Biện pháp thi công móng và bể ngầm toàn khối công trình đài truyền hình việt nam (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI --- TRẦN TUẤN MINH BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG VÀ BỂ NGẦM TOÀN KHỐI CÔNG TRÌNH ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

TRẦN TUẤN MINH

BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG VÀ BỂ NGẦM TOÀN KHỐI

CÔNG TRÌNH ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KĨ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN

Hà Nội - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

TRẦN TUẤN MINH KHÓA 2012-2014

BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG VÀ BỂ NGẦM TOÀN KHỐI

CÔNG TRÌNH ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN

Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS TRẦN HỮU HÀ

TS NGUYỄN VĂN ĐỨC

Hà Nội – 2014

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được

sự dạy dỗ hướng dẫn cũng như sự giúp đỡ, động viên của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp và gia đình, bạn bè Đến nay luận văn đã được hoàn thành, với sự kính trọng

và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới:

TS Trần Hữu Hà

TS Nguyễn Văn Đức

Các thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng Đào tạo, khoa Sau đại học, các phòng ban và các thầy cô giáo trong trường Đại học Kiến trúc Hà Nội đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tại trường

Cuối cùng, tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè, những người đã dành cho tôi tình cảm và nguồn động viên khích lệ để tôi hoàn thành luận văn

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Tác giả luận văn

Trần Tuấn Minh

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Tác giả luận văn

Trần Tuấn Minh

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 3

5 Nội dung của luận văn 3

CHƯƠNG I 4

1.1 Các vấn đề cơ bản trong thi công kết cấu móng……….… 4

1.1.1 Khái niệm về địa chất công trình, địa chất thủy văn 4

1.1.2 Khái niệm về kết cấu móng (11) 5

1.1.3 Khái niệm về bê tông khối lớn (17) 7

1.1.4 Quy trình bảo dưỡng bê tông khối lớn(17) 8

1.1.5 Khái niệm bê tông chống thấm, vật liệu chống thấm, xử lý chống thấm mạch ngừng thi công (15) 11

1.2 Các sự cố xảy ra khi thi công phần ngầm của công trình 13

1.2.1 Khái niệm về sự cố thi công phần ngầm 13

1.2.2 Phân loại sự cố của phần ngầm 13

1.2.3 Đánh giá điều kiện thi công và đưa ra các giải pháp khắc phục sự cố thi công phần ngầm 30

1.3 Những vấn đề cần lưu ý từ nghiên cứu trên……… 35

1.3.1 Bài học rút ra từ các sự cố trong thi công phần ngầm và biện pháp khắc

phục sự cố 35

1.3.2 Những kết luận rút ra cho công tình Đài truyền hình Việt Nam 35

CHƯƠNG II 37

2.1 Tổng quan về công nghệ thi công phần ngầm trong các công trình 37

2.1.1 Giới thiệu chung về công nghệ thi công tầng hầm 37

2.2 Thi công móng bằng phương pháp đào mở (3;4;5) 37

2.2.1 Phương pháp đào đất trước sau đó thi công từ dưới lên 37

2.2.2 Thi công tường chắn đất (3;7;11;12) 39

2.2.3 Phương pháp gia cố nền trước khi thi công hố đào 44

2.2.4 Các vấn đề kỹ thuật cần được giải quyết khi thi công tầng hầm 45

2.3 Thi công móng phương pháp top down 48

2.3.1 Sơ lược về công nghệ thi công Top – down 48

2.3.2 Những yếu tố kỹ thuật cần thiết khi áp dụng công nghệ thi công Top – down……… 50

2.3.3 Quá trình thi công cụ thể qua các bước 53

2.4 Đánh giá thuận lợi, khó khăn của các giải pháp trên 58

2.4.1 Phương pháp Top - down (5;15;19) 58

2.4.2 Phương pháp đào mở 59

2.4.3 So sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật các phương pháp thi công phần ngầm 61

2.5 Tổng kết qua các nghiên cứu trên 64

2.5.1 Đánh giá thuận lợi khó khăn khi áp dụng vào chủ thể là công trình Đài truyền hình Việt Nam 64

2.5.2 Hướng giải quyết khó khăn và đưa ra giải pháp thi công cho công trình Đài

truyền hình Việt Nam 65

CHƯƠNG III 67

3.1 Giới thiệu chung về công trình 67

3.1.1 Vị trí công trình 67

3.1.2 Tính chất đặc biệt của công trình 67

3.1.3 Sự khác biệt giữa móng của công trình với các công trình khác 68

3.1.4 Thiết kế giằng thay cho tường bể chức năng 69

3.1.5 Thiết kế chống thấm bê tông 73

3.2 Đề xuất biện pháp thi công cho công trình Đài truyền hình VN 73

3.2.1 Các phân đoạn thi công 73

3.2.2 Cấu tạo và vị trí mạch ngừng thi công 86

3.2.3 Ưu điểm, nhược điểm của việc phân đoạn thi công 87

3.2.4 Cấu tạo hệ ván khuôn treo (tấm khuôn, hệ chống, phụ kiện) 87

3.3 Đề xuất công nghệ xử lý thi công 89

3.3.1 Quy trình xử lý mạch ngừng 89

3.3.2 Quy trình chống thấm thành và đáy bể 90

3.4 Các ví dụ, trường hợp tính toán đối với công trình Đài truyền hình Việt Nam……….…… 95

3.4.1 Sự cố mạch nước xuất hiện trong hố móng 95

3.4.2 Tường cừ không thể ép liên tục 96

3.5 Kết luận 97

3.5.1 Các yêu cầu cần đảm bảo trong các giai đoạn thi công 98

3.5.2 Các biện pháp tránh xảy ra sự cố khi thi công 98

DANH MỤC HÌNH VẼ MINH HỌA

CHƯƠNG I Hình 1.1 Ba khối nhà Highland Tower, trong đó khối 1 đã sụp đổ

Hình 1.2: Mặt bằng công trình khách sạn Khải Tuyền Môn

Hình 1.3: Mặt bằng tường vây chắn giữ hố đào

Hình 1.4: Mặt cắt công trình hố móng

Hình 1.5: Sơ đồ dòng nước từ ngoài hố móng phun trào vào hố móng Hình 1.6: Giải pháp bịt đáy hố đào

Hình 1.7: Sụt giàn giáo khi thi công tầng hầm

Hình 1.8: Hố móng công trình Cao ốc Pacific

Hình 1.9: Hình ảnh tòa nhà viện phát triển bền vững vùng Nam Bộ bị sập Hình 1.10: Tường và trần công trình lân cận bị nứt

Hình 1.11: Hố móng công trình Sài Gòn Residences

Hình 1.12: Chung cư số 5 Nguyễn Siêu bị nghiêng

Hình 1.13: Lề đường Nguyễn Siêu bị sụp một hố sâu

Hình 1.14: Vết nứt nhà dân do thi công toà nhà Sông Đà - Hà Đông

Hình 1.15: Hiện trường sập thanh chống góc công trình 301 Đội Cấn Hình 1.16: Sập mái nhà tạm công ty may

Hình 1.17: Đường nội bộ bị khoét sâu hư hỏng nặng

Hình 1.18: Hiện trường vụ sập nhà trên đường Hàm Nghi

Hình 1.19: Xử lý sự cố nước chảy từ đáy hố móng khi đào đất

CHƯƠNG II Hình 2.1: Thi công tường chắn

Hình 2.2: Đào đất phần ngầm

Hình 2.3: Thi công phần thân và phần ngầm

Hình 2.4: Hệ văng chống hố đào

Hình 2.5: Mặt cắt A-A

Hình 2.6: Chống tường bao bằng hệ neo ngầm

Hình 2.7: Gia cường đất nền bằng cọc xi măng cát

Hình 2.8: Thi công đào đất sau khi gia cường đất nền Hình 2.9: Đóng cọc thưa, đào đất tới đâu ghép ván tới đó Hình 2.10: Cừ Larsen

Hình 2.11: Hệ cừ có văng chống

Hình 2.12: Hệ cừ không văng chống

Hình 2.13: Thi công tường vây

Hình 2.14: Cọc Kingspot

Hình 2.15: Thi công đào đất tầng hầm

Hình 2.16: Công tác đấu nối phần trên và phần dưới

CHƯƠNG III Hình 3.1: Mặt bằng khu móng Đài truyền hình Việt Nam Hình 3.2: Chi tiết bê tông lót móng

Hình 3.3: Mặt cắt chi tiết giằng trong và ngoài sàn

Hình 3.4: Mặt cắt chi tiết giằng điển hình

Hình 3.5: Các lớp trong bê tông đáy bể

Hình 3.6: Thi công ép cừ

Hình 3.7: Thi công nhổ cừ

Hình 3.8: Tổng mặt bằng thi công

Hình 3.9: Mặt bằng chia phân đoạn thi công

Hình 3.10: Phân đoạn thi công 1

Hình 3.11: Phân đoạn đào đất 2

Hình 3.12: Phân đoạn đào đất 3

Hình 3.13: Thiết bị bơm và trạm trộn vữa

Hình 3.14: Thi công bơm Sika

Hình 3.15: Sơ đồ tổ chức nhân lực thi công

Hình 3.16: Chi tiết mạch ngừng thi công tại các phân đoạn Hình 3.17: Cấu tạo móng Đài truyền hình Việt Nam

Hình 3.18: Cấu tạo ván khuôn treo giai đoạn thi công bê tông 1 Hình 3.19: Cấu tạo ván khuôn treo đợt đổ bê tông 2

Hình 3.20: Cấu tạo ván khuôn treo và hệ cây chống

Hình 3.21: Cấu tạo băng cản nước

Hình 3.22: Cấu tạo Waterbar tại mạch ngừng

Hình 3.23: Thi công màng chống thấm

Hình 3.24: Vị trí hàng cừ thiết kế

Hình 3.25: Thi công ép cừ không liền me

DANH MỤC BẢNG BIỀU Bảng 1 So sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo giải pháp thiết kế Bảng 2 So sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo giải pháp thi công Bảng 3 Tỷ lệ trộn vữa bơm gia cố thân cọc

-1-

PHẦN MỞ ĐẦU

- Lý do chọn và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

a Lý do xây dựng Đài truyền hình Việt Nam

Kế hoạch xây dựng tháp truyền hình Việt Nam được bắt đầu từ năm 2003, khi Việt Nam bắt đầu đẩy mạnh việc thay thế dần truyền hình analog sang truyền hình digital Đài truyền hình quốc gia Việt Nam hợp tác với Đài truyền hình quốc gia Nhật Bản NHK itech thành lập một dự án xây dựng một tháp truyền hình mới,

dự án mang tên “Trung tâm truyền hình Việt Nam“ Ngoài mục đích thay thế công nghệ truyền hình, khi mà các khu vực trung tâm của Hà Nội càng ngày xuất hiện càng nhiều tòa nhà cao 200-300m, khiến cho tín hiệu truyền tin gặp khá nhiều trở ngại, dự án mới còn giúp cho việc xem truyền hình trên các máy di động (mobilephone, tv portable) được rõ ràng hơn nhiều so với thời điểm trước đó Ngoài

ra, một lý do khác là việc tòa tháp này sẽ thay thế các công trình cũ trở thành biểu tượng mới của thủ đô trong thế kỷ 21, giúp cho thế giới thấy được sự hiện đại, năng động của thành phố trẻ này

b Những vấn đề cơ bản của công trình

Công trình Đài truyền hình Việt Nam địa điểm số 43 Nguyễn Chí Thanh –

Ba Đình – Hà Nội, có những thuận lợi, khó khăn như sau :

- Thuận lợi: Công trình nằm trong nội thành Hà Nội, nên việc vận chuyển nguyên vật liệu dễ dàng hơn các công trình nằm ở vị trí khác Trong phạm vi này, việc quản lý, giám sát chất lượng thi công dễ dàng

- Khó khăn: Công trình nằm trong khu dân cư đông đúc nên việc thi công

dễ gây ô nhiễm môi trường, ô nhiễm tiếng ồn Khu vực thi công nằm dọc theo đường Đê La Thành nên máy móc ra vào hết sức khó khăn (vì mật độ giao thông khu vực này rất đông) Địa điểm xây dựng có điều kiện địa chất thủy văn, địa chất công trình phức tạp

Về cấu tạo, thiết kế và xây dưng nhận thấy kết cấu của công trình Đài truyền hình Việt Nam có một số yếu tố đặc biệt như sau :

-2-

Phần thân có kết cấu cột, dầm cấu tạo từ thép cường độ cao, có khả năng chịu động đất lên tới 8 độ Richte

Kết cấu móng là móng cọc khoan nhồi dạng đơn, chiều cao đài móng là 1,2m; giằng móng có chiều cao 3m liên kết với nhau, phân chia kết cấu móng thành từng bể chức năng, dưới đáy móng và đáy giằng là sàn bể dày 0.35m

Mặt bằng thi công nằm sát các khối nhà chức năng khác của Đài truyền hình nên đường giao thông quanh công trường rất hạn chế, gây khó khăn cho việc bố trí mặt bằng thi công và cung cấp vật tư (đặc biệt là vật tư thép)

c Yêu cầu

Đài truyền hình Việt Nam là công trình quan trọng của quốc gia nên trong quá trình thi công cần đảm bảo thi công an toàn, đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật, hiệu quả Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn của Nhật Bản

Để tránh xảy ra sự cố khi thi công cần đánh giá rủi ro, dự báo trước các dự

cố, đề ra các biện pháp xử lý sự cố có thể xảy ra, đề xuất giải pháp thi công hợp lý Với những điều đặc biệt về kết cấu và đặc thù riêng biệt trong công nghệ truyền hình là lý do học viên chọn kết cấu móng của Đài truyền hình Việt Nam làm

đề tài nghiên cứu Tên đề tài: “Biện pháp thi công móng và bể ngầm toàn khối công trình Đài truyền hình Việt Nam “

- Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của đề tài là tổng hợp các vấn đề khi thi công móng, phần ngầm các công trình dân dụng và công nghiệp Đề xuất qui trình và biện pháp thi công của công trình có những điểm đặc thù trong thiết kế, thi công, cụ thể là dự

án phần ngầm công trình Đài truyền hình Việt Nam

3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là quy trình, biện pháp thi công kết cấu móng các công trình dân dụng nói chung và tại công trình Đài truyền hình Việt Nam nói riêng Phạm vi nghiên cứu là phân tích biện pháp thi công cấu kiện sàn, đài, giằng của bể ngầm trong công trình Đài truyền hình Việt Nam đảm bảo an toàn thi công,

-3-

an toàn chịu lực Đề xuất quy trình thi công và công nghệ xử lý trong các phân đoạn thi công an toàn, đảm bảo các yếu tố kỹ thuật

4 Phương pháp nghiên cứu

- Tổng hợp, phân tích tư liệu, tài liệu có liên quan trong nước và nước ngoài

- Khảo sát, nghiên cứu thực tế thi công

- Phân tích, tổng hợp để đưa ra kết luận

5 Nội dung của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục, luận văn còn gồm 3 chương

Chương 1: Tổng quan về kết cấu móng trong các công trình dân dụng và các sự cố trong thi công phần ngầm

Chương 2: Phân tích, đánh giá một số biện pháp thi công phần ngầm trong các công trình dân dụng

Chương 3: Giải pháp thi công cho kết cấu móng công trình Đài truyền hình Việt Nam

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

-100-

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Kết luận

a Những vấn đề cơ bản của sự cố khi thi công phần ngầm

Sự cố khi thi công phần ngầm xuất hiện ngày càng nhiều và nghiêm trọng gây tốn kém tiền của và tác động xấu đến dư luận xã hội Nguyên nhân dẫn tới các

sự cố bao gồm nhiều vấn đề

- Công tác khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn được tiến hành không đầy đủ, thiếu các thông tin quan trọng

- Việc khảo sát công trình lân cận hoặc là chưa có hoặc là có nhưng thông tin rất chung chung không cụ thể và không xem xét ảnh hưởng của công trình cũ khi xây dựng công trình mới liền kề

- Lựa chọn biện pháp thi công không phù hợp, thiết kế biện pháp thi công chưa thỏa đáng

- Công tác thi công kém chất lượng, vi phạm hoặc thực hiện không tốt qui trình kỹ thuật

b Những biện pháp thi công phần ngầm

 Đào mở chống tạm bằng thép hình: (15%)

Tường cừ thép cho đến nay được sử dụng rộng rãi làm tường chắn tạm trong thi công tầng hầm Phương pháp này rất thích hợp khi thi công trong thành phố và trong đất dính, thích hợp thi công với công trình có chiều sâu phần ngầm < 6m Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp này cần lưu ý hệ văng chống cho tường cừ, để đảm bảo độ ổn định cho cừ

 Phương pháp Top - down: (54%)

Phương pháp thi công này thường được dùng phổ biến hiện nay Để chống

đỡ sàn tầng hầm trong quá trình thi công Phương pháp này được sử dụng hiệu quả

-101-

nhất khi thi công công trình mặt bằng chật hẹp, yêu cầu tiến độ, có chiều sâu phần ngầm lớn

Phương pháp gia cố nền: (15%)

Phương pháp này sử dụng với các công trình có nền đất yếu nằm sâu, có chiều dày lớp đất yếu lớn Áp dụng trong các vị trí thi công chật hẹp

Đào mở không chống: (12%)

Khi thi công tại các vị trí công trình độc lập, không gần các công trình hiện hữu nào, không yêu cầu tiến độ cao thì biện pháp này là hoàn toàn hợp lý Thi công biện pháp này có tính chính xác cao, không cần nhiều kinh nghiệm, không phải xử lý các vấn đề liên quan khác trong quá trình thi công

c Kết luận từ thi công phần ngầm công trình Đài truyền hình Việt Nam

Công tác khảo sát địa chất cần làm sáng tỏ điều kiện địa chất công trình khu vực thi công, cung cấp số liệu cho các bên liên quan, dự báo vấn đề địa chất công trình cũng như sự biến đổi môi trường địa chất có thể xảy ra và đề ra các giải pháp phòng chống

Công tác thi công phần ngầm: Vì là móng cọc dạng đơn nên công tác định vị cọc cần tuyệt đối chính xác, tránh trường hợp phải mở rộng đài móng do cọc nằm ngoài đài Trong quá trình thi công cần tránh các khuyết tật cho cọc do sạt thành hố khoan, do thi công không đảm bảo kỹ thuật Công tác thi công sàn, đài, giằng móng : Đảm bảo hệ sàn giằng đài móng trong các phân đoạn thi công là bê tông toàn khối Đảm bảo lớp chống thấm dưới đáy sàn bể kín tránh trường hợp nước ngấm vào bể chức năng Khi thi công hạ cọc cừ không phá vỡ nền địa chất khu vực xung quanh, khi rút cừ bơm cát bù phần đất cừ chiếm chỗ

Khi thi công theo phương án đào mở, ta có thể vừa đào vừa thăm dò các hạng mục

kỹ thuật hạ tầng đã có sẵn của Đài truyền hình, công trình thi công hết mặt bằng khu đất hiện có nên phân nhỏ các giai đoạn thi công để đảm bảo : đường nội bộ cho máy móc, thiết bị di chuyển trong quá trình thi công Bố trí được nhà tạm, kho vật tư, bãi