Tài liệu đồ án dự thi giải loa thành [dwg+pdf+doc+png]

CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng Ch−¬ng1: CHUY£N §Ò THI C¤NG TÇNG HÇM NHµ CAO TÇNG THEO PH¦¥NG PH¸P SEMI-TOPDOWN 1.1. Lêi më. Xu h−íng ph¸t triÓn nhµ cã nhiÒu tÇng hÇm : Nhµ cã tÇng hÇm ® cã tõ l©u trªn thÕ giíi, nã trë thµnh phæ biÕn vµ gÇn nh− lµ mét th«ng lÖ khi x©y dùng nhµ nhiÒu tÇng. ë ch©u ¢u do ®Æc ®iÓm nÒn ®Êt t−¬ng ®èi tèt, mùc n−íc ngÇm thÊp, kü thuËt x©y dùng tiªn tiÕn vµ còng do nhu cÇu sö dông nªn hÇu nh− nhµ nhiÒu tÇng nµo còng cã tÇng hÇm, thËm chÝ c¸c siªu thÞ chØ cã 2-3 tÇng nh−ng cã tíi 2-3 tÇng hÇm. C«ng nghÖ nµy cßn ®−îc dïng ®Ó thi c«ng c¸c ga ra ngÇm d−íi lßng ®−êng, ®−êng cao tèc ngÇm ë Paris. ViÖc x©y dùng tÇng hÇm trong nhµ nhiÒu tÇng lµ ®iÒu rÊt b×nh th−êng nã trë nªn qóa quen thuéc mçi khi thiÕt kÕ vµ thi c«ng v× nã gi¶i quyÕt ®−îc c¸c vÊn ®Ò ph¸t sinh do nhµ cao tÇng ®Æt ra vÒ kÕt cÊu, nhu cÊu sö dông vµ c¶ vÒ an ninh quèc phßng ë ch©u ¸ nãi chung nhµ nhiÒu tÇng cã tÇng hÇm ch−a ph¶i lµ nhiÒu, nh−ng ë mét sè n−íc vµ vïng lnh thæ nh− Hång K«ng, §µi Loan, Hµn Quèc... th× sè l−îng nhµ nhiÒu tÇng cã tÇng hÇm chiÕm tØ lÖ kh¸ cao, sè l−îng tÇng hÇm trong c¸c nhµ tõ 1 ®Õn 4 tÇng hÇm. ë ViÖt Nam ta, nhµ nhiÒu tÇng cã tÇng hÇm còng chØ míi xuÊt hiÖn gÇn ®©y t¹i nhòng c«ng tr×nh liªn doanh víi n−íc ngoµi hoÆc c¸c c«ng tr×nh vèn 100% vèn n−íc ngoµi. Ta cã thÓ kÓ ®Õn mét sè c«ng tr×nh cã tÇng hÇm ë TP. Hå ChÝ Minh vµ thñ ®« Hµ Néi, nh−ng sè tÇng hÇm míi ë møc tõ 1 - 2 tÇng hÇm. D−íi ®©y lµ b¶ng thèng kª vÝ dô vÒ nhµ cao tÇng cã tÇng hÇm ë ViÖt Nam vµ thÕ giíi. : Tt C«ng tr×nh Sè tÇng næi Sè tÇng hÇm §é s©u ®µo(m) 23 4 7 Th− viÖn Anh Quèc 1 12 3 56 Commerce Bank 2 16 3 3 Frankfruit 75 13,6 Central Plaza - Hång K«ng 14 3 4 4 14,7 Chi Thong - §µi Loan 20 5 16,2 27 4 6 Chung Wei - §µi Loan 3 16,2 Tai Pao - §µi Loan 19 7 12,5 17 3 8 Chung Yian 1 4,6 6 9 Sen Jue - §µi Loan 11 2 10 Trung t©m s¸ch - Hµ Néi 22 2 11 Vietcombank - Hµ Néi 22 11 26 25 6 12 Vincom Plaza (TP HCM) 5 22 19 13 Pacific Place (Hµ Néi) 14 28 3 14 Apex Tower 3 14 The Manor 22 15 Mai ViÕt Chinh 187 CEO TOWER 16 17 KeangNam M5 Tower chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng 68 30 4 3 18 14 Nh− vËy tÇng hÇm trong nhµ nhiÒu tÇng lµ mét nhu cÇu kh¸ch quan v× nã cã nh÷ng −u viÖt ta ph¶i tËn dông .Tuy nhiªn ®i ®«i víi nã lµ sù ph¸t triÓn vÒ c«ng nghÖ x©y dùng ®¶m b¶o qu¸ tr×nh thi c«ng c«ng tr×nh cã nhiÒu tÇng hÇm trong nh÷ng khu ®« thÞ chËt hÑp ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu c¬ b¶n. 1.2. C¸c gi¶i ph¸p thi c«ng chñ yÕu tÇng hÇm Nh÷ng khã kh¨n vµ yªu cÇu khi thi c«ng c«ng tr×nh cã nhiÒu tÇng hÇm Trong nh÷ng ®« thÞ lín víi mËt ®é d©n c− cao, quü ®Êt l¹i rÊt cã h¹n ®èi víi viÖc x©y d−ng. ChÝnh v× thÕ qu¸ tr×nh thi c«ng x©y dùng nhµ vµ c«ng tr×nh nhiÒu tÇng hÇm gÆp rÊt nhiÒu khã kh¨n. Nh÷ng khã kh¨n ®ã chÝnh lµ : + DiÖn tÝch chËt hÑp vµ hè ®µo qua s©u nªn kh«ng ®ñ ®Êt lµm Taluy nh− nh÷ng c«ng tr×nh b×nh th−êng. + Mãng cña nh÷ng c«ng tr×nh l©n cËn rÊt dÔ bÞ ¶nh h−ëng khi thi c«ng ®µo ®¸t vµ h¹ cèt n−íc ngÇm . + Khã kh¨n trong viÖc gi÷ thµnh hè ®µo. gi¶Ii quyÕt bµi to¸n æn ®Þnh víi kÕt cÊu ch¾n gi÷ kh«ng g©y xôt lón nÒn ®Êt xung quanh lµ viÖc lµm kh«ng hÒ ®¬n gi¶n v× kinh nghiÖm thùc tÕ ë nh÷ng n−íc ph¸t triÓn ® cã nh÷ng sù cè ®¸ng tiªc x¶y ra khi kh«ng kiÓm so¸t ®−îc æn sù æn ®Þnh cña hÖ kÕt cÊu chèng ®ì Sù cè t¹i th¸p BIDV 194 TrÇn Quang Kh¶i Sù cè t¹i th¸p Pacific Thµnh Phè Hå ChÝ Minh + Ngoµi ra viÖc chèng « nhiÔm m«i tr−êng, th«ng giã chiÕu s¸ng cho thi c«ng d−íi tÇng hÇm còng lµ mét vÊn ®Ò rÊt khã kh¨n + Yªu cÇu vÒ mÆt tiÕn ®é kh«ng nh÷ng ®Ó ®em c«ng tr×nh vµo khai th¸c sö dông sím nhÊt ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ ®ång thêi cßn gi¶ quyÕt mÆt b»ng x©y dùng víi nh÷ng Mai ViÕt Chinh 188 chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng CEO TOWER c«ng tr×nh cã vÞ trÝ quan träng . §Ó gi¶i quyÕt nh÷ng khã kh¨n vµ nh÷ng yªu cÇu trªn râ rµng nh÷ng biÖn ph¸p thi c«ng x©y dùng tÇng hÇm th«ng th−êng kh«ng thÓ ®¸p øng ®−îc D−íi ®©y tãm t¾t c¸c gi¶i ph¸p thiÕt kÕ, thi c«ng chñ yÕu phôc vô viÖc chèng gi÷ æn ®Þnh thµnh hè ®µo s©u: 1.2.1. Gi÷ æn ®Þnh b»ng HÖ dµn thÐp h×nh Gi÷ æn ®Þnh b»ng hÖ dµn thÐp h×nh kÕt hîp cõ thÐp Sè l−îng tÇng thanh chèng cã thÓ lµ 1 tÇng chèng, 2 tÇng chèng hoÆc nhiÒu h¬n tuú theo chiÒu s©u hè ®µo, d¹ng h×nh häc cña hè ®µo vµ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, thuû v¨n trong ph¹m vi chiÒu s©u t−êng v©y. a. ¦u ®iÓm: träng l−îng nhá, l¾p dùng vµ th¸o dì thuËn tiÖn, cã thÓ sö dông nhiÒu lÇn. C¨n cø vµo tiÕn ®é ®µo ®Êt cã thÓ võa ®µo, võa chèng, cã thÓ lµm cho t¨ng chÆt nÕu cã hÖ thèng kÝch, t¨ng ®¬ rÊt cã lîi cho viÖc h¹n chÕ chuyÓn dÞch ngang cña t−êng. b. Nh−îc ®iÓm: - §é cøng tæng thÓ nhá, m¾t nèi ghÐp nhiÒu. NÕu cÊu t¹o m¾t nèi kh«ng hîp lý vµ thi c«ng kh«ng tho¶ ®¸ng vµ kh«ng phï hîp víi yªu cÇu cña thiÕt kÕ, dÔ g©y ra chuyÓn dÞch ngang vµ mÊt æn ®Þnh cña hè ®µo do m¾t nèi bÞ biÕn d¹ng. - DiÖn tÝch vµ mÆt b»ng thi c«ng bÞ gi¶m mét c¸ch ®¸ng kÓ - Khã thi c«ng víi c«ng tr×nh cã ®é s©u vµ diÖn tÝch vµ hè ®µo lín - Chi phÝ thi c«ng cao Mai ViÕt Chinh 189 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng 1.2 2. Gi÷ æn ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p neo trong ®Êt Thanh neo trong ®Êt ® ®−îc øng dông t−¬ng ®èi phæ biÕn vµ ®Òu lµ thanh neo dù øng lùc. T¹i Hµ Néi, c«ng tr×nh Toµ nhµ Th¸p Vietcombank vµ Kh¸ch s¹n Sun Way ® ®−îc thi c«ng theo c«ng nghÖ nµy. Neo trong ®Êt cã nhiÒu lo¹i, tuy nhiªn dïng phæ biÕn trong x©y dùng tÇng hÇm nhµ cao tÇng lµ Neo phôt. I Thi c«ng neo trong ®Êt t¹i Keang Nam Landmark Tower ¦u ®iÓm: Thi c«ng hè ®µo gän gµng, cã thÓ ¸p dông cho thi c«ng nh÷ng hè ®µo rÊt s©u. Nh−îc ®iÓm: - Neo chØ thùc hiÖn ®−îc khi c«ng tr×nh x©y dùng cã diÖn tÝch mÆt b»ng lín vµ mãng kh«ng bÞ phô thuéc vµo c¸c c«ng tr×nh l©n cËn. §iÒu nµy rÊt khã ®¶m b¶o víi c«ng tr×nh x©y chen trong thµnh phè v× qòi ®Êt ë ®©y lµ rÊt h¹n chÕ - Sè l−îng ®¬n vÞ thi c«ng x©y l¾p trong n−íc cã thiÕt bÞ nµy cßn Ýt. NÕu nÒn ®Êt yÕu s©u th× còng khã ¸p dông. 1.2.3. Gi÷ æn ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p thi c«ng Top - down Ph−¬ng ph¸p thi c«ng nµy th−êng ®−îc dïng phæ biÕn hiÖn nay. §Ó chèng ®ì sµn tÇng hÇm trong qu¸ tr×nh thi c«ng, ng−êi ta th−êng sö dông cét chèng t¹m b»ng thÐp h×nh (l ®óc, l tæ hîp hoÆc tæ hîp 4L...). Tr×nh tù ph−¬ng ph¸p thi c«ng nµy cã thÓ thay ®æi cho phï hîp víi ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh, tr×nh ®é thi c«ng, m¸y mãc hiÖn ®¹i cã. Mai ViÕt Chinh 190 chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng CEO TOWER Thi c«ng theo ph−¬ng ph¸p Topdown t¹i 191 Bµ TriÖu ¦u ®iÓm: - Chèng ®−îc v¸ch ®Êt víi ®é æn ®Þnh vµ an toµn cao nhÊt. - Thi c«ng tèt trong nh÷ng mÆt b»ng chËt hÑp vµ c¸c c«ng tr×nh x©y chen - Kinh tÕ vµ tiÕt kiÖm h¬n c¸c BPTC kh¸c; - TiÕn ®é thi c«ng nhanh. Nh−îc ®iÓm: - KÕt cÊu cét tÇng hÇm phøc t¹p; - Liªn kÕt gi÷a dÇm sµn vµ cét t−êng khã thi c«ng; - C«ng t¸c thi c«ng ®Êt trong kh«ng gian tÇng hÇm cã chiÒu cao nhá khã thùc hiÖn c¬ giíi. - NÕu lç më nhá th× ph¶i quan t©m ®Õn hÖ thèng chiÕu s¸ng vµ th«ng giã. Mai ViÕt Chinh 191 chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng CEO TOWER B¶ng thèng kª m«t sè c«ng tr×nh thi c«ng cã nhiÒu tÇng hÇm ë ViÖt Nam hiÖn nay TT Tªn c«ng tr×nh ThiÕt kÕ §¬n vÞ §Æc ®iÓm thi c«ng tÇng hÇm thi c«ng 1 V¨n phßng vµ chung c− 27 L¸ng H¹ CDCC Bachy Soletanche Cty XD sè 1 HN 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Trô së kho b¹c NN 32 C¸t Linh CDCC Toµ nhµ 70-72 Bµ TriÖu CDCC VP vµ Chung c− 47 Huúnh Thóc Kh¸ng VNCC Delta - T−êng barrette - §µo hë, chèng b»ng dµn thÐp - T−êng barrette - Top – down Delta - T−êng barrette - Top – down §«ng D−¬ng - T−êng barrette - Top – down Toµ nhµ Vincom 191 VNCC Bµ TriÖu Delta - T−êng barrette Chung c− cao tÇng 25 L¸ng h¹ VNCC Cty XD sè 1 HN - T−êng barrette TT ViÔn th«ng VNPT 57 Huúnh Thóc Kh¸ng CDC Bachy Soletanche - T−êng barrette Toµ nhµ th¸p ®«i HH4 Mü §×nh CDC TCty XD S«ng §µ - T−êng barrette Trô së v¨n phßng 59 Quang Trung Cty KT& Cty XD sè 1, XD - Héi HN KTS - T−êng barrette Ocean Park sè 1 §µo Duy Anh Tr.§H KT Cty XD sè 1, HN HN - T−êng bª t«ng th−êng - Top – down - Top – down - Kh«ng chèng - §µo hë, chèng b»ng dµn thÐp - Top – down - Cäc xi m¨ng ®Êt Kh¸ch s¹n Sun Way - T−êng barrette 19 Ph¹m §×nh Hæ - Neo trong ®Êt Mai ViÕt Chinh 192 chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng CEO TOWER 12 13 Toµ nhµ th¸p Vietcombank Tßa nhµ 191 Archrtype Bµ TriÖu Ph¸p Indochine Group - T−êng barrette Cty XD S«ng §µ 2 - T−êng barrette - Neo trong ®Êt - Top – down Delta 14 Apex Tower Singapo Delta - Top – down - T−êng barrette 15 The Maner Delta - Top – down - T−êng barrette 16 Vincom Singapo Delta plaza(TP HCM) 17 CEO TOWER - T−êng barrette Architect Vinaconex 9 Group 18 Th¸p Bitexco TP Hå ChÝ Minh -Top – down Hµn Quèc -Top – down - T−êng barrette Delta -Top – down -T−êng barrette Tõ b¶ng thèng kª trªn ta cã thÓ thÊy hiÖn nay biÖn ph¸p thi c«ng Topdown ®ang ®−îc sö dông rÊt phæ biÕn trong viÖc thi c«ng c¸c c«ng tr×nh cã nhiÒu tÇng hÇm ë nh÷ng thµnh phè lín . NÕu xÐt tæng thÓ c¸c yÕu tè nh− kh¶ n¨ng thi c«ng trªn mÆt b»ng chËt hÑp , æn ®Þnh cña mãng c«ng tr×nh xung quanh, tiÕn ®é thi c«ng, tiÕt kiÖm kinh tÕ … th× biÖn ph¸p thi c«ng Topdown ®em l¹i hiÖu qu¶ rÊt lín 1.3. So s¸nh chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt cho gi¶i ph¸p ,chän gi¶i ph¸p thi c«ng a. So s¸nh chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt cho gi¶i ph¸p t−êng cõ thÐp kÕt hîp hÖ dÇm thÐp h×nh chèng ngang vµ t−êng barrette trong thi c«ng nhµ cao tÇng cã 2 tÇng hÇm So s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt t¹i mét c«ng tr×nh cã 02 tÇng hÇm mµ ë ®ã 02 gi¶i ph¸p kh¸c nhau lµ kh¶ thi vÒ mÆt kü thu©t. - Gi¶i ph¸p 1: ThiÕt kÕ, thi c«ng, gi÷ æn ®Þnh hè ®µo b»ng t−êng v©y barrette, dµy 600mm, s©u 16m; - Gi¶i ph¸p 2: ThiÕt kÕ t−êng bao bª t«ng dµy 400mm, s©u 7,3m, gi÷ æn ®Þnh b»ng cõ thÐp dµi 12m. Mai ViÕt Chinh 193 chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng CEO TOWER B¶ng so s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt theo c¸c gi¶i ph¸p thiÕt kÕ VËt liÖu Gi¸ XL (triÖu VND) ChØ tiªu so s¸nh §¬n vÞ Cõ thÐp + T−êng t−êng Barrette D400 D600 Cõ thÐp + T−êng t−êng Barrette D400 D600 1 Cõ thÐp 12m m 227 0 681 0 2 T−êng BT chu vi 203m m3 593 1949 1779 1745 3 C«ng t¸c ®Êt ngoµi chu m3 vi CT 4200 0 168 0 TT Tæng Gxl phÇn ngÇm 25,5tû. Ph−¬ng ¸n t−êng barrette tiÕt 2628 kiÖm 0,883 tû ®ång (33% Gxl phÇn ngÇm) 1745 Tõ b¶ng trªn ta thÊy ph−¬ng ¸n dïng t−êng barrette trong thi c«ng chi phÝ thÊp h¬n ph−¬ng ¸n dïng cõ thÐp. b. So s¸nh chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt víi gi¶i ph¸p gi÷ æn ®Þnh t−êng v©y barrette b»ng hÖ dµn thÐp vµ ph−¬ng ph¸p thi c«ng Top - down So s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt t¹i mét c«ng tr×nh cã 02 tÇng hÇm, gi¶i ph¸p thiÕt kÕ lµ t−êng v©y barrette, cäc khoan nhåi. C¸c gi¶i ph¸p chèng gi÷ hè ®µo lµ:. B¶ng 4. So s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt theo gi¶i ph¸p thi c«ng TT 1 VËt liÖu ChØ tiªu so s¸nh §¬n vÞ Chèng b»ng dµn thÐp h×nh Thi c«ng Top down Chèng b»ng dµn thÐp h×nh Thi c«ng Top down Cét thÐp H400 TÊn 13.5 9.0 162 108 TÊn 54.4 0 653 0 Gi¸ XL (triÖu VND) §µo më: 240m*56.1kg/m Topdown: 160m*56.1kg/m 2 DÇm thÐp H300 §µo më:1490m*36.5kg/m 3 Chi phÝ liªn kÕt cña ph−¬ng ph¸p Topdown Tæng Gxl phÇn ngÇm 32.6tû Ph−¬ng ¸n Topdown tiÕt kiÖm 0.6 tû 815 ®ång (60% chi phÝ BPTC) Mai ViÕt Chinh 100 208 194 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng (Nguån tin: T/C T− vÊn ThiÕt kÕ, sè 3/2008) Gi¶i ph¸p 1: gi÷ æn ®Þnh t−êng v©y barrette b»ng hÖ dµn thÐp h×nh ch÷ H, 2 tÇng chèng; Gi¶i ph¸p 2 : gi÷ æn ®Þnh t−êng v©y barette b»ng ph−¬ng ph¸p thi c«ng Top - down Nh− vËy ph−¬ng ph¸p thi c«ng Top – down ngoµi viÖc gi¶i quyÕt nh÷ng khã kh¨n khi thi c«ng tÇng hÇm cßn ®em l¹i hiÖu qu¶ rÊt lín vÒ mÆt kinh tÕ. HiÖn nay ®i ®«i víi viÖc ph¸t triÓn c«ng nghÖ thi c«ng Topdown nguyªn b¶n th× ® cã biÖn ph¸p thi c«ng c¶i tiÐn míi lµ Semi Topdown. Thi c«ng theo ph−¬ng ph¸p Semi Topdown b¾t ®Çu tõ cèt cña sµn tÇng hÇm 1 Ph−¬ng ph¸p thi c«ng Semi Topdown thùc chÊt lµ viÖc kÕt hîp thi c«ng Topdown nguyªn b¶n víi ph−¬ng ph¸p ®µo hë. Do cèt thi c«ng sµn xuÊt ph¸t kh«ng ph¶i lµ cèt mÆt ®Êt tù nhiªn mµ b¾t ®Çu tõ cèt sµn tÇng hÇm 1 hoÆc 2 nªn kh¾c phôc ®−îc nhiÒu nhù¬c ®iÓm cña Topdown nguyªn b¶n thÓ hiÖn ë c¸c mÆt : + Ph−¬ng ph¸p Semi Topdown võa kÕt hîp ®µo moi b»ng c¸c m¸y ®µo con cua lo¹i nhá võa cã thÓ thi c«ng mét phÇn theo ph−¬ng ph¸p ®µo më ë giai ®o¹n ®Çu tiªn nªn gi¶m ®−îc mét phÇn ®¸ng kÓ khèi l−îng ®Êt ®µo dÉn ®Õn kh«ng gian thi c«ng tho¸ng h¬n , th«ng giã chiÕu s¸ng dÔ dµng h¬n , cã thÓ thi c«ng c¬ giíi nªn ®Èy nhanh ®−îc tiÕn ®é. + Ph−¬ng ph¸p Topdown chØ hîp lÝ víi c«ng tr×nh tõ 3 tÇng hÇm trë xuèng . NÕu c«ng tr×nh cã nhiÒu tÇng hÇm h¬n th× viÖc thi c«ng lµ rÊt khã kh¨n, tiÕn ®é khã ®¶m b¶o. Ng−îc lai thi c«ng Semi Topdown cã thÓ thi c«ng víi nhµ cã nhiÒu tÇng hÇm Nh−îc ®iÓm lín nhÊt cña lµ chuyÓn vÞ ngang cña kÕt cÊu chèng ®ì lín h¬n ë giai ®o¹n ®µo ®Êt ®Çu tiªn nh−ng nh−îc ®iÓm nµy hoµn toµn cã thÓ ®−îc kh¾c phôc b»ng Mai ViÕt Chinh 195 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng viÖc ¸p dông c¸c biÖn ph¸p gia c−êng nh− dïng thÐp h×nh ®Ó chèng xiªn, liªn kÕt gãc c¸c tÊm t−êng v©y hay sö dông kÕt cÊu dÇm bo… Trong giíi h¹n chuyªn ®Ò nµy, ®å ¸n ®Ò cËp ®Õn c«ng nghÖ thi c«ng 6 tÇng hÇm nhµ nhiÒu tÇng theo Semi Topdown. Chuyªn ®Ò sÏ gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò lín : 1. ThiÕt kÕ kÜ thuËt ,tÝnh to¸n c¸c giai ®o¹n thi c«ng phÇn ngÇm - TÝnh to¸n kÕt cÊu t−êng v©y t−¬ng t¸c víi ®Êt - TÝnh to¸n cét chèng t¹m phôc vô thi c«ng -TÝnh to¸n sµn thao t¸c ®ì m¸y thi c«ng t¶i träng lín 2. LËp biÖn ph¸p thi c«ng vµ tæ chøc thi c«ng phÇn ngÇm theo ph−¬ng ph¸p Semi Topdown - LËp biÖn ph¸p thi c«ng phÇn ngÇm - LËp tiÕn ®é thi c«ng - Tæ chøc mÆt b»ng thi c«ng x©t dùng Mai ViÕt Chinh 196 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng 1.4. ThiÕt kÕ kÜ thuËt ,tÝnh to¸n c¸c giai ®o¹n thi c«ng phÇn ngÇm C¬ së tÝnh to¸n * Tµi liÖu sö dông C¸c tiªu chuÈn ViÖt Nam nh−: 1. TCVN 2737 : 1995 “T¶i träng vµ t¸c ®éng - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ” 2. TCXDVN 356 : 2005 “KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ” 3. TCXDVN 338 : 2005 “KÕt cÊu thÐp - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ” 4. TCXD 40 : 1987 “KÕt cÊu x©y dùng vµ nÒn - Nguyªn t¾c c¬ b¶n vÒ tÝnh to¸n”. 5. TCXD 205 : 1998 “Mãng cäc – Tiªu chuÈn thiÕt kÕ” 6. TCXDVN 375:2006 “ ThiÕt kÕ c«ng tr×nh chÞu ®éng ®Êt” C¸c tiªu chuÈn tham kh¶o: 7. BS6399 - Loading for building; part1,2,3 8. BS8110-1985 - Structural use of concrete 9. BS5950-1985 - Structural use of steelwork in building 10. BS8007-1987 - Design of concrete structures for retaining aqueous liquids 11. BS8004 - 1986 - Code of practice for Foundations 12. UBC97 - Uniform Building code 1997 13. Hå s¬ thiÕt kÕ c«ng tr×nh 14. Sè liÖu ®Þa chÊt c«ng tr×nh * Quy tr×nh thi c«ng
Giai ®o¹n 1: ®µo ®Êt ®Õn ®¸y sµn tÇng hÇm 2 t¹i cèt -5,2 m.
Giai ®o¹n 2: thi c«ng sµn tÇng hÇm 1, ®µo ®Êt ®Õn ®¸y sµn tÇng hÇm 3 kÕt hîp thi c«ng sµn tÇng hÇm 2.
Giai ®o¹n 3: §µo ®Êt tõ cèt -8,7 tíi cèt -10,5m kÕt hîp thi c«ng sµn tÇng hÇm 3
Giai ®o¹n 4: §µo ®Êt tõ cèt -10,5m tíi cèt -16m.
Giai ®o¹n 5: §µo ®Êt tõ cèt -16m tíi cèt -19,2m kÕt hîp thi c«ng sµn tÇng hÇm 4,5.
Giai ®o¹n 6: §µo ®Êt vµ tiÕn hµnh thi c«ng mãng c¸c khu vùc I,II vµ III. Qu¸ tr×nh thi c«ng mãng vµ tÇng hÇm dù kiÕn theo 6 giai ®o¹n nh− ® tr×nh bµy ë trªn. Trong qóa tr×nh tÝnh to¸n kü thuËt thi c«ng phôc vô thi c«ng phÇn ngÇm theo ph−¬ng ph¸p Semi-Topdown kÕt hîp c¶ trªn d−íi th× cã 2 vÊn ®Ò lín cÇn gi¶i quyÕt lµ: 1. æn ®Þnh cña hÖ kÕt cÊu t−êng v©y th«ng qua viÖc kiÓm xo¸t chuyÓn vÞ lín nhÊt ë ®Ønh t−êng v©y .§©y chÝnh lµ 2 bµi to¸n c¬ b¶n nhÊt ph¶I gi¶I quyÕt khi thi c«ng Sermir-Topdown 2. æn ®Þnh cña hÖ kÕt cÊu chèng ®ì t¶i träng phÝa trªn dån xuèng ( c¸c sµn tÇng hÇm vµ hÖ thèng cét chèng t¹m H60). Chuyªn ®Ò sÏ tiÕn hµnh tÝnh to¸n ph©n tÝch sù t−¬ng t¸c gi÷a nÒn ®Êt vµ c¸c giai ®o¹n thi c«ng, t×m ra tr−êng hîp lµm viÖc nguy hiÓm nhÊt cña kÕt cÊu chèng ®ì. Mai ViÕt Chinh 197 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng 1.4.1. Gi¶i quyÕt bµi to¸n 1.4.1.1. æn ®Þnh cña hÖ kÕt cÊu t−êng v©y trong qu¸ tr×nh thi c«ng Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n: sö dông phÇn mÒm Plaxis cña Hµ Lan ®Ó xÐt t−¬ng t¸c cña kÕt cÊu víi nÒn ®Êt. Plaxis lµ mét ch−ong tr×nh ®−îc x©y dùng b»ng ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n ®Ó ph©n tÝch biÕn d¹ng vµ æn ®Þnh cho c¸c c«ng tr×nh ngÇm. B»ng nh÷ng thñ tôc nhËp d÷ liÖu ®å ho¹ ®¬n gi¶n cã thÓ t¹o ra c¸c m« h×nh tÝnh to¸n phøc t¹p vµ cã thÓ dÔ dµng ®−a ra c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n chi tiÕt. Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ®−îc tù ®éng hoµn toµn trªn c¬ së ph−¬ng ph¸p sè. TÝnh −u viÖt cña c¸c ph−¬ng ph¸p sè trong viÖc gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n thùc tÕ ®−îc thÓ hiÖn râ nhÊt lµ kh¶ n¨ng chó ý ®−îc ®Õn nhiÒu yÕu tè ¶nh h−ëng. Nh÷ng yÕu tè ¶nh h−ëng cÇn kÓ tíi lµ c¸c tham sè c¬ b¶n cã tÝnh quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh chÊt cña khèi ®Êt ®¸ vµ c«ng t¸c x©y dùng, cïng víi ph¹m vi biÕn ®éng cña chóng, còng nh− mèi t−¬ng t¸c gi÷a khèi ®Êt ®¸ vµ kÕt cÊu c«ng tr×nh. Mét −u ®iÓm cÇn kÓ ®Õn n÷a lµ kh¶ n¨ng ®¸nh gi¸ tèt h¬n c¸c tr¹ng th¸i biÕn d¹ng, øng suÊt cña khèi ®Êt vµ kÕt cÊu c«ng tr×nh so víi c¸c ph−¬ng ph¸p th«ng th−êng. • C¸c gi¶ thiÕt tÝnh to¸n: Sù æn ®Þnh cña kÕt cÊu ch¾n gi÷ ( t−êng v©y ) trong c¸c giai ®o¹n thi c«ng chñ yÕu quyÕt ®Þnh bëi t¶i träng ngang gåm: ¸p lùc ®©t, ¸p lùc n−íc ngÇm…vµ t¶i träng thi c«ng ph©n bè hai bªn t−êng v©y. Cßn t¶i träng th¼ng ®øng trong qu¸ tr×nh thi c«ng tõ phÝa trªn dån xuèng sÏ do cét chèng t¹m ( thiÕt kÕ ë môc 2) chÞu. Tr−íc khi thi c«ng ®µo ®Êt tÇng hÇm ta thi c«ng dÇm bo. DÇm bo sÏ ®¶m b¶o ®Ó c¸c tÊm Panel t−¬ng v©y khi thi c«ng lµ c¸c tÊm riªng rÏ cã thÓ lµm viÖc mét c¸ch ®ång thêi víi nhau .Gi¶ thiÕt nµy ®¶m b¶o ta cã thÓ c¾t mét ®o¹n t−êng v©y bÊt k× ®Ó nghiªn cøu tÝnh to¸n . M« h×nh nÒn sö dông trong qóa tr×nh tÝnh to¸n lµ m« h×nh Morh- Columb ( M« h×nh ®µn hçi dÎo). M« h×nh nµy ®−îc xem lµ hîp lÝ nhÊt khi m« h×nh ho¸ sù tu¬ng t¸c cña kÕt cÊu vµ ®Êt. Nã ®Æc tr−ng bëi c¸c th«ng sè c¬ b¶n : M«®un ®µn håi E, Gãc ma s¸t trong φ, HÖ sè Poisson ν, Lùc dÝnh c, Gãc dn në ψ. • S¬ ®å tÝnh to¸n Tõ c¸c gi¶ thiÕt ®ã ta ®−a ra së ®å tÝnh to¸n trong ®ã trªn c¬ së - T−êng ®−îc m« h×nh hãa thµnh phÇn tö Plates. Sµn tÇng hÇm ®−îc m« t¶ thµnh phÇn tö Anchors d¹ng Strut Ngoµi ra cßn cã c¸c ®iÒu kiÖn ban ®Çu (Initial Condition) nh− mùc n−íc ngÇm vµ ®iÒu kiÖn vÒ chuyÓn vÞ kh¸c. ViÖc m« h×nh ho¸ bµi to¸n chØ tiÕn hµnh víi 5 giai ®o¹n ®Çu tiªn cña qóa tr×nh thi c«ng Sermir-Topdown v× c¸c giai ®o¹n nµy lµ nguy hiÓm nhÊt ( ®Þa chÊt ch−a ®¹t Mai ViÕt Chinh 198 chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng CEO TOWER ®é æn ®Þnh vµ c¸c sµn chèng ch−a lµm viÖc ). • C¸c th«ng sè ®Çu vµo 1. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh z Líp Tªn líp ®Êt (m) 1 §Êt lÊp -1,8 2 SÐt pha c¸t dÎo ch¶y -20,3 3 C¸t mÞn dÎo mÒm -25,8 4 SÐt pha c¸t chÆt võa -31,9 C¸t (mÞn, h¹t trung) 5 -50,4 chÆt võa 6 Cuéi sái -50,4 ID Type γ_unsat 3 [kN/m ] 1 20 17,8 18 17,8 18 H (m) 1,8 5,5 18,5 6,1 γ _sat 3 [kN/ m ] 23,2 19,6 20,40 20,5 21,5 c (kN/m2) 10 0 15 φ (®é) 10 28 18 E (kN/m2) 4000 10000 6000 18,5 17,8 0 32 15000 >13 18 0 42 45000 k_x [m/day] 0,00124 0,0015 0,002 0,002 0,002 k_y [m/day] 0,005 0,002 0,002 0,002 0,001 ψ R_inter [-] 0,75 0,8 0,85 0,9 0,9 γtn (kN/m3) 18 20 17,8 18 ν [-] 0.4 0.35 0.35 0.4 0.4 1 Drained 2 Drained 0 3 Drained 0 4 Drained 0 5 Drained 0 6 Drained 0 Trong ®ã : Mùc n−íc ngÇm ë cao tr×nh -3m so víi cèt tù nhiªn γ_unsat vµ γ _sat lÇn lù¬t lµ TLBT cña c¸c líp ®Êt trªn vµ d−íi mùc n−íc ngÇm k_x vµ k_y lµ hÖ sè thÊm theo c¸c ph−¬ng cña ®Êt nÒn R_inter lµ hÖ sè tiÕp xóc bÒ mÆt. Th«ng th−êng BÒ mÆt tiÕp xóc lµ C¸t / Bªt«ng : 0,8-1 BÒ mÆt tiÕp xóc lµ SÐt / Bªt«ng : 0,7-1 BÒ mÆt tiÕp xóc lµ C¸t / ThÐp : 0,6-0,7 BÒ mÆt tiÕp xóc lµ SÐt / ThÐp : 0,5-0,6 2.Th«ng sè vÒ t−êng v©y C«ng tr×nh cã 6 tÇng hÇm víi khèi l−îng ®Êt ®µo lín chÝnh v× thÕ t−êng v©y ph¶I cã chiÒu µi lín ®Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh khi thi c«ng .S¬ bé chän chiÒu dµi t−êng v©y lµ 30m tÝnh tõ cèt mÆt ®Êt tù nhiªn ngµm vµo líp ®Êt 5 lµ 4m.Qóa tr×nh tÝnh to¸n nÕu kh«ng ®¶m b¶o sÏ ®iÒu chØnh thay ®æi. Tuêng v©y dµy 800mm, Bªt«ng B25 tõ c¸c th«ng sè vÒ M«®un ®µn håi cña Bªt«ng ¸p dông c¸c c«ng thøc cña Søc bÒn vËt liÖu ta tÝnh ®−îc Mai ViÕt Chinh 199 chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng CEO TOWER No 1 Identific EA [kN/m] EI w ation [kNm²/m] [kN/m/m] Plate 2,40E+07 1,28E+06 6.00 ν [-] 0.15 Mp [kNm/m] Np [kN/m] 1,00E+15 1,00E+15 3. Th«ng sè vÒ thanh chèng (sµn c¸c tÇng hÇm) Sµn c¸c tÇng hÇm dµy 20cm, Bªt«ng B25 No Identification 1 Strut EA [kN] |Fmax,comp| [kN] 1000000 1,00E+15 |Fmax,tens| [kN] 1,00E+15 L [m] 1.00 |Fmax,comp| lµ trÞ sè lùc nÐn lín nhÊt |Fmax,tens| lµ trÞ sè lùc kÐo lín nhÊt 4. Th«ng sè vÒ t¶i träng thi c«ng c«ng tr×nh Theo TCVN2737-1995 ta lÊy gi¸ trÞ t¶i träng khi thi c«ng c«ng tr×nh lµ 250 daN/m2 T¶i träng tÝnh to¸n sÏ lµ 250.1,2 =300 daN/m2= 30 kN/m2 • X©y dùng m« h×nh : thuËt to¸n x©y dùng m« h×nh lµ sè liÖu ®Çu vµo input s¬ ®å hh general setting c¸c ®iÒu kiÖn biªn Standard fixities vËt liÖu material set ®iÒu kiÖn b® initial condition gi¶i bµi to¸n calculation xuÊt kÕt qu¶ output Mai ViÕt Chinh 200 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng a. S¬ ®å h×nh häc cña m« h×nh Plaxis 8.2 Sau khi khëi ®éng ch−¬ng tr×nh ta nhËp c¸c th«ng sè c¬ b¶n h×nh häc ban ®Çu nh− tªn c«ng viÖc, c¸c phÇn tö vµ hÖ thèng l−íi Sau ®ã c¨n cø vµo l¸t c¾t ®Þa chÊt ta thiÕt lËp m« h×nh th«ng qua c¸c lÖnh Line (vÏ ®−êng), Plate ( vÏ t−êng v©y), Anchor (thanh chèng sµn) , Interface (tiÕp Mai ViÕt Chinh 201 chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng CEO TOWER xóc) vµ T¶i träng ph©n bè ( Distribution Load) T¶i thi c«ng T−êng v©y Sµn chèng C¸c líp ®Êt §iÒu kiÖn biªn - M« h×nh ®−îc giíi h¹n nghiªn cøu bëi c¸c ®iÓm (0,1,2,3) - C¸c líp ®Êt ®¸ kh¸c nhau ®−îc ph©n chia bëi c¸c Line giíi h¹n bëi 2 ®iÓm - §iÒu kiÖn biªn (Standard Fixities) ®Ó ng¨n ngõa nh÷ng chuyÓn vÞ mµ m« h×nh kh«ng x¸c ®Þnh ®−îc hoÆc kh«ng liªn quan ®Õn tÝnh to¸n. - Trong qu¸ tr×nh dùng m« h×nh ta kiÓm so¸t chÝnh x¸c täa ®é c¸c ®iÓm th«ng qua hép tho¹i View Table Mai ViÕt Chinh 202 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng b. Khai b¸o c¸c líp ®Êt ®¸ vµ vËt liÖu NÒn ®Êt c«ng tr×nh gåm 6 líp trong ®ã t−êng v©y chØ c¾m vµo líp ®Êt thø 5. Khai b¸o tÝnh chÊt cña ®Êt theo m« h×nh M-H nh− ® nãi ë trªn gåm 5 th«ng sè c¬ b¶n B¶n th©n phÇn mÒm Plaxis còng cã rÊt nhiÒu m« h×nh nÒn ®Ó ta cã thÓ chän . Mai ViÕt Chinh 203 CEO TOWER Mai ViÕt Chinh chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng 204 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng C¸c th«ng sè nh− Gref hay Eoed do ch−¬ng tr×nh tù tÝnh Sau khi khai b¸o ®−îc c¸c líp ®Êt ta tiÕp tôc khai b¸o c¸c th«ng sè cña t−êng v©y vµ thanh chèng . Mai ViÕt Chinh 205 CEO TOWER chuyªn ®Ò thi c«ng tÇng hÇm nhµ cao tÇng Sau khi ® cã c¸c lo¹i vËt liÖu vµ tiÕt diÖn ta tiÕn hµnh g¸n vµo trong m« h×nh vµ Mesh ®Ó t¹o l−íi phÇn tö. NÕu l−íi cµng cã nhiÒu phÇn tö th× kÕt qu¶ cho cµng chÝnh x¸c. Mai ViÕt Chinh 206