Quy trình công nghệ thi công thùng chìm khối lớn

Thùng chìm kết cấu BTCT lớn thi công tại dự án Tiên Sa Đà Nẵng là lần thứ 2 ứng dụng thành công tại Việt Nam sau dự án cảng Cái Lân Quảng Ninh. Về quy mô và trọng lượng thì thùng chìm cả 2 nơi đều tương đương nhau, tuy nhiên so với dự án Cảng Cái Lân Quảng Ninh công tác thi công dưới sự hướng dẫn của các chuyên gia Nhật Bản, các thùng chìm được đúc trên ụ nổi chuyên dụng 10.000T của Nhật Bản, còn tại dự án Kéo dài Đê chắn sóng Tiên Sa Đà Nẵng là một thành công đối với đội ngũ cán bộ công nhân viên TCT Xây dựng đường thuỷ Tại dự án Kéo dài đê chắn sóng Tiên Sa Đà Nẵng, chúng ta đã cải tiến ụ nổi 4.500T của Công ty sửa chữa tàu Hải Sơn để đúc thùng chìm, đây là ụ sửa chữa tàu của Nga với tuổi thọ đã trên 20 năm. Đồng thời, thay hệ ván khuôn thép thùng chìm bằng hệ ván khuôn nhựa kết hợp với hệ thống kết cấu đỡ khung hộp, và đặc biệt với đội ngũ nhân viên thi công thùng chìm là người Việt Nam đã hoàn toàn chủ động và làm chủ công nghệ thi công thùng chìm.

Quy trình công nghệ thi công thùng chìm khối lớn

Bao gồm : làm móng đá, sản xuất các khối thùng chìm,

hạ thuỷ, kéo đánh chìm và lắp đặt hoàn chỉnh

Giới thiệu:

Thùng chìm kết cấu BTCT lớn thi công tại dự án Tiên Sa - Đà Nẵng là lần thứ 2 ứng dụng thành công tại Việt Nam sau dự án cảng Cái Lân - Quảng Ninh Về quy

mô và trọng lượng thì thùng chìm cả 2 nơi đều tương đương nhau, tuy nhiên so với

dự án Cảng Cái Lân - Quảng Ninh công tác thi công dưới sự hướng dẫn của các chuyên gia Nhật Bản, các thùng chìm được đúc trên ụ nổi chuyên dụng 10.000T của Nhật Bản, còn tại dự án Kéo dài Đê chắn sóng Tiên Sa - Đà Nẵng là một thành công đối với đội ngũ cán bộ công nhân viên TCT Xây dựng đường thuỷ (VINAWACO)

Tại dự án Kéo dài đê chắn sóng Tiên Sa - Đà Nẵng, chúng ta đã cải tiến ụ nổi 4.500T của Công ty sửa chữa tàu Hải Sơn để đúc thùng chìm, đây là ụ sửa chữa tàu của Nga với tuổi thọ đã trên 20 năm Đồng thời, thay hệ ván khuôn thép thùng chìm bằng hệ ván khuôn nhựa kết hợp với hệ thống kết cấu đỡ khung hộp, và đặc biệt với đội ngũ nhân viên thi công thùng chìm là người Việt Nam VINAWACO

đã hoàn toàn chủ động và làm chủ công nghệ thi công thùng chìm

Bảng: Mực nước triều ở vịnh Đà Nẵng

Mực nước triều cường cao nhất

Mực nước triều cường cao nhất trung bình

Mực nước triều cao nhất trung bình hàng

tháng

Mực nước biển trung bình

Mực nước triều cao thấp nhất trung bình

hàng tháng

Mực nước triều kiệt thấp nhất trung bình

Mực nước triều kiệt thấp nhất

Mực 0 hải đồ

HHWL MHHWSL HWL MSL LWL MLLWSL LLWL CDL

+2.35 +1.51 +1.40 +0.92 +0.40 +0.37 +0.07

 Mớn nước của thùng chìm khi không có Asphalt (không có ballast) : 5.15m

 Mớn nước của thùng chìm khi có Ballast 1m nước để kéo thùng chìm : 6.35m

 Tâm trọng lực của thùng : 4.06m

 Tâm nổi của thùng : 2.56m

 Khuynh tâm của thùng : 3.77m

II Mô tả các đặc tính của thùng chìm và các nhân Tố ảnh hưởng

Thùng chìm được cấu tạo bằng khối bêtông cốt thép chia nhiều khoang rỗng và là một bộ phận kết cấu chính của Đê chắn sóng, khi nổi chịu nhiều ảnh hưởng từ các ngoại lực bên ngoài Vì vậy khi thi công sản xuất, hạ thuỷ, kéo, lắp đặt Caisson rất quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng công trình

Trong quá trình đúc, hạ thuỷ, kéo, đánh chìm Caisson sẽ chịu nhiều yếu tố tác động của điều kiện bên ngoài như:

- Chất lượng nguồn vật liệu

- Quy trình thi công, bão dưỡng

- Tác động của sóng gió

- Trọng lượng đẩy nổi

- Trọng tâm đẩy nổi

- Lực kéo của tàu và tốc độ di chuyển

- Trọng lượng nước dằn

- Mực nước thuỷ triều khi hạ thuỷ và kéo thùng chìm

- Điều kiện bề mặt móng đá trước khi lắp đặt

Căn cứ vào các yếu tố trên, Nhà thầu sẽ tính toán hợp lý nhằm triệt tiêu các yếu tố bất lợi và đảm bảo an toàn nhất cho thùng chìm

III M« t¶ tr×nh tù c«ng viÖc:

Đúc các thùng chìm trong bãi đúc

Hạ thuỷ và kéo các thùng chìm

ra khỏi bãi

Kéo thùng chìm

và hạ thuỷ tại khu vực bãi chứa

tạm

Kéo các thùng chìm từ khu vực bãi chứa tạm đến vị trí đập phá sóng

Lắp đặt thùng chìm hoàn chỉnh

Nạo vét, thi công móng đá thùng chìm

Quan trắc

Quy trình công nghệ thi công thùng chìm khối lớn

Đúc các thùng chìm trong bãi

Hạ thuỷ thùng chìm tại vị trí phù hợp

Kéo thùng chìm ra khỏi bãi đúc và hạ thuỷ tại khu vực chứa tạm

Bơm nổi thùng chìm tại bãi chứa tạm

hạ thủy thing chìm

Các bãi phụ trợ

Bãi chứa ván khuôn,

Bãi gia công cốt

Tàu kéo công suất lớn

Bơm chìm công suất lớn

Xà lan cẩu nổi lớn

Các ph.tiện đặc thù

Tàu kéo công suất lớn

Bơm chìm công suất lớn

Xà lan cẩu nổi lớn

Lắp đặt thùng chìm hoàn chỉnh

Bãi chứa tạm Nạo vét đến độ sâu phù

hợp Thi công lớp móng đệm

đặt tạm

Luồng dẫn đến vị trí đánh chìm tạm Nạo vét từ vị trí hạ thủy đến bãi chứa tạm

Luồng dẫn kéo thùng đến vị trí thi công Nạo vét từ vị trí hạ thủy đến bãi chứa tạm

Hệ thống cảnh giới Tàu cảnh giới Phao luồng thi công Phao cảnh giới khu vực thi công Phao neo tạm thùng trước khi lắp

Các phương tiện & th.bị Tàu kéo công suất lớn Bơm chìm công suất

lớn

Xà lan cần cẩu nổi lớn Trạm trắc đạc Thiết bị đo đạc & định

Quy trình thi công móng đá thùng chìm

Móng đá thùng chìm là một bộ phận quan trọng nhất nền móng của công trình Nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng công trình và khả năng lắp đặt thùng chìm

Quá trình thi công gồm các bước chính sau:

1 Chuẩn bị mặt bằng và định vị khu vực thi công

Công tác định vị

Trước khi thi công nhà thầu sẽ xây dựng thêm một mạng lưới khống chế toạ

độ, cao độ phụ để phục vụ công tác thi công, được lấy theo hệ toạ độ GPS,

hệ cao độ hải đồ, trên cơ sở các mốc có sẵn tại khu vực công trường do kỹ

sư tư vấn cung cấp, gồm các mốc DC1, DC2, DC3, GPS1 Từ đó xác định tuyến thi công bằng phao dưới nước, tiêu báo hiệu trên bờ Để đảm bảo chính xác trong quá trình thi công, hằng ngày kỹ sư hiện trường thường xuyên kiểm tra lại toàn bộ tuyến phao tiêu, các vị trí khống chế cao độ trước khi đưa phương tiện ra thi công Toàn bộ các công tác trên được thực hiện bằng máy toàn đạc

Công tác kiểm tra cao độ

Công tác kiểm tra cao độ sẽ được tiến hành liên tục trong suốt quá trình thi công, bằng dọi đo sâu (dọi đo sâu là loại dọi chuyên dụng được thiết kế gồm một bản phẳng hình tròn đường kính 350mm làm bằng tôn dầy 10mm được hàn chặt với một đoạn ống tráng kẽm dài 5m phần này có tác dụng làm giảm chiều dài dây hạn chế sai số khi đo ở độ sâu lớn, phía dưới rọi được gia cố thêm đai sắt, toàn bộ dọi đo sâu có trọng lượng 10 - 12 kg để đảm bảo cho dây dọi luôn thẳng đứng khi đo), kết hợp với kiểm tra cao độ trực tiếp bằng máy toàn đạc đặt trên bờ (để có thể kiểm tra độ sâu trực tiếp bằng máy toàn đạc ta sử dụng một bản phẳng hình tròn đường kính D = 350mm được hàn chặt với một đoạn ống tráng kẽm có đường kính D = 60mm, đoạn ống kẽm có chiều dài 12m được chia làm 3 đoạn nối với nhau bằng ren, đoạn phía trên sẽ được nối với gương đo chuyên dụng)

Sau mỗi một công đoạn thi công sẽ tiến hành đo đạc lại để kiểm tra toàn bộ diện khu vực đã thi công nhằm kịp thời sửa chữa những sai sót trong quá trình thi công

3 San lấp cát hố móng

Các thuyền bơm cát 50m3/h sẽ được dùng để vận chuyển cát từ mỏ Nam Ô- đã được chấp thuận nguồn vật liệu về bơm tại công trường Cát sẽ được bơm trong phạm vi các phao định vị vị trí và được kiểm tra liên tục bằng dọi Sau khi bơm xong sẽ dùng máy hồi âm để vẽ bình đồ và ghi rõ những vị trí cao hoặc sau xuống quá sai số cho phép Thợ lặn sẽ được huy động để bơm cát từ những điểm cao sang những vị trí lõm, công việc san phẳng sẽ tiến hành cho đên khi cao độ nằm trong sai số cho phép của dự án.

4 Nạo vét cho lớp thảm chống xói

Toàn bộ tuyến lớp thảm chống xói dài 160m, rộng 13.25m~16.95m được thả phao đánh dấu trước khi thi công (mỗi vị trí phao cách nhau 10m), kết hợp với hệ thống tiêu báo hiệu đặt trên bờ

Sau khi định vị xong tuyến thi công, tiến hành nạo vét cho lớp tham đá chống xói bằng ngoạm dung tích gầu 3m3 đặt trên Pon ton 600T Đất cát được bốc lên sà lan

mở đáy 300m3 chở đến nơi quy định để đổ

Trong suốt quá trình thi công sẽ cho kiểm tra cao độ thường xuyên theo các từ trạm máy trên bờ kết hợp với phao đo Thợ lặn sẽ được huy động để căng dây trong khu

vực còn sót và bơm cát từ những đó lên các tàu cát, công việc nạo vét và san phẳng

sẽ tiến hành cho đên khi cao độ nằm trong sai số cho phép của dự án

5 Đổ đá loại B (50 - 100 mm) cho lớp thảm chống xói

Đá đổ cho lớp đá chống xói là đá loại B được vận chuyển từ mỏ đá tới công trường bằng xe tải 15 - 25T, tập kết tại khu vực bến tạm, từ đây đá được bốc lên sà lan bằng thiết bị bốc xếp (E ngoạm, máy xúc) và chở ra vị trí thi công, dùng E ngoạm dung tích gầu 2m3 đặt trên Ponton thả xuống đúng vị trí đã định

Trong suốt quá trình thi công dùng thợ lặn san sửa tạo phẳng đảm bảo đúng cao độ thiết kế và kiểm tra cao độ thường xuyên bằng các phao đo và trạm máy trên bờ

6 Đổ đá loại A (10 - 200 kg) cho phần lõi của móng đá thùng chìm

Khu vực thi công đá móng thùng chìm rộng 31,85m to 32.2m dài 160m được chia thành 4 phân đoạn, mỗi phân đoạn dài 40m đánh số theo thứ tự từ 1 đến 4 (phân đoạn 1 giáp khu vực C của đê) Trình tự thi công được tiến hành từ phân đoạn 1 đến phân đoạn 4 Trước khi tién hành thi công, việc xác định tuyến được thực hiện bằng cách thả phao dọc hai bên tuyến với khoảng cách mỗi phao là 10m Tại tuyến của thùng chìm được khống chế toạ độ và cao độ bằng các khối bê tông có kích thước 1.2x0.6x0.6, khoảng cách giữa các khối = 10m, mặt trên của các khối bê tông được khống chế cao độ -8.0m bằng máy toàn đạc và sào đo

Công tác đổ đá phần lõi của móng đá thùng chìm

Đá đổ phần lõi móng đáy thùng chìm là đá loại A (10 - 200 kg) được vận chuyển đến công trường bằng ô tô tải trọng từ 15 - 25T, tập kết tại khu vực bến tạm Tại đây đá được đưa lên sà lan 150T ~500T bằng ngoạm 3m3, để chuyển ra vị trí thi công Tại vị trí thi công đá được thả xuống các vị trí đã được dánh dấu sẵn bằng ngoạm 3m3 đặt trên Ponton 600T Lớp đá loại A được đổ và san phẳng sơ bộ đến cao trình -8.3m

Trong quá trình thi công, đá A được san phẳng sơ bộ bằng thợ lặn kết hợp với kiểm tra cao độ thường xuyên theo các ằng các phao đo và trạm máy trên bờ

7 Bù chèn các khe rỗng bằng lớp đá nhỏ và san gạt phẳng theo sai số ±5cm

Để làm phẳng bề mặt của móng đá và bù những lỗ hổng của lớp đá A ta đổ lên trên lớp đá A lớp đá 4x6 với chiều dầy khoảng 30cm và san phẳng tới cao độ -8.0m Đá 4x6 được tập kết tại khu vực bến tạm, dùng ngoạm bốc lên sà lan 150T ~500T vận chuyển ra vị trí thi công Dùng ngoạm (hoặc máy đào) đổ vào ống rót dẫn hướng đặt Ponton 600T để đưa vật liệu đến vị trí đã định

Công tác san gạt được thực hiện bằng thợ lặn

Ông dẫn vật liệu được chế tạo bằng tôn dày 5mm, đường kính D=1m, phía trên gắn phễu đón vật liệu

Toàn bộ thiết bị trên được gắn trên phao cẩu chuyên dùng VK03 có các thông số

cơ bản sau:

L = 32m B = 9,5m H = 2,5m Tải trọng nâng: 600T Giữa ống và phao được liên kết bằng 2 gối đỡ và trục theo kiểu con lắc

Việc đổ đá 4x6 xuống khu vực thi công được xác định về khối lượng cho phù hợp với diện tích cần san gạt Thợ lặn căn cứ vào các khối bêtông cao độ chuẩn đặt dọc hai bên tuyến để căng dây làm mốc cao độ phục vụ cho công việc san gạt Để tạo phẳng, thợ lặn có thể dùng các thước bằng thép U100 dài 3m cán qua bề mặt trên cùng của lớp đá 4x6 Trong suốt quá trình thi công, việc kiểm tra cao độ được Kỹ

sư hiện trường tiến hành thường xuyên bằng sào đo và máy toàn đạc

Mỗi một phân đoạn móng đá thùng chìm có diện tích cần san gạt tương đương 1.280m3

Nhà thầu thi công thường xuyên bố trí 20 thợ lặn chia làm 02 ca làm việc liên tục 8giờ/ngày (01ca thợ lặn = 4giờ) Qua kinh nghiệm thi công tại các công trình, khả năng san gạt thực tế có thể đạt 150m2 đến 160m2/ngày

Các công việc phụ trợ và công trình phụ phục vụ thi công:

1 Làm bến tạm để xuất nhập vật tư

2 Làm bãi chứa tạm để chứa vật tư

3 Làm đường tạm phục vụ vận chuyển vật tư

4 Văn phòng hiện trường

5 Lán trại công nhân

Vật tư

STT Mô tả/ Tính năng Số lượng Ghi chú

1 Tàu Bình Dương Gầu 17.5m3 1 chiếc

3 Thuyền bơm cát 50m3/h 20 chiếc

7 E ngoạm nổi dung tích gầu 2 m3 1 chiếc

9 Sà lan vận chuyển đá 150T - 500T 2 chiếc

13 Máy toàn đạc điện tử Topcon 1 chiếc

14 Dọi đo sâu, sào đo sâu 12 m 1 chiếc

Nhân lực

STT Mô tả/ Tính năng Số lượng Ghi chú

Kiểm tra &

nghiệm thu cao

Đổ đá móng & kiểm tra liên lục bằng dọi trên xà lan và phao đo

Kiểm tra &

nghiệm thu cao độ theo lưới (5x5)m

Các thiết bị chuyên đào, nạo

vét

- Gầu ngoặm khối lớn > 5m 3

- Gầu ngoặm khối nhỏ < 3m 3

bờ & đo sâu bằng máy hồi âm

Định vị khu vực nghiệm thu bằng máy trên bờ & đo sâu bằng phao đo

Các phương tiện, thiết bị

QUY TRình thi công đúc thùng chìm

Mô tả phân đoạn đúc thùng chìm

Thùng chìm cao 10,5m, rộng 18m, dài 20m sẽ được chia ra làm bốn lần đúc: (04 lot)

Lot 1: Đúc phần đáy với chiều cao 1,5m

Khối lượng: 271,2m3 Lot2: Đúc thành với chiều cao 3m

Khối lượng: 168,6m3

Lot 3: Đúc thành với chiều cao 3m

Khối lượng: 168,6m3Lot 4: Đúc thành với chiều cao 3m

Khối lượng: 168,6m3

Quy trình thực hiện cho hai thùng chìm

Trước tiên, Nhà thầu sẽ đệ trình bản thuyết trình phương pháp, bản vẽ thi công, bản vẽ ván khuôn, bản vẽ bố trí cốt thép và hệ thống chống đỡ ván khuôn lên Kỹ

sư phê duyệt

Vật liệu sử dụng cho đúc các thùng chìm sẽ được lấy mẫu, phê duyệt trước khi tập kết đầy đủ tại kho bãi

1 Công việc chuẩn bị bệ đúc

Dựa vào bản vẽ thi công, Nhà thầu sẽ đo kích thước, cao độ, hàn các cữ chặn và đánh dấu trên trên bề mặt bệ đúc để thuận tiện cho việc lắp đặt tấm nhựa tăng ma sát

2 Việc chế tạo và lắp ráp cốt thép

Cốt thép sẽ được chế tạo tại xưởng chế tạo cốt thép theo quy định

Cốt thép được chế tạo sẽ được đánh dấu và phân loại thành những phần và những

lô

Cốt thép sẽ được lắp ráp theo bản vẽ dưới sự kiểm soát của kỹ sư công trường Khoảng cách lắp đặt con kê phải đảm bảo khoảng cách giữa bề mặt bêtông và cốt thép theo quy định kỹ thuật

Lắp đặt hệ thống ánh sáng, nước, ánh sáng lửa hoặc hệ thống làm lạnh theo quy định đề ra

3 Lắp ráp ván khuôn

Sau khi nhận được sự phê duyệt của Kỹ sư, sẽ tiến hành việc lắp ráp ván khuôn Dựa vào bản vẽ thiết kế, ván khuôn sẽ được ráp theo quy định để đảm bảo kín, phẳng, không thoát nước, ván khuôn sẽ được nối bằng bulông hoặc nhựa

Các tăng đơ và các công nhựa sẽ được lắp đặt theo quy định để tăng cường cho các tường ngăn

Hệ thống giàn dáo, cây chống, sàn công tác, lưới an toàn sẽ được lắp đặt

4 Đổ bêtông

Tuân theo quy trình đổ bêtông được Kỹ sư chấp thuận

Trước khi trộn bêtông, Nhà thầu sẽ tiến hành đo độ ẩm tối thiểu của cốt liệu để kiểm soát lượng nước theo yêu cầu

Nhà thầu sẽ chuẩn bị tấm nhựa PVC để bảo vệ bêtông phòng khi trời mưa

Đảm bảo bố trí đủ các đầm dùi theo yêu cầu

Đảm bảo rằng tất cả các công nhân được đào tạo đầy đủ

đảm bảo rẳng chiều cao của bêtông rơi xuống thấp hơn 1,5m Trong trường hợp chiều cao của tường cao hơn 3,5m thì sẽ sử dụng phễu và ống dẫn

5 Bảo dưỡng bêtông

Quy trình bảo dưỡng bêtông sẽ được đệ trình lên kỹ sư phê duyệt

Công việc bảo dưỡng sẽ bắt đầu giữa 2 giờ và 4 giờ sau khi đúc

Với bề mặt nằm ngang sẽ được che phủ bằng các tấm vải địa kỹ thuật

Sau khi nhận được phê duyệt của Kỹ se, khuôn thành sẽ được tháo ra dựa trên thí nghiệm cường độ bêtông

Mặt trong sẽ được tiếp tục xử lý bằng cách phun nước (02 giờ một lần) để nhiẹt độ không quá cao và điều kiện ẩm uớt

Để đảm bảo rằng nhiệt độ tối thiểu và mặt trời chiếu trực tiếp vào bề mặt ngoài của bêtông, Nhà thầu sẽ sử dụng các tấm vải địa kỹ thuật và bao số

Hỗ hợp để xử lý bề mặt được Kỹ sư duyệt sẽ được sử dụng sau khi tháo khuôn

6 Phương pháp giảm thiểu nhiệt độ

Đối với sân bãi cốt liệu

Trong mùa khô, nhiệt độ không cao hơn 330C, cốt liệu sẽ được duy trì bằng nước

và phủ bằng tấm polymer

Sẽ sử dụng nước đá cho bêtông, nếu cần thiết

Để đảm bảo nhiệt độ thấp nhất của thùng trộn bêtông sẽ được duy trì bằng nước Đối với trạm trộn bồn nước sẽ được đặt dưới đất và liên kết với nhau, và được phủ một lớp cát ướt

7 Phương pháp xử lý tại các mối nối thi công

Vấn đề xử lý mối nối như sau:

Tất cả các ván khuôn dự phòng sẽ được bảo quản bằng cách bọc ống PVC để bảo

vệ bêtông và công việc lau chùi tối thiểu cho lần đúc tiếp theo

Đối với bề mặt bêtông sẽ xói bằng các vòi nước áp lực cao sau khi đúc từ 3 đến 4 tiếng đồng hồ

Các công trình phụ trợ

1 Khu vực trạm trộn cho 2 trạm

2 Khu vực bãi gia công ván khuôn

3 Nhà xưởng gia công cốt thép

4 Kho chứa vật tư

5 Bãi chứa các tấm nhựa tăng ma sát

6 Văn phòng hiện trường

7 Phòng thí nghiệm hiện trường

8 Chỗ ở cho công nhân 387m2 (cho 250 công nhân)