Nghiên cứu giải pháp quản lý chất lượng thi công đập bê tông, dự án hồ chứa nước bản mồng, tỉnh nghệ an
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.17 MB, 113 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
TRẦN NGỌC NAM
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI
CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG, DỰ ÁN HỒ CHỨA NƯỚC BẢN MỒNG,
TỈNH NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI, NĂM 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
TRẦN NGỌC NAM
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI
CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG, DỰ ÁN HỒ CHỨA NƯỚC BẢN MỒNG,
TỈNH NGHỆ AN
Chuyên ngành:
Quản lý xây dựng
Mã số:
8580302
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN QUANG CƯỜNG
HÀ NỘI, NĂM 2019
BẢN CAM KẾT
Họ và tên học viên: Trần Ngọc Nam
Lớp cao học: 25QLXD22
Chuyên ngành: Quản lý xây dựng
Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu giải pháp quản lý chất lượng thi công đập bê tông,
dự án Hồ chứa nước Bản Mồng, tỉnh Nghệ An”
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi là do tôi làm. Những kết quả nghiên cứu là
trung thực. Trong q trình làm tơi có tham khảo các tài liệu liên quan nhằm khẳng
định thêm sự tin cậy và cấp thiết của đề tài. Các tài liệu trích dẫn rõ nguồn gốc và các
tài liệu tham khảo được thống kê chi tiết. Tôi không sao chép từ bất kỳ nguồn thông
tin nào, nếu vi phạm tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2019
Học viên
Trần Ngọc Nam
i
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm
và hướng dẫn tận tình của PGS.TS Nguyễn Quang Cường và những ý kiến về chuyên
môn quý báu của các thầy cơ giáo trong khoa Cơng trình, bộ mơn Cơng nghệ và Quản
lý xây dựng – Trường Đại học Thủy lợi.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Trường Thủy lợi đã tận tình giảng
dạy tác giả trong suốt quá trình học tại trường và xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và
cơ quan công tác Ban Quản lý đầu tư và Xây dựng thủy lợi 4 đã cung cấp số liệu, giúp
đỡ tác giả có đủ tài liệu để thực hiện luận văn.
Do trình độ, kinh nghiệm cũng như thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên Luận văn
khó tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của
quý độc giả.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2019
Học viên
Trần Ngọc Nam
ii
MỤC LỤC
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH.....................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................. viii
PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG
ĐẬP BÊ TÔNG ............................................................................................................... 4
1.1 Tình hình xây dựng đập trọng lực trên thế giới và Việt nam .................................... 4
1.1.1 Tình hình xây dựng đập trọng lực trên thế giới [1] ................................................ 4
1.1.2 Tình hình xây dựng đập trọng lực ở Việt nam [1].................................................. 7
1.2 Tổng quan và u cầu chất lượng cơng trình bê tông ............................................. 10
1.2.1 Khái quát về bê tông ............................................................................................. 10
1.2.2 Quan niệm về chất lượng ...................................................................................... 10
1.2.3 Các thuộc tính của chất lượng .............................................................................. 11
1.2.4 Các yêu cầu và đặc điểm của chất lượng.............................................................. 12
1.3 Những vấn đề liên quan đến chất lượng thi cơng cơng trình đập bê tông ............... 14
1.3.1 Bê tông khối lớn dùng cho đập trọng lực ............................................................. 14
1.3.2 Những vấn đề liên quan đến chất lượng thi cơng cơng trình đập bê tơng ............ 16
1.4 Các nguyên nhân gây ra sự cố đập bê tông ............................................................. 21
1.4.1 Chất lượng thiết kế ............................................................................................... 21
1.4.2 Chất lượng cơng trình xuất phát từ cơng tác lập dự án đầu tư xây dựng ............. 22
1.4.3 Công tác quản lý chất lượng trong q trình thi cơng .......................................... 22
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .............................................................................................. 26
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG
ĐẬP BÊ TÔNG ............................................................................................................. 27
2.1 Các cơ sở pháp lý liên quan đến quản lý chất lượng thi công đập bê tông ............. 27
2.1.1 Luật xây dựng số 50/2014/QH13 ngày 18/6/2014. [3] ........................................ 27
2.1.2 Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12/5/2015 về quản lý chất lượng và bảo trì
cơng trình xây dựng [4] ................................................................................................. 28
iii
2.1.3 Nghị định số 59/2015/NĐ-CP [5] ....................................................................... 30
2.1.4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995 [6]........................................................ 30
2.1.5 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 313:2004 [7] .................................... 31
2.1.6 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 305:2004 [8] .................................... 31
2.1.7 Tiêu chuẩn nghành 14TCN 59-2002: “Cơng trình thủy lợi Kết cấu bê tông và bê
tông cốt thép - Yêu cầu kỹ thuật thi công và nghiệm thu” [9] ...................................... 31
2.1.8 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570: 2006: Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu
kỹ thuật [10] .................................................................................................................. 32
2.1.9 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4506 – 2012 – Nước trộn cho bê tông và vữa – Yêu
cầu kỹ thuật [11] ............................................................................................................ 32
2.1.10 Tiểu chuẩn Việt Nam TCVN 8828:2011, Bê tông - Yêu cầu bảo dưỡng ẩm tự
nhiên [20] ...................................................................................................................... 33
2.1.11 Tiểu chuẩn chuẩn cơ sở TCCS01:2018/BQLĐT4 “sử dụng tro bay cho bê tơng
trong cơng trình thủy lợi Hồ chứa nước Bản Mồng” [12] ............................................ 33
2.2 Các hình thức quản lý thi cơng cơng trình.............................................................. 33
2.2.2.3 Vai trị của tư vấn giám sát ............................................................................... 37
2.3 Các tính chất của vật liệu, nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến chất lượng thi cơng
bê tơng khối lớn nói chung và bê tơng đập bê tơng nói riêng ....................................... 39
2.3.1 Các tính chất của vật liệu ..................................................................................... 39
2.3.2 Nhiệt độ môi trường ............................................................................................. 41
2.4 Các phương pháp thí nghiệm trong quản lý chất lượng thi công đập bê tông ........ 41
2.4.1 Thiết bị sử dụng .................................................................................................... 41
2.4.2 Tần suất lấy mẫu .................................................................................................. 42
2.5 Quy trình thi cơng bê tơng và kiểm tra chất lượng ................................................. 43
2.5.1 Trình tự quản lý chất lượng thi cơng xây dựng .................................................... 43
2.5.2 Quy trình thi cơng bê tơng.................................................................................... 44
2.5.3 Thi công bê tông khối lớn .................................................................................... 46
2.5.4 Quy trình giám sát thi cơng bê tơng ..................................................................... 50
2.5.5 Quy trình kiểm định, thí nghiệm .......................................................................... 53
2.5.6 Quy trình nghiệm thu ........................................................................................... 54
2.6 Tiêu chí đánh giá chất lượng thi công bê tông đập ................................................. 55
iv
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .............................................................................................. 58
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG ĐẬP
BÊ TÔNG, DỰ ÁN HỒ CHỨA NƯỚC BẢN MỒNG ................................................ 59
3.1 Giới thiệu chung ...................................................................................................... 59
3.1.1 Giới thiệu về dự án Hồ chứa nước Bản Mồng, tỉnh Nghệ An [23] ...................... 59
3.1.2 Giới thiệu về Ban quản lý đầu tư và xây dựng thủy lợi 4 (Ban 04) [24].............. 65
3.2 Phân tích thực trạng công tác quản lý chất lượng thi công đập bê tông tại dự án Hồ
chứa Nước Bản Mồng ................................................................................................... 66
3.2.1 Ban Quản lý dự án Bản Mồng .............................................................................. 66
3.2.2 Nhà thầu thi công .................................................................................................. 67
3.2.3 Biện pháp thi công và cơng tác quản lý chất lượng tại gói thầu số 36 cụm cơng
trình đầu mối, dự án Hồ chứa nước Bản Mồng, tỉnh Nghệ An ..................................... 70
3.3 Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng thi công đập bê tơng nói riêng ..................... 77
3.3.1 Hồn thiện cơ cầu tổ chức .................................................................................... 78
3.3.2 Hồn thiện quy trình nghiệm thu .......................................................................... 81
3.4 Kết luận chương 3 .................................................................................................100
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................101
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................102
v
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Biểu đồ xây dựng đập lớn trên tồn thế giới (1900-2000) .............................. 6
Hình 1.2 Đập bê tông trọng lực (CVC) - Hồ chứa nước Tân Giang .............................. 9
Hình 1.3 Đập Bê tơng cao nhất thế giới (285m) Grande Dixence – Thuỵ Sỹ ............... 9
Hình 1.4 (a), (b) Sự cố vỡ đường ống thủy điện Hồ Bốn, huyện Mù Căng Chải, tỉnh
Yên Bái, nguyên nhân do sai khác địa chất giữa thiết kế và thực tế thi cơng [2] ........ 24
Hình 1.5 Sự cố nước tràn qua đỉnh đập thủy điện Hồ Hố, huyện Hương Khê, Hà Tĩnh,
nguyên nhân do công tác quản lý vận hành [2] ............................................................ 24
Hình 1.6 Thấm nước qua mái hạ lưu đập Sơng Tranh 2 .............................................. 25
Hình 1.7 Nước thấm chảy rò nghiêm trọng qua thân và nền đập tại TĐ Hồ Hố [2] .... 25
Hình 3.1 Sơ đồ tổ chức tại hiện trường của nhà thầu Liên danh .................................. 68
Hình 3.2 Tổ chức đúc kiểm chứng cấp phối bê tơng tại hiện trường ........................... 72
Hình 3.4 Đo nhiệt độ, độ sụt bê tơng tại khối đổ ......................................................... 74
Hình 3.5 Đúc mẫu bê tơng ........................................................................................... 75
Hình 3.7 Đo kiểm tra nhiệt độ nước trước khi ............................................................. 91
Hình 3.8 Đo kiểm tra nhiệt độ cát, đá trước khi đổ bê tông ......................................... 91
vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Thống kê số lượng đập cao đã được xây dựng trên Thế giới ......................... 6
Bảng 1.2 Danh sách một số đập BTĐL lớn ở Việt Nam đến năm 2013 ........................ 8
Bảng 2.1 Góc nghiêng giới hạn của băng chuyền (độ) ................................................ 46
Bảng 3.1 Thành phần định hướng bê tông tro bay đập bê tông ................................... 63
Bảng 3.2 Thành phần cấp phối bê tông sử dụng tro bay .............................................. 71
Bảng 3.3 Chiều dài nối buộc cốt thép ........................................................................... 85
vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Từ viết đầy đủ
CĐT
: Chủ đầu tư
CLXD
: Chất lượng xây dựng
CTXD
: Cơng trình xây dựng
CLCTXD
: Chất lượng cơng trình xây dựng
PCLB
: Phịng, chống lụt bão
QLNN
: Quản lý nhà nước
QLCL
: Quản lý chất lượng
QLCTXD
: Quản lý cơng trình xây dựng
QLDA
: Quản lý dự án
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
TVGS
: Tư vấn giám sát
XDCT
: Xây dựng cơng trình
viii
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với sự phát triển kinh tế và khoa học công nghệ trên tồn Thế giới nói chung và
Việt Nam nói riêng, nhu cầu dùng nước cho các nghành, đời sống sinh hoạt cho con
người và cơng tác phịng chống lũ lụt ngày càng tăng, đòi hỏi phải cung cấp đầy đủ
nhu cầu nước dùng, cân đối giữa các nghành và điều tiết lũ. Để điều tiết nguồn nước
phù hợp với yêu cầu dùng nước và nhu cầu điều tiết lũ, một trong những biện pháp
phổ biến và hiệu quả nhất là điều tiết nguồn nước bằng hồ chứa.
Cơng trình hồ chứa được xây dựng ngày càng nhiều, càng có quy mơ lớn, một trong
những kết cấu xây dựng để tạo hồ chứa là đập. Ở một số vùng, do vật liệu địa phương
không thỏa mãn điều kiện đắp đập, bên cạnh đó với sự ưu việt của bê tơng nên đã dùng
hình thức đập bê tơng. Trong điều kiện khí hậu Việt Nam nói chung và khu vực Miền
Trung nói riêng, nhiệt độ vào mùa hè rất cao, dao động từ 300C đến 400C, do đó quản
lý chất lượng thi cơng bê tơng khối lớn nói chung và thi cơng đập bê tơng nói riêng là
vấn đề rất quan trọng, đặc biệt là việc kiểm sốt nhiệt độ bê tơng khối lớn trước khi đổ.
Mặc dù hệ thống quản lý chất lượng của Nhà nước về quản lý chất lượng thi cơng bê
tơng khối lớn trong các cơng trình thủy lợi, thủy điện nói chung và thi cơng đập bê
tơng nói riêng đã dần hồn thiện nhưng trong q trình thi cơng bê tơng của đập bê
tơng vẫn cịn nhiều yếu tố bất cập, tồn tại so với yêu cầu chất lượng. Đặc biệt là công
tác quản lý về chất lượng thi cơng đập bê tơng cịn nhiều khuyết điểm, bất cập dẫn đến
tình trạng lãng phí, chất lượng chưa đáp ứng được yêu cầu. Do đó, quản lý chất lượng
thi công đập bê tông là vấn đề quan trọng nhằm nâng cao chất lượng cơng trình.
Đập bê tơng nằm trong cụm cơng trình đầu mối, dự án Hồ chứa nước Bản Mồng, tỉnh
Nghệ An là một cơng trình đập bê tông trọng lực thi công trong điều kiện thời tiết khu
vực Miền Trung. Vì vậy tác giả chọn để tài “Nghiên cứu giải pháp quản lý chất
lượng thi công đập bê tông, dự án hồ chứa Bản Mồng, Nghệ An” làm đề tài luận văn
tốt nghiệp.
1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu giải pháp quản lý chất lượng thi công đập bê tông, đề xuất một số giải
pháp nâng cao chất lượng thi công đập bê tông cho dự án Hồ chứa nước Bản Mồng,
tỉnh Nghệ An.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu giải pháp quản lý chất lượng thi công đập bê tông, dự án hồ chứa nước
Bản Mồng, tỉnh Nghệ An và các nhân tố ảnh hưởng đến công tác này.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Tập trung vào giải pháp quản lý chất lượng thi công đập bê tông, dự án hồ chứa nước
Bản Mồng do Ban 04 làm chủ đầu tư.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
4.1. Cách tiếp cận
- Tiếp cận lý thuyết các vấn đề liên quan đến chất lượng thi công đập bê tông;
- Tiếp cận các thể chế, cơ chế, quy định về quản lý chất lượng trong xây dựng;
- Tiếp cận các cơng trình, dự án thực tế và phân tích, nghiên cứu các ấn phẩm khoa
học đã phát hành để giải đáp các mục tiêu đề ra của đề tài.
4.2. Phương pháp nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu trên phạm vi và đối tượng nghiên cứu của đề tài, đòi
hỏi phải sử dụng kết hợp một số phương pháp sau:
- Nghiên cứu tổng quan về công tác quản lý chất lượng đập bê tông;
- Điều tra khảo sát và thu thập tổng hợp các tài liệu liên quan đến quản lý chất lượng
thi công đập bê tơng;
- Phân tích và đánh giá tổng thể các quy trình quản lý chất lượng thi cơng đập bê tơng.
Từ đó rút ra kết luận để đưa ra giải pháp quản lý chất lượng thi công đập bê tông thích
hợp cho cơng trình đập bê tơng, dự án Hồ chứa nước Bản Mồng, tỉnh Nghệ An.
2
- Phương pháp điều tra khảo sát;
- Phương pháp so sánh, đối chiếu với các hệ thống văn bản quy phạm pháp luật liên
quan đến quản lý chất lượng xây dựng cơng trình bê tơng;
- Phương pháp chun gia;
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu hệ thống những cơ sở lý luận liên quan đến công tác quản lý chất lượng
trong giai đoạn thi công đập bê tông, từ đó rút ra những bài học kinh nghiệm cho bản
thân và những luận chứng trong công tác quản lý chất lượng để áp dụng cho thi công
đập bê tông, dự án Hồ chứa nước Bản Mồng, tỉnh Nghệ An.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Từ những kết quả nghiên cứu đạt được làm cơ sở cho học viên có thêm kiến thức về
quản lý chất lượng trong giai đoạn thi công công trình thủy lợi từ đó phục vụ tốt hơn
cho cơng việc và giúp cho chủ đầu tư quản lý chất lượng trong giai đoạn thi công đập
bê tông được tốt hơn.
6. Kết quả dự kiến đạt được
- Thực trạng công tác quản lý chất lượng đập bê tông hiện nay, đánh giá những kết quả
đạt được, những vấn đề bất cập, tồn tại cần khắc phục, hoàn thiện;
- Đề xuất một số giải pháp nâng cao chất lượng đập bê tông, dự án Hồ chứa nước Bản
Mồng, tỉnh Nghệ An.
3
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG
THI CƠNG ĐẬP BÊ TƠNG
1.1 Tình hình xây dựng đập trọng lực trên thế giới và Việt nam
1.1.1 Tình hình xây dựng đập trọng lực trên thế giới [1]
Nguồn nước trong lục địa đóng vai trị rất quan trọng đối với cuộc sống và hoạt động
của con người. Lượng dòng chảy bình quân hàng năm trên trái đất khoảng 40.000
km3, trong đó châu Á chiếm khoảng 13%. Lượng nước tuy dồi dào song lại phân bố
không đều theo thời gian và khơng gian. Vì vậy, để khai thác có hiệu quả nguồn nước
trên, các cơng trình thủy lợi bắt đầu được xây dựng.
Theo thống kê của Hội đập cao thế giới (ICOLD) tính đến năm 2000 trên tồn thế giới
có khoảng 45.000 đập lớn. Theo cách phân loại của ICOLD thì đập có chiều cao H=10
÷ 15m và có chiều dài L ≥ 500m, Qxả lũ ≥ 2.000 m3/s; hồ có dung tích W ≥
1.000.000m3 nước được xếp vào loại đập cao. Số lượng hơn 45.000 đập phân bố
không đều trên các châu lục.
Nước có nhiều đập nhất trên thế giới là Trung Quốc với khoảng 22.000 đập chiếm
48% số đập trên thế giới. Đứng thứ hai là Mỹ với 6.575 đập, thứ ba là Ấn Độ với
4.291 đập. Tiếp đến là Nhật Bản có 2.675, Tây Ban Nha có 1.196 đập. Việt Nam có
460 đập đứng thứ 16 trong số các nước có nhiều đập lớn.
Tốc độ xây dựng đập cao trên thế giới cũng không đều, thống kế xây dựng đập từ năm
1900 đến năm 2000 thấy rằng thời kỳ xây dựng nhiều nhất là vào những năm 1950,
đỉnh cao là năm 1970.
Theo thống kê đập ở 44 nước của ICOLD - 1997, số đập cao 15 ÷ 30m chiếm khoảng
56,2%, cao từ 30 ÷ 150m chiếm khoảng 23,8% và trên 150m chỉ chiếm có 0,1%.
Các thống kê về thể loại của đập ICOLD - 1986 cho thấy đập đất chiếm 78%, đập đá
đổ chiếm 5%, đập bê tơng trọng lực chiếm 12%, đập vịm chiếm 4%. Trong số các đập
có chiều cao lớn hơn 100m thì tình hình lại khác: đập đất chỉ chiếm 30%, đập bê tơng
chiếm 38%, đập vịm chiếm 21,5%. Điều đó cho thấy, đập bê tông trọng lực chỉ chiếm
4
ưu thế và sử dụng rộng rãi khi kích thước của đập lớn.
Từ những năm 1960 trở lại đây, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, lý luận tính
tốn ngày càng phát triển và hồn thiện, kích thước và hình dạng đập ngày càng hợp
lý, độ an tồn đập ngày càng được nâng cao.
Thập kỷ 30 ÷ 40 của thế kỷ 20 tỷ số giữa đáy đập B và chiều cao đập H bằng khoảng
0,9. Thập kỷ 50 ÷ 60 tỷ số B/H=0,8. Thập kỷ 70 B/H=0,7. Từ thập kỷ
30 ÷ 70 thể
tích đập giảm được (20 ÷ 30)%.
Đã xuất hiện những đập rất cao như đập đá đổ Rogun ở Tadikistan cao 335m, đập bê
tông trọng lực Gradi Dixen ở Thụy Điển cao 285m, đập vòm trọng lực
SayanoShushensk ở Nga cao 245m. Ở Việt Nam có đập Hịa Bình cao 120m là loại
đập đá đổ lõi chống thấm bằng đất sét.
Ưu điểm của đập bê tông trọng lực trong xây dựng:
Khả năng chống thấm và tính bền vững tốt, độ an toàn và tin cậy cao khi phân tích tính
tốn kết cấu.
Khi vật liệu địa phương khơng đảm bảo các yêu cầu về vật liệu đắp đập.
Thời gian thi công nhanh, khi thi công xong biến dạng không đáng kể, công việc duy
tu, bảo dưỡng và quản lý dễ dàng.
Có thể xả lũ qua đập.
Nhược điểm của đập bê tơng trọng lực:
u cầu về vị trí đập, địa chất cơng trình là cao, nền phải là nền đá tốt.
Sử dụng nhiều thiết bị cơ giới hiện đại, giá thành cao hơn đập vật liệu địa phương.
Do ảnh hưởng của nhiều yếu tố như địa chất, nhiệt độ, biện pháp thi công nên dễ nứt nẻ.
Theo chức năng đập bê tông trọng lực phân thành:
a) Đập trọng lực không tràn
5
Đập có chức năng chắn nước, khơng cho nước tràn qua.
b) Đập trọng lực tràn nước:
Đập có chức năng vừa chắn dâng nước, vừa cho nước tràn qua.
Biểu đồ xây dựng đập trên tồn thế giới thể hiện ở hình 1.1
Hình 1.1 Biểu đồ xây dựng đập lớn trên tồn thế giới (1900-2000)
Thống kê số lượng đập cao trên thế giới được trình bày ở bảng 1.1
Bảng 1.1 Thống kê số lượng đập cao đã được xây dựng trên Thế giới
STT
Nước
1 Trung Quốc
Số lượng đập
22.000
STT
Nước
16 Việt Nam
Số lượng đập
460
2 Mỹ
6.575
17 Na Uy
335
3 Ấn Độ
4.291
18 CHLB Đức
311
4 Nhật
2.675
19 Al-Ba-Ni
306
5 Tây Ban Nha
1.196
20 Ru-Ma-Ni
246
6 Canada
793
21 Zim-Ba-Buê
213
7 Hàn Quốc
765
22 Thái Lan
204
8 Thổ Nhĩ Kỳ
625
23 Thụy Điên
190
9 Braxin
594
24 Bungari
180
10 Pháp
569
25 Thụy Sĩ
156
6
STT
Nước
11 Nam Phi
Số lượng đập
539
STT
26 Áo
Nước
Số lượng đập
149
12 Mexico
537
27 Cộng Hòa Séc
118
13 Italia
524
28 Algieri
107
14 Anh
517
29 Bồ Đào Nha
103
15 Australia
486
30 Liên Bang Nga
96
1.1.2 Tình hình xây dựng đập trọng lực ở Việt nam [1]
Thời kì trước những năm 30 của thế kỷ 20, ở nước ta đã xuất hiện một số đập bê tông
trọng lực nhưng mới chỉ là những đập thấp có chiều cao khoảng 5m -:- 10m, chưa có
những đập lớn. Các đập có kết cấu đơn giản, thi công nhanh bằng thủ công, kỹ thuật
không phức tạp ngoại trừ đập Đồng Cam tỉnh Phú Yên do đặc điểm thuỷ văn của sông
Đà Rằng. Phần lớn công việc từ thiết kế, chỉ đạo thi công là do các kỹ sư Pháp thực
hiện. Xi măng nhập từ châu Âu, cấp phối bê tông chủ yếu dựa vào các kết quả nghiên
cứu của nước ngồi, chưa có những giải pháp và công nghệ phù hợp với Việt Nam.
Giai đoạn từ 1930 đến 1945 người Pháp tiếp tục xây dựng ở nước ta một số đập bê
tông trọng lực như đập dâng Đô Lương, Nghệ An làm nhiệm vụ cấp nước tưới, đập
Đáy ở Hà Tây có nhiệm vụ phân lũ, một số đập dâng nhỏ khác như đập dâng An Trạch
ở Quảng Nam, đập dâng Cẩm Ly ở Quảng Bình,…
Giai đoạn từ năm 1945 đến 1975, đất nước có chiến tranh nên việc đầu tư xây dựng
các cơng trình thuỷ lợi lớn bị hạn chế. Trong thời kỳ này chưa có đập bê tông trọng lực
cao nhưng cũng đã xây dựng một số đập tràn thấp như đập thuỷ điện Thác Bà, đập tràn
thuỷ điện Cầm Sơn, Đa Nhim... Kĩ thuật và cơng nghệ xây dựng ở phía bắc chủ yếu
của Liên Xơ (cũ) và của Trung Quốc, ở phía Nam là của Nhật...
Từ năm 1975 đến nay, nước ta bước vào sự nghiệp cơng nghiệp hố - hiện đại hố nên
các cơng trình thuỷ điện thuỷ lợi được xây dựng khắp cả nước và đập bê tông cũng trở
nên khá phổ biến với quy mơ và hình thức ngày càng phong phú. Đầu mối các cơng
trình thuỷ lợi, thuỷ điện như: PleiKrông, Sê San 3 và Sê San 4, Bản Vẽ, Thạch Nham,
Tân Giang... và đập tràn ở các đầu mối thuỷ điện Hồ Bình, Tun Quang... là những
đập bê tông với khối lượng hàng triệu m3 bê tông, chiều cao từ 70 – 138m. Việt Nam đã
7
và đang sử dụng thành công kỹ thuật và công nghệ hiện đại để xây dựng các đập bê tông
trọng lực có quy mơ về cả chiều cao và khối lượng bê tông ngày càng một lớn hơn.
Đập bê tông trọng lực với ưu điểm là kết cấu và phương pháp thi cơng đơn giản, độ ổn
định cao có thể dùng làm tràn nước hoặc khơng tràn nước. Do đó, việc xây dựng đập
bê tông trọng lực ngày càng được áp dụng nhiều. Tính đến năm 2013 nước ta có số
đập bê tông lên đến 24 đập. Việt Nam trở thành nước xếp hàng thứ bảy về tốc độ phát
triển bê tông.
Bảng 1.2 Danh sách một số đập BTĐL lớn ở Việt Nam đến năm 2013
STT
Tên cơng trình
Chiều
Địa điểm xây
cao (m)
dựng
71
Kontum
Kết cấu đập
Đầm lăn (RCC)
1
PleiKrơng
2
Định Bình
54
Bình Định
RCC
3
Nước Trong
73
Quảng Ngãi
RCC
4
A Vương
70
Quảng Nam
RCC
6
Sê San 4
80
Gia Lai
RCC
7
Bình Điền
75
Thừa Thiên Huế
RCC
8
Đồng Nai 3
110
Đắc Nơng
RCC
9
Đồng Nai 4
129
Đắc Nông
RCC
10 ĐakRing
100
Quảng Ngãi
RCC
11 Sơn La
138
Sơn La
RCC
12
Lai Châu
137
Lai Châu
RCC
13
Bản Chát
70
Lai Châu
RCC
14
Bản Vẽ
138
Nghệ An
RCC
15
Sông Bung 2
95
Quảng Ngãi
RCC
16
Sông Tranh 2
100
Quảng Ngãi
RCC
17
Sông Cơn 2
50
Quảng Nam
RCC
18
Tân Giang
37.5
Ninh thuận
BT thường (CVC)
19
Lịng Sơng
48
Bình Thuận
CVC
8
20
Tuyên Quang
Tuyên Quang
CVC
21
Bắc Hà
100
Lào Cai
CVC
22
Hủa Na
94.5
Nghệ An
CVC
23
Dam’Bri
55
Lâm Đồng
CVC
24
A Lưới
Huế
CVC
49.5
Hình 1.2 Đập bê tông trọng lực (CVC) - Hồ chứa nước Tân Giang
Hình 1.3 Đập Bê tơng cao nhất thế giới (285m) Grande Dixence – Thuỵ Sỹ
9
1.2 Tổng quan và u cầu chất lượng cơng trình bê tông
1.2.1 Khái quát về bê tông
- Khái niệm: Bê tông (gốc từ Béton trong tiếng Pháp) là một loại đá nhân tạo, được
hình thành bởi việc trộn các thành phần: Cốt liệu thơ, cốt liệu mìn, chất kết dính, ...
theo một tỷ lệ nhất định (được gọi là cấp phối bê tông);
- Đặc điểm của bê tông
+ Về sức bền vật lý, bê tông chịu lực nén khá tốt nhưng khả năng chịu lực kéo khơng
tốt lắm. Vì vậy, trong xây dựng các cơng trình, các vật liệu chịu lực kéo tốt (ví dụ
thép) được sắp xếp để đưa vào trong lịng khối bê tơng, đóng vai trị là bộ khung chịu
lực nhằm cải thiện khả năng chịu kéo của bê tơng. Loại bê tơng có phần lõi thép này
được gọi là bê tông cốt thép. Các tác động khác như đóng băng hay nước ngấm vào
trong bê tơng cũng có thể gây ra hư hại cho loại vật liệu này;
+ Bê tông thực chất là loại vật liệu rỗng, được đặc trưng bởi kích thước của lỗ rỗng và
cách nối giữa những lỗ này theo dạng nào, bởi sự không liên tục trong vi cấu trúc như
các liên kết thành các hạt, bởi sự kết tinh tự nhiên của các hydrate. Những lỗ rỗng này
làm cho độ thấm nước của bê tông tăng dẫn đến sự trương nở, sự nứt nẻ và điều đó
cũng làm cho cốt thép bị gỉ. Tuổi thọ của bê tông chịu ảnh hưởng của lượng thấm nước
và khí qua kết cấu bê tơng , của tính thấm hồ xi măng và có thể của ngay cả cốt liệu
nữa.
+ Dựa vào các tính chất cơ lý cơ bản của bê tông và bê tông cốt thép là chịu lực tốt, độ
bền cao, khả năng chống thấm và chống xâm thực tốt nên bê tông đã được cải tiến
thêm để nâng cao chất lượng bằng các phụ gia để phù hợp với các cơng trình thủy lợi
hiện nay.
1.2.2 Quan niệm về chất lượng
Quan niệm về chất lượng được nhìn nhận trên nhiều góc độ khác nhau.
Nếu xuất phát từ bản thân sản phẩm: chất lượng là tập hợp những tính chất của bản
thân sản phẩm để chế định tính thich hợp của nó nhằm thỏa mãn những nhu cầu xác
10
định phù hợp với cơng dụng của nó.
Xuất phát từ phía nhà sản xuất: chất lượng là sự hồn hảo và phù hợp của một sản
phẩm với một tập hợp các yêu cầu tiêu chuẩn hay các quy cách đã được xác định
trước.
Xuất phát từ phía thị trường:
- Từ phía khách hàng: Chất lượng là sự phù hợp với mục đích sử dụng của khách hàng.
- Về mặt giá trị: Chất lượng được hiểu là đại lượng đo bằng tỷ số giữa lợi ích thu được
từ việc tiêu dùng sản phẩm với chi phí bỏ ra để đạt được lợi ích đó.
- Về mặt cạnh tranh: Chất lượng có nghĩa là cung cấp những thuộc tính mà mang lại
lợi thế cạnh tranh nhằm phân biệt sản phẩm đó với sản phẩm khác cùng loại trên thị
trường.
Theo tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO): Chất lượng là mức độ thỏa mãn của một
tập hợp các thuộc tính đối với các yêu cầu đã nêu ra hay tiềm ẩn.
1.2.3 Các thuộc tính của chất lượng
Chất lượng bao gồm 8 thuộc tính.
Thuộc tính kỹ thuật: Nó phản ánh cơng dụng chức năng của sản phẩm hàng hóa dịch
vụ. Các thuộc tính này xác định chức năng tác dụng chủ yếu và nó được quy định bởi
các chỉ tiêu như kết cấu vật chất, thành phần cấu tạo, các đặc tính về cơ lý hóa.
Thuộc tính về tuổi thọ: đây là yếu tố đặc trưng cho tính chất của sản phẩm có giữ được
khả năng làm việc bình thường hay khơng trong một điều kiện thực hiện nghiêm túc
chế độ bảo hành, bảo dưỡng theo qui định thiết kế. Tuổi thọ của sản phẩm là cơ sở
quan trọng giúp cho khách hàng quyết định lựa chọn mua hàng, làm tăng uy tín của
sản phẩm và làm cho sản phẩm đó có khả năng cạnh tranh cao hơn.
Độ tin cậy: Đây được coi là một yếu tố quan trọng nhất phản ánh chất lượng của sản
phẩm hàng hóa dịch vụ. Đây chính là cơ sở cho các doanh nghiệp có khả năng duy trì
và phát triển sản phẩm của mình.
11
Độ an toàn: Những chỉ tiêu an toàn trong khai thác vận hành sản phẩm hàng hóa là
những chỉ tiêu cực kỳ quan trọng, đặc biệt là những chỉ tiêu an toàn tới sức khỏe của
khách hàng là yếu tố bắt buộc phải có trong mỗi sản phẩm với điều kiện tiêu dùng hiện
nay.
Mức độ gây ô nhiễm: cũng giống như độ an tồn và nó được coi như là một yêu cầu
bắt buộc mà các nhà sản xuất phải tuân thủ khi đưa sản phẩm của mình ra thị trường.
Tính tiện dụng: Phản ánh những địi hỏi về tính sẵn có, dễ vận chuyển, bảo quản và sử
dụng, đồng thời có khả năng thay thế khi những bộ phận bị hỏng hóc.
Tính kinh tế: Đây là yếu tố rất quan trọng đối với những sản phẩm mà khi sử dụng có
tiêu hao nhiên liệu và năng lượng. Tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng ngày nay đã trở
thành một trong những yếu tố phản ánh chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản
phẩm trên thị trường.
Tính thẩm mỹ: Nó là đặc trưng cho sự truyền cảm, sự hợp lý về hình thức, kiểu dáng.
Hay nói cách khác những sản phẩm ngày nay phải đảm bảo sự hoàn thiện về kích
thước, kiểu dáng và tính cân đối.
Tính vơ hình: Ngồi những thuộc tính hữu hình ra, thì chất lượng cịn có những thuộc
tinh vơ hình khác và những thuộc tính này lại có ý nghĩa quan trọng đối với khách
hàng khi đánh giá chất lượng sản phẩm hàng hóa dịch vụ. Đây là căn cứ tạo ra sự khác
biệt, thể hiện tính chuyên nghiệp.
1.2.4 Các yêu cầu và đặc điểm của chất lượng
a. Các yêu cầu:
- Chất lượng phải chính là kết quả của sự phối hợp thống nhất giữa lao động với các
yếu tố kỹ thuật, kinh tế và các yếu tố văn hóa xã hội (bởi chất lượng là sự kết hợp
nhuần nhuyễn của bốn yếu tố);
- Chất lượng phải phản ánh được khả năng đáp ứng được các yêu cầu về chức năng kỹ
thuật, phải phản ánh giá trị sử dụng mà sản phẩm có thể đạt được;
- Các thuộc tính chất lượng phải là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố, nhiều bộ phận
12
hợp thành. Chất lượng khơng chỉ phản ánh trình độ kỹ thuật của sản phẩm, mà cịn
phản ánh trình độ, điều kiện phát triển kinh tế xã hội của mỗi nước, mỗi khu vực trong
từng thời kỳ;
- Chất lượng được hình thành trong tất cả mọi hoạt động, mọi quá trình. Vì vậy, phải
xem xét nó một cách chặt chẽ giữa các quá trình trước trong và sau sản xuất;
- Chất lượng cần phải được xem xét chặt chẽ giữa các yếu tố tác động trực tiếp, gián
tiếp, bên trong và bên ngoài;
b. Đặc điểm của chất lượng:
- Chất lượng ở đây là một phạm trù kinh tế kỹ thuật và xã hội;
- Chất lượng có tính tương đối và thay đổi theo thời gian, không gian;
- Chất lượng sản phẩm tùy thuộc vào từng loại thị trường cụ thể. Nó có thể được đánh
giá cao ở thị trường này, nhưng không được đánh giá cao ở thị trường khác, có thể phù
hợp với đối tượng này, nhưng khơng phù hợp với đối tượng khác;
- Chất lượng có thể được đo lường và đánh giá thông qua các tiêu chuẩn cụ thể;
- Chất lượng phải được đánh giá và đo lường thông qua các tiêu chuẩn cụ thể;
- Chất lượng phải được đánh giá trên cả hai mặt khách quan và chủ quan. Tính chủ
quan thể hiện thơng qua chất lượng trong sự phù hợp hay còn gọi là chất lượng thiết
kế. Tính khách quan thể hiện thơng qua chất lượng trong sự tuân thủ thiết kế;
- Chất lượng chỉ thể hiện đúng trong những điều kiện tiêu dùng cụ thể, khơng có chất
lượng cho mọi đối tượng khách hàng trong mọi điều kiện tiêu dùng cụ thể.
Vai trò của chất lượng.
- Chất lượng sẽ tạo ra sức hấp dẫn, thu hút khách hàng và tạo nên lợi thế cạnh tranh
của doanh nghiệp;
- Chất lượng giúp cho doanh nghiệp tăng uy tín, hình ảnh và danh tiếng của mình nhờ
đó nó có tác động rất lớn tới quyết định lựa chọn mua hàng của khách hàng;
13
- Chất lượng là cơ sở cho việc duy trì và mở rộng thị trường, tạo sự phát triển lâu dài
và bền vững cho các doanh nghiệp;
- Nâng cao chất lượng có nghĩa tương đương với việc nâng cao năng suất lao động,
giảm thiểu chi phí, đồng thời làm giảm thiểu mức độ gây ô nhiễm môi trường;
- Trong điều kiện ngày nay, nâng cao chất lượng là cơ sở quan trọng cho việc giao lưu
trao đổi thương mại và hội nhập quốc tế.
1.3 Những vấn đề liên quan đến chất lượng thi cơng cơng trình đập bê tơng
1.3.1 Bê tông khối lớn dùng cho đập trọng lực
1.3.1.1 Định nghĩa
Theo tiêu chuẩn Mỹ (ACI 116R-90), bê tông khối lớn được định nghĩa là một thể tích
có kích thước đủ lớn, yêu cầu phải có biện pháp để đối phó với sự phát nhiệt do xi
măng thuỷ hoá và kèm theo đó là sự biến đổi thể tích gây ra nứt nẻ.
Khi xây dựng đập bê tông thường sử dụng 2 loại bê tông:
- Bê tông thường (Conventional Vibrated Concrete – CVC)
- Bê tông đầm lăn (Roller Compacted Concrete – RCC)
1.3.1.2 Đặc tính của bê tơng khối lớn
Đặc tính của bê tơng khối lớn là tính chất nhiệt. Phản ứng của xi măng với nước là
phản ứng phát nhiệt. Trong bê tông khối lớn nhiệt không phân tán được nhanh, nên
nhiệt độ trong bê tơng có thể tăng lên rất nhiều, từ đó có thể phát sinh ứng suất kéo lớn
do sự biến đổi thể tích kết hợp với sự tăng và giảm nhiệt độ trong khối bê tơng. Cần
phải có các biện pháp giải quyết thích hợp để hạ thấp nhiệt độ trong bê tông khối lớn,
giảm ứng suất nhiệt và tránh nguy cơ nứt nẻ cơng trình.
Đối với cơng trình đập bê tơng, để đồng thời đạt được chất lượng và giá thành thấp,
thường phân ra 2 phần: Phần bên ngoài của đập chịu tác dụng trực tiếp của môi trường
nước và phần bên trong của đập không tiếp xúc với mơi trường. Đối với phần bên
ngồi của đập, yêu cầu chọn cốt liệu bê tông tốt, bê tông đặc chắc cường độ cao hơn,
14
chống thấm tốt hơn để đảm bảo độ bền. Còn bê tông bên trong không chịu tác động
của môi trường, nên u cầu chính đối với bê tơng là phát nhiệt tối thiểu khi bê tơng
đơng cứng, vì sự phân bố nhiệt không đều trong khối bê tông gây ra nứt do nhiệt. Mác
bê tông ở phần bên trong không yêu cầu cao, thường là 10 hoặc 15 MPa và độ chống
thấm thấp B 2 hoặc B 4.
1.3.1.3 Tính chất của bê tông khối lớn
a) Cường độ
Cường độ bê tông khối lớn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố chủ yếu, trong đó có
lượng và loại phụ gia khống hoạt tính (puzơlan). Cường độ bê tơng pha puzơlan nói
chung phát triển chậm trong thời kỳ đầu, nhưng sau 28 ngày phát triển tốt hơn. Bê tông
khối lớn thường không yêu cầu cường độ cao và không yêu cầu chịu ứng suất lớn ban
đầu. Mác bê tông khối lớn thường được xác định ở tuổi dài ngày (90 ngày, 1 năm, 2
năm), tuỳ theo kết cấu và thời gian cơng trình được xây dựng.
b) Độ thấm nước
Độ thấm nước của bê tơng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có thành phần puzơlan
trong bê tơng. Puzơlan cũng có tác dụng giảm độ thấm nước. Hệ số thấm của bê tông
khối lớn K = (0,62 ÷ 11,9).10-4 ft/s. (1 ft = 30,48cm).
c) Độ bền
Trong bê tông khối lớn phản ứng giữa các thành phần trong bê tông được xem là nhân
tố quan trọng đối với độ bền bê tông. Phản ứng hoá học giữa kiềm (Na2O và K2O)
trong xi măng và SiO2 có tính phản ứng có trong cốt liệu tạo ra hợp chất mới, nở thể
tích gây phản ứng kiềm - silíc; do đó khơng nên dùng cốt liệu chứa SiO2 có tính phản
ứng. Khi phải dùng một loại cốt liệu chứa các thành phần có tính phản ứng, thì phải
dùng xi măng có hàm lượng kiềm (Na2O và K2O) thấp. Puzơlan có thể có tác dụng
hạn chế phản ứng kiềm silic, nhưng tro bay được coi là kém hiệu quả hơn trong việc
khống chế phản ứng này so với puzơlan thiên nhiên.
Vôi sinh ra khi xi măng tác dụng với nước. Vơi sẽ hồ tan trong nước, nước mềm hay
15
