b. Công tác thí nghiệm
2.3.1.Sai phạm trong việc lựa chọn biện pháp thi công.
Việc lựa chọn phơng án thi công phần ngầm của công trình xây dựng đợc quyết định bởi rất nhiều nhân tố nh độ sâu đào hố móng, tính chất cơ lý của đất nền, điều kiện thủy văn môi trờng xung quanh (công trình lân cận, tính trọng yếu của công trình, hệ thống đờng xá xung quanh, hệ thống công trình ngầm đô thị,...), yêu cầu về khống chế biến dạng của thiết kế, khả năng của thiết bị thi công, thời gian thi công, giá thành, đặc trng của kết cấu chắn giữ,... Với các hố móng lớn, phức tạp thì phơng án chắn giữ hố móng không chỉ xác định bằng kinh nghiệm và kiến thức của một cá nhân nào đó mà phải mời các chuyên gia tham gia lập luận chứng kỹ thuật.
Tuy nhiên, nh phần trên đã nói, hiện nay các công ty sau khi nhận đợc thầu mới chính thức thiết kế biện pháp thi công cho công trình. Chính vì thế đôi khi phơng án thi công không đợc phân tích kỹ lỡng, lựa chọn cẩn thận mà chỉ dựa trên kinh nghiệm thi công của nhà thầu, rồi đa ra biện pháp giống hay gần giống một công trình khác. Tuy nhà thầu có thuê đơn vị t vấn để thẩm tra biện pháp của mình nhng do yêu cầu về tiến độ thi công mà việc thẩm tra có khi lại diễn ra sau khi thi công hoặc cùng lúc với quá trình thi công. Nh vậy nếu có sự cố xảy ra thì cũng không phải là một điều quá bất ngờ. Ngay cả khi đã lựa chọn đúng biện pháp thi công thì việc tính toán thiết kế biện pháp đó cho an toàn hiệu quả cũng không phải là không có sai sót.
Đối với nhà cao tầng có tầng hầm hiện nay thì việc lựa chọn biện pháp chống đỡ cho hố đào sâu là hết sức quan trọng. Hiện nay, phổ biến có 2 phơng pháp để thi công chắn giữ hố đào đó là sử dùng cừ Larsen hoặc tờng bê tông cốt thép (tờng trong đất).
Trên địa bàn các khu đô thị lớn nh Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh tồn tại nhiều công trình cũ không thể phá dỡ do ý nghĩa về mặt kiến trúc, lịch sử. Do vậy khi xây dựng nhà cao tầng thờng là xây chen, đây cũng là một khó khăn trong việc lựa chọn biện pháp để thi công hố đào cho công trình. Trớc hết tác giả sẽ phân tích u nhợc điểm của 2 phơng pháp kể trên:
• Tờng cừ Laren
- Tờng cừ thép cho đến nay đợc sử dụng rộng rãi làm tờng chắn tạm trong thi công tầng hầm nhà cao tầng. Nó có thể đợc ép bằng phơng pháp búa rung
Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật
hoặc ép bằng máy ép thủy lực. Phơng pháp này rất thích hợp khi thi công trong thành phố và trong đất dính.
- Ưu điểm: Dễ chuyên chở, dễ dàng hạ nhổ bằng các thiết bị có sẵn. Trong quá trình thi công ép cừ sử dụng máy ép thủy lực không gây tiếng ồn và rung động lớn nên ít ảnh hởng tới công trình lân cận. Có thể sử dụng lại nhiều lần do ván cừ ít h hỏng, trờng hợp thi công đúng kỹ thuật tờng cừ có khả năng cách nớc tốt.
- Nhợc điểm: Do điều kiện hạn chế về chuyên chở và giá thành nên ván cừ thép thông thờng chỉ sử dụng có hiệu quả khi hố đào ≤ 7m. Tại các góc hố đào do không có tấm cừ góc nên nớc dễ ngấm qua khe tiếp giáp gây lún sụt đất lân cận hố đào. Do thi công cừ thờng là trong đất dính nên khi rút cừ có thể kéo theo một lợng đất đáng kể nên có thể gây chuyển dịch đất nền lân cận hố đào. Ngoài ra biến dạng võng của tờng cừ cũng là nguyên nhân gây nên các sự cố hố đào.
• Tờng vây Barret
- Là tờng bê tông đổ tại chỗ, thờng dầy 600-800mm, tờng làm từ các đoạn cọc Barret tiết diện chữ nhật. Các đoạn tờng đợc liên kết với nhau bằng các gioăng cao su chống thấm. Đối với các công trình có 2 tầng hầm thờng thiết kế tờng trong đất có chiều sâu 16-20m tùy thuộc vào địa chất công trình và phơng pháp thi công. Tờng Barret có thể đợc giữ ổn định bằng hệ thép hình, bằng hệ neo trong đất hoặc bằng biện pháp thi công top-down.
- Dùng dàn thép giữ ổn định hố đào:
+ Ưu điểm: Trọng lợng nhỏ, lắp dựng và tháo dỡ thuận tiện, có thể sử dụng nhiều lần. Tùy theo tiến độ có thể vừa đào đất vừa chống.
+ Nhợc điểm: Độ cứng tổng thể nhỏ, mắt nối ghép nhiều nếu cấu tạo không hợp lý và thi công không đúng yêu cầu dễ gây ra dịch chuyển ngang và mất ổn định của hố đào.
- Dùng neo trong đất giữ ổn định hố đào:
+ Ưu điểm: Thi công gọn gàng, có thể áp dụng cho hố đào sâu.
+ Nhợc điểm: Khó áp dụng khi nền đất yếu, công nghệ thi công cha phổ biến, nhiều nhà thầu xây lắp trong nớc không thi công đợc.
- Dùng biện pháp thi công top-down giữ ổn định hố đào: + Ưu điểm: Độ ổn định cao, kinh tế, tiến độ thi công nhanh.
+ Nhợc điểm: Kết cấu cột tầng hầm phức tạp, liên kết dầm sàn-cột khó thi công, công tác thi công đất gặp khó khăn .
Tuy cha có tiêu chuẩn cụ thể về việc lựa chon giải pháp thi công cho phần ngầm công trình song phân tích khả năng làm việc của 2 loại tờng cừ Larsen
và tờng vây Barret có thể sơ bộ kết luận: Đối với các công trình có 2 tầng hầm trở lên, xây chen trong các khu đô thị nên lựa chọn phơng án thi công tờng trong đất. Tuy nhiên, hiện nay nhiều chủ đầu t do yêu cầu về kinh tế nên đã sử dụng cừ Larsen cho việc thi công. Với những nhợc điểm của cừ, cộng với hố đào quá sâu là nguyên nhân gây ra sự cố cho công trình, điển hình có thể kể đến là công trình Tòa nhà hỗn hợp Sông Đà-Hà Đông tại đờng Trần Phú. Công trình đợc thiết kế với 2 tầng hầm, hố đào sâu hơn 10m, xây chen trong khu vực dân c mà chủ đầu t lại đa ra phơng án sử dụng cừ Larsen để chống đỡ hố đào. Trong quá trình thi công đào đất, nhiều khe hở của tờng cừ khiến nớc và cát chảy vào hố đào gây lún sụt khu vực xung quanh công trình. Chuyển vị của tờng cừ đo đợc vị trí lớn nhất lên đến 18cm. Sự cố xảy ra khiến nhiều nhà dân xung quanh bị lún, nứt nghiêm trọng. Tất cả những điều này đều có thể tránh đợc nếu nh biện pháp thi công đợc lựa chọn cẩn thận hơn. Ngoài ra, việc lựa chon biện pháp không đảm bảo sẽ khiến chủ đầu t không thể mua đợc bảo hiểm cho công trình, nh vậy khi xảy ra sự cố sẽ có nhiều bất lợi cho chủ đầu t, việc giải quyết sự cố đôi khi còn gây tốn kém rất nhiều so với việc lựa chọn phơng án thi công hợp lý ngay từ ban đầu.
Do vậy, ngời thiết kế biện pháp thi công hay ngời chủ trì thiết kế kết cấu cần phải có kinh nghiệm để đa ra phơng án thi công đúng, giúp chủ đầu t lựa chọn phơng án dựa trên tiêu chí kỹ thuật chứ không phải tiêu chí kinh tế cũng là hạn chế những rủi ro có thể xảy ra trong quá trình thi công công trình.