Bài viết tập trung luận bàn, tìm hiểu một số vấn đề tồn tại trong xây dựng phần ngầm nhà cao tầng để từ đó sơ bộ tìm hiểu, phân tích các nguyên nhân, tìm cách khắc phục nâng cao chất lượng cho công trình.
Một số vấn đề tồn xây dựng phần ngầm nhà cao tầng Hà Nội Some issues in construction of high-rise building underground in Hanoi Nguyễn Ngọc Thanh Tóm tắt Bài báo tập trung luận bàn, tìm hiểu số vấn đề tồn xây dựng phần ngầm nhà cao tầng để từ sơ tìm hiểu, phân tích ngun nhân, tìm cách khắc phục nâng cao chất lượng cho cơng trình Từ khóa: Phần ngầm, nhà cao tầng, vấn đề tồn tại, xây dựng Abstract The paper presents some issues in the underground construction of high-rise buildings Thereof, preliminary investigation, cause analysis, solving way were proposed for enhancement of structure quality Keywords: Underground section, high-rise buildings, issue, construction Đặt vấn đề Trong khoảng 20 năm gần đây, cơng trình nhà cao tầng triển khai xây dựng không ngừng Hà Nội Số lượng tầng hầm công trình thường thiết kế phổ biến từ tới tầng hầm, lớn lên tới tầng hầm Trong tương lai, dự kiến cơng trình xây dựng Hà Nội có yêu cầu bắt buộc số lượng diện tích hầm tối thiểu tùy thuộc loại cơng trình Mặt khác bên cạnh thành cơng bước đầu việc xây dựng thời gian vừa qua, ta thấy tồn nhiều vấn đề bất cập xây dựng phần ngầm dẫn đến nảy sinh vấn đề khơng mong muốn chí ngun nhân gây cố đáng tiếc Những vấn đề tồn báo giới thiệu, phân tích đánh giá từ khâu khảo sát, thiết kế, thi cơng tới việc sử dụng từ để có phương hướng, biện pháp để hạn chế rủi ro cố gặp phải xây dựng phần ngầm cơng trình cao tầng Một số vấn đề tồn xây dựng phần ngầm nhà cao tầng Hà Nội 2.1 Những cố nghiêm trọng Những cố nghiêm trọng xây dựng phần ngầm mà ta liệt kê như: - Một phận phần ngầm toàn phần ngầm bị phá hoại, ổn định kết cấu móng nền, kết cấu tường vách hay sàn tầng hầm bị hư hại, ổn định - Có sai sót biện pháp thi cơng cơng trình ngầm gây sụp đổ q trình đổ bê tơng chống đỡ không đảm bảo, lắp dựng kết cấu thép không đồng gây sụp đổ, neo giữ không đảm bảo bị tuột, bị đứt, panel tường vây bị xô lệch, mối nối không đảm bảo, đổ cẩu làm hư hỏng cơng trình - Các vấn đề liên quan đến thương vong người (ngã cao, đổ tường, sạt lở, vùi lấp, sập hầm…) - Các vấn đề làm làm sập, hư hỏng cơng trình liền kề, lân cận TS Nguyễn Ngọc Thanh Khoa Xây dựng Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Email: nnthanhdhkt@gmail.com Tài liệu tham khảo Vương Văn Thành nnk Tính tốn thực hành móng cơng trình, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 3/2012 Nguyễn Đức Nguôn Cơ sở thiết kế thi cơng cơng trình ngầm đô thị, NXB Xây dựng, Hà Nội, 1/2013 Nguyễn Đức Ngn Địa kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm dân dụng công nghiệp, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 10/2008 2.2 Các vấn đề tồn ảnh hưởng đến chất lượng phần ngầm Từ thống kê vấn đề tồn ảnh hưởng đến chất lượng phần ngầm trình xây dựng Hà Nội ta liệt kê sau: - Các vấn đề biến dạng, chuyển vị mức: Nền móng, tường tầng hầm bị lún lớn, kết cấu tường, kết cấu móng, sàn, dầm tầng hầm bị nghiêng, vặn, võng khơng thể sử dụng bình thường, tường bị nghiêng q mức quy định phí sửa chữa Nền nhà bị biến dạng lún sụt, ổn định, mái dốc nhân tạo bị sạt, ổn định - Các vấn đề liên quan đến khả chịu tải kết cấu phần ngầm: nguyên nhân bên kết cấu (do tính tốn thiếu, thi cơng đặt thiếu thép, mối nối không …) sử dụng vượt tải (thiếu tải tính tốn, tải thi công, tải tải xe cứu hỏa, tải động đất, chấn động ), tính tốn thiếu chưa kể tới ảnh hưởng nước ngầm, nước có áp, khơng tính tốn tới yếu tố ăn mòn theo thời gian, khơng tính đến vấn đề từ biến mỏi trình sử dụng - Các vấn đề sai lệch vị trí: Cọc, móng, tường tầng hầm, cột vách, đường dốc sai lệch vị trí, sai sót hướng, sai lệch vị trí q lớn kết cấu phần ngầm chi tiết đặt sẵn phải sửa chữa thay - Các vấn đề công sử dụng không đáp ứng yêu cầu sử dụng: chiều cao hầm thấp, gây khó khăn sử dụng khơng sử dụng cách bình thường được, độ dốc đường dốc lớn khiến việc sử dụng khơng bình thường Tồn tượng thấm dột, cách âm, cách nhiệt, q trình thi cơng khơng đạt yêu cầu Các yêu cầu thẩm mỹ không đáp ứng yêu cầu gây phản cảm phải sửa chữa thay để nâng cao công sử dụng - Các vấn đề liên quan đến việc xuất vết nứt tường tầng hầm, nứt dầm sàn tầng hầm, nứt cho khối xây, nứt khối bê tông lớn, nứt sàn đáy, nứt thềm Sơ 27 - 2017 77 KHOA HC & CôNG NGHê - Các vấn đề liên quan vật liệu thi công không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật: bê tông cốt thép không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, sai chủng loại thép bê tông, bê tông bị rỗ, vị trí cốt thép, khoảng cách lớp bảo vệ không đảm bảo yêu cầu thiết kế tiêu chuẩn kỹ thuật hành, vật liệu thi công không phù hợp với mơi trường xung quanh cơng trình cơng trình gần biển bê tơng khơng có khả chống xâm thực - Các vấn đề liên quan đến ảnh hưởng thi cơng cơng trình tới cơng trình liền kề, lân cận (lún, nứt, phá hoại, sụp đổ …) - Các vấn đề sử dụng, khai thác không thiết kế, sai công năng, khơng có biện pháp bảo trì, bảo dưỡng phù hợp Một số nguyên nhân dẫn đến tồn xây dựng phần ngầm Hà Nội 3.1 Khảo sát thiết kế Công tác khảo sát thiết kế chưa cụ thể rõ ràng tương xứng với việc xây dựng phần ngầm bao gồm công tác lập đề cương khảo sát thường, nhiệm vụ khảo sát khơng khác so với cơng trình xây dựng thông thường, chưa trọng đến thông số liên quan đến trình đào đất (dỡ tải) xét đến yếu tố nở hông, chưa làm rõ ứng xử đất tương xứng với giai đoạn thi cơng sử dụng khai thác, nói khác chưa làm rõ chế thí nghiệm khác cụ thể thí nghiệm khơng cố kết khơng nước, cố kết khơng nước, cố kết nước Việc khảo sát thí nghiệm trường chưa có hiệu chỉnh cần thiết để kể tới độ sâu đất, yếu tố liên quan đến cong vênh Các yêu cầu khảo sát nước đất chưa trọng mức, công tác khoan khảo sát thường thực thời gian năm, nên thường chưa làm rõ mực nước đất cao nhất, thấp mực nước tính tốn Các thí nghiệm để xác định hệ số thấm đất chưa trọng mức Trong đó, yếu tố mực nước đất Hà Nội tương đối phức tạp biến thiên theo thời điểm cụ thể năm Ngoài mật độ, khoảng cách vị trí khoan khảo sát bất cập chưa xét hết yếu tố bất lợi địa tầng khu vực xây dựng Còn thiếu yếu đánh giá khảo sát cơng trình lân cận, chưa có xem xét ảnh hưởng cơng trình lân cận, liền kề tới cơng trình ngược lại Trong đó, Hà Nội lại nơi mà cơng trình xây chen, liền kề, mật độ xây dựng lớn, việc xây dựng cơng trình thường có ảnh hưởng khơng nhỏ tới cơng trình lân cận 3.2 Thiết kế Việc thiết kế phần ngầm cho công trình nhà cao tầng chủ yếu kỹ sư xây dựng thiết kế mà kỹ sư chuyên ngành địa kỹ thuật có hạn chế định việc đánh giá yếu tố địa kỹ thuật toán móng phần ngầm nói chung Ta kể tới lỗi thiết kế: - Chưa làm rõ trụ địa tầng đất phục vụ lựa chọn giải pháp cho trường hợp tính tốn kiểm tra - Chưa kể tới tính tốn thiếu ảnh hưởng cơng trình lân cận, cơng trình liền kể, cơng trình ngầm lân 78 cận, phụ tải (của cơng trình lân cận tải trọng cứu hỏa ) - Bỏ qua cơng tác tính lún kiểm tra lún, lún lệch lún lệch tương đối (hoặc dự tính sai) - Đánh giá sai sức chịu tải cọc, đất: đưa dự báo sức chịu tải cọc sai, thử tải vị trí yêu cầu đạt vị trí khác khơng đạt u cầu, chưa xét tới yếu tố bất lợi địa tầng gặp phải gặp thấu kính bùn, túi khí hay biến thiên khơng đồng địa tầng dẫn đến khả mũi cọc nằm lớp đất yếu, yếu tố chất lượng thi công chưa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật người thiết kế Tính tốn thiếu phần kháng chấn cho cọc, phần ngầm (hoặc tính sai) Bố trí thép cọc thép dọc thân cọc nhiều sai sót chưa ý tới phân bố ứng suất thân cọc biểu đồ lực dọc cọc Sai sót tính tốn phản lực đầu cọc kiểm tra khả chịu tải cọc, xem tốn mơ hình vạn sử dụng mà không xem xét kỹ lưỡng thông số đầu vào dẫn đến sai sót mặt kết - Tính tốn độ bền đài cọc sai sót không đầy đủ bao gồm chưa kiểm tra chọc thủng cọc góc, phá hoại đài cọc theo tiết diện nghiêng Cũng nhiều sai sót việc sử dụng mơ hình tính tốn, bố trí thép - Chưa tính tính tốn sai áp lực nước, áp lực đẩy nổi, áp lực dòng thấm, đẩy bùng, đẩy trồi hay xói, nhiều cơng trình để xảy tượng bể nước ngầm bị đẩy Chưa quan tâm ý đến thiết kế điều kiện khu vực có nước có áp - Thiết kế phương án móng chưa hợp lý, dùng nhiều loại cọc, nhiều loại chiều dài cọc, nhiều độ cứng khác lại thiếu tính tốn cụ thể đến lún lệch gây lún lệch, làm nứt kết cấu dầm, sàn - Thiết kế chống thấm sai, thiếu dẫn đến vấn đề thấm dột, ảnh hưởng tới trình sử dụng cơng trình Khơng quy định, quy định thiếu cụ thể loại đất, độ đầm chặt đất làm gây nứt, thấm sàn đáy - Thiết kế kích thước panel tường vây, chiều dài cừ, hệ chống đỡ không hợp lý gây cố dịch chuyển tường mức cho phép, ảnh hưởng tới hệ cột vách kết cấu móng Tính tốn áp lực đất lên tường chắn nhiều sai sót; - Thiết kế biện pháp thi công không hợp lý sai sót, có nhầm lẫn đáng tiếc điều kiện địa tầng, sử dụng phần mềm tính tốn chưa hiểu hết thơng số đầu vào chưa có đánh giá cụ thể kết tính tốn, chưa kể tới ảnh hưởng cơng trình lân cận, liền kề tác động tương hỗ chúng 3.3 Thi công Việc thi công chưa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật đề ra, đơn vị thi công tư vấn giám sát chưa làm tròn nhiệm vụ, lực hạn chế, chưa có biện pháp phòng ngừa cố xảy xây dựng phần ngầm, sai sót gồm: - Sử dụng chủng loại, kích thước bê tơng, thép không thiết kế, chất lượng không đáp ứng yêu cầu Chưa tuân thủ yêu cầu dẫn kỹ thuật khoảng cách thép, lớp bảo vệ, vị trí nối chồng, yêu cầu vị trí liên kết, nối thép, yêu cầu cụ thể sử dụng mối nối ren coupler; T„P CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG - Cha tuân thủ vấn đề đầm lèn yêu cầu cấp phối hạt đất phía sàn, móng Các vấn đề liên quan đến chống thấm chưa làm quy trình; - Định vị sai vị trí cọc, móng, cột, thép chờ định vị sai, vị trí lỗ mở, vị trí đổ bù vữa đỉnh cột có sai sót - Thi cơng cọc chưa đáp ứng yêu cầu bao gồm chưa đáp ứng yêu cầu lực ép đầu cọc, chiều dài cọc, tốc độ ép chưa đảm bảo yêu cầu thiết kế, chất lượng cọc khoan nhồi, cọc ba rét (sập vách, bê tông phân tầng, mũi cọc chưa đảm bảo, khoảng cách thép không đảm bảo) không đảm bảo yêu cầu - Chưa trọng đến lệch tâm đáng kể cột móng kiến trúc biện pháp thi cơng chưa tốt dẫn đến có chuyển dịch đáng kể thi công; - Phân chia khu vực đổ bê tông, mạch ngừng thi công không hợp lý dẫn đến vấn đề nứt, võng khơng đáng có; - Thi công bê tông khối lớn không tuân thủ quy trình, dẫn kỹ thuật đổ bê tơng khối lớn; - Chưa trọng đến khảo sát, quan trắc cơng trình lân cận, quan trắc lún nghiêng, chuyển vị ngang xây dựng cơng trình từ giai đoạn thi cơng phần ngầm; - Khơng có biện pháp đề phòng, phòng ngừa rủi ro xây dựng phần ngầm khiến cố xẩy hồn tồn bị động, khơng xử lý kịp thời; - Các vấn đề liên quan đến an toàn - vệ sinh lao động yếu (sự cố giàn dáo, cố lắp dựng kết cấu thép, cố điện, cố vết nứt, lỗ mở khơng có lan can, cảnh báo) 3.4 Trong trình khai thác sử dụng Trong trình khai thác sử dụng sai sót, tồn chủ yếu nằm vấn đề: - Sử dụng sai cơng mục đích sử dụng, tải trọng tác dụng lên hầm vượt mức cho phép, không phù hợp thiết kế; - Đục phá, sửa chữa kết cấu mà khơng có tính tốn kiểm tra lại thiết kế, thẩm tra thẩm định yêu cầu; - Khơng có phương án bảo trì, giữ gìn vệ sinh an tồn lao động khơng có biện pháp quan trắc trình sử dụng Cách khắc phục biện pháp phòng tránh Từ nguyên nhân trình bày nêu trên, việc tối quan trọng cấp thiết liên quan đến việc cần phải trước tiên cần phải làm đủ theo yêu cầu quy trình, tiêu chuẩn kỹ thuật hành từ khâu khảo sát, tới thiết kế, thi công sử dụng cách Bên cạnh đó, vấn đề quan trọng có lẽ ta cần: thay đổi quan điểm việc xây dựng phần ngầm giống phần việc thông thường khác mà quên đặc điểm riêng phần ngầm nằm đất, chịu ảnh hưởng trực tiếp đất có tác dụng tương hỗ lên đất Vì vậy, cần có kỹ sư am hiểu có kinh nghiệm địa chất cơng trình, địa chất thủy văn để có đầu đề cương nhiệm vụ khảo sát phù hợp với đặc điểm cơng trình ngầm, trọng đến chất lượng khảo sát trường để từ giúp tư vấn thiết kế có thiết kế phù hợp Để làm điều ấy, việc xác định tính chất lý đất hệ số nở hông, hệ số thấm, hệ số áp lực ngang đất, mô đun biến dạng mơ đun chống trượt đất ứng với q trình dở tải ta phải tăng cường mật độ khảo sát vị trí khảo sát, tăng cường thí nghiệm trường xuyên tĩnh, ép nước lỗ ngang, thí nghiệm cắt cánh thí nghiệm phòng có kết phản ánh sát thực tế làm việc đất thí nghiệm ba trục Cần làm rõ mực nước mặt, mực nước đất, nước có áp ảnh hưởng chúng tới cơng trình xây dựng Thiết kế cần phải ngồi việc tuân thủ nghiêm ngặt yêu cầu kỹ thuật đặt phải có am hiểu địa kỹ thuật, biết dự trù yếu tố bất lợi thực tiễn (chẳng hạn trụ địa chất cơng trình), xem xét đầy đủ tốn đầy đủ phương diện khả chịu lực, ổn định cơng trình, chuyển vị ngang, lún, nứt kết cấu phần ngầm Cần có sửa đổi bổ sung quy định pháp luật liên quan đến chủ thể khâu từ khảo sát đến thiết kế, giám sát thi cơng Trong quy định rõ trách nhiệm liên đới cá nhân, đơn vị khảo sát tới thiết kế, thi công tư vấn giám sát phải có chứng hành nghề có am hiểu địa kỹ thuật Công nhân thi công trực tiếp cần phải đào tạo để hiểu biết công việc họ thực cách phòng tránh rủi ro đảm bảo an tồn vệ sinh lao động liên quan đến xây dựng phần ngầm Xem xét bổ sung thêm yêu cầu tăng số lượng khảo sát, thử tải, hệ số an tồn, quan trắc cơng trường, quan trắc cơng trình lân cận, liền kề Tăng cường quy định bắt buộc phương pháp kiểm tra trường với việc áp dụng thiết bị tiên tiến để đảm bảo chất lượng cơng trình (Đo mật độ thép, kiểm tra siêu âm, mối hàn, cường độ bê tông, thép, vữa ) Coi trọng, tăng cường công tác giám sát tác giả, yêu cầu báo cáo vấn đề tồn đơn vị thiết kế, thi công giám sát thi cơng Trên sở đó, cần phải thống kê, tập hợp báo cáo đầy đủ vấn đề tồn đọng cơng trình để từ phân loại cố, vấn đề tồn đọng xây dựng phần ngầm giúp cho việc điều chỉnh quy trình quy phạm cho phù hợp hơn, tránh lỗi lặp cảnh báo trước tìm ngun nhân nhanh chóng Cuối cùng, ta cần phải bổ sung chế tài xử phạt nghiêm minh cá nhân, đơn vị để xảy cố, để xảy nhiều vấn đề tồn Kết luận Để hạn chế, giảm thiểu tồn rủi ro xây dựng phần ngầm nhà cao tầng ta cần phải ý: - Thực nghiêm túc quy định từ khâu khảo sát, thiết kế tới thi công, giám sát tới việc sử dụng cách Nâng cao, lực chủ thể tham gia xây dựng phần ngầm, bổ sung yêu cầu kiến thức chuyên môn Địa kỹ thuật - Cần tăng cường công tác báo cáo trường, giám sát tác giả, kiểm tra đối chứng trường, tăng cường ý thức trách nhiệm an toàn cho đội ngũ kỹ sư, giám sát công nhân công trường Sự điều chỉnh quy trình quy phạm cho phù hợp điều kiện thực tế Hà Nội Luôn trọng quan trắc cơng trình, quan trắc cơng trình lân cận đề cao biện pháp phòng ngừa để hạn chế rủi ro - Cần phải có thêm chế tài, biện pháp để gắn trách nhiệm chủ thể tham gia vào q trình xây dựng, có xử phạt công minh sai phạm gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cơng trình./ S¬ 27 - 2017 79 ... phạt nghiêm minh cá nhân, đơn vị để xảy cố, để xảy nhiều vấn đề tồn Kết luận Để hạn chế, giảm thiểu tồn rủi ro xây dựng phần ngầm nhà cao tầng ta cần phải ý: - Thực nghiêm túc quy định từ khâu... trình xây chen, liền kề, mật độ xây dựng lớn, việc xây dựng công trình thường có ảnh hưởng khơng nhỏ tới cơng trình lân cận 3.2 Thiết kế Việc thiết kế phần ngầm cho cơng trình nhà cao tầng chủ... ngang xây dựng cơng trình từ giai đoạn thi cơng phần ngầm; - Khơng có biện pháp đề phòng, phòng ngừa rủi ro xây dựng phần ngầm khiến cố xẩy hoàn toàn bị động, không xử lý kịp thời; - Các vấn đề