Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGÔ QUÝ VIỆT SO SÁNH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THI CÔNG TỐI ƯU CHO ĐẬP PHÁ SÓNG NHẰM ĐEM LẠI HIỆU QUẢ KINH TẾ CAO ÁP DỤNG CH[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGÔ QUÝ VIỆT SO SÁNH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THI CƠNG TỐI ƯU CHO ĐẬP PHÁ SĨNG NHẰM ĐEM LẠI HIỆU QUẢ KINH TẾ CAO - ÁP DỤNG CHO ĐẬP PHÁ SÓNG DUNG QUẤT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGÔ QUÝ VIỆT SO SÁNH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THI CÔNG TỐI ƯU CHO ĐẬP PHÁ SÓNG NHẰM ĐEM LẠI HIỆU QUẢ KINH TẾ CAO - ÁP DỤNG CHO ĐẬP PHÁ SÓNG DUNG QUẤT CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ XÂY DỰNG MÃ SỐ: 60580302 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ XUÂN ROANH HÀ NỘI, 2014 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn “So sánh lựa chọn công nghệ thi cơng tối ưu cho đập phá sóng nhằm đem lại hiệu kinh tế cao - Áp dụng cho đập phá sóng Dung Quất” tơi nhận đuợc hướng dẫn, giúp đỡ, động viên cá nhân, tập thể Tôi xin bày tỏ cảm ơn sâu sắc tới tất cá nhân tập thể tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập nghiên cứu Trước hết tơi xin bày tỏ cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, khoa sau đại học thầy cô giáo môn Công nghệ Quản lý xây dựng, thầy cô khoa Kỹ thuật Biển Trường Đại học Thuỷ lợi tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành chương trình học tập nghiên cứu Có kết ngày hơm tơi vơ biết ơn bày tỏ lịng kính trọng sâu sắc PGS.TS Lê Xuân Roanh người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Xin gửi cảm ơn chân thành đến bố mẹ, gia đình bạn bè quan tâm, động viên giúp đỡ suốt trình học tập công tác Tuy nhiên khuôn khổ luận văn thạc sĩ, điều kiện thời gian hạn chế trình độ có hạn nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Qua luận văn tác giả mong nhận bảo, góp ý thầy cô giáo, đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2014 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Ngô Quý Việt LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tên đề tài luận văn là: “So sánh lựa chọn cơng nghệ thi cơng tối ưu cho đập phá sóng nhằm đem lại hiệu kinh tế cao - Áp dụng cho đập phá sóng Dung Quất” Song để đáp ứng yêu cầu thực tế, vấn đề công nghệ tối ưu hiểu lựa chọn phương án thi công thiết bị cho kinh tế, kỹ thuật thực tế - phù hợp Mọi giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn ghi lời cảm ơn Các thơng tin, tài liệu trình bày luận văn ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, tháng năm 2014 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Ngô Quý Việt Luận văn thạc sĩ V MỤC LỤC I Tính cấp thiết Đề tài II Mục đích Đề tài III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu IV Kết dự kiến đạt V Nội dung luận văn CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM CƠNG TRÌNH ĐẬP PHÁ SĨNG, ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH 1.1 Giới thiệu sơ lược phát triển hệ thống cơng trình bảo vệ bờ, hệ thống đập phá sóng ngồi nước 1.1.1 Điều kiện tự nhiên số kiểu bờ biển Việt Nam 1.1.2 Các giải pháp bảo vệ bờ 1.1.3 Sơ lược phát triển hệ thống đập phá sóng ngồi nước 1.1.3.1 Lịch sử đập phá sóng 1.1.3.2 Các cơng trình đập phá sóng tiêu biểu xây dựng nước [3] 1.2 Đặc điểm làm việc cơng trình ven biển [4] 10 1.2.1 Các tác động tự nhiên 10 1.2.1.1 Tác động gió, bão 10 1.2.1.2 Tác động mực nước thuỷ triều nước biển mặn 10 1.2.1.3 Tác động dòng chảy ven bờ 10 1.2.1.4 Tác động sóng 11 1.2.1.5 Các tác động hoá học 11 1.2.1.6 Các tác động sinh vật 11 1.2.2 Tác động tiêu cực hoạt động nhân tạo ổn định bờ biển 11 1.3 Giới thiệu chung kết cấu đập phá sóng 12 Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ VI 1.3.1 Phân loại theo tương quan với mực nước [3] 12 1.3.2 Phân loại vị trí đập phá sóng mặt [3] 12 1.3.3 Phân loại theo công dụng đập phá sóng [3] 13 1.3.4 Phân loại theo hình dạng mặt cắt ngang đập phá sóng [5] 14 1.3.4.1 Đập phá sóng tường đứng 14 1.3.4.2 Đập phá sóng mái nghiêng 19 1.4 Kết luận chương 21 CHƯƠNG II KỸ THUẬT THI CƠNG ĐẬP PHÁ SĨNG VÀ CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG TRONG Q TRÌNH THI CƠNG 22 2.1 Giới thiệu chung công nghệ thi công đập phá sóng tiên tiến 22 2.1.1 Cơng nghệ thi cơng đập dạng thùng chìm [1] 22 2.1.1.1 Một số phương pháp đúc hạ thủy thùng chìm 23 2.1.1.2 Vận chuyển thùng chìm nước 30 2.1.1.3 Lắp đặt lấp thùng chìm 31 2.1.2 Công nghệ thi công đập đá đổ hỗn hợp 34 2.1.2.1 Thi công [4] 34 2.1.2.2 Thi công khối lõi 38 2.1.2.3 Thi công khối phủ 43 2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến trình thi cơng 46 2.2.1 Yếu tố thủy hải văn [4] 46 2.2.1.1 Đặc điểm thi công mặt nước 46 2.2.1.2 Đặc điểm thi công điều kiện tự nhiên phức tạp 46 2.2.2 Yếu tố thiết bị thi công [4] 47 2.2.2.1 Thiết bị cạn 48 2.2.2.2 Thiết bị nước 51 Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ VII 2.3 Tiêu chí lựa chọn phương án thi công 54 2.3.1 Tiêu chí kỹ thuật 56 2.3.2 Tiêu chí kinh tế 59 2.3.3 Tiêu chí thời gian thi cơng 60 2.3.4 Tiêu chí mơi trường 61 CHƯƠNG III LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHI PHÍ NHỎ NHẤT, ÁP DỤNG CHO CƠNG TRÌNH ĐẬP PHÁ SÓNG DUNG QUẤT 63 3.1 Giới thiệu đập phá sóng Dung Quất [7] 63 3.1.1 Giới thiệu cảng Dung Quất - Quảng Ngãi 63 3.1.2 Giới thiệu đập phá sóng Dung Quất 65 3.1.3 Sự cần thiết phải có đê chắn cát, yêu cầu che chắn 65 3.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế đập phá sóng [7] 66 3.2.1 Tuyến đập 66 3.2.2 Hình dạng mặt cắt đập phá sóng Dung Quất 67 3.3 Lựa chọn công nghệ thi công hợp lý để đạt chi phí nhỏ 69 3.3.1 Lựa chọn phương án thi công 69 3.3.2 Xác định vị trí thả đá 77 3.3.3 Thi công lớp đệm 85 3.3.4 Lựa chọn phương án thi công thân đập 86 3.3.5 Lựa chọn phương án thi công khối phủ 92 3.4 Kết luận chương 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ VIII DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1 Các hịn đảo nhỏ vịnh Hạ Long có vai trị đập phá sóng Hình 1-2 Đập phá sóng dạng khối đổ đá hộc Citavecchia Hình 1-3 Đập phá sóng Cherbourg Hình 1-4 Đập phá sóng Plymouth Hình 1-5 Đập phá sóng khối đơn Dover Hình 1-6 Đập phá sóng Marseilles Hình 1-7 Đập phá sóng điển hình dọc theo bờ biển Địa Trung Hải Hình 1-8 Đập đảo (Chicago, Mỹ) 13 Hình 1-9 Đập nhơ (Kaumalapau, Lanai, Hawaii) 13 Hình 1-10 Đập đảo (Plymouth, Anh) 13 Hình 1-11 Đập hỗn hợp (Eastern Port, Alexandria, Ai Cập) 13 Hình 1-12 Mặt cắt dọc đập phá sóng 15 Hình 1-13 Kết cấu đệm đá 16 Hình 1-14 Kết cấu khối rỗng 18 Hình 1-15 Một kết cấu Cyclopit điển hình 18 Hình 1-16 Một kết cấu thùng chìm 19 Hình 2-1 Đập phá sóng thùng chìm có vách ngăn 22 Hình 2-2 Đập phá sóng thùng chìm có buồng tiêu 23 Hình 2-3 Đúc hạ thủy thùng chìm đường triền 24 Hình 2-4 Xe trượt lăn 25 Hình 2-5 Xe giá di chuyển dọc – ngang 26 Hình 2-6 Bố trí tời kéo đưa thùng chìm xuống nước 27 Hình 2-7 Đúc hạ thủy thùng chìm ụ khơ 29 Hình 2-8 Đúc hạ thủy thùng chìm ụ 29 Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ IX Hình 2-9 Neo thùng chìm vũng tập kết 31 Hình 2-10 Neo thùng chìm vũng tập kết cạnh bến 32 Hình 2-11 Khống chế lắp đặt thùng chìm 32 Hình 2-12 Lắp đặt thùng chìm 33 Hình 2-13 Bố trí dây neo puly dùng cần cẩu lắp đặt thùng 34 Hình 2-14 Độ sai lệch từ vị trí thả đá đến xà lan mở thành 35 Hình 2-15 Thi cơng bè chìm cành hạ chúng xuống nước 36 Hình 2-16 Quá trình hạ bè chìm cành xuống đáy 37 Hình 2-17 Quá trình đánh chìm thảm đá xuống đáy Eastern Schelt 38 Hình 2-18 Xà lan thả đá tạo biên (thả hai bên biên đáy đập phá sóng) 39 Hình 2-19 Phần lõi đập 39 Hình 2-20 Phương pháp đổ lấn dần ô tô 39 Hình 2-21 Thi công lớp gia cố mái đơn giản với tàu đổ đá mở thành 41 Hình 2-22 Trải bè chìm cành lên mái 41 Hình 2-23 Sử dụng thiết bị cạn xếp đá 42 Hình 2-24 Xếp đá phủ mái cần cẩu 42 Hình 2-25 Trải thảm phủ đúc sẵn lên mái 43 Hình 2-26 Các khối Xbloc Accropode xếp chồng lên bãi trữ 44 Hình 2-27 Các loại khối dị hình khác khơng xếp chồng lên 44 Hình 2-28 Quá trình chế tạo khối Haro 45 Hình 2-29 Một vài ví dụ thiết bị xây dựng cạn 49 Hình 2-30 Năng lực cần cẩu loại gàu ngoạm 50 Hình 2-31 Thi cơng đê phá sóng với thiết bị thi cơng đặt cạn 51 Hình 2-32 Xà lan thả vật liệu (Boskalis) 52 Hình 2-33 Một vài thiết bị thi cơng nước 52 Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ X Hình 2-34 Xà lan mở thành (Boskalis) 53 Hình 2-35 Thiết bị thi cơng cơng trình biển 54 Hình 3-1 Tổng thể cảng Dung Quất – Quảng Ngãi 64 Hình 3-2 Mặt đập phá sóng Dung Quất - Nhánh phía Bắc L2 65 Hình 3-3 Phương án bố trí đập phá sóng 67 Hình 3-4 Mặt cắt ngang điển hình mơ hình đập phá sóng (mái nghiêng) Dung Quất 68 Hình 3-5 Miêu tả vị trí túi bùn 70 Hình 3-6 Đưa bùn lên bãi hệ thống ống xả 71 Hình 3-7 Tàu hút bụng tự hành 72 Hình 3-8 Vận chuyển cát tàu hút bụng tự hành 73 Hình 3-9 Mơ vị trí thả đá 78 Hình 3-10 Máy tạo áp lực nước để đầm đá nước 91 Hình 3-11 Sơ đồ xếp khối Tetrapod mặt đập 93 Hình 3-12 Cần cẩu bốc xếp khối phủ từ xà lan 93 Hình 3-13 Thi cơng khối phủ cho đập phá sóng có bề rộng đỉnh đập nhỏ 94 Hình 3-14 Lắp đặt cấu kiện Tetrapod cần cẩu sức người 94 Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 84 12 0,74 2,01 2,18 3,65 3,82 13 0,80 2,18 2,36 3,96 4,13 14 0,86 2,35 2,54 4,26 4,45 15 0,92 2,51 2,72 4,57 4,77 Biểu đồ 3-4 Vị trí thả đá lõi đập theo cơng thức Hà Lan Từ kết tính tốn ta nhận thấy việc xác định vị trí thả đá cơng thức Việt Nam cơng thức Hà Lan có sai khác định Theo cơng thức tính Tiêu Chuẩn Việt Nam người ta tính với đường kính hịn đá quy đổi đồng Trong công thức Hà Lan người ta tính cho trường hợp đá có cấp phối, đường kính hịn đá thay đổi theo lớp lõi, lớp phủ lớp đệm theo số quy định Người ta xây dựng cơng thức sở thí nghiệm mơ hình vật lý để xác định số liên quan Vì việc áp dụng cơng thức Hà Lan kết đá rơi gần áp dụng theo công thức tiêu chuẩn Việt Nam tất nhiên Thực tế cấp phối đập phá sóng Dung Quất tuân thủ thiết kế theo nguyên tắc Vì chúng tơi đề nghị sử dụng cơng thức Hà Lan để xác định vị trị neo xà lan thả đá tương ứng với độ sâu, vận tốc tính tốn Học viên: Ngơ Q Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 85 Các công thức tính tốn cho thấy độ sai lệch vị trí thả đá ln tỉ lệ thuận với vận tốc dòng chảy chiều sâu nước tỉ lệ nghịch với kích thước viên đá Căn kết tính tốn cụ thể ta tiến hành thả đá xi dịng Để q trình thả đá đạt độ xác cao nhất, cần lựa chọn thời điểm thả đá cho yếu tố tác động khác như: thủy chiều, sóng, gió nhỏ Nhận xét: Như tiêu chí lựa chọn thiết bị (thi cơng xà lan để vận chuyển đá, thả đá thiết bị máy đào bốc xúc vật liệu thả vào nền) tính tốn kỹ thuật xác định vị trí điểm thả điểm rơi vật liệu xác định 3.3.3 Thi công lớp đệm Yêu cầu kỹ thuật: Sau sử lý túi bùn đập xong, ta tiến hành đổ đá lớp đệm Đối với công trình đập phá sóng Dung Quất, cao trình đáy lớp đệm chênh lớn từ -18m đến +2m nên cần phân đoạn có cao trình đáy thấp đến phân đoạn có cao trình đáy cao Chiều dày lớp đệm đá phải chiều dày thiết kế cộng với chiều dày dự trữ lún Đối với đập phá sóng Dung Quất, đá sau thả từ xà lan đầm chặt nên ta không tính đến độ lún thân lớp đệm mà xét độ lún đất Khi xử lý đệm phải xử lý đầm cần chia lớp đổ đá dùng vòi áp lực đầm chặt Chiều dày lớp không lớn 2m chiều dày lớp gần Độ dự trữ lún đầm xác định theo kinh nghiệm theo thí nghiệm đầm thử, thường (10÷12)% chiều dày lớp đá Khi chiều dày lớp đệm đá H(m) tính số lớp N theo công thức: (3.2) Khi N số lẻ lấy trịn số dựa vào tính ngược chiều dày lớp đá đổ Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 86 Mặt lớp đệm không cao cao trình quy định vẽ thi cơng không nên thấp 0,5m Khi chia lớp, nên giảm thích đáng chiều dày lớp cịn điều chỉnh Ngoài ra, sau đầm lớp, đo độ lún đầm Khi cần thiết, dựa vào độ lún đầm để điều chỉnh chiều dày lớp đá đổ Các bước thực hiện: Giai đoạn thi cơng lớp đệm thực hồn tồn nước, bắt buộc phải sử dụng hồn tồn thiết bị thi công nước để thực công việc Đặc điểm công việc giai đoạn đòi hỏi thiết bị phương pháp thi cơng cụ thể Vậy nên khơng có nhiều phương án thực để so sánh lựa chọn Cơng việc gồm: xếp đá từ kho bãi vật liệu bờ lên xà lan chuyên dụng cẩu xúc, dùng tàu kéo mã lực lớn kéo xà lan điểm định vị trước dùng máy xúc gạt đá xuống Để đảm bảo độ chặt cho viên đá sau thả theo thiết kế, ta dùng hệ thống vòi áp lực nước để đầm mục đích giảm độ rỗng viên đá, tăng độ chặt kết cấu Trước đổ đá, việc xác định vị trí thả đá theo cơng thức Hà Lan trên, ta nên tiến hành đổ thử để nắm mức độ mở rộng khối đá dùng xà lan thực tế để kiểm tra độ xác phương pháp tính, qua chọn điểm khởi đầu tốc độ di chuyển xà lan Phải thường xuyên đo độ sâu mặt lớp đá để tránh bỏ sót hay chênh lệch cao trình lớn, đo sâu, khoảng cách điểm đo khơng q 1m, đường kính dọi (bằng thép ϕ8 ÷ ϕ12 hàn thành cánh hoa) khơng bé 20cm Bên cạnh dùng xà lan tự đổ, ngồi việc nắm tình hình mở rộng khối đá đổ xuống lớp đệm, thường nên khống chế thời gian đổ đá xà lan khoảng (30÷90) phút lớp đá có chiều dày tương đối 3.3.4 Lựa chọn phương án thi công thân đập 3.3.4.1 Công tác đổ đá Trong cơng trình đập phá sóng, phần thân đập có khối lượng thi cơng lớn quan trọng Chính việc định lựa chọn phương án thi cơng giai đoạn có vai trò then chốt định đến chất lượng giá thành cơng trình sau Ở giai đoạn thi cơng đá thân đập, thực tế có phương án thi công thường Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 87 sử dụng phương pháp đổ lấn dần ô tô phương pháp thả đá xà lan mở thành Cả hai phương pháp có ưu điểm vượt trội tồn hạn chế riêng Ta cần tiến hành so sánh đánh giá chi tiết phương án dựa tiêu chí kinh tế, kỹ thuật, tiến độ tác động đến môi trường Song mục tiêu đề tài nhằm so sánh lựa chọn phương án có lợi mặt kinh tế nên ta chủ yếu vào tiêu chí kinh tế để lựa chọn phương án a) So sánh phương án theo tiêu chí kinh tế: Phương án 1: phương pháp đổ lấn dần ô tô tự đổ, loại ô tô lựa chọn có trọng tải 27 Ta tiến hành thi công theo thứ tự từ phần gốc đập cạn trước sau lấn dần từ gốc đập tới mũi đập Tra theo Quyết định số 20/2007/QĐ-UBND ngày 19 tháng năm 2007 UBND tỉnh Quảng Ngãi việc “Ban hành đơn giá xây dựng cơng trình – Phần xây dựng địa bàn tỉnh Quảng Ngãi” trang 65: AB.53000 – Vận chuyển đá ô tô tự đổ [7] Thành phần công việc: Vận chuyển đá máy đào đổ lên phương tiện vận chuyển đến vị trí đắp đổ ô tô tự đổ Bảng 3-9 Đơn giá xây dựng phần việc vận chuyển tơ (Đơn vị tính: đ/100m3 đá nguyên khai) Mã hiệu Danh mục đơn giá Đơn vị Vật Nhân liệu công Máy Đơn giá Vận chuyển ô tô tự đổ phạm vi ≤ 1000m AB.53411 Ơ tơ 100 m3 1.286.586 1.286.586 AB.53421 Ô tô 100 m3 1.640.893 1.640.893 AB.53431 Ô tơ 10 100 m3 1.412.769 1.412.769 AB.53441 Ơ tơ 12 100 m3 1.412.349 1.412.349 AB.53451 Ơ tơ 22 100 m3 1.365.824 1.365.824 AB.53461 Ơ tơ 27 100 m3 1.323.776 1.323.776 Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 88 Vậy chi phí thiết bị máy móc cho việc thả 100m3 ô tô tự đổ trọng tải 27 là: T = 1.323.776 (đ/100m3) Tra theo Quyết định số 20/2007/QĐ-UBND ngày 19 tháng năm 2007 UBND tỉnh Quảng Ngãi việc “Ban hành đơn giá xây dựng cơng trình – Phần xây dựng địa bàn tỉnh Quảng Ngãi” trang 386: AB.15300 – Thả đá hộc vào thân kè [7] Thành phần công việc: Di chuyển thiết bị thi công, neo đậu xà lan, thả đá vào thân kè theo yêu cầu kỹ thuật, vật liệu đá có sẵn xà lan Bảng 3-10 Đơn giá xây dựng phần việc thả đá hộc vào thân kè xà lan (Đơn vị tính: đ/1m3) Mã hiệu Danh mục đơn giá AL.15311 Thả đá hộc vào thân kè Đơn vị m3 Vật Nhân liệu công 89.143 20.283 Máy Đơn giá 43.311 152.737 Vậy chi phí thiết bị máy móc, nhân cơng cho việc thả 100m3 xà lan là: T = (43.311+20.283) x 100 = 6.359.400 (đ/100m3) So sánh phương án ta dễ dàng nhận thấy T nhỏ T nhiều - Mặt khác, đánh giá khả cung ứng thiết bị nhà thầu nước, phương án đổ lấn dần ô tô tự đổ trọng tải 27 có nguồn cung ứng thiết bị dồi nhiều so với việc lựa chọn phương án thi cơng xà lan Bởi nói trên, thiết bị thi công mà nhà thầu nước có chủ yếu thiết bị thi cơng cạn - Cũng lẽ nên sử dụng thiết bị thi cơng cạn, kinh nghiệm tích lũy lâu năm, nhà thầu nước dễ dàng bố trí trình tự thi cơng hợp lý để hạn chế đến mức tối đa cơng hao phí hao phí vật liệu q trình thi cơng - Q trình tô di chuyển qua lại nhiều lần bề mặt lớp đá sau đổ, khối lượng tác dụng chấn động xe cộ lại có tác dụng làm chặt lớp đá, giảm công đầm đá Sức xung kích đá đổ từ xe lăn ra, lăn từ cao xuống có tác dụng làm cho khối đá đổ trước nén chặt Và trình lăn góc cạnh gồ ghề đá bị Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 89 sứt mẻ khiến cho khối đá ổn định giúp thi công đến đâu bảo vệ kết cấu đến b) So sánh phương án theo tiêu chí kỹ thuật: - Quá trình thi cơng đập phá sóng chủ yếu thực nước nên xà lan có ưu điểm so với ô tô tự đổ sử dụng nhiều giai đoạn thả đá chân khay, thả đá đập, vận chuyển kết cấu bê tông khối lớn Bên cạnh đó, xà lan cịn kết hợp với thiết bị thi công cạn cần cẩu, gầu xúc, máy san gạt để tạo thành thiết bị thi công nước - Như nói phần tiêu chí kỹ thuật, tơi chọn phương án thi công lấn dần khu vực sát bờ (khi có dịng rút mạnh), phần đầu đập thân đập kết hợp thi công xà lan, phần thấp phần cao thi công theo kiểu lấn dần - Việc thi công ô tô lại thực cách dễ dàng xà lan, khả kiểm sốt vị trí thả đá tơ thực xác so với thả đá xà lan Do thả đá xà lan, đá di chuyển theo kiểu thả trơi, vị trí thả đá phụ thuộc hoàn toàn vào độ sâu nước lưu tốc dòng chảy Nhưng phương pháp thả đá ô tô , đá di chuyển theo dạng lăn từ cao xuống thấp Trong trình lăn viên đá chịu lực ma sát lăn từ khối đá đổ trước đó, lực ma sát làm giảm lực tác động dòng chảy vào đường viên đá giúp vị trí thả đá định vị xác nhiều Chính lượng hao tổn vật liệu sóng dịng tác động đổ đá tơ so với đổ đá xà lan - Cũng số lượng ô tô tự đổ mà nhà thầu nước có nhiều việc đáp ứng tiêu chí đủ thiết bị thi cơng đảm bảo nhiều so với việc sử dụng xà lan Và cần huy động lượng thiết bị dự phòng đơn giản nhiều Căn vào so sánh đó, ta nhận thấy việc thi công theo phương pháp đổ lấn dần ô tô tự đổ đạt hiệu cao phương pháp thả đá xà lan mặt kinh tế kỹ thuật Việc sử dụng ô tô tự đổ đáp ứng tốt tiêu chí thời gian thi cơng tiêu chí mơi trường đề Tiến hành dùng ô tô tự đổ chở vật liệu đá từ địa điểm tập kết tới địa điểm thi công đập Vật liệu tập kết phía Đơng khu cảng Dung Quất, chiều dài tính từ bãi vật liệu tới đập chắn sóng tính trung bình 1000m, đá khai thác từ mỏ xung Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 90 quanh khu công nghiệp mỏ Coco, Nam Trâm, Rừng Rong, Thượng Hịa Thi cơng đập chắn sóng theo phương pháp lấn dần từ ngồi, phần gốc đập thi cơng trước lấn dần tới đầu đập đạt tới yêu cầu thiết kế Nhưng phương pháp đổ lấn dần đạt hiệu cao khu vực nước nông, vận tốc dịng chảy khơng lớn Đối với khu vực nước sâu, vận tốc dịng chảy lớn, độ sai lệch vị trí tăng lên Việc sử dụng xà lan kết hợp với ống thả vật liệu có cường độ thi cơng khơng lớn có khả kiểm sốt vị trí thả đá tốt nhiều so với phương pháp đổ tơ Chính giai đoạn thi công thân đập, phương pháp đổ lấn dần ô tô tự đổ sử dụng chủ yếu Nhưng vị trí có điều kiện thi cơng khó khăn, nơi mà độ sâu nước vận tốc dịng chảy lớn cần có hỗ trợ xà lan kết kết hợp với ống thả vật liệu 3.3.4.2 Công tác đầm chặt đá Việc đầm đá đổ phụ thuộc vào môi trường đầm nện Ở tạm chia hai dạng sau: + Đầm đá khô: Sau đá đổ thành đống đổ rải, san gạt phẳng với chiều dày định Người ta sử dụng loại máy đầm trống lăn thép kết hợp thùng thép bánh lốp Để tăng hiệu đầm nén thơng thường máy đầm có lắp rung với tần suất 1500 đến 4000 vòng/phút Tải đầm từ 10 đến 20 tấn, tải trọng đầm nén hiệu (có rung) tăng lên tới 200% Số lần đầm nện khơ thực từ đến 10 lần (kể về) + Đầm khối đắp nước: Việc đầm đá đổ nằm nước thực qua nguyên tắc sau: - Tạo dao động để đá dịch chuyển, nằm ổn định tự nhiên; - Xô đẩy đá, gây lăn cưỡng mà tự ổn định với nằm nhỏ Cơng nghệ thi công sau: Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 91 - Rải đá đổ đá vào nền, dùng thiết bị đầm bàn cỡ lớn để tạo chấn rung để tự dịch chuyển dàn xếp trật tự, thu hẹp lỗ rỗng khối - Dùng súng phun nước để san gạt đá, qua trình đá lăn tự ổn định nằm nơi thấp (chỗ lõm) Tại công trình đập phá sóng Dung Quất, sử dụng thiết bị máy bơm nước gắn đầu bắn với áp lực nước cao, đưa xuống độ sâu khống chế, với áp lực nước từ đầu bắn ra, viên đá chuyển động tự động xếp khít vào nhau, giảm độ rỗng, tăng tính chặt liên kết viên đá với Ưu điểm phương pháp này: - Dễ dàng di chuyển thi công nước; - Phương pháp thi công đơn giản, hiệu quả; - Hạn chế việc lan truyền dầu mỡ môi trường nước so với việc sử dụng máy đầm thông thường; - Tốc độ thi cơng nhanh, giá thành rẻ Hình 3-10 Máy tạo áp lực nước để đầm đá nước Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 92 3.3.4.3 Tu sửa mái khối đắp đá đổ Phần thân đập sau đắp đầm nèn kỹ, người ta tiến hành tu sửa điều chỉnh mái đắp cân chỉnh cục bê tông bao phủ Thiết bị thi công phù hợp lựa chọn để tiến hành san gạt sửa mái sử dụng cần trục tay cần dài Việc kiểm tra độ dốc mái, độ phẳng mái thông qua thiết bị đo sâu Ngồi sử dụng thiết bị Lăn (ROV) để giám sát vẽ lên hình dạng mái nghiêng Sau san gạt kiểm tra độ phẳng mái, tiến hành lắp đặt cấu kiện bảo vệ lên mái Tùy thuộc vào thiết kế, thơng thường lớp phủ ngồi kê lớp đá kích thước lớn, lớp phủ ngồi lớp Trọng lượng hình dạng khối phủ tuỳ thuộc vào tác động sóng Thiết bị để nâng đặt cục bê tông vào thiết bị cần cẩu cần dài phụ trách 3.3.5 Lựa chọn phương án thi công khối phủ Đập phá sóng Dung Quất sử dụng hai loại khối phủ Haro 0.72 Tetrapod 7.2 Khối Haro thi cơng tạo lớp lót chuyển tiếp có tác dụng tạo lớp chuyển tiếp phần lõi đập lớp áo bảo vệ bên (Tetrapod), chiều dày lớp lót 1.2m Khi thi cơng lớp lót u cầu khối phủ phải xếp khít vào nhau, tạo bề mặt nhẵn để thi công tiếp phần lớp Tetrapod bên ngồi Đối với q trình thi cơng lớp chuyển tiếp khối Haro, kích thước khối lựa chọn theo thiết kế khơng lớn (0.72T) hình dạng khối đơn giản thuận tiện cho việc bốc, xếp q trình vận chuyển thi cơng dễ dàng Số cấu kiện đúc sẵn bãi tập kết vật liệu bố trí phía Đơng cảng Dung Quất, cách cơng trình tính trung bình khoảng 2000m, bốc dỡ vận chuyển ôtô máy xúc, xắp xếp vị trí cấu kiện gầu xúc thủy lực gầu Ơ tơ vận chuyển sử dụng thiết bị tơ trọng tải 27 dùng để đổ lấn dần thi cơng thân đập Q trình thi cơng lắp đặt khối phủ Tetrapod, trọng lượng khối phủ thiết kế cho đập phá sóng Dung Quất lớn (7.2T), hình dạng khối phủ lại cồng kềnh việc vận chuyển khối phủ từ bãi đúc đến khu vực thi cơng ơtơ khơng khả thi Do ta lựa chọn phương án vận chuyển khối phủ xà lan đến sát khu vực thi công Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 93 Tetrapod xếp lớp theo sơ đồ sau: Hình 3-11 Sơ đồ xếp khối Tetrapod mặt đập Đối với đập phá sóng có bề rộng đỉnh đập lớn, phần thân đập đá đổ sau thi công đầm chặt, cần cẩu di chuyển đỉnh đập đến khu vực thi công Thông thường khối phủ thi công phần mái nghiêng trước theo thứ tự từ lên Đối với việc xếp khối phủ đỉnh đập, tiến hành thi cơng từ phía ngồi vào dần phía bờ Tức thi cơng từ mũi đập vào dần phía gốc đập để tiện cho việc di chuyển máy móc sau thi cơng Hình 3-12 Cần cẩu bốc xếp khối phủ từ xà lan Đối với đập phá sóng có bề rộng đỉnh đập nhỏ, cấu kiện sau xà lan di chuyển đến khu vực thi cơng, cần cẩu bố trí xà lan tiến hành bốc dỡ xếp cấu kiện lên thân đập Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 94 Hình 3-13 Thi cơng khối phủ cho đập phá sóng có bề rộng đỉnh đập nhỏ Để q trình xếp cấu kiện đạt độ xác yêu cầu kỹ thuật, vị trí đặt cấu kiện cần có hỗ trợ sức người Hình 3-14 Lắp đặt cấu kiện Tetrapod cần cẩu sức người Đối với đập phá sóng Dung Quất, bề rộng đỉnh đập thiết kế lớn (B=10m) [8] nên việc thi công lắp đặt cấu kiện mái đỉnh đập theo phương án Cần cẩu di chuyển đỉnh đập đến khu vực thi công tiến hành bốc cấu kiện từ xà lan tiến hành lắp đặt hỗ trợ kỹ thuật sức người Kết luận : Khi thi công đập đá đổ vùng ven sử dụng phương án thi công khô, phần nước sâu sử dụng phương án thi công thủy - Xà lan vận chuyển vật liệu, cẩu bốc xúc vật liệu từ xà lan thả vào Việc thi công lớp bảo vệ lớp đệm lớp phủ sử Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 95 dụng phương án thi công cạn Phương án vừa thỏa mãn chi phí nhỏ nhất, đồng thời đảm bảo cường độ thi công cao giảm thiểu ảnh hưởng tới môi trường q trình thi cơng ! 3.4 Kết luận chương Cảng Dung Quất cảng lớn Việt Nam Việc thi cơng cảng gặp khó khăn thi cơng thân đập túi bùn tích gần triệu m3 Giải pháp xử lý đất yếu nhiều song so sánh mặt kinh tế dự án việc sử dụng cọc cát cho giá thành rẻ làm thay đổi môi trường nước biển khu vực Đối với giai đoạn thi công thân đập, phương pháp đổ lấn dần ô tô tự đổ sử dụng chủ yếu Nhưng vị trí có điều kiện thi cơng khó khăn, nơi mà độ sâu nước vận tốc dòng chảy lớn cần có hỗ trợ xà lan kết kết hợp với phễu rót đá Đối với q trình thi cơng khối phủ, đập phá sóng Dung Quất sử dụng loại khối phủ Tetrapod Haro Đây loại cấu kiện có chi phí sản xuất thấp, phương pháp đúc lắp đặt dễ dàng lại chứng minh khả làm việc vô ổn định hiệu Các khối phủ xà lan vận chuyển đến khu vực thi công Tại đây, cần cẩu bố trí đỉnh đập tiến hành bốc, xếp cấu kiện vào vị trí lắp đặt hỗ trợ kỹ thuật người Trình tự lắp đặt cấu kiện tiến hành từ chân đập lên đỉnh đập từ mũi đập vào gốc đập nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thuận tiện cho việc di chuyển thiết bị thi công Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN - Đất nước ta có đường bờ biển dài 3600km, kéo dài từ thị xã Móng Cái (Quảng Ninh) đến mũi Hà Tiên (Kiên Giang) Đặc điểm bờ biển biến đổi dọc theo chiều dài đất nước, có đoạn bờ đá, có đoạn bờ cát Đường bờ thường xuyên bị thay đổi ảnh hưởng sóng, gió bão, dịng chảy, người Đập phá sóng giải pháp cơng trình hiệu làm hạn chế triệt tiêu sóng trước vào vùng bảo vệ - Trên sở nguồn vật liệu mà lựa chọn phương án kết cấu cho đập Cố gắng tận lượng sử dụng vật liệu địa phương để hạ giá thành xây dựng Ở việc khai thác đá lấy từ mỏ đá khu vực tỉnh Quảng Ngãi sở Tài nguyên Môi trường chấp thuận - Vật liệu, kết cấu đập có liên quan trực tiếp đến công nghệ thi công Nên ưu tiên thi công phương án giới độ sâu nước nhỏ Trường hợp có vận tốc dòng chảy cao độ sâu lớn nên dùng phương án xà lan thả đá có kết hợp phận dẫn hướng để đá tập trung khu đắp Ở lựa chọn thi công vùng bờ, phần thi công theo kiểu lấn dần, phần nước sâu sử dụng xà lan vận chuyển kết hợp thiết bị khác để đổ đầm vật liệu - Lựa chọn phương án xử lý đập gặp túi bùn cọt cát phương án khả thi nhất, kinh tế - Lựa chọn thi cơng giới cho thi cơng đập có kết hợp xà lan phương án rẻ so với phương án khác Việc đầm chặt đá sử dụng loại đầm tia nước áp lực để san gạt đá làm nhỏ kẽ rỗng San gạt sửa mái sử dụng cần trục tay cần dài để điều chỉnh mái đắp cân chỉnh cục bê tơng bao phủ - Tên đề tài có từ tối ưu, song luận văn giới hạn nghiên cứu lựa chọn giải pháp, thiết bị thi công hợp lý nhằm giảm giá thành xây dựng đảm an tồn, kỹ thuật q trình thi cơng đạt chất lượng yêu cầu Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 97 KIẾN NGHỊ (1) Thế kỷ XXI giới xem “thế kỷ đại dương” Để phát triển chiến lược biển làm giàu từ biển, nước ta cần tiếp tục đầu tư mạnh mẽ xây dựng giải pháp cơng trình, phi cơng trình để ổn định đường bờ, xây dựng cơng trình ven biển nhằm khai thác tối đa nguồn lợi từ biển như: phát triển du lịch, thủy hải sản, cảng thương mại, khai thác thăm dò lọc dầu… (2) Các nhà thầu xây dựng nước cần tiếp tục tăng cường tìm tịi học hỏi, nghiên cứu cơng nghệ tiên tiến, đầu tư trang thiết bị đại xây dựng công trình biển Nhằm nâng cao lực, tích lũy kinh nghiệm giúp giảm dần phụ thuộc vào nhà thầu nước ngồi giảm giá thành cơng trình nước Và tiến tới mục tiêu cạnh tranh, đấu thầu cơng trình ngồi nước (3) Những vấn đề nêu luận văn bước đầu nghiên cứu, cần hồn thiện Vì kiến thức hạn chế điều kiện thực luận văn có hạn, nên tác giả chưa có đủ điều kiện để phân tích sâu khía cạnh thực tiễn, mong nhà khoa học, đồng nghiệp ủng hộ đóng góp ý kiến Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng Luận văn thạc sĩ 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Hồ Ngọc Luyện, Lương Phương Hậu, Nguyễn Văn Phúc (2003), Kỹ thuật thi cơng cơng trình cảng - đường thủy, Nxb Xây Dựng, Hà Nội Ngô Quý Sinh (2011), Lựa chọn công nghệ xử lý mềm yếu đập phá sóng - Áp dụng cho đập phá sóng Dung Quất, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Thủy Lợi, Hà Nội Nguyễn Viết Tiến (2013), Công nghệ thi cơng đê phá sóng, Báo cáo thu hoạch NCS, Trường Đại học Thủy Lợi, Hà Nội Giáo trình: Cơng trình bảo vệ bờ biển - Bộ mơn Kỹ thuật cơng trình biển, Đại học Thủy lợi, 2006 Giáo trình: Cơng trình bảo vệ bờ biển đê chắn sóng - Khoa cơng trình thủy, Đại học hàng hải, 2005 Quyết định số 20/2007/QĐ-UBND ngày 19 tháng năm 2007 UBND tỉnh Quảng Ngãi việc “Ban hành đơn giá xây dựng cơng trình – Phần xây dựng địa bàn tỉnh Quảng Ngãi” Thuyết minh: Dự án đầu tư xây dựng công trình cảng tổng hợp số – Dung Quất (Bến 50.000DWT), Công ty CP Tư vấn Xây dựng Cảng - Đường thủy (TEDI PORT), 2006 Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 8419:2010 “Cơng trình thủy lợi – thiết kế cơng trình bảo vệ bờ sơng để chống lũ” Tiếng Anh K D'Angremond and F C Van Roode (2001), Breakwaters and Closure Dams, Delft University Press, The Netherlands Học viên: Ngô Quý Việt Ngành Quản lý xây dựng