Tài liệu Thi công đường hầm

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up DANH SÁCH THÀNH VIÊN TRONG TỔ STT HỌ VÀ TÊN LỚP 1 Nguyễn Đình Sơn (tổ trưởng) 06X1D 2 Nguyễn Thanh Quảng 06X1D 3 Nguyễn Minh Thành 06X1D 4 Phan Văn Long 06X1D 5 Phan Văn Tiến 06X1D 6 Nguyễn Văn Hưng 06X1D 7 Nguyễn Thị Ánh Nguyệt 06X1D 8 Nguyễn Thanh Lâm 06X1D 9 Bùi Xuân Chiến 06X1D 10 Lê Quang Hoàng 06XJV 11 Nguyễn Bá Toàn 06XJV 12 Nguyễn Công Nhưỡng 06XJV 13 Thân Vĩnh Thành 06XJV 14 Nguyễn Hoàng Hà 09X1B2 15 Võ Văn Dương 06X1CT2 GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 1 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up MỤC LỤC Nội dung Trang I. Đặt vấn đề ....................................................................................... 4 II. Tổng quan các phương pháp thi công tầng hầm ............................. 4 1. Giới thiệu một số công trình có tầng hầm .......................................... 4 1.1. Tổng quan một số công trình có tầng hầm ở Hà Nội ............... 4 1.2. Hình ảnh một số công trình có tầng ngầm đã thi công ............ 6 2. Sơ lược các phương pháp thi công tầng hầm ..................................... 8 2.1. Phương pháp Bottom up .......................................................... 8 2.2. Phương pháp Top – Down ....................................................... 9 2.3. Phương pháp sơmi Top – Down ........................................... 11 3. Lý do chọn phương pháp .................................................................. 11 III. Thi công tầng hầm theo phương pháp “Bottom up”..................... 12 1. Các phương pháp thi công ................................................................ 12 1.1. Phương pháp đào đất trước, sau đó thi công nhà từ dưới lên . 12 1.2. Thi công tường nhà làm tường chắn đất ................................. 14 1.2.1. Trình tự thi công ................................................................... 14 1.2.2. Thi công cọc và tường chắn .................................................. 15 1.2.2.1. Các giải pháp chống vách đất ...................................... 15 1.2.2.1.1. Cọc đóng .................................................................. 17 1.2.2.1.2. Tường cừ thép ......................................................... 17 1.2.2.1.3. Cọc xi măng đất ....................................................... 19 1.2.2.1.4. Cọc khoan nhồi giữ đất ........................................... 20 1.2.2.1.5. Tường vây barrette .................................................. 20 1.2.2.2. Một số giải pháp kết cấu tường trong đất .................... 20 1.2.2.2.1. Tường trong đất bằng bê tông cốt thép toàn khối ... 20 1.2.2.2.2. Tường trong đất bằng bê tông đúc sẵn .................... 27 1.2.2.3. Công nghệ xây dựng tường trong đất .......................... 33 1.2.2.3.1. Tường trong đất bằng bê tông đổ tại chỗ ................ 33 1.2.2.3.2. Tường trong đất được xây dựng bằng những cấu kiện bê tông đúc sẵn......................................... 47 1.2.2.4. Kiểm tra chất lượng bê tông ........................................ 49 1.2.3. Thi công đào đất tầng hầm và hố móng ............................... 51 1.2.3.1. Thi công đào đất .......................................................... 51 1.2.3.2. Các phương pháp chống tường bao khi thi công đào đất ........................................................................ 53 1.2.3.2.1. Chống đỡ tường bao bằng hệ dầm sản xuất tại chổ ..................................................................... 54 GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 2 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up 1.2.3.2.2. Chống đỡ tường bao bằng hệ thanh chống tiêu chuẩn................................................................ 58 1.2.3.2.3. Chống đỡ tường bao bằng hệ dàn thép .................... 60 1.2.3.2.4. Chống đỡ tường bao bằng phương pháp neo trong đất .................................................................. 60 1.2.4. Thi công đài móng ................................................................ 70 1.2.5. Thi công tầng hầm từ dưới lên.............................................. 71 1.2.5.1. Thi công đáy tầng hầm ................................................ 72 1.2.5.2. Thi công cột dầm sàn................................................... 72 1.2.5.3. Mối nối giữa dầm, sàn và tường vây ........................... 73 2. Các sự cố trong quá trình thi công. ......................................... 74 2.1. Sự cố và hư hỏng công trình .................................................... 74 2.1.1. Các biểu hiện....................................................................... 75 2.1.2. Nguyên nhân ..................................................................... 76 2.2. Biện pháp phòng ngừa sự cố .................................................... 76 2.2.1. Yêu cầu chung................................................................... 76 2.2.2. Khảo sát phục vụ thiết kế biện pháp thi công ................... 76 2.2.3. Thiết kế biện pháp thi công............................................... 78 2.2.4. Thi công hố đào ................................................................ 79 2.3. Xử lý hư hỏng và sự cố .............................................................. 82 2.31. Xử lý hư hỏng .................................................................... 82 2.3.2. Xử lý sự cố ........................................................................ 82 3. Một số lưu ý trong quá trình thi công tầng hầm ........................... 83 Tài liệu tham khảo: GVHD: Ths. Mai Chánh Trung 86 Trang 3 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up I. Đặt vấn đề: Trong cuộc sống hiện đại, ở Việt Nam ngày càng xuất hiện nhiều công trình cao tầng. Việc thiết kế nhà cao tầng hiện nay, hầu hết đều có tầng hầm để giải quyết vấn đề đỗ xe và các hệ thống kỹ thuật của toàn nhà. Phổ biến là các công trình cao từ 10 đến 30 tầng được thiết kế từ một đến hai tầng hầm để áp ứng yêu cầu sử dụng của chủ đầu tư trong hoàn cảnh công trình bị khống chế chiều cao và khuôn viên đất có hạn... Việc xây dựng tầng hầm trong nhà cao tầng đã tỏ ra có hiệu quả tốt về mặt công năng sử dụng và công trình cũng được phát triển lên cao hơn nhờ một phần được đưa sâu vào long đất. Việc tổ chức xây dựng tầng hầm còn có ý nghĩa đưa trọng tâm của ngôi nhà xuống thấp hơn. Nói chung với các hệ thống công trình ngầm sẽ mang lại cho các thành phố những hình ảnh và hiệu quả tốt về cảnh quan, môi trường, đồng thời tăng quỹ đất cho các công trình kiến trúc trên mặt đất, phát huy được tiềm năng dồi dào của khoảng không gian ngầm, góp phần mang lại những hiệu quả kinh tế trước mắt và lâu dài. Tuy nhiên việc thi công tầng hầm cho các toà nhà cao tầng cũng đặt ra nhiều vấn đề phức tạp về kỹ thuật, môi trường và xã hội cần phải giải quyết khi thi công hố đào sâu trong các khu đất chật hẹp ở các thành phố lớn. Thi công hố đào làm thay đổi trạng thái ứng suất biến dạng trong nền đất xung quanh và có thể làm thay đổi mực nước ngầm. Các quá trình thi công hố móng có thể làm đất nền bị chuyển dịch và lún, gây hư hỏng cho các công trình lân cận nếu không có các giải pháp thi công hợp lý. Hiện nay việc thi công tầng hầm có ba phương pháp sau đây: phương pháp Bottom up, phương pháp Top – Down và phương pháp sơmi Top – Down. Trong giới hạn chuyên đề này, chúng ta đi sâu vào vấn đề kỹ thuật, tổ chức thi công tầng hầm, và một số sự cố cách khắc phục theo phương pháp truyền thống thi công tầng hầm từ dưới lên hay còn gọi là phương pháp “ Bottom up”. Việc thi công tầng hầm theo phương pháp này đòi hỏi có giải pháp phù hợp chống đỡ tường chắn khi thi công đào đất tầng hầm xuống sâu. II. Tổng quan các phương pháp thi công tầng hầm. 1. Giới thiệu một số công trình có tầng hầm. 1.1. Tổng quan một số công trình có tầng hầm ở Hà Nội Bảng 1: Thống kê một số công trình có tầng hầm trên địa bàn thành phố Hà Nội và phương pháp thi công tầng hầm. GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 4 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up TT Tên công trình Thiết kế Đơn vị thi công Đặc điểm thi công tầng hầm 1 Văn phòng và chung cư 27 Láng Hạ CDCC Bachy Soletanche Cty XD số 1 HN - Tường barrette - Đào hở, chống bằng dàn thép 2 Trụ sở kho bạc NN CDCC 32 Cát Linh Delta - Tường barrette - Top – down 3 Toà nhà 70-72 Bà Triệu CDCC Delta - Tường barrette - Top – down 4 VP và Chung cư 47 Huỳnh Thúc Kháng VNCC Đông Dương - Tường barrette - Top – down 5 Toà nhà Vincom 191 Bà Triệu VNCC Delta - Tường barrette - Top – down 6 Chung cư cao tầng 25 Láng hạ VNCC Cty XD số 1 HN - Tường barrette - Top – down 7 TT Viễn thông VNPT 57 Huỳnh Thúc Kháng CDC Bachy Soletanche - Tường barrette - Không chống 8 Toà nhà tháp đôi HH4 Mỹ Đình CDC TCty XD Sông Đà - Tường barrette - Đào hở, chống bằng dàn thép 9 Trụ sở văn phòng 59 Quang Trung Cty KT& XDHội KTS Cty XD số 1, - Tường barrette HN - Top – down 10 Ocean Park số 1 Đào Duy Anh Tr. ĐH Cty XD số 1, - Tường bê tông KT HN HN thường - Cọc xi măng đất 11 Khách sạn Sun GVHD: Ths. Mai Chánh Trung - Tường barrette Trang 5 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Way 19 Phạm Đình Hổ - Neo trong đất 12 Toà nhà tháp Vietcombank 13 Pacific Place* 83 Lý Thường Kiệt 1.2. Indochine Group - Tường barrette - Neo trong đất Archrty Cty XD pe, Sông Đà 2 Pháp - Tường barrette - Top – down Hình ảnh một số công trình có tầng ngầm đã thi công Hình 2: Tòa nhà Vinaconex Tower nằm tại ngã tư Láng Hạ-Hoàng Ngọc Phách Diện tích khu đất: 2736 m2 Diện tích xây dựng: 854 m2 Diện tích sử dụng 1 sàn: 620 m2 Chiều cao tòa nhà: 27 tầng nổi, 3 tầng hầm Tổng diện tích sàn: 18.074 m2 Tổng diện tích hầm: 5.598 m2 đáp ứng 118 chỗ để ô tô và 136 chỗ để xe máy Tổng diện tích làm văn phòng: 13.500m2 GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 6 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Hình 3: Khách sạn Phương Đông - Nha Trang Địa điểm: 37 Trần Phú, Nha Trang Quy mô: Diện tích xây dựng 1300m2, s 3 tầng hầm và 30 tầng nổi Công nghệ áp dụng: Thi công tầng hầm Bottom-Up Thời gian thực hiện: 8/2003 1/2004 Hình 4: Toà nhà tháp Vietcombank. Phương pháp thi công tầng hầm: - Tường barrette - Neo trong đất GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 7 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up 2. Sơ lược các phương pháp thi công tầng hầm. 2.1. Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up. Theo phương pháp này, toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu thiết kế (Độ sâu đặt móng), có thể dùng phương pháp đào thủ công hay đào máy phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào khối lượng đất cần đào và nó còn phụ thuộc vào thiết bị máy móc, nhân lực của công trình. Sau khi đào xong, người ta cho tiến hành xây nhà theo thứ tụ bình thường từ dưới lên trên, nghĩa là từ móng lên mái. Để đảm bảo cho hệ hố đào không bị sụt lở trong quá trình thi công người ta dùng các biện pháp giữ vách đào theo các phương pháp truyền thống nghĩa là ta có thể đào theo mái dốc tự nhiên (Theo góc j của đất). Hoặc nếu khi mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng ta luy mái dốc hố đào thì ta có thể dùng cừ để giữ tường hố đào. Hình 5: Công trường thi công tầng hầm theo phương pháp bottom up + Ưu điểm: Kết cấu cho tầng hầm cũng đơn giản vì nó giống phần trên mặt đất. Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm và việc lắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật cũng tương đối thuận tiện dễ dàng. Việc làm khô hố móng GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 8 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up cũng đơn giản hơn, ta có thể dùng bơm hút nước từ đáy móng đi theo hố thu nước đã được tính toán sẵn. + Nhược điểm: Khi thi công hố đào sâu dẩn tới chiều sâu hố đào lớn nên tốn hệ thống kết cấu chống đỡ tường chắn. Thời gian thi công kéo dài. 2.2. Thi công tầng hầm theo phương pháp Top – Down. Phương pháp thi công này thường được dùng phổ biến hiện nay. Để chống đỡ sàn tầng hầm trong quá trình thi công, người ta thường sử dụng cột chống tạm bằng thép hình (l đúc, l tổ hợp hoặc tổ hợp 4L...). Trình tự phương pháp thi công này có thể thay đổi cho phù hợp với đặc điểm công trình, trình độ thi công, máy móc hiện đại có. Hình 6: Thi công tầng hầm theo phương pháp Top – down Công nghệ thi công Top-down (từ trên xuống) là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo phương pháp khác với phương pháp truyền thống: thi công từ dưới lên. Trong công nghệ thi công Top-down người ta có thể đồng thời vừa thi công các tầng ngầm (bên dưới cốt ± 0,00 (cốt ± 0,00 tức là cao độ mặt nền hoàn thiện của tầng trệt công trình nhà, GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 9 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up đọc là cốt không)) và móng của công trình, vừa thi công một số hữu hạn các tầng nhà, thuộc phần thân, bên trên cốt không (trên mặt đất). Bản chất của phương pháp này là : Bước 1 : Thi công tường trong đất và cọc khoan nhồi trước. Cột của tầng hầm cũng được thi công cùng cọc nhồi đến cốt mặt nền. Bước 2 : Người ta tiến hành đổ sàn tầng trệt ngang trên mặt đất tự nhiên. Tầng trệt được tỳ lên tường trong đất và cột tầng hầm. Người ta lợi dụng luôn các cột đỡ cầu thang máy, thang bộ, giếng trời làm cửa đào đất và vận chuyển đất lên đồng thời cũng là cửa để thi công tiếp các tầng dưới. Ngoài ra nó còn là của để tham gia thông gió, chiếu sáng cho việc thi công đào đất... Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu, người ta tiến hành đào đất qua các lỗ cầu thang giếng trời cho đến cốt của sàn tầng thứ nhất (1C) thì dừng lại sau đó lại tiếp tục đặt cốt thép đổ bê tông sàn tầng 1C. Cũng trong lúc đó từ mặt sàn tầng trệt người ta tiến hành thi công phần thân nghĩa là từ dưới lên. Khi thi công đến sàn tầng dưới cùng người ta tiến hành đổ bê tông đáy nhà liền với đầu cọc tạo thành sản phẩm dưới cùng, có cũng là phần bản của móng nhà. Bản này còn đóng vai trò chống thấm và chịu lực đẩy nổi của lực ácimét. Có hai phương pháp thi công sàn tầng hầm : -Dùng hệ cột chống hầm đã thi công (tỳ lên cọc nhồi) để đỡ hệ dầm và sàn tầng hầm. -Dùng cột chống tạm (thường dùng tỏng thực tế là thép hình chữ I có gia cường đặt vào cọc nhồi, sau khi thi công cột xong thì dỡ bỏ. Mỗi phương án trên đều bộc lộ những ưu điểm và nhược điểm của nó, để áp dụng được phải tính toán một cách chặt chẽ vì không những nó liên quan đến thi công mà cả giải pháp kết cấu nữa. + Ưu điểm: Tiến độ thi công nhanh, qua thực tế một số công trình cho thấy để có thể thi công phần thân công trình chỉ mất 30 ngày, trong khi với giải pháp chống quen thuộc mỗi tầng hầm (kể cả đào đất, chống hệ dầm tạm, thi công phần bê tông) mất khoảng 45 đến 60 ngày, với nhà có 3 tầng hầm thì thời gian thi công từ 3 --> 6 tháng. Không phải chi phí cho hệ thống chống phụ. Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình có độ bền và ổn định và an toàn cao nhất. GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 10 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Không tốn hệ thống giáo chống, cốppha cho kết cấu dầm sàn vì sàn thi công trên mặt đất. Chống được vách đất với độ ổn định. Rất kinh tế. +Nhược điểm: Kết cấu cột tầng hầm phức tạp. Liên kết giữa dầm sàn và cột tường khó thi công. Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động. Công tác thi công đất trong không gian tầng hầm có chiều cao nhỏ khó thực hiện cơ giới.Nếu lỗ mở nhỏ thì phải quan tâm đến hệ thống chiếu sáng và thông gió. 2.3. Thi công tầng hầm theo phương pháp sơmi Top - Down Phương pháp Sơmi TD thì phương pháp thì công sẽ là đào hở luôn đến cốt của tầng hầm thứ 2 và sử dụng hệ thống thanh chống giữ hố đào rồi thi công tầng 2 và tầng 1 theo PP truyền thống từ dưới lên. Còn tầng 3 và tầng 4 thì em vần thi công thep pp TD từ trên xuống tầng 3 rồi đến tầng 4. Nói đến phương pháp sơmi top down thì có thể nói nó ra đời chỉ là để khắc phục được một số khuyển điểm của phương pháp Top Down đó là thời gian thi công có thể được giảm sơmi top down bớt hơn phương pháp Top Down . 3. Lý do chọn phương pháp thi công tầng hấm theo phương pháp “ Bottom up”. Phương pháp thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up là một phương pháp cổ điển nhưng lại được sử dụng rộng rãi trong thi công tầng hầm hiện nay ở Việt Nam. Nó vẩn có những ư thế của nó mả trong nhiểu trường hợp các phương pháp thi công khác không thể thay thế được. Vì Vậy tổ chúng em chọn đề tài này làm báo cáo chuyên đề. III. Phương pháp thi công tầng hầm theo phương pháp “Bottom up” Việc thi công tầng hầm luôn đi đôi với việc thi công đất vì tầng hầm nằm dưới mặt đất. Ngày nay với công nghệ thi công đất đã có rất nhiều tiến bộ chủ yếu nhờ vào các máy móc thiết bị thi công hiện đại và các quá trình thi công hợp lý cho phép thi công được những công trình phức tạp, ở nhũng địa hình khó khăn. Tùy theo điều kiện thiết kế và kĩ thuật và số lượng tầng hầm mà thi công tầng hầm theo phương pháp từ dưới lên có các hình thức sau: GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 11 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up 1. Các phương pháp thi công. 1.1. Phương pháp đào đất trước sau đó thi công nhà từ dưới lên : a.) Trình tự: b. X©y nhµ a. §µo ®Êt H×nh 1 Đây là phương pháp cổ điển được áp dụng khi chiều sâu hố đào không lớn, thiết bị thi công đơn giản,mặt bằng rộng rãi. Toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu thiết kế (Độ sâu đặt móng), có thể dùng phương pháp đào thủ công hay đào máy phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào khối lượng đất cần đào và nó còn phụ thuộc vào thiết bị máy móc, nhân lực của công trình. Sau khi đào xong, người ta cho tiến hành xây nhà theo thứ tụ bình thường từ dưới lên trên, nghĩa là từ móng lên mái. Để đảm bảo cho hệ hố đào không bị sụt lở trong quá trình thi công người ta dùng các biện pháp giữ vách đào theo các phương pháp truyền thống nghĩa là ta có thể đào theo mái dốc tự nhiên (Theo góc j của đất). Hoặc nếu khi mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng ta luy mái dốc hố đào thì ta có thể dùng cừ để giữ tường hố đào. b.) Ưu điểm: Ưu điểm của phương pháp này là thi công đơn giản, độ chính xác cao, hơn nữa các giải pháp kiến trúc và kết cấu cho tầng hầm cũng đơn giản vì nó giống phần trên mặt đất. Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm và việc lắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật cũng tương đối thuận tiện dễ dàng. Việc làm khô hố móng cũng đơn giản hơn, ta có thể dùng bơm hút nước từ đáy móng đi theo hố thu nước đã được tính toán sẵn. GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 12 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up c)Nhược điểm: Nhược điểm của phương pháp này là : khi chiều sâu hố đào lớn sẽ rất khó thực hiện, đặc biệt khi lớp đất bề mặt yếu. Khi hố đào không dùng hệ cừ thì mặt bằng phải rộng đủ để mở taluy cho hố đào. Xét về mặt an toàn cho các công trình lân cận hay cho những công trình xây chen thì biện pháp này không khả thi, còn xét về chiều sâu hố đào khi quá lớn nếu dùng biện pháp này ta sẽ phải đào thành nhiều đợt, nhiều bậc và độ ổn định cũng như an toàn cho thi công ta phải bàn đến. b. §µo ®Êt cã cõ kh«ng chèng H : ChiÒu s©u hè ®µo h : ChiÒu s©u ngµm cña cõ a£j a. §µo ®Êt theo m¸i dèc tù nhiªn a£j e. V¸n cõ gi÷ v¸ch cã neo khi cÇn th«ng tho¸ng cho hè ®µo khi thi c«ng tÇng hÇm c. Hè ®µo ®µo thµnh nhiÒu tÇng cã cõ ch¾n kh«ng chèng d. V¸n cõ gi÷ v¸ch hè ®µo kh«ng chèng dïng khi c¸c cét chèng kh«ng ¶nh huëng ®Õn thi c«ng tÇng hÇm H×nh 2 Qua thực tế ta có thể đưa ra các phương án giữ vách hố đào theo phương pháp thi công cổ điển như : - Đào đất theo độ dốc tự nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng khi hố đào không sâu, với đất dính, góc ma sát trong j lớn, mặt bằng thi công GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 13 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up rộng rãi đủ để mở taluy mái dốc hố đào và để thiết bị thi công cũng như chứa đất được đào lên. - Dùng ván cừ đặt thành nhiều tầng (Không chống). Hố đào được đào thành nhiều bậc, mở rộng phía trên áp dụng cho trường hợp khi ván cừ không đủ dài để chống một lần hoặc khi hố đào quá sâu, thi công đào đất bằng phương pháp thủ công và khi có yêu cầu hố đào phải thông thoáng để thi công tầng hầm. - Dùng ván cừ có chống hoặc có neo, hố đào được đào thẳng đứng. Dùng cừ có chống khi cột chống không ảnh hưởng đến thi công tầng hầm, còn khi có sự đòi hỏi thoáng đãng trong hố đào để thi công tầng hầm ta phải dùng neo, neo này được neo trên mặt đất. Loại ván cừ có chống hoặc neo dùng khi áp lực đất lớn. 1.2. Thi công tường nhà làm tường chắn đất. 1.2.1. Trình tự thi công : Theo phương pháp này, sau khi thi công xong cọc và tường vây, cọc vây hoặc hệ thống cừ bao xung quanh công trình, nhà thầu sẽ tiến hành đào đất tới những độ sâu nhất định sau đó tiến hành Lắp đặt hệ thống chống bằng thép hình (Bracsing System) hoặc hệ thống neo để chống đỡ vách tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm. Tùy theo độ sâu đáy đài mà thiết kế có thể yêu cầu một hay nhiều hệ tầng chống khác nhau nhằm đảm bảo đủ khả năng chống lại áp lực đất và nước ngầm phía ngoài công trình tác động lên vách tường tầng hầm. Sau khi lắp dựng xong hệ chống đỡ và đất được đào đến đáy móng, nhà thầu sẽ thi công hệ móng và các tầng hầm , tầng thân của công trình từ phía dưới lên theo đúng trình tự thi công thông thường. Hệ thống chống có thể được sử dụng như là lõi cứng cho các cấu kiện dầm/sàn của tầng hầm hoặc sẽ được dỡ bỏ sau khi các sàn tầng hầm đủ khả năng chịu lại các áp lực tác dụng lên vách tầng hầm. Phương pháp này có ưu điểm rất lớn là không cần dùng ván cừ để giữ vách hố đào. Trình tự thi công công trình vẫn theo thứ tự như xưa tức là xây từ dưới xây lên. Để áp dụng được phương pháp này thì tường bao của công trình phải được thiết kế bảo đảm chịu được tải trọng do áp lực đất gây ra với nó đồng thời có đủ điều kiện để thi công tường bao bằng phương pháp "cọc barret". GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 14 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Nhược điểm của nó là thời gian thi công dài và phải thi công xong tường bao, cọc (nếu có) rồi mới đến đào đất và xây công trình. Nếu trường hợp tường bao không tự chịu áp lực thì ta phải có biện pháp chống tường bằng các hệ chống đỡ hoặc bằng neo bê tông. Trên hình 3 trình bày 3 giai đoạn thi công theo phương pháp tường trong đất từ dưới lên : Giai đoạn đầu (Hình 3a) ta tiến hành thi công tường trong đất từ dưới lên, giai đoạn 2 (Hình 3b) ta tiến hành đào đất trong lòng tường bao và giai đoạn 3 (Hình 3c) ta tiến hành thi công tầng hầm tự dưới lên. §µo ®Êt a) b) c) Hình 3: Ba giai đoạn thi công tầng hầm 1.2.2 Thi công cọc và tường chắn. Quá trình thi công cọc và tường chắn được thực hiện cùng lúc trên mặt đất tự nhiên. Phương pháp này hầu hết móng cọc được dùng là móng cọc khoan nhồi. Cọc khoan nhồi được thi công trên mặt đất đến cao độ của tầng hầm thì dừng lại. Sau đó dùng cát lấp phần trên lại để tiện cho việt thi công các công tác khác. Tường chắn được thi công ở quanh mặt bằng hố móng công trình có tác dụng giữ đất thành hố đào và giữ mực nước ngầm ở ngoài mặt bằng thi công tầng hầm. 1.2.2.1. Các giải pháp chống vách đất GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 15 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Để cho hố đào được ổn định trong quá trình thi công, với giá thành hạ, ta phải chọn phương án đào và chống vách đất hợp lý theo các nguyên tắc sau : - Phải đảm bảo về cường độ cũng như độ ổn định dưới tác dụng của áp lực đất và các loại tải trọng do được cắm sâu vào đất, neo trong đất hoặc được chống đỡ từ trong lòng hố đào theo nhiều cấp khác nhau, an toàn trong quá trình thi công. - Phải phù hợp với biện pháp đào đất và công nghệ thi công phần ngầm. - Thi công phải đơn giản, giá thành hạ. - Luôn chú ý đến khả năng sử dụng lại sau khi công trình hoàn thành. Sau đây là một số phương án chống vách đất có thể áp dụng được : (Hình 7) Cõ gç tÊm Cäc thÐp a. §ãng cäc th­a, ®µo ®Êt ®Õn ®©u ghÐp v¸n tíi ®ã Cõ Terres - Rouges V¸n cõ thÐp Cõ Rombas Cõ Larssen Cõ Beval b. V¸n cõ thÐp kh«ng chèng lµm viÖc d¹ng c«ng x«n H×nh 7 GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 16 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up - Cäc thÐp c. §ãng cäc thÐp sau ®ã phun v÷a bª t«ng d¹ng vßm ®Ó gi÷ v¸ch ®Êt d. Dïng cäc khoan nhåi liÒn nhau t¹o thµnh v¸h chèng ®Êt e. Dïng c¸c tÊm bª t«ng ®óc s½n ®Ó lµm t­êng ch¾n ®Êt 1 2 2 f. Dïng t­êng trong ®Êt thi c«ng tõng ®o¹n hay thi c«ng liªn tôc H×nh 7 1.2.2.1.1 Cọc đóng: Đóng cọc thưa cách nhau một khoảng từ 0,8 ¸ 1,5m đào đến đâu thì ghép ván đến đó. Cọc đóng thường là cọc thép hình (I hay H), ván gỗ. Nó được áp dụng khi hố không sâu, áp lực đất nhỏ, không có nước ngầm chảy mạnh. Gỗ và cọc sau khi thi công được thu hồi để sử dụng lại. 1.2.2.1.2 Tường cừ thép Tường cừ thép cho đến nay được sử dụng rộng rãi làm tường chắn tạm trong thi công tầng hầm nhà cao tầng. Nó có thể được ép bằng phương pháp búa rung gồm một cần trục bánh xích và cơ cấu rung ép hoặc máy ép GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 17 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up êm thuỷ lực dùng chính ván cừ đã ép làm đối trọng. Thông thường có hai phương pháp thi công sau: - Đóng ván cừ thép không chống làm việc dưới dạng công-xôn, áp dụng khi hố đào nông, có nước ngầm. Ván cừ thép sẽ được thu hồi bằng máy nhổ cọc hay cần trục tháp sau khi đã thi công xong tầng hầm. - Đóng cọc thép phun vữa bê tông giữ đất. Cọc thép được đóng xuống đất hết chiều sâu thiết kế. Đào đến đâu ta tạo mặt vòm giữa các cọc luôn bằng cách phun vữa bê tông lên vách đất tạo thành những vòm nhỏ, chân đạp vào các cọc giữ đất lở vào hố móng. Phương án này được áp dụng khi đất rời, không có nước ngầm hay đất dẻo. Trường hợp này giống (a) nhưng tiết kiệm được gỗ, cọc có thể thu hồi được Phương pháp này rất thích hợp khi thi công trong thành phố và trong đất dính. Hình 8: Giữ thành hố đào bằng tường cừ thép + Ưu điểm: GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 18 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Ván cừ thép dễ chuyên chở, dễ dàng hạ và nhổ bằng các thiết bị thi công sẵn có như máy ép thuỷ lực, máy ép rung. Khi sử dụng máy ép thuỷ lực không gây tiếng động và rung động lớn nên ít ảnh hưởng đến các công trình lân cận. Sau khi thi công, ván cừ rất ít khi bị hư hỏng nên có thể sử dụng nhiều lần. Tường cừ được hạ xuống đúng yêu cầu kỹ thuật có khả năng cách nước tốt. Dễ dàng lắp đặt các cột chống đỡ trong lòng hố đào hoặc thi công neo trong đất. +Nhược điểm: Do điều kiện hạn chế về chuyên chở và giá thành nên ván cừ thép thông thường chỉ sử dụng có hiệu quả khi hố đào có chiều sâu ≤ 7m. Nước ngầm, nước mặt dễ dàng chảy vào hố đào qua khe tiếp giáp hai tấm cừ tại các góc hố đào là ngụyên nhân gây lún sụt đất lân cận hố đào và gây khó khăn cho quá trình thi công tầng hầm. Quá trình hạ cừ gây những ảnh hưởng nhất định đến đất nền và công trình lân cận. Rút cừ trong điều kiện nền đất dính thường kéo theo một lượng đất đáng kể ra ngoaì theo bụng cừ, vì vậy có thể gây chuyển dịch nền đất lân cận hố đào. Ván cừ thép là loại tường mềm, khi chịu lực của đất nền thường biến dạng võng và là một trong những nguyên nhân cơ bản nhất gây nên sự cố hố đào. 1.2.2.1.3. Cọc Xi măng đất Hình 9: Chống vách đất bằng cọc ximăng GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 19 Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Cọc xi măng đất hay cọc vôi đất là phương pháp dùng máy tạo cọc để trộn cưỡng bức xi măng, vôi với đất yếu. Ở dưới sâu, lợi dụng phản ứng hoá học - vật lý xảy ra giữa xi mưng (vôi) với đất, làm cho đất mềm đóng rắn lại thành một thể cọc có tính tổng thể, tính ổn định và có cường độ nhất định. Tại công trình Ocean Park (số 1 - Đào Duy Anh - Hà Nội) đã dùng tường cừ bằng cọc xi măng đất sét. Địa hình khu đất trước khi xây dựng tương đối bằng phẳng, phần lớn khoảng lưu không có chiều rộng trên 5m. Chiều sâu hố móng cần đào: phần giữa sâu 7.8m; phần lớn sâu 6.5m + Ưu điểm: Kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao Kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố ximăng, độ tin cậy cao 1.2.2.1.4. Cọc khoan nhồi giữ đất. Dùng cọc khoan nhồi, khoan liền nhau tạo thành vách đất chống sau đó tiến hành đào đất. Biện pháp này áp dụng khi chiều sâu hố đào lớn, áp lực đất lớn. Công trình là nhà xây chen cần bảo vệ xung quanh khỏi bị sụt lún. Vách chống có thể tham gia chịu lực cùng móng công trình nhưng ít khi sử dụng nó làm tường bao tầng hầm kín vì khả năng chống thấm của nó không tốt. Tuy nhiên biện pháp này thi công khá đơn giản (So với thi công tường trong đất). Độ sâu của vách có thể thi công đến chiều sâu cần thiết để không cần có biện pháp chống giữ vách. 1.2.2.1.5. Tường vây barrette Dùng tường trong đất. Tường được thi công theo phương pháp nhồi tạo thành vách kín bao quanh toàn bộ công trình, sau đó tiến hành đào đất. Tường trong đất có khả năng chống thấm tốt do đó có thể dùng làm tường ngầm tham gia chịu lực cùng móng công trình. Khi độ sâu lớn người ta co thể dùng biện pháp chông giữ tường trong quá trình thi công tầng hầm. Đây là phương pháp áp dụng cho công trình có tầng ngầm sâu, mực nước ngầm lớn. GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 20