Phân tích ảnh hưởng độ cứng sàn đến chuyển vị và nội lực hệ tường vây tính toán theo phương pháp thi công top down

Để giữ ổn định vách hố đào sâu tầng hầm công trình, trên thế giới và Việt Nam đang áp dụng nhiều công nghệ thi công khác nhau, trong đó giải pháp tường vây bê tông cốt thép được tính toá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN VIẾT ANH

PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG ĐỘ CỨNG SÀN ĐẾN CHUYỂN VỊ

VÀ NỘI LỰC HỆ TƯỜNG VÂY TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG

PHÁP THI CÔNG TOP-DOWN

LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGHÀNH : KỸ THUẬT XÂY DỰNG

HÀ NỘI, NĂM 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN VIẾT ANH

PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG ĐỘ CỨNG SÀN ĐẾN CHUYỂN VỊ

VÀ NỘI LỰC HỆ TƯỜNG VÂY TÍNH TOÁN THEO PHƯƠ NG

PHÁP THI CÔNG TOP-DOWN

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng

Mã số: 8580201

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Ngọc Thắng

HÀ NỘI, NĂM 2019

i

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Tác giả luận văn

Nguyễn Viết Anh

ii

LỜI CÁM ƠN

Tác giả xin trân trọng cám ơn các thầy, cô trường Đại học Thủy lợi và đặc biệt là thầy giáo TS Nguyễn Ngọc Thắng đã tận tình hướng dẫn tôi để có thể hoàn thành luận văn thạc sĩ này

iii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của để tài 1

2 Ý nghĩa thực tiễn, khoa học của đề tài và kết quả dự kiến đạt được 1

3 Mục đích của đề tài 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TẦNG HẦM 3

1.1 Giới thiệu chung 3

1.2 Giải pháp tường chắn đất trong tầng hầm nhà cao tầng 4

1.2.1 Tường cừ thép kết hợp hệ chống đỡ bằng thép hình 4

1.2.2 Tường cừ thép sử dụng công nghệ neo trong đất 6

1.2.3 Tường cọc xi măng đất và cọc nhồi bê tông cốt thép đường kính nhỏ 10

1.2.4 Tường vây bê tông cốt thép 14

1.3 Công nghệ thi công tầng hầm trên thế giới và Việt Nam 18

1.3.1 Công nghệ thi công Bottom up 18

1.3.2 Công nghệ thi công Top- Down 22

1.3.3 Thi công theo phương pháp hỗn hợp 26

Kết luận chương 1 28

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TOÁN TƯỜNG VÂY BÊ TÔNG CỐT THÉP 29

2.1 Tổng quan và lựa chọn phương pháp tính tường vây bê tông cốt thép 29

2.2 Nguyên tắc thiết kế và nhân tố ảnh hưởng đến ổn định chuyển vị ngang của tường vây 29

2.2.1 Nhóm nhân tố cố hữu 31

2.2.2 Nhóm nhân tố liêm quan đến vấn đề thiết kế 32

2.2.3 Nhóm nhân tố liêm quan đến vấn đề thi công 32

2.3 Các phương pháp xác định áp lực lên tường 33

2.4 Phương pháp tính toán kết cấu ổn định hố đào sâu tường vây 37

2.4.1 Phương pháp Sachipana ( Nhật) 37

2.4.2 Phương pháp đàn hồi 38

iv

2.4.3 Phương pháp tính lực trục thanh chống, nội lực thân tường biến đổi theo quá

trình đào móng 39

2.5 Cơ sở lý thuyết trong Plaxis 40

2.5.1 Mô hình vật liệu 43

2.5.2 Các thông số cơ bản trong Plaxis 48

Kết luận chương 2 52

CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CỨNG SÀN ĐẾN NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY 53

3.1 Thiết lập bài toán tính toán kết cấu tường vây 53

3.2 Phân tích tham số trong mô hình tính bằng phần mềm Plaxis 8.5 có xét đến độ cứng sàn tầng hầm 61

3.3 Phân tích nội lực và chuyển vị tường vây với ảnh hưởng của tham số độ cứng sàn- với lỗ mở sàn chiếm 24,38 % diện tích sàn 71

3.4 Phân tích nội lực và chuyển vị tường vây với ảnh hưởng của tham số độ cứng sàn- với sàn có lỗ mở chiếm 33,91% diện tích sàn 77

3.5 Nhận xét và đánh giá 87

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88

v

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Công trình sử dụng ép cừ larsen kết hợp văng chống 4

Hình 1.2 Một số tiết diện cừ Larsen 5

Hình 1.3 Mặt cắt ngang thi công tường cừ thép sử dụng công nghệ neo trong đất 7

Hình 1.4 Công trình sử dụng ép cừ larsen kết hợp neo đất 7

Hình 1.5 Công trình sử dụng ép cừ larsen kết hợp neo đất 9

Hình 1.6 Mặt bằng bố trí cọc nhồi làm tường vây 10

Hình 1.7 Mặt bằng bố trí cọc xi măng đất làm tường vây 10

Hình 1.8 Công trình sử dụng cọc xi măng đất bảo vệ hố đào 11

Hình 1.9 Quy trình thi công theo phương pháp ướt 13

Hình 1.10.Mặt bằng chia tấm tường vây 15

Hình 1.11.Mặt cắt dọc tấm tường vây bê tông cốt thép 16

Hình 1.12.Biện pháp thi công Bottom up với công trình nhà 3 tầng hầm 20

Hình 1.13.Biện pháp thi công Top- down với công trình nhà 3 tầng hầm 25

Hình 1.14 Biện pháp thi công Semi Top- down với công trình nhà 3 tầng hầm 27

Hình 2.1 Biến dạng tường vây theo từng bước đào 30

Hình 2.2 Sơ đồ tính toán giai đoạn đào thứ nhất 34

Hình 2.3 Sơ đồ tính toán chính xác theo phương pháp Sachipana 38

Hình 2.4 Sơ đồ tính toán theo phương pháp đàn hồi nhật bản 39

Hình 3.1 Mặt bằng chia tấm tường vây 59

Hình 3.2 Mặt bằng lỗ mở tầng hầm 2 60

Hình 3.3 Mặt bằng lỗ mở tầng hầm 3 61

Hình 3.4 Mô hình tính toán tường vây bằng Plaxis v8.2 62

Hình 3.5 Mô hình kết cấu hầm giai đoạn thi công 64

Hình 3.6 Mô hình gán tải với mặt bằng sàn 64

Hình 3.7 Biểu đồ tải trọng và chuyển vị 69

Hình 3.8 Mô hình biện pháp thi công 72

Hình 3.9 Mô hình kết cấu hầm giai đoạn thi công 77

Hình 3.10.Biểu đồ tải trọng và chuyển vị 80

Hình 3.11.Mô hình biện pháp thi công 83

DANH MỤC BẢNG BIỂU

vi

Bảng 2.1 Các đơn vị thương dùng trong Plaxis 51

Bảng 3.1 Cấp tải thí nghiệm ứng với các sàn 65

Bảng 3.2 Kết quả chuyển vị 66

Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết quả 76

Bảng 3.4 Bảng kết quả chuyển vị 78

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kết quả 87

T Vec tơ chuyển vị

h Chiều cao hố đào

k Hệ số nền theo chiều ngang của nền đất bị động

 Bên không đào đất

 Chuyển dịch ngang của thân tường

 Vec tơ biến dạng

 Trọng lượng của đất

w Trọng lượng riêng của nước

 Góc ma sát trong của đất

 Vec tơ ứng suất

A Diện tích mặt cắt ngang thanh chống

ALD Tải trọng áp lực ngang

E Mô đun đàn hồi bê tông

{F} Véc tơ các lực nút tương đương của phần tử [K] Ma trận độ cứng phần tử

viii

SW Trọng lượng bản thân bê tông

{} Vec tơ chuyển vị nút

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của để tài

Mặc dù công trình có nhiều tầng hầm đã được xây dựng từ lâu trên thế giới với nhiều những công nghệ khác nhau, tuy nhiên, do mức độ khó khăn, phức tạp, ẩn chứa nhiều rủi ro nên việc thi công tầng hầm công trình đã xảy ra không ít sự cố, tai nạn, ảnh hưởng đến sự ổn định tổng thể kết cấu công trình Để giữ ổn định vách hố đào sâu tầng hầm công trình, trên thế giới và Việt Nam đang áp dụng nhiều công nghệ thi công khác nhau, trong đó giải pháp tường vây bê tông cốt thép được tính toán thiết kế theo công nghệ thi công Top- down đang được trở nên phổ biến với nhiều ưu điểm vượt trội Nhưng đi kèm với việc áp dụng phổ biến là yêu cầu về việc tính toán thiết kế đòi hỏi sự chính xác và tính an toàn cao bởi mức độ nguy hiểm nếu như xảy ra sự cố Vì vậy, vấn đề đặt ra là phải xây dựng phương pháp tính toán sát với thực tế nhất có thể

để đảm bảo an toàn khi thi công công trình bằng công nghệ thi công Top – Down Đề tài này nhắm vào việc tính toán hệ kết cấu tường vây bê tông cốt thép trong giai đoạn thi công tầng hầm của công trình theo phương pháp thi công Top- down, và cho thấy

“Phân tích ảnh hưởng độ cứng sàn đến chuyển vị và nội lực hệ tường vây tính toán theo phương pháp thi công Top- down” là đề tài mới, cần thiết nghiên cứu và có tính

khả thi cao

2 Ý nghĩa thực tiễn, khoa học của đề tài và kết quả dự kiến đạt được

Để đánh giá chính xác sự làm việc của hệ tường vây trong biện pháp thi công Top- Down, cần phân tích tất cả yếu tố ảnh hưởng đến hệ kết cấu tường Kết cấu sàn hầm là một trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến sự làm việc của hệ tường Việc phân tích độ cứng sàn sẽ giúp bài toán có thể mô tả chính xác hơn sự làm việc của hệ tường vây trong thực tế và mô hình tính toán Kết quả dự kiến đạt được của luận văn là tìm ra được ảnh hưởng của lỗ mở tường vây gây suy giảm độ cứng sàn và từ đó ảnh hưởng đến chuyển vị cũng như nội lực hệ tường vây

2

3 Mục đích của đề tài

Mục tiêu hướng đến của luận văn là làm rõ được sự liên quan giữa độ cứng sàn đến chuyển vị và nội lực hệ tường vây, từ đó rút ra được phương pháp tính chính xác hơn trong việc tính toán kết cấu hệ tường vây

Nghiên cứu về mô hình tính tường vây theo phương pháp PTHH bằng phần mềm Plaxis

Đánh giá ảnh hưởng độ cứng sàn tới chuyển vị và nội lực tường vây bê tông cốt thép

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Các hố đào sâu của công trình ngầm có sử dụng tường vây BTCT;

- Hệ kết cấu sàn chống đỡ tường vây bê tông cốt thép của hố đào sâu công trình ngầm

- Công trình ngầm của nhà cao tầng áp dụng phương pháp thi công Top- Down

5 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

- Thu thập thông tin, tài liệu nghiên cứu: quy trình thiết kế kết cấu tường vây theo công nghệ thi công Top- down cho tầng hầm, các bài báo khoa học, giáo trình, tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài nghiên cứu

- Phương pháp phân tích bằng phần mềm Plaxis

- Phương pháp tính toán, xử lý, tổng hợp số liệu, từ đó rút ra kết luận và kiến nghị

3

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TẦNG HẦM

1.1 Giới thiệu chung

Thi công top – down là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà theo phương pháp từ trên xuống dưới, khác với phương pháp đào mở hay ép cừ thông thường là thi công đào đất đến đáy rồi thi công từ dưới lên trên Vì vậy, ưu điểm vượt trội của nó là

có thể thi công cùng lúc cả phần ngầm và phần thân , giúp giảm được thời gian thi công xây dựng cũng như đẩy nhanh được việc bán sản phầm xây dựng Ngoài ra , công nghệ thi công top-down còn tận dụng được các sàn hầm để sử dụng làm gối chống cho

hệ tường vây, giúp ngăn cản chuyển vị và độ ổn định công trình tốt, tiện cho công tác thi công hơn là phải sử dụng các hệ văng chống hình như phương pháp thi công từ dưới lên

Ngày nay, đi kèm với nhu cầu về phát triển công trình ngầm trong đô thị, yêu cầu về

độ ổn định với độ sâu hố đào lớn thì công nghệ thi công top – down đang là công nghệ đáp ứng được yêu cầu tốt và được ứng dụng phổ biến và áp dụng rộng rãi trên cả nước Một số công trình lớn tiêu biểu áp dụng công nghệ thi công top – down như Royal city, Tòa nhà Keangnam Hà Nội …

Công nghệ thi công này được áp dụng với các hố móng sâu, với nguyên tắc chung về thiết kế :

(1) An toàn tin cậy : Đáp ứng yêu cầu về cường độ bản thân, tính ổn định và sự biến dạng của kết cấu chắn giữ, đảm bảo an toàn cho công trình ở xung quanh

(2) Tính hợp lí về tính kinh tế: Dưới tiền đề là bảo đảm an toàn, tin cậy cho hệ kết cấu chắn giữ, xác định phương án có hiệu quả kinh tế kĩ thuật rõ ràng trên cơ sở tổng hợp các mặt thời gian, vật liệu, thiết bị, nhân công cà bảo vệ môi trường xung quanh

(3) Thuận lợi và đảm bảo thời gian cho thi công: Trên nguyên tắc an toàn tin cậy và kinh tế hợp lí, đáp ứng tối đa những điều thuận lợi cho thi công ( như bố trí chắn giữ hợp lí, thuận tiện cho việc đào đất), rút ngắn thời gian thi công

4

Có hai loại hệ kết cấu chắn giữ thường được sử dụng là hệ kết cấu chắn giữ tạm thời

và hệ kết cấu chắn giữ vĩnh cửu

1.2 Giải pháp tường chắn đất trong tầng hầm nhà cao tầng

1.2.1 Tường cừ thép kết hợp hệ chống đỡ bằng thép hình

Khái niệm : Tường cừ thép kết hợp hệ chống đỡ bằng thép hình là hệ tường bảo vệ hố đào thi công bằng các tấm cừ larsen liên tiếp được ép xuống độ sâu thiết kế Trong quá trình thi công đào có thể kết hợp các bước thi đào đất và thi công hệ gối chống bằng thép hình để gia tăng độ cứng của cừ và đảm bảo chuyển vị của cừ không vượt quá giới hạn cho phép

Nếu sử dụng hệ văng chống, cần tính toán đưa ra phương án chống giữ hợp lí nhất Tùy theo điều kiện địa hình mà có thể chọn hệ chống giữ kiểu thanh nén một nhịp hoặc nhiều nhịp Hệ chống bằng thép hình được tính toán chịu được áp lực ngang, đảm bảo độ cứng để tăng khả năng chống đỡ cho hệ cừ Các loại thép hình thường được sử dụng là thép hình tiết diện chữ I và H

5

Cừ thép được dùng chủ yếu là cừ Larsen, ngoài ra còn một số cừ khác như cừ chữ U hoặc chữ C Cừ laren có nhiều loại với các kích thước khác nhau, phù hợp với tính toán ở từng điều kiện địa chất và yêu cầu của công trình

Việc ép cừ cần đảm bảo cho cừ được thẳng đứng, các tấm cừ kết nối được với nhau

Có hai phương pháp thi công thường dùng là thi công bằng búa rung và sử dụng máy

ép thủy lực Với phương pháp búa rung gồm có cầu trục bánh xích cùng cơ cấu rung

ép và tần số của máy dao động trong khoảng tối thiểu 20Hz và tối đa 40Hz Lực ly tâm

mà búa có thể tạo ra lớn nhất là 4000Hz

Còn đối với phương pháp ép cừ dùng máy ép thủy lực cũng có những ưu điểm riêng như : Tốc độ ép cừ nhanh và sâu, máy khỏe, đặc biệt đối với phương pháp này rất hạn chế tiếng ồn nên không gây ra ô nhiễm tiếng ồn Nếu công trình thi công ở nơi đông người hay các khu phố thì phương pháp này là lựa chọn khả thi nhất

Thi công tường cừ lasen là một trong những giải pháp thi công hiệu quả, nhưng để có hiệu quả cao đi đôi với chất lượng cần lưu ý những điều sau

- Kết cấu cừ có hiệu quả tối đa với hố đào có bề rộng bé hơn 7m

- Các điểm nối tiếp giữa các tấm cừ cần đảm bảo khít nhau, tránh mực nước ngầm chảy qua

6

Ưu điểm nổi trội của phương pháp ép cừ là thời gian thi công nhanh vì việc ép cừ và di chuyển máy móc khá đơn giản, tiết kiệm được chi phí do việc tái sử dụng các tấm cừ sau khi thi công xong tầng ngầm, có thể lắp đặt một cách dễ dàng các cột chống Tuy nhiên, độ cứng của tường cừ thấp hơn so với độ cứng của tường bê tông cốt thép khá nhiều Vì vậy, đối với các công trình yêu cầu chuyển vị ngang thấp và độ sâu hố đào lớn thì không thể áp dụng được phương pháp này

1.2.2 Tường cừ thép sử dụng công nghệ neo trong đất

Khái niệm : Tường cừ thép sử dụng công nghệ neo trong đất là hệ tường bảo vệ hố đào thi công bằng các tấm cừ larsen liên tiếp được ép xuống độ sâu thiết kế Trong quá trình thi công đào thì kết hợp các bước thi công đào đất và thi công hệ gối chống bằng phương pháp neo vào trong đất để gia tăng độ cứng của cừ và đảm bảo chuyển vị của

cừ không vượt quá giới hạn cho phép

Neo trong đất là hệ thống làm ổn định và chống lại sự chuyển vị quá mức của kết cấu bằng cách truyền tải trọng kéo, nén đặt vào trong lớp đất chịu tải Cấu tạo neo trong đất bao gồm 3 bộ phận chính đó là đầu neo, chiều dài neo và bầu neo Ống neo thường được cấu tạo bằng các sợi cáp có cường độ chịu lực cao và được bọc bởi lớp bảo vệ chống ăn mòn Đầu neo được khoan vào lớp đất chịu lực và được cố định bằng phụt vữa áp lực cao

Thanh neo là một loại thanh chịu kéo kiểu mới, một đầu thanh liên kết với kết cấu công trình hoặc tường cọc chắn đất, đầu kia neo chặt vào trong đất để chịu lực nâng lên, lực kéo nhổ, lực nghiêng lật hoặc áp lực đất, áp lực đất, áp lực nước của tường chắn, nó lợi dụng lực neo giữ của tầng đất để duy trì ổn định của công trình Thanh neo trong đất được phát triển trên cơ sở của thanh neo trong đá, trước những năm 50, thanh neo trong đá được ứng dụng trong kết cấu vỏ áo đường hầm Có ba loại thanh neo chính

- Loại 1: loại trụ tròn, bơm vữa xi măng hoặc vữa xi măng cát vào trong lỗ, thích hợp cho những thanh neo có tính tạm thời, lực kéo không lớn

- Loại 2 : loại viên trụ mở to ở phần chân ( bầu neo) hoặc là mổ hình không quy củ, bơm vữa dưới áp lực từ 2Mpa ( bơm vữa hai lần) đến bơm vữa cao áp khoảng 5Mpa,

2

1 2

Thanh neo Hệ cừ

8

Bởi khả năng kiểm soát chính xác sự làm việc của thanh neo rất khó, vì vậy yêu cầu thiết kế neo đất phải cân nhắc kĩ hệ số an toàn

Việc thi công thanh neo cần lưu ý những điều trọng yếu như sau

Trước khi thi công, ngoài việc phải làm đầy đủ phương án tổ chức thi công thanh neo

ra còn phải làm tốt các việc sau đây:

(1) Phối hợp chặt chẽ với công việc đào đất, làm cho mặt đất đã đào thấp hơn cốt đầu neo 50-60cm, sửa sang mặt đất trong phạm vi chỗ thi công thanh neo được bằng phẳn

để tiện cho máy khoan làm việc

(2) Khi thi công bằng thao tác ướt phải làm tốt máng thoát nước, bể lắng, hố thu nước, chuẩn bị bơm chìm trong nước, làm cho nước trong lỗ thoát ra đi qua máng thoát nước

để chảy vào bể lắng rồi vào hố thu nước để bơm ra bằng máy bơm, đồng thời phải chuẩn bị đủ nước để bơm

(3) Các việc chuẩn bị khác có : Nguồn điện, máy bơm vữa, dây thép, ống bơm vữa… Các phương pháp khoan thường dùng cơ cấu xoay, đạp hoặc xoay- đập, đôi khi dùng

kỹ thuật rung Khoan lõi ít được dùng cho các lỗ neo vì giá thành cao và người ta cho rằng độ nhẵn của lỗ khoan làm giảm khả năng dính bám Phương pháp này ưu việt khi

độ nghiêng lớn trong đất khó khoan Tùy thuộc vào địa chất tại vị trí đào đất mà có thể

áp dụng một trong hai loại dây chuyền công nghệ để thi công thanh neo

(1) Thao tác khô

Dây chuyền công nghệ thao tác khô :

Chuẩn bị thi công  Chuyển máy vào vị trí  Điểu chỉnh vị trí lỗ và độ góc  Khoan lỗ  Nối cần khoan xoáy ốc, tiếp tục khoan đến độ sâu dự định  Rút cần khoan xoáy ốc  Đặt sợi cốt thép hoặc dây thép xoắn  Cắm ống bơm vữa  Bơm vữa  Dưỡng hộ  Đặt dầm sườn và đầu neo( nếu là tường liên tục trong đất hoặc dầm vòng ở đỉnh cọc thì không cần dầm sườn)  Kéo dự ứng lực  Khóa chặt bulong hoặc thanh nêm  Thi công xong thanh neo thì tiếp tục đào đất

9

(2) Thao tác ướt

Trong dây chuyền thao tác ướt có việc dùng nước để khoan xục vào, dùng ống lồng trong và ngoài để khoan vào và rút ra, trong trường hợp có nước ngầm, có đá sỏi, đá nham thì thi công thuận tiện Dây chuyền công nghệ vừa nêu là dựa theo máy khoan Krupp

Dây chuyền công nghệ thao tác ướt là:

Chuẩn bị thi công  Chuyển máy vào vị trí  Điều chỉnh vị trí lỗ và góc nghiêng theo cần khoan  Mở nguồn nước  Khoan lỗ  Nhấc cần khoan trong lên để rửa nhiều lần  Nối ống tầng trong, cần khoan và ống lồng ngoài  Tiếp tục khoan vào

 Nhấc cần khoan trong lên để xối rửa nhiều lần đến độ sâu quy định  Nhấc cần khoan trong lên để xối rửa nhiều lần cho đến khi trong lỗ ra nước trong  Khóa nước

 Nhổ cần khoan trong( nhổ ra theo từng đoạn)  Cắm bó dây thép xoắn và ống bơm vữa vào  Bơm vữa  Dùng máy nhổ ống để nhổ ống lồng ngoài( nhổ ra theo từng đoạn), Bơm vữa lần hai  Dưỡng hộ  Lắp đặt dầm sườn  Kéo dự ứng lực  Dùng nêm khóa chặt  Thanh neo hoàn thành tiếp tục đào đất

10

Ưu điểm nổi trội của phương pháp này là tiết kiệm chi phí và thời gian thi công, không gian đào đất rộng, áp dụng được cho nhiều loại công trình có điều kiện thi công khó khăn Tuy nhiên, việc khống chế chuyển vị bầu neo rất khó và yêu cầu kĩ thuật cao Để

áp dụng được phương pháp này còn phụ thuộc vào điều kiện địa chất, nếu địa chất bùn sét dày thì không có khả năng áp dụng phương pháp này

1.2.3 Tường cọc xi măng đất và cọc nhồi bê tông cốt thép đường kính nhỏ

Khái niệm: Tường cọc xi măng đất là hợp chất giữa đất và vữa xi măng được thi công trong lòng đất, vữa được đưa vào lòng đất thông qua cần khoan Đất và vữa xi măng được trộn đều nhờ lưỡi khoan đặc chế có tác dụng đánh nhuyễn đất và trộn đều đất với vữa xi măng tạo thành một hợp chất mới cứng hơn và chịu tải trọng cao hơn đất chưa qua xử lý

Tường cọc nhồi bê tông cốt thép đường kính nhỏ là hệ cọc khoan nhồi đường kính bé, được xếp cạnh nhau liên tục giúp bảo vệ thành hố đào Khác với điều kiện bình thường của cọc khoan nhồi là chịu tải trọng thẳng đứng, thì hệ cọc khoan nhồi có đường kính nhỏ lại được sử dụng để chịu áp lực ngang từ đất nước và các tải trọng khác từ công trình

11

Công nghệ cọc nhồi và cọc xi măng có thể phối hợp thêm công nghệ jet grouting để đảm bảo chịu lực của hệ kết cấu Sau khi thi công cần chú ý đến việc chống thấm cho

hệ tường này hoặc thông thường sẽ xây thêm hệ tường mỏng nằm ngay sau hệ tường phía hố đào để đảm bảo chống thấm và thẩm mỹ

Nguyên lí của quá trình hình thành cọc xi măng đất khác với nguyên lí đóng rắn của bê tông Đóng rắn của bê tông chủ yếu là xi măng thực hiện tác dụng thủy giải và thủy hóa trong cốt liệu thô và cốt liệu nhỏ, do đó tốc độ đóng rắn khá nhanh Khi dùng xi măng gia cố đất, do lượng xi măng trộn vào rất ít ( chỉ chiếm 7% -15% trong lượng đất gia cố), phản ứng thủy giải và thủy hóa của xi măng hoàn toàn thực hiện trong môi trường có hoạt tính nhất định- sự quây kín của đất, do đó, tốc độ đóng rắn chậm và tác dụng phức tạp, cho nên quá trình tăng trưởng cường độ của xi măng gia cố đất cũng chậm hơn bê tông Nguyên lí cơ bản của việc gia cố xi măng đất là xi măng sau khi trộn với đất sẽ sinh ra một loạt phản ứng hóa học rồi dần dần đóng rắn lại, các phản ứng chủ yếu của chúng là:

(1) Phản ứng thủy giải và thủy hóa của xi măng: xi măng phổ thông chủ yếu do các vậy oxyd là oxyd calci, oxyd silic lần lượt tạo thành các khoáng vật xi măng khác nhau Khi dùng xi măng gia trộn với đất, các khoáng vật trên bề mặt hạt xi măng nhanh chóng xảy ra phản ứng thủy giải và thủy hóa với nước trong đất yếu tạo thành các hóa hợp chất như hydroxyd calci, silicat calci ngậm nước, aluminat calci ngậm nước …

12

(2) Tác dụng của hạt đất sét với các chất thủy hóa của xi măng: Sau khi các chất thủy hóa của xi măng được tạo thành, tự thân nó trực tiếp đóng rắn, hình thành bộ khung xương đá xi măng, tiếp đến phản ứng với các hạt đất sét có một hoạt tính nhất định ở xung quanh

(3) Tác dụng cacbonat hóa: Hydroxyd calci trôi nổi trong chất thủy hóa xi măng có thể hấp thụ cacbonic trong nước va trong không khí sinh ra phản ứng cacbonat hóa tạo thành cacbonat calci không tan trong nước

Từ nguyên lí xi măng đất có thể thấy, do tác dụng cắt gọt và nhào trộn của máy, trên thực tế không thể tránh khỏi việc vón cục của đất và sự đồng nhất về cường độ của hệ cọc xi măng đất là rất khó Vì vậy, yêu cầu về việc thi công trộn cưỡng bức xi măng và đất cần được thực hiện kỹ lưỡng, các hạt xi măng và đất tiếp xúc với nhau nhiều nhất

để có thể tăng tính ổn định về cường độ cho sự làm việc của hệ cọc xi măng đất

Thi công cọc xi măng đất có thể dùng phương pháp ướt (phun vữa ) và phương pháp khô (phun bột), hiện nay, phương pháp ướt được dùng nhiều hơn Có nhiều loại máy được chế tạo cho mục đích này và được chia làm nhiều loại với công suất khác nhau

độ thẳng đứng cọc không quá 1%

(2) Máy đi xuống chuẩn bị trộn: Chờ cho nước làm mát trong máy trộn tuần hoàn bình thường, khởi động mô tơ của máy trộn, thả lỏng dây cáp của máy trục để cho máy trộn cắt đất và tụt dần xuống theo giá dẫn hướng Tốc độ tụt xuống có thể điều chỉnh bằng ampe kế ở mô tơ, cường độ dòng điện công tác không được quá 70A, nếu tốc độ xuống chậm quá, có thể bổ sung nước trong vào hệ thống chuyển vữa để dễ khoan xuống

13

(3) Chuẩn bị vữa xi măng: Trộn vữa xi măng theo đúng tỉ lệ của thiết kế yêu cầu, chờ cho đến khi sắp bơm vữa thì đổ vữa vào phễu vật liệu

(4) Trộn lại hoặc bơm vữa lại: Khi máy trộn nâng lên đến cốt mặt đỉnh của độ sâu gia

cố đã thiết kế, thì vữa xi măng ở trong phễu phải vừa vặn hết Để làm cho đất và xi măng được trộn đều, có thể lặp lại lần nữa cho đầu trộn vừa quay vừa hạ xuống, cho đến độ sâu gia cố theo thiết kế, rồi lại cho đầu trộn nâng lên đến mặt đất

Cũng có khi dùng phương pháp trộn lặp lại ( tức là bơm vữa lần thứ 2) Lần thứ nhất bơm vữa cho đến cốt mặt đỉnh, bơm hết 60% tổng lượng vữa, lại cho đầu trộn vừa trộn vừa tụt vào trong đất cho đến độ sâu thiết kế, lại cho đầu trộn vừa nâng lên vừa trộn và bơm tiếp cho hết 40% vữa còn lại Trong khi trộn có bơm vữa thì tốc độ nâng lên không được quá 0.5m/phút

(5) Chuyển vị trí: Chuyển giá cọc đến vị trí của cọc tiếp sau

Chất lượng thi công cọc trộn cần được kiểm soát chặt chẽ, cần có thí nghiệm kiểm tra cường độ, độ thẳng đứng …

Ưu điểm nổi trội của phương pháp tường cọc xi măng và tường cọc nhồi đường kính nhỏ là thuận lợi cho thi công, giúp tiết kiệm thời gian thi công hơn 50 % so với phương pháp tường vây barrette với độ cứng và yêu cầu kỹ thuật khá tốt Áp dụng được cho các công trình có điều kiện thi công chật hẹp, tiết kiệm được giá thành sản

14

phẩm Tuy nhiên đối với các công trình có chiều sâu hố đào lớn thì không thể áp dụng được công nghệ này Ngoài ra, công nghệ cọc xi măng đất phụ thuộc khá nhiều vào điều kiện địa chất, điều kiện địa chất thích hợp cho phương pháp này là địa hình cát

1.2.4 Tường vây bê tông cốt thép

Khái niệm: Tường vây bê tông cốt thép là biện pháp sử dụng các tấm tường barrette có hình dạng khác nhau, phân làm 3 loại: tấm mở, tấm chuyển, tấm đóng, nối với nhau để bảo vệ thành hố đào và kết hợp sử dụng nó làm tường hầm trong thi công nhà có nhiều tầng hầm Hệ tường vây có thể kết hợp được với nhiều biện pháp thi công phổ biến hiện nay như biện pháp top- down, seminar top – down, bottom down …

Tùy theo điều kiện địa chất và yêu cầu của công trình, tường vây bê tông cốt thép thường được thiết kế với chiều dày bé nhất là 0.6m và chiều dày lớn nhất có thể thi công hiện tại ở Việt Nam lên đến 2m Trong những không gian bé và chiều sâu hố đào lớn, phải sử dụng tường vây bê tông cốt thép để đảm bảo an toàn cho công trình thì ngoài việc chịu tải trọng ngang do áp lực đất và nước, thì hệ tường vây còn có khả năng chịu tải trọng từ trên xuống tại một số điểm chân cột, tấm tường vây này sẽ được thiết kế dài hơn và có tác dụng như cọc khoan nhồi Vì vậy, tường vây bê tông cốt thép

có khả năng linh động cao để phù hợp với yêu cầu kết cấu

Tường vây được đào thành từng phần bằng cầu xích sử dụng gàu ngoạm, sử dụng dung dịch giữ thành để ổn định hố đào Các tấm tường vây được đào theo định hướng của tường dẫn được thi công trước, cho phép dao động mực dung dịch giữ thành và chịu tải trọng tạm từ cốt thép hoặc các cấu kiện gioăng chống thấm Khi đạt đến độ sâu cuối cùng, các thanh chắn tạm thời hoặc vĩnh cửu được lấp hạ vào rãnh đào, dung dịch

ổn định rãnh đào được sàng cát và tiến hành thi công lồng thép Sau đó tiến hành đổ bê tông

Cần tiến hành lắp đặt các ống thăm, đầu đo chuyển vị trong các tấm tường vây và thực hiện giám sát chuyển vị trong suốt quá trình đào, nếu chuyển vị tăng bất thường hoặc vượt giá trị cho phép thì cần có biện pháp xử lí ngay

15

2800 3015

1 CHI TIẾT PANEL PN1 - 1

11 þ25 a2200X2500

DẦM BO ĐỈNH TƯỜNG VÂY

MẶT NGOÀI MẶT TRONG

5 5

CHI TIẾT PANEL PN1 - 1

12

2þ25 L=5850

12

2þ25 L=5850

12L=58502þ25

12L=58502þ25

13

1þ32 L=2200 13L=22001þ32

B

1 þ28a200 L=5850

2 þ25a200L=5850

3 þ28a200 L=11700

12

2þ25 L=5850 12L=58502þ25

12

2þ25 L=5850 12L=58502þ25

6 þ28a200 L=13500

8 L=13500þ25a200

3

4 þ28a200 L=7800

13

1þ32 L=2200 13L=22001þ32

13

1þ32 L=2200 13L=22001þ32

17

Các bước thi công tấm panel tường vây :

Bước 1: Làm tường dẫn

Bước 2 : Lấy đất sâu xuống theo tường dẫn hướng

Bước 3 : Đặt cốt thép gia cường

Bước 4 : Đổ bê tông

Bước 5 : Lặp lại quá trình từ 2 đến 4 cho đến khi hoàn tất

- Lưu ý khi đổ bê tông

Bê tông tường trong đất thường dùng bê tông thương phẩm Cường độ đạt tối thiểu là 250kg/cm2 độ sụt nón cụt cho phép là 18 ± l,5cm Đổ bê tông có thề sử dụng máy bơm hoặc đổ trực tiếp vào phễu nhưng phải đổ bê tông liên tục từ khi bắt đầu đến khi kết thúc Bê tông được đổ vào hố đào qua ống Tremie có đường kính khoảng 250mm và được nối từng đoạn 3m, 2m, 1m, 0.5m với nhau Kỹ thuật đổ bê tông trong dung dịch Bentonile theo phương pháp rút ống: khi vữa bê tông trong hố đào dâng lên cốt đáy ống đổ bê tông (Tremic) cũng được nâng lên bằng cách cắt ống (cắt bỏ từng đoạn ống) nhưng phải bảo đảm lối thiểu 2m ống ngập trong vữa bê tông tránh tạp chất và bentonite lẫn vào trong bê tông

Thông thường mẻ bê tông đầu tiên trút xuống sẽ bị đẩy lên trên cùng cho nên đối với

mẻ bê tông đầu tiên nên dùng phụ gia hoá dẻo để đảm bảo bê tông không bị ninh kết trước khi kết thúc quá trình đổ bê tông (người không hiểu vấn đề này khi lập dự toán hoặc thẩm tra sẽ cắt phụ gia này, kêu là bê tông này sau đập bỏ nên không cần phụ gia)

Trong quá trình đổ bê tông phải theo dõi và ghi chép đầy đủ từng mẻ bê tông, độ sụt, lấy mẫu thử, thời gian, cao trình ống đổ, cao trình bê tông, v.v để báo cáo và lập hồ

sơ lưu

Giải pháp sử dụng tường vây bê tông cốt thép là biện pháp thi công đang được sử dụng phổ biến và áp dụng rộng rãi cho các công trình nhà cao tầng có nhiều tầng hầm trong các thành phố lớn hiện nay Sử dụng tường vây bê tông cốt thép có giá thành cao

18

hơn so với các phương pháp còn lại khá nhiều Tuy nhiên, đối với điều kiện địa hình chật hẹp trong các thành phố, các tòa nhà nằm sát nhau thì yêu câu về chuyển vị và độ lún của các công trình lân cận trong giai đoạn thi công tầng hầm là yếu tố quan trọng nhất Tường vây bê tông cốt thép có độ cứng lớn và có thể cắm sâu xuống lớp đất tốt

vì vậy có thể đáp ứng được mọi yêu cầu về mặt kỹ thuật trong giai đoạn thi công cũng như giai đoạn sử dụng của tòa nhà Việc thi công tường vây bê tông cốt thép đòi hỏi sự chính xác và tính toán kỹ thuật cao Công tác thi công cần hết sức chú ý đến mực nước ngầm trong quá trình đào, tránh việc mực nước ngầm dâng lên nhanh mà mặt dung dịch giữ thành giảm mạnh dễ gây ra hiện tượng sụt lún

Tường vây bê tông cốt thép không chỉ được áp dụng rộng rãi trong việc thi công các công trình dân dụng, việc sử dụng tường vây bê tông cốt thép còn được sử dụng trong các lĩnh vực khác như giao thông, thủy lợi

1.3.1 Công nghệ thi công Bottom up

Công nghệ thi công Bottom up là công nghệ thi công gần giống với công nghệ thi công tường hầm truyền thống, đào đất đến cao độ đáy hầm rồi bắt đầu thi công từ dưới lên trên Tuy nhiên với điều kiện sử dụng có nhiều tầng hầm và không gian thi công chật hẹp thì công nghệ này được cải tiến hơn, bằng việc thi công tường hầm trước, rồi mới tiến hành đào đất theo các bước và kết hợp với sử dụng hệ văng chống để ngăn cản chuyển vị và đảm bảo khả năng chịu lực của tường vây

Quy trình thi công tầng hầm: Theo phương pháp tường chắn đất, sau khi thi công xong cọc và tường vây, cọc vây hoặc hệ thống tường cừ bao xung quanh công trình nhà thầu

sẽ tiến hành đào đất tới độ sâu nhất định

Bước tiếp theo sau đó sẽ tiến hành lắp đặt hệ thống chống bằng thép hình hoặc hệ neo

để chống đỡ vách tường hầm trong quá trình đào đất và thi công tầng hầm Hệ thống chống này có thể một hoặc nhiều tầng tùy vào độ sâu đáy đài sao cho đảm bảo khả năng chống áp lực đất và nước ngầm từ phía ngoài công trình tác động lên vách tường Sau khi dựng xong hệ chống đỡ và đất được đào đến đáy móng, bước tiếp theo thực hiện theo đúng nguyên lý của công nghệ thi công tầng hầm bottom – up, công trình sẽ

20

Ví dụ trình tự thi cơng Bottom-up thi cơng tầng hầm :

Ưu điểm của cơng nghệ thi cơng Bottom up so với thi cơng Top down là thuận tiện hơn trong quá trình thi cơng đào đất do cĩ khơng gian đào rộng và thơng thống ánh sáng, áp dụng được cho các cơng trình cĩ nhiều hầm và khơng gian chật hẹp Hiện nay, chúng ta cịn cĩ thể áp dụng thêm hệ kích chống thủy lực vào hệ văng chống để giúp điều chỉnh được chuyển vị của tường vây, cơng nghệ mới này là hệ shoring, hiện đang được áp dụng cho việc thi cơng hệ thống đường sắt ngầm tại việt nam Tuy

B1 : THI CÔNG TƯỜNG VÂY VÀ ĐÀO

ĐẤT ĐẾN CAO TRÌNH -3.000

B2 : THI CÔNG HỆ VĂNG CHỐNG CAO ĐỘ -2.500

B3 : THI CÔNGØ ĐÀO ĐẤT ĐẾN CAO TRÌNH -6.000

B7 : THI CÔNG SÀN HẦM B2 B8 : THI CÔNG SÀN HẦM B1 VÀ

THÁO HỆ VĂNG CHỐNG 2 B9 : THI CÔNG THÁO HỆ VĂNGCHỐNG 1 VÀ THI CÔNG SÀN

GROUND

21

nhiên, việc thi công theo biện pháp này lại tốn kém về kinh tế và thời gian khi phải thi công hệ văng chống bằng thép hình Vì những đặc điểm trên, công nghệ thi công này được ưu tiên sử dụng cho các công trình có chiều sâu hố đào lớn và bề rộng hố đào bé

22

1.3.2 Công nghệ thi công Top- Down

Công nghệ thi công Top – down là công nghệ thi công tầng hầm mới, nhưng đã nhanh chóng xâm nhập và được áp dụng rộng rãi trong xây dựng ở nước ta Công nghệ Top – Down đã vào Việt Nam được gần 20 năm Công trình đầu tiên là Harbourview – Nguyễn Huệ (1993-1994 do công ty Bachy Solatance thi công), công trình thứ hai là Saigon Center và sau đó là nhiều công trình khác

Với sự phát triển của hệ thống tầng hầm và yêu cầu tìm ra giải pháp thi công tầng hầm mới có thể khắc phục được nhược điểm của các biện pháp thi công truyền thống, thì sử dụng biện pháp thi công Top – down là một bước tiến lớn trong sự phát triển của thi công hệ thống tầng hầm tại việt nam

Trong công nghệ top down, các tầng hầm được thi công theo cách thi công phần tường vây bằng hệ cọc barrette xung quanh nhà (sau này phần trên đỉnh của tường vây dùng làm tường bao của toàn bộ các tầng hầm) và hệ cọc khoan nhồi (nằm dưới chân các móng cột) bên trong mặt bằng nhà

Tường vây thi công theo công nghệ cọc nhồi bê tông tới cos ±0.00 (không tính phần bê tông chất lượng kém trên đỉnh vào trong thành phần tường)

Riêng các cọc khoan nhồi bê tông nằm dưới móng cột ở phía trong mặt bằng nhà thì không thi công tới mặt đất mà chỉ tới ngang cos móng (không tính phần bê tông đầu cọc nhồi, phải tẩy bỏ đi sau này)

Phần trên, ngay bên dưới móng của các cọc nhồi này được đặt sẵn các cốt thép bằng thép hình, chờ dài lên trên tới cos ±0.00 Các cốt thép hình này, là trụ đỡ (kingspot) các tầng nhà hình thành trong khi thi công top - down, nên nó phải được tính toán để chịu được tất cả các tầng nhà, mà được hoàn thành trước khi thi công xong phần ngầm (gồm tất cả các tầng hầm cộng thêm một số hữu hạn các tầng thuộc phân thân đã định trước)

Tiếp theo đào rãnh trên mặt đất (làm khuôn dầm), dùng ngay mặt đất để làm khuôn hoặc một phần của khuôn đúc dầm và sàn bê tông cốt thép tại cos ±0.00 Khi đổ bê tông sàn cos ±0.00 phải chừa lại phần sàn khu thang bộ lên xuống tầng ngầm, để (cùng

23

kết hợp với ô thang máy) lấy lối đào đất và đưa đất lên khi thi công tầng hầm Sàn này phải được liên kết chắc với các cốt thép hình làm trụ đỡ chờ sẵn nêu trên, và liên kết chắc với hệ tường vây (tường vây là gối đỡ chịu lực vĩnh viễn của sàn bê tông này) Sau khi bê tông dầm, sàn tại cos ±0.00 đã đạt cường độ tháo dỡ khuôn đúc, người ta tiến hành cho máy đào chui qua các lỗ thang chờ sẵn nêu ở trên, xuống đào đất tầng hầm ngay bên dưới sàn cos ±0.00 Sau đó lại tiến hành đổ bê tông sàn tầng hầm này, ngay trên mặt đất vừa đào, tương tự thi công như sàn tại cốt không, rồi tiến hành lắp ghép cốt thép cột tầng hầm, lắp khuôn cột tầng hầm và đổ bê tông chúng

Cứ làm như cách thi công tầng hầm đầu tiên này, với các tầng hầm bên dưới Riêng tầng hầm cuối cùng thay vì đổ bê tông sàn thì tiến hành thi công kết cấu móng và đài móng

Đồng thời với việc thi công mỗi tầng hầm thì trên mặt đất người ta vẫn có thể thi công một hay vài tầng nhà thuộc phần thân như bình thường Sau khi thi công xong hết các kết cấu của tầng hầm người ta mới thi công hệ thống thang bộ và thang máy lên xuống tầng hầm

Khi thi công các tầng hầm bằng phương pháp “TOP-DOWN” thường gặp nước ngầm gây khó khăn rất nhiều cho việc thi công, thông thường người ta phải kết hợp cả hai phương pháp là hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc và hệ thống thoát nước bề mặt gồm các mương tích nước hố thu nước và máy bơm Việc thiết kế các hệ thống hạ mực nước ngầm và thoát nước này phải được tính toán riêng cho từng độ sâu thi công theo từng giai đoạn Khi thi công cũng phải coi trọng và tuân thủ đúng yêu cầu thiết kế của công tác này

Ví dụ trình tự các bước của biện pháp thi công Top- down trong thi công 3 tầng hầm nhà như sau:

24

25

Do đặc điểm của công nghệ top-down là thi công từ trên xuống Vì vậy, trong công nghệ này công trình có thể đẩy nhanh được tiến độ thi công khi có thể cùng lúc thi công cả phần tầng trên và tầng hầm Với việc sử dụng hệ kết cấu sàn hầm và tường vây liên kết làm gối chống và khóa tầng trệt ngay giai đoạn đầu, thì độ an toàn trong giai đoạn thi công cao và đảm bảo được chuyển vị đỉnh của hệ tường vây thấp nhất có thể, không gây ảnh hưởng đến các công trình lân cận Việc sử dụng trực tiếp hệ sàn làm gối chống cũng giúp công trình không cần sử dụng đến hệ văng chống trong quá trình thi công, giảm chi phí

Tuy nhiên đối với công nghệ này, cần sử dụng thêm hệ thống cột chống tạm king post được cắm trực tiếp vào cọc khoan nhồi, hệ chống này thường được thiết kế để chịu được toàn bộ sàn hầm, tải trọng thi công và 5 tầng trên mặt đất Đối với việc thi công đào đất thì gặp khá nhiều khó khăn do không gian đào bé và thiếu ánh sáng, cần sử

26

dụng các máy móc chuyên dụng để đào và vận chuyển đất từ dưới lên trên trong điều kiện này gây cho việc thi công đào tốn nhiều thời gian và kinh phí hơn so với các biện pháp thông thường

Mặc dù việc thi công theo biện pháp này còn nhiều khuyết điểm, nhưng bởi ưu điểm nổi trội về mặt kỹ thuật là giảm tối đa chuyển vị và độ an toàn cho công trình lân cận cao Nên hiện nay công nghệ thi công tầng hầm theo biện pháp top- down luôn được

đề xuất phương án trong việc thi công các công trình nhà nhiều tầng hầm, chiều sâu hố đào lớn và đặc biệt với các tòa nhà trong các khu độ thị, thành phố với các công trình san sát nhau

1.3.3 Thi công theo phương pháp hỗn hợp

Việc thi công tầng hầm luôn phụ thuộc vào điều kiện địa chất và yêu cầu của mỗi công trình.Vì vậy, đối với việc thi công cần linh hoạt và xem xét điều kiện cụ thể để chọn biện pháp thi công hợp lí Sử dụng kết hợp giữa các biện pháp thi công là cách được nhiều nhà thầu thi công đưa ra, giúp tối ưu hóa thời gian và kinh phí thi công mà vẫn đảm bảo chất lượng

Biện pháp thi công theo phương pháp hỗn hợp là sử dụng kết hợp giữa các phương pháp thi công, để phù hợp với điều kiện và yêu cầu của công trình Tùy theo công trình

sẽ có nhiều phương pháp hỗn hợp khác nhau, nhưng phương pháp hỗn hợp được sử dụng nhiều và áp dụng rộng rãi tại nước ta là biện pháp Semi top- down

Biện pháp semi top- down các bước thi công cũng gần như biện pháp top- down, điểm khác biệt duy nhất là thay vì thi công top- down ngay từ tầng 1 thì biện pháp thi công semi top- down áp dụng top- down từ tầng hầm

Việc sử dụng kết hợp này giúp cho việc thi công đào đất tầng hầm B1 được dễ dàng hơn, giúp đẩy nhanh được tiến độ thi công mà vẫn có khả năng đảm bảo độ an toàn và các tiêu chí kỹ thuật cao gần như biện pháp thi công top-down

B1 : THI CÔNG TƯỜNG VÂY VÀ ĐÀO

ĐẤT ĐẾN CAO TRÌNH -3.000

B2 : THI CÔNG SÀN HẦM B1 B3 : THI CÔNGØ SÀN TẦNG 1

B4 : THI CÔNG ĐÀO ĐẤT ĐẾN CAO

TRÌNH -9.000

B5 : THI CÔNG SÀN B2

MÐTN

B7 : THI CÔNG SÀN HẦM B3

B5 : THI CÔNG ĐÀO ĐẤT ĐẾN CAO TRÌNH ĐÁY SÀN B3

28

Kết luận chương 1

Hiện nay, việc xây dựng tầng hầm đã không còn xa lạ trên thế giới và ở Việt Nam Trải qua quá trình dài nghiên cứu, thử nghiệm và tính toán sự làm việc của công trình đối với mỗi biện pháp thi công đã được nắm bắt chính xác Độ an toàn của công trình ngầm là điều rất quan trọng, vì vậy giữa các biện pháp thi công luôn được xem xét và tìm ra giải pháp thi công phù hợp nhất Và với việc phát triển tầng hầm các nhà cao tầng trong trung tâm thành phố thì phương pháp thi công Top- down đang được xem là biện pháp phù hợp nhất Biện pháp này đã được áp dụng từ rất lâu và cho nhiều công trình lớn trên thế giới, và với các ưu điểm nổi bật của nó thì biện pháp này cũng đã được đưa vào sử dụng cho các công trình tại nước ta Mặc dù đã được áp dụng thành công vào nhiều công trình trong nước và sử dụng phổ biến hiện nay, nhưng việc nghiên cứu thêm về sự làm việc của công trình hầm với biện pháp thi công này cần được đưa ra nghiên cứu chính xác, đưa ra những tiêu chuẩn về thiết kế cho biện pháp này điều cần thiết và quan trọng Chương tiếp theo sẽ trình bày về cơ sở tính toán kết cấu tường vây bê tông cốt thép, là hệ kết cấu thường được sử dụng trong biện pháp thi công top- down các tầng hầm nhà cao tầng

29

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TOÁN TƯỜNG VÂY BÊ TÔNG CỐT THÉP

2.1 Tổng quan và lựa chọn phương pháp tính tường vây bê tông cốt thép

Tổng quan về tường vây bê tông cốt thép là tấm tường bằng bê tông cốt thép nằm hoàn toàn dưới lòng đất, chịu áp lực đất, áp lực nước và các tải trọng bề mặt Các loại tải tác dụng lên tường vây cũng giống như tải trọng tác dụng như tường chắn đất thông thường, tuy nhiên tường vây khác với các loại tường chắn thông thường là nội lực thay đổi theo từng bước thi công và sự ảnh hưởng của chuyển vị đến nội lực tường vây

Vì vậy, mặc dù có rất nhiều phương pháp tính toán tường vây nhưng đều được xét theo 2 quan niệm cơ bản :

- Tính toán tường vây với lực trục thanh và moment thân tường là bất biến

- Tính toán tường vây có kể đến sự không ngừng biến đổi của lực trục của các tầng thanh chống và nội lực thân tường theo tiến triển của việc đào đất và việc chống giữ Một số phương pháp tính điển hình đại diện cho 2 quan niệm tính toán trên

30

đoạn thi công đều ảnh hưởng đến tường vây khác nhau, và sự làm việc của tường sau khi thi công một bước đào và trước đó là khác nhau Phải xem xét kỹ lưỡng một cách chính xác nhất về sự thay đổi của tường sau mỗi giai đoạn đào để đưa ra được kết quả tính toán chính xác nhất

Bước đào 1 Bước đào 2

Trong tính toán cần xem xét đến sự chuyển dịch của tường vây và các nhân tố ảnh hưởng đến sự chuyển vị để có thể hạn chế tối đa chuyển vị