MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………………. CHƯƠNG I . TỔNG QUAN CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH. 1.1. Công tác trắc địa trong thi công xây dựng công trình 1.1.1. Thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao trên khu vực xây dựng công trình 1.1.1.1. Lưới khống chế mặt bằng 1.1.1.2. Lưới khống chế độ cao 1.1.2. Bố trí hệ thống các trục công trình 1.1.2.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.2.2. Yêu cầu về độ chính xác 1.1.2.3. Phương pháp bố trí 1.1.2.4. Cố định các mốc trục 1.1.3. Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần móng công trình 1.1.3.1. Công tác trắc địa phục vụ thi công đào hố móng 1.1.3.2. Công tác trắc địa phục vụ thi công các cọc khoan nhồi 1.1.3.4. Công tác trắc địa phục vụ thi công các đài cọc, các mong bang và tầng hầm công trình 1.1.3.5. Công tác trắc địa phục vụ đo hoàn công hố móng 1.1.4. Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần thân công trình 1.1.4.1. Xây dựng lưới bố trí cơ sở trên mặt bằng gốc và chuyển độ cao vào phía trong các công trình 1.1.4.2. Chuyển các điểm của lưới bố trí cơ sở từ mặt bằng gốc lên các mặt sàn tầng ( đối với công trình nhà cao tầng ) 1.1.4.3. Độ chính xác chiếu điểm trong xây dựng nhà cao tầng 1.1.4.4. Chuyền độ cao từ mặt bằng gốc lên các tầng 1.1.4.5. Công tác bố trí chi tiết và đo kiểm tra trong thi công xây dựng các tầng nhà đối với công trình nhà cao tầng CHƯƠNG II. KHẢO SÁT CÁC TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ LEICA TS02. 2.1. Giới thiệu chung về máy toàn đạc điện tử 2.1.1. Cấu tạo của máy toàn đạc điện tử 2.1.2. Các nguyên lý đo của máy toàn đạc điện tử 2.2. Máy toàn đạc điện tử Leica TS02 và một số chương trình đo thông dụng. 2.2.1. Chương trình khảo sát – surveying 2.2.2. Chương trình chuyển điểm ra thực địa –STAKE OUT: 2.2.3. Chương trình đo giao hội nghịch – FREE STATION: 2.2.4. Đo và tính diện tích – AREA VOLUME: 2.2.5. Chương trình đo cao không với tới – REMOTE HEIGHT CHƯƠNG III. KHẢO SÁT ỨNG DỤNG MÁY TS02 TRONG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
Trang 1MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU……….CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
1.1 Công tác trắc địa trong thi công xây dựng công trình
1.1.1 Thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao trên khu vực xây dựng công trình
1.1.3 Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần móng công trình
1.1.3.1 Công tác trắc địa phục vụ thi công đào hố móng
1.1.3.2 Công tác trắc địa phục vụ thi công các cọc khoan nhồi
1.1.3.4 Công tác trắc địa phục vụ thi công các đài cọc, các mong bang và tầng hầm công trình
1.1.3.5 Công tác trắc địa phục vụ đo hoàn công hố móng
1.1.4 Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần thân công trình
1.1.4.1 Xây dựng lưới bố trí cơ sở trên mặt bằng gốc và chuyển độ cao vào phía trong các công trình
1.1.4.2 Chuyển các điểm của lưới bố trí cơ sở từ mặt bằng gốc lên các mặt sàn tầng ( đối với công trình nhà cao tầng )
1.1.4.3 Độ chính xác chiếu điểm trong xây dựng nhà cao tầng
1.1.4.4 Chuyền độ cao từ mặt bằng gốc lên các tầng
1.1.4.5 Công tác bố trí chi tiết và đo kiểm tra trong thi công xây dựng các tầng nhà đối với công trình nhà cao tầng
CHƯƠNG II KHẢO SÁT CÁC TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ LEICA TS-02
2.1 Giới thiệu chung về máy toàn đạc điện tử
2.1.1 Cấu tạo của máy toàn đạc điện tử
2.1.2 Các nguyên lý đo của máy toàn đạc điện tử
2.2 Máy toàn đạc điện tử Leica TS-02 và một số chương trình đo thông dụng
2.2.1 Chương trình khảo sát – surveying
2.2.2 Chương trình chuyển điểm ra thực địa –STAKE OUT:
2.2.3 Chương trình đo giao hội nghịch – FREE STATION:
2.2.4 Đo và tính diện tích – AREA & VOLUME:
2.2.5 Chương trình đo cao không với tới – REMOTE HEIGHT
CHƯƠNG III KHẢO SÁT ỨNG DỤNG MÁY TS-02 TRONG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Trắc địa là một lĩnh vực trọng yếu, một mắt xích không thể thiếu trong công tác thi côngxây dựng công trình Hiện nay đã có rất nhiều loại máy đo phục vụ cho công tác ngoại nghiệpnhư: máy đo góc, máy đo cạnh, máy toàn đạc điện tử đo góc cạnh và máy định vị GPS Nhưngmáy toàn đạc điện tử đã và đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất
Có rất nhiều hãng sản xuất máy trắc địa với các model mới đáp ứng yêu cầu độ chính xáccho từng loại công trình Trong đó Leica là một trong những hãng sản xuất máy toàn đạc điện tửnổi tiếng, Leica đã đưa ra nhiều loại model như: Leica TCR 705, Leica Ts 06, Leica Ts 02, Leica
TC 407… Nhận thấy được tầm quan trọng và sự cần thiết phải nắm bắt được công nghệ, em đãlựa chọn đề tài tốt nghiệp:
“Khảo sát các tính năng kỹ thuật của máy toàn đạc điện tử Leica TS-02 trong công tác trắc địa công trình”.
Nội dung đề tài gồm 3 chương:
Chương I: Tổng quan công tác trắc địa công trình
Chương II: Khảo sát tính năng kỹ thuật của máy toàn đạc điện tử Leica TS-02
Chương III: Khảo sát ứng dụng của máy TS-02 trong công tác trắc địa công trình
Sau nhiều thời gian nghiên cứu, làm việc tích cực và nghiêm túc dưới sự hướng dẫn nhiệttình của Ths Võ Ngọc Dũng cùng các thầy cô trong bộ môn trắc địa đã giúp em hoàn thành đồ án.Trong quá trình làm đồ án mặc dù đã cố gắng hết sức, vận dụng nhiều tài liệu liên quannhưng do kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mongđược sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy cô trong bộ môn
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Tháng 06 Năm 2017
Sinh viên
Phạm Ngọc Thao
Trang 4
CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH 1.1 Công tác trắc địa trong thi công xây dựng công trình
1.1.1 Thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao trên khu vực xây dựng công trình
1.1.1.1 Lưới khống chế mặt bằng
Để bố trí các trục và tiến hành các công tác trắc địa phục vụ cho quá trình xây dựng côngtrình thì cần phải có một loạt các điểm nối trắc địa có tọa độ và độ cao đã biết Cũng như trongcác công tác đo vẽ dịa hình, người ta gọi hệ thông các điểm như thế là “ lưới cơ sở của các côngtác trắc địa công trình ” hoặc “ cơ sở trong bố trí xây dựng ” Nhưng để phục vụ cho bố trí côngtrình thì lưới trắc địa trên khu vực xây dựng cần được lập theo hệ tọa độ giả định ( gốc tùy trọn,giá trị tọa độ gốc tùy đặt, hướng các trục tọa độ tự quy ước và việc đo nối với tọa độ nhà nướcdùng cho việc quy đổi tọa độ )
a Mục đích
Trong giai đoạn khảo sát thiết kế :
- Ở giai đoạn này lưới khống chế chủ yếu phục vụ cho công tác đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệlớn 1: 500
Trong giai đoạn thi công công trình các công tác trắc địa có nhiệm vụ chính là định vị côngtrình :
- Từ các mốc trắc địa với số liệu tương ứng, chuyển các trục chính của công trình ra ngoàithực địa
- Bố trí các trục phụ của công trình, dựa trên cơ sở các trục chính đã được bố trí
- Bố trí các điểm chi tiết Đây là bước đòi hỏi độ chính xác cao nhất để đảm bảo cho côngđoạn lắp ráp sau này Công tác bố trí điểm chi tiết diễn ra trong suốt quá trình thi công
- Đo vẽ hoàn công: Công tác đo vẽ hoàn công được tiến hành khi xây dựng xong từng bộphận và khi xây dựng xong toàn bộ công trình, từ đó thành lập bản vẽ hoàn công tổng thể củacông trình
Trong giai đoạn vận hành công trình:
- Nhiệm vụ trong giai đoạn này là việc kiểm tra hoạt động của các hạng mục công trìnhtrong quá trình vận hành khai thác công trình
b Dạng lưới
Trong thi công xây dựng các công trình, người ta thường sử dụng các dạng lưới sau: Lưới ôvuông xây dựng, lưới tam giác đo góc cạnh, lưới đa giác để thành lập lưới cơ sở mặt bằng Việclựa chọn một trong số các lưới trên tùy thuộc vào yêu cầu độ chính xác, điều kiện địa hình, địa vật
và hình dạng mặt bằng của công trình
Lưới ô vuông xây dựng là hệ thống các điểm trắc địa bao gồm cả mặt bằng và độ cao, được
bố trí tạo thành mạng lưới có dạng các ô vuông hoặc hình chữ nhật với sự phân bố các điểm mộtcách hợp lý bao phủ toàn bộ mặt bằng khu xây dựng, các đỉnh của lưới được cố định một cáchchắc chắn Cạnh của lưới có chiều dài là 50m, 100m hoặc 200m và được bố trí song song với cáctrục chính của công trình Lưới ô vuông xây dựng thường được sử dụng trong trường hợp cáccông trình phân bố trên khu vực lớn với yêu cầu độ chính xác cao Ưu điểm của loại lưới này là rất phù hợp với những công trình có các trục song song hoặc vuông góc với nhau
Trang 5Lưới tam giác đo góc cạnh là loại lưới dùng phổ biến trong công tác trắc địa nói chung vàtrắc địa công trình nói riêng Ưu điểm của loại lưới này là có độ chính xác cao vì lưới có nhiều trị
đo thừa hơn, đồ hình lưới linh hoạt và không phải tuân theo những quy định thông thường củalưới đo góc hoặc lưới đo cạnh nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu (tùy thuộc vào điềukiện địa hình mà có thể đo toàn góc, toàn cạnh hoặc đo một số cạnh kết hợp với đo một số góc ).Lưới đa giác là dạng lưới cơ sở bố trí phổ biến nhất trên các công trình xây dựng Dạng lướinày có tính linh hoạt, dễ thực hiện và phù hợp với các công trình xây dựng đơn lẻ, các nhà hoặccông trình xây dựng bổ sung hoặc xây chen Ưu điểm của lưới đường chuyền là có khả năng phùhợp với nhiều loại địa hình và hình dạng công trình khác nhau
c Yêu cầu độ chính xác với lưới khống chế mặt bằng
- Trường hợp 1: Nếu lưới khống chế mặt bằng chỉ thành lập với mục đích đo vẽ bản đồ địa
hình nói chung thì tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của nó là “sai số trung phương vị trí điểmcủa cấp khống chế cuối cùng so với điểm khống chế cơ sở” hay còn gọi là “sai số tuyệt đối vị tríđiểm”
Quy phạm đã quy định: Sai số giới hạn vị trí điểm của lưới khống chế đo vẽ so với điểm của
lưới khống chế cơ sở (lưới nhà nước và tăng dày ) không vượt quá 0.2mm trên bản đồ, tức là Mp
< 0,2mm.M Đối với vùng cây cối rậm rạp thì yếu cầu độ chính xác này giảm đi 1,5 lần, tức là Mp
< 0,3mm.M, ở đây M là mẫu số tỷ lệ bản đồ cần thành lập Đối với bản đồ địa hình dùng để thiết
kế, thi công công trình thì tỷ lệ bản đồ thường được lập 1: 500
Từ sai số giới hạn Mp ≤ (0,2mm - 0,3mm).M, suy ra sai số trung phương vị tri điểm của cấpkhông chế cuối cùng phục vụ cho đo vẽ tỷ lệ lớn 1: 5000 - 1:500 mp sẽ phải nhỏ hơn 2 lần sai sốgiới hạn vị trí điểm:
m p < 0,5.M p = 0,01mm.M
Với M=500 Suy ra mp = 50mm
- Trường hợp 2 : Nếu lưới khống chế mặt bằng được phục vụ cho thi công công trình ( bố trí
công trình, lắp đặt thiết bị vv ) thì tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của nó là “sai số vị trítương hỗ của hai điểm lân cận nhau thuộc cấp khống chế cuối cùng” hoặc “sai số tương hỗ giữahai điểm trên cùng một khoảng cách nào đó”
1.1.1.2: Lưới khống chế độ cao
a Mục đích thành lập lưới
Lưới khống chế độ cao được thành lập trên khu vực xây dựng để cung cấp số liệu độcaodùng cho đo vẽ bản đồ địa hình công trình tỷ lệ lớn (M=500), quy hoạch độ cao của khu xâydựng, cải tạo bề mặt địa hình tự nhiên của khu xây dựng thành các bề mặt phẳng có độ dốc hoặchướng dốc theo thiết kế và phục vụ cho công tác bô trí và xây lắp các công trình về độ cao
b Đặc điểm
Lưới được thành lập dưới dạng lưới độ cao hạng III, IV Trên các khu vực có diện tích rộngcần đặt thêm các vòng thủy chuẩn hạng II
Trang 6Lưới độ cao trên khu vực xây dựng công trình thường là lưới độ cao tự do, trong đó độ caokhởi tính là một độ cao gốc giả định Tuy nhiên để thống nhất về độ cao trong đo vẽ bản đồ trongtoàn quốc thì lưới độ cao này cần được đo nối với lưới độ cao nhà nước.
Lưới độ cao trên mặt bằng xây dựng thường được đặt dọc theo các chuỗi xây dựng để thuậntiện cho công tác bố trí và thi công công trình
Lưới thường được chia làm hai cấp :
- Cấp cơ sở: Thường được đặt ở vòng ngoài tại các vị trí chắc chắn Nó có tác dụng làm cơ
sở phát triển các cấp tiếp theo cũng như kiểm tra định kỳ sự ổn định của lưới độ cao thi công.
- Cấp thi công: Bao gồm các mốc độ cao thi công tạo thành các vòng khép đan dày trên mặtbằng xây dựng Các điểm mốc thường được đặt dọc theo các chuỗi xây dựng và rất gần các chuỗixây dựng
c.Yêu cầu độ chỉnh xác
Độ chính xác và mật độ điểm độ cao được tính toán không những nhằm thỏa mãn cho công
tác đo vẽ trong tất cả các giai đoạn khảo sát, thiết kế mà còn phải đảm bảo những yêu cầu của
công tác bố trí công trình về mặt độ cao
Để ước tính độ chính xác và mật độ của các cấp khống chế độ cao người ta xuất phát từ yêucầu cao nhất về độ chính xác của công tác bố trí trên mặt bằng xây dựng Đó là việc bố trí hệthống ống dẫn ngầm có độ dốc nhỏ nhất Trong công tác này độ chính xác thường được quy định:sai số độ cao của mốc thủy chuẩn ở vị trí yếu nhất của lưới sau bình sai so với điểm gốc của khuvực không được vượt quá 30mm Ký hiệu sai số này là ∆h thì ta có:
∆h <30 mm
1.1.2 Bố trí hệ thống các trục công trình
1.1.2.1 Các khái niệm cơ bản
Trục chính của công trình là các đường thẳng cơ sở để từ đó xác định được vị trí của tất cảcác bộ phận chi tiết của công trình dựa theo các số liệu vị trí tương hỗ đã cho trong bản thiết kế
Vị trí của trục chính:
-Đối với các tòa nhà và các công trình xây dựng thì trục chính là đường thẳng đi qua méptường ngoài thiết kế của công trình hoặc có thể là đường thẳng đi qua tâm của các cột chịu lực củacông trình
-Đối với các công trình nhỏ, đứng riêng lẻ thì trục chính là các trục đối xứng
-Đối với các dạng công trình khác (các công trình có dạng hình tròn, hình bát giác v.v ) thìtrục chính là các đường thẳng xuyên tâm
-Tên gọi của trục: Thông thường các trục dọc thường được đánh dấu bằng các chữ cái A, B,
C, ,Z còn các trục ngang được đánh dấu bằng các số 1, 2, ,n
Trang 7Điểm các trục chính công trình là điểm giao nhau giữa các trục chính dọc và các trục chínhngang Điểm trục chính công trình cũng có thể là điểm đánh dấu một hướng trục nào đó Vì vậy
nó là một cặp điểm nằm trên hướng của một trục và được bố trí về hai phía đối diện của côngtrình
1.1.2.2 Yêu cầu về độ chính xác
Theo quan niệm truyền thống, trục cơ bản của công trình thường được chọn là các đường
thẳng đi qua mép ngoài của công trình và giới hạn đường biên của nó, hoặc cũng có thể được chọn là trục đối xứng của công trình Song song với các trục này là sẽ là các trục dọc và ngang
định vị các bộ phận chính của công trình Thông thường đó là đường tim của các dãy cột chịu lực.Khoảng cách giữa các cột này chính là các bước cột và có giá trị từ (6-8)m ( đối với nhà cao tầng).Trong điều kiện hiện nay các công việc đo đạc về góc và chiều dài có thể được tiến hành một cáchđồng thời, nhanh chóng với độ chính xác cao bằng các máy toàn đạc điện tử, thêm vào đó là phạm
vi mặt bằng để xây dựng các tòa nhà cao tầng là không lớn lắm nên hầu như người ta thường sửdụng các máy toàn đạc điện tử để bố trí trực tiếp ngay các điểm định vị các trục công trình ( trụcđịnh vị các bộ phận chính của tòa nhà ) Các điểm cố định trục này sẽ được dùng làm cơ sở để bốtrí các trục chi tiết của tòa nhà (trục tường, trục cột vv…)
Theo TCVN 3972-85, sai lệch của các trục cột tòa nhà so với trục bố trí hoặc điểm đánh dấutrục trung bình không được vượt quá 5mm Như vây có thể suy ra rằng các điềm mốc trục chínhlàm cơ sở để bố trí các dấu trục nói trên phải có độ chính xác cao hơn cỡ 2 lần Hay nói cách khácsai số các điểm trục chính của công trình không vượt quá (2-3)mm Với yêu cầu độ chính xác này,việc bố trí các điểm trục hoàn toàn có thể được thực hiện bằng các máy toàn đạc điện tử
1.1.2.3 Phương pháp bố trí
Việc xây dựng các nhà cao tầng hầu như đều năm trong quy hoạch kiến thiết xây dựngchung cùa toàn thành phố với đặc điểm chung là đa phần các tòa nhà đều được xây dựng lại trênnền công trình cũ với quy mô lớn hơn, hoặc giải tỏa và xây chèn năm giữa các công trình kháchiện có Như vậy để đảm bảo thiết kế quy hoạch chung, việc định vị các trục cơ bàn của tòa nhàcần được thực hiện từ các điểm của lưới đường chuyền thành phố Trong điều kiện có thể được thìtốt nhất chuyển ra thực địa các mốc định vị nằm trùng trên các trục cơ bản của tòa nhà hoặc có thểnằm trên đường thẳng song song với các trục này với độ dịch chuyển nào đó (thường không quá1m)
Trong giai đoạn đầu xây dựng công trình, mặt bằng xây dựng thường là thông thoáng,khả năng nhìn thông suốt trên mặt bằng xây dựng là khá thuận lợi nên trong các điều kiện trang bịmáy móc hiện đại như hiện nay, việc cắm các điểm trục trên thực địa có thể dễ dàng được thực
Trang 8hiện bằng phương pháp tọa độ cực với việc sử dụng các máy toàn đạc điện tử Trong trường hợp
do điều kiện mặt bằng xây dựng không thể bố trí được các mốc định vị trục như trên, người ta cóthể thiết lập một đường chuyền chạy bao quanh công trình cân xây dựng Các điểm của đườngchuyền này được chọn đặt tại các vị trí ổn định, ngoài phạm vi thi công xây dựng, có các điềukiện bảo toàn lâu dài và khả năng phục vụ cao cho công tác bố trí các điểm trục về sau theophương pháp tọa độ cực hoặc giao hội cạnh Sau khi bố trí các điểm trục cần kiểm tra lại kíchthước các đường chéo Phương pháp đo kích thước các đường chéo là cách tốt nhất để kiểm tracác khung chữ nhật hoặc hình vuông
-Nếu mặt bằng xây dựng hẹp hơn, phần đất xung quang công trình về mỗi phía không thể đặtđược hai mốc (một mốc gần và một mốc xa) như nêu ở trên, thì ta có thể chỉ đặt được một mốc cốđịnh trục
1.1.3 Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần móng công trình
Giai đoạn thi công phần móng công trình là giai đoạn tiến hành xây dựng công trình đếnmức sàn của tầng đầu tiên của công trình Cơ sở trắc địa cho giai đoạn này là hệ thống dấu mốctrắc địa được cố định ở phía ngoài công trình dưới dạng các mốc trên mặt đất hoặc là các dấu trụcđược đánh dấu trên tường của các công trình xung quanh
Công tác trắc địa phục vụ cho thi công giai đoạn này bao gồm các công việc như sau:
1.1.3.1 Công tác trắc địa phục vụ thi công đào hố móng
Khi đào hố móng phải xác định trên mặt đất đường biên hố móng Đối với hố móng băng,trình tự được thực hiện như sau:
Căng dây dọc đường tim của móng băng, từ giao điểm của các đường tim đo kích thướcmóng băng Dùng dọi xác định biên của các băng móng theo kích thước vừa đo trên các đườngtim
Nếu cột có móng độc lập bố trí theo từng hàng thì việc bố trí cũng tương tự như bố trí móngbăng Đối với móng cột độc lập, cần xác định vị trí tim móng dựa vào các đường trục gần nhất,sau đó xác định các biên của móng bằng cách dùng thước thép đo các khoảng cách thiết kế từ timmóng vừa xác định được
Trang 9Khi đào đến độ sâu thiết ké, dùng máy thủy bình kiểm tra độ cao hố móng theo lưới ô vuông
có cạnh 4m-5m
Sau khi móng đã được đào đến độ sâu thiết kể, cần chuyển trục công trình xuống đáy hốmóng Đối với móng sâu dưới 2m, thường dùng dây thép căng giữa các điểm trục cùng tên trênhai hướng đối diện để xác định điểm giao nhau giữa các trục, sau đó thả dọi đánh dấu xuống đáy
hố móng bằng các cọc Đối với công trình có mặt bằng móng rộng, độ sâu lớn hơn 2m, thườngdùng tia ngắm quang học của hai máy kinh vĩ đã được định hướng dọc hai trục để xác định vị tríđiểm giao nhau giữa chúng
Độ chính xác bố trí đáy móng thỏa mãn đo với sai sổ đo dài ms< ± 30mm, đo góc với sai số
mõ< ± 30”, đo cao với sai số mh< ± 10mm Sau khi làm phẳng đáy móng thi phải đo vẽ hoàn công
Kích thước thực hiện không được vượt quá kích thước thiết kế là ±5cm.
1.1.3.2 Công tác trắc địa phục vụ thi công các cọc khoan nhồi
Cọc khoan nhồi hiện nay là loại móng chù yếu để xây dựng nhà cao tầng trong phạm vithành phố, vì vậy bố trí các loại cọc khoan nhồi là dạng công việc thường gặp nhất trong việc xâydựng phần móng công trình
a Yêu cầu về độ chính xác vị trí cọc khoan nhồi
Yêu cầu về độ chính xác vị trí của cọc khoan nhồi tùy thuộc vào công nghệ khoan, phươngpháp giữ thành, vị trí của cọc trong hệ thống móng, công nghệ đô bê tông sau đó vv
Dưới đây xin trích dẫn các sai số cho phép đối với khoan cọc nhồi (Bảng II-I)
Bảng II-I
Phương pháp tạo lỗ cọc
Sai số về vị trí cọcCọc đơn, cọc dưới móng
băng theo trục ngang,cọc biên trong nhóm cọc
Cọc đơn, cọc dưới móng bang theo trục dọc, cọc ở trong nhómcọc
1- Cọc khoan giữ bằng dung
Trang 10Ghi chú : H là khoảng cách giữa cốt cao mặt đất ở hiện trường thi công với cốt cao đầu cọc
quy định trong thiết kế, D là đường kính thiết kế của cọc
Cần lưu ý rằng sai số lớn nhất ảnh hưởng đến vị trí cọc nhồi là sai số hạ gầu khoan và hạ ốngvách Vì vậy cần giảm thiểu ảnh hưởng của sai số đo đạc Nhìn chung trong giai đoạn khoan cọcnhồi, sai số đo đạc bố trí lỗ khoan có thể cho phép từ (15-20mm)
b Phương pháp bổ trí
Do đặc điểm địa chất của đất nền, nên hầu hết các công trình đều được xây dựng trên cácmóng cọc, trong đó chủ yếu là khoan cọc nhồi Có thể nói, cọc khoan nhồi là một trong nhữnggiải pháp móng thích hợp nhất đối với những công trình có tải trọng lớn tập trung trên mặt bằng
có kích thước không lớn, nhất là khi các điều kiện thi công bằng cách khác gặp khó khăn,hoặcđiều kiện địa chất công trình phức tạp và trong điều kiện xây chen
Dựa vào bản vẽ móng cọc, vị trí các cọc khoan nhồi sẽ được xác định từ các điểm cố địnhtrục theo phương pháp tọa độ cực bằng máy toàn đạc điện tử, hoặc có thể sử dụng máy kinh vĩcộng thước thép để bố trí theo phương pháp tọa độ cực hoặc phương pháp giao hội hướng Vị trícọc khoan nhồi sẽ được đánh dấu trên mặt đất bằng các cọc gỗ, đầu cọc được sơn đỏ và có ghi sốhiệu cọc để đơn vị thi công dễ nhận biết
Sau khi các cọc khoan nhồi đã được thi công xong và đầu cọc nhồi đã được cắt đến độ caothiết kế, người ta bắt đầu đào bớt đất tại các cụm cọc nhồi để chuẩn bị cho việc thi công các đàicọc
c Đo kiểm tra hoàn công các đầu cọc
Công việc kiểm tra hoàn công các đầu cọc nhồi cũng được thực hiện từ các điểm cố địnhtrụcbằng phương pháp tọa độ cực hoặc có thể tiến hành một cách đơn giản là chuyển trực tiếp cáctrục dọc và ngang thiết kế của dãy cọc lên đầu các cọc và đo trực tiếp độ lệch của tâm cọc so vớicác vạch trục này Đồng thời với việc kiểm tra vị trí mặt bằng, người ta cũng kiểm tra vị trí độ caocủa các đầu cọc nhằm phát hiện các sai lệch sau quá trình thi công, lập biên bản bàn giao cho đơn
vị thi công tiếp theo
1.1.3.3 Công tác trắc địa phục vụ thi công các đài cọc, các móng băng và tầng hầm công trình
a Công tác trắc địa trong thi công các đài cọc, móng băng
Sau khi hoàn thành việc thi công cọc nhồi, người ta sẽ tiến hành bốc dọn một khối lượng đất
cơ bản trên phạm vi hố móng công trình để bắt đầu thi công các đài cọc, các móng băng và tầnghầm của công trình Công việc này được thực hiện như sau:
Để thi công các bộ phận này, các trục công trình sẽ được chuyển trực tiếp xuống hố móngbằng trục ngắm máy kinh vĩ hoặc toàn đạc điện tử đã được định hướng dọc theo các cặp mốc cố
Trang 11định các trục Vị trí các trục sẽ được đánh dấu trực tiếp lên mặt trên của các ván khuôn của đàicọc hoặc ván khuôn của móng Theo các dấu trục nói trên, người ta sẽ căng sợi dây thép nhỏ làm
cơ sở để điều chỉnh ván khuôn, lắp đặt cốt thép và các bộ phận chôn ngầm khác trong móng Sai
số cho phép của dấu trục khi đổ bê tông các đài cọc và các móng băng không được vượt quá
±5mm
Trước khi đổ bê tông, cần chuyển mức độ cao đổ bê tông vào thành phía trong của vánkhuôn và đánh dấu bằng hình tam giác sơn đỏ Để tránh cho khi đổ bê tông, vữa bê tông có thểvương vãi làm che mất dấu sơn, tốt nhất ta nên đánh dấu sơn ở cao hơn mức đổ bê tông mộtkhoảng nhất định (thường là ldm) để dễ dàng quan sát khi đổ bê tông và kịp thời dừng việc trút bêtông khi đã đạt đến mức cao thiết kế
Khi đổ bê tông móng cọc hoặc tường của tường hầm của tòa nhà, cần đặc biệt lưu ý việc đểchừa lại trên ván khuôn tại các vị trí thiết kế các lỗ cửa cùa hệ thống các đường ống dẫn ngầm sẽđược lắp đặt về sau
Kết thúc việc đổ bê tông và tháo dỡ các ván khuôn, các trục của móng sẽ được chuyển trựctiếp lên bề mặt của khối bê tông đã đổ bằng phương pháp dóng hướng trục Sử dụng thước thép đodọc theo hướng đó để kiểm tra độ sai lệch các kích thước của móng, độ lệch của các bộ phận chitiết trên móng so với các trục kiểm tra này Đối với các móng tường, cần đo vẽ vị trí mặt bằng và
độ cao tất cả các lỗ cửa được chừa ra để sau này lắp đặt các đường ống dẫn ngầm
b Công tác trắc địa trong thi công tầng hầm của tòa nhà
Khi xây dựng tầng hầm, căn cứ vào các dấu trục trên mặt bằng móng để xây dựng các tường của tầng hầm Khi xây bằng gạch, đá thì dùng dây nhỏ để xác định đường tim và mép tường Trong quá trình thi công dùng máy kinh vĩ hoặc dọi để kiểm tra độ thẳng đứng của tường, dùng
đo cao thủy tĩnh hoặc đo cao hình học để kiểm tra về độ cao Nếu nền nhà đổ bê tông thì cần kiểm
tra kích thước ván khuôn và độ cao sàn
Để xây dựng phần phía trên của tòa nhà cần xác định tim trục trên sàn bằng dấu sơn, xác định độ cao 0.000 của công trình trên sàn nhà và chuyển độ cao này sang khu vực gần công trình
để phục vụ công tác thi công giai đoạn sau
1.1.3.4 Công tác trắc địa phục vụ hoàn công hố móng
a Đo vẽ hoàn công hố móng
Kết thúc việc đào hố móng theo từng phần hoặc từng bậc, cần lập bản vẽ hoàn công trên đó
có ghi rõ các sai lệch so với thực tế của kích thước hố móng và độ cao đáy móng
Cơ sở trắc địa của việc đo hoàn công hố móng: Về mặt bằng, đó là các trục đã được chuyểnvào trong hố móng, về độ cao, đó là các mốc độ cao đã chuyển vào trong hố móng
Đo vẽ hoàn công hố móng về mặt bằng: Đầu tiên cần chuyển trục vào trong hố móng, đánhdấu bằng các cọc mốc, khi căng dây giữa các cọc mốc sẽ cho ta vị trí trục ở trong móng Dùng
Trang 12thước thép đo khoảng cách từ các trục (hoặc dây căng) tới các mép bậc móng, ta sẽ lập được sơ
b Đo kiểm tra lắp đặt các bộ phận trong móng
Trước khi đổ bê tông móng cần phải kiểm tra việc lắp đặt các bộ phận trong móng Việc lắpđặt các kết cấu neo giữ trong móng là một vấn đề quan trọng, ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng củacông tác lắp ráp về sau Vì vậy trước khi đổ bê tông cần phải kiểm tra vị trí của tất cả các thiết bịđược đặt trong móng cả về mặt bằng và độ cao Theo các số liệu kiểm tra, ta tính được các sailệch so với thiết kế dọc theo các trục dọc và ngang, các sai lệch về độ cao, sai lệch về kết cấu thépchờ vv để từ đó có biện pháp điều chỉnh kịp thời trước khi đổ bê tông móng
c Đo vẽ hoàn công hố móng sau khi đổ bê tông
Trong quá trình đổ bê tông, dưới tác động của đầm rung, các bộ phận được đặt trong móngcũng như các ván khuôn có thể bị xê dịch đi đôi chút
Ngoài ra do sự co ngót của bê tông cũng làm cho bề mặt bê tông bị giảm độ cao vv Vì vậy,
để biết rõ vị trí thực tế của các bộ phận lắp đặt cũng như xác định các kích thước và độ cao cácphần móng, sau khi tháo dỡ các ván khuôn cần phải đo vẽ hoàn công móng
Độ chính xác đo vẽ hoàn công móng được quy định như sau: Khoảng cách đo từ trục đếncác bộ phận được đặt trong móng và độ cao của chúng được Xác định với độ chính xác ± lmm,kích thước của các bộ phận bê tông được đo đến ± lcm
Kết quả đo vẽ hoàn công là bản vẽ hoàn công móng và bảng kê các số liệu đo vẽ hoàn côngcác bộ phận neo giữ Tài liệu hoàn công này sẽ là cơ sở cho việc nghiệm thu móng và lắp đặt máymóc thiết bị
Công việc hoàn tất phần thi công xây dựng ngầm là việc đổ bê tông sàn tầng trệt và trần máicủa phần tầng hầm Công việc này cũng được kết thúc bằng việc kiểm tra hoàn công độ cao củamặt sàn bê tông theo các dãy điểm mia song song và phân bổ đều trên phạm vi mặt sàn
1.1.4 Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần thân công trình
Trang 131.1.4.1 Xây dựng lưới bố trí cơ sở trên mặt bằng gốc và chuyển độ cao vào phía trong các công trình
Hệ thống các mốc cố định các trục nằm ở phía ngoài sẽ dần dần bị mất tác dụng khi các bộ
phận công trình được xây cao khỏi mặt đất, che khuất hướng ngắm thông giữa các mốc của cùng
một trục nằm trên hai phía đối diện của công trình Do vậy ngay sau khi hoàn thành việc đổ bê
tông sàn tầng trệt (còn gọi là mặt bằng gốc), ta cần phải thành lập ngay trên đó lưới bố trí cơ sở
nằm phía trong công trình Về thực chất đây chính là lưới cố định hệ thống các trục chính dọc vàngang của công trình
Lưới bố trí cơ sở nằm phía trong công trình thường có dạng là các đồ hình cân xứng vàtương tự hình dạng chung về mặt bằng của tòa nhà Các cạnh của lưới được bố trí song song vớicác trục dọc và ngang của tòa nhà Độ xê dịch song song giữa các cạnh của lưới với các trụctương ứng gần nhất thường cỡ 1m Điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi hơn trong việc sử dụng cácđiểm của lưới cho việc bố trí chi tiết các trục trên mặt bằng thi công xây dựng của tất cả các tầng
Do đặc điểm mặt bằng móng của tòa nhà cao tầng thường không lớn nên lưới này thườngđược lập dưới dạng lưới đo góc cạnh hình tứ giác trắc địa (đơn hoặc kép), có chiều dài cạnh từ(20-50)m.Vị trí các điểm của lưới được cố định bằng các dấu mốc kim loại đặt vào các lỗ khoantrên sàn bê tông, hoặc đục dấu chữ thập mảnh trên một tấm kim loại đã được gắn chặt vào mặtsàn Trong trường hợp cần thiết, lưới này có thể được đo đạc và bình sai lại một cách cẩn thận, sau
đó tiến hành việc hoàn nguyên để đặt các điểm của lưới về đúng vị trí thiết kế so với các trục Sai
số vị trí điểm sau hoàn nguyên khoảng ± lmm
Lưới cơ sở bố trí trục sau khi được thành lập sẽ được sử dụng ngay cho các công việc bố tríchi tiết để xây dựng tầng đầu tiên trên mặt đất của tòa nhà Khi đó, vị trí các trục trung gian giaocắt vuông góc với các cạnh của lưới sẽ được Xác định bằng cách đặt chính xác các đoạn đo (đãđược tính toán trước dựa vào bản vẽ thiết kế) dọc theo hướng các cạnh của lưới Điểm giao cắtcủa các trục sẽ được đánh dấu lại trên mặt sàn bê tông bằng các dấu mốc kim loại được khoan đặtvào bê tông, hoặc có thể dùng các đinh bê tông có dấu tâm tròn ờ đầu mũ để bóng hoặc gắn trựctiếp vào sàn bê tông Các dấu mốc này được khoanh bằng sơn đỏ và ghi rõ ký hiệu điểm bên cạnh
để tiện cho việc sử dụng
Sau khi xác định được các điểm trục, các đơn vị thi công sẽ cân cứ vào đó để dóng hướngthẳng (vạch đường kẻ chì hoặc bật mực trực tiếp lên mặt sàn bê tông), sau đó dùng thước thép đặtcác khoảng cách tương ứng đề xác định vị trí đường biên của các cột, vị trí cầu thang, vị trí tườngcủa các thang máy vv
Trang 14Các điểm của lưới bố trí cơ sở được lập trên mặt bằng gốc sẽ được dùng làm điểm gốc đểchuyển trực tiếp lên các tầng thi công xây dựng theo các phương pháp chiếu thẳng đứng quanghọc trước khi thi công các tầng tiếp theo.
Việc chọn vị trí để đặt các điểm của lưới bố trí cơ sở phía trong của tòa nhà cần phải đượctiến hành một cách cẩn thận để đảm bảo tại bất kỳ tầng xây dựng nào của tòa nhà, các điểm củalưới đều nằm ở vị trí an toàn và hướng ngắm giữa các điểm trong lưới là thông suốt, điều kiện đođạc chiều dài theo các cạnh của lưới là thuận lợi Để đảm bảo điều này, người làm công tác trắcđịa cần phải nghiên cứu một cách tỉ mỉ bản vẽ thiết kế của tất cả các tầng nhà để quyết định chínhthức độ xê dịch song song giữa các cạnh của lưới so với trục bố trí gần nhất
Đồng thời với việc chuyển các trục vào phía trong công trình và lập lưới bố trí cơ sở trênmặt bằng gốc của tòa nhà, ta cũng cần phải chuyển độ cao từ các mốc ở phía ngoài vào phía trongcông trình và gửi vào các mốc độ cao bằng kim loại được gắn trên mặt sàn bê tông, số lượng mốcloại này phía trong mỗi tòa nhà nên có ít nhất là hai mốc Ngoài ra để thuận tiện cho công việc bốtrí về độ cao khi xây dựng các bộ phận kết cấu khác ở bên ttong tòa nhà về sau, ta có thể đánh dấusẵn lên các cột nhà một loạt các vạch độ cao có giá trị chẵn theo phương pháp “ đặt giá trị độ caothiết kế ngoài thực địa” Khi đó để đánh dấu vị trí cốt cao trên các cột, số đọc tính toán b trên miađược đặt áp trên các cột sẽ được tính theo công thức:
b = (HR – H0) + aTrong đó HR và H0 tương ứng là giá trị độ cao cùa mốc độ cao thi công và giá trị độ cao chẵncần đặt, a là số đọc trên mia thủy chuẩn đặt tại mốc độ cao R Các vạch độ cao chẵn được đánhdấu trên các mặt cột bằng vạch chì hoặc bằng sơn đỏ hình tam giác ngược, đáy của tam giác chính
là mức cốt cao cần đặt và được ghi chú băng sơn ở bên cạnh
1.1.4.2 Chuyển các điểm của lưới bố trí cơ sở từ mặt bằng gốc lên các mặt sàn tầng( đối với công trình nhà cao tầng).
Để đảm bảo độ thẳng đứng của tòa nhà trên suốt chiều cao cần xây dựng theo thiết kế, cáctrục công trình tại tất cả các tầng xây dựng đều phải được định vị sao cho cùng nằm trong mặtphẳng đứng đi qua các trục tương ứng trên mặt bằng gốc Điều này cũng có nghĩa là các điểm củalưới bố trí cơ sở đã lập trên mặt bằng gốc cần được chuyển lên mặt sàn thi công xây dựng của cáctầng theo một đường thẳng đứng
Thông thường người ta không chuyển trực tiếp tất cả các điểm của lưới bố trí cơ sở trên mặtbằng gốc lên các mặt bằng lắp ráp xây dựng tiếp theo mà chỉ chuyển một số điểm nhất định đượcchọn làm điểm gốc Việc chọn các điểm nào làm điểm gốc để chuyển lên các tầng trên được dựatrên cơ sở: