Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 1

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
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
Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 3

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


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

32 Cát Linh
CDCC 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


GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 6

Way
19 Phạm Đình Hổ
- Neo trong đất
12 Toà nhà tháp Viet-
combank
Indochine
Group
- Tường barrette
- Neo trong đất
13 Pacific Place* 83
Lý Thường Kiệt
Archrty
pe,
Pháp
Cty XD
Sông Đà 2
- Tường barrette
- Top – down

1.2. 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

Thi công tầng hầm Bottom-Up
Thời gian thực hiện: 8/2003 -
1/2004 Hình 4: Toà nhà tháp Viet-
combank.
Phương pháp thi công tầng
hầm:
- Tường barrette
- Neo trong đất
Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 8

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

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,
Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 10

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

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 11

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

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.
b. X©y nhµ
H×nh 1
a. §µo ®Êt
Bỏo cỏo chuyờn thi cụng: Thi cụng tng hm theo phng phỏp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chỏnh Trung Trang 13

c)Nhc im:
Nhc im ca phng phỏp ny l : khi chiu sõu h o ln s rt
khú thc hin, c bit khi lp t b mt yu. Khi h o khụng dựng h
c thỡ mt bng phi rng m taluy cho h o. Xột v mt an ton
cho cỏc cụng trỡnh lõn cn hay cho nhng cụng trỡnh xõy chen thỡ bin
phỏp ny khụng kh thi, cũn xột v chiu sõu h o khi quỏ ln nu
dựng bin phỏp ny ta s phi o thnh nhiu t, nhiu bc v n
nh cng nh an ton cho thi cụng ta phi bn n.

Qua thc t ta cú th a ra cỏc phng ỏn gi vỏch h o theo
phng phỏp thi cụng c in nh :

- o t theo dc t nhiờn, phng phỏp ny ch ỏp dng khi h
o khụng sõu, vi t dớnh, gúc ma sỏt trong j ln, mt bng thi cụng

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".
Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 15


- Phi m bo v cng cng nh n nh di tỏc dng
ca ỏp lc t v cỏc loi ti trng do c cm sõu vo t, neo
trong t hoc c chng t trong lũng h o theo nhiu cp
khỏc nhau, an ton trong quỏ trỡnh thi cụng.
- Phi phự hp vi bin phỏp o t v cụng ngh thi cụng phn
ngm.
- Thi cụng phi n gin, giỏ thnh h.
- Luụn chỳ ý n kh nng s dng li sau khi cụng trỡnh hon
thnh.
Sau õy l mt s phng ỏn chng vỏch t cú th ỏp dng c :
(Hỡnh 7)

Cừ gỗ tấm
Cọc thép
Cừ Rombas
Cừ Terres - Rouges
Cừ Beval
Cừ Larssen
Ván cừ thép
a. Đóng cọc th a, đào đất đến đâu ghép ván tới đó
b. Ván cừ thép không chống làm việc dạng công xôn
Hình 7
Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 17

-

1.2.2.1.1 Cọc đóng:
Đóng cọc thưa cách nhau một khoảng từ 0,8 ¸ 1,5m đào đến đâu thì ghép

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:
Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 19

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

+ 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.

Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 21


nhau. Các mối nối có thể theo thứ tự hay cách đốt phụ thuộc vào thiết bị sử
dụng và điều kiện thi công. Để tăng độ cứng của tường ta có thể làm các
sườn chiều cao của chúng được xác định từ điều kiện đào của gầu xúc. Tuy
nhiên việc dùng sườn ở đây sẽ gây khó khăn cho việc xây tường vì hình
dạng của nó phức tạp hơn.
Bỏo cỏo chuyờn thi cụng: Thi cụng tng hm theo phng phỏp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chỏnh Trung Trang 22 i vi ct thộp ca tng, ngi ta thng s dng thộp gai (thộp
cú g). Thng thỡ chỳng c buc thnh khung cú chiu di tng
ng vi chiu sõu h o cũn b rng thỡ bng bc o vi lp bo v
t 5 á 7 cm. Cỏc ct thộp ch theo phng thng ng khụng c
ngn cn s chuyn ng ca bờ tụng t di lờn v s chy ca bờ
tụng trong khi khi bng phng phỏp trong nc. Khong
cỏch gia cỏc thanh ct ch 170 á 200mm, ngha l 1 m chiu di
97531
b. Cọc nối với nhau
1
1
8642
1
1
H ớng đào đất
H ớng đào đất
7652 31
a. Cọc giao nhau
4
2

. Độ lớn của cốt liệu ≤
50mm. Bê tông phải dẻo, độ sụt 16 ¸ 20cm, thời gian ninh kết là tối đa,
Bê tông được đổ theo phương pháp rút ống (Đổ trong nước), phải đảm
bảo đúng quy trình thi công bê tông hiện hành.

mÆt c¾t a-a
èng ®æ bª t«ng
Tai ®Þnh vÞ
AA
Tai ®Þnh vÞ
®Ó t¹o hèc
Chi tiÕt ch«n s½n
èng ®æ bª t«ng
Gi¸ ®ì cèt thÐp
H×nh 9
Báo cáo chuyên đề thi công: Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chánh Trung Trang 24

Để việc thi công
được liên tục, đảm
bảo thời gian ninh
kết, người ta cố
gắng chọn chiều
dài bước đào sao
cho đảm bảo khối
đổ trong thời gian
ninh kết của bê
tông đồng thời để
giảm bớt khối

A
§Õ tôt ® îc
Khung cèt thÐp cäc
H×nh 10. KÕt cÊu nèi kiÓu ®ãng rung
Bỏo cỏo chuyờn thi cụng: Thi cụng tng hm theo phng phỏp Bottom up

GVHD: Ths. Mai Chỏnh Trung Trang 25

Ngi ta cng s dng loi mi ni úng rung (Hỡnh 10), ngha l
gia cỏc t (on) tng ngi ta cha li mt khong trng ri sau
ú cng t ct thộp v nhi bờ tụng vo theo kiu cc úng rung. Loi
mi ni ny cú th bo m, nú dựng cho ho sõu ti 14má16m.
* Tớnh toỏn vỏch chn hai u tng : Ta coi vỏch chn nh mt
dm ta 2 u. Gi H l chiu sõu ho, Q l cng cp bờ tụng, v :
vn tc dõng bờ tụng trong h o; t
i
: Tc ninh kt ca bờ tụng; g
b
:
Trng lng riờng ca hn hp bờ tụng trong va; l
0
: H s cng, ly
bng 1.
Ta v c biu quan h P-V cho cỏc chiu cao khỏc nhau ca
vỏch ngn. Qua thc t ngi ta thy vi chiu sõu ho t 12á15m thỡ vn tc
bờ tụng (vn tc va dõng trong h o) l t 1á2m/h.
Vi nhng trng hp tm chn u tng sõu ti 30m ngi ta ỏp