Luận văn kỹ thuật về công nghệ thi công top down

Vấn đề này hiện nay được rất nhiều nhà thầu và các chuyên gia xây dựng quan tâm đặc biệt vì theo xu thế phát triển của đất nước thì số lượng nhà cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam sẽ ngày m

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật về công nghệ thi công TOP-DOWN

Lời giới thiệu:

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật về công nghệ thi công TOP-DOWN do Taày Lê Đức Thành - Giảng viên bộ môn thi công - Trường Đại học Xây dựng thực hiện Luận văn đã được Hội đồng chấm luận văn đánh giá suất sắc và chuyển lên tiếp tục làm NCS - Tiến sĩ Tôi đã xin phép Thầy để post lên cho anh em tham khảo Tiếp theo đây, hy vọng các bác khác sau khi bảo vệ Tốt nghiệp

sẽ post đồ án, luận văn của mình lên để anh em lớp sau học tập, tham khảo đồng thời cũng tránh bị lặp lại hoặc bị "đạo văn".

Dưới đây là Phần mở đầu, mục lục và tóm tắt của bản luận văn:

Lời nói đầu

-*** -Kể từ khi đất nước ta chuyển sang cơ chế thị trường cùng với chính sách mở cửa làm cho nền kinh tế nước ta khởi sắc nhanh chóng và đã đạt được những thành tựu rất to lớn, đời sống của người dân đã được cải thiện và nâng lên đáng kể, bộ mặt đất nước đã thay đổi từng ngày Hoà theo nhịp tiến chung của xã hội thì ngành Xây dựng cơ bản cũng bước những bước tiến dài so với thời kỳ bao cấp Ngày nay chúng ta đã có khả năng thiết kế và thi công các nhà cao tầng, các cây cầu hiện đại Đội ngũ những người làm kỹ thuật của chúng ta được trang bị đầy đủ kiến thức và có đủ kinh nghiệm để đảm đương những công trình lớn phức tạp Khắp mọi miền đất nước đã xuất hiện nhiều toà nhà cao tầng, kiến trúc hiện đại được xây dựng bằng kỹ thuật xây dựng tiên tiến nhất Nhiều toà nhà cao tầng được thiết kế từ 2 >4 tầng hầm nhằm giải quyết những yêu cầu thực tế do chúng đặt ra Số nhà cao tầng có tầng hầm đã được xây dựng

ở Việt Nam tuy chưa nhiều nhưng nó cũng đánh dấu một bước phát triển của công nghệ thi công tầng hầm ở Việt Nam Chúng ta ai cũng biết việc xây dựng các công trình ngầm nói chung

là phức tạp vì nó phụ thuộc rất nhiều vào địa chất nơi công trình được xây dựng, phụ thuộc vào thiết bị, máy móc cũng như trình độ kỹ thuật, tay nghề của đội ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuật Đối với chúng ta thì công nghệ thi công tầng hầm là khá mới mẻ, đặc biệt khi công nghệ đó là

"Thi công từ trên xuống" Vấn đề này hiện nay được rất nhiều nhà thầu và các chuyên gia xây dựng quan tâm đặc biệt vì theo xu thế phát triển của đất nước thì số lượng nhà cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam sẽ ngày một tăng nhanh, cũng như chiều sâu của tầng hầm sẽ khá lớn, đòi hỏi phải có được một quy trình công nghệ cho thi công tầng hầm Trong luận văn này,

chúng tôi cũng mạnh dạn hệ thống lại các yêu cầu cần giải quyết trong quá trình thi công tầng hầm (theo phương pháp truyền thống cũng như theo phương pháp "Top-down"), có đề xuất một số giải pháp hệ chống đỡ tạm cho tầng hầm cũng như các mối nối trong hệ kết cấu của tầng hầm Các vấn đề chúng tôi nêu ra mới chỉ dừng lại ở mức độ lý thuyết mà chưa qua kiểm chứng thực nghiệm vì rằng có quá ít công trình dạng này được thi công tại Việt Nam Hy vọng rằng đây sẽ là bước mở đầu để tiến tới lập ra được một quy trình xây dựng hay một chỉ dẫn kỹ thuật cho công tác thi công tầng hầm theo phương pháp "Top-down".

Vì trình độ có hạn và tài liệu rất ít ỏi nên chắc chắn rằng luận văn còn nhiều vấn đề chưa đề cập hoặc chưa được giải quyết thoả đáng Kính mong được sự quan tâm góp ý của các giáo

sư tiến sỹ và các chuyên gia về lĩnh vực này.

Trong quá trình làm luận văn chúng tôi được sự giúp đỡ góp ý rất quý báu của các cán bộ

giảng dạy Bộ môn công nghệ và tổ chức xây dựng đặc biệt là thầy hướng dẫn Tiến sỹ Nguyễn Đình Thám Chúng tôi xin cám ơn các cán bộ giảng dạy trẻ trong Bộ môn đã nhiệt tình giúp đỡ chúng tôi hoàn thành luận văn đúng thời hạn.

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2002

Chương I Tình hình xây dựng nhà có tầng hầm ở Việt Nam

1 Khái niệm về tầng hầm.

2 Xu hướng phát triển nhà có tầng hầm.

3 Sự cần thiết của tầng hầm trong nhà nhiều tầng.

Chương II Công nghệ thi công tầng hầm nhà nhiều tầng.

1 Phương pháp đào đất trước sau đó thi công nhà từ dưới lên.

• Khó thực hiện với tầng hầm có chiều sâu lớn.

• Không an toàn cho các công trình lân cận Khi chiều sâu lớn.

2 Thi công tường nhà làm tường chắn đất.

- Ưu điểm:

• Không cần dùng ván cừ để giữ vách hố đào.

• Trình tự thi công vẫn theo thứ tự từ dưới lên.

- Nhược điểm:

• Thời gian thi công khá dài.

• Phải chống tường bao khi bản thân nó không chịu được lực xô ngang của đất nền.

* Các phương pháp chống tường bao:

- Dùng hệ dầm và cột chống văng giữa các tường đối diện.

- Dùng neo bê tông.

Vẽ hình 4a(a1,a2) và 4b.

3 Phương pháp gia cố nền trước khi thi công hố đào.

- Ưu điểm : Thi công đơn giản, giá thành thấp, tạo mặt bằng thi công thông thoáng, không bị vướng bởi hệ chống.

- Ưu điểm :

• Tiến độ thi công nhanh.

• Không phải chi phí cho hệ thống chịu lực.

• Việc chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ thống kết cấu công trình có

độ bền và độ ổn định cao.

• Không tốn hệ thống giáo chống, côppha cho kết cấu dầm sàn.

- Nhược điểm :

• Kết cấu tầng hầm phức tạp.

• Liên kết giữa dầm-sàn với cột, với tường bao khó thi công.

• Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá.

• ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân.

• Phải lắp đặt hệt thống thông gió, chiếu sáng nhân tạo.

Chương III Các vấn đề kỹ thuật cần được giải quyết khi thi công tầng hầm.

1 Xác định lực tác động lên vách chống.

2 Chống vách đất.

1,5m; Đào đến đâu ghép ván tới đó (Dùnga Đóng cọc thưa cách nhau 0,8 cho hố không sâu, không có nước ngầm, áp lực đất nhỏ) Cọc và ván được thu hồi dùng lại

b Dùng ván cừ thép rồi phun vữa bê tông giữ đất.

c Đóng cọc thép rồi phun vữa bê tông giữ đất.

d Dùng cọc khoan nhồi liền nhau tạo thành vách chống đất.

e Dùng tường trong đất

f Neo bê tông (Neo ngầm).

g Và các biện pháp cổ điển.

3 Một số giải pháp kết cấu của tường trong đất.

a Tường trong đất bằng bê tông toàn khối Vẽ hình 8

b Tường trong đất bằng bê tông đúc sẵn Vẽ hình 14,15

c Các loại mối nối.

4 Công nghệ xây dựng tường trong đất.

4.1 Tường trong đất bằng bê tông đổ tại chỗ.

Các giai đoạn thi công bắt buộc như sau :

- Đào hào trong vữa sét.

- Đặt các cấu kiện lắp ghép vào hào.

- Toàn khối hoá các mối nối.

- Lấp đầy các khe hở bằng vữa chuyên dụng.

4.3 Kiểm tra chất lượng bê tông.

a Kiểm tra dung dịch bentonite.

b Kiểm tra đáy hố đào.

c Kiểm tra bê tông trước khi đổ.

d Ghi chép trong quá trình thi công.

4.4 An toàn lao động trong thi công "Tường trong đất".

5 Một số phương pháp làm khô hố móng.

a Sử dụng rãnh và hố thu nước.

b Hạ mực nước ngầm bằng giếng lọc.

c Hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc.

d Hạ mực nước ngầm bằng phương pháp điện thấm.

e Giải pháp đóng băng nhân tạo

6 Chống thấm cho tường tầng hầm.

a Chống thấm cho tầng hầm được thi công từ dưới lên

Vật liệu : Các loại sơn chống thấm như SIKA, KOVA, NIPPON, VOLTEX

b Chống thấm cho tường được thi công trong đất.

- 5mm.Tạo màng keo trước bằng tường dày 2

- Tạo lớp đất keo hoá.

c Chống thấm cho tường được thi công trong đất.

- Phương pháp thay một phần vữa sét để đào hào bằng vữa Sét-Xi măng- Cát.

- Phương pháp ép vữa Sét-Xi măng-Cát qua các ống vào các mối nối giữa các tấm panel.

- Phương pháp đưa vào trong vữa sét sau khi đào xong hào các phụ gia đặc biệt để chúng

đông cứng lại.

d Chống thấm cho tường bằng Bentonite Geotexttile

- ứng dụng : Dùng cho các sàn bê tông đặt trên đất, cho các tường cừ bằng gỗ, thép và bê tông

đổ tại chỗ cũng như lắp ghép, cho các công trình đường hầm, các công trình xây dựng với Bê tông phun.

- Không dùng được : Cho các kết cấu lộ trên mặt đất, cho các khe co dãn, cho các kết cấu

đang có nước đọng.

(Vẽ hình 27b, 27e, 28a).

Chương IV Những vấn đề cần giải quyết trong quá trình thi công tầng hầm theo phương pháp

từ trên xuống "Top-down".

chương Ụ : tình hình xây dựng nhà có tầng hầm ở việt nam

1 Khái niệm về tầng hầm :

Trong các công trình xây dựng dân dụng nhà nhiều tầng trên thế giới, người ta quy định phần tầng nhà là từ caotrình mặt đất tự nhiên trở lên Nhà nhiều tầng có thể hiểu là từ 4 tầng trở lên, khi số tầng lên đến vài chục tầng thìngười ta gọi đó là nhà cao tầng Khái niệm cao tầng hiện nay tạm định lượng như nhà cao dưới 9 tầng gọi là nhàthấp tầng Nhà từ 10 đến 24 tầng gọi là nhà cao trung bình Nhà có từ 25 tầng trở lên được gọi là nhà cao tầng.Trong khu nhà cao tầng bao gồm tầng trệt (Tầng 1) sàn của nó nằm ngang trên mặt đất, tiếp theo là các tầng2,3,4 có độ cao sàn dương Còn những tầng tiếp theo ở thấp hơn so với mặt đất (nằm dưới tầng trệt) đều đượcgọi là tầng hầm

Tầng hầm có thể nửa nổi nửa chìm hoặc nằm hoàn toàn trong lòng đất Thường ở những toà nhà cao tầng thìtầng hầm gồm 2 tầng trở lên, tầng hầm trên cùng có thể là nửa nổi nửa chìm một khi ta muốn tận dụng sự thônggió, chiếu sáng tự nhiên, số lượng tầng hầm Số lượng tầng hầm cho nhà nhiều tầng chủ yếu phụ thuộc vào ý đồ

sử dụng của chủ đầu tư, tuy nhiên nó cũng phụ thuộc vào chiều cao của công trình và nền đất dưới công trìnhcũng như kỹ thuật xây dựng tầng hầm hiện tại

ở châu á nói chung có nhiều số nhà nhiều tầng có tầng hầm chưa phải là nhiều, nhưng ở một số nước và vùnglãnh thổ như Hồng Kông, §ài Loan, Hàn Quốc thì số lượng nhà nhiều tầng có tầng hầm chiếm tỉ lệ khá cao, sốlượng tầng hầm trong các nhà từ 1 đến 4 tầng hầm.

ở Việt Nam ta, nhà nhiều tầng có tầng hầm cũng chỉ mới xuất hiện gần đây tại nhũng công trình liên doanh vớinước ngoài hoặc các công trình vốn 100% vốn nước ngoài Ta có thể kể đến một số công trình có tầng hầm ở TP

Hồ Chí Minh và thử đô Hà Nội, nhưng số tầng hầm mới ở mức từ 1 - 2 tầng hầm

Dưới đây là bảng thống kê ví dụ về nhà cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam và thế giới :

Central Plaza - Hồng Kông

Chi Thong - §ài LoanChung Wei - §ài LoanTai Pao - §ài LoanChung ỊianSen Jue - §ài LoanTrung tâm sách - Hà Nội

Vietcombank - Hà NộiSun way Hotel - Hà Nội

75675142027191762211

43334433122

23121613,614,716,216,212,54,611,011,0Qua bảng thí dụ trên ta thấy các công trình thường có thống kê từ 1 > 4 tầng hầm, chiều sâu hố đào từ 5m >10m Tất nhiên trong tương lai sẽ có những nhà có tầng hầm sâu hơn hiện nay do nhu cầu và công nghệ xây dựngphát triển đủ để có thể thi công được và bảo đảm yêu cầu về chất lượng

Tầng hầm trong các nhà cao tầng sẽ là vấn đề quen thuộc trong ngành xây dựng trên thế giới kể cả các nướcđang phát triển, nó sẽ rất phù hợp cho các thành phố tương lai được thiết kế hiện đại, đảm bảo được yêu cầu vềmôi sinh, môi trường và đáp ứng sở thích của con người như là nhà có vườn treo, thành phố thông thoáng 3 chiềuhay những căn hộ được thiết kế theo dạng "biệt thự" trong các nhà nhiều tầng Ta có thể nói rằng tầng hầm trongnhà nhiều tầng là một nhu cầu khách quan vì nó có những ưu việt ta phải tận dụng

3 Sự cần thiết của tầng hầm trong nhà nhiều tầng :

a Do nhu cầu sử dụng :

Ngay từ lâu ở các nước công nghiệp phát triển, nhu cầu về nhà cửa tăng nhanh, các phương tiện giao thôngcũng tăng đáng kể cộng với mức sống khá cao đã kéo theo một loạt các hoạn động dịch vụ, trong khi đó diệntích để xây dựng lại hạn hẹp vì thế việc ra đời của nhà nhiều tầng là hiển nhiên Một khi nhà nhiều tầng ra đời,

nó đòi hỏi xã hội phải đáp ứng những nhu cầu do bàn thân nó sinh ra Nói một cách khác đi, đó chính là nhu cầucủa cư dân sống trong các khu nhà đó Vì thế việc xây dựng tầng hầm đã ra đời và phát triển mạnh nhằm :

 Làm kho chứa hàng hoá phục vụ sinh hoạt của cư dân trong toà nhà

 Làm tầng phục vụ sinh hoạt công cộng như bể bơi, cửa hàng, quán bar

 Làm gara ô tô, xe máy

 Làm tâng kỹ thuật để giải quyết các vấn đề điều hoà không khí, xử lý nước thải, lắp đặt máy móc phục

vụ giao thông (thang máy), cấp nhiệt

 Làm nơi cư trú tạm thời khi có sự cố xảy ra như chiến tranh

 ở các ngân hàng, kho bạc nó còn là nơi cất trữ tài liệu mật, tiền bạc, vàng, đá quý và các tài sản có giátrị cao của quốc gia

* ở Việt Nam : Tình hình cũng không ngoài xu hướng phát triển của thế giới, chỉ có điều là ta luôn đi sau vàithập niên so với các nước tiên tiến Cho mãi tới những năm chín mươi của thế kỷ trước các toà nhà nhiều tầngmới được xây dựng tại TP Hồ Chí Minh và Hà Nội, đi kèm theo nó là các tầng hầm được thiết kế, thi công theocác kỹ thuật tiên tiến nhất Ngày nay, nhu cầu và xu thế của tầng hầm đã là quá rõ ràng đối với nhà nhiều tầng

Sự ra đời của nó hoàn toàn nhằm đáp ứng nhu cầu vừa nêu trước

§ối với nhà nhiều tầng không có tầng hầm, độ sâu ngàm vào đất là nông (từ 2-3m), độ ổn định của công trìnhkhông cao do trọng tâm của công trình ở trên cao Khi nhà có tầng hầm, trọng tâm của công trình sẽ được hạthấp làm tăng tính ổn định tổng thể của công trình Hơn nữa, tường, cột, dầm sàn của tầng sẽ làm tăng độ ngàmcủa công trình vào đất, tăng khả năng chịu lực ngang như gió, bão, lụt động đất

và cập nhật được các kiến thức thực tế trên thế giới cũng như máy móc thi công và công nghệ thi công tiên tiến Trong giới hạn luận văn này, chúng tôi chỉ muốn đề cập đến lĩnh vực kỹ thuật và tổ chức thi công nhà có tầnghầm theo các phương pháp truyền thống và đặc biệt đi sâu về phương pháp thi công "Thi công từ trên cao xuống"còn gọi là phương pháp "TẶP DẶWN"

chương ỤỤ : Cụng nghệ thi cụng tầng hầm trong nhà nhiều tầng

Việc thi cụng tầng hầm luụn đi đụi với việc thi cụng đất vỡ tầng hầm nằm dưới mặt đất Ngày nay với cụng nghệ thicụng đất đó cú rất nhiều tiến bộ chủ yếu nhờ vào cỏc mỏy múc thiết bị thi cụng hiện đại và cỏc quỏ trỡnh thi cụng hợp

lý cho phộp thi cụng được những cụng trỡnh phức tạp, ở nhũng địa hỡnh khú khăn Để tiện cho việc so sỏnh, ta cú thể

hệ thống cỏc cụng nghệ thi cụng chớnh như sau đõy :

b Xây nhà

Hình 1

a Đào đất

1 Ph ươ ng phỏp đà o đ ất tr ư ớc sau đú thi cụng nhà từ d ư ới lờn :

Đõy là phương phỏp cổ điển được ỏp dụng khi chiều sõu hố đào khụng lớn, thiết bị thi cụng đơn giản Toàn bộ

hố đào được đào đến độ sõu thiết kế (Độ sõu đặt múng), cú thể dựng phương phỏp đào thủ cụng hay đào mỏy phụthuộc vào chiều sõu hố đào, tỡnh hỡnh địa chất thuỷ văn, vào chiều sõu hố đào, tỡnh hỡnh địa chất thuỷ văn, vào khốilượng đất cần đào và nú cũn phụ thuộc vào thiết bị mỏy múc, nhõn lực của cụng trỡnh Sau khi đào xong, người tacho tiến hành xõy nhà theo thứ tụ bỡnh thường từ dưới lờn trờn, nghĩa là từ múng lờn mỏi Để đảm bảo cho hệ hốđào khụng bị sụt lở trong quỏ trỡnh thi cụng người ta dựng cỏc biện phỏp giữ vỏch đào theo cỏc phương phỏptruyền thống nghĩa là ta cú thể đào theo mỏi dốc tự nhiờn (Theo gúc  của đất) Hoặc nếu khi mặt bằng chật hẹpkhụng cho phộp mở rộng ta luy mỏi dốc hố đào thỡ ta cú thể dựng cừ để giữ tường hố đào

Ợu đ iểm của phương phỏp này là thi cụng đơn giản, độ chớnh xỏc cao, hơn nữa cỏc giải phỏp kiến trỳc và kếtcấu cho tầng hầm cũng đơn giản vỡ nú giống phần trờn mặt đất Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm và việclắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật cũng tương đối thuận tiện dễ dàng Việc làm khụ hố múng cũng đơn giản hơn,

ta cú thể dựng bơm hỳt nước từ đỏy múng đi theo hố thu nước đó được tớnh toỏn sẵn

Nh

ư ợc đ iểm của phương phỏp này là : khi chiều sõu hố đào lớn sẽ rất khú thực hiện, đặc biệt khi lớp đất bề mặtyếu Khi hố đào khụng dựng hệ cừ thỡ mặt bằng phải rộng đủ để mở taluy cho hố đào Xột về mặt an toàn cho cỏccụng trỡnh lõn cận hay cho những cụng trỡnh xõy chen thỡ biện phỏp này khụng khả thi, cũn xột về chiều sõu hố đàokhi quỏ lớn nếu dựng biện phỏp này ta sẽ phải cử thành nhiều đợt, nhiều bậc và độ ổn định cũng như an toàn chothi cụng ta phải bàn đến

Qua thực tế ta cú thể đưa ra cỏc phương ỏn giữ vỏch hố đào theo phương phỏp thi cụng cổ điển như :

- Đào đất theo độ dốc tự nhiờn, phương phỏp này chỉ ỏp dụng khi hố đào khụng sõu, với đất dớnh, gúc ma sỏttrong  lớn, mặt bằng thi cụng rộng rói đủ để mở taluy mỏi dốc hố đào và để thiết bị thi cụng cũng như chứa đấtđược đào lờn

- Dựng vỏn cừ đặt thành nhiều tầng (Khụng chống) Hố đào được đào thành nhiều bậc, mở rộng phớa trờn ỏpdụng cho trường hợp khi vỏn cừ khụng đủ dài để chống một lần hoặc khi hố đào quỏ sõu, thi cụng đào đất bằngphương phỏp thủ cụng và khi cú yờu cầu hố đào phải thụng thoỏng để thi cụng tầng hầm

- Dựng vỏn cừ cú chống hoặc cú neo, hố đào được đào thẳng đứng Dựng cừ cú chống khi cột chống khụngảnh hưởng đến thi cụng tầng hầm, cũn khi cú sự đũi hỏi thoỏng đóng trong hố đào để thi cụng tầng hầm ta phảidựng neo, neo này được neo trờn mặt đất Loại vỏn cừ cú chống hoặc neo dựng khi ỏp lực đất lớn

b Đào đất có cừ không chống

H : Chiều sâu hố đào

h : Chiều sâu ngàm của cừ

Hình 2

d Ván cừ giữ vách hố đào không chống dùng khi các cột chống không ảnh huởng đến thi công tầng hầm

e Ván cừ giữ vách có neo khi cần thông thoáng cho hố đào khi thi công tầng hầm

c Hố đào đào thành nhiều tầng

người ta đưa ra một trỡnh tự thi cụng như sau : Trước khi thi cụng đào đất người ta tiến hành thi cụng phần tườngbao của tầng hầm trước sau đú tiến hành đào đất trong lũng tường bao này đến đỏy tầng hầm (đỏy múng) Trườnghợp múng của cụng trỡnh là cọc khoan nhồi thi người ta cũng tiến hành thi cụng cọc cựng lỳc với tường bao Phầnkết cấu chớnh của tầng hầm cũng như của cụng trỡnh được thi cụng từ dưới lờn trờn, từ múng đến mỏi (Bottom-up).

Ta cú thể gọi đõy là phương phỏp thi cụng tường trong đất

Phương phỏp này cú ưu điểm rất lớn là khụng cần dựng vỏn cừ để giữ vỏch hố đào Trỡnh tự thi cụng cụng trỡnhvẫn theo thứ tự như xưa tức là xõy từ dưới xõy lờn Để ỏp dụng được phương phỏp này thỡ tường bao của cụngtrỡnh phải được thiết kế bảo đảm chịu được tải trọng do ỏp lực đất gõy ra với nú đồng thời nú đủ điều kiện để thicụng tường bao bằng phương phỏp "cọc barret"

Nhược điểm của nú là thời gian thi cụng dài và phải thi cụng xong tường bao, cọc (nếu cú) rồi mới đến đào đất

và xõy cụng trỡnh Nếu trường hợp tường bao khụng tự chịu ỏp lực thỡ ta phải cú biện phỏp chống tường bằng cỏc

hệ chống đỡ hoặc bằng neo bờ tụng

Trờn hỡnh 3 trỡnh bày 3 giai đoạn thi cụng theo phương phỏp tường trong đất từ dưới lờn : Giai đoạn đầu (Hỡnh3a) ta tiến hành thi cụng tường trong đất từ dưới lờn, giai đoạn 2 (Hỡnh 3b) ta tiến hành đào đất trong lũng tườngbao và giai đoạn 3 (Hỡnh 3c) ta tiến hành thi cụng tầng hầm tự dưới lờn

Đào đất

b) a)

c)

* Cỏc ph ươ ng phỏp chống t ư ờng bao : Tường bao ở đõy cú chiều sõu khỏ lớn, chịu ỏp lực đất cũng khỏ lớn

nờn cỏc phương phỏp chống đơn giản ở mục ỤỤ.1 khụng ỏp dụng được, nếu cú thỡ độ tin cậy cũng khụng cao Vỡvậy ta phải dựng cỏc biện phỏp chống tường bao như sau :

a) Dựng hệ đào và cột chống văng giữa cỏc tường đối diện (Hỡnh 4a) Hệ dầm này thường làm bằng thộp hỡnhgồm cỏc xà ngang, dầm văng và cột chống xà ngang tỳ lờn tường, tương chịu ỏp lực đất (chịu uốn) Dầmvăng là bộ phận chịu lực chớnh (chịu nộn) làm nhiệm vụ chống giữ cỏc tường đối diện Cột chống cú nhiệm

vụ giữ cho dầm văng ổn định (giảm chiều dài tớnh toỏn)

a2 Mặt cắt A-A Hệ giằng chốnga1 Mặt bằng hệ chống hố đào bằng hệ dầm cột

bằng thép hìnhCột chống

Hình 4.a

T ờng baoThanh chống

Thanh giằngDầm đỡ

T ờng bao

Cột chống bằng thép hình

Dầm đỡA

A

Phương phỏp này cú ưu điểm là đơn giản, dễ tớnh toỏn, xung quanh rất tốn vật liệu làm xà, dầm, cột (cúthể thu hồi 100%) Tuy nhiờn nhược điểm của nú là chiếm khụng gian trong hố đào, khi thi cụng, dễ bị uốnvướng gõy khú khăn cho qỳa trỡnh thi cụng tầng hầm Khi tầng hầm được thi cụng xong thỡ hệ chống đỡ này

sẽ được dỡ đi và ỏp lực ngang sẽ chuyển vào khung nhà (tầng hầm chịu) Khi chiều ngang cụng trỡnh lớn thỡ

hệ chống đỡ trở nờn phức tạp vỡ khoảng cỏch giữa cỏc tường đối diện quỏ lớn

b) Để khắc phục nhược điểm của phương phỏp trờn người ta dựng neo bờ tụng để giữ tường bao (Hỡnh 4b).Phương phỏp này được ỏp dụng khi ta cần khụng gian để thi cụng trong lũng hố đào Việc đặt neo tuỳ thuộc

®ang x©y dùng TÇng hÇm

hÇm

§¸y tÇng Neo

Mùc n íc ngÇm D©y neo

§Êt tù nhiªn

H×nh 4b : Chèng t êng bao b»ng hÖ neo ngÇm

Ta thấy cả hai trường hợp neo và chống đều thi công song song với công việc đào đất §ào đến đâu đặt neohay đặt cột chống tới đó Phương pháp này tường bao hầu như không chuyển vị áp lực đất tác dụng lên tường là

áp lực tĩnh

So sánh giữa hai phương pháp ta có thể kết luận phương pháp dùng cột dầm để chống đỡ hố đào dễ thực hiệnsong nó sẽ gây nhiều cản trở cho thi công trình tầng hầm, chỉ cần những sơ suất nhỏ có thể xẩy ra sự cố đáng tiếc.Với phương pháp dùng neo ngầm đảm bảo một mặt bằng thi công rộng rãi, thoáng đãng song nó đòi hỏi phải cóthiết kế tính toán neo và phải có đủ thiết bị để thi công neo như bơm bê tông, neo ứng lực trước phương phápnày cho giá thành khá cao chỉ nên áp dụng ở những công trình thực sự cần thiết đến hệ neo này

3 Ph ươ ng pháp gia cố nền tr ư ớc khi thi công hố đà o :

Khi công trình được thi công ở những vùng đất cát, việc đào đất sẽ gặp khó khăn vì cát sẽ lở Ngoài những biệnpháp chống đỡ thành hố đào như đã nêu ở trên ta cũng có thể áp dụng phương pháp gia cố nền hố đào trước khiđào đất Nó thích hợp cho công trình co mặt bằng thi công rộng và chiều sâu hố đào không lớn

Nội dung của phương pháp này là trước khi thi công đào đất người ta dùng khoan và bơm cao áp phụt vữa ximăng vào nền đất xung quanh hố đào Khi vữa xi măng rắn chắc sẽ làm cho nền đất có cường độ tăng lên cụ thể

là tăng hệ số dính C và góc ma sát trong  của nền đất Với biện pháp gia cố này hố đào có thể đào thẳng đứnghoặc nghiêng theo góc  khá lớn

đ ợc bơm xuốngVữa XM-cát đã

 Đũi hỏi phải cú mặt bằng xung quanh rộng để gia cố vung cú nguy cơ trượt

4 Ph ươ ng phỏp thi cụng từ trờn xuống (Top-down) :

ở phần trờn chỳng ta đó trỡnh bày phương phỏp thi cụng tường chắn bằng phương phỏp "Bottom-up" nghĩa làthi cụng từ dưới lờn theo cỏc phương phỏp truyền thống Trong phương phỏp này để giữ cho tường chắn ổn địnhkhụng bị biến dạng người ta sử dụng hệ cột dầm chống đỡ hoặc dựng neo ngầm Cả hai phương phỏp đều bộc lộmột nhược điểm rất lớn là chi phớ cho cụng tỏc chống đỡ và neo khỏ cao, kộo dài thi cụng và đũi hỏi cỏc thiết bịtiờn tiến Để khắc phục nú, người ta đưa ra phương phỏp thi cụng từ trờn xuống (Top-down) Bản chất của phươngphỏp này là :

B

ư ớc 1 : Thi cụng tường trong đất và cọc khoan nhồi trước Cột của tầng hầm cũng được thi cụng cựng cọcnhồi đến cốt mặt nền

B

ư ớc 2 : Người ta tiến hành đổ sàn tầng trệt ngang trờn mặt đất tự nhiờn Tầng trệt được tỳ lờn tường trong đất

và cột tầng hầm Người ta lợi dụng luụn cỏc cột đỡ cầu thang mỏy, thang bộ, giếng trời làm cửa đào đất và vậnchuyển đất lờn đồng thời cũng là cửa để thi cụng tiếp cỏc tầng dưới Ngoài ra nú cũn là của để tham gia thụng giú,chiếu sỏng cho việc thi cụng đào đất Khi bờ tụng đạt cường độ yờu cầu, người ta tiến hành đào đất qua cỏc lỗcầu thang giếng trời cho đến cốt của sàn tầng thứ nhất (1C) thỡ dừng lại sau đú lại tiếp tục đặt cốt thộp đổ bờ tụngsàn tầng 1C Cũng trong lỳc đú từ mặt sàn tầng trệt người ta tiến hành thi cụng phần thõn nghĩa là từ dưới lờn Khithi cụng đến sàn tầng dưới cựng người ta tiến hành đổ bờ tụng đỏy nhà liền với đầu cọc tạo thành sản phẩm dướicựng, cú cũng là phần bản của múng nhà Bản này cũn đúng vai trũ chống thấm và chịu lực đẩy nổi của lực ỏcimột

 Tiến độ thi công nhanh, qua thực tế một số công trình cho thấy để có thể thi công phần thân công trìnhchỉ mất 30 ngày, trong khi với giải pháp chống quen thuộc mỗi tầng hầm (kể cả đào đất, chống hệ dầmtạm, thi công phần bê tông) mất khoảng 45 đến 60 ngày, với nhà ó 3 tầng hầm thì thời gian thi công từ

3 > 6 tháng

 Không phải chi phí cho hệ thống chống phụ

 Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình có độ bền và ổn địnhcao

 Không tốn hệ thống giáo chống, cốppha cho kết cấu dầm sàn vì sàn thi công trên mặt đất

Nh

ư ợc đ iểm của phương pháp Top-down :

 Kết cấu cột tầng hầm phức tạp

 Liên kết giữa dầm sàn và cột tường khó thi công

 Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá

 Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động

 Phải lắp đặt hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo

Dưới đây ta cụ thể hoá các bước thi công Top-down bằng hình vẽ với nhà nhiều tầng có 2 tầng hầm

c1Sàn tầng hầm

Trong đất

T ờng

Cọc nhồiGiai đoạn 2 : Đổ sàn tầng trệt

Bê tông sàn

e1e2

c2c1

Giai đoạn 6 : Đổ bê tông tầng đáy + đài móng

Đổ bê tông sàn tầng e2

đổ bê tông tầng e1Giai đoạn 4 : Đổ sàn tầng ngầm c1

T ờng trong đất

Giai đoạn 3 : Đào đất tầng ngầm c1

và t ờng trong đấtGiai đoạn 1 : Thi công cọc nhồi

cứu, xem xét một cách nghiêm túc, đầy đủ để có thể lập thành một quy trình công nghệ áp dụng cho từng trườnghợp cụ thể để đạt được hiệu quả cao nhất.

Những vấn đề hiện nay chúng ta cần quan tâm là :

1 Xác đ ịnh lực tác dụng lên vách chống :

Ta biết áp lực của đất lên vách chống rất phức tạp nó phụ thuộc vào địa tầng, trạng thái của đất nền, áp lực lênmặt đất, hình thức chống vách đất và đặc biệt là phương pháp thi công §ể xác định được áp lực đó ta phải giảthuyết được gần đúng sơ đồ tính toán và tìm phương pháp tính toán đơn giản và nhanh nhất Hiện tại có rất nhiềucách xác định lực tác dụng lên vách chống, nhiệm vụ của chúng ta là chọn phương pháp tính đơn giản đủ độ tincậy phục vụ cho thi công nhanh, an toàn vì sau khi thi công xong công trình ở trạng thái làm việc nó đã được ngườithiết kế tính toán đầy đủ

2 Chống vách đ ất :

§ể cho hố đào được ổn định trong quá trình thi công, với giá thành hạ, ta phải chọn phương án đào và chốngvách đất hợp lý theo các nguyên tắc sau :

 Phải giữ được vách đào ổn định, an toàn trong quá trình thi công

 Phải phù hợp với biện pháp đào đất và công nghệ thi công phần ngầm

 Thi công phải đơn giản, giá thành hạ

 Luôn chú ý đến khả năng sử dụng lại sau khi thi công trình hoàn thành

Sau đây là một số phương án chống vách đất có thể áp dụng được :

a) §óng cọc thưa cách nhau một khoảng từ 0,8  1,5 M đào đến đâu thì ghép ván đến đó Cọc đóngthường là cọc thép hình (Ụ hay H), ván gỗ Nó được áp dụng khi hố không sâu, áp lực đất nhỏ, không cónước ngầm chảy mạnh Gỗ và cọc sau khi thi công cọ thu hồi để sử dụng lại

b) §óng ván cừ thép không chống làm việc dưới dạng công-xôn, áp dụng khi hố đào nông, có nước ngầm.Ván cừ thép sẽ được thu hồi bằng máy nhổ cọc hay cần trục tháp sau khi đã thi công xong tầng hầm.c) §óng cọc thép phun vữa bê tông giữ đất Cọc thép được đóng xuống đất hết chiều sâu thiết kế §ào đếnđâu ta tạo mặt vòm giữa các cọc luôn bằng cách phun vữa bê tông lên vách đất tạo thành những vòmnhỏ, chân đạp vào các cọc giữ đất lở vào hố móng Phương án này được áp dụng khi đất rời, không cónước ngầm hay đất dẻo Trường hợp này giống (a) nhưng tiết kiệm được gỗ, cọc có thể thu hồi được.d) Dùng cọc khoan nhồi, khoan liền nhau tạo thành vách đất chống sau đó tiến hành đào đất Biện phápnày áp dụng khi chiều sâu hố đào lớn, áp lực đất lớn Công trình là nhà xây chen cần bảo vệ xung quanhkhỏi bị sụt lún Vách chống có thể tham gia chịu lực cùng móng công trình nhưng ít khi sử dụng nó làmtường bao tầng hầm kém vì khả năng chống thấm của nó không tốt Tuy nhiên biện pháp này thi côngkhá đơn giản (So với thi công tường trong đất) §ộ sâu của vách có thể thi công đến chiều sâu cần thiết

để không cần có biện pháp chống giữ vách

e) Dùng tường trong đất Tường được thi công theo phương pháp nhồi tạo thành vách kín bao quanh toàn

bộ công trình, sau đó tiến hành đào đất Tường trong đất có khả năng chống thấm tốt do đó có thể dùnglàm tường ngầm tham gia chịu lực cùng móng công trình Khi độ sâu lớn người ta co thể dùng biện phápchông giữ tường trong quá trình thi công tầng hầm §ây là phương pháp áp dụng cho công trình có tầngngầm sâu, mực nước ngầm lớn §ặc biệt những tầng hầm thi công theo phương pháp "Top-down" thìphương phương pháp này rất có hiệu quả đem lại tính khả thi cao cho công trình

f) Khi vách cứng chống không tự đứng được ta phải áp dụng một trong những biện pháp đã nói ở chươngỤỤ

g) Chống trực tiếp xuống đáy hố đào, thường là chống lên đầu cọc khoan nhồi hay cọc Barette khi hố đàorộng ít ảnh hưởng đến sự thông thoáng và quá trình thi công tầng hầm

h) Dùng chống văng giữ các vách đối diện khi khoảng cách giữa chúng là hẹp

i) Dùng neo bê tông neo ngầm trong lòng đất khi được phép neo (được sự đồng ý của chủ các công trìnhlân cận hoặc mặt bằng thi công rộng, phần neo vẫn thuộc phần đất công trình, khi đó sẽ cho phép tầnghầm có đủ không gian thông thoáng để thi công và lúc đó độ dầy của tường bao sẽ giảm đi đáng kể

f Dùng t ờng trong đất thi công từng đoạn hay thi công liên tục

e Dùng các tấm bê tông đúc sẵn để làm t ờng chắn đất

tạo thành váh chống đất

d Dùng cọc khoan nhồi liền nhau

c Đóng cọc thép sau đó phun vữa bê tông dạng vòm để giữ vách đất

Cọc thép

3 Một số giải phỏp kết cấu của t ư ờng trong đ ất :

Cỏc tường trong đất sẽ tiếp nhận cả tải trong ngang và tải trong thẳng đứng, vỡ thế khi cấu tạo chung cần thiếtphải xột đến tất cả cỏc lực tỏc dụng lờn tường đất để đảm bảo độ bền và ổn định trong quỏ trỡnh xõy dựng và khaithỏc cụng trỡnh

a) T ư ờng trong đ ất bằng bờ tụng toàn khối cú chiều dày từ 0,6 > 1,0M :

Tường trong đất thường được cắt ra thành từng đoạn từ 4  6M rồi nối với nhau Cỏc mối nối cú thể theothứ tự hay cỏch đốt phụ thuộc vào thiết bị sử dụng và điều kiện thi cụng Để tăng độ cứng của cũng cú thể làmcỏc sườn chiều cao của chỳng được xỏc định từ điều kiện đào của gầu xỳc Tuy nhiờn việc dựng sườn ở đõy sẽgõy khú khăn cho việc xõy tường vỡ hỡnh dạng của nú phức tạp hơn

531

b Cọc nối với nhau

1

1

8642

11

H ớng đào đất

H ớng đào đất

765

e Hào liên tục nhồi từng đoạn

d Các đoạn hào nối với nhau

Đối với cốt thộp của tường, người ta thường sử dụng thộp gai (thộp cú gờ) Thường thỡ chỳng được buộcthành khung cú chiều dài tương ứng với chiều sõu hố đào cũn bề rộng thỡ bằng mối đào với lớp bảo vệ từ 5  7

cm Cỏc cốt thộp chủ theo phương thẳng đứng khụng được ngăn cản sự chuyển động của bờ tụng từ dưới lờn

và sự chảy của bờ tụng trong khối đổ khi đổ bằng phương phỏp đổ trong nước Khoảng cỏch giữa cỏc thanh cốtchủ ≤ 170  200mm, nghĩa là 1 m chiều dài tường khụng đặt quỏ 6 thanh Cốt thộp trong vựng chịu nộn cũngdựng thộp gai  20  25 @ 250  500mm

Trong khung cốt thộp phải bố trớ chỗ để ống đổ bờ tụng, phải đặt cỏc tai định vị khung ở trong hào (Để dảmbảo lớp bảo vệ lớp bảo vệ của bờ tụng theo đỳng yờu cầu từ 5  7cm) ở bờn trờn cú hàn cỏc thanh ngang tựalờn tường định vị, ngoài ra cũn phải hàn cỏc chi tiết chụn sẵn để liờn kết tường với đỏy tầng hầm hay với cỏctường ngang, dầm ngang

mặt cắt a-a

ống đổ bê tông

Tai định vị

A A

Tai định vị

để tạo hốc Chi tiết chôn sẵn

Để việc thi cụng được liờn tục, đảm bảo thời gian ninh kết, người ta cố gắng chọn chiều dài bước sao chođảm bảo khối đổ trong thời gian ninh kết của bờ tụng

Để giảm bớt khối lượng của vữa sột phải bơm ra khỏi hào khi đổ bờ tụng và bơm vào hào khi đào Để tăngthời gian ninh kết người ta cú thể sử dụng loại phụ gia đặc biệt (Retacdor)

ở hai mộp của tường, người ta phải đặt cỏc vỏch chắn khi đổ bờ tụng, tuỳ thuộc vào kết cấu mà chọn hỡnhdạng phự hợp Với tường cú chiều sõu từ 12  15m người ta dựng ống thộp làm vỏch đầu tường, nú viền làmvỏch chắn vừa tạo hỡnh dạng mối nối Phương phỏp này đơn giản nhưng khụng thường xuyờn đảm bảo tớnhchống thấm vỡ ống thộp bị sai lệch dẫn đến bờ tụng bị rũ rỉ làm cho bờ tụng tại mối nối khụng đảm bảo cường

độ Để khắc phục người ta dựng cọc trũn bờ tụng cốt thộp làm vỏch chắn hoặc dựng ống thộp bỏ lại trong hàosau đú đổ bờ tụng lấp đầy Tuy nhiờn ống thộp rất đắt nờn giải phỏp này khụng kinh tế Để làm kớn phần vỏchhào với ống thộp, người ta hàn vào 2 bờn ống một thộp gúc khi hạ xuống hai thộp gúc này sẽ cắm sõu vàothành hào

hỡnh 9 (đổi lờn trờn)

Người ta cũng sử dụng loại mối nối đúng rung (Hỡnh 10), nghĩa lad giữa cỏc đốt (đoạn) tường người ta chừalại một khoảng trống rồi sau đú cũng đặt cốt thộp và nhồi bờ tụng vào theo kiểu cọc đúng rung Loại mối này cúthể bảo đảm, nú dựng cho hào sõu tới 14m16m

Hình 10 Kết cấu nối kiểu đóng rung

* Tớnh toỏn vỏch chắn ở hai đầu tường : Ta coi vỏch chắn như một dầm tựa 2 đầu Gọi H là chiều sõu hào, Q

là cường độ cấp bờ tụng, v : vận tốc dõng bờ tụng trong hố đào; ti : Tốc độ ninh kết của bờ tụng; b : Trọnglượng riờng của hỗn hợp bờ tụng trong vữa; 0 : Hệ số căng, lấy bằng 1

Ta vẽ được biểu đồ quan hệ P-V cho cỏc chiều cao khỏc nhau của vỏch ngăn

Ngoài việc dựng ống chắn khi đổ bờ tụng cỏc đốt hào, người ta cũn sử dụng thộp chữ Ụ cao 720mm (tươngứng chiều rộng hào) làm vỏch chắn đầu đồng thời sử dụng làm cốt thộp cho tường Giải phỏp này khụng thậtkinh tế, người ta cú thể thay thộp Ụ bằng thộp tấm hàn vào khung cốt thộp để đảm bảo độ cứng của vỏch chắn(Hỡnh 12).

Cốt thép phân bố Cốt thép vùng kéo

Cốt thép vùng nén

Thép góc

Liên kết cốt thép giữa các gócThép tấm

Thép chữ U

Hình 12 : Kết cấu mối nối giữa 2 khung cốt thép của 2 đốt hào kề nhau

Ta thấy thộp tấm được tăng cường bằng 2 thộp gúc đầu và thộp [ Thộp gúc nhụ ra khỏi hào 23cm mỗi bờn

để bảo đảm khụng thấm qua mối nối đổ bờ tụng Thộp [ cũng là thộp để liờn kết với khung của đốt tiếp theo Cốtthộp phõn bố được hàn vào thộp gúc với bước là 50cm

Việc đưa khung lưới cốt thộp vào hào tiến hành bằng cần cẩu, phớa trỏi được đưa vào rónh thộp [, phớa phảiđược hỗ trợ bằng 1 khung dẫn hướng để việc lắp đặt dễ dàng, thuận lợi

Rừ ràng là mối nối kiểu này tốt và hợp lý hơn mối nối dạng ống và cú thể sử dụng cho tường hạ sõu vàotrong lũng đất

b) T ư ờng trong đ ất bằng bờ tụng đỳ c sẵn.

Cụng việc thi cụng tường trong đất bằng bờ tụng đổ tại chỗ là khỏ phức tạp, chất lượng bờ tụng khụng phảilỳc nào cũng theo ý muốn, thời gian thi cụng lại kộo dài Để khắc phục người ta đưa cỏc cấu kiện bờ tụng đỳcsẵn vào với ý đồ là thay thế bờ tụng đỳc tại chỗ Hiện nay, nhiều nước trờn thế giới đó giải quyết được vấn đềnày một cỏch khỏ bài bản và kết quả khỏ tốt

Việc sử dụng bờ tụng đỳc sẵn lắp ghộp vẫn cũn hạn chế chủ yếu do cỏc tấm bờ tụng lớn, nặng từ 10 >30T.đũi hỏi phải cú thiết bị nõng là lắp rỏp nờn thế giỏ thành cao Những năm gần đõy người ta dựng cỏc kết cấuhỗn hợp tức là phần tường của tầng hầm của cụng trỡnh cú chiều cao < 10m là cấu kiện lắp ghộp, phần cũn lại

để chắn nước ngầm vào đỏy hố múng là toàn khối (Hỡnh 13)

đáy móngHút n ớc

khi đàoHạ mực n ớc ngầm

Dưới đõy ta sẽ xột tới 2 dạng cơ bản của tường trong đất bằng cấu kiện lắp ghộp

Loại 1 : Cột-tấm (Hỡnh 14) : Loại này ỏp dụng khi tường chịu tải trọng thẳng đứng lớn, tải trọng này do cột cútiết diện chữ T tiếp nhận Chiều đầy của cột bằng chiều dầy của hào Những cột này thường chụn sõu xuốngdưới đỏy hố múng và đến tầng đất chặt cú khả năng tiếp nhận tải trọng tớnh toỏn Giữa cỏc cọc chữ T cú đặt cỏcpanen phẳng chỉ làm việc với tải tỏng ngang do đất đẩy vào và hạn chế đỏy của cụng trỡnh ngầm Trờn cỏc cột

cú cỏc giằng hoặc neo gia cố Loại kết cấu này được ứng dụng khi đất ở độ sõu cần thiết, khi mà cọc cú thể làmviệc hiệu quả như những cột

V÷a trong hµoCäc T

§¸y mãngChÌn khe b»ng v÷a tam hîp

H×nh 14 : KÕt cÊu d¹ng cét tÊm

Loại 2 : "Tấm phẳng" (Hình 15) Các panen là các tấm đặt suốt chiều sâu thiết kế Những tấm này tiếp nhận

cả tải trọng đứng và tải trọng ngang Chúng thường có chiều dài từ 1012m, rộng 1,53m, dầy 0,20,5m Cácmối nối giữa các tấm panen thường không đảm bảo tiếp xúc kín khít suốt chiều dài chúng

T êng chÌn

V÷a trong t êng

§Êt thiªn nhiªn

B_B

CThép góc

Chi tiết chôn sẵn

Bản tựaThép I

Xe treoAA

Panel

BB

Cắt C_C

Thép góc để treo panel vào t ờng chèn

a Mối nối giữa hai panel trong 1 hào bằng khóa đặc biệt

Bê tông phun

Chi tiết chôn sẵn

Mối nối không chịu lực

Bản thép hàn liên kếtChi tiết chôn sẵn

b Mối nối hở

Vữa xi măngBản thép hàn liên kếtVữa xi măng

Khoá bằng thép góc

Thép gócThép T

Thép tấm hàn vào biên panel sau

Thiết bị để lắp ráp panel

Kiểu 2

PanelPhun vữa xi măng

c Mối nối cứng

Vữa xi măngThép tấm hàn vào biênpanel sau khi đào hố móngPhun vữa xi măng

4 Cụng nghệ xõy dựng t ư ờng trong đ ất :

4.1 Tường trong đất bằng bờ tụng đổ tại chỗ:

Cụng nghệ thi cụng bờ tụng cốt thộp toàn khối trong đất bao gồm cỏc giai đoạn thi cụng bắt buộc như sau :

 Chuẩn bị mặt bằng xõy dựng

 Xõy dựng cỏc tường định vị (làm mốc) để định hướng cho mỏy làm đất, đảm bảo sự ổn định cho vỏchhào trong phần trờn của nú

 Đào tường đốt hào trong vữa sột

 Đặt vào hào cỏc khung cốt thộp và thiết bị chặn đầu của đốt hào

 Đổ bờ tụng tường bằng phương phỏp đổ bờ tụng trong nước

Khi mực nước ngầm cao, cần phải đắp cỏt thỡ vỏn khuụn tường định vị được đặt trờn đất tự nhiờn hoặc đấtđắp đó đầm chặt Việc phõn hào thành từng đốt được tiến hành ngay trờn tường định vị

c) Đào từng đốt hào :

Việc chọn mỏy làm đất phụ thuộc vào loại và nhúm đất, vị trớ bố trớ cụng trỡnh và chiều sõu đào Khi thi cụng ởthành phố thỡ mày đào gầu ngoạm là hợp lý hơn cả vỡ nú chiếm ớt mặt bằng Trước khi đào phải làm xong tườngđịnh vị, lắp đặt thiết bị, mỏy múc để chế tạo và tỏi xử lý vữa sột

Cỏc sơ đồ đào cú thể là :

* Đào tuần tự :

Khoan cắt từng lớp, sau mỗi lần đào thỡ tổ hợp khoan được dịch chuyển lờn phớa trước 1/3D (Đường kớnhđầu khoan) Cú 2 loại đầu khoan, một loại dựng để khoan đất đỏ khụng cứng, loại hai là loại khoan xoay cầudựng khi đào trong đỏ cứng Sau khi khoan đến độ sõu thiết kế thỡ rỳt đầu khoan lờn, dịch chuyển mỏy khoantheo trục hào bằng một bước khoan và chu kỳ khoan cắt lặp lại Dung dịch vữa sột sẽ được thu hồi, làm sạch vàtỏi sử dụng

Để đào hào khi xõy tường chịu lực đặc biệt là trong điều kiện trong thành phố hợp lý hơn cả là dựng dựng gầungoạm bước đào rộng từ 0,5  1,0m Với hào khụng sõu (≤12m) rộng từ 0,51,0m ta cú thể dựng mỏy đàogầu cú cần Gầu cú đỏy mở được, dịch chuyển lờn xuống theo cột gầu gần trờn mỏy xỳc

vị Sau đó ta hàn nối các đoạn trên lần lượt cho đến đoạn cuối cùng (Khi cốt thép ở đúng cao trình thiết kế).Việc lắp đặt các tấm chắn đầu được lắp đồng thời với cốt thép vào hào Chú ý đảm bảo chắc chắn không bịcong vênh, rò rỉ bê tông sang khối bên cạnh

Nếu dùng tấm chắn bằng ống tròn thì ống thép được hạ vào hào ở các biên của biên hào Sau khi đổ bê tông

và bê tông đã ninh kết thì rút ống đi để đổ bê tông đốt tiếp theo

Nếu dùng tấm chắn là cọc bê tông cốt thép tròn, lăng trụ thì chúng được hạ vào hào bằng cần cẩu cho cắmsâu vào đất và cố định lên tường định vị Sau khi đổ bê tông các đốt bên cạnh thì khoảng trống của cọc đượclấp đầy bằng bê tông

Nếu dùng tấm chắn bằng ống tròn thi công bằng đóng rung thì trên biên của 2 bước đào hạ vào hào một ốngchuyên dụng Sau khi đổ bê tông và bê tông đã ninh kết thì dùng kích tách ống ra khỏi bê tông đốt tiếp theo Saukhi bê tông ninh kết thì rút ống ra khỏi hào bằng cần cẩu Khoảng trống giữa các đốt được làm sạch và hạ vào

đó 1 ống chuyên dụng, nhồi đầy bê tông độ sụt nhỏ, dùng đầm rung gắn lên đầu ống để đầm Sau đó rut ống ra

và đầm chặt bê tông kho trong lỗ

e) §ổ bê tông :

Thiết bị đổ bê tông bao gồm : Phễu, giá đổ, khớp tháo nhanh, ống dẫn bê tông Việc cấp bê tông có thể dùngben (qua cầu trục) hoặc có thể dùng bơm bê tông để cấp bê tông vào phễu Chất lượng của bê tông phụ thuộcviệc cấp bê tông có liên tục hay không và phải tuân theo tất cả các nguyên tắc đổ bê tông Việc vận chuyển bêtông từ nhà máy bê tông tới công trường bằng xe tự trộn nếu không có xe tự trộn thì tốt nhất là sản xuất bê tôngtại chỗ, không nên dùng xe ben chở bê tông vì hay gây ra phân tầng và độ dẻo của bê tông

Công tác đổ bê tông nên được tiến hành ngay sau khi công tác chuẩn bị đổ bê tông đã hoàn thành Công tácchuẩn bị như đặt cốt thép, vách chắn đầu, ống đổ bê tông, phễu đổ Các công việc này không nên vượt qua 1thời gian là 1 ngày Việc giữ lâu khung cốt thép trong vữa sét là không cho phép vì các hạt của vữa sẽ lắng trêncốt thép và làm giảm lực dính giữa cốt thép và bê tông

Trình tự đ ổ : Dùng cần trục cẩu ben bê tông đưa lên dàn rồi trút bê tông qua phễu Sau khi bê tông ngừngchuyển động trong ống thì cho rung bằng đầm gắn ở phễu, ống bê tông được rút lên từ từ cho đến khi bê tông

ra hết khỏi phễu Ben lại trở về địa điểm nhận bê tông Chu kỳ đổ bê tông được lăp lại

Ịêu cầu đ ổ bê tông:

 Bê tông phải được cấp liên tục

 ống bê tông luôn chứa đầy bê tông trong suốt thời gia thi công không cho phép để ống rỗng

 Trước khi nhấc ống cần đo nước bê tông trong khối đổ và xác định chiều sâu ống ngập trong bê tông

 Bê tông đổ xong khi ổn định tường định vị là bê tông sạch Lớp bề mặt sẽ đục bỏ do có dính vữa sét.Qua đây ta thấy phải có đủ toàn bộ vật liệu cần thiết cho kết cấu bê tông cần đổ trên công trường, chỉ cầnthiếu một loại vật liệu ví dụ như sỏi hoặc cát, hoặc xi măng, hoặc nước sẽ làm cho việc đổ bê tông bị ngừng trệ

mà điểm này thì hoàn toàn cấm kị với thi công bê tông trong nước

Kinh nghiệm đổ bê tông cho ta biết ống đổ bê tông càng cắm sâu vào bê tông càng tốt (Sâu tối đa) Chiềusâu này phụ thuộc vào quá trình ninh kết của bê tông, Chính vì thế đầu ống phải cao hơn lớp bê tông đã bắt đầu

 Thiết bị gồm : Cần cẩu, gầu đào, cỏc chi tiết phụ

 Mặt bằng thiết kế và mặt bằng thi cụng

 Gia cụng cốt thộp

 Qui trỡnh thi cụng cỏc block bờn cạnh, qui trỡnh thỏo tấm neo ở đầu tường (Tấm CW8)

 Chi tiết chống thấm khe tiếp giỏp

0,00

chắn đầuTấm thép

Mặt cắt t ờng dẫn

Đổ bê tông

T ờng dẫn

0,00 0,00

Cẩu móc vào giật

tháo tấm bịt đầu

Đào các vách bên và

0,00

Quy trình đào cọc hoặc t ờng

chi tiết đầu tấm t ờngLắp cốt thép và

Hình 17 : Quy trình thi công cọc và t ờng barette

Chế tạo cỏc chỗ nối (Joints) giữa cỏc ụ t ư ờng chắn :

Phần lớn cỏc trường hợp người ta đều chế tạo cỏc nối giữa hai ụ kế cận nhau Cỏc cấu trỳc nối này dungphương phỏp CWS gọi là nối CWS cú gắn bộ phận cản nước Khi việc tỏi xử lý bentonite đang tiến hành thỡ tađưa nối CWS cú bộ phận cản nước xuống hố cựng với sườn tăng cường sỏt với mực nước thấp nhất của sườn.Nối CWS sẽ được rỳt ra theo chiều ngang sau khi đó hoàn toàn đào xong đất ụ kế cận bằng cỏc phương tiện cơkhớ, phương tiện đào đất, bằng dụng cụ hỳt bằng hơi Cấu trỳc CWS cú thể dựng như một dụng cụ hướng dẫncho cỏc thiết bị đào đồng thời bảo đảm được tớnh liờn tục về phương diện hỡnh học cho tường chắn

Để cho việc ngăn nước cú hiệu quả nhất tại cỏc mối nối ta cú thể đặt nhiều lớp cản nước (2 hoặc 3 lớp), việc

sử dụng nhiều tấm cản nước (water-stop) sẽ đỏp ứng được yờu cầu về chất lượng cho tường chắn

Tấm cản n ớc (tấm chống thấm)

Tấm CWS

T ờng dẫn

Hình 18

Như ta đó biết việc thi cụng tường trong đất đổ tại chỗ là khỏ phức tạp và khỏ tốn cụng Hơn nữa, ta rất khúkhăn quản lý được chất lượng bờ tụng của tường, thiết bị thi cụng lại cồng kềnh, giỏ thành cao đũi hỏi cụngnghệ thi cụng tiờn tiến, nhưng nú cú ưu điểm được là khả năng chống thấm tốt Từ những tồn tại trờn người ta

đó đưa vào sử dụng tưũng trong đất bằng cấu kiện bờ tụng đỳc sẵn lỳc vận chuyển sẽ giảm bớt những cụngviệc nặng nhọc mà chất lượng bờ tụng lại quản lý được Vấn đề đặt ra ở đõy là giải quyết như thế nào cho thoảđỏng cỏc mối nối giữa cỏc tấm cấu kiện đỳc sẵn để nú đảm bảo khụng rũ rỉ trong quỏ trỡnh thi cụng cụng trỡnh,đặc biệt là những cụng trỡnh cú dạng cong hoặc trũn trờn mặt bằng

Qui trỡnh cụng nghệ xõy dựng tường trong đất bằng cỏc cấu kiện bờ tụng đỳc sẵn như sau :

 Xõy tường định vị

 Đào hào trong vữa sột

 Đặt cỏc cấu kiện lắp ghộp vào hào

 Toàn khối hoỏ cỏc mối nối

 Lấp đầy cỏc khe hở bằng vữa chuyờn dụng

Hiện nay người ta thương dựng giải phỏp "Cột-Tấm" hoặc "Tấm phẳng" để cấu tạo tường Cụng nghệ thicụng tường được tiến hành như sau (Hỡnh 19): Trước hết ta đào một đoạn hào băng 2 hoặc 3 panel tường cộngthờm 2030cm Hào được đào trong vữa sột cú mật độ từ 1,021,04g/m3 Sau khi hào đó chuẩn bi xong trướckhi lắp ghộp cỏc tấm panel thỡ vữa sột sẽ được thay thế bằng vữa chuyờn dụng ximăng-sột-cỏt Vữa này chỉ đểlấp đầy khụng gian giữa đất vỏch hào và panel

Để thay vữa sột trong hào đó đào xong bằng vữa ximăng-sột-cỏt người ta hạ vào hào một ống đường kớnh d

 100mm cú phễu ở đầu trờn, cũn ở đầu dưới là một đoạn ống cú đục lỗ đều đặn trờn suốt chiều dài để cấp đềuvữa X-S-C vào hào trờn một bước đào Vữa X-S-C cú mật độ 1,28  1,30g/m3 sẽ đẩy vữa sột nhẹ hơn lờn trờnrồi dựng bơm bơm vào thựng chứa để sử dụng lại

Việc hạ cỏc tấm panel được tiến hành bằng cần trục và nú được treo lờn thanh ngang tựa lờn tường định vị.Sau khi panel cuối cựng được hạ thỡ vữa sột cũng được thay thế hoàn toàn bằng vữa X-S-C và lấp đầy toàn bộkhe hở xung quanh panel và rónh đứng ở mối nối cỏc panel với nhau Ịờu cầu vữa X-S-C cú thành phần saocho sau một ngày đờm nú sẽ chuyển sang trạng thỏi dẻo và việc đào đất ở đoạn (đốt) tiếp theo cú thể bắt đầuvào ngày sau đú

Mức vữa nhẹPanel

Bơm vữa nặng (X-S-C)

c Lắp đặt panel

Mức vữa nặng

Hút vữa nhẹ0,00Vữa nhẹ (sét)

đá nhỏ và sỏi sau đó ép vữa xi măng mác 25# Mặt trong hào và tường phía trong được lấp đầy bằng vật liệu dễphá bỏ đi và nhanh cố kết trong vữa sét (đá dăm nhỏ, sỏi và cát hạt thô) Tiếp theo đó người ta đổ một xà giằngtoàn bộ chu vi của công trình Sau đó người ta toàn khối hoá các mối nối và hàn bằng thép dọc mối nối.

4.3 Kiểm tra chất lượng bê tông :

Việc kiểm tra chất lượng thi công trong đất có một ý nghĩa rất quan trọng vì thi công đều trong điều kiện khókhăn, bị che khuất, chịu ảnh hưởng trực tiếp của thời tiết, của nước ngầm và nhiều yếu tố chưa lường hết được

do hiểu biết về sự làm việc của đất nền còn nhiều hạn chế Chất lượng của tường chỉ có thể xác định được khi

đã áp dụng một số phương pháp kiểm tra quen thuộc hiện nay như là siêu âm, lấy mẫu khoan, phương phápphóng xạ

Trong quá trình thi công ta cần kiểm tra một cách nghiêm túc chất lượng thi công Với công nghệ thi côngthích hợp và qui trình kiểm tra chất lượng chặt chẽ, khả năng hư hỏng của tường có thể giảm đến mức tối thiểu.Tại hiện trường cần kiểm tra các yếu tố sau :

a) Kiểm tra dung dịch Bentonite : Mục đích kiểm tra dung dịch Bentonite chủ yếu bảo đảm cho thành hố khoankhông bị sập trong quá trình đào cũng như khi đổ bê tông và để kiểm tra việc thổi rữa đáy hào khoan trướckhi đổ bê tông

Các thông số chủ yếu của dung dịch Bentonite thường được khống chế như sau :

 §o chiều sâu : §áy hố đào được coi là sạch nếu chiều sâu sau khi thổi rửa bằng chiều sâu đào

 Sử dụng một số thiết bị xuyên đơn giản đánh giá sức kháng xuyên của đất dưới đáy hố

c) Kiểm tra bê tông trước khi đổ : Bê tông sử dụng trong thi công tường trong đất tương ứng với các thông sốsau :

 Cường độ sau 28 ngày :  200kG/cm2

 Cốt liệu thô trong bê tông : Không lớn hơn cỡ hạt theo yêu cầu của công nghệ

d) Ghi chép trong quá trình thi công :

Trong quá trình thi công cần ghi chép thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc và các sự cố sảy ra trong quá trìnhthực hiện công việc sau :

 Thi công tường định vị

 Bơm dung dịch Bentonite

 Thổi rửa đáy hào

 §ặt khung thép

 §ặt ống đổ bê tông

 §ặt tấm chắn đầu

 §ổ bê tông hạ các cấu kiện lắp ghép vào hào

 Thể tích bê tông cho từng đoạn tường

Sau khi thi công cần kiểm tra chất lượng của tường trong đất phát hiện các khuyết tật và xử lý ngay nhữngchỗ bị hỏng Có thể sử dụng các phương pháp sau đây :

 Phương pháp kiểm tra dùng khoan lấy mẫu

 Phương pháp kiểm tra bằng thiết bị vô tuyến

 Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm

 Phương pháp kiểm tra bằng phóng xạ

 Và một số phương pháp động khác

Chúng ta ai cũng biết công tác đo đạc kiểm tra cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng Người ta phải gắn mốctrắc địa và tiến hành quan trăc một cách hệ thống các biến dạng đứng, biến dạng ngang của kết cấu các côngtrình nhà cửa đã tồn tại Công tác đo đạc trắc địa phải tiến hành suốt trong thời gian đào hào (§ặc biệt là quantrắc độ lún của tường định vị), lắp ghép kết cấu, đào đất trong hố móng và tỏng thời kỳ khai thác công trình.4.4 An toàn lao động trong thi công "Tường trong đất" :

Trong quá trình thi công "Tường trong đất" phải đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, máy móc thi côngmuốn vậy ta phải tôn trọng các yêu cầu trong "Quy tắc an toàn trong xây dựng" cũng như các nội qui, qui tắc antoàn trong khai thác máy móc thiết bị, an toàn trong phòng cháy chữa cháy

Tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, các công trình có "Tường trong đất" phần lớn đều nằm trong trung tâmthành phố vì vậy công tác an toàn phải được đặt lên hàng đầu, không những để tránh tai nạn sảy ra cho ngườilàm xây dựng mà còn cho cả cư dân sống xung quanh công trường, có biển báo, biển chỉ dẫn Hào phải đượcđậy bằng ván (tấm lát) Phải có biện pháp thoát nước mặt đặc biệt là ở những nơi bố trí tường định vị Phải cóhàng rào ngăn cách hào cách 3m Về mỗi bên phải có cầu dành riêng cho người qua hào Các máy móc dichuyển gần hào phải được qui định rõ tránh sụt thành hào do rung động của máy móc Các thùng chứa hoáchất, phụ gia phải có nắp đựng Khi xây dựng neo bê tông phải tuân thủ qui tắc an toàn cho công tác khoan.Một điều rất quan trọng là trong các giải pháp thi công cũng như trên tổng mặt bằng phải chỉ rõ các phươngpháp đào đất, đổ đất và vận chuyển đất đi, giúp cho người thợ đào (lái máy đào) khỏi bỡ ngỡ, khỏi vi pham nộiqui công trường Mỗi một công việc đều được ghi chép có biên bản nghiệm thu mỗi khi thay đổi biện pháp thicông đều phải được sự thoả thuận giữa bên A và bên B bằng văn bản

Tóm lại công tác an toàn lao động là hàng đầu cho mỗi công tác, hiệu quả kinh tế của một công trình xâydựng không thể tách khỏi công tác an toàn ra một bên được, nó là một chỉ tiêu để đánh giá sự thành công củamột công trình

5 Một số ph ươ ng pháp làm khô hố móng :

§ể công tác thi công móng hoặc các tầng hầm được thuận lợi trong điều kiện mực nước ngầm cao, cần cóbiện pháp hạn chế thẩm thấu nước vào khu vực thi công hố đào ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực đồng bằng khithi công các công trình ta thường gặp nước ngầm Nước ngầm chảy vào hố gây lở, sụt vách hố đào, đồng thờicũng đẩy nổi đáy hố đào do đó việc thi công đáy hố đào bằng bê tông rất khó thực hiện Tuỳ thuộc vào lưulượng nước, độ cao lớp nước, vào thành phần hạt và tính chống thấm của đất nền mà định ra biện pháp chốngthấm (hạ mực nước ngầm) cho phù hợp Các biện pháp thường được sử dụng là bơm hút đáy bằng bơm phundung dịch chống thấm vào đất và phương pháp điện hoá

a) Sử dụng rãnh và hố thu nước (Hình 20)

Giải pháp này được dựa trên cơ sở các rãnh thu nước ở đáy hố đào tập trung nước về hố thu để bơm rakhỏi hố móng, nó thường được áp dụng cho đất cuội sỏi hoặc đá, lưu lượng nước ít, dòng chảy không mạnh,không cuốn trôi đất vào hố đào §ôi khi người ta còn tạo lớp lọc nứoc ở sau vách chống đất để giữ cát khôngchảy gây sụt lở hố §ây là phương pháp rẻ tiền

Chiều sâu hố thu nước thường lấy bằng 1,01,5m và cần phải chuẩn bị nhiều hố thu khi kích thước hố đàolớn

Lưu lượng nước phải bơm khỏi hố đào được tính theo công thức của §ác xy :

Q=k.i.ATrong đó : Q : Lưu lượng nước (m3/phút)

k : Hệ số thấm của đất (m/s)

i =h/l : Gradien thuỷ lực

A : Tiết diện ngang của dòng thấmLưu lượng Q cần được dự tính trước khi thi công để chuẩn bị thiết bị và các thiết bị và phương pháp bơmnước

B¬m

N íc ngÇm

H×nh 20

vùgn xung quanh lún theo, do đó phải tính toán chính xác số lượng giếng và lưu lượng bơm, thời gian bơm đểsao cho ảnh hưởng đến khu vực xung quanh là ít nhất, Giếng lọc không thu hồi được nên chỉ áp dụng tại nhữngnơi mặt bằng thi công rộng, lưu lượng lớn, điều kiện triển khahi các giếng rời rạc, thời gian sử dụng lâu nhưngkhông liên tục Mỗi đợt bơm nên ngắn để đất không kịp lún.

Lưu lượng nước chảy vào hố đào được tính gần đúng theo công thức :

 3 

1

.

24

m

F h K m

Q q F   h (1)Trong đó : q - lưu lượng lọc của 1 m2 hố đào.(m3/m) phụ thuộc vào đất đá (cát hạt nhỏ lấy q=0,16; hạt

trung q=0,24; hạt thô q=0,35)

F - Diện tích hố đào (m2)

hm - Lượng nước mưa trong ngày;

K1 - Hệ số dự phòng = 1,11,3Khi hố đào có tường cừ vây xung quanh, lưu lượng nước chảy vào hố xác định theo công thức :