B GIÁO D C VÀ ÀO T O

TR

B NÔNG NGHI P VÀ PTNT

NG

I H C THU L I

NGUY N TR NG VỂN

NG

ểN

UN

NÂNG CAO CH T

NG G

P ỄP QU N ụ

NG BÊ TÔNG NHÀ CAO T NG

LU N V N T

S

Hà N i - 2016

x yd

Mã s : 60-58-03-02

U NV NT

Ng

ih

S

ng d n khoa h c:

1. PGS.TS.

n

cT n

2. PGS.TS.

V nVn

Hà N i ậ 2016

g


L IC M

n

cT n

và đ a ra hi u

ki

g viê tác gi

v .

hi m và các Th y Cô giáo c a B mô

hoa Cô g trì h – Tr

đ g ghi p đã giúp đ , ch d

ghiê c u hoà thà h u

gd

i, cu g c p tài i u và đ

và hoà thà h u

Tác gi xi tr
cù g các b

ch


v

đã đ
gđ

c ghi rõ gu

g c.

t qu

êu tro g u

c ai cô g b tro g b t k cô g trì h ào tr

đ y.

Tác

N uy n Tr n Vân

c


M CL C
Trang
M

U .................................................................................................................... 1

g bê tô g hà cao t g………..…12

c đi m v c u t o bê tông c t thép nhà cao t ng…………………………12

1.2.2. T ng quan v công ngh thi công bê tông nhà cao t ng……………….……13
K t lu n Ch
NG
AO

g I………………………………………………………………..... 15
: N

T

P ỄP

Y U TRONG QU N

ụ NỂNG

NG ể TỌNG NHÀ CAO T NG..........................................16

2.1. Cô g tác qu
2.1.1. Ch t

NG G
ch t

g tro g x y d



ch t

g bê tô g tro g x y d

ay…………………………………………………………………………….26

2.2.1. M t s mô hì h qu
2.2.2. Vai trò c a các bê

t ch c thi cô g đa g đ
iê qua tro g cô g tác qu

c áp d

hh

g c a y u t khí h u Vi t Nam đ

ch t

g hi

ay….…26

thi cô g……………...30

2.2.3. Quy trì h ph i h p qua h gi a các bê tro g cô g tác qu
2.3.



cô g gh thi cô g và ch t

g bê tô g hà cao t g………………………………………………………...41
2.3.4. S thay đ i hi t đ c a kh i bê tô g hà cao t g ………………………...46
2.3.5. Chê h ch hi t đ tro g kh i bê tô g……………………………..………47
2.3.6. Giã

th tích và

2.4. Các bi
2.4.1. Bi

pháp ch
pháp h

g

t tro g kh i bê tô g………………………………….48
t cho bê tô g hà cao t g…………………………...51

ch t c đ phát hi t th y hóa xi m g tro g bê tô g………51

2.4.2. Bi n pháp h n ch chênh l ch nhi t đ
2.4.3.

T tro g kh i bê tông……………..54

bê tông liên t c và tính toàn kh i c a k t c u bê tông………………..…56


M
O
T
NG ể TỌNG N Ĩ AO T NG ĩ ỄP
NG TRONG T
T ậ
ỄN ROYA
TY, V NGROUPầầầ....................................................ầ74
3.1. Gi i thi u chu g và m t s đ c đi m d á Roya City…………………...….74
3.2. M t s gi i pháp ch y u ch đ g b o đ m ch t
g bê tông trong công
trình…………………………………………………………………………..…….75
3.2.1. Các tiêu chu đ c áp d g tro g thi t k và thi cô g bê tô g c a d
á ……………………………………………………………….……...……..…….75


3.2.2. Cô g tác đ m bê tô g……………………………...……...………..…..……77
3.2.3. Công tác b o d
3.2.4. i m tra c

g bê tô g……………………………...……..…………..78

g đ bê tô g………………………….……...…………..……79

3.3. M t s gi i pháp qu
ch t
g bê tô g hà cao t g tro g giai đo thi
công ………………………………………………………………………..………82
3.3.1. H th g t ch c thí ghi m v t i u c a Nhà th u ………………….....…..84
3.3.2. T ch c Nh


3.5.2. i m tra th t i k t c u...................................................................................94
K T U N VĨ K

N NG

ầầầầầầầầầầầ.ầ..ầầầầầ.ầầ96

TÀI LI U THAM KH Oầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầ..98


AN

M

NG

U

B ng 2.1. Các giá tr c a h s d n nhi t……………………………………………….47
B ng 2.2. C p ph i cho 1m3 bê ỏông đài móng kh i l n C35 ............. ………………60
B ng 2.3. Kh i l

ng ỏhi công bê ỏông đài móng công ỏrình Keangnam Hanoi…...62

B ng 2.4. So sánh nhi ỏ đ gi a đi m ỏâm ốà đi m g n b m t kh i bê tông thi
nghi m…………………………………………………………………..……………………63
B ng 2.5. C p ph i v a bê tông t ch y đài móng công ỏrình Loỏỏe Cenỏer Hanoi .65
B ng 2.6. B trí các l p v t li u b o d


c và bi n d ng trong bê tông

…………………………………………………………………………………………….…..41
Hình 2.10. S đ r i v a bê tông liên t c bê tông kh i l n nhà cao t ng .................57
Hình 2.11. M t c t b trí ng thoát nhi t bên trong kh i bê ............... ………………60
Hình 2.12. Phân b các l p đ v i bê tông có tính ch t t a nhi t khác nhau theo
chi u cao kh i đ .....................................................................................…………..64
Hình 2.13. Yêu c u v v t li u trong công ngh thi công bê tông kh i l n nhà cao
t ng .......................................................................................................................….66
Hình 2.14. Yêu c u v máy móc, thi t b trong công ngh thi công bê tông nhà cao
t ng ............................................................................................................................67
Hình 2.15. Quy trình công ngh thi công bê tông liên t c nhà cao t ng s d ng 2 c p
ph i thi t k có tính ch t t a nhi ỏ khác nhaỐ……………………………...……….…..71
Hình 3.1. Ph i c nh d án Royal City ........................................... ………………..74


-1-

M
1. Ủ do c

U

n và Ủ n

at

c t n c a đ tà

Bê tông là m t b


so v i v t li u thép khi
k t c u g và k t c u g ch

c t t c các lo i t i tr

g t h, t i tr ng

g và thép. Bê tông b o v cho c t thép không

b nung nóng s m, ch c n l p bê tông dày 1,5-2 cm à đ đ tránh h u qu tai h i
do nh

g đám cháy bì h th

b od

g ít. Bê tô g có c

môi tr

ng t t, c t thép đ

ng gây ra. Tu i th c a công trình cao, chi phí
g đ t g theo th i gian, ch ng ch u tác đ ng c a

c bê tông bao b c và b o v không b g . Vi c t o dáng

cho k t c u th c hi n d dàng, v a bê tông khi thi công



g

hì h h Th đô Hà N i

m 2030-2050.

Vì v y, l a chon đ tài: “ Nghiên c u nh ng gi i pháp qu n lý nâng cao ch t
l

ng bê tông nhà cao t ng ” à r t c n thi t và mang tính th c ti n cao.


-2-

2. M c đíc n
-N mđ
h

gđ

ên c u

c đ c đi m, yêu c u k thu t thi cô g bê tô g và h

ch t

g gi i pháp qu

hà cao t g, trê c s

ên c u
c m c đích ghiê c u, lu

v

s gi i quy t các nhi m v c b n

trong ph m vi h sau:
- Phân tích t ng quan tình hình th c t thi công k t c u bê tông kh i l n nói
chung và bê tông nhà cao t g ói riê g tro g đi u ki n Vi t Nam, đ a ra đ

c

đ còn t n t i v k thu t, qui trình thi công;

nh ng v
- Ph

tích các c s khoa h c c a các y u t

và ch t

hh

gđ

quá trì h đó g r n

ng bê tông kh i l n nhà cao t ng.


v khoa h c qu
u t tro g
c

ên c u

d á và h

h v c qu n lý ch t

g s d g các ph

hà h c a h th

ng công trình xây d

g.

tích t

Vi t Nam hi

gv

b

u
pháp

g th i u


5. K t qu d k n đ t đ

c

* V m t lý thuy t:
- T ng h p và đ a ra s phù h p gi a các v
chu n hi

b n pháp lý, các tiêu chu n, quy

hà h iê qua đ n công tác qu n lý, giám sát ch t

ng trong công tác

thi công bê tông nhà cao t ng.
- Phát tri

và àm rõ các c s lý thuy t, khoa h c v công ngh thi công bê

tông toàn kh i c u ki n bê tông nhà cao t ng tro g đi u ki n Vi t Nam. Hoàn thi n
quy trình thi công bê tông nhà cao t ng theo công ngh đ liên t c, và b o d
tô g theo ph

g pháp gi nhi t nh m nâng cao ch t

ng bê

ng bê tông nhà cao t ng.


bê tông liên t c, không b trí m ch ng ng và b o d
đ áp d ng cho th c t thi công

c ta.

ng bê tông kh i l n phù h p


-4-

NG
T NG QUAN V P
N ỂN T

N

1.1. T n quan tìn

NG P ỄP T

NG

N

ỌNG ể TỌNG VĨ N

T

NG


-

Nhà cao t ng lo i 1: t 9 đ n 16 t ng (cao nh t 50m)

-

Nhà cao t ng lo i 2: t 17 đ n 25 t ng (cao nh t 75m)

-

Nhà cao t ng lo i 3: t 26 đ n 40 t ng (cao nh t 100m)

-

Nhà cao t ng lo i 4: t 40 t ng tr lên (g i là nhà siêu cao t ng)

Cách phân lo i ày c

g h p v i quan ni m v nhà cao t ng c a Vi t Nam.

Nh v y có th hi u m t cách t

g đ i r ng nhà cao t ng là nh ng công trình có

s t ng t 9 t ng tr lên. Tuy nhiên, cùng v i s phát tri n m nh m c a khoa h c
k thu t và các công ngh xây d ng hi

đ i, nhà cao t g đ

càng nhi u và chi u cao thì ngày càng l

- Nh m đáp ng nh

g đòi h i đ c bi t v k t c u, kh

g ch u l c và đi u

ki n thi công thì bê tông s d ng trong thi công nhà cao t ng ph i là bê tông có ch t
g và c

g đ cao.

- V i h k t c u bao g m các c u ki
ph i đ a ra đ

có kích th

c các bi n pháp thi công thích h p nh m ki m soát hi

do nhi t th y hóa c a xi m g c

, đòi h i

c và th tích l
t

ng n t

g h quá trì h t co trong các k t c u bê tông.

- Công ngh n i c t thép nh m đ m b o ch t


đ nh cho h ván khuôn và các b ph n ch ng đ .
- V k thu t, thi t b v n chuy n lên cao phù h p nh m đáp ng yêu c u v l p
g v n chuy

d ng, kh

và đ c đ ng c a thi t b .

1.1.2. Tình hình xây d ng nhà cao t ng trên th gi i
Nh ng nhà cao t g đ u tiên trên th gi i đ u xu t hi n

các đô th l

h :

London, NewYork, Chicago… và các thà h ph khác c a M t cu i th k 19
cùng v i s ra đ i và phát tri n v công ngh v t li u h : thép, kính, bê tông c t
thép và phát minh v thang máy. Tuy nhiên nh
và an toàn phòng h a c

g àm c n tr s phát tri n c a nhà cao t ng b ng vi c h n

ch chi u cao. T cu i nh
M

h

g đi u lu t iê qua đ n th m m



đ y ti n b c a khoa h c công ngh t thi t k , xây d
trình, t h th ng móng, k t c u, k thu t ch

g cho đ n v n hành công

g gió bão và đ

gđ tđ

đi n chi u


-6-

sáng, an toàn phòng ch ng cháy n , thô g gió và đi u hòa nhi t đ . Vi c có liên
ti p các đ nh cao m i v chi u cao cùng v i thi t k đ c đáo và hi

đ i c a các

cô g trì h đã th hi n s phát tri n c a các qu c gia và các n n kinh t trên th gi i.
Dubai – Các ti u v

1. Công trình BURI KHALIFA (Tháp Khalifa):
r p th ng nh t.

há h thà h vào 04/01/2010 đ

c xây d



ài B c –

ài Loa . Cô g trì h có chi u cao

509m v i 101 t ng trên m t đ t và 5 t ng h m. Cô g trì h đã t ng là công trình cao
m 2004 đ

nh t th gi i t

m 2010. H k t c u ch u l c c a tòa nhà g m 1 h

lõi bê tông c t thép ch y su t t mó g đ n mái cùng h k t c u Outrigger b ng thép
cách m i 8 t ng sàn. Tòa tháp Taipei 101, có kh i
t ng h m s u 21,7m đ

ng kho ng 700.000T v i 5

c đ b i 380 c c khoan nh i có đ

và c m vào l p đá g c 30m. Công trình s d

gt

ng kính 1,5m sâu 80m

ng vây dày 1,2m và có đ sâu

dao đ ng t 40 ÷ 55m, ph thu c vào chi u sâu c a l p đá g c.
trình có chi u dày t 3,0 ÷ 4,7m, t ng kh i

4m, đ t trên 2.200 c c ng thép v i chi u sâu 78m. Gi m

ch n b g đ i tr ng 150 t

đ

cđ t

t ng 90. M t kho ng h hì h tha g đ

c


-7-

đ t t t g 97 đ n t ng 100 nh m gi m

hh

ng c a s c gió và t o dáng ki n trúc

cho công trình.
4. Công trình PETRONAS TWIN TOWER:

th

đô

Malaixia. Công trình có chi u cao 452m v i 88 t ng và hi



m g n đ y cù g v i s m c a c a n n kinh t , nhi u

phò g àm vi c cao 20 ÷ 40 t g đã đ

c xây d ng

các thành ph

h Hà N i, TP. H Chí Mi h, à N ng. Nhà cao t ng b t đ u xu t hi n

l

Nam trong kho ng nh

g

ngh thi công tiên ti

h : cô g gh thi công c c khoan nh i, bê tô g th

Vi t

m 1997 cù g v i s phát tri n và du nh p các công
g

ph m, công ngh thi công TOP – DOWN, công ngh thi công c c barét, c p pha
tr

t, c u ki n ng su t tr


TP. H Chí Minh. Dù ch a th ng

g theo S Xây d ng Hà N i tí h đ n cu i

kho ng 191 tòa nhà t 20 ÷ 30 t g đã đ

m 2011

c tính có

c xây d ng t i Hà N i. Cùng v i s phát

tri n n r c a các nhà cao t ng có chi u cao t 40 t ng tr xu ng là s xu t hi n
c a m t s công trình nhà siêu cao t ng có chi u cao r t l n

Vi t Nam.


-8-

Th c t cho th y m t s công trình nhà cao t ng đ
v a qua đã th hi
m i trong t

g ai

đ

c xây d ng trong th i gian

trình v i đài mó g có di n tích b m t 6217 m2; chi u cao là 4m và riêng ph n kh i
ng bê tông móng là 24.868 m3.

Hình 1.1. Ph i c nh công trình Keangnam Hanoi Landmark Tower


-9-

2. Công trình LOTTE CENTER HANOI: t i ph Li u Giai –

ào T n, Qu n

Ba ì h, Hà N i. Tòa nhà có chi u cao 267m g m 65 t ng n i và 5 t ng h m, thu c
top 10 tòa nhà cao nh t Vi t Nam.
mó g cô g trì h đ

m i v kh i

c t i tr ng c a 65 t ng n i, ph n

c thi công t i t ng h m th 5 v i di n tích b m t là 4.088 m2

và chi u sâu t i đa à 5,7m. T ng kh i
xe bê tô g đ

ch u đ

ng bê tông s d ng là 17.030 m3 v i 2433

c huy đ ng cho m t quá trình duy nh t. Cô g trì h đã p m t k l c

Bitexco làm ch đ u t .

cl y

t

qu n 1, TP. H Chí Minh do

ng t hình nh con r ng trong dân gian Vi t

Nam. Công trình g m 2 tòa tháp cao 48 t ng và 55 t ng v i chi u cao 240m.
- Công trình SAIGON CENTER: t i qu n 1, TP. H Chí Minh v i 1 tòa tháp
cao 66 t ng có chi u cao 289m và 1 tòa tháp cao 88 t ng có chi u cao 386m.
C g theo xu h

ng chung trên th gi i, các cu c đua già h k l c ngôi nhà

cao nh t đã và đa g di n ra m nh m , nó không ch th hi n s h

kém v chi u

cao mà còn th hi n s c m nh c a m i công ty, m i t p đoà và m i qu c gia. S
xu t hi n ngày càng nhi u c a các tòa nhà cao t ng
đ i b m t đô th c a các thành ph l
ng th i c
nh

Vi t Nam ngày càng làm thay

và à xu h

g á ki

đ cao 191m so v i cao đ

trúc đã t o nên tính ph c t p cho h

g á thi cô g cô g trì h. H k t c u g m h lõi trung tâm; c t,

d m, sàn b ng bê tông c t thép; các t ng c

gđ

c gia c

ng b i các thanh gi ng

bê tông c t thép. Ph n móng v i h đài mó g bè c c b ng bê tông c t thép dày h
3m, đ t trên c c khoan nh i đ

ng kính 1,5m sâu 75m [5].


-11-

Hình 1.3. Công trình Bitexco Financial Tower


-12-

1.2. T n quan t

đ t.
g

ng

g g y ra h ng tác

c s d ng

đ y ch y u

là móng c c đ nh m đ a t i tr ng công trình truy n qua c c xu ng l p đ t t t
d

i sâu. H c c đ

c s d ng là c c khoan nh i và c c barét v i kích th

h chi u sâu r t l n. Ph

cc

g

đài mó g à h móng bè v i chi u dày r t l n nh m liên

k t và phân ph i t i tr ng t chân công trình cho các c c, đ ng th i truy n m t
ph n t i tr ng xu

g đ t n n t i v trí ti p xúc gi a đáy mó g v i đ t n n. Chi u


c trên m t b ng và chi u dày

g pháp toà kh i;

- K t c u bê tông nhà cao t ng có kh i tích r t, khi thi công s phát sinh nh ng
y u t b t l i mà tiêu bi u chính là hi u ng nhi t do quá trình th y hóa xi m g và
s thay đ i th tích c a bê tông gây ra n t trong k t c u, đ c bi t là ph
-

hó kh

đài mó g;

tro g quá trì h thi cô g bê tô g iê t c đ đ m b o tính toàn kh i

c a k t c u và l a ch

ph

g pháp b o d

ng hi u qu , đ c bi t là k t c u d m

sàn;
- Kh i
và đ

ng bê tông s d ng r t l n v i yêu c u cao v ch t


các t ng cao.
1.2.2. T ng quan v các ph
B od

ng pháp b o d

ng bê tông nhà cao t ng

ng bê tông m i đ là t o đi u ki n thu n l i cho s đô g k t c a bê

tông, có m c đích khô g cho
không làm m t

c bên ngoài thâm nh p vào v a bê tông m i đ ,

c b m t, không cho l c tác d ng khi bê tông c h a ch u đ

l c, khô g g y ru g đ ng làm long c t thép. B o d
k t thúc mang m t
đ nh m t ph
nhi t đ - đ

ng bê tông là m t cô g đo n

gh a vô cù g qua tr ng c a công tác bê tông, b i nó s quy t

đ n ch t

g và đ b n c a bê tông. Ngoài s t o ra môi tr


đ

c phân thà h 2 giai đo n rõ r t: B o d

[27]. Tuy nhiên, n i dung và quy trình b o d
đi m ch a rõ rà g, g y khó kh

ng ban đ u và b o d

ng ti p theo

ng bê tông theo tiêu chu n còn nhi u

khi áp d ng ngoài th c t thi công:

- Ngay sau khi đ bê tông, trên b m t bê tông c a c u ki n là 1 l p
m g, s đi
ch t

ng

i trên b m t bê tô g sau khi đ là h n ch vì s làm

hh

c xi
gđ n

ng hoàn thi n b m t. Nh v y vi c che ngay b m t bê tô g sau khi đ


b c x m t tr i s d
hh

c. Vì nhi t đ c a

c khi t

i nh

i tác d ng c a nhi t đ không khí và

đ n s xung nhi t liên t c c a b m t bê tô g khi t

i

c,

g đ n c u trúc và tính ch t c – lý c a bê tông.

Trong thi công bê tông kh i l

h k t c u nhà cao t ng, vi c ki m soát n t

trong bê tông hay chính là vi c ki m soát giá tr chênh l ch nhi t đ gi a các v trí
trong kh i bê tông ph i luôn nh h
b n ch t c a quá trình b o d
là ki m soát s bay h i
nhi t đ - đ

giá tr cho phép là yêu c u tiên quy t. Vì v y,


đ làm m b m t bê tông là gi i pháp t t đ h nhi t cho kh i bê tông. Có th t
c tr c ti p lên b m t bê tô g tro g đi u ki
trì h: “ àm

i

đ m b o khô g đ x y ra quá

t – s y khô” trê b m t bê tông. Có th xây b

ki n; có th làm m qua v t li u gi

c

g m

cb m tc u

m ph trên b m t bê tô g h bao t i gai, v i

b , r m r …Tuy nhiên, vi c làm này ch có tác d ng v i nh ng l p bê tông b m t;
kh i bê tông có chi u dày không quá l
d

.

nâng cao hi u qu c a công tác b o

ng c n k t h p v i vi c đ a hi t đ trong lòng kh i bê tông ra ngoài, b ng

gđ iv ik tc uđ

c thi công liên t c. Ngoài ra, đ h n ch các tác đ ng

nhi t bên ngoài (ánh sáng m t tr i, c

g đ chi u sá g…) àm t g ha h quá

trình th y hóa xi m g, kh i bê tô g sau khi đ xong c

đ

c che ch n n ng chi u

T nh ng phân tích v bê tông kh i l n nhà cao t ng

trên có th rút ra m t

tr c ti p trong kho ng th i gian 3 tu n l đ u tiên [9].
K t lu n C
nh

n I

xét chí h h sau:

1. Nhân t chính

hh



đáp ng yêu c u quá trình thi công bê tông kh i l n là m t quá trình liên t c,

yêu c u m t s ph i h p ch t ch gi a các khâu trong công tác t ch c thi công t
công tác chu n b tr

c khi đ , trong khi đ và sau khi đ .

c u bê tô g đ t ch t

có đ

c s n ph m k t

ng yêu c u đ t ra đ i v i công tác thi công là ph i có k

ho ch r t c th trong l p bi n pháp t ch c thi công và công tác t ch c giám sát
ch t

ng - k thu t.
Trê c s tìm hi u v đ c đi m bê tông nhà cao t ng, các yêu c u đ t ra v

ch t

ng, các nhân t

cho bê tông kém ch t

hh
ng, lu


NÂNG CAO

2.1. Công tác qu n lý ch t l
2.1.1. Ch t l
Thông th
h

Y U TRONG QU N ụ
NG ể TỌNG N Ĩ AO T NG

ng trong xây d ng nhà cao t ng

ng công trình xây d ng
ng, xét t góc đ b n thân s n ph m xây d ng và ng
ng công trình đ

ng s n ph m xây d ng, ch t l

i th

c đánh giá b i các đ c tính

c b n nh : Công n ng, đ ti n d ng, tuân th các tiêu chu n k thu t, đ
b n v ng, tin c y, tính th m m , an toàn trong khai thác, s d ng, tính kinh t
và đ m b o v tính th i gian (th i gian ph c v c a công trình). R ng h n ch t
ng công trình xây d ng còn có th và c n đ

l



ph i đ

c a nguyên v t li u, c u ki n, ch t l

c hình thành t

ch t l

ng

ng c a công vi c xây d ng riêng

l , c a các b ph n, h ng m c công trình.
-

Các tiêu chu n k thu t không ch th hi n

các k t qu thí nghi m,

ki m đ nh nguyên v t li u, c u ki n, máy móc thi t b mà còn
trình hình thành và th c hi n các b
các công vi c c a đ i ng

quá

c công ngh thi công, ch t

công nhân, k