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 Nguyễn Đình Sơn (tổ trưởng) Nguyễn Thanh Quảng Nguyễn Minh Thành Phan Văn Long Phan Văn Tiến Nguyễn Văn Hưng Nguyễn Thị Ánh Nguyệt Nguyễn Thanh Lâm Bùi Xuân Chiến 10 Lê Quang Hoàng 11 Nguyễn Bá Tồn 12 Nguyễn Cơng Nhưỡng 13 Thân Vĩnh Thành 14 Nguyễn Hồng Hà 15 Võ Văn Dương GVHD: TƠ MAI PHONG LỚP Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up MỤC LỤC I II III Nội dung Trang Đặt vấn đề Tổng quan phương pháp thi công tầng hầm Giới thiệu số cơng trình có tầng hầm 1.1 Tổng quan số cơng trình có tầng hầm Hà Nội 1.2 Hình ảnh số cơng trình có tầng ngầm thi cơng Sơ lược phương pháp thi công tầng hầm 2.1 Phương pháp Bottom up 2.2 Phương pháp Top – Down 2.3 Phương pháp sơmi Top – Down 11 Lý chọn phương pháp 11 Thi công tầng hầm theo phương pháp “Bottom up” 12 Các phương pháp thi công 12 1.1 Phương pháp đào đất trước, sau thi cơng nhà từ lên 12 1.2 Thi công tường nhà làm tường chắn đất 14 1.2.1 Trình tự thi cơng 14 1.2.2 Thi công cọc 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 đất 20 1.2.2.2.1 Tường đất bê tơng cốt thép tồn khối 20 1.2.2.2.2 Tường đất bê tông đúc sẵn 27 1.2.2.3 Công nghệ xây dựng tường đất 33 1.2.2.3.1 Tường đất bê tông đổ chỗ 33 1.2.2.3.2 Tường đất xây dựng 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 hố móng 51 1.2.3.1 Thi công đào đất 51 1.2.3.2 Các phương pháp chống tường bao thi công đào đất 53 1.2.3.2.1 Chống đỡ tường bao hệ dầm sản xuất chổ 54 GVHD: TÔ MAI PHONG Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up 1.2.3.2.2 Chống đỡ tường bao hệ chống tiêu chuẩn 58 1.2.3.2.3 Chống đỡ tường bao hệ dàn thép 60 1.2.3.2.4 Chống đỡ tường bao phương pháp neo đất 60 1.2.4 Thi cơng đài móng 70 1.2.5 Thi công tầng hầm từ 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 dầm, sàn tường vây 73 Các cố q trình thi cơng 74 2.1 Sự cố hư hỏng cơng trình 74 2.1.1 Các biểu 75 2.1.2 Nguyên nhân 76 2.2 Biện pháp phòng ngừa 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 cố 82 2.31 Xử lý hư hỏng 82 2.3.2 Xử lý cố 82 Một số lưu ý q trình thi cơng tầng hầm 83 Tài liệu tham khảo: GVHD: TÔ MAI PHONG 86 Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Đặt vấn đề: Trong sống đại, Việt Nam ngày xuất nhiều cơng trình cao tầng Việc thiết kế nhà cao tầng nay, hầu hết có tầng hầm để giải vấn đề đỗ xe hệ thống kỹ thuật toàn nhà Phổ biến cơng trình cao từ 10 đến 30 tầng thiết kế từ đến hai tầng hầm để áp ứng yêu cầu sử dụng chủ đầu tư hoàn cảnh cơng trình bị khống chế chiều cao khn viên đất có hạn Việc xây dựng tầng hầm nhà cao tầng tỏ có hiệu tốt mặt cơng sử dụng cơng trình phát triển lên cao nhờ phần đưa sâu vào long đất Việc tổ chức xây dựng tầng hầm cịn có ý nghĩa đưa trọng tâm ngơi nhà xuống thấp Nói chung với hệ thống cơng trình ngầm mang lại cho thành phố hình ảnh hiệu tốt cảnh quan, môi trường, đồng thời tăng quỹ đất cho cơng trình kiến trúc mặt đất, phát huy tiềm dồi khoảng không gian ngầm, góp phần mang lại hiệu kinh tế trước mắt lâu dài Tuy nhiên việc thi công tầng hầm cho nhà cao tầng đặt nhiều vấn đề phức tạp kỹ thuật, môi trường xã hội cần phải giải thi công hố đào sâu khu đất chật hẹp thành phố lớn Thi công hố đào làm thay đổi trạng thái ứng suất biến dạng đất xung quanh làm thay đổi mực nước ngầm Các q trình thi cơng hố móng làm đất bị chuyển dịch lún, gây hư hỏng cho cơng trình lân cận khơng có giải pháp thi công hợp lý Hiện việc thi cơng tầng hầm có ba phương pháp sau đây: phương pháp Bottom up, phương pháp Top – Down phương pháp sơmi Top – Down Trong giới hạn chuyên đề này, sâu vào vấn đề kỹ thuật, tổ chức thi công tầng hầm, số cố cách khắc phục theo phương pháp truyền thống thi cơng tầng hầm từ lên hay cịn gọi phương pháp “ Bottom up” Việc thi công tầng hầm theo phương pháp địi hỏi có giải pháp phù hợp chống đỡ tường chắn thi công đào đất tầng hầm xuống sâu I II Tổng quan phương pháp thi công tầng hầm Giới thiệu số cơng trình có tầng hầm 1.1 Tổng quan số cơng trình có tầng hầm Hà Nội Bảng 1: Thống kê số cơng trình có tầng hầm địa bàn thành phố Hà Nội phương pháp thi cơng tầng hầm GVHD: TƠ MAI PHONG Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up TT Tên cơng trình Thiết kế Đơn vị thi công Đặc điểm thi công tầng hầm Văn phòng chung cư 27 Láng Hạ CDCC Bachy Soletanche Cty XD số HN - Tường barrette - Đào hở, chống dàn thép Trụ sở kho bạc NN 32 Cát Linh CDCC Delta - Tường barrette - Top – down Toà nhà 70-72 Bà Triệu CDCC Delta - Tường barrette - Top – down VP Chung cư 47 Huỳnh Thúc Kháng VNCC Đông Dương - Tường barrette - Top – down Toà nhà Vincom 191 Bà Triệu VNCC Delta - Tường barrette - Top – down Chung cư cao tầng 25 Láng hạ VNCC Cty XD số HN - Tường barrette - Top – down TT Viễn thông VNPT 57 Huỳnh Thúc Kháng CDC Bachy Soletanche - Tường barrette - Khơng chống Tồ nhà tháp đơi HH4 Mỹ Đình CDC TCty XD Sơng Đà - Tường barrette - Đào hở, chống dàn thép Trụ sở văn phòng 59 Quang Trung Cty KT& XDHội KTS Cty XD số 1, - Tường barrette HN - Top – down 10 Ocean Park số Đào Duy Anh 11 Khách sạn Sun GVHD: TÔ MAI PHONG Tr ĐH Cty XD số 1, - Tường bê tông KT HN HN thường - Cọc xi măng đất - Tường barrette Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up - Neo đất Way 19 Phạm Đình Hổ 12 Tồ nhà tháp Vietcombank 13 Pacific Place* 83 Lý Thường Kiệt 1.2 Indochine Group - Tường barrette - Neo đất Archrty Cty XD Sông Đà pe, Pháp - Tường barrette - Top – down Hình ảnh số cơng trình có tầng ngầm thi cơng Hình 2: Tịa nhà Vinaconex Tower nằm ngã tư Láng Hạ-Hoàng Ngọc Phách Diện tích khu đất: 2736 m2 Diện tích xây dựng: 854 m2 Diện tích sử dụng sàn: 620 m2 Chiều cao tòa nhà: 27 tầng nổi, tầng hầm Tổng diện tích sàn: 18.074 m2 Tổng diện tích hầm: 5.598 m2 đáp ứng 118 chỗ để ô tô 136 chỗ để xe máy Tổng diện tích làm văn phịng: 13.500m2 GVHD: TÔ MAI PHONG Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Hình 3: Khách sạn Phương Đơng - Nha Trang Địa điểm: 37 Trần Phú, Nha Trang Quy mô: Diện tích xây dựng 1300m2, s tầng hầm 30 tầng Công nghệ áp dụng: Thi công tầng hầm Bottom-Up Thời gian thực hiện: 8/2003 1/2004 Hình 4: Tồ nhà tháp Vietcombank Phương pháp thi cơng tầng hầm: - Tường barrette - Neo đất GVHD: TÔ MAI PHONG Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Sơ lược phương pháp thi công tầng hầm 2.1 Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Theo phương pháp này, toàn hố đào đào đến độ sâu thiết kế (Độ sâu đặt móng), 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 cịn phụ thuộc vào thiết bị máy móc, nhân lực cơng trình Sau đào xong, người ta cho tiến hành xây nhà theo thứ tụ bình thường từ lên trên, nghĩa từ móng lên mái Để đảm bảo cho hệ hố đào không bị sụt lở q trình thi cơng người ta dùng biện pháp giữ vách đào theo phương pháp truyền thống nghĩa ta đào theo mái dốc tự nhiên (Theo góc  đất) Hoặc mặt chật hẹp không cho phép mở rộng ta luy mái dốc hố đào ta dùng cừ để giữ tường hố đào Hình 5: Cơng trường thi công tầng hầm theo phương pháp bottom up + Ưu điểm: Kết cấu cho tầng hầm đơn giản giống phần mặt đất Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm việc lắp đặt hệ thống mạng GVHD: TÔ MAI PHONG Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up lưới kỹ thuật tương đối thuận tiện dễ dàng Việc làm khơ hố móng GVHD: TƠ MAI PHONG Trang Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up đơn giản hơn, ta dùng bơm hút nước từ đáy móng theo hố thu nước tính tốn sẵn + Nhược điểm: Khi thi cơng 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 Thi công tầng hầm theo phương pháp Top – Down Phương pháp thi công thường dùng phổ biến Để chống đỡ sàn tầng hầm q trình thi cơng, người ta thường sử dụng cột chống tạm thép hình (l đúc, l tổ hợp tổ hợp 4L ) Trình tự phương pháp thi cơng thay đổi cho phù hợp với đặc điểm cơng trình, trình độ thi cơng, máy móc đại có 2.2 Hình 6: Thi công tầng hầm theo phương pháp Top – down Công nghệ thi công Top-down (từ xuống) công nghệ thi cơng phần ngầm cơng trình nhà, theo phương pháp khác với phương pháp truyền thống: thi công từ lên Trong công nghệ thi công Top-down người ta đồng thời vừa thi cơng tầng ngầm (bên cốt ± 0,00 (cốt ± 0,00 tức cao độ mặt hoàn thiện tầng cơng trình nhà, GVHD: TƠ MAI PHONG Trang 10 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Thi công tầng hầm từ dười lên cúng thi công cột dầm sàn giống thi công tầng trên, đặt dàn dáo cốt pha va thep thi công 1.2.5.1 Thi công dáy tầng hầm: -Đáy tầng hầm có thê sâu thi cơng đến tầng hầm nhiều nữa, đáy tầng hầm chịu lực dẩy dáy tầng hầm bị thấm ẩm ướt khó thi cơng Vì bảo đảm vấn đề chơng thấm ẩm ướt quan trọng cho chất lượng bêtông sàn tang hầm va chất lượng cơng trình -trước thi công đáy tang hầm ta phải tiến hành thi công dài móng -Tiến hành xữ lý lớp lót bêtơng lớp soi dá dăm cát dầm chặt để chống ẩm ướt tao mặt dể thi công.Trước đổ bêtông sàn ta lớp lớp vải chông thấm voltex để chông thấm cho công trinh Việc đặt cốt thép sàn dài lúc sau dó cơng tác đổ bêtơng, cơng tác đổ bêtơng dài trước dổ bêtông sàn để dảm bảo tồn khố Quy trình đổ giống mặt dất - Đối với lầy lội để xử lý thành nêng khô trước hết ta phải đổ sỏi đá dăm dầm kỹ tạo lóp phẳng sau dung lớp bêtơng lợp lượt dung nhựa bitun chèn kẻ 1.2.5.2 Thi công cột dầm sàn: - Sau thi công sàn xong ta tiến hành thi cơng cột 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 tiến hành hàn nối thép tuỳ thuộc vào yêu cầu thi công cụ thể Sau thi công cốt thép cột tiến hành lắp đặt ván khuôn đổ bêtông cột - Tiến lắp đặt dàn dáo ván khuôn dể thi công dầm sàn tầng hầm việc thi công giống với thi cơng tang khó khăn phải thi công đất không gian chật hẹp môi trường ẩm uớt với tiêng ồn máy móc thiết bị - Cơng tác cốt thép thi cơng tại hiên trường sàn - Cơng tác bêtơng trộn máy mặt dất cho vòi bòm bơm xuống mặt sàn đỡ tốn công thời giant hi công Chổ khác biệt thi công giải vấn đề mối nối dầm,sàn tường vây GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 89 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up - - - - Hình 1: Thi cơng cốt thép sàn tầng hầm 1.2.5.4 Mối nối dầm,sàn tường vây Thông thường vị trí liên kết sàn tầng hầm tường vây đặt thép sẵn bên trong, thi cơng sàn đập bỏ phần bê tông tường vây ra, bẻ quặt thép ra, nối với cốt thép sàn đổ bê tông Nhưng biện pháp có nhược điểm việc bẻ thép vô ảnh hưởng tới cường độ thép nhiều Để khắc phục tình trạng người ta lại nghĩ phương pháp khác đổ tồn bộ, thi cơng sàn khoan tường vây, đưa thép sàn vào lỗ khoan đó, phun sika hay bê tơng cường độ cao với phụ gia trương nở vào Nói chung phương pháp ban đầu lại khó khăn thi cơng, khoan tường vây mà kéo thép vào khó khăn Để khắc phục cố ta đặt miếng xốp vị trí liên kết sàn tầng hầm tường vây, thi cơng tường barret đổ BT bình thường, làm sàn tới vị trí moi miếng xốp ra, có chỗ để luồn thép vào liên kết với tường vây Rất đơn giản mà hiệu Cần ý, bê tơng chèn vào phải bê tơng có cường độ cao hơn, phải kèm phụ gia trương nở Tuy nhiên có hạn chế q trình thi cơng, xốp bị xê dịch vị trí ( vị trí khơng nư với thiết kế ), gây khó GVHD: TƠ MAI PHONG Trang 90 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up khăn cho vấn đề liên kết sau ( cần phải có biện pháp kỹ thuật cao giải sai số chỗ ) - Để sàn gối lên tường ta dung xốp gỗ đặt sẵn vào cốt thép tường chiều dày phụ thuộc vào chiều dày sàn Nếu sàn dày 15 cm thi chiều cao hóc khoảng 25 cm để sau dể hiệu chỉnh Cịn chiều sâu hóc thương lấy 1/3 đến1/4 chiều dày tường vây Để tránh giảm yếu cho tương người ta cho hóc chờ khơng lien tục Khi thi cơng đến nơi đặt xốp ta tiến hành đập phần bêtơng ngồi moi miếng xốp bẻ thẳng cốt thép làm vệ sinh cho hốc 2.) Các cố trình thi cơng khắc phục 2.1) Sự cố hư hỏng cơng trình Đào đất, làm tường cừ hố đào thi cơng móng tầng ngầm thời gian gần gây nhiếu cố cho cơng trình lân cận hố đào Sự cố xảy q trình thi cơng tường cừ lẫn đào đất Các cố chủ yếu xảy là: nứt gãy kết cấu, đứt đường ống, nghiêng lún nhà, sụt đất, đổ tường rào, sập đổ nhà Các tượng thường xảy khu vực có đất sét yếu cát chảy tường cừ hố đào không đủ độ cứng thiếu khả cách nước (cọc ép, cọc khoan nhồi không liên tục, cừ tràm số loại khác) Tại vài cơng trình cố xảy đất không yếu tường cừ không đủ cứng tường cừ tường đất đủ cứng lại bị khuyết tật, khơng ngăn xói ngầm nước cát Hình 1: Sự cố sập nhà đường Hàm Nghi, phường Nguyễn Thái Bình, quận 1, TPHCM Sự cố xảy tường ngăn tầng hầm thứ bị lỗ hổng khiến nước ngầm bùn đất chảy vào tầng hầm, gây sụt lún móng làm sập đổ nhà, sụt lún lịng lề đường GVHD: TƠ MAI PHONG Trang 91 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi cơng tầng hầm theo phương pháp Bottom up Hình 2: Sụt đất cơng trình cao ốc sài gịn M&C: Hai nhà bị sập, nhà bị nghiêng nứt 2.1.1 Các biểu Việc thi cơng hố đào gây cố hư hỏng cơng trình lân cận, biểu sau : - Sự cố: Sập đổ cơng trình phân cơng trình; sụt nền; gãy cấu kiện chịu lực chính, đứt đường ống, đường cáp hệ thống thiết bị cơng trình; nghiêng, lún cơng trình nứt, võng kết cấu chịu lực mức cho phép; - Hư hỏng: nứt, tách nền; nứt tường kết cấu bao che, ngăn cách, hư hỏng cục chưa tới mức gián đoạn hoạt động đường ống, đường cáp hệ thống thiết bị cơng trình; nghiêng, lún cơng trình nứt, võng kết cấu chịu lực chưa tới mức cho phép; - Các biểu nêu xuất từ bắt đầu thi công kết cấu chống giữ thành hố đào đóng cừ, thi cơng cọc, làm tường cừ barrette xuất q trình đào đất hố móng 2.1.2 Nguyên nhân Nguyên nhân dẫn đến cố, hư hỏng yếu tố sau: - - Chấn động phát sinh thi công o Các chấn động phát sinh rung hạ cừ, hạ ống vách để khoan cọc nhồi gây lún móng cơng trình lân cận tựa số loại đất rời, chặt gây hư hỏng kết cấu tác động trực tiếp lên chúng; Chuyển vị đất o Các chuyển vị thẳng đứng (lún trồi) chuyển vị ngang đất xảy thi công tường cừ hố đào (thường cừ ván thép, cọc barrette), đào đất hố móng, hút nước khỏi hố đào thu hồi cừ ván thép o Khi rung ép tường cừ chế tạo sẵn bề mặt đất có xu hướng nâng lên đất bị đẩy xa Ngược lại thi cơng cọc GVHD: TƠ MAI PHONG Trang 92 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up khoan nhồi barrette bề mặt đất xung quanh bị lún xuống đất dịch chuyển ngang hướng vị trí khoan tạo lỗ o Khi thi cơng đào đất hố móng, đất khu vực xung quanh bị lún xuống chuyển dịch ngang phía hố đào Mức độ lún chuyển vị ngang phụ thuộc vào độ sâu đào, đặc điểm đất nền, kết cấu chống đỡ qui trình đào đất Chuyển dịch lớn thường phát sinh thi công hố đào sâu đất yếu o Khi bơm hút nước để thi công hố đào, mực nước ngầm bị hạ thấp làm tăng độ lún đất khu vực xung quanh Mức độ lún phụ thuộc vào mức độ hạ mực nước ngầm, đặc điểm đất thời gian thi công o Khi thu hồi cừ ván thép, đất chuyển dịch vào khe rỗng cừ để lại gây lún khu vực xung quanh tường cừ - Mất ổn định Hố đào bị ổn định hệ thống chống đỡ không đủ khả chịu lực tượng trượt sâu Trong trường hợp cơng trình liền kề hố đào bị chuyển vị lớn bị sập đổ - Sụt đất Hiện tượng sập cục thành rãnh đào hố khoan thi công tường cừ cọc phương pháp đổ chỗ để lại hốc nhỏ đất Các hốc với qui mô lớn hình thành đất bị trơi theo dịng chảy nước vào hố móng qua khe hở cừ qua khuyết tật kết cấu cừ Khi vịm đất phía hốc bị sập gây tượng sụt cố cơng trình Hiện tượng có khả xảy hút nước hố đào để thi cơng móng, tầng hầm cát bão hòa nước 2.2 Biện pháp phòng ngừa cố 2.2.1 Yêu cầu chung Thi công hố đào làm tầng ngầm móng cơng trình cơng việc phức tạp, cần quản lý, giám sát thực thi cách chặt chẽ tất bước từ khảo sát, thiết kế biện pháp thi công, thi công tới xử lý tình phát sinh thi cơng - Các cơng trình đơng người, cơng trình quan trọng văn hóa trị nằm phạm vi ảnh hưởng hố đào cần chủ động chống đỡ, gia cố từ trước thi công hố đào 2.2.2 Khảo sát phục vụ thiết kế biện pháp thi công - Khối lượng độ sâu khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế biện pháp thi công hố đào phải phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn TCVN GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 93 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up 4419:1987 - Khảo sát cho Xây dựng Nguyên tắc bản; TCVN 160:1987 - Khảo sát Địa kỹ thuật phục vụ cho thiết kế thi cơng 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 số liệu có khu vực lân cận cơng trình Nếu khơng có đủ số liệu phải bố trí số điểm khảo sát dọc theo biên hố đào với khoảng cách ban đầu không lớn 30 m/điểm Mật độ khảo sát cần bố trí khơng lớn 20m/điểm có điều kiện sau đây: + Độ sâu đào lớn (trên tầng ngầm m); + Điều kiện đất có nhiều biến động tính chất bề dày lớp đất; +Trong phạm vi đào có lớp cát bão hịa nước mực nước ngầm cao; + Các cơng trình khu vực lân cận bị lún, nứt - Kết khảo sát ngồi phục vụ thiết kế móng thơng thường cần cung cấp thêm số liệu về: + Nước đất, bao gồm nước mặt biến động mực nước ngầm theo mùa năm; + Các tiêu tính thấm lớp đất, tính thấm lớp đất rời cần xác định thí nghiệm trường; + Các tiêu đặc thù khác (nếu có) xác định theo yêu cầu phương pháp tính tốn thiết kế biện pháp thi công -Sau kết thúc khảo sát, lỗ khoan phải lấp lại vật liệu có khả chống thấm - Việc khảo sát trạng cơng trình mặt đất lân cận hố đào cần đảm bảo phân loại cơng trình theo tầm quan trọng mức độ nhạy cảm chuyển vị đất Phạm vi khảo sát cơng trình vị trí tính lần độ sâu đào đất kể từ mép hố đào Các thơng tin thu thập gồm : + Loại cơng trình, vị trí khoảng cách đến hố đào; + Cao độ đặc điểm kết cấu móng ; + Qui mô đặc điểm kết cấu : mặt bằng, số tầng, loại kết cấu ( khối xây, thép, bê tơng cốt thép ), tình trạng nghiêng, lún cơng trình, nứt kết cấu ( thể vẽ vị trí, bề rộng có ); GVHD: TƠ MAI PHONG Trang 94 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up - Các đường ống, tuyến cáp, nen kỹ thuật ngầm cần khảo sát phạm vi mặt kích thước lần độ sâu đào đất kể từ thiết bị kỹ thuật tới mép hố đào Các thông tin cần thu thập gồm : Đặc điển, độ sâu, kích thước khoảng cách 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 loại cừ liên kết cách nước loại cọc nhồi, cọc đóng cọc ép thơng thường Ưu tiên sử dụng cọc barrette điều kiện đất yếu, có nước ngầm, đặc biệt làm tầng hầm trở lên Có thể sử dụng cừ ván thép để thi cơng tầng hầm điều kiện đất tốt tầng hầm điều kiện đất yếu, có nước ngầm - Tính tốn độ ổn định hệ thống chống đỡ thành hố đào cho tầng ngầm phải kể đến áp lực đất, tải trọng cơng trình khu vực lân cận tải trọng khác phát sinh q trình thi cơng Áp lực đất tác dụng lên tường chống giữ thành hố đào lấy áp lực đất trạng thái nghỉ, lớp đất yếu áp dụng hệ số áp lực ngang K=1.0 - Độ sâu hạ cừ phải đảm bảo ổn định thành hố đào, trọng tâm ổn định trượt Trường hợp cát nằm mực nước ngầm cần hạ cừ đến lớp đất có khả cách nước nằm độ sâu đào lớn Việc tạo lớp cách nước đáy hố đào ép bù nước hố đào cần xem xét thiết kế thi công phải trì cao độ mực nước ngầm để bảo vệ cơng trình lân cận - Khi thiết kế biện pháp thi công phải thực việc đánh giá ảnh hưởng tới cơng trình lân cận đề biện pháp hạn chế ảnh hưởng bất lợi, bao gồm: +Chấn động khu vực lân cận thi công tường cừ chế tạo sẵn, tường cừ barrette cọc cơng trình (nếu có) Khi hạ cừ chế tạo sẵn nên chọn biện pháp ép tĩnh để hạn chế chấn động; +Chuyển vị (lún trồi chuyển vị ngang) thi công tường cừ chế tạo sẵn Nên ưu tiên sử dụng cừ thép để giảm thiểu chuyển vị đất hạ rút cừ Trường hợp cừ bố trí q gần cơng trình lân cận khơng nên thu hồi cừ sau kết thúc thi công phần ngầm; -Chuyển vị (lún chuyển vị ngang) khu vực xung quanh ứng với giai đoan thi công đào đất Để hạn chế chuyển vị áp dụng biện pháp tăng cường độ cứng hệ thống chống đỡ thành hố đào như: + Sử dụng tường cừ có độ cứng chống uốn cao, ưu tiên sử dụng tường đất; + Sử dụng hệ giằng chống ngang có đủ độ cứng; GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 95 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up + Liên kết giằng chống với tường chúng với cần có tiếp xúc tốt để loại trừ biến dạng ban đầu, không gây ổn định cục đảm báo phân bố tải đồng ; + Hạn chế biến dạng dọc trục chống cách gia tải trước -Độ lún khu vực xung quanh tác động hạ mực nước ngầm hố móng Biện pháp phịng ngừa hạn chế ảnh hưởng hạ mực nước ngầm là: +Thi công nhanh công đoạn; + Tạo lớp cách nước đáy hố đào biện pháp khoan vữa xi măng, vữa xi măng/bentonite, silicat hóa; +Giữ ổn định mực nước ngầm phía ngồi hố đào biện pháp ép bù nước - Hồ sơ thiết kế cần qui định khối lượng, loại, vị trí thời gian tiến hành quan trắc địa kỹ thuật Khối lượng quan trắc phụ thuộc vào qui mô mức độ phức tạp cơng trình khơng điểm cho loại quan trắc Các thông số thường quan trắc là: Độ lún, chuyển vị ngang đất theo độ sâu mực nước đất Việc quan trắc mực nước ngầm thiết phải thực đào cát nằm mực nước ngầm Việc lắp đặt thiết bị quan trắc phải thực từ trước bắt đầu thi công - Thiết kế cần tính tốn giá trị chuyển vị ứng với giai đoạn thi cơng, từ đưa ngưỡng cảnh báo tương ứng phục vụ cho việc ngăn chặn cố quan trắc trình thi cơng sau Khi tính tốn kiểm tra, tham khảo số liệu chuyển vị sau : + Độ lún đất thi công tường đất khoảng 0,1%0,15% độ sâu tường; + Giới hạn độ lún chuyển vị ngang cơng trình lân cận là: Nếu chấp nhận xuất vết nứt nhỏ kết cấu bê tông cốt thép tường chịu lực các cơng trình lân cận: Độ lún lệch tích lũy giới hạn cơng trình xung quanh thi cơng tầng ngầm Biến dạng tính tốn ứng suất kéo kết cấu cơng trình lân cận 2.2.4 Thi cơng hố đào - Thi công hố đào thực theo biện pháp thi công thiết kế Nên bắt đầu thi công cừ chống giữ hố đào từ khu vực xa cơng trình hữu để kiểm tra cơng nghệ thi cơng đánh giá ảnh hưởng GVHD: TƠ MAI PHONG Trang 96 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi cơng tầng hầm theo phương pháp Bottom up khu vực xung quanh ảnh hưởng chấn động, chuyển vị đất, chất lượng đổ bê tông, mối nối tác động khác Cần thay đổi công nghệ điều chỉnh thiết kế công nghê không đáp ứng yêu cầu qua việc thi công thử - Các hố đào chống giữ tường đất cần lưu ý số điểm sau : + Khi thi công tường, bề rộng rãnh đào bị sạt lở 5-10% cần thay đổi chủng loại dung trọng dung dịch giữ thành, nâng cao tường dẫn để tăng cột áp cho dung dịch thay đổi công nghệ đào + Mặt thi công cần đảm bảo phẳng, không bị ngập nước, đầm chặt gia cố ổn định đủ chịu tải trọng thiết bị thi công + Cần đảm bảo độ nghiêng tường không 1/100 Tường dẫn hướng cần dẫn gầu đào đảm bảo đào thẳng đoạn tường, giữ cao độ dung dịch mức ổn định cần thiết treo cốt thép tường Tường dẫn hướng thi cơng đến độ sâu độ sâu đáy móng nơng cơng trình lân cận, hết độ sâu lớp đất lấp, thường khoảng 0,7-1,5m Nếu đáy móng cơng trình lân cận nơng hơn, có khả bị trượt đào tường dẫn cần có biện pháp gia cố móng trước đào + Số lượng ống đổ bê tông (ống tremie) cho đoạn tường (panen) phải đảm bảo khoảng cách từ ống đến cạnh xa không 1.0 m, đồng thời đảm bảo độ dâng bê tông không nhỏ 3m/giờ Ống ngập sâu bê tơng 2m Nếu dự kiến có chậm trễ cung cấp bê tơng nên dùng phụ gia chậm đóng rắn + Chất lượng độ đồng bê tông kiểm tra phương pháp siêu âm theo tiêu chuẩn TCXDVN 358:2005 "Cọc khoan nhồi-Phương pháp kiểm tra độ đồng bê tông phương pháp siêu âm" Các ống siêu âm bố trí với khoảng cách khơng lớn 1.5 m khơng ống cho tường Cần thí nghiệm siêu âm kiểm tra chất lượng mối nối + Hệ chống đỡ theo phương ngang nên chọn thép hình kích thước tăng cấp so với tính tốn thiết kế Phải có thép hình dự trữ để tăng cường hệ chống đỡ có dấu hiệu hư hỏng cố cơng trình lân cận + Cần đào đất theo đợt, chiều sâu đợt không 1m Bắt đầu đào từ phía cạnh ngắn hố móng từ khu vực hố tiến dần xung quanh GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 97 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up + Cần thực việc quan trắc trước bắt đầu thi công q trình thi cơng Cụ thể sau: Theo dõi độ lún độ nghiêng cơng trình lân cận Mốc đo lún nên gắn góc cơng trình kết cấu chịu lực Đối với đường ống, tuyến cáp, tuynen kỹ thuật bố trí mốc theo dõi cách 15 đến 25 m dọc tuyến Các cơng trình bị lún biến dạng gần tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6, cần quan trắc liên tục Theo dõi chuyển vị ngang đất Sử dụng thiết bị quan trắc chuyển vị ngang theo độ sâu (inclinometer) với ống đo nghiêng bố trí phía ngồi tường cừ Ưu tiên bố trí điểm quan trắc phía cơng trình dự báo bị lún biến dạng tới tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6 khoảng cạnh hố đào Độ sâu đáy ống quan trắc phải ngàm đất cứng m sâu mũi cừ m, lấy giá trị lớn giá trị Quan trắc mực nước ngầm Cần thực quan trắc mực nước ngầm lớp đất khơng dính (cát, cát pha) nằm bên nằm phía độ sâu đào Các điểm quan trắc bố trí phía ngồi tường cừ, cách khơng q 25 m theo chu vi tường khơng điểm cạnh hố đào Nên bổ sung điểm quan trắc phía cơng trình dự báo bị lún biến dạng tới ngưỡng cảnh báo nêu mục 3.3.6 Quan trắc lực dọc trục chống neo Quan trắc thực đầu đo biến dạng (strain gauge) hộp đo lực (load cell) Thiết bị đo nên bố trí tất cảc mức có chống neo gắn khơng 15% tổng số lượng Kết quan trắc cấp cho chủ đầu tư tư vấn giám sát sau lần quan trắc trường Khi giá trị quan trắc trường đạt 70% giá trị tính tốn thiết kế (mục 3.3.6) cần tăng cường quan trắc chuẩn bị thực biện pháp phòng ngừa cố - Phải dừng thi công hố đào để đánh giá mức độ nguy hiểm cơng trình lân cận giá trị quan trắc đạt giới hạn sau + Khi giá trị quan trắc trường đạt 100% giá trị tính tốn thiết kế; - Khi giá trị quan trắc chưa đạt tới ngưỡng 70% giá trị tính tốn thiết kế phát cơng trình lân cận có dấu hiệu nguy hiểm - Việc đánh giá mức độ nguy hiểm cơng trình lân cận thực theo TCXDVN 373 : 2006 “Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm kết cấu nhà” - Khi quan trắc mực nước ngầm, phát mực nước ngầm hạ thấp cục vài điểm quan trắc cần kiểm tra lại thiết bị đo, GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 98 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up kết khảo sát địa kỹ thuật thực hiện, độ sâu hạ cừ, chất lượng tường cừ để có biện pháp xử lý cần thiết 2.3 Xử lý hư hỏng cố 2.3.1 Xử lý hư hỏng Khi thi công móng, tầng ngầm biện pháp lập mà cơng trình lân cận bị cần tạm dừng thi cơng, tìm ngun nhân có xử lý thích hợp - Trong trình hạ cừ, nguyên nhân hư hỏng xác định công nghệ hạ cừ khơng thích hợp tùy theo điều kiện cụ thể, áp dụng số biện pháp sau: +Sử dụng cơng nghệ thi cơng gây chấn động; +Áp dụng biện pháp phụ trợ hạ cừ (khoan dẫn, xói nước); +Thay đổi loại cừ (chuyển đổi sang loại cừ gây dịch chuyển đất) - Trong trình đào đất, nguyên nhân hư hỏng xác định lún chuyển vị ngang vượt giá trị dự kiến thiết kế (xem 3.4.6) cần tăng cường chống đỡ thành hố đào lấp lại đất phần hay toàn hố đào - Trong trình đào đất, nguyên nhân nứt hư hỏng kết cấu xác định đất bị xói ngầm phải ngừng thi cơng áp dụng biện pháp : + Tạo tầng lọc ngược vật liệu có cấp phối phù hợp 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 dùng biện pháp thích hợp đảm báo nước khơng tiếp tục xói cát qua vị trí khuyết tật 2.3.2 Xử lý cố Khi thi cơng móng, tầng ngầm biện pháp lập mà cơng trình lân cận bị cố nêu mục tài liệu cần dừng thi cơng khẩn trương áp dụng đồng thời biện pháp xử lý sau: -Chống đỡ cơng trình lân cận có nguy sập đổ; -Gia cố phần chống đỡ hố đào bị hư hại cục bộ; -Lấp đất toàn hố đào nguyên nhân cố trượt chuyển vị lớn q mức tính tốn dự kiến ; -Bơm nước đầy lấp đất hố đào nguyên nhân xói ngầm GVHD: TƠ MAI PHONG Trang 99 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up -Việc thi công tiếp tục thực sau xác định nguyên nhân gây cố thiết kế lại biện pháp thi công Một số lưu ý thi công tầng hầm nhà cao tầng Tầng hầm hạng mục có nhiều vấn đề phức tạp khó khăn thi cơng nhà cao tầng nhiều cố tiềm ẩn - Trước tiên phải nói đến trạng thái cân ổn định từ lâu chế độ thủy văn - địa chất vị trí cơng trình mà khu vực lân cận Trạng thái biến động thi công tầng hầm tạo di chuyển lớp “nước đất” Nếu mức nước ngầm cao có hịa lẫn “lớp nước đất” “hệ thống nước ngầm” Khi di chuyển, nước mang theo đất, cát làm rỗng khu vực Kế tiếp, nước đất cát từ nơi khác có dịng chảy bù đắp nơi bị thiếu hụt, lại gây xói mịn tạo trạng thái cân Sẽ tốt, trạng thái khảo sát địa chất cơng trình có thêm nội dung chế độ thủy văn địa chất với việc xác định hướng dòng chảy lớp nước đất phương pháp đánh dấu chất đồng vị phóng xạ Nếu có số liệu đó, việc xây kè ngăn dịng chảy có hiệu - Một tượng khác dễ gây lún sụt khả xuất cung trượt Poncelet để vào tầng hầm, có tải xe máy nặng tác động - Cần đặc biệt lưu ý, đào tầng hầm, khu vực chịu lực đất móng cơng trình bên cạnh bị thu hẹp, làm tăng biến dạng nên dễ tạo lún nghiêng phía hầm Để quan trắc độ chuyển vị tường vây ta dùng biện pháp đo Inclinometer, lắp đặt móc quan trắc trực tiếp tường vây thành lớp theo chiều cao hố đào Rồi tiến hành quan trắc chuyển vị móc cách so sánh tọa độ giửa lần đo so với tọa độ ban đầu móc - Tất tác động vừa nêu trông cậy vào “sự làm việc” có hiệu tường vây Giải pháp “lý tưởng” để ngăn ngừa tác động chế độ cân ổn định thủy văn - địa chất, việc sử dụng cọc ba-rét (cọc nhồi có tiết diện chữ nhật, chữ T, chữ L) Đương nhiên, tốn nên thường phải chọn giải pháp khác cừ larsen (có gợn sóng), bơm sâu xi măng (soil deep grouting) để tạo cột xi măng - đất có đường kính khoảng m dọc theo vị trí tường vây - Ngồi ra, đào tầng hầm cần tiến hành hai phía đối diện lưới cọc để tránh lực xô ngang đất có đủ áp lực chênh lệch đất gây nghiêng Khi đó, đỉnh cọc nằm theo đường cong parabol dễ nhận dạng GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 100 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up - Chống thấm cho tầng hầm bê tông cốt thép , đảm bảo cho thép cốt bê tông không bị ăn mòn.: Nguyên lý chống thấm Chống thấm tầng hầm nhà cao tầng dựa nguyên lý sau: + Nâng cao khả chống thấm kết cấu BTCT đáy tường tầng hầm bê tông chống thấm: + Chống thấm bổ sung phía ngồi tầng hầm vật liệu đàn hồi, chống thấm đúc sẵn; * Nâng cao khả chống thấm bê tông kết cấu BTCT Biện pháp cần xét đến thiết kế chống thấm tầng hầm kết cấu BTCT Nâng cao khả chống thấm bê tơng tầng hầm việc sử dụng phụ gia khống hoạt tính siêu mịn khơng chống thấm hữu hiệu cho phần ngầm cơng trình mà cịn bảo vệ cho thép cốt khỏi bị gỉ đảm bảo độ bền lâu cơng trình Cho đến nay, nhà kết cấu thường định cường độ chịu nén tối thiểu bê tông độ tuổi 28 ngày mà khơng quan tâm đến tính chất khác bê tơng Trong đó, độ bền lâu bê tơng lại phụ thuộc nhiều vào độ rỗng phân bố lỗ rỗng theo đường kính Phụ gia khống hoạt tính microsilica silicafume tro trấu đưa vào thành phần bê tông làm giảm đáng kể tổng độ rỗng đặt biệt lỗ rỗng mao dẫn (các lỗ rỗng có đường kính lớn 104mm) Để đạt điều này, thành phần bê tông chống thấm cần thiết kế quan thiết kế chuyên ngành Khi lựa chọn cấp chống thấm bê tông dùng thi công tường đáy tầng hầm cần lưu ý đến chiều dày kết cấu chiều cao mực nước ngầm Mối liên hệ chiều dày kết cấu BTCT chiều cao mực nước ngầm với cấp chống thấm cần thiết bê tông Ghi chú: H - Chiều cao mực nước ngầm; δ - Chiều dày kết cấu BTCT Số liệu bảng cho thấy cấp chống thấm cao chiều dày lớp bê tông kết cấu nhỏ, chiều cao mực nước ngầm lớn Do trình thiết kế cần lựa chọn cấp chống thấm phù hợp với thực tế GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 101 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up cơng trình Trong trường hợp tỷ số H/δ lớn việc nâng cao cấp chống thấm bê tơng khơng hiệu sử dụng lớp chống thấm bổ sung phía ngồi kết cấu BTCT Ngoài ra, yêu cầu độ an tồn, tính kinh tế giải pháp chống thấm, cần xét đến lớp chống thấm bổ sung * Chống thấm bổ sung Trong trường hợp việc nâng cao khả chống thấm bê tông kết cấu tầng hầm chưa đáp ứng yêu cầu (về mức độ chống thấm, hệ số an tồn hay tính kinh tế giải pháp) xem xét biện pháp chống thấm bổ sung Đó giải pháp kỹ thuật nhằm bao bọc tồn phía ngồi kết cấu BTCT chống thấm đúc sẵn màng chống thấm đàn hồi Trong trình thiết kế thi công cần đặc biệt ý tới giải pháp kỹ thuật biện pháp thi công nâng cao khả chống thấm vị trí mối nối thi cơng mạch ngừng, lỗ bu lông, đường ống kỹ thuật xuyên qua tường đáy tầng hầm GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 102 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Tài liệu tham khảo: Kỹ thuật thi cơng – tập – Ts Đỗ Đình Đức – Gs Lê Kiều Nhà xuất xây dựng – 2004 Những đặc trưng công nghệ thi công cọc nhồi xây dựng móng nhà cao tầng thành phố (Báo cáo Hội thảo Quốc tế nhà cao tầng Việt Nam) 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 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 Mạng internet - Các Web sau: http://www.bachy-soletanche.vn http://www.deltacorp.vn http://www.ketcau.com http://www.khoxaydung.vn GVHD: TÔ MAI PHONG Trang 103