Do hệ tờng vây đợc cấu tạo từ các panel tờng thi công riêng biệt.
Một trong vấn đề cần quan tâm là phải cấu tạo mối nối giữa các tấm panel tờng
nh thế nào để đảm bảo tính chống thấm của tầng hầm. Trong thập kỷ vừa qua
Công ty SOLETANCHE BACHY đã phát triển hệ thống gioăng CWS cho phép
thi công gioăng ngăn nớc giữa các panel tờng chắn.
* Nguyên lý gioăng CWS.
Gioăng CWS bao gồm một ván khuôn thép có đặt sẵn gioăng cao su. Ván
khuôn thép sẽ đợc gàu đào kéo lên khi thi công panel kế cận. Cấu tạo ván
khuôn thép và gioăng CWS đợc thể hiện trên hình 33 và chi tiết mối nối giữa
các tấm panel tờng đợc thể hiện trên hình 34.
