1.Giới thiệu ph ơng pháp thi công top-down:
Thi công tầng hầm các công trình có từ hai tầng hầm trở lên là phơng pháp thi công tiên tiến và có nhiều u điểm so với các phơng pháp thi công công trình có tầng hầm khác. Các phơng pháp thi công tầng hầm thông thờng sử dụng hệ tờng cừ chắn đất bằng bê tông cốt thép (có thể dùng hàng cọc nhồi chắn đất) hoặc bằng thép đóng xuống xuống sâu quá cao trình thiết kế. Thi công tầng hầm tiến hành sau khi đào đất đến cao trình đáy đài rồi thi công từ dới lên. Trong các phơng pháp thi công dùng cừ chắn đất đối với địa chất khá yếu của Hà Nội thờng phải dùng hệ thanh chống tạp gây vớng mặt bằng thi công.
Phơng pháp thi công Top-down là phơng pháp thi công tầng hầm từ trên xuống. Khi thi công phần cọc ta chôn sẵn các cột thép hình trong cọc đến cao trình sàn tầng 1. Các cột thép hình thờng đặt tại các vị trí có cột, vách, sau khi thi công chúng đợc cắt thu hồi hoặc có thể tận dụng làm cốt cứng cho cột, vách. Sàn tầng 1 đợc đổ trớc, sau khi bê tông sàn đạt cờng độ 70%, ta tiến hành đào moi xuống cao trình đáy tầng hầm thứ nhất qua các lỗ chờ sẵn (tận dụng các lỗ thang máy và thang bộ, nếu không đủ có thể để chứa một số ô sàn sau này đổ bù). Tiến hành thi công tầng hầm thứ nhất sàn, cột, vách, thang...Sau đó lại tiếp tục đào từ sàn tầng hầm thứ nhất xuống cao trình đáy sàn tầng hầm thú hai..., đến tầng hầm dới cùng thì thi công đào đất đến cao trình đáy đài, giằng móng. Việc thi công phần ngầm đợc thực hiện song song với việc thi công phần thân nên các cột thép và giằng đỡ tạm đợc tính toán chịu tải trọng thi công theo tiến độ thi công phần thân. Phơng pháp thi công Top-down có các u, nhợc điểm nh sau:
+Ưu điểm:
• Phơng pháp này thuận tiện với các công trình có mặt bằng chật hẹp vì không cần hệ
tờng cừ chắn đất bao ngoài công trình, không cần làm đờng xuống cho máy đào và vận chuyển đất...
• Đối với các công trình sử dụng hệ tờng vây (tờng trong đất) thì phơng pháp thi công top-down phù hợp vì tờng cừ đợc tận dụng làm tờng tầng hầm. Phơng pháp thi công top- down làm sơ đồ tính toán tờng vây trong từng giai đoạn thi công có thêm các gối tựa (các
sàn tầng 1 và tầng hầm), làm giảm mômen trong tờng. Đối với tờng BTCT thì bề dày tờng và cốt thép trong tờng giảm rất nhiều, có tính kinh tế đối với loại tờng không thu hồi.
• Thi công phần ngầm théo phơng pháp Top-down có thể thi công phần thân song
song nên tiến độ thi công đợc đẩy nhanh. Đối với các công trình có số tầng hầm từ hai tầng trở lên thì tổng thời gian thi công nói chung giảm đợc 20 đến 30%.
+Nhợc điểm:
• Thi công phần ngầm theo phơng pháp Top-down phải thi công
hệ tờng vây nên tốn kém, do đó phơng pháp thi công này nên áp dụng cho những công trình có số tầng hầm từ hai trở lên. Với số tầng hầm lớn hơn, để tăng khả năng chịu lực của tờng vây có thể dùng các neo ứng suất trớc neo vào đất sau tờng chịu lực.
• Phơng pháp thi công Top-down đối với nớc ta nói chung còn
khá mới mẻ, cần đợc đầu t nghiên cứu thích đáng.
• Thi công theo phơng pháp Top-down cần quan tâm hơn đến
vấn đề an toàn lao động cho công nhân thi công dới tầng hầm. Nếu cần nên để một số ô sàn để tiến hành thi công thuận lợi, về sau sẽ đổ bù.
Dựa theo phơng pháp thi công Top-down, tuỳ thuộc đặc điểm công trình có cao trình tầng1 so với cao trình mặt đất tụ nhiên lớn hay nhỏ mà ngời ta có thể đa ra phơng pháp thi công Semi-top-down. Phơng pháp này là phơng pháp tiến hành thi công top-down không phải từ cao trình sàn tầng 1 mà có thể bắt đầu từ cao trình sàn tầng hầm thứ nhất hoặc thứ hai. Lúc này sơ đồ tính của tờng tầng hầm có đoạn consol ở giai đoạn đào thứ nhất. Phơng pháp này thích hợp với các công trình có tầng hầm thứ nhất nửa nổi nửa chìm.
2. Một số yêu cầu kỹ thuật bổ sung trong ph ơng pháp thi công top-down:
a. Các cột đỡ tạm:
Do đặc điểm của phơng pháp thi công top-down là thi công phần thân song song với thi công phần ngầm nên các kết cấu theo phơng đứng của các tầng thi công song song của phần thân phải đợc đỡ tạm bằng các cột thép hình đợc chôn sẵn trong các cọc. Do vậy khi thiết kế bố trí cọc trên mặt bằng nên bố trí các cọc nằm tại các vị trí chân cột, vách để tận dụng khả năng chịu lực. Đối với các công trình sàn tầng hầm là sàn dầm thì bố trí các cột thép hình tại các vị trí cột theo phơng án để lại các thép hình này làm cốt cứng thì tận dụng đợc các cột này đỡ dầm trong quá trình thi công nên giảm oặc không cần thêm các hệ giằng thép ngang giữa các cột giảm khối kợng tính toán và thép thi công.
Các cột này đợc chôn sẵn trong cọc khoan nhồi trong quá trình đổ bê tông, chúng đợc tính toán để vẫn ngàm vào cọc sau khi đã đập bỏ đầu cọc. Khi sử dụng các thép hình này làm cốt cứng, trớc khi lắp lồng thép cho cột, vách của tầng hầm thi công cần làm sạch các thép hình này bằng thiết bị chuyên dụng.
b.Bê tông:
Do thi công phần ngầm cần đảm bảo tính liên tục, phải tháo ván khuôn sớm để tiến hành đào đất thi công tiếp tục phần dới, nên cần dùng phụ gia để bêtông nhanh chóng đạt cờng độ yêu cầu trong thời gian ngắn.
Các loại phụ gia sử dụng là:
• Dùng phụ gia hoá déo, siêu dẻo giảm tỷ lệ nớc nhng vẫn giữ
nguyên độ sụt yêu cầu, làm tăng cờng độ bêtông.
• Dùng các phụ gia tăng trởng cờng độ nhanh, có thể đạt trên
90% cờng độ thiết kế trong vòng 7 ngày.
• Khi thi công cột, vách tầng 1, và các tầng hầm trung gian lúc
này ta để thép chờ để đổ bê tông liên kết với cột, vách tầng hầm phía d ới. Các cột, vách các tầng hầm dới cần dùng bê tông trơng nở để vá các đầu cột, vách. Phụ gia tăng tính trơng nở sử dụng các loại khoáng có thành phần chủ yếu là thạch cao. Các phần tử phụ gia khi tơng tác với xi măng và nớc tạo thành các cấu tử trơng nở có công thức hoá học là: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3CaOAl2O33CaSO4(31-32)H2O. Hàm lợng phụ gia trơng nở sử dụng từ 5ữ15% so với lợng xi măng. Nếu dùng các phụ gia trơng nở có sinh khí thì trong quá trình thi công phải để các lỗ thoát khí trong phần xây gạch đỡ cột, vách tầng 1 và các tầng hầm trung gian trớc khi đổ bê tông sàn trên lớp ván khuôn đặt trực tiếp lên nền đất.
Với phơng pháp thi công tờng tầng hầm trớc, chi tiết liên kết sàn tầng hầm và tờng tầng hầm phải đợc xử lý liên kết và chống thấm kỹ càng vì rất khó sửa chữa nếu xảy ra sự cố. Khi thi công hệ tờng vây, ngới ta buộc các tấm xốp dày khoảng 20cm, chiều cao lớn hơn chiều dày sàn tầng hầm 10ữ15cmvào lồng thép tại các cao trình sàn tầng hầm bằng thép sợi và lới mắt cáo rồi đổ bê tông nh bình thờng. Khi thi công sàn tầng hầm, ta đục bỏ các miếng xốp này để lộ ra thép dọc và thép đai tờng tầng hầm. Lắp đặt các gioăng chống thấm quanh chu vi sàn, đặt cốt thép neo vào tờng và tiến hành đổ bê tông sàn tầng hầm.
c. Thoát nớc hố đào:
Khi thi công các tầng hầm bằng phơng Top-Down thờng gặp nớc ngầm gây khó khăn rất nhiều cho việc thi công, thông thờng ngời ta phải kết hợp cả hai phơng pháp là hạ mực nớc ngầm bằng ống kim lọc và hệ thống thoát nớc mặt gồm các mơng tích nớc, hố thu n- ớc và máy bơm. Việc thiết kế các bố trí hệ thống hạ mực nớc ngầm và thoát nớc mặt phải đợc tính toán riêng cho tùng độ sâu thi công cũng thi công theo từng giai đoạn. Khi thi công cũng phải coi trọng và tuân thủ đúng yêu cầu thiết kế của công tác này.
II. Thi công công trình "Tổ hợp nhà ở tiêu chuẩn cao" theo phơng pháp Top-down: down:
Công trình gồm 27 tầng nổi, 2 tầng hầm trong đó tầng hầm thứ nhất là nửa ngầm, cao trình đáy sàn tầng hầm thứ nhất là -3.60m, so với cao trình mặt đất tự nhiên là -1.50m. Ta chọn phơng pháp thi công phần ngầm theo phơng pháp semi-Top-down. Các bớc thi công nh sau:
• B ớc 1: + Đào đất bằng máy đến cao trình đáy tầng hầm thứ nhất ( cốt -3.6m tức là chiều sâu đất đào là 2.1m). Thi công hệ thống thoát nớc mặt.
+ Tiến hành ghép ván khuôn sàn và dầm tầng hầm thứ nhất ngay trên mặt đất đào đã đợc san phẳng, đối với dầm, đào đất xung quanh thành dầm, cách mép dầm thiết kế chiều rộng đủ để đặt ván thành và các thanh chống xiên ngắn.
+ Dùng máy kinh vĩ và máy thuỷ bình xác nhận cao trình đáy sàn, ghép ván khuôn chính xác cao trình đáy dầm và khoảng cách ván thành. Bôi một lớp dầu luyn lên mặt ván khuôn để về sau tháo ván khuôn đợc thuận tiện. Tại các vị trí có cột và vách, tiến hành xây tờng gạch quanh chu vi cột cao khoảng 50cm so với mặt sàn, lót nilong, chôn lồng thép ngắn của phần cột, vách với thép chờ cho cả tầng hầm thứ hai và tầng hầm thứ nhất.
+ Đặt các gioăng chống thấm tại các mối nối tờng tầng hầm và sàn tầng hầm. Tiến hành đổ bê tông có phụ gia chóng đạt cờng độ cho sàn, dầm và phần cột, vách chờ. Các lỗ sàn để chờ cho việc đào xuống thi công tầng hầm thứ hai tận dụng các lỗ thang máy và thang bộ là đủ.
• B ớc 2: + Khi bê tông sàn đạt cờng độ, tiến hành thi công đào
đất bằng cơ giới kết hợp với thi công bằng phơng pháp thủ công đến cao trình đáy đài và đáy giằng. Đối với những chỗ không có đài thì không đào, đất đào bậc tại các vị trí đặt ván thành đài móng và giằng móng để đặt cột chống xiên đỡ ván thành. Lúc này kết hợp thi công hệ thống bơm thoát nớc ngầm bằng ống kim lọc và rãnh thoát nớc đảm bảo mặt bằng thi công luôn khô ráo.
+ Thi công đào đất, đập đầu cọc, đổ lớp bê tông lót, lắp ván khuôn cột chống, đổ bê tông đài, giằng đợc chia thành phân khu trên mặt bằng để đảm bảo tiến độ thi công.
• B ớc 3: + sau khi thi công đào đất tầng hầm thú hai, tầng hầm
thứ nhất tiếp tục đợc thi công và dần lên đến phần thân.
+ Tại các vị trí cột, vách có cột thép hình chống tạm, ta tận dụng chúng làm cốt cứng cho cột. Bọc cốt thép chung quanh cột nh thiết kế sau khi đã làm sạch đất, cát còn bám trên cột thép hình. Ghép ván khuôn cột, vách, để chờ lỗ đổ bê tông thờng bằng máy bơm, phía đầu cột sát đáy dầm và sàn tầng hầm thứ nhất cũng để một lỗ chờ. Sau khi bê tông thờng co ngót thì phụt bê tông trơng nở qua lỗ này vá đầu cột, vách.
• B ớc 4 : + Cùng với thi công tầng hầm thứ nhất, sau khi hoàn thành phần đài móng và giằng móng, ta lấp đất vào các khe còn thừa giữa các đài móng và giằng móng, san phẳng nền.
+ Sau khi xác nhận cao trình đáy sàn tầng hầm thứ hai, ta lại tiếp tục đổ lớp bê tông lót cho sàn tại các vị trí không có đài và giằng. Lóp bê tông lót này đổ trên lớp đất vứa san phẳng thấp hơn đỉnh đài móng và giằng một khoảng đúng bằng chiều dày lớp bê tông lót (10cm). Trên đài móng và giằng móng ta có các thép chờ dạng chữ U ngợc để liên kết với thép sàn và đỡ thép sàn lớp trên. Các thép U này là thép φ20 đợc đặt cách nhau 500.
+ Thi công sàn tầng hầm thứ hai xong thì tiếp tục thi công cột, vách, cầu thang... của tầng này nh tầng hầm thú nhất.
Việc thi công đợc tiếp tục tại phần ngầm đến khi thi công xong toàn bộ tầng hầm thứ hai còn thi công phần thân đợc tiếp tục từ tầng hầm thứ nhất lên các tầng trên nh thông thờng.