Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, NUCE 2020 14 (5V): 39–53 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHỐNG/CHỐNG LẠI HỆ VÁN KHUÔN TRONG THI CÔNG KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP TỒN KHỐI NHÀ CAO TẦNG THEO TIÊU CHUẨN ACI 347.2R-05 Kiều Thế Sơna,∗, Kiều Thế Chinhb , Trần Quang Dũngb a b Đại học Công nghệ Swinburne, Hawthorn, VIC 3122, Australia Khoa Xây dựng Dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng, số 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 15/10/2020, Sửa xong 02/11/2020, Chấp nhận đăng 03/11/2020 Tóm tắt Trong thi cơng kết cấu bê tơng cốt thép (BTCT) tồn khối nhà cao tầng, quy trình kỹ thuật chống/chống lại hệ ván khuôn hệ kết cấu đóng vai trị quan trọng, có tính định đến an tồn chất lượng cơng trình, tiến độ chi phí tổng thể dự án Hiện thiếu hướng dẫn kỹ thuật vấn đề này, nên thực tế thi công xây dựng quy trình phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm, trình độ chun mơn cán thiết kế biện pháp cán kỹ thuật trường Dựa tiêu chuẩn kỹ thuật nước liên quan Tiêu chuẩn ACI 347.2R-05, nghiên cứu phân tích phân bố tải trọng thi cơng phù hợp với trình phát triển cường độ kết cấu BTCT để đề xuất giải pháp quy trình kỹ thuật chống/chống lại hệ ván khuôn hệ kết cấu thi cơng nhà cao tầng; có rõ thời gian hợp lý tháo chống lại cho kết cấu sàn, dầm phía Bài báo trình bày kết kiểm tra tính hợp lý, đảm bảo an tồn, chất lượng cơng trình, rút ngắn tiến độ tiết kiệm chi phí thi cơng giải pháp thơng qua ví dụ tính tốn Từ khố: kết cấu BTCT tồn khối; thi cơng nhà cao tầng; quy trình chống/chống lại; hệ ván khuôn; ACI 347.2R05 DESIGN THE SHORING/RESHORING PROCESS OF FORMWORK FOR THE CONSTRUCTION OF CAST-IN-PLACE REINFORCED CONCRETE STRUCTURES IN HIGH-RISE BUILDINGS FOLLOWING THE STANDARD ACI 347.2R-05 Abstract For the construction of cast-in-place reinforced concrete structures of high-rise buildings, the shoring/reshoring technical process of the formwork is extremely important, decisive to ensuring safety and quality of buildings, and schedule, and cost of the construction Presently, it lacks practical guidelines to design the process; in fact, the shoring/reshoring process is designed based on experience and knowledge of engineers Applying the relevant national technical codes and the Standard ACI 347.2R-05, this study analyzes construction load distribution and the development of freshly cast concrete strength As a result it designed the shoring/reshoring technical process of formwork for the two basic construction methods in which the time was proposed to appropriately disassembling and reshoring the shores This paper also presents the design results of an example to demonstrate the advantages of the proposed process Keywords: cast-in-place reinforced concrete structures; high-rise buildings; shoring/reshoring; formwork; ACI 347.2R-05 https://doi.org/10.31814/stce.nuce2020-14(5V)-04 © 2020 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) ∗ Tác giả đại diện Địa e-mail: kieutheson57xe1@gmail.com (Sơn, K T.) 39 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Mở đầu đầ ế ấquyết định đến ố chất ầ Trong thi cơng kết cấu BTCT tồn khối nhà cao tầng, có cơng tác định đế ất lượ ến độ ệ ả ế lượng, tiến độ, an toàn hiệu kinh tế là: Công tác cốt thép; công tác cốp pha công tác bê tông ố cơng tác bê tơng Trong ố đóng vai t Trong cơng tác cốp pha đóng vai trị quan trọng chi phí cho chiếm ế ỷ tỷ ọ trọng lớn (tới 49%)ờ [1], ố thời gian công tác cốp pha thường dài công tác khác nên công tácế cốp pha làm ố tốt đẩy ố ẽ đẩ đả đồng ả thời ất lượ lực ể ện trình độ, n nhanh tiến độ, làm giảm chi phí, đảm bảo chất lượng cơng trình, thể trình đồ độ, ự tổ chức thi cơng xây dựng cơng trình Nhân cơng, Trong thi công BTCT nhà cao tầng, sàn thiết bị cho ầ ả bê tông đổ chống đỡ tạm thời hệ công tác ván Vật liệu bê khuôn 10% đượ ống đ tông 24% ván khuôn cột chống cột chống lại cho ệ đến bê tơng có khả tự chịu lực Vấn đề cần ộ ố ại Nhân công, Vật liệu ván lưu tâm tải trọng thi công truyền xuống bị cho thiết ả khuôn 39% công tác bê ần lưu tâm l sàn bên thông qua hệ thống cột chống tơng 8% ề ố vượt tải trọng thiết kế cường độ bê tông ệ đổ thời kỳ đầu (tuổi sớm) sàn dầm ể vượ ả Nhân công, thiết phía dưới, dẫn đến phá hủy cục tồn hệ bị cho cơng tác cường độ Vật liệu cốt cốt thép 7% đầ ổ thép kết cấu Do đó, cần thiết phải xem xét giải pháp 12% ầm phía dướ giảm phân phối tải trọng thi công xuống nhiều ụ ộ ặ sàn tầng thấp thông qua việc bổ sung ệ ván khn ộ cộtố chống thi cơngthi Hình Chi phí hệ đó, cầ ế ố hệ thống cột ván khuôn hệ cột chống lại [2] công BTCT toàn khối [1] ả Vấn đề đặt cần giữ nguyên hệ ván khuôn ố ề ả ầ ấp thông qua việ ệ ộ tiến ố hành thi công Hơn cột chống chống lại tầng sàn phía soộvới tầng sàn nữa, thời gian tháo dỡ hệ ván khuôn cột chống chống lại ấn bảnđềsàn đặ phía ầ ữcũng ệ tham ộ ố ầng sàn phía dướ ầng sàn số thi cơng quan trọng cần xem xét, tính tốn hợp lý Việc tháo dỡ sớm hệ ván khuôn cột chốngtiến vàhành thi công ỡ ệ hư hỏng ộ ố gây ố khuyết ản sàn phía hệ cột chống lại chất tải thi công sớm mức gây tật ấ ọ ầ ợ ỡ kết cấu BTCT gây nứt kết cấu gây độ võng dài hạn vượt mức cho phép Để giải ệ ộ ố ệ ộ ố ặ ấ ả toán này, cần phải phân tích ứng xử xác định cường độ chịu tuổi sớmgây nứ ế ấ hư hỏ ặ ế ậ tải ủ bêế tông ấu BTCT sàn bê tông bên (bao gồm cường độ chịu ạn uốn, phân vượchịu cắt ứ chọc thủng) Để ả ết đượ ầ xác định cường độ ị ả ổ ủ ả bố tải trọng thi công truyền lên chúng Tuy nhiên, hầu hết dự án, định liên quan đến việc tháo dỡ ván khuôn chống lại chống điểm sàn phía thường đưa thuyết minh biện pháp thi công dựa kinh nghiệm kết phân tích tính tốn thấu đáo Hiện Việt Nam kỹ sư trường/nhà thầu hướng dẫn theo tiêu chuẩn kỹ thuật yếu sau: TCVN 4453:1995 - Kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép tồn khối - quy phạm thi công nghiệm thu [3]; TCVN 4055:2012 Cơng trình xây dựng - Tổ chức thi cơng [4], TCVN 4252:2012 Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng thiết kế tổ chức thi công [5], QCVN 18:2014 – Quy chuẩn kỹ thuật an toàn lao động xây dựng [6] Một số tài liệu khác hướng dẫn thiết kế ván khuôn, quy phạm thi công ngành, hướng dẫn nhà sản xuất ván khuôn [7] Các tài liệu cung cấp hướng dẫn cho hoạt động chung hệ ván khuôn cột chống Đến nay, Việt Nam chưa có quy chuẩn tiêu chuẩn kỹ thuật cung cấp hướng dẫn kỹ thuật thiết kế thi công chi tiết dành riêng cho hoạt động chống/chống lại kết cấu BTCT nhà cao tầng, thiếu nghiên cứu khoa học vấn đề Mục tiêu nghiên cứu gồm: i) Làm rõ sở khoa học thiết kế biện pháp kỹ thuật chống/chống lại thi cơng kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối nhà cao tầng theo ACI 347.2R-05 [8]; ii) Đề xuất tính tốn kiểm chứng đảm bảo an tồn, chất lượng cơng trình quy trình kỹ thuật chống/chống lại sàn BTCT ví dụ cụ thể; rõ thời gian hợp lý tháo chống 40 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng lại cho sàn, dầm phù hợp với tốc độ phát triển cường độ kết cấu bê tông tuổi sớm Phạm vi nghiên cứu: Tải trọng tổ hợp tải trọng thiết kế ván khuôn theo Tiêu chuẩn Việt Nam; không tính đến trường hợp có tác động tải trọng lớn theo phương đứng, đột xuất, bất ngờ an tồn rủi ro thi cơng (ví dụ đổ cần trục, rơi thùng đựng bê tông ) Phương pháp nghiên cứu kết hợp phân tích liệu, phân tích tổng hợp, phương pháp đối chiếu kiểm chứng (thơng qua ví dụ cụ thể) Cơ sở khoa học 2.1 Khái niệm chống điểm chống lại kết cấu dầm sàn bê tông đổ a Chống điểm kết cấu dầm sàn bê tông đổ Theo TCVN 5543:1995 [3], tháo dỡ hệ cột chống ván khn sàn BTCT đổ tồn khối nhà cao tầng nên thực giữ lại tồn hệ ván khn sàn kề sàn đổ bê tông; tiến hành tháo dỡ phận cột chống ván khuôn sàn phía chống lại cột chống điểm cách m dầm có nhịp lớn m b Chống lại kết cấu dầm sàn bê tông đổ Theo ACI 347.2R-05 [8], chống lại kết cấu dầm sàn bê tông đổ việc sử dụng cột chống lại đặt vừa khít sàn, dầm bê tơng cấu kiện, kết cấu khác sau hệ ván khuôn cột chống ban đầu tháo dỡ khu vực diện tích lớn Trước thời điểm lắp đặt cột chống lại, sàn cấu kiện BTCT đổ phép chuyển vị võng tự nâng đỡ trọng lượng thân tải trọng thi công Các cột chống lại lắp đặt vào vị trí cột chống ban đầu (số lượng cột chống lại số lượng cột chống ban đầu) 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng mơ hình đơn giản hóa tính tốn phân bố tải trọng thi cơng a Các yếu tố ảnh hưởng Các yếu tố ảnh hưởng đến phân bố tải trọng thi công khả chịu tải kết cấu BTCT khối trình thi cơng gồm: chất tải trọng, tính liên tục sàn, loại sàn độ cứng sàn, tốc độ phát triển cường độ bê tông tuổi sớm kết cấu, loại độ cứng cột chống, sơ đồ bố trí cột chống, số lượng tầng sàn chống lại, tốc độ thi công [9–11] b Mơ hình đơn giản hóa tính tốn phân bố tải trọng thi công Tải trọng thi công tác động lên hệ ván khuôn sàn dầm q trình thi cơng bao gồm tĩnh tải (gồm tải trọng thân kết cấu chưa đông kết hệ ván khuôn) hoạt tải (gồm tải trọng đầm bê tông, tải trọng lại người phương tiện, tải trọng gió) Thực tế, hệ ván khn cịn chịu tải trọng lật, xoắn vị trí bê tơng đổ thành đống lớn, khơng đối xứng; tải trọng lực tập trung thiết bị thi công lắp đặt, khởi động dừng; tải trọng phân bố sàn tạm chứa vật liệu trang thiết bị thi công Thông thường tải trọng xảy khu vực tương đối nhỏ khơng kiểm sốt gây phá hoại cục ván khuôn kết cấu BTCT Hệ ván khn yêu cầu để chống đỡ tất tải trọng thi công phát sinh kết cấu bê tơng đủ cường độ chịu tải Việc tính tốn phân bố tải trọng thi công lên kết cấu bê tông đổ hệ ván khuôn toàn quan trọng nhằm phục vụ thiết kế biện pháp thi công; nhiên vấn đề phức tạp có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến phân bố tải trọng thi công [10] Tiêu chuẩn ACI 347.2R-05 thừa nhận mơ hình đơn giản hóa phát triển Grundy Kabaila 1963 [12] với giả thiết: 41 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng - Các biến dạng bê tông coi đàn hồi (khơng kể đến co ngót từ biến bê tơng); - Các cột chống có độ cứng vô hạn so với sàn bê tông chống đỡ; - Phản lực cột chống giả định phân bố đồng đều; - Tầng thấp mà hệ cột chống dựa lên cứng bắt đầu triển khai thi công sàn phía trên; - Tải trọng tác dụng phân bổ lên sàn tương ứng với độ cứng uốn tương đối chúng Mơ hình đơn giản hóa ban đầu không xét đến hệ cột chống lại [12] Các giả định mơ hình khơng hồn tồn để xử lý an toàn sai số giả định mơ hình, Tiêu chuẩn ACI 347.2R-05 đề xuất áp dụng hệ chống lại sàn bê tông bên 2.3 Các phương án thi cơng BTCT tồn khối điển hình Trong qui trình cơng nghệ thi cơng BTCT tồn khối điển hình cho nhà cao tầng, phụ thuộc vào độ cứng sàn tính tốn kết cấu, phân chia đợt thi công, thời gian (tốc độ) thi công cho tầng, có tháo cột chống ván khn sàn tự chịu trọng lượng (cho phép sàn võng ban đầu) tiến hành chống lại (theo ACI 347.2R-05 [8]), để toàn hệ cột chống ván khuôn bê tông sàn đạt cường độ cho phép tiến hành tháo ván khuôn cột chống điểm (theo TCVN 4453:1995 [3]) Thường có hai phương án thi cơng BTCT tồn khối nhà cao tầng: a Phương án Không sử dụng hệ chống lại (thông thường phải giữ lại – tầng hệ ván khuôn cột chống sàn nằm kề sàn đổ bê tông) Đây phương án thi công theo hướng dẫn S3 T2 S2 S2 T1 T1 Giai đoạn 1: Đổ bê tông sàn S2 Thi công hệ ván khuôn cột chống tầng 1, cốt thép dầm sàn S2, đổ bê tông sàn S2 Hệ ván khn cột chống T1 chịu tồn tải trọng thi cơng truyền xuống đất (có tầng ván khuôn cột chống) Giai đoạn 2: Đổ bê tông sàn S3 Chờ sàn S2 đông kết, đạt cường độ định thi công hệ ván khuôn cột chống T2, cốt thép, đổ bê tông sàn S3 Hệ cột ván khuôn chống tầng T1, T2 chịu tải trọng thi công (bỏ qua sức chịu tải sàn S2) (có tầng cột chống ván khn) T4 S4 S4 T3 T3 S3 S3 T2 T2 S2 S2 T1 T1 Giai đoạn 3: Đổ bê tông sàn S4 Chờ sàn S3 đông kết, đạt cường độ định, thi công hệ ván khuôn cột chống T3, cốt thép, đổ bê tông sàn S4 Hệ ván khuôn cột chống tầng T1, T2, T3 chịu tải trọng thi công (bỏ qua sức chịu tải sàn S2 S3) Vẫn giữ tồn hệ cột chống ván khn T1, T2, T3 (có tầng cột chống ván khuôn) Giai đoạn 4: Đổ bê tông sàn S5 Khi bê tông sàn S2 đạt cường độ thiết kế Giữ lại tồn hệ cột chống ván khn T2, T3; tháo hệ ván khuôn cột chống T1 để luân chuyển lên lắp T4; chống điểm (chống an toàn) cho sàn S2; tiến hành đổ bê tông sàn S5 lúc tải trọng thi công phân phố xuống sàn S2 S3 (khơng cịn truyền xuống đất) (có tầng ván khuôn cột chống tầng chống điểm) Hình Quy trình thi cơng BTCT khơng dùng hệ cột chống lại 42 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng TCVN 4453:1995 Quy trình thực gồm giai đoạn (Hình 2) chia chi tiết bước thi công (Bảng 1) b Phương án Sử dụng hệ cột chống lại Bảng trình bày quy trình bước phương án thi công sử dụng cột chống lại theo ACI 347.2R-05 Hình thể bước thi cơng sàn điển hình S5 (tương ứng với bước 7, 8a, 8b Bảng ??) S5 T5 S5 T4 S4 T4 S4 T3 S3 T3 S3 T2 T2 S2 S2 T1 T1 Bước 7: Thi công hệ ván khuôn cột chống T4, cốt thép, đổ bê tông sàn S5 Đợi bê tông sàn S4 đông kết, đạt đến cường độ tính tốn (có thể tự chịu trọng lượng thân); tháo hệ ván khuôn cột chống T3 tiến hành chống lại T3 Thi công hệ ván khuôn cột chống, cốt thép, đổ bê tông sàn S5 Lúc hệ cột chống T4 chịu tồn tải trọng thi cơng truyền xuống sàn S4, S3, S2 qua hệ cột chống lại (có tầng ván khn cột chống tầng cột chống lại) Bước 8a: Tháo hệ cột chống ván khuôn T4 Ngừng thi công, chờ cho bê tông sàn S5 đơng kết, đạt đến cường độ tính tốn tự chịu trọng lượng thân; tháo hệ ván khn cột chống T4 (có tầng cột chống lại) T5 T5 S5 S5 T4 T4 S4 S4 T3 T3 S3 S3 T2 T2 S2 S2 T1 T1 Bước 8b: Chống lại sàn S5 Tháo cột chống lại T2, vận chuyển lên chống lại T4 (có tầng cột chống lại) Bước 9: Thi công sàn S6 Lắp xong cột chống lại T4, tiếp tục thi cơng sàn S6 Quay lại bước (có tầng ván khuôn cột chống tầng cột chống lại) Hình Quy trình thi cơng hệ ván khn (cho tầng điển hình) theo Phương án (một tầng hệ ván khuôn cột chống hai tầng cột chống lại) Hình thể cơng trình thi công thực tế sử dụng phương án với tầng hệ ván khuôn cột chống hai ba tầng chống lại (khi đẩy nhanh tiến độ thi công, số lượng tầng chống lại tăng lên) 2.4 Quan hệ cường độ bê tông tuổi sớm thời điểm tháo hệ ván khuôn cột chống hệ cột chống lại Thời điểm tháo dỡ an toàn hệ ván khuôn cột chống hệ cột chống lại phụ thuộc yếu vào cường độ kết cấu bê tông thời điểm xét Như vậy, tiến độ kỹ thuật tháo dỡ - chống lại cách 43 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (b) ộ Một lại ộ ầtầng ầ ván khuôn cột chống ộộ vàố3 tầng chốngầầng ộộ ốố ầầ ố ạạ Các cơng trình thi cơng với phương án ố ạHình ới phương phương án án 22 ới (a) Một tầng ván khuôn cột chống tầng chống lại ộộ ầầ ốố ộ ầ ộ ố ầ ộ ầ ộ ố ầ an tồn hệ ván khn cột chống tốc triển tơng tuổiố sớm, độ ời ữacường cường độ phụ thuộc ổvào ổ ớ độố phát điểcường độ bê ệệ ữa độ ời điể ệệ ộộ ốố xác thí nghiệm xác định cường độ bê tơng chỗ, mức độ chất tải thi công biến ới phương án dạng mà kết ệ ộ ốố ạạ cấuệ cóộthể chịu ệ ữa cường độ ổ ời điể ệ ộ ố ộ ố sàn bê ộ Khi tải điể thi côngỡlớn ỡ cường ố sớm, ệệsự ộcố ộ pháốố hoạiạạcó thểụụ xảy ộộra ờiờitrọng điể ệệệ độ ộtông ốtuổi ời điể ỡ ệ ộ Có ố ba giải ệ ộpháp ộ Trường ếhợpvào nàycường phải thay qui trình tốc độ thiạ công đề xuất độđổi ời điểm xét Như vậ ến độ độố ỹxử ỹạ lýụỹcơ ế vào cường độ ủủ ếế ấấ ời vậ ến ậậ ậ vào cường ủ điểm ế ấ xét Như ời điểm xét Như bản: (1) giảm tải trọng lên sàn bê tôngế tuổi sớm,độ(2) tăng mác thiết kế bê tông, vàvậ(3) ếnsửđộdụng ốc độốc độ ỡệệ ố ộ ụ ốc ộ độ ỡỡ đơngốốcứngạạnhanh ộộ Giải pháp ộộ tăng ốốệ số tầng ụụ ộsàn ộộố bê tông phụ gia ể cườngđạt độ ổ cách , độ ủ ệm xác địnhđược cường chống độ ể cường độ ổ , độ ủ ệm xác định cường độ ể cường ổ ớthi,công độạ tác định ỗ dụng ức độ vào ấ ủ ả sànệm ế xác ế xuống ấ cường ểmức ịuđộ đượ chống độ lại cho tải trọng giảm chấp ức độ gây ả hoại kết cấu bêếếtông) ể ủ ịu ịubằng đượ cách (không thể đạt ạnhậnỗỗđượcức độ ấấ ảphá ếếớn2hơn ấấcócường đượ ảạ ọ Giải pháp độể ổ sử dụng ự ố bê ể ảy Trườ ợ ải thay đổ ốc độ thi công đề ấ tông cường độ cao (tuy nhiên tăng mác bê tơng có giới hạn) Giải pháp sử dụng phụ gia đông cứng ả ọọ ớnhơn hơncường cường độ ủbả ổ ảớớ ự ốố ổ ạạtă ả ả ả ọ ổ ả ớn độ ủ ự nhanh hợp lí để tăng nhanh tốc độ phát triển cường độ bê tơng tuổiụsớm; bảo dưỡng, kiểm sốt nhiệt ế ế ụ gia đông ả ảy Trườ ải thay đổ ốc độ thi công đề ấể đạ ểể ảy ợợ độ bêảiđượ thay đổ ốc độ thi cơng độ đóng rắn đểTrườ đạt cường tông tuổi sớm cần thiết; kéo dài thời gian thi công tầng ằng cách tăng số ầ sàn bê tông đượ ố ặ ố đề ảấ ọ cơcường bả độ trước tă ụ tải đượ ảhoặcố kết hợp ứ ể ấ thuật ận đượ để bê tông ảả tuổi sớmửửđạt đủ bả ảả khiạảảđặt ọọ trọngả thiảảcông, ổổcác ớkỹ tă ế ấu bê ế bày biểu đồ phát ụ độ gia đông đạ Hình ảụ gia đơng có ếế 5ếtrình ửửtriển ụụ cường ảả ểể đạ bê ằng tôngcách Mác tăng 250 (B20) bê liệu thí ểdữ đạttơng đượ ằđượ cách đượ số ầầdựasàn sàn ố đượ ằng cách tăng số bê tông đượ ặặ ốố ạạ ảả ọọ ụng bêkiểm tông cường ố nghiệm mẫu bêụtông Phịng ảthí nghiệm ận đượ đượ độđượ ảả tăngốố ứứ ểể ấấ ận định xây dựngụLAS-XD.125 -ảTrường đượ Đại học xây giới ếế ấấ dựng Kíchạ thước mẫu 15 × 15 × 15 cm, mác ả thiết sử ụ ụ gia đông kế M250 TCVN ảảPhương pháp thí nghiệm theo ứ ợp lí để ể đạt đượ ằ xác định ể3118:1993 đạt đượ – Bê ằ tông nặng - Phương pháp tăng nhanh tốc độ phát ụng ụngđộ bê Các mẫu thí nghiệmểnđược néntơng [13].cườ cườngtổng độ tông ửcường bê tông cườ ổ Bớ – CT2 ảo dưỡng, hợp từ dự án Nhà chung cư cao tầng độ tăng ể ệt độ độ(Twin Tower) Lơ tăng Hình Đồ ị ển cường độ đất Khurắnđô thị triển cường độ bê ổtông tuổi CT2 Thuộcđóng để đạt đượ Hình Đồ thị phát trường Đạ ọ ự Tây Nam Hồ LinhớĐàm, Hoàng Mai, cườngHà độ Nội ổ sớm (LAS-XD.125 trường Đại học Xây dựng) ả ả ụ ụ gia đơng ụ3 Đề xuất ụ quy gia trình đơng lắp dựng – tháo dỡ - chống ứ ợp lí chống để thi công kết cấu BTCT nhà cao tầng theo ACI 347.2R-05 ứlại hệ ván khuôn ợp cột lí để tăng nhanh tốc độ tăng nhanh tốc độ dẫn Tiêu chuẩn ACI 347.2R-05 TCVN 4453:1995, nghiên cứu tính hướng ểnDựa cường độ ển cường tốn phân bốđộ cụ thể tải trọng thi cơng tác dụng lên sàn cột chống; từ xây dựng quy trình ổ ảo dưỡ ổ ảo dưỡ 44 ể ệt độ Hình Đồ ị ển cường độ ổ ể ệt độ đóng rắn để đạt đượ Hình Đồ thị phá trường ển cường độ ổ Đạ ọ ự đóng rắn để đạt đượ trường Đạ ọ ự cường độ ổ cường độ ổ Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng thi cơng (theo tiến độ phù hợp với phát triển cường độ bê tông tuổi sớm) lắp dựng – tháo dỡ - chống lại hệ ván khuôn cột chống cho phương án có khơng sử dụng hệ cột chống lại a Phương án Không sử dụng hệ chống lại (theo TCVN 4453:1995, Bảng 1): Sử dụng - tầng ván khuôn cột chống (kết hợp tầng chống điểm) chống đỡ sàn bê tông b Phương án Không sử dụng hệ chống lại (theo ACI 347.2R-05, Bảng 2): Sử dụng tầng ván khuôn cột chống tầng cột chống lại Bảng trình bày đánh giá Phương án Phương án Giả sử tải trọng thi công: D trọng lượng sàn (trọng lượng BTCT sàn); Hoạt tải thi công 0,4D; Trọng lượng cột chống ván khuôn 0,1D; (0,4D 0,1D trường hợp – toán cụ thể phải tính tốn theo tiêu chuẩn); Bỏ qua trọng lượng cột chống điểm; Thiết kế thời gian thi công tầng là: ngày/tầng, đó: thời gian chờ để bê tông đông kết đủ cường độ để thi công công việc ngày; thời gian lắp dựng hệ ván khuôn cột chống ngày; thời gian lắp đặt cốt thép ngày; thời gian đổ bê tông ngày Ký hiệu (trong Bảng 1): đất sàn tầng Sàn BTđông cứng (đã đông kết): Nền đất hoặtầng sàn tầng 1: hoặ NềnNền đất sàn tầng 1: 1: Sàn BT cứng (đã đông kết): Sàn BT cứng (đã kết): Nền đất sàn 1:hoặ BTng đổ ng kết): Tầng cột chốn khuôn: n khuôn: Sàn Sàn BT đổkết): ng kết): Tầng cột chố Sàn BT đổ Sàn BT đổ ng kết): Tầng cột chố n khuôn: Sàn BT đổ ng kết): Tầng cột chố n khuôn: Sàn BT đổ ng kết): Sàn BT đổ (chưa đông kết): Tầng cột chống ván khuôn: Tầng chống Tầng chống lại:lại: Tầng chống điểm: Tầng chống điểm: Tầng chống điểm: Bảng Phân tích tải trọng quy trình thi cơng kết cấu BTCT nhà cao tầng không sử dụng cột chống lại (theo TCVN 4453:1995) Giai đoạn Bước Giai đoạn 1: Đổ bê tông S2 Giai đoạn 2: Đổ bê tông sàn S3 Giai đoạn 3: Đổ bê tơng sàn S4 Trạng thái kết cấu Quy trình thi cơng phân tích tải trọng thi cơng - Ngày bắt đầu thi công cốp pha, cốt thép sàn S2 (trong ngày); Ngày đổ bê tông sàn S2; Tồn tải trọng thi cơng (1,5D) truyền xuống đất qua hệ cột chống tầng - Có tầng cột chống ván khuôn S2 - Chờ (ngừng thi công) ngày để sàn S2 đông kết (cường độ BT > 50 kg/cm2 ); - Vẫn giữ hệ cột chống ván khuôn tầng 1; - Hoạt tải thi cơng khơng cịn, tĩnh tải truyền xuống đất qua hệ chống tầng - Có tầng cột chống ván khuôn S2 Khi bắt đầu Phát triển cường độ Tổng kết thúc 0 Tải trọng tác dụng lên cột chống 1,5D T1 - Ngày thi công cốp pha, cốt thép sàn S3 (trong ngày); - Ngày đổ bê tông sàn S3; - Tải trọng thi công truyền xuống đất qua hệ cột chống tầng 2, tầng (coi sàn S2 chưa chịu tải trọng thi cơng) - Có tầng cột chống ván khuôn - Chờ (ngừng thi công) ngày sau đổ bê tông để sàn S3 đông kết; - Vẫn giữ hệ cột chống ván khuôn tầng 1, tầng 2; - Hoạt tải thi cơng khơng cịn, tĩnh tải truyền lên cột chống tầng T2, T1 truyền xuống đất; - Có tầng cột chống ván khuôn - Ngày 11 thi công cốp pha, cốt thép sàn S4 (trong ngày); - Ngày 13 đổ bê tông sàn S4; - Tải trọng thi công truyền xuống đất qua hệ cột chống tầng 3,2, (coi sàn S3, sàn S2 chưa chụi tải trọng thi cơng) - Có tầng cột chống ván khn 1,1D S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,5D T2 S2 2,6D T1 S3 1,1D T2 S2 2,2D T1 1,5D T3 S3 2,6D T2 S2 T1 45 T1 S4 Tải trọng thi công tác dụng lên sàn theo D 3,7D Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Giai đoạn Bước Trạng thái kết cấu Quy trình thi cơng phân tích tải trọng thi cơng S4 - Chờ (ngừng thi công) ngày sau đổ bê tông để sàn S4 đông kết; - Vẫn giữ hệ cột chống ván khuôn tầng 1, tầng 2, tầng 3, hoạt tải thi công không cịn, tồn tĩnh tải trọng truyền lên cột chống tầng truyền xuống đất - Có tầng cột chống ván khuôn Khi bắt đầu Phát triển cường độ Tổng kết thúc 0 0 0 0 0 +1,0D 1,0D +1,1D 1,1D +1,2D 1,2D 2,2D T2 3,3D T1 - Ngày 14 tiến hành tháo cốp pha, cột chống tầng cho chống điểm; - Giả thiết độ cứng sàn không bị võng trình thi cơng; - Cho phép sàn S2,S3,S4 mang trọng lượng thân nó, phân bố lại tải trọng thi công lên sàn; - Tiếp tục thi công sàn S5 vào ngày 16 (quay lại chu kỳ sàn 3, bước trên); - Có tầng cột chống ván khuôn tầng chống điểm Tải trọng tác dụng lên cột chống 1,1D T3 S3 S2 Giai đoạn 4: Đổ bê tông sàn S5 Tải trọng thi công tác dụng lên sàn theo D S4 0,1D T3 S3 0,1D T2 S2 T1 Giả sử tải trọng thi công: D trọng lượng sàn (trọng lượng BTCT sàn); Hoạt tải thi công 0,4D; trọng lượng cột chống ván khuôn 0,1D; (0,4D 0,1D trường hợp – toán cụ thể phải tính tốn theo tiêu chuẩn); bỏ qua trọng lượng cột chống điểm; thiết kế thời gian thi công tầng là: ngày/tầng; đó: thời gian chờ để bê tông đông kết đủ cường độ tự chịu trọng lượng thân ngày; thời gian tháo hệ ván khuôn cột chống chống lại ngày; thời gian lắp dựng hệ ván khuôn cột chống ngày; thời gian lắp đặt cốt thép ngày; thời gian đổ bê tông ngày Ký hiệu (trong Bảng 2): đất sàn tầng Sàn BTđông cứng (đã đông kết): Nền đất hoặtầng sàn tầng 1: hoặ NềnNền đất sàn tầng 1: 1: Sàn BT cứng (đã đông kết): Sàn BT cứng (đã kết): Nền đất sàn 1:hoặ BTng đổ ng kết): Tầng cột chốn khuôn: n khuôn: Sàn Sàn BT đổkết): ng kết): Tầng cột chố Sàn BT đổ Sàn BT đổ ng kết): Tầng cột chố n khuôn: Sàn BT đổ ng kết): Tầng cột chố n khuôn: Sàn BT đổ ng kết): Sàn BT đổ (chưa đông kết): Tầng cột chống ván khuôn: Tầng chống Tầng chống lại:lại: Tầng chống điểm: Tầng chống điểm: Tầng chống điểm: Bảng Phân tích tải trọng quy trình thi công kết cấu BTCT nhà cao tầng sử dụng tầng ván khuôn cột chống tầng chống lại (theo ACI347.2R-05) Bước Trạng thái kết cấu Quy trình thi cơng phân tích tải trọng thi công - Ngày thi công hệ ván khuôn, cốt thép sàn S2 (trong ngày); - Ngày đổ bê tơng sàn S2; - Tồn tải trọng thi công truyền xuống đất qua hệ cột chống; - Có tầng cột chống ván khn S2 - Chờ (ngừng thi công) để sàn S2 đông kết tự chịu trọng lượng thân (2 ngày), (cường độ bê tơng tuổi sớm xác định theo kết thí nghiệm); Ngày tháo cột chống lắp cột chống lại tầng 1; Chỉ tầng chống lại S2 - Ngày thi công hệ ván khuôn, cốt thép sàn (trong ngày); - Ngày đổ bê tông sàn S3; - Tải trọng thi công sàn S3 truyền xuống cột chống tầng cột chống lại sàn S2 truyền tải trọng thi công xuống đất; - Có tầng cột chống ván khn tầng chống lại S3 - Chờ (ngừng thi công) để sàn S3 đông kết cho phép tự mang trọng lượng thân (2 ngày); - Ngày 12 tháo ván khuôn cột chống sàn S3 lắp cột chống lại tầng (tải trọng thi công truyền xuống đất qua hệ cột chống lại tầng 2; tầng 1); - Chỉ tầng chống lại S3 Tải trọng thi công tác dụng lên sàn theo D Khi bắt đầu Thay đổi trình phát triển cường độ Tổng kết thúc 0 Tải trọng thi công tác dụng lên cột chống/cột chống lại 1,5D T1 +1,0D 1,0D T1 0 1,0D 1,0D +1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 1,5D T2 S2 1,5D T1 46 T2 S2 T1 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Bước Trạng thái kết cấu Quy trình thi cơng phân tích tải trọng thi cơng S4 Tải trọng thi công tác dụng lên sàn theo D Khi bắt đầu Thay đổi trình phát triển cường độ Tổng kết thúc 0 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D +1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 0 1,5D - Ngày 13 thi công cốp pha, cốt thép sàn S4 (trong ngày); - Ngày 15 đổ bê tông sàn S4; - Tải trọng thi công sàn S4 truyền xuống ván khuôn cột chống tầng cột chống lại tầng 1, tầng truyền xuống đất; - Có tầng cột chống ván khn tầng chống lại T3 S3 1,5D T2 S2 1,5D T1 S4 - Chờ (ngừng thi công) để sàn S4 đông kết cho phép tự mang trọng lượng thân (2 ngày); - Ngày 18 tháo cốp pha cột chống sàn S4 chống lại; - Cho phép tháo cột chống lại tầng 1; - Chỉ tầng chống lại T3 S3 T2 S2 T1 S5 1,5D T4 Tải trọng thi công tác dụng lên cột chống/cột chống lại - Ngày 19 thi công hệ ván khuôn, cốt thép sàn S5 (trong ngày); - Ngày 21 đổ bê tông sàn S5; - Tải trọng thi công sàn S5 truyền xuống sàn bên qua cột chống tầng hệ cột chống lại chia cho sàn theo cường độ bê tơng sàn - Có tầng cột chống ván khuôn tầng chống lại S4 1,0D 0,5D 1,5D 1,0D 0,5D 1,5D 1,0D 0,5D 1,5D 0 1,5D -0,13D 1,37D 1,5D -0,13D 1,37D 1,5D -0,14D 1,36D +1,0D 1,0D 1,0D T3 S3 0,5D T2 S2 T1 S5 1,1D (8a): - Ngay sau thi công xong sàn S5 chưa đông kết; - Tải trọng thi công từ sàn S5 truyền qua hệ cột chống tầng cột chống lại tầng dưới; - Hoạt tải thi cơng (0.4D) khơng cịn S5 giảm xuống cho sàn S4, S3, S2; - Các sàn S4, S3, S2 chịu trọng lượng thân tải trọng thi công sàn S5 truyền xuống; - Có tầng cột chống ván khn tầng chống lại T4 S4 0,73D T3 S3 0,36D T2 S2 T1 S5 0 T4 S4 (8b): - Sau ngày, sàn S5 tự chịu trọng lượng thân; - Ngày 24 tháo ván khuôn cột chống tiến hành chống lại tầng 4; - Tải trọng thi cơng khơng cịn tất sàn, sàn tự chịu trọng lượng thân nó; - Chỉ tầng chống lại 1,37D -0,37D 1,0D 1,37D -0,37D 1,0D 1,36D -0,36D 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D 1,0D T3 S3 T2 S2 T1 S5 0 T4 S4 - Tháo cột chống lại tầng 2, chuyển lên chống lại tầng (chống lại cho sàn S5); - Tải trọng thi cơng khơng cịn, sàn tự chịu trọng lượng thân nó; - Tiếp tục thi cơng sàn S6 (quay trở bước 7); - Chỉ tầng chống lại T3 S3 T2 S2 T1 Đánh giá chung: - Về phương diện kết cấu: Phương án không xét đến khả chịu tải trọng bê tông tuổi sớm; 47 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng - Về tiến độ: Phương án có tiến độ thi cơng sàn trung bình nhanh Phương án ngày; - Về số lượng ván khuôn cột chống: Phương án yêu cầu số lượng ván khuôn cột chống nhiều 2-3 lần so với Phương án 2; - Về tận không gian sàn đề thi công công việc khác: Phương án có khơng gian so với Phương án Như vậy, thi công kết cấu BTCT nhà cao tầng, tùy theo lực nhà thầu yêu cầu tiến độ dự án mà nhà thầu xem xét đề xuất lựa chọn phương án thi cơng phù hợp nhằm đảm bảo chất lượng, an tồn cơng trình, tiến độ thi cơng chi phí cho công tác ván khuôn cột chống Bảng Đánh giá Phương án Phương án Phương pháp thi công STT Nội dung so sánh Không sử dụng cột chống lại (TCVN-5574) Sử dụng cột chống lại (ACI 347.2R-05) tầng cột chống ván khuôn tầng chống lại Chu kì, thời gian thi cơng tầng Thi công ngày/1 tầng Thi công ngày/1 tầng Số tầng cột chống ván khuôn yêu cầu tầng cột chống ván khuôn tầng cột chống ván khuôn Số tầng cột chống lại yêu cầu Không sử dụng cột chống lại tầng cột chống lại Huy động khả chịu tải trọng sàn Chưa cho phép sàn chịu tải trọng chưa tháo cột chống ván khuôn Cho phép sàn chịu tải trọng chu kì thi cơng Tải trọng lớn tác dụng lên sàn 1,7D 1,5D Tải trọng lớn tác dụng lên cột chống/cột chống lại 3,7D 1,5D Độ võng sàn trình thi công Không cho phép võng Độ võng sàn < độ võng cho phép theo tiêu chuẩn Ghi chú: giả thiết D trọng lượng sàn (trọng lượng BTCT sàn) Ví dụ tính tốn kiểm tra tính an tồn giải pháp đề xuất quy trình chống/chống lại hệ ván khuôn cột chống với phương án sử dụng tầng ván khuôn cột chống tầng cột chống lại 4.1 Thông số đầu vào Một ô sàn điểm hình hai phương tịa nhà bê tơng cốt thép tồn khối cao tầng; kích thước cấu kiện Hình với chiều dày sàn 0,12 m Cốt thép sàn dầm Bảng Trọng lượng thân sàn: kN/m2 ; Trọng lượng ván khuôn: 0,098 kN/m2 ; Trọng lượng xà gồ (sử dụng xà gồ lớp, kích thước xà gồ thép hộp: 10 × 10 × mm: 0,012 kN/m2 Trọng lượng cột chống kG/1 cây, trung bình 0,2 kN/m2 Hoạt tải theo TCVN 4453-1995: Công nhân thiết bị thi công: 2,5 kN/m2 ; Hoạt tải đầm: kN/m2 Quy đổi tải trọng Bảng Nghiên cứu sử dụng mẫu thí nghiệm tổng hợp từ dự án Nhà chung cư cao tầng B – CT2 (Twin Tower) Lô đất CT2 Thuộc Khu đô thị Tây Nam Hồ Linh Đàm, Hoàng Mai, Hà Nội xây dựng biểu đồ phát triển cường độ bê tơng Mác 250 (B20) Hình Cốt thép CB-300V có E = × 108 kN/m2 , Fy = × 105 kN/m2 Tốc độ thi công Bảng 48 ộ ố ụ ố ố ầ ệ ể ộ ố ộ ủ ải pháp đề ới phương án ụ ố ấ ề ầ Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng ố đầ ột ô sàn điể hai phương ố ố ầng; ích thướ ấ ệ Hình vớ ều ố ầm ả ọng lượ ả ọng lượ ọng lượ ụ thướ ộ ọng lượ ộ ; ; kích 012 ố y, ả N ế ị g: ải đầ Quy ọng Bả đổ ả ứ ụ ự ẫ A thí B ệm đượ ổ ợ Hình Mặtặ cấuđiểđiển hình ằ kết ế ấu cư cao tầ – đấ ộc Khu đô thị Linh Đàm, Hoàng Mai, Hà Nộ ựng đượ ểu đồ ển cường độ ủ Bảng Cốt thép sàn, dầm tông Mác 250 (B20) Hình Cố ốc độ thi công Bả Tên sàn ả S1, S2, S3, S4ố I Tên CK ố DC-1 I DC-2 DP-1 ả ả Tĩnh ả ầ ả ọ ả ả ọ Loại tải ố ả ọ ữ Tĩnh tải Hoạt tải Cốt thép lớp I I I ố ả ọng quy đổ ả ả TT Hoạt ả ố Cốt thép lớp Φ10a150 ố ớp dướ I Cốt thép gối ố ị 3Φ25+3Φ22 I 3Φ25 I 3Φ22 I ọng ệ số vượ Bảng ả5 Tải ả ọng Φ10a200 Cốt thép nhịp 3Φ22 2Φ22 3Φ22 Quy trọng quy đổi cột đổ Tải trọng T c (kN/m2 ) Hệ số vượt tải Tải trọng tính toán (kN/m2 ) Quy đổi theo D Tải trọng thân (P1 ) Tải trọng Ván khuôn + Xà gồ+ cột chống (P2 ) 0,31 1,2 1,1 3,6 0,34 1D 0,09D Tải trọng công nhân bảo dưỡng sửa chữa (P3 ) Tải trọng công nhân thiết bị thi công (P4 ) Tải trọng đầm rung (P5 ) 0,75 2,5 1,3 1,3 1,3 0,975 3,25 2,6 0,27D 0,9D 0,72D ảo dưỡ Tên loại tải sửa Bảng Tốc độ giai đoạn thi công Giai đoạn1 Giai đoạn Giai đoạn Sàn S5 Kiểu chống đỡ Tuổi BT Chống tồn (1 ngày) Khơng chống (3 ngày) Chống lại (3 ngày) Sàn S4 Kiểu chống đỡ Tuổi BT Chống lại (7ngày) Chống lại (9 ngày) Chống lại (9 ngày) Sàn S3 Kiểu chống đỡ Tuổi BT Chống lại (13 ngày) Chống lại (15 ngày) Không chống (15 ngày) Sàn S2 Kiểu chống đỡ Tuổi BT Không chống (19 ngày) Không chống (21 ngày) Không chống (21 ngày) Mơ hình hệ ván khn cột chống cho giai đoạn công tác 49 ổ ổ ổ ống ạố ạố ố ốạ ạố ể đỡểống đỡ ống đỡ ố ổ ổ ổ ể ống ố ố ố ể đỡểống đỡ ố ống đỡ ố ố ổ ổ ổ cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng ệ ệ Sơn, ộ T., cho giai3 đoạ ộ K ống giai3cho đoạ ộống 3cho ống giai đoạ ể ệ Giai đoạ Giai đoạn Giai đoạ Giai(b) đoạGiai đoạn Giai đoạ (a) Giai đoạnGiai đoạ ố ố ố ố ố ố Giai đoạ GiaiGiai đoạđoạ (c) Giai đoạn ệ ộ cho ống 3cho giai3đoạ Hình giai cơng ệ cộtộ chống ộ 33cho ống giai đoạ Hình Mơ Mơ hình hìnhhệ hệván khn ống cho giaiđoạn đoạ thi ông ố ả thiọcông 4.2 Phân bốốtảiảtrọng ọ ố ả ọ ự ố ả công ọ ữ ấ ệ ố / chống ố ố Sự phân ự ả thi ọ ệố ố ự bố tải ốtrọng ọ ố ả ữ bê ấ ữtông vàấ hệ thống ệ ốchống ốốlại ốđánhạ giá đánh giá phương pháp đơn giả ả đị ả nén củ ệ ố phương pháp đơnphương giản hóa Giảđơn định khảđơn đánh giá phương pháp giảnén địnăng chống ả nén ệ ố ảnh đánh giá pháp giả ả ệđịcủa hệảảốthống nén củ/ chống ệ củ ốlại không ố kể đến ố việc phân bố ảnh hưởng đángthikểcông đế Bảng ả tảiọtrọng phân bốảlên sàn thể hưởng đáng lại tải trọng ố ố ảnh ảnh hưởng đáng ệkể đế ệ ốọ ả ọ ả ố ả đoạ ả ểố ệ Giai ả ọđoạn 1,hưởng ốvà 3.đáng kể đế tương ứ ố ạGiai tươngểứngệ với ể ệ ả ọ ố tương ứ Giai đoạ ả ọ ố tương ứ Giai đoạ ển cường độ bê tông cho giai đoạ bê tông chobố Phân tảigiai trọngđoạ thi công ển cường ển độ cường bê tôngđộBảng cho giai đoạ Cường độ ại giai đoạn thi công 1, 2, đượ ể ệ ả Cường giai đoạn thi 1, 2, 3ể đượ ể ệGiai đoạn độ ại giaiạiđoạn Giai1, đoạn Cường độGiai thi công 2,công 32 đượ ệ ả đoạn ả S4 P1 D P2 - P3 P4 0,9D 2,62D P5 0,72D P1 D P2 - P3 D P4 - P5 - P1 D P2 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - S3 P1 D P1 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - P1 D P1 - P3 0,27D 1,27D P4 - P5 - P1 D P1 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - S2 P1 D P2 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - P1 D P1 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - P1 D P1 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - S1 P1 D P2 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - P1 D P1 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - P1 D P1 0,09D P3 0,27D 1,36D P4 - P5 - 4.3 Phát triển cường độ bê tông cho giai đoạn 1, Cường độ bê tông giai đoạn thi công 1, 2, thể Bảng Bảng Phát triển cường độ bê tông giai đoạn 1, 2, Giai đoạn B20 Tầng Tuổi BT (ngày) % R28 Rb (kN/m2 ) fc′ (kN/m2 ) E (kN/m2 ) S4 S3 S2 S1 13 19 32,32 98,27 99,75 100 3720 11310 11480 11500 4850 14750 14970 15000 8726400 26532900 26932500 27000000 2, S4 S3 S2 S1 3 15 21 76,28 98,76 100 100 8780 11360 11500 11500 11450 14820 15000 15000 20595600 26665200 27000000 27000000 50 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 4.4 Kết tính toán ế ả Nghiên cứu sử dụng phần mềm ETAB 17 SAFE 12 để tính tốn nội lực Hình thể kết ứ ụ ầ ềm ETAB 17 SAFE 12 để ộ ự trích xuất cho giai đoạn ể ệ ế ả ất cho giai đoạ ảế ế ả ả ế ể ETAB 17SAFE và12SAFE 12 để ứ ửứ ụứử 17 và17SAFE để12 để ụ ầ ụ ềm ầ ầETAB ềm ềm ETAB ất cho ệ ể ếểệ ệ ảế ế ả ả ất choấtgiai đoạ cho giaigiai đoạđoạ ộ ựộ ựộ ự ả tích nội lực ộ kết ự cấu ế ấ giai ại giai đoạ1 Hình Kết quảế phân đoạn a Chuyển vị cấu ể kiện ị ấ Dầm ệ ế ầ ảế ế ả ộ ự ộ ếựộ ấựế ạiấếgiaiại ấ đoạ ại giai giai đoạ đoạ ả đo chuyển Bảng thể ể (mm) ị ể ấ ể ị ệấịvà ấ ầệvịệtrị ả độ võng ể cho ệ độphép ị ị đovị.chuyể ầ ầ ả ệ độ ả ảểầ ệ ể độểệ độ ị ị ị đo ị đo chuyể ị ịchuyể ị ịđoịchuyể ị chuyể ả Độ Độvõng dầm cho phép vịị trí đo Bảng đo chuyển vị Độ õng ề ị độ ề ầ ả Độả Độ Độ 8200 L/250 33 7800 L/250 31 3500 L/200 L/250 1 ầ ị trí đo chuyể ị trí ịđo tríchuyể đo ịchuyểị ị ị Độ õng Độ Độ õngõngị độ ị độ ị độ Chiều dài 8200 ầ ề Giá trị độ võng 8200 L/250 TT Độ võng cho phép ề ả 8200 8200 L/250 L/250 3500 L/200L/200 3500 3500 L/200 GiaiGiai đoạ đoạ Giai đoạ Giai Giai đoạnđoạ Giai đoạ Giai Giai đoạ đoạ Giai đoạ đoạn Giai đoạn GiaiGiai đoạđoạ ệ ệ ể ịể ớGiai ế ảế ế ả ả 18 Giai đoạ ấ Giai ệấ ấđoạn ểị ớấị ấ ầ ấ ầ ầ Giai đoạđoạ GiaiGiai đoạGiai ấ ấệ ấ ệGiai ể ịể ểị ớấị ấ ấ L/200ạ ầ ạầ ớầ ểGiai đoạ ểđoạ ể ệ đoạ ầ ầ đoạ đoạ ầ ầ ạầ ớầ ểớ ể ể Giai Giai đoạGiai ấ ấệ ấệ ệ Giai ệầ ấ ầ ầ vị ểlớn ịnhất ầểớ ể(220 ớấịcó ể ị ểkiện ểị ấ ớầ làầạấdầm ớầ ớB14 đoạn 1: đoạ Cấu ấchuyển ể × 500) tầng 3500 ả Giai Kết tínhế toán: ầ ể đoạn Giai đoạ ấ ệ ể ị ấ với chuyển vi −9,741ớmm Giai ể 2: ị ể ấCấu ể ị ệấị kiện ấ ệ ệcó chuyển vị lớn dầm B17 (220 × 500) ầ ầ ể Giai đoạ ấ ệ tầng với chuyển vi −11,856 mm Giai đoạn ủ ủ có chuyển ịvị ạlớn ị ịạ ả ểả B20 độ Độ Độ ủ kiện ắ ắ ảlàắ dầm ệể độệể (220 Độ 3: Cấu ệ độ× ể ị ấ ầ ị trí đo ểchuyể ủ ủệấạ ấ ầệ ệ ị trí đo chuyể ị ị ủ ấ ị ị trí đo chuyể 500) tầng với chuyển vi −8,677 mm ể ị ấ ệ b Chuyển vị cấu kiện sàn ị Bảngắ 10 thể ả độ ể võng ệ độcho phép Độ võng choĐộ phép ô sàn là:ủL/250 (L: nhịp cạnh ngắn) ủ ấ ệ ị trí đo chuyể ị cấu kiện sàn (mm) vị trí đo chuyển vị Kết tính tốn: Giai đoạn 1: Ơ sàn có chuyển vị lớn sàn 8200 × 3900 tầng với chuyển vị −8,221 mm Giai đoạn 2: Ơ sàn có chuyển vị lớn sàn 8200 × 3900 tầng với chuyển vị −6,202 mm Giai đoạn 3: Ơ Sàn có chuyển vị lớn sàn 8200 × 3900 tầng với chuyển vị −6,973 mm Như vậy, điểm kiểm tra có độ võng giới hạn cho phép Kết tính tốn cho thấy giải pháp quy trình chống/chống lại hệ ván khn thi cơng kết cấu nhà cao tầng theo Tiêu chuẩn ACI 347.2R-05 đề xuất đảm bảo mặt an toàn, chất lượng cơng trình (biến dạng nhỏ độ võng cho phép) 51 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Bảng 10 Độ võng sàn cho phép vị ả ảả Độ tríị trí đo chuyể Độ Độtrí đo chuyểnị vị ị tríđo đochuyể chuyểị Kích thước Độ võng cho phép Nhịp cạnh ngắn Giá trị độ võng 8200 × 3900 L/250 3900 15.6 7800x3500 L/250 3500 7800x3500 7800x3500 L/250 L/2503500 3500 7800 × 3500 L/250 Kết luận kiến nghị ị ị Độ Độ ị ịị Độ iá áiá õngõng õng ạnhạnh ạnh ị độ thướthướ ị ịđộđộ thướ ắ ắắ GiaiGiai đoạđoạ Giai đoạ Giai Giai đoạđoạ Giai đoạ Giai Giai đoạđoạ Giai đoạ Giai ế ếếả ảả Giai đoạđoạ ể ể ểị ớị ịớ ấ ấ ấ Giai đoạ 3500 Giai đoạn Giai đoạn Giai đoạ ạầạ ầầ ớớ ể ể14 Giai đoạ ể ể ểị 2ớị ịớ ớGiai ấ ấ ấ đoạn ểị ị ị Giai đoạ Giai đoạ ạầạ ầầ ớớ ể ể ểị ị ị Giai đoạ ể ể ểị ớị ịớ Giai đoạ Như ấ ấấ ạầạ ầầ ớớ ể ể ểị ị ị Như vậvậvậ ọi ọi điể Như ọiđiể điể ể ể ể tra tra đề có có độ ớớạ ạ ế ế ếả ả ả ấ ấ ấả ả ả trađề đề cóđộ độ ố ốố ố ốốạ ạệạ ệệ ế ếấế ấ ấ ầ ầầ ẩ ẩẩ ấtấtđã 05 05 đề đề đả ất ất lượ ế ếế 05được đềất đãđảđảả ả ảề ề ặề ặ ặ ấtlượ lượ ỏỏhơn ạạ ỏ độ độ độ Kết nghiên cứu cho thấy việc thiết kế biện pháp kỹ thuật thi cơng có sử dụng hệ cột chống ế ếếậ ậậ ế ếế ị ị ị lại theo ACI 347.2R-05 thi công kết cấu bê tơngứ ứcốt thép (BTCT) tồn khối nhà cao tầng có ế ếếả ảả ỹ ỹ ỹậ ậ ậ ửử ứ đãđã ấ ấ ấệ ệ ệ ế ế ế ế ệế ệ ệ ốố ạạBài báo cho thấy, ếsoế ấếvới ấ ấ phương ụ ụụ cơng ệ ệộệ ộộ ốtrình ố ố ố án thi tính khả thi, đảm bảo an tồn, chất lượng ả ảthi, ố ốố ầ ầầ ả thi, đả ất ất lượ thi,đảđảả ả ả ấtlượ công không sử dụng hệ cột chơng lại (theo TCVN 4453) phương án thi cơng có sửlượdụng hệ ới khơng BàiBài báobáo chocho thấthấ án án thi công không sử sửsử ụ ụ ụ ệ ệộệ ộ ộ ạạ Bài báo cho thấ ới phương ớiphương phương ánthi thicơng cơng khơng TCVN 4453) phương án thi cơng có sử ụ ệ ộ ố ả TCVN 4453) phương án thi có mặt sử ụ u ệ ộệ cung TCVN thìhiệu phương áncơng thivề cơng có sử ụ ộố ốạ ứng ả vật ả tư yêu cột chống lại sàn BTCT bên có4453) tính cầu ậtậttưtư bênbên dướdướ ệ ệệ ả ảềả ềặề ặ ặ ầ ầ ầ ứ ứứ ật tư ầ ầlượ bên dướ ầ lượ lượ cầu lượng ván khn cột chống khoảng 2-3 lần (mặc dù thường tiến độ thi công chậm ítíthơn khoả 1ngày/1 ộ ộộố ốốít khoả ầ ầ ầ ặc ặc dù thườ độ ẽ ẽ ẽậmậm ngày/1 khoả ặcdù dùthườ thườ ến ến ếnđộđộ ậmhơn ngày/1 ầầ ầ ngày/1 tầng) ừếừ ếếả ảả ứ ứsau: ữ ữữ ế ếế ị ị ị ứ Từ kết nghiên cứu, báo có nhữngừkhuyến nghị ời để ỡ ệ ởkhuôn đểời đểvà chống ỡ ệỡ ệ lại an an đầ ố ốbên ả ả ảphụ anđầđầ sàn ốạ ạdưới - Bởi tính tốn thời đểm tháo dỡ hệsànván banờiđầu sàn sàn bênbên dướdướ ển ển cường độđộđộ ủ ủ ủế ếấế ấ ấ ớớ bên dướụ ụụộ ộấộ ấớấ ớớ ểncường cường ệệ lường xác ểu độđộ thuộc lớn vào trình phát triển cường kết cấu BTCT đổ; việc thíđộnghiệm, đo lường đổ đổ ệm,ệm, đo đo lường xác đị địđị ểu đồ ển ển cường ầnần đượ đổệ độ ệm, đo lường xác ểuđồđồ ểncường cường ầnđượ đượ ốốlượ ế ếế ẩ ẩẩậ ậậ ố lượ ổ ổẫổ ẫ ẫ ệ ệệ ạ ạẫ ẫ ẫ lượ xác định biểu đồ phát triển cường độ bêngày, tông cần tiến hành cẩn thận, xác Số lượng tổ mẫu ngày, ngày ả ngày và 28 ngày để để ế ế ếả xácxác ngày, ngày và28 28ngày ngày để ả xác thí nghiệm nên có loại mẫu: ngày, ngày,(2)7(2) ngày ểxác Để vàắ28ờngày để kết ể tăng mác tông hoặ Để ỗ ỗầỗ ầ ầ tăng mác bêbê tông hoặ (2) Để ắ ắờ ể tăng mác bê tơng hoặ ửụ ụ tầng ụ giathì đơng ợp để bê tăng nhanh cường để nhanh cường độđộđộ ổ ổ ớổphụ - Để rút ngắn thời gian thi cơng choử cócứcứthể tăng ợpmác tơng sử dụng ụ ụ giaụ đông gia đông ợptăng để tăng nhanh cường gia ằ ả ờ ộ ố ế ợ ụ ệ ờ ộ ộố ố ế ợế ợử ụử ụ ệ ệ ằả ảờ đông cứng nhanh phù hợp để tăng nhanhằ cường độ bê tông tuổi sớm, nhằm giảm thời gian chờ tháo đặ ế ếế ằ ằằ ắ ắ ắờ ờờ ắp ắp đặ ỡ ỡộỡộ ộố ố ố ắp đặ ụ Hơn nữ ếế ếế ế ụ Hơn nữ ế cột chống ván khuôn; kết hợp sử dụng công nghệ dùng nhằm ụ ván khuôn tiên tiến, chuyên Hơn nữ ế ế rút ế ngắn phương thiếế ếệ ệ ộ ế ếấế ấấ ự ựự ọn ọn phương án án thiế ợ ợợ ụ ụ ụ ọn phương án thiế ế ệ ộ ộ ầm) để ắ ắp đặ ỡ ộ ố thời gian lắp đặt tháo dỡ cột chống ván khn (ví dụ ván khuôn bàn, bay, ván khuôn nhôm ) Hơn ầm)ầm) để để ắ ắờ ắp đặ ắp đặ ỡ ộỡ ộố ố nữa, thiết kế kiến trúc kết cấu cơng trình, lựa chọn phương án thiết kế hệ sàn, cột vách phù hợp (ví dụ: sàn khơng dầm) để rút ngắn thời gian lắp đặt tháo dỡ cột chống ván khn Kết nghiên cứu góp phần nâng cao nhận thức thúc đẩy việc thiết kế biện pháp thi công hệ ván khuôn cột chống hệ cột chống lại hợp lý, hiệu thi cơng kết cấu BTCT tồn khối nhà cao tầng thơng qua tính tốn áp dụng Tiêu chuẩn ACI 347.2R-05 Tài liệu tham khảo [1] Arafat, W S (1997) Analysis of loads and schedule for multistory concrete frame construction considering maturity and resources PhD dissertation, North Carolina State University, Raleigh, N.C [2] Hải, T H., Khoa, H N (2012) Công nghệ thi cơng nhà siêu cao tầng bê tơng tồn khối Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 6(1):24–32 [3] TCVN 4453:1995 Kết cấu bêtông bêtông cốt thép tồn khối - Quy phạm thi cơng nghiệm thu [4] TCVN 4055:2012 Cơng trình xây dụng -Tổ chức thi cơng [5] TCVN 4252:2012 Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng thiết kế tổ chức thi công [6] QCVN 18:2014 Quy chuẩn kỹ thuật an toàn lao động xây dựng [7] Quân, T S., Thuận, N Q., Thanh, N H (2017) Nghiên cứu xây dựng thuật tốn tối ưu hóa diện tích chịu lực cột chống thi công sàn tổ hợp đà giáo ván khn Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 11(11):25–31 52 Sơn, K T., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng [8] ACI 347.2R-05 Guide for Shoring/Reshoring of Concrete Multistory Buildings American Concrete Institute [9] SEI/ASCE37 Design Loads on Structures During Construction Chương 4, "Các tải trọng thi công", American Society of Civil Engineers [10] Gross, J L., Lew, H S (1986) Analysis of Shoring Loads and Slab Capacity for Multistory Concrete Construction Special Publication, 90:109–130 [11] Stivaros, P C., Halvorsen, G T (1992) Construction load analysis of slabs and shores using microcomputers Concrete International, 14(8):27–32 [12] Grundy, P., Kabaila, A (1963) Construction loads on slabs with shored formwork in multistory buildings Journal Proceedings, 60(12):1729–1738 [13] TCVN 3118:1993 Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén 53 ... chống ván khuôn Kết nghiên cứu góp phần nâng cao nhận thức thúc đẩy việc thi? ??t kế biện pháp thi công hệ ván khuôn cột chống hệ cột chống lại hợp lý, hiệu thi công kết cấu BTCT tồn khối nhà cao tầng. .. chống/chống lại kết cấu BTCT nhà cao tầng, thi? ??u nghiên cứu khoa học vấn đề Mục tiêu nghiên cứu gồm: i) Làm rõ sở khoa học thi? ??t kế biện pháp kỹ thuật chống/chống lại thi công kết cấu bê tơng cốt thép. .. điểm: Tầng chống điểm: Bảng Phân tích tải trọng quy trình thi cơng kết cấu BTCT nhà cao tầng sử dụng tầng ván khuôn cột chống tầng chống lại (theo ACI3 47.2R-05) Bước Trạng thái kết cấu Quy trình thi