CT Chung cu Bac Ha Ha Dong PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT QUAN TRẮC LÚN CÔNG TRÌNH C«ng tr×nh CCCC 1 H¹ng môc Quan tr¾c biÕn d¹ng c«ng tr×nh PHẦN THỨ NHẤT GIỚI THIỆU CHUNG 1 SỰ CẦN THIẾT PHẢI TIẾN HÀNH ĐO QUAN TR[.]
Trang 1PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT QUAN TRẮC LÚN CÔNG TRÌNH
Trang 2PHẦN THỨ NHẤT GIỚI THIỆU CHUNG
1 SỰ CẦN THIẾT PHẢI TIẾN HÀNH ĐO QUAN TRẮC
Công trình Nhà ở CCCC xây dựng tại số Hà Đông , Hà Nội với quy mô gồm 3
khối: 2 khối 25 tầng, 1 khối 27 tầng và có 3 tầng hầm
Phương án kết cấu sử dụng là kết cấu khung, vách cứng, lõi cứng và sàn bê tông toàn khối
Công trình thi công với mật độ máy thi công cao như: máy hàn, máy xây dựng hoạt động và tại khu vực xây dựng công trình có mật độ người, xe cộ đi lại lớn Mặt khác công trình có các mốc đo lún bố trí ở bên trong nhà Từ các đặc điểm trên cho thấy khu vực quan trắc biến dạng công trình có dạng địa hình cấp IV Cho dù công tác thiết kế được tính toán chu đáo, công tác thi công được kiểm tra chặt chẽ, các hạng mục xây dựng vẫn khó tránh khỏi các tác động của môi trường thiên nhiên ảnh hưởng tới độ ổn định và vận hành công trình Công tác quan trắc biến dạng công trình, để tiên lượng độ ổn định công trình là rất cần thiết và đã được coi là một trong những hạng mục của công tác kiểm định chứng nhận sự phù hợp chất lượng công trình xây dựng theo thông tư số 11/2005 của
Bộ Xây Dựng
2 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA CÔNG TÁC QUAN TRẮC CÔNG TRÌNH
Việc quan trắc biến dạng công trình cho phép đánh giá chất lượng thi công, nhận xét toàn diện và khách quan sự biến dạng của công trình trong giai đoạn xây lắp, vận hành dưới tác động của địa động, gió, nắng và khí hậu mùa Xuất phát từ đặc điểm
và mục đích sử dụng công trình, phương pháp và kỹ thuật quan trắc biến dạng công trình, chúng ta sẽ có được phương pháp và máy móc đo phù hợp yêu cầu thiết kế Mục đích quan trắc biến dạng là:
- Xác định giá trị biến dạng để đánh giá mức độ ổn định công trình
- Kiểm tra việc tính toán thiết kế công trình
- Nghiên cứu quy luật biến dạng trong những điều kiện khác nhau và dự đoán biến dạng công trình trong tương lai
- Xác định các loại biến dạng có ảnh hưởng đến quá trình công nghệ, vận hành công trình
Trang 3Việc tiến hành quan trắc lún công trình là yêu cầu khách quan và bắt buộc theo TCXDVN 271-2002 ( Qui trình kỹ thuật xác định độ lún công trình công nghiệp và dân dụng bằng phương pháp đo cao hình học) nhằm đề ra biện pháp sử lý phù hợp với các biến dạng có thể gây mất an toàn cho công trình, đồng thời tiến hành tổng kết kinh nghiệm thiết kế đối với từng loại móng, rút ra phương án thiết kế tối ưu để đảm bảo hiệu suất đầu tư cho công trình sau này Độ lún của công trình được đánh giá qua so sánh kết quả đo đạc các mốc kiểm tra gắn trên công trình với mốc cơ sở, các mốc kiểm tra này được gắn chặt vào thân công trình và cùng chuyển dịch với công trình
3 NỘI DUNG VÀ KHỐI LƯỢNG CÔNG VIỆC
- Để đảm bảo cho công việc đo, xác định độ lún được chính xác và phản ánh được
thực chất hiện trạng lún của công trình Nhà ở CCCC , và mức độ ảnh hưởng của các
công trình lân cận trong quá trình thi công, cần tiến hành các công việc sau:
1 - Xây dựng mốc chuẩn cơ sở
Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt nam “TCXDVN 271: 2002” để quan trắc một khối nhà cần có ít nhất 3 mốc chuẩn để quan trắc lún, nhưng do đặc điểm của các khối nhà công trình trong toàn bộ khu dự án nằm vị trí sát nhau nên để đảm bảo kỹ thuật và hiệu quả kinh tế, chúng tôi xây dựng 3 mốc khống chế cơ sở tương đương loại A
“TCXDVN 271: 2002” phục vụ cho quan trắc lún cho toàn bộ các khối cao tầng và các công trình lân cận
2 - Quan trắc lún :
* Quan trắc độ lún công trình Nhà ở CCCC :
- Thiết kế và lắp đặt mốc quan trắc: Gia công mốc quan trắc lún để gắn vào tại các cột chịu lực và khu vực thang máy trong tầng hầm của nhà(để đảm bảo mĩ quan cho công trình) Chúng tôi dự kiến bố trí 30 mốc quan trắc lún cho công trình 27 tầng (có bản thiết kế kèm theo)
- Tổ chức đo đạc: Căn cứ vào thiết kế và thi công của công trình, chúng tôi dự kiến đo
19 chu kỳ theo ba giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Đo 13 chu kỳ trong quá trình xây thô
+ Giai đoạn 2: Đo 4 chu kỳ trong quá trình hoàn thiện, dự kiến 1 tháng đo 1 chu kỳ + Giai đoạn 3: Đo 2 chu kỳ trong thời gian sử dụng, dự kiến 2 tháng đo 1 chu kỳ
- Lập báo cáo kết quả quan trắc lún
Trang 4*Quan trắc độ lún các công trình lân cận trong giai đoạn thi công và trong giai
đoạn khai thác sử dụng:
- Chúng tôi dự kiến bố trí 30 mốc quan trắc lún cho công trình lân cận (Thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 271:2002), và dự kiến đo 7 chu kỳ Trong đó
+ Giai đoạn thi công tầng hầm: đo 4 chu kỳ
Chu kỳ 1: Trước khi đào đất Chu kỳ 2:Đổ bê tông xong sàn hầm B1 Chu kỳ 3:Đổ bê tông xong sàn hầm B2 Chu kỳ 4:Đổ bê tông xong sàn hầm B3 + Giai đoạn hoàn thiện tầng hầm: 3 chu kỳ, mỗi chu kỳ cách nhau 2 tháng
- Lập báo cáo kết quả quan trắc lún
4 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ LƯỚI (Xem phụ lục)
PHẦN THỨ HAI BIỆN PHÁP THỰC HIỆN A- XÂY DỰNG MỐC CHUẨN CƠ SỞ VÀ MỐC ĐO LÚN CÔNG TRÌNH
1 – Mốc chuẩn cơ sở:
Hình 1: Cấu tạo mốc chuẩn loại A
- TheoTCXDVN 271: 2002số mốc chuẩn phải xây dựng để đo lún công trình tối thiểu
là 03 mốc (ký hiệu A,B,C) Đối với công trình này, chúng tôi dự kiến xây dựng 03 mốc chuẩn với độ sâu dự kiến 40-42m (cắm vào lớp cuội sỏi 0.5m) được bố trí tại 3 góc của
Trang 5tòa nhà chữ U (xem phụ lục) Mốc được xây dựng là mốc chuẩn loại A Các mốc này được bố trí ngoài thực địa ở các vị trí rất thuận lợi cho việc khoan và giữ được sự ổn định lâu dài, thuận tiện cho việc quan trắc, khoảng cách từ mốc chuẩn đến công trình khoảng 50m đến 100m Yêu cầu các mốc này được khoan sâu khoảng 40 – 42 m, bằng ống thép tráng kẽm 60mm, bên ngoài được bao bọc ống nhựa 110mm, sâu 3 m để bảo vệ và tránh tác động chuyển dịch ngang Bên trên ống lõi thép được đổ bê tông mác
200 và gắn mốc sứ làm mốc chuẩn để quan trắc lún Các mốc chuẩn được đo nối với nhau ở các chu kỳ đo quan trắc, tạo thành mạng lưới mốc chuẩn, sau đó bình sai Chọn
ra mốc ổn định nhất làm cơ sở tính độ lún công trình
2 - Mốc đo lún
Hình 2: Mốc đo lún
- Đối với công trình hiện hữu: Các mốc đo lún được gia công, khoan và được gắn trực tiếp vào các cột chịu lực, khung cầu thang máy trong tầng hầm của công trình Mục đích để đảm bảo mĩ quan cho công trình và xác định độ lún từng cột, lún lệch của khu vực và cầu thang máy, để có những biện pháp xử lý kịp thời Căn cứ vào mặt bằng của công trình, chúng tôi bố trí gồm 30 mốc lún (ký hiệu từ M1 đến M30)cho toàn bộ công trình hiện hữu Các mốc đo lún được khoan gắn ở độ cao +100mm đến + 250mm so với sàn tầng hầm 1 của nhà
- Đối với các công trình lân cận: bố trí 30 mốc quan trắc lún (ký hiệu từ N1 đến N30) cho công trình lân cận (Thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 271:2002),và được gắn vào các cột chịu lực, tường các công trình lân cận để quan trắc lún
B – PHƯƠNG PHÁP, DỤNG CỤ ĐO VÀ ĐỘ CHÍNH XÁC
1 Phương pháp, dụng cụ đo và độ chính xác
Trang 6- Để xác định độ lún công trình xây dựng cho chính xác phải xây dựng một hệ thống mốc cơ sở ổn định Chuyền độ cao mốc cơ sở vào mốc kiểm tra lún gắn trên công trình, ta biết được độ cao mốc kiểm tra, qua nhiều lần quan trắc lặp lại các mốc
đó, ta đánh giá được độ lún của mốc kiểm tra qua đó tính được độ lún của công trình Mốc kiểm tra lún được làm bằng thép cứng sao cho có thể chịu được các va đập thông thường vmà không làm ảnh hưởng tới sự ổn định của mốc Đầu mốc có dạng hình chỏm cầu để khi đặt mia lên, đế mia luôn tiếp xúc với điểm cao nhất của đầu mốc Phần đuôi mốc chôn vào công trình dài khoảng 4-5cm có các rãnh ngang chống xoay tạo sự liên kết vững, ổn định với đối tượng cần được quan trắc Sau khi đã gắn mốc xong chúng được sơn một lớp sơn chống rỉ bảo vệ và được đánh số thứ tự Mốc kiểm tra lún được đặt ở những vị trí đặc trưng cho quá trình lún của công trình và được phân
bố đều khắp trên mặt bằng công trình
- Hiện nay có nhiều phương pháp quan trắc lún công trình, nhưng phổ biến hơn
cả là phương pháp đo cao hình học tia ngắm ngắn, ở đây chúng ta dùng phương pháp
“Thủy chuẩn hình học tia ngắm ngắn” Nội dung phương pháp đã được đề cập trong
“Quy trình kỹ thuật xác định độ lún công trình dân dụng và công nghiệp bằng phương pháp đo cao hình học” ở tiêu chuẩn TCXDVN 271-2002
- Việc thực hiện công tác đo lún còn phải tuân theo TCVN3972-84, TCXDVN 309- 2004 và các quy phạm chuyên ngành của Cục Đo đạc Bản đồ – Bộ tài nguyên Môi Trường, cụ thể:
+ Khoảng cách từ máy đến mia không quá 25m
+ Trong quá trình đo (từ chu kỳ đầu đến chu kỳ cuối) sử dụng cùng một máy, một mia, điều kiện ngoại cảnh tương tự như về thời gian đo
+ Chêh lệch khoảng cách từ máy đến mia trước, mia sau trên một trạm máy không quá 1m, tích lũy trên tuyến không quá 4m Tia ngắm không đi qua gần vật cản quá 0.5m
+ Do tính chất của phương pháp, máy được chọn phải đọc số trên mia chính xác đến 0.01mm Nên dùng loại máy thủy chuẩn độ chính xác cao như máy Ni004, mia được sử dụng là mia Inva chuẩn từ 1m đến 3m
+ Tuyến thủy chuẩn độ cao phải khép kín
Trang 7+ Để tránh ảnh hưởng của sai số hệ thống trên mia, nên dùng một mia cho cả mia trước và mia sau
+ Sai số giới hạn khép tuyến tính theo công thức:
F hgh = + 0,5 n (n là số trạm máy)
Độ chính xác xác định độ cao điểm kiểm tra theo phương pháp này nhỏ hơn 0.5mm
Trong quan trắc lún, thường yêu cầu xác định độ lún tuyệt đối với độ chính xác 1mm, thì có thể sử dụng phương pháp đo cao hình học cấp II để tiến hành quan trắc mốc trên công trình
- Từ các tiêu chuẩn quan trắc trên, có thể sử dụng máy thủy chuẩn Ni004 độ chính xác cao, có bộ đo cực nhỏ đọc số chính xác đến 0.01mm, cân bằng tự động giúp người đo thao tác nhanh, kết quả đọc số tin cậy Sử dụng mia Inva kích thước 2m, có bọt thủy đảm bảo dựng mia thẳng đứng, cho kết quả đọc số khách quan
2 Phương pháp xử lý số liệu.
- Lưới độ cao đo lún được bình sai theo phương pháp gián tiếp dựa trên cơ sở phương pháp số bình phương nhỏ nhất
[ P.V.V] = min
- Mốc khởi tính là mốc được xem là ổn định nhất trong hệ thống các mốc chuẩn, giả thiết này được kiểm định nhờ mạng lưới mốc chuẩn được đo với độ chính xác cao
- Độ lún của một mốc nào đó giữa hai chu kỳ được tính :
h = Hi - Hj
Trong đó Hi, Hj , là độ cao của mốc đo xác định được ở chu kì j và i
- Sai số trung phương của độ lún được tính:
m h = m2H i m2H j
- Sai số giới hạn của độ lún được tính :
( h)gh = 2m h = 2 m H i m H j
2 2
Nếu h ( h)gh thì khẳng định được 95% là mốc đang xét bị lún
Nếu h ( h)gh thì giá trị độ lún có thể chỉ là sai số đo, kể cả dấu (+) và
dấu (-)
Các yêu cầu kỹ thuật được thực hiện theo tiêu chuẩn Việt nam “ TCXDVN 271 : 2002” Công tác trắc địa trong xây dựng
Trang 8- Việc xử lý số liệu đo độ lún công trình được bắt đầu từ việc kiểm tra sổ đo ngoại nghiệp Nếu các số liệu ghi trong sổ đo ngoại nghiệp không có sai sót thì tiến hành xác định chênh cao trung bình theo thang chính và thang phụ hoặc chênh cao trung bình giữa hai lần đọc số
- Vẽ sơ đồ các tuyến đo và ghi trên sơ đồ các số liệu chênh cao trung bình tính theo thang chính và thang phụ hoặc theo hai lần đọc số, số trạm máy trên tuyến đo và hướng của tuyến đo
- Xác định sai số khép của tất cả các vòng khép trên sơ đồ
- Bình sai các lưới thuỷ chuẩn đo độ lún công trình
PHẦN THỨ BA BÁO CÁO KẾT QUẢ ĐO
Phần báo cáo kết quả sẽ trình bày:
- Báo cáo các kết quả đo, tính toán bình sai độ cao của các mốc lún ở các chu kỳ
- Bảng kết quả đo và sai số khép từng chu kỳ
- Bảng tổng hợp độ cao và độ lún của các mốc từng chu kỳ
- Giá trị độ lún trung bình của toàn nhà, tốc độ lún trung bình của toàn nhà theo thời gian
- Điểm có giá trị lún lớn nhất, nhỏ nhất Độ lún lệch cực đại
- Biểu đồ lún của các mốc đặc trưng
- Bình đồ lún công trình
- Kết luận và kiến nghị
Trang 9PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT QUAN TRẮC NGHIÊNG CÔNG TRÌNH
Trang 10I SỰ CẦN THIẾT PHẢI TIẾN HÀNH ĐO QUAN TRẮC NGHIÊNG
Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt nam “TCXDVN 357: 2005” - áp dụng để quan sát độ nghiêng của các nhà cao tầng - qui định các công trình xây dựng (không phân biệt từ nguồn vốn nào) thuộc những đối tượng sau đều phải tiến hành đo và xác định
độ nghiêng: “các hạng mục và các kết cấu trên các công trình công nghiệp như các silô chứa vật liệu rời, các bồn chứa nhiên liệu, ống khói nhà máy, tháp truyền hình, ăng ten vô tuyến viễn thông và các công trình khác trong giai đoạn thi công xây dựng cũng như trong giai đoạn khai thác sử dụng”
Với các đặc điểm đã nêu ở trên, công trình Nhà ở CCCC có thể xảy ra hiện
tượng biến dạng, có thể nghiêng gây mất an toàn cho công trình trong quá trình sử dụng Chính vì vậy, cần thiết phải tiến hành đo đạc, kiểm tra các giá trị độ nghiêng, nhằm phát hiện sớm những nguy cơ ảnh hưởng đến độ an toàn của công trình
Việc quan trắc nghiêng công trình xây dựng là yêu cầu khách quan và bắt buộc theo TCXDVN 357-2005: Quy trình kỹ thuật quan trắc độ nghiêng công trình xây dựng bằng phương pháp trắc địa
Việc quan trắc độ chuyển dịch ngang đỉnh tường vây công trình là yêu cầu khách quan và bắt buộc theo TCXDVN 351-2005: Quy trình kỹ thuật quan trắc chuyển dịch ngang nhà và công trình
II PHƯƠNG PHÁP ĐO CHUYỂN VỊ ĐỈNH TƯỜNG VÂY
1 Mốc chuẩn.
Mốc chuẩn phục vụ cho việc đo chuyển dịch ngang tường vây trình là những mốc được đặt ngoài phạm vi chuyển dịch ngang của công trình Các mốc được cấu tạo bằng
bê tông trên đầu gắn mốc sứ có khắc chữ thập.Tại công trình CCCC có thể tận dụng 2
mốc D1A và D2B có sẵn để làm mốc chuẩn
2 Mốc quan trắc chuyển dịch ngang đỉnh tường vây.
Mốc quan trắc chuyển dịch ngang hay còn được gọi là mốc kiểm tra được đặt tại các vị trí có khả năng bị chuyển dịch ngang, cấu tạo mốc dùng đinh bê tông có dấu chữ thập để đóng trực tiếp lên đỉnh tường vây, số mốc dự kiến là 12 mốc (Xem bản vẽ bố trí các mốc ở phần phụ lục), các mốc được đo bằng phương pháp toạ độ, dùng máy Toàn đạc điện tử và gương mini để đo
Trang 11S l ố ượ ng chu k quan tr c l 7 chu k , ỳ ắ à ỳ đượ c chia theo các giai o n đ ạ
nh sau: ư
1 Chu kỳ 1 Trước khi đào đất
2 Chu kỳ 2 Đào xong tầng hầm 1
3 Chu kỳ 3 Đào xong tầng hầm 2
4 Chu kỳ 4 Đổ xong sàn tầng hầm 2
5 Chu kỳ 5 Khi thi công xong cột, vách tầng hầm 2
6 Chu kỳ 6 Đổ xong sàn tầng hầm 1
7 Chu kỳ 7 Khi thi công xong cột, vách tầng hầm 1
III PHƯƠNG PHÁP ĐO QUAN TRẮC NGHIÊNG CÔNG TRÌNH
1 Xây dựng mốc chuẩn
- Xây dựng 12 mốc chuẩn xung quanh công trình Mốc chuẩn được xây dựng bằng bê tông cố định trên mặt đất, có độ ổn định cao, cách công trình một khoảng phù hợp để
đo ngắm một cách thuận lợi và đảm bảo độ chính xác
2 Xây dựng mốc quan trắc:
- Vi c o ệ đ độ nghiêng c a công trình ủ đượ c th c hi n b ng cách o kho ng ự ệ ằ đ ả cách ngang b ng máy to n ằ à đạ đ ệ ử c i n t có ch ế độ đ o không g ươ ng, có độ chính xác cao c a các hãng Leica, Topcon, Sokkia ủ … V trí m t b ng ị ặ ằ để đ o nghiêng cho công trình l 12 v trí Các v trí n y à ị ị à đượ đ c ánh d u b ng kim ấ ằ
lo i g n c ạ ắ ố đị nh trên thân công trình hay đượ đ c ánh d u b ng s n.Vi c ấ ằ ơ ệ quan tr c ắ đượ c th c hi n v i các chu k nh sau: ự ệ ớ ỳ ư
1 Chu kỳ 1 Khi xây thô xong tầng 1
2 Chu kỳ 2 Khi xây thô xong tầng 5
3 Chu kỳ 3 Khi xây thô xong tầng 10
4 Chu kỳ 4 Khi xây thô xong tầng 15
5 Chu kỳ 5 Khi xây thô xong tầng 20
6 Chu kỳ 6 Khi xây thô xong tầng 25
7 Chu kỳ 7 Khi xây thô xong tầng 27