CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THI CÔNG TẦNG HẦM CÔNG TRÌNH SUNRISE CITY
4.2. Phương ỏn thi cụng tường chắn ủất bảo vệ thành hố ủào
4.2.3. Kỹ thuật thi cụng tường trong ủất
(1) ðịnh vị và thi công tường dẫn :
- ðõy là cụng việc hết sức quan trọng, cần phải làm cẩn thận và chớnh xỏc ủể xỏc ủịnh ủỳng cỏc yếu tố: trục, tim của toàn cụng trường và vị trớ chớnh xỏc của cỏc giao ủiểm, cỏc trục trờn cơ sở ủú ta xỏc ủịnh chớnh xỏc vị trớ tim cốt từng cọc và tường… theo ủỳng bản vẽ thiết kế.
Thi công tường dẫn :
- Tường dẫn cú vai trũ trong việc: dẫn hướng cho gầu ủào khi ủào lỗ. Neo giữ lồng cốt thộp tạo, tạo chỗ ủi lại cho cụng nhõn trong quỏ trỡnh nối lồng cốt thộp và ủổ bờtụng. Chịu lực tỏc ủộng bề mặt, ngăn nước mưa, nước mặt hoặc ủất ủỏ nhỏ trờn mặt ủất lăn vào trong hố ủào. Giỳp ủịnh vị tim cốt cho tường chắn và giữ ổn ủịnh cho lớp bề mặt của hố ủào. Chọn hỡnh thức tường dẫn bờtụng cốt thộp ủổ tại chỗ sau ủể thi cụng ủơn giản mà vẫn ủảm bảo hiệu quả làm việc của tường dẫn:
bentonite
5 6
7
Hình 4.3. Thi công t - Trình tự thi công t + Xỏc ủịnh vị trớ t ngoài trên hệ thống cọc ng
+ đào rãnh hào sâu (1 rộng ủỉnh rónh là 3,35m
thành hố ủào. ðổ bờtụng lút dày 10cm.
+ Trên lớp bêtông lót, lắp dựng ván khuôn cho t
+ ðổ bêtông tư phía trong tường dẫn ho
Hình 4.2. Chi tiết thi công tường dẫn
. Thi công tường dẫn bằng bê tông cốt thép cho c công tường dẫn:
nh vị trí tường dẫn và tường chắn trên mặt bằng, ng cọc ngựa và nẹp ngựa.
ónh hào sõu (1-1,5m) tựy thiết kế, bề rộng ủỏy r ónh là 3,35m ủảm bảo ủộ dốc ủào tự nhiờn mà khụng c
êtông lót dày 10cm.
ờtụng lút, ủịnh vị chớnh xỏc tường dẫn, lắ ng ván khuôn cho tường dẫn.
ờtụng tường dẫn, thỏo vỏn khuụn sau ủú 1 ng ẫn hoặc phải cú cỏc thanh chống ủể giữ ổn ủịnh th
t thép cho cọc barret
ằng, ủịnh vị và dẫn ra
ủỏy rónh là 2,05m, bề iên mà không cần chống giữ
ẫn, lắp dựng cốt thép, và ú 1 ngày.ðổ ủất ủầm chặt
ủịnh thành.
(3) đào tạo lỗ :
a/ Phân chia tường thành các tấm panel :
- Khi thi cụng tường trong ủất, trước hết phải phõn chia tường theo chiều dài thành nhiều ủoạn thi cụng với một ủộ dài nào ủú ủể phự hợp với năng lực, tớnh chất kỹ thuật máy móc kỹ thuật hiện có.
+ Kích thước bao ngoài tổng thể tường vây là: 202,5x91,6x176,3x90,9m + ðối với ủiểm gúc tường: kớch thước panel tường lấy 1d (d là bề rộng của gầu ủào, lấy d=2,5m) theo một phương. Theo phương cũn lại cú thể lấy lớn hơn. Ta ấn ủịnh kớch thước 1d của 4 ủiểm gúc nằm hoàn toàn trong cạnh ngắn của tường vây.
+ ðối với cỏc ủiểm giữa, quỏ trỡnh thi cụng tường ủược tiến hành một cỏch một, liên tiếp giữa các panel tường. Theo chỉ dẫn trong tài liệu “ Chỉ dẫn thiết kế và thi cụng cọc Barrette, tường trong ủất, neo trong ủất” của GS.Nguyễn Văn Quảng, bề rộng mỗi panel tường thi công theo phương án này có thể lấy (1- 2)d. Ta dùng bề rộng panel ủiển hỡnh là 1,8.d = 4,5m.
- Trong quỏ trỡnh thi cụng, bề rộng của panel tường cú thể xờ dịch theo ủộ chớnh xỏc của gầu ủào và sự dễ dàng trong thi cụng. Do ủú, việc phõn chia một cỏch chớnh xỏc theo lý thuyết bề rộng panel cú ý nghĩa ủịnh vị và dự trự quỏ trỡnh tổ chức thi công. Thực tế thi công cho phép có sai số.
b/ Chuẩn bị dung dịch bentonite :
- ðõy là cụng việc rất quan trọng trong quỏ trỡnh ủào và ủổ bờtụng cho tường.Cụng việc này phải ủược chuẩn bị trước khi bắt ủầu ủào lỗ.Tỏc dụng của sột là làm chắc thành, làm lạnh và làm trơn, trong ủú tỏc dụng làm chắc thành là quan trọng nhất.
- Dung dịch sét giữ thành dùng cho tường vây chủ yếu là sét bentonite, thành phần cho trong bảng sau:
Bảng 4.1. Thành phần dung dịch Bentonite
Thành phần Tên vật liệu Lượng dùng
bình thường % Vật liệu thể rắn
Dung dịch nổi Chất tăng dính Chất phân tán Chất tăng trọng Vật liệu chống thấm
Sét bentonite Nướcw
CMC Na2CO3, FCI Bột tinh thạch nặng đá, mạt cưa, sợi hoá học
6 −8 100 0 − 0.05 0 − 0.05 Dùng khi cần Dùng khi cần - Tớnh năng của dung dịch bentonite trước lỳc sử dụng phải cú ủặc tớnh sau:
Bảng 4.2. Các chỉ tiêu dung dịch Bentonite
Hạng mục Chỉ tiêu tính năng Phương pháp kiểm tra 1. Tỷ trọng 1.05 – 1.15 Tỷ trọng kế dung dịch sét
hoặc Bome kế
2. ðộ nhớt 29 – 50s Phương pháp phễu
500/700cc
3. Hàm lượng cát < 6%
4. Tỷ lệ chất keo > 95% Phương phỏp ủong cốc
5. Lượng mất nước (ủộ
tỏch nước) < 30ml/30ph Dụng cụ ủo lượng mất
nước
6. ðộ dày của ỏo sột 1- 3mm/ 30 phỳt Dụng cụ ủo lượng mất nước
7. Lực cắt tĩnh 1 phút: 20-30 mg/cm2
10 phút: 50-100 mg/cm2 Lực kết cắt tĩnh 8. Tớnh ổn ủịnh < 0.03 g/cm2
9. Trị số pH 7-9 Giấy thử pH: quỳ tím
10. ðường kính hạt < 3mm
- Thường trộn 20-50kg bột betonite với 1m3 nước sạch. Tuỳ theo yêu cầu có thể cho thêm vào dung dịch một số phụ gia làm cho nó nặng thêm, khắc phục khả năng vún cục của bột betonite , tăng hoặc giảm ủộ sệt, ủộ pH, tớnh tỏch nước …
- ðổ dung dịch betonite mới ủược vào bể chứa bằng thộp (thường là cỏc container thép) hoặc xây gạch, hoặc bằng cao su có khung thép hoặc silô.
- Dung dịch betonite ủược sử dụng một cỏch tuần hoàn. Gầu ủào xuống sõu ủến ủõu thỡ phải bổ sung dung dịch khoan ngay cho ủầy hố. Trong khi ủào dung dịch betonite bị nhiễm bẩn (do ủất, cỏt) làm giảm khả năng ổn ủịnh thành hố ủào nờn cần ủược thay thế. Dung dịch betonite trong hố sẽ ủược bơm tới bể lọc, trạm xử lý ủể khử cỏc tạp chất sau ủú sẽ ủược quay vũng sử dụng tiếp. Cú thể dựng loại bơm chỡm ủặt ở ủỏy hố hoặc bơm hỳt cú màng lọc ủể trờn mặt ủất.
- Dung dịch sau khi xử lý ủể tiếp tục sử dụng phải cú những ủặc tớnh sau: Tỷ trọng <1,2 g/ml; ðộ nhớt Mash: 35-40 giây; ðộ tách nước < 40 ml/30ph; Hàm lượng betonite trong dung dịch: 2-6% (theo trọng lượng); Hàm lượng cát ≤ 5%.
- Trong quỏ trỡnh ủào hố khoan ủược ủổ ủầy dung dịch bentonite, luụn giữ cho cao trình dung dịch bentonite cao hơn cao trình mực nước ngầm từ 2m trở lên ủể cú thể tạo ra ỏp lực dư ộp dung dịch bentonite thấm vào ủất xung quanh, ủối với các công trình có mực nước ngầm cao thì an toàn hơn cả là luôn giữ cho dung dịch bentonite lấp ủầy hố ủào, ỏp lực của dung dịch bentonite lớn hơn ỏp lực nước ngầm nờn hố ủào ủược bảo vệ an toàn, khụng gõy sập thành.
Hình 4.4. Trạm trộn dung dịch Bentonite
c/ Kỹ thuật ủào ủất và những ủiểm cần chỳ ý trong quỏ trỡnh ủào ủất :
đào ựất cho các Panel sử dụng máy ựào gầu ngoạm, căn cứ vào ựộ dài ựơn vị cú thể ủào ủược ủể quyết ủịnh ủộ dài của ủoạn ủào, sử dụng gầu 0,6 x 2,5m ủể thi cụng tường võy nờn ủộ dài nhỏ nhất của ủoạn ủào vào khoảng 2,4 - 2,5m.
- Hiện nay, việc sử dụng dung dịch bentonite giữ thành vẫn là phương pháp chủ yếu ủể ủảm bảo ủộ ổn ủịnh của thành hố ủào. Với mỗi loại ủất lại yờu cầu một
dung dịch bentonite có các yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Tuy nhiên trong thực tế, thời gian dịch sột giữ trong hố ủào kộo dài thỡ tớnh chất của dịch sột sẽ thay ủổi vớ dụ do sự lắng xuống của cỏc hạt sột, do tỏc ủộng của ion dương làm cho dịch sột xấu ủi… làm giảm ủộ ủậm ủặc của dung dich, trong khi ủú ỏp lực nước và ỏp lực ủất vẫn khụng thay ủổi, cú thể nguy hiểm cho hố ủào.
Hỡnh 4.5. Bơm dung dịch bentonit vào hố ủào (4) Nạo vột và vệ sinh hố ủào
- Quỏ trỡnh ủào trong dung dịch bentonite gõy ra một lượng cặn lắng lớn ở ủỏy hố ủào. Tường võy khi thiết kế phải ớt nhất chịu ủược tải trọng bản thõn của mỡnh.Cặn lắng ủỏy hố ủào sẽ ảnh hưởng nghiờm trọng ủến chất lượng bờtụng ở chõn tường võy nờn việc xử lý triệt ủể là cần thiết.
- Các loại cặn lắng gồm có:
+ Loại cặn lắng thụ: loại này chiếm khối lượng chủ yếu. Nú ủược tạo ra trong quỏ trỡnh ủào, ủất cỏt khụng kịp ủưa lờn sẽ lưu lại ở gần ủỏy hố, sau khi dừng ủào thỡ sẽ lưu lại tại ủỏy hố ủào.Loại cặn lắng này tạo thành bởi những hạt cú ủường kớnh tương ủối to, vỡ thế lắng ủọng dưới ủỏy và khụng thể dựng biện phỏp ủơn giản mà moi lờn ủược.
+ Loại cặn lắng tinh: là những hạt rất nhỏ lơ lửng trong dung dịch bentonite, sau khi ủào hố xong một thời gian sẽ lắng xuống ủỏy.
- Biện pháp xử lý cặn lắng: trên cơ sở sự phân loại căn lắng ở trên ta có thể thấy rằng phương pháp xử lý cặn lắng có thể chia làm 2 bước
+ Bước 1: Xử lý cặn lắng thụ: cụng việc này ủược tiến hành ngay sau khi ủào hố ủào ủến ủộ sõu thiết kế, gầu ủào tiếp tục thao tỏc vột ủỏy hố ủến khi hoàn toàn sạch sẽ cặn lắng ở ủỏy hố mới thụi. Khi cặn lắng cú ớt cú thể dựng bơm hỳt cỏt chỡm thả xuống ủỏy lỗ vừa khuấy ủộng cặn lắng vừa bơm hỳt cặn lắng lờn.
+ Bước 2: Xử lý cặn lắng tinh: xử lý cỏc hạt nhỏ, ủược tiến hành trước khi thả khung cốt thộp hoặc trước khi ủổ bờtụng. Nhưng ủề phũng khi hạ cốt thộp cú thể ủất cỏt bị rơi xuống hố cọc nờn tốt nhất là thực hiện trước khi ủổ bờtụng. ðể trỏnh hiện tượng cỏt lắng dưới ủỏy hố ủào, dung dịch bentonite cú chứa cỏc hạt ủất và cỏt lơ lửng ủược hỳt ra khỏi hố ủào bằng một mỏy bơm Turbine thả chỡm ở ủỏy hố ủào, qua ống chuyển về mỏy lọc cỏt, dung dịch bentonite mới ủược bổ sung thờm cho ủến khi nào thoả món cỏc yờu cầu kỹ thuật; hoặc sử dụng một mỏy nộn khớ dựng khớ ỏp lực cao thổi rửa ủỏy hố cho ủến khi ủảm bảo yờu cầu.
(5) Chế tạo và hạ lồng thép :
- ðể giảm cụng phỏ vỡ bờtụng, ở những vị trớ liờn kết với sàn, ta ủặt vào cỏc tấm xốp, chiều sâu vào tường khoảng 200, chiều cao tuỳ vào chiều dày của sàn hoặc dầm bo. Cốt thộp dọc ở cỏc vị trớ này sẽ ủi xuyờn qua tấm xốp.Khi ủổ bờtụng sàn cỏc tấm xốp này ủược lấy ủi, tạo ủiều kiện cho việc liờn kết sàn với tường võy.Khung cốt thộp khụng nờn quỏ dài ủể ủảm bảo khả năng lắp dựng thuận tiện và khụng bị biến dạng.Cũng khụng nờn quỏ ngắn ủể mất thời gian chế tạo, lắp dựng, nối buộc dẫn ủến kộo dài thời gian thi cụng.Chiều dài lồng thộp hợp lý nằm trong khoảng 8-9m với tường cú ủộ sõu nhỏ, và từ 10-12m với tường cú ủộ sõu lớn.
- Cẩu và di chuyển lồng thép: do khối lượng lồng thép của tường rất nặng và lại có tiết diện lớn, chiều dày nhỏ nên rất dễ bị biến dạng trong quá trình cẩu lắp và di chuyển. Phải bố trí từ 2 móc cẩu trở lên.
Cỏc lồng thộp hạ trước ủược neo giữ tạm thời trờn miệng tường dẫn bằng cỏch dựng thanh thộp hoặc gỗ ngỏng qua tại vị trớ ủai gia cường buộc sẵn ở ủầu lồng thộp. Dựng cẩu ủưa lồng thộp tiếp theo tới nối vào và tiếp tục hạ ủến khi hạ xong.
Khi thả lồng thộp phải khụng ủể lồng thộp chạm vào thành hố, muốn vậy phải thả chậm, dây trục phải trùng với tim cọc.
Hình 4.6. Hạ lồng thép tường dẫn (6) ðổ bêtông :
- Bêtông dùng thi công tường vây thường dùng bêtông thương phẩm M300, ủộ sụt từ 15 ữ 18cm ± 2cm. Bờtụng ủược ủổ từ xe chuyờn dụng qua mỏng chảy vào phễu, ủổ liờn tục từ khi bắt ủầu ủến khi kết thỳc. Khối lượng bờtụng thực tế ủổ cho cọc so với khối lượng tớnh toỏn theo ủường kớnh cọc thường nhiều hơn do nhiều nguyên nhân, có thể lấy khối lượng bêtông thực tế vượt khoảng 4-10% với khi coi như khụng cú hiện tượng tăng bờtụng trong quỏ trỡnh ủổ. Trước khi ủổ bờtụng phải ủảm bảo hố khoan phải sạch, nếu lớp lắng dưới ủỏy hố khoan vượt quỏ mức cho phộp (>10cm) thỡ phải tiến hành làm sạch lại bằng phương phỏp thổi khớ cho ủến khi chiều dày lớp cặn lắng này < 10cm.
- Khi ủổ bờtụng tường phải thật liờn tục và nếu bị giỏn ủoạn thỡ dễ sinh ra sự cố ủứt ngang thõn. Nếu ủể cho phần bờtụng ủổ trước ủó vào giai ủoạn sơ ninh thỡ sẽ gõy trở ngại cho bờtụng ủổ tiếp sau chuyển ủộng trong ống.Thời gian ủổ bờtụng một panel tường nờn khống chế trong vũng 4 giờ. Khi ủổ bờtụng theo phương phỏp rỳt ống thỡ khoảng 1,5 giờ từ khi bắt ủầu trộn, bờtụng phải ủược ủổ hết. Nếu dựng bờtụng thương phẩm phải chỳ ý kiểm tra cẩn thận ủộ sụt trước khi ủổ.
Trong quỏ trỡnh ủổ bờtụng, bentonite thu hồi phải ủược bơm hoàn toàn về bể chứa khụng ủể chảy tràn lan trờn mặt bằng. Tốc ủộ hỳt Bentonite về phải tương ứng với tốc ủộ ủổ bờtụng của ống dẫn.
Hình 4.7. ðổ bê tông tường dẫn (7) Thi công panel tường tiếp theo :
- Tiến hành ủào hố cho panel tiếp theo ủến cốt thiết kế bằng mỏy ủào gầu ngoạm trong dung dịch bentonite. Việc ủào hố phải ủược tiến hành cỏch panel vừa ủổ một khoảng ủất (theo cỏch chia panel tường thỡ khoảng cỏch bằng 1 tấm panel nằm giữa 4,5m) sau khi bờtụng vừa ủổ ủó ninh kết ủược trờn 8 tiếng.
- Thi công các panel tường dạng một cách một. Khi máy di chuyển hết một vũng chu vi tường võy thỡ tiến hành thi cụng cỏc panel xen giữa những panel ủó ủược ủổ bờtụng.
- Khi thi cụng tường võy, cần ủặc biệt chỳ ý biện phỏp xử lý chống thấm cho tường vây ở vị trí liên kết các tấm panen tường. Hiện nay ở Việt Nam dùng phổ biến mối nối bằng gioăng chống thấm CWS. Nguyên tắc của biện pháp này là tạo ra một màng ngăn nước ủược ủặt vào giữa hai panen tường.
+ Cấu tạo khỏi quỏt của biện phỏp này ủược trỡnh bày như hỡnh vẽ.
Hỡnh 4.8. Cấu tạo gioăng cao su chống thấm tường trong ủất
+ Lắp dựng và tháo dỡ khớp nối CWS: Trước khi luân chuyển dung dịch bentonite, cỏc khớp nối CWS ủược lắp dựng tại ủầu cỏc ủoạn tường ủó ủào xong.
Cỏc ủoạn tường khởi ủầu cú khớp nối ở 2 ủầu, cỏc ủoạn tường tiếp chỉ cú khớp nối tại một ủầu và cỏc ủoạn tường ủúng khụng cú khớp nối. Khớp nối CWS gồm cỏc tấm rời ủược liờn kết với nhau bằng bulụng trong quỏ trỡnh hạ xuống hố ủào. Khớp nối ủược hạ xuống qua cốt ủỏy tầng hầm vài một hoặc vào tầng ớt thấm. Một hoặc hai thanh chắn nước bằng cao su ủặc gắn vào khớp nối (hỡnh vẽ). Người ta cú thể dựng chớnh cỏc mỏy ủào ủể lắp dựng và thỏo dỡ khớp nối CWS. Khi ủào hố ủào mới bờn cạnh khớp CWS cũng ủược sử dụng ủể dẫn hướng cho gầu ủào một cỏch hữu hiệu. Sau khi tháo khớp nối, một nửa phần gioăng chống thấm nằm lại trong phần tường ủó ủổ bờtụng, nửa cũn lại sẽ ủược thi cụng nằm trong bờtụng của panel tường liền kề. Ưu ủiểm của khớp nối CWS: thỏo dỡ tấm chắn dễ dàng khụng phụ thuộc vào cụng tỏc ủổ bờtụng, tạo ủường dẫn hướng rất tốt cho gầu ủào khi ủào ủoạn tường bờn cạnh. Cho phộp lắp gioăng cao su ngăn nước dễ dàng. Cú thể tăng hiệu quả chắn nước bằng tăng số lượng gioăng cao su lờn. Phõn ủoạn panen ủào và ủổ bờtụng trựng nhau nờn thuận lợi cho chế tạo lồng thộp.