BÀI GIẢNG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG PHẦN 1 LỰA CHỌN MÁY MÓC THI CÔNG

Hay nói cách khác, một công trình xây dựng được xem là nhiều tầng tại một vùng vào một thời điểm nào đó, nếu chiều cao của nó quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khá

HUTECH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

KHOA XÂY DỰNG

Bài giảng:

THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG

GV LƯƠNG TOÀN HIỆP

ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN:

Số tín chỉ: 2 (30 tiết học)

những giải pháp kỹ thuật thi công hợp lý.

Nắm được trình tự thi công các công trình nhà

cao tầng thường gặp từ lúc khởi công đến khi

về kỹ thuật thi công nhà cao tầng.

Quản lý thi công đạt hiệu quả, tránh được

những sai lầm đáng tiếc có thể xảy ra.

HUTECH

NỘI DUNG MÔN HỌC

PHẦN 1:

LỰA CHỌN MÁY MÓC VÀ THI CÔNG MÓNG, TẦNG HẦM.

 Chương 1: Giới thiệu chung

 Chương 2: Lựa chọn máy móc công cụ thi công

 Chương 3: Thi công móng, tầng hầm nhà cao tầng

PHẦN 2: THI CÔNG KẾT CẤU CHÍNH

Chương 4: Phương pháp thi công bê tông cốt thép

đổ tại chỗ

Chương 5: Thi công kết cấu khung

Chương 6: Thi công kết cấu cốp pha lớn

Chương 7: Thi công kết cấu bằng cốp pha trượt

Chương 8: Thi công kết cấu lõi

Chương 9: Thi công kết cấu thép

Chương 10: Thi công chống thấm tầng hầm

7

HUTECH

Tài liệu tham khảo

bản Xây Dựng, xuất bản năm 2010

đại học Kiến Trúc Hà Nội, 2007

8

HUTECH

4 Những giáo trình đọc thêm:

• Hỏi- đáp thiết kế và thi công kết cấu nhà cao tầng,

Triệu Tây An, nhà xuất bản Xây Dựng, 1996

• Các Tiêu chuẩn Xây Dựng (TCVN) về nhà cao tầng:

TCXD 202: 1997 Nhà caotầng - Thi công phần thân,…

3 Bài giảng và bài tập do giáo viên biên soạn

GV LƯƠNG TOÀN HiỆP

Chương 1: Giới thiệu chung

1 Khái niệm về nhà nhiều tầng

2 Một số công trình nhiều tầng tiêu biểu

11

HUTECH

1 Khái niệm về nhà nhiều tầng

Nhà nhiều tầng, được phân loại theo nhiều tiêu chí

khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện kinh tế xã hội của

từng nước.

 Theo Uy ban Quốc tề về nhà nhiều tầng: Nhà nhiều

tầng là nhà mà chiều cao của nó ảnh hưởng đến ý đồ và

cách thức thiết kế Hay nói cách khác, một công trình xây

dựng được xem là nhiều tầng tại một vùng vào một thời

điểm nào đó, nếu chiều cao của nó quyết định các điều

kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với nhà thông

thường;

12

HUTECH

 TCXDVN 194: 2006 "Nhà cao tầng - Công tác khảo

sát địa kỹ thuật” Nhà cao tầng là nhà ở và các công

trình côngcộng có số tầng lớn hơn 9

Uỷ ban Nhà cao tầng Quốc tế phân nhà cao tầng ra

4 loại như sau:

- Nhà caotầng loại 1: từ 9 đến 16 tầng (cao nhất 50m)

- Nhà caotầng loại 2: từ 17 đến 25 tầng (cao nhất 75m)

- Nhà caotầng loại 3: từ 26 đến 40 tầng (cao nhất 100m)

- Nhà cao tầng loại 4: từ 40 tầng trở lên (gọi là nhà siêu

caotầng)

HUTECH

Độ cao khởi đầu nhà cao tầng của một số nước

Trung Quốc Nhà ở 10 tầng trở lên, kiến trúc khác ≥ 28m

Liên Xô (cũ) Nhà ở 10 tầng trở lên, kiến trúc khác 7 tầng

15

HUTECH

2.2 Việt Nam

• Toà nhà Keangnam cao 336 m với 70 tầng

• Toà nhà Bitexco cao 262m, gồm 68 tầng

HUTECH

2.1 Máy cần cẩu tháp

Lựa chọn cẩu tháp trong thi công nhà cao tầng tại Việt

Nam khó khăn cần phải giải quyết là:

Cao trình và khối lƣợng vận chuyển thẳng đứng lớn.

Tiến độ thi công gấp

Mặt trận công tác phức tạp

Vì vậy để thi công nhà cao tầng đƣợc thuận lợi và đạt

hiệu quả kinh tế cao, phải giải quyết tốt những khó

khăn trên.

Cần cẩu tháp khi thi công xây dựng nhà cao tầng ở

Việt Nam, cần quan tâm những vấn đề sau:

a Chọn các thông số kỹ thuật cơ bản của cần cẩu tháp

 Bán kính (R): khi lựa chọn chú ý tới chiều dài tính toán

vàdiện tíchcủa mặt trận công tác cẩu tháp

Nhà có hình dáng đơn giản chỉ cần bố trí một cần cẩu

tháp tự nâng, nhưng nếu nhà có hình dáng lớn, phức

tạp mà tiến độ lại gấp thì cần bố trí hai chiếc hoặc

nhiều hơn.

• Với nhà bê tông đổ tại chỗ, dựa vào trọng lượng tối đa

của thùng bê tông và yêu cầu khi tầm với tối đa để xác

định sức cần cẩu cần, thường lấy bằng 1,5 – 2,5 tấn;

• Với nhà tấm lớn lắp ghép toàn bộ,sức cẩu khi biên độ

tối đa lấy trọng lượng tấm tường ngoài tối đa, với nhà

kết cấu thép lấy trọng lượng của kết cấu nặng nhất làm

căn cứ tính toán

HUTECH

Model

Sức nâng lớn nhất (Tấn)

Tại vị trí cần (m)

Tầm với lớn nhất (m)

Sức nâng đầu cần (tấn)

Chiều cao lớn nhất (m)

Thông số cần cẩu tháp Top Sky

Thông số kỹ thuật Cẩu tháp Zoomlion

Chiều cao tháp tiêu chuẩn (m)

Chiều cao tháp lớn nhất (m)

Kích thước đốt cần(D*R*C)

Chiều dài cần(m)

23

HUTECH

CẦN TRỤC THÁP POTAIN MCi85A

24

HUTECH

 Mô men cẩu (MT):

Với nhà cao tầng bê tông cốt thép, mô men cẩu khi

tầm với tối đaphải phù hợp yêu cầu thi công

HUTECH

Với nhà cao tầng thép, mô men cẩu khi trọng lượng

cẩu tối đaphải phù hợp yêu cầu thi công

Tòa nhà nhà thép cao tầng của hãng Adobe đặt tại San Jose,

California được thiết kế theo tiêu chuẩn UBC97 trong vùng

động đất cao nhất (Seismic Zone 4).

 Chiều cao cẩu (H): chiều cao cẩu là một tham số chính

quan trọng, khi các tham số khác lý tưởng, tính năng kỹ

thuật ưu việt nhưng chiều cao cẩu không hợp lý, vẫn

khôngđạt yêu cầu

Chọn chiều cao cẩu cho cần cẩu để thi công cũng như

thamsố tầm với phảithông qua vẽ sơ đồvà tính toánđể

xácđịnh

Tốc độ thay đổi tầm với và kích thước bao.

Thôngsố kỹ thuậtảnh hưởng nhiều đến việc chọn vàbố

trítổng mặt bằng thi công,đến năng suất ca máy, còn rất

quantrọng đối với công tác an toàn lao động

Vì thế khi lựa chọn cẩu tháp, cần tìm hiểu toàn diện và

so sánh thamsố tốc độ công tác của cần cẩu

HUTECH

b Năng suất ca máy cần cẩu tháp

P = 8 * Q * n * Kq * Kt (T/ca)

Q-Sức nâng của cần cẩu tháp;

n-Số lần cẩu trong một giờ

Kq - Hệ số lợi dụng trọng lượng định mức của cần cẩu

tháp, Kq < 1

Kt - Hệ số lợi dụng thời gian công tác: xét về thời gian

gián đoạn kỹ thuật khi lập biện pháp tổ chức thi công, do

công nghệ thi công và do yêu cầu của mặt trận công tác

hoặc do yếu tố môi trường, Kt < 1

c Sử dụng hợp lý cần cẩu tháp

 Cần cẩu tháp tự nâng đứng cố định

Ƣu điểm: phù hợp với mọi hình dáng kiến trúc và nhu

cầu thay đổi chiều cao tầng; Không ảnh hưởng đến việc

điều độ thi công; Lắp ráp, tháo dỡ thuận lợi; không trở

ngại tầm nhìn và thao tác của người điều khiển máy và

năng suất cao

Bất lợi gồm: Ảnh hưởng trang trí mặt ngoài của công

trình;Cần nhiều đốt thân tháp tiêu chuẩn và một số trang

thiết bị neo nhất định, làm tăng giá thành và chi phí cho

HUTECH

Nhƣợc điểm:

 Để lại lỗ hổng sau khi tháo cẩu phải gia cường và lấp

lại, ảnh hưởng đến việc bố trí thi công trong nhà;

 Tháolắp phức tạp, chi phí tháo dỡ lớn;

Tầm nhìn của người lái máy bị vướng, ảnh hưởng hiệu

suất của cẩu

Ƣu điểm:

 Chiếm ít không gian thi công, rất phù hợp với hiện

trường chật hẹp;

 Cóthể dùng các tầm với nhỏ để thi công bình thường;

 Chi phí chomột ca máy rẻ (tiết kiệm khoảng 25 - 40%);

- Đối với nhà cao tầng từ

35

HUTECH

d Vị trí đặt cần cẩu tháp

Vị trí đặt cần cẩu tháp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu:

• Tầm với và sức cẩu để thi công nền móng;

• Thi công bộ phận trên mặt đất và phải kể đến tầm với và

sức cẩu dự trữ;

• Có đường đi vòng, tiện cho ô tô, cần cẩu bổ trợ khác đi

vàohiện trường;

• Vị trí đặt cẩu tháp phải gần cầu dao điện;

• Phải trừ lại không gian đủ rộng cho việc tháo dỡ cẩu và

vận chuyển phụ kiện ra khỏi công trường;

36

HUTECH

• Nếu đồng thời lắp 2 cần cẩu tháp, phải chú ý phân chia

điện công tác, đồng thời phải có biện pháp đề phòng cản trở

lẫn nhau cũng như tai nạn lao động

Ngoài ra khi chọn vị trí đặt cần cẩu còn phải cân

nhắc giữa phương án chạy trên ray hay cố định.

HUTECH

e Kết cấu nền mòng cho cần cẩu tháp

Kết cấu nền móng cho cẩu tháp chạy trên ray

• Nền móng đường ray qua chỗ đất yếu phải được gia cố

thíchhợp;

• Nền móng ở chỗ tháp dừng cố định cần lèn, đầm một

cách đặc biệt, đồng thời gia cố bằng các lớp bê tông với

bề dày phù hợp để tránh lún không đều;

• Khi dựng tháp, phải đảm bảo cự ly, không gian an toàn

giữa móng đường ray và mép hố móng của công trình;

• Phải có biện pháp thoát nước, đảm bảo nước rút hết

ngay sau khimưa

Kết cấu nền móng cho cẩu tháp đứng cố định

HUTECH

43

HUTECH

g Neo giữ cần cẩu tháp tự nâng đứng cố định

 Cần cẩu tháp tự nâng đứng cố định, phải neo chặt vào

công trình khiđộ cao thân thápvượt quá 30 - 40 m

 Sau khi lắp đặt kết cấu neo thứ nhất xong, khi thân

tháp tăng cao mỗi đợt từ 14 - 20m cần neo 1 lần vào

công trình

Mỗi cần cẩu neo cần phải có 3 - 4 điểm neotrở lên

 Khi lắp đặt thiết bị neo phải tuyệt đối giữ vị trí nằm

ngang vàgóc nghiêngtối đa của các thanh neo ≤ 10o

44

HUTECH

HUTECH

Việc tháo dỡ cần cẩu tháp tiến hành ngƣợc

lại so với quá trình nối cao.

• Hệ số ổn định bản thân của cần trục theo quy định hiện

hànhcủa Việt Nam là:k2 ≥ 1,15

• Đối với cần trục di động quay toàn vòng,phải kiểm tra tính

ổn định của cần trục khi mở máyhoặc phanh cơ cấu quay,

để tránh cho cần trục không bị lật dưới tác dụng của các

lực quán tính

i Những sự cố về cần cẩu tháp

Đang đứng trên tầng cao nhất của tòa chung cư Xa La (Hà

Đông, Hà Nội) để chỉ đạo công việc, anh cán bộ kỹ thuật bị

sợi cáp của chiếc cẩu gạt rơi xuống đất, tử vong tại chỗ

51

HUTECH

Sập cần cẩu xây dựng, ba công nhân tử nạn

• Chiều 2/710 tại công trình xây dựng tòa nhà số 310 Minh

Khai (phường Minh Khai, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội) đã

xảy ra vụ tai nạn lao động làm ba công nhân thiệt

mạng.công trình xây dựng cao 25 tầng do Công ty

Vinaconex 3 thi công vàđang trong quá trình hoàn thiện

• Khi tháo dỡ đến tầng 9 cần cẩu xây dựng thì đột nhiên

thanh cẩu ngang đổ gục xuống khiến một công nhân bị vùi

dưới đống sắt, xác người còn lại nằm vắt vẻo trên trụ cẩu

52

HUTECH

HUTECH

Một thi thể công nhân bị kẹp giữa thân cẩu, được đưa xuống bằng xe thang của lực lượng phòng cháy chữa cháy.

 Dàn cần cẩu đang thi công tòa tháp Centec Tower,

đường Nguyễn Thị Minh Khai, quận 3, TP HCM đổ sập

chắn ngang đường chiều 27/12-07 Giao thông tắc

nghẽn, 5 người phải vào viện , hơn 100 mét đường điện

và cáp viễn thông đứt, hỏng.

55

HUTECH

Cần cẩu đổ chắn ngang đường, đè hai

xe gắn máy và hệ thống đường dây

diện, gây cháy lớn ở tụ điện góc

đường Hai Bà Trưng - Nguyễn Thị

HUTECH

2.2 Máy vận chuyển thẳng đứng

Vận thăng là gì?

Là thiết bị nâng có bàn nâng

hoặc gàu, hoặc sàn thao

trong công tác hoàn thiện

hoặc sữa chữa công trình.

 Theo cách nâng bàn: chia làm 2 loại:

+ Vận thăng loại cáp kéo

+ Vận thăng loại tự leo

Theo công dụng: chia làm 2 loại

+ Vận thăng chở hàng

+ Vận thăng chở hàng và người

HUTECH

2.2.2 Cấu tạo chung

(1).Tời điện: Là bộ phận phát động, tạo ra mômen để kéo

cáp

(2),(7).Ròng rọc: Đỡ dây cáp và dẫn hướng các dây cáp.

(3).Bàn nâng: Đỡ hàng hoặc người, thông qua hệ thống

dây cáp đưa hàng hoặc người đến độ cao cho cần thiết,

nó có cơ cấu nâng nhờ các cơn lăn dưới trong rãnh trượt

trên thân cột và được nâng hạ nhờ tời kéo, có thể là gàu,

sàn có thể có hoặc không có vách che tùy vào loại vận

thăng

(4).Cáp nâng:Truyền lực kéo từ thiết bị phát động sang bộ

phận nâng thông qua các ròng rọc

(5).Giá máy: Là bộ phận truyền tải trọng của vật nâng

xuống đất thông qua hệ thống chân đế gắn chặt với nền

Khicần nâng cao độ cao vận chuyển có thể tăng chiều cao

của giá máy thông cao các đoạn nối ở giữa

(6).Thanh giằng: Khi chiều cao h>10m cột được kẹp với

công trìnhbằng các thanh giằng ở nhiều điểm khác nhau để

tăng tính ổn định

(8).Vách đứng: Có vai trò như một điểm tựa, chịu tải trọng

kéo cho bộ phận nâng Bộ phận

nâng sẽ nâng hàng hoặc người

đến độ cao yêu cầu

Trong đó giá máy(5) và vách

đứng(8) có vai trò quan trọng

giúp cho vận thăng chịu được tải

trọng ngang, qua đó giữ ổn định

cho máy

64

HUTECH

2.2.4 Các loại vận thăng thông dụng hiện nay

a) Vận thăng giá (vận thăng chở hàng).

Vận thăng được điều khiển bằng hộp

nút bấm Tời điện quay kéo dây cáp,

thông qua các ròng rọc dây cáp kéo bàn

nâng mang hàng lên.

Ở đỉnh và đáy của giá có trang bị các

công tắc hành trình để ngắt động cơ

đến các vị trí cần thiết Ngoài phanh

của tời điện đảo chiều(3), trên giá trượt

còn bộ hãm bảo hiểm để dừng và giữ

bàn nâng trên giá khi đứt cáp. Tải trọng nâng: 0,3÷1T

Tốc độ nâng: 38m/phút

HUTECH

Ưu điểm:

+ Máy gọn nên không chiếm dụng không gian khi làm việc

như các máy có cùng công dụng

+Độ linh động của máy cao, domáy có thể xếp lại dễ dàng

nên cókhả năng di chuyển máy từ nơi này sang nơi khác

+Vận chuyển với độ an toàn caodo máy có hệ thống ngắt

động cơ và bộ hãmbảo hiểm

+Dễ dàng sử dụng nhờ hệ thốngđiều khiển bằng nút bấm

Nhược điểm:

+ Khối lượng vận chuyển không lớn lắm (0,3÷1T), do vậy

chỉ vận chuyển được những lượng hàng nhỏ

+ Do sàn công tác có diện tích tương đối nhỏ nên chỉ nâng

được hàng hóa không còng kềnh

+ Do không có tấm che nên hàng hóa dễ bị rơi trong quá

trìnhvận chuyển

Tuyệt đối không sử dụng vận thăng

chở hàng để chở người

67

HUTECH

2.3 Thiết bị thi công bơm bê tông

Công tác bê tông và bê tôngcốt thép bao gồm các quá trình

thànhphần sau đây:

+Chuẩn bị vật liệu cho bê tông ( bao gồm: xi măng, cát, đá

haysỏi, và nước)

+ Xác định thành phần cấp phối cho từng mác bê tông

(mác bê tông do thiết kế qui định) từ đó qui đổi ra thành

phần cấp phối cho mẻ trộn

+ Trộn bê tông: Có thể trộn bằng thủ công hay trộn bằng

máy phụ thuộc vào khối lượng và yêu cầu kỹ thuật đối với

vữa bê tông

68

HUTECH

+Vận chuyển bê tông từ nơi trộn đến nơi đổ: Bao gồm vận

chuyển theo phương

ngang và theophương đứng

+Đổ bê tông vào khuôn, san rải và đầm bê tông

+Bảo dưỡng bê tông

HUTECH

 Các phương tiện vận chuyển bê tông trong công tác

thi công nhà cao tầng.

a Dùng cần trục tháp

Áp dụng: Cần trục tháp được dùng để vận chuyển

vữa bê tông trong những trường hợp sau:

+ Khi thi công những công trình lớn, khối lượng vận

chuyển nhiều

+ Công trình có chiều cao lớn, (số tầng > 6 tầng) Kích

thước chiều dài công trình thường lớn hơn nhiều so với

chiều rộng (L>>B)

Vữa bê tông được chứa trong các thùng chuyên dùng có

dung tích V = (0,5÷1) m3 hay trong các xe cải tiến và

được nâng lên để đổ vào kết cấu Đối với các kết cấu có

kích thước bề rộng nhỏ như tường hay cột thì đáy thùng

được trang bị thêm ống cao su

HUTECH

+Bố trí sao cho việc vận chuyển từ cổng công trình đến vị

trílắp ráp là ngắn nhất, và khi tháo phải thuận tiện

+ Vị trí cần trục không ảnh hưởng đến các công trình

ngầm (như điện nước, thông tin ) của thành phố

76

HUTECH

HUTECH

b Tổ chức vận chuyển bằng máy bơm

Áp dụng: Tổ chức vận chuyển bằng máy bơm được sử

dụng khi thi công bê tông thương phẩm trong những

trường hợp sau:

+Những công trình yêu cầu chất lượng vữa bê tông cao

+ Chủ đầu tư ấn định nguồn mua vật tư bắt buộc phải đổ

bê tôngthương phẩm

+ Do mặt bằng thi công chật hẹp, không có chỗ để tập kết

vật tư, đặt máy trộn bê tông

+ Công trình thi công gần các công trình như bệnh

viện nên yêu cầu phải đổ bê tông nhanh, không gây ô

nhiễm môi trường nhất là tiếng ồn, bụi

+ Dotổ chức thi công tập trung

+ Những công trình yêu cầu tiến độ nhanh hay thi công

mưa (nhất là thi công móng)

79

HUTECH

Đặc điểm:

+ Vữa bê tơng được chở từ nơi trộn đến cơng trường và

tiếp vào máy bơm lên cao và đổ trực tiếp vào kết cấu

+ Ơng bơm gồm hai phần: ống cứng (được chế tạo bằng

thép cĩđường kính ống từ φ 130mm ÷ φ 200mm được nối

lại với nhau từ nhiều đoạn ống cĩ chiều dài mỗi ống l = 1,5

÷ 4m) và ống mềm bằng cao su dùng để rãi bê tơng

80

HUTECH

Máy bơm bê tông

Xe vận

chuyển

bê tông

HUTECH

HUTECH

HUTECH

Tháp bơm bê tông

HUTECH

HUTECH

+ Thành phần và độ sụt của hỗn hợp bê tông cần được

thử nghiệm và bơm thử nhằm đảm bảo chất lượng bê tông

và điều kiện thi công, đồng thời phù hợp với tính năng kỹ

thuật của thiết bị bơm

+ Độ sụt hình nón của vữa bê tông khi vận chuyển bằng

bơm thường là: S = 16 ± 2 (cm)

+ Kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu lớn không được

lớn hơn 0,4 đường kính trong của vòi bơm đối với sỏi và

0,33đối với đá dăm