Công tác trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng

LVTS23 Công tác trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng Đăng ngày 22072011 12:12:00 PM 562 Lượt xem 965 lượt tải Giá : 0 VND Công tác trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng Hãng sản xuất : Unknown LVTS23 Công tác trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng Đăng ngày 22072011 12:12:00 PM 562 Lượt xem 965 lượt tải Giá : 0 VND Công tác trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng Hãng sản xuất : Unknown LVTS23 Công tác trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng Đăng ngày 22072011 12:12:00 PM 562 Lượt xem 965 lượt tải Giá : 0 VND Công tác trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng Hãng sản xuất : Unknown

Mở đầu

1.Lý do chọn đề tài :

Hiện nay để đáp ứng nhu cầu về thi công hàng loạt nhà cao tầng ở Hà Nội , thành phố Hồ chí Minh và một số thành phố khác, công tác trắc địa là một phần công việc không thể thiếu trong quá trình xây dựng các công trình hiện đại trên quy mô lớn Nh ta đã biết bố trí một công trình là một tổ hợp các công tác trắc địa để chuyển bản vẽ thiết kế công trình ra ngoài thực địa Giai

đoạn này đòi hỏi độ chính xác cao hơn giai đoạn khảo sát thiết kế Ơ đây trắc

địa sẽ cung cấp một cơ sở bố trí gồm một mạng lới các điểm có toạ độ và độ cao với độ chính xác cần thiết, nó còn đảm bảo chuyển các trục chính của công trình ra thực địa, đảm bảo các số liệu và theo dõi thi công từ hố móng

đến toàn bộ ngôi nhà và tổ hợp của công trình.Trắc địa là một môn khoa học

về đo đạc mặt đất, đối với ngành xây dựng trắc địa là để bố trí xây dựng các công trình.Trắc địa cần thiết cho tất cả các giai đoạn , từ khảo sát thiết kế đến thi công công trình và đến giai đoạn sử dụng công trình (giai đoạn khai thác

sử dụng)

Ở giai đoạn thi công trắc địa bảo đảm bố trí xây dựng công trình đúng

nh trong bản vẽ thiết kế Trắc địa còn thc hiện việc đo vẽ hoàn công để đánh giá độ chính xác thi công(chính là chất lợng công trình để nghiệm thu và bàn giao công trình lu trữ và rồi khai thác sử dụng

Trong suốt giai đoạn thi công và sử dụng công trình trắc địa phải quan trắc biến dạng công trình (theo dõi lún nghiêng , chuyển vị công trình) xác

định giá trị ổn định của công trình, kiểm tra lại các số liệu địa chất, kiểm tra lại các giả thiết tính toán, các giải pháp kỹ thuật đã áp dung cho công trình và các dự báo những điểm xấu có thể xảy ra để có giải pháp kịp thời thích hợp để

sử dụng công trình đạt hiệu quả cao nhất Trắc địa suy đến cùng là xác định từng điểm cụ thể của công trình vì công trình cũng là tập hợp của các điểm Ngời cán bộ kỹ thuật sau khi đợc trang bị kiến thức “Trắc địa đại c-

ơng”cần bổ xung thêm các kỹ năng trắc địa thực hành nghĩa là phải có kỹ năng thực hành nh biết sử dụng các loại máy trắc địa xây dựng cơ bản biết cách đo và tính toán ngoài thực địa với các dạng công trình khác nhau phải biết cả cách chứng minh phân tích so sánh các kết quả xác định tính toán trong các dạng công trình khác nhau nắm chắc độ chính xác xây lắp và độ chính xác đo đạc trong các giai đoạn khác nhau của từng công trình cụ thể

Để góp phần nhỏ bé vào công tác trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng

và là một tài liệu giúp cho học sinh , sinh viên trong học tập và nghiên cứu môn học trắc địa và các cán bộ kỹ thuật trong công tác thi công các công trình cao tầng hiện nay mà tác giả chọn tên đề tài: “ Công tác trắc địa phục

vụ thi công nhà cao tầng”

2.Mục đích nghiên cứu :

Qua khảo sát thực trạng thi công nhà cao tầng ở Việt Nam trong thời gian vừa qua,đặc biệt chú ý đến các sự cố xảy ra tại một loạt các công trình ở Việt Nam và tập trung nhất là ở địa bàn Hà Nội và qua khảo sát đánh giá thực trạngcông tác trắc địa nhà cao tầng hiện nay ở nớc ta,tác giả muốn đa ra để phân tích cụ thể một số công tác trắc địa cơ bản cần thiết để áp dụng hiệu quả vào công tác thi công công trình nhà cao tầng.Tập chung vào công việc định vị công trình ngoài thực địa và công tác chuyển độ cao từ mặt bằng cơ sở lên cáctầng.Trắc địa cho nhà cao tầng có đặc trng là phải đảm bảo trục theo chiều

đứng có sai lệch nằm trong giới hạn cho phép vì chiều cao lớn là khó định vị hơn so với các công trình khác

3.Phạm vi nghiên cứu :

Nghiên cứu các công tác trắc địa trong thi công nhà cao tầng tại Hà Nội nghiên cứu các giai đoạn từ khi bắt đầu tiến hành khởi công cho đến khi hoàn thành công trình và đa vào khai thác sử dụng

4.Phơng pháp nghiên cứu:

- Dùng phơng pháp khảo sát thực tế

- Dùng phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Dùng phơng pháp nghiên cứu lý thuyết: phân tích hệ thống đánh giá

- Phơng pháp tính toán dự báo liên quan đến nền móng

- Công nghệ thông tin và các phần mềm trợ giúp

5 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ là cơ sở tin cậy

- Cho các nhà đầu , các đơn vị thi công khi lập các giải pháp thi công cáccông trình nhà cao tầng.Từ khâu ban đầu là khảo sát mặt bằng thi công cho đếnkhâu cối cùng là khai thác sử dụng Từ việc nắm rõ qui trình công nghệ công tác trắc địa cho thi công nhà cao tầng,các qui định cụ thể về sai lệch cho phép trong

đo đac cũng nh trong thi công.Yêu cầu về con ngời,trang thiết bị phục vụ cho công tác trắc địa,và cả phơng án tối u khi thi công

- Đối với sinh viên các trờng trung học,cao đẳng và đại học ngành xây dựng

đây là tài liệu để tham khảo và học tập khi học môn học trắc đia đại cơng và thựchành trắc địa và khi đi thực tâp cũng nh khi ra trờng công tác

6.Bố cục luận văn;

Phần 1:Mở đầu

Phần 2:Nội dung luận văn

Chơng 1:Tổng quan công tác trắc địa khi thi công nhà cao tầng:

Chơng 2:Công tác trắc địa trong các giai đoạn thi công nhà cao tầng:

Chơng 3:Chuyển toạ độ từ mặt bằng cơ sở lên các tầng và các biện pháp sử lý ngăn ngừa sự cố thi công nhà cao tầng:

Phần 3:Những kết luận và kiến nghị:

Nội dung của luận văn

Chơng 1: Tổng quan công tác trắc địa khi thi công nhà cao tầng:

1 1 Thực trạng công tác trắc địa trong xây dựng nhà cao tầng hiện nay:

1.1.1.Đánh giá thực trạng công tác trắc địa trong xây dựng nhà cao tầng hiện

nay:

Trong những năm gần đây các dự án xây dựng nhà cao tầng đợc triển khai rộng rãi tại Hà Nội , thành phố Hồ Chí Minh và nhiều thành phố lớn khác trên cả nớc.Tại Hà Nội có thể kể ra các công trình nhà cao tầng có nhiều chung c cao tầng tại các khu đô thị mới nh Định Công , Linh Đàm , Trung Hoà, Nhân Chính , Mỹ Đình….với nhiều toà nhà đẹp chất l.với nhiều toà nhà đẹp chất lợng tốt, tuy nhiên cũng cần thấy rằng trong khi trên thế giới độ cao các toà nhà cao tầng đạt 400-500m thì

ở Việt Nam chiều cao các toà nhà mới chỉ đạt xấp xỉ trên100m.Hiện nay mới

có ngôi nhà Keangnam Hà nội Land mảk cao 70 tầng và một vài công trình khác cao tới 75 tầng đang đợc thi công ở Hà Nội

Khánh th nh toà nh cao nhành toà nhà cao nh ành toà nhà cao nh ất Th nh phành toà nhà cao nh ố Hồ Chí Minh tháng 11 năm 2010 (Thứ hai, ng y 01 thỏng 11 nành toà nhà cao nh ăm 2010 tin báo cập nhật lúc 15:23)

Ngày 31-10-2010,Tập đoàn Bitexco đã tổ chức lễ khánh thành toà cao ốcBitexco Financian ở trung tâm quận 1,TP Hồ Chí Minh.Còn gọi là tháp tàichính Bitexco đợc xây dựng trên diện tích gần 600m2,với tổng vốn đầu t lên tới

220 triệu USD,có bãi đỗ trực thăng đầu tiên của Việt Nam,và hệ thống tờngkính mà mỗi tấm kính có một độ cong khác nhau và nhiều u điểm khác có 68tầng lầu và cao 262 m.Đây là toà nhà cao nhất Việt Namhiện nay.

Trớc đây khi chúng ta cha xây dựng các nhà cao tầng nên vai trò của côngtác trắc địa cũng mờ nhạt và cha đợc coi trọng đúng mức chính vì vậy mà khi tiến hành triển khai rộng rãi các dự án xây dựng nhà cao tầng chúng ta cha xoay sở kịp với tình hình tức chúng ta cha có sự chuẩn bị đầy đủ về công tác trắc địa phục vụ cho thi công các công trình cao tầng

Qua việc khảo sát quá trình thi công một số nhà cao tầng tại địa bàn thànhphố Hà Nội chúng tôi thấy nổi lên một số vấn đề:

- Về con ngời: đại đa số các cán bộ kỹ thuật làm công tác trắc địa trong thi công xây dựng nhà cao tầng cha đựoc đào taọ theo đúng yêu cầu cần thiết ,chủ yếu là các cán bộ kỹ thuật thi công cha có trang bị đầy đủ về trắc

địa công trình có nơi còn sử dụng công nhân trác địa hoặc một số nơi sử dụng

kỹ s mới ra trờng cha có kinh nghiệm trong công tác trắc địa cho thi công cáccông trình cao tầng.Nói chung về con ngòi để phục vụ thi công là vấn đề quan trọng hàng đầu

- Về trang thiết bị:Một số đơn vị thi công đã có chú ý đến trang bị máy móc khá hiện đại cho lĩnh vực trắc địa Nhng nhìn chung khâu đầu t thiết bị máy móc hiện cha đựoc các nhà thầu chú ý một cách thích đáng Qua theo dõi rất nhiều nhà thầu thi công chúng tôi thấy:Khoảng 70% các đơn vị thi công vẫn còn sử dụng thiết bị cũ lạc hậu không đáp ứng độ chính xác của công tác trắc địa cho thi công nhà cao tầng hiện nay Trên 80% số máy móc thiết bị đa vào sử dụng không đựợc định kỳ kiểm định Nếu nói thực chất thì chắc không có nhà thầu nào đựơc trang bị đầy đủ các máy móc chuyên dùng cho thi công nhà cao tầng

- Về văn bản pháp qui:Hiện nay chúng ta còn thiếu các văn bản pháp qui vềcác vấn đề ; tiêu chuẩn công tác trác địa cho thi công nhà cao tầng, đơn giá

định mức của các công tác trắc địa cho thi công nhà cao tầng và nó liên quan

đến việc đánh giá chất lợng kích thớc hình học, quan sát dịch chuyển của nhà cao tầng Nói chung là công tác trắc địa cho thi công nhà cao tầng còn một số bất cập

1.1.2 Một số sự cố các công trình ở Việt Nam (Tác giả su tầm)

* Công trình Trụ sở ngân hàng công th“ ơng Việt nam”  1

a Vị trí và qui mô công trình

Công trình nằm tại số 108 Trần Hng Đạo , Hà Nội

- Kết cấu công trình: Công trình đợc xây dựng với 17 tầng nổi, 1 tầng hầm

hố đào sâu 5,8m Kích thớc mặt bằng 27,4m x 32,9m

- Nền móng công trình: Công trình đợc thiết kế đài móng bê tông cốt théptrên nền cọc khoan nhồi

- Biện pháp thi công phần ngầm: Biện pháp thi công mà đơn vị thi công sửdụng là đào hở, sử dụng tờng chắn JSP dài 12m đợc chống đỡ bằng thép hình

ở 2 đợt là -0,85m và -2,8m

b Mô tả sự cố

- Khi thi công đơn vị sử dụng máy xúc gầu nghịch đứng trên bờ xúc đấtnên va chạm vào thanh chống làm thanh chống bị cong Sau đó một thời gian

hệ thanh chống bị biến hình Hai thanh chống bị gẫy làm cho tờng cừ chuyển

vị lớn, các vết nứt ở đờng nội bộ phát triển rộng

c Nguyên nhân gây sự cố

Do thiết kế hệ chống đỡ không đảm bảo, công tác thi công không tuân thủqui trình kỹ thuật, chất lợng thi công các mối nối thanh chống không đạt yêucầu,không quan trắc thờng xuyên

* Công trình Trung tâm thông tin th“ ơng mại hàng hải quốc tế Hà Nội”

a Vị trí và qui mô công trình  2

Công trình nằm gần góc giao nhau giữa đờng Đào Duy Anh và đờng GiảiPhóng, hai mặt còn lại giáp khuôn viên khách sạn Kim liên và khu tập thể cơkhí Lâm nghiệp

- Kết cấu công trình: Công trình đợc xây dựng với 23 tầng nổi, 2 tầng hầm

hố đào sâu 8,1m

- Nền móng công trình: Công trình đợc thiết kế móng hộp bê tông cốt théptrên nền cọc khoan nhồi đờng kính 120cm, sâu 54m

- Biện pháp thi công phần ngầm: Tờng chắn công trình có 3 hình thức:+ Cọc xi măng đất dài 12m, đờng kính 60cm, dầy 305cm

+ Tờng cừ thép JSP3 dài 12m

+ Cọc nhồi bê tông cốt thép sâu 12m, đờng kính 80cm

b Mô tả sự cố

Trong quá trình thi công đào đất, tờng cừ thép và tờng bằng cọc nhồi bêtông cốt thép nghiêng vào trong hố đào khoảng 15cm, một nhà cấp 4 cách đó3m bị đổ, hàng rào khách sạn Kim Liên cách đó 2m cũng bị đổ, một số ngôinhà khác bị nứt, Đờng bê tông, vỉa hè xung quanh công cũng bị nứt.

c Nguyên nhân gây sự cố

Do hố móng có diện tích lớn và mặt bằng phức tạp, thanh chống H300 quádài, không đủ độ cứng cha kể khoảng cách các thanh chống không cố định,chỗ dầy chỗ tha, tại vị trí tờng cừ thanh chống có nhịp quá dài nên bị võng, t-ờng cừ chuyển vị vào trong Công tác thi công và quản lý thi công ( quan trắcbiến dạng) không tốt

- Kết cấu công trình: Tòa cao ốc Pacific đợc cấp phép xây dựng tháng2/2005, cao 78.45m, 1 tầng trệt và 20 tầng lầu, Tuy nhiên trong quá trình thicông, chủ đầu t cao ốc Pacific đã tự ý điều chỉnh thiết kế mà không đợc sự

đồng ý của Sở xây dựng Thành phố lên thành 6 tầng hầm (chiều sâu 21.1m), 1tầng trệt và 21 tầng lầu,

- Nền móng công trình: Công trình sử dụng hệ móng bè bê tông cốt thép

đặt trên 65 cọc Baret kích thớc 2,8x1,2m sâu 67m Theo thiết kế hệ tờng vâygồm 50 tấm panen kích thớc từ 2,8 đến 5,7m dày 1m sâu 45m, nhng khi thicông công ty PACIFIC đã thay đổi thành panen kích thớc 2,8 đến 7,7m dầy1m sâu 45m Gioăng cách nớc giữa các tấm panen không đợc chỉ định trongthiết kế nên đơn vị thi công chỉ đặt đến đáy tầng hầm (khoảng 22m)

- Biện pháp thi công phần ngầm: Phơng pháp thi công đợc nhà thầu sửdụng là semi top-down, dùng hệ văng chống đỡ ngang là hệ dầm sàn Bê tôngcốt thép dầy 230mm và 250mm tựa lên cột biên

b Mô tả sự cố

Khi sự cố xảy ra, công trình đã thi công xong các panen tờng vây, cọcBaret và một phần sàn tầng trệt Khi đang đào đất để chuẩn bị đổ bê tôngmóng thì tại cao trình -21m, tờng vây xuất hiện lỗ thủng rộng 30-35cm, dài168cm Do áp lực mạnh của nớc ngầm tại vị trí này nớc và cát từ bên ngoàichảy mạnh vào hố móng Sau khoảng thời gian 40 phút thì trụ sở “Viện pháttriển bền vững vùng Nam Bộ” nằm cạnh công trình bị sập xuống

Hố móng công trình Cao ốc Pacific 43-45-47 Nguyễn Thị Minh Khai,

Ph-ờng Bến Nghé, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh

(Tác giả su tầm)

Tßa nhµ viÖn ph¸t triÓn bÒn v÷ng vïng Nam Bé bÞ sËp têng vµ trÇn c«ng

Lê Duẩn, phía Đông giáp khu nhà tập thể 2 tầng của các hộ dân c

- Kết cấu công trình: Công trình gồm 2 khối, khối khách sạn 18 tầng trêndiện tích khoảng 2000m2, khối để xe ôtô 6 tầng có 1 tầng hầm dùng làm khu

kỹ thuật, trên diện tích khoảng 1000m2

- Nền móng công trình: Nền móng công trình đợc gia cố bằng hệ cọckhoan nhồi bê tông cốt thép có đờng kính từ 800-1200mm

- Biện pháp thi công phần ngầm: Để thi công phần ngầm, nhà thầu xâydựng đã sử dụng hệ thống cừ Larsen dài 12m ép theo 3 mặt, dùng hệ chống đỡthép hình I300 chống xuống cọc nhồi để giữ ổn định cho tờng cừ

b Mô tả sự cố

Trong quá trình đào đất móng dầm giằng và sàn tầng hầm, tờng cừ tại trục

14 đã bị chuyển vị về phía hố đào khoảng 20cm khiến cho khu nhà tập thể 2tầng tiếp giáp công trình bị lún, nứt nghiêm trọng có nguy cơ bị đổ không thể

sử dụng đợc Toàn bộ các hộ dân phải di chuyển đi nơi khác

c Nguyên nhân gây sự cố

Nhà thầu đã quá chủ quan không theo dõi, quan sát thờng xuyên sự chuyểndịch của tờng cừ và đất nền khu vực lân cận để có biện pháp khắc phục kịpthời Thi công hệ dầm đỡ cừ và hệ cây chống I300 quá chậm chễ khiến tờng

cừ bị chuyển dịch, võng gây lún sụt đất nền khu vực lân cận

* Cụng trỡnh Việt Tower

Cụng trỡnh nằm tại 198B Tõy Sơn do Cụng ty TNHH liờn doanh đầu tư tàichớnh Hũa Bỡnh làm chủ đầu tư cú 18 tầng mặt đất và 2 tầng hầm

Theo tổ trưởng tổ dõn phố 12B Trần Văn Từ, quỏ trỡnh thi cụng tũa nhàcao tầng này đó làm ảnh hưởng tới 34 hộ gia đỡnh liền kề Nhà nào cũng bịrạn nứt, lỳn nghiờng, những vết rạn nứt rộng hàng 10cm

* Cụng trỡnh Cao ốc M&C

Cao ốc được xõy dựng tại đường Hàm Nghi Thành phố Hồ Chớ Minh Đõy

là cụng trỡnh cao ốc văn phũng, trung tõm thương mại và căn hộ cho thuờ (cao

ốc M&C), cú tổng diện tớch sàn là 127,126m2, trong đú cú 5 tầng hầm và 40tầng nổi

Cụng trỡnh đó thi cụng xong tầng hầm và đang thi cụng phần thõn theo (tinbỏo Vnexpress ngày 01/02/2010)

Đờm ngày 31/1/2010, hai căn nhà gần cụng trỡnh đó sụp đổ, một số cănnhà xung quanh cũng bị lỳn và nứt

Nguyên nhân sơ bộ đợc xác định là do khuyết tật (có lỗ hổng) của tờng vây

do thi công ở thời điẻm và đọ sâu khác nhau tại vị trí tầng hầm thứ ba làm nớcngầm chảy vào tầng hầm gây sụt lún nền móng làm sập đổ nhà và sụt lở lòng

lề đờng (tin báo Vnexpress ngày 03/02/2010)

Hiện trường vụ sập nhà trờn đường Hàm Nghi do thi cụng cao ốc 40 tầng

Nguyờn nhõn sơ bộ được xỏc định là do khuyết tật (cú lỗ hổng) của tườngvõy do thi cụng ở cỏc thời điểm khỏc nhau, độ sõu khỏc nhau tại vị trớ tầnghầm thứ ba (sõu 9,7 m) giỏp cỏc nhà bị sập và nứt ở đường Hàm Nghi; làmnước ngầm cựng bựn đất chảy vào tầng hầm cụng trỡnh gậy sụt lỳn nền múnglàm sập đổ nhà cũng như sụt lở lũng lề đường (tin bỏo Vnexpress ngày03/02/20

Nh vậy có thể thấy xây dựng nhà cao tầng với các tầng hầm phục vụ chonhu cầu sử dụng ngày càng cao của ngời dân các khu đô thị là một điều tấtyếu Mặc dù không còn là một công nghệ mới nhng thực tế xây dựng vẫn tồntại nhiều sự cố đáng tiếc trong đó chủ yếu là các sự cố liên quan đến thi côngphần ngầm của công trình

Có thể đa ra đây một số nguyên nhân gây ra các sự cố đã kể trên:

1 Chủ đầu t cho đơn vị thi công sai với thiết kế đợc duyệt

2 Việc thi công phần móng cha đợc kiểm tra kỹ gây chấn động cáccông trình xung quanh

3 Thi công không tuân thủ các qui định của nhà nớc và các qui trình

5 Công tác quan trắc lún, dịch chuyển công trịnh cha kịp thời,liên tục

và cha lập tiến độ cụ thể về quan trắc dich chuyển công trình

Trong các chơng sau tác giả muốn đề cập cụ thể công tác trắc địa cho thicông nhà cao tầng để phục vụ công tác thi công đạt hiệu quả cao giảm bớt cácrủi ro ,sự cố xảy

1.2: Nội dung công tác trắc địa cho thi công nhà cao tầng :

Nhiệm vụ chính của công tác trắc địa cho thi công nhà cao tầng là đảm bảo cho nó đựoc xây dựng đúng vị trí thiết kế,đúng kích thớc hình học và

điều quan trọng nhất đối với thi công nhầ cao tầng là đảm bảo độ thẳng đứng của nó,theo tiêu chuẩn qui định của TCXDVN 3972-85 thì độ nghiêng của công trình là H/1000 (H là chiều cao của toà nhà) nhng không vợt quá

35mm.đây là một yêu càu rất cao và để thực hiện yêu cầu này cần phải thực hiện các giải pháp kỹ thuật trắc điạ đồng bộ.

1.2.1 Qui trình công nghệ chung công tác trắc địa cho thi công nhà cao tầng:

1.2.2 Công tác khảo sát địa hình

1.2.3.Thành lập lới khống chế mặt bằng và cao độ

1  1 ( Trắc địa nhà cao tầng)

1.2.4.Trắc địa cho thi công phần móng

1  2( Trắc địa nhà cao tầng)

1  4 ( Trắc địa nhà cao tầng)

4.1.Xây dựng l ới bố trí bên trong CT

4.2.Bố trí chi tiết các trục ,các cấu kiện4.3.Truyền tọa độ,độ cao lên các tầng

Công tác trắc địa

thi công phần thân

công trình

4

4.4.Đo đạc và kiểm tra

4.5.Trắc đạc cho hoàn thiện CT

4.1.2 Đo đạc các yếu tố trong l ới

4.1.3 xử lý kết quả đo, tính toạ độ của các điểm

4.3.1 Truyền toạ độ bằng máy kinh vĩ

4.3.2Truyền toạ độ bằng máy toàn đạc

4.3.*.3 Đo kiểm tra chênh cao giữa 2

điểm sau khi truyền độ cao

1  9 ( Trắc địa nhà cao tầng)

1.2.6.Quan trắc dịch chuyển công trình:

1.3 Máy trắc địa phục vụ thi công nhà cao tầng:

Đo đạc kiểm tra

4.3.5.3 Kiểm tra cao độ của mặt sàn

5.1.Xây dựng các mốc chuẩn quan trắc

5.2.ắn các mốc quan trắc vào công trìn5.3.Định kỳ quan trắc dịch chuyển

Quan trắc dịch

chuyển công trình

5

5.4.Sử lý tính toán các số liệu quan trắc

5.5.Hoàn chỉnh hồ sơ và giao nộp tài liệu

Để tiện lợi cho việc thi công nhà cao tầng và các công trình khác hiện nay chúng ta cần sử dụng các loại thiết bị sau:

1.3.1.máy kinh vĩ:

*Công dụng của máy kinh vĩ

-Dùng để đo độ dài đo độ cao và để đo góc cả góc đứng và góc bằng

-Dùng để thành lập lới khống chế mặt bằng

-Để quan trắc biến dạng công trình  5 ( Trắc địa nhà cao tầng)

*Phân loại máy kinh vĩ theo cấu tạo:

- Máy kinh vĩ kim loại

- Máy kinh vĩ quang học

- Máy kinh vĩ điện tử

1.3.2 Máy ni vô (máy thuỷ bình):  6 ( Trắc địa nhà cao tầng)

*Phân loại máy ni vô theo cấu tạo:

- Lập lưới khống chế độ cao cho thi công xây dựng công trình -Triển khai các bản vẽ thiết kế ra hiện trường về độ cao

- Truyền độ cao từ mặt bằng cơ sở lên các tầng

- Kiểm tra độ phẳng và độ dày của sàn

- Kiểm tra độ võng của dầm

- Đo đạc quan trắc độ lún của công trình

*Ph©n lo¹i m¸y ni v« theo c¸ch ®a tia ng¾m vÒ n»m ngang:

- M¸y ni v« cã èng thuû dµi:

Máy thuỷ bình tự động cân bằng LEICA NA-824 (Tác giả su tầm)

 7

1.3.4.Máy toàn đạc điện tử:

*Công dụng của máy toàn đạc điện tử:

-Đo vẽ bản đồ địa hình(Đo đợc tất cả các yếu tố với độ chính xác cao)

-Thành lập lới khống chế mặt bằng

-Triển khai các bản vẽ ra mặt bằng

-Truyền toạ độ từ mặt bằng cơ sở lên các tầng

-Kiểm tra các kích thớc của toà nhà

-Kiểm tra độ phẳng ,độ nghiêng cuả toà nhà

Bảng tra: Các máy toàn đạc điện tử 1  10 ( Trắc địa nhà cao tầng)

Loại máy Hãng sản

xuất Tầm hoạt

động( Km)

-6D) 2’’ 6,4

Máy toàn đạc điện tử Nikon DTM-750

*Phân loại máy toàn đạc:

-Máy toàn đạc quang học

-Máy toàn đạc điện tử

( Tác giả su tầm) Máy chiếu đứng

THễNG SỐ KỸ THUẬT

Bước súng 635nm

Dung sai tia ngang ±1/16" @ 100' (±1.5mm @ 30m)

Dung sai tia đứng ±1/8" @ 100' (±3mm @ 30m)

Phạm vi hoạt động Trờn 850 m nếu sử dụng bộ thu Detector

- Độ chính xác ổn định không phụ thuộc vào chiều cao toà nhà

- Kết quả đo ở các tầng độc lập với nhau

- Tổ chức truyền toạ độ đơn giản hơn

- Không phải đục lỗ các tầng

- Cho phép định vị điểm thống nhất toàn cầu và tại bất kỳ điểm nào trên trái

- Bộ phận thứ nhất gồm các vệ tinh nhân tạo bay quanh trái đât chúng hoạt

động theo sự điều khiển của con ngời thông qua các trạm điều khiển nhờ con ngời tại mặt đất Có 28 vệ tinh làm việc và dự phòng đợc xắp xếp trên 6 mặt phẳng quỹ đạo nghiêng 55’’ so với mp xích đạo.1 quỹ đạo là 1vòng tròn

Bộ phận điều khiển nằm trên mặt đất nó hiển thị sự hoạt động của các vệ tinh truyền mệnh lệnh lên các vệ tinh

- Bộ phận thứ hai là các máy đo GPS bao gồm phần cứng và phần mềm

+Phần cứng là các tiền khuyếch đại và ăng ten,bộ vi sử lý nguồn năng

lợng.màn hiển thị….với nhiều toà nhà đẹp chất l

+Phần mềm là các chơng trình tính dùng để sử lý các số liệu tính toán

Máy thu gps LEICA SR-399

(Tác giả su tầm)

Chơng 2: công tác trắc địa trong các giai đoạn thi công nhà cao tầng:

2.1.Lập lới xây dựng;  9

*.Khái niệm: Lới xây dựng là hệ thống các điểm của mạng lới ô vuông có kích thớc 50;100;200 và có thể lớn hơn và đợc chọn sao cho trục ox khi chuyển ra ngoài thực địa nó song song với trục chính của công trình.

Các điểm của lới xây dựng đợc cố định ở ngoài thực địa bằng cọc bê tông

*u điểm của lới xây dựng:

- Lới xây dựng cho phép bố trí công trình nhanh chóng với độ chính xác cao

- Lới xây dựng cho phép bố trí đợc nhiều bộ phận đồng thời

- Lới xây dựng cho phép tiến hành đo vẽ hoàn công bất kỳ công trình nào Khi xây dựng lới phải đảm bảo độ chính xác cao

2.1.1:Xác định hớng đầu của lới 10

Khi bắt đầu chuyển lới ô vuông ra ngoài thực địa cần phải xác định hớng

đầu của lới

Thờng chọn các điểm trong mạng lới khống chế khu vực hoặc các điểm địavật rõ nét gần hớng ban đầu của lới làm mốc

Đọc các thông số bố trí Si,i trên bản vẽ thiết kế định vị.

Hình:1-1 Xác định hớng ban đầu của lới ngoài thực địa

Từ các mốc 1,2,3 của đờng chuyền trắc địa ta bố trí đợc các điểm A,B,C nằm trên hớng ban đầu của lới ô vuông.Nếu quá trình bô trí và kết quả đồ giải có

độ chính xác thấp thì chứng tỏ A,B,C cha nằm trong một đờng thẳng ta phải chỉnh lại để ba điểm nằm trên đờng thẳng

Trên hình vẽ ta có:Tại vị trí điểm 1 có các số đo độ dài S1 là khoảng cách từ

điểm 1 tới điểm A, 1là góc bằng tạo bởi tia 1A và tia 12

- Tại vị trí điểm 2 có các số đo độ dài S2 là khoảng cách từ điểm 2 tới điểm B,

 2là góc bằng tạo bởi tia 2B và tia 21

- Tại vị trí điểm 3 có các số đo độ dài S3 là khoảng cách từ điểm 3 tới điểm C,

 3là góc bằng tạo bởi tia 3C và tia 32

Để chỉnh lại ba điểm của hớng ban đầu nằm trên một đờng thẳng ta đặt máy kinh vĩ ở diểm B để đo góc bằng  (hình 1-2 ) Độ lệch tính theo công thức:

Tại các điểm A, B và C dịch chuyển một khoảng theo hớng ngợc chiều nhau

và vuông góc với A B C, kết quả nhận đợc A’ B’ C’ là hớng dẫn của lới

A C

B Hình 1-2

Trong trờng hợp ở ngoài thực địa có công trình dạng tuyến nh đờng sắt, đờng

ô tô, đờng dây tải điện….với nhiều toà nhà đẹp chất l ớng ban đầu đợc bố trí song song với các công trình h

và cách một khoảng S, đợc xác định bằng phơng pháp đồ giải trên bản thiết kế

định vị (hình 1-3 )

Ví dụ trên hình 1-3 ta có công trình cần bố trí cách một đờng cố dịnh một khoảng cách S ta dễ dàng bố trí công trình nh hình vẽ:

2.1.2 Phơng pháp bố trí lới ô vuông: 11

Có nhiều phơng pháp bố trí lới ô vuông khác nhau, trong thực tế thờng dùng phơng pháp đờng trục hoặc phơng pháp hoàn nguyên

*Phơng pháp đờng trục: Chọn điêm O ở khoảng giữa hớng ban đầu AB đã xác

định, làm điểm tâm lới ô vuông (hình 1-4 ) Chôn mốc, cố định điểm

xác định, Đặt máy kinh vĩ tại O, bố trí hớng CD, vuông góc với hớng AB Từ

điểm O, dùng thớc thép đo trên các hớng OA, OB, OC và OD những đoạn thẳng m, n bằng kích thớc của lới ô vuông Các điểm ABCD nằm ngoài cùng với lới ô vuông

Hình 1-3 Bố trí công trình theo tuyến định sẵn

Từ các điểm này dựng các hớng vuông góc bằng máy kinh vĩ Sau khi loại trừ sai số bố trí góc vuông, nhận đợc các điểm EFGH là bốn đỉnh của hình chữ nhật Các góc ở bốn đỉnh này đều bằng 90o và các cạnh có độ dài bằng kích thớc của lới ô vuông cần bố trí

Các điểm còn lại của lới ô vuông đợc bố trí bằng hai máy kinh vĩ, theo phơng pháp giao hội góc mà không cần đo khoảng cách Trong điều kiện dịa hình có tầm nhín hạn chế, có thể xác định điểm chi tiết của lới theo phơng pháp toạ độcực Các điểm lới ô vuông đợc đánh dâú tạm thời bằng cọc gỗ, sau đó đợc xây

cố định bằng gạch bao quanh lõi bê tông cốt thép để bảo vệ

Hình 1-3 Bố trí công trình theo tuyến định sẵn

Phơng pháp này chỉ đợc áp dụng cho mặt bằng xây dựng có diện tích nhỏ, độ chính xác của lới yêu cầu không cao Toạ độ các diểm của lới ô vuông sau bình sai lệch so với thiết kế ban đầu khoảng 3 – 5 cm

Hình 1- 4 Bố trí lới ô vuông bằng phơng pháp đờng trục

*Phơng pháp hoàn nguyên Hớng ban đầu đợc chuyển dịch 2- 3 m bằng máy kinh vĩ và thớc thép, rồi cố định tạm thời bằng cọc gỗ Bố trí lới ô vuông với hớng tạm thời vừa xác định Xác định chính xác toạ độ các điểm trên lới ô vuông tạm thời So sánh toạ độ cá điểm trên lới ô vuông tạm thời với toạ độ các điểm của lới ô vuông thiết kế để tính các tham số hoàn nguyên

Sai số bố trí hoàn nguyên theo công thức: 12

m2 

Sai số bố trí hoàn nguyên là mp = 2,1 mm.

Độ chính xác của lới ô vuông phụ thuộc chủ yếu vào độ chính xác toạ độ các điểm trên lới,

2.1.3: Xác định toạ độ của lới ô vuông: 13

Toạ độ của lới ô vuông cân xác định với độ chính xác cao, vì vậy có thể dùngcác phơng pháp xây dựng lới đã biết để xác định toạ độ các điểm trên lới

- Phơng pháp đờng chuyền.Đo hai cạnh đáy B1và B2 với độ chính xác cao,

Đo các đờng chuyền hạng I vuông góc với các đờng đáy Sau đó đo các đờng chuyền hạng II nối tất cả các điểm trên lới ô vuông còn lại

- Mạng tam giác: Phụ thuộc vào điều kiện địa hình và diện tích của lới ô

vuông, có thể áp dụng mạng tam giác để xác định toạ độ các điểm của lới ô

vuông Lới ô vuông có diện tích 1- 2 km 2 có thể áp dụng tứ giác trắc địa , mạng tam giác nhỏ hoặc hình trung tâm trong điều kiện tầm nhìn bị hạn chế 2.2 Định vị công trình ngoài thực địa:

2.2.1: Độ chính xác định vị công trình 14

Bản thiết kế định vị công trình thờng ở tỉ lệ 1 : 2000 đến 1 : 500 Trong bản vẽ thiết kế định vị chỉ rõ toạ độ mặt bằng và độ cao của các diểm chính trên công trình Nếu vị trí các điểm đợc xác định trực tiếp trên bản vẽ thì sai

Nếu coi sai số toạ độ các diểm nh nhau và bằng mĐ, theo luật phân bố sai số của các đại lợng đo trong hàm, tính đợc:

mS = mĐ

Sai số vị trí điểm mĐ chính là sai số biểu diễn và xác định điểm trên bản đồ,

nó phụ thuộc vào tỉ lệ đo vẽ của bản đồ

Trình tự chuyển trục ra ngoài thực địa nh sau:

1 Từ mốc trắc địa với các số liệu tơng ứng, chuyển các trục chính của côngtrình ra ngoài thực địa

2 Bố trí các trục phụ của công trình, dựa trên cơ sở các trục chính

3 Bố trí các điểm chi tiết Đây là bớc đòi hỏi độ chính xác cao nhất, đẻ

đảm bảo cho công đoạn lắp ráp sau này Công tác bố trí điểm chi tiết diễn ra trong suốt quá trình thi công

4 Đo vẽ hoàn công: Để định vị công trình chúng ta có thể sử dụng các

ph-ơng pháp bố trí đã biết

Số liệu bố trí đợc đợc xác định bằng phơng pháp giải tích, đồ thị hoặc kết hợp giữa hai phơng pháp, trong đó phơng pháp giải tích cho kết qủa chính xác hơn

Ví dụ: Cần chuyển trục I- I ra ngoài thực địa trong khi có đờng chuyền I - 1-

2 – 3 – 4 – II ở trong thiết kế và ngoài thực địa

Dựa vào toạ độ các điểm trên bản vẽ tính đợc các tham số bố trí (hình 2-1a )Bằng thớc thép và máy kinh vĩ hoặc toàn đạc điện tử, đặt tại điểm 2, định hớng

Vậy ta xác định đợc bốn điểm cơ bản của công trình

Hình 2-1a.Sơ đồ định vị công trình

Trên hình 2-1b là cách bố trí hớng ban đầu( khởi đầu) ra ngoài thực địa

Ta bố trí 3 điểm A,B,C nằm trên lới ô vuông

Ba điểm này nằm gần các mốc trắc địa

Khi chuyển trục công trình ra ngôài thực địa có các nguồn sai số sau:

Sai số điểm gốc và các sai số khác không đáng kể, ảnh hởng chủ yếu là sai số

bố trí đoạn thẳng, sai số bố trí góc bằng và sai số cố định điểm

15

Hình 2-1b.Sơ đồ định vị công trình

Ví dụ: Điểm cần bố trí có khoáng cách S = 100m, sai số bố trí góc bằng

m =  10’’,sai số cố định điểm m CD =  2mm, nếu sai số tơng đối bố trí cạnh là 1: 2000 thì sai số bố trí điểm là m = 50, 3mm Nếu sai số tơng đối

bố trí cạnh là 1 : 10 000 thì sai số bố trí điểm là m =  11, 3mm Nếu sai số tơng đối bố trí cạnh là 1: 100 000 thì sai số bố trí điểm là m =  5, 3mm

Ví dụ trên cho thấy sai số bố trí điểm phụ thuộc vào độ chính xác bố trí cạnh,

Hình 2-2: Gửi trục định vị ngoài thực địa 16

2.2.2.1 Bố trí điểm bằng phơng pháp toạ độ vuông góc:

Phơng pháp toạ độ vuông góc thờng bố trí chủ yếu trên những mặt bằng xây dựng có lới ô vuông

điểm A đợc bố trí theo các số gia toạ độ X và Y so với một điểm gần nhất

là điểm B.Với các trị số

Ta có :X =XA-XB , Y =YA-YB

Số gia toạ độ y có giá trị lớn hơn ta đặt trứoc theo hớng chuẩn trên cạnh BD

*Cách xác định điểm A trên thực địa bằng máy kinh vĩ:

- Đặt máy tai điểm B sau đó đo khoảng cách số gia y

- Đặt máy tai điểm C sau đó đo góc bằng BCA=900

- Đặt máy tai điểm C sau đó đo khoảng cách số giaX

- Cố định điểm A ta đựoc điểm cần bố trí

B

Hình 2-3:Phơng pháp toạ độ vuông góc

Để hạn chế sai số ta cần phải đặt vị trí số gia theo trình tự số gia có giá trị lớn trớc theo cạnh của lới sau đó mới đặt số gia còn lại theo chiều vuông góc Trong phạm vi 100m sai số xác định điểm A không vợt quá 2cm

Các yếu tố này đợc xác định trên bản vẽ hay tính toán theo toạ độ điểm A

Ví dụ ta cần bố trí điểm C(XC,,,YC)

của công trình ra thực địa khi biết 2 điểm cố dịnh A và B(Biết hớng gốc AB)

Điểm gốc A có toạ độ A(XA,YA) ,điểm gốc B có toạ độ B(XB,YB)

Ta đi xác định các số liệu cần thiết cho việc bố trí

Hình 2- 4 Phơng pháp toạ độ cực

*Trình tự xác định điểm C theo toạ độ cực:

- Đặt máy kinh vĩ tại A định hớng về B đặt một góc bằng( =CAB)

- Trên hớng này đặt một đoạn thẳng S sau đó cố định điểm C chính là điểm cần xác định

Hình 2-5.Xác định điểm C theo toạ độ cực

2.2.2.3.Bố trí điểm bằng phơng pháp giao hội góc: 18

Phơng pháp này thờng áp dụng đối với các công trình trụ cầu ,hay thuỷ lợi,thờng khi điểm cần bố trí nằm xa điểm khống chế trắc địa

Ví dụ cho hai điểm mốc ;điểm A(XA,,YA) ,điểm B(XB,YB) ,cần bố trí điểm C

có toạ độ C(XC,YC) Xác định các số liệu cần thiết cho công tác bố trí  A,  B

Hình 2-6 Phơng pháp giao hội góc

*Cách bố trí điểm C:

Đặt 2 máy kinh vĩ tại Avà B định hớng theo cạnh khống chế AB(Hớng AB đã

có vì có 2 điểm mốc A và B

Tơng ứng đặt các góc Avà  B (Đo góc bằng CAB và CBA)

Giao điểm của hai hớng ngắm trên chính là điểm C cần bố trí

2.2.2.4.Bố trí điểm bằng phơng pháp giao hội cạnh: 19

Phơng pháp này đợc áp dụng khi điểm cần bố trí nằm gần điểm khống chế trắc địa.Thờng bán kính giao hội nhỏ hơn so với chiều dài thớc

Ví dụ cho hai điểm mốc ;điểm A(XA,,YA) ,điểm B(XB,YB) ,cần bố trí điểm C

có toạ độ C(XC,YC)

Xác định các số liệu cần bố trí(đó là các bán kính giao hội)

SA = (XC-XA) 2+(Yc-YA)2

SB = (XC-XB) 2+(Yc-YB)2

Cách bố trí:Lấy Avà B làm tâm quay các cung có bán kính tơng ứng là

SA,SB,chúng giao nhau tại C đó là điểm cần bố trí ngoài thực địa

Hinh 2-7 Phơng pháp giao hội cạnh

2.2.2.5 Đo cao trong xây dựng công trình:

2.2.2.5.a.Đo cao hình học: 20

Để chuyển độ cao thiết kế ra ngoài thực địa cần dựa vào một điểm có độ cao gốc gần nhất trên khu vực Đặt máy thuỷ bình vào khoảng gần giữa điểm gốc

và điểm cần chuyển độ cao

Dựng mia thẳng đứng tại điểm gốc ngắm vào đó ta đọc đựoc trị số a và xác

định đợc độ cao của máy

Hi= HA+ a

Theo sơ đồ ta có:

HA+ a= HTK+b

Do đó : b= HA+ a - HTK

Nh vậy taị điểm thiết kế ta nâng mia lên hoặc hạ mia xuống theo phong thẳng

đứng cho đến khi đọc trị số đọc b vừa tính ở trên,lúc này vị trí trên mia sẽ cho

ta độ cao thiết kế và bằng HTK.Trong một số trờng hợp ta có thể đánh dấu độ cao Hi của máy lên tờng hoặc lên ván khuôn và từ vạch đấu này dễ dàng tìm

đợc độ cao các điểm khác theo thiết kế

Công việc chuyển độ cao và mặt dốc theo thiết kế có thể dùng máy thuỷ bình (MTB) hoặc máy kinh vĩ hoặc dụng cụ la de

Nếu chỉ biết độ cao thiết kế của điểm A và độ dốc iAB ta có thể tính đựoc độ cao của điểm B theo công thức:

HB= HASAB - iAB

Trong đó SAB:Là khoảng cách từ A đến B