Bài giảng Phương pháp thi công hở trong xây dựng công trình ngầm thành phố Nguyễn quang phích

Công trình ngầm “giaothông tĩnh” Công trình ngầm với chức năng cung cấp Công trình ngầm với chức năng thoát thải Cấp điện Cấp nước Hơi nóng khí đốt Thông tin Vận chuyển hàng hoá Các công

Ph−¬ng ph¸p thi c«ng hë

trong x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm thµnh phè

Nguyễn Quang Phích

C«ng tr×nh ngÇm thµnh phè vµ ph−¬ng ¸n thi c«ng hë

C¸c gi¶i ph¸p b¶o vÖ thµnh hµo thi c«ng

Ph−¬ng thøc thi c«ng hë

Gi¶i ph¸p khi thi c«ng s¸t hoÆc d−íi c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc

Công trình ngầm “giao

thông tĩnh”

Công trình ngầm với chức năng cung cấp

Công trình ngầm với chức năng thoát thải

Cấp điện Cấp nước

Hơi nóng khí

đốt Thông tin

Vận chuyển hàng hoá

Các công trình ngầm đặc biệt

Công trình ngầm văn hoá thể thao

Công trình ngầm thương mại

Đường hầm áp lực

Đường ống công nghiệp

ý nghĩa của công trình giao thông ngầm

ắ Khắc phục được tình trạng khan hiếm quỹ đất bề mặt để làm

đường giao thông

ắ Bảo tồn được các khu phố cổ, các di tích lịch sử, các công trình kiến trúc bề mặt

ắ Đảm bảo khả năng đi lại nhanh, đúng giờ và an toàn cho hành khách

ắ Giải quyết một phần vấn đề ô nhiễm môi trường trong GTVT (khí thải, tiếng ồn, tai nạn giao thông, ách tắc giao thông, v v…)

ắ Tạo tiền đề cho sự phát triển bền vững của Thủ đô Hà Nội và TP

Hồ Chí Minh

Phương pháp thi công lộ thiên

Phương pháp thi công hở

(tường nóc, tường nền)

Phương pháphạ dần

Phương phápthả chìm

•Đào hào

•Bảo vệ thành hố đào

•Phòng nước

•Xây dựng kết cấu CTN

•Lấp đất, khôi phục trạng

thái ban đầu

•Xây dựng kếtcấu

•Đào đất, hạdần

•Hoàn thiện

Công trình ngầm dưới mặt nước:sông, biển …

Điều kiện và chú ý khi áp dụng phương pháp thi công hở

•Các tác động chung khi hạ mực nước ngầm

•Di dời tạm các hệ thống cống, cáp cấp thoát

nước, năng lượng…

T−êng cã thÓthu håi

T−êng b¶o vÖ lµ bé phËn cña kÕt

Neo, chèt C¸c gi¶i ph¸p gia c−êng,

t¨ng søc T−êng

cäc-v¸n

KÕt hîp neo vµ

bª t«ng phun

2.2.1 T−êng cäc -v¸n (cäc khoan hoÆc Ðp)

T−êng cäc-v¸n

2.2.2 Tường cừ

Điều kiện:

cảm với chấn động rung

Có nhiều loại cọc(ván) cừ, có khóa

và không cókhóa

Thép cừ khôngkhóa-gọi là váncừ

Hàng cọc sau- có cốt thép

Hàng cọc không có cốt thép

đầu-Khả năng chịu tải cao, có thể thi

công mọi nơi, đắt; vựa là kết cấu

bảo vệ, vừa là một bộ phận của

kết cấu lâu dài

Cọc cắm lồng vào nhau: cáchnước tốt, song tốn kém

2.2.3 Tường cọc khoan nhồi

Tường cọc khoan nhồi

Cọc tiếp xúc: vẫn cách nước, khả năng chịu tải cao, nhưng

đòi hỏi cao về độ chính xác khi thi công, đặc biệt khi độ sâulớn

Cọc cách rời nhau: phun phủ bằng bê tông phun, chú ý hiệu ứng vòm; cách nước kém, khả năng chịu tải kém hơn so với các trường hợp trên

Gàu ngoạm

Máy đặt ống

2.2.4 Tường hào nhồi

Đào đất Hạ cốt

thép

Đổ bê tông

Tường hào nhồi

Điều kiện:

động càng lớn

công trình ngầm

Các kỹ thuật thi công tường hào khác nhau

Phương pháp thi công

thời⇒chỉ áp dụng cho tường cách nước

dung dịch ra

ống đổ bê tông phải luôn tiếp xúc với khối bê tông

Tường hào nhồi

dụng neo (trong

đất) khoan phun

để giữ ổn định

đào bằng máy xúc

thủy lực 2,5-3m

đào hào hay rãnh

đầu tiên

Xây dựng một

tường dẫn

ổn định bằng dung dich bentônít

% chiều cao tường

Khi thi công ít gây chấn

Độ sâu đạt đến 150mTường dày 0,4 …3m

Đòi hỏi nhiều thiết bịphục vụ thi công

2.2.5 C¸c ph−¬ng ph¸p kÕt hîp

VÝ dô: kÕt hîpt−êng cäc v¸nvíi t−êng khoancäc nhåi

§iÒu kiÖn:

nghiÖm:tõ 1,75m trë lªn ph¶i th¸o dì)

2.3 C¸c hÖ thèng neo, khung, v¨ng gia c−êng

So sánh các phương pháp bảo vệ thành hào

3 Ph−¬ng thøc thi c«ng hë

Ba ®iÒu kiÖn liªn quan ph−¬ng thøc thi c«ng

•Hµo thi c«ng kh«ng cã n−íc ngÇm hoÆc cã thÓ h¹ mùc n−íc ngÇm

•Hµo thi c«ng cã n−íc ngÇm (kh«ng thÓ h¹ mùc n−íc ngÇm, hoÆc ph¶i b¶o vÖ nguån n−íc ngÇm

•Thi c«ng gÆp n−íc mÆt (kªnh, s«ng)

3.1.1 Hµo thi c«ng víi thµnh hµo

nghiªng, gia cè b»ng neo, bª t«ng

phun

3.1 trong ®iÒu kiÖn Kh«ng cã n−íc ngÇm,

hoÆc cã thÓ h¹ mùc n−íc ngÇm

Quy trình thi công điển hình

ắ Đào hào hay hố thi công để bờ dốc nghiêng

ắ Thi công lắp dựng kết cấu CTN trên nền hố đào (chủ yếu sử dung kết cấu đúc sẵn)

ắ Hoàn thiện (ghép nối các đốt vỏ hầm, thi công chống thấm, v v )

ắ Lấp đất phủ bảo vệ

Nh−ợc điểm:

ắ Đòi hỏi mặt bằng thi công lớn

ắ Phải tiến hành tháo dỡ, di chuyển các công trình bề mặt, hệ thống công trình ngầm đang tồn tại

ắ Gây ách tắc giao thông trong suốt thời gian thi công

ắ Nếu độ sâu thi công lớn thì giá thành xây dựng tăng nhanh

3.1.2 Hào thi công với thành hào thẳng đứng,

Chu trỡnh thi cụng bằng phương ỏn tường-núc.

3.1.3 Hào thi công

với thành hào

thẳng đứng, bảo

vệ bằng tường cọc

khoan nhồi hay

tường hào nhồi

CÔNG ĐOẠN 1

Chuẩn bị

Đầu tiên: di dời các đường ống (cấp điện, nước…)

CÔNG ĐOẠN 2: Bắt đầu

thi công một nửa tuyến

đường hầm

Đối với tường giữa của

hầm: dựng cọc thép chữ I,

dài 3m vào các lỗ khoan,

khoan nhồi

CÔNG ĐOẠN 3 Chuẩn

bị thi công nóc nửa

CÔNG ĐOẠN 4:

Đổ bê tông nóc

hầm

Thi công ống dẫn nước mới

CÔNG ĐOẠN 5:

Lấp phủ nửa

nóc hầm

Sử dụng cống dẫn mới

Đặt lại các hệthống cáp

CÔNG ĐOẠN 6: Sau khi thực hiện các công

việc tương tự cho nửa hầm còn lại, tiến

hành đào đất dưới nóc hầm

Vận chuyển đất

CÔNG ĐOẠN 7: Thi công và hoàn thiện đáy hầm và lắp các thiết bị kỹ thuật

3.2 Trong điều kiện có nước ngầm:

Không thể hạ mực nước ngầm,

phải bảo vệ nước ngầm

3.2.1 Hào thi công với thành hào thẳng đứng, bảo vệ bằng tường cọc cừ, hạ mực nước ngầm trong khu vự hào Cọc cừ có thể để lại hoặc thu hồi

1.Đóng,ép cọc cừ,

bắt đầu đào đất

2.Đào đất, lắp văng (tăng đơ), hạ mực nước ngầm

3 Bê tông đệm, lớp bảo

vệ, lớp kín nước, đổ bê tông nền và chân tường, tháo văng dưới

4.Đổ bê tông tường, nóc và lấp phủ

Cut-and-cover tunnel between Tseung Kwan O Station and Hang Hau Station

Tiu Keng Leng Station

Construction of the station

structure in January 2001 Note

the complicated phasing and

sectioning arrangement for this

large structure

Po Lam Station

The station structure in January 2001

Hang Hau Station

Hang Hau Station in December

2000 Top-down technique was employed for the construction of station structures above- and below-ground at the same time

Cut-and-cover tunnel

between Hang Hau Station

and Po Lam Station

3.2.2 Hào thi công với thành hào thẳng

đứng, bảo vệ bằng tường cọc cừ, cọc

khoan nhồi hay hào nhồi tùy theo yêu

cầu chống lún sụt, tải trọng…Tường và

nền được thi công kín nước Bơm nước thi công kết cấu công trình ngầm

Ph−¬ng ¸n sö dông

vµ thu håi cäc cõ

3.2.3 Tường và nóc được thi công trước, kín nước Tiếp tục đào trong điều kiện khí nén (ép

đẩy nước) Thi công kết cấu công trình ngầm

Quy trình thi công điển hình

ắ Đặt các đốt hầm phía trên tuyến dự kiến

bố trí công trình

ắ Sử dụng biện đào trong buồng khí nén hoặc dùng sức nước rửa lũa đất để hạ dần

đốt hầm xuống cao trình thiết kế

ắ Ghép nối các đốt hầm lại với nhau

ắ Khi sử dụng khí nén tại khoang đào gây

ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người lao động

Buồng thi công đào

3.3 Trong điều kiện gặp nước mặt

3.3.1 Phương án thi công hở : cắm cọc cừ, đắp đê

quai, chuyển dòng; bơm nước; thi công kết cấu

công trình ngầm

Quy trình thi công điển hình

ắ Thi công nền hào đặt công trình dưới đáy sông

ắ Sử dụng sà lan hoặc giàn thi công nổi kéo các

đốt hầm chế tạo sẵn tới vị trí thi công

ắ Thả chìm đốt hầm xuống nền hào đã chuẩn bị sẵn dưới đáy sông, biển

ắ Ghép nối các đốt hầm với nhau

ống

thổi

Cát làm nền

4 Gi¶i ph¸p khi thi c«ng s¸t hoÆc d−íi c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc

a) Đón đỡ bằng tường bê tông, bê tông

cốt thép

b) Đón đỡ bằng gia cố đất

c) Đón đỡ bằng khoan phụt hóa chất

d) Đón đỡ bằng hệ cột và tay đỡ

đ) Đón đỡ và để công trình tựa lên kết cấu công trình ngầm

e) Kết cấu khung đón đỡ tách khỏi kết cấu công trình ngầm

g) Kết cấu công trình ngầm là kết cấu đón đỡ

Cảm ơn

đã chú ý theo dõi