DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tổ hợp phương án lựa chọn ván khuôn thi công kết cấu bê tông toàn khối nhà cao tầng hiện nay trên thế giới Bảng 1.2 Đặc điểm nổi bật ván khuôn nhôm Bảng 2.1 Á
Trang 2ĐẶNG HUY THẮNG KHÓA: 2014- 2016
HOÀN THIỆN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ VÁN KHUÔN NHÔM CHO THI CÔNG BÊ TÔNG DẦM SÀN ĐỔ TẠI CHỖ
NHÀ CAO TẦNG ÁP DỤNG TẠI DỰ ÁN VICEM
Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS TS NGUYỄN TIẾN CHƯƠNG
HÀ NỘI – 2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
Trang 3LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa
học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng
Hà Nội, ngày 16 tháng 6 năm 2016
Tác giả luận văn
Đặng Huy Thắng
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự dạy dỗ hướng dẫn cũng như sự giúp đỡ, động viên của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp và gia đình, bạn bè Đến nay luận văn đã được hoàn thành, với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới:
GS.TS Nguyễn Tiến Chương
Thầy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và đưa ra nhiều ý kiến quý báu, cũng như tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp tài liệu trong quá trình hoàn thành luận văn
Tôi xin trân trọng cảm ơn các Thầy cô giáo, các cán bộ của Ban giám hiệu, Bộ môn Khoa Sau đại học trường Đại học Kiến trúc Hà nội cùng các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, chỉ dẫn trong quá trình học tập và nghiên cứu Tôi cũng xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp thuộc Lớp cao học CH14X2 đã nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành các môn học trong quá trình học tập cùng lớp
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 16 tháng 6 năm 2016
Tác giả
Đặng Huy Thắng
Trang 51.1 Ván khuôn trong thi công kết cấu bê tông toàn khối nhà cao tầng 5 1.1.1 Khái niệm về nhà cao tầng và công nghệ bê tông toàn khối 5 1.1.2 Vai trò của công nghệ ván khuôn trong thi công kết cấu bê tông toàn khối nhà cao tầng 7 1.2 Tình hình sử dụng ván khuôn trong thi công nhà cao tầng trên thế giới và
ở Việt Nam 9 1.2.1 Tình hình sử dụng ván khuôn trong thi công nhà cao tầng trên thế giới……… 9 1.2.2 Tình hình sử dụng ván khuôn trong thi công nhà cao tầng ở Việt Nam……… 14 1.2.3 Một số kết quả nghiên cứu thực tế thi công ván khuôn nhôm cho nhà cao tầng ở Việt Nam 24 1.2.4 Phân tích ưu nhược điểm của công nghệ thi công ván khuôn nhôm cho nhà cao tầng trong thực tế xây dựng hiện nay ở Việt Nam 31
CHƯƠNG 2 34
CƠ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÁN KHUÔN NHÔM THI CÔNG BÊ TÔNG DẦM SÀN TOÀN KHỐI NHÀ CAO TẦNG 34
Trang 62.1 Đặc điểm công nghệ - kỹ thuật của ván khuôn trong thi công kết cấu bê
tông đổ tại chỗ 34
2.1.1 Phân loại ván khuôn 34
Phân loại theo vật liệu 34
Phân loại theo cấu kiện 36
Phân loại theo kỹ thuật lắp dựng 36
2.1.2 Yêu cầu về công nghệ đối với ván khuôn 38
2.1.3 Yêu cầu về kỹ thuật đối với ván khuôn 39
2.2 Nguyên tắc cơ bản về cấu tạo và thiết kế ván khuôn 39
2.2.1 Nguyên tắc cấu tạo ván khuôn 39
2.2.2 Qui trình thiết kế ván khuôn 39
2.2.3 Tải trọng và sơ đồ tính toán ván khuôn 40
Tải trọng 41
Tính toán ván khuôn, cây chống 44
2.3 Nguyên tắc cấu tạo và thiết kế ván khuôn nhôm 48
2.3.1 Cấu tạo hệ ván khuôn nhôm (tấm khuôn, hệ chống, phụ kiện) 48
2.3.2 Nguyên tắc tính toán ván khuôn nhôm dầm sàn 52
2.4 Nguyên tắc lắp dựng, tháo dỡ, kiểm tra và nghiệm thu ván khuôn 56
2.4.1 Nguyên tắc lắp dựng ván khuôn 56
2.4.2 Nguyên tắc tháo dỡ ván khuôn 56
2.4.3 Nguyên tắc kiểm tra, nghiệm thu ván khuôn 58
2.5 Lựa chọn phương án ván khuôn thi công công trình 59
2.5.1 Căn cứ lựa chọn phương án ván khuôn thi công công trình 59
2.5.2 Nguyên tắc lựa chọn phương án ván khuôn thi công công trình 60
CHƯƠNG 3 62
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ VÁN KHUÔN NHÔM THI CÔNG BÊ TÔNG DẦM SÀN NHÀ CAO TẦNG Ở VIỆT NAM 62
3.1 Đề xuất qui trình thiết kế ván khuôn nhôm thi công bê tông dầm sàn nhà cao tầng ở Việt Nam 62
Trang 73.1.1 Qui trình thiết kế ván khuôn nhôm dầm sàn với hệ chống đứng 62
3.1.2 Chỉ dẫn thiết kế ván khuôn nhôm dầm sàn với hệ chống đứng 63
3.2 Đề xuất qui trình lắp dựng ván khuôn nhôm dầm sàn 69
3.2.1 Qui trình lắp dựng: 69
3.2.2 Chỉ dẫn kỹ thuật lắp dựng ván khuôn nhôm dầm sàn 70
3.3 Đề xuất qui trình tháo ván khuôn dầm sàn: 73
3.3.1 Qui trình tháo ván khuôn dầm sàn: 73
3.3.2 Chỉ dẫn kỹ thuật tháo dỡ ván khuôn nhôm dầm, sàn: 74
3.4 Yêu cầu kỹ thuật sử dụng ván khuôn nhôm 76
3.4.1 Yêu cầu về sơ đồ tổ chức và trách nhiệm trong quản lý vận hành 76
3.4.2 Yêu cầu về máy móc thiết bị 78
3.4.3 Yêu cầu về an toàn và biện pháp phòng ngừa 78
3.4.4 Yêu cầu về quản lý, bảo quản vật tư thiết bị 79
3.4.5 Những lưu ý trong quá trình sử dụng 80
3.5 Các phương án kết hợp ván khuôn nhôm dầm sàn và hệ chống đỡ khác nhau 80
3.5.1 Ván khuôn nhôm dầm sàn kết hợp với hệ chống đứng 80
3.5.2 Ván khuôn nhôm dầm sàn kết hợp với hệ chống dầm rút 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84
1 Kết luận 84
2 Kiến nghị 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
Trang 8DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Tổ hợp phương án lựa chọn ván khuôn thi công kết cấu bê tông toàn
khối nhà cao tầng hiện nay trên thế giới
Bảng 1.2 Đặc điểm nổi bật ván khuôn nhôm
Bảng 2.1 Áp lực ngang của hỗn hợp bê tông mới đổ
Bảng 2.2 Áp lực ngang của hỗn hợp bê tông mới đổ
Bảng 2.3 Hệ số vượt tải
Bảng 2.4 Đặc trưng vật liệu
Bảng 2.5 Bảng dữ liệu cột chống thép với hệ số an toàn được sử dụng (s = 3) Bảng 2.6 Cường độ bê tông tối thiểu để tháo dỡ ván khuôn đà giáo chịu lực
(%R28) khi chưa chất tải
Bảng 2.7 Các yêu cầu kiểm tra ván khuôn, đà giáo
Bảng 2.8 Sai lệch cho phép đối với ván khuôn, đà giáo
Trang 9DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Sơ đồ quan hệ giữa sử dụng và chi phí ván khuôn
Hình 1.2 Công nghệ ván khuôn leo thi công lõi tại công trình Mandarin Garden Hình 1.3 Lõi cứng tòa nhà được thi công bằng ván khuôn trượt
Hình 1.4 Sử dụng ván khuôn nhựa thi công các kết cấu bê tông toàn khối Hình 1.5 Sử dụng ván khuôn gỗ dán cho kết cấu dầm sàn
Hình 1.6 Sử dụng hệ ván khuôn nhôm cho kết cấu dầm sàn
Hình 1.7 Mặt bằng bố trí ván khuôn nhôm cho kết cấu dầm
Hình 1.8 Mặt bằng bố trí ván khuôn nhôm cho kết cấu sàn
Hình 1.9 Chu trình sản xuất ván khuôn nhôm khép kín
Hình 1.10 Chu trình làm việc 4 ngày 1 sàn tại dự án Golden Land
Hình 2.1 Phân loại ván khuôn
Hình 2.2 Ván khuôn gỗ thép kết hợp
Hình 2.3 Tấm cốp pha nhựa
Hình 2.4 Các bộ phận của ván khuôn trượt bình thường
Hình 2.5 Sơ đồ tính toán ván khuôn đứng
Hình 2.6 Sơ đồ tính toán ván khuôn nằm
Hình 2.7 Sơ đồ tính toán đà lớp trên
Hình 2.8 Sơ đồ tính toán đà lớp dưới
Trang 10Hình 2.9 Các tấm ván khuôn nhôm
Hình 2.10 Hệ dầm và mũ cột chống
Hình 2.11 Các tấm Slab Corner
Hình 2.12 Thanh liên kết
Hình 2.13 Thanh nối (La), chốt tròn, chốt dẹt
Hình 3.1 Sơ đồ qui trình thiết kế ván khuôn nhôm dầm, sàn Hình 3.2 Sơ đồ tính toán ván khuôn sàn
Hình 3.3 Sơ đồ tính toán sườn gia cường
Hình 3.4 Sơ đồ tính toán khung
Trang 11Hình 3.14 Chuyển ván khuôn sàn lên tầng trên
Hình 3.15 Tháo các tấm Slab Corner
Hình 3.16 Yêu cầu về sơ đồ tổ chức trong công nghệ thi công ván khuôn nhôm Hình 3.17 Yêu cầu về máy móc thiết bị trong công nghệ thi công ván khuôn
Hình 3.21 Ván khuôn thông thường và ván khuôn dùng hệ dầm rút
Hình 3.22 Hệ xà gồ trong ván khuôn thông thường và ván khuôn dùng hệ dầm rút
83
Trang 12MỞ ĐẦU
* Lý do chọn và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Trong những năm gần đây chính sách mở cửa thu hút đầu tư của nhà nước, hàng loạt những công trình nhà nhiều tầng đã được đầu tư và xây dựng ở khắp các
đô thị lớn của đất nước, đặc biệt là thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh như: Công trình Trung tâm Điều hành và giao dịch Vicem cao 31 tầng tại Lô 10E6 Khu
đô thị mới Cầu giấy – Hà nội Trong xây dựng nhà nhiều tầng bằng kết cấu bê tông cốt thép tại chỗ có 3 dây chuyền chính quyết định đến tiến độ, chất lượng, an toàn
và hiệu quả kinh tế là: Dây chuyền thi công cốt thép, thi công ván khuôn và thi công
bê tông Trong đó dây chuyền thi công ván khuôn đóng vai trò quan trọng bởi nó đẩy nhanh tiến độ thi công làm giảm giá thành công trình và tạo ra chất lượng sản phẩm cao, đồng thời nó thể hiện trình độ xây lắp của nhà thầu
Bê tông cốt thép là loại vật liệu xây dựng kết hợp của hai loại vật liệu bê tông
và cốt thép Nhờ có ưu điểm nổi bật về khả năng chịu lực, chịu nhiệt, chịu các ảnh hưởng xấu của thời tiết, tận dụng nguồn vật liệu địa phương, dễ tạo hình, giá thành… mà các kết cấu bê tông, bê tông cốt thép đã nhanh chóng trở thành giải pháp phổ biến nhất hiện nay Tuy nhiên, để có cấu kiện bê tông cốt thép thì cần phải
có hệ khuôn đúc khá cồng kềnh Khi mới đổ bê tông ở thể ướt, hoàn toàn không có khả năng chịu lực, mặt khác tải trọng bản thân bê tông lớn, do đó cần có hệ đà giáo chống đỡ cho ván khuôn
Cùng với sự xuất hiện và phát triển của vật liệu bê tông, bê tông cốt thép là sự xuất hiện và phát triển công nghệ ván khuôn đà giáo nhằm thỏa mãn các yêu cầu là: tạo được hình dạng cho cấu kiện, bề mặt cấu kiện phẳng nhẵn, thời gian thi công rút ngắn, tiết kiệm được nguồn nhân lực gia công lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, luân chuyển được nhiều lần, thân thiện với môi trường… Nhưng hầu hết các loại ván khuôn thường gặp trên thị trường hiện nay như: gỗ, thép, nhựa, gỗ dán, bê tông… vẫn chưa đáp ứng được tối đa các yêu cầu trên
Trang 13Hiện nay trên thị trường xuất hiện loại ván khuôn mới- ván khuôn nhôm với nhiều ưu điểm mang tính chiến lược đã được các công ty Hàn Quốc đưa vào sử dụng ở Việt Nam: thi công bê tông cột, vách, dầm sàn cùng lúc- rút ngắn được thời gian chờ tháo ván khuôn cột, vách; giảm được sức lao động gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn; giảm được tải trọng cẩu lắp; ván khuôn không han gỉ nên hệ số luân chuyển tăng lên nhiều lần; thân thiện với môi trường Công trình tại Hà Nội
đã sử dụng công nghệ này để thi công là tòa nhà Lotte Center - 54 Liễu Giai, Dự án Trung tâm Điều hành & giao dịch Vicem
Thực tế, đây là công nghệ ván khuôn mới của nước bạn và chưa được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam Đòi hỏi xây dựng cần nghiên cứu ưu nhược điểm của nó để không chỉ là học hỏi, làm theo mà làm chủ công nghệ ván khuôn nhôm trong môi trường Việt Nam
Vì vậy, lựa chọn đề tài: “Hoàn thiện qui trình công nghệ ván khuôn nhôm cho
thi công bê tông dầm sàn đổ tại chỗ trong nhà cao tầng áp dụng tại dự án Vicem” là cần thiết và mang tính thực tiễn cao
* Mục đích nghiên cứu
Đề tài góp phần giúp nhà thầu xây lắp lựa chọn giải pháp ván khuôn áp dụng trong thi công nhà cao tầng và nhà siêu cao tầng, đáp ứng các yêu cầu về chất lượng, tiến độ thi công và hiệu quả thi công công trình thỏa mãn các mục tiêu chí sau:
- Thi công phải thuận lợi nhất tức là công tác tháo lắp, vận chuyển phải dễ dàng
- Đảm bảo chất lượng công trình, chính xác về kích thước, mỹ quan
- Giảm chi phí xây lắp, thi công nhanh, chi phí cho một sản phẩm là ít nhất Mục đích nghiên cứu của đề tài là tổng hợp, đề xuất qui trình và biện pháp thi công ván khuôn nhôm trong công tác bê tông cốt thép dầm sàn nhà cao tầng, trên cơ
sở nghiên cứu lý thuyết và thực tế thi công một số công trình ở Việt Nam
Trang 14* Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích nghiên cứu đề ra, luận văn phải giải quyết được các nhiệm vụ cơ bản sau:
- Phân tích tổng quan tình hình thực tế công nghệ ván khuôn thi công kết cấu dầm sàn toàn khối nhà cao tầng trên thế giới và Việt Nam, đưa ra được những vấn
đề còn tồn tại về kỹ thuật, qui trình thi công;
- Phân tích các cơ sở khoa học liên quan đến qui trình công nghệ thi công ván khuôn nhôm trong công tác bê tông cốt thép nhà cao tầng;
- Tổng hợp, phân tích biện pháp thi công ván khuôn nhôm (dữ liệu thực tế) một
số công trình nhà cao tầng ở Việt Nam
- Đề xuất qui trình công nghệ sử dụng ván khuôn nhôm thi công bê tông dầm sàn nhà cao tầng ở Việt Nam
* Phương pháp nghiên cứu
- Trên cở sở tìm hiểu các tài liệu có liên quan đến ván khuôn nhà cao tầng và các công trình đã và đang thi công để có cái nhìn tổng quát để phân tích và đánh giá đưa ra phương pháp lựa chọn ván khuôn thi công nhà cao tầng một cách tối ưu nhất
- Tổng hợp, phân tích tư liệu, tài liệu có liên quan trong nước và nước ngoài
- Khảo sát, nghiên cứu thực tế thi công
- Phân tích, tổng hợp để đưa ra kết luận
* Đóng góp của luận văn
- Về mặt lý thuyết:
Phát triển và làm rõ các cơ sở lý thuyết, khoa học về công nghệ thi công ván khuôn nhôm trong điều kiện Việt Nam Đưa ra quy trình thi công bê tông cốt thép dầm sàn trong nhà cao tầng theo công nghệ ván khuôn nhôm
Qua đề tài nghiên cứu này có thê sự hiểu biết sâu hơn về các loại ván khuôn, từ
đó đưa ra và áp dụng rộng rãi để thi công các công trình nhà cao tầng ở Việt Nam đáp ứng tiêu chí về tiến độ, chất lượng cao, tiết kiệm chi phí và an toàn
Trang 15- Về mặt thực tế thi công :
Tổng hợp, phân tích, đánh giá được thực tế thi công ván khuôn tấm lớn trong nhà cao tầng hiện nay ở Việt Nam Từ đó đưa ra qui trình công nghệ thi công ván khuôn nhôm phù hợp để áp dụng cho thực tế thi công ở nước ta
* Kết cấu của luận văn
Luận văn gồm Phần Mở đầu; Phần nội dung gồm 3 chương; Phần Kết luận kiến nghị và danh mục tài liệu tham khảo
Trang 16Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội
TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN
Trang 17KẾT LUẬN
1 Kết luận
Ứng dụng công nghệ ván khuôn nhôm trong thi công bê tông dầm sàn đổ tại chỗ nhà cao tầng đang được áp dụng ngày càng rộng rãi trên thế giới cũng như ở Việt Nam (tại dự án Vicem) Việc áp dụng công nghệ này mang lại những ưu điểm nổi bật: tiến độ nhanh; chất lượng đảm bảo; giảm công lao động lắp dựng, tháo dỡ;
độ an toàn cao và giảm sự phụ thuộc vào thiết bị cẩu lắp, nâng chuyển
Luận văn đã giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu đặt ra, kết quả cơ bản của luận văn thể hiện ở các nội dung sau:
- Tổng quan tình hình thực tế công nghệ ván khuôn thi công kết cấu dầm sàn toàn khối nhà cao tầng trên thế giới và Việt Nam Từ đó thấy được sự phát triển công nghệ thi công ván khuôn ở Việt Nam rất nhanh chóng, nhưng chưa phổ biến rộng rãi trên các công trường Khả năng cạnh tranh thầu của các nhà thầu trong nước còn thấp so với các nhà thầu nước ngoài, bởi khả năng tiếp cận và thi công các công nghệ mới còn hạn chế
- Phân tích các cơ sở khoa học liên quan đến qui trình công nghệ thi công ván khuôn nhôm trong công tác bê tông cốt thép nhà cao tầng Từ đó, thấy được hiện nay ở Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế ván khuôn nhôm, và chưa có tiêu chuẩn hướng dẫn thi công, nghiệm thu ván khuôn nhôm
- Tổng hợp, phân tích biện pháp thi công ván khuôn nhôm (dữ liệu thực tế) một
số công trình nhà cao tầng ở Việt Nam Từ đó thấy làm rõ được sự khác biệt của công nghệ ván khuôn nhôm và các công nghệ ván khuôn phổ thông ở Việt Nam
- Luận văn đã đề xuất qui trình thiết kế và chỉ dẫn thiết kế cho ván khuôn nhôm
bê tông dầm sàn theo tiêu chuẩn tải trọng Việt Nam Đề xuất qui trình thi công lắp dựng, tháo dỡ và các yêu cầu, chỉ dẫn kỹ thuật cho thi công lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn nhôm bê tông dầm sàn nhà cao tầng ở Việt Nam Từ đó là cơ sở để các nhà thầu lập biện pháp thi công, chỉ dẫn cho nhân công thi công ván khuôn nhôm