TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA SAU ĐẠI HỌC
BÀI TẬP MÔN :
CÔNG NGHIỆP HÓA XÂY DỰNG
GVHD: GS.TSKH Ngô Thế Thi
HVTH: Nguyễn Việt Phong MSSV: 1009132
Lớp: Cao học kiến trúc 2010 Hà Nội, tháng 10/2011
1
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG MỚI TRONG XÂY DỰNG HIỆN
ĐẠI
1.Phương pháp thi công Topdown( từ trên xuống )
Công nghệ thi công Top-down (từ trên xuống), tiếng Anh là Top-down construction method,
là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo phương pháp từ trên xuống, 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, 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
Công nghệ thi công chính
Trong công nghệ Top-down, các tầng hầm được thi công bằng cách thi công phần tường vây
bằng hệ cọc barrette xung quanh nhà (sau này phần trên đỉnh của tường vây dùng làm tường bao
của toàn bộ các tầng hầm) và hệ cọc khoan nhồi (nằm dưới chân các móng cột) bên trong mặt
bằng nhà. Tường vây thi công theo công nghệ cọc nhồi bê tông tới cốt mặt đất tự nhiên hoặc cốt
tầng trệt (cốt không).
Trong trường hợp hệ tường vây được thi công tới mặt đất tự nhiên thấp hơn cốt nền tầng trệt thì,
thay vì thi công Top-down ngay từ tầng trệt, có thể bắt đầu thi công top-down từ mặt nền tầng
hầm thứ nhất (sàn tầng hầm đầu tiên), bên dưới mặt đất. Khi đó, tầng hầm thứ nhất được thi công
bằng phương pháp từ dưới lên (bottom-up) truyền thống, phần tường vây trên đỉnh có nhiệm vụ
Đồng thời với phần ngầm, hai tầng dưới thuộc phần thân của tòa nhà này cũng đang được
thi công.
3
2. Phương pháp Bottom Up ( từ dưới lên ) trong thi công xây dựng nhà có
tầng hầm
Công nghệ thi công tầng hầm trải qua thời gian đã có những bước tiến khá rõ rệt.
Ban đầu khi làm tầng hầm thì chúng ta chỉ đơn giản là đào một hố đào hở sâu bằng chiều cao
tầng hầm mà chúng ta cần làm, nhưng chúng có nhược điểm là diện tích đào đắp quá lớn, không
thi công được sâu, không khả thi lắm cho việc XD tầng hầm. Vì mấu chốt của vấn đề thi công
tầng hầm là chúng ta phải giải quyết các vấn đề về hố móng sâu, đây là một việc vô cùng phức
tạp, đòi hỏi người kỹ sư thiết kế cũng như thi công phải có nhiều kinh nghiệm.
Và một kỷ nguyên xây dựng tầng hầm đã ra đời, đó chính là sự ra đời của "Tường chắn đất"
(Diaphgram wall), nó đã giải quyết gần như trọn vẹn những vấn đề của chúng ta về hố móng sâu.
Thật ra tường chắn đất chính là việc ghép nối các cọc barret thành một dãy liên tục.
Bottom Up vẫn thi công tầng hầm như phương pháp Top Down, nhưng có 1 cái khác là trong khi
thi công tầng hầm thì vẫn thi công kết cấu bên trên. Một con số thực tế dễ hình dung, thông
thường tốc độ xây dựng bên trên gấp 1,5 lần tốc độ xây dựng bên dưới. Có nghĩa là nếu làm
được 3 tầng hầm thì bên trên đã là được 5 tầng; 6 tầng hầm thì bên trên đã hoàn thành 10 tầng.
Cũng như phương pháp Top Down, công việc đầu tiên là tiến hành thi công hệ thống tường vây
Barret, và đây chính là thiết bị thi công tường vây quen thuộc
4
Có thể dễ dàng nhận ra đây chính chú ý chỗ giữa lồng thép, có một miếng mốp màu trắng. Tác
dụng của nó là gì vậy?
Đây là một giải pháp rất hay của các KS người Nga, nó là giải pháp liên kết giữa sàn tầng hầm
và tường vây.
Thông thường ở những vị trí đó chúng ta đặt thép sẵn bên trong, khi thi công sàn thì chúng ta đập
bỏ phần bê tông tường vây ra, bẻ quặt thép ra, nối với cốt thép sàn và đổ bê tông. Nhưng biện
pháp này có một nhược điểm đó là việc bẻ thép ra và như vậy sẽ ảnh hưởng tới cường độ của
thép rất nhiều. Để khắc phục tình trạng đó thì người ta lại nghĩ ra một phương pháp khác đó là cứ
đổ toàn bộ, khi thi công sàn thì chúng ta khoan tường vây, đưa thép sàn vào lỗ khoan đó, phun
hợp này, chỉ nên lót giấy cho mặt đáy thôi, copha chỉ làm thành cho sàn, chứ
không nên làm cho đáy, vì vừa hao tốn mà lại sai nguyên tắc an toàn, nếu
dùng ván cho copha đáy, khi chúng ta đào xuống phía dưới, copha này sẽ rớt
xuống đầu công nhân, gây ra tai nạn rất nguy hiểm.
3.Thi công sàn không sử dụng cốp pha/cốp pha bay (Flying formwork)
9
Đặc điểm công nghệ- Trình tự thi công:
Đổ một lớp bê tông dầy 50-60mm kèm lớp thép dưới của sàn cho các ô sàn tại khu vực
kho bãi của công trường
• Lắp dựng cốp pha dầm của sàn công trình (Nếu có) và bổ sung hệ chống tăng cường
(Nếu cần).
• Cẩu các bản sàn đáy lắp dựng lên thành ván khuôn dầm/ cổ cột, vách bê tông qua các
móc cẩu được đặt sẵn trong các ô sàn.
• Lắp dựng lớp thép trên và các hệ thống kĩ thuật khác tại công trường
• Đổ hoàn thiện lớp bê tông trên tại công trường
Một số công trình sử dụng công nghệ thi công sàn không sử dụng cốp pha/cốp pha bay
(Flying formwork)
• Chung cư 151A Nguyễn Đức Cảnh cao 21 tầng; số 151A Nguyễn Đức Cảnh- Tương
Mai- Hoàng Mai- Hà Nội; do Liên danh Công ty XDCTGT 118 và cty CP Đầu tư hạ tầng
kinh doanh Đô thị làm chủ đầu tư.
• Khách sạn Phương Đông; số 26- 28 Trần Phú- Tp. Nha Trang; do Công ty Du lịch địa ốc
Đông Hải làm chủ đầu tư.
3. Phương pháp thi công công nghệ dự ứng lực
Phương pháp thi công của dự ứng lực gồm 4 giai đoạn
1. Công tác chuẩn bị
2. Công tác lắp đặt cáp
3. Công tác kéo căng cáp
4. Công tác bơm vữa
Giai đoạn 1: Công tác chuẩn bị
Đây là công đoạn ban đầu của phương pháp thi công dự ứng lực. Vật tư gồm có các loại cáp dự
nhanh hơn so với thi công bằng các vật liệu truyền thống.
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ SẢN XUẤT
THỬ NGHIỆM NHÀ 3D - NHATICO
KS. LÊ ĐÌNH ĐĂNG
TS. NGUYỄN VĂN CHÁNH
TS. VŨ XUÂN HOÀ
Xí nghiệp cấu kiện lắp sẵn
Đề tài đã đưược nghiệm thu, đánh giá tại Hội đồng Khoa học thành phố Hồ Chí Minh năm
2003.
Đoạt giải Nhì Giải thưởng Sáng tạo kỹ thuật TP Hồ Chí Minh năm 2003, Giải Ba Giải
thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam (VIFOTEC) lĩnh vực Công nghệ vật liệu
mới năm 2003.
1. NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA CÔNG TRÌNH:
Đề tài đã đặt ra được những giải pháp khả thi, đáp ứng nhu cầu nhà ở cho ngưười có thu nhập
thấp ở thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh thành khác.
Điểm mới:
Tấm bê tông nhẹ đưược sản xuất trên nền vật liệu mới là vữa bê tông nhẹ có gia cường cốt sợi
(Sợi xơ dừa hoặc sợi tổng hợp) để tạo ra những tấm tường lắp ghép được với nhau, lần đầu tiên
đưược áp dụng vào sản xuất ở Việt Nam gồm hai loại:
- Tấm tường TBK (bê tông nhẹ cốt sợi tơ dừa)
- Tấm bê tông 3D chịu lực đúc sẵn (bê tông nhẹ cốt sợi tổng hợp).
Điểm sáng tạo:
- Công trình do các Nhà khoa học của Đại học Bách khoa nghiên cứu thành công, lần đầu tiên
được triển khai.
- Chi phí đầu tư thấp, toàn bộ thiết bị hoàn toàn được sản xuất trong nước.
- Tổ chức sản xuất công nghiệp tại nhà máy, cũng có thể sản xuất ngay tại công trường xây dựng.
- Qui trình sản xuất sử dụng 100% nguyên vật liệu trong nước.
- Ứng dụng hiệu quả vào thực tế, phù hợp với điều kiện xã hội, được thị trường chấp nhận.
Ý nghĩa về mặt công nghệ:
- Các tấm bê tông nhẹ tạo được sự linh hoạt trong thiết kế, đa dạng về mẫu mã nhà ở.
PHƯƠNG
PHÁP CỔ
ĐIỂN
1
Nhà mẫu BK-
NHATICO
XN
NHATICO
P. Long
Bình, Q.9,
TP. HCM
02 căn
= 64
35 42 7
2
Nhà ở công
nhân thu nhập
thấp CNT
Cty Lâm
Viên & Cty
CPDV Địa
ốc Sài Gòn
Phường
Linh Trung,
Quận Thủ
Đức
10 căn
=
3.536
m2
Cộng 131,8
Năm 2003
13
TT
TÊN CÔNG
TRÌNH
CHỦ
ĐẦU TƯ
ĐỊA
ĐIỂM
QUY
MÔ
(M2)
GIÁ TRỊ (TRIỆU ĐỒNG)
HIỆU
QUẢ
(TRIỆU
ĐỒNG)
DÒNG
NHÀ BK-
NHATICO
PHƯƠNG PHÁP
CỔ ĐIỂN
1
Nhà Chiến sĩ
cảnh sát
Tổng cục
cảnh sát
Bộ Công
an
TPHCM
10
căn =
210
m2
151 157,5 6,5
4
Nhà cho Công
nhân thuê
(Modul mẫu)
Cty
TNHH
Vạn Phúc
H. Nhơn
Trạch,
Tỉnh
Đồng
Nai
03
căn =
54 m2
33 40,5 7,5
5
Nhà ở trên đất
ngập nước
Hộ dân
P. Tam
Đa,
Quận 9
02
3.821 4.177 356
Cộng 432
Thực hiện 06 tháng đầu năm 2004
a - Dòng nhà BK-NHATICO sử dụng tấm tường TBK.
TT TÊN CÔNG CHỦ ĐỊA QUY GIÁ TRỊ (TRIỆU ĐỒNG) HIỆU
14
TRÌNH ĐẦU TƯ ĐIỂM
MÔ
(M2)
QUẢ
(TRIỆU
ĐỒNG)
DÒNG
NHÀ 3D-
NHATICO
KẾT HỢP
PHƯƯƠNG
PHÁP CỔ
ĐIỂN
1
Nhà Công vụ
Gia Nghĩa
Sở Xây
dựng Tỉnh
Đaklak
Thị trấn
Đa Nghĩa,
Tỉnh
ĐakNông
160
CỔ ĐIỂN
1
Nhà ở cho sinh
viên
Trường CĐ
BC Công
nghệ &
QTDN
P. Tân
Phú,
Q.7,
TP.
HCM
20
phòng =
514,50
m2
546 617 71
* Về xã hội
- Là một mô hình điển hình khai thông tiềm năng chất xám khoa học kỹ thuật từ đơn vị nghiên
cứu để tạo ra sản phẩm mới có tính cạnh tranh cao.
- Giải quyết nhu cầu nhà ở cho người thu nhập thấp, nhà ở cho công nhân thuê ở các khu công
nghiệp, khu chế xuất.
- Góp phần bảo vệ môi trường vì có thể thay thế hoàn toàn gạch đất nung trong xây dựng nhà ở.
Tình hình triển khai và triển vọng:
Tấm bê tông nhẹ sử dụng vữa bê tông nhẹ cốt sợi tổng hợp và cốt sợi xơ dừa để làm tấm tường
lắp dựng 02 dòng nhà: Nhà 3D-NHATICO và Nhà BK-NHATICO. Đề tài "Nghiên cứu hoàn
thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm nhà 3D-NHATICO" mang tính thiết thực, giá thành rẻ
góp phần phục vụ nhu cầu về nhà ở cho người có thu nhập vừa và thấp, đặc biệt là nhà ở trên
vùng đất yếu (nền đất không ổn định) đáp ứng nhu cầu về nhà ở cho người thu nhập thấp và nhà
UBND Phường Hiệp
Bình Chánh, Thủ Đức
UBND
Phường
Hiệp Bình
Chánh, Thủ
Đức
Phường
Hiệp Bình
Chánh, Thủ
Đức
84 m2 62
03
Khu nhà Nghỉ dưưỡng
xanh cho Công nhân
Cty TNHH
DV TM Ba
Lá Xanh
Phan Thiết 970,43 m2 1.064,6
Và một số công trình khác đang xúc tiến như:
a - Khu nhà ở tạm cư - Phưường Phước Long B - Quận 9 do Công ty Quản lý và Phát triển Đô
thị Quận 9 làm chủ đầu tư với quy mô: 84 căn, trị giá gần 3 tỉ đồng.
b - Khu nhà ở cho công nhân thuê tại xã Tân Nhựt - Bình Chánh do Công ty Kinh doanh Phát
triển nhà quận Tân Bình làm chủ đầu tư với tổng diện tích: 13.217 m2 XD, trị giá trên 10 tỉ đồng.
c - Hiện xí nghiệp đang triển khai thẩm định, khảo sát thị trường để có phương án kinh doanh
phù hợp nhằm triển khai dòng nhà này tại thị trường phía Bắc, đặc biệt là nhà ở tái định cư cho
thuỷ điện Sơn La của Tỉnh Sơn La, Lai Châu. Đây là thị trường đầy triển vọng, có khả năng triển
khai dự án nhà ở với quy mô lớn, ổn định và lâu dài phù hợp để phát triển dòng vật liệu mới này
trong thi công nhà ở dân dụng.
3. KIẾN NGHỊ:
- Bộ Khoa học và Công nghệ, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam hỗ trợ giúp xí
nghiệp giới thiệu công nghệ sản xuất vật liệu mới này đến các địa phương, đơn vị trong cả nước
để xí nghiệp có điều kiện chuyển giao và phổ biến công nghệ sản xuất loại vật liệu mới này ra
phạm vi toàn quốc.
- Bộ Xây dựng hỗ trợ giúp đỡ trong việc xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng cho dòng
công nghệ mới này.
Nguồn: www.Vifotec.com.vn
TẤM XÂY DỰNG 3D
Tấm có kết cấu ba chiều, hình thành bởi các lưới thép đan vào
nhau và kẹp vào giữa là tấm “mốp” (EPS). Sườn tấm 3D được
chế tạo từ thép kéo nguội, đường kính từ 2 - 3,8mm; mật độ ô
lưới là 52 x 50mm (xem ảnh minh họa). Toàn bộ thép được mạ
kẽm để tránh gỉ sét. Khi gắn vào công trình sẽ tô vữa xi măng
lên các mặt tấm 3D này.
Tấm 3D có thể dùng làm tường, sàn, cầu thang, mái, ô văng…
và có 4 loại với độ dày khác nhau để lựa cho thích hợp. Bề rộng
tấm 1,2m; chiều dài tùy chọn từ 2,5 - 6m. Tùy mục đích sử
dụng mà có thể tô trát các mặt ngoài hay kết cấu nối bằng vữa
17
xi măng - cát mác 75 - 100, bê tông - đá 1 x 2 mác 200 - 300
hoặc bê tông đá mi mác 150 - 200…
Một m2 tường bằng tấm 3D dày 10cm hoàn thiện nặng 85 - 90kg (tường gạch truyền thống 160 -
190kg), sàn dày 10cm nặng 150kg (sàn bê tông truyền thống nặng 230kg). Như vậy công trình
bằng tấm 3D chỉ nặng bằng khoảng 60% so với công trình tương tự xây bằng vật liệu truyền
thống. Do đó tấm 3D thích hợp khi thi công trên nền đất yếu, cải tạo nhà cũ với chi phí gia cố
móng tối thiểu, thuận tiện thi công ở vùng sâu, xa, trong hẻm hoặc đưa lên cao. Về chi phí, có thể
giảm 10 - 20% chi phí thi công phần thô vì rút ngắn 30% thời gian thi công, tiết kiệm chi phí
nhân công, cốp-pha, cây chống.
Các đặc tính kỹ thuật vượt trội
STT CHỈ TIÊU CƠ LÝ TRỊ SỐ ĐVT GHI CHÚ
Hệ thống ô lưới thép cường độ
cao, phân bố đều
9 Không thấm
Khả năng cách âm: Rw= 42 - 55 dB
Ứng dụng :
6.Phương pháp đào kín trong thi công xây dựng và khả năng ứng dụng tại Hà
18
Nội và TP Hồ Chí Minh
Bài báo trình bầy các phương pháp đào kín trong thi công các công trình ngầm như phương pháp
mỏ truyền thống, phương pháp đào hầm mới của áo (NATM), khiên đào (SM), phương pháp
khoan đào (TBM), kích đẩy (Pipe-Jacking) và khả năng áp dụng để thi công các công trình ngầm
đô thị ở Việt nam, chủ yếu cho thành phố Hà Nội và Hồ chí Minh. Kết luận và kiến nghị.
I. CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG HẦM THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÀO KÍN
1. Các vấn đề chung.
Hầm và các không gian ngầm ngày càng có vai tròquan trọng trong một hệ thống giao thông hiện
đại. Hầu hết các khu vực đô thị trên thế giới đều phải đối mặt với nhiều vấn đề lớn, đặc biệt là
giao thông. Kết cấu hạ tầng cũ nhìn chung là lỗi thời, không còn đáp ứng được nhu cầu đi lại và
vận chuyển không ngừng gia tăng. Trong bối cảnh đó thì không gian giao thông theo hướng trên
cao và theo hướng đi ngầm trong lòng đất một lần nữa lại được khám phá. Hơn nữa, công trình
hầm có những ưu thế vượt trội so với các loại hình giao thông khác nhờ sự đi lại nhanh chóng,
tiện lợi, và an toàn cao, nhất là trong trường hợp thiên tai, chiến sự. Có thể nói giao thông ngầm
là xu thế phát triển tất yếu của một nền kinh tế hiện đại của thế giới.
Từ trước đến nay các yếu tố về địa chất, cụ thể là các điều kiện địa chất của khối nền luôn đóng
vai trò chủ yếu trong việc quyết định tính khả thi chung của một dự án hầm. Bởi vậy, trình độ kỹ
thuật trước đây chỉ cho phép xây dựng các hầm ngắn. Ngày nay nhờ những tiến bộ về KHCN
người ta có thể xây dựng được hầm ở bất kỳ nơi nào khi cần thiết hoặc có chủ định làm. Nhiều
năm lại đây, những lợi ích về chính trị và đặc biệt là về môi trường trở thành những yếu tố thiết
yếu, và trong một số trường hợp, có tầm quan trọng không kém so với các yếu tố về kỹ thuật và
địa chất. Việc liên kết công trình hầm với các mạng lưới giao thông hiện có cũng là một yếu tố
có tính quyết định. Do những ràng buộc này mà các công trình hầm thường phải bố trí trên các
dạng và kích thước hình học phức tạp, và xây dựng trong đất đá bất kỳ.
Các bước thi công có thể được mô tả trên hình vẽ 1 sau đây:
trong các phương pháp thi công hầm truyền thống trong các loại đất đá khác nhau khi chưa có
các phương tiện thi công cơ giới và trong nhiều trường hợp khác
Các công đoạn cơ bản của các phương pháp thi công theo truyền thống (PPTC theo TT)và
NATM cơ bản là như nhau, sự khác nhau chỉ là vấn đề tận dụng tối đa khả năng mang tải của
khối đất đá bao quanh hầm, đây cũng là hạn chế lớn của NATM vì chỉ có đất đá có độ cứng nhất
định nào đó mới có khả năng này. Cũng từ đó mà các phương pháp thiết kế kết cấu vỏ hầm có
những điểm khác nhau rất cơ bản: trong PPTC theo TT, kết cấu vỏ hầm chủ yếu được tính theo
tải trọng cho trước, với các mô hình nền phổ thông: nền biến dạng cục bộ Wincle, nền biến dạng
toàn bộ theo bán không gian đàn hồi….với các sơ đồ tính thường được đưa về hệ thanh làm việc
trong môi trường đàn hồi hay phi đàn hồi. Trong khi đó trong NATM các đề xuất về các phương
pháp thiết kế vỏ hầm chưa thật chặt chẽ, khó kiểm soát. Phương pháp thi công theo truyền thống
là phương pháp lâu đời nhất, có lịch sử phát triển cùng với lịch sử phát triển của ngành mỏ và đã
đạt được những thành công đáng kể trong thế kỉ 20. Thành công lớn nhất của phương pháp
khoan nổ chính là sự ra đời và phát triển của phương pháp thi công hầm mới của áo – NATM, ra
đời trong những năm 60 của thế kỉ 20 và nhanh chóng trở thành một trào lưu trong lĩnh vực xây
dựng hầm và công trình ngầm của hầu hết các quốc gia trên thế giới và cho đến nay vẫn chưa
mất tính thời sự do các lợi ích của nó mang lại. NATM kết hợp dùng các bulông neo đá và bê
tông phun-chủ yếu dùng để làm kết câu chống đỡ trong thi công (vỏ hầm sơ cấp) và sau này là
một bộ phận cấu thành của vỏ chịu lực trong khai thác (vỏ hầm thứ cấp) khi đào hầm trong đá
cứng, đang được ứng dụng trong thi công hầm đô thị, sau gần 4 thập niên phát triển liên tục và
được đúc kết, đã đạt tới độ hoàn thiện đáng tin cậy. Do vậy chỗ đứng của nó được đảm bảo trong
giới chuyên môn hầm. Phương pháp này có tính ưu việt vì nó có tính kinh tế trội hơn so với công
nghệ khiên đào, song với điều kiện là sự chuyển dịch của đất – hậu quả của các biện pháp phòng
nước không phải là một nguyên nhân gây quan ngại về môi trường.
NATM (hình 3, hình 4) cùng với hệ thống triết lí của nó đã góp phần vào sự hiểu biết và khả
năng áp dụng to lớn của con người khi xây dựng không gian ngầm với các nguyên tắc cơ bản
nhất như sau:
20
dùng vữa phun được kiểm soát tốt để chèn lấp vào khe hổng sau vỏ hầm (backfill) thì vẫn có thể
kiềm chế lún ở mức độ nhỏ, và tránh được những phương hại nghiêm trọng đối với các công
trình lân cận.
Chu kỳ công tác (chu kỳ khoan nổ khi phá đá bằng khoan nổ) đặc trưng của các phương pháp
này cơ bản như nhau.
Trong công nghệ đào hầm dùng khiên thì lớp vỏ hầm được thi công bằng cách lắp ghép các
cấu kiện (segments) chế sẵn. Một số lượng nào đấy các cấu kiện đúc sẵn trong một công xưởng
sẽ được vận chuyển và tập kết tạm thời ở một kho bãi gần công trường. Đảm bảo có được một
không gian như vậy không phải là dễ dàng, thậm chí trong một giai đoạn tạm thời, ở một khu
vực có mật độ công trình dày đặc. Đối với các vỏ hầm thi công bằng cấu kiện lắp ghép, những
phương pháp thiết kế khác nhau, được đề nghị dùng cho các điều kiện đất đai và nước ngầm
khác nhau, đều đảm bảo được cường độ cơ lý của lớp vỏ ở hầu hết các trường hợp. Khả năng
phòng nước (water-stopping) của vỏ hầm được đảm bảo bằng cách dùng các vật liệu hàn, đệm và
trám kín khe nối giữa các mảnh cấu kiện. Tuy nhiên việc làm kín nước lâu dài khó khăn hơn; nếu
thật cần thiết thì phải dùng đến lớp áo thứ cấp (secondary), đôi khi còn phải được gia cường
21
thêm bằng các lưới cốt thép. Một số đánh giá về phương pháp làm vỏ hầm lắp ghép cho rằng giá
thành của các mảnh cấu kiện là cao, ngoài ra còn có thể phải làm thêm lớp áo thứ cấp, và các chi
phí về vận chuyển cấu kiện và thuê sân bãi, nên việc thi công là tốn kém.
Trong thập niên vừa qua, giải pháp thay thế vỏ hầm lắp ghép nói trên là công nghệ đổ bê tông vỏ
hầm theo kiểu ép đẩy (extruded concrete lining- ECL) đã được phát triển ở châu Âu, đặc biệt là ở
Đức. Đây là kỹ thuật thi công vỏ hầm bằng cách bơm đẩy bê tông thường hoặc bê tông cốt sợi
thép vào khe hổng giữa bề mặt hang đào và ván khuôn bên trong hầm.
Tuy nhiên nếu xét đến loại đất nền là quá rời lỏng và các tác động có thể về địa chấn, thì việc sử
dụng loại thép thanh để làm cốt cho bê tông vỏ hầm được cho là cần thiết, đây chính là một biến
thể của phương pháp ECL đang được triển khai ở Nhật Bản.
Trong mọi trường hợp, nhờ sự ép đẩy bê tông mà về lý thuyết, việc sử dụng phương pháp ECL
có khả năng giảm được lún đất nền, do vậy mà loại bỏ được yêu cầu về các công việc làm thêm
chẳng hạn như bơm vữa chèn lấp. Thiết nghĩ ECL là một phương pháp triển vọng và cuối cùng
là có tính kinh tế, mặc dầu nó đòi hỏi trang bị (instalations) chuyên dùng để đẩy bê tông, cũng
22
Các đô thị của Việt Nam hầu hết nằm trong vùng đồng bằng, các vùng duyên hải có đặc điểm địa
chất là đồng bằng, trong đó hai đồng bằng lớn nhất là đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng sông Cửu
Long. Căn cứ vào nguồn gốc và điều kiện hình thành các đồng bằng, đồng thời dựa vào các tài
liệu thăm dò địa chất công trình, sơ bộ có thể nhận xét về đặc điểm chung của các tầng đất
yếuViệt Nam như sau:
a) Đồng bằng Bắc Bộ: chủ yếu là loại trầm tích tam giác châu cũ và tam giác châu thổ của đồng
bằng sông Hồng, sông Thái bình và các chi lưu của chúng. Miền này có diện tích rất rộng
(khoảng 15 000km2) và ít đồi núi sót. Vùng phù sa sông Hồng chiếm diện tích rộng nhất trong
miền này. Xét về mặt địa hình địa mạo thì đây là miền đồng bằng thuộc loại bồi tụ. Do các điều
kiện địa chất, địa hình như vậy nên chiều dày tầng trầm tích kỉ thứ tư này rất dày, từ vài mét đến
hơn 100m.
b) Đồng bằng Thanh Nghệ Tĩnh: có những khu vực bồi tụ, mài mòn xen kẽ nhau. So với đông
bằng Bắc Bộ, tầng trầm tích không dày lắm. Các trầm tích ở đây cũng rất đa dạng: có trầm tích
bồi tụ tam giác châu, có loại trầm tích bồi tụ ven biển.
c) Đồng bằng ven biển Trung Bộ: là đồng bằng mài mòn bồi tụ điển hình. Trầm tích kỉ thứ tư ở
đây thường thấy ở vùng thung lũng các sông và thường là loại phù sa bồi tích. Vùng duyên hải
thuộc loại trầm tích phát triển trên các đàm phá cạn dần, bồi tích trong điều kiện lắng đọng tĩnh.
d) Đồng bằng Nam Bộ: có thể chia thành ba khu vực theo chiều dày lớp đất yếu:
· Khu vực có dày lớp đất yếu dày từ 1 –30m: bao gồm các vùng ven thành phố Hồ Chí Minh,
thượng nguồn sông Vàm Cỏ Tây, Vàm Cỏ Đông, phía tây Đồng Tháp Mười, rìa quanh vùng Bảy
Núi cho tới vùng ven biển Hà Tiên, Rạch Giá, rìa đông bắc đồng bằng từ VũngTàu đến Biên
Hoà.
· Khu vực có lớp đất yếu dày 5 – 30m phân bố kế cận khu vực trên và chiếm đại bộ phận vùng
đồng bằng và khu trung tâm Đồng Tháp Mười.
· Khu vực có lớp đất yếu dày 15 –100m chủ yếu thuộc các tỉnh Vĩnh Long, Trà Vinh, Bến Tre
tới vùng duyên hải tỉnh Minh Hải, Tiền Giang, Cần Thơ, Sóc Trăng.
Nguồn gốc của các tầng đất yếu là loại trầm tích châu thổ (sông, bãi bồi, tam giác châu), trầm
tích bờ, vũng vịnh và đều thuộc vào trầm tích kỉ thứ tư. Ngoài ra còn gặp các loại đất lầy, đất
mặn sú vẹt ở ven biển, than bùn ở miền rừng ngập mặn Về đặc điểm cấu tạo thì các đất yếu
như trên đòi hỏi phải có các công tác gia cố và do đó sẽ khó đáp ứng được yêu cầu kinh tế cũng
như tiến độ. Trong các phương pháp đào hầm thì thi công bằng cơ giới (TBM, SM) đang được
phát triển mạnh, đặc biệt là thiết bị khiên đào hay TBM trong nền yếu. Đây chính là các công
nghệ đào hầm tiên tiến mà có khả năng áp dụng rộng rãi trong xây dựng hầm và công trình ngầm
đô thị - đặc biệt là qua những nơi có đặc điểm địa chất tương đối yếu và những vị trí không thể
xây dựng lộ thiên ở các đo thị lớn của nước ta.
GS.TS. Đỗ Như Tráng
Bộ môn công trình ngầm đô thị - Đại Học Kiến trúc Hà Nội
7.Phương pháp mới trong xây dựng cầu cảng ( ứng dụng cọc ống thép )
Hiện nay, việc ứng dụng cọc ống thép đang được đặt ra để thay thế cho cọc bê tông cốt thép RC
và cọc bê tông đúc sẵn PC vẫn chiếm tỷ trọng lớn ở những công trình xây dựng cầu cảng. Ở
nước ta, nhiều nhà máy sản xuất cọc ống thép đang được xây dựng, xuất phát từ sự thừa nhận
ngày càng rộng rãi những lợi thế của loại vật liệu mới này.
Ưu điểm vượt trội
Song song với những phát triển về kinh tế và công nghiệp, ứng dụng cọc ống thép ngày càng trở
nên phổ biến hơn cho quá trình phát triển đô thị, cải thiện cơ sở hạ tầng như đường sá, cầu cảng,
nhà ở và những công trình khác. Cọc ống thép mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với cọc bê
24
tông bởi độ bền và cường độ cao của vật liệu, đạt được sức chống chịu cao và khả năng kháng
ngang lớn. Trong quá trình thi công đóng cọc dễ dàng theo phương chéo và thời gian thi công
được rút ngắn. Công đoạn lắp ghép tại hiện trường cũng dễ dàng hơn nhờ hàn hoặc mối nối cơ,
từ đó có thể sử dụng các hệ cọc dài hơn. Hơn thế nữa, với cường độ vật liệu cao, có thể áp dụng
lực quai búa lớn, cho phép cọc thâm nhập vào các lớp trung gian và lớp cứng dễ dàng hơn. Nhờ
công nghệ chống ăn mòn cải tiến, các cọc ống thép không gặp vấn đề gì khi được sử dụng cho
các kết cấu ngoài khơi trong suốt thời gian ứng dụng. Nhờ trọng lượng nhẹ, quá trình vận chuyển
các cọc ống thép cũng dễ dàng hơn.
Trong lĩnh vực sản xuất cọc ống thép, những tiến bộ vượt trội về công nghệ đã cho phép sản xuất
ra cọc ống thép với đường kính ngoài lên tới 2.500mm, độ dài 90m. Theo báo cáo đưa ra của tiến
sỹ Osamu Kiyomiya (Đại học Waseda - Nhật Bản) thì các chuyên gia và kỹ sư cũng đã hiện thực
hóa những tiến bộ vượt trội trong các lĩnh vực như xác định khả năng chống chịu nền cơ bản và
công. Lợi thế của phương pháp này là rút ngắn thời gian thi công trên công trường.
Sử dụng cọc ống thép đã có từ lâu tại Nhật. Với những tính năng ưu việt và phương pháp thi
công đảm bảo, cọc ống thép đã được ứng dụng trong xây dựng kết cấu cảng tại Nhật Bản như
bến cảng và đê chắn sóng, dự án đường băng D tại sân bay quốc tế Tokyo, dự án cầu vịnh cảng
Tokyo…
25