Báo cáo chuyên đề - Đại Học Bách Khoa, Khoa Xây Dựng

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

DANH SÁCH THÀNH VIÊN TRONG TỔ

STT

HỌ VÀ TÊN

LỚP

1

Nguyễn Đình Sơn (tổ trưởng)

06X1D

2

Nguyễn Thanh Quảng

06X1D

3

Nguyễn Minh Thành

06X1D

4

Phan Văn Long

06X1D

5

Phan Văn Tiến

06X1D

6

Nguyễn Văn Hưng

06X1D

7

Nguyễn Thị Ánh Nguyệt

06X1D

8

Nguyễn Thanh Lâm

06X1D

9

Bùi Xuân Chiến

06X1D

10

Lê Quang Hoàng

06XJV

11

Nguyễn Bá Toàn

06XJV

12

Nguyễn Công Nhưỡng

06XJV

13

Thân Vĩnh Thành

06XJV

14

Nguyễn Hoàng Hà

09X1B2

15

Võ Văn Dương

06X1CT2

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 1

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

MỤC LỤC Nội dung Trang I. Đặt vấn đề ....................................................................................... 4 II. Tổng quan các phương pháp thi công tầng hầm ............................. 4 1. Giới thiệu một số công trình có tầng hầm .......................................... 4 1.1. Tổng quan một số công trình có tầng hầm ở Hà Nội ............... 4 1.2. Hình ảnh một số công trình có tầng ngầm đã thi công ............ 6 2. Sơ lược các phương pháp thi công tầng hầm ..................................... 8 2.1. Phương pháp Bottom up .......................................................... 8 2.2. Phương pháp Top – Down ....................................................... 9 2.3. Phương pháp sơmi Top – Down ........................................... 11 3. Lý do chọn phương pháp .................................................................. 11 III. Thi công tầng hầm theo phương pháp “Bottom up”..................... 12 1. Các phương pháp thi công ................................................................ 12 1.1. Phương pháp đào đất trước, sau đó thi công nhà từ dưới lên . 12 1.2. Thi công tường nhà làm tường chắn đất ................................. 14 1.2.1. Trình tự thi công ................................................................... 14 1.2.2. Thi công cọc và tường chắn .................................................. 15 1.2.2.1. Các giải pháp chống vách đất ...................................... 15 1.2.2.1.1. Cọc đóng .................................................................. 17 1.2.2.1.2. Tường cừ thép ......................................................... 17 1.2.2.1.3. Cọc xi măng đất ....................................................... 19 1.2.2.1.4. Cọc khoan nhồi giữ đất ........................................... 20 1.2.2.1.5. Tường vây barrette .................................................. 20 1.2.2.2. Một số giải pháp kết cấu tường trong đất .................... 20 1.2.2.2.1. Tường trong đất bằng bê tông cốt thép toàn khối ... 20 1.2.2.2.2. Tường trong đất bằng bê tông đúc sẵn .................... 27 1.2.2.3. Công nghệ xây dựng tường trong đất .......................... 33 1.2.2.3.1. Tường trong đất bằng bê tông đổ tại chỗ ................ 33 1.2.2.3.2. Tường trong đất được xây dựng bằng những cấu kiện bê tông đúc sẵn......................................... 47 1.2.2.4. Kiểm tra chất lượng bê tông ........................................ 49 1.2.3. Thi công đào đất tầng hầm và hố móng ............................... 51 1.2.3.1. Thi công đào đất .......................................................... 51 1.2.3.2. Các phương pháp chống tường bao khi thi công đào đất ........................................................................ 53 1.2.3.2.1. Chống đỡ tường bao bằng hệ dầm sản xuất tại chổ ..................................................................... 54 GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 2

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

1.2.3.2.2. Chống đỡ tường bao bằng hệ thanh chống tiêu chuẩn................................................................ 58 1.2.3.2.3. Chống đỡ tường bao bằng hệ dàn thép .................... 60 1.2.3.2.4. Chống đỡ tường bao bằng phương pháp neo trong đất .................................................................. 60 1.2.4. Thi công đài móng ................................................................ 70 1.2.5. Thi công tầng hầm từ dưới lên.............................................. 71 1.2.5.1. Thi công đáy tầng hầm ................................................ 72 1.2.5.2. Thi công cột dầm sàn................................................... 72 1.2.5.3. Mối nối giữa dầm, sàn và tường vây ........................... 73 2.

Các sự cố trong quá trình thi công. ......................................... 74 2.1. Sự cố và hư hỏng công trình .................................................... 74 2.1.1. Các biểu hiện....................................................................... 75 2.1.2. Nguyên nhân ..................................................................... 76 2.2. Biện pháp phòng ngừa sự cố .................................................... 76 2.2.1. Yêu cầu chung................................................................... 76 2.2.2. Khảo sát phục vụ thiết kế biện pháp thi công ................... 76 2.2.3. Thiết kế biện pháp thi công............................................... 78 2.2.4. Thi công hố đào ................................................................ 79 2.3. Xử lý hư hỏng và sự cố .............................................................. 82 2.31. Xử lý hư hỏng .................................................................... 82 2.3.2. Xử lý sự cố ........................................................................ 82 3. Một số lưu ý trong quá trình thi công tầng hầm ........................... 83 Tài liệu tham khảo:

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

86

Trang 3

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

I.

Đặt vấn đề: Trong cuộc sống hiện đại, ở Việt Nam ngày càng xuất hiện nhiều công trình cao tầng. Việc thiết kế nhà cao tầng hiện nay, hầu hết đều có tầng hầm để giải quyết vấn đề đỗ xe và các hệ thống kỹ thuật của toàn nhà.

Phổ biến là các công trình cao từ 10 đến 30 tầng được thiết kế từ một đến hai tầng hầm để áp ứng yêu cầu sử dụng của chủ đầu tư trong hoàn cảnh công trình bị khống chế chiều cao và khuôn viên đất có hạn... Việc xây dựng tầng hầm trong nhà cao tầng đã tỏ ra có hiệu quả tốt về mặt công năng sử dụng và công trình cũng được phát triển lên cao hơn nhờ một phần được đưa sâu vào long đất. Việc tổ chức xây dựng tầng hầm còn có ý nghĩa đưa trọng tâm của ngôi nhà xuống thấp hơn. Nói chung với các hệ thống công trình ngầm sẽ mang lại cho các thành phố những hình ảnh và hiệu quả tốt về cảnh quan, môi trường, đồng thời tăng quỹ đất cho các công trình kiến trúc trên mặt đất, phát huy được tiềm năng dồi dào của khoảng không gian ngầm, góp phần mang lại những hiệu quả kinh tế trước mắt và lâu dài.

Tuy nhiên việc thi công tầng hầm cho các toà nhà cao tầng cũng đặt ra nhiều vấn đề phức tạp về kỹ thuật, môi trường và xã hội cần phải giải quyết khi thi công hố đào sâu trong các khu đất chật hẹp ở các thành phố lớn. Thi công hố đào làm thay đổi trạng thái ứng suất biến dạng trong nền đất xung quanh và có thể làm thay đổi mực nước ngầm. Các quá trình thi công hố móng có thể làm đất nền bị chuyển dịch và lún, gây hư hỏng cho các công trình lân cận nếu không có các giải pháp thi công hợp lý.

Hiện nay việc thi công tầng hầm có ba phương pháp sau đây: phương pháp Bottom up, phương pháp Top – Down và phương pháp sơmi Top – Down. Trong giới hạn chuyên đề này, chúng ta đi sâu vào vấn đề kỹ thuật, tổ chức thi công tầng hầm, và một số sự cố cách khắc phục theo phương pháp truyền thống thi công tầng hầm từ dưới lên hay còn gọi là phương pháp “ Bottom up”. Việc thi công tầng hầm theo phương pháp này đòi hỏi có giải pháp phù hợp chống đỡ tường chắn khi thi công đào đất tầng hầm xuống sâu.

II. Tổng quan các phương pháp thi công tầng hầm.

1. Giới thiệu một số công trình có tầng hầm.

1.1. Tổng quan một số công trình có tầng hầm ở Hà Nội Bảng 1: Thống kê một số công trình có tầng hầm trên địa bàn thành phố Hà Nội và phương pháp thi công tầng hầm.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 4

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

TT Tên công trình

Thiết kế

Đơn vị thi công

Đặc điểm thi công tầng hầm

1

Văn phòng và chung cư 27 Láng Hạ

CDCC

Bachy Soletanche Cty XD số 1 HN

- Tường barrette - Đào hở, chống bằng dàn thép

2

Trụ sở kho bạc NN CDCC 32 Cát Linh

Delta

- Tường barrette - Top – down

3

Toà nhà 70-72 Bà Triệu

CDCC

Delta

- Tường barrette - Top – down

4

VP và Chung cư 47 Huỳnh Thúc Kháng

VNCC

Đông Dương - Tường barrette - Top – down

5

Toà nhà Vincom 191 Bà Triệu

VNCC

Delta

- Tường barrette - Top – down

6

Chung cư cao tầng 25 Láng hạ

VNCC

Cty XD số 1 HN

- Tường barrette - Top – down

7

TT Viễn thông VNPT 57 Huỳnh Thúc Kháng

CDC

Bachy Soletanche

- Tường barrette - Không chống

8

Toà nhà tháp đôi HH4 Mỹ Đình

CDC

TCty XD Sông Đà

- Tường barrette - Đào hở, chống bằng dàn thép

9

Trụ sở văn phòng 59 Quang Trung

Cty KT& XDHội KTS

Cty XD số 1, - Tường barrette HN - Top – down

10 Ocean Park số 1 Đào Duy Anh

Tr. ĐH Cty XD số 1, - Tường bê tông KT HN HN thường - Cọc xi măng đất

11 Khách sạn Sun GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

- Tường barrette Trang 5

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Way 19 Phạm Đình Hổ

- Neo trong đất

12 Toà nhà tháp Vietcombank 13 Pacific Place* 83 Lý Thường Kiệt

1.2.

Indochine Group

- Tường barrette - Neo trong đất

Archrty Cty XD pe, Sông Đà 2 Pháp

- Tường barrette - Top – down

Hình ảnh một số công trình có tầng ngầm đã thi công Hình 2: Tòa nhà Vinaconex Tower nằm tại ngã tư Láng Hạ-Hoàng Ngọc Phách Diện tích khu đất: 2736 m2 Diện tích xây dựng: 854 m2 Diện tích sử dụng 1 sàn: 620 m2 Chiều cao tòa nhà: 27 tầng nổi, 3 tầng hầm Tổng diện tích sàn: 18.074 m2 Tổng diện tích hầm: 5.598 m2 đáp ứng 118 chỗ để ô tô và 136 chỗ để xe máy Tổng diện tích làm văn phòng: 13.500m2

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 6

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Hình 3: Khách sạn Phương Đông - Nha Trang Địa điểm: 37 Trần Phú, Nha Trang Quy mô: Diện tích xây dựng 1300m2, s 3 tầng hầm và 30 tầng nổi Công nghệ áp dụng: Thi công tầng hầm Bottom-Up Thời gian thực hiện: 8/2003 1/2004

Hình 4: Toà nhà tháp Vietcombank.

Phương pháp thi công tầng hầm: - Tường barrette - Neo trong đất

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 7

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

2. Sơ lược các phương pháp thi công tầng hầm.

2.1. Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up.

Theo phương pháp này, toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu thiết kế (Độ sâu đặt móng), có thể dùng phương pháp đào thủ công hay đào máy phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào khối lượng đất cần đào và nó còn phụ thuộc vào thiết bị máy móc, nhân lực của công trình. Sau khi đào xong, người ta cho tiến hành xây nhà theo thứ tụ bình thường từ dưới lên trên, nghĩa là từ móng lên mái. Để đảm bảo cho hệ hố đào không bị sụt lở trong quá trình thi công người ta dùng các biện pháp giữ vách đào theo các phương pháp truyền thống nghĩa là ta có thể đào theo mái dốc tự nhiên (Theo góc j của đất).

Hoặc nếu khi mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng ta luy mái dốc hố đào thì ta có thể dùng cừ để giữ tường hố đào.

Hình 5: Công trường thi công tầng hầm theo phương pháp bottom up + Ưu điểm: Kết cấu cho tầng hầm cũng đơn giản vì nó giống phần trên mặt đất.

Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm và việc lắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật cũng tương đối thuận tiện dễ dàng. Việc làm khô hố móng GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 8

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

cũng đơn giản hơn, ta có thể dùng bơm hút nước từ đáy móng đi theo hố thu nước đã được tính toán sẵn. + Nhược điểm: Khi thi công hố đào sâu dẩn tới chiều sâu hố đào lớn nên tốn hệ thống kết cấu chống đỡ tường chắn.

Thời gian thi công kéo dài.

2.2. Thi công tầng hầm theo phương pháp Top – Down.

Phương pháp thi công này thường được dùng phổ biến hiện nay. Để chống đỡ sàn tầng hầm trong quá trình thi công, người ta thường sử dụng cột chống tạm bằng thép hình (l đúc, l tổ hợp hoặc tổ hợp 4L...). Trình tự phương pháp thi công này có thể thay đổi cho phù hợp với đặc điểm công trình, trình độ thi công, máy móc hiện đại có.

Hình 6: Thi công tầng hầm theo phương pháp Top – down Công nghệ thi công Top-down (từ trên xuống) là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo phương pháp khác với phương pháp truyền thống: thi công từ dưới lên. Trong công nghệ thi công Top-down người ta có thể đồng thời vừa thi công các tầng ngầm (bên dưới cốt ± 0,00 (cốt ± 0,00 tức là cao độ mặt nền hoàn thiện của tầng trệt công trình nhà, GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 9

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

đọc là cốt không)) và móng của công trình, vừa thi công một số hữu hạn các tầng nhà, thuộc phần thân, bên trên cốt không (trên mặt đất).

Bản chất của phương pháp này là : Bước 1 : Thi công tường trong đất và cọc khoan nhồi trước. Cột của tầng hầm cũng được thi công cùng cọc nhồi đến cốt mặt nền.

Bước 2 : Người ta tiến hành đổ sàn tầng trệt ngang trên mặt đất tự nhiên.

Tầng trệt được tỳ lên tường trong đất và cột tầng hầm. Người ta lợi dụng luôn các cột đỡ cầu thang máy, thang bộ, giếng trời làm cửa đào đất và vận chuyển đất lên đồng thời cũng là cửa để thi công tiếp các tầng dưới. Ngoài ra nó còn là của để tham gia thông gió, chiếu sáng cho việc thi công đào đất... Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu, người ta tiến hành đào đất qua các lỗ cầu thang giếng trời cho đến cốt của sàn tầng thứ nhất (1C) thì dừng lại sau đó lại tiếp tục đặt cốt thép đổ bê tông sàn tầng 1C. Cũng trong lúc đó từ mặt sàn tầng trệt người ta tiến hành thi công phần thân nghĩa là từ dưới lên.

Khi thi công đến sàn tầng dưới cùng người ta tiến hành đổ bê tông đáy nhà liền với đầu cọc tạo thành sản phẩm dưới cùng, có cũng là phần bản của móng nhà. Bản này còn đóng vai trò chống thấm và chịu lực đẩy nổi của lực ácimét.

Có hai phương pháp thi công sàn tầng hầm : -Dùng hệ cột chống hầm đã thi công (tỳ lên cọc nhồi) để đỡ hệ dầm và sàn tầng hầm.

-Dùng cột chống tạm (thường dùng tỏng thực tế là thép hình chữ I có gia cường đặt vào cọc nhồi, sau khi thi công cột xong thì dỡ bỏ.

Mỗi phương án trên đều bộc lộ những ưu điểm và nhược điểm của nó, để áp dụng được phải tính toán một cách chặt chẽ vì không những nó liên quan đến thi công mà cả giải pháp kết cấu nữa. + Ưu điểm: Tiến độ thi công nhanh, qua thực tế một số công trình cho thấy để có thể thi công phần thân công trình chỉ mất 30 ngày, trong khi với giải pháp chống quen thuộc mỗi tầng hầm (kể cả đào đất, chống hệ dầm tạm, thi công phần bê tông) mất khoảng 45 đến 60 ngày, với nhà có 3 tầng hầm thì thời gian thi công từ 3 --> 6 tháng.

Không phải chi phí cho hệ thống chống phụ.

Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình có độ bền và ổn định và an toàn cao nhất.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 10

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

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

Chống được vách đất với độ ổn định.

Rất kinh tế. +Nhược điểm: Kết cấu cột tầng hầm phức tạp.

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

Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động. Công tác thi công đất trong không gian tầng hầm có chiều cao nhỏ khó thực hiện cơ giới.Nếu lỗ mở nhỏ thì phải quan tâm đến hệ thống chiếu sáng và thông gió.

2.3. Thi công tầng hầm theo phương pháp sơmi Top - Down Phương pháp Sơmi TD thì phương pháp thì công sẽ là đào hở luôn đến cốt của tầng hầm thứ 2 và sử dụng hệ thống thanh chống giữ hố đào rồi thi công tầng 2 và tầng 1 theo PP truyền thống từ dưới lên. Còn tầng 3 và tầng 4 thì em vần thi công thep pp TD từ trên xuống tầng 3 rồi đến tầng 4.

Nói đến phương pháp sơmi top down thì có thể nói nó ra đời chỉ là để khắc phục được một số khuyển điểm của phương pháp Top Down đó là thời gian thi công có thể được giảm sơmi top down bớt hơn phương pháp Top Down .

3. Lý do chọn phương pháp thi công tầng hấm theo phương pháp “ Bottom up”.

Phương pháp thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up là một phương pháp cổ điển nhưng lại được sử dụng rộng rãi trong thi công tầng hầm hiện nay ở Việt Nam. Nó vẩn có những ư thế của nó mả trong nhiểu trường hợp các phương pháp thi công khác không thể thay thế được. Vì Vậy tổ chúng em chọn đề tài này làm báo cáo chuyên đề.

III. Phương pháp thi công tầng hầm theo phương pháp “Bottom up” Việc thi công tầng hầm luôn đi đôi với việc thi công đất vì tầng hầm nằm dưới mặt đất. Ngày nay với công nghệ thi công đất đã có rất nhiều tiến bộ chủ yếu nhờ vào các máy móc thiết bị thi công hiện đại và các quá trình thi công hợp lý cho phép thi công được những công trình phức tạp, ở nhũng địa hình khó khăn. Tùy theo điều kiện thiết kế và kĩ thuật và số lượng tầng hầm mà thi công tầng hầm theo phương pháp từ dưới lên có các hình thức sau: GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 11

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

1. Các phương pháp thi công.

1.1. Phương pháp đào đất trước sau đó thi công nhà từ dưới lên : a.) Trình tự:

b. X©y nhµ

a. §µo ®Êt

H×nh 1

Đây là phương pháp cổ điển được áp dụng khi chiều sâu hố đào không lớn, thiết bị thi công đơn giản,mặt bằng rộng rãi. Toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu thiết kế (Độ sâu đặt móng), có thể dùng phương pháp đào thủ công hay đào máy phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào khối lượng đất cần đào và nó còn phụ thuộc vào thiết bị máy móc, nhân lực của công trình. Sau khi đào xong, người ta cho tiến hành xây nhà theo thứ tụ bình thường từ dưới lên trên, nghĩa là từ móng lên mái. Để đảm bảo cho hệ hố đào không bị sụt lở trong quá trình thi công người ta dùng các biện pháp giữ vách đào theo các phương pháp truyền thống nghĩa là ta có thể đào theo mái dốc tự nhiên (Theo góc j của đất). Hoặc nếu khi mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng ta luy mái dốc hố đào thì ta có thể dùng cừ để giữ tường hố đào. b.) Ưu điểm: Ưu điểm của phương pháp này là thi công đơn giản, độ chính xác cao, hơn nữa các giải pháp kiến trúc và kết cấu cho tầng hầm cũng đơn giản vì nó giống phần trên mặt đất. Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm và việc lắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật cũng tương đối thuận tiện dễ dàng. Việc làm khô hố móng cũng đơn giản hơn, ta có thể dùng bơm hút nước từ đáy móng đi theo hố thu nước đã được tính toán sẵn.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 12

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

c)Nhược điểm: Nhược điểm của phương pháp này là : khi chiều sâu hố đào lớn sẽ rất khó thực hiện, đặc biệt khi lớp đất bề mặt yếu. Khi hố đào không dùng hệ cừ thì mặt bằng phải rộng đủ để mở taluy cho hố đào. Xét về mặt an toàn cho các công trình lân cận hay cho những công trình xây chen thì biện pháp này không khả thi, còn xét về chiều sâu hố đào khi quá lớn nếu dùng biện pháp này ta sẽ phải đào thành nhiều đợt, nhiều bậc và độ ổn định cũng như an toàn cho thi công ta phải bàn đến.

b. §µo ®Êt cã cõ kh«ng chèng H : ChiÒu s©u hè ®µo h : ChiÒu s©u ngµm cña cõ a£j

a. §µo ®Êt theo m¸i dèc tù nhiªn

a£j

e. V¸n cõ gi÷ v¸ch cã neo khi cÇn th«ng tho¸ng cho hè ®µo khi thi c«ng tÇng hÇm

c. Hè ®µo ®µo thµnh nhiÒu tÇng cã cõ ch¾n kh«ng chèng

d. V¸n cõ gi÷ v¸ch hè ®µo kh«ng chèng dïng khi c¸c cét chèng kh«ng ¶nh huëng ®Õn thi c«ng tÇng hÇm

H×nh 2 Qua thực tế ta có thể đưa ra các phương án giữ vách hố đào theo phương pháp thi công cổ điển như : - Đào đất theo độ dốc tự nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng khi hố đào không sâu, với đất dính, góc ma sát trong j lớn, mặt bằng thi công GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 13

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

rộng rãi đủ để mở taluy mái dốc hố đào và để thiết bị thi công cũng như chứa đất được đào lên.

- Dùng ván cừ đặt thành nhiều tầng (Không chống). Hố đào được đào thành nhiều bậc, mở rộng phía trên áp dụng cho trường hợp khi ván cừ không đủ dài để chống một lần hoặc khi hố đào quá sâu, thi công đào đất bằng phương pháp thủ công và khi có yêu cầu hố đào phải thông thoáng để thi công tầng hầm.

- Dùng ván cừ có chống hoặc có neo, hố đào được đào thẳng đứng.

Dùng cừ có chống khi cột chống không ảnh hưởng đến thi công tầng hầm, còn khi có sự đòi hỏi thoáng đãng trong hố đào để thi công tầng hầm ta phải dùng neo, neo này được neo trên mặt đất. Loại ván cừ có chống hoặc neo dùng khi áp lực đất lớn.

1.2. Thi công tường nhà làm tường chắn đất.

1.2.1. Trình tự thi công : Theo phương pháp này, sau khi thi công xong cọc và tường vây, cọc vây hoặc hệ thống cừ bao xung quanh công trình, nhà thầu sẽ tiến hành đào đất tới những độ sâu nhất định sau đó tiến hành Lắp đặt hệ thống chống bằng thép hình (Bracsing System) hoặc hệ thống neo để chống đỡ vách tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm. Tùy theo độ sâu đáy đài mà thiết kế có thể yêu cầu một hay nhiều hệ tầng chống khác nhau nhằm đảm bảo đủ khả năng chống lại áp lực đất và nước ngầm phía ngoài công trình tác động lên vách tường tầng hầm.

Sau khi lắp dựng xong hệ chống đỡ và đất được đào đến đáy móng, nhà thầu sẽ thi công hệ móng và các tầng hầm , tầng thân của công trình từ phía dưới lên theo đúng trình tự thi công thông thường.

Hệ thống chống có thể được sử dụng như là lõi cứng cho các cấu kiện dầm/sàn của tầng hầm hoặc sẽ được dỡ bỏ sau khi các sàn tầng hầm đủ khả năng chịu lại các áp lực tác dụng lên vách tầng hầm.

Phương pháp này có ưu điểm rất lớn là không cần dùng ván cừ để giữ vách hố đào. Trình tự thi công công trình vẫn theo thứ tự như xưa tức là xây từ dưới xây lên. Để áp dụng được phương pháp này thì tường bao của công trình phải được thiết kế bảo đảm chịu được tải trọng do áp lực đất gây ra với nó đồng thời có đủ điều kiện để thi công tường bao bằng phương pháp "cọc barret".

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 14

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Nhược điểm của nó là thời gian thi công dài và phải thi công xong tường bao, cọc (nếu có) rồi mới đến đào đất và xây công trình. Nếu trường hợp tường bao không tự chịu áp lực thì ta phải có biện pháp chống tường bằng các hệ chống đỡ hoặc bằng neo bê tông.

Trên hình 3 trình bày 3 giai đoạn thi công theo phương pháp tường trong đất từ dưới lên : Giai đoạn đầu (Hình 3a) ta tiến hành thi công tường trong đất từ dưới lên, giai đoạn 2 (Hình 3b) ta tiến hành đào đất trong lòng tường bao và giai đoạn 3 (Hình 3c) ta tiến hành thi công tầng hầm tự dưới lên. §µo ®Êt

a)

b)

c)

Hình 3: Ba giai đoạn thi công tầng hầm 1.2.2 Thi công cọc và tường chắn.

Quá trình thi công cọc và tường chắn được thực hiện cùng lúc trên mặt đất tự nhiên. Phương pháp này hầu hết móng cọc được dùng là móng cọc khoan nhồi. Cọc khoan nhồi được thi công trên mặt đất đến cao độ của tầng hầm thì dừng lại. Sau đó dùng cát lấp phần trên lại để tiện cho việt thi công các công tác khác. Tường chắn được thi công ở quanh mặt bằng hố móng công trình có tác dụng giữ đất thành hố đào và giữ mực nước ngầm ở ngoài mặt bằng thi công tầng hầm.

1.2.2.1. Các giải pháp chống vách đất

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 15

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Để cho hố đào được ổn định trong quá trình thi công, với giá thành hạ, ta phải chọn phương án đào và chống vách đất hợp lý theo các nguyên tắc sau : - Phải đảm bảo về cường độ cũng như độ ổn định dưới tác dụng của áp lực đất và các loại tải trọng do được cắm sâu vào đất, neo trong đất hoặc được chống đỡ từ trong lòng hố đào theo nhiều cấp khác nhau, an toàn trong quá trình thi công.

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

- Thi công phải đơn giản, giá thành hạ.

- Luôn chú ý đến khả năng sử dụng lại sau khi công trình hoàn thành.

Sau đây là một số phương án chống vách đất có thể áp dụng được : (Hình 7)

Cõ gç tÊm

Cäc thÐp

a. §ãng cäc th­a, ®µo ®Êt ®Õn ®©u ghÐp v¸n tíi ®ã

Cõ Terres - Rouges

V¸n cõ thÐp

Cõ Rombas

Cõ Larssen Cõ Beval b. V¸n cõ thÐp kh«ng chèng lµm viÖc d¹ng c«ng x«n

H×nh 7

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 16

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

-

Cäc thÐp c. §ãng cäc thÐp sau ®ã phun v÷a bª t«ng d¹ng vßm ®Ó gi÷ v¸ch ®Êt

d. Dïng cäc khoan nhåi liÒn nhau t¹o thµnh v¸h chèng ®Êt

e. Dïng c¸c tÊm bª t«ng ®óc s½n ®Ó lµm t­êng ch¾n ®Êt

1

2

2

f. Dïng t­êng trong ®Êt thi c«ng tõng ®o¹n hay thi c«ng liªn tôc

H×nh 7 1.2.2.1.1 Cọc đóng: Đóng cọc thưa cách nhau một khoảng từ 0,8 ¸ 1,5m đào đến đâu thì ghép ván đến đó. Cọc đóng thường là cọc thép hình (I hay H), ván gỗ. Nó được áp dụng khi hố không sâu, áp lực đất nhỏ, không có nước ngầm chảy mạnh.

Gỗ và cọc sau khi thi công được thu hồi để sử dụng lại.

1.2.2.1.2 Tường cừ thép Tường cừ thép cho đến nay được sử dụng rộng rãi làm tường chắn tạm trong thi công tầng hầm nhà cao tầng. Nó có thể được ép bằng phương pháp búa rung gồm một cần trục bánh xích và cơ cấu rung ép hoặc máy ép GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 17

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

êm thuỷ lực dùng chính ván cừ đã ép làm đối trọng. Thông thường có hai phương pháp thi công sau: - Đóng ván cừ thép không chống làm việc dưới dạng công-xôn, áp dụng khi hố đào nông, có nước ngầm. Ván cừ thép sẽ được thu hồi bằng máy nhổ cọc hay cần trục tháp sau khi đã thi công xong tầng hầm.

- Đóng cọc thép phun vữa bê tông giữ đất. Cọc thép được đóng xuống đất hết chiều sâu thiết kế. Đào đến đâu ta tạo mặt vòm giữa các cọc luôn bằng cách phun vữa bê tông lên vách đất tạo thành những vòm nhỏ, chân đạp vào các cọc giữ đất lở vào hố móng.

Phương án này được áp dụng khi đất rời, không có nước ngầm hay đất dẻo. Trường hợp này giống (a) nhưng tiết kiệm được gỗ, cọc có thể thu hồi được Phương pháp này rất thích hợp khi thi công trong thành phố và trong đất dính.

Hình 8: Giữ thành hố đào bằng tường cừ thép

+ Ưu điểm:

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 18

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Ván cừ thép dễ chuyên chở, dễ dàng hạ và nhổ bằng các thiết bị thi công sẵn có như máy ép thuỷ lực, máy ép rung.

Khi sử dụng máy ép thuỷ lực không gây tiếng động và rung động lớn nên ít ảnh hưởng đến các công trình lân cận.

Sau khi thi công, ván cừ rất ít khi bị hư hỏng nên có thể sử dụng nhiều lần.

Tường cừ được hạ xuống đúng yêu cầu kỹ thuật có khả năng cách nước tốt.

Dễ dàng lắp đặt các cột chống đỡ trong lòng hố đào hoặc thi công neo trong đất. +Nhược điểm: Do điều kiện hạn chế về chuyên chở và giá thành nên ván cừ thép thông thường chỉ sử dụng có hiệu quả khi hố đào có chiều sâu ≤ 7m.

Nước ngầm, nước mặt dễ dàng chảy vào hố đào qua khe tiếp giáp hai tấm cừ tại các góc hố đào là ngụyên nhân gây lún sụt đất lân cận hố đào và gây khó khăn cho quá trình thi công tầng hầm.

Quá trình hạ cừ gây những ảnh hưởng nhất định đến đất nền và công trình lân cận.

Rút cừ trong điều kiện nền đất dính thường kéo theo một lượng đất đáng kể ra ngoaì theo bụng cừ, vì vậy có thể gây chuyển dịch nền đất lân cận hố đào.

Ván cừ thép là loại tường mềm, khi chịu lực của đất nền thường biến dạng võng và là một trong những nguyên nhân cơ bản nhất gây nên sự cố hố đào.

1.2.2.1.3. Cọc Xi măng đất Hình 9: Chống vách đất bằng cọc ximăng

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 19

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Cọc xi măng đất hay cọc vôi đất là phương pháp dùng máy tạo cọc để trộn cưỡng bức xi măng, vôi với đất yếu. Ở dưới sâu, lợi dụng phản ứng hoá học - vật lý xảy ra giữa xi mưng (vôi) với đất, làm cho đất mềm đóng rắn lại thành một thể cọc có tính tổng thể, tính ổn định và có cường độ nhất định. Tại công trình Ocean Park (số 1 - Đào Duy Anh - Hà Nội) đã dùng tường cừ bằng cọc xi măng đất sét. Địa hình khu đất trước khi xây dựng tương đối bằng phẳng, phần lớn khoảng lưu không có chiều rộng trên 5m. Chiều sâu hố móng cần đào: phần giữa sâu 7.8m; phần lớn sâu 6.5m + Ưu điểm: Kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao Kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố ximăng, độ tin cậy cao 1.2.2.1.4. Cọc khoan nhồi giữ đất.

Dùng cọc khoan nhồi, khoan liền nhau tạo thành vách đất chống sau đó tiến hành đào đất. Biện pháp này áp dụng khi chiều sâu hố đào lớn, áp lực đất lớn. Công trình là nhà xây chen cần bảo vệ xung quanh khỏi bị sụt lún.

Vách chống có thể tham gia chịu lực cùng móng công trình nhưng ít khi sử dụng nó làm tường bao tầng hầm kín vì khả năng chống thấm của nó không tốt. Tuy nhiên biện pháp này thi công khá đơn giản (So với thi công tường trong đất). Độ sâu của vách có thể thi công đến chiều sâu cần thiết để không cần có biện pháp chống giữ vách.

1.2.2.1.5. Tường vây barrette Dùng tường trong đất. Tường được thi công theo phương pháp nhồi tạo thành vách kín bao quanh toàn bộ công trình, sau đó tiến hành đào đất.

Tường trong đất có khả năng chống thấm tốt do đó có thể dùng làm tường ngầm tham gia chịu lực cùng móng công trình. Khi độ sâu lớn người ta co thể dùng biện pháp chông giữ tường trong quá trình thi công tầng hầm. Đây là phương pháp áp dụng cho công trình có tầng ngầm sâu, mực nước ngầm lớn.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 20

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Bảng 2: Các giải pháp tường chắn cho hố đào khi thi công tầng hầm Độ sâu hố Giải pháp đào (m) H ≤ 6m

- Cọc đóng.

- Tường cừ thép (không hoặc 1 tầng chống, neo) - Cọc xi măng đất (không hoặc 1 tầng chống, neo)

6m < H ≤ - Tường cừ thép (1-2 tầng chống, neo) 10m - Cọc xi măng đất (1-2 tầng chống, neo) - Tường vây barrette (1-2 tầng chống, neo) tuỳ theo điều kiện nền đất, nước ngầm và chiều dài tường ngập sâu vào nền đất.

H > 10m - Tường vây barrette ( ≥ 02 tầng chống, neo) - Tường cừ thép ( ≥ 2 tầng chống, neo) nếu điều kiện địa chất và hình học hố đào thuận lợi.

1.2.2.2 Một số giải pháp kết cấu tường trong đất: Các tường trong đất sẽ tiếp nhận cả tải trong ngang và tải trong thẳng đứng, vì thế khi cấu tạo chung cần thiết phải xét đến tất cả các lực tác dụng lên tường trong đất để đảm bảo độ bền và ổn định trong quá trình xây dựng và khai thác công trình 1.2.2.2.1. Tường trong đất bằng bê tông toàn khối Tường trong đất bằng bê tông toàn khối có chiều dày từ 0,6 --> 1,0m : Tường trong đất thường được cắt ra thành từng đoạn từ 4 ¸ 6m rồi nối với nhau. Các mối nối có thể theo thứ tự hay cách đốt phụ thuộc vào thiết bị sử dụng và điều kiện thi công. Để tăng độ cứng của tường ta có thể làm các sườn chiều cao của chúng được xác định từ điều kiện đào của gầu xúc. Tuy nhiên việc dùng sườn ở đây sẽ gây khó khăn cho việc xây tường vì hình dạng của nó phức tạp hơn.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 21

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

H×nh 8 a. Cäc giao nhau 1

2

3

4

b. Cäc nèi víi nhau 5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

* Sè lÎ : lç khoan ®ît 1 * Sè ch½n : lç khoan ®ît 2 c. C¸c ®o¹n hµo giao nhau 1 1

1 2

1

d. C¸c ®o¹n hµo nèi víi nhau 1 1

1 2

e. Hµo liªn tôc nhåi tõng ®o¹n

e. Hµo liªn tôc nhåi liªn tôc H­íng ®æ

1

H­íng ®µo ®Êt

H­íng ®µo ®Êt

LÊp ®Çy bª t«ng

Đối với cốt thép của tường, người ta thường sử dụng thép gai (thép có gờ). Thường thì chúng được buộc thành khung có chiều dài tương ứng với chiều sâu hố đào còn bề rộng thì bằng bước đào với lớp bảo vệ từ 5 ¸ 7 cm. Các cốt thép chủ theo phương thẳng đứng không được ngăn cản sự chuyển động của bê tông từ dưới lên và sự chảy của bê tông trong khối đổ khi đổ bằng phương pháp đổ trong nước. Khoảng cách giữa các thanh cốt chủ ≤ 170 ¸ 200mm, nghĩa là 1 m chiều dài GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 22

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

tường không đặt quá 6 thanh. Cốt thép trong vùng chịu nén cũng dùng thép gai f 20 ¸ 25 @ 250 ¸ 500mm.

Trong khung cốt thép phải bố trí chỗ để ống đổ bê tông, phải đặt các tai định vị khung ở trong hào (Để dảm bảo lớp bảo vệ lớp bảo vệ của bê tông theo đúng yêu cầu từ 5 ¸ 7cm). ở bên trên có hàn các thanh ngang tựa lên tường định vị, ngoài ra còn phải hàn các chi tiết chôn sẵn để liên kết tường với đáy tầng hầm hay với các tường ngang, dầm ngang.

H×nh 9 Gi¸ ®ì cèt thÐp

èng ®æ bª t«ng A Chi tiÕt ch«n s½n ®Ó t¹o hèc

A

mÆt c¾t a-a

èng ®æ bª t«ng

Tai ®Þnh vÞ

Tai ®Þnh vÞ

Mác bê tông thường dùng không lớn hơn 300#. Độ lớn của cốt liệu ≤ 50mm. Bê tông phải dẻo, độ sụt 16 ¸ 20cm, thời gian ninh kết là tối đa, Bê tông được đổ theo phương pháp rút ống (Đổ trong nước), phải đảm bảo đúng quy trình thi công bê tông hiện hành.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 23

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

H×nh 10. KÕt cÊu nèi kiÓu ®ãng rung §Çm bª t«ng

A

A èng thÐp

§Õ tôt ®­îc T­êng bª t«ng

Để việc thi công được liên tục, đảm bảo thời gian ninh kết, người ta cố gắng chọn chiều dài bước đào sao cho đảm bảo khối đổ trong thời gian ninh kết của bê tông đồng thời để giảm bớt khối lượng của vữa sét phải bơm ra khỏi hào khi đổ bê tông và bơm vào hào khi đào. Để tăng thời gian ninh kết người ta có thể sử dụng loại phụ gia đặc biệt (Retacdor).

ở hai mép của tường, người ta Khung cèt thÐp cäc phải đặt các vách chắn khi đổ bê tông, tuỳ thuộc vào kết cấu mà chọn hình dạng phù hợp.

Với tường có chiều sâu từ 12 ¸ 15m người ta dùng ống thép làm vách đầu tường, nó vừa làm vách chắn vừa tạo hình dạng mối nối. Phương pháp này đơn giản nhưng không thường xuyên đảm bảo tính chống thấm vì ống thép bị sai lệch dẫn đến bê tông bị rò rỉ làm cho bê tông tại mối nối không đảm bảo cường độ. Để khắc phục người ta dùng cọc tròn bê tông cốt thép làm vách chắn hoặc dùng ống thép bỏ lại trong hào sau đó đổ bê tông lấp đầy. Tuy nhiên ống thép rất đắt nên giải pháp này không kinh tế. Để làm kín phần vách hào với ống thép, người ta hàn vào 2 bên ống một thép góc khi hạ xuống hai thép góc này sẽ cắm sâu vào thành hào.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 24

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Người ta cũng sử dụng loại mối nối đóng rung (Hình 10), nghĩa là giữa các đốt (đoạn) tường người ta chừa lại một khoảng trống rồi sau đó cũng đặt cốt thép và nhồi bê tông vào theo kiểu cọc đóng rung. Loại mối nối này có thể bảo đảm, nó dùng cho hào sâu tới 14m¸16m. * Tính toán vách chắn ở hai đầu tường : Ta coi vách chắn như một dầm tựa 2 đầu. Gọi H là chiều sâu hào, Q là cường độ cấp bê tông, v : vận tốc dâng bê tông trong hố đào; ti : Tốc độ ninh kết của bê tông; gb : Trọng lượng riêng của hỗn hợp bê tông trong vữa; l0 : Hệ số căng, lấy bằng 1.

Ta vẽ được biểu đồ quan hệ P-V cho các chiều cao khác nhau của vách ngăn.

H×nh 11 MPa

m 25 H=

m 20 H=

Sù thay ®æi cña trÞ sè ¸p lùc

H=15m

hçn hîp bª t«ng lªn tÊm ch¾n ®Çu t­êng cã bÒ réng 1m phô

H=10m

thuéc vµo vËn tèc ®æ bª t«ng

v(m/h)

Qua thực tế người ta thấy với chiều sâu hào từ 12¸15m thì vận tốc đổ bê tông (vận tốc vữa dâng trong hố đào) là từ 1¸2m/h.

Với những trường hợp tấm chắn đầu tường sâu tới 30m người ta áp dụng đào cách đốt (xen kẽ), các ống chắn được tỳ lên đốt chưa đào.

Trước hết người ta đào các đốt lẻ, các đốt này có chiều dài lớn hơn đốt thường để hai đầu có thể đặt ống chắn. Để truyền một phần áp lực lên đất vách đầu hào, người ta chèn vào đó một ít sỏi cuội để ngăn cho ống chắn không bị cong. Sau khi đổ bê tông và khi bê tông bắt đầu ninh kết thì bắt đầu ninh kết thì dùng cần trục hoặc kích để rút ống ra khỏi hào.

Với phương pháp này thì khi thi công đốt hào chẵn ta không cần dùng ống chắn nữa.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 25

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Ngoài việc dùng ống chắn khi đổ bê tông các đốt hào, người ta còn sử dụng thép chữ I cao 720mm (tương ứng chiều rộng hào) làm vách chắn đầu đồng thời sử dụng làm cốt thép cho tường. Giải pháp này không thật kinh tế, người ta có thể thay thép I bằng thép tấm hàn vào khung cốt thép để đảm bảo độ cứng của vách chắn (Hình 12).

H×nh 12 : KÕt cÊu mèi nèi gi÷a 2 khung cèt thÐp cña 2 ®èt hµo kÒ nhau Cèt thÐp vïng kÐo

ThÐp ch÷ U

Liªn kÕt cèt thÐp gi÷a c¸c gãc ThÐp tÊm

Cèt thÐp vïng nÐn

Cèt thÐp ph©n bè ThÐp gãc

Ta thấy thép tấm được tăng cường bằng 2 thép góc đầu và thép [.

Thép góc nhô ra khỏi hào 2¸3cm mỗi bên để bảo đảm không thấm qua mối nối đổ bê tông. Thép [ cũng là thép để liên kết với khung của đốt tiếp theo. Cốt thép phân bố được hàn vào thép góc với bước là 50cm.

Việc đưa khung lưới cốt thép vào hào tiến hành bằng cần cẩu, phía trái được đưa vào rãnh thép [, phía phải được hỗ trợ bằng 1 khung dẫn hướng để việc lắp đặt dễ dàng, thuận lợi.

Rõ ràng là mối nối kiểu này tốt và hợp lý hơn mối nối dạng ống và có thể sử dụng cho tường hạ sâu vào trong lòng đất.

- Tường vây barrette Là tường bêtông đổ tại chỗ, thường dày 600-800mm để chắn giữ ổn định hố móng sâu trong quá trình thi công. Tường có thể được làm từ các đoạn cọc barette, tiết diện chữ nhật, chiều rộng thay đổi từ 2.6 m đến 5.0m. Các đoạn tường barrette được liên kết chống thấm bằng goăng cao su, thép và làm việc đồng thời thông qua dầm đỉnh tường và dầm bo đặt áp sát tường phía bên trong tầng hầm. Trong trường hợp 02 tầng hầm, tường barrette GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 26

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

thường được thiết kế có chiều sâu 16-20m tuỳ thuộc vào địa chất công trình và phương pháp thi công. Khi tường barrette chịu tải trọng đứng lớn thì tường được thiết kế dài hơn, có thể dài trên 40m (Toà nhà 59 Quang Trung) để chịu tải trong như cọc khoan nhồi.

1.2.2.2.2. Tường trong đất bằng bê tông đúc sẵn.

Công việc thi công tường trong đất bằng bê tông đổ tại chỗ là khá phức tạp, chất lượng bê tông không phải lúc nào cũng theo ý muốn, thời gian thi công lại kéo dài. Để khắc phục người ta đưa các cấu kiện bê tông đúc sẵn vào với ý đồ là thay thế bê tông đúc tại chỗ. Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã giải quyết được vấn đề này một cách khá bài bản và kết quả khá tốt.

Việc sử dụng bê tông đúc sẵn lắp ghép vẫn còn hạn chế chủ yếu do các tấm bê tông lớn, nặng từ 10 -->30T. đòi hỏi phải có thiết bị nâng là lắp ráp nên thế giá thành cao. Những năm gần đây người ta dùng các kết cấu hỗn hợp tức là phần tường của tầng hầm của công trình có chiều cao < 10m là cấu kiện lắp ghép, phần còn lại để chắn nước ngầm vào đáy hố móng là toàn khối (Hình 13)

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 27

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

TÊm panel b»ng bª t«ng ®óc s½n l¾p ghÐp

Mùc n­íc ngÇm trung b×nh

Hót n­íc ®¸y mãng Neo

T­êng trong ®Êt

H¹ mùc n­íc ngÇm khi ®µo

H×nh 13 : KÕt cÊu hçn hîp cña mét t­êng trong ®Êt Dưới đây ta sẽ xét tới 2 dạng cơ bản của tường trong đất bằng cấu kiện lắp ghép.

Loại 1 : Cột-tấm (Hình 14) : Loại này áp dụng khi tường chịu tải trọng thẳng đứng lớn, tải trọng này do cột có tiết diện chữ T tiếp nhận.

Chiều đầy của cột bằng chiều dầy của hào. Những cột này thường chôn sâu xuống dưới đáy hố móng và đến tầng đất chặt có khả năng tiếp nhận tải trọng tính toán. Giữa các cọc chữ T có đặt các panen phẳng chỉ làm việc với tải trọng ngang do đất đẩy vào và hạ đến độ sâu đáy của công trình ngầm. Trên các cột có các giằng hoặc neo gia cố. Loại kết cấu này được ứng dụng khi đất ở độ sâu cần thiết, khi mà cọc có thể làm việc hiệu quả như những cột.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 28

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

ChÌn khe b»ng v÷a tam hîp TÊm panel Neo Cét bª t«ng ch÷ T V÷a sÏ t¸ch bá khi ®µo mãng

TÊm panel

Cäc T

T­êng chÌn

§¸y mãng

V÷a trong hµo

H×nh 14 : KÕt cÊu d¹ng cét tÊm Loại 2 : "Tấm phẳng" (Hình 15) Các panen là các tấm đặt suốt chiều sâu thiết kế. Những tấm này tiếp nhận cả tải trọng đứng và tải trọng ngang. Chúng thường có chiều dài từ 10¸12m, rộng 1,5¸3m, dầy 0,2¸0,5m. Các mối nối giữa các tấm panen thường không đảm bảo tiếp xúc kín khít suốt chiều dài chúng.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 29

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

T­êng chÌn TÊm panel

§Êt thiªn nhiªn

V÷a trong t­êng

§¸y mãng

Neo

Neo

Neo

H×nh 15 : KÕt cÊu d¹ng tÊm ph¼ng

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 30

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

H×nh 16 : C¸c lo¹i mèi nèi a. Mèi nèi gi÷a hai panel trong 1 hµo b»ng khãa ®Æc biÖt ThÐp gãc ®Ó treo panel vµo t­êng chÌn Xe treo A

A_A

A

Chi tiÕt ch«n s½n

B_B

B¶n tùa ThÐp I

ThÐp gãc

Panel

B

C

C

B

C¾t C_C ThÐp gãc Chi tiÕt ch«n s½n C¸c thanh cèt thÐp

ThÐp I

B¶n ®Õ tùa

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 31

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

b. Mèi nèi hë

V÷a xi m¨ng Chi tiÕt ch«n s½n Bª t«ng phun B¶n thÐp hµn liªn kÕt

Mèi nèi kh«ng chÞu lùc

V÷a xi m¨ng Chi tiÕt ch«n s½n B¶n thÐp hµn liªn kÕt Bª t«ng phun

Chi tiÕt ch«n s½n

Bª t«ng phun

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Mèi nèi chÞu lùc

Mèi nèi chÞu lùc

Trang 32

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

1.2.2.3. Công nghệ xây dựng tường trong đất : 1.2.2.3.1. Tường trong đất bằng bê tông đổ tại chỗ: Công nghệ thi công bê tông cốt thép toàn khối trong đất bao gồm các giai đoạn thi công bắt buộc như sau : - Chuẩn bị mặt bằng xây dựng.

- Xây dựng các tường định vị (làm mốc) để định hướng cho máy làm đất, đảm bảo sự ổn định cho vách hào trong phần trên của nó - .Đào từng đốt hào trong vữa sét - .Đặt vào hào các khung cốt thép và thiết bị chặn đầu của đốt hào - .Đổ bê tông tường bằng phương pháp đổ bê tông trong nước.

Bước 1) Chuẩn bị mặt bằng : San mặt bằng dọc tuyến hào sao cho đủ để xây tường định vị ở 2 bên, các phương tiện, thiết bị thi công đi lại được. Khi mặt bằng thấp, mực nước ngầm cao phải đắp cát, xây dựng một lớp đệm lót để thiết bị thi công đi lại và để xây tường định vị. Phải tiến hành công tác trắc địa dọc theo hào và tường (cắm tuyến, cao độ, vị trí...).

Bước 2) Xây tường định vị Nếu mực nước ngầm ở thấp hơn mặt đất từ 1,0 ¸ 1,5m thì tường định vị được xây trong hố đào dọc theo trục công trình và độ sâu từ : 0,7 ¸ 0,8m. Nền của hố móng phải được làm phẳng và đầm chặt, sau đó ghép ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông tường định vị.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 33

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Khi mực nước ngầm cao, cần phải đắp cát thì ván khuôn tường định vị được đặt trên đất tự nhiên hoặc đất đắp đã đầm chặt. Việc phân hào thành từng đốt được tiến hành ngay trên tường định vị.

Bước 3) Đào từng đốt hào : Việc chọn máy làm đất phụ thuộc vào loại và nhóm đất, vị trí bố trí công trình và chiều sâu đào. Khi thi công ở thành phố thì mày đào gầu ngoạm là hợp lý hơn cả vì nó chiếm ít mặt bằng. Trước khi đào phải làm xong tường định vị, lắp đặt thiết bị, máy móc để chế tạo và tái xử lý vữa sét.

Các sơ đồ đào có thể là : * Đào tuần tự : Khoan cắt từng lớp, sau mỗi lần đào thì tổ hợp khoan được dịch chuyển lên phía trước 1/3D (Đường kính đầu khoan). Có 2 loại đầu khoan, một loại dùng để khoan đất đá không cứng, loại hai là loại khoan xoay cần dùng khi đào trong đá cứng. Sau khi khoan đến độ sâu thiết kế thì rút đầu khoan lên, dịch chuyển máy khoan theo trục hào bằng một bước khoan và chu kỳ khoan cắt lặp lại. Dung dịch vữa sét sẽ được thu hồi, làm sạch và tái sử dụng. Để đào hào khi xây tường chịu lực đặc biệt là trong điều kiện trong thành phố hợp lý hơn cả là dùng dùng gầu ngoạm. Đối với hào thẳng và sâu (đến 20m) có thể dùng gầu ngoạm, bước đào rộng từ 0,5 ¸ 1,0m. Với hào không sâu (≤12m). rộng từ 0,5¸1,0m ta có thể dùng máy đào gầu có cần. Gầu có đáy mở được, dịch chuyển lên xuống theo cột gầu gần trên máy xúc.

Bước 4) Đặt cốt thép và thiết bị chắn đầu : Trước khi đặt cốt thép người ta phải kiểm tra độ sâu, bề rộng của hào, độ sạch của đáy và các đặc trưng của vữa sét. Phải có biên bản nghiệm thu đào hào. Sau đó ta đặt cốt thép và tấm chặn đầu khối đổ.

Khung cốt thép có thể chế tạo tại nhà máy hoặc ngay trên công trình. Độ cứng của khung phải đảm bảo để khi nâng, lắp sẽ không bị biến dạng và không thay đổi kích thước hình học của khung. Bề rộng của khung thường bằng chiều dài bước đào. Khi chiều sâu hào lớn hơn 10m thì khung cốt thép sẽ được chế tạo thành từng đoạn rồi nôi lại với nhau trong quá trình lắp đặt vào hào. Phía trên khung cốt thép có hàn một thanh ngang, nó sẽ được tựa lên tường định vị để giữ khung. Nếu GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 34

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

khung là nhiều đoạn nối lại thì đầu tiên hạ đốt dưới cùng và treo lên tường định vị. Sau đó ta hàn nối các đoạn trên lần lượt cho đến đoạn cuối cùng (Khi cốt thép ở đúng cao trình thiết kế).

Việc lắp đặt các tấm chắn đầu được lắp đồng thời với cốt thép vào hào. Chú ý đảm bảo chắc chắn không bị cong vênh, rò rỉ bê tông sang khối bên cạnh Nếu dùng tấm chắn bằng ống tròn thì ống thép được hạ vào hào ở các biên của bước hào. Sau khi đổ bê tông và bê tông đã ninh kết thì rút ống đi để đổ bê tông đốt tiếp theo.

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

Nếu dùng tấm chắn bằng ống tròn thi công bằng đóng rung thì trên biên của 2 bước đào hạ vào hào một ống chuyên dụng. Sau khi đổ bê tông và bê tông đã ninh kết thì dùng kích tách ống ra khỏi bê tông rồi lại nêm lại và để lại trong hào và đổ bê tông đốt tiếp theo. Sau khi bê tông ninh kết thì rút ống ra khỏi hào bằng cần cẩu. Khoảng trống giữa các đốt được làm sạch và hạ vào đó 1 ống chuyên dụng, nhồi đầy bê tông độ sụt nhỏ, dùng đầm rung gắn lên đầu ống để đầm. Sau đó rút ống ra và đầm chặt bê tông trong lỗ.

Bước 5) Đổ bê tông : Thiết bị đổ bê tông bao gồm : Phễu, giá đổ, khớp tháo nhanh, ống dẫn bê tông. Việc cấp bê tông có thể dùng ben (qua cầu trục) hoặc có thể dùng bơm bê tông để cấp bê tông vào phễu. Chất lượng của bê tông phụ thuộc việc cấp bê tông có liên tục hay không và phải tuân theo tất cả các nguyên tắc đổ bê tông. Việc vận chuyển bê tông từ nhà máy bê tông tới công trường bằng xe tự trộn nếu không có xe tự trộn thì tốt nhất là sản xuất bê tông tại chỗ, không nên dùng xe ben chở bê tông vì hay gây ra phân tầng và giảm độ dẻo của bê tông.

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

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 35

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Trình tự đổ : Dùng cần trục cẩu ben bê tông đưa lên dàn rồi trút bê tông qua phễu. Sau khi bê tông ngừng chuyển động trong ống thì cho rung bằng đầm gắn ở phễu, ống bê tông được rút lên từ từ cho đến khi bê tông ra hết khỏi phễu. Ben lại trở về địa điểm nhận bê tông. Chu kỳ đổ bê tông được lăp lại.

Yêu cầu đổ bê tông: - Bê tông phải được cấp liên tục.

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

- Trước khi nhấc ống cần đo mức bê tông trong khối đổ và xác định chiều sâu ống ngập trong bê tông.

- Bê tông đổ xong khi ở đỉnh tường định vị phải là bê tông sạch.

- Lớp bề mặt sẽ đục bỏ do có dính vữa sét.

Qua đây ta thấy phải có đủ toàn bộ vật liệu cần thiết cho kết cấu bê tông cần đổ trên công trường, chỉ cần thiếu một loại vật liệu ví dụ như sỏi hoặc cát, hoặc xi măng, hoặc nước sẽ làm cho việc đổ bê tông bị ngừng trệ mà điểm này thì hoàn toàn cấm kị với thi công bê tông trong nước.

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

Cọc và tường Barrette: Cọc Barrette được dùng khi vị trí cọc sát với công trình có sẵn ta không thể dung cọc khoan nhồi được hoặc khi tải trọng lên cọc quá lớn. ở Việt Nam đã dùng loại cọc này cho Vietcombank tiết diện 0,8mx1,8mx55m chịu lực N=1050T. Tường Barrette được dùng phù hợp với công trình nhà cao tầng có kết cấu vách hoặc dạng hộp chịu lực. Cụ thể là nhà có tầng hầm sâu, tường vừa là tường chắn, vừa nhận tải trọng của công trình. Trong thi công tầng hầm nhà nhiều tầng theo phương pháp từ trên xuống "Topdown" thì tường barrette là rất hợp lý vì nó đáp ứng được những yêu cầu của công trình đề ra. Qui trình thi công tường Barrette tương tự như tường vách cứng, cụ thể : - Thiết bị gồm : Cần cẩu, gầu đào, các chi tiết phụ...

- Mặt bằng thiết kế và mặt bằng thi công GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 36

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

- Gia công cốt thép - Qui trình thi công các block bên cạnh, qui trình tháo tấm neo ở đầu tường (Tấm CWV) - Chi tiết chống thấm khe tiếp giáp.

H×nh 17 : Quy tr×nh thi c«ng cäc vµ t­êng barette T­êng dÉn 0,00

0,00

0,00

TÊm thÐp ch¾n ®Çu

Quy tr×nh ®µo cäc hoÆc t­êng

0,00

L¾p cèt thÐp vµ chi tiÕt ®Çu tÊm t­êng

§æ bª t«ng

CÈu mãc vµo giËt

§µo c¸c v¸ch bªn vµ th¸o tÊm bÞt ®Çu

MÆt c¾t t­êng dÉn

Chế tạo các chỗ nối (Joints) giữa các ô tường chắn: Phần lớn các trường hợp người ta đều chế tạo các nối giữa hai ô kế cận nhau. Các cấu trúc nối này dung phương pháp CWS gọi là nối CWS có gắn bộ phận cản nước. Khi việc tái xử lý bentonite đang tiến hành thì ta đưa nối CWS có bộ phận cản nước xuống hố cùng với sườn tăng cường sát với mực nước thấp nhất của sườn. Nối CWS sẽ được rút GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 37

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

ra theo chiều ngang sau khi đã hoàn toàn đào xong đất ô kế cận bằng các phương tiện cơ khí, phương tiện đào đất, bằng dụng cụ hút bằng hơi... Cấu trúc CWS có thể dùng như một dụng cụ hướng dẫn cho các thiết bị đào đồng thời bảo đảm được tính liên tục về phương diện hình học cho tường chắn. Để cho việc ngăn nước có hiệu quả nhất tại các mối nối ta có thể đặt nhiều lớp cản nước (2 hoặc 3 lớp), việc sử dụng nhiều tấm cản nước (water-stop) sẽ đáp ứng được yêu cầu về chất lượng cho tường chắn

H×nh 18 T­êng dÉn TÊm c¶n n­íc (tÊm chèng thÊm)

TÊm CWS

Tường barrette thi công theo trình tự sau:

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 38

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 39

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 40

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 41

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 42

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 43

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up p3

p1

p4

p2

1

p8

p7

p5

p6

5 6

2 7

3 thïng ®ùng mïn khoan dung tÝch 21 m3

4

8

chó thÝch: h­íng di chuyÓn cña m¸y ®µo

i

panel t­êng ®· thi c«ng xong quy tr×nh thi c«ng thø i

« t« tù ®æ 5t

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 44

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

11

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 45

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 46

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

1.2.2.3.2 Tường trong đất được xây dựng bằng những cấu kiện bê tông đúc sẵn: Như ta đã biết việc thi công tường trong đất đổ tại chỗ là khá phức tạp và khá tốn công. Hơn nữa, ta rất khó khăn quản lý được chất lượng bê tông của tường, thiết bị thi công lại cồng kềnh, giá thành cao đòi hỏi công nghệ thi công tiên tiến, nhưng nó có ưu điểm được là khả năng chống thấm tốt. Từ những tồn tại trên người ta đã đưa vào sử dụng tưòng trong đất bằng cấu kiện bê tông đúc sẵn lúc vận chuyển sẽ giảm bớt những công việc nặng nhọc mà chất lượng bê tông lại quản lý được. Vấn đề đặt ra ở đây là giải quyết như thế nào cho thoả đáng các mối nối giữa các tấm cấu kiện đúc sẵn để nó đảm bảo không rò rỉ trong quá trình thi công công trình, đặc biệt là những công trình có dạng cong hoặc tròn trên mặt bằng.

Qui trình công nghệ xây dựng tường trong đất bằng các cấu kiện bê tông đúc sẵn như sau : - Xây tường định vị - Đào hào trong vữa sét - Đặt các cấu kiện lắp ghép vào hào.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 47

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

- Toàn khối hoá các mối nối Lấp đầy các khe hở bằng vữa chuyên dụng.

Hiện nay người ta thương dùng giải pháp "Cột-Tấm" hoặc "Tấm phẳng" để cấu tạo tường. Công nghệ thi công tường được tiến hành như sau (Hình 19): Trước hết ta đào một đoạn hào băng 2 hoặc 3 panel tường cộng thêm 20¸30cm. Hào được đào trong vữa sét có mật độ từ 1,02¸1,04g/m3. Sau khi hào đã chuẩn bi xong trước khi lắp ghép các tấm panel thì vữa sét sẽ được thay thế bằng vữa chuyên dụng ximăngsét-cát. Vữa này chỉ để lấp đầy không gian giữa đất vách hào và panel. Để thay vữa sét trong hào đã đào xong bằng vữa ximăng-sét-cát người ta hạ vào hào một ống đường kính d » 100mm có phễu ở đầu trên, còn ở đầu dưới là một đoạn ống có đục lỗ đều đặn trên suốt chiều dài để cấp đều vữa X-S-C vào hào trên một bước đào. Vữa X-S-C có mật độ 1,28 ¸ 1,30(g/cm3) sẽ đẩy vữa sét nhẹ hơn lên trên rồi dùng bơm bơm vào thùng chứa để sử dụng lại.

Việc hạ các tấm panel được tiến hành bằng cần trục và nó được treo lên thanh ngang tựa lên tường định vị. Sau khi panel cuối cùng được hạ thì vữa sét cũng được thay thế hoàn toàn bằng vữa X-S-C và lấp đầy toàn bộ khe hở xung quanh panel và rãnh đứng ở mối nối các panel với nhau. Yêu cầu vữa X-S-C có thành phần sao cho sau một ngày đêm nó sẽ chuyển sang trạng thái dẻo và việc đào đất ở đoạn (đốt) tiếp theo có thể bắt đầu vào ngày sau đó.

H×nh 19 B¬m v÷a nÆng (X-S-C) 0,00

V÷a nhÑ (sÐt)

Hót v÷a nhÑ 0,00

Panel Møc v÷a nhÑ Møc v÷a nÆng

a. §µo hµo

b. Thay v÷a nhÑ (sÐt) b»ng v÷a X-S-C

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

c. L¾p ®Æt panel

Trang 48

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Một công nghệ khác cũng đã được áp dụng tại Liên Xô cũ qui trình như sau: Trước hết ta đào hào và đồng thời lắp đặt vào hào các cấu kiện đúc sẵn. Sau đó ép vữa tam hợp theo các ống đặt sẵn trong cấu kiện đúc sẵn (panel) xuống đáy hào. (dưới nền của panel) vữa tam hợp sẽ đẩy vữa sét ra và lấp đầy không gian giữa vách hào và panel.

Một công nghệ khác nữa cũng rất khả thi được tiến hành như sau : Sau khi đào hào trong vữa sét đến cao độ thiết kế (cộng thêm 10cm) người ta tôn nền hào bằng sỏi hoặc đá dăm đến cao độ đáy của tấm panel. Sau đó đặt các tấm panel đúc sẵn vào hào theo các khung định vị. Để gia cố tạm các cấu kiện lắp ghép ở trong hào, đầu các panel được hàn với cốt thép chờ của tường định vị và bằng phương pháp đổ bê tông trong nước đổ vào hào một lớp bê tông dầy từ 1¸15m. Khe hở giữa các tấm panel và mặt ngoài vách hào được lấp đầy bằng đá nhỏ và sỏi sau đó ép vữa xi măng mác 25#. Mặt trong hào và tường phía trong được lấp đầy bằng vật liệu dễ phá bỏ đi và nhanh cố kết trong vữa sét (đá dăm nhỏ, sỏi và cát hạt thô). Tiếp theo đó người ta đổ một xà giằng toàn bộ chu vi của công trình. Sau đó người ta toàn khối hoá các mối nối và hàn bằng thép dọc mối nối.

1.2.2.3) Kiểm tra chất lượng bê tông : Việc kiểm tra chất lượng thi công tường trong đất có một ý nghĩa rất quan trọng vì khi thi công đều trong điều kiện khó khăn, bị che khuất, chịu ảnh hưởng trực tiếp của thời tiết, của nước ngầm và nhiều yếu tố chưa lường hết được do hiểu biết về sự làm việc của đất nền còn nhiều hạn chế. Chất lượng của tường chỉ có thể xác định được khi đã áp dụng một số phương pháp kiểm tra quen thuộc hiện nay như là siêu âm, lấy mẫu khoan, phương pháp phóng xạ...

Trong quá trình thi công ta cần kiểm tra một cách nghiêm túc chất lượng thi công. Với công nghệ thi công thích hợp và qui trình kiểm tra chất lượng chặt chẽ, khả năng hư hỏng của tường có thể giảm đến mức tối thiểu. Tại hiện trường cần kiểm tra các yếu tố sau : a) Kiểm tra dung dịch Bentonite : Mục đích kiểm tra dung dịch Bentonite chủ yếu bảo đảm cho thành hố khoan không bị sập trong quá trình đào cũng như khi đổ bê tông và để kiểm tra việc thổi rữa đáy hào khoan trước khi đổ bê tông.

Các thông số chủ yếu của dung dịch Bentonite thường được khống chế như sau : - Hàm lương cát : < 5% GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 49

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

- Dung trọng : 1,01 ¸ 1,05g/cm3 - Độ nhớt : ³ 35 sec - Độ pH : 9,5 ¸ 12 b) Kiểm tra đáy hố đào (hào) : Sau khi thổi rửa đáy hố đào bằng dung dịch Bentonite, cần kiểm tra độ sạch của đáy hố đào bằng một số biện pháp đơn giản sau : - Đo chiều sâu : Đáy hố đào được coi là sạch nếu chiều sâu sau khi thổi rửa bằng chiều sâu đào.

- Sử dụng một số thiết bị xuyên đơn giản đánh giá sức kháng xuyên của đất dưới đáy hố. c) Kiểm tra bê tông trước khi đổ : Bê tông sử dụng trong thi công tường trong đất tương ứng với các thông số sau : - Độ sụt : >15cm - Cường độ sau 28 ngày : ³ 200kG/cm2.

- Cốt liệu thô trong bê tông : Không lớn hơn cỡ hạt theo yêu cầu của công nghệ. d) Ghi chép trong quá trình thi công : Trong quá trình thi công cần ghi chép thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc và các sự cố sảy ra trong quá trình thực hiện các công việc sau đây: o Thi công tường định vị o hào o dung dịch Bentonite o rửa đáy hào o Đặt khung thép o Đặt ống đổ bê tong o Đặt tấm chắn đầu o Đổ bê tông, hạ các cấu kiện lắp ghép vào hào o Thể tích bê tông cho từng đoạn tường.

Sau khi thi công cần kiểm tra chất lượng của tường trong đất phát hiện các khuyết tật và xử lý ngay những chỗ bị hỏng. Có thể sử dụng các phương pháp sau đây : o Phương pháp kiểm tra dùng khoan lấy mẫu. o Phương pháp kiểm tra bằng thiết bị vô tuyến. o Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm o Phương pháp kiểm tra bằng phóng xạ.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 50

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

o Và một số phương pháp động khác...

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

1.2.3. Thi công đào đất tầng hầm và hố móng.

1.2.3.1. Thi công đào đất Ban đầu khi làm tầng hầm thì chúng ta chỉ đơn giản là đào một hố đào hở sâu bằng chiều cao tầng hầm mà chúng ta cần làm, nhưng chúng có nhược điểm là diện tích đào đắp quá lớn, không thi công được sâu. Nói chung hoàn toàn không khả thi lắm cho việc XD tầng hầm. Vì mấu chốt của vấn đề thi công tầng hầm là chúng ta phải giải quyết các vấn đề về hố móng sâu, đây là một việc vô cùng phức tạp, đòi hỏi người thi công lấy đất phải có nhiều kinh nghiệm.

Hình 1: Công tác thi công đào đất tầng hầm.

Trước khi chuẩn bị công tác lấy đất tầng hầm, đơn vị thi công sẽ làm hệ tường vây cho hệ tầng hầm hoặc dùng cừ lá sen gia cố xung quanh tầng hầm.

Song song với việc làm tường vây cho tầng, là công việc gia công và lắp đặt khung dầm chống cho mặt bằng chuẩn bị chuyển đất Sau những công tác chuẩn bị như trên là công tác đào, phương án, đào từ trong ra ngoài, là phương án hay sử dụng.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 51

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Gia công thép chống tới đâu, đào tới đó. Việc thi công hố đào về nguyên tắc cần đảm bảo an toàn cho cả các hạng mục bên trong hố đào lẫn các công trình lân cận hố đào. Cần đào đất theo từng đợt, chiều sâu mỗi đợt không quá 1m. Bắt đầu đào từ phía cạnh ngắn của hố móng và từ khu vực giữa hố rồi tiến dần ra xung quanh.

Việc đào đất có thể thực hiện bằng thủ công hay bằng các loại máy móc hiện đại khác nhau tùy thuộc vào kích thước hố đào và điều kiện thi công tại hiện trường. Việc đào và vận chuyển đất giống như ở trên mặt đất bình thường do mặt bằng thi công rộng,dùng các loại cần trục để lấy đất ở dưới các tầng sâu. Trong quá trình thi công đào đất phải tuân theo các quy tắc về ổn định hố đào. Chọn chiều sâu các lớp đào hợp lí,sơ đồ di chuyển của máy đào phải phù hợp với hình dạng và kích thước hố đào nhằm đạt hiệu quả cao nhất. Đào đất đến đâu thì thi công hệ giằng giữ tường chắn đến đó,có thể bằng hệ thống thép hình hoặc hệ neo phụt vào đất tùy điệu kiện địa chất và điều kiện thi công. Công việc này là cốt yếu,rất quan trọng khi thi công đào đất tầng hầm,giữ cho đất ,nước ngầm không thâm nhập vào công trường đang thi công,đảm bảo cho các quá trình thi công được diễn ra bình thường.

Việc đào đất được kết thúc khi đạt chiều sâu thiết kế,tạo mặt bằng cho việc thi công đài móng và sàn tầng hầm.

Hình 2: Thi công đào đất GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 52

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Hình 3: Thi công đào đất 1.2.3.2. Các phương pháp chống tường bao khi thi công đào đất: Tường bao ở đây có chiều sâu khá lớn, chịu áp lực đất cũng khá lớn nên các phương pháp chống đơn giản ở mục II.1 không áp dụng được, nếu có thì độ tin cậy cũng không cao. Vì vậy ta phải dùng các biện pháp chống tường bao như sau : Hình 4: Hai giải pháp chống đỡ tường bao

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 53

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

1.2.3.2.1 Chống đỡ tường bao bằng hệ dầm sản xuất tại chổ.

Dùng hệ dầm và cột chống văng giữa các tường đối diện (Hình 4a). Hệ dầm này thường làm bằng bê tong cốt thép hoặc hệ dầm được gia công từ thép hình gồm các xà ngang, dầm văng và cột chống xà ngang tỳ lên tường, tương chịu áp lực đất (chịu uốn). Dầm văng là bộ phận chịu lực chính (chịu nén) làm nhiệm vụ chống giữ các tường đối diện H×nh 4.a

a1. MÆt b»ng hÖ chèng hè ®µo b»ng hÖ dÇm cét

A

Cét chèng b»ng thÐp h×nh

A DÇm ®ì T­êng bao

a2. MÆt c¾t A-A. HÖ gi»ng chèng DÇm ®ì

Thanh gi»ng

Thanh chèng T­êng bao

Cét chèng b»ng thÐp h×nh

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 54

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Cột chống có nhiệm vụ giữ cho dầm văng ổn định (giảm chiều dài tính toán).

Hình 5 : Hệ dầm thép và cột chống giữ ổn định tường bao 1.2.3.2.1.1 Trình tự thi công.

- Thi công đào đất đợt 1 đến độ sâu tính toán. 6 - Thi công hệ chống đỡ.

- Đào đất đợt 2.

- Thi công hệ chống đỡ đợt 2.

Quá trình thi công hệ chống đỡ được tiến hành từ trên xuống dưới xen kẽ lẫn nhau cho đến khi đạt độ sâu yêu cầu. Sauk hi đào đất đến độ sâu thiết kế, tiến hành thi công bê tong cốt thép đài móng, và các tầng hầm theo thứ tự từ dưới lên. Hệ chống đỡ được giải phóng theo thứ tự từ dưới lên xen kẽ với quá trình thi công các tầng hầm.

1.2.3.2.1.2 Một số lưu ý khi thiết kế hệ chống đỡ.

- Tính toán hệ chống đỡ với đầy đủ các tải trọng tác dụng lên tường chắn - Khoảng cách đặt các đợt chống đỡ phải thoã mãn yêu cầu về độ võng cho phép của tường chắn và thuận lợi cho quá trình thi công tầng GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 55

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

hầm. Thông thường mỗi tầng hầm được đặt một hệ chống đỡ, hệ chống đỡ được đặt cao hơn mặt sàn các tầng hầm từ 10 đến 20 cm.

- Trên hình 6 giới thiệu một sơ đồ chống đỡ tường chắn bằng phương pháp này:

1.2.3.2.1.3 Ưu và nhược điểm của phương pháp. + Ưu điểm: - Thi công theo phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ tính toán. + Nhược điểm: - Rất tốn vật liệu làm xà, dầm, cột (có thể thu hồi 100%).

- Hầu hết các công tác thi công được thực hiện tại công trường nên năng suất thấp.

- Do vướng hệ chống đỡ nên công tác đào đất được thực hiện chủ yếu bằng phương pháp thủ công hoặc cơ giới nhỏ nên năng suất thấp, tiến độ chậm.

- Sau khi giải phóng, hệ chống đỡ hầu như không sử dụng lại được nên gây lãng phí và đẩy giá thành lên cao.

- Không thực hiện được gia tải trước cho hệ thanh chống, vì thế hệ chống làm việc thụ động.

- Khi tầng hầm được thi công xong thì hệ chống đỡ này sẽ được dỡ đi và áp lực ngang sẽ chuyển vào khung nhà (tầng hầm chịu).

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 56

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

- Khi chiều ngang công trình lớn thì hệ chống đỡ trở nên phức tạp vì khoảng cách giữa các tường đối diện quá lớn.

1.2.3.2.1.4 Gải pháp làm giảm bớt hệ dầm - Để giảm số lượng thanh thép hình ta thi công tường vây theo hình tròn hay elip như hình dưới đây. Khi đó một phần áp lực ngang được chuyển thành lực nén vòng trong tường vây.

Hình 7: Giải pháp làm giảm hệ thanh chống tường bao.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 57

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

1.2.3.2.2 Chống đỡ tường bao bằng hệ thanh chống tiêu chuẩn. Để khắc phục các nhược điểm của phương pháp trên, người ta sản xuất hệ chống tiêu chuẩn bằng thép hình. Các đoạn thanh chống được lien kết với nhau bằng bản mã và bu long theo chiều dài yêu cầu, hệ thanh giằng được lắp đặt làm tăng ổ định cho hệ chống. Ở hai đầu thanh chống có cơ cấu điều chỉnh để dễ dàng tăng giảm chiều dài và dự ứng lực cho thanh chống. Trên hình 8 a, b trình bày sơ đồ chống đỡ và một số chi tiết của thanh chống tiêu chuẩn.

- Hệ thanh chống tiêu chuẩn có một số ưu điểm nỗi bật là: o Dễ dàng tăng giảm chiều dài thanh chống theo kích thước hố đào. o Có thể gia tải trước cho thanh chống dễ dàng đơn giản. o Giảm nhiều chi phí lắp dựng và gia công. o Có thể sử dụng được ở các hố đào có kích thước khác nhau.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 58

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

o Sauk hi tháo, thanh chống vẩn còn nguyên vẹn và luân chuyển được nhiều lần ( và trăm lần).

Hình 9 : Hệ thanh chống têu chuẩn

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 59

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

1.2.3.2.3 Chống đỡ tường bao bằng hệ dàn thép.

Số lượng tầng thanh chống có thể là 1 tầng chống, 2 tầng chống hoặc nhiều hơn tuỳ theo chiều sâu hố đào, dạng hình học của hố đào và điều kiện địa chất, thuỷ văn trong phạm vi chiều sâu tường vây. + Ưu điểm: Trọng lượng nhỏ, lắp dựng và tháo dỡ thuận tiện, có thể sử dụng nhiều lần.

Căn cứ vào tiến độ đào đất có thể vừa đào, vừa chống, có thể làm cho tăng chặt nếu có hệ thống kích, tăng đơ rất có lợi cho việc hạn chế chuyển dịch ngang của tường. + Nhược điểm: Độ cứng tổng thể nhỏ, mắt nối ghép nhiều. Nếu cấu tạo mắt nối không hợp lý và thi công không thoả đáng và không phù hợp với yêu cầu của thiết kế, dễ gây ra chuyển dịch ngang và mất ổn định của hố đào do mắt nối bị biến dạng.

1.2.3.2.4. Chống đỡ tường cừ bằng phương pháp neo trong đất Chống đỡ tường cừ theo các phương pháp trên có ưu điểm cơ bản là thi công đơn giản, tuy nhiên còn một số nhược điểm đã trình bày, chống đỡ theo các phương pháp đó còn có một số nhược điểm chung là hệ chống đỡ rất vướng, gây khó khăn cho quá trình thi công tầng hầm. Để khắc phục nhược điểm của các phương pháp trên người ta dùng neo bê tông để giữ tường bao (Hình 10). Thanh neo trong đất đã được ứng dụng tương đối phổ biến và đều là thanh neo dự ứng lực. Tại Hà Nội, công trình Toà nhà Tháp Vietcombank và Khách sạn Sun Way đã được thi công theo công nghệ này. Neo trong đất có nhiều loại, tuy nhiên dùng phổ biến trong xây dựng tầng hầm nhà cao tầng là Neo phụt. Phương pháp này được áp dụng khi ta cần không gian để thi công trong lòng hố đào. Việc đặt neo tuỳ thuộc vào lực căng mà có thể neo trên mặt đất hay neo ngầm vào trong đất. Trường hợp neo ngầm, khi đào đến đâu người ta khoan xuyên qua tường bao để chôn neo và cố định neo vào tường. Với phương pháp này tường được giữ với ứng lực trước nên hầu như là ổn định hoàn toàn.

Khi tầng hầm đã được xây dựng xong, tường được giữ bởi hệ kết cấu tầng hầm, lúc này neo sẽ được dỡ đi hoặc để lại tùy theo sự thoả thuận của chủ đầu tư với các công trình bên cạnh. Nếu tường bao hở (không liên kết với kết cấu tầng hầm) thì các neo sẽ vẫn được giữ nguyên và làm việc lâu dài, lúc này nó cần được bảo vệ cẩn thận.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 60

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Hình 10: Hệ neo ngầm

Hình 11: Các bộ phận cơ bản của neo

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 61

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Hình 12: Hình ảnh một số neo phụt

Ưu điểm: - Thi công hố đào gọn gàng, có thể áp dụng cho thi công những hố đào rất sâu.

- Không có hệ chống đỡ nên không cản trở việc thi công các công tác khác trên mặt bằng tầng hầm. Thi công trên mặt bằng tầng hầm rất thuận lơi.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 62

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

+ Nhược điểm: - Số lượng đơn vị thi công xây lắp trong nước có thiết bị này còn ít.

Nếu nền đất yếu sâu thì cũng khó áp dụng Thi công neo đất theo phương pháp bơm phụt vữa xi măng được tiến hành qua các bước sau.

Bước1 : Khoan lỗ xuyên qua tường chắn Khoan tạo lỗ giống như khoan tạo lỗ cọc khoan nhồi chỉ khác phương khoan tạo với phương đứng kha lớn Khi tường chắn bê tông cốt thép thì khoan bằng thiết bị khoan quay. Đường kính lỗ khoan phụ thuộc vào đường kính bầu neo( thông thường đường kính bầu neo thường chọn là 150mm) . Lỗ khoan nghiêng so với phương ngang một góc nào đó góc nghiêng này phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình , vào độ sâu đặt móng của các công trình lân cận . Khi góc nghiêng quá lớn thành phần lực kéo theo phương ngang để giữ ổn định cho neo giảm đi nhiều , neo không phát huy khả năng làm việc . Nếu là tường cừ thép , góc nhiêng lớn sẽ ảnh hưởng tới độ ổn định của cừ. Theo kinh nghiệm , góc nghiêng này thường lấy 450

Hình 13: Khoan lỗ tường chắn.

Bước 2 :Khoan lỗ trong đất.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 63

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Tiếp tục khoan vào trong lòng đất bằng thiết bị khoan tương tự như khoan thăm dò địa chất .tuỳ theo đièu kiện địa chất mà cụ thể có thể xử dụng phương pháp trong ống vách hay khoan trong dung dịch bentonite . sử dụng thiết bị khoan này không gây ra rung động trong thi công

Hình 14: Khoan lỗ trong đất.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 64

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Bước 3 :Hạ ống thép có van vào hố khoan( ống tạo neo) Sau khi khoan đạt đọ sâu thiết kế , bơm nước ximăng loãng vào từ đáy hố khoan để nước ximăng chiếm chỗ và đẩy dung dịch bentonite ra ngoài . Nước ximăng này có tác dụng bao bọc xung quang ống tạo neo .

Tiến hành hạ ống tạo neo vào tận đáy hố .ống tạo neo bằng thép được bịt kín ở đáy dưới . trên ống tạo neo được đặt các van có khoảng cách 50cm. van bao gồm một lỗ nhỏ được bọc ngoài bằng lá cao su và ngoài cùng đượcbọc bằng băng dính . van làm việc như một van “ giun” của săm xe đạp , nó chỉ cho vữa ximăng được bơm ra ngoài với một áp suất tính toán mà không cho nước hay bùn chui vào ống tạo neo . Ống tạo neo được nối từ các đoạn nhưng phải đảm bảo trong lòng ống phẳng và nhẵn.

Hình 15: Một đoạn ống tạo neo và cấu tạo van chặn.

Bước 4: Bơm vữa xi măng tạo bầu neo.

Vữa ximăng được trộn theo tỉ lệ XM/N = 2,2-2,4 theo trọng lượng và được bơm vào ống neo( với loại bầu neo có đường kính250mm thì lượng vữa bơm ở một van từ 150 đến 250 lít).

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 65

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Quá trình bơm được tiến hành gián đoạn từ trong ra ngoài xong mộtngày (≈ 24 giờ) vữa ximăng được chặng lại nhờ nút chặn hai đầu , được chế tạonhư 2 bóng cao su bơm căng không khí , nhờ nút chặng này mà vữa ximăng được đẩy ra ngoài lỗ van đã trình bày ở trên . Sử dụng phương pháp bơm gián đoạn để khắc phục hiện tượng ảnh hưởng dưới tác dụng hai lần của bơm tại hai van liền kề nhau . sau mổi lần bơm lòng ống được thâu rửa sạch để vữa ximăng không còn bám lại trong lòng ống tạo neo

Hình 16: Cáp ứng lực trước Bước 5 :Luồn cáp treo và bơm vữa ximăng vào lòng ống.

Sau 24 giờ hoàn thành bơm tạo bầu neo , tiến hành hạ bó cáp thép vào tận đáy ống tạo neo sau khi đã thau rửa sạch lòng ống. lượng cáp thép được tính toán theo khả năngchịu lực của neo . có thể xử dụg thép gai thay thế cho cáp thép . Tuy nhiên , xử dụng cốt thép cường độ cao sẽ có giá thành hạ và chất lượng neo tốt hơn . Khi hạ cốt thép xong chỉ tiến hành bơm vữa ximăng đầy ống , lắp bản đế chuẩn bị khi thi công dự ứng lực cho neo.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 66

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Hình 17: Luồn cáp ứng lực.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 67

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Bước 6 :Dự ứng lực .

Hình 18: Kéo cáp

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 68

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Hình : Tiến hành kéo cáp Một tuần sau khi bơm vữa , thự hiện dự ứng lự cho neo theo tính toán .

Tường chắn đựơc xử dụng như vật tựa . Cốt thép được xử dụng như các thớt hãm và con đội hình côn Bước 7: Giải phóng dự ứng lực Hình : Cắt dọc cắt ngang neo Khi bê tông sàn tầng hầm đạt cường độ thiết kế , bản thân tấm sàn đủ chịu áp lực ngang truyền vào thông qua tường chắn , tiến hành giải phóng dự ứng lực bằng cách tháo con đội , tháo thớt hãm và cắt cáp tại chỗ tiếp giáp với tường chắn . các lỗ khoan qua tường được lấp kín bằng vữa ximăng để không cho nước từ bên ngoài chảy vào tầng hầm , thanh neo nằm lại tự do trong lòng đất . trên hình…là cắt dọc và cắt ngang neo đã thi công xong

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 69

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Hình : Tường barrette sử dụng neo phụt khi đã đào đất Ta thấy cả hai trường hợp neo và chống đều thi công song song với công việc đào đất. Đào đến đâu đặt neo hay đặt cột chống tới đó. Phương pháp này tường bao hầu như không chuyển vị áp lực đất tác dụng lên tường là áp lực tĩnh.

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

1.2.4.

Thi công đài móng. Đài móng là kết cấu dùng để liên kết các cọc lại với nhau và phân bố tải trọng của công trình lên các cọc.

Nội lực ở cọc do tải trọng kết cấu phần trên truyền xuống qua hệ đài bản chất sinh ra do chuyển vị tại điểm liên kết cọc với hệ đài. Có thể phân ra làm đài tuyệt đối cứng và đài mềm trong tính toán thiết kế hệ cọc.

Coi đài móng cứng tuyệt đối khi chiều cao đài phải rất lớn (phá hoại cắt trước phá hoại uốn). Dưới tác dụng của tải trọng thì chuyển vị tại các GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 70

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

điểm trên mặt cắt ngàm cọc là tuyến tính (hay là mặt cắt ngàm cọc trước phẳng sau vẫn phẳng) do đó thông thường cọc ở vị trí biên sẽ có nội lực lớn nhất.

Lực truyền xuống cọc trong trường hợp đài cọc mềm sẽ đi theo đường ngắn nhất nghĩa là các cọc ngay đưới lõi vách, phản lực lớn hơn rất nhiều so với cọc biên ( so với cách tính thông thường), đặc biệt đứng cho các tổ hợp có momen lớn.[2] Trong khi đó ở trường hợp đài cọc tuyệt đối cứng các cọc biên sẽ chịu lực lớn nhất.

Gồm các bước như sau: - Truyền cốt xuống tầng ngầm thứ ba.

- Phá 70cm bêtông đầu cọc, vệ sinh cốt thép chờ đầu cọc và cốt thép hình cắm vào cọc.

- Chống thấm đài cọc bằng một số phương pháp: phụt vữa bê tông, bi tum hoặc thuỷ tinh lỏng.

- Đổ bê tông lót đáy đài.

- Đặt cốt thép đài cọc và hàn thép bản liên kết cột thép hình, cốt thép chờ của cột.

- Đổ bê tông đài cọc.

- Thi công chống thấm cho sàn tầng hầm.

Công việc trắc đạc chuyển lưới trục chính công trình xuống tầng hầm là hết sức quan trọng cần phải được bộ phận trắc đạc thực hiện đúng với các sai số trong giới hạn cho phép. Muốn vậy phải bắt buộc sử dụng các loại máy hiện đại như: máy đo thuỷ chuẩn NI.030 của Đức, máy NA 824 của Thuỵ sỹ hoặc máy có độ chính xác tương đương (máy chiếu đứng lade).

Việc phá đầu cọc và vệ sinh cốt thép phải được thực hiện nhanh chóng, đảm bảo yêu cầu: sạch, kỹ, đảm bảo tính liên kết của bê tông với cốt thép và tính liên tục giữa các phần. Ngay sau đó phải tổ chức ngay việc chống thấm đài và đổ bê tông lót, tránh để quá lâu trong môi trường ẩm, xâm thực gây khó khăn cho việc thi công và chất lượng mối nối không đảm bảo. Đối với nền đất là cát bụi chặt vừa thì phương pháp phụt thủy tinh lỏng được ưu tiên vì nó nâng cao khả năng chịu lực của đất nền vừa có khả năng chống thấm ngăn nước ngầm chảy vào hố móng 1.2.5.

Thi công các tầng hầm từ dưới lên.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 71

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Thi công tầng hầm từ dười lên cúng là thi công cột dầm sàn giống như thi công những tầng trên, cũng là đặt dàn dáo cốt pha va thep rồi thi công 1.2.5.1. Thi công dáy tầng hầm: -Đáy tầng hầm có thê rất sâu thi công có thể 4 đến 5 tầng hầm hoặc nhiều hơn nữa, vì thế đáy tầng hầm có thể chịu lực dẩy nổi và dáy tầng hầm có thể bị thấm và ẩm ướt và khó thi công . Vì vậy bảo đảm vấn đề chông thấm và ẩm ướt là rất quan trọng cho chất lượng bêtông sàn tang hầm va chất lượng công trình.

-trước khi thi công đáy tang hầm ta phải tiến hành thi công dài móng -Tiến hành xữ lý nền bằng một lớp lót bêtông hoặc một lớp soi dá dăm cát dầm chặt để chống ẩm ướt và tao mặt bằng dể thi công.Trước khi đổ bêtông sàn ta lớp lớp vải chông thấm voltex để chông thấm cho công trinh.

Việc đặt cốt thép sàn và dài cùng một lúc sau dó là công tác đổ bêtông, công tác đổ bêtông dài trước rồi dổ bêtông sàn để dảm bảo sự toàn khố.

Quy trình đổ giống như ở trên mặt dất.

- Đối với nhưng nền lầy lội để xử lý thành nêng khô ráo trước hết ta phải đổ sỏi đá dăm dầm kỹ tạo một lóp phẳng sau đó dung lớp bêtông lợp đi một lượt dung nhựa bitun chèn kẻ.

1.2.5.2. Thi công cột dầm sàn: - Sau khi thi công sàn xong ta tiến hành thi công cột. tại vị trí có cột phải có cốt thép chờ từ dài móng lên. Tiến hành nối thép cột vói thép chờ phù hợp với yêu cầu nối thép có thể tiến hành hàn hoặc nối thép tuỳ thuộc vào yêu cầu thi công cụ thể. Sau khi thi công cốt thép cột tiến hành lắp đặt ván khuôn và đổ bêtông cột.

- Tiến lắp đặt dàn dáo và ván khuôn dể thi công dầm và sàn của các tầng hầm. việc thi công giống với thi công các tang ở trên nhưng khó khăn hơn do phải thi công ở dưới đất trong một không gian chật hẹp và môi trường ẩm uớt với tiêng ồn của máy móc thiết bị.

- Công tác cốt thép có thể thi công tại ngay tại dưới hiên trường ngay trên sàn - Công tác bêtông có thể trộn bằng máy trên mặt dất rồi cho vòi bòm bơm xuống tại mặt bằng sàn đỡ tốn công và thời giant hi công.

Chổ khác biệt giữa thi công ở trên và ở dưới là giải quyết vấn đề mối nối giữa dầm,sàn và tường vây.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 72

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

-

-

-

-

Hình 1: Thi công cốt thép sàn tầng hầm 1.2.5.4. Mối nối giữa dầm,sàn và tường vây.

Thông thường ở những vị trí liên kết giữa sàn tầng hầm và tường vây chúng ta đặt thép sẵn bên trong, khi thi công sàn thì chúng ta đập bỏ phần bê tông tường vây ra, bẻ quặt thép ra, nối với cốt thép sàn và đổ bê tông. Nhưng biện pháp này có một nhược điểm đó là việc bẻ thép ra vô như vậy sẽ ảnh hưởng tới cường độ của thép rất nhiều. Để khắc phục tình trạng đó thì người ta lại nghĩ ra một phương pháp khác đó là cứ đổ toàn bộ, khi thi công sàn thì chúng ta khoan tường vây, đưa thép sàn vào lỗ khoan đó, phun sika hay bê tông cường độ cao cùng với phụ gia trương nở vào. Nói chung thì khá hơn phương pháp ban đầu nhưng nó lại khó khăn trong thi công, vì khoan tường vây mà kéo thép vào trong rất khó khăn. Để khắc phục sự cố trên ta đặt miếng xốp tại vị trí liên kết sàn tầng hầm và tường vây, khi thi công tường barret thì chúng ta cứ đổ BT bình thường, khi làm sàn thì tới vị trí đó chúng ta moi miếng xốp ra, thế là chúng ta có chỗ để luồn thép vào liên kết với tường vây. Rất đơn giản mà hiệu quả. Cần chú ý, bê tông chèn vào phải là bê tông có cường độ cao hơn, và phải kèm phụ gia trương nở.

Tuy nhiên có một hạn chế là trong quá trình thi công, tấm xốp này bị xê dịch vị trí ( vị trí của nó không đúng nư với thiết kế ), gây khó

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 73

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

khăn cho vấn đề liên kết sau này ( do vậy cần phải có biện pháp và kỹ thuật cao thì mới giải quyết được sai số ở chỗ này ).

- Để sàn gối lên tường ta dung xốp hoặc gỗ đặt sẵn vào cốt thép tường chiều dày của nó phụ thuộc vào chiều dày của sàn . Nếu sàn dày 15 cm thi chiều cao của hóc này khoảng 25 cm để sau này dể hiệu chỉnh. Còn chiều sâu của hóc thương lấy 1/3 đến1/4 chiều dày của tường vây . Để tránh giảm yếu cho tương người ta cho các hóc chờ không lien tục . Khi thi công đến nơi đặt xốp ta tiến hành đập phần bêtông ngoài moi miếng xốp ra bẻ thẳng cốt thép và làm vệ sinh cho hốc.

2.) Các sự cố trong quá trình thi công và các khắc phục.

2.1) Sự cố và hư hỏng công trình Đào đất, làm tường cừ hố đào khi thi công móng hoặc tầng ngầm trong thời gian gần đây đã gây ra nhiếu sự cố cho các công trình lân cận hố đào. Sự cố đã xảy ra trong cả quá trình thi công tường cừ lẫn trong khi đào đất. Các sự cố chủ yếu đã xảy ra là: nứt gãy kết cấu, đứt đường ống, nghiêng lún nhà, sụt đất, đổ tường rào, sập đổ nhà. Các hiện tượng này thường xảy ra tại các khu vực có đất sét yếu hoặc cát chảy khi tường cừ hố đào không đủ độ cứng hoặc thiếu khả năng cách nước (cọc ép, cọc khoan nhồi không liên tục, cừ tràm hoặc một số loại khác). Tại một vài công trình sự cố đã xảy ra ngay cả khi đất nền không quá yếu nhưng tường cừ không đủ cứng hoặc khi tường cừ là tường trong đất đủ cứng nhưng lại bị khuyết tật, không ngăn được xói ngầm nền nước và cát.

Hình 1: Sự cố sập nhà tại đường Hàm Nghi, phường Nguyễn Thái Bình, quận 1, TPHCM. Sự cố xảy ra do bức tường ngăn tại tầng hầm thứ 3 bị lỗ hổng khiến nước ngầm cùng bùn đất chảy vào trong tầng hầm, gây sụt lún nền móng làm sập đổ nhà, sụt lún lòng lề đường

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 74

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Hình 2: Sụt đất tại công trình cao ốc sài gòn M&C: Hai nhà bị sập, 9 nhà bị nghiêng nứt

2.1.1. Các biểu hiện.

Việc thi công hố đào có thể gây ra sự cố hoặc hư hỏng đối với các công trình lân cận, biểu hiện như sau : - Sự cố: Sập đổ công trình hoặc một bộ phân công trình; sụt nền; gãy cấu kiện chịu lực chính, đứt đường ống, đường cáp hoặc hệ thống thiết bị công trình; nghiêng, lún công trình hoặc nứt, võng kết cấu chịu lực chính quá mức cho phép; - Hư hỏng: nứt, tách nền; nứt tường hoặc kết cấu bao che, ngăn cách, hư hỏng cục bộ nhưng chưa tới mức gián đoạn hoạt động các đường ống, đường cáp hoặc hệ thống thiết bị công trình; nghiêng, lún công trình hoặc nứt, võng kết cấu chịu lực chính nhưng chưa tới mức cho phép; - Các biểu hiện nêu trên có thể xuất hiện ngay từ khi bắt đầu thi công kết cấu chống giữ thành hố đào như đóng cừ, thi công cọc, làm tường cừ barrette hoặc xuất hiện trong quá trình đào đất hố móng.

2.1.2. Nguyên nhân.

Nguyên nhân dẫn đến sự cố, hư hỏng trên có thể do các yếu tố sau: -

-

Chấn động phát sinh khi thi công. o Các chấn động phát sinh khi rung hạ cừ, hạ ống vách để khoan cọc nhồi có thể gây lún móng của các công trình lân cận tựa trên một số loại đất rời, kém chặt hoặc gây hư hỏng kết cấu bằng các tác động trực tiếp lên chúng; Chuyển vị của đất o Các chuyển vị thẳng đứng (lún hoặc trồi) và chuyển vị ngang của đất xảy ra khi thi công tường cừ hố đào (thường là cừ ván thép, cọc hoặc barrette), khi đào đất hố móng, khi hút nước ra khỏi hố đào hoặc khi thu hồi cừ ván thép. o Khi rung hoặc ép tường cừ chế tạo sẵn thì bề mặt đất có xu hướng nâng lên và đất bị đẩy ra xa. Ngược lại khi thi công cọc

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 75

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

khoan nhồi hoặc barrette thì bề mặt đất xung quanh bị lún xuống và đất dịch chuyển ngang hướng về vị trí khoan tạo lỗ. o Khi thi công đào đất hố móng, đất nền ở khu vực xung quanh bị lún xuống và chuyển dịch ngang về phía hố đào. Mức độ lún và chuyển vị ngang phụ thuộc vào độ sâu đào, đặc điểm của đất nền, kết cấu chống đỡ và qui trình đào đất. Chuyển dịch lớn thường phát sinh khi thi công hố đào sâu trong đất yếu. o Khi bơm hút nước để thi công hố đào, mực nước ngầm bị hạ thấp làm tăng độ lún của đất nền ở khu vực xung quanh. Mức độ lún phụ thuộc vào mức độ hạ mực nước ngầm, đặc điểm của đất nền và thời gian thi công. o . Khi thu hồi cừ ván thép, đất chuyển dịch vào các khe rỗng do cừ để lại gây ra lún khu vực xung quanh tường cừ.

- Mất ổn định Hố đào có thể bị mất ổn định do hệ thống chống đỡ không đủ khả năng chịu lực hoặc do hiện tượng trượt sâu. Trong trường hợp này các công trình liền kề hố đào bị chuyển vị lớn và có thể bị sập đổ ngay.

-

Sụt đất

Hiện tượng sập cục bộ thành rãnh đào và hố khoan khi thi công tường cừ và cọc bằng phương pháp đổ tại chỗ có thể để lại các hốc nhỏ trong đất. Các hốc với qui mô lớn hơn được hình thành khi đất bị cuốn trôi theo dòng chảy của nước vào hố móng qua khe hở giữa các tấm cừ hoặc qua các khuyết tật trên kết cấu cừ. Khi vòm đất phía trên các hốc này bị sập sẽ gây ra hiện tượng sụt nền hoặc sự cố của các công trình trên nó. Hiện tượng này có khả năng xảy ra khi hút nước hố đào để thi công móng, tầng hầm trong nền cát bão hòa nước.

2.2. Biện pháp phòng ngừa sự cố 2.2.1. Yêu cầu chung.

Thi công hố đào làm tầng ngầm hoặc móng của công trình là công việc phức tạp, cần được quản lý, giám sát và thực thi một cách chặt chẽ ở tất cả các bước từ khảo sát, thiết kế biện pháp thi công, thi công tới xử lý các tình huống phát sinh khi thi công.

- Các công trình đông người, công trình quan trọng về văn hóa hoặc chính trị nằm trong phạm vi ảnh hưởng của hố đào cần được chủ động chống đỡ, gia cố từ trước khi thi công hố đào.

2.2.2. Khảo sát phục vụ thiết kế biện pháp thi công - Khối lượng và độ sâu khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế biện pháp thi công hố đào phải phù hợp với yêu cầu của các tiêu chuẩn TCVN GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 76

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

4419:1987 - Khảo sát cho Xây dựng. Nguyên tắc cơ bản; TCVN 160:1987 - Khảo sát Địa kỹ thuật phục vụ cho thiết kế và thi công móng cọc ; TCXD 194 : 1997 Nhà cao tầng- Công tác khảo sát địa kĩ thuật ; TCXD 205:1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.

- Khi lập đề cương khảo sát địa kỹ thuật cần tham khảo các số liệu đã có ở khu vực lân cận công trình. Nếu không có đủ số liệu thì phải bố trí một số điểm khảo sát dọc theo biên của hố đào với khoảng cách ban đầu không lớn hơn 30 m/điểm. Mật độ khảo sát cần bố trí không lớn hơn 20m/điểm khi có một trong các điều kiện sau đây: + Độ sâu đào lớn (trên 2 tầng ngầm hoặc trên 6 m); + Điều kiện đất nền có nhiều biến động về tính chất và về bề dày các lớp đất; +Trong phạm vi đào có các lớp cát bão hòa nước và mực nước ngầm cao; + Các công trình ở khu vực lân cận đã bị lún, nứt.

- Kết quả khảo sát ngoài phục vụ thiết kế móng thông thường cần cung cấp thêm các số liệu về: + Nước trong đất, bao gồm cả nước mặt và sự biến động của mực nước ngầm theo các mùa trong năm; + Các chỉ tiêu về tính thấm của các lớp đất, trong đó tính thấm của các lớp đất rời cần xác định bằng thí nghiệm hiện trường; + Các chỉ tiêu đặc thù khác (nếu có) xác định theo yêu cầu của phương pháp tính toán thiết kế biện pháp thi công.

-Sau khi kết thúc khảo sát, các lỗ khoan phải được lấp lại bằng vật liệu có khả năng chống thấm.

- Việc khảo sát hiện trạng các công trình trên mặt đất lân cận hố đào cần đảm bảo phân loại được các công trình đó theo tầm quan trọng và mức độ nhạy cảm đối với chuyển vị của đất nền. Phạm vi khảo sát là các công trình ở vị trí tính bằng 2 lần độ sâu đào đất kể từ mép hố đào. Các thông tin thu thập gồm : + Loại công trình, vị trí và khoảng cách đến hố đào; + Cao độ và đặc điểm của kết cấu móng ; + Qui mô và đặc điểm kết cấu : mặt bằng, số tầng, loại kết cấu ( khối xây, thép, bê tông cốt thép ), tình trạng nghiêng, lún công trình, nứt kết cấu ( thể hiện trên bản vẽ vị trí, bề rộng nếu có );

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 77

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

- Các đường ống, tuyến cáp, tuy nen kỹ thuật ngầm cần được khảo sát trong phạm vi mặt bằng kích thước bằng 1 lần độ sâu đào đất kể từ các thiết bị kỹ thuật này tới mép hố đào. Các thông tin cần thu thập gồm : Đặc điển, độ sâu, kích thước và khoảng cách của chúng đến hố đào.

2.2.3 Thiết kế biện pháp thi công - Khi thiết kế biện pháp thi công, không sử dụng kết cấu chống đỡ thành hố đào bằng các loại cừ không có liên kết cách nước như các loại cọc nhồi, cọc đóng hoặc cọc ép thông thường. Ưu tiên sử dụng cọc barrette trong điều kiện đất yếu, có nước ngầm, đặc biệt khi làm 2 tầng hầm trở lên.

Có thể sử dụng cừ ván thép để thi công 2 tầng hầm trong điều kiện đất tốt hoặc 1 tầng hầm trong điều kiện đất yếu, có nước ngầm.

- Tính toán độ ổn định của hệ thống chống đỡ thành hố đào cho tầng ngầm phải kể đến áp lực đất, tải trọng của công trình ở khu vực lân cận và các tải trọng khác có thể phát sinh trong quá trình thi công. Áp lực đất tác dụng lên tường chống giữ thành hố đào lấy bằng áp lực đất ở trạng thái nghỉ, đối với các lớp đất yếu áp dụng hệ số áp lực ngang K=1.0.

- Độ sâu hạ cừ phải đảm bảo sự ổn định của thành hố đào, trong đó trọng tâm là ổn định trượt. Trường hợp nền cát nằm dưới mực nước ngầm thì cần hạ cừ đến lớp đất có khả năng cách nước nằm dưới độ sâu đào lớn nhất. Việc tạo lớp cách nước ở đáy hố đào hoặc ép bù nước ngoài hố đào cần được xem xét trong thiết kế thi công khi phải duy trì cao độ mực nước ngầm để bảo vệ các công trình lân cận.

- Khi thiết kế biện pháp thi công phải thực hiện việc đánh giá ảnh hưởng của nó tới các công trình lân cận và đề ra biện pháp hạn chế các ảnh hưởng bất lợi, bao gồm: +Chấn động ở khu vực lân cận khi thi công tường cừ chế tạo sẵn, tường cừ barrette hoặc cọc của công trình (nếu có). Khi hạ cừ chế tạo sẵn nên chọn biện pháp ép tĩnh để hạn chế chấn động; +Chuyển vị (lún hoặc trồi và chuyển vị ngang) khi thi công tường cừ chế tạo sẵn. Nên ưu tiên sử dụng cừ thép để giảm thiểu chuyển vị của đất nền khi hạ và rút cừ. Trường hợp cừ bố trí quá gần công trình lân cận thì không nên thu hồi cừ sau khi kết thúc thi công phần ngầm; -Chuyển vị (lún và chuyển vị ngang) của khu vực xung quanh ứng với mỗi giai đoan thi công đào đất. Để hạn chế chuyển vị có thể áp dụng biện pháp tăng cường độ cứng của hệ thống chống đỡ thành hố đào như: + Sử dụng tường cừ có độ cứng chống uốn cao, ưu tiên sử dụng tường trong đất; + Sử dụng hệ giằng và thanh chống ngang có đủ độ cứng; GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 78

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

+ Liên kết giữa các thanh giằng và thanh chống với tường hoặc giữa chúng với nhau cần có tiếp xúc tốt để loại trừ biến dạng ban đầu, không gây mất ổn định cục bộ và đảm báo phân bố tải đồng đều ; + Hạn chế biến dạng dọc trục của thanh chống bằng cách gia tải trước.

-Độ lún ở khu vực xung quanh do tác động của hạ mực nước ngầm trong hố móng. Biện pháp phòng ngừa và hạn chế ảnh hưởng do hạ mực nước ngầm là: +Thi công nhanh từng công đoạn; + Tạo lớp cách nước dưới đáy hố đào bằng biện pháp khoan phụt vữa xi măng, vữa xi măng/bentonite, silicat hóa; +Giữ ổn định mực nước ngầm phía ngoài hố đào bằng biện pháp ép bù nước.

- Hồ sơ thiết kế cần qui định khối lượng, loại, vị trí và thời gian tiến hành các quan trắc địa kỹ thuật. Khối lượng quan trắc phụ thuộc vào qui mô và mức độ phức tạp của công trình nhưng không ít hơn 3 điểm cho mỗi loại quan trắc.

Các thông số thường được quan trắc là: Độ lún, chuyển vị ngang của đất theo độ sâu và mực nước trong đất. Việc quan trắc mực nước ngầm nhất thiết phải được thực hiện khi đào trong nền cát nằm dưới mực nước ngầm. Việc lắp đặt thiết bị và quan trắc phải được thực hiện từ trước khi bắt đầu thi công.

- Thiết kế cần tính toán các giá trị chuyển vị ứng với mỗi giai đoạn thi công, từ đó đưa ra các ngưỡng cảnh báo tương ứng phục vụ cho việc ngăn chặn sự cố khi quan trắc trong quá trình thi công sau này.

Khi tính toán kiểm tra, có thể tham khảo các số liệu về chuyển vị như sau : + Độ lún của đất nền khi thi công tường trong đất khoảng 0,1%0,15% độ sâu tường; + Giới hạn của độ lún và chuyển vị ngang của các công trình lân cận là: Nếu chấp nhận xuất hiện vết nứt nhỏ trên kết cấu bê tông cốt thép và tường chịu lực của các các công trình lân cận: Độ lún lệch tích lũy giới hạn của các công trình xung quanh do thi công tầng ngầm Biến dạng tính toán do ứng suất kéo trong kết cấu công trình lân cận 2.2.4 Thi công hố đào - Thi công hố đào được thực hiện theo đúng biện pháp thi công đã thiết kế. Nên bắt đầu thi công cừ chống giữ hố đào từ khu vực xa các công trình hiện hữu để kiểm tra công nghệ thi công và đánh giá ảnh hưởng của GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 79

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

nó đối với khu vực xung quanh như ảnh hưởng của chấn động, chuyển vị của đất, chất lượng đổ bê tông, mối nối và các tác động khác. Cần thay đổi công nghệ hoặc điều chỉnh thiết kế khi công nghê không đáp ứng yêu cầu qua việc thi công thử.

- Các hố đào được chống giữ bằng tường trong đất cần lưu ý một số điểm sau : + Khi thi công tấm tường, nếu bề rộng rãnh đào bị sạt lở 5-10% thì cần thay đổi chủng loại hoặc dung trọng dung dịch giữ thành, nâng cao tường dẫn để tăng cột áp cho dung dịch hoặc thay đổi công nghệ đào. + Mặt bằng thi công cần đảm bảo bằng phẳng, không bị ngập nước, nền được đầm chặt hoặc gia cố ổn định đủ chịu tải trọng của các thiết bị thi công. + Cần đảm bảo độ nghiêng của tường không quá 1/100. Tường dẫn hướng cần dẫn gầu đào đảm bảo đào thẳng được các đoạn tường, giữ được cao độ dung dịch ở mức ổn định cần thiết và treo được cốt thép tường chính. Tường dẫn hướng được thi công đến độ sâu ít nhất bằng độ sâu đáy móng nông các công trình lân cận, hoặc hết độ sâu lớp đất lấp, thường khoảng 0,7-1,5m. Nếu đáy móng các công trình lân cận nông hơn, hoặc có khả năng bị trượt khi đào tường dẫn thì cần có biện pháp gia cố móng trước khi đào. + Số lượng ống đổ bê tông (ống tremie) cho một đoạn tường (panen) phải đảm bảo khoảng cách từ ống đến cạnh tấm xa nhất không quá 1.0 m, đồng thời đảm bảo độ dâng của bê tông không nhỏ hơn 3m/giờ. Ống ngập sâu trong bê tông ít nhất 2m. Nếu dự kiến có sự chậm trễ khi cung cấp bê tông nên dùng phụ gia chậm đóng rắn. + Chất lượng và độ đồng nhất của bê tông được kiểm tra bằng phương pháp siêu âm theo tiêu chuẩn TCXDVN 358:2005 "Cọc khoan nhồi-Phương pháp kiểm tra độ đồng nhất của bê tông bằng phương pháp siêu âm". Các ống siêu âm được bố trí với khoảng cách không lớn hơn 1.5 m và không ít hơn 2 ống cho mỗi tấm tường. Cần thí nghiệm siêu âm kiểm tra chất lượng các tấm và mối nối giữa các tấm. + Hệ chống đỡ theo phương ngang nên chọn thép hình kích thước tăng một cấp so với tính toán thiết kế. Phải có thép hình dự trữ để tăng cường ngay hệ chống đỡ khi có dấu hiệu hư hỏng hoặc sự cố ở công trình lân cận. + Cần đào đất theo từng đợt, chiều sâu mỗi đợt không quá 1m. Bắt đầu đào từ phía cạnh ngắn của hố móng và từ khu vực giữa hố rồi tiến dần ra xung quanh.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 80

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

+ Cần thực hiện việc quan trắc trước khi bắt đầu thi công và trong quá trình thi công. Cụ thể như sau: Theo dõi độ lún và độ nghiêng của công trình lân cận. Mốc đo lún nên gắn ở các góc của công trình và trên các kết cấu chịu lực chính. Đối với các đường ống, tuyến cáp, tuynen kỹ thuật thì bố trí mốc theo dõi cách nhau 15 đến 25 m dọc tuyến. Các công trình bị lún và biến dạng gần tới ngưỡng cảnh báo như nêu ở mục 3.3.6, cần được quan trắc liên tục.

Theo dõi chuyển vị ngang của đất nền. Sử dụng thiết bị quan trắc chuyển vị ngang theo độ sâu (inclinometer) với ống đo nghiêng bố trí phía ngoài tường cừ. Ưu tiên bố trí điểm quan trắc ở phía các công trình dự báo có thể bị lún và biến dạng tới tới ngưỡng cảnh báo như nêu ở mục 3.3.6 và tại khoảng giữa các cạnh của hố đào. Độ sâu đáy ống quan trắc phải ngàm trong đất cứng ít nhất 2 m hoặc sâu hơn mũi cừ 3 m, lấy giá trị lớn hơn trong 2 giá trị trên.

Quan trắc mực nước ngầm. Cần thực hiện quan trắc mực nước ngầm trong các lớp đất không dính (cát, cát pha) nằm bên trên và nằm ngay phía dưới độ sâu đào. Các điểm quan trắc được bố trí phía ngoài tường cừ, cách nhau không quá 25 m theo chu vi của tường và không ít hơn 1 điểm tại mỗi cạnh hố đào. Nên bổ sung điểm quan trắc ở phía các công trình dự báo có thể bị lún và biến dạng tới ngưỡng cảnh báo như nêu ở mục 3.3.6 Quan trắc lực dọc trục ở thanh chống hoặc neo. Quan trắc được thực hiện bằng đầu đo biến dạng (strain gauge) hoặc bằng hộp đo lực (load cell).

Thiết bị đo nên bố trí ở tất cảc các mức có thanh chống neo và được gắn trên không ít hơn 15% tổng số lượng thanh.

Kết quả quan trắc được cấp cho chủ đầu tư và tư vấn giám sát ngay sau mỗi lần quan trắc ở hiện trường. Khi giá trị quan trắc tại hiện trường đạt 70% giá trị tính toán trong thiết kế (mục 3.3.6) thì cần tăng cường quan trắc và chuẩn bị thực hiện các biện pháp phòng ngừa sự cố.

- Phải dừng thi công hố đào để đánh giá mức độ nguy hiểm của các công trình lân cận khi giá trị quan trắc đạt một trong giới hạn sau + Khi giá trị quan trắc tại hiện trường đạt 100% giá trị tính toán trong thiết kế; - Khi giá trị quan trắc chưa đạt tới ngưỡng 70% giá trị tính toán trong thiết kế nhưng đã phát hiện công trình lân cận có dấu hiệu nguy hiểm.

- Việc đánh giá mức độ nguy hiểm của công trình lân cận được thực hiện theo TCXDVN 373 : 2006 “Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm của kết cấu nhà”.

- Khi quan trắc mực nước ngầm, nếu phát hiện mực nước ngầm hạ thấp cục bộ tại một vài điểm quan trắc thì cần kiểm tra lại thiết bị đo, các GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 81

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

kết quả khảo sát địa kỹ thuật đã thực hiện, độ sâu hạ cừ, chất lượng tường cừ để có biện pháp xử lý cần thiết.

2.3. Xử lý hư hỏng và sự cố 2.3.1. Xử lý hư hỏng Khi thi công móng, tầng ngầm đúng biện pháp đã lập mà công trình lân cận vẫn bị thì cần tạm dừng thi công, tìm nguyên nhân và có các xử lý thích hợp.

- Trong quá trình hạ cừ, nếu nguyên nhân hư hỏng được xác định là do công nghệ hạ cừ không thích hợp thì tùy theo điều kiện cụ thể, có thể áp dụng một trong số biện pháp sau: +Sử dụng công nghệ thi công ít gây chấn động; +Áp dụng biện pháp phụ trợ hạ cừ (khoan dẫn, xói nước); +Thay đổi loại cừ (chuyển đổi sang loại cừ ít gây dịch chuyển đất).

- Trong quá trình đào đất, nếu nguyên nhân hư hỏng được xác định là do lún và chuyển vị ngang vượt giá trị dự kiến trong thiết kế (xem 3.4.6) thì cần tăng cường chống đỡ thành hố đào hoặc lấp lại đất một phần hay toàn bộ hố đào.

- Trong quá trình đào đất, nếu nguyên nhân nứt nền hoặc hư hỏng kết cấu được xác định là do đất bị xói ngầm thì phải ngừng thi công và áp dụng một trong các biện pháp : + Tạo tầng lọc ngược bằng vật liệu có cấp phối phù hợp hoặc sử dụng vải địa kỹ thuật; + Bơm nước vào hố móng đến cao độ mực nước ngầm ban đầu + Khảo sát tường cừ, xác định khuyết tật (nếu có), tạo cọc bên sườn khuyết tật hoặc dùng biện pháp thích hợp đảm báo nước không tiếp tục xói cát qua vị trí khuyết tật.

2.3.2. Xử lý sự cố Khi thi công móng, tầng ngầm đúng biện pháp đã lập mà công trình lân cận vẫn bị các sự cố như nêu ở mục 2 tài liệu này thì cần dừng thi công và khẩn trương áp dụng đồng thời các biện pháp xử lý sau: -Chống đỡ ngay các công trình lân cận có nguy cơ sập đổ; -Gia cố phần chống đỡ hố đào bị hư hại cục bộ; -Lấp đất toàn bộ hố đào nếu nguyên nhân sự cố do trượt hoặc do chuyển vị lớn quá mức tính toán dự kiến ; -Bơm nước đầy hoặc lấp đất hố đào nếu nguyên nhân do xói ngầm.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 82

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

-Việc thi công tiếp tục chỉ thực hiện sau khi đã xác định được nguyên nhân gây ra sự cố và thiết kế lại biện pháp thi công.

3. Một số lưu ý trong khi thi công tầng hầm nhà cao tầng.

Tầng hầm là hạng mục có nhiều vấn đề phức tạp và khó khăn khi thi công nhà cao tầng vì nhiều sự cố tiềm ẩn - Trước tiên phải nói đến trạng thái mất cân bằng ổn định từ lâu của chế độ thủy văn - địa chất không những ở ngay tại vị trí công trình mà cả khu vực lân cận. Trạng thái biến động này là do khi thi công các tầng hầm đã tạo ra sự di chuyển của lớp “nước dưới đất”. Nếu mức nước ngầm cao thì ở đó có sự hòa lẫn “lớp nước dưới đất” và “hệ thống nước ngầm”. Khi di chuyển, nước luôn mang theo đất, cát làm rỗng một khu vực nào đó. Kế tiếp, nước và đất cát từ nơi khác khi có dòng chảy sẽ bù đắp nơi bị thiếu hụt, lại gây xói mòn và tạo ra trạng thái mất cân bằng mới. Sẽ rất tốt, nếu trạng thái khảo sát địa chất công trình có thêm nội dung chế độ thủy văn địa chất với việc xác định hướng dòng chảy của lớp nước dưới đất bằng phương pháp đánh dấu chất đồng vị phóng xạ. Nếu có số liệu đó, việc xây kè ngăn dòng chảy sẽ có hiệu quả hơn.

- Một hiện tượng khác dễ gây lún sụt do khả năng xuất hiện các cung trượt Poncelet để vào tầng hầm, nhất là khi trên đó có tải xe máy nặng tác động.

- Cần đặc biệt lưu ý, do đào tầng hầm, khu vực chịu lực của nền đất dưới móng của công trình bên cạnh bị thu hẹp, làm tăng biến dạng nên dễ tạo ra lún nghiêng về phía hầm. Để quan trắc độ chuyển vị của tường vây ta dùng biện pháp đo bằng Inclinometer, hoặc có thể lắp đặt các móc quan trắc trực tiếp trên tường vây thành các lớp theo chiều cao hố đào. Rồi tiến hành quan trắc chuyển vị của các móc này bằng cách so sánh tọa độ giửa các lần đo và so với tọa độ ban đầu của các móc.

- Tất cả các tác động vừa nêu ở trên đều trông cậy vào “sự làm việc” có hiệu quả của tường vây.

Giải pháp “lý tưởng” nhất để ngăn ngừa các tác động do chế độ mất cân bằng ổn định của thủy văn - địa chất, đó là việc sử dụng cọc ba-rét (cọc nhồi có tiết diện chữ nhật, chữ T, chữ L). Đương nhiên, vì tốn kém nên thường phải chọn giải pháp khác như cừ larsen (có gợn sóng), bơm sâu xi măng (soil deep grouting) để tạo cột xi măng - đất có đường kính khoảng 2 m dọc theo vị trí tường vây.

- Ngoài ra, khi đào tầng hầm cần tiến hành về hai phía đối diện của lưới cọc để tránh lực xô ngang của đất khi có đủ áp lực chênh lệch của đất gây nghiêng. Khi đó, đỉnh các cọc nằm theo đường cong parabol rất dễ nhận dạng.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 83

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

- Chống thấm cho tầng hầm bằng bê tông cốt thép , đảm bảo cho thép cốt trong bê tông không bị ăn mòn.: Nguyên lý chống thấm Chống thấm tầng hầm nhà cao tầng dựa trên 2 nguyên lý sau: + Nâng cao khả năng chống thấm của kết cấu BTCT đáy và tường tầng hầm bằng bê tông chống thấm: + Chống thấm bổ sung phía ngoài tầng hầm bằng các vật liệu đàn hồi, tấm chống thấm đúc sẵn; * Nâng cao khả năng chống thấm của bê tông kết cấu BTCT Biện pháp này cần xét đến đầu tiên khi thiết kế chống thấm các tầng hầm kết cấu BTCT. Nâng cao khả năng chống thấm của bê tông tầng hầm bằng việc sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính siêu mịn không chỉ chống thấm hữu hiệu cho phần ngầm của công trình mà còn bảo vệ cho thép cốt khỏi bị gỉ và đảm bảo độ bền lâu của công trình. Cho đến nay, các nhà kết cấu thường chỉ định cường độ chịu nén tối thiểu của bê tông ở độ tuổi 28 ngày mà không quan tâm đến các tính chất khác của bê tông. Trong khi đó, độ bền lâu của bê tông lại phụ thuộc rất nhiều vào độ rỗng và phân bố lỗ rỗng theo đường kính. Phụ gia khoáng hoạt tính microsilica như silicafume hoặc tro trấu khi được đưa vào thành phần bê tông sẽ làm giảm đáng kể tổng độ rỗng và đặt biệt là lỗ rỗng mao dẫn (các lỗ rỗng có đường kính lớn hơn 104mm). Để đạt được điều này, thành phần bê tông chống thấm cần được thiết kế bởi cơ quan thiết kế chuyên ngành.

Khi lựa chọn cấp chống thấm của bê tông dùng thi công tường và đáy tầng hầm cần lưu ý đến chiều dày kết cấu và chiều cao mực nước ngầm. Mối liên hệ giữa chiều dày kết cấu BTCT và chiều cao mực nước ngầm với cấp chống thấm cần thiết của bê tông.

Ghi chú: H - Chiều cao mực nước ngầm; δ - Chiều dày kết cấu BTCT. Số liệu ở bảng 1 cho thấy cấp chống thấm càng cao khi chiều dày lớp bê tông kết cấu càng nhỏ, hoặc chiều cao mực nước ngầm càng lớn. Do vậy trong quá trình thiết kế cần lựa chọn cấp chống thấm phù hợp với thực tế GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 84

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

công trình.

Trong những trường hợp tỷ số H/δ quá lớn và việc nâng cao cấp chống thấm của bê tông không hiệu quả thì có thể sử dụng các lớp chống thấm bổ sung phía ngoài kết cấu BTCT. Ngoài ra, do các yêu cầu về độ an toàn, tính kinh tế trong các giải pháp chống thấm, cần xét đến các lớp chống thấm bổ sung. * Chống thấm bổ sung Trong trường hợp việc nâng cao khả năng chống thấm của bê tông kết cấu tầng hầm chưa đáp ứng được yêu cầu (về mức độ chống thấm, hệ số an toàn hay tính kinh tế của giải pháp) có thể xem xét các biện pháp chống thấm bổ sung. Đó là các giải pháp kỹ thuật nhằm bao bọc toàn bộ phía ngoài kết cấu BTCT bằng các tấm chống thấm đúc sẵn hoặc các màng chống thấm đàn hồi.

Trong quá trình thiết kế và thi công cũng cần đặc biệt chú ý tới các giải pháp kỹ thuật và các biện pháp thi công nâng cao khả năng chống thấm của các vị trí như mối nối thi công mạch ngừng, lỗ bu lông, đường ống kỹ thuật xuyên qua tường và đáy tầng hầm.

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 85

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

Tài liệu tham khảo: 1. Kỹ thuật thi công – tập 1 – Ts. Đỗ Đình Đức – Gs. Lê Kiều.

Nhà xuất bản xây dựng – 2004.

2. Những đặc trưng công nghệ thi công cọc nhồi xây dựng nền móng nhà cao tầng trong thành phố. (Báo cáo tại Hội thảo Quốc tế về nhà cao tầng ở Việt Nam) 3. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam; Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công vμ nghiệm thu - TCXDVN 326 : 2004, NXB Xây dựng Hà Nội, 2004 4. The Construction of Deep and Complex Basements and underground structures within extremely difficult urban environment - Raymond W M Wong- Division of Building Science & Technology-City University of Hong Kong 5. Mạng internet - Các Web sau: http://www.bachy-soletanche.vn http://www.deltacorp.vn http://www.ketcau.com http://www.khoxaydung.vn

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung

Trang 86