Tài liệu Nâng cao công tác quản lý chất lượng thi công kè biển xóm rớ, thành phố tuy hòa, tỉnh phú yên.

MỤC LỤC MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN XÂY DỰNG KÈ VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG KÈ BIỂN .............................................................................................................3 1.1 Tổng quan về các loại kè biển ...............................................................................3 1.2 Đặc điểm kỹ thuật, điều kiện thi công kè đê biển .................................................6 1.3 Công nghệ thi công kè biển trên Thế giới và tại Việt Nam ...................................9 1.3.1 Công nghệ thi công kè biển trên Thế giới ......................................................9 1.3.2 Công nghệ thi công kè đê biển tại Việt Nam ................................................13 1.4 Thực trạng kè đê biển và quản lý chất lượng các công trình kè biển ..................17 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .......................................................................................... 21 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ PHÁP LÝ VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG THI CÔNG XÂY DỰNG KÈ BIỂN .............................................................. 22 2.1 Các quy định của Nhà nước để đảm bảo chất lượng công trình kè biển .............22 2.2 Các phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng công trình ............................... 25 2.3 Quản lý chất lượng và các yêu cầu kỹ thuật trong thi công kè đê biển ...............30 2.3.1 Chất lượng và quản lý chất lượng ................................................................ 30 2.3.2 Các yêu cầu kỹ thuật thi công kè biển .......................................................... 42 2.4 Công tác đảm bảo chất lượng công trình trong quá trình thi công ......................43 2.4.1 Quy trình thi công kè đê biển .......................................................................43 2.4.2 Công tác đảm bảo chất lượng trong từng giai đoạn thi công ......................45 2.4.3 Nguyên tắc đảm bảo chất lượng khi thi công kè biển ..................................49 2.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thi công kè biển ............................... 49 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .......................................................................................... 52 iii CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP NÂNG CAO CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG KÈ XÓM RỚ, THÀNH PHỐ TUY HÒA, TỈNH PHÚ YÊN ..................................53 3.1. Giới thiệu công trình........................................................................................... 53 3.2 Quy trình thi công kè biển xóm Rớ .....................................................................57 3.2.1 Bố trí mặt bằng thi công tuyến kè.................................................................57 3.2.2 Công tác đào.................................................................................................58 3.2.3 Công tác đắp.................................................................................................59 3.2.4 Công tác rải vải lọc và thi công lớp áo bảo vệ ............................................59 3.2.5 Thi công lắp đặt cấu kiện chân kè ................................................................ 60 3.2.6 Thi công đá xếp và lớp đá rải .......................................................................60 3.2.7 Thi công lắp đặt cấu kiện Holhquader .........................................................62 3.2.8 Thi công các công tác tiếp theo ....................................................................62 3.3 Công tác quản lý chất lượng trong thi công kè biển xóm Rớ .............................. 62 3.3.1 Thực trạng thi công ......................................................................................62 3.3.2 Nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng thi công công trình ......................66 3.4 Giải pháp hoàn thiện công tác quản lý chất lượng thi công kè xóm Rớ .............68 3.4.1. Giải pháp về quản lý tổ chức công trường ..................................................68 3.4.2 Giải pháp về công tác đào, đắp đất.............................................................. 69 3.4.3 Giải pháp về quản lý kích thước hình học, vị trí công trình ........................70 3.4.4 Giải pháp về công tác đổ bê tông .................................................................71 3.4.5 Giải pháp về công tác thi công vải địa kỹ thuật ...........................................72 3.4.6 Giải pháp về công tác thi công lắp đặt cấu kiện BTĐS ............................... 73 3.4.7. Giải pháp về hệ thống kiểm soát an toàn lao động .....................................74 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .............................................................................................. 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................76 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 78 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Các loại kè mái bằng vật liệu đá ......................................................................5 Hình 1.2 Các loại kè mái bằng cấu kiện bê tông lắp ghép ..............................................6 Hình 1.3. Các loại kè mái dạng khác ...............................................................................6 Hình 1.4. Mảng bê tông liên kết gài tự chèn 3 chiều tại công trình kè Sa Đéc ...............8 Hình 1.5. Thi công chân kè lắp ghép bảo vệ đê và bờ biển tại tỉnh Thái Bình. ..............9 Hình 1.6. Bảo vệ mái đê ở Hà Lan ................................................................................10 Hình 1.7. Bảo vệ mái đê bằng cấu kiện bê tông ở Nhật Bản.........................................10 Hình 1.8. Kè bảo vệ mái bằng thảm bê tông liên kết từ các khối Armorflex................11 Hình 1.9. Kè bảo vệ mái bằng thảm bê tông bọc vải địa kỹ thuật.................................12 Hình 1.11. Bảo vệ bằng túi vải địa kỹ thuật bọc cát cho bờ sông .................................13 Hình 1.12. Kè lát mái bằng bê tông đổ tại chỗ .............................................................. 15 Hình 1.13. Một số loại kết cấu bê tông đúc sẵn ghép độc lập trên mái đê ....................15 Hình 1.14. Kết cấu bê tông đúc sẵn có cơ cấu tự chèn, liên kết mảng .......................... 16 Hình 1.15. Xâm thực, ăn mòn bê tông kè bờ biển xã Tam Hải, Hội An .......................17 Hình 1.16. Mái kè bị lún, sụt………………………………………………………….18 Hình 1.17. Mái kè bị trượt ............................................................................................. 18 Hình 1.18. Cấu kiện bị bong tróc……………………………………………………..18 Hình 1.19. Mái đê phía biển bị phá hủy ........................................................................18 Hình 1.20. Cấu kiện bị đẩy trồi………………………………………………………19 Hình 1.21. Cấu kiện bị sụt do mất đất ...........................................................................19 v Hình 1.22. Mưa lũ liên tiếp phá hỏng công trình kè Đại Cường (Đại Lộc, Quảng Nam) .......................................................................................................................................20 Hình 2.1 Phương thức QLNN về CLCTXD..................................................................34 Hình 2.2. Quan hệ giữa kỹ sự giám sát với các bên trong quá trình thi công xây dựng công trình .......................................................................................................................38 Hình 2.3. Sơ đồ tổ chức quản lý công trường thi công kè biển .....................................44 Hình 3.1 Vị trí tuyến kè xóm Rớ ...................................................................................53 Hình 3.2 Mặt cắt ngang đại diện kè Xóm Rớ……………………………………….55 Hình 3.3. Đào hố móng phần trên cạn ...........................................................................58 Hình 3.4 Đào hố móng phần dưới nước ........................................................................59 Hình 3.5 Biện pháp đổ đá và lắp đặt cấu kiện chân ......................................................60 Hình 3.6 Thi công đê quây đá đổ ..................................................................................61 Hình 3.7 Xếp đá và lắp đặt cấu kiện đúc sẵn ................................................................ 61 Hình 3.8 Thi công bè đệm chân kè ................................................................................61 Hình 3.9 Biện pháp lắp đặt cấu kiện Holquader trên cạn và hoàn thiện kè ..................62 Hình 3.10. Mô hình quản lý trên công trường của Nhà thầu.........................................64 Hình 3.11 Thành phần cán bộ kỹ thuật thuộc công ty ...................................................65 Hình 3.12. Hệ thống kiểm soát an toàn lao động của Nhà thầu…………………….74 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1. Quản lý chất lượng công trình xây dựng theo các văn bản pháp quy của Nhà nước .............................................................................................................................. 25 Bảng 2.2. Điều kiện ứng dụng các dạng bảo vệ mái đê ................................................42 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ NĐ – CP Nghị định – Chính phủ TT - BTC Thông tư – Bộ tài chính TT – BXD Thông tư – Bộ xây dựng QĐ – BXD Quyết định – Bộ xây dựng QCVN Quy chuẩn Việt Nam BNNPTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam PCCC Phòng cháy chữa cháy QLCLCTXD Quản lý chất lượng công trình xây dựng QLNN Quản lý nhà nước QLCLXD Quản lý chất lượng xây dựng QLCL Quản lý chất lượng TCXL Tiêu chuẩn xây lắp TBCN Tư bản chủ nghĩa QLDA Quản lý dự án CĐT Chủ đầu tư QĐ – UBND Quyết định - Ủy ban nhân dân TNHH Trách nhiệm hữu hạn BTĐS Bê tông đúc sẵn viii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nước ta là một quốc gia nằm trên bán đảo Đông Dương, có đường bờ biển dài hơn 3.300 km. Trong đó có hơn 2.000 km đê biển đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ mùa màng, tài sản và con người. Tuy nhiên do biến đổi khí hậu, hàng năm chúng ta liên tục phải gánh chịu nhiều cơn bão lớn kết hợp với triều cường ảnh hưởng lớn đến cơ sở hạ tầng ven biển và đời sống nhân dân ven biển. Biến đổi khí hậu đang làm gia tăng thiên tai, mực nước biển dâng cao, những cơn bão có cường độ mạnh sẽ càng trở nên phổ biến và gia tăng sức tàn phá. Bão mạnh thường kèm theo nước dâng theo bão. Trong trường hợp nước dâng khi có bão cộng với triều cường tạo ra những đợt sóng đánh trực tiếp vào đê, kè biển, tràn qua chúng gây xói lở và vỡ đê kè, gây ngập lụt trên diện rộng cho vùng ven biển gây thiệt hại vô cùng lớn. Kè biển xóm Rớ, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên cũng là nơi thường xuyên hứng chịu những cơn bão kết hợp triều cường. Thực tế do chưa được quan tâm đúng mức nên hàng năm tuyến kè thường bị sạt lở đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng, tài sản của nhân dân trong vùng và thành phố Tuy Hòa. Trong quá trình thiết kế các nhà tư vấn thiết kế cũng đã tính toán các yếu tố tác động của biến đổi khí hậu, tuy nhiên trong quá trình thi công các nhà thầu chưa đảm bảo công tác quản lý chất lượng công trình một cách tốt nhất. Đối diện với biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, cùng với đó là những cơn siêu bão có cường độ rất mạnh, biến đổi khó lường như hiện nay thì công tác quản lý chất lượng công trình khi thi công cần phải nâng cao hơn nữa. Việc đầu tư nghiên cứu các biện pháp nhằm nâng cao chất lượng cho các tuyến kè, đê biểnlà rất cấp thiết.Vì vậy, đề tài nghiên cứu các giải pháp để “Nâng cao công tác quản lý chất lượng thi công kè biển xóm Rớ, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên” đã được tác giả lựa chọn để nghiên cứu. 1 2. Mục đích của đề tài - Phân tích các nguyên nhân chủ yếu trong quá trình thi công dẫn đến không đảm bảo chất lượng cho công trình. - Đề xuất các giải pháp đảm bảo và nâng cao chất lượng thi công công trình. 3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu a. Cách tiếp cận:Trên cơ sở vận dụng các quy định của Nhà nước, các quy phạm, tiêu chuẩn kỹ thuật trong thiết kế và thi công kè đê biển, bên cạnh sự tiếp cận có chọn lọc các công trình nghiên cứu về quản lý chất lượng công trình xây dựng nói chung và kè đê biển nói riêng. b. Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu: thu thập các tài liệu liên quan đến hồ sơ dự án, hồ sơ thiết kế công trình và các chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng cho công trình đồng thời nghiên cứu hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn và các văn bản hiện hành có liên quan đến công tác thi công kè đê biển. - Phương pháp quan sát trực tiếp: thu thập số liệu dựa vào quan sát trực tiếp tại hiện trường thi công công trình. - Phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực tế. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu a. Đối tượng nghiên cứu: Luận văn nghiên cứu về công tác quản lý chất lượng trong quá trình thi công kè đê biển từ đó đề ra các biện pháp nhằm nâng cao công tác quản lý chất lượng. b. Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu quá trình tổ chức thi công và các biện pháp quản lý chất lượng thi công kè biển xóm Rớ, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUANXÂY DỰNG KÈ VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG KÈ BIỂN 1.1 Tổng quan về các loại kè biển Lịch sử hình thành đê biển nước ta có từ khá sớm, từ thế kỷ 13. Ban đầu là những đoạn đê nhỏ lẻ, thấp yếu ở Bắc Bộ, dần dần được nối kết lại, bồi trúc thêm, để đến nay trở thành một "trường thành trước biển " dài tổng cộng 1670km. Vài ba thập kỷ gần đây, bên cạnh những nỗ lực của nhà nước và nhân dân ta, một số dự án củng cố, nâng cấp hệ thống đê biển đã thực hiện, như : PAM 4617 (1993-1998); PAM 5325 ( 1996-2000) của FAO; hoặc từ các nguồn tài trợ như ADB (2000), CARE, CEC, OXFAM ...làm cho đê biển khu vực này được củng cố và nâng cấp đáng kể. Tuy nhiên, việc đầu tư còn mang tính chắp vá, thiếu đồng bộ, chủ yếu tập trung vào việc đắp tôn cao, áp trúc thân đê bằng đất khai thác tại chỗ. Hơn một nửa trong tổng chiều dài đê nói trên vẫn chưa đạt các chỉ tiêu thiết kế tối thiểu.Vì vậy, đê nhanh bị xuống cấp và thường xuyên hư hỏng. Một số khu vực biển tiến, rừng phòng hộ trước đê bị xâm hại, đê biển thường xuyên bị sạt lở, hư hỏng, như đê Hà Nam tỉnh Quảng Ninh; đê Cát Hải, Đồ Sơn, Vinh Quang, Cầm Cập, tỉnh Hải Phòng; đê Hải Hậu, Giao Thủy tỉnh Nam Định; đê Y Vích, Hậu Lộc tỉnh Thanh Hóa.... Đặc biệt, trong năm 2005, vùng ven biển nước ta liên tiếp chịu ảnh hưởng trực tiếp của các cơn bão số 2, số 6 và số 7 với sức gió mạnh cấp 11, cấp 12, giật trên cấp 12, vượt mức thiết kế của đê biển. Bão số 7 lại đổ bộ vào đúng thời kỳ triều cường (là tổ hợp bất lợi ít gặp) dẫn đến các sự cố nghiêm trọng như nước biển tràn qua đỉnh đê, gây sạt lở trên 54 km đê thuộc Hải Phòng, Nam Định, Thái Bình, Thanh Hóa; vỡ đứt một số đoạn thuộc các tuyến đê Cát Hải (Hải Phòng), Hải Hậu, Giao Thủy (Nam Định), với tổng chiều dài 1.465m. Do địa hình hẹp, dốc, lũ miền Trung lên rất nhanh và xuống rất nhanh. Thiết kế đê biển miền Trung vì thế phải rất thấp nhằm thoát lũ cho nhanh. Do ta đã thiết kế như thế nên việc sóng biển đánh tràn đê là đương nhiên. Khả năng vỡ cũng khó tránh khỏi. Phía Nam đê biển hình thành muộn hơn, hiện tổng chiều dài đê biển từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang khoảng 896,84 km, trong đó có 568,38 km đê biển, 283,09 km đê cửa 3 sông và 45,37 km kè biển. Hiện trạng đê biển tại các khu vực này cũng chưa được khép kín, thiếu hợp lý trong việc kết hợp giao thông, không đảm bảo ổn định lâu dài tại các khu vực biển tiến; mặt cắt ngang đê hầu hết còn thấp, bé; địa chất nền đê yếu, nhiều đoạn bị lún, sụt chưa được xử lý, thiếu tính ổn định; diện tích rừng cây chắn sóng bị thu hẹp làm giảm khả năng chống sóng uy hiếp nghiêm trọng hệ thống đê biển; hệ thống cống ngăn mặn, giữ ngọt còn thiếu và chưa đồng bộ; công tác quản lý đê biển chưa được chú trọng đúng mức dẫn đến nhiều tuyến đê biển bị xuống cấp. Hệ thống đê biển là tài sản của quốc gia, nếu được nâng cấp, tu bổ thường xuyên sẽ góp phần phát triển kinh tế, ổn định xã hội đất nước. Theo xu thế phát triển đó, vùng ven biển nước ta đang phát triển rất năng động, góp phần không nhỏ trong nền kinh tế quốc dân và an ninh quốc phòng. Đê biển không chỉ chống bão, ngăn mặn, giữ ngọt mà còn kết hợp đa mục tiêu như giao thông, du lịch … Theo các báo cáo của Cục quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão [1]. Phần lớn đê biển hiện có là đê trực diện với biển, một số đoạn có rừng chắn sóng nhưng đến nay nhiều nơi xa vùng cửa sông nên không thể trồng cây chắn sóng, vì vậy kè bảo vệ mái trở thành kết cấu quan trọng nhất bảo vệ đê biển. Các kè mái phía biển thường bị bong tróc, sụt lún dưới tác dụng của sóng.Hiện nay có nhiều dạng kết cấu kè bảo vệ mái khác nhau, nhưng có thể tổng quát thành 3 dạng kết cấu mái kè cơ bản: - Dạng mái đá - Dạng cấu kiện xếp - Dạng khác: bê tông asphalt, trồng cỏ, bê tông vải địa kỹ thuật... Dạng kè mái đá bao gồm các loại kè đá đổ, kè đá lát khan, kè đá xây, rọ đá... với vật liệu làm mái kè là vật liệu đá tự nhiên.Hiện nay, loại mái kè này ở nước ta được sử dụng tương đối phổ biến trong việc bảo vệ mái bờ kênh, bờ sông và mái đê biển.Hình 1.1 thể hiện các loại mái kè bằng vật liệu đá đã được sử dụng hiện nay. 4 a) Kè đá xây b) Kè đá lát khan c) Kè đá đổ d) Mảng rọ đá Hình 1.1. Các loại kè mái bằng vật liệu đá Dạng cấu kiện xếp bao gồm cột bê tông xếp rời, mảng cấu kiện bê tông, cấu kiện bê tông liên kết ngàm khóa, tấm bê tông. Kè bê tông lát mái được sử dụng phổ biến ở công trình đê sông đê biển, bảo vệ bờ, bến cảng ở thế giới và ở nước ta, đặc biệt đê biển các tỉnh đồng bằng bắc bộ và bắc trung bộ. Tác nhân chính phá hoại kè bảo vệ mái là sóng nên đối với vật liệu đá tự nhiên có kích thước không đảm bảo dễ dàng bị sóng cuốn trôi phá hỏng kè nên kè bê tông thường được thay thế kè đá truyền thống. Kè mái bê tông có nhiều loại, nhiều hình dạng khác nhau với các viên độc lập hoặc liên kết mảng. Cục bê tông có ngàm liên kết được dùng nhiều do gia tăng độ ổn định, nhờ vậy giảm trọng lượng, kích thước cấu kiện. Kè cục bê tông rời được đặt ghép trên mái dễ dàng khi thi công và trong quản lý khi cần phải thay thế viên bị hỏng, xô bong. 5 Hình 1.2 Các loại kè mái bằng cấu kiện bê tông lắp ghép Dạng khác gồm trồng cỏ bảo vệ mái, bê tông asphalt, kè nhựa đường, bê tông vải địa kỹ thuật.... b) Kè bê tông vải địa a) Kè bê tông nhựa Hình 1.3. Các loại kè mái dạng khác Kè bảo vệ mái dốc là một bộ phận quan trọng để duy trì ổn định cho đê và bờ. Nó chiếm một tỷ lệ kinh phí đáng kể trong các dự án đê điều và bảo vệ bờ. Mặt khác sự làm việc của loại kết cấu này tương đối phức tạp, còn nhiều vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu làm rõ. Hiện nay ở nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới có nhiều công trình nghiên cứu cải tiến các hình thức kết cấu đảm bảo an toàn, tăng hiệu quả kinh tế cho kè bảo vệ mái dốc nói riêng và cho đê và bờ nói chung. 1.2 Đặc điểm kỹ thuật, điều kiện thi công kè đê biển Cho đến nay, nhiều nước trên thế giới đã và đang xây dựng những tuyến đê biển có quy mô và nhiệm vụ tổng hợp như: Đê biển Afsluitdijk - Hà Lan, NamPho - Triều 6 Tiên, Saemangeum - Hàn Quốc, St. Peterburg - Nga, New Orleans - Mỹ .v.v. Ở Việt Nam hiện nay chủ yếu chỉ có hệ thống đê ven bờ biển hoặc đê quai lấn biển. Kè đê biển có kết cấu dạng mái nghiêng bằng vật liệu đất đá hỗn hợp: Đây là dạng kết cấu truyền thống, tận dụng vật liệu tự nhiên, thiết bị và biện pháp thi công khá đơn giản, đã có nhiều kinh nghiệm trong thiết kế và thi công. Tuy nhiên, dạng này thường có kích thước mặt cắt ngang lớn, tốn nhiều vật liệu, thời gian thi công dài, gây ô nhiễm môi trường và rủi ro trong quá trình thi công cao. Kè lát mái bằng đá lát khan,đá hộc với kích thước xác định nhằm đảm bảo ổn định dưới tác dụng của sóng và đẩy nổi của nước, dòng chảy [2]. Đá được xếp chặt theo lớp để bảo vệ mái. Với loại kè này thường có một số biểu hiện hư hỏng do lún sụt, chuyển vị, xô lệch, dồn đống trong khung bê tông cốt thép. Hình thức này đã được sử dụng ở hầu hết các địa phương, vật liệu hay dùng là đá hộc có kích thước trung bình mỗi chiều khoảng (0,25- 0,30) m. Ưu điểm của hình thức này làkhi ghép chèn chặt làm cho mỗi viên đá hộc được các viên khác giữ bởi bề mặt gồ ghề của viên đá, khe hở ghép lát lớn sẽ thoát nước mái đê nhanh, giảm áp lực đẩy nổi và liên kết mềm dễ biến vị theo độ lún của nền. Việc sử dụng các loại kết cấu liên kết linh hoạt lát mái kè đã là bước tiến lớn trong việc công nghiệp hóa, cơ giới hóa trong xây dựng công trình bảo vệ bờ.Tuy nhiên nó chỉ thích ứng với nền tương đối cứng, ít có hiện tượng lún cục bộ còn đối với nền đất yếu mối liên kết thường bị gãy. Để khắc phục nhược điểm trên người ta dùng kết cấu mảng mềm biến vị theo nền phù hợp với nền mềm yếu. Về mặt kỹ thuật thảm RENO Mattress và thảm BETOMAT sử dụng vật liệu mới, kết cấu mới để bảo vệ phù hợp với nền mềm yếu nâng cao tính bền vững của công trình. Tuy nhiên lưới thép bọc PVC tạo thành thảm đá RENO Mattress, dây cáp liên kết các khối bê tông tạo thành mảng BETOMAT sử dụng trong môi trường nươc biển, trong điều kiện sóng, gió biến đổi lớn của thủy triều,… cũng còn nhiều tồn tại bất cập. Để khắc phục các nhược điểm kỹ thuật mái kè hiện có, giải pháp kỹ thuật của mảng bê tông liên kết gài tự chèn ba chiều lắp ghép bằng các cấu kiện bê tông đúc sẵn cho thấy hiệu quả và ưu việt hơn các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn khác hiện nay về khả năng liên kết, chịu lực, thoát nước ngầm giảm áp lực đẩy nổi cũng như về mặt kinh tế và mỹ thuật [3]. 7 a) Thi công đúc cấu kiện b) Mảng cấu kiện hoàn thiện Hình 1.4. Mảng bê tông liên kết gài tự chèn 3 chiều tại công trình kè Sa Đéc Trong xây dựng các công trình thủy lợi kè giữ mái dốc để bảo vệ bờ và đê biển Việt Nam chủ yếu sử dụng loại chân kè được thi công tại chỗ theo các giải pháp truyền thống, sử dụng nhiều loại kết cấu như chân kè bằng tường chắn bê tông hoặc đá hộc, cọc cừ, ống buy... Gải pháp trong thiết kế thường thiên về kết cấu “cứng”. Thực tế khi thi công và trong quá trình sử dụng kè thường tồn tại các vấn đề về chất lượng như: - Dễ xảy ra rủi ro, phá vỡ kết cấu do sạt lở, xói mòn, lún sụt cục bộ; - Thi công tại chỗ khó khăn phức tạp, khó kiểm soát chất lượng, tiến độ công trình; - Khả năng chống xâm thực bị hạn chế; - Chi phí đầu tư xây dựng cao; - Tuổi thọ công trình thấp; - Kinh phí duy tu, sửa chữa lớn và khó khăn trong biện pháp thực hiện dẫn đến không chủ động được tiến độ dự án và chất lượng công trình; - Các kè chắn bê tông cốt thép xây dựng trong môi trường xâm thực vùng biển, hiện tượng ăn mòn cốt thép và bê tông dẫn đến làm nứt vỡ và phá hủy kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, làm bê tông bị hư hỏng sớm, không đảm bảo tuổi thọ công trình. Giải pháp công nghệ mới về sản xuất - thi công, chân kè chắn có khả năng chống sạt lở, xói mòn, lún sụt, chống thấm, chống ăn mòn, chống xâm thực cao hơn nhưng bền vững hơn, mỏng hơn, nhẹ hơn, có khả năng đúc sẵn lắp ghép thuận tiện và được sản xuất với chi phí thấp có khả năng thay thế hoàn toàn các giải pháp truyền thống, khắc phục triệt để các hạn chế của phương án truyền thống. Giải pháp này sử dụng hệ liên 8 kết lắp ghép đồng bộ: hình khối, cột trụ, đà giằng nhằm giữ ổn định, chống đẩy nổi, chống trượt, chống xói chân, cho phép chuyển vị đứng, đảm bảo hệ liên kết tốt, được đúc sẵn lắp ghép theo module (đốt).Các module có cấu tạo khối bê tông rỗng với bốn mặt thành bên đổ bê tông riêng phần mặt đáy để hở, có các kích thước, hình dạng thay đổi theo từng loại công trình sử dụng với các kiểu dáng khác nhau (hình chữ nhật, hình vuông, hình thang, hình thang vuông, hình chữ A...). Chúng vừa có tính năng giảm sóng vừa có tác dụng là khớp nối mềm, đồng thời cho phép nước ngầm từ phía bên trong kè có khả năng thấm, thoát qua các khe nối. Dọc theo khe nối kè phía đê bố trí vải địa kỹ thuật để ngăn cát, đất thoát theo nước qua khe nối, trên mặt kè hoặc thân kè có các lỗ chờ để đóng cọc chống và lỗ bơm vật liệu để đưavật liệu vào bên trong kè. Hình 1.5.Thi công chân kè lắp ghép bảo vệ đê và bờ biển tại tỉnh Thái Bình. 1.3 Công nghệ thi công kè biển trên Thế giới và tại Việt Nam 1.3.1 Công nghệ thi công kè biển trên Thế giới 1.3.1.1 Đá lát, mảng bê tông, cấu kiện bê tông lắp ghép Trên thế giới hiện nay phổ biến nhất vẫn là các hình thức bảo vệ mái bằng đá đổ, đá lát khan và cấu kiện bê tông đúc sẵn, cấu kiện bê tông lắp ghép với các dạng liên kết khác nhau. 9 Hình 1.6. Bảo vệ mái đê ở Hà Lan Hình 1.6 là một đoạn đê ở Hà Lan, mái đê được bảo vệ phối hợp bằng nhiều biện pháp: phía dưới mái đê dùng đá đổ, ở giữa mái sử dụng kết cấu bê tông lắp ghép và phía trên cơ đê được trồng cỏ bảo vệ. Cấu kiện bê tông tự chèn là dùng các cấu kiện bê tông có kích thước và trọng lượng đủ lớn đặt liên kết tạo thành mảng bảo vệ chống xói cho mái phía biển do tác động của sóng và dòng chảy. Để gia tăng ổn định và giảm thiểu kích thước cấu kiện người ta không ngừng nghiên cứu cải tiến hình dạng cấu kiện và liên kết giữa các cấu kiện theo hình thức tự chèn. Kết cấu loại này dễ thoát nước, dễ biến dạng cùng với đê nên có độ ổn định của kết cấu tương đối cao. Có rất nhiều dạng kết cấu bê tông gia cố, hình dạng của các kết cấu gia cố dựa trên tiêu chí liên kết mảng và giảm sóng. Hình 1.7 thể hiện một dạng kết cấu gia cố đê biển của Nhật Bản. Cấu kiện loại này có nhiều lỗ rỗng để tăng khả năng thoát nước và giảm sóng, dễ thi công, sửa chữa, thay thế và thuận tiện cả dùng thi công cơ giới. Hình 1.7. Bảo vệ mái đê bằng cấu kiện bê tông ở Nhật Bản 10 1.3.1.2 Thảm bê tông Các cấu kiện bê tông được nối với nhau tạo thành mảng liên kết. Các cấu kiện này liên kết với nhau bằng dây cáp, bằng móc, hoặc các tấm bê tông gắn với lớp vải lọc bằng ghim, keo hoặc các cách khác. Khe hở giữa các cấu kiện thường lấp đầy bằng cao su, bằng sỏi hoặc đá vụn, gạch xỉ. Phải bố trí tầng lọc ngược giữa thảm bê tông với thân đê. Cấu kiện bê tông mảng kiểu này thường xuyên được cải tiến về hình dạng và cách thức liên kết. Hình 1.7 thể hiện thảm bê tông đang được thi công trên một đoạn đê, bên dưới lót vải địa kỹ thuật làm lọc. Thảm bê tông được liên kết từ các khối Armorflex bằng dây cáp. Hình 1.8. Kè bảo vệ mái bằng thảm bê tông liên kết từ các khối Armorflex. 1.3.1.3 Thảm bê tông bọc vải địa kỹ thuật Công nghệ gia cố bờ kè bằng các tấm bê tông bọc vải địa kỹ thuật được phát triển đầu tiên ở Mỹ, bắt đầu từ những năm 80 của thập kỷ trước. Các nhà sản xuất sẽ cung cấp sản phẩm theo một khuôn mẫu với độ dày dao động từ 100mm, 150mm, 200mm tùy từng loại ứng dụng. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nước ứng dụng phương pháp này bao gồm: Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Australia, Các tiểu vương quốc Ả rập, Anh Quốc.Cấu tạo của dạng này gồm 2 lớp vải địa kỹ thuật giữa là bê tông hoặc xi măng. Vải địa kỹ thuật được nối với nhau theo nhiều cách tùy theo hình thức kết cấu mảng. 11 Hình 1.9. Kè bảo vệ mái bằng thảm bê tông bọc vải địa kỹ thuật 1.3.1.4 Gia cố mái đê bằng nhựa đường Hàng thế kỷ trước đây, vật liệu nhựa đường đã được sử dụng ở vùng Trung Âu vào việc làm kín nước.Năm 1893, Italy dùng nhựa đường phủ mái đập đá đổ. Năm 1953, Hà Lanđã sử dụng bê tông nhựa đường vào xây dựng đê biển. Vật liệu này thường dùng kết hợp với vật liệu khác để gia cường, chẳng hạn nhựa đường-đá xếp, nhựa đường-bê tông khối, bê tông Asphalt ứng dụng trong xây dựng công trình thủy lợi, đê biển của nhiều nước tiên tiến như Nauy, Hà lan, Mĩ ... Hình 1.10. Kè bảo vệ mái bằng nhựa đường kết hợp đá xếp 12 1.3.1.5 Thảm bằng các túi địa kỹ thuật chứa cát Các túi địa kỹ thuật được bơm đầy cát đặt trên lớp vải địa kĩ thuật, liên kết với nhau thành một hệ thống gọi là thảm túi cát để bảo vệ mái dốc của đê, bờ sông, bờ biển. Hình 1.11. Bảo vệ bằng túi vải địa kỹ thuật bọc cát cho bờ sông 1.3.2 Công nghệ thi công kè đê biển tại Việt Nam 1.3.2.1 Kè lát mái bằng đá lát khan Đá hộc phải có kích thước, trọng lượng nhất định đủ đảm bảo ổn định dưới tác dụng của sóng và đẩy nổi của nước, dòng chảy, kích thước trung bình mỗi chiều khoảng 0,25m - 0,30m.Đá được xếp chặt từng lớp theomái. Loại kè đá này thường xảy ra một sốbiểu hiện hư hỏng như lún sụt, chuyển vị xô lệch, dồn đống trong khung dầm bê tông. Hình thức này khá đơn giản và đã được sử dụng ở hầu hết các địa phương. Ưu điểm: Khi ghép chèn chặt làm cho mỗi viên đá hộc được các viên khác giữ bởi bề mặt gồ ghề của viên đá, khe hở ghép lát lớn sẽ thoát nước mái đê nhanh, giảm áp lực đẩy nổi và liên kết mềm dễ biến vị theođộ lún của nền. Bề mặt gồ ghề, độ nhám lớn làm giảm sóng leo lên mái và giảm vận tốc dòng rút. Về mặt kỹ thuật thì thi công và sửa chữa dễ dàng. Nhược điểm: Khi nền bị lún cục bộ hoặc dưới tác dụng của sóng dồn nén, các liên kết do chèn bị phá vỡ, các hòn đá tách rời nhau ra. Vì trọng lượng bản thân quá nhỏ nên dễ bị sóng cuốn trôi. Khe hở giữa các hòn đá khá lớn, vận tốc sóng làm cho dòng chảy 13 trong các khe đá ép xuống nền thúc đẩy hiện tượng trôi đất nền tạo nhiều hang hốc lớn, sụt sạt nhanh, gây hư hỏng đê. 1.3.2.2 Kè lát mái bằng đá xây, đá chít mạch Hình thức này đã được sử dụng rất phổ biến ở nước ta, với vật liệu là đá hộc kích thước trung bình mỗi chiều khoảng 0,25 – 0,3m , tận dụng cả đá nhỏ. - Kè lát mái bằng đá xây: Đổ vữa lót nền và xây từng viên đá liên kết thành tấm lớn hoặc thành từng khoang, tạo khớp nối bằng bao tải nhựa đường. - Kè lát mái bằng đá chít mạch: Xếp đá chèn chặt sau đó xâyvữa chít mạch phía trên. Ưu điểm: Liên kết các viên đá lại với nhau thành tấm lớn đủ trọng lượng để ổn định, đồng thời các khe hở giữa các hòn đá được bịt kín, chống được dòng xói ảnh hưởng trực tiếp xuống nền. Nhược điểm: Khi làm trên nền đất yếu, lún không đều sẽ làm cho tấm lớn đá xây, đá chít mạch lún theo tạo vết nứt gẫy theo mạch vữa, dưới tác động của dòng chảy trực tiếp xuống nền và dòng thấm tập trung thoát ra gây mất đất nền gây lún sập kè nhanh chóng. Khi thi công tại chỗ vữa xây bị mặn xâm thực sẽ làm giảm cường độ khối xây. 1.3.2.3 Kè mái bằng bê tông đổ tại chỗ Kè lát mái bê tông đổ tại chỗ: Hình thức này đã được sử dụng ở kè Hải Hậu, Nam Định, phá Tam Giang - Thừa Thiên Huế, Bầu Tró - Quảng Bình. Bê tông tấm lớn đổ tại chỗ có khớp nối với kích thước và trọng lượng theo tính toán cho từng công trình cụ thể, thường là lớn đủ trọng lượng chống sóng, tuy nhiên nếu nền lún không đều tấm bản dễ bị gãy, sập gây mất đất nền và do bê tông đổ tại chỗ bị mặn xâm thực nên cường độ chịu lực kém. 14