Chuyên đề số 14: Một số Kết luận và kiến nghị qua tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình

Bộ đã chỉ đạo Tổng kết thiết kế, thi công đập BTĐL Định Bình nhằm đánh giá kết quả tốt đã đạt được, cả những tồn tại, thiếu sót, kịp thời rút kinh nghiệm để xây dựng đập BTĐL Nước Trong

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

Trường Đại học Thủy lợi

BáO CáO KếT QUả

TổNG KếT THIếT Kế - THI CÔNG ĐậP BÊ TÔNG ĐầM LĂN ĐịNH BìNH

Chuyên đề số 14

Một số Kết luận và kiến nghị

Qua tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn định bình

Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Phạm Văn Quốc Chủ trì chuyên đề: PGS TS Phạm Văn Quốc PGS TS Vũ Thanh Te

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình

Nội dung

Phần 1 Kết luận I- Về thiết kế

1 Khẳng định ưu, nhược điểm của BTĐL để xây dựng đập

2 Có nhiều vấn đề khác nhau giữa công nghệ xây dựng đập bê tông thường và đập BTĐL

3 Sự bất cập của tiêu chuẩn Việt Nam để thiết kế, thi công đập BTĐL

4 Các chuyên đề chính cần thực hiện trong thiết kế đập BTĐL

5 Cần sớm xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam cho riêng đập BTĐL

6 Lựa chọn sử dụng các tiêu chuẩn BTĐL của nước ngoài

7 Nghiên cứu áp dụng thành tựu công nghệ BTĐL của nước ngoài

8 Đẩy mạnh hợp tác trong và ngoài nước về xây dựng đập BTĐL

9- Thiết kế mặt cắt đập BTĐL Định Bình phù hợp năng lực và điều kiện xây dựng

10 Thiết kế bê tông biến thái ở bề mặt thượng lưu và BTĐL trên toàn mặt cắt đập

11 Đẩy mạnh nghiên cứu nâng cao tính năng chống thấm của vật liệu, các giải pháp và kết cấu chống thấm cho đập BTĐL

12 Tính toán khống chế nhiệt độ BTĐL cả trong thiết kế và thi công

13 Chú ý đến mặt tiếp giáp giữa các lớp đầm lăn khi phân tích ổn định và độ bền

đập BTĐL

14 Bố trí, lập qui trình vận hành hệ thống quan trắc để theo dõi hiện tượng thấm,

ổn định và độ bên đập BTĐL

15 Hạn chế sử dụng bê tông thường trong đập BTĐL

16 Hạn chế việc phải bổ sung thêm nhiệm vụ thiết kế

17 Rút kinh nghiệm kịp thời cho thiết kế đập BTĐL Nước Trong

6 Bổ sung thêm thành phần hạt mịn cho cát tự nhiên

7 Xay nghiền đá và sử dụng hỗn hợp đá dăm - cát nghiền

III- về Kỹ thuật thI CÔNG BÊ TÔNG ĐầM LĂN

1 Lập điều kiện kỹ thuật thi công BTĐL cho mỗi công trình

9 Biện pháp nâng cao chất lượng liên kết bề mặt các lớp

10 Về các biện pháp xử lý các khe lạnh tiếp giáp

11 Cốp pha và cốp pha dầm conson (cantilever)

12 Xử lý mặt nền đá tiếp xúc với đáy đập

13 Xử lý gia cường và chống thấm qua nền móng đập

14 Kiểm định chất lượng BTĐL và đập BTĐL

15 Chế tạo và lắp đặt thiết bị cơ khí thủy công

16 Rút kinh nghiệm kịp thời cho thi công đập BTĐL Nước Trong

IV- giám sát thi công Và CÔNG tác quản lý

1 Tiếp thu công nghệ mới xây dựng đập BTĐL

1 Đối với công tác thiết kế

2 Đối với nghiên cứu vật liệu bê tông đầm lăn

3 Đối với kỹ thuật thi công đập bê tông đầm lăn

4 Đối với công tác quản lý

5 Đối với cửa van và thiết bị đóng mở

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình

Phần 1 Kết luận

Đập BTĐL Định Bình (là một trong hai đập BTĐL xây dựng đầu tiên ở nước ta)

do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đầu tư Bộ đã chỉ đạo Tổng kết thiết kế, thi công đập BTĐL Định Bình nhằm đánh giá kết quả tốt đã đạt được, cả những tồn tại, thiếu sót, kịp thời rút kinh nghiệm để xây dựng đập BTĐL Nước Trong và các

đập bê tông đầm lăn trong thời gian tới tốt hơn Thông qua tổng kết còn để rút ra các kết luận có giá trị bổ sung cho Qui chuẩn, Tiêu chuẩn, Qui trình kỹ thuật, Định mức chuyên ngành, Nghiên cứu khoa học, Đào tạo đội ngũ cán bộ khoa học và kỹ thuật xây dựng đập BTĐL Sau đây là một số kết luận chính của công tác tổng kết :

I- Về thiết kế

1 Khẳng định ưu, nhược điểm của BTĐL để xây dựng đập

a- Ưu điểm

Ưu điểm nổi bật nhật của đập bê tông đầm lăn là:

- Ưu điểm nổi bật là giảm được đáng kể số lượng xi măng trong 1 m3 bê tông ,

do vậy giảm được nhiệt phát sinh trong khối bê tông là nguyên nhân chính gây nứt

nẻ bê tông

- Thi công nhanh, giảm được thời gian xây dựng so với bê tông thường (so sánh

trong cùng điều kiện công trình xây dựng và hoàn tất công tác chuẩn bị)

- Có thể thi công liên tục nếu thiết kế khoảnh đổ và tổ chức thi công hợp lý

- Sử dụng ván khuôn ít hơn so với bê tông thường

- Giảm giá thành công trình so với bê tông thường, có thể từ 15%-20%

b- Nhược điểm

- Do bê tông khô, it xi măng, dễ bị phân ly vật liệu vữa BTĐL khi vận chuyển,

đổ, san, ủi, đầm nén, dẫn đến làm chất lượng bê tông không đều, thậm chí suy giảm không đạt cường độ thiết kế

- Phụ thuộc nhiều vào thời tiết, nền nhiệt độ nơi đổ bê tông

- Thời gian ninh kết đạt cường độ thiết kế khá lâu thông thường từ 90-120 ngày thậm chí 180 ngày sau đổ bê tông

- Phụ thuộc vào trạm trộn (thường phải nhập ngoại), nguồn cung cấp phụ gia tro bay (Công trình Định Bình phải ngừng thi công RCC khá lâu để đợi nhập hộp số

thay thế hộp số của trạm trọn bị hỏng, tro bay thiếu phải tìm nguồn thay thế mặc dù khi thiết kế lựa chọn cho bay phả lại đã có cam kết bằng hợp đồng cung ứng đủ cả

về chất lượng và khối lượng…)

2 Có nhiều vấn đề khác nhau giữa công nghệ xây dựng đập bê tông thường và đập BTĐL

Cỏc nội dung khỏc nhau giữa cụng nghệ thiết kế, thi cụng đập BTĐL và đập

bờ tụng thường đó trỡnh bày trong Phụ lục số 2 của Chuyờn đề số 1

3 Sự bất cập của tiêu chuẩn Việt Nam để thiết kế, thi công đập BTĐL

Cú sự khỏc nhau giữa cụng nghệ thiết kế, thi cụng đập BTĐL và đập bờ tụng thường, trong khi đú, cỏc tiờu chuẩn Việt Nam liờn quan đến đập BTĐL như sau :

- Trong 32 tiêu chuẩn đã nêu, thì 31 tiêu chuẩn là các tiêu chuẩn sử dụng chung để thiết kế đập bê tông trọng lực (cả đập bê tông thường và bê tông đầm lăn)

- Riêng chỉ có 01 tiêu chuẩn - tiêu chuẩn Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của tro bay theo TCVN 6016-1995; TCVN 6017-1995; TCVN 4030-1985; 14TCN (105-109)-1999 được vận dụng để thiết kế riêng cho bê tông đầm lăn

Cỏc vấn đề bất cập của tiờu chuẩn Việt Nam để thiết kế, thi cụng đập BTĐL

đó trỡnh bày trong Chuyờn đề số 1

4 Các chuyên đề chính cần thực hiện trong thiết kế đập BTĐL

a) Lựa chọn Tiờu chuẩn thiết kế và cụng nghệ thi cụng để ỏp dụng

b) Tớnh toỏn ổn định và ứng suất đập theo Tiờu chuẩn thiết kế lựa chọn

c) Phũng chống thấm và tỏc hại của nú đối với thõn và nền đập

d) Lập điều kiện kỹ thuật thi cụng cho đập BTĐL được thiết kế

e) Lập quy trỡnh thớ nghiệm bờ tụng đầm lăn

Nội dung nờu trờn đó trỡnh bày trong chuyờn đề số 2

5 Cần sớm xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam cho riêng đập BTĐL

Hiện nay chưa có tiêu chuẩn ban hành chính thức, phải vận dụng tiêu chuẩn thiếtkế, qui trình thi công đập BTĐL của một số nước Mỗi nước, ở mỗi thời kỳ lại

có nhiều vấn đề khác nhau, không thống nhất Khi nghiên cứu, vận dụng vào điều kiện nước ta cũng đã nảy sinh nhiều bất cập

Cần bổ sung gấp hệ thống qui chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế, qui trình thi công, thí nghiệm và nghiệm thu, quản lý và vận hành đập BTĐL của Việt Nam

Cần rà soát lại các tiêu chuẩn ngành có liên quan về khảo sát, vật liệu xây dựng, qui trình, phương pháp, thiết bị thí nghiệm vật liệu BTĐL

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình

ý kiến của tất cả cỏc chuyờn gia đều thống nhất : để tiến hành thiết kế, thớ nghiệm, thi cụng và khống chế chất lượng xõy dựng đập BTĐL cần phải sớm nghiờn cứu biờn soạn tiờu chuẩn Việt Nam về vật liệu, thiết kế, thi cụng và nghiệm thu đập bờ tụng đầm lăn

Nội dung này đó trỡnh bày trong chuyờn đề số 1

6 Lựa chọn sử dụng các tiêu chuẩn BTĐL của nước ngoài

Do bờ tụng đầm lăn là một cụng nghệ mới được ỏp dụng vào Việt Nam, chỳng

ta chưa cú Tiờu chuẩn Việt Nam về thiết kế , thi cụng bờ tụng đầm lăn Cỏc đập bờ tụng đầm lăn đó và đang thiết kế đều phải sử dụng tiờu chuẩn kỹ thuật của nước ngoài Cỏc tiờu chuẩn kỹ thuật của cỏc nước cú rất nhiều, theo cỏc trường phỏi khỏc nhau, theo thời gian lịch sử cú khỏc nhau Vỡ thế, cần cú sự lựa chọn Sự lựa chọn một số Tiờu chuẩn chủ yếu của nước ngoài đó được trỡnh bày trong Chuyờn đề số 2

7 Nghiên cứu áp dụng thành tựu công nghệ BTĐL của nước ngoài

Thực tế phát triển xây dựng đập bê tông đầm lăn ở nước ta cho thấy, không thể

đợi tiêu chuẩn về thiết kế và thi công ra đời mới làm đập bê tông đầm lăn, mà theo yêu cầu xây dựng chúng ta phải nghiên cứu vận dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật nước ngoài

Trong thời gian qua, nhiều cơ quan khoa học và đơn vị tư vấn thiết kế, nhà thầu thi công trong nước đã tiếp cận nhanh chóng có hiệu quả với các Tiêu chuẩn thiết

kế, Qui trình thi công, thiết bị và dây chuyền công nghệ thi công đập BTĐL của các nước: Trung Quốc, Mỹ, Nhật Các nước nêu trên rất năng động nghiên cứu và đi trước đổi mới công nghệ và đạt được nhiều thành tựu mới Vì vậy, tiếp tục nghiên cứu, vận dụng các Tiêu chuẩn thiết kế, Qui trình thi công, thiết bị và dây chuyền công nghệ thi công đập BTĐL của nước ngoài vào điều kiện cụ thể của mỗi công trình ở nước ta, trong khi chúng ta chưa xây dựng được hệ thống tiêu chuẩn, qui trình công nghệ của Việt Nam là rất cần thiết

Trong thiết kế đập BTĐL, một số tiêu chuẩn về khảo sát, thiết kế hiện hành về công trình thủy lợi, về đập bê tông của Việt Nam chúng ta phù hợp thì cần phải áp dụng để thiết kế cho đập Định Bình và các đập BTĐL khác

Việc vận dụng những tiêu chuẩn của nước ngoài và tiêu chuẩn nước ngoài đã

được Việt Nam hóa qua tiêu chuẩn thiết kế một công trình cụ thể là cách thức giải quyết phù hợp với thực tế chưa có tiêu chuẩn riêng Nhưng một điều thực tế rõ ràng

là, chúng ta “ồ ạt” bắt tay vào thiết kế xây dựng đập bê tông đầm lăn trong một thời gian ngắn, dẫn đến nhiều khó khăn, bất cập về tính thống nhất, cơ sở pháp lý, chuẩn mực kỹ thuật công nghệ nảy sinh và bộc lộ tính chất thiếu chuẩn hóa

Những tiêu chuẩn nước ngoài nêu trên dù ở mức độ khác nhau đã được chắt lọc

để vận dụng vào thiết kế đập bê tông đầm lăn ở Việt Nam trong đó có đập Định Bình

ở một số công trình đập rất lớn, quan trọng thì chúng ta đã biên tập tiêu chuẩn riêng cho mỗi công trình

Các công trình đập cao vừa (Hđ <75m) thì chưa có điều kiện biên tập tiêu chuẩn riêng cho mỗi công trình đó Vì vậy, cần nghiên cứu để ban hành một tiêu chuẩn chung điều chỉnh nội dung, khối lượng, phương pháp, mức độ chính xác cho thiết kế

và thi công đập bê tong đầm lăn là cần thiết

Trên thực tế, chúng ta đã và đang sử dụng tiêu chuẩn của Trung Quốc và của

Các cơ quan thẩm tra và tham mưu ra quyết định phê duyệt do chưa có Tiêu chuẩn Việt Nam cho lĩnh vực này, cũng gặp không ít khó khăn để tác nghiệp theo chức năng của mình

Rõ ràng, để tiến hành nghiên cứu, thiết kế, thí nghiệm, thi công và khống chế chất lượng xây dựng đập BTĐL cần phải sớm nghiên cứu biên soạn tiêu chuẩn Việt Nam về vật liệu, thiết kế, thi công và nghiệm thu đập bê tông đầm lăn

Tiêu chuẩn kỹ thuật, hướng dẫn, sổ tay về vật liệu, thiết kế, thi công, nghiệm thu đập BTĐL của nước ngoài qua nhiều thời kỳ rất phong phú Việc sưu tầm, chọn lọc và giới thiệu vẫn là công việc rất cần thiết Sự hợp tác, chia sẻ thông tin, kinh nghiệm giữa các cơ quan, giữa các cán bộ chuyên môn của các lĩnh vực quản lý, nghiên cứu và giảng dạy, tư vấn, nhà thầu xây dựng sẽ góp phần nâng cao chất lượng công nghệ xây dựng nói chung và ứng dụng công nghệ BTĐL để xây dựng

đập ở nước ta nói riêng

8 Đẩy mạnh hợp tác trong và ngoài nước về xây dựng đập BTĐL

Trong quá trình thiết kế và thi công đập BTĐL Định Bình, đã có sự hợp tác khá chặt chẽ giữa các đơn vị KHCN, các cơ quan quản lý nhà nước, các nhà thầu xây dựng trong nước, như: HEC1, ĐHTL, Viện KHTL, ĐHXD, Vụ KHCN, Cục QLXDCT, Ban QLĐTXDTL6, Công ty CPXD47 Đồng thời chúng ta đã mời một

số Giáo sư, chuyên gia Trung Quốc chuyên sâu về đâp BTĐL sang trao đổi, hợp tác, chuyển giao và đào tạo

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình Cần tiếp tục và mở rộng hợp tác, chuyển giao công nghệ thiết kế, chế tạo phụ gia, vật liệu xây dựng và thi công BTĐL giữa các đơn vị KHCN, các cơ quan quản

lý nhà nước, các nhà thầu xây dựng trong nước, với các cơ quan KHCN, chuyên gia Trung Quốc và các nước khác để nhanh chóng đạt được thành tựu cao hơn về công nghệ xây dựng đập BTĐL

9- Thiết kế mặt cắt đập BTĐL Định Bình phù hợp năng lực và điều kiện xây dựng

Hình thức mặt cắt và chống thấm thân đập của đập BTĐL Định Bình được thiết

kế theo hình thức Kim Bao Ngân là phù hợp với năng lực thiết kế của HEC ở thời

kỳ mới tiếp cận công nghệ đập BTĐL và cũng phù hợp với điều kiện xây dựng của

đập Định Bình Việc chống thấm cho đập chủ yếu nhờ vào tường bê tông chống thấm truyền thống dày 2m nằm về phía thượng lưu Do tường chống thấm là bê tông truyền thống nên tiêu chuẩn chống thấm tường có thể sử dụng Tiêu chuẩn thiết kế 14TCN 56-88 - Thiết kế đập bê tông và BTCT của Việt Nam

Để thiết kế biện pháp chống thấm thân đập BTĐL Nước Trong, cơ quan tư vấn HEC đã áp dụng giải pháp chống thấm mới của các nước cho đập bê tông đầm lăn,

đó là hình thức mặt cắt là bê tông đầm lăn toàn mặt cắt

Chọn hình thức mặt cắt là bê tông đầm lăn toàn mặt cắt còn có nhiều ý kiến khác nhau giữa các chuyên gia Việt Nam vì chưa có tiêu chuẩn Việt Nam để thiết

kế chống thấm thân đập bằng chính bê tông đầm lăn Tuy nhiên, cuối cùng đã hội

tụ được các ý kiến thông qua các hội thảo trong quá trình Thiết kế và đã được Bộ NN&PTNT đồng ý phê duyệt

Do áp dụng công nghệ bê tông đầm lăn trong xây dựng đập nên khả năng cơ giới hoá cao, thi công nhanh Khác với bê tông thường, bê tông đầm lăn có thể thi công thông khoang nên khối đổ bê tông tương đối lớn, nếu điều kiện thời tiết cho phép, thiết bị và nhân lực đầy đủ có thể thi công lên đập liên tục không ngừng

Nghiên cứu xử lý các đới xung yếu, đứt gãy của nền đập, lựa chọn mặt cắt đập

bê tông đầm lăn hợp lý và tối ưu, xác định quy mô tràn có cửa van hợp lý, xác định lựa chọn tuyến năng lượng hợp lý… là các vấn đề luôn luôn đặt ra phải giải quyết phù hợp với điều kiện xây dựng công trình

Các vấn đề nêu trên đây cũng đã được đơn vị tư vấn HEC rút kinh nghiệm từ

đập Định Bình, nghiên cứu giải quyết phương án xây dựng đập BTĐL Nước Trong

10 Thiết kế bê tông biến thái ở bề mặt thượng lưu và BTĐL trên toàn mặt cắt đập

- Hình thức Kim bao ngân sử dụng tường bê tông chống thấm mặt thượng lưu

là bê tông truyền thống Đến nay, do các tiến bộ đạt được về vật liệu và công nghệ thiết kế, thi công, hình thức Kim bao ngân ít còn được áp dụng vì có nhiều nhược

điểm: Sự kết hợp giữa bê tông thường với bê tông đầm lăn khi đổ tường chống thấm bằng bê tông thường đông cứng trước là một khâu yếu Nếu thi công không

đồng thời 2 loại bê tông này sẽ phát sinh mặt tiếp giáp liên tục giữa chúng từ chân

đập lên đỉnh đập, đây là điều tối kỵ trong phân khe thi công Còn nếu thi công

đồng thời thì gặp trở ngại về việc 2 loại bê tông lại có thời gian ninh kết ban đầu chênh lệch quá lớn( với bê tông truyền thống trung bình khoảng 45’, trong khi với BTĐL khoảng 10h), ảnh hưởng trong thi công lớn, rất khó thực hiện được bê tông

đổ lên cao cùng một lúc, tiến độ và chất lượng thi công bị hạn chế do gây cản trở cho việc cơ giới hoá BTĐL trên mặt đập Vấn đề này đã được ghi tại điều 5.06 Thuyết minh biên soạn của Quy phạm Thiết kế đập bê tông đầm lăn Trung Quốc SL-314-2004 được Bộ cho phép dịch và là tài liệu dùng tham khảo trong ngành Thêm vào đó, công việc thi công tường bê tông chống thấm truyền thống thượng lưu là hoàn toàn bằng thủ công với khối lượng lớn nên chất lượng san đầm thường không đồng đều, khó kiểm soát triệt để Ngoài ra do lượng dùng xi măng lớn trong kết cấu khối lớn làm cho việc khống chế nhiệt độ gặp khó khăn, dễ phát sinh các vết nứt ở tường chống thấm như một số đập trong nước Cuối cùng hình thức này

có giá thành cao hơn so với hình thức BTĐL toàn mặt cắt

- Hình thức BTĐL toàn mặt cắt: Dùng bê tông đầm lăn cấp phối 2 kết hợp bê tông biến thái để chống thấm, do kết cấu giản đơn, thi công thuận tiện có thể thực hiện đầm nén liền khối, thích ứng với thi công bê tông đầm lăn có tốc độ nhanh, dễ bảo đảm chất lượng kết hợp giữa lớp chống thấm với bê tông đầm lăn ở nội bộ đập,

có thể giảm bớt lượng dùng xi măng ở bê tông mặt đập thượng lưu, giảm bớt được ứng suất nhiệt độ Do tiến hành đổ san đầm bằng cơ giới nên việc kiểm soát chất lượng đã được cơ giới hoá, tính đồng đều về chất lượng được nâng cao Trong hơn thập niên gần đây, chống thấm thượng lưu đập bê tông đầm lăn ở Trung Quốc dùng

bê tông đầm lăn cấp phối 2 giàu chất kết dính rất phổ biến như đập Phổ Định, Giang á, Miên Hoa Than, Đại Triều Sơn, Cao Bá Châu, Thông Khê, Sa Bài, Long Thủ v.v hơn nữa, lại thu được kinh nghiệm thực tiển thành quả thí nghiệm phong phú Mặt khác các công trình BTĐL ở ngành Điện nước ta cũng đã có xu thế chuyển sang kết cấu BTĐL toàn mặt cắt : Đập Sơn La, Đồng Nai, A Vương, Sông Kôn, Bản Chát …Ngoài ra còn thuận lợi thi công cơ giới, không phát sinh khe tiếp giáp liên tục từ đáy đập lên đỉnh đập do được thi công đồng thời 2 loại RCC, không

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình thống qúa lớn, giảm được khối lượng cốp pha Chính vì vậy điều 5.05 của Quy phạm Thiết kế đập bê tông đầm lăn Trung Quốc SL-314-2004 có ghi “ Mặt thượng lưu đập BTĐL nên bố trí lớp chống thấm Lớp chống thấm nên ưu tiên dùng BTĐL cấp phối 2 ”

Trên cơ sở phân tích điều kiện kỹ thuật như trên, giá thành thấp hơn so với phương án kim bao ngân nên hình thức bê tông đầm lăn toàn mặt cắt đã được lựa chọn cho đập Nước Trong

11 Đẩy mạnh nghiên cứu nâng cao tính năng chống thấm của vật liệu, các giải pháp và kết cấu chống thấm cho đập BTĐL

- Nâng cao chống thấm BTĐL để sử dụng thay cho bê tông thường là tiến

bộ đạt được trong xây dựng đập BTĐL Plêikrông, Định Bình và một số đập khác

- Sử dụng phụ gia hoá dẻo và siêu dẻo thế hệ mới có thể tăng độ chống thấm cho BTĐL, giảm được tỷ lệ nước/chất kết dính

- Sử dụng phụ gia tạo khoáng để xử lý bề mặt để tăng tính chống chống thấm, tăng độ đặc chắc của BTĐL

- Các biện pháp: Tối ưu hoá thành phần và cấp phối cốt liệu, phun sương bảo dưỡng, phủ giữ ẩm, che nắng sau khi đổ luôn là biện pháp đơn giản nhưng tránh được nứt nẻ và nâng cao thêm cường độ và tính chống thấm cho BTĐL

Tổng kết kinh nghiệm của nước ngoài cho thấy, đập BTĐL thường bị dò rỉ nước qua khe nối, qua khe lạnh thi công, qua bản thân BTĐL, qua nền đập Để chống thấm cho đập BTĐL cần áp dụng hàng loạt biện pháp đồng bộ từ thiết kế đến thi công như sau:

- Thiết kế cấp phối BTĐL tối ưu: sử dụng cốt liệu tốt, tránh phân tầng, đủ tỷ

lệ hạt mịn, đủ hồ xi măng và vữa, chỉ số Vc phù hợp năng lực đầm, tuổi bê tông ít nhất 90 ngày

- Sử dụng các kết cấu chống thấm phía thượng lưu và thu gom nước phía hạ lưu: ốp tấm bê tông đúc sẵn; vật chắn nước khe nối thượng lưu; tường BT chống thấm (vàng bọc bạc); BTĐL cấp phối 2 chống thấm; BT biến thái

- Đập BTĐL Định Bình được thiết kế theo hình thức Kim Bao Ngân Chống thấm bằng tường bê tông truyền thống dày 2m nằm về phía thượng lưu Do tường chống thấm là bê tông truyền thống nên tiêu chuẩn chống thấm tường có thể sử dụng Tiêu chuẩn thiết kế 14TCN 56-88 - Thiết kế đập bê tông và BTCT của Việt Nam

- Đối với đập cao dùng biện pháp phụ trợ tăng cường chống thấm mặt thượng lưu (vữa polime, phụ gia kết tinh, màng chống thấm…)

- Thi công tốt: đầm chặt; bảo dưỡng ẩm 28 ngày bề mặt lộ thiên vĩnh cửu; tự

động hóa kiểm tra quá trình thi công và đưa ra biện pháp xử lý kịp thời Tăng cường liên kết bề mặt các lớp đổ (dùng vữa lót, phụ gia kéo dài ninh kết, làm sạch bề mặt lớp đổ, đổ chồng lớp càng sớm càng tốt…)

- Phụt xi măng xử lý khe lạnh thi công

- Các biện pháp nâng cao chống thấm cho đập BTĐL phần lớn kế thừa cơ

sở khoa học của công nghệ bê tông truyền thống (giảm tỉ lệ N/CKD , giảm

độ rỗng của cốt liệu, tăng độ ẩm và thời gian bảo dưỡng, đủ tỉ lệ hồ xi măng, tính linh động của hỗn hợp phù hợp năng lực đầm) Mặt khác phát triển những biện pháp mới để phù hợp với phương pháp thi công đầm lăn (các biện pháp tăng liên kết bề mặt lớp đổ, các kết cấu đặc biệt chống thấm thượng lưu và thoát nước hạ lưu)

- Các biện pháp cụ thể nâng cao chống thấm đập BTĐL rất đa dạng, phải

đồng bộ từ thiết kế đến thi công

- Lựa chọn vật liệu và thiết kế cấp phối BTĐL hợp lý, áp dụng sơ đồ thiết kế cấp phối BTĐL dựa theo phương pháp của Trung Quốc kết hợp với kiểm tra kết quả tính toán trung gian theo phương pháp của USACE (Mỹ)

- Sử dụng phụ gia giảm nước kéo dài đông kết, nhằm nâng cao độ chống thấm của bản thân BTĐL khi giữ nguyên lượng xi măng nhờ giảm nước, tăng chống thấm của kết cấu toàn khối nhờ tăng liên kết giữa các lớp đổ Chỉ sử dụng phụ gia siêu dẻo kéo dài ninh kết và phụ gia cuốn khí trong trường hợp có luận chứng kinh tế kỹ thuật

- Biện pháp cải thiện khả năng chống thấm bề mặt bê tông thượng lưu bằng phụ gia quét bề mặt có khả năng thẩm thấu vào trong bê tông tạo ra khoáng canxi silicat, tăng khả năng chống thấm nên coi là biện pháp phụ trợ, nhằm tăng thêm an toàn cho công trình

- Hiện nay các nước châu Âu và Mỹ sử dụng hệ số thấm làm chỉ tiêu đánh giá tính chống thấm của BTĐL Trung Quốc dùng kết quả thí nghiệm hệ

số thấm (Kt) để quy ra mác chống thấm (CT) Việt Nam hiện đang sử dụng cả mác chống thấm và hệ số thấm nhưng chưa có hệ số quy đổi Vì vậy, cần nghiên cứu xác định quan hệ hệ số thấm (Kt) và mác chống thấm (CT) để đồng bộ hóa hệ thống tiêu chuẩn thiết kế và thi công BTĐL của Việt Nam

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình

12 Tính toán khống chế nhiệt độ BTĐL cả trong thiết kế và thi công

- Đập BTĐL sử dụng lượng xi măng ớt so với bờ tụng truyền thống, nhưng do điều kiện thi cụng liờn tục trờn diện rộng nờn lượng nhiệt thuỷ hoỏ trong bờ tụng khụng đủ điều kiện phỏt tỏn ra ngoài mà bị tớch tụ trong đập, làm cho nhiệt độ trong đập bờ tụng tăng khỏ cao Do đú, vấn đề kiểm soỏt và khống chế nhiệt độ khi thiết

kế, thi cụng đập BTĐL là hết sức quan trọng và cú những đặc điểm rất riờng biệt so với bờ tụng truyền thống, cần phải được quan tõm đỳng mức Việc tớnh toỏn bài toỏn nhiệt phải được thực hiện ngay từ lỳc thiết kế cụng trỡnh Kết quả của bài toỏn nhiệt sẽ là cơ sở tin cậy và khoa học để quyết định cỏc giải phỏp khống chế nhiệt trong quỏ trỡnh thi cụng nhằm phũng chống nứt do nhiệt thủy húa của chất kết dớnh cũng như sự biến đổi của nhiệt độ mụi trường xung quanh và một số nhõn tố khỏc

Để thực hiện được điều đú, việc thớ nghiệm cấp phối BTĐL và cỏc thụng số nhiệt của nú cần phải được tiến hành sớm để cú số liệu tớnh toỏn bài toỏn nhiệt

- Cần thiết kế đầy đủ hệ thống quan trắc cho đập BTĐL và thực hiện ngay từ đầu việc theo dừi, quan trắc đầy đủ số liệu về diễn biến nhiệt độ, ứng suất của đập trong quỏ trỡnh thi cụng, vận hành, làm cơ sở nghiờn cứu, đỏnh giỏ chất lượng thiết

kế, thi cụng và cú sự điều chỉnh trong quỏ trỡnh vận dụng cỏc cụng thức tớnh toỏn thiết kế nhằm đạt được kết quả phự hợp với điều kiện thực tế Việt Nam Việc đọc

và xử lý số liệu quan trắc cần phải được thực hiện ngay từ khi đổ bờ tụng để phục

vụ tốt cụng tỏc khống chế nhiệt

- Cỏc biện phỏp khống chế nhiệt trong thi cụng BTĐL và cả BT truyền thống cần phải được ghi rừ trong yờu cầu kỹ thuật thi cụng, cỏc đơn vị giỏm sỏt của Chủ đầu tư, giỏm sỏt tỏc giả phải thường xuyờn yờu cầu cỏc nhà thầu thi cụng thực hiện nghiờm tỳc, đầy đủ

13 Chú ý đến mặt tiếp giáp giữa các lớp đầm lăn khi phân tích ổn định

và độ bền đập BTĐL

- Đến nay, sau 30 năm phát triển, trên thế giới đã có nhiều đập bê tông đầm lăn lớn đ−ợc thiết kế, xây dựng và đ−a vào khai thác Điển hình là các đập của Trung Quốc: Long Than (216,5m), Quangzhao (195,5m) Tuy nhiên, ổn định và độ bền

của đập vẫn còn là chủ đề của nhiều hội thảo lớn về đập BTĐL (Hội thảo 3-2007 ở Atlanta (Mỹ), Hội thảo 10- 2007 ở Quý Dương (Trung Quốc)

- Cho đến nay, phân tích ổn định và độ bền của đập trọng lực bê tông đầm lăn vẫn sử dụng các phương pháp như dùng cho đập trọng lực bê tông thường Tuy nhiên, trong phân tích đánh giá phải chú ý đến những đặc điểm của đập bê tông đầm lăn như lực dính kết ở mặt tiếp giáp giữa các lớp kém, mô đun đàn hồi cao hơn mô

đun đàn hồi của bê tông thường cùng cường độ v.v

- Động đất luôn luôn là vấn đề lớn đặt ra đối với các công trình xây dựng Đến nay, hầu hết các đập đập bê tông trọng lực thường và BTĐL chúng ta đang thiết kế

và xây dựng có mái thượng lưu thẳng đứng và gần thẳng đứng Tuy nhiên, trên thế giới một số đập BTĐL cao trên 100 m đã được thiết kế và xây dựng với mái thượng lưu và hạ lưu nghiêng đối xứng Rõ ràng, động đất và ổn định của đập BTĐL trong vùng động đất còn nhiều vấn đề đang cần nghiên cứu ở nước ta

- Lực dính kết trên mặt tiếp giáp giữa hai lớp đầm lăn thường yếu hơn nhiều (ở chỗ xử lý tiếp giáp kém lực dính kết này rất nhỏ), khi đập chịu động đất có thể gây nguy hiểm đến ổn định và độ bền của đập tại các mặt tiếp giáp xung yếu này Vì vậy, với đập bê tông trọng lực đầm lăn Định Bình cũng như với các đập bê tông đầm lăn khác, ngoài việc kiểm tra ổn định trượt trên mặt tiếp xúc giữa đập và nền còn cần kiểm tra ổn định trượt ở mặt tiếp xúc giữa các mặt lớp bê tông đầm lăn, có xét đến

áp lực đẩy ngược (với việc xét hiện tượng thấm ngang vào mặt lớp tiếp giáp xảy ra tại chỗ tiếp giáp khối đổ bê tông tường chống thấm tại cao trình +60)

- Theo nguyên tắc, để đảm bảo sự liên kết tốt giữa 2 lớp RCC thì lớp trên liền

kề phải được đầm xong trước khi lớp dưới bắt đầu ninh kết, cần phải tính toán, quy

định thêm với trường hợp thi công lớp trên khi lớp dưới liền kề đang trong thời gian bắt đầu ninh kết (tạm gọi là “còn ấm”) Cụ thể kiến nghị rải vữa liên kết thi công tiếp lớp trên và dải kề nó Điều này rất quan trọng, vì nếu dừng lại phải tuân theo quy định xử lý khe lạnh và chờ cường độ tối thiểu 2,5Mpa, gây chậm trễ cho tiến độ

thi công công trình (xem Chuyên đề số 6)

- Nhằm đánh giá đầy đủ hơn về ổn định của đập bê tông đầm lăn, cần phân tích thêm ổn định của đập khi xem với mặt trượt xét là mặt tiếp giáp giữa hai lớp bê tông

đầm lăn (tại các mặt cắt xung yếu) và sử dụng phương pháp xét đến lực chống cắt trên mặt phá hoại, cho các trường hợp: Không xét đến áp lực thấm ở mặt phân lớp và xét đến áp lực thấm ở mặt phân lớp

định các chỉ tiêu quan trắc để đánh gía được trạng thái thấm, ổn định và độ bền đập trong quá trình sử dụng

15 Hạn chế sử dụng bê tông thường trong đập BTĐL

Khi xây dựng đập xây dựng bằng công nghệ BTĐL hết sức tránh càng nhiều càng tốt những chi tiết kết cấu bằng bê tông, bê tông cốt thép thông thường và các lỗ khoét trong đập (như hành lang kiểm tra, lỗ xả lũ, cống dẫn dòng thi công, cống lấy nươc…

Tuy nhiên đối với công trình Định Bình, trong thân đập bố trí khá nhiều chi tiết như: Cống dẫn dòng, cống xả sâu, cống lấy nước, hầm chứa phai… nên tạo nhiều góc cạnh và những khu vực diện tích nhỏ bên trong khối đổ RCC, phần đỉnh của đập bề rộng tương đối nhỏ… những yếu tố này gây rất nhiều khó khăn trong thao tác thi công cơ giới, làm chậm cường độ thi công khối đổ, không phát huy được hết với ưu thế công nghệ RCC

Chỉ nên bố trí bê tông đầm lăn ở những đoạn đập có chiều dài đầm lăn theo phương vuông góc với trục đập > hoặc = 15 m

Khu vực đỉnh đập Định Bình do bề rộng hẹp cho nên cường độ thi công bê tông đầm lăn rất hạn chế, không quá 30 m3/ca

Các vị trí góc nhỏ, góc chết đầm lăn không vào được cần bố trí bê tông thường

Càng nhiều hạng mục bê tông thường thì càng chia vụn mặt bằng thi công, hạn chế rất nhiều đến tầm hoạt động của các phương tiên thi công cơ giới và giảm

ưu thế và hiệu quả kinh tế của công nghệ thi công đập BTĐL

Phaàn beõ toõng RCC ủoaùn ủổnh ủaọp (ủaừ trửứ beà roọng phaàn beõ toõng bieỏn thaựi)

neõn thieỏt keỏ coự chieàu roọng toỏi thieồu baống 7m ủeồ ủuỷ khoaỷng lửu thoõng cho 2 laứn thieỏt bũ di chuyeồn ra vaứo thi coõng

+ Càng nhiều hạng mục bê tông thường thì càng chia vụn mặt bằng thi công, hạn chế rất nhiều đến tầm hoạt động của các phương tiên thi công cơ giới và giảm

ưu thế và hiệu quả kinh tế của công nghệ thi công đập BTĐL

Nội dung này đó trỡnh bày trong Chuyờn đề số 3 và Chuyờn đề số 6

16 Hạn chế việc phải bổ sung thêm nhiệm vụ thiết kế

Tránh bổ sung nhiệm vụ công trình khi đồ án đã được phê duyệt và thi công dẫn đến bị dộng trong bố trí hạng mục công trình Thí du đập Định Bình đàn thi công thì bổ sung thêm khu tưới Vĩnh Hiệp (F=400ha) dẫn đến phải bố trí thêm cống lấy nước! Ngoài ra còn bổ sung thêm một số hệ thống cấp nước ngọt cho dân sinh ở

bờ phải, nằm ngoài thiết kế được phê duyệt v.v…

Nội dung này đó trỡnh bày trong chuyờn đề số 3

17 Rút kinh nghiệm kịp thời cho thiết kế đập BTĐL Nước Trong

- Trên cơ sở phân tích điều kiện kinh tế-kỹ thuật, rút kinh nghiệm từ đập Định Bình, hình thức bê tông đầm lăn toàn mặt cắt đã được lựa chọn cho đập Nước Trong

- Xử lý các đới xung yếu và đứt gãy nền đập Nước Trong từ việc rút kinh nghiệm xử lý cho đập BTĐL Định Bình

- Lựa chọn quy mô, kích thước đập tràn và cửa van theo đáp ứng yêu cầu kinh

tế – kỹ thuật cũng trên cơ sở rút kinh nghiệm từ thiết kế đập trang và cửa van cho

đập Định Bình

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình

II- về Vật liệu BÊ TÔNG ĐầM LĂN

1- Chú trọng nghiên cứu thực nghiệm về vật liệu bê tông đầm lăn

- Các đề tài thí nghiệm, nhất là thí nghiệm nghiên cứu phụ gia puzơlan, chế tạo vữa và thi công BTĐL cần được ưu tiên triển khai trong các quá trình nghiên cứu thiết kế, đặc biệt ở giai đoạn TKKT

Nghiên cứu xác định các chỉ tiêu thuộc tính và cấp phối vật liệu BTĐL, bao gồm:

o Cường độ chịu nén yêu cầu,

o Cường độ chịu kéo,

o Nhu cầu sử dụng phụ gia kéo dài thời gian đông kết,

o Hàm lượng phụ gia không hoạt tính,

o Hàm lượng phụ gia lấp đầy,

o Các chỉ tiêu kiểm soát đối với phụ gia khoáng hoạt tính và lấp đầy,

o Bê tông biến thái và các chỉ tiêu kỹ thuật cần kiểm soát

- Nghiên cứu chọn vật liệu, thí nghiệm và kiểm soát chất lượngBTĐL, bao gồm:

o Qui trình chọn lựa thành phần bê tông đầm lăn,

o Các phương pháp thử xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của phụ gia khoáng,

o Qui trình thí nghiệm: trong phòng và ngoài thực địa,

o Qui trình kiểm soát chất lượng vữa và kiểm soát chất lượng đổ BTĐL trong thi công đập

Hình 1 Xi lô trộn cấp phối vữa BTĐL và thí nghiệm kiểm tra độ đầm chặt bằng

thí nghiệm thích hợp trong quá trình thi công

- Lựa chọn vật liệu đầu vào để chế tạo bê tông BTĐL,

- Quy trình thiết kế cấp phối bê tông BTĐL,

- Khi thiết kế cấp phối BTĐL, cần nghiên cứu chất lượng và trữ lượng cung cấp của nguồn tro bay và nguồn phụ gia Puzơlan phục vụ cho công trình Tránh xảy ra trường hợp như Công trình Định Bình chỉ sử dụng một nguồn tro bay Phả Lại, khi nguồn tro bay không khả năng cung ứng ảnh hưởng nghiêm trọng đến tiến độ thi công công trình

- Tận dụng vật liệu địa phương là một nguyên tắc trong xây dựng, nhằm đạt

được phương án tối ưu kinh tế-kỹ thuật Tuy nhiên, thực tế cát tự nhiên thường có hàm lượng hạt mịm ít (hàm lượng hạt mịm d<0,08 khoảng 1%) do đó trong hỗn hợp bê tông đầm lăn cần phải bù thêm phù gia khoáng bù vào lượng thiếu hụt đó (ở đập Định Bình cần bù một lượng hạt mịn bằng 5% khối lượng cát) Việc đưa thêm phụ gia hạt mịn vào cấp phối cũng làm cho giá thành BTĐL cao hơn,

Các vấn đề nêu trên đã đặt ra cần tiếp tục nghiên cứu và đúc rút kinh nghiệm, biên soạn Hướng dẫn kỹ thuật để kịp thời đáp ứng đòi hỏi từ thực tế thiết

kế và thi công đập BTĐL

3 Vai trò quan trọng của phụ gia trong thành phần vật liệu BTĐL

Vật liệu kết dính dùng cho BTĐL có thể dùng với các cách thức khác nhau nhưng thông thường nhất là kết hợp xi măng Pooclăng thường (PC) hoặc xi măng Pooclăng hỗn hợp (PCB) với phụ gia khoáng để giải quyết các yêu cầu kỹ thuật riêng trong công nghệ BTĐL và tận dụng được vật liệu địa phương sẵn có

Phụ gia khoáng cho bê tông đầm lăn có vai trò: Thay thế một phần xi măng để giảm lượng tỏa nhiệt trong bê tông; Tham gia phản ứng hydrat hóa tạo sản phẩm

đóng rắn giúp nâng cao cường độ và cải thiện các tính chất khác của bê tông; Bổ sung thêm thành phần hạt mịn để tăng tính dễ đổ cho hỗn hợp BTĐL và cải thiện cấu trúc của bê tông

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình

Có hai loại phụ gia khoáng là phụ gia khoáng hoạt tính và phụ gia khoáng không hoạt tính Phụ gia khoáng hoạt tính thường dùng là tro bay và Puzơlan tự nhiên, còn phụ gia khoáng không hoạt tính là các loại bột đá tự nhiên không hoặc ít khả năng họat tính Puzơlanic

Phụ gia hóa học có vai trò làm tăng dẻo, giảm nước và kéo dài thời gian đông kết cho hỗn hợp BTĐL Chủng loại, hàm lượng dùng và chất lượng phụ gia cần được thí nghiệm với hỗn hợp bê tông thực tế trước khi sử dụng thật ngoài hiện trường

Khi nghiên cứu cấp phối BTĐL nếu chọn sử dụng phụ gia khoáng là tro bay thì cần nghiên cứu chất lượng và trữ lượng cung cấp của nguồn tro bay phục vụ công trình Tránh tình trạng chỉ sử dụng một nguồn tro bay, khi nguồn không có khả năng cung ứng ảnh hưởng nghiêm trọng đến tiến độ thi công công trình Kiến nghị với cơ quan thiết kế khi thiết kế cấp phối nên tính tới phương án hai hoặc ba nguồn tro bay Trong tương lai, số lượng công trình thi công theo công nghệ bê tông đầm lăn ngày càng nhiều, trong khi số nhà máy nhiệt điện ở nước ta lại ít do đó việc sử dụng tro bay với vai trò phụ gia khoáng cho BTĐL sẽ rất hạn chế Trong thời gian tới cần gấp rút hoàn chỉnh công tác khảo sát quy hoạch và đưa vào khai thác các mỏ puzơlan có trữ lượng lớn chất lượng tốt để có thể đáp ứng kịp thời, đầy đủ cho nhu cầu ngày càng cao trong công nghệ vật liệu mới này

Trong nhóm vật liệu phụ gia khoáng ngoài 3 loại Puzơlan tự nhiên, tro bay và xỉ quặng, còn có tro trấu, metal caolanh cũng là những nguồn vật liệu có tiềm năng ở Việt Nam, do đó trong điều kiện có thể nên có những nghiên cứu thêm về việc sử dụng những phụ gia này trong thành phần bê tông đầm lăn

Từ những kinh nghiệm thực tiễn công trình Định Bình cho thấy phụ gia khoáng họat tính tro bay là một thành phần không thể thiếu trong BTĐL Nó vừa có vai trò

là chất kết dính nâng cao cường độ và độ chống thấm của BTĐL, vừa đóng vai trò là chất độn mịn cải thiện bề mặt tăng khả năng liên kết giữa các lớp đổ BTĐL vì vậy cần xác định nguồn cung cấp và kiểm tra chất lượng tro bay trước khi đưa vào sử dụng Việc lựa chọn, kiểm tra khống chế chất lượng tro bay bao gồm các công tác sau:

- Lựa chọn loại tro bay có sẵn trên thị trường, chất lượng ổn định, cung ứng kịp thời để chủ động trong thi công

- Tùy theo tiến độ và qui mô công trình mà tính toán lập nhà kho chứa tro bay cho phù hợp Kho chứa tro bay phải đảm bảo khô ráo, tránh dột

- Phân tích kiểm tra thành phần hoạt tính, lượng mất khi nung và các đặc tính khác của nguồn tro bay định dùng

- Vì điều kiện nào đó tro bay phải lưu lại tại công trình quá 60 ngày cần phải tiến hành kiểm tra thí nghiệm lại, đạt yêu cầu mới dùng được

- Một điều hết sức lưu ý là cần khống chế độ ẩm của tro bay trước khi đưa vào

sử dụng tránh trường hợp tro bay hút ẩm vón cục làm tắt tro khi trạm trộn vận hành khi đó ảnh hưởng đến chất lượng và tiến độ thi công

Thực tế từ công trình Định Bình cho thấy do có sự khác nhau về điều kiện môi trường phòng thí nghiệm và hiện trường, do khí hậu khác nhau giữa các vùng, khác nhau giữa các mùa dẫn đến kết quả thí nghiệm xác định ảnh hưởng của phụ gia sai khác nhiều Ví dụ khi làm thí nghiệm chỉ tiêu thời gian đông kết, thí nghiệm trong phòng là 18h để ra ngoài hiện trường chỉ còn 12h Để hạn chế bớt những điều chỉnh

do điều kiện thí nghiệm không tương thích với thực tế, trong điều kiện có thể, ngay

từ đầu cho xây dựng phòng thí nghiệm tại hiện trưòng nơi thi công để tiến hành các thử nghiệm theo đúng điều kiện khí hậu thực vùng có công trình giảm bớt thí nghiệm điều chỉnh tốn kém, mất thời gian

ở đập Định Bình, chỉ chọn một loại phụ gia hoạt tính là tro bay (là tro bay nhiệt điện Phả Lại) không có phương án cấp phối dự phòng như tro bay của các nhà máy nhiệt điện khác, hoặc loại phụ gia hoạt tính khác nên công tác thi công hoàn toàn phụ thuộc vào một nguồn cung cấp tro bay, nên khi gặp phải nguyên nhân khách quan nào đó nguồn cung cấp tro bay không liên tục kịp thời sẽ gây bị động cho đơn vị thi công (ở Định bình bị ngưng nhiều tháng, tro bay Phả Lại chỉ đáp ứng

được một phần nhỏ tiến độ, phải tìm nguồn khác từ phía Nam và thông qua thí nghiệm và trình duyệt nhiều tháng)

Thực tế tại công trình Định Bình cho thấy, khi thiết kế chỉ định dùng một nguồn tro bay từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại Nhưng đến quí III năm 2006, khi tiến

độ thi công công trình đang gấp rút để vượt lũ thì nguồn tro bay này không còn khả năng cung cấp gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tiến độ thi công Trước tình hình nguồn vật liệu tro bay Phả Lại trong thời gian đó không có để cung ứng cho công trình, đơn vị thi công đã nghiên cứu tìm các đối tác trên thị trường trong và ngoài nước và cuối cùng quyết định dùng thêm nguồn tro bay FORMOSA sản xuất tại

Đồng Nai mới có khả năng đáp ứng phần nào tiến độ thi công công trình

4 Về cấp phối bê tông đầm lăn

Có khá nhiều phương pháp thiết kế thành phần BTĐL theo quan điểm vật liệu

bê tông, mỗi phương pháp đều mang đặc điểm theo trường phái riêng của mỗi nước, thạm chí như Mỹ còn đưa ra nhiều phương pháp thiết kế thành phần BTĐL khác nhau (như ACI, USACE, EM, )

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình Hiện nay trên thế giới có xu thế dùng loại BTĐL giầu hồ CKD để xây dựng

đập BTĐL, do vậy phương pháp thiết kế thành phần BTĐL giàu hồ CKD được lựa chọn làm phương pháp thiết kế BTĐL chống thấm rất phù hợp với điều kiện Việt Nam Theo phương pháp này thể tích hồ CKD phải lớn hơn độ rỗng giữa các hạt cốt liệu, do đó phải lựa chọn thành phần hạt cốt liệu tốt nhất để giảm thiểu lỗ rỗng, nhờ

đó sẽ giảm hàm lượng CKD yêu cầu

Nói chung tất cả các phương pháp thiết kế cấp phối BTĐL là phương pháp lý thuyết (công thức, đồ thị, biểu bảng tra ) kết hợp với thực nghiệm (thí nghiệm điều chỉnh cấp phối ở trong phòng TN) Tương tự như phương pháp thiết kế cấp phối bê tông truyền thống theo phương pháp thể tích tuyệt đối, sự khác nhau giữa các phương pháp chỉ là thứ tự xác định các thành phần vật liệu trong cấp phối, các công

cụ hỗ trợ tính toán (như các công thức, đồ thị hoặc bảng tra, )

Hai phương pháp thiết kế thành phần BTĐL là EM 1110-2-2006 (phương pháp giàu hồ của Mỹ) và phương pháp của Trung Quốc có cách trình bày rõ ràng, dẽ tiếp cận Đặc biệt là phương pháp của Trung Quốc có các bước tính toán gần với phương pháp thiết kế thành phần bê tông truyền thống của Bôlômây- Xkramtaev đã

được sử dụng rộng rãi và quen thuộc tại Việt Nam

Thực tế tại Việt Nam đang sử dụng 2 phương pháp thiết kế cấp phối BTĐL, các Công ty tư vấn điện chủ yếu sử dụng phương pháp của Hội kỹ sư quân đội Mỹ (EM ) và Các Công ty Tư vấn Thủy lợi và một vài công ty tư vấn điện dùng phương pháp của Trung Quốc

Đập bê tông Định Bình sử dụng 2 cấp phối (CP2 và CP3), cốt liệu dăm lớn nhất Dmax = 60mm, xi măng PCB40, phụ gia hoạt tính tro bay Nói chung đến nay công trình thi công theo 2 cấp phối trên hoàn toàn ổn định Chất kết dính là những sản phẩm sản xuất trong nước, cốt liệu được khai thác sử dụng tại chỗ nên thuận lợi cho công tác thi công Tuy nhiên có một số vấn đề cần chú ý như sau:

Để phù hợp với tình hình thực tế của Việt Nam khi chưa có Tiêu chuẩn Thiết

kế cấp phối BTĐL, kiến nghị chọn phương pháp của Trung Quốc để thiết kế cấp phối BTĐL có kết hợp với một số điểm của phương pháp EM 1110-2-2006 của Mỹ

để kiểm tra một số kết quả tính toán trung gian, như đưa ra giới hạn biên về tỷ lệ hồ/vữa để đảm bảo độ chống thấm của BTĐL và tăng liên kết giữa các lớp đổ, thích hợp cho bê tông yêu cầu chống thấm Kết hợp 2 phương pháp này trong quá trình tính toán cấp phối BTĐL có thể loại bỏ được những phương án không đảm bảo tính chống thấm, nhờ đó giảm bớt khối lượng thí nghiệm mẫu, tránh lãng phí nhân công

và kinh phí Việc thiết kế cấp phối BTĐL cần thể được lập trình tính toán trên máy tính để nhanh chóng cho kết quả

5 Tỷ lệ chất kết dính trong thành phần bê tông đầm lăn

Một trong những công tác đảm bảo chất lượng BTĐL là khống chế chất lượng vật liệu đầu vào phải đảm bảo độ ổn định cao Là loại bê tông nghèo xi măng nên phụ gia hoạt tính tro bay có vai trò hết sức quan trọng trong các vật liệu cấu thành hỗn hợp BTĐL, có vai trò quyết định cường độ và khả năng chống thấm của BTĐL Ngoài ra đối với công trình Định Bình sử dụng cát sông Côn là cát cát hạt thô với hàm lượng hạt nhỏ hơn 0,08 mm thấp vì vậy tro bay ngoài vai trò là thành phần chất kết dính còn là vật liệu độn bù vào phần hạt mịn thiếu do đó nếu thiếu tro bay thì không thể thi công được

Bê tông đầm lăn (BTĐL) có lượng dùng chất kết dính thấp, đặc biệt là luợng dùng xi măng chỉ bằng khoảng 1/3 lượng dùng xi măng trong cấp phối của bê tông truyền thống, để đạt được các chỉ tiêu thiết kế yêu cầu, thì công tác lựa chọn vật liệu chế tạo bê tông và chọn phương pháp thiết kế cấp phối BTĐL là nhiệm vụ đầu tiên rất quan trọng, để đưa ra cấp phối sơ bộ ban đầu để thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của BTĐL và đưa ra được cấp phối tối ưu để tiến hành đầm nén hiện trường

Qua kết quả tính toán so sánh, và thí nghiệm thử cường độ nén và độ chống thấm của BTĐL thiết kế theo 2 phương pháp trong khuôn khổ Đề tài Cấp Bộ NN và PTNT của Viện Khoa học Thủy lợi thực hiện cho chúng ta thấy rằng:

- Luợng dùng Chất kết dính (gồm Xi măng và Phụ gia khoáng) theo 2 phương pháp là tương đương nhau

- Tỷ lệ N/CKD theo phương pháp EM thấp hơn so với thiết kế theo phương pháp của Trung Quốc

- Độ công tác VC theo phương phápEM hơi cao hơn so với phuơng pháp của Trung Quốc, do cấp phối BTĐL theo EM có lượng dùng cốt liệu nhiều hơn, lượng dùng nước ít hơn so với cấp phối theo phương pháp của Trung Quốc

- Cường độ chịu nén và tính chống thấm của BTĐL thiết kế theo 2 phương pháp

là tương đương nhau

6 Bổ sung thêm thành phần hạt mịn cho cát tự nhiên

Đập BTĐL Định Bình sử dụng cát sông Côn cho bê tông đầm lăn Cát trước khi

đưa vào sử dụng được sàng qua sàng 10mm và khống chế hàm lượng trên sàng 5mm

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình không vượt quá 10% Tuy nhiên, cát sông Côn thô, do vậy đã cần phải đưa thêm tỷ

lệ thành phần hạt mịn (tro bay) để đảm bảo chất lượng BTĐL

Tuy nhiên, trong các trường hợp tương tự như đập BTĐL Định Bình có thể nghiên cứu sử dụng thành phần hạt mịn bằng cát mịn, bột đá hoặc puzơlan

7 Xay nghiền đá và sử dụng hỗn hợp đá dăm - cát nghiền

Đối với các vùng xây dựng đập BTĐL khan hiếm cát xây dựng (như đập BTĐL

Sơn La, đập BTĐL Đồng Nai 3, đập BTĐL Đồng Nai 4) thì phương án dùng cát xay

từ đá tự nhiên là cần thiết

Khi vật liệu đá để xay cát là đá bazan phún xuất, thì hỗn hợp đá dăm, cát nghiền

có thể trở thành cốt liệu chính thay thế đá dăm và phụ gia (tro bay hoặc puzơlan) để

sản xuất vữa BTĐL

8 áp dụng thành tựu nghiên cứu về vật liệu của các nước

- Lượng dùng chất kết dính không giống nhau là do mỗi nước có lượng dùng phụ gia khoáng khác nhau Nhật Bản là Quốc gia BTĐL có lượng dùng chất kết dính thấp nhất vì sử dụng lượng tro bay thấp nhất, Tây Ban Nha có lượng dùng chất kết dính lớn nhất vì lượng dùng tro bay là cao nhất

- Trung Quốc và Tây Ban Nha thấy rằng sử dụng loaị BTĐL giàu vữa là thích hợp nhất

- Mỹ đã thiết kế nhiều loại hình đập BTĐL, từ loại có lượng chất kết dính rất thấp (64kg/m 3) cho đến BTĐL có lượng dùng chất kết dính rất cao (252kg/m 3)

từ BTĐL không dùng phụ gia khoáng (tro bay) cho đến loại BTĐL có lượng dùng tro bay rất cao

- Việt Nam đang thi công đập BTĐL có lượng chất kết dính trung bình thuộc loại cao, nên khó khống chế nhiệt trong BTĐL, mặt khác làm tăng giá thành công trình

- Nghiên cứu thành tựu về vật liệu BTDDL của các nước (Trung Quốc, Mỹ, Nhật ) để áp dụng có hiệu quả vào điều kiện Việt Nam vẫn là một hướng cần thiết và quan trọng

III- về Kỹ thuật thI CÔNG BÊ TÔNG ĐầM LĂN

1 Lập điều kiện kỹ thuật thi công BTĐL cho mỗi công trình

Bộ NN&PTNT đã ban hành Tiêu chuẩn ngành 14TCN 164 : 2006 - Quy định

kỹ thuật thi công cụm đầu mối công trình thuỷ lợi hồ chứa nước Định Bình, tỉnh Bình Định Trong tiêu chuẩn này, qui định các vấn đề chủ yếu về thi công đập BTĐL:

- Kiểm tra chất lượng và nghiệm thu

- Bảo vệ môi trường và an toàn lao động

- Phương pháp thí nghiệm kiểm tra BTĐl tại hiện trường

Đối với đập BTĐL Nước Trong và các đập BTĐL tiếp theo, cần biên sọan các quy định một cách sát thực và chi tiết hơn trên cơ sở rút kinh nghiệm từ thực tế thi công đập BTĐL Định Bình

2 Thiết bị công nghệ thi công BTĐL

Để thi công đập BTĐL Định Bình đã phải chuẩn bị một dây chuyền hoàn chỉnh với những hạng mục sau đây:

a) Thiết bị phục vụ công tác quản lý chất lượng

- Thiết bị đo nhiệt độ: Nhiệt kế, Tenxơ

- Thiết bị VEBE VBR-1, biên độ 0,5mm, tần số 50Hz

- Bàn rung tiêu chuẩn ZS - 15

- Đồng hồ bấm giây

- Khuôn đúc mẫu bê tông (15x15x15)cm, (20x20x20)cm

- Các bộ sàng cát, đá theo quy phạm

- Thiết bị đo thời gian ninh kết của bê tông HG 80SS

- Máy kiểm tra độ chặt bằng phóng xạ HS - 5001C

- Bộ dụng cụ rót cát S234 - Matest

- Phòng bảo dưỡng mẫu