Thi công nhà cao tầng theo phương pháp Top Down

II. Kết luận và kiến nghị Có thể nói ngày nay nhà nhiều tầng có tầng hầm ở Việt Nam ngày càng tăng, việc thi công nó đang được các nhà thầu quan tâm, đặc biệt là chọn phương pháp nào để thi công "bottom-up" hay "Top-down" ?. Đây là vấn đề liên quan đến nhiều khía cạnh như địa chất công trình, thiết bị thi công, qui mô của tầng hầm (Số tầng hấm) . Theo chúng tôi thì thi công "Top-down" chỉ nên áp dụng cho những công trình có chiều sâu dưới mặt đất lớn (mặt bằng thi công chật hẹp), và khi có đầy đủ các máy móc thiết bị thi công cần thiết cũng như trình độ kỹ thuật của công nhân, kỹ sư thi công, trình độ quản lý của nhà thầu và một điều rất quan trọng là khi tiến độ thi công yêu cầu phải nhanh gọn sớm đưa công trình vào hoạt động. Trong thi công "Top-down" vấn đề trọng tâm là thi công các mối nối giữa cột-dầm, giữa dầm-tường bao và các cột cố định. Việc chọn hệ cột đỡ tạm liên quan chặt chẽ đến các mối nối này. Khi cột đỡ tạm làm bằng thép hình (I) thì việc thi công mối nối không có gì phức tạp và cột cố định sẽ có tiết diện là chữ nhật hoặc hình vuông, như vậy sẽ là phù hợp với kiến trúc bên trên. Khi cột đỡ tạm bằng ống thép nhồi bê tông hoặc bằng cột bê tông tròn thi công cùng lúc với cọc nhồi thì việc cấu tạo mối nối dầm-cột sẽ phức tạp hơn. Trong luận văn này ta đã đưa ra các dạng mối nối cho tầng hầm, có loại đã được áp dụng ngoài thực tế, có loại mối nối chỉ là phương án, đề xuất, tuy nhiên chúng đều là khả thi và hợp lý. Tóm lại : Tất cả vấn đề luận văn đề cập chỉ là bước mở đầu đề nhằm lập ra một quy trình thi công tầng hầm theo phương pháp "Top-down" và cũng phải đầu tư nghiên cứu nhiều vấn đề có liên quan để có thể đưa ra được một chỉ dẫn cho thi công tầng hầm nói chung. Kiến nghị: Đây là một lĩnh vực khá mới mẻ trong ngành xây dựng Việt Nam, vì vậy những vấn đề chưa được giải quyết trong luận văn này cần được xem xét và nghiên cứu một cách nghiêm túc, nó đòi hỏi thời gian, công sức và tiền của để thực hiện. Tuy nhiên các công trình thi công tầng hầm ở Việt Nam còn ít, vì thế cần có sự hợp tác chặt chẽ với các nước có công nghệ tiên tiến về lĩnh vực này này để nâng cao trình độ của các kỹ sư xây dựng Việt Nam đảm bảo để chúng ta có đủ khả năng tự thi công các công trình tầng hầm đạt chất lượng cao.

doc101 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 19/08/2013 | Lượt xem: 4030 | Lượt tải: 15download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thi công nhà cao tầng theo phương pháp Top Down, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
cột tạm cho đài 2 cọc, số lượng cột tạm cũng phải được tính toán cho sát với yêu cầu của thực tế tránh lãng phí không cần thiết. Đối với đài nhiều cọc thì vấn đề đặt ra cho cột tạm là phức tạp hơn. Thường thì khi đài nằm trên một nhóm cọc có nghĩa là tải trọng tác động lên móng rất lớn, khả năng thi công cọc có đường kính lớn bị hạn chế vì vậy người ta phải dùng nhiều cọc có đường kính nhỏ tuy nhiên với cọc khoan nhồi đường kính nhỏ nhất của cọc là d=600mm. Vậy khi đài nằm trên 4 cọc nhỏ trở lên thì việc bố trí cột tạm như thế nào ?. Dưới đây là một số đề xuất : - Với đài 4 cọc: - Với đài 5 cọc : Một công trình xây dựng với móng gồm 5 cọc khoan nhồi nghĩa là công trình này khá cao tải trọng tác động lên chân cột rất lớn, số tầng có thể là vài chục tầng, tuy nhiên số tầng hầm lại không thể tỉ lê thuận với số tầng của nhà được, cho tới nay số tầng hầm có chiều sâu trên 20 mét không phải là nhiều vì vậy việc tính toán cột tạm cũng chỉ dừng lại ở 3 --> 4 tầng trở lên. Việc tính toán như ta đã nói phụ thuộc vào tiến độ thi công phần thân nhà (Từ cốt 0,00 trở lên). Với một toà nhà có tầng hầm gồm 3 --> 4 tầng hầm chiều sâu tới 20m thì khi tính cột tạm ta chỉ tính cho cột chịu được tải trọng của toàn bộ tầng hầm cộng với 5 --> 6 tầng phần thân nhà là hợp lý vì lẽ tốc độ thi công của tầng hầm và nhà thường không nhịp nhàng, một sàn của phần thân thường thi công nhanh hơn sàn một tầng hầm. Với đài 5 cọc, phương án cọc tạm dùng cho công trình là chọn chính cọc trung tâm để đặt cột tạm. Số lượng cột tạm sẽ được đặt cho tất cả các móng, mỗi móng một cột tạm. Loại cột tạm ở đây có thể dùng thép hình H hoặc cột bê tông bằng thép ống nhồi bê tông, hoặc cột được thi công dưới dạng cọc khoan nhồi bê tông như đã trình bày ở mục trên. - Với những đài gồm 3 cọc, 6 cọc, 7 cọc... thì việc bố trí cột tạm cũng dựa trên cách thức trên. Tuỳ theo từng trường hợp cụ thể mà ta có cách bố trí hợp lý, tránh được lãng phí cần thiết. Đ2 Thi công sàn tầng hầm Khi công tác thi công cọc khoan nhồi, tường trong đất (tường bao chịu lực) và các cột tạm được hoàn thành ta tiến hành thi công sàn tầng trệt (tại cốt 0,00). Hệ dầm sàn này được thi công trực tiếp lên nền đất của công trình, không cần hệ chống đỡ nào cả. Để tạo mặt nền cho thi công dầm sàn, ta tiến hành dọn vệ sinh sạch sẽ toàn bộ mặt bằng công trình vì sau khi thi công cọc và tường bao trên mặt bằng sẽ rất bẩn do bùn đất cộng với vữa sét (bentonite) gây ra. Khi mặt bằng đã đã sạch sẽ, ta tiến hành đo đạc, giác lại toàn bộ móng công trình, nên nhớ rằng ở những lỗ cọc khoan nhồi không có cột tạm thì trước khi thi công bê tông dầm sàn ta phải lấp đầy chúng lại bằng các loại vật liệu tương đương để tạo mặt bằng thi công bê tông dầm sàn. Loại vật liệu được chọn để dùng ở đây có thể là cát đen (cát san nền) là kinh tế và hợp lý hơn, nó tạo độ chặt nhất định cho nền đất tạo điều kiện thi công cho dầm sàn, tránh được lún cho dầm sàn. Nhìn chung không nên dùng lại vật liệu đã đào lên để lấp lại, tuy rằng nó kinh tế hơn nhưng về mặt vệ sinh môi trường là không hợp lý, về mặt ổn định hố lấp sẽ không bảo đảm, sẽ gây lún trong thời gian đầu. 1. Chuẩn bị nền cho thi công bê tông dầm sàn : Có nhiều cách để tạo nền cho thi công dầm sàn. Trước tiên người ta phải tạo mặt nền đến cao độ cần thiết, sau đó tiến hành đầm lèn sao cho nền không bị lún dưới tác dụng của tải trọng do dầm sàn gây ra. ở những chỗ đặt dầm ta phải khoét đất tạo thành khuôn cho dầm. Yêu cầu là khi khoét đất làm khuôn thì đất thành của khuôn không được sụt, phải giữ đúng được hình dạng của dầm, Thực tế công trường cho thấy có thể chuẩn bị mặt nền cho bê tông dầm sàn như sau : a. Sau khi đã đầm lèn và hạ nền đến cao độ yêu cầu, người ta tiến hành khoét lỗ khuôn dầm sau đó dùng vữa xi măng mác thấp láng một lớp lên mặt nền tạo mặt bằng thi công cốt thép và đổ bê tông. Lớp xi măng nền này đóng vai trò như côppha sàn và côppha dầm, cần lưu ý là khi hạ cốt nền và tạo khuôn phải tính đến cả lớp vữa này để sao cho cao độ của lớp vữa chính là cao trình đáy sàn, dầm còn chiều rộng khuôn chính là chiều rộng dầm. Sau khi lớp bê tông nền này đạt cường độ ta tiến hành đặt cốt thép cho sàn và dầm. Việc đặt cốt thép giống như cho mọi sàn bình thường chỉ có khác là ván khuôn để đỡ sàn và dầm chính là các lớp bê tông lót này. Trước khi đổ bê tông ta nên quét một lớp dầu luyn lên mặt nền để sau này dỡ cốppha được dễ dàng, mặt dưới của sàn được mịn, không bị dính lớp vữa lót. (Hình 35a) b. Một cách khác để chuẩn bị nên cho công tác bê tông sàn dầm là : Trước hết cũng tiến hành đầm lèn đến độ chặt thiết kế, sau đó hạ nền và tạo khuôn cho dầm theo kích thước đã định. Dùng ván khuôn để làm cốppha cho sàn và dầm. Việc hạ nền và khoét tạo ván khuôn dầm phải kể đến chiều dầy của ván khuôn. Để dễ dàng tách ván khuôn ra khỏi bê tông người ta cũng quét lên nó một lớp dầu luyn và giữa nên và ván khuôn ta rải lên đó một lớp cát mỏng. Ván khuôn ở đây có thể là bằng gỗ, bằng thép. Thường thì người ta sử dụng ván bằng gỗ ép ngoài có phủ một lớp vật liệu chống thấm, chống nóng (lớp phíp). Việc sử dụng ván khuôn thép không thật an toàn cho thi công đào đất sau này. (Hình 35b) Đối với thi công ván khuôn dầm người ta thường đóng thành hộp dầm sau đó đặt chúng vào khuôn đã tạo sẵn. Trên mặt hộp dầm người ta dùng các thành đỡ văng 2 thành dầm lại với nhau. Đối với ván sàn nên đóng thành từng tấm có kích thước hợp với sức khiêng của 2 người công nhân. Sau khi đã đặt cốppha dầm - sàn vào đúng vị trí thiết kế, ta liên kết chúng lại với nhau để tránh bị xê dịch trong khi thi công. Trước khi rải cốt thép người ta phải bịt tất cả các khe hở giữa các tấm ván tránh cho bê tông bị rò rỉ nước xi măng. Việc chèn này có thể sử dụng các vật liệu dẻo như bitum trộn cát, dây đay... Nếu cần người ta có thể trải một lớp vải nilon lên trên ván khuôn để đảm bảo cho nước xi măng không bị rò rỉ. c. Một phương pháp để chuẩn bị nền nữa là sau khi nền đã được đầm chặt tạo khuôn cho dầm, người ta tưới lên mặt nền một lớp nước hoà xi măng cho cứng nền lại, việc tưới được tiến hành bằng phun tia nước để cho mặt nền không bị lồi lõm. Tỷ lệ pha xi măng-nước phải đủ để cho nền có độ cứng yêu cầu. Sau đó khi nền đã se dùng thước và bàn xoa để làm phẳng lần cuối. Khi nền đã khô ta dùng cót ép rải lên làm ván khuôn cho sàn dầm. Để cho đễ bóc cót ép ta bôi lên đó một lớp dầu luyn. Các công việc tiếp theo theo trình tự như cho một sàn bình thường. Ưu điểm của phương pháp này là khi đào đất không bị nguy cơ cốppha rơi vào đầu, tăng độ an toàn cho công nhân đào đất. d. Ngoài ba phương pháp trên người ta còn dùng phương pháp thứ tư để chuẩn bị nền. Thay vì dùng gỗ cót ép hoặc vữa lót để tạo nền đổ bê tông dầm sàn người ta dùng các tấm bê tông đúc sẵn có các thép chờ đặt trên nền đã được chuẩn bị sẵn, sau đó đặt cốt thép dầm sàn và đổ bê tông. Các tấm bê tông đúc sẵn này sẽ nằm lại mặt dưới cho dầm sàn. Chiều dầy các tấm bê tông đúc sẵn nhỏ hơn hoặc bằng 4cm. Chú ý phải liên kết các thép chờ của chúng với cốt thép của dầm sàn (Hình 35c). * Kiểm tra cao trình của tầng hầm Sau khi đã thi công lớp vữa lót nền xong người ta tiến hành kiểm tra độ thăng bằng của mặt nền bằng máy thuỷ bình trước khi lắp đặt cốt thép (với trường hợp không dùng côppha) hoặc trước khi lắp đặt cốppha (với trương hợp dùng côppha đổ bê tông dầm-sàn). Sai số cho phép không quá ±5mm. Việc nghiệm thu cũng được diễn ra ngay sau giai đoạn kiểm tra. Chỉ được tiến hành lắp đặt cốt thép sau khi đã có biên bản nghiệm thu nền xi măng hoặc hệ côppha dầm-sàn. 2. Công tác cốt thép : Khi công việc chuẩn bị nền cho công tác bê tông đã xong (chuẩn bị nền, chuẩn bị ván khuôn..) ta tiến hành thi công cốt thép. Toàn bộ cốt thép dầm và sàn đều được gia công trên mặt đất tại các xưởng gia công, nó được lắp đặt tại các sàn tầng dưới dạng thanh rời, dạng lưới hay dạng khung tuỳ theo điều kiện vận chuyển xuống tầng hầm. Với sàn tầng trệt thì việc thi công cốt thép sẽ gặp nhiều thuận lợi hơn vì mặt bằng rộng thoáng đãng không bị vướng, tầm quan sát rộng cần trục làm việc dễ dàng. Cốt thép cho sàn tầng này có thể được gia công thành khung dầm, thành lưới sàn, được cần trục cẩu lên đưa vào trí thiết kế sau đó ta liên kết chúng lại với nhau. Trong khi cẩu lắp cốt thép có thể sẽ làm cốt thép bị xê lệch, biến dạng vì vậy ta phải có biện pháp gia cường chúng bằng cách dùng các thanh neo thanh đỡ bằng gỗ hoặc bằng thép trong quá trình thi công cẩu lắp. Còn đối với sàn các tầng hầm dưới việc thi công cốt thép sẽ khó khăn hơn, chủ yếu là việc vận chuyển cốt thép vào vị trí. Để thi công được nhịp nhàng, người ta phân chia mặt bằng của tầng hầm thành các phân đoạn để thi công. Việc phân chia này cũng giống như phân chia phân đoạn cho các sàn thân nhà. Việc lắp đặt cốt thép cho dầm sàn tầng hầm thường dưới dạng thanh rời, thời gian thi công sẽ dài hơn so với thi công cốt thép trên sàn tầng nổi vì công việc được tiến hành trong khuôn khổ một tầng hầm, không gian bị bó hẹp bởi sàn tầng hầm và hệ thống cốt tạm. Hơn nữa điều kiện thi công có khó khăn hơn vì phải dùng chiếu sáng và thông gió nhân tạo, mặt bằng thi công cũng ẩm ướt sẽ gây tác động không tốt đến sức khoẻ của công nhân, đặc biệt là tiếng ồn của máy móc sẽ ảnh hưởng rất lớn đến thần kinh và làm cho năng suất lao động bị hạn chế. Tuy nhiên làm việc trong tầng hầm người công nhân sẽ có cảm giác an toàn hơn vì không phải làm làm việc trên cao. 3. Công tác đổ bê tông : Sau khi cốt thép được đặt vào vị trí thiết kế ta tiến hành nghiệm thu cốt thép. Mọi yêu cầu đối với cốt thép đều phải được đáp ứng một cách triệt để ví dụ như chủng loại cốt thép phải đúng theo thiết kế, khoảng cách và số lượng cốt thép, vị trí cốt thép, các mối hàn, buộc cũng như lớp bảo vệ cốt thép, độ vững chắc của cốt thép... nhất nhất đều phải đúng theo thiết kế. Phải chú ý cốt thép chờ ở những mối nối như giữa cột-dầm, giữa dầm-sàn, sàn-tường bao... Sau khi công tác cốt thép được nghiệm thu, ta tiến hành đổ bê tông. Việc cấp bê tông có thể thực hiện theo hai cách, cách thứ nhất là dùng bê tông thương phẩm chở đến công trường, bê tông được trút vào thùng và cầu trục sẽ chuyển bê tông xuống tầng hầm qua các lỗ chứa sẵn như ô cầu thang, giếng trời... Công nhân ở dưới tầng hầm sẽ tiếp nhận bê tông và dùng các xe chuyên dụng để vận chuyển bê tông đến vị trí đổ (thủ công). Cũng có thể bê tông được trộn trên mặt đất sau đó được vận chuyển xuống bằng cầu trục. Phương pháp này tỏ ra tốn thời gian, tốn nhân lực. Để giảm thời gian thi công và giảm sức người, ta nên dùng bơm bê tông để đưa bê tông đến vị trí đổ. Vì bê tông được vận chuyển xuống dưới nên ta cũng không cần chọn máy bơm công suất lớn. ống bơm bê tông được đưa qua các lỗ chừa sẵn của sàn tầng trên, nó được rải sao cho ở tư thế thoải mái nhất, không làm vướng chân người công nhân. Nếu cần ta có thể treo ống bơm lên những giá 3 chân đặt cách nhau 2 --> 3m, cách mặt đất không quá 0,5m tránh cho ống có thể bị rách thủng do những vật liệu sắc nhọn của sàn gây ra. Độ sụt của vữa bê tông phải đạt yêu cầu, không được khô quá cũng không loãng quá ảnh hưởng đến chất lượng bê tông. Việc bơm bê tông phải liên tục, không được dừng bơm quá 30'. Trước và trong quá trình bơm phải luôn luôn kiểm tra đường ống dẫn bê tông, phát hiện rò rỉ kịp thời, tránh để sảy ra tai nạn vỡ ống gây thương tích cho người lao động. Đặc biệt chú ý đến những chố nối ống, chỗ quành, tránh để nước xi măng bị rò rỉ làm giảm chất lượng bê tông và đồng thời cũng làm giảm áp lực bơm bê tông. Nếu dừng bơm quá 30' do yêu cầu thi công hoặc do trục trặc của máy bơm thì phải lập tức tiến hành rửa ống bơm bằng nước sạch tránh bê tông bị đọng cứng trong lòng ống. Đầm bê tông : Với dầm ta dùng đầm dùi để đầm. Chú ý mũi đầm dùi không được chạm vào tấm đáy côppha dầm, nếu trường hợp côppha là lớp vữa xi măng thì càng cần phải chú ý điều này vì đầm dùi có thể phá thủng lớp lát, nước xi măng sẽ bị rò rỉ xuống đất gây rỗ cho bụng dầm. Cũng cần phải xác định bước đầm dùi đảm bảo sao cho mọi chỗ bê tông trong dầm đều nằm trong bán kính đầm. Đầm phải được cắm thẳng góc, thân đầm (phần tác động) phải ngập trong lớp vữa đầm là 2/3 thân đầm và mũi đầm phải cắm vào lớp vữa đầm trước ít nhất là 5cm. Nên nhớ không đầm quá lâu, chỉ đầm đủ thời gian nếu không sẽ gây ra hiện tượng phân tầng trong bê tông. Đối với sàn tầng ta dùng đầm bàn là thích hợp. Khi dịch chuyển đầm bàn chú ý sao cho mặt đầm bàn không được tách rời khỏi mặt sàn bê tông và đầm phải bao toàn bộ diện tích sàn, tuyệt đối tránh đầm sót, đầm chưa đủ thời gian. Việc đầm chỉ kết thúc khi trên bề mặt bê tông nổi lên một lớp nước xi măng là được. Để hoàn thành mặt sàn ta phủ lên đó một lớp vữa XM-cát trộn khô sau đó dùng thước cán phẳng. Muốn cho lớp bê tông dầm-sàn đổ đúng chiều dầy thiết kế ta dùng miếng cữ bằng vữa xi măng đúc sẵn hoặc có thể vạch cốt mặt sàn lên thành côppha để nhận biết, tức là dùng sơn đỏ vạch lên côppha nhưng có thể vạch đỏ này bị vữa bê tông vấy bẩn, không còn rõ ràng nữa, một cách khác rất đơn giản là người ta cắt những đoạn ống tre hoặc gỗ với chiều dài bằng đúng chiều dày sàn (có tay xách) đặt lên sàn trước khi đổ bê tông cách nhau từ 1-->1,5m mỗi chiếc theo 2 chiều sàn. Khi đầm xong ta nhấc đoạn ống đó ra và lấp đầy lỗ bằng vữa bê tông bổ xung. Một điều không thể quên được khi đổ bê tông là phải đúc mẫu thử cường độ bê tông. Với mỗi đợt cấp bê tông ta phải đúc mẫu (mẫu lập phương) theo tiêu chuẩn của phòng thí nghiệm. Số lượng mẫu sẽ theo quy định hiện hành. Bảo dưỡng bê tông : Do đặc thù của tầng hầm mà việc bảo dưỡng bê tông cũng có linh hoạt hơn so với các sàn tầng thân nhà. Đối với sàn tầng trệt, lớp bê tông sàn tầng cần được bảo dưỡng bê tông theo các cách ta vẫn dùng như phủ lên mặt sàn một lớp mùn cưa, vỏ bào, hay bao tải, cát và tưới nước là đủ. Trong thời gian 2 ngày đầu cứ 2 giờ ta tưới nước một lần, lần đầu tưới nước sau khi đổ bê tông từ 4á7 giờ, những ngày sau khoảng 3á10 giờ tưới một lần tuỳ theo nhiệt độ không khí (nhiệt độ càng cao tưới càng nhiều). Đối với bê tông dùng xi măng Poolăng thì thời gian tưới là 7 ngày (tối thiểu) còn đối với xi măng Oxít nhôm thì chỉ cần tưới nước 3 ngày đêm. Việc di lại trên bê tông chỉ cho phép khi cường độ bê tông đạt 24 kG/cm2 (mùa hè từ 1á2 ngày, mùa đông 3 ngày). Nếu bảo dưỡng không tốt sẽ sảy ra hiện tượng trắng mặt dẫn đến cường độ bê tông thấp so với cường độ thiết kế hoặc gây nứt chân chim. Với các sàn tầng hầm thì việc bảo dưỡng bê tông có thuận lợi hơn vì bê tông không bị ảnh hưởng của mưa nắng. Việc phủ bao tải, mùn cưa, cát lên trên mặt bê tông là không cần thiết. Thời gian tưới nước là 7 ngày, nhịp độ tưới có thưa hơn so với sàn tầng trệt nó phụ thuộc vào độ ẩm của bê tông, cần đặc biệt chú ý đến vấn đề giữ khô tầng hầm trong quá trình thi công, nhất là trong giai đoạn bảo dưỡng bê tông. ở chương 2 chúng ta đã đưa ra các biện pháp làm khô hố đào. Việc áp dụng biện pháp nào đều phụ thuộc vào trường hợp cụ thể. Với những công trình có tầng hầm từ 1á2 tầng, mực nước ngầm không cao thì ta dùng biện pháp bơm nước từ các hố thu nước đặt dưới đáy hố đào và bơm liên tục 24/24 trong suốt thời gian thi công. Với những công trình tầng hầm nằm sâu dưới đất, mực nước ngầm cao ta nên dùng phương pháp hạ mực nước ngầm bằng giếng sâu hoặc bằng hệ thống ống kim lọc. Vấn đề chủ yếu ở đây là phải luôn luôn giữ cho đáy hố đào khô, nhất là khi bê tông bê tông mới đổ để tránh hiện tượng đẩy nổi gây nứt bê tông sàn và ảnh hưởng đến quá trình đông kết của bê tông. Đ3. Thi công đào đất tầng hầm : Khi bê tông dầm và sàn đã đạt được 70% cường độ thiết kế thì ta tiến hành đào đất đến sàn tầng hàm thứ nhất. Công việc đào đất có thể được thực hiện bằng cơ giới hoặc bằng đào thủ công, nó phụ thuộc vào loại đất và quy mô của công trình. Việc vận chuyển đất lên mặt đất được thực hiện bằng cầu trục, đất được đưa qua các lỗ sàn chừa sẵn như ô cầu thang bộ, thang máy hoặc được vận chuyển bằng xe ô tô theo đường lên xuống của tầng hầm theo thiết kế. 1. Thi công bằng phương pháp thủ công : Với những công trình có tầng hầm không sâu lắm, mặt bằng thi công chật hẹp, lưới cột dầy thì biện pháp đào đất băng thủ công là khả thi. Việc đào đất được bắt đầu từ các lỗ sàn để chừa sẵn, đất đào được đổ vào các thùng chứa có quai để móc vào móc cẩu khi đất đầy cần trục sẽ cẩu lên đổ vào nơi quy định hoặc đưa lên xe ô tô chở đến nơi cần đổ. ở những lớp đất trên mặt thường là đất rời nên đất được đào bằng xẻng, đổ lên băng ca sau đó công nhân sẽ vận chuyển đến thùng đổ. Việc tổ chức đào đất theo ca kíp là hợp lý, thời gian làm việc dưới tầng hầm tối đa là 6 tiếng, đất được đào lên theo từng lớp từ trên xuống dưới, hết lớp này mới đến lớp tiếp theo theo đến độ sâu cần đào. Khi đào đến lớp đất dính thì không dùng xẻng được nữa, biện pháp tốt nhất là dùng kéo cắt đất thành từng cục công nhân vác ra tập trung vào thùng chứa. Phương pháp này qua thực tế cho thấy rất hữu hiệu. Trong quá trình đào khi gặp lớp nước ngầm ta phải đào hố thu nước và dùng bơm để bơm cạn đi sao cho luôn có một lớp đất nền khô, dầy chừng 2m. Khi gặp đất có độ ngậm (giữ) nước lớn, có hệ số thấm nhỏ thì dùng một số lỗ khoan kết hợp với bơm sâu để hút nước. 2. Thi công đào đất bằng cơ giới : Việc đưa máy đào và máy xúc xuống làm việc ở tầng hầm sẽ gặp nhiều khó khăn bởi lẽ mặt băng thi công chật hẹp, hệ cột tạm cũng như sàn tầng đã thi công đều gây cản trở cho máy móc làm việc. Kinh nghiệm chỉ ra rằng với lưới cột từ 4x4m trở lên và chiều cao tầng lớn hơn 4m thì những cản trở này là không đáng ngại. Với những công trình có mặt bằng rộng (Chiều dài và chiều rộng lớn) ta có thể sử dụng các biện pháp như khi đào hố móng lộ thiên có mái dốc. ở đây đất được đào bằng các máy làm đất rồi đưa lên xe tự đổ đưa ra bãi thải theo các dốc đặt dọc theo các tầng hầm cho ô tô sau này để làm đường vận chuyển đất. Các máy thi công nến sử dụng các loại máy nhỏ có độ cơ động cao và không gây va chạm kết cấu công trình. Việc thi công bằng cơ giới ở tầng hầm sẽ gây tiếng ồn rất lớn vì không gian làm việc kín, thoát ồn rất khó. Để giảm tiếng ồn trong thi công đào đất ta bố trí một đường xuống và một đường lên cho ô tô vận chuyển đất thành đường vòng kín. Ngoài các lỗ sàn để sẵn cho cầu thang, ta nen để thêm một số lỗ sàn nữa nếu mặt bằng công trình rộng để tạo điều kiện cho thông gió thoát ồn. Đối với đường lên xuống cho ô tô, để tránh bị lún trơn ta dùng các tấm bê tông đúc sẵn lát lên mặt đường dốc hoặc dùng các tấm ghi thép để tạo mặt đường sau khi thi công xong sẽ tháo dỡ và thu hồi lại. Với các công trình có mặt bằng chật hẹp, các công trình xây chen trong thành phố thì việc làm đường lên xuống cho ô tô chở đất là khó thực hiện. Lúc này ta vận chuyển đất bằng vận thăng hoặc bằng cần trục, còn công việc đào đất được thực hiện bằng máy. Trước hết cho máy ủi hoặc máy đào xuống làm tơi đất gom đất lại thành đống sau đó dùng máy xúc để xúc đất vào thùng chứa đưa lên mặt đất bằng cần trục. Thùng chứa được cấu tạo có đáy mở được để trút đất ra. Nếu dùng vận thăng để chuyển đất lên thì nên dùng loại vận thăng có sức nâng lớn để nâng cả ô tô tự đổ (ô tô đã đầy đất) lên mặt đất. Ô tô sẽ chuyển đất đến bãi đổ. Thường thì việc làm tơi đất và gom đất được tiến hành bằng máy ủi, máy đào loại nhỏ là hợp lý vì không gian làm việc dưới tầng hầm bị hạn chế. Người ta còn sử dụng các loại máy đào nhiều gầu để đào và vận chuyển đất. Có thể kết hợp với băng chuyền để vận chuyển đất theo phương ngang trong lòng hố đào. Đất được tập kết đến chân máy đào nhiều gầu từ đó được vận chuyển lên trên mặt đất. Việc đưa đất lên băng chuyền sử dụng biện pháp thủ công. Khi gặp đất rắn ta dùng mũi khoan làm tơi đất. Tóm lại trong thi công đào đất tầng hầm, ta nên chọn các loại máy làm đất cỡ nhỏ ít gây tiếng ồn. Trong thực tế người ta đã sử dụng các loại máy làm đất chạy điện chúng ít gây tiếng ồn và đồng thời cũng ít gây ô nhiễm môi trường. Ngày nay công nghệ chế tạo máy rất phát triển chúng ta tin rằng trong tương lai rất gần sẽ có các loại máy chuyên dụng cho việc thi công đào đất có hiệu quả cao và bảo đảm an toàn cũng như sức khỏe cho người lao động. 3. An toàn lao động và vệ sinh môi trường trong thi công đào đất : a. Những sự cố thường xảy ra khi thi công dưới đất : - Đang đào đất thì gặp mưa to : Phải lập tức dùng các loại bạt để che mưa cho hố đào, sao cho lượng nước mưa chảy xuống hố đào là ít nhất, đồng thời phải tiến hành bơm ngay lượng nước mưa chảy xuống hố, tránh gây ra sụt lở thành hố đào, gây ướt nền đất làm khó khăn cho việc thi công đào và vận chuyển đất. Trường hợp đất được vận chuyển bằng ô tô lên xuống theo các dốc thì quanh dốc ta phải có rãnh thoát nước, không để nước chảy tự do xuống hố đào. - Gặp túi bùn trong hố đào : Khi công trình nằm ở vùng đồng bằng hay ven biển thì hiện tượng này hay gặp do nền đất trước đây là ao hồ bị san lấp hoặc trước đây là những hố bom để lại trong chiến tranh, nó được lấp đầy bằng rác và các phế thải xây dựng khi gặp hiện tượng này ta phải vét sạch lấy hết phần bùn rác và phế thải trong phạm vi tầng hầm. Nếu lớp bùn bị lấy đi sâu quá so với sàn của tầng hầm sắp thi công thì ta phải lấp lại bằng cát hoặc đất nặng đảm bảo ổn định cho việc thi công sàn tầng hầm. - Gặp đá mồ côi nằm trong đất tầng hầm : Phải phá đi, việc phá tuyệt đối không được dùng sức nổ, đảm bảo an toàn cho công trình. Phải tìm người có kinh nghiệm phá đá để làm việc này, phá theo thớ đá dụng cụ là đục, choòng, búa, đá phải được lấy đi qua hết lớp đáy của tầng hầm. - Gặp mạch nước ngầm có cát chảy : Phải làm giếng lọc để hút nước ngoài phạm vi hố đào. Khi nền khô tiếp tục đào đến nền tầng yêu cầu, nhanh chóng thi công sàn tầng đó. Chú ý là nền luôn luôn được giữ khô, tránh cát bị chảy đi theo nước. Cần thiết là phải có biện pháp chống đỡ dưới đáy sàn đề phòng nước bị trôi di gây lún nền dẫn đến gãy sàn. - Nếu đào thấy vật ngầm như đường ống, dây điện ngầm (điện thoại, điện sinh hoạt) thì phải dừng ngay và báo cho các bên cơ quan hữu trách để tìm biện pháp giải quyết. Nếu gặp các di tích văn hóa cổ đại phải ngừng thi công ngay, báo cho cơ quan hữu trách biết, gặp mồ mả thì phải nhanh chóng thu dọn theo đúng quy định của địa phương trong công việc di chuyển mồ mả sót lại. - Gặp túi khí độc : Phải cho công nhân ngừng thi công ngay, chỉ khi nào hút hết khí mới được tiếp tục làm việc. b. An toàn lao động trong thi công đào đất tầng hầm : Phải làm rào chắn xung quanh khu vực thi công, ban đêm phải có đèn báo hiệu, tránh việc ban đêm người bị ngã, thụt xuống hố đào. Không được đào đất theo kiểu hàm ếch để tránh sập vách đất . Công nhân thi công không được ngồi nghỉ dưới chân mái dốc đất, tránh hiện tượng sụt lở bất ngờ. Công nhân thi công phải tuyệt đối chấp hành nội quy, kỉ luật lao động, phải có mũ bảo hiểm, dày, ủng, quần áo, găng tay bảo hộ lao động, kể cả kính bảo hộ tránh bụi. Phải thường xuyên kiểm tra dây cáp, dây cẩu đất. Lối lên xuống hố đào cho công nhân phải có thang lên xuống , thang phải chắc chắn, chịu được tải trọng yêu cầu. Khi đang đào gặp túi khí độc thì phải nghỉ ngay, kiểm tra độ độc hại, dùng quạt gió để thông khí độc, công nhân cần được trang bị mặt lạ phòng độc và thở bằng bình ôxy cá nhân. Hết sức lưu tâm đến hệ đường ống, đường cáp còn ở hố đào, tránh va chạm khi chưa có biện pháp di chuyển. Máy đào không di chuyển khi gầu đầy đất, không được đi lại đứng ngồi trong phạm vi bán kính hoạt động của xe, máy, gầu. Đường dây điện phục vụ cho quạt gió và cho chiếu sáng phải dùng dây cáp bọc, các mối nối dây phải được bọc kín, tránh rò rỉ điện ra nền đất, dây điện phải được treo lên các giá 3 chân. Việc thông gió phải đảm bảo yêu cầu, tránh gây ngạt do thiếu ôxy dưới hố đào. Chiếu sáng phải đảm bảo người công nhân nhìn rõ mục tiêu mình làm việc, đường giao thông trong hố đào tầng hầm phải được thắp đèn điện sáng, công nhân có thể di chuyển dễ dàng trong lòng tầng hầm, ánh sáng phải đủ, tránh cho công nhân bị ngã, bị trượt trong quá trình lao động. c. Vệ sinh môi trường : Trong quá trình thi công nhà nhiều tầng có tầng hầm thì vệ sinh môi trường cần được quan tâm đúng mức. Thứ nhất là số lượng máy móc làm việc khá lớn, mức độ gây ồn cũng cao, đặc biệt là máy thi công dưới lòng đất sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến người thi công đào đất vì vậy phải tìm biện pháp giảm tiếng ồn, phải có mũ cách âm cho người lái máy cũng như cho công nhân trực tiếp thi công dưới hố đào. Khi thi công cọc khoan nhồi sẽ gây bẩn, ô nhiễm môi trường do bùn đất, nước thải, bentonite. Phải có qui trình rõ ràng nơi đổ phế thải, chấp hành đúng vệ sinh môi trường. Ô tô chở đất hay phế thải phải có thùng kín, bịt bạt để tránh nước rò rỉ ra đường phố, và bụi bẩn vào không khí. Việc vận chuyển chất thải như bùn đất , rác rưởi chỉ được thực hiện từ 10 giờ tối đến 5 giờ sáng. Đ4. Thi công các mối nối trong tầng hầm : Việc thi công các mối nối của hệ kết cấu tầng hầm theo phương pháp thi công từ trên xuống (top-dow ) nó không giống như thi công các mối nối bình thường khác , hơn nữa điều kiện thi công lại khó khăn hơn , đặt ra cho người kĩ sư xây dựng là phải tìm ra giải pháp hợp lí , sao cho mối nối đạt yêu cầu về chất lượng cũng như về mặt chịu lực , tính toàn khối của nó trong hệ kết cấu nói chung , tuy nhiên cấu tạo các mối nối không nên quá phức tạp để tạo điều kiện cho thi công được các mối nối đó. Trong kết cấu tầng hầm ta cần phải giải quyết các mối nối giữa sàn – tường bao , dầm –tường bao và dầm – cột – sàn. 1. Mối nối giữa dầm sàn với tường bao (Tường trong đất) Như ta đã biết , kết cấu tường bao có thể là cừ thép , cừ bê tông , cọc bê tông khoan nhồi đặt liền nhau hay tường thi công trong đất (tường barette) hoặc tường lắp ghép . Đối với phương pháp thi công từ trên xuống thì tường bao đổ tại chỗ (tường trong đất ) là hợp lí nhất vì tường bao này sẽ tham gia chịu lực của kết cấu công trình , đồng thời là tường ngăn đất , dùng tường này sẽ cho hiệu quả kinh tế cao hơn cả về mặt giá thành cũng như tính khả thi của nó trong quá trình thi công. Trong khi thi công tường trong đất người ta đã phải chú ý đến việc để các thép chờ trong cốt thép tường cho mối nối với sàn, dầm của tầng hầm. Trong Hình 37a ta thấy cốt thép chờ cho sàn được neo cẩn thận vào thép của tường bao, phần chờ cho sàn được bẻ sát vào theo chiều dọc của tường hay theo chiều ngang của tường. Khi đào đất đến phần tường này ta bẻ thép chờ thẳng lại đúng vị trí của nó. Để sàn gối lên tường, người ta dùng xốp hay gỗ đặt sẵn vào cốt thép tường (Hình 37c) kích thước của gối đỡ này phụ thuộc vào chiều dày sàn . Nếu sàn dày 15 cm thì chiều cao của hốc này khoảng 25 cm để sau này dễ điều chỉnh (sai số là ±10cm) . Còn chiều sâu của hốc ta thường lấy bằng 1/3á1/4 chiều dày tường . Không nên lấy lớn hơn vì sẽ làm giảm yếu tường.Để tránh giảm yếu nhiều cho tường , người ta để các hốc chờ theo kiểu cách nhật (không liên tục) như trong Hình 38 Khi đào đến chiều sâu đặt xốp cho hốc chờ , ta moi miếng xốp đặt sẵn ra , bẻ thẳng cốt thép và làm vệ sinh cho hốc, nếu hốc không phẳng thì phải sửa sang lại cho mặt phẳng của gối phải song song với phương nằm ngang. Phải kiểm tra lại xem hốc đã đủ sâu chưa và đúng cao độ chưa ? nếu sai ta phải sửa, điều chỉnh để sàn tầng hầm được kê đúng cao trình thiết kế. Để đặt hốc chờ cho dầm ta cũng làm tương tự nhưng phải trích chính xác ngaykhi đặt lồng thép để đặt hốc cho đúng vị trí thiết kế. Vì sàn và dầm là toàn khối nên mặt trên của hốc chờ cho dầm có cùng cao độ với hốc chờ cho sàn. Mặt dưới của hốc chờ dầm thấp hơn mặt dưới của hốc chờ sàn.Thấp hơn bao nhiêu phụ thuộc vào chiều cao dầm. Ngoài việc để hốc chờ hoặc thép chờ cho sàn, người ta có thể liên kết sàn với tường bằng cách sau : Khi thi công tường ta cứ thi công bình thường , không cần để thép chờ hay hốc chờ cho dầm. Khi đào đất đến cao trình của mối nối người ta dùng khoan bê tông khoan vào tường bao và cắm cốt thép sàn vào . Chiều sâu khoan bằng chiều sâu gối sàn, Có bao nhiêu thanh thép thì khoan bấy nhiêu lỗ . Để dễ đưa thép sàn vào lỗ khoan ta nên khoan lỗ rộng hơn đường kính thanh thép sàn , dùng keo Sika để liên kết thép sàn với tường. Chỉ được dùng thép gai để làm thép sàn (Hình39). Với kiểu liên kết trên ta sẽ tránh được sự giảm yếu của tường .Còn đối với dầm ta vẫn để hốc chờ như đã trình bày ở phần trên. Đối với dầm, sàn tầng trệt, việc thi công mối liên kết dầm sàn với tường bao sẽ đơn giản hơn. Khi thi công dầm giằng tường bao ta để sẵn hốc chờ cho dầm , đổ bê tông đến cao độ bụng sàn thì tiến hành đổ bê tông sàn và dầm đồng thời đổ nốt phần bê tông dầm giằng còn lại. 2. Thi công cột tạm cho tầng hầm Cột tạm cho tầng hầm được thi công cùng lúc với cọc khoan nhồi và tường trong đất . Số lượng cọc được tính toán sao cho đủ khả năng chịu tải trọng các sàn tầng hầm và một số sàn tầng nhà theo tiến độ. Số cột tạm này được bố trí trên mặt bằng bước cột , được đánh số thứ tự và ghi rõ kích thước từng cột , vật liệu để làm cột v.v. a. Cột tạm bằng thép hình có ống thép bảo vệ : Khi cọc nhồi đã thi công đến cao trình thiết kế thì ta tiến hành đưa cột tạm xuống nếu cột tạm là thép hình (H) . Trên Hình 41a trình bày việc lắp đặt cột tạm bằng thép hình. Cột tạm có thể được bảo vệ bằng ống thép, tránh cột không bị dây bẩn bùn trong quá trình thi công. Cũng có trường hợp người ta không dùng ống thép để bảo vệ cột tạm mà để trần như bình thường. Trước tiên người ta đưa ống thép xuống lỗ khoan của cọc nhồi , ống được đặt vào phần bê tông của cọc khoảng 1m , mục đích là để ống thép không bị xê dịch và ở tư thế thẳng đứng . Sau khi cọc nhồi đạt 25% cường độ ta tiến hành đưa cột thép hình (H) xuống để làm cột tạm , dưới chân cột ta hàn sẵn một bản đế và các tấm đệm, điều chỉnh cột thẳng đứng và đúng tâm , sau đó rót một lớp vữa XM xuống khe đáy cột để chèn chân cột , mục đích để cột truyền đều tải trọng lên toàn bộ tiết diện của cọc nhồi.Phần cốt thép của cọc nhồi phải được đặt suốt dọc chiều dài cọc ( từ mũi cọc lên đến phần bê tông sàn đáy tầng hầm như trên hình vẽ ).Khi đào đất ta đào sâu hơn cao trình đáy sàn đáy tầng hầm từ 0.2đến 0.3m , thay thế bằng một lớp vật liệu dễ thoát nước như , cát thô , sau khi đầm chặt ta mới tiến hành thi công đáy tầng hầm . b. Cột tạm bằng thép hình không có ống thép bảo vệ :(Hình 41b) Trường hợp cột tạm bằng thép hình không được bảo vệ bằng ống thép , người ta dùng ni lông chuyên dụng để quấn quanh cột một lớp để chống không cho bùn , đất và nước vấy bẩn và làm han cột. Để tăng độ cố định của cột (tránh cột bị cuốn ) ta chèn khe hở giữa cột và thành hố khoan bằng vật liệu dễ thoát nước như cát, sỏi cuội v.v. c. Cột lõi bằng thép hình có ống thép bảo vệ (Hình 42a) : Về cấu tạo thì cột lõi giống như cột tạm chỉ có khác là khi thi công thì ta cần cắm cột vào phần bê tông của cọc nhồi. Chiều sâu chôn trong bê tông cọc nhồi ít nhất là 1m (Phụ thuộc vào phần bê tông chất lượng kém ở đầu cọc). Chú ý cấu tạo chân đế sao cho bê tông vẫn chui lên trên cọc lõi được. Khi thi công đài ta tiến hành đập bỏ phần bê tông này. d. Cột lõi bằng thép hình không có ống thép bảo vệ (Hình 42b): Về cấu tạo thì cột lõi không có ống thép bảo vệ giống như cột lõi có ống thép bảo vệ. Nó cũng được đặt sâu vào phần bê tông cọc nhồi ít nhất là 1m. Phải chú ý bảo vệ cột lõi không bị han rỉ, dính đất, sét bẩn làm giảm khả năng liên kết với bê tông. Phần bê tông đầu cọc sẽ được đập bỏ khi bỏ đài móng. (Hình 42b) Hình 42b giống như Hình 41b nhưng cột lõi nằm vào bê tông ít nhất 1m. e. Cột cố định bằng ống thép nhồi bê tông : Cột tạm được chế tạo bằng ống thép nhồi bê tông là đề nghị của một nhóm kĩ sư -cán bộ giảng dạy Trường Đại học Xây Dựng Hà Nội. Trong thực tế phương án chưa có công trình nào áp dụng .Tuy nhiên đây là phương án nhằm tạo ra cho công trình các cột cố định ngay trong khi thi công cọc khoan nhồi, xử lí thoả đáng các mối nối giữa dầm và cột còn mối nối giữa phần cột trên và cột dưới không cânf phải xử lí nữa. Cột tạm bằng ống thép nhồi bê tông sẽ ngăn cản được sự nở ngang của bê tông và tăng khả năng chịu lực của bản thân bê tông. Tuy vậy khi cột cao, mảnh thì vấn đề ổn định của cột phải được quan tâm hơn, và nếu phần vỏ thép gia chịu lực sẽ dẫn đến khả năng giảm chống nở hông nếu ứng suất cục bộ trong vỏ thép đạt giới hạn chảy. Theo chúng tôi thì đây là một phương án có ý tưởng hay, cần được nghiên cứu thêm để có thể áp dụng trong sản xuất xây dựng. Với những tầng hầm không sâu thì phương án này có thể áp dụng được , còn khi tầng hầm khá sâu thì ta phải giải quyết được vấn đề ổn định của cột, có như vậy mới đảm bảo an toàn cho công trình trong quá trình thi công. Việc thi công cột tạm này cũng được tiến hành trong quá trình thi công cọc khoan nhồi . Việc đưa ống thép xuống vị trí trong lòng cọc khoan nhồi có thể được thực hiện trước khi đổ bê tông tức là sau khi đã đưa cốt thép cọc xuống vị trí thiết kế . ống thép được cắm sâu vào phần cọc ít nhất là 1m , nó phải được kê chung quanh ống để ống nằm đúng tâm ,không bị xê dịch trong khi thi công bê tông cọc . Đầu trên của ống được treo vào giá đỡ đặt trên mặt đất . Việc đổ bê tông cọc vẫn được tiến hành theo qui trình bình thường , chỉ có điều khi công tác bê tông cọc đã hoàn thành ta chờ cho bê tông se mặt sau đó mới đổ bê tông cột , làm như vậy sẽ không bì trào ra khe hở giữa thành hố khoan và ống thép. Vì đây là cột cố định cho công trình nên phần bê tông dưới chân cột (đầu cọc) chất lượng sẽ không được như yêu cầu thiết kế. Để loại bỏ phần bê tông này trong khi thi công cọc nhồi người ta có thể làm như sau : Khi đổ bê tông cọc nhồi đến gần cao trình thiết kế (cách 1-1,5m) ta đưa ống thép xuống, ống thép có bịt đáy đồng thời đưa cả cốt thép cột vào trong lòng ống. Mục đích của việc bịt đáy ống là làm cho bê tông cọc nhồi sẽ tràn ra khe hở xung quanh khe hở xung quanh cọc nhồi và thành ống. Phần bê tông này là bê tông chất lượng kém. Như vậy cột đã kê lên phần bê tông chất lượng theo thiết kế của cọc nhồi. (Hình 43b). Để liên kết cột tạm với dầm sàn tầng hầm, ta có thể để sẵn một số ống nhựa xuyên qua ống thép với mục đích là để luồn cốt thép dầm qua cột. Nếu không dùng giải pháp này thì việc luồn các thép dầm vào cột được thực hiện bằng khoan bê tông. Ta dùng khoan khoan trực tiếp qua cột theo số lượng yêu cầu của cốt thép dầm . f . Cột tạm bằng bê tông cốt thép tiết diện tròn : Để làm cột tạm cho tầng hầm, ta có thể sử dụng một loại cột tròn được thi công cùng lúc với cọc khoan nhồi. Qui trình thi công tương tự như các cột tạm bằng ống thép nhồi bê tông. Việc thi công cốt thép cột được tiến hành cùng lúc với cốt thép cọc. ống thép làm khuôn cho cột có thể được đưa xuống trước khi đổ bê tông cọc nhồi, hoặc có thể được đưa sau khi đã thi công bê tông xong cọc nhồi. Trong lồng cốt thép cột ta để sẵn các chi tiết hoặc các lỗ để sau luồn thép dầm sàn. Sau khi đã làm sạch đáy cột, hút hết vữa sét, rửa sạch bằng nước sạch thì tiến hành đổ bêtông cột qua ống đổ, đầu ống luôn ở trong bêtông để tránh bê tông rơi tự do gây rung động thành ống làm ảnh hưởng đến độ thẳng đứng của cột . ống thép làm copha cột sẽ được rút dần lên theo quá trình đổ bê tông. Nếu tiết diện cột nhỏ hơn tiết diện cọc khoan nhồi thì trước khi đổ bê tông ta phải chèn khe giưã ống thép và thành hố khoan để khi ống thép làm khuôn được rút lên thì bêtông cột sẽ không bị xê ra. Chú ý tính toán thời gian để rút ống sao cho hình dạng cột không bị biến dạng và phải giữ được lớp bê tông bảo vệ cốt thép đúng như thiết kế, nếu không cốt thép sẽ bị xâm hại bởi nước ngầm. Ta biết rằng việc thi công cột bê tông tiết diện tròn trong đất với khuôn bằng ống thép tròn được rút dần lên có thể sẽ sảy ra hiện tượng bê tông cột bị xệ do rút ống quá sớm, hoặc nếu rút ống quá muộn thì sẽ khó rút, ảnh hưởng đến chất lượng bê tông. Để khắc phục những điều có thể xảy ra như kể trên chúng tôi đề xuất thay ống thép tròn bằng ống nhựa. ống này sẽ nằm lại làm vỏ bọc cho cột. Hiện nay công nghệ nhựa rất phát triển nên ta có thể hoàn thiện được thỏa mãn nhu cầu về ống nhựa (Độ dầy, đường kính, khả năng chịu lực...). 3. Thi công mối nối cột - dầm : a. Đối với cột tạm bằng thép hình có hoặc không có ống thép bảo vệ : Việc thi công mối nối giữa cột và dầm là giống nhau , với cột có ống thép bảo vệ trước hết là ta phải dỡ bỏ đoạn ống thép ấy đi , việc dỡ bỏ được tiến hành theo từng giai đoạn . Khi thi công sàn tầng hầm thì đoạn ống bảo vệ thép hình trong phạm vi dầm sàn phải được dỡ bỏ để thi công đặt cốt thép dầm và cột . Trên Hình 45(a,b) ta thấy khi thi công đặt cốt thép cho dầm sàn ta tiến hành bình thường giống như cho các dầm sàn gối lên cột . Tại vị trí cột ,cốt thép dầm được kéo qua cột , số lượng phải >50% số thép bụng dầm . Với thép cột ta phải để thép chờ cho phần cột trên và phần cột dưới bằng cách khoan thủng ván khuôn đáydầm sau đó đặt thép cột theo thiết kế , chiều dài phần chờ mỗi đầu phải lớn hơn 30d (d=đường kính cột thép ). Thép chờ cho phần cột dưới phải được bọc bảo vệ bằng nilông vì nó nằm trong đất , tránh bị han rỉ do bị xâm nhập nước trong đất nền . Đối với những nút dầm cột không có cột tạm việc thi công ván khuôn và cốt thép cũng tiến hành tương tự song cần chú ý phần ván khuôn đáy dầm phải phủ hết phần cột và cốt thép đáy dầm có thể kéo suốt với tất cả các thanh theo thiết kế. b. Mối nối cột với dầm khi cột tạm là ống thép nhồi bê tông : Mối nối giữa dầm sàn và cột tạm bằng ống thép nhồi có thể thi công theo những cách sau: Cách 1: Khi thi công đặt ống thép ta đặt sẵn những ống nhựa có đường kính trong lớn hơn đường kính cốt thép dầm , những ống nàyđược đặt xuyên qua cột . Sau khi thi công bêtông cột và đào đất đến cao trình dầm ta dỡ bỏ nút bịt ống (để tránh đất cát chảy vào ống ), sau khi đã đặt copha bụng dầm ta tiến hành đặt cốt thép dầm , cáchthanh bụng được luồn qua ống để sẵn trong cột . Số lượng ống nhựa để sẵn phụ thuộc vào số lượng thanh thép dầm (kể cả những thanh thép đặt cho phần mômen âm ) công việc còn lại tiến hành bình thường cho các dầm trong hệ khung cột – dầm – sàn. Cách 2: Ta không cần để sẵn các ống trong cột mà cứ tiến hành thi công bêtông cột bình thường như cho cọc nhồi , khi đào đất đến cao trình dầm ,sau khi đã đặt ván khuôn dầm sàn, ta cho tiến hành khoan lỗ luồn thép dầm qua cột. Trước hết phải dùng khoan thép để khoan qua vỏ thép ống sau đó dùng khoan bêtông để khoan xuyên qua cột. Việc lắp dựng cốt thép cho dầm sàn cũng giống như cách 1 c. Mối nối cột tạm-dầm khi cột tạm bằng bê tông cốt thép tiết diện tròn: Việc thi công cột tạm bằng bêtông cốt thép tiết diện tròn đặt lên trên đầu cọc nhồi đã trình bày ở trên. Trong khi đặt cốt thép ta cũng tiến hành đặt các chi tiết liên kết với các dầm sàn sau này. Đơn giản hơn cả là ta đặt sẵn các ống trong lồng cốt thép cột các ống này có đường kính lớn hơn đường kính của cốt thép dầm, đồng thời cũng phải kế đến sai số trong thi công cột. Hơn nữa để cốt thép liên kết tốt với cột ta dùng keo Sika chất lượng cao để chèn khe giữa thép và ống. Việc đặt ống nếu gây khó khăn cho việc đổ bêtông thì ta chỉ đặt những ống cho thép bìa dầm, còn thép giữa dầm ta chỉ cần đặt thép mỗi bên 1/3 D cột, khi thi công mối nối ta khoan tiếp phần còn lại. Cũng có thể thi công theo cách 2 của mối nối giữa dầm và cột bằng ống thép nhồi, nghĩa là ta không cần để ống cho thép dầm, cứ thi công bình thường sau đó khi đào đất đến cốt dầm ta tiến hành khoan lỗ luồn cốt thép. Cách thi công này có ưu điểm là đặt dầm và cốt thép dầm đúng cao trình thiết kế, song việc khoan bê tông qua cột cũng khá tốn công, rất có thể bị sai lệch khi khoan, gây rung động và tiếng ồn cho người lao động dưới tầng hầm . 4. Thi công cột cố định cho tầng hầm Như ta đã nói sau khi thi công bê tông dầm-sàn tầng trệt , chờ cho bê tông đạt 70-75% cường độ ta tiến hành đào đất dưới sàn bê tông (tầng 1 của tầng hầm ). Khi đào đến cốt nền yêu cầu của tầng hầm C1 ta cho thi công bê tông sàn-dầm tầng đó, sau đó 2 ngày ta cho tiến hành thi công cột cố định của tầng hầm. Việc thi công cột cố định có 2 loại, loại cột cố định không có cột tạm (thép hình H) và loại cột cố định có cột tạm H làm lõi cột. Qui trình thi công cho 2 loại cột này là giống nhau. Trước hết ta phải lắp dựng cốt thép dọc (có lồng đai trước) đặt thép vào vị trí thiết kế theo đúng chủng loại thép, số lượng thanh thép và phải tuân thủ đúng yêu cầu cho chỗ nối thép. Việc nối thép có thể là buộc hoặc hàn. Sau đó ta lồng ván khuôn cột vào. Ván khuôn cột được làm thành hộp 3 mặt, lông vào cốt thép , căn chỉnh cho đúng sau đó lắp tiếp mặt thứ tư vào . Chú ý để sao cho tim cột trên phải trùng với tim cột dưới, tránh bị lệch tim dẫn đến giảm khả năng chịu lực của cột. Trên hình 48 trình bày chi tiết cột cố định (không có thép hình làm lõi ). Với cột có thép hình làm cột tạm thì qui trình thi công cũng như nhau, chỉ có khác là khi đổ bê tông cột ta cần phải đầm sao cho bêtông được tràn đầy sang 4 phía nếu không sẽ bị rỗ cột . Phần tiếp giáp giữa cột và dầm khi thi công bê tông sẽ gặp khó khăn vì bị vướng sàn tầng trên , hơn nữa bê tông sẽ co ngót làm cho mối nối cột-dầm không chắc đặc , cột bị tách khỏi dầm . Để khắc phục điều này người ta đổ bê tông cột cách bụng dầm chừng 20cm , chờ cho bê tông co ngót xong , dùng bê tông trương nở bơm vào . Loại bê tông trương nở sẽ lấp đầy mối nối vì thế mối nối sẽ đặc chắc , đảm bảo đúng yêu cầu thiết kế. 5. Thi công đáy tầng hầm: (Hình 49) Đáy tầng hầm cho nhà nhiều tầng có thể sâu tới 20m và hơn thế nữa, vì thế tại đáy tầng hầm thường cóhiện tượng đẩy nổi của nước ngầm theo định luật Acsimet, đồng thời ở cao trình đáy tầng hầm thường rất ẩm ướt, khó thi công. Vì vậy vấn đề làm khô hố đào ở đây là rất quan trọng , quyết định chất lượng của bê tông đáy tầng hầm . Trước khi thi công bê tông sàn đáy tầng hầm ta phải tiến hành thi công đài móng bao gồm đào đất đến đáy đài , đổ bê tông lót đáy đài, phá đầu cọc, đặt lớp vải chống thấm Voltex sau đó thi công đến phần sàn đáy, ta cũng phải trải một lớp vải chống thấm Voltex , trước đó nền đã được xử lí bằng một lớp bê tông lót hoặc bằng lớp sỏi đá đầm chặt . Việc rải cốt thép đài và sàn được tiến hành cùng lúc. Sau khi đã hoàn thành việc đặt cốt thép ta tiến hành đổ bê tông, trước hết ta đổ đài sau đó đổ sàn. Qui trình đổ bê tông cũng giống như cho các sàn tầng trên. Với những nền đất lầy lội, để xử lí thành nền khô ráo, trước hết ta phải đổ sỏi, đá xuống rải thành một lớp đầm kĩ , tạo thành nền phẳng. Dùng các tấm bê tông đúc sẵn lát đi một lượt , dùng nhựa bitum chèn khe. Với nền bê tông lắp ghép này ta dễ dàng tiến hành thi công đáy tầng hầm. 6. Một số biện pháp đề xuất để rút ngắn thời gian thi công tầng hầm và nâng cao chất lượng bê tông chân cột : (Hình 50) Với tầng hầm nhà cao tầng có tầng hầm (từ 3-4 tầng hầm) thì thời gian thi công là khá dài , để rút ngắn thời gian thi công tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thi công , ta có thể đưa ra một số giải pháp sau : a. Với tầng hầm có từ 2 tầng trở lên thay vì tiến hành thi công sàn tầng trệt sau khi đã hoàn thành thi công cọc , tường bao , cột tạm ta tiến hành đào đất tầng hầm đến cốt nền tầng hầm C1, việc đào đất này được chia thành một số đoạn với mục đích để thi công liên tục sàn tầng trệt với sàn sàn tầng hầm C1 . Khi đào đất xong phân đoạn 1 của tầng hầm ta tiến hành sang đào đoạn 2 , còn tại đoạn 1 tiến hành thi công sàn tầng hầm C1. Khi đào đất xong đoạn 2 tiến hành thi công sàn đoạn 2 đồng thời ta cũng tiến hành thi công sàn tầng trệt ở đoạn 1. Việc thi công sàn tầng trệt được sử dụng các tầm sàn bê tông dày 5cm làm copha sàn sau đó đặt cốt thép và đổ bê tông . Các dầm cũng được sử dụng dầm lắp ghép . Vì vậy khi thi công cột tạm ta cần phải cấu tạo các gối đỡ dầm . Đối với cọc tạm bằng ống thép nhồi bê tông hay cột tạm tiết diện tròn bằng bêtông cốt thép đổ tại chỗ tựa lên cọc nhồi thì gối đỡ cho dầm không có gì phức tạp , tuy nhiên với cột tạm bằng thép hình I thì gối đỡ cho dầm cần phải nghiên cứu thêm. Theo giải pháp này, việc đào đất cho tầng hầm C1 được tiến hành thuận lợi và dễ dàng hơn, thời gian thi công sẽ ngắn hơn . Tất nhiên chỉ với tầng hầm C1 còn từ tầng hầm C2 trở xuống vẫn thi công theo phương pháp Top-Down. Giải pháp này cần một số cây chống cho sàn, tuy không nhiều. (Hình 50) b. Một số giải pháp nữa có thể áp dụng để thi công là toàn bộ sàn tầng trệt được thi công bằng các cấu kiện lắp ghép , như vậy thời gian thi công sàn sẽ được rút ngắn nhiều . Sau đó việc đào đất và thi công các tầng hầm vẫn tiến hành tuần tự theo phương pháp “Top-Down”. c. Vấn đề chất lượng bê tông ở đầu cọc nhồi luôn luôn là vấn đề cần quan tâm của các kỹ sư xây dựng. Rõ ràng rằng phần bê tông đầu cọc sẽ không đạt được chất lượng theo yêu cầu thiết kế. Từ trước tới nay giải pháp đơn giản nhất là khi thi công đài móng ta cho phá bỏ phần bê tông đầu cọc. Phương pháp này chỉ áp dụng khi hố móng được đào lộ thiên, còn với cột được thi công cùng lúc với cọc nhồi thì quả là một vấn đề nan giải. ở đây chúng tôi đề xuất một số giải pháp để nâng cao chất lượng bê tông đầu cọc mà không cần đập phá đầu cọc. Cách 1 : Với những mẻ bê tông đầu tiên (Cần tính toán cho 1,5m chiều dài cọc) ta dùng bê tông mác cao hơn nhiều so với mác của bê tông cọc. Mục đích là lớp bê tông này sau khi đã giảm chất lượng vẫn đạt mác thiết kế. Cách 2 : Nếu cột lõi được thi công cùng lúc với cọc khoan nhồi thi ta dùng ống thép (Trường hợp cột bằng ống thép nhồi bê tông) hoặc trường hợp ống nhựa làm khuôn cho cột bê tông cốt thép có bịt đáy để phần bê tông xấu trào qua xung quanh thành ống như vậy cột sẽ được kê lên phần bê tông tốt của cọc. Nếu là cọc khoan nhồi bình thường thì ta có thể dùng ống thép có đáy đường kính nhỏ hơn 20-30cm đường kính cọc nhồi cao từ 1,5-2m đặt vào đầu cọc khoan nhồi (Khi bê tông đã lên đến đầu cọc khoan nhồi) tiếp tục đổ bê tông, vì bị ống thép có đáy chặn lại nên bê tông sẽ trào qua xung quanh ống. Đó chính là phần bê tông xấu cần loại đi. Chú ý ống thép phải có trọng lượng đủ nặng để bê tông không bị đẩy ngược lên. hướng phát triển của đề tài. Kết luận và kiến nghị I. Hướng phát triển của đề tài : Trong khuôn khổ của một luận văn cao học chúng ta đã đưa ra được các phương pháp thi công tầng hầm và đã đi sâu vào phương pháp thi công có tên gọi "Top-down". Để có thể áp dụng được phương pháp này chúng ta cũng đã giới thiệu các biện pháp kỹ thuật liên quan đến quá trình thi công tầng hầm thí dụ như công tác thi công tường bao, hạ mực nước ngầm, chống vách đất, chống thấm... Tuy nhiên trong đề tài còn một số vấn đề chưa được đi sâu hoặc chưa được đề cập, nghiên cứu. Để hoàn chỉnh và nâng cao đề tài lên một bước chúng tôi thấy ta cần phải giải quyết các vấn đề sau : Vấn đề hệ cột đỡ tạm cho tầng hầm khi đài móng nằm trên nhiều cọc khoan nhồi. Chúng tôi đã đề xuất một số giải pháp nhưng để chứng minh được đó là phương án khả thi thì cần phải đi sâu hơn nữa phải kiểm tra được nội lực của hệ kết cấu tầng hầm khi dùng hệ kết cấu đỡ tạm như đã trình bày. Vấn đề thông gió, chiếu sáng chống ồn cho thi công tầng hầm : Trong đề tài này chưa đi sâu, cần phải nghiên cứu đề xuất các giải pháp cụ thể, đồng thời cũng nên kết hợp thông gió chiếu sáng với công tác vận chuyển đất lên trên mặt đất. Vấn đề chống ồn cũng cần được quan tâm giải quyết. Để thi công tường trong đất cũng như đào đất tầng hầm ta cần nghiên cứu để đưa ra được một tổ hợp máy thi công phù hợp với từng công trình cho năng suất cao và độ an toàn lớn. Vấn đề kết hợp thi công phần thân và phần ngầm sao cho đảm bảo các yêu cầu về kết cấu (khả năng chịu lực) cũng như các yêu cầu về thời gian và chất lượng công trình. Đây là vấn đề khá phức tạp nó động chạm đến vật tư, nhân vật lực và trình độ kỹ thuật của thợ thi công cũng như trình độ quản lý của nhà thầu. Việc tổ chức mặt bằng thi công cho công trình cần được nghiên cứu giải quyết thoả đáng vì ta biết với các công trình xây chen thì tổ chức mặt bằng thi công đóng vai trò hết sức quan trọng góp phần hoàn thành công trình đúng thời hạn, giảm giá thành xây dựng. Một vấn đề nữa ta cần quan tâm đó là vấn đề hiệu quả kinh tế của phương pháp thi công "Top-down" có so sánh với các phương pháp thi công khác. II. Kết luận và kiến nghị Có thể nói ngày nay nhà nhiều tầng có tầng hầm ở Việt Nam ngày càng tăng, việc thi công nó đang được các nhà thầu quan tâm, đặc biệt là chọn phương pháp nào để thi công "bottom-up" hay "Top-down" ?. Đây là vấn đề liên quan đến nhiều khía cạnh như địa chất công trình, thiết bị thi công, qui mô của tầng hầm (Số tầng hấm)... Theo chúng tôi thì thi công "Top-down" chỉ nên áp dụng cho những công trình có chiều sâu dưới mặt đất lớn (mặt bằng thi công chật hẹp), và khi có đầy đủ các máy móc thiết bị thi công cần thiết cũng như trình độ kỹ thuật của công nhân, kỹ sư thi công, trình độ quản lý của nhà thầu và một điều rất quan trọng là khi tiến độ thi công yêu cầu phải nhanh gọn sớm đưa công trình vào hoạt động. Trong thi công "Top-down" vấn đề trọng tâm là thi công các mối nối giữa cột-dầm, giữa dầm-tường bao và các cột cố định. Việc chọn hệ cột đỡ tạm liên quan chặt chẽ đến các mối nối này. Khi cột đỡ tạm làm bằng thép hình (I) thì việc thi công mối nối không có gì phức tạp và cột cố định sẽ có tiết diện là chữ nhật hoặc hình vuông, như vậy sẽ là phù hợp với kiến trúc bên trên. Khi cột đỡ tạm bằng ống thép nhồi bê tông hoặc bằng cột bê tông tròn thi công cùng lúc với cọc nhồi thì việc cấu tạo mối nối dầm-cột sẽ phức tạp hơn. Trong luận văn này ta đã đưa ra các dạng mối nối cho tầng hầm, có loại đã được áp dụng ngoài thực tế, có loại mối nối chỉ là phương án, đề xuất, tuy nhiên chúng đều là khả thi và hợp lý. Tóm lại : Tất cả vấn đề luận văn đề cập chỉ là bước mở đầu đề nhằm lập ra một quy trình thi công tầng hầm theo phương pháp "Top-down" và cũng phải đầu tư nghiên cứu nhiều vấn đề có liên quan để có thể đưa ra được một chỉ dẫn cho thi công tầng hầm nói chung. Kiến nghị: Đây là một lĩnh vực khá mới mẻ trong ngành xây dựng Việt Nam, vì vậy những vấn đề chưa được giải quyết trong luận văn này cần được xem xét và nghiên cứu một cách nghiêm túc, nó đòi hỏi thời gian, công sức và tiền của để thực hiện. Tuy nhiên các công trình thi công tầng hầm ở Việt Nam còn ít, vì thế cần có sự hợp tác chặt chẽ với các nước có công nghệ tiên tiến về lĩnh vực này này để nâng cao trình độ của các kỹ sư xây dựng Việt Nam đảm bảo để chúng ta có đủ khả năng tự thi công các công trình tầng hầm đạt chất lượng cao.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThi công nhà cao tầng theo phương pháp Top Down.doc
Luận văn liên quan