BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUYỄN QUANG TRUNG

HOÀN THIỆN QUY TRÌNH THI CÔNG KÊNH BÊ TÔNG LƯỚI THÉP
ĐÚC SẴN. ÁP DỤNG CHO CÔNG TRÌNH NÂNG CẤP HỆ THỐNG KÊNH
TRẠM BƠM NAM SÔNG MÃ, TỈNH THANH HÓA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUYỄN QUANG TRUNG

HOÀN THIỆN QUY TRÌNH THI CÔNG KÊNH BÊ TÔNG LƯỚI THÉP
ĐÚC SẴN. ÁP DỤNG CHO CÔNG TRÌNH NÂNG CẤP HỆ THỐNG KÊNH
TRẠM BƠM NAM SÔNG MÃ, TỈNH THANH HÓA
Chuyên ngành
Mã số


năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận
được những đóng góp qúy báu của qúy thầy cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn./.
Hà Nội, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

Nguyễn Quang Trung


LỜI CAM ĐOAN

Họ và tên học viên: Nguyễn Quang Trung
Chuyên ngành:

Xây dựng công trình thủy

Tên đề tài luận văn: “Hoàn thiện quy trình thi công kênh bê tông lưới thép

đúc sẵn. Áp dụng cho công trình Nâng cấp Hệ thống kênh trạm bơm Nam
sông Mã, tỉnh Thanh Hóa”
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn
toàn trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đã ghi trong lời cảm ơn. Các
thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

Nguyễn Quang Trung



2.1.1. Các quy định chung ......................................................................... 16
2.1.2. Các tiêu chuẩn, quy chuẩn về vật liệu ............................................. 16
2.1.3. Các tiêu chuẩn, quy chuẩn về thiết kế - thi công – nghiệm thu – quản
lý vận hành ..................................................................................................... 16
2.2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ TRÌNH TỰ THI CÔNG: ........................... 18
2.2.1. Đặc điểm kết cấu ............................................................................. 18
2.2.2. Trình tự thi công: ............................................................................. 19
2.3. YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG CÔNG TÁC SẢN XUẤT BÊ TÔNG:
............................................................................................................................ 20
2.3.1. Vật liệu ............................................................................................. 20
2.3.2. Vữa Xi măng .................................................................................... 21
2.3.3. Lưới thép .......................................................................................... 22
2.3.4. Cốt thép chịu lực .............................................................................. 24
2.3.5. Các chất phụ gia............................................................................... 25
2.3.6. Cấp phối vật liệu xi măng lưới thép ................................................ 25
2.4. YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG CÔNG TÁC ĐÚC CẤU KIỆN........ 25
2.4.1. Chuẩn bị mặt bằng sản xuất ............................................................. 25
2.4.2. Ván khuôn ........................................................................................ 26
2.4.3. Hệ dàn rung ...................................................................................... 27
2.4.4. Gia công lắp đặt cốt thép khung, lưới thép ...................................... 28
2.4.5. Hoàn chỉnh lắp đặt ván khuôn ......................................................... 28


2.4.6. Trộn vữa ........................................................................................... 28
2.4.7. Nạp vữa và rung ............................................................................... 29
2.4.8. Vận chuyển ra vị trí bảo dưỡng ....................................................... 29
2.4.9. Tháo dỡ ván khuôn và tiến hành bảo dưỡng.................................... 29
2.4.10. Kiểm tra và nghiệm thu sản phẩm ................................................. 30
2.4.11. Định mức công tác sản xuất kênh bê tông vỏ mỏng lưới thép ...... 30
2.5. YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN, LẮP

3.2.14. Trộn bê tông ................................................................................... 58
3.2.15. Kiểm tra cấp phối bê tông .............................................................. 61
3.2.16. Kiểm tra bê tông ............................................................................ 62
3.2.17. Tạo hình sản phẩm bê tông cốt thép đúc sẵn ................................. 64
3.2.18. Kiểm soát quá trình sản xuất cấu kiện bê tông .............................. 67
3.2.19. Bảo dưỡng sản phẩn cấu kiện bê tông ........................................... 69
3.2.20. Tháo dỡ, vệ sinh khuôn hoàn thiện cấu kiện ................................. 72
3.2.21. Bốc xếp, lưu kho bãi, bảo quản, vận chuyển và giao hàng ........... 73
3.3. QUY TRÌNH VẬN CHUYỂN, LẮP GHÉP CẤU KIỆN, HOÀN THIỆN
CÔNG TRÌNH. .................................................................................................. 77
3.3.1. Thi công nền kênh ........................................................................... 77
3.3.2. Vận chuyển, kê xếp, nghiệm thu cấu kiện tại công trường ............. 77
3.3.3. Lắp ghép cấu kiện ............................................................................ 79
3.3.4. Công tác hoàn thiện, nghiệm thu ..................................................... 81


3.4. ÁP DỤNG QUY TRÌNH CHO CÔNG TRÌNH NÂNG CẤP HỆ
THỐNG KÊNH TRẠM BƠM NAM SÔNG MÃ, TỈNH THANH HÓA ......... 81
3.4.1. Giới thiệu về dự án .......................................................................... 81
3.4.2. Nội dung và quy mô đầu tư. ............................................................ 82
3.4.3. Nội dung và kết quả áp dụng quy trình ........................................... 84
3.4.4. Kết quả áp dụng quy trình thi công cho công trình ......................... 87
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………….……91
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….……………..92
PHỤ LỤC…………………………………………………………….………...…93


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1-1. Kênh gạch xây ......................................................................................... 5

măng lưới thép (%)................................................................................................ 25
Bảng 2-4. Định mức công tác sản xuất kênh bê tông vỏ mỏng lưới thép .............. 31
Bảng 2-5. Định mức công tác lắp đặt kênh bê tông vỏ mỏng lưới thép ................ 34
Bảng 3-1. Danh mục các tiêu chuẩn áp dụng trong kiểm tra vật liệu .................... 46
Bảng 3-2. Sai lệch vị trí cho phép trong thi công cốt thép. .................................... 56
Bảng 3-3. Quy định tần suất kiểm tra độ ẩm ......................................................... 57
Bảng 3-4. Sai số định lượng các vật liệu (%)......................................................... 59
Bảng 3-5. Thời gian trộn hỗn hợp bê tông (phút) .................................................. 59
Bảng 3-6. Độ lệch cho phép đối với tính công tác của hỗn hợp bê tông ............... 60
Bảng 3-7. Sai số lắp đặt cấu kiện (mm). ................................................................ 81
Bảng 3-8. Các thông số kỹ thuật chính của công trình Nâng cấp hệ thống kênh
trạm bơm Nam sông Mã, tỉnh Thanh Hóa. ............................................................ 82


TỪ NGỮ VIẾT TẮT

QCVN:
TCXDVN:

Quy chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TCVN:

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXD:

Tiêu chuẩn Xây dựng


mương là 1 trong 19 tiêu chí. Giải pháp xây dựng kiên cố hóa kênh mương bằng các
cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn sẽ giúp cho các địa phương đẩy nhanh tiến độ
thực hiện công trình, giảm chi phí lập dự toán, thanh toán nghiệm thu nhanh chóng,
tránh được những lãng phí không đáng có là mục tiêu và nội dung mà chương trình
mục tiêu quốc gia Xây dựng nông thôn mới giai đoạn 2011-2020 đã đặt ra. Đối với
các công tác sản xuất, lắp dựng bê tông kênh đúc sẵn đảm bảo chất lượng công trình
đồng đều do sản phẩm được chế tạo tại các cơ sở tập trung với trang bị máy móc cơ
giới, công nghệ hoàn chỉnh hơn và nhân lực có tay nghề cao hơn. Việc đưa công
nghệ này vào các dự án kiên cố hoá kênh mương theo các chương trình mục tiêu
quốc gia là rất phù hợp, mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Từ năm 2000 đến nay, đặc biệt là trong những năm gần đây, công tác kiên cố hóa
hệ thống kênh mương, nâng cao hiệu quả tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp đã
được triển khai từng bước thực hiện trong phạm vi cả nước. Kiên cố hóa kênh
mương (đặc biệt là hệ thống kênh tưới) đã mang lại hiệu quả to lớn:
- Tiết kiệm nguồn nước tưới, giảm chi phí tiền điện bơm tưới, tận dụng triệt để
nguồn nước của các hồ chứa nước, đập dâng; giảm thiểu thiệt hại do hạn hán, thiếu
nguồn nước tưới với những rủi ro do tình trạng biến đổi khi hậu đã và đang gây ra.
- Giảm chi phí đầu tư sửa chữa nâng cấp hàng năm vì các tuyến kênh đất được
thay bằng kênh kiên cố.
- Tăng thêm diện tích đất để sản xuất nông nghiệp từ nguồn đất được dôi ra khi
chuyển từ kênh đất sang kênh kiên cố.
Tuy vây, từ thực tế ở các địa phương đã thực hiện, công tác kiên cố hóa kênh


2

mương (đặc biệt là việc kiên cố hóa các tuyến kênh nhỏ nội đồng) còn một số tồn
tại trong tổ chức thực hiện từ khâu thiết kế đến thi công vẫn chưa đáp ứng được với
yêu cầu thực tế cụ thể là:
- Việc kiên cố hóa các tuyến kênh tưới, tiêu nhỏ nội đồng vẫn phải tiến hành từng

Xuất phát từ thực tế trên, việc nghiên cứu đề tài “Hoàn thiện quy trình thi công
kênh bê tông lưới thép đúc sẵn. Áp dụng cho công trình Nâng cấp Hệ thống kênh
trạm bơm Nam sông Mã, tỉnh Thanh Hóa” là cần thiết và có ý nghĩa khoa học và
thực tiễn.
II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu hoàn thiện quy trình thi công kênh bê tông lưới thép đúc sẵn; áp
dụng cho một số hạng mục công trình thuộc dự án thành phần Nâng cấp Hệ thống
kênh trạm bơm Nam sông Mã, tỉnh Thanh Hóa (Thuộc dự án Cải thiện nông nghiệp
có tưới – WB7).
III. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Quy trình thi công kênh bê tông lưới thép đúc sẵn.
- Áp dụng quy trình trong thực tế tại một số tuyến kênh thuộc hệ thống kênh trạm
bơm Nam sông Mã, tỉnh Thanh Hóa – Dự án Cải thiện nông nghiệp có tưới (WB7)
và đánh giá kết quả áp dụng.
IV. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Tổng hợp, kế thừa các kết quả nghiên cứu thời gian gần đây về tính toán thiết
kế, thi công kênh bê tông đúc sẵn.
- Nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực tiễn.
- Áp dụng cho công trình thực tế.


4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. CÁC HÌNH THỨC KIÊN CỐ HÓA KÊNH MƯƠNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP THI CÔNG

1.1.1. Các hình thức kiên cố hóa kênh mương
Kiên cố hoá hệ thống kênh mương là một xu hướng phổ biến rộng rãi ở nước ta

gẫy lãng phí. Tuỳ thuộc điều kiện địa chất cần phải gia cố nền hoặc đáy kênh đổ bê
tông thành xây gạch có giằng dọc kênh và ngang kênh. Đặc biệt chú ý xử lý kỹ
thuật cho vùng đất yếu, kênh bên cạnh đường giao thông...

Hình 1-1. Kênh gạch xây
Hình 1-2. Kênh đá xây
(ii) Kênh lát mái bằng các tấm bê tông lắp ghép (Mặt cắt hình thang): Loại hình
kênh này thi công nhanh nhưng khả năng chống mất nước bị hạn chế, dễ bị sạt mái
nếu không có biện pháp liên kết chắc chắn các tấm với nhau. Để hạn chế sự sụt lở
phát triển người ta tạo thành các khung bao cho một vùng diện tích nhất định và
trên đỉnh mái cần có giằng khoá dọc bờ kênh. Kích thước tấm lát cần chọn hợp lý
về mặt chịu lực, lắp ghép và chuyên chở.
(iii) Kênh đổ bê tông tại chỗ (Mặt cắt hình thang hoặc chữ nhật): Loại kênh này
thường áp dụng cho kênh chính, vốn đầu tư lớn, việc tính toán thiết kế và thi công
phức tạp. Khả năng chống mất nước cao.
(iv) Kênh dạng đường ống: thường làm bằng thép, gang hoặc vật liệu nhựa
HDPE, có năng lực chuyển nước tốt, diện tích chiếm đất nhỏ. Áp dụng cho các khu
vực địa hình phức tạp khó xây dựng kênh hở, độ dốc lớn.


6

Hình 1-3. Kênh mái bằng tấm lát BT
Hình 1-4. Kênh bê tông đổ tại chỗ
(v) Kênh xi măng lưới thép: Đây là loại kênh thường được đúc sẵn, lắp ghép
khối, áp dụng cho mọi điều kiện địa hình, tạo cảnh quan môi trường đẹp, khả năng
chống sạt lở cao, có thể di chuyển khi cần thiết. Kênh có mặt cắt hình chữ U, hoặc
hình thang được đúc sẵn để lắp ghép. Kênh được đúc bằng các vật liệu như: bê
tông, bê tông cốt thép, xi măng lưới thép, sợi tổng hợp.. Kênh có năng lực chuyển
nước tốt. Kênh bê tông lưới thép đúc sẵn là một dạng của loại kênh này.

cấu
công
trình,
tuổi thọ,
diện tích
chiếm
đất

- Hình thức - Hình thức đẹp.
mỏng, đẹp.
- Phải kiểm soát
- Chất lượng chất
lượng
kiểm soát trong ngoài
hiện
nhà máy.
trường.

- Kênh dầy và - Kênh dầy và
nặng nề.
nặng nề.
- Phải kiểm soát - Phải kiểm soát
chất lượng ngoài chất lượng ngoài
hiện trường.
hiện trường.

- Ít bị nứt gãy rò - Hay bị nứt gãy
- Ít bị nứt gãy và rỉ trong quá rò rỉ trong quá
rò rỉ trong quá trình vận hành. trình vận hành.
trình vận hành.


- Biện pháp thi
công phức tạp
hơn, cần phải có
thợ kỹ thuật cao
- Thời gian thi về ván khuôn,
bê tông.
công ngắn.
- Không phụ - Không phụ - Cần phải có
thuộc vào điều thuộc vào điều mặt bằng, thiết
bị thi công bê
kiện thời tiết.
kiện thời tiết.
- Ít ảnh hưởng - Ít ảnh hưởng tông.
đến môi trường. đến môi trường. - Thời gian thi
công dài hơn.

2

- Biện pháp thi
công đơn giản,
không cần thợ
kỹ thuật cao.

- Hay bị nứt gãy
rò rỉ trong quá
trình vận hành.

- Biện pháp thi
công phức tạp

1.1.3.1. Phương pháp thi công thủ công
Đây là phương án thi công truyền thống hiện nay, đặc biệt đối với các khu vực
kiên cố hóa có địa hình chật hẹp, phức tạp. Toàn bộ các công tác như :
- Lắp đặt cốt thép, ván khuôn (coppha), đổ bê tông kênh (đối với kênh bê tông).
- Xây lát gạch, đá và trát hoàn thiện (đối với kênh gạch, đá xây).
- Đắp đất hoàn thiện..
Đều được công nhân làm bằng thủ công. Phương pháp này có nhược điểm là
năng suất lao động thấp, công nhân phải làm việc nặng nhọc, chất lượng và mỹ
quan công trình hạn chế, thời gian thi công dài.

Hình 1-6. Thi công kênh gạch bằng thủ
công
1.1.3.2. Phương án thi công cơ giới.

Hình 1-7. Thi công mái kênh thủ công

Khi công trình có mặt bằng rộng lớn và thuận lợi, đặc biệt là các kênh có khẩu độ
lớn, phương án này phát huy nhiều ưu điểm. Theo đó thì toàn bộ các công tác như
đào móng, lắp dựng ván khuôn, đổ bê tông… đều được cơ giới hóa đến mức tối đa.
Hiệu quả của phương pháp này đó là :
- Giảm bớt nhân công lao động nặng nhọc, giảm thời gian thi công.
- Chất lượng và thẩm mỹ công trình được nâng cao.


9

Hình 1-8. Thi công kênh bằng cơ giới
1.1.3.3. Phương án kết hợp
Phương án thi công kết hợp giữu thủ công và cơ giới thường được sử dụng trong
hầu hết các dự án xây dựng kiên cố hóa kênh mương. Thi công kênh mương bê tông

công, giảm sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Như chúng ta biết, công trình xây
dựng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố trong suốt thời gian xây dựng mà yếu tố khí
hậu trong điều kiện xây dựng ở Việt Nam có tác động không nhỏ ảnh hưởng đến
tiến độ và chất lượng công trình. Mặt khác, do phần lớn cấu kiện được sản xuất theo
dây chuyền công nghiệp thông qua các công đoạn kiểm tra trong nhà xưởng nên
chất lượng sản phẩm được đảm bảo ở mức tốt nhất. Các công việc còn lại ở hiện
trường giảm thiểu đáng kể thời gian, nhân lực và đặc biệt là giảm khối lượng vật
liệu cho biện pháp thi công như đà giáo, cốp pha so với việc đổ bê tông tại chỗ.

1.2.2. Vị trí, vai trò của bê tông đúc sẵn, lắp ghép trong xây dựng kênh mương
Ngoài những ưu điểm chung như đã nêu trên, việc sử dụng cấu kiện bê tông đúc
sẵn, lắp ghép trong xây dựng kênh mương thủy lợi còn có những ưu điểm riêng
như:
- Đảm bảo tưới đối với các công trình sửa chữa, nâng cấp.
- Có thể di dời để tận dụng lại trong trường hợp cần thiết.
- Chủ động kiểm soát chất lượng và tiến độ.
Với những ưu điểm nổi bật nêu trên, hiện nay cấu kiện bê tông đúc sẵn lắp ghép
đã được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng kênh mương, cụ thể như sau:
- Bộ Nông nghiệp và PTNT đã có chủ trương tăng cường áp dụng các công nghệ
mới, trong đó có việc áp dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn trong thi công kênh mương
thủy lợi; đặc biệt là trong các dự án Tăng cường quản lý thủy lợi và cải tạo các hệ


11

thống thủy nông (ADB5) và Cải thiện nông nghiệp có tưới (WB7); chỉ đạo các đơn
vị có liên quan hoàn thiện và phê duyệt Định mức dự toán cho công tác sản xuất,
lắp đặt kênh bê tông đúc sẵn; tạo mọi điều kiện thuận lợi để các Chủ đầu tư có thể
áp dụng cho các dự án.
- Nhiều tỉnh, thành phố đã chấp thuận chủ trương cứng hóa kênh mương thủy lợi

cao tương ứng với tuổi thọ của công trình. Với phương pháp thi công mới này một
loạt công trình kênh đã ra đời ở Thanh Hoá, Vĩnh Phúc, Thái Bình...
Những công trình trên đã đóng góp thiết thực vào việc nâng cao năng xuất cây
trồng, tiết kiệm đất, tiết kiệm nước tưới, thời gian chuyển nước nhanh, giảm chi phí
điện, giảm công chi phí tu sửa nạo vét hàng năm, tạo ra cảnh quan môi trường đẹp
phù hợp với định hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông thôn và xây dựng nông
thôn mới.
Thông qua các công trình đã triển khai, có thể đánh giá kênh Bê tông lưới thép
đúc sẵn có các ưu điểm sau:
- Giảm được từ 30% đến 60% diện tích kênh mương chiếm đất để đưa vào canh
tác hoặc phục vụ giao thông.
- Giảm thời gian dẫn nước, giảm tổn thất mất mát nước qua vùng cát, giảm công
lao động tưới nước trên đồng ruộng nhờ tưới tự chảy ở một số đoạn.
- Tăng cao trình nước trong kênh, đảm bảo lưu lượng tưới, từ đó tăng diện tích
tưới tự chảy, giảm chi phí điện năng tới 30% và có thể bỏ bớt các trạm bơm cục bộ
cuối hệ thống kênh;
- Giảm công lao động tu sửa, nạo vét kênh mương hàng năm.
- Tưới chủ động tạo điều kiện thuận lợi tăng vụ, tăng diện tích, tăng năng suất
cây trồng đưa tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp;
- Có thể lắp đặt công trình đo nước dễ dàng hơn, tạo điều kiện thu thuỷ lợi phí
theo khối nước, đảm bảo tiết kiệm nước và công bằng xã hội.
- Khả năng chống phá vỡ lở bờ kênh do lũ xối vào kênh nhờ lắp ghép khối.
- Tạo ra cảnh quan môi trường đẹp phù hợp với định hướng công nghiệp hóa,
hiện đại hóa nông thôn.
- Sợi thép được phân tán tương đối đồng đều trong bê tông do vậy đã cải thiện
được tính giòn làm tăng tính dẻo dai của bê tông; Kênh có khả năng kháng nứt tốt
dưới các điều kiện của của thời tiết khí hậu Việt Nam.
- Tuổi thọ lâu dài



- Đề tài cấp Bộ: “Hướng dẫn tính toán thiết kế thi công kết cấu xi măng lưới thép
vỏ mỏng” do PGS.TS Đỗ Văn Hứa thực hiện trong thời gian từ năm 2000 đến năm
2002.