Giải pháp đảm bảo chất lượng thi công đê trụ rỗng tiêu sóng bảo vệ bờ biển Tây thuộc tỉnh Cà Mau

Bài viết Giải pháp đảm bảo chất lượng thi công đê trụ rỗng tiêu sóng bảo vệ bờ biển Tây thuộc tỉnh Cà Mau giới thiệu một số giải pháp chính nhằm đảm bảo chất lượng thi công trong chế tạo, công tác nền móng và lắp đặt cấu kiện đê trụ rỗng tiêu giảm sóng bảo vệ bờ biển Tây thuộc tỉnh Cà Mau.

GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG THI CÔNG ĐÊ TRỤ RỖNG TIÊU SÓNG BẢO VỆ BỜ BIỂN TÂY THUỘC TỈNH CÀ MAU

Nguyễn Huy Hùng1, Trần Văn Thái2, Nguyễn Trọng Tư3

1 Công ty Thủy lợi Sông Nhuệ, email: nguyenhuyhungtlu@gmail.com

2 Viện Thủy công – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

1 GIỚI THIỆU CHUNG

Tại vùng đồng bằng sông Cửu Long, do

tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng,

tình hình sạt lở diễn ra ngày càng nghiêm

trọng Đặc biệt tình trạng sạt lở diễn ra ở cả

ven biển Tây và biển Đông, đe dọa đến sự an

toàn của khu vực đất liền giáp ranh với biển

Để giảm các tác động bất lợi do sóng gây xói

lở khu vực ven biển, giải pháp công nghệ mới

mang lại hiệu quả là mô hình kết cấu Đê trụ

rỗng do Viện Thủy công – Viện Khoa học

Thủy lợi Việt Nam sáng chế năm 2015 đã

được đề xuất áp dụng Tuy nhiên công trình

trong quá trình thử nghiệm cần hoàn thiện về

công tác quản lý chất lượng thi công đê trụ

rỗng nhằm đảm bảo hiệu quả tiêu giảm sóng,

tăng tuổi thọ công trình Trong khuôn khổ bài

viết này, tác giả giới thiệu một số giải pháp

chính nhằm đảm bảo chất lượng thi công

trong chế tạo, công tác nền móng và lắp đặt

cấu kiện đê trụ rỗng tiêu giảm sóng bảo vệ bờ

biển Tây thuộc tỉnh Cà Mau

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đê trụ rỗng là dạng mô hình công trình

tiêu tán, hấp thụ và giảm năng lượng sóng

phục vụ bảo vệ, chống xói lở bờ, khôi phục

rừng ngập mặt cho bờ biển vùng biển Tây

tỉnh Cà Mau Với các hiệu quả như: Tiêu

giảm sóng, giảm lưu lượng tràn qua đỉnh kè,

bảo vệ tuyến kè và khu dân cư trước các tác

động của sóng và dòng chảy, tôn tạo cảnh

quan và khôi phục hệ sinh thái vùng ven

biển Để đảm bảo mục đích xây dựng công

trình, quá trình thi công cần đáp ứng các yêu cầu thiết kế đặt ra

a Đúc, chế tạo cấu kiện: Cấu kiện tiêu

sóng có dạng hình trụ rỗng có đục lỗ, chiều dày cấu kiện 16cm thuộc bê tông vỏ mỏng, chiều dày tường 16cm Cấu kiện có cấu tạo mặt cắt dạng hình bán nguyệt, trên mặt bố trí các lỗ rỗng D = 30cm Chiều dài của một đơn nguyên là 3m, bề rộng thân cấu kiện tính từ mép mặt trước tới mép mặt sau là 4,5m, trên đỉnh mỗi đơn nguyên bố trí 2 lỗ có đường kính D = 40cm để thả đá gia tải cho đê Kết cấu ván khuôn sử dụng loại khuôn thép định hình, khi lắp dựng đảm bảo cho ván khuôn được kín khít, hệ khung, chống đỡ ván khuôn phải đảm bảo ổn định không để bị xô lệch, biến dạng khi thi công đổ bê tông Ván khuôn được lắp dựng theo dạng đặt cấu kiện đứng như trong Hình 1

Hình 1 Lắp dựng ván khuôn

Bê tông dùng để chế tạo cấu kiện tiêu sóng phải có cường độ đảm bảo bền vững trong môi trường nước mặn, do vậy sử dụng cấp phối M50 cho các cấu kiện tiêu sóng đỉnh Đối với cốt liệu nhỏ sử dụng thành phần vật

liệu đạt tiêu chuẩn dùng cho bê tông thủy

công theo TCVN 9205:2012 Sau khi so sánh

tính chất cơ lý của đá dăm Dmax = 5 và cát tại

Cà Mau, do nhận thấy do mô đun độ nhỏ của

cát quá nhỏ (1,9), không thích hợp để chế tạo

bê tông mác cao[1], do đó đề tài chỉ sử dụng

cốt liệu nhỏ là đá dăm Dmax = 5 (đá nghiền)

Đối với cốt liệu lớn sử dụng Dmax = 10cm

nhằm đảm bảo tính chất cơ lý dùng cho bê

tông thủy công theo TCVN 7570:2006

b Công tác nền móng: Đê trụ rỗng là loại

kết cấu nhẹ nên ứng suất tác động lên nền là

không lớn, chỉ cần nạo vét và làm bằng, rải

lớp đá dăm mỏng tạo nền, không phải xử lý

gia cố nền

Tại vị trí công trình, tiến hành định vị

tuyến bằng cọc tràm, sau đó căng dây phạm

vi cần làm phẳng tạo nền để lắp đặt cấu kiện,

dùng máy đào nạo vét tạo mặt bằng đến cao

trình thiết kế, sau đó tiếp tục sử dụng máy

đào để rải đều lớp đá dăm Công tác rải đá

được tiến hành tuần tự từ đầu đến cuối tuyến,

công tác san gạt, làm phẳng bằng thủ công

c Lắp đặt cấu kiện: Sau khi đúc hoàn

thiện cấu kiện, sử dụng hệ thống kích đẩy có

trọng lượng khoảng 12T để cẩu cấu kiện từ

bãi đúc đến vị trí bãi tập kết chờ vận chuyển,

đồng thời sử dụng kích 10T bố trí tại 3 góc

để đảm bảo an toàn trong quá trình nâng hạ

cấu kiện (Hình 2)

Hình 2 Hệ thống cẩu cấu kiện

Sử dụng xà lan có tải trọng từ

(250T-400T) và tàu kéo có tải trọng từ (150T-350T)

vận chuyển cấu kiện tiêu sóng ra vị trí lắp

đặt Trong quá trình lắp đặt cấu kiện sử dụng

tổ hợp máy đào và cần cẩu 40T để lắp đặt

Sau đó thi công thả đá Dmax = 30 trong lòng

cấu kiện và thả đá D=(30÷50)cm gia cố chân

đảm bảo ổn định cho công trình

225

Hình 3 Biện pháp thi công lắp đặt

3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Để đảm bảo cho quá trình thi công đê trụ rỗng tiêu sóng đạt chất lượng tốt nhất, sau khi nghiên cứu đặc điểm kỹ thuật thi công, tác giả đề xuất các giải pháp đảm bảo chất lượng thi công cho từng công đoạn (từ khâu chế tạo cấu kiện cho đến khâu vận chuyển, công tác nền móng và lắp đặt cấu kiện)

a Đối với quá trình chế tạo cấu kiện: Do

thi công bê tông cấu kiện tiêu sóng có cốt liệu nhỏ, nhiều hạt mịn nên ván khuôn phải đảm bảo kín, một số loại vật liệu nghiên cứu làm kín ván khuôn như: keo, xilycol, đất sét Trong công tác bảo quản cấp phối phải bố trí khu bảo quản có mái che, đặc biệt chú ý tới

đá nghiền và đá dăm, do thời tiết khí hậu tại tỉnh Cà Mau mưa nhiều và quanh năm, nếu

để đá nghiền và đá dăm thấm nước sẽ gây vượt quá độ ẩm cho phép; đồng thời thường xuyên tổ chức thí nghiệm đối với nguyên vật liệu, theo tần suất 1÷2 tuần/lần Đối với hàm lượng nước sử dụng để chế tạo cấp phối bê tông, do tại tỉnh Cà Mau lượng nước bị nhiễm mặn tỷ lệ là rất cao, vì vậy để đảm bảo chất lượng cần vận chuyển nước từ nơi khác đến khu vực công trường

Đối với công tác cốt thép: Do kết cấu bê tông cấu kiện dạng vỏ mỏng, chiều dày giữa

bê tông và cốt thép là 2,5cm nên yêu cầu khi lắp đặt cốt thép cần đảm bảo bề mặt tuyệt đối thẳng và phẳng Chỉ sử dụng biện pháp nối buộc với thép tường, vách và sàn, vị trí nối ở các điểm dừng thi công phải tránh những nơi chịu lực lớn, đặc biệt là các vị trí chịu kéo[2]

b Đối với công tác nền móng: Tại vùng

ven biển đồng bằng sông Cửu Long, bề mặt

đất tự nhiên tại đây chủ yếu là lớp đất yếu

(bùn sét, bùn sét pha) có chiều dày lớn thay

đổi từ 12 đến 18m, sức chịu tải nhỏ từ

Ro = (0,3÷0,5)kG/cm2, sức kháng cắt không

thoát nước Su=(0,1÷0,2)kG/cm2 Để công

trình đạt điều kiện ổn định, tiến hành thi công

nạo vét bằng máy đào dung tích gầu 0,5m3,

sử dụng 02 máy nạo vét và làm phẳng bề mặt

đến cao trình thiết kế, sau đó tiến hành rải đá

dăm 1x2 từ đầu tuyến đến cuối tuyến bằng

máy đào, lớp đá có chiều dày khoảng 30cm,

công tác san gạt, làm phẳng bằng thủ công,

kiểm tra bằng thợ lặn Chú ý khối lượng đá

dăm thả xuống nền không nhỏ hơn khối lượng

theo thiết kế và sai số không quá 10% Sai số

về cao trình trung bình không quá 5cm

c Đối với quá trình lắp đặt cấu kiện:

Quá trình chuẩn bị thi công: Để vận

chuyển cấu kiện tiêu sóng đến vị trí tuyến, sử

dụng cần cẩu nâng hạ cấu kiện lên Xà lan

trọng tải 300T, dự kiến mỗi cấu kiện nặng

12T nên mỗi chuyến xà lan chở được 20 cấu

kiện Mô hình đê trụ rỗng chỉ nên thi công

trong mùa biển lặng sóng (từ tháng 12 năm

trước đến tháng 04 năm sau) Trong quá trình

vận chuyển, do mực nước triều cao nhất có

thể lên tới: Hmax = +1.32m nên khó xác định

được cột nước thiết kế từ cao trình lớp đá dăm

tới cao trình đỉnh cấu kiện Để đảm bảo cột

nước đạt H = (1,50÷1,70)m, ta dựng các mia

có chiều dài L = (2÷3)m tại các vị trí tim công

trình, đồng thời sử dụng máy toàn đạc điện tử

đo chính xác cao độ vị trí lắp đặt cấu kiện

Quá trình thi công lắp đặt có trình tự như

sau: Máy đào di chuyển phía trước dọc theo

tuyến lắp đặt để tiến hành rải đá 1x2 phạm vi

đặt cấu kiện Cần cẩu đi sau thao tác thả từng

cấu kiện, lắp dựng và căn chỉnh theo thiết kế

Hình 4 Lắp đặt cấu kiện tiêu sóng

Sau khi lắp đặt các cấu kiện khớp nhau, tiến hành thi công thả đá Dmax = 30cm trong lòng cấu kiện, thả đá bằng phễu qua 02 lỗ đường kính 40cm tại đỉnh mỗi cấu kiện Tiếp theo thả đá D = (30÷50)cm gia cố chân, sử dụng máy đào 0,7m3 tiến hành thả đá hộc tại khu vực 02 đầu tuyến đê trước rồi đến phạm

vị trước và sau thân đê

Để đảm bảo ổn định cho đê trước tác động của sóng, chiều dày gia cố của đá Dmax = 30 và Dmax = 50 là 0,50m Theo tính toán áp lực sóng

và ổn định tổng thể, công trình ổn định trước gió cấp 6-7 và môi trường sóng, mực nước thiết kế theo tần suất P=3,33%, chiều cao sóng thiết kế Hs=1,40m, toàn bộ hệ thống đê không

bị xô lệch trong quá trình hoạt động[3]

Hình 5 Thả đá hộc gia cố chân

4 KẾT LUẬN:

Để phát huy hiệu quả sử dụng cho công trình đê trụ rỗng thì quá trình chế tạo, công tác nền móng và thi công lắp đặt cần phải đảm bảo chất lượng, đúng vị trí và công trình

ổn định khi đưa vào sử dụng Các đề xuất trên

sẽ giúp đảm bảo chất lượng thi công nhằm tăng hiệu quả giảm sóng bảo vệ bờ biển, tăng tuổi thọ công trình, đồng thời hạ giá thành xây dựng và đẩy nhanh tiến độ thi công, đáp ứng những yêu cầu theo thiết kế đề ra

5 TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Viện Vật liệu xây dựng 2012 Cát nghiền cho bê tông và vữa TCVN 9205:2012 [2] Viện Thủy Công 2018 Công trình thủy lợi –

Đê trụ rỗng – Yêu cầu thiết kế, thi công và nghiệm thu TCCS 01:2018/VTC

[3] Trần Văn Thái, Nguyễn Hải Hà 2018 Tạp chí Khoa học Thủy lợi số 45 Nghiên cứu ổn định đê trụ rỗng trên nền đất yếu chịu tải trọng phức tạp đứng, ngang, mô men Trang 90-96