“Nghiên cứu tốc độ nâng cao đập bê tông đầm lăn với xử lý bề mặt lớp đầm ứng dụng vào công trình thuỷ điện Bản Chát”
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.91 MB, 97 trang )
Luận văn thạc sĩ
LỜI CẢM ƠN
Luận văn đã được thực hiện trong thời gian ngắn với sự nỗ lực của bản thân,
tác giả đã hoàn thành với đề tài: “Nghiên cứu tốc độ nâng cao đập bê tông đầm
lăn với xử lý bề mặt lớp đầm - ứng dụng vào công trình thuỷ điện Bản Chát”.
Trong quá trình thực hiện, tác giả nhận được sự giúp đỡ tận tình của Phòng đào
tạo Đại học và Sau đại học, khoa Công trình – Trường Đại học Thủy lợi cùng các
thầy cô giáo, đồng nghiệp và gia đình.
Tác giả xin tỏ lòng biết ơn tới cơ quan đơn vị và các cá nhân đã truyền thụ
kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả hoàn thành luận văn.
Đặc biệt, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Lê Văn
Hùng đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình tác giả trong quá trình thực hiện
luận văn.
Với hiểu biết và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên nội dung của luận văn
không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng
góp ý kiến của thầy cô giáo, các độc giả quan tâm và đồng nghiệp.
Hà Nội, tháng 02 năm 2012
Tác giả
Nguyễn Thế Thái
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Kết quả nêu trong luận văn là trung thực, không sao chép từ
bất kì công trình nghiên cứu nào khác.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Tác giả
Nguyễn Thế Thái
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1 ........................................................................................................... 2
TỔNG QUAN VỀ ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ..................................................... 2
1.1. Tổng quan lịch sử phát triển đập bê tông đầm lăn, các công trình thi
công bê tông đầm lăn ở Việt Nam .................................................................... 2
1.1.1 Tổng quan về bê tông đầm lăn ............................................................. 2
1.1.2 Sự phát triển của công nghệ bê tông đầm lăn trên thế giới và một số
thành tựu đạt được........................................................................................ 4
1.2. Sự phát triển của công nghệ bê tông đầm lăn tại Việt Nam..................... 9
1.3. Phương pháp và công nghệ thi công bê tông đầm lăn............................ 13
1.3.1. Thiết bị thi công bê tông đầm lăn ...................................................... 13
1.3.2. Công nghệ thi công bê tông đầm lăn ................................................. 20
1.4. Kết luận chương 1.................................................................................... 36
CHƯƠNG 2: ........................................................................................................ 37
CÁC LOẠI KHE THI CÔNG NGANG, BIỆN PHÁP XỬ LÝ BỀ MẶT LỚP ĐẦM,
XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THI CÔNG LỚP ĐẦM VÀ TỐC ĐỘ NÂNG LỚP BÊ
TÔNG ĐẦM LĂN................................................................................................ 37
2.1. Các loại khe thi công và biện pháp xử lý bề mặt lớp đầm...................... 37
2.1.1. Các loại khe thi công......................................................................... 37
2.1.2 Biện pháp xử lý bề mặt khe................................................................ 39
2.2. Xác định thời gian thi công lớp đổ bê tông đầm lăn và tốc độ nâng lớp bê
tông đầm lăn.................................................................................................... 45
2.2.1. Xác định thời gian thi công lớp đổ bê tông........................................ 45
2.2.2. Xác định thời gian thi công lớp đổ bê tông – tính toán cho công trình
thủy điện Bản Chát – Lai Châu................................................................... 47
2.3. Kết luận chương 2.................................................................................... 55
CHƯƠNG 3 ......................................................................................................... 56
QUAN HỆ GIỮA TỐC ĐỘ NÂNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VỚI XỬ LÝ BỀ
MẶT LỚP ĐẦM - ỨNG DỤNG CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BẢN CHÁT ....... 56
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
3.1. Ảnh hưởng của xử lý bề mặt lớp đầm tới tốc độ nâng lớp bê tông đầm
lăn .................................................................................................................... 56
3.1.1. Ảnh hưởng của xử lý bề mặt khe nóng tới tốc độ nâng đập ............... 56
3.1.2. Ảnh hưởng của xử lý bề mặt khe ấm tới tốc độ nâng đập .................. 57
3.1.3. Ảnh hưởng của xử lý bề mặt khe lạnh tới tốc độ nâng đập ................ 57
3.1.3. Ảnh hưởng của xử lý bề mặt khe siêu lạnh tới tốc độ nâng đập ......... 57
3.2. Phân tích các nhân tố chính quyết định tốc độ nâng cao đập bê tông đầm
lăn, chú trọng đến công tác xử lý bề mặt lớp đầm ........................................ 58
3.2.1. Dây chuyền công nghệ bê tông đầm lăn và bố trí thi công trên mặt đập
................................................................................................................... 58
3.2.3. Ảnh hưởng của ứng suất nhiệt trong bê tông, khống chế nhiệt trong quá
trình thi công bê tông đầm lăn .................................................................... 67
3.2.4. Hạ thấp nhiệt độ ban đầu của vữa bê tông khi đổ............................... 73
3.2.5. Ảnh hưởng của thời tiết và các nhân tố bên ngoài ............................. 76
3.2.6. Ảnh hưởng của công tác xử lý bề mặt lớp đầm.................................. 78
3.3. Lựa chọn phương án xử lý bề mặt lớp đầm với các khối đổ bê tông đầm
lăn – áp dụng công trình thuỷ điện Bản Chát ............................................... 78
3.4. Kết luận chương 3.................................................................................... 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 82
1. Kết luận ....................................................................................................... 82
2. Những tồn tại, kiến nghị ............................................................................. 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 84
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
���������������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������
Luận văn thạc sĩ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
CHƯƠNG 1.
Bảng 1.1: Tốc độ thi công đập bê tông đầm lăn của một số công trình.................... 2
Bảng 1.2: So sánh tính kinh tế của các loại đập (1.000.000 USD)........................... 3
Bảng 1.3: Số lượng đập RCC tại một số nước trên Thế giới (tính đến 2005)........... 6
Bảng 1.4: Mười đập RCC cao nhất trên thế giới (tính đến cuối năm 2006) ............. 7
Bảng 1.5: Mười đập có khối lượng RCC lớn nhất thế giới (tính đến 2006) ............. 8
Bảng 1.6: Các đập RCC đang thi công hoặc trong giai đoạn thiết kế ở VN ........... 10
CHƯƠNG 2.
Bảng 2.1: Thời gian quy định cho việc xử lý các loại khe (công trình thủy điện Bản
Chát)..................................................................................................................... 38
Bảng 2.2: Thời gian quy định cho việc xử lý các loại khe (công trình thủy điện Sơn
La). ....................................................................................................................... 38
Bảng 2.3: Các thông số chính của công trình thủy điện Bản Chát. ........................ 47
Bảng 2.4: Thành phần cấp phối vật liệu cho 1m 3 hỗn hợp RCC. ........................... 50
Bảng 2.5: Tỷ lệ kết hợp các nhóm cốt liệu đá dăm trong hỗn hợp RCC ................ 50
Bảng 2.6: Phân chia các khối đổ RCC – Công trình thủy điện Bản Chát ............... 52
Bảng 2.7:Tiến độ thi công RCC theo tính toán và theo tiến độ thực tế – Công trình
thủy điện Bản Chát . ............................................................................................. 54
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
���������������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������
Luận văn thạc sĩ
DANH MỤC HÌNH VẼ
CHƯƠNG 1.
Hình 1.2: Toàn cảnh công trình thủy điện Bản Chát.............................................. 11
Hình 1.3: Công trình thủy điện Sơn La ................................................................. 12
Hình 1.4: Hệ thống trạm trộn bê tông đầm lăn ...................................................... 14
Hình 1.5: Băng tải bê tông đầm lăn từ trạm trộn ................................................... 14
Hình 1.6: Băng tải vận chuyển bê tông đầm lăn tại đập Bản Chát ......................... 15
Hình 1.7: Ô tô tự đổ vận chuyển bê tông đầm lăn ................................................. 16
Hình 1.8: Máy rải vận chuyển bê tông đầm lăn..................................................... 16
Hình 1.9: Máy ủi san bê tông đầm lăn................................................................... 18
Hình 1.10: Máy cắt khe bê tông đầm lăn............................................................... 19
Hình 1.11: Hệ thống phun sương bảo dưỡng bê tông đầm lăn............................... 19
Hình 1.12: Kết cấu ván khuôn .............................................................................. 20
Hình 1.13: Ván khuôn thượng lưu cho bê tông đầm lăn kích thước 3x3m............. 21
Hình 1.14: Ván khuôn hạ lưu cho bê tông đầm lăn kích thước 3x0,9m ................. 22
Hình 1.15: Sơ đồ thi công đổ và rải RCC.............................................................. 24
Hình 1.16: Công tác rải bê tông đầm lăn ............................................................... 25
Hình 1.17: Công tác đầm bê tông đầm lăn ............................................................ 27
Hình 1.18: Thi công GEVR .................................................................................. 29
Hình 1.19: Biện pháp cắt khe................................................................................ 30
Hình 1.20: Bảo dưỡng bê tông đầm lăn bằng bao tải đay + tấm xốp...................... 32
Hình 1.21: Phun sương bảo dưỡng bê tông đầm lăn mới đổ .................................. 33
Hình 1.22: Tấm chắn nước PVC tại khới nối phía thượng lưu:.............................. 35
Hình 1.23: Tấm chắn nước PVC tại khới nối phía hạ lưu ...................................... 35
CHƯƠNG 2.
Hình 2.1: Khe nóng trong bê tông đầm lăn và xử lý khe nóng............................... 40
Hình 2.2: Máy đánh xờm dùng để xử lý khe ấm trong bê tông đầm lăn................. 41
Hình 2.3: Đánh xờm xử lý khe ấm bằng thủ công trong bê tông đầm lăn .............. 41
Hình 2.4: Bề mặt bê tông đầm lăn xử lý khe ấm đạt yêu cầu ................................. 42
Hình 2.5a: Bề mặt bê tông đầm lăn xử lý khe lạnh và siêu lạnh đạt yêu cầu.......... 44
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
Hình 2.5b: Bề mặt bê tông đầm lăn xử lý khe lạnh và siêu lạnh đạt yêu cầu.......... 44
CHƯƠNG 3.
Hình 3.1: Đường quan hệ giữa khối lượng bê tông RCC và độ cao lên đập........... 59
Hình 3.2: Đường quan hệ giữa công suất trạm trộn và giá thành đầu tư ................ 60
Hình 3.3: Trạm trộn bê tông đầm lăn công trình thủy điện Bản Chát .................... 61
Hình 3.4: Sơ đồ hệ thống băng tải công trình thủy điện Bản Chát ......................... 63
Hình 3.5: Băng tải vận chuyển bê tông công trình thủy điện Bản Chát.................. 64
Hình 3.6: Phân bố ứng suất nhiệt của tường.......................................................... 68
Hình 3.7. Nứt nẻ bề mặt và nứt xuyên ở đập bê tông............................................. 69
Hình 3.8. Phân bố ứng suất ở đáy khối bê tông ..................................................... 70
Hình 3.9. Quá trình thay đổi nhiệt trong bê tông ................................................... 72
Hình 3.10: Trạm xi lô chứa cốt liệu và bảo ôn cốt liệu trước khi trộn bê tông ....... 75
Hình 3.11: Hệ thống đường ống dẫn nước trôn trong bê tông để làm mát ............. 76
Hình 3.12: Sơ đồ thi công bê tông đầm lăn theo phương pháp so le khối C2. trong
đó 1, 2, 3… là thứ tự thi công các khối đổ............................................................. 80
Hình 3.13: Thi công bê tông đầm lăn theo phương pháp so le............................... 80
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
���������������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������
Luận văn thạc sĩ
- Trang 1 -
MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài
Bê tông đầm lăn được xem là bước phát triển đột phá trong công nghệ xây
dựng đập bê tông nói riêng, xây dựng công trình thủy lợi nói chung. Ưu điểm nổi
bật của bê tông đầm lăn là sử dụng ít xi măng, tốc độ thi công nhanh… nên giảm giá
thành, rút ngắn thời gian thi công, đạt hiệu quả kinh tế cao.
Đề tài “Nghiên cứu tốc độ nâng cao đập bê tông đầm lăn với xử lý bề mặt
lớp đầm - ứng dụng vào công trình thuỷ điện Bản Chát”, từ đó đưa ra các giải
pháp thi công xử lý bề mặt các khe nâng (lớp đầm) hợp lý để đẩy nhanh tiến độ thi
công bê tông đầm lăn, hiệu quả và kinh tế nhất.
II. Mục đích của đề tài
1. Nghiên cứu tốc độ nâng đập bê tông đầm lăn với xử lý bề mặt lớp đầm ứng dụng công trình thuỷ điện Bản Chát.
2. Đề xuất biện pháp thi công xử lý bề mặt lớp đầm cho công trình thuỷ điện
Bản Chát.
III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
1. Cách tiếp cận
Nghiên cứu các tài liệu thiết kế, các tiêu chuẩn thiết kế, điều kiện kỹ thuật
cho bê tông đầm lăn ở trong nước và trên thế giới.
Nghiên cứu thông qua các công trình thi công bê tông đầm lăn đã được áp
dụng xây dựng trong thực tế.
2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu các tài liệu thiết kế, thi công các công trình thi công bê tông đầm
lăn điển hình.
Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật xử lý bề mặt các khe nâng trong thi công
bê tông đầm lăn tối ưu nhất.
Phân tích các nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ lên đập. So sánh kết quả đạt được
với kết quả đã có của từng loại công trình cụ thể để đề ra biện pháp xử lý, ứng dụng
cho công trình thuỷ điện Bản Chát.
IV. Kết quả dự kiến đạt được
Đưa ra giải pháp hợp lý trong việc xử lý bề mặt lớp đầm trong thi công bê
tông đầm lăn để đẩy nhanh tốc độ nâng đập, đảm bảo tiến độ thi công công trình.
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 2 -
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN
1.1. Tổng quan lịch sử phát triển đập bê tông đầm lăn, các công trình thi công
bê tông đầm lăn ở Việt Nam
1.1.1 Tổng quan về bê tông đầm lăn
Bê tông đầm lăn (Roller Compacted Concrete, viết tắt là RCC) là một loại bê
tông được tạo thành bởi hỗn hợp gồm cốt liệu nhỏ (cát tự nhiên hoặc cát nghiền),
cốt liệu lớn (đá dăm), xi măng, phụ gia hoạt tính nghiền mịn (tro bay nhiệt điện hoặc
puzolan thiên nhiên), nước và phụ gia. Sau khi trộn đều, vận chuyển đến, san rải,
hỗn hợp được đầm chặt bằng lu rung. Dưới tác dụng của tải trọng nén ép và chấn
động rung, bê tông được đầm chặt. Công tác đầm bê tông đầm lăn được thực hiện
trong khi hỗn hợp bê tông đầm lăn chưa bắt đầu đông kết. RCC thường được áp
dụng thích hợp cho thi công đập bê tông trọng lực và mặt đường, sân bãi … những
nơi mà lu rung có thể thi công. Việc đầm bằng lu rung cho phép sử dụng hỗn hợp bê
tông khô, ít chất kết dính hơn so với bê tông thường, nhờ vậy đối với một số đập và
đường bê tông, thi công bằng công nghệ này nhanh hơn và rẻ hơn so với công nghệ
đổ bê tông truyền thống (Conventional Vibrated Concrete, viết tắt là CVC).
Công nghệ RCC đặc biệt hiệu quả khi áp dụng cho xây dựng đập bê tông
trọng lực. Khối lượng bê tông được thi công càng lớn thì hiệu quả càng cao. Việc
lựa chọn phương án đập ứng dụng công nghệ RCC thường đem lại hiệu quả kinh tế
cao hơn so với đập bê tông thường và đập đất đá bởi lý do sau:
Thi công nhanh: So với đập bê tông thường, đập RCC được thi công với tốc
độ nhanh hơn do có thể cơ giới hóa các khâu công việc trong thi công ở mức độ cao
như dùng băng tải để vận chuyển bê tông, dùng máy ủi để san gạt, máy lu rung để
đầm lèn, đồng thời ít phải chờ khối đổ hạ nhiệt mà được thi công liên tục. So với
đập đất đá có cùng chiều cao, khối lượng của đập RCC nhỏ hơn nhiều.
Bảng 1.1: Tốc độ thi công đập bê tông đầm lăn của một số công trình
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 3 -
Lượng bê tông
Thời gian thi
Khối lượng đổ lớn
(1000m3)
công
nhất trong ngày (m3)
Liễu Kê
33.10
< 5 tháng
4460
Middle Fozk
4.21
45 ngày
1530
Galessville
16.00
70 ngày
5700
Monksville
22.10
< 5 tháng
9760
Copper Field
14.00
< 4 tháng
2600
Đê bao Cách Hà Nham
12.00
35 ngày
7930
Elk Creek
76.50
Đê bao Nham Than
30.50
Đê chủ Nham Than
32.50
Tên đập
P
P
P
Giữa chừng
P
9474
dừng do sự cố
97 ngày
8184
10681
Giá thành hạ: Theo các tính toán tổng kết từ các công trình đã xây dựng trên
thế giới, giá thành đập RCC rẻ hơn so với đập CVC từ 25% đến 40%. Việc hạ giá
thành đạt được là do giảm được chi phí công tác ván khuôn và xử lý khe thi công,
giảm chi phí cho công tác vận chuyển, đổ, đầm bê tông và thời gian thi công liên tục
hơn.
Bảng 1.2: So sánh tính kinh tế của các loại đập (1.000.000 USD).
Giá dự toán
Tên đập
Đập RCC
Đập đất đá
Đập
BT Đập
thường
Liễu Kê
17,3
Galessville
14,7
15,3
17,3
Monksville
18,1
20,5
33,6
Upprestillwater
75,9
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Giá quyết
39,1
đổ
đá
toán của
RCC
25,1
14,1
12,7
25,6
17
82
60,6
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 4 -
Giảm chi phí phục vụ thi công: Việc thi công RCC có thể giảm chi phí dẫn
dòng thi công trong thời gian xây dựng và giảm các thiệt hại, các rủi ro khi nước lũ
tràn qua đê quai. Hơn nữa thời gian thi công đập RCC ngắn nên các cống dẫn dòng
cho đập RCC chỉ cần thiết kế đáp ứng đủ lưu lượng xả nước lớn nhất theo mùa thay
vì lưu lượng lớn nhất theo năm như đối với đập bê tông thường và đập đất đá. Vì
vậy đường kính cống dẫn dòng của đập RCC nhỏ hơn và chiều cao đê quai cho đập
RCC cũng thấp hơn so với phương án đập bê tông thường và đập đất đá.
1.1.2 Sự phát triển của công nghệ bê tông đầm lăn trên thế giới và một số thành
tựu đạt được
Năm 1972 trong hội nghị “thi công kinh tế cho đập bê tông” R.W. Cannon có
đưa ra luận điểm xây dựng đập bê tông dùng đất nện phát triển thêm một bước ý
tưởng của Raphael. Cannon giới thiệu dùng xe ben chở bê tông nghèo theo sau máy
đầm, ông kiến nghị dùng phương thức ván khuôn trượt ngang phía thượng lưu và hạ
lưu thì dùng bê tông giàu để tạo khuôn cho. Theo ông thì phương thức vận chuyển
bê tông bằng xe ben chưa hẳn là tốt nhất.
Năm 1973, trong hội nghị quốc tế về đập lớn lần thứ 11, Moffat đưa ra luận
vấn đề “nghiên cứu bê tông nghèo khô dùng trong thi công bê tông trọng lực” cũng
kiến nghị áp dụng bê tông nghèo khô đã từng sử dụng 50 năm về trước ở Luki nước
Anh để sửa chữa đập, dùng xe lu để đầm. Ông dự tính với con đập cao 40m trở lên
thì giá thành giảm 15%.
Năm 1982 Mỹ xây dựng đập bê tông trọng lực bằng bê tông đầm lăn đầu tiên
trên thế giới, đập Willow Creek. Đập này cao 52m, chiều dài tim đập 543m, không
có rãnh ngang dọc. Hàm lượng keo dính RCC chỉ có 66kg/m3. Chiều dày mỗi lớp
đầm là 30cm thi công liên tục. Với 331.000m3 RCC mà chỉ thi công trong 5 tháng.
So với đập CVC thì thời gian thi công rút ngắn được 1÷1,5 năm, giá thành chỉ bằng
40% giá thành của đập CVC và bằng 60% của đập đá đổ. Đập Willow Creek đã
chứng minh đầy đủ ưu thế về kinh tế và tốc độ thi công của đập RCC. Việc xây
dựng thành công của đập RCC đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng ở Mỹ và trên
thế giới.
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 5 -
Tính đến năm 1991 toàn thế giới có 75 đập bê tông đầm lăn, có 17 cái đang ở
trong giai đoạn thi công. Trong số đang thi công đập trọng lực RCC thì cao nhất là
đập Cung Lạn của Nhật cao 155m. Ngoài đập trọng lực còn xây xong 2 đập vòm là
đập Knellpoort của Nam Phi cao 50m và đập Wolwedans cao 70m. Đập vòm RCC
cao 75m ở Phổ Định – Quí Châu – Trung Quốc đang trong giai đoạn thi công.
Tính đến năm 2005, toàn thế giới đã xây dựng được trên dưới 300 đập RCC
với khối lượng tổng cộng trên 90 triệu m3. Hiện Trung Quốc là quốc gia đang dẫn
đầu về số lượng đập RCC sau đó là Hoa Kỳ, Nhật Bản và Tây Ban Nha.
Hình 1.1: Tỷ lệ phân bố đập RCC trên thế giới tính đến cuối năm 2005
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 6 -
Bảng 1.3: Số lượng đập RCC tại một số nước trên Thế giới (tính đến 2005)
Số đập đã
Thể tích
Tỷ lệ theo số
Tỷ lệ theo khối
xây dựng
RCC (103m3)
lượng (%)
lượng (%)
Trung Quốc
57
28.275
20
30.50
Nhật Bản
43
15.465
15.09
16.68
Kyrgystan
1
100
0.53
0.11
Thái Lan
3
5.248
1.05
5.66
Indonesia
1
528
0.35
0.57
105
49.616
36.8
53.56
Argentina
1
590
0.35
0.64
Brazil
36
9.440
12.63
10.18
Chile
2
2.170
0.7
2.34
Colombia
2
2.974
0.7
3.21
Mexico
6
840
2.1
0.91
Tổng:
51
16.041
16.48
17.27
Canada
2
622
0.7
0.67
Hoa Kỳ
37
5.081
12.98
5.48
Tổng:
39
5.703
13.68
6.15
Algeria
2
2.760
0.7
2.98
Angola
1
757
0.35
0.82
Eritrea
1
187
0.35
Tên quốc gia
P
P
P
P
Châu Á:
Tổng:
Nam Mỹ:
Bắc Mỹ:
Châu Phi:
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 7 -
Ma Rốc
11
2.044
3.86
2.20
Nam Phi
14
1.214
4.91
1.31
Tổng:
29
6.962
10.17
7.51
Australia
9
596
3.15
0.64
Khác
17
7.534
5.96
8.13
Tổng trên TG
285
92.712
Châu Úc:
Ngoài việc ứng dụng cho đập, RCC cũng được ứng dụng trong xây dựng mặt
đường và sân bãi. RCC cho mặt đường lần đầu tiên được áp dụng ở Canada vào
năm 1976 tại Caycuse. Các công trình mặt đường và sân bãi bằng RCC đều cho hiệu
quả sử dụng tốt và giảm chi phí bảo dưỡng. Ngoài ra RCC còn được áp dụng cho
các kết cấu khác. Năm 1986 cầu treo lớn nhất thế giới Akashi được khởi công tại
Nhật Bản. Cây cầu này nối liền đảo Honshu và đảo Shikoku với chiều dài nhịp giữa
hai tháp chính là 1960m. Đây là công trình đã ứng dụng nhiều công nghệ bê tông
tiên tiến như bê tông tự lèn, bê tông đổ trong nước và bê tông đầm lăn. Móng trụ
treo cáp của công trình này được thiết kế là bê tông trọng lực khối lớn. Để thi công
khối móng khoảng 200.000m3 bê tông trong thời gian ngắn, công nghệ RCC đã
P
P
được lựa chọn áp dụng.
Bảng 1.4: Mười đập RCC cao nhất trên thế giới (tính đến cuối năm 2006)
Đập
Nước
Chiều cao
Khối lượng (103m3)
P
P
P
P
(m)
RCC
Tổng
Guangzhao
Trung Quốc
196
820
1.870
Longtan
Trung Quốc
192
3.800
5.990
Guanyinyan Trung Quốc
166
6.473
9.364
Jinanqiao
Trung Quốc
156
2.400
3.600
Sơn La
Việt Nam
138
2.960
4.800
Yunlonghe
Trung Quốc
135
182
207
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Ghi chú
Đập vòm
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 8 -
Bản Vẽ
Việt Nam
135
1.430
1.750
Cine
Thổ Nhĩ Kỳ
135
1.430
1.500
Yeywa
Myanmar
132
2.550
2.800
Hongkou
Trung Quốc
130
681
745
Bảng 1.5: Mười đập có khối lượng RCC lớn nhất thế giới (tính đến 2006)
Thời gian đổ BT
Tên đập
Nước
Tha Dan Thái Lan
Bắt đầu Kết thúc
Chiều
Chiều
KL
Tổng
cao
dài
RCC
KLBT
(m)
(m)
(103m3)
(103m3)
P
P
P
P
P
P
P
03/2001
07/2004
95
2600
4.900
5.400
Trung Quốc
10/2004
10/2007
192
761
4.623
6.410
Việt Nam
11/2007
10/2010
139
900
2.960
4.600
Beydang Thổ Nhĩ Kỳ 08/2006
08/2008
91
280
2.700
3.200
Yeyawa
Myanma
02/2006
12/2008
134
680
2.450
2.800
Balse
Trung Quốc
10/2003
10/2006
131
734
1.995
2.672
Algeri
10/1998
07/2000
118
714
1.690
1.900
Miel 1
Colombia
04/2000
06/2002
188
188
1.669
1.669
Koudiat
Algeri
04/2006
06/2007
121
500
1.650
1.850
Ralco
Chi Lê
01/2002
10/2003
155
155
1.596
1.596
Long
Tan
Sơn La
Ben
Harown
P
Sau hơn 30 năm ứng dụng, công nghệ xây dựng đập RCC liên tục được cải
tiến cả về vật liệu chế tạo và kỹ thuật thi công. Cho tới nay, đập RCC được thi công
xây dựng ở nhiều nước thế giới, ở nơi có nhiệt độ môi trường từ rất thấp cho đến rất
cao và cả những vùng có mưa lũ lớn.
Trước đây, đập RCC sử dụng RCC nghèo chất kết dính (CKD) được sử dụng
tại một số đập cao dưới 60m ở Mỹ. Ngày nay, các đập RCC được xây dựng trên thế
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 9 -
giới chủ yếu sử dụng RCC có lượng CKD trung bình và giàu CKD như các nước
Tây Âu, Trung Quốc, Nhật Bản.
Năm 2007, tại hội nghị Thượng Hải đã thống kê và phân loại RCC như sau:
Đập RCC đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới, trong đó có loại đập RCC
giàu chất kết dính (với lượng chất kết dính trên 150kg/m3). Theo Dr M.R.H
Dunstan - Tổng quan đập RCC trên thế giới đến cuối năm 2006- Hội thảo đập RCC
thế giới – Trung Quốc 2007: “Trong 10 năm từ 1996 đến 2006 số lượng đập RCC
giàu chất kết dính trên thế giới tăng từ 43,3% năm 1996 lên 47,4% năm 2002 và
53,4% năm 2006”.
1.2. Sự phát triển của công nghệ bê tông đầm lăn tại Việt Nam
Từ những năm 1990 Việt Nam đã bắt đầu nghiên cứu ứng dụng bê tông đầm
lăn. Năm 1990 Viện Khoa học Thủy lợi đã nghiên cứu phụ gia khoáng cho RCC,
ngày 16/10/1995 Bộ Thủy lợi (cũ) ra quyết định số 1570 QĐ/QLXD phê duyệt
nghiên cứu khả thi công trình thủy lợi Tân Giang (Ninh Thuận) thống nhất phương
án công trình đầu mối là đập bê tông trọng lực. Trên cơ sở quyết định số 1570
QĐ/QLXD, công ty tư vấn xây dựng thủy lợi HEC – 1 đã tiến hành nghiên cứu thiết
kế đập Tân Giang theo hai phương án bê tông trọng lực truyền thống và bê tông
đầm lăn. Đây là lần đầu tiên RCC được nghiên cứu vào công trình thực tế ở Việt
Nam. Ngày 20/9/1997 Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn ra quyết định số
2425 NN/ĐTXD/QĐ phê duyệt đập đầu mối công trình Tân Giang là đập bê tông
đầm lăn. Do nhiều lý do, khi thi công, đập Tân Giang được chỉnh thành đập bê tông
truyền thống và đã thi công hoàn thành vào năm 2003. Mặc dù vậy, các kết quả
nghiên cứu thiết kế đập bê tông đầm lăn Tân Giang đã tích lũy được nhiều kinh
nghiệm quý báu về thiết kế đập RCC, sử dụng tro bay và phụ gia.
Công trình đập bê tông đầm lăn xây dựng đầu tiên của Việt Nam là đập thủy
điện Pleikrong tại tỉnh Kon Tum với chiều cao 71m được thiết kế bởi công ty Tư
vấn xây dựng điện 1, công trình khởi công năm 2003, đã hoàn thành vào năm 2009.
Tiếp đó hàng loạt công trình đập thủy điện được thi công và chuẩn bị xây dựng bằng
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 10 -
RCC như thủy điện Bản Vẽ, hồ chứa nước Định Bình, công trình thủy điện Sêsan4,
công trình thủy điện A Vương, đập thủy điện Sơn La…
Bảng 1.6: Các đập RCC đang thi công hoặc trong giai đoạn thiết kế ở VN
STT
Tên công
trình
Chiều cao
(m)
1
2
3
4
5
PlêiKrông
Định Bình
A Vương
Sê San 4
Bắc Hà
71
54
70
80
100
6
Bình Điền
75
7
Cổ Bi
70
8
9
10
Đồng Nai 3
Đồng Nai 4
ĐaKrinh
Thượng
Kontum
Nước Trong
Sơn La
Bản Chát
Bản Vẽ
Hủa Na
Sông Bung 2
Sông Tranh 2
Sông Côn 2
Bản Uôn
Huội Quảng
Lai Châu
Nậm Chiến
Tào Pao
110
129
100
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Học viên: Nguyễn Thế Thái
70
138
70
138
95
100
50
85
104
130
Năm dự
kiến hoàn
thành
2007
2007
2008
2008
2008
Đã XD
Đang XD
Đang XD
Đang XD
Đang XD
2008
Đang XD
2008
Đang XD
2008
2008
2008
Đang XD
Đang XD
Chuẩn bị
Kontum
2009
Chuẩn bị
Quảng Ngãi
Sơn La
Lai Châu
Nghệ An
Nghệ An
Quảng Nam
Quảng Nam
Quảng Nam
Thanh Hóa
Sơn La
Lai Châu
Sơn La
Bình thuận
2010
2012
2010
2010
2011
2010
2010
2010
2011
2012
2012
2013
Chuẩn bị
Đang XD
Đang XD
Đang XD
Đang XD
Chuẩn bị
Đang XD
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Địa điểm XD
Kontum
Bình Định
Quảng Nam
Gia Lai
Lào Cai
Thừa Thiên
Huế
Thừa Thiên
Huế
Đắc Nông
Đắc Nông
Quảng Ngãi
Ghi chú
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 11 -
Hình 1.2: Toàn cảnh công trình thủy điện Bản Chát
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 12 -
Hình 1.3: Công trình thủy điện Sơn La
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 13 -
1.3. Phương pháp và công nghệ thi công bê tông đầm lăn
1.3.1. Thiết bị thi công bê tông đầm lăn
Thiết bị thi công bê tông đầm lăn không phức tạp, các thiết bị chính để thi
công RCC hiện nay đều có ở Việt Nam. Ngoài ra một số thiết bị đặc chủng thì được
nhập từ nước ngoài.
- Trạm trộn bê tông đầm lăn thường là loại trạm trộn kiểu cưỡng bức có khả
năng trộn được hỗn hợp bê tông khô sử dụng cốt liệu có đường kính lớn. Cốt liệu
được đưa vào các trạm trộn, được điều khiển tự động hoàn toàn để đảm bảo yêu cầu
cần thiết về thành phần cấp phối hạt và sự trộn đều của vật liệu trước khi đưa ra
công trường.
+ Máy trộn: Nên có hệ thống điều khiển tự động và phải đạt năng suất yêu
cầu.
+ Các thiết bị phục vụ quá trình nạp và xả vật liệu: Thông thường là các loại
máy xúc bánh lốp và hệ thống băng tải.
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 14 -
Hình 1.4: Hệ thống trạm trộn bê tông đầm lăn
Hình 1.5: Băng tải bê tông đầm lăn từ trạm trộn
- Các thiết bị vận chuyển bê tông bao gồm 4 phương thức vận chuyển hỗn
hợp RCC đến vị trí đổ:
+ Dùng cần cẩu dây cáp cố định chuyển bê tông lên mặt đập, rồi xả vào các
phễu sau đó dùng ô tô tự đổ vận chuyển bê tông trong phạm vi mặt đập.
+ Dùng xe goòng vận chuyển bê tông tới vị trí hai vai đập và xả vào các
phễu, sau đó dùng ô tô tự đổ vận chuyển bê tông trong phạm vi mặt đập.
+ Dùng ô tô tự đổ vận chuyển trực tiếp vào mặt đập, phương thức này có tốc
độ thi công nhanh và cơ động, nhưng trong quá trình thi công bị ảnh hưởng của yếu
tố bên ngoài như cuốn theo nước, bụi bẩn và dầu mỡ lên mặt đập.
+ Dùng băng tải vận chuyển bê tông vào mặt đập.
Yêu cầu của quá trình vận chuyển hỗn hợp RCC phải được thực hiện liên tục
và trong thời gian ngắn nhất, không làm phân tầng phân cỡ, không làm thay đổi
thành phần hỗn hợp bê tông.
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
Luận văn thạc sĩ
- Trang 15 -
Tùy vào điều kiện thực tế công trình mà ta có thể lựa chọn phương án vận
chuyển hợp lý để tạo hiệu quả cao nhất trong quá trình thi công. Đặc điểm khác với
CVC là hỗn hợp RCC không có độ sụt nên không sử dụng máy chuyển trộn và bơm
trong khâu vận chuyển.
Hình 1.6: Băng tải vận chuyển bê tông đầm lăn tại đập Bản Chát
Học viên: Nguyễn Thế Thái
Lớp CH18C21
