Giải pháp dùng dầm Bailey để văng chống hố móng xây dựng tầng hầm nhà cao tầng

Giải pháp dùng dầm Bailey để văng chống hố móng xây dựng tầng hầm nhà cao tầng
GIẢI PHÁP DÙNG DẦM BAILEY ĐỂ VĂNG CHỐNG HỐ MÓNG XÂY DỰNG TẦNG HẦM NHÀ CAO
TẦNG

GS.TSKH Nguyễn Đăng Bích , TS.Nguyễn Thế Đệ, ThS. Nguyễn Anh Tuấn
Trường Đại học Xây dựng và Kiến trúc Hồng Hà

1. Giới thiệu:
Do nhu cầu chịu lực để xe, làm tầng kỹ thuật, làm siêu thị…nên khi xây dựng nhà cao tầng thường
có tầng hầm, tuỳ quy mô công trình mà nhà cao tầng thường có hai hoặc ba tầng hầm, thậm chí có năm
tầng hầm. Việc xây dựng tầng hầm nhà cao tầng thường dùng các giải pháp: Dùng cừ Larsen, dùng giải
pháp bán Topdown, dùng giải pháp neo đất.
Dùng cừ Larsen dài 12m làm được một hoặc hai tầng hầm, không an toàn khi đào hố móng sâu
lớn hơn 8m và không an toàn cho các công trình liền kề khi rút cừ
Dùng giải pháp bán Topdown: Dầm sàn thi công từ trên xuống, cột, vách, móng thi công từ dưới
lên, khi làm cọc khoan nhồi phải thả thép hình vào đầu cọc để làm cột chống tạm, sàn phải khoét lỗ để
tạo không gian vận chuyển đất hố móng từ dưới lên và vật liệu thép, bê tông từ trên xuống, kết cấu chịu
lực của tầng hầm không thi công được liên tục, toàn khối từ dưới lên mà phải chia tách, phân đoạn khó
bảo đảm kích thước hình học cũng như chất lượng cấu kiện, chi phí đào đất tốn kém, không an toàn khi
sàn khoét lỗ quá lớn.
Dùng giải pháp neo đất: Cần có không gian ngầm đủ rộng xung quanh tường vây với khoảng cách
đối với tường vây từ 18-20m. Nếu có nhà và công trình liền kề nằm trong khoảng cách 18-20m đối với
tường vây, thì giải pháp này gặp khó khăn trong việc thực hiên.
Tóm lại những giải pháp thường dùng để xây dựng tầng hầm đều có những hạn chế nhất định, chi
phí tốn kém, đã có công trình bị sự cố khi áp dụng các giải pháp này.
2. Giải pháp dùng dầm Bailey để văng chống hố móng:
- Bản chất kỹ thuật của giải pháp:
Dầm Bailey thường được dùng làm cầu và sàn đạo trong xây dựng các công trình giao thông,
trong đó chức năng của dầm Bailey chủ yếu là chịu uốn, chưa bao giờ được dùng để văng chống hố

móng trong đó dầm Bailey sử dụng chủ yếu là chịu nén. Trong giải pháp này lần đầu tiên dầm Bailey
được dùng để văng chống hố móng vượt khẩu độ 27m, ở khẩu độ này không có loại dầm đơn nào bằng
bê tông hoặc bằng thép hình đủ khả năng chịu trọng lượng bản thân, chịu nén mà vẫn ổn định, chỉ có
dầm Bailey là loại dầm thép tổ hợp tiết diện lớn (tiết diện chữ nhật 1,5m x 0,55m), trọng lượng nhẹ, chịu
nén tốt, không mất ổn định khi vượt khẩu độ đến 27m. Vì vậy dầm Bailey được dùng để văng chống hố
đào trong xây dựng nhà cao tầng thay thế các giải pháp hiện có.
- Những lợi ích có thể đạt được
Tiết kiệm thời gian và chi phí đào đất hố móng so với biện pháp Topdown, vì sau mỗi tầng văng
chống có thể đào sâu hơn 4m, tạo ra không gian đủ cao để máy xúc cỡ nhỏ có thể kết hợp với máy xúc
cỡ lớn có thể thực hiện được, dẫn đến việc đào đất hố móng là hoàn toàn cơ giới.



Thi công kết cấu tầng hầm nguyên vẹn, toàn khối, liên tục từ dưới lên trên, dễ kiểm soát chất
lượng thi công các cấu kiện, không phải để chờ và thi công chia tách các cấu kiện thẳng đứng ở những
vị trí qua sàn như giải pháp Topdown.
Lắp dựng, tháo dỡ dễ dàng, vì liên kết giữa các cấu kiện của dầm Bailey là liên kết chốt, mỗi đốt dầm
Bailey nặng không quá 0,3 tấn, có thể liên kết trước với nhau thành dầm có độ dài thích hợp, sau đó cẩu
vào vị trí lắp đặt.
Chi phí xây dựng tầng hầm dùng dầm Bailey tiết kiệm đáng kể so với dùng giải pháp Topdown.
3. Quy trình thi công:
- Các bước tiến hành: giả sử đã thi công xong cọc khoan nhồi, tường vây và thi công ba tầng hầm.
Bước 1: Đào đất hố móng sâu 4m, lắp lớp dầm văng chống thứ nhất cách cao độ mặt sàn tầng hầm một
là 30cm.


Bước 2: Đào đất hố móng sâu 7m, lắp lớp dầm văng chống thứ hai cách cao độ mặt sàn
tầng hầm hai là 30cm.

Bước 3: Đào đất hố móng sâu 11m, lắp lớp dầm văng chống thứ hai cách cao độ mặt sàn tầng hầm hai
là 30cm.


Bước 4: Đào đất hố móng sâu 14m, thi công móng và sàn tầng hầm ba.


Bước 5: Tháo lớp văng chống thứ 3, thi công cột, vách và sàn tầng hầm hai



Bước 6: Tháo lớp văng chống thứ hai, thi công cột, vách và sàn tầng hầm một.


Bước 7: Tháo lớp văng chống thứ nhất, thi công cột, vách và sàn tầng trệt.

- Những vấn đề cần lưu ý:


+ Phải tính toán được áp lực đất tác dụng lên tường vây theo các bước đào đất hố móng, trên cơ sở đó
tính ra số dầm trong một lớp văng chống sao cho mỗi dầm chịu lực nén không quá 120 tấn
+ Dầm Bailey không chống trực tiếp vào tường vây mà phải chống vào dầm bo phụ lắp phía bên trong
tường vây để quy lực tập trung thành lực phân bố để cân bằng với áp lực đất từ phía ngoài.

+ Phải dùng thanh tăng cứng tại trụ, khung định vị ngang và đứng để đảm bảo ổn định của dầm Bailey
khi chịu nén.


4. Mô tả các cấu kiện:
* Khung pano

* Khung định vị ngang và đứng:

* Thanh tăng cứng tại trụ


* Chốt khung pano, chốt thanh tăng cứng tại trụ


Hình ảnh thực tế minh họa:


Hình 1: Thi công dầm Bailey lớp 1 kết hợp đào đất


Hình 2: Thi công các thanh giằng chéo


Hình 3: Thi công đập đầu cọc


Hình 4: Thi công đài móng


Hình 5: Thi công tầng hầm 3

Hình 6: Thi công tầng hầm 2


5. Thảo luận:
- Giải pháp dùng dầm Bailey để văng chống hố móng đã được đăng ký bảo hộ sang chế độc
quyền. Bản chất kỹ thuật của sáng chế là lần đầu tiên dầm Bailey được dùng để văng chống hố móng
vượt khẩu độ lớn, sử dụng khả năng chịu nén là chủ yếu thay cho khả năng chịu uốn như sử dụng thông
thường.
- Dùng giải pháp dầm Bailey cho phép đào hở hố móng, thi công các tường, cột nguyên vẹn, toàn
khối, liên tục từ dưới lên trên, dễ kiểm soát chất lượng thi công các cấu kiện và chất lượng thi công
chống thấm tầng hầm.
- Giải pháp dùng dầm Bailey là giải pháp an toàn kỹ thuật, khi phát hiện dầm Bailey có khả năng
quá tải hoặc khả năng mất ổn định, có thể bổ xung thanh tăng cứng tại trụ hoặc các thanh giằng chéo.
- Dùng dầm Bailey có thể văng chống hố móng của các công trình cao tầng xây chen, không cần
có không gian ngầm đủ rộng xung quanh tường vây như giải pháp neo đất
- Chi phí tổng thể xây dựng tầng hầm dùng dầm Bailey rẻ hơn dùng các phương pháp khác.