So sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật khi sử dụng cừ thép larsen và cừ bê tông ứng lực trước trong thi công chắn giữ hố đào sâu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG DOÃN QUANG KHIÊM SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ KỸ THUẬT KHI SỬ DỤNG CỪ THÉP LARSEN VÀ CỪ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG THI CÔNG CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO SÂU Chun ngành: Kỹ tḥt xây dựng cơng trình DD & CN Mã số : 60.58.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2015 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN Phản biện 1: PGS.TS Hoàng Phương Hoa Phản biện 2: TS Đặng Công Thuật Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Ngành Kỹ thuật xây dựng cơng trình DD & CN họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 26 tháng 12 năm 2015 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Cùng với phát triển đô thị, nhu cầu sử dụng không gian mặt đất ngày nhiều, theo cơng việc thiết kế thi cơng hố đào sâu cơng trình Chắn giữ hố đào sâu thi cơng cơng trình cơng việc phức tạp đòi hỏi kỹ thuật, an toàn, chi phí thời gian thi công lớn Nếu không đảm bảo tốt cơng tác này, thi cơng gây nhiều cố như: Sụt lún, hư hỏng phá hủy cơng trình lân cận gây an toàn, làm ảnh hưởng đến chất lượng, tiến độ thi cơng cơng trình Giải pháp cừ bê tông ứng lực trước ứng dụng nhiều năm qua, bên cạnh ưu điểm như: cường độ chịu lực cao, chất lượng cao, giá thành dễ chấp nhận, giải pháp bị giới hạn bởi: công nghệ chế tạo phức tạp, thi cơng đòi hỏi độ xác cao, thiết bị thi công đại, còn nhiều nhược điểm khả chắn giữ, nối dài hay thu hồi sau thi công,… Nhiều giải pháp chắn giữ hố đào sâu khác nghiên cứu ứng dụng nhằm khắc phục nhược điểm nêu, cừ thép Larsen giải pháp chắn giữ hố đào sâu phổ biến ứng dụng thi công Với cùng công trình, sử dụng loại cừ để chắn giữ hố đào đáp ứng hợp lý vấn đề kinh tế, kỹ thuật toán cần nghiên cứu Đó lý để tác giả chọn đề tài: “So sánh hiệu quả kinh tế, kỹ thuật sử dụng cừ thép Larsen cừ bê tông ứng lực trước thi công chắn giữ hố đào sâu” Thông qua nghiên cứu công trình cụ thể sử dụng cừ bê tông ứng lực trước sẽ giúp đánh giá cách trực quan rõ ràng tính hiệu quả hai loại cừ đề nghị Đề tài sử dụng làm tài liệu học tập tài liệu tham khảo cho việc lựa chọn biện pháp thi công 2 Mục đích nghiên cứu So sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật sử dụng cừ Larsen cừ bê tông ứng lực trước thi công chắn giữ hố đào sâu Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu cừ thép Larsen cừ bê tông ứng lực trước sử dụng để chắn giữ hố đào sâu - Phạm vi nghiên cứu + Nghiên cứu khả chịu lực cừ thép Larsen cừ bê tông ứng lực trước + Xem xét hiệu quả kinh tế sử dụng cừ thép Larsen cừ bê tông ứng lực trước công trình cụ thể thành phố Đà Nẵng + Tính khả thi hai phương án Phương pháp nghiên cứu - Phân tích lý thuyết; - Áp dụng tính toán công trình thực; - So sánh, đánh giá Bố cục luận văn Mở đầu: - Lý chọn đề tài - Mục đích nghiên cứu - Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu Chương 1: Tổng quan số giải pháp chắn giữ hố đào sâu Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính tốn cừ thép Larsen và cừ bê tông ứng lực trước chắn giữ hố đào sâu Chương 3: So sánh hiệu kinh tế, kỹ thuật hai phương án cừ thép Larsen và cừ bê tông ứng lực trước Kết luận kiến nghị CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO SÂU 1.1 CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO BẰNG TƯỜNG VÂY (TƯỜNG BARRETTE) 1.1.1 Giới thiệu sơ lược 1.1.2 Trình tự bước thi cơng - Thi công tường dẫn; - Đào đất - giữ vách hố đào dung dịch bentonite; - Thổi rửa hố đào phương pháp luân chuyển bentonite; - Đặt khối (CWS) chắn nước; - Hạ lồng thép; - Lắp đặt ống đổ bê tông, đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng 1.1.3 Ưu điểm nhược điểm a Ưu điểm b Nhược điểm 1.2 CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO BẰNG TƯỜNG CỌC KHOAN NHỒI 1.2.1 Giới thiệu sơ lược 1.2.2 Trình tự bước thi cơng - Định vị hố khoan hạ ống vách; - Khoan tạo lỗ, có sử dụng dung dịch khoan để giữ thành lỗ (bentonite, polyme, bùn); - Nạo vét mùn khoan lắng đáy hố khoan; - Hạ lồng thép; - Lắp ống đở bê tơng; - Dùng khí nén thởi rửa đáy hố khoan; - Đổ bê tông cọc phương pháp dâng bê tông; - Rút ống vách, lấp hố cọc 1.2.3 Ưu điểm nhược điểm a Ưu điểm b Nhược điểm 1.3 CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO BẰNG TƯỜNG CỌC XI MĂNG ĐẤT 1.3.1 Giới thiệu sơ lược 1.3.2 Trình tự bước thi cơng 1.3.3 Ưu điểm nhược điểm a Ưu điểm b Nhược điểm 1.4 CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO BẰNG TƯỜNG CỪ THÉP 1.4.1 Giới thiệu sơ lược 1.4.2 Phương pháp thi công 1.4.3 Ưu điểm và nhược điểm a Ưu điểm b Nhược điểm 1.5 CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO BẰNG TƯỜNG CỪ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 1.5.1 Giới thiệu sơ lược 1.5.2 Phương pháp thi công 1.5.3 Ưu điểm và nhược điểm a Ưu điểm b Nhược điểm KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương này, tác giả giới thiệu tổng quan số giải pháp chắn giữ hố đào sâu áp dụng Việt Nam giới, các bước thi công giải pháp Mỗi giải pháp sử dụng có ưu điểm, nhược điểm khác sử dụng hợp lí điều kiện địa chất phụ thuộc vào chiều sâu hố đào Tác giả đặc biệt quan tâm sâu vào giải pháp thi công, phân tích ưu nhược điểm hai giải pháp chắn giữ hố đào sâu tường cừ bê tông ƯLT tường cừ thép Larsen Đây chính hai giải pháp sẽ nghiên cứu chương nhằm làm rõ hiệu quả kinh tế kỹ thuật giải pháp chắn giữ bảo vệ thành hố đào sâu các công trình ngầm thi công xây dựng Dân dụng Công nghiệp Để đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật hai giải pháp nêu cơng trình cụ thể sẽ thực chương 3, cần thiết nghiên cứu các sở khoa học tính tốn chịu lực cho loại tường chắn này, đồng thời nghiên cứu tiêu chuẩn, quy phạm thi công Nội dung sẽ thực chương CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN CỪ THÉP LARSEN VÀ CỪ BÊ TƠNG ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO SÂU Để có sở so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật hai phương án sử dụng cừ chắn đất hố đào sâu, cần thực tính tốn qua ví dụ cụ thể Cần nghiên cứu lí thuyết tính tốn loại cừ, lí thuyết tính tốn áp lực đất lên tường chắn Nội dung chương sẽ đề cập đến số lý thuyết tính tốn áp lực đất lên tường chắn tiêu chuẩn hành việc tính tốn cừ chắn đất Bên cạnh đó, chương sẽ sơ lược giới thiệu phần mềm Plaxis sẽ sử dụng để tính tốn cừ chương 2.1 TÍNH TỐN ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CỪ CHẮN HỐ ĐÀO 2.1.1 Tổng quan áp lực đất 2.1.2 Các phương pháp xác định áp lực a Tính áp lực đất theo lý thuyết W.J.W.Rankine [3] * Trường hợp đất rời (≠ 0, c=0) * Trường hợp đất dính (φ ≠ 0; c≠ 0): * Trường hợp đất dính (φ ≠ 0; c≠ 0): b Tính áp lực đất theo lý thuyết C.A.Coulomb [3] * Tính toán áp lực chủ động theo lý thuyết C.A.Coulomb * Tính tốn áp lực bị động theo lý thuyết C.A.Coulomb c Tính tốn áp lực đất theo lý luận V.V.Xoclovxki [4] 2.2 TÍNH TỐN CỪ BÊ TƠNG ỨNG LỰC TRƯỚC THEO TCVN 5574:2012 2.2.1 Các quy định chung 2.2.2 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt thép chịu uốn theo độ bền a Ngun tắc chung b Tính tốn cấu kiện chịu uốn 2.2.3 Tính tốn cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo biến dạng a Nguyên tắc chung b Xác định độ cong c Xác định độ võng 2.3 TÍNH TỐN CỪ THÉP LARSEN THEO TCVN 5575:2012 2.3.1 Nguyên tắc chung a Các qui định chung b Các yêu cầu thiết kế 2.3.2 Tính tốn cấu kiện chịu uốn a.Tính tốn bền b Tính tốn ổn định 2.4 GIỚITHIỆU PHẦN MỀM PLAXIS V8.6 [5] 2.5 MỘT SỐ VĂN BẢN HƯỚNG DẪN LẬP VÀ QUẢN LÝ CHI PHÍ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương này, tác giả hệ thống lại số lý thuyết phở biến tính tốn áp lực đất lên tường chắn: Lý thuyết Rankine, lý thuyết Coulomb lý thuyết Xoclovski Mặc dù có khác phương pháp tiếp cận, giả thiết ban đầu, mục tiêu cuối cùng cho phép người sử dụng xác định xác áp lực đất lên tường chắn Tác giả hệ thống lý thuyết tính tốn loại cừ bê tông ƯLT cừ thép Larsen theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 TCVN 5575:2012 Việc nghiên cứu nhằm mục đích xác định bước tính toán tường cừ bê tông ƯLT cừ thép Larsen cơng trình cụ thể để làm sở so sánh đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật hai loại cừ sử dụng để chắn giữ hố đào sâu Tác giả giới thiệu nét chính ứng dụng phần mềm PLAXIS V8.6 Đây sẽ phần mềm tác giả sẽ sử dụng để tính toán tường cừ bê tông ƯLT cừ thép Larsen sử dụng thi công tầng hầm cơng trình “Bãi đậu xe ngầm phía Nam Trung tâm hành thành phố Đà Nẵng”, nội dung sẽ đề cập chi tiết chương luận văn Ngoài tác giả giới thiệu số văn bản nhà nước hướng dẫn lập quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình Đây các văn bản áp dụng để tính tốn dự tốn chi phí nhằm so sánh hiệu quả mặt kinh tế sử dụng cừ bê tông ƯLT cừ thép Larsen chắn giữ hố đào sâu cơng trình ngầm 10 3.2 TÍNH TỐN CỪ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC THEO TCVN 5574:2012 THEO PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG HỖN HỢP (ĐÀO MỞ KẾT HỢP TOP-DOWN) 3.2.1 Trình tự giải pháp thi cơng Cừ bê tơng ƯLT có chiều dài 12m ép kết hợp với xói nước, tiến hành với trình thi cơng cọc nhời Cột tạm H300x500x12 chơn sẵn cọc khoan nhồi Các bước thi công phần ngầm cơng trình thực theo trình tự sau: - Bước 1: Đào rãnh thi công, ép cừ bê tông ƯLT đến độ sâu 12m so với cao độ sàn tầng F1, thi công cọc khoan nhồi, cột tạm (hình 3.5); - Bước 2: Tiến hành đào mở hoàn toàn đến cốt đáy tầng hầm B1, vị trí mũ cột đào đến cao trình đáy mũ cột Tiến hành thi công sàn, cột tường tầng hầm B1 cote +0.00 (vách đổ bù, tựa vào tường cừ bê tơng ƯLT khơng thu hời), hình 3.6; - Bước 3: Thi công sàn tầng hầm F1 cote +3.17 (hình 3.7); - Bước 4: Đào đất đến cao trình đáy tầng hầm B2, vị trí cột, nơi có đài cọc cọc khoan nhời, đào đến cao trình đáy đài cọc (hình 3.8); - Bước 5: Thi công đài cọc, cột, dầm sàn, tường tầng hầm B2 cote -3.00 (hình 3.9); - Bước 6: Thi công cột, dầm sàn tầng hầm B1 cote +0.00 (phần lỗ trống lại khơng thi cơng Top-down - hình 3.10); - Bước 7: Thi cơng cột, dầm sàn, tầng F1 cote +3.17 (phần lỗ trống lại khơng thi cơng Top-down - hình 3.10) 3.2.2 Tính tốn tường cừ a Nhập liệu đầu vào b Kết phân tích tính tốn 11 Bảng 3.5 Tổng hợp kết tính tốn phương án cừ bê tơng ƯLT Chuyển vị (m) Mô men (kNm/m) Bước 1: Đào rãnh, hạ cừ bê tông ƯLT 1,77.10-3 12,25 Bước 2: Đào đất đến cao độ đáy tầng hầm B1 8,29.10-3 48,36 Bước 3: Thi công sàn, cột, tường tầng hầm B1 8,28.10-3 48,30 Bước 4: Thi công sàn tầng F1 8,28.10-3 48,31 Bước 5: Đào đất đến cao độ đáy tầng hầm B2 10,67.10-3 49,21 Bước 6,7: Thi công đài cọc, sàn đáy, cột, tường tầng hầm B2; thi công phần lại cột, dầm sàn tầng hầm B1 tầng F1 10,65.10-3 48,97 Bước thi cơng 3.2.3 Tính toán kiểm tra a Kiểm tra bền tường cừ b Kiểm tra chuyển vị tường cừ 3.3 TÍNH TOÁN CỪ THÉP LARSEN THEO TCVN 5575:2012 THEO PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG HỖN HỢP (ĐÀO MỞ KẾT HỢP TOP-DOWN) 3.3.1 Giải pháp trình tự thi cơng Giải pháp thi công cừ thép Larsen chọn tương tự cừ bê tơng ƯLT mục 3.2.1 Đó chọn giải pháp thi công hỗn hợp kết hợp thi công đào mở thi cơng Top-down, sử dụng phương án không thu hồi cừ sau thi công tầng hầm có thu hời cừ Hiện nay, cừ thép sản xuất với nhiều hình dạng, kích thước khác với bề rộng bản thay đổi từ 400mm đến 750mm 12 Ngồi cọc ván thép có mặt cắt ngang dạng chữ U, Z thơng thường có loại mặt cắt ngang Omega, dạng phẳng dạng hộp Tuy nhiên, loại cọc cừ có mặt cắt ngang hình chữ U sản xuất sử dụng phổ biến 3.3.2 Tính toán tường cừ a Nhập liệu đầu vào b Kết phân tích tính tốn Bảng 3.9 Tổng hợp kết tính tốn phương án cừ Larsen (không rút cừ) Bước thi công Mô Chuyển vị men (m) (kNm/ m) Bước 1: Thi công hạ cừ thép, đào mái dốc 2,65.10-3 8,41 Bước 2: Đào đất đến cao độ đáy tầng hầm B1; 11,21.10-3 -35,80 Bước 3: Thi công sàn, cột, tường tầng hầm B1 11,21.10-3 -36,35 Bước 4: Thi công cột dầm sàn tầng F1 11,20.10-3 -36,24 Bước 5: Đào đất đến cao độ đáy tầng hầm B2 14,98.10-3 -57,94 14,98.10-3 -58,19 Bước 6,7: Thi công đài cọc, sàn đáy, cột, tường tầng hầm B2; thi cơng phần lại cột, dầm sàn tầng hầm B1 tầng F1 3.3.3 Tính toán kiểm tra tường cừ a Kiểm tra bền tường cừ b Kiểm tra chuyển vị tường cừ 13 3.4 TÍNH TỐN CỪ THÉP LARSEN THEO TCVN 5575:2012 THEO PHƯƠNG PHÁP THI CƠNG ĐÀO MỞ (CĨ THU HỒI CỪ) 3.4.1 Giải pháp trình tự thi cơng Trong mục 3.3.2, tác giả tính toán phương án thi công tầng hầm theo phương pháp Top-down kết hợp đào mở, với phương pháp này, cừ thép Larsen không rút lên mà giữ lại chịu lực với vách tầng hầm Trong phần này, tác giả nghiên cứu tính toán phương án thi công tầng hầm phương pháp đào mở Với phương án này, cừ thép thu hồi sau thi công xong hệ dầm, sàn vách tầng hầm Cừ thép bố trí cách vách tầng hầm khoảng định để đảm bảo đủ khoảng cách thao tác thi công tường tầng hầm không quá lớn để giảm khối lượng công tác đất, đồng thời đủ khoảng cách để thi công hệ chống đỡ Bố trí tường cừ thép cách tường tầng hầm khoảng cách 1m Vẫn sử dụng cừ thép Larsen FSP IV có chiều dài 12m mục 3.3.2 trình bày Việc thi công kết cấu tầng hầm tiến hành từ móng lên Việc chống giữ tường cừ thi công đào đất thực hệ chống ngang dọc thép hình cách Ls =8,4m kết hợp với hệ cột tạm tương tự phương án thi công cừ bê tông ƯLT cừ thép khơng thu hời Sử dụng thép hình chữ H loại CCT38 với thép H300 làm hệ chống ngang, cột tạm sử dụng loại thép hình phương án Các bước thi công: - Bước 1: Thi công hạ cừ thép, thi công cọc khoan nhồi, cột tạm; thi cơng đào mái dốc phía ngồi với độ sâu 1,3m để giảm cho 14 tường cừ; - Bước 2: Đào đất đến cao độ đáy tầng hầm B1, lắp đặt hệ giằng chống cao độ cách mặt sàn tầng hầm B1 phía 1m; - Bước 3: Đào đất đến cao độ đáy sàn tầng hầm B2, lắp đặt hệ giằng chống cao độ cách mặt sàn tầng hầm B2 phía 1m; - Bước 4: Đào đất đến cao độ đáy móng, thi cơng đài móng, chống thấm, thi cơng sàn tầng hầm B2; - Bước 5: Bước - Thi công cột, tường tầng hầm B2; lấp đất tháo tầng chống lớp dưới; thi công dầm sàn tầng hầm B1; - Bước 6: Bước - Lấp đất đến cao độ sàn B1; tháo tầng chống lớp trên; thi công cột, tường tầng hầm B1, dầm sàn F1; - Bước 7: Thi cơng rút cừ 3.4.2 Tính tốn tường cừ a Nhập liệu đầu vào Các bước tính toán tường cừ thép phương án tính giai đoạn tường cừ thép tham gia chịu lực từ bắt đầu hạ cừ thi công xong cơng tác đào đất hố đào cơng trình Các bước thi công mô phỏng Plaxis gồm bước sau: - Bước 1: Thi công hạ cừ thép; thi cơng đào mái dốc phía ngồi với độ sâu 1,3m; - Bước 2: Đào đất đến cao độ đáy tầng hầm B1, lắp đặt hệ giằng chống cao độ cách mặt sàn tầng hầm B1 phía 1m; - Bước 3: Đào đất đến cốt đáy sàn tầng hầm B2, lắp đặt hệ giằng chống cote cách mặt sàn tầng hầm B2 phía 1m 15 b Kết phân tích tính tốn Bảng 3.11 Tổng hợp kết tính tốn phương án cừ Larsen (có rút cừ) Bước thi cơng Chuyển vị Mô men (m) (kNm/m) Bước 1: Thi công hạ cừ thép, thi công cọc khoan nhồi, cột tạm; thi cơng đào mái dốc phía ngồi với độ sâu 1,3m 5,09.10-3 35,28 Bước 2: Đào đất đến cốt đáy tầng hầm B1, lắp đặt hệ chống cao độ cách mặt sàn tầng hầm B1 phía 1m 11,23.10-3 36,63 Bước 3: Đào đất đến cao độ đáy sàn tầng hầm B2, lắp đặt hệ chống cao độ cách mặt sàn 14,88.10-3 tầng hầm B2 phía 1m 42,14 3.4.3 Tính tốn kiểm tra tường cừ a Kiểm tra bền tường cừ b Kiểm tra chuyển vị tường cừ 3.5 SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG 3.5.1 So sánh giải pháp, hiệu kỹ thuật phương án thi công Đối với phương pháp thi cơng có ưu nhược điểm định mặt kỹ thuật, tùy thuộc vào đặc điểm thiết kế, điều kiện đặc điểm địa chất, đặc điểm cơng trình lân cận u cầu khắt khe khác mà lựa chọn biện pháp phương án thi công chắn giữ hố đào cho phù hợp Bảng 3.12 việc so sánh tiêu kỹ thuật các phương án thi công 16 Qua xem xét tiêu kỹ thuật các phương án thi công, ta thấy công trình Bãi đậu xe ngầm phía nam Trung tâm hành thành phố Đà Nẵng phương án cừ bê tông ƯLT đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thi công nhiên bị hạn chế q trình hạ cừ kết hợp xói nước gây xói lở cơng trình lân cận; khó tạo các tường chắn cong theo thiết kế cơng trình; để đảm bảo kín cọc cừ phải thi công thêm cọc xi măng đất; trọng lượng cừ lớn ảnh hưởng trình vận chuyển hạ cừ Phương án cừ thép (không rút cừ) đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, bị hạn chế chất lượng dễ bị ăn mòn vì vậy ảnh hưởng tới thời gian sử dụng cơng trình Ngồi ra, thi cơng cừ phương pháp đóng, rung hạ gây rung động lớn, ảnh hưởng đến cơng trình lân cận, tiếng ờn lớn; thi cơng biện pháp rung kết hợp xói nước hạn chế phương án cừ bê tông ƯLT Khi thi công phải các bước tính toán để đảm bảo khả chịu lực cừ thép mỏng dễ bị biến dạng uốn Phương án cừ thép (có rút cừ) tương tự phương án không rút cừ không bị ảnh hưởng chất lượng cừ giai đoạn sử dụng công trình Tuy nhiên, phương án có hạn chế chỗ: rút cừ gây sụt lún các cơng trình xung quanh Ngoài ra, phương án phức tạp phải thi công hệ chống đỡ tường cừ; khối lượng công việc tăng nhiều không sử dụng tường cừ kết cấu cơng trình 3.5.2 So sánh tiến độ thi công Tiến độ thi công lập để xác định thời gian thi công, làm sở để so sánh mặt thời gian thi công các phương án Tiến độ thi công lập dựa khối lượng công việc xây dựng từ bắt đầu hoàn thành chức chắn giữ hố đào tường cừ 17 Đối với hai phương án thi công khơng rút cừ, thời gian tính đến hồn thành việc thi cơng hệ kết cấu móng, cột, dầm sàn tường tầng hầm, hệ kết cấu đủ khả chịu lực Đối với phương án có rút cừ, thời gian tính hồn thành cơng việc rút cừ, tồn hệ kết cấu chịu lực tầng hầm gờm móng, cột, dầm sàn tường tầng hầm thi công xong đảm bảo khả chịu lực Tiến độ thi công lập theo nguyên tắc: - Thời gian thi công hồn thành cơng trình (tởng tiến độ) theo u cầu dự án đầu tư phù hợp với biện pháp thi cơng; - Tốc độ thi cơng trình tự thi cơng phải thích ứng với điều kiện kỹ thuật thi công biện pháp thi công chọn; - Đảm bảo sử dụng hợp lý vốn đầu tư xây dựng cơng trình; triển khai thi cơng cơng việc xây dựng hợp lý nhằm phối hợp sử dụng nhân lực, máy móc thi cơng phù hợp với điều kiện thực tế cho phép; Lập tiến độ thi công - Xác định công việc xây dựng cần thi cơng; dựa theo trình tự thi cơng trước sau mức độ liên quan chúng với mà tiến hành xếp tổng hợp cách hợp lý; - Tính tốn khối lượng cơng việc xây dựng dựa hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công biện pháp thi công Kết quả tính toán thể bảng; Căn vào định mức xây dựng, tính tốn số lượng cơng ca máy cần thiết để thi cơng hồn thành cơng việc xây dựng; - Vẽ tiến độ thi công dựa xếp trình tự cơng việc xây dựng kết quả tính tốn hao phí số lượng cơng ca máy 18 tuân theo nguyên tắc lập tiến độ thi công, phù hợp với tổng tiến độ - Tổng hợp thời gian thi công các phương án thể bảng 3.13 Bảng 3.13 Thời gian thi công theo phương án Phương án thi công Thời gian thi công (tháng) Cừ bê tông ứng lực trước (không rút cừ) 16 Cừ thép (không rút cừ) 12 Cừ thép (có rút cừ) 12 Qua tính tốn khối lượng cơng việc xây dựng, xếp trình tự thi cơng cơng việc, tính tốn hao phí số lượng công ca máy, lập tiến độ thi công, kết quả cho thấy thời gian thi công phương án cừ bê tông ƯLT khoảng 16 tháng, phương án có thời gian thi cơng dài nhất; các phương án cừ thép (khơng rút cừ có rút cừ) có thời gian thi cơng tương đương ngắn so với phương án cừ bê tông ƯLT (thời gian thi công khoảng 12 tháng) 3.5.3 So sánh hiệu kinh tế a Phương pháp tính tốn Để so sánh hiệu quả kinh tế các phương án thi công sử dụng loại cừ biện pháp thi công khác trình bày, ta tiến hành tính tốn dự toán chi phí để thi công các phương án Dự toán chi phí các phương pháp lập sở: - Khối lượng: tính tốn dựa thiết kế bản vẽ thi cơng biện pháp thi cơng cơng trình; - Đơn giá, định mức: + Đơn giá vật liệu dựa báo giá nhà sản xuất Công 19 bố số 6964/SXD-KTXD ngày 27/10/2015 Sở Xây dựng thành phố Đà Nẵng việc công bố giá loại vật liệu chủ yếu TP Đà Nẵng quý 3/2015; + Giá nhiên liệu theo theo Thơng cáo báo chí 19/2015/PLXTCBC Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam áp dụng từ 15h ngày 03/10/2015; + Giá điện sản xuất theo Quyết định số 2256/QĐ-BTC ngày 12/3/2015 Bộ Công Thương; + Giá nhân công, thợ vận hành máy thi công xây dựng áp dụng Thông tư số 01/2015/TT-BXD ngày 20/3/2015 Bộ Xây dựng Hướng dẫn xác định giá nhân công quản lý chi phí đầu tư, mức lương tối thiểu vùng, thành phố Đà Nẵng áp dụng Vùng theo quy định Chính phủ; + Giá ca máy xây dựng theo Thông tư số 06/2010/TTBXD ngày 26/5/2010 Bộ Xây dựng Hướng dẫn xây dựng giá ca máy thiết bị thi công xây dựng công trình; + Định mức xây dựng áp dụng theo Văn bản số 1776/BXD-VP ngày 16/8/2007 Bộ Xây dựng; - Cơ cấu dự toán xây dựng theo hướng dẫn Thông tư số 04/2010/TT-BXD ngày 26/5/2010 Bộ Xây dựng b Kết tính tốn Bảng 3.14 Bảng tổng hợp dự tốn chi phí xây dựng Dự tốn xây dựng (đồng) Ghi Cừ bê tông ƯLT 9.123.928.920 Phụ lục Cừ thép (không thu hồi cừ) 15.986.215.747 Phụ lục Cừ thép (thu hồi cừ) 9.526.123.247 Phụ lục Phương án thi cơng Như vậy với cơng trình này, phương án sử dụng cừ thép 20 (không thu hồi cừ) có dự tốn xây dựng cao (15.986.215.747 đờng); phương án sử dụng cừ bê tông ƯLT (9.123.928.920 đồng) cừ thép thu hời cừ (9.526.123.247 đờng) có dự tốn chi phí xây dựng gần tương đương (phương án cừ bê tơng ƯLT có dự tốn xây dựng thấp 402.194.327 đồng) tính chi phí phận công việc xây dựng chắn giữ hố đào cơng trình Tuy nhiên với phương án cừ thép rút lên sau thi cơng hồn thành tầng hầm, chi phí tồn cơng trình sẽ tăng lên thiết kế kết cấu tường tầng hầm sẽ khác so với phương án cừ bê tông ƯLT cừ thép (không rút cừ) tường cừ không sử dụng kết cấu chịu lực với tường tầng hầm; chi phí công trình tăng thêm phải thực thêm công việc: Lắp dựng tháo dỡ ván khn tường tầng hầm (mặt ngồi tường cừ tường tầng hầm), 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương này, tác giả tiến hành nghiên cứu, đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật hai phương án thi công chắn giữ thành hố đào sâu cơng trình ngầm: phương án sử dụng tường cừ bê tông ƯLT tường cừ Larsen, đó, phương án sử dụng cừ Larsen chia thành hai phương án: phương án không thu hồi có thu hời cừ Cơng trình sử dụng để nghiên cứu Bãi giữ xe ngầm phía Nam Trung tâm hành thành phố Đà Nẵng Tác giả áp dụng phương án thi công đào đất chắn giữ tường tầng hầm nhà thầu thi cơng để tính tốn với phương án sử dụng cừ bê tông ƯLT phương án thay cừ bê tơng ƯLT cừ thép Ngồi ra, tác giả đề nghị phương án có thu hời cừ thép để có nhìn tởng quan hiệu quả kinh tế việc sử dụng cừ bê tông ƯLT cừ thép thi công chắn giữ hố đào tầng hầm cơng trình dân dụng Bằng cách sử dụng phần mềm Plaxis để tính tốn khả chịu lực các phương án tường cừ theo biện pháp thi cơng; lập dự tốn tiến độ thi cơng, kết quả nghiên cứu cho thấy cơng trình Bãi giữ xe ngầm phía Nam Trung tâm hành thành phố Đà Nẵng, phương án cừ bê tông ƯLT đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thi công, nhiên bị hạn chế trình hạ cừ kết hợp xói nước gây xói lở cơng trình lân cận; trọng lượng cừ lớn ảnh hưởng trình vận chuyển hạ cừ; phương án có thời gian thi cơng dài hai phương án cừ thép có dự tốn chi phí xây dựng thấp Phương án cừ thép (không rút cừ) đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, bị hạn chế chất lượng dễ bị ăn mòn vì vậy ảnh hưởng tới thời gian sử dụng cho cơng trình; dự tốn chi phí xây dựng 22 cho phương án cao nhiều so với phương án cừ bê tơng ƯLT cừ thép (có rút cừ); tiến độ phương án tương đương thời gian thi cơng phương án cừ thép có rút cừ ngắn so với phương án cừ bê tông ƯLT Phương án cừ thép (có rút cừ) đảm bảo mặt kỹ thuật hạ cừ giai đoạn chắn giữ hố đào bị hạn chế rút cừ gây sụt lún các các cơng trình xung quanh; phương án có dự tốn chi phí xây dựng gần tương đương so với phương án cừ bê tơng ƯLT, nhiên dự tốn phương án chưa tính đến công việc xây dựng khác bị ảnh hưởng không sử dụng cừ thép kết cấu cơng trình; thời gian thi công phương án tương đương phương án cừ thép không rút cừ 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong nhiều biện pháp chắn giữ hố đào áp dụng, biện pháp sử dụng cừ bê tông ƯLT cừ thép Larsen làm kết cấu chắn giữ hố đào công trình tỏ hiệu quả việc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thi công, thời gian chi phí thi cơng Tùy thuộc vào thiết kế tầng hầm cơng trình (diện tích mặt bằng, độ sâu tầng hầm, ); biện pháp thi công áp dụng; yêu cầu thời gian, chi phí thi cơng mà chọn giải pháp sử dụng loại cừ bê tông hay cừ thép Larsen chắn giữ hố đào công trình cho phù hợp Nghiên cứu đạt mục tiêu đề so sánh hiệu quả kinh tế, kỹ thuật sử dụng cừ bê tông ƯLT cừ Larsen để chắn giữ hố đào sâu, công trình ngầm Đối với cừ bê tơng, số hạn chế làm cho chưa sử dụng rộng rãi thi công chắn giữ hố đào sâu công trình ngầm dân dụng là: nặng nề, tiết diện lớn khó thi cơng hạ cừ, gây lèn ép đất, khả chống thấm, cách nước không tốt, nối dài, khó áp dụng cơng trình ngầm có chiều sâu lớn, đặc biệt khó thu hồi, Cừ bê tông ƯLT sử dụng hiệu quả mặt thi cơng rộng rãi, khơng có cơng trình lân cận cơng trình lân cận đủ xa để không bị ảnh hưởng hạ cừ, mực nước ngầm thấp, chiều sâu hố đào không quá lớn, đặc biệt, cừ phải sử dụng để làm tường tầng hầm cơng trình khơng đơn dùng để chắn đất Đối với cừ thép, sử dụng phổ biến, vậy loại cừ có biến dạng lớn chịu lực, ứng dụng để chắn giữ hố đào sâu thường phải kết hợp thi cơng hệ chống đỡ, tốn thời gian, chi phí, khó khăn cho thi cơng, Giá thành cao không thu hồi cừ, thu hồi cừ, gây biến dạng đất, ảnh hưởng đến cơng 24 trình lân cận Kiến nghị Để lựa chọn loại cừ sử dụng để chắn giữ hố đào sâu cơng trình ngầm có hiệu quả mặt kinh tế - kỹ thuật cần có nghiên cứu cụ thể, đặc biệt, cần quan tâm đến chiều sâu hố đào, đặc điểm cụ thể cơng trình, vị trí thi cơng tác động q trình thi cơng cừ đến cơng trình lân cận Cần ban hành tiêu chuẩn thiết kế, thi công nghiệm thu cừ bê tông ƯLT, cừ thép, đặc biệt cần quy định rõ chuyển vị tối đa cho phép đỉnh tường cừ thi công, chưa có quy định ... đào sâu Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính tốn cừ thép Larsen và cừ bê tông ứng lực trước chắn giữ hố đào sâu Chương 3: So sánh hiệu kinh tế, kỹ thuật hai phương án cừ thép Larsen và cừ bê tông. .. chọn biện pháp thi công 2 Mục đích nghiên cứu So sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật sử dụng cừ Larsen cừ bê tông ứng lực trước thi công chắn giữ hố đào sâu Đối tượng và phạm vi nghiên... đề kinh tế, kỹ thuật toán cần nghiên cứu Đó lý để tác giả chọn đề tài: So sánh hiệu quả kinh tế, kỹ thuật sử dụng cừ thép Larsen cừ bê tông ứng lực trước thi công chắn giữ hố đào sâu