Đồ án tốt nghiệp: Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS

Đồ án tốt nghiệp: Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPSNội dung của đồ án với đề tài Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS gồm ba chương: chương 1 tổng quan về công tác trắc địa trong xây dựng nhà cao tầng, chương 2 các phương pháp chuyển trục công trình lên cao, chương 3 chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS.

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, ngày càng có nhiều công trình nhà cao tầng đã và đang được xây dựng lên Để thi công được các công trình này thì công tác trắc địa là rất quantrọng Nhiệm vụ chính của công tác trắc địa trong thi công nhà cao tầng là đảm bảo cho nó được xây dựng đúng vị trí thiết kế, đúng kích thước hình học

và điều quan trọng nhất của công tác trắc địa đối với nhà cao tầng là đảm bảo

độ thẳng đứng của nó

Để đảm bảo độ thẳng đứng của tòa nhà trên suốt chiều cao cần xây dựng theo đúng thiết kế, các trục chính của công trình tại tất cả các tầng xây dựng đều phải được định vị cho cùng nằm trong một mặt phẳng thẳng đứng điqua các trục tương ứng trên mặt bằng gốc

Ngày nay, với việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, việc chuyển trục công trình lên cao đã đạt được độ chính xác cao hơn rất nhiều Nhưng do các công trình nhà cao tầng ngày càng cao hơn nên cần thiết phải tìm ra một phương án chuyển trục công trình lên cao vừa khả thi lại vừa đạt được độ chinh xác cao hơn Điều này có ý nghĩa rất quan trọng với việc thi công nhà cao tầng

Nhận thức được tầm quan trọng của việc chuyển trục công trình lên caođối với thi công các công trình nhà cao tầng nên khi được giao đồ án tốt nghiệp tôi đã chọn đề tài: “ Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS ”

Nội dung của đồ án gồm ba chương:

Chương 1: Tổng quan về công tác trắc địa trong xây dựng nhà cao tầngChương 2: Các phương pháp chuyển trục công trình lên cao’

Chương 3: Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS

Do còn hạn chế về trình độ nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếusót Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các Thầy, Cô cùng các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các Thầy, Cô trong Khoa

Trắc địa cùng các bạn, đặc biệt là Cô giáo Hoàng Thị Minh Hương đã chỉ

bảo tận tình và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đồ án này

Hà Nội , tháng năm 2011

Sinh viên thực hiện

Hoàng Nghĩa Tài

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG

1.1 THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ TRÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.1.1 Cấu trúc hệ thống lưới thi công nhà cao tầng

Lưới khống chế thi công là mạng lưới mặt bằng có kết cấu dạng ôvuông, lưới tam giác nhỏ hoặc lưới đa giác đo góc cạnh, bao gồm các điểm bốtrí ngoài công trình và các điểm bên trong công trình Lưới khống chế thicông là dạng lưới độc lập được tính toán trong hệ tọa độ vuông góc phẳng vàthường có các trục tọa độ OX, OY song song với các trục chính của côngtrình

Do đặc điểm thi công nhà cao tầng nên lưới khống chế thi công baogồm 3 cấp sau:

Lưới khống chế thi công gồm các điểm nằm ngoài công trình, có chiềudài cạnh tùy thuộc vào diện tích xây dựng nhà, trung bình khoảng 100m.Trong một số trường hợp đơn giản, lưới tạo thành khung hình chữ nhật (hoặchình vuông) bao quanh và có các cạnh song song với các trục chính của tòanhà Các mốc được bố trí ở nơi ổn định cách công trình một khoảng cách antoàn để không bị dịch chuyển hoặc phá hủy do tác động của quá trình thicông Các mốc này dùng để đinh vị các trục của tòa nhà và phục vụ các giaiđoạn thi công móng tầng hầm Mạng lưới khống chế này được định vị dựavào vị trí các điểm khống chế được địa chính cấp khi phân đất Mạng lưới này

được gọi là mạng lưới khống chế cơ sở trên mặt bằng xây dựng.

Do các điểm bên ngoài dần mất tác dụng khi công trình bắt đầu xâydựng lên cao, nên phải lập lưới khống chế thi công gồm các bố trí bên trong

công trình Chiều dài canh thường tù 20-50m Các cạnh của lưới thường songsong với các trục chính của tòa nhà do đó lưới thường là hình chữ nhật hoặchình vuông có thể đo thêm đường chéo Các điểm này phục vụ cho việc bố trícác trục chình và trục chi tiết của tòa nhà tại sàn tầng 1 và là cơ sở của lướitrên các tầng tiếp theo Lưới này được định vị dựa vào các cấu trúc được gửi

bên ngoài (trên tường bao,trên khung định vị) Lưới này được gọi là lưới

khống chế thi công trên mặt bằng móng.

Các điểm lưới khống chế trên mặt bằng tầng 1 được chuyển lên các sànthi công theo phương thẳng đứng bằng phương pháp chiếu đứng quang họchoặc bằng phương pháp tọa độ nhờ các các máy toàn đạc điện tử hoặc GPS.Trước đây khi thi công nhà thì việc thành lập lưới này chưa được quan tâmtheo đúng tầm quan trọng của nó và việc dảm bảo độ thẳng đứng của côngtrình chỉ được thực hiện bằng công tác chiếu điểm từ tầng dưới lên tầng trên,sau đó sử dụng phương pháp đo góc và cạnh kiểm tra trên các tầng đượcchiếu mà không cần xác định tọa đô chính xác của các điểm được chiếu lênnhưng với việc xây dựng nhà cao tầng ngày càng nhiều và số tầng ngày cànglớn thì nhất thiết cần phải quan tâm tới công tác này, điều quan trọng nhất làphải đảm bảo đảm được độ thẳng đứng của nó Trên thực tế để đảm bảo được

độ thẳng đứng hoàn toàn của một tòa nhà là không thể mà bao giờ nó cũng bịnghiêng đi một lượng nhất định Do đó đối với một tòa nhà cao tầng giá trị độnghiêng cho phép là một giá trị cực kì quan trọng mà bất cứ một đơn vị nàotham gia xây dựng một tòa nhà cao tầng đều phải lưu ý và tuân thủ Vì vậynhất thiết coi việc chuyển trục chính công trình lên trên các sàn thi công làmột bậc lưới độc lập và việc xây dựng lưới này cũng cần tuân thủ đầy đủ cácbước cơ bản của xây dựng lưới khống chế Cho nên trên mỗi sàn thi công cầnxây dựng một hệ thống lưới trục Các trục này được xây dựng trong một hệtọa độ thống nhất Khi chiếu tất cả các lưới trục trên tất cả các tầng thi côngthi công xuống sàn tầng gốc thì đều trùng khít lên nhau và cùng trùng khít với

thẳng đứng, còn sự không trùng khít của các lưới trục khi chiếu xuống sẽ đặctrưng cho độ nghiêng của công trình và độ nghiêng này phải tuân thủ theo cáctiêu chuẩn của bộ xây dựng Lưới được thành lập trên các tầng thi công gọi làlưới trục công trình.

1.1.2 Thành lập lưới khống chế mặt bằng

1.1.2.1 Những vấn đề chung về lưới khống chế mặt bằng

Để xác định tọa độ của một hoặc nhiều điểm trên mặt bằng xây dựng côngtrình tối thiểu chúng ta phải có hai điểm đã biết trước tọa độ Như vậy, cácđiểm đã biết trước tọa độ đóng vai trò vô cùng quan trọng vì dựa vào nóngười ta mới bố trí được các trục của tòa nhà cao tầng ra thực địa vì vậy cácđiểm này được gọi là các điểm khống chế ra mặt bằng Trong TCXVN

309 :2004 “Công tác trắc địa trong xây dựng công trình dân dụng và côngnghiệp” có quy định rõ: Đối với công trình công nghiệp mật độ các điểmkhống chế mặt bằng từ 2-3 ha/1 điểm nhưng không ít hơn 4 điểm Như vậyđối với mỗi nhà cao tầng đều phải xây dựng một lưới khống chế mặt bằng sốlượng điểm khống chế mặt bằng nhiều hay ít phụ thuộc vào diện tích xâydựng và tính phức tạp của công trình nhưng không được ít hơn 4 điểm

Thông thường, hình dạng của lưới khống chế mặt bằng phụ thuộc chủ yếuvào hình dạng của tòa nhà Nếu tòa nhà có dạng hình vuông hoặc hình chữnhật thì lưới khống chế cũng có dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật nếu tòanhà có dạng hình tròn thi lưới khống chế sẽ được thành lập dưới dạng một đagiác trung tâm Nói chung lưới khống chế sẽ được thành lập dưới một dạngnào đó sao cho nó được sử dụng một cách thuận tiện nhất cho quá trình thicông xây dựng công trình

Trước đây các mấy toàn đạc điện tử còn chưa được thông dụng như hiệnnay thì người ta phải xây dựng lưới khống chế sao cho cạnh của nó song song(hoặc vuông góc) với trục chính của công trình, điều này làm cho việc bố trícác trục của công trình được thuận tiện và chính xác nhưng cũng gây nhiềuphiền phức trong việc bố trí chọn điểm và nhất là vấn đề bảo vệ các mốckhống chế trong quá trình thi công xây dựng Ngày nay, với sự xuất hiện củacác máy toàn đạc điện tử trên các công trình xây dựng nhà cao tầng việc chọncác điểm sao cho các cạnh của lưới khống chế song song với trục chính củacông trình không còn là yêu cầu bắt buộc vì vậy chúng ta luôn luôn có thểchọn các điểm khống chế ở các vị trí an toàn không bị phá hủy trong suốt quátrình xây dựng Các điểm khống chế phải được đánh dấu bằng các mốc kiên

cố Cấu tạo của các mốc được thể hiện trên hình 1.2

Hình 1-2 Mốc khống chế mặt bằng và độ cao

1.1.2.2 Quy trình thành lập lưới khống chế mặt bằng

Quy trình thành lập lưới khống chế mặt bằng gồm các bước sau:

Bước 1: Thiết kế sơ bộ

Để làm được việc này trước hết cần phải có bản vẽ mặt bằng tồng thể củacông trình cùng với tất cả các mốc cấp đất, ranh giới thửa đất do sở địa chínhcung cấp, dựa vào các tài liệu trên sẽ vạch ra vài phương án thiết kế lưới chophù hợp với quy mô và tính chất của công trình xây dựng

Bước 2: Đánh giá các phương án thiết kế và chọn phương án có lợi nhất Đây là một khâu cực kỳ quan trọng và cũng là khâu khó khăn nhất vì

nó đòi hỏi phải thực hiện một khối lượng tính toán rất lớn Việc đánh giáphương án thiết kế được thực hiện theo trình tự sau đây:

- Dựa vào năng lực thiết bị của đơn vị để chọn máy móc và thiết bị đogóc và đo chiều dài

- Dự kiến các đại lượng đo trực tiếp trong dưới (góc và cạnh đo)

- Đánh giá độ chính xác của lưới theo các dữ liệu đã có

Sau khi đánh giá, nếu thấy độ chính xác của lưới quá thấp so với yêucầu của quy phạm (lưới không đáp ứng yêu câu kỹ thuật) thì phải tăng cườngcác đại lượng đo hoặc sử dụng các thiết bị có độ chính xác cao hơn cho đếnkhi đạt yêu cầu kỹ thuật Ngược lại, nếu kết quả đánh giá cho độ chính xáccủa lưới quá cao thì có thể giảm bớt các đại lượng đo trong lưới để giảm bớtchi phí xây dựng lưới Tóm lại, việc đánh giá các phương án thiết kế nhằmmục đích chọn ra một phương án tối ưu đáp ứng các yêu cầu kinh tế kỹ thuậtBước 3: Khảo sát hiện trường

Sau khi đã sơ bộ thiết kế lưới trên bản vẽ cần tiến hành khảo sát thực

tế trên hiện trường để kịp thời phát hiện những vướng mắc để chỉnh sửa.Trong bước này cần lưu ý xem xét tính ổn định của các vị trí chọn mốc đãchọn trên bản vẽ, tầm nhìn thông giữa các điểm và điều kiện thực hiện việc đođạc Nếu phát hiện những vấn đề bất hợp lý cần phải chỉnh sửa lại cho phùhợp

Bước 4: Xây dựng các mốc ngoài hiện trường.

Sau khi đã chọn được phương án xây dựng lưới thích hợp thì tiến hành xâydựng các mốc khống chế ngoài hiện trường Việc xây dựng các mốc cần phảiđược giám sát một cách cách chặt chẽ sau khi xây dựng xong các mốc cầnphải được rào lại và ghi số liệu điểm cùng với biển cảnh báo để mọi người có

ý thức giữ gìn

Bước 5: Đo đạc các yếu tố trong lưới

Các yếu tố khống chế trong lưới khống chế sẽ được đo bằng các thiết bị

và các phương pháp đo nêu trong phương án đã được duyệt Việc đo đạc phải

do những người có chuyên môn thực hiện và phải tuân thủ các quy định ghitrong các tiêu chuẩn chuyên ngành

Bước 6: Xử lý số liệu đo đạc

Việc xử lý các số liệu đo đạc được thực hiện theo các bước sau đây:

- Kiểm tra số liệu đo đạc hiện trường : Tất cả các số liệu đo đạc hiệntrường phải được kiểm tả để để phát hiện các sai số thô Việc kiểm traphải do hai người thực hiện độc lập với nhau Nếu phát hiện các sai lầmthì phải tìm hiêu nguyên nhân để sửa chữa, nếu có phép đo không đạtyêu cầu thì phải đo lại

- Xử lý toán học các số liệu đo: Sau khi kiểm tra các số liệu đo nếukhông có sai số thô và tất cả các phép đo đều đạt các chỉ tiêu kỹ thuật thì tiếnhành xử lý toán học các kết quả đo Đây là bước cần phải thực hiện tính toáncác yếu tố trong lưới, xác định tọa độ của các điểm, đánh giá độ chính xácthực tế của các điểm trong lưới

Bước 7: Lập hồ sơ báo cáo

Sau khi hoàn thành các công đoạn xây dựng lưới khống chế cần hoànchỉnh hồ sơ, lập báo cáo kỹ thuật theo quy định

1.1.3 Thành lập lưới khống chế độ cao

1.1.3.1 Các loại độ cao sử dụng trong xây dựng nhà cao tầng

1 Độ cao tuyệt đối

Độ cao tuyệt đối là độ cao của các điểm so với mực nước biển trungbình được quy ước trong hệ độ cao quốc gia Lưới độ cao quốc gia của ViệtNam được tính theo mức độ cao chuẩn Hòn Dấu – Đồ Sơn – Hải Phòng vàđược dùng thống nhất trong phạm vi toàn quốc

Độ cao từ mốc quốc gia lần lượt được dẫn lan tỏa ra khắp nước bằng cácđường truyền thủy chuẩn hạng I, II, III và IV trong lưới độ cao quốc gia vớimật độ các mốc độ cao đủ để thực hiện các công tác đo vẽ bản đồ, quy hoạch

và xây dựng trong phạm vi toàn quốc

2 Độ cao tương đối

Độ cao tương đối là độ cao của của các điểm so với một điểm chuẩn quyước nào đó Trong xây dựng công trình người ta hay quy ước lấy mặt sàn tầng

1 có cao độ là 0.0 (gọi là cốt 0) và độ cao của các điểm được tính theo cốt 0.Cốt 0 được chọn để phù hợp với quy hoạch cấp thoát nước tổng thể của thànhphố Như vậy, trước khi triển khai xây dựng nhà cao tầng phải nghiên cứu kỹ

hồ sơ thiết kế xem cốt 0 ứng với cao độ quốc gia là bao nhiêu và chuyển vàocông trình

1.1.3.2.Thành lập lưới khống chế độ cao phục vụ xây dựng nhà cao tầng

Tương tự như vai trò của lưới khống chế mặt bằng, lưới khống chế độ cao

có nhiệm vụ đảm bảo cho việc xây dựng nhà cao tầng đúng cao độ thiết kếtrong quy hoạch chung của đô thị Thông thường với các nhà cao tầng trongthành phố lưới khống chế độ cao được xây dựng có độ chính xác tương đươngvới thủy chuẩn Nhà nước hạng IV là đủ Người ta cũng không xây dựng cácmốc độ cao riêng mà thường dẫn độ cao từ mốc độ cao quốc gia vào tất cảmốc của lưới khống chế mặt bằng Ngoài ra, để tiện sử dụng người ta thườngvạch các mốc độ cao 0.0 (cốt 0) trên các vật kiến trúc kiên cố Việc dẫn độ

cao được thực hiện bằng các máy móc chuyên dụng và tuân theo các hạn saicủa quy phạm hoặc tiêu chuẩn chuyên ngành.

1.2 CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA PHỤC VỤ XÂY DỰNG PHẦN MÓNG CÔNG TRÌNH

Từ các trục chính này, người ta dùng thước thép cuộn đặt các khoảngcách thiết kế đến các cạnh mép và đường viền của móng (mép hố móng,đường viền chân móng, các mép bậc móng…) với độ chính xác đến mm, đánhdấu chúng bằng các đinh nhỏ có ghi chú bên cạnh số liệu cùng trục.

Sau khi nối liền các điểm cùng tên trên khung định vị bằng các dây thépnhỏ ta sẽ xác định được đường viền từng bộ phận của móng

Để đánh dấu ranh giới của hố móng trên thực địa, tại giao điểm của cácsợi dây thép nối các dấu trục tương ứng trên khung định vị, dùng dây dọichiếu điểm giao nhau đó xuống mặt đất và cố định bằng các cọc nhỏ

1.2.1.2 Truyền độ cao tới hố móng

Khi hố móng đã được đào sơ bộ thì cần truyền độ cao từ mốc thủy chuẩngần đó xuống đáy hố móng để đảm bảo đưa độ cao đáy móng đến đúng mức

độ cao thiết kế Nếu hố móng có mái nghiêng (vách thoải) thì việc truyền độcao được tiến hành bằng thủy chuẩn hình học tuần tự qua 2 hoặc 3 bậc.Trường hợp mái dốc dựng đứng và khó đặt máy thủy chuẩn trên đó thì có thểtruyền độ cao bằng cách dùng 2 máy thủy chuẩn và một thước thép cuộn thảtreo xuống hố móng như hình 1-4

Trên mép hố móng đặt một giá đỡ và treo vào đó một thước thép cuộn,đầu thước có vạch “0” được thả xuống hố móng và được treo một quả nặng cótrọng lượng bằng trọng lượng khi kiểm nghiệm thước Máy thủy chuẩn thứnhất đặt trên mặt đất ở khoảng giữa thước treo và mia (đặt tại mốc độ cao gần

nhất) Còn máy thủy chuẩn thứ hai đặt dưới đáy hố móng ở điểm giữa thướcthép và điểm cần truyền độ cao tới.

Đọc số trên 2 mia đặt tại mốc thủy chuẩn A trên mặt đất và đặt tại điểm

M trong hố móng Sao đó cả 2 người đo đều quay máy về phía thước treo vàđồng thời đọc số trên thước đó

Độ cao điểm M ở hố sẽ là:

HM = HA + a – d – b ( 1.1 ) Trong đó

HA là độ cao của mốc thủy chuẩn A

a và b là số đọc trên mia tương ứng đặt tại mốc A và điểm M

d=n2- n1

là hiệu số đọc trên thước thép cuộn

độ cao điểm M ở đáy hố móng sẽ là cơ sở để xác định độ cao các điểm chi tiếtkhác dưới hố mong và hoàn thiện việc đào hố móng đúng độ cao thiết kế

1.2.1.3 Đo chi tiết móng

Việc đo vẽ hoàn công hố móng được tiến hành sau khi hố móng đãđược hoàn thiện Căn cứ vào các trục doc và ngang đã được chuyển vào hốmóng, người ta đo khoảng cách đến mép hố móng và đo thủy chuẩn hoàncông đáy hố theo mạng lưới 5-10m Các số liệu đo đạc nhận dùng để lập bản

vẽ hoàn công hố móng Sai lệch độ cao của các điểm chi tiết so với độ caothiết kế không vượt quá 2-3cm Độ sai lệch cho phép của các kích thước hốmóng so với giá trị thiết kế là 5cm

1.2.2 Bố trí chi tiết khi xây móng

1.2.2.1 Lắp đặt ván khuôn

Sau khi kết thúc việc đào hố móng, rải bê tông hoặc đá dăm xong, tiếnhành lắp đặt ván khuôn để chuẩn bị đổ bê tông Ván khuôn được lắp đặt theođúng vị trí, kích thước và hình dạng đã thiết kế của công trình Các cốt sắt vàcác bộ phận ngầm trong móng được lắp đặt đay đủ bên trong ván khuôn trướckhi đổ bê tông

Để lắp đặt ván khuôn vào đúng vị trí mặt bằng thiết kế, người ta sử dụngcác trục đã được đánh dấu trên khung định vị bao quanh móng Vị trí các trụccủa móng được xác định bằng cách nối liền các điểm cùng tên đã được đánhdấu trên các cạnh đối diện của khung định vị bằng 1 sợi dây thép nhỏ Dùngdây dọi chiếu các trục này xuống phía dưới để xác định vị trí của ván khuôn

và các bộ phận khác được lắp đặt ở trong ván khuôn

Độ cao thiết kế các bộ phận của ván khuôn được dẫn từ mốc độ cao gầnnhất bằng thủy chuẩn hình học và được đánh dấu trên ván khuôn bằng một nétvạch mảnh có ghi rõ độ cao thiết kế Sai số truyền độ cao so với mốc thủychuẩn thi công không được vượt quá 3-5mm

1.2.2.2 Lắp đặt các kết cấu neo giữ trong móng

Các kết cấu neo giữ được lắp đặt vào trong móng trước khi đổ bê tông,điển hình là các bulông nền mà sau này sẽ được dùng để gắn kết chặc chẽ cáckết cấu xây dựng và các thiết bị kỹ thuật được đặt trên móng Việc đặt cácbulông nền loại này đòi hỏi phải được tiến hành thật cẩn thận và chính xác vớisai số trung phương lệch tâm của các chốt bulong so với vị trí thiết kế khôngđược vượt quá  2mm Sai số bố trí trục của các dãy bulông nền so với trụcchính của công trình không được vượt quá  4mm

Để đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu trên cần có phương pháp bố trí

và lắp đặt riêng Cơ sở mặt bằng để bố trí hệ thống các bulông nền (hoặc cácthiết bị neo giữ khác) là các trục chính của móng mà các trục này đã đượcchuyển lên phía mặt trên của ván khuôn và đánh dấu ở đó Việc đặt độ caođầu các bulông được tiến hành theo 2 bước: Đầu tiên đặt gần đúng về độ caobằng cách đặt những khoảng cách tương ứng đo từ mặt phẳng phía trên củakhuôn dẫn, sau đó đặt chính xác vào độ cao thiết kế bằng máy thủy chuẩn.Khi đó mỗi đầu bulông nền sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống từ từ cùng vớimia đặt trên nó cho đến khi số đọc trên mia trùng với số đọc đã được tính toántrước với sai số không lớn hơn 2mm

Sau khi điều chỉnh xong vị trí mặt bằng và độ cao, các chốt bu lông sẽđược gắn chặt vào khuôn dẫn, phần đuôi của chốt bu lông được hàn vàokhung giá đỡ hay cốt sắt để khi đổ bê tông thì vị trí của chúng không bị xêdịch.

1.2.2.3 Kiểm tra việc lắp đặt các bộ phận trong móng

Việc lắp đặt các kết cấu neo giữ và các bộ phận khác trong móng làmột việc rất quan trọng, ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của công tác lắpráp Do vậy trước khi đổ bê tông móng cần phải phải kiểm tra về mặt bằng và

độ cao vị trí được lắp đặt của các bộ phận này Trong quá trình đổ bê tôngmóng cần chú ý đặt vào móng một số mốc trắc địa mặt bằng và độ cao cầncho công tác quan trắc biến dạng công trình

1.2.2.4 Đo vẽ hoàn công móng sau khi đổ bê tông

Trong quá trình đổ bê tông dưới tác động của đầm rung, các bộ phậnđược đặt trong móng cũng như các ván khuôn có thể bị xê dịch đi 1chút.Ngoài ra do sự co ngót của bê tông cũng làm cho bề mặt bê tông bị giảm độcao Vì vậy để biết rõ vị trí thực tế của các bộ phận được đặt cũng như xácđịnh các kích thước và độ cao các phần của móng, sau khi tháo dỡ các vánkhuôn cần phải đo vẽ hoàn công móng

Độ chính xác đo vẽ hoàn công móng được quy định như sau: Khoảngcách đo từ trục đến các bộ phận được đặt trong móng và độ cao của chúngđược xác định với độ chính xác  1mm, kích thước của các phần bê tông được

đo đến  1cm

Kết quả đo vẽ hoàn công là bản vẽ hoàn công móng và bảng kê các sốliệu đo vẽ hoàn công các bộ phận neo giữ Tài liệu hoàn công này sẽ là cơ sởcho việc nghiệm thu móng

1.3 CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA PHỤC VỤ XÂY DỰNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH

1.3.1 Chuyển các trục bố trí vào bên trong công trình

Hệ thống các trục bố trí đã được đánh dấu trên khung định vị và được

cố định bằng các mốc chôn ở bên ngoài công trình sẽ dần bị mất tác dụng dobức tường được xây cao dần Để tiếp tục các công tác bố trí về sau cần phảichuyển các trục bố trí từ ngoài vào bên trong công trình

Việc chuyển các trục bố trí này cần phải được tiến hành ngay từ lúc còn

có thể ngắm thông suốt giữa các điểm đối diện của trục, nghĩa là lúc chiều caocủa các bức tường bao được xây chưa quá 1m

Việc chuyển trục tiến hành theo cách đóng hướng các điểm cùng têntrên các cạnh đối diện của khung định vị ở phía ngoài và đánh dấu lại trênmốc trắc địa ở phía trong tòa nhà

1.3.2 Định vị các cột, các kết cấu và các chi tiết khác

Hiện nay trong xây dựng công nghiệp, kỹ thuật lắp ráp đang được ápdụng rộng rãi Do vậy công tác trắc địa trong xây dựng, ngoài nhiệm vụ bố trícông trình còn phải phục vụ việc lắp ráp các kết cấu công trình vào đúng vị tríthiết kế

Trước khi dựng cột cần phải kiểm tra móng cột Dùng máy kinh vĩkiểm tra các dấu trục ở mép trong móng, có thể dùng thước đo khoảng cáchgiữa các trục móng hoặc dùng dây chằng giữa các điểm dóng hai đầu trụctương ứng trên khung định vị Dùng máy thủy chuẩn kiểm tra độ cao đáymóng

Sau khi đã kiểm tra móng cột ta tiến hành dựng cột Muốn đảm bảo chocột thẳng đứng phải dùng hai máy kinh vĩ đặt ở hai hướng vuông góc vớinhau để kiểm tra ở hai mặt cột Khi kiểm tra độ thẳng đứng của dãy cột ở mộtphía nào đó, người ta đặt máy kinh vĩ cách dãy cột một đoạn, đọc số trên miangang gắn vào cột sẽ phát hiện cột bị nghiêng Dùng máy thủy chuẩn để kiểmtra độ cao cột theo phương pháp bố trí độ cao

1.3.3 Truyền tọa độ từ mặt bằng cơ sở lên các tầng

Truyền tọa độ và độ cao là công việc phải thực hiện thường xuyên trongquá trình xây dựng phần thân nhà cao tầng Để đảm bảo độ thẳng đứng củatòa nhà trên suốt chiều cao, các trục công trình tại tất cả các tầng xây dựngđều phải được định vị sao cho cùng nằm trong một mặt phẳng thẳng đứng điqua các trục tương ứng trên mặt bằng gốc Tức là các điểm tọa độ của lưới bốtrí cơ sở đã lập trên mặt bằng gốc sẽ được chuyển lên mặt sàn thi công xâydựng của các tầng theo một đường thẳng đứng Để đảm bảo điều kiện này cầnthiết phải truyền tọa độ từ mặt bằng cơ sở lên tất cả các tầng còn lại của tòanhà Quá trình truyền tọa độ từ mặt bằng cơ sở lên các mặt bằng xây dựng làmột dạng công việc rất quan trọng khi xây dựng công trình có chiều cao lớn.Công việc này sẽ được thực hiện bằng nhiều phương án và có thể lựa chọnbằng một trong các phương án sau:

1.3.3.1 Truyền tọa độ bằng máy kinh vĩ

Thực chất của việc truyền tọa độ từ mặt bằng cơ sở trên các tầng bằngmáy kinh vĩ là phương pháp sử dụng mặt phẳng đứng của máy kinh vĩ Đây làphương pháp chiếu điểm bằng tia ngắm nghiêng, có thể thực hiện ở những nơiđiều kiện xây dựng rộng rãi, công trình xây dựng có số tầng ít hơn 4 Hoàntoàn không phù hợp cho những nhà có số tầng cao hơn và những nhà xâychen mặt bằng xung quanh chật hẹp

1.3.3.2 Truyền tọa độ bằng máy chiếu đứng

Đối với các công trình nhà cao tầng xây dựng trên mặt bằng tương đốirộng rãi, chiều cao công trình không vượt quá 10 tầng, có thể sử dụng máytoàn đạc điện tử để chuyển vị trí các điểm lưới cơ sở lên mặt sàn Thực chất làchuyển tọa độ từ điểm đã đánh dấu ở mặt bằng gốc lên sàn thi công Các máyđiện tử được sử dụng để chuyển điểm lên cao phải có sai số đo cạnh <

5mm, sai số đo góc < 5”

1.3.3.3 Truyền tọa độ bằng máy chiếu đứng

Do điều kiện các nhà cao tầng được xây dựng trong các thành phố chủyếu là xây chen, điều kiện thi công chật hẹp Mặt khác do quỹ đất có hạn vìvậy nhà cao tầng ngày càng phải xây cao hơn, nhiều tầng hơn, phục vụ nhiềumục đích sử dụng hơn Do đó các phương pháp trắc địa phục vụ thi công nhàcao tầng cụ thể là đưa các điểm lưới lên các tầng đòi hỏi độ chính xác caohơn Phương pháp chiếu trục bằng tia ngắm nghiêng của máy kinh vĩ, chuyểntọa độ lên cao theo phương pháp đo tọa độ của máy toàn đạc điện tử đều gặpkhó khăn không thể áp dụng được Giải pháp thông dụng và chắc chắn nhất là

sử dụng các máy chiếu đứng để chuyển tọa độ lên cao theo phương phápthẳng đứng Hiện nay có hai loại máy chiếu đứng đang được sử dụng trongcác công tác trắc địa công trình: Đó là loại máy tạo ra đường thẳng đứng bằngtia laze và tia ngắm quang học Trong 2 loại máy này thì loại máy chiếu đứngbằng quang học có độ chính xác cao hơn và thường được áp dụng vào côngviệc chiếu chuyển các tâm tọa độ lên các tầng có độ cao lớn với độ chính xáccao

1.3.3.4 Truyền độ cao bằng công nghệ GPS

Hiện nay công nghệ GPS đang được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnhvực Trắc địa với các máy móc và phương tiện xử lý vô cùng hiện đại vàthường xuyên được cập nhật các công nghệ và thiết bị mới Công nghệ GPScho phép đo không cần thông hướng giữa các điểm với nhau, thuận tiện choviệc đo đạc, phục vụ thi công nhà cao tầng và có độ chính xác cao thỏa mãnyêu cầu thi công xây dựng nhà cao tầng và có độ chính xác cao thảo mãn yêucầu thi công xây dựng nhà cao tầng

1.3.4 Truyền độ cao từ mặt bằng cơ sở lên các tầng

Để truyền độ cao lên các tầng thi công người ta có thể dùng 2 cách:Dùng máy thủy chuẩn và mia theo đường cầu thang hoặc có thể truyền độ caolên tầng bằng hình học kết hợp với thước thép treo thẳng đứng Trong xâydựng nhà cao tầng hiện nay, biện pháp thông dụng nhất và chắc chắn nhất là

thủy chuẩn hình học kết hợp với thước thép treo thẳng đứng Sơ đồ truyền độcao lên tầng được thể hiện trên hình 1-5.

Hình 1-5 Truyền độ cao lên mặt sàn xây

Theo sơ đồ này cần sử dụng hai máy thủy chuẩn đặt tại mặt bằng gốc(hoặc mức sàn nào đó) và đặt tại sàn tầng thứ i cần phải chuyển độ cao lên.Thước phép được treo thẳng đứng và kéo căng, đồng thời để hạn chế sự rungđộng của thước thép do tác động của gió, có thể chọn vị trí khuất gió phíatrong của công trình để thả thước thép treo Máy thủy chuẩn tại mặt sàn gốcđọc số trên mia dựng tại điểm mốc độ cao R là a1 và trên thước thép treo là b1.Máy thủy chuẩn còn lại đọc số trên thước mép treo là b2 và trên mia dựng tạiđiểm cần chuyển độ cao M trên tầng thứ i là a2 Vậy độ cao Hm của tầng thứ i

sẽ được xác định theo công thức:

HM = HR + a1 + (b1 – b2) – a2Tương tự như trên cần chuyển thêm một điểm độ cao nữa trên tầng thicông thứ i để tạo điều kiện kiểm tra và nâng cao độ chính xác cũng như thuậnlợi cho việc chuyển độ cao lên tầng tiếp theo Trong quá trình đo cần đặt máythủy chuẩn ở giữa mia và thước thép để loại trừ sai số do trục ngắm không

song song với trục của ống thủy dài

1.4 CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA PHỤC VỤ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH CÔNG TRÌNH

1.4.1 Công tác quan trắc chuyển dịch trong giai đoạn thi công

1.4.1.1 Quan trắc hiện tượng trồi lún của hố móng

Khi xây dựng phần móng của các nhà cao tầng người ta phải lấy mộtkhối lượng rất lớn đất đá ở dưới hố móng đi Khi đó do không còn áp lực bềmặt nên nền hố móng sẽ bị trồi lên Trong giai đoạn xây dựng phần móng khitải trọng của tòa nhà dần dần tăng lên thì sự trồi của nền hố móng cũng dầndần giảm đi Để phân tích quá trình lún của các tòa nhà cao tầng cần thiết phảitheo dõi đánh giá hiện tượng trồi lên của nền móng từ khi mở móng cho tớikhi nó bị dập tắt hoàn toàn

Sau khi lấy hoàn toàn đất đá ở dưới móng đi người ta bắt đầu thi côngphần móng và các tầng ngầm Trong giai đoạn này, do tải trọng của công trìnhtăng dần nên mặt hố móng lại dần lún xuống, vì vậy phải thường xuyên kiểmtra độ cao của mốc quan trắc Hiện tượng trồi lún của mặt hố móng được coi

là tắt hoàn toàn khi độ cao của mốc quan trắc trở lại giá trị ban đầu và chỉ saugiai đoạn này mới bắt đầu gắn mốc và quan trắc độ lún công trình

1.4.1.2 Quan trắc chuyển dịch ngang của bờ cừ

Khi xây dựng các nhà cao tầng hoặc các công trình khác nhất là trongcác thành phố lớn, để bảo vệ các công trình xung quanh người ta thường xâydựng các bờ cừ bao quanh công trình đang xây dựng

Khi chưa lấy đất đá từ hố móng đi áp lực đất đá lên cọc cừ theo mọiphương là cân bằng Sau khi lấy đất đá đi sự cân bằng sẽ bị phá với làm chocác cọc có xu hướng bị di chuyển và nghiêng về phía trong hố móng.Giá trịcủa độ dịch chuyển này có thể đạt tới 10cm hoặc lớn hơn Vì vậy trong quátrình đào hố móng, bộ phận trắc địa phải tiến hành quan trắc dịch chuyển

ngang của bờ cừ để kịp thời có các biện pháp xử lý đảm bảo an toàn cho côngtrình đang xây dựng cũng như công trình lân cận.

1.4.1.3 Quan trắc độ nghiêng của nhà cao tầng trong giai đoạn thi

công

Quan trắc độ nghiêng trong giai đoạn thi công gồm 2 giai đoạn:

- Quan trắc vị trí thực tế của các trục chi tiết và các kết cấu độ nghiêngcủa công trình

- Quan trắc độ nghiêng thực tế của hệ khung

1 Quan trắc vị trí thực tế của các trục chi tiết và các kết cấu độ nghiêng của công trình

Trong giai đoạn thi công, độ nghiêng của công trình xuất hiện do cácsai số của người thi công nên vì vậy việc quan trắc độ nghiêng thực tế là xácđịnh vị trí của các trục và các kết cấu so với vị trí của chúng ở mặt bằng cơ

sở Việc quan trắc được thực hiện các thiết bị đo thông thường như thước thép

đã kiểm định, máy toàn đạc điện tử

2 Quan trắc độ nghiêng thực tế của hệ khung

Sau khi kiểm tra vị trí các trục và các cấu kiện tiến hành quan trắc độnghiêng thực tế của hệ khung của tòa nhà Việc này tốt nhất nên sử dụng cácmáy toàn đạc điện tử có chế độ đo trực tiếp không cần gương Vị trí đothường là các góc nhà và các điểm đặc trưng của tòa nhà

1.4.1.4 Quan trắc độ lún của tòa nhà cao tầng trong giai đoạn thi công

1 Xây dựng hệ thống mốc chuẩn và mốc đo lún

Sau khi thi công xong phần móng cần phải xây dựng các mốc chuẩn vàgắn các mốc đo lún vào vị trí chịu lực của công trình theo đúng thiết kế

Mốc chuẩn là hệ thống các mốc cố định, có độ cao không thay đổi theothời gian Thông thường các mốc chuẩn được đặt vào lớp đất ổn định bằngcách khoan sâu vào lòng đất đến tầng đá gốc và cách chân móng của tòa nhàmột khoảng > 1.5 lần chiều cao tòa nhà Xây dựng mốc chuẩn thành từng cụm

mỗi cụm 3 mốc, số lượng cụm mốc tùy theo diện tích của tòa nhà mà xâydựng một cách hợp lý

Các mốc đo lún được xây dựng với số lượng mốc tùy theo kết cấu củatòa nhà Với nhà kết cấu không có khung chịu lực chịu lực bởi tường gạch vàmóng băng, các mốc được chôn cách nhau 10m đến 15m Với nhà khung chịulực mốc đo lún được đặt tại các vị trí cột chịu lực của công trình, phân bố theotrục ngang, dọc của công trình Với các nhà vách cứng được đặt theo chu vicông trình với khoảng cách từ 15m đến 20m có một mốc

2 Quá trình đo lún, chu kỳ đo và xử lý số liệu đo lún

Tiến hành đo lún chu kỳ đầu tiên bằng phương pháp thủy chuẩn hìnhhọc sử dụng các máy có độ chính xác trên bộ đo cực nhỏ từ 0.05mm đến0.1mm, độ phóng đại từ 35X đến 40X, ống thủy dài có giá trị vạch khắc nhỏhơn 12”/2 mm Các mia được sử dụng là mia invar có chiều dài từ 1m đến 3mvạch chia từ 5mm đến 10mm Tất cả đã được kiểm định Đo theo phươngpháp thủy chuẩn hình học với vòng đo khép kín sai số cho phép không đượcvượt quá fh=  0.5 n với n là số trạm máy

Các chu kỳ tiếp theo được tiến hành khi công trình xây dựng đạt 25%,50%, 75%,và 100% tải trọng của bản thân nó Các chu kỳ này kiểm tra độ ổnđịnh của mốc chuẩn, lựa chọn những mốc ổn định để làm cơ sở cho việc tínhlún Khôi phục các mốc bị mất, hư hỏng do quá trình thi công

Kết quả đo lún của mỗi chu kỳ cần được so sánh với chu kỳ đầu tiên đểtìm ra độ trồi lún của mỗi mốc, tốc độ lún, độ lún tương đối, độ lún tổng cộng,

độ lún trung bình để có biện pháp xử lý theo dõi

1.4.2 Công tác quan trắc chuyển dịch trong giai đoạn sử dụng

1.4.2.1 Quan trắc độ lún của nhà cao tầng trong giai đoạn sử dụng

Việc quan trắc độ lún của công trình trong giai đoạn sử dụng là sự kếtục quá trình này trong giai đoạn thi công vì vậy về phương pháp đo, yêu cầu

độ chính xác và phương pháp xử lý số liệu không có gì khác biệt so với giaiđoạn thi công

Quá trình quan trắc lún được tiến hành trong nhiều năm và chỉ dừng lạikhi tốc độ lún đã ổn định và hoàn toàn tắt lún Như vậy quá trình đo lún saukhi hoàn thiện công trình cần được phân định rõ hai giai đoạn đó là giai đoạnlún giảm dần, giai đoạn ổn định và tắt lún Giai đoạn lún giảm dần từ 1 đến 2năm, chu kỳ đầu tiên của giai đoạn này là từ 3 đến 6 tháng sau khi công trìnhhoàn thiện, chu kỳ tiếp theo mỗi tháng một lần tùy theo tốc độ lún của côngtrình mà quyết định Giai đoạn ổn định và tắt lún được đo theo chu kỳ từ 1đến 2 năm cho đến khi giá trị lún hoàn toàn nằm trong giới hạn ổn định

1.4.2.2 Quan trắc độ nghiêng của nhà cao tầng trong giai đoạn sử dụng

Khi đo độ nghiêng của nhà cao tầng trong giai đoán sử dụng cần phảiđánh dấu các điểm đặt máy cố định và các điểm đo tại các vị trí được xem xétcẩn thận Các điểm đặt máy được cố định bằng mốc bê tông kiên cố trên mặtđất cách công trình một khoảng phù hợp để đo ngắm một cách thuận tiện đảmbảo độ chính xác Nếu điều kiện cho phép thì nên chọn khoảng cách từ máytới chân công trình xấp xỉ bằng chiều cao của nó

Tùy theo điều kiện cụ thể của khu vực, chiều cao của công trình và độchính xác cần thiết để lựa chọn các phương pháp đo độ nghiêng sau đây

Chương 2 CHUYỂN TRỤC CÔNG TRÌNH LÊN CAO TRONG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG

2.1 YÊU CẦU ĐỘ CHÍNH XÁC CHUYỂN TRỤC CÔNG TRÌNH LÊN CAO

Trong thi công xây dựng nhà cao tầng, công tác trắc địa được thực hiệnnhằm mục đích xác định vị trí mặt bằng và độ cao của các kết cấu, thiết bị vàcác bộ phận trên công trình đúng như thiết kế Khi bố trí cần nghiên cứu kỹcác chỉ tiêu kỹ thuật để chọn các loại máy đo và thiết bị sử dụng cũng nhưphương pháp đo cho phù hợp với yêu cầu Dưới đây là chỉ tiêu kỹ thuật trongcông tác chuyển trục công trình lên cao theo tiêu chuẩn xây dựng của Bộ XâyDựng(bảng 2-1) [1]

phương pháp sử dụng máy kinh vĩ, phương pháp sử dụng máy toàn đạc điện

tử, phương pháp chiếu đứng

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN TRỤC CÔNG TRÌNH LÊN CAO TRUYỀN THỐNG

2.2.1 Phương pháp dọi cơ học

2.2.1.1 Nội dung phương pháp

Giả sử có điểm A đã được thành lập ở mặt sàn tầng 1 như hình 2-1.Thông qua ô chiếu điểm trên trần ngăn, tiến hành thả quả dọi có đủ độ chínhxác treo trên giá và chỉnh cho đỉnh quả dọi trùng với điểm A Dùng một thanhthước cố định vào hố chiếu và tiếp xúc vào dây dọi sẽ đánh dấu được các vịtrí a và b trên mặt hố chiếu Xoay thước đi 90 0, lại cho thước tiếp xúc với dâydọi tương tự ta đánh dấu được điểm c và d Giao nhau của ab và cd chính làhình chiếu của điểm trục A lên trần ngăn

2.2.1.2 Độ chính xác

Độ chính xác của công tác chuyển trục công trình theo phương thẳngđứng nhờ dây dọi vào khoảng 1/1000 chiều cao chuyển trục

2.2.1.3 Ưu - nhược điểm

Phương pháp này hiện nay rất ít được áp dụng mặc dù dễ thực hiện

này gặp nhiều khó khăn Để nâng cao chính xác có thể sử dụng quả dọi nặng

và chọn thời điểm thao tác vào lúc lặng gió Thông thường người ta chỉ sửdụng phương pháp này để kiểm tra độ thẳng đứng của các kết xây dựng trongphạm vi từng tầng

2.2.2 Phương pháp sử dụng máy kinh vĩ

2.2.1.1 Nội dung phương pháp

Phương pháp này thường được gọi là phương pháp chiếu thẳng đứngbằng tia ngắm nghiêng của máy kinh vĩ Để truyền tọa độ bằng máy kinh vĩlên các tầng việc đầu tiên là phải gửi các điểm đầu trục ra ngoài Khoảng cách

từ điểm gửi đến chân công trình tốt nhất là chọn xấp xỉ bằng chiều cao của nó,

để góc đứng <45 0 Quá trình gửi điểm được tiến hành bằng máy kinh vĩ vàthước thép dựa vào các điểm lưới khống chế bên trong Các điểm gửi đượcđánh dấu cẩn thận đổ bê tông và gắn dấu mốc để bảo quản cho quá trình sửdụng sau này Thông thường các điểm trục thường được gửi lệch so với trụckhoảng cách từ 50cm đến 80cm để tiện cho quá trình thực hiện và thi công

Sau khi đã gửi các điểm đầu trục ra ngoài ta tiến hành truyền tọa độ.Máy kinh vĩ được đặt tại các điểm gửi và được định tâm, cân bằng cẩn thận.Sau đó dùng chỉ đứng giữa ngắm vào điểm dấu trục ở tường bao rồi cố địnhtrục quay máy, nâng ống kính lên đánh dấu trục vào chân tường tầng 1 Tiếptục nâng ống kính lên đánh dấu trục lên tường ở mặt sàn cần chuyển lưới ởphía trên bằng hai vị trí bàn độ Sau khi thực hiện việc chiếu điểm theo haiphương vuông góc với nhau ở mặt bằng tầng 1 đi qua điểm đã có là sẽ chuyểnđược điểm trục lên theo phương thẳng đứng như hình 2-2

Sau khi đã đánh dấu các điểm trục chính trên mặt sàn tầng cần bố trí taphải đo đạc kiểm tra trước khi sử dụng các điểm này để bố trí các điểm trụcchi tiết bên trong của mặt sàn Công việc này bao gồm công đoạn như sau :

- Kiểm tra các góc :đặt máy tại các điểm trục đã đánh dấu, định tâm vàcân bằng máy cẩn thận, sau đó đo kiểm tra các góc có đúng 90 0haykhông, Sai lệch cho phép không quá  20”

- Kiểm tra các cạnh có đúng với thiết kế hay không, quá trình nàyđược thực hiện bằng thước thép, theo hướng ngắm của máy kinh vĩ.Sai lệch cho phép không vượt quá 7mm

Trường hợp bị sai lệch quá phạm vi cho phép cần phải hoàn nguyênđiểm này về đúng vị trí thiết kế

- Sai số do máy kinh vĩ không nằm đúng trên hướng trục (m 1)

- Sai số do đánh dấu điểm trục (m đd )

- Sai số chiết quang do không khí (m r)

Như vậy sai số tổng hợp của việc chuyển trục công trình theo phươngthẳng đứng bằng tia ngắm nghiêng của máy kinh vĩ sẽ là :

2.2.2.3 Ưu nhược điểm

Phương pháp này được ứng dụng khá rộng rãi để thi công các công trìnhnhà cao tầng Tuy nhiên nếu địa bàn xây dựng chật hẹp và tòa nhà cần xâydựng có nhiều tầng thì khả năng ứng dụng của phương pháp này là rất hạnchế

2.2.3 Phương pháp sử dụng máy toàn đạc điện tử

2.2.3.1 Nội dung phương pháp

Để thực hiện phương pháp chuyển trục công trình lên cao bằng máytoàn đạc điện tử cần phải đảm bảo điều kiện thông hướng giữa các điểmkhống chế trên mặt đất và các điểm trên mặt sàn công trình

Việc chuyển trục công trình lên cao bằng máy toàn đạc điện tử được tiếnhành theo phương pháp giao hội nghịch từ 3 điểm khống chế tọa độ trên mặtđất (Free Station) Máy toàn đạc điện tử lần lượt đặt tại G1, G2 là hai điểmnằm gần vị trí của trục công trình lên sàn thi công và được định tâm,cân bằng

cẩn thận Gương có bộ phận định tâm, cân bằng chính xác được đặt tại cácđiểm khống chế A,B,C trên mặt đất (hình 2-3).

Trước khi giao hội ta phải thiết lập trạm máy Công việc này bao gồm nhậptên trạm máy (Stn) và nhập chiều cao máy (hi)

Sau khi thiết lập trạm ta tiến hành giao hội Việc giao hội được thực hiện

chế thứ nhất (Pt ID) Nếu điểm đó không tìm thấy trong bộ nhớ, hệ thống sẽ

tự mở màn hình đối thoại nhập tọa độ bằng tay Sau đó ta nhập chiều caogương đặt tại điểm này (hr) rồi bắt đầu đo khoảng cách (SD), góc bằng (Hz) ,góc đứng (V) tại điểm này (Hình 2-5) Các điểm tiếp theo làm tương tự nhưtrên

Khi quá trình giao hội kết thúc màn hình máy toàn đạc điện tử sẽ hiển thịkết quả cuối cùng của tọa độ và độ cao trạm máy ( Hình 2-6)

Sau khi có được tọa độ của điểm G1, G2 Ta tiến hành tính toán đểhoàn nguyên điểm các điểm này về vị trí điểm thuộc trục công trình

2.2.3.2 Độ chính xác của phương pháp

Sai số của phương pháp này :

2 2 2

đd hng

m

m là sai số của điểm trục sau khi được chiếu lên sàn thi công.

m ghlà sai số xác định vị trí điểm gần đúng bằng phương pháp giao hội

m hng là sai số hoàn nguyên điểm gần đúng về vị trí trục công trình

m đd là sai số đánh dấu vị trí điểm hoàn nguyên

Độ chính xác của phương pháp chuyển trục công trình lên cao bằngmáy toàn đạc điện tử phụ thuộc chủ yếu vào khả năng của máy toàn đạc điện

tử tức là độ chính xác của máy Tuy nhiên độ chính xác xác định tọa độ củamáy lại giảm khi độ nghiêng của tia ngắm tăng, vì khi đó độ chính xác củahướng đo giảm đi Thông thường sai số điểm G1,G2 có thể đạt được giá trị 

5mm.

2.2.3.3 Ưu nhược điểm

Phương pháp chuyển trục công trình bằng máy toàn đạc điện tử có ưuđiểm là thực hiện khá đơn giản, thường được áp dụng đối với các công trìnhnhà cao tầng xây dựng trên mặt bằng rộng rãi, chiều cao công trình không quá

10 tầng Tuy nhiên phương pháp này cần có không gian tương đối rộng, do đónhiều khi không phù hợp với các nhà xây chen tại các thành phố Mặt khác độchính xác của phương pháp này phụ thuộc vào độ nghiêng của tia ngắm nênkhi tòa nhà có số tầng lớn thì rất khó thực hiện phương pháp này với độ chínhxác thỏa mãn yêu cầu trong quy phạm

Máy chiếu thông dụng PZL có độ chính xác đặt đường thẳng đứngquang học khi chiều cao đến 100m theo lý lịch máy là  1.2mm (hình 2-7).

2.2.4.1 Nội dung phương pháp

Việc chuyển trục công trình lên cao theo phương pháp chiếu đứng chính

là chiếu hai điểm thuộc trục công trình lên cao bằng máy chiếu đứng

Trước khi tiến hành chiếu điểm ra phải đặt lỗ chiếu trên sàn tầng thi công.Công việc này được tiến hành ngay sau khi đơn vị thi công ghép ván khuôntrước khi đổ bê tông sàn Quá trình thực hiện tuần tự theo các bước sau:

- Đầu tiên phải đánh dấu tương đối chính xác các vị trí lỗ hổng trên mặtsàn tầng thi công, để theo đó người ta sẽ cắt ván khuôn sàn và lắp đặt vào đó các hộp khuôn bằng gỗ có kích thước (20  20) cm Mục đích chừa các lỗ hổng là để sử dụng cho việc chiếu các điểm sau khi đổ bê tông sàn

- Đặt máy chiếu đứng tại 2 điểm cần chiếu trên mặt bằng cơ sở chiếu kiểm tra vị trí đặt lỗ chiếu Đồng thời đánh dấu vị trí 2 điểm chiếu được lên trên lưới chiếu Điểm này sẽ được dùng để định tâm máy kinh vĩ phục vụ cho việc bố trí sơ bộ các trục, đo khoảng cách thiết kế để định dạng mép trong củaván khuôn, đường biên của mặt sàn tầng thi công và đường biên của các vị trí khác

Sau khi quá trình đặt lỗ chiếu và đổ bê tông mặt sàn hoàn thiện ta tiến hành chiếu điểm Định tâm dụng cụ chiếu đứng trên điểm gốc, cân bằng dụng

cụ để đưa đường ngắm về vị trí thẳng đứng Trên mặt bằng cần chuyển tọa độ lên, người ta đặt vào các lỗ hổng chừa ra trên mặt sàn một tấm lưới chiếu (tấmpaletka) Tấm lưới này được làm bằng mêca có kích thước (150*150*30)mm, trên đó có kẻ 1 lưới ô vuông khắc vạch đến mm Dựa theo mạng lưới ô vuông này có thể xác định vị trí chính xác của đường thẳng đứng được chiếu lên Để kiểm tra và nâng cao độ chính xác việc đọc số trên lưới ô vuông cần phải chiếu điểm ở 4 vị trí của thị kính(0 0 , 90 0 , 180 0 , 270 0) và đánh dấu vị trí trung bình của các điểm trên

Sau khi chiếu các trục của lưới cơ sở trên mặt bằng móng lên các tầng xây dựng, tiến hành đo kiểm tra các yếu tố của lưới tạo bởi các điểm

chiếu( lưới trục công trình) rồi tiến hành tính toán và bình sai, nếu sai lệch vượt giá trị cho phép thì tiến hành chiếu điểm lại

Các nguồn sai số ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp chuyểntrục công trình lên tầng bằng máy chiếu đứng:

- Sai số định tâm dụng cụ tại điểm gốc(m đt)

- Sai số cân bằng dụng cụ (m cb)

- Sai số tiêu ngắm (mv)

- Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh (m ngc)

- Sai số đánh dấu điểm (mđd)

Như vậy ảnh hưởng tổng hợp của tất cả các nguồn sai số đến độ chínhxác chuyển trục công trình là:

m2 m2đt m cb2 m v2m ngc2 m đd2

Thực nghiệm kiểm tra cho thấy với H< 100 thì:

m đt m cb m v m ngc m đd  0 5

m 0 5 5  1 1mm

Với h là chiều cao công trình

2.2.4.3 Ưu – nhược điểm

Phương pháp chuyển trục bằng máy chiếu đứng quang học hiện nay có

ưu điểm cơ bản là thao tác đơn giản, nhanh gọn, độ chính xác cao, phù hợpvới thực tiễn xây dựng Tuy nhiên khi số tầng lớn thì phương pháp này trởnên hạn chế Trong thực tế, do tia ngắm phải đi qua các lỗ chiếu, do độ phóngđại của ống kính là có hạn, nên thao tác chiếu chỉ thuận lợi và đạt độ chínhxác cao khi công trình khoảng 15-20 tầng, ngoài khoảng này việc chiếu điểm

sẽ gặp nhiều khó khăn Đây là một trong những nhược điểm của phương pháp Để khắc phục, người ta áp dụng phương pháp phương pháp chiếu phân đoạn,nghĩa là chia toàn bộ tòa nhà ra làm từng đoạn 15-20 tầng Tầng cuối cùngcủa đoạn này sẽ là tầng khởi đầu của đoạn tiếp theo Nhược điểm của phươngpháp phân đoạn là sự tích lũy sai số chiếu qua từng đoạn và ảnh hưởng củangoại cảnh ngày càng tăng theo thời gian làm vị trí trục ở tầng cao có sai sốcàng lớn