Bài giảng Kỹ thuật xây dựng đại cương

183 trang huongle 4190

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật xây dựng đại cương", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_ky_thuat_xay_dung_dai_cuong.doc

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật xây dựng đại cương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA XÂY DỰNG VÀ MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KIẾN TRÚC BÀI GIẢNG PHÁT CHO SINH VIÊN KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI CƯƠNG (LƯU HÀNH NỘI BỘ) Sử dụng cho năm học 2011-2012 Số tín chỉ: 02 Thái Nguyên, ngày . tháng năm 2012 Trưởng bộ môn Trưởng khoa. 1
MỤC LỤC Nội dung Trang *Mục lục 3 *Đề cương chi tiết học phần 6 Chương 1 : Những vấn đề cơ bản về xây dựng 10 A. Phần lý thuyết 10 1.1. Một số khái niệm cơ bản về xây dựng 10 1.1.1. Xây dựng cơ bản 10 1.1.2. Xây dựng dân dụng và công nghiệp 10 1.1.3. Công nghiệp xây dựng 11 1.1.4. Công nghiệp hóa xây dựng 11 1.2. Một số thuật ngữ cơ bản 11 1.2.1. Kĩ thuật xây dựng 11 1.2.2. Công nghệ xây dựng 12 1.3. Kĩ thuật thuật xây dựng 12 1.4. Công nghệ xây dựng 18 1.5. Sản phẩm xây dựng 20 1.6. Đặc điểm của sản phẩm xây dựng 20 B. Phần thảo luận, bài tập 21 Nội dung thảo luận 21 Chương 2 : Công trình kiến trúc và thiết kế kiến trúc – xây dựng 22 A. Phần lý thuyết 22 2.1. Kiến trúc và các yếu tố tạo thành kiến trúc. 22 2.2.1. Định nghĩa kiến trúc 22 2.1.2. Các yếu tố tạo thành kiến trúc 22 2.2. Các đặc điểm và yêu cầu của kiến trúc 24 2.2.1. Các đặc điểm của kiến trúc 24 2.2.2. Các yêu cầu của kiến trúc 26 2.3. Phân loại công trình kiến trúc 26 2.4. Phân cấp công trình kiến trúc 28 2.4.1. Chất lượng sử dụng công trình 28 2.4.2. Độ bền lâu của công trình 29 2.4.3. Độ chịu lửa của công trình 29 2.5. Cơ sở thiết kế kiến trúc 30 2.5.1. Cơ sở công năng 30 2
2.5.2. Mối quan hệ kiến trúc và môi trường 34 2.5.3. Cơ sở kỹ thuật – công nghệ 36 2.5.4. Cơ sở pháp lý của kiến và xây dựng 41 2.5.5. Cơ sở văn hóa và truyền thống của kiến trúc 41 2.5.6. Cơ sở thẩm mỹ - nghệ thuật 41 2.6. Nguyên tắc cơ bản – trình tự thiết kế 41 2.6.1. Giới thiệu chung 41 2.6.2. Nội dung nhiệm vụ - trình tự thiết kế kiến trúc công trình 42 2.6.3. Nội dung thiết kế cơ sở 43 2.6.4. Nội dung thiết kế bản vẽ thi công và dự toán 43 2.6.5. Giao nhận và xét duyệt hồ sơ 44 B. Phần thảo luận, bài tập 44 Nội dung thảo luận 44 Chương 3: Tổng quan quá trình thi công xây dựng công trình 45 A. Phần lý thuyết 45 3.1. Những hoạt động của đơn vị sản xuất xây dựng 45 3.1.1. Đặc điểm của công tác sản xuất xây dựng 46 3.1.2. Nhiệm vụ của ngành tổ chức xây dựng 47 3.2. Lập tiến độ sản xuất xây dựng 48 3.2.1. Nhiệm vụ, nội dung và cách thể hiện tiến độ 48 3.2.2.Các bước lập tiến độ 49 3.2.3. Chọn các thông số kỹ thuật 53 3.3. Tổng mặt bằng xây dựng 54 3.3.1. Định nghĩa, chức năng và phân loại tổng mặt bằng xây dựng 54 3.3.2. Những nguyên tắc cơ bản lập tổng bình đồ xây dựng và các chỉ tiêu 54 đánh giá 3.4. Thiết kế tổng mặt bằng xây dựng 59 3.4.1. Các tài liệu để thiết kế TMBXD 59 3.4.2. Trình tự thiết kế tổng mặt bằng xây dựng 60 3.5. Một số kỹ thuật xây dựng thường gặp 63 3.5.1. Công nghệ bê tông toàn khối 63 3.5.2. Công tác xây 73 3.5.3. Công tác hoàn thiện 73 B. Phần thảo luận 82 Nội dung thảo luận 82 Chương 4: Dự án xây dựng 83 A. Phần lý thuyết 83 3
4.1. Giới thiệu về dự án 83 4.1.1. Một số khái niệm dự án 83 4.1.2. Các loại dự án 84 4.2. Dự án xây dựng 84 4.2.1. Hình thành dự án 84 4.2.2. Nghiên cứu cơ hội đầu tư 84 4.2.3. Nghiên cứu dự án tiền khả 85 4.2.4. Nghiên cứu khả thi 86 4.3. Hoạch định và lập tiến độ dự án xây dựng 87 4.3.1. Hoạch định dự án 87 4.3.2. Các bước trong hoạch định dự án 87 4.3.3. Tiêu chuẩn đánh giá việc hoạch định dự án thành công 87 4.4. Theo dõi và kiểm soát dự án xây dựng 87 4.4.1. Định nghĩa 87 4.4.2. Các dạng kiểm soát dự án 88 4.4.3. Các bước kiểm soát dự án 88 4.4.4. Các vấn đề khó khăn thường gặp trong kiểm soát dự án 89 B. Phần thảo luận 89 Nội dung thảo luận 89 * Ngân hàng câu hỏi, bài tập 90 * Tài liệu tham khảo 91 4
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI CƯƠNG (Học phần bắt buộc) 1. Tên học phần: Kỹ thuật xây dựng (mã số FIM 329) Lấy theo tên học phần đã đăng ký trong chương trình giáo dục Đại học của ngành 2 . Số tín chỉ: 02 tín chỉ Lấy theo số tín chỉ đã đăng ký trong chương trình giáo dục Đại học của ngành 1 Tín chỉ 15 tiết chuẩn 12 tiết lý thuyết + 6 tiết thảo luận và bài tập. 3. Trình độ cho sinh viên năm thứ 3 (theo chương trình chuẩn 4 năm) 4. Phân bổ thời gian - Lên lớp lý thuyết: 3 tiết/ tuần 9 tuần = 27 tiết - Thảo luận : 3 tiết/tuần x 4 tuần = 12 tiết 5. Các học phần học trước - Học phần tiên quyết - Học phần trước: Hóa học. - Học phần song hành: Quản trị doanh nghiệp, quản lý chất lượng - Ghi chú khác: Không 6. Học phần thay thế, học phần tương đương Học phần này tương đương với học phần kỹ thuật xây dựng theo chương trình đào tạo 180 tín chỉ và chương trình đào tạo theo niên chế học phần 260 đơn vị học trình. 7. Mục tiêu của học phần Nhằm giới thiệu cho sinh viên những kiến thức cơ bản về ngành xây dựng, các giai đoạn thiết kế công trình, các quá trình thi công ngoài công trường và các vấn đề của quản lý dự án xây dựng. 8. Mô tả vắn tắt nội dung học phần Nội dung của học phần này giới thiệu kiến thức cơ bản về kỹ thuật xây dựng: - Các định nghĩa cơ bản của ngành xây dựng. - Công trình kiến trúc và thiết kế kiến trúc – xây dựng - Tổng quan quá trình thi công xây dựng công trình - Dự án xây dựng 9. Nhiệm vụ của sinh viên 1. Dự lớp 80 % tổng số thời lượng của học phần. 2. Chuẩn bị chuyên để thảo luận. 3. Khác: Không 10. Tài liệu học tập 5
- Giáo trình chính 1. Bài giảng Kỹ thuật Xây dựng đại – Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp. - Sách tham khảo 2. PSG.TS. Trịnh Quốc Thắng ,Khoa học công nghệ và tổ chức xây dựng – NXB Xây Dựng – năm 2005 3. Nguyễn Đức Thiềm, Kiến trúc nhà ở dân dụng - NXB Xây Dựng. 4. Tạ Trường Xuân, Nguyên lý thiết kế kiến trúc dân dụng- ĐH Kiến trúc. 5. Tổ chức xây dựng tập 1 - Nguyễn Đình Thám, Nguyễn Ngọc Thanh - Nhà xuất bản KH&KT 2001 6. Tổ chức xây dựng tập 2 - Trịnh Quốc Thắng - Nhà xuất bản KH&KT 2001 7. Kỹ thuật xây dựng, tập 1 – TS. Đỗ Đình Đức, PGS. Lê Kiều – NXB Xây Dựng 2006. 8. Phạm Hùng, Trần Như Đính, sách Ván khuôn và giàn giáo - NXB XD. 9. PSG.TS. Trịnh Quốc Thắng ,Quản lý dự án đầu tư xây dựng – NXB Xây Dựng – năm 2009 11. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên và thang điểm * Tiêu chuẩn đánh giá 1. Chuyên cần 2. Thảo luận, câu hỏi ôn tập 3. Kiểm tra giữa học phần; 4. Thi kết thúc học phần; * Thang điểm + Điểm đánh giá bộ phận chấm theo thang điểm 10 với trọng số như sau: - Kiểm tra giữa học phần: 30 % - Kiểm tra kết thúc học phần: 70 % + Điểm thi kết thúc học phần (là phần bắt buộc và phải có trọng số không dưới 50% điểm học phần). Tổng tỷ trọng của các điểm bộ phận và điểm thi kết thúc học phần là 100%. + Điểm học phần: Là điểm trung bình chung có trọng số của các điểm đánh giá bộ phận và điểm thi kết thúc học phần làm tròn đến một chữ số thập phân. 12. Nội dung chi tiết học phần Lịch trình giảng dạy được thiết kế trong 12 tuần học và 1 tuần kiểm tra giữa học phần 6
Tài liệu Hình thức Tuần thứ Nội dung học tập, học tham khảo 1 Chương I. Những vấn đề cơ bản về xây 1, 2 Giảng dựng 1.1. Một số khái niệm cơ bản về xây dựng 1.2. Một số thuật ngữ cơ bản 1.3. Kĩ thuật xây dựng 1.4. Công nghệ xây dựng 1.5. Sản phẩm xây dựng 1.6. Đặc điểm của sản phẩm xây dựng 2 Chương 2 : Công trình kiến trúc và thiết kế 1,3,4 Giảng kiến trúc – xây dựng 2.1. Kiến trúc và các yếu tố tạo thành kiến trúc. 2.2. Các đặc điểm và yêu cầu của kiến trúc 3 2.3. Phân loại công trình kiến trúc 1,3,4 Giảng 2.4. Phân cấp công trình kiến trúc 4 2.5. Cơ sở thiết kế kiến trúc 1,3,4 Giảng 2.6. Nguyên tắc cơ bản – trình tự thiết kế 5 Thảo luận chương 1 + 2 1, 2, 3,4 Thảo luận 6 Kiểm tra giữa kỳ 7 Chương 3: Tổng quan quá trình thi công xây 1, 5, 6, 7, 8 Giảng dựng công trình 3.1. Những hoạt động của đơn vị sản xuất xây dựng 3.2. Lập tiến độ sản xuất xây dựng 8 3.3. Tổng mặt bằng xây dựng 1, 5, 6, 7, 8 Giảng 3.4. Thiết kế tổng mặt bằng xây dựng 9 3.5. Một số kỹ thuật xây dựng thường gặp 1, 5, 6, 7, 8 Giảng 10 3.5. Một số kỹ thuật xây dựng thường gặp 1, 5, 6, 7, 8 Giảng (tiếp theo) 11 Thảo luận chương 3 1, 5,6, 7, 8 Thảo luận 7
12 Chương 4: Dự án xây dựng 1, 9 Giảng 4.1. Giới thiệu về dự án 4.2. Dự án xây dựng 4.3. Hoạch định và lập tiến độ dự án xây dựng 4.4. Theo dõi và kiểm soát dự án xây dựng 13 Thảo luận chương 4 1, 9 Thảo luận 8
CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ XÂY DỰNG Mục tiêu: Cung cấp cho sinh viên các định nghĩa về xây dựng cơ bản. Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về ngành công nghiệp xây dựng. Là cơ sở để sinh viên tiếp cận được với các môn học chuyên ngành. Tạo điều kiện cho sinh viên nâng cao khả năng tự nghiên cứu tài liệu và làm việc theo nhóm trong giờ Tóm tắt nội dung: Một số khái niệm cơ bản về xây dựng Khái niệm về kỹ thuật xây dựng, công nghệ xây dựng Sản phẩm xây dựng và đặc điểm của sản phẩm xây dựng. A. PHẦN LÝ THUYẾT 1.1. Một số khái niệm cơ bản về xây dựng 1.1.1. Xây dựng cơ bản Xây dựng cơ bản là một lĩnh vực hoạt động sản xuất, bao gồm toàn bộ các công việc có liên quan tới việc thực hiện các chủ trương đầu tư xây dựng mà kết quả của nó là các công trình (bao gồm các công trình xây mới, cải tạo mở rộng, sửa chữa nâng cấp lớn) hoàn thành, có năng lực sản xuất, phi sản xuất hoặc phục vụ, có thể đưa vào sử dụng. Khái niệm xây dựng cơ bản là một khái niệm rộng lớn nhất, nó bao gồm tất cả các ngành xây dựng chuyên ngành như: Xây dựng dân dụng và công nghiệp Xây dựng giao thông: Xây dựng các công trình cầu, đường, hầm, sân bay, Xây dựng thuỷ lợi: Xây dựng các công trình thuỷ điện, thuỷ công, thuỷ nông. Xây dựng công trình biển: Xây dựng các công trình cảng biển, dàn khoan, Xây dựng hạ tầng kỹ thuật và khu đô thị Xây dựng cơ bản chiếm một tỷ trọng lớn GDP trong nền kính tế quốc dân. 1.1.2. Xây dựng dân dụng và công nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp là ngành xây dựng chuyên về các công trình dân dụng và công nghiệp, vì chiếm một tỷ trọng lớn các công trình cơ bản nên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp thường được gọi tắt là Xây dựng và Bộ Xây dựng là cơ quan cao nhất về mặt Nhà nước, quản lý hoạt động của toàn ngành xây dựng cơ bản. 9
1.1.3. Công nghiệp xây dựng Ngành xây dựng cơ bản hiện nay đã có những bước phát triển không ngừng và đã trở thành một ngành công nghiệp lớn, có vai trò quan trọng tạo lên cơ sở hạ tầng cho các ngành công nghiệp khác phát triển. Sản phẩm trực tiếp và cuối cùng của công nghiệp xây dựng là công trình xây dựng, gồm toàn bộ phần kết cấu bao che và trang thiết bị tiện nghi của công trình . Những công trình xây dựng là kết tinh của hàng loạt các thành tựu về khoa học và công nghệ của nhiều ngành: Chế tạo máy: cần trục, máy bơm bê tông, máy xây dựng Vật liệu xây dựng : thép, xi măng, gạch, thiết bị vệ sinh Điện tử: Điều hoà, quạt Tin học: Quản lí các toà nhà cao tầng, chung cư Nhưng những sản phẩm của các ngành sản xuất đó chưa trực tiếp sinh lợi, chỉ khi được đưa vào công trình xây dựng mới góp phần làm phát triển nền kinh tế quốc dân. Vì vậy, ngành công nghiệp xây dựng có một vai trò hết sức quan trọng , nó tạo ra các sản phẩm là mục đích của ngành xây dựng và tạo ra các phương tiện để các ngành khác phát triển. 1.1.4. Công nghiệp hoá xây dựng . Ngành xây dựng hiện nay vẫn mang nặng tính thủ công truyền thống, vì vậy cần phải chuyển thành một ngành sản xuất cơ giới. Công nghiệp hoá là quá trình chuyển một ngành sản xuất mang nặng tính thủ công lạc hậu, năng suất thấp sang một ngành sản xuất lớn cơ khí hoá. Hiện nay với một quan điểm mới có thể coi ngành xây dựng là một ngành “Dịch vụ xã hội ”. Tính dịch vụ thể hiện ở chỗ nó đáp ứng yêu cầu của toàn dân và tất cả các ngành kinh tế, quốc phòng, an ninh, tức là của toàn xã hội. Vì vậy, khái niệm công nghiệp hoá ngành xây dựng phải được mở rộng thành công nghiệp hóa và hiện đại hoá. Tức là không chỉ cơ khí hoá mà còn phải tự động hoá, tin học hoá vào tất cả các quà trình xây dựng . 1.2. Một số thuật ngữ cơ bản 1.2.1. Kĩ thuật xây dựng Kĩ thuật nói chung là cách lao động tốt nhất để đạt được các mục tiêu: chất lượng, thời gian, năng suất, an toàn lao động cho một công việc. Kĩ thuật xây dựng là lao động có kĩ thuật để tạo ra một sản phẩm xây dựng : Một cấu kiện, một kết cấu, một phần của công trình xây dựng. Hiện nay trong ngành xây dựng vẫn tồn tại hai thuật ngữ tương đương nhau là kĩ thuật thi công và kĩ thuật xây dựng . Để thống nhẩt chỉ nên dùng một thuật ngữ kĩ thuật xây dựng . 10
1.2.2. Công nghệ xây dựng Công nghệ nói chung là một tập hợp các kĩ thuật được liên kết lại theo một trình tự nhất định để tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh. Công nghệ xây dựng là một tập hợp các kĩ thuật xây dựng được tiến hành theo một quy trình bắt buộc để tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh là một kết cấu, một hạng mục xây dựng. Công nghệ nói chung là bí mật, các quốc gia nghiên cứu để có công nghệ riêng. Tuy nhiên ngành xây dựng có một đặc điểm là rất khó giữ bí mật công nghệ, chỉ cần đem ra xây dựng là bí mật đã mất. Qua một công trình xây dựng là học được công nghệ mới. Khoa học và công nghệ là hai mặt của nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng thực tế. Chỉ khi nào công nghệ phát triển thì khoa học mới được áp dụng vào thực tế. Ngành xây dựng là một ngành thực nghiệm, vì vậy công nghệ rất quan trọng. Chúng ta có thể đi tắt, đón đầu, các công nghệ hiện đại trên thế giới vào thực tiễn Việt Nam, tuy nhiên cần có sự nghiên cứu để phù hợp hơn. 1.3. Kĩ thuật xây dựng Kĩ thuật xây dựng là cách lao động tốt nhất để tạo ra một sản phẩm xây dựng đạt các tiêu chuẩn về: chất lượng, thời gian, giá thành, an toàn và vệ sinh môi trường. Như vậy kĩ thuật không phải đơn thuần là những biện pháp lao động, những thao tác làm việc của người và công cụ máy móc, mà nó là một hệ thống hoạt động với nhiều mục tiêu và cũng bị nhiều ràng buộc bởi các yếu tố cong người, xã hội, môi trường. Vì vậy nghiên cứu kĩ thuật xây dựng phải trên cơ sở của việc phân tích hệ thống hoạt động của nó. Mô hình kĩ thuật xây dựng có thể mô tả như sau: A. CON NGƯỜI Trong hệ thống kĩ thuật xây dựng, con người đóng vai trò quan trọng nhất, quyết định tất cả. Đó là ý nghĩa triết học về khoa học và công nghệ. Bởi vì con người là chủ thể, là phần “động” của hệ thống. Muốn phát triển kĩ thuật cần phải nắm vững kĩ thuật, tức là có thể là chủ được kĩ thuật, từ đó sẽ dẫn đến cải tiến kĩ thuật và ở một mức cao hơn sẽ thay đổi kĩ thuật để đưa ra một kĩ thuật mới. Vì vậy trước hết phải đào tạo con người. Con người tham gia vào hệ thống kĩ thuật xây dựng có thể chia ra hoặc phân loại theo các tiêu chí sau: A.1. Phân loại con người tham gia làm việc theo bằng cấp được đào tạo 11
a) Công nhân kĩ thuật xây dựng: Bậc 2 -> 7 b) Trung cấp xây dựng: cán bộ kĩ thuật c) Cao đẳng xây dựng: Kĩ thuật viên cao đẳng d) Đại học xây dựng: + Kỹ sư công nghệ: 4 năm + Kỹ sư xây dựng chính quy dài hạn: 5 năm + Kỹ sư xây dựng hệ tại chức: 5 năm + Thạc sỹ kỹ thuật. + Tiến sỹ kỹ thuật. A2. Phân loại con người theo nhiệm vụ lao động a) Nghiên cứu khoa học và công nghệ: Trường, viện, công ty xây dựng (tiến sỹ, thạc sỹ, kỹ sư, công nhân bậc cao). b) Thực hiện sản xuất xây dựng: Công ty xây dựng, doanh nghiệp xây dựng (công nhân, kỹ thuật viên, kỹ sư, thạc sỹ, tiến sỹ). Mô hình đào tạo theo xu hướng chung của thế giới là mô hình “kim tự tháp” có đáy là trình độ thấp nhất, tăng dần lên đến đỉnh là trình độ cao theo bằng cấp được đào tạo. Ở Việt Nam, mô hình này được vẽ như sau: Trong mô hình đào tạo đó, việc tính toán tỉ lệ người trong nhóm là cực kỳ quan trọng, nó làm cho mô hình lao động hợp lý, không lãng phí. Trong đó, thành phần lao động trực tiếp phải chiếm một tỷ lệ lớn. Có thể chia nhân lực trong ngành xây dựng thành 4 nhóm sau: Nhóm thứ nhất: Nhóm công nhân xây dựng. Bao gồm các loại thợ được chia theo trình độ lao động sau: 12
+ Nhóm lao động thủ công: các công việc không đòi hỏi trình độ cao, chủ yếu là về sức khỏe, theo bản năng lao động là có thể làm được: Đào lấp đất, vận chuyển vật liệu, vệ sinh xây dựng , + Nhóm lao động có nghề được đào tạo: đây là nhóm lao động chính được đào tạo, có bằng cấp về công nhân kĩ thuật các nghề cơ bản như: nề, mộc, bê tông, sắt thép chiếm một tỉ lệ lớn nhất trong lực lượng lao động của ngành xây dựng. + Nhóm lao động đòi hỏi trình độ cao để thực hiện các công việc có tính chuyên nghiệp: thợ điện, thợ nước, hàn, thợ lắp ghép, lái cần cẩu, bơm bê tông, khoan cọc, ép cọc, cốt pha trượt. + Nhóm thợ có tay nghề cao: bậc 6, 7 thực hiện các công việc có tính chất đặc biệt: thực nghiệm các kĩ thuật mới, thực hiện các cải tiến kĩ thuật, tham gia nghiên cứu các đề tài về công nghệ. + Nhóm thợ tay nghề cao và khéo tay (bàn tay vàng): để thực hiện các công việc trang trí mĩ thuật hoặc kĩ thuật cao như lắp cột vô tuyến, đắp các phù điêu, vòm cửa Hiện nay tình trạng sử dụng “ Những người nông dân mặc áo xây dựng” đang phổ biến ở tất cả các công ty xây dựng trên toàn quốc, dẫn đến rất nhiều bất cập cho kĩ thuật xây dựng. Cần phải có chiến lược để đào tạo thanh niên tốt nghiệp trung học vào các trường đào tạo nghề xây dựng, lựa chọn học sinh giỏi, khéo tay, đào tạo tiếp để có thợ bậc cao. Phải xã hội hóa việc đào tạo không chỉ ở trường, mà còn ở các làng nghề, các công ty. Nhà nước quản lí tổ chức thi tay nghề để cấp chứng chỉ, đó là một đổi mới cần áp được áp dụng. Nhóm thứ 2: Nhóm trung cấp xây dựng Có lẽ đây là tồn tại theo mô hình Liên xô cũ. Thực tế cho thấy cán bộ trung cấp ra làm việc không hiệu quả, làm cán bộ kĩ thuật thì chỉ đáp ứng được các công trình xây dựng theo kĩ thuật cũ, như nhà xây gạch, nhà khung thấp tầng. Làm quản lí thì chưa đủ trình độ để làm chủ nhiệm một công trình, vì vậy các trường trung cấp nên chuyển thành trường đào tạo công nhân hoặc thành trường cao đẳng để đào tạo kĩ thuật viên cao đẳng. Nhóm thứ 3: Các kĩ sư xây dựng được đào tạo ở các trường đại học theo mô hình kĩ sư công nghệ đào tạo 4 năm và các kĩ sư xây dựng dài hạn chính quy đào tạo 5 năm, dài hạn tại chức đào tạo 5 năm và hệ bằng 2 dành cho kĩ sư ngành kĩ thuật tương đương học 2 năm để lấy bằng kỹ sư xây dựng. Đây là nhóm “lao động trí thức”, “lao động chất xám” chủ yếu của ngành xây dựng, có năng lực là tất cả các việc trong ngành xây dựng từ cán bộ kĩ thuật, chủ nhiệm công trình, giám đốc công ty Cần có cải tiến trong đào tạo để các kỹ sư có một cơ sở lý luận vững chắc, đồng thời có cải tiến trong đào tạo để các kĩ sư có một cơ sở lý luận 13
vững chắc, đồng thời phải có kiến thức thực hành cao, tiếp cận được với thị trường xây dựng. Hiện nay ta đào tạo vẫn nặng về lý thuyết, cần đổi mới để có tính thực tiễn, hòa nhập khu vực và hội nhập Quốc tế. Nhóm thứ 4: Nhóm trí thức cao cấp Bao gồm thạc sĩ, tiến sĩ: Rất tiếc là hiện nay tỉ lệ các thạc sĩ và tiến sĩ đi sâu vào chuyên ngành thi công còn ít so với kết cấu. Vì vậy chưa đáp ứng được nhiệm vụ nghiên cứu kĩ thuật xây dựng. Số lượng tiến sĩ chuyên ngành xây dựng còn quá ít, chủ yếu làm việc ở các trường Đại học, Viên nghiên cứu, việc tham gia trực tiếp để nghiên cứu hoặc sản xuất còn hạn chế. Cần tạo ra một cơ chế mở để số các tiến sĩ này có thể tham gia nhiều hoạt động nghề nghiệp ở xã hội. Ví dụ: các tiến sĩ ở các trường Đại học có thể là cộng tác viên, hoặc thành viên được trả lương của các công ty, tổng công ty và ngược lại các đề tài nghiên cứu khoa học của của các công ty sẽ được thực hiện ở các trường đại học. B – CÔNG CỤ Công cụ lao động trong xây dựng được chia làm 2 nhóm: Nhóm công cụ cho lao động thủ công truyền thống Nhóm công cụ cơ giới cho lao động hiện đại. Đặc điểm của ngành sản xuất xây dựng là vẫn nặng về lao động thủ công, với nhiều công cụ lao động có từ hàng ngàn năm nay, từ thời đồ đồng, đồ sắt và tồn tại cho đến ngày nay. B.1. Nhóm các công cụ lao động thủ công + Công tác đất và nền móng: Đào đắp đất: cuốc, mai, xà beng, choòng, búa Xúc đất: xẻng, cuốc Vận chuyển đất: giành, thúng, rổ, thùng gỗ, quang gánh + Công tác nề: (xây, trát, ốp, lát): bay, dao xây, bàn xoa, thước, quả dọi, ni vô + Công tác mộc: (khuôn cửa, cánh cửa, sàn gỗ, vì kèo, mái, cốt pha, giàn giáo): Cưa, đục, bào, búa, khoan. + Công tác thép, làm cốt thép: vam, búa, đột, cưa + Công tác bê tông: (trộn, vận chuyển, đầm, bảo dưỡng): Trộn: cuốc, xẻng, cào răng, xô, thúng, thùng gỗ Vận chuyển: quang gánh, xô, thùng Đầm: bàn xoa, thước, que dùi, vồ, bay Bảo dưỡng: xô, chậu, o doa, thùng + Hoàn thiện: (ốp lát, trang trí): Bay, dao, thước, ni vô, dọi 14
* Nhận xét chung Các công cụ lao động cần cải tiến để phù hợp về trọng lượng, kích thước cho người Việt Nam. Ở Mỹ, từ thế kỷ XIX, Jin Bret và Taylo là hai kỹ sư đã có chương trình cải tiến công cụ lao động thủ công làm cho năng suất tăng từ 100% - 200%. Riêng xẻng: có tới 12 loại khác nhau dùng cho từng việc như xúc đất, xúc cát, xúc sỏi Ở Việt Nam, thời gian qua chưa coi trọng việc nghiên cứu và sản xuất các công cụ lao động cho ngành xây dựng mà bỏ mặc cho các làng nghề truyền thống, dẫn đến các công cụ chưa có chất lượng. Cần đi theo hướng sau: - Cải tiến kích thước, trọng lượng cho phù hợp với người Việt Nam - Hình thức mẫu mã đẹp: sơn mầu, mạ - Thay đổi vật liệu mới: thép không rỉ, nhựa composite Mục đích làm cho người thợ yêu quý công cụ của mình, có tâm lý thoải mái, thích làm việc, dẫn đến năng suất cao. Sau yếu tố con người, công cụ lao động có vai trò đặc biệt quan trọng nó tạo ra những bước thay đổi về kĩ thuật và năng suất lao động. Về tương lai chắc là nhiều thập kỹ nữa ngành xây dựng vẫn còn phải lao động thủ công cho nhiều công việc và công cụ lao động thủ công vẫn tồn tại lâu dài. Vì vậy cần nghiên cứu cải tiến để có những công cụ lao động phù hợp. B2. Nhóm công cụ lao động cơ giới Cùng với sự ra đời của ngành công nghiệp cơ khí, rất nhiều máy móc đã ra đời. Ngành xây dựng đã có chuyên ngành máy xây dựng để chế tạo các máy móc, thiết bị phục vị cho kĩ thuật xây dựng. Có thể phân loại máy và công cụ cơ giới trong ngành xây dựng nhiều cách, ở đây phân loại theo các công việc chính để xây dựng một công trình. + Công tác đất và nền móng - Đào đắp đất: các loại máy đào gầu nghịch, gầu thuận, gầu dây, máy ủi, máy cạp. Vận chuyển: ôtô, máy ủi, máy cạp, băng tải Đầm đất: máy đầm, xe lu, máy đầm tay Ép cọc: máy ép thủy lực, búa rung Đóng cọc: các loại búa máy, búa hơi, búa Diesel Cọc khoan nhồi: máy khoan đất, máy nén khí, cần trục, máy hàn Cọc và tường barrette: máy đào đất Ván cừ: búa rung, máy nén khí, cần trục tự hành + Công tác xây dựng phần thân hay kết cấu của ngôi nhà Với nhà thi công đổ bê tông toàn khối tại chỗ + Mộc: cưa máy, bào máy, khoan máy 15
+ Thép: máy uốn thép, cắt thép, máy hàn, máy đánh rỉ + Trộn bê tông: máy trộn vữa bê tông + Vận chuyển: thăng tải, cần trục, máy tời, máy bơm, xe ôtô chuyên dụng, băng tải + Đổ bê tông: đàm rùi, đầm bàn, búa rung + Bảo dưỡng: máy bơm nước, hút nước chân không Với nhà lắp ghép: + Cần trục: cần trục tháp, cần trục tự hành + Kích thủy lực + Máy hàn Với nhà thi công đặc biệt: + Cốt pha trượt: kích thủy lực + Bê tông ứng suất trước, kích thủy lực Nhìn chung sự nghiên cứu để tự chế tạo máy và các thiết bị xây dựng còn kém, chưa đap ứng được nền tảng sản xuất xây dựng đang phát triển rất mạnh. Vì vậy chỉ nên nghiên cứu chế tạo những máy móc thiết bị nhỏ, không khó về chế tạo như: Các loại máy bơm, máy ép cọc, tận dụng các kích thủy lực có sẵn, máy trộn vữa, thăng tải Các loại công cụ hiện đại như: cần trục tháp, thang máy, máy khoan cọc nhồi, kích cho cốt pha trượt Nên đặt mua của hãng danh tiếng trên thế giới, có thể nghiên cứu cải tiến những chi tiết nhỏ cho phù hợp với điều kiện thi công ở Việt Nam. Vấn đề là tìm hiểu để mua máy như thế nào. Một tổ hợp máy đồng bộ, một máy đơn chiếc, hay một phần máy quan trọng mà ta chưa chế tạo được, như kích thủy lực cho máy ép còn thân máy ta tự làm lấy. Đây là những đề tài cần được nghiên cứu sâu và cần phải quan tâm đến nhiều mặt. Đặc tính kỹ thuật phải phù hợp với kĩ thuật mới, tránh mua các loại máy đã lạc hậu về kĩ thuật dù còn mới 100%. Phù hợp về kinh tế, sự đầu tư chiều sâu, hiệu quả Máy, thiết bị kèm theo chuyển giao công nghệ mới C- VẬT LIỆU XÂY DỰNG Kĩ thuật xây dựng phát triển luôn kèm theo sự ra đời của các loại vật liệu xây dựng mới. Lịch sử phát triển của kĩ thuật xây dựng mới có thể chia ra làm nhiều thời kỳ theo tiến trình lịch sử của loài người. Tuy nhiên có thể chia ra 2 thời kỳ đặc trưng cho xây dựng, đó là năm 1824 khi Pooclang chế tạo ra xi măng mở ra một thời kỳ xây dựng hiện đại. Trước đó là kiểu xây dựng truyền thống, dựa vào vật liệu tự nhiên để xây dựng 16
như gỗ, đá. Mặc dù loài người cũng xây dựng được những kỳ quan tồn tại cho đến ngày nay như: Kim tự tháp Ai cập, đền Ăngco ở Campuchia. Ở Việt Nam cũng tồn tại nhiều tháp Chàm làm bằng đất nung với chất kết dính đặc biệt, và một số công trình khác xây gạch như cột cờ Hà Nội, thành cổ Hà Nội. Có thể chia vật liệu xây dựng thành nhiều nhóm khác nhau: Loại vật liệu chịu lực để xây dựng phần thân công trình Loại vật liệu để trang trí nội ngoại thất Hoặc phân loại theo nguồn gốc vật liệu có thể phân ra: Loại khai thác từ thiên nhiên: gỗ, đá, đất Loại từ vật liệu thiên nhiên nhưng được chế tạo ra loại vật liệu xây dựng mới như từ đất chế tạo ra gạch, ngói. Từ nguyên liệu tự nhiên chế ra vật liệu mới như: xi măng, sỏi nhẹ keramzit, nhôm, kính, composite, polime, sắt, thép Nhận xét chung là vật liệu xây dựng rất đa dạng và phong phú, tuy nhiên sự thay đổi là rất chậm, nhiều loại vật liệu truyền thống tồn tại hàng ngàn năm nay. Vật liệu xây dựng ảnh hưởng trực tiếp đến kĩ thuật xây dựng, vật liệu mới ra đời đòi hỏi một kĩ thuật thi công mới và ngược lại một kĩ thuật xây dựng mới cũng đòi hỏi phải có những loại vật liệu phù hợp. Như vậy, trong “Hệ thống kĩ thuật xây dựng” ba thành phần con người, công cụ và vật liệu xây dựng, đều có vai trò quan trọng và có mối quan hệ tương hỗ lẫn nhau. Để phát triển kĩ thuật xây dựng, phải đồng thời đổi mới phát triển đồng bộ 3 bộ phận trên. Vấn đề này Mác đã từng nói: “ Những thời đại kinh tế khác nhau không phải ở chỗ chúng sản xuất ra cái gì, mà là ở chỗ chúng sản xuất bằng cách nào, với những tư liệu lao động nào”. Đường lối của Đảng và Nhà nước ta là phát huy nội lực, tự thân vận động là chính. Điều đó đặt trách nhiệm cho những nhà khoa học, các trí thức trong ngành xây dựng. Đặc biệt là thế hệ trẻ, các nhà khoa học tương lai hãy quan tâm nghiên cứu nhiều đề tài nghiên cứu khoa học về phát triển kĩ thuật xây dựng. Mặt khác cần học tập kinh nghiệm của nước ngoài có chọn lọc và cải tiến cho phù hợp với điều kiện của Việt Nam. 1.4. Công nghệ xây dựng Như đã nói ở phần các khái niệm cơ bản, công nghệ xây dựng ở mức cao hơn kĩ thuật xây dựng. Nó là một tập hợp các kĩ thuật xây dựng được tiến hành theo một quy trình bắt buộc, để tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh là một kết cấu, một hạng mục, một phần công trình hoặc một hạng mục xây dựng hoàn chỉnh. Ví dụ: Công nghệ xây dựng cọc khoan nhồi sẽ gồm các kĩ thuật thi công sau: Kĩ thuật xác định tim cốt, vị trí của cọc 17
Kĩ thuật khoan đất bằng gầu khoan Kĩ thuật cấp phối dung dịch bentonite Kĩ thuật thổi rửa đáy hố khoan Kĩ thuật hạ lồng cốt thép Kĩ thuật đổ bê tông Kĩ thuật rút ống vách Hình vẽ sau mô tả sự liên kết các kĩ thuật để tạo thành công nghệ xây dựng: Hiện nay ta đã làm chủ được một số công nghệ xây dựng hiện đại như sau: a) Công nghệ thi công cọc b) Công nghệ thi công tầng hầm c) Công nghệ xây dựng phần thân các công trình bê tông cốt thép d) Công nghệ lắp ghép các công trình bê tông cốt thép e) Công nghệ lắp ghép các công trình bằng kết cấu thép f) Công nghệ hỗn hợp xây dựng các công trình bê tông cốt thép Ví dụ: Để xây dựng một ngôi nhà ở cao tầng ta phải thiết lập một dây chuyền công nghệ xây dựng, hay còn gọi là một dây chuyền sản xuất, trong đó bao gồm các công nghệ xây dựng cơ bản sau: - Công nghệ xây dựng cọc khoan nhồi - Công nghệ xây dựng tầng hầm - Công nghệ xây dựng phần khung nhà bê tông cốt thép toàn khối hoặc lắp ghép - Công nghệ xây dựng phần mái - Công nghệ hoàn thiện Các công nghệ này được phối hợp với nhau như thế nào để tạo thành một dây chuyền sản xuất hợp lí, điều đó phụ thuộc rất nhiều trình độ của người thiết kế và dây chuyền sản xuất đó được diễn tả thông qua tiến độ xây dựng công trình. 18
1.5. Sản phẩm xây dựng Sản phẩm xây dựng là kết quả của một hệ thống kỹ thuật xây dựng, là đầu ra của một dây chuyền công nghệ xây dựng. Vì vậy, sản phẩm xây dựng hết sức đa dạng, tuy nhiên ta quy ước một sản phẩm xây dựng phải có tính độc lập, để có thể thanh quyết toán được về giá thành, được nghiệm thu để sử dụng hoặc bán ra thị trường. Có thể phân loại sản phẩm xây dựng như sau: Sản phẩm là một bán thành phẩm Tuy chưa trực tiếp sử dụng được, nhưng có thể bán hoặc đưa vào công trình xây dựng. Ví dụ: Panen, ống cống, cột, dầm, Loại bán thành phẩm này có thể sản xuất ở công trường hoặc trong các nhà máy, xu thế chung hiện nay đang cố gắng đưa vào sản xuất trong các nhà máy nhằm mục đích tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, giá thành rẻ. Sản phẩm là một kết cấu hoặc một hệ kết cấu Loại sản phẩm này có đặc điểm là cố định tại công trình, chỉ có thể sử dụng để xây dựng tiếp các phần khác. Ví dụ: Toàn bộ hệ thống tầng hầm để xe, để thiết bị. Hệ thống khung chịu lực, Sản phẩm là một công trình xây dựng hoàn chỉnh Đây là mục đích cuối cùng của quá trình xây dựng: Sản phẩm là một công trình xây dựng hoàn chỉnh, có thể đưa vào sử dụng và chỉ khi đó nó mới phát huy hiệu quả đầu tư, góp phần thúc đẩy xã hội phát triển. Thực tế nhiều nằm qua chúng ta đầu tư chưa có hiệu quả. Mặc dù có sản phẩm, có công trình thanh toán, giải ngân nguồn tài chính của Nhà nước. Nhưng rất nhiều công trình còn dở dang, chưa hoàn thành để trở thành sản phẩn hoàn chỉnh, có thể đưa vào khai thác sử dụng, gây ra một sự lẵng phí lớn, công trình xây dựng có chất lượng kém. 1.6. Đặc điểm của sản phẩm xây dựng - Luôn luôn gắn công trình xây dựng với đất hoặc chiếm một không gian trên mặt nước. - Xây dựng công trình luôn ở ngoài trời, tiếp xúc trực tiếp với môi trường. Vì vậy điều kiện lao động là vất vả và bị ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết: nhiệt độ, mưa, nắng, - Sản phẩm đa dạng, đơn chiếc, cố định, xây dựng phức tạp. Dây chuyền xây dựng thì di chuyển đến các vị trí khác nhau của công trình. - Thời gian xây dựng thường kéo dài, có khi tới hàng chục năm. Do đó chịu nhiều rủi ro, thiên tai, lũ lụt, giá cả biến động, 19
- Xây dựng sử dụng nhiều lao động sống mà công việc lại không điều hòa về nhân lực, nhiều công việc nặng nhọc, vì vậy bài toán về việc điều hòa về nhân lực luôn được đặt ra cho mọi công trình. - Xây dựng đòi hỏi nhiều người, nhiều loại thợ, nhiều dụng cụ và phương tiện khác nhau. Vì vậy tìm ra những quy trình hợp lý về công nghệ để phối hợp các đội thợ có tay nghề cao là hết sức quan trọng, nó đảm bảo chất lượng xây dựng, tiến độ thi công, giá thành và an toàn lao động. - Xây dựng đòi hỏi nhiều loại vật liệu, nhiều thiết bị máy móc và nhiều lao động thủ công nên tiền công lớn. - Xây dựng có rất nhiều công việc dễ xảy ra mất an toàn lao động hoặc làm ảnh hưởng tới môi trường sinh thái. Vì vậy mỗi một công nghệ xây dựng đều phải kèm theo biện pháp an toàn lao động và vệ sinh môi trường. - Một đặc điểm nữa là sản phẩm xây dựng mang nặng tính chất xã hội. Sản phẩm xây dựng vừa là phương tiện và là mục đích của xã hội. + Nếu các sản phẩm của ngành xây dựng là cơ sở để tạo ra các hoạt động của những ngành sản xuất khác thì nó là phương tiện của xã hội Ví dụ: Khi xây dựng nhà máy chế tạo ôtô thì nhà máy đó là phương tiện để sản xuất ra các sản phẩm là ôtô phục vụ cho giao thông vận tải. + Nhưng khi xây dựng các nhà ở, các chung cư, bệnh viện, thi các sản phẩm đó là mục đích của cuộc sống xã hội. B. PHẦN CÂU HỎI THẢO LUẬN Câu 1. Trình bày khái niệm về kỹ thuật xây dựng? Yếu tố con người ảnh hưởng thế nào đến giá thành, chất lượng và tiến độ thi công các công trình xây dựng? Câu 2. Phân tích ảnh hưởng của yếu tố vật liệu đến giá thành tuổi thọ các công trình xây dựng? Câu 3. Trình bày về sản phẩm xây dựng? Câu 4. Sản phẩm xây dựng có những đặc điểm gì? Phân tích các đặc điểm chính của sản phẩm xây dựng? 20
CHƯƠNG 2. CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC VÀ THIẾT KẾ KIẾN TRÚC – XÂY DỰNG Mục tiêu: Giới thiệu các vấn đề chung của thiết kế kiến trúc – xây dựng Giúp sinh viên nắm được các yêu cầu, đặc điểm, phân loại công trình kiến trúc và trình tự thiết kế một dự án kiến trúc – xây dựng Tóm tắt nội dung: Kiến trúc và các yếu tố tạo thành kiến trúc Các đặc điểm và yêu cầu của kiến trúc Phân loại công trình kiến trúc Phân cấp công trình kiến trúc Cơ sở thiết kế kiến trúc Nguyên tắc trình - tự thiết kế A. PHẦN LÝ THUYẾT 2.1 Kiến trúc và các yếu tố tạo thành kiến trúc 2.1.1. Định nghĩa kiến trúc Kiến trúc là khoa học và nghệ thuật xây dựng công trình, trang hoàng nhà cửa và tổ chức không gian sống. 2.1.2. Các yếu tố tạo thành kiến trúc a) Yếu tố công năng Yếu tố công năng là mục đích thực dụng, là yêu cầu tiện lợi và thích nghi đảm bảo sự hiệu quả trong khai thác sử dụng công trình. Yếu tố công năng được xem là mục đích của kiến trúc. Chính yếu tố công năng đã làm cho diện mạo, hình thức, không gian của từng loại hình kiến trúc không giống nhau và luôn thay đổi qua các thời kỳ. (h.2.1) Hình 2.1. Yếu tố công năng phản ánh diện mạo, hình thức kiến trúc 21
b) Yếu tố kỹ thuật Khoa học kỹ thuật phát triển luôn kéo theo sự phát triển mọi mặt của kiến trúc. Công trình kiến trúc luôn phản ánh được mức độ phát triển của khoa học kỹ thuật của từng quốc gia, từng giai đoạn. Hình 2.2. Kiến trúc và sự hoàn thiện kỹ thuật c) Yếu tố nghệ thuật Nghệ thuật là yếu tố không thể thiếu được của kiến trúc. Khi đã gọi là công trình kiến trúc thì đó là sản phẩm của nghệ thuật. Yếu tố nghệ thuật trong kiến trúc được thể hiện rất rõ trên hình thức bên ngoài và công năng bên trong. Mỗi chi tiết, mỗi không gian, mỗi góc nhìn đều được nghiên cứu trên cơ sở nghệ thuật để tạo được chất cảm cho từng thể loại công trình. (hoành tráng của sân vận động, trang trọng của nhà hát, uy nghiêm của nhà thờ, lăng tẩm). 22
Hình 2.3. Hình tượng kiến trúc thể hiện ước mơ của con người 2.2 Các đặc điểm và yêu cầu của kiến trúc 2.2.1. Các đặc điểm của kiến trúc. Bốn đặc điểm của kiến trúc: a) Kiến trúc là sự tổng hợp của khoa học kỹ thuật và nghệ thuật. Khoa học kỹ thuật trong kiến trúc là những yếu tố về vật chất phục vụ nhu cầu sử dụng, điều kiện sống của con người. Nghệ thuật là những yếu tố về tâm lý, sự cảm thụ cái đẹp, sự sang trọng, tiện nghi của khoa học kỹ thuật mang lại. Một công trình kiến trúc vừa tốt về công năng sử dụng, kết cấu bền vững vừa thoả mãn nhu cầu thẩm mỹ bao giờ cũng là sự tổng hợp kiến thức, trí tuệ của nhiều bộ môn khoa học kỹ thuật và nghệ thuật. Hình 2.4. Sự kết hợp của khoa học và nghệ thuật b) Kiến trúc là sự phản ánh xã hội mang tính tư tưởng. Kiến trúc vừa là sản phẩm văn hoá, vừa là những môi trường sống mang tính đặc thù của xã hội. Kiến trúc phản ánh khá rõ bộ mặt chung về đời sống vật chất, văn hoá tinh thần của xã hội ứng với từng thời kỳ lịch sử: - Điều kiện kinh tế, khoa học kỹ thuật của xã hội. - Trình độ văn minh, đặc thù văn hoá lịch sử của xã hội. 23
- Cơ cấu tổ chức, hành chính, luật pháp của đất nước. - Lối sống, phong tục tập quán của dân tộc. - Phương thức sản xuất. Hình 2.5. Kiến trúc phản ánh đặc thù văn hoá xã hội, trình độ văn minh c) Kiến trúc chịu ảnh hưởng rõ rệt của điều kiện tự nhiên và khí hậu. Các yếu tố về điều kiện tự nhiên và khí hậu ảnh hưởng đến kiến trúc: - Địa hình, địa chất (đồng bằng, miền núi, miền biển, mực nước ngầm ) - Khí hậu, thời tiết (nóng, lạnh, nắng mưa, hướng gió ) (h2.3) Hình 2.6. Kiến trúc và điều kiện khí hậu (nhà kính ở xứ lạnh Bắc âu và khu dân cư Ấn Độ) d) Kiến trúc mang đậm bản sắc văn hóa, truyền thống dân tộc. - Bản sắc văn hoá, truyền thống dân tộc không chỉ thể hiện trong tư tưởng đạo đức, tôn giáo mà cả trong văn học, nghệ thuật đặc biệt là trong kiến trúc. 24
Hình 2.7. Kiến trúc với phản ánh bản sắc văn hoá, truyền thông dân tộc 2.2.2. Các yêu cầu của kiến trúc - Yêu cầu thích dụng: Là yêu cầu về công năng sử dụng, sự hợp lý, tiện nghi. - Yêu cầu bền vững: Là yêu cầu về sự vững chắc, độ bền, ổn định, an toàn sử dụng. - Yêu cầu mỹ quan: Là yêu cầu thẩm mỹ, nghệ thuật, sự hài hòa với môi trường xung quanh. - Yêu cầu kinh tế: Là yêu cầu về sự hợp lý về phương án kinh tế ứng với mỗi phương án kiến trúc sao cho luôn đáp ứng được các yêu cầu về công năng, bền vững, mỹ quan của công trình. 2.3. Phân loại công trình kiến trúc * Phân loại kiến trúc công trình Công trình kiến trúc tập hợp thành hai nhóm lớn: - Nhóm nhà: Các công trình chỉ có không gian bên trong và phần lớn không gian sử dụng nằm trên mặt đất như nhà ở, nhà hát, trường học - Nhóm công trình: Các công trình mang tính biểu cảm (tượng đài) hay những công trình có quy mô lớn liên quan nhiều đến kỹ thuật, hạ tầng đô thị (cầu, đường, hầm, đê, gara ngầm ) Hình 2.8. Nhóm nhà (các công trình có không gian sử dụng bên trong) 25
a) Phân loại theo đặc điểm công năng (4 nhóm) - Nhà dân dụng: nhà ở và các công trình công cộng như trường học, bệnh viện, nhà văn hoá, sân vận động .vv - Nhà công nghiệp: bao gồm các loại nhà xưởng sản xuất thuộc lĩnh vực công nghiệp. - Nhà nông nghiệp: bao gồm các loại công trình phục vụ nông thôn như chuồng trại, kho tàng, nhà máy phục vụ sản xuất nông nghiệp. - Công trình đô thị: đài tháp, cầu cống, ga ngầm, trạm biến thế, trạm xử lý nước, chỗ chờ xe, quán sách báo .vv b) Phân loại theo số tầng cao - Nhà ít tầng (nhỏ hơn 2 tầng) - Nhà nhiều tầng (3-5 tầng, chưa cần trang bị thang máy) - Nhà cao tầng (trên 7 tầng, có trang bị thang máy) - Nhà siêu cao hoặc chọc trời (trên 30 tầng) (h.2.9) Hình 2.9. Nhà siêu cao tầng c) Phân loại theo vật liệu cấu tạo chính - Nhà tranh tre, gỗ. - Nhà đất. - Nhà đá. - Nhà gạch nung - Nhà bê tông cốt thép. - Nhà nhôm, kính, kim loại, chất dẻo .vv Hình 2.10. Kiến trúc nhà gỗ Việt Nam 26
d) Phân loại theo tính chất phổ cập - Nhà xây dựng đại trà hàng loạt như nhà ở, tram xá, cửa hàng .vv - Nhà xây dựng mang tính chất riêng, độc nhất như nhà quốc hội, bảo tàng quốc gia, lăng mộ danh nhân e) Phân loại theo phương thức xây dựng - Nhà lắp ghép xây dựng theo lối công nghiệp hóa - Nhà đúc, xây tại chỗ theo phương pháp thủ công *) Phân loại kiến trúc đô thị Kiến trúc đô thị là nghệ thuật sắp xếp tổ chức các không gian đô thị và nông thôn (hệ thống các nhà ở, làm việc, mạng lưới giao thông) nhằm đạt được các hoạt động tốt nhất và cải thiện mối quan hệ xã hội của một quần cư. Các đô thị được phân loại dựa theo tính chất, quy mô và vị trí của nó trong mạng lưới đô thị quốc gia. Việt Nam có 5 cấp thành phố từ đô thị loại I đến đô thị loại V. Có loại thành phố thủ đô, thành phố công nghiệp, thành phố đặc khu, khoa học Các đồ án quy hoạch xây dựng đô thị được chia ra làm các loại: - Quy hoạch vùng lãnh thổ - Quy hoạch định hướng và phát triển đô thị - Quy hoạch chi tiết (1/2000 – 1/500) 2.4. Phân cấp công trình kiến trúc Việc phân cấp công trình dựa trên các cơ sở sau: - Chất lượng sử dụng công trình. - Độ bền lâu của công trình. - Độ chịu lửa của công trình. 2.4.1. Chất lượng sử dụng công trình Chất lượng sử dụng của công trình được thể hiện ở các mặt sau: - Thành phần phòng trong công trình, các tiêu chuẩn về diện tích, chiều cao, khối tích các phòng trong công trình. - Đặc điểm, mức độ tiện nghi của các phòng trong công trình (điều kiện ánh sáng, âm thanh, độ nhìn rõ, che mưa, che nắng, thông thoáng) - Mức độ, chất lượng trang thiết bị kỹ thuật vệ sinh. - Mức độ trang trí nội thất, vật liệu. Chất lượng sử dụng công trình được chia làm 4 bậc + Bậc I: Chất lượng sử dụng có yêu cầu cao. + Bậc II: Chất lượng sử dụng có yêu cầu trung bình. + Bậc III: Chất lượng sử dụng có yêu cầu thấp. + Bậc IV: Chất lượng sử dụng có yêu cầu tối thiểu. 27
2.4.2. Độ bền lâu của công trình Độ bền lâu của công trình thể hiện ở các mặt sau: - Chất lượng của vật liệu chính trong công trình - Chất lượng các kết cấu bao che, độ thích ứng với điều kiện tự nhiên. Độ bền lâu của công trình được chia làm 4 bậc + Bậc I: Đảm bảo niên hạn sử dụng trên 100 năm. + Bậc II: Đảm bảo niên hạn sử dụng trên 70 năm. + Bậc III: Đảm bảo niên hạn sử dụng trên 30 năm. + Bậc IV: Đảm bảo niên hạn sử dụng trên 15 năm. 2.4.3. Độ chịu lửa của công trình Độ chịu lửa của công trình là khả năng chống chịu ảnh hưởng của nhiệt độ cao hay ngọn lửa cháy tới sự làm việc của công trình và các cấu kiện chính của công trình. Độ chịu lửa của công trình thể hiện ở các mặt sau: a) Mức độ cháy của các vật liệu chế tạo các kết cấu chính của nhà (tường, khung cột, sàn, mái). Mức độ cháy là khả năng bắt lửa và cháy của các vật liệu. Theo mức độ cháy, các vật liệu xây dựng được chia làm 3 nhóm: - Nhóm vật liệu không cháy: (kim loại, vật liệu khoáng) là các vật liệu không cháy thành ngọn lửa, không cháy âm ỉ, không biến thành than. - Nhóm vật liệu khó cháy: (bê tông, asphalt, thạch cao ) là các vật liệu có thể bốc cháy hoặc cháy âm ỉ. - Nhóm vật liệu dễ cháy: (tre, nứa, gỗ) là các vật liệu khi gặp ngọn lửa hoặc gần lửa dễ bốc cháy, biến thành than. b) Giới hạn chịu lửa của các cấu kiện chính Giới hạn chịu lửa là thời gian tính bằng giờ (hay phút) mà kết cấu đó có khả năng chống lại được ảnh hưởng của nhiệt độ hay ngọn lửa. Độ chịu lửa của công trình được chia theo bảng sau: 28
Các nhóm chia theo mức độ cháy và giới hạn chịu lửa tối thiểu tính bằng giờ của các cấu kiện trong công trình Bậc Tường Tường Sàn gác chịu lửa Tường chịu lực, không và sàn Trần của Tường chống buồng chịu hầm nhà công Cột ngăn cháy thang lực mái trình Không Không Không Không Không Không Không Bậc I cháy cháy cháy 4 cháy 1 cháy 3 cháy 1 cháy 5 1,5 0,75 Không Không Không Không Không Không Không Bậc II cháy cháy cháy cháy cháy 2,5 cháy 1 cháy 5 0,25 2,5 0,25 0,25 Không Khó Khó Khó Không Không Không Bậc III cháy cháy cháy cháy cháy 2 cháy 2 cháy 5 0,2 0,75 0,25 0,25 Khó Không Khó Khó Không Dễ Không Bậc IV cháy cháy cháy cháy cháy 0,4 cháy cháy 5 0,25 0,4 0,25 0,25 Dễ Dễ Dễ Dễ Dễ Không Bậc V Dễ cháy cháy cháy cháy cháy cháy cháy 5 2.5. Cơ sở thiết kế kiến trúc 2.5.1.Cơ sở công năng Công năng kiến trúc đòi hỏi sự thích dụng cho hoạt động của con người vốn rất phong phú và đa dạng. Đây là cơ sở quan trọng nhất trong kiến trúc vì mục đích của kiến trúc là tổ chức không gian sống hiệu quả nhất cho con người. - Liên hệ và phân cách Liên hệ và phân cách là mối quan hệ và cấp độ quan hệ giữa các hoạt động công năng trong công trình. Có 3 dạng quan hệ công năng: a) Quan hệ công năng Là mối quan hệ gần gũi, thống nhất hay phân cách giữa các không gian chức năng trong công trình. Các cấp độ quan hệ công năng: - Chặt và trực tiếp: Các không gian phải sát cạnh, không có bộ phận gián cách (bục giảng - học sinh, khán đài - sân thi đấu ) (h.2.11) 29
- Gần gũi và gián tiếp: Các không gian riêng được phân cách nhẹ và có quan hệ dây chuyền (không gian trưng bày, các phòng giữ trẻ, câu lạc bộ ) - Lỏng lẻo, ngăn cách: Các không gian tách biệt, không có sự liên hệ trực tiếp hay gần gũi (hành lang, các lớp học, các buồng điều trị ) Hình 2.11. Quan hệ công năng trực tiếp trong lớp học b) Quan hệ thị giác Là quan hệ về tầm nhìn và độ nhìn rõ của đối tượng quan sát. Mỗi nhu cầu sử dụng khác nhau có các cấp độ về tầm nhìn, độ nhìn rõ khác nhau, trực tiếp hay gián tiếp (xem ca nhac, chơi thể thao hay tầm nhìn khi ngắm cảnh, quan sát các đối tượng ở xa ) (h5.2) Hình 2.12. Quan hệ thị giác giữa các không gian c) Quan hệ kỹ thuật 30
Là mối quan hệ về không gian giữa các phòng chính, phụ và phòng kỹ thuật để tạo ra giải pháp xử lý không gian hợp lý, kinh tế nhất. - Trình tự quan hệ Là nguyên tắc về trình tự hoạt động trong dây chuyền, lưu tuyến cho từng thể loại công trình công trình. Các hoạt động trong công trình luôn phải có trình tự, dây chuyền hợp lý để đáp ứng nhu cầu sử dụng thuận tiện cho con người (Khán giả mua vé ở sảnh - gửi đồ - vào phòng chờ - vào phòng chiếu). Sơ đồ công năng và tổ chức lưu tuyến trong nhà hát 31
Hình 2.13. Sơ đồ tổ chức lưu tuyến quảng trường ga liên hợp đường sắt và đường bộ - Khu biệt và thống nhất Là nguyên tắc thiết kế những công trình lớn, không gian chức năng đa dạng, phức tạp trong đó có thể tiến hành đồng thời nhiều hoạt động (trường đại học, nhà văn hóa, trung tâm giải trí ). Các hoạt động này cần được khu biệt và cách ly tương đối để dễ khai thác sử dụng mà không ảnh hưởng lẫn nhau nhưng vẫn tạo được sự thống nhất, hội nhập tự nhiên trong bố cục không gian tổng thể, đảm bảo tính thống nhất, sự nhất quán trong kiến trúc cũng như trong khai thác quản lý. Hình 2.14. Sự thống nhất nhiều không gian chức năng trong một công trình 32
2.5.2. Mối quan hệ kiến trúc và môi trường Môi trường là yếu tố quan trọng luôn tác động tới kiến trúc. Giải quyết được mối quan hệ với môi trường sẽ giúp ta đạt được một số vấn đề sau: - Tạo được sự hòa nhập của công trình tới cảnh quan, hiện trạng khu vực - Tạo ra môi trường sử dụng thích nghi, có chất lượng - Đảm bảo yêu cầu về tâm lý, văn hóa và tâm linh, làm cho công trình đậm đà bản sắc dân tộc và địa phương * Kiến trúc và địa điểm xây dựng Hình khối, không gian kiến trúc chịu sự chi phối rất lớn của đặc điểm địa hình khu đất xây dựng. a) Địa hình Với mỗi địa hình khác nhau, yêu cầu một phong cách, hình thức kiến trúc khác nhau (đồi núi, đồng bằng, sông nước ) (h.2.15) Hình 2.15. Nhà trên vùng đồi núi b) Hệ thống giao thông Hệ thống giao thông ảnh hưởng tới tầm nhìn, hình dạng mặt bằng của công trình (với hệ thống giao thông hẹp tầm nhìn hạn chế không nên tạo hình dáng kiến trúc đồ sộ, hoành tráng - và ngược lại) Hình 2.16. Kiến trúc với hệ thống giao thông công cộng 33
c) Đặc điểm kiến trúc cận kề khu đất xây dựng Hòa nhập được với đặc điểm kiến trúc của khu vực sẽ giúp công trình hòa đồng được với cảnh quan xung quanh, không bị lạc lõng, tạo được mỹ quan cho một nhóm công trình. Hình 2.17. Sự hoà hợp về kiến trúc giữa nhà hát lớn Hà Nội và cảnh quan * Kiến trúc và khí hậu Điều kiện khí hậu chi phối, ảnh hưởng rất lớn tới những yếu tố chính của kiến trúc như cách tổ chức mặt bằng, hình thức kiến trúc, vật liệu, kết cấu bao che. - Quỹ đạo mặt trời (biểu đồ bóng nắng) - Bức xạ mặt trời -> vật liệu bao che - Nhiệt độ và không khí - Chế độ gió (hướng gió, tốc độ, tần suất gió) -> cách tổ chức mặt bằng, kết cấu bao che. - Chế độ mưa - Chế độ ẩm * Kiến trúc và tiêu chuẩn vệ sinh, tiện nghi môi trường Không gian kiến trúc được sáng tạo trên nguyên tắc tạo điều kiện thoải mái, tiện nghi cho mọi hoạt động của con người. Các tiêu chuẩn về môi trường thích nghi được xem xét ở các khía cạnh sau: - Nhu cầu sinh học (chất lượng, độ trong sạch của không khí (0,012 – 0,015 m 3 /giờ )) - Yêu cầu vệ sinh và tiện nghi môi trường (tiếng ồn: 30-40 dB) - Ảnh hưởng của mùi, màu sắc, ánh sáng 34
* Kiến trúc và môi trường xã hội, văn hóa Mỗi xã hội, mỗi dân tộc với mỗi thể chế tổ chức, xã hội và đặc điểm phát triển văn hóa với phong tục tập quán, lối sống sẽ có những đặc thù riêng của kiến trúc. Một công trình kiến trúc muốn tồn tại được thì nó phải đáp ứng được các yêu cầu về môi trường xã hội văn hóa của địa điểm xây dựng. * Kiến trúc và điều kiện an toàn sử dụng Kiến trúc không chỉ có thích dụng, bền, đẹp mà còn phải đảm bảo những điều kiện an toàn của con người đối với môi trường khi khai thác, sử dụng nó. - An toàn sử dụng (Chiều cao của lan can, ban công, thang ) - An toàn phòng chống gió lùa (sự thay đổi khí hậu, áp suất đột ngột) - An toàn phòng hoả (độ rộng cửa thoát hiểm, khoảng cách tối đa đến cầu thang và của thoát hiểm) (h6.4) Hình 2.18. Quy cách về chiều cao hành lang, độ rộng hàng ghế trên khán đài 2.5.3. Cơ sở kỹ thuật - công nghệ 2.5.3.1. Thống nhất hóa, điển hình hóa, tiêu chuẩn hóa và tự động hóa. a.Thống nhất hóa b. Điển hình hóa c. Tiêu chuẩn hóa d. Tự động hóa thiết kế 2.5.3.2. Hệ modun trong kiến trúc - xây dựng Modun là đơn vị đo quy ước dùng để điều hợp kích thước ở bộ phận kết cấu (cấu kiện) và kiến trúc (chi tiết kiến trúc) với nhau nhau sao cho có thể trao đổi, phối hợp lẫn nhau tạo nên khả năng sử dụng lặp lại nhiều nhất mà vẫn hiệu quả TCVN 14-64: Modun gốc ký hiệu M = 100mm * Modun mở rộng gồm môdun bội số và modun ước số - Modun bội số: 30M = 3m cho các kích thước mặt bằng đến 18m 15M = 1,5m cho các kích thước mặt bằng đến 12m 6M = 0,6m cho các kích thước mặt bằng đến 7,2m 35
3M = 0,3m cho các kích thước mặt bằng đến 3,6m - Modun ước số: 1/2M = 5cm, 1/5M = 2cm, 1/10M = 1cm áp dụng cho các bộ phận kết cấu, kiến trúc có trị số không quá 1,2m Lưới modun cơ bản và sự phối hợp nhiều lưới modun tạo sự đan xen theo nhiều hướng * Một số khái niệm: - Kích thước cơ bản: Là những kích thước tương ứng với thông số chính của ngôi nhà là bước, nhịp, khẩu độ, chiều cao tầng nhà. - Kích thước danh nghĩa: Là kích thước có thể ứng với các kích thước cơ bản cũng có thể là độ dài quy ước của bộ phận kiến trúc, kết cấu có dự kiến các khe hở thi công, các yêu cầu lắp ghép cấu tạo. - Kích thước cấu tạo: Là kích thước do bản vẽ thiết kế cung cấp cho các nhà chế tạo, nó thường bằng kích thướckích thước danh nghĩa trừ đi các khe hở khi thi công, các bề dày kết cấu hay cấu tạo hoàn thiện - Kích thước thực tế: Là kích thước thật của sản phẩm, thường là kích thước cấu tạo cộng trừ đi những dung sai cho phép của quá trình sản xuất - Bước nhà (B): Là khoảng cách trục kết cấu (tường hay cột) đo theo chiều vuông góc với phương làm việc chính của kết cấu đỡ sàn, mái. Theo dọc nhà gọi là bước dọc, ngang nhà là bước ngang 36
- Nhịp nhà hay khẩu độ (L): Là khoảng cách trục kết cấu (tường hay cột) đo theo phương làm việc chính của kết cấu đỡ sàn, mái. Thường là chiều dài các dầm, xà, kèo chính - Chiều cao tầng nhà (H): Quy định như sau: Là khoảng cách giữa 2 mặt sàn 2 tầng nhà. Với các kết cấu mái chiều cao H được tính đến chân vòm, khung hay mặt dưới của kết cấu chịu lực 2.5.3.3. Hệ trục định vị và lưới modun Nhịp, bước, chiều cao tầng nhà, kích thước danh nghĩa và kích thước cấu tạo 2.5.3.4. Hệ kết cấu công trình a. Cấu trúc tường Đặc trưng chịu nén thẳng đứng - có hình thức vạm vỡ, khỏe nặng, kiên cố. Thường được thể hiện dưới hình thức phần dưới (chân) thô dày phần trên (thân nhà) nhẹ và nhẵn, thường gắn liền với kiến trúc cổ phương tây Trong kiến trúc hiện đại, cấu trúc tường thường được lược bỏ những chi tiết trang trí không cần thiết, sử dụng VL chất lượng cao không trát b. Cấu trúc dầm - cột Là cơ sở cho kiến trúc cổ phương Tây và kiến trúc dân gian Việt Nam, sử dụng phổ biến sau cấu trúc tường Thức cột cổ Hy lạp, La mã, hệ cột - xà - kẻ trong KT dân gian 37
c. Cấu trúc vòm cuốn Lợi dụng sự chịu nén của VL để ứng dụng trong kết cấu (vòm bán cầu, vòm buồm, vòm cuốn Gôtich) d. Cấu trúc khung Thông dụng với kết cấu BTCT và khung thép do ưu điểm có khả năng làm việc nhiều chiều, phát huy được hết các tính năng vật liệu. e. Hệ cấu trúc không gian Vòm vỏ, bản gấp, dây treo, khung không gian Làm việc đồng bộ theo nhiều chiều, có xuất xứ ban đầu từ sự nghiên cứu tính chất hoạt động tốt của một số cấu trúc sinh học (vỏ sò, vỏ trai, mui rùa, quả trứng ) Kết cấu khung Kết cấu vỏ mỏng Kết cấu dây căng Nhà thi đấu Yoyogi-Gymnasium-Nhật 38
Kết cấu dàn không gian Sân bay Kansai - Nhật 39
2.5.4. Cơ sở pháp lý của kiến trúc và xây dựng Để đảm bảo sự phát triển bền vững về kinh tế, xã hội của đất nước, kiến trúc - xây dựng cần phải có sự kiểm soát và điều hành của nhà nước, chịu sự định hướng và chỉ đạo thông qua một hành lang pháp lý đó là: - Quy chuẩn xây dựng Quy chuẩn xây dựng là các quy định bắt buộc áp dụng trong hoạt động xây dựng do cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền về xây dựng ban hành. - Tiêu chuẩn xây dựng Là văn bản kỹ thuật quy định quy cách, chỉ tiêu, yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thử và các vấn đề khác liên quan đến chất lượng hàng hoá. Phạm vi áp dụng trong các lĩnh vực: Quy hoạch, kiến trúc - xây dựng, trang thiết bị, an toàn lao động, an toàn sử dụng, vệ sinh môi trường - Luật xây dựng, các văn bản pháp lý Các văn bản luật, chính sách, điều lệ, quy định 2.5.5. Cơ sở văn hóa và truyền thống của kiến trúc. - Cơ sở văn hóa Đời sống, lối sống, tâm linh, thị hiếu. Văn hóa vật chất, văn hóa tinh thần. - Cơ sở truyền thống Tư tưởng, tình cảm, phong tục tập quán được hình thành trong lịch sử và trở nên ổn định 2.5.6. Cơ sở thẩm mỹ - nghệ thuật 2.5.6.1. Quan hệ nội dung và hình thức trong kiến trúc Sức truyền cảm của kiến trúc trước tiên cần bộc lộ được nét riêng của nội dung công năng ra ngoài hình thức một cách chân thật và khúc triết Một công trình đẹp là đẹp cả về nội dung và hình thức cũng như nét đẹp trong tâm hồn và dáng vẻ bên ngoài của con người 2.5.6.2. Sức truyền cảm của kỹ thuật, kết cấu, vật liệu Khái niệm cấu trúc kiến trúc: Là vẻ đẹp tạo nên do “tự thân” kết cấu, vật liệu và sự hoàn thiện kỹ thuật của công trình 2.5.6.3. Các quy luật tổ hợp, bố cục kiến trúc 2.6. Nguyên tắc cơ bản – trình tự thiết kế 2.6.1. Giới thiệu chung Khái niệm thiết kế đồng nghĩa với khái niệm bố cục, tổ hợp không gian, hình khối nhằm sáng tạo ra những không gian, hình thể cho từng công trình (thiết kế kiến trúc công trình) hay cho một quần thể, một không gian lớn nhiều quần thể (thiết kế quy hoạch) 40
2.6.1.1. Nhiệm vụ thiết kế kiến trúc công trình Quy hoạch tổng mặt bằng Tổ chức không gian, hình khối cho công trình Thiết kế nội, ngoại thất, sân vườn 2.6.1.2. Nhiệm vụ thiết kế quy hoạch chung đô thị Định hướng PT thành phố giai đoạn 15-20 năm (không gian, cơ sở hạ tầng, vệ sinh môi trường) Quy hoạch XD đợt đầu 5-10 năm Xác lập cơ sở cho quy hoạch chi tiết 2.6.1.3. Nhiệm vụ thiết kế quy hoạch chi tiết Lập mặt bằng sử dụng đất đai, phân chia và quy định sử dụng các lô đất Xác định chỉ giới đường đỏ, chỉ giới xây dựng, đề xuất định hướng kiến trúc, các biện pháp bảo vệ cảnh quan, môi trường Đề xuất giải pháp xây dựng, cải tạo hệ thống hạ tầng kỹ thuật (giao thông, điện, nước, thông tin liên lạc ) 2.6.2. Nội dung nhiệm vụ thiết kế kiến trúc công trình 2.6.2.1. Tài liệu căn cứ thiết kế - Bản nhiệm vụ thiết kế - Tài liệu khảo sát, điều tra, thăm dò - Luận chứng kinh tế, kỹ thuật của dự án 2.6.2.2. Nội dung các bước thực hiện - Xác định nhiệm vụ thiết kế, tên, cấp, quy mô công trình, định hướng quy hoạch, hạ tầng, các yêu cầu về công năng, hình thức, trang thiết bị kỹ thuật, vốn đầu tư, kế hoạch thực hiện - Điều tra phân tích những điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn, lối sống, văn hóa (các tài liệu khảo sát, điều tra, thăm dò) - Lựa chọn giải pháp kiến trúc, quy hoạch, kỹ thuật - hoàn thiện hồ sơ thiết kế cơ sở (bản vẽ, thuyết minh - báo cáo) - Thiết kế thi công 2.6.2.3. Trình tự thiết kế Tùy theo quy mô và tính chất kỹ thuật phức tạp của công trình mà thực hiện thiết kế một hoặc hai bước - Các công trình có quy mô lớn, yêu cầu kỹ thuật cao, điều kiện xây dựng phức tạp được thiết kế hai bước: Thiết kế cơ sở và thiết kế thi công - Các công trình có quy mô nhỏ, kỹ thuật đơn giản hoặc đã có thiết kế mẫu được thiết kế một bước: thiết kế thi công 41
Chú ý: khi thiết kế phải tuân thủ theo quy chuẩn, tiêu chuẩn, định mức giá, thiết kế mẫu của nhà nước ban hành. Trường hợp áp dụng quy chuẩn, tiêu chuẩn nước ngoài thì phải được Bộ xây dựng chấp thuận 2.6.3. Nội dung thiết kế cơ sở 2.6.3.1. Phần thuyết minh - Thuyết minh tổng quát: căn cứ pháp lý, cơ sở lập thiết kế, các tiêu chuẩn, quy chuẩn được áp dụng, tóm tắt nội dung - Phân tích các điều kiện tự nhiên, môi trường: đánh giá tác động, chi phối tới thiết kế - Phần kinh tế - kỹ thuật: các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, hiệu quả đầu tư của phương án - Phần công nghệ: phương pháp sản xuất, lựa chọn thiết bị, biện pháp an toàn lao động - Phần kiến trúc - xây dựng: bố trí tổng mặt bằng, các thông số về diện tích công trình, giải pháp kỹ thuật xây dựng, kỹ thuật hạ tầng (điện, nước, điều hòa, thông tin liên lạc ). Tổng hợp khối lượng xây lắp, vật tư, thiết bị. - Biện pháp thi công, tổ chức xây dựng 2.6.3.2. Phần bản vẽ - Các bản vẽ hiện trạng, giới thiệu địa điểm - Tổng mặt bằng công trình (tỷ lệ: 1/500 - 1/1000) - Các bản vẽ chuẩn kỹ thuật khu đất xây dựng (san nền, cấp thoát nước, xử lý nước thải (tỷ lệ: 1/500 - 1/1000) - Các bản vẽ kiến trúc (mặt bằng các tầng, các mặt đứng, mặt cắt dọc, ngang công trình) (tỷ lệ: 1/100 - 1/200) - Sơ đồ kết cấu chịu lực chính (nền, móng, dầm, sàn, mái) (tỷ lệ: 1/100 - 1/200) - Phối cảnh toàn bộ công trình - Các bản vẽ sơ bộ các hệ thống kỹ thuật bên trong công trình (cấp điện, cấp thoát nước, điều hòa, thông tin liên lac, phòng cháy ) (tỷ lệ: 1/100 - 1/200) 2.6.3.3. Tổng dự toán - Tổng dự toán được lập theo văn bản hướng dẫn lập giá và quản lý chi phí xây dựng thuộc các dự án đầu tư do bộ xây dựng ban hành. 2.6.4. Nội dung thiết kế bản vẽ thi công và dự toán 2.6.4.1. Bản vẽ thi công - Chi tiết các bản vẽ của các hạng mục công trình (thể hiện rõ kích thước, quy cách xây dựng, sản xuất, lắp đặt của các hạng mục, thiết bị, vật liệu trong công trình, an toàn lao động, trình tự thi công). 42
2.6.4.2. Dự toán - Căn cứ, cơ sở lập dự toán, có diễn giải tiên lượng và các phụ lục cần thiết - Bảng tiên lượng, dự toán của từng hạng mục công trình, chênh lệch giá. Tổng hợp dự toán 2.6.5. Giao nhận và xét duyệt hồ sơ 2.6.5.1. Giao nhận hồ sơ - Đối với thiết kế cơ sở cơ quan tư vấn giao cho chủ đầu tư đủ 7 bộ hồ sơ (để gửi cho các cấp ngành liên quan), 5 bộ hồ sơ đối với thiết kế thi công (lưu chủ đầu tư và gửi cho đơn vị thi công) 2.6.5.2. Xét duyệt hồ sơ Hồ sơ trình duyệt thiết kế do chủ đầu tư nộp cho cơ quan xét duyệt bao gồm: - Tờ trình phê duyệt thiết kế - Bản sao văn bản phê duyệt dự án đầu tư - Hồ sơ của bước thiết kế theo quy định - Báo cáo kết quả thẩm định Cơ quan xét duyệt theo quy định hiện hành. Văn bản phê duyệt phải quyết định cụ thể các nội dung sau: - Năng lực, công suất thiết kế của công trình - Các thông số kỹ thuật công trình (cấp nhà, tổng diện tích sàn, số tầng cao) - Phương án công nghệ và các kỹ thuật khác - Tổng mặt bằng, các hệ số xây dựng, sử dụng đất - Kiến trúc, kết cấu chủ yếu của công trình - Phương án tổ chức thi công xây lắp - Tổng dự toán thiết kế kỹ thuật - Các chỉ tiêu đánh giá kinh tế kỹ thuật - Tổng tiến độ xây lắp công trình B. PHẦN CÂU HỎI THẢO LUẬN Câu 1. Phân tích các yếu tố tạo thành kiến trúc (có ví dụ, hình ảnh minh họa). Theo anh (chị) yếu tố nào là quan trọng nhất, tại sao? Câu 2. Lấy ví dụ thực tế một công trình tổng hợp được cả ba yếu tố (công năng, kỹ thuật và nghệ thuật) một cách rõ ràng nhất. Phân tích và mô tả bằng hình ảnh. Câu 3. Các đặc điểm của kiến trúc? Đặc điểm nào dễ nhận biết nhất? Cho ví dụ và phân tích? Câu 4. Mục tiêu, phạm vi áp dụng của quy chuẩn xây dựng, tiêu chuẩn xây dựng? cho ví dụ? Câu 5. Nêu trình tự thiết kế và nội dung trong từng bước? 43
CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH THI CÔNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH Mục tiêu: Giúp sinh viên phát huy được khả năng tự tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu dưới sự hướng dẫn của giáo viên về các quá trình thi công xây dựng. Sinh viên nắm được các yêu cầu, quy trình và kỹ thuật thi công cơ bản. Tóm tắt nội dung: Những hoạt động của đơn vị sản xuất xây dựng Lập tiến độ sản xuất xây dựng Tổng mặt bằng xây dựng Thiết kế tổng mặt bằng xây dựng Một số kỹ thuật xây dựng thường gặp A. PHẦN LÝ THUYẾT 3.1. Những hoạt động của đơn vị sản xuất xây dựng: - Tổ chức sản xuất xây dựng là các hoạt động theo nhiều quy trình nhằm tạo ra sản phẩm xây dựng. - Sản phẩm xây dựng là cơ sở vật chất phục vụ cho các hoạt động của đời sống con người, phục vụ các hoạt động sinh hoạt vật chất, tinh thần và các hoạt động sản xuất tạo ra của cải cho xã hội; là kết quả đầu tư của các hình thức: Xây dựng mới. Cải tạo. Mở rộng. Đầu tư chiều sâu. Quá trình tạo ra sản phẩm xây dựng được khái quát qua sơ đồ sau: 1.Lao động 2.Phương tiện 3. Vật liệu Công cụ xây dựng 4.Thông qua các tác động công nghệ Sản phẩm xây dựng TECHNIQUES + LOGYQUES = TECHNOLOGY ( Kỹ thuật (thi công) + mối quan hệ, nguyên tắc = Công nghệ ) 44
- Những hoạt động của các đơn vị tổ chức sản xuất xây dựng: Lập kế hoạch tổ chức và chỉ đạo thi công. Thiết kế tổng mặt bằng và tổ chức công trường xây dựng. Khả năng và sức cạnh tranh của đơn vị sản xuất thể hiện năng lực cụ thể là: Sẵn sàng triển khai sản xuất theo quy mô công trình nhận thầu. Có sẵn cơ sở vật chất kỹ thuật (trang thiết bị, kỹ sư, chuyên gia và công nhân lành nghề). Lựa chọn phương án công nghệ xây lắp. Bảo đảm cung ứng tài nguyên cần thiết cho sản xuất. Lập tiến độ và chỉ đạo sản xuất có hiệu quả. 3.1.1. Đặc điểm của công tác sản xuất xây dựng: 1. Sản phẩm của sản xuất xây dựng là những công trình, kết tinh từ những thành quả khoa học-công nghệ, là kết quả của nhiều ngành, tổ chức kinh tế xã hội: chủ đầu tư, cơ quan tư vấn thiết kế, doanh nghiệp xây lắp, các công ty cung ứng thiết bị vật tư, các tổ chức dịch vụ ngân hàng tài chính, cơ quan quản lý nhà nước. 2. Công trình xây dựng thường có vốn đầu tư lớn, chiếm tỷ trọng lớn trong ngân sách quốc gia. Chiến lược đầu tư xây dựng luôn là trọng điểm nhà nước. 3. Sản xuất xây dựng luôn gắn liền với sự phát triển của các ngành kinh tế và mức sống của người dân. 4. Trong sản xuất xây dựng, người đầu tư và người sử dụng không phải là người thực hiện công trình mà luôn tồn tại hợp đồng A-B và luôn cần hoạt động tư vấn giám sát 5. Sản phẩm xây dựng là những công trình gắn liền với địa điểm nhất định và địa điểm sản xuất luôn thay đổi do đó lực lượng sản xuất luôn phải di động, cơ cấu tổ chức xây lắp luôn thay đổi cho phù hợp với công trình làm tăng những chi phí gián tiếp. 6. Sản xuất xây dựng mang tính xã hội và thay đổi theo thời gian. Nó chịu ảnh hưởng của phong tục tập quán, trình độ văn hoá và quan điểm người sử dụng công trình. 7. Thời gian chế tạo sản phẩm xây dựng dài: công trình đa số nằm ngoài trời nên chịu ảnh hưởng của thời tiết, sự thay đổi của thị trường trong quá trình sản xuất, sự thay đổi tổ chức, chủ trương đầu tư, xây dựng công trình nên tổ chức sản xuất phải luôn năng động, chính xác nhạy cảm và đôi khi rủi ro. 45
8. Quá trình sản xuất xây dựng là tập hợp nhiều quá trình, thành phần, mỗi quá trình có nhiều phương án kỹ thuật và tổ chức. Do vậy cần lựa chọn những phương án khả thi để tìm ra phương án hợp lý làm cơ sở chọn phương án tối ưu. Phương án khả thi là phương án về phương diện kỹ thuật có thực hiện được. Phương án hợp lý là phương án khả thi phù hợp với điều kiện thực tế thi công. Phương án tối ưu là phương án hợp lý có các chỉ tiêu cao nhất theo tiêu chí mà người xây dựng đề ra (tài nguyên, giá thành, thời gian). 9. Sản xuất xây dựng sử dụng nhiều lao động, nên bài toán sử dụng hợp lý nhân lực luôn đặt ra với mọi phương án thi công. 10. Công nghệ xây dựng biến đổi chậm, bí quyết kỹ thuật khó giữ vững, thị trường cạnh tranh tự do nên yếu tố giá thành đóng vai trò thắng lợi, vì thế việc quản lý sản xuất và nghiên cứu trên nền tảng công nghệ tiên tiến đòi hỏi người xây dựng phải đầu tư nhiều chất xám. 3.1.2. Nhiệm vụ của ngành tổ chức xây dựng: Mục đích cơ bản của chuyên ngành tổ chức sản xuất xây dựng: Xây dựng công trình đúng thời hạn: - Công trình do nhà nước chỉ đạo- kế hoạch nhà nước; - Công trình theo hợp đồng A-B - hợp đồng giao nhận thầu; - Công trình tự làm, uỷ thác xây dựng - quyết định chủ đầu tư. Bảo đảm năng suất lao dộng cao của tất cả các tổ chức tham gia xây lắp. Bảo đảm chất lượng cao cho công trình (theo ISO 9000 năm 1994 và phiên bản mới năm 2000) ISO 9001 ISO 9002 ISO 9003 Thiết Dịch kế Cung ứng Thử Sản xuất vụ nghiệm DÞch vô DÞch vô 46
Số TT Tên yếu tố chất lượng ISO ISO ISO 9001 9002 9003 1 Trách nhiệm của lãnh đạo x x v 2 Hệ thống chất lượng x x v 3 Xem xét hợp đồng x x x 4 Kiểm tra thiết kế x x 5 Kiểm tra tài liệu và dữ liệu x x x 6 Mua sản phẩm và vật tư x x 7 Kiểm tra sản phẩm do khách cung ứng x x x 8 Xác định nguồn gốc vật liệu x x v 9 Kiểm soát quá trình sản xuất x x 10 Kiểm tra quá trình sản xuất x x v 11 Kiểm chuẩn công cụ kiểm tra x x x 12 Trạng thái thử nghiệm x x x 13 Kiểm soát sản phẩm không đạt yêu cầu x x v 14 Hành động khắc phục, phòng ngừa x x v 15 Chứa hàng, bao bì và giao hàng x x x 16 Kiểm tra hồ sơ chất lượng x x v 17 Đánh giá chất lượng theo nội bộ x x v 18 Bồi dưỡng, đào tạo, nâng cao nghiệp vụ x x v 19 Dịch vụ x x 20 Tính toán, thống kê x x x Đạt hiệu quả kinh tế cao. Để đạt được các mục đích trên cần đảm bảo sự phối hợp các quá trình sản xuất một cách nhịp nhàng, đòi hỏi phải nắm được hệ thống khoa học và phương pháp tổ chức sản xuất xây dựng. Như vậy, nhiệm vụ của chuyên ngành tổ chức sản xuất xây dựng là hoàn thiện hệ thống quản lý, xây dựng các phương pháp tổ chức, chỉ đạo xây dựng một cách khoa học đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật tối ưu khi xây dựng một công trình cũng như liên hợp công trình dân dụng - công nghiệp. 3.2. Lập tiến độ sản xuất xây dựng 3.2.1. Nhiệm vụ, nội dung và cách thể hiện tiến độ: 47
Mục đích, nhiệm vụ của việc lập tiến độ: Kết thúc và đưa công trình xây dựng vào hoạt động đúng thời hạn. Sử dụng hợp lý máy móc thiết bị. Giảm thiểu thời gian ứ đọng tài nguyên chưa sử dụng. Lập kế hoạch sử dụng tối ưu về cơ sở vật chất. Cung cấp kịp thời các giải pháp có hiệu quả để tiến hành thi công công trình. Nội dung lập tiến độ: Tiến độ là một bộ phận không thể tách rời của thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế tổ chức thi công Tiến độ tổ chức xây dựng do cơ quan tư vấn thiết kế lập bao gồm kế hoạch thực hiện các công việc: Thiết kế, chuẩn bị, thi công, hợp đồng cung cấp máy móc, thiết bị, cung cấp hồ sơ tài liệu phục vụ thi công và đưa công trình vào hoạt động trong đó phải chỉ ra được những thời điểm chủ chốt (giai đoạn xây dựng, ngày hoàn thành các hạng mục, thời điểm cung cấp máy móc, thiết bị, ngày hoàn thành toàn bộ). Tiến độ thi công do đơn vị nhận thầu lập với sự tham gia của các nhà thầu phụ trong đó thể hiện các công việc chuẩn bị, xây dựng tạm, xây dựng chính và thời gian đưa các hạng mục công trình vào hoạt động theo đúng tiến độ tổ chức xây dựng. Tiến độ dùng để chỉ đạo thi công xây dựng, để đánh giá sự sai lệch giữa thực tế sản xuất và kế hoạch đã lập giúp người cán bộ chỉ huy công trường có những quyết định điều chinh thi công. Cách thể hiện tiến độ: Tiến độ là kế hoạch sản xuất thể hiện bằng biểu đồ (dạng ngang, xiên, mạng tuỳ theo tính chất của công trình và yêu cầu công nghệ) nội dung gồm các số liệu tính toán, các giải pháp áp dụng trong thi công bao gồm công nghệ, thời gian, địa điểm, vị trí, khối lượng các công việc xây lắp cùng với điều kiện thực hiện chúng. 3.2.2. Các bước lập tiến độ: Để tiến độ lập thoả mãn nhiệm vụ đề ra và hợp lý, người cán bộ kỹ thuật (chuyên gia lập tiến độ) cần trải qua các bước theo sơ đồ sau: 48
Bắt đầu 4 1 Phân tích công nghệ xây dựng công trình 2 Lập biểu đồ danh mục công việc 3 Xác định khối lượng công việc theo danh mục trong 3 biểu 4 Chọn biện pháp kỹ thuật thi công cho các công việc 5 Xác định chi phí nhân lực, máy móc 2 6 Xác định thời gian thi công và chi phí tài nguyên 1 7 Lập tiến độ ban đầu 8 Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Không đạt 9 So sánh các chỉ tiêu của tiến độ vừa lập so với các chỉ tiêu đề ra Đạt 10 Tối ưu tiến độ theo các chỉ tiêu 11 Tiến độ pháp lệnh 12 Lập biểu đồ nhu cầu tài nguyên Kết thúc 49
Hình 3-1 : Sơ đồ các bước lập tiến độ. 3.2.2.1 Phân tích công nghệ: Là bước bắt đầu nhưng vô cùng quan trọng. Nó định hướng cho các giải pháp công nghệ sẽ chọn về sau. Dựa trên thiết kế kiến trúc, kết cấu, công nghệ của công trình để phân tích được công nghệ xây dựng. - Phân tích công nghệ sản xuất do cơ quan tư vấn thiết kế chủ trì có sự bàn bạc với người thực hiện xây dựng nhằm quyết định chọn công nghệ thi công (thi công tại chỗ, lắp ghép, dùng vật liệu địa phương hay nhập ngoại, giải pháp móng, kết cấu, trang thiết bị nội thất, ). - Phân tích công nghệ xây lắp để lập tiến độ thi công do cơ quan xây dựng công trình và các đơn vị dưới quyền thực hiện nhằm đưa công trình xây dựng hoàn thành đúng thời hạn, chất lượng. 3.2.2.2. Lập danh mục công việc: Việc phân chia các quá trình hình thành những công việc phải thoả mãn những điều kiện: - Tên công việc trùng mã số trong định mức. - Công việc có thể tiến hành độc lập về không gian, thời gian, không bị và gây cản trở những công việc khác. - Một công việc phải đủ khối lượng cho một đơn vị (tổ, đội) làm việc trong thời gian nhất định. - Nên phân chia mỗi công việc cho một đơn vị chuyên môn hoá đảm nhiệm, nếu không thể mới bố trí tổ đa năng hay hỗn hợp thực hiện. - Tại thời điểm kết thúc các giai đoạn xây dựng công trình, các công việc liên quan cũng phải kết thúc tại thời điểm đó. 3.2.2.3. Xác định khối lượng: - Khối lượng công việc luôn đi kèm với bản danh mục được tính toán chính xác theo bản vẽ thi công và thuyết minh của thiết kế. Đơn vị của khối lượng thường là đơn vị đo lường. - Xác định đúng khối lượng làm cơ sở chọn phương tiện, phương án thi công hợp lý. 3.2.2.4. Chọn biện pháp thi công: - Ưu tiên sử dụng cơ giới theo quy tắc “cơ giới hoá đồng bộ” nhằm rút ngắn thời gian thi công, tăng năng suất lao động, giảm giá thành. - Sử dụng biện pháp thi công thủ công chỉ trong điều kiện thi công không cho phép cơ giơi hoá, khối lượng nhỏ, chi phí máy móc cao. 50
3.2.2.5. Chọn các thông số tiến độ: Tiến độ phụ thuộc 3 loại thông số cơ bản: công nghệ (số tổ đội, khối lượng công việc, thành phần tổ đội, năng suất tổ đội), không gian (vị trí làm việc, tuyến công tác và phân đoạn, đợt thi công), thời gian (thời gian thi công công việc, thời gian đưa từng phần hay toàn bộ công trình vào hoạt động). Tuỳ vào phương pháp tổ chức người ta chọn các thông số theo nguyên tắc riêng: Phân khu, phân đoạn phải phù hợp với kiến trúc, kết cấu. Khối lượng mỗi công việc phải đủ lớn để sử dụng có hiệu quả năng suất máy móc, năng lực tổ đội. Số loại công việc (trong danh mục công việc) chọn tuỳ theo mức độ chuyên môn hoá của tổ đội. Biên chế (công nhân, máy móc) theo thành phần tối ưu sẽ cho năng suất cao, chất lượng đảm bảo. Nếu công việc vừa thi công cơ giới vừa thi công thủ công phải chọn thông số máy trước, thông số người tuỳ thuộc vào máy. 3.2.2.6. Xác định thời gian thi công: - Thời gian thi công phụ thuộc vào khối lượng công tác, mức độ sử dụng tài nguyên và thời hạn xây dựng công trình. 3.2.2.7. Lập tiến độ ban đầu: Lập tiến độ ban đầu bao gồm xác định phương pháp thể hiện tiến độ và thứ tự công nghệ hợp lý triển khai công việc, có thể tiến hành theo 3 cách sau: Sắp xếp công việc từ đầu tiên theo thứ tự công nghệ đến công việc kết thúc. Sắp xếp công việc theo các thời điểm định trước và đi ngược lại công việc phía trước. Dùng mô hình toán học - sơ đồ mạng (SĐM) để lập tiến độ. 3.2.2.8. Điều chỉnh tiến độ ban đầu: Sau khi tiến độ ban đầu được lập, người ta tính toán các chỉ tiêu của nó và so sánh với các chỉ tiêu đề ra. Việc điều chỉnh tiến độ được tiến hành theo nhiều vòng trong trường hợp một số tiêu chí không đạt. Vòng 1: điều chỉnh bước lập tiến độ ban đầu nếu chưa đạt tiến hành vòng tiếp. Vòng 2: tổ chức lại đơn vị sản xuất nếu chưa đạt ta tiến hành vòng tiếp. Vòng 3: điều chỉnh phương án kỹ thuật thi công (thay đổi máy móc, biện pháp thi công) nếu chưa đặt phải điều chỉnh vòng cuối cùng. 51
Vòng 4: điều chỉnh công nghệ sản xuất. 3.2.3. Chọn các thông số kỹ thuật 3.2.3.1. Chọn thông số nhân lực, máy móc: Nhu cầu về nhân lực hoàn thành công việc xác định theo công thức: S.V L , ngày công (3-1) D G Trong đó: S _ định mức chi phí thời gian (giờ công); V _ khối lượng công việc (đơn vị đo lường); G _ số giờ trong một ca làm việc; Nhu cầu về ca máy để hoàn thành công việc xác định theo công thức: V CM , ca máy (3-2) PTD Trong đó: PTD _ năng suất thực dụng của máy trong một ca làm việc. Trong trường hợp công việc gộp nhiều công việc lại, xác định các thông số theo định mức giá trị trung bình của các công việc thành phần: C LD , ngày công Cn C CM , ca máy. (3-3) Cm Trong đó : C_ khối lượng công việc được tính bằng tiền; Cm,Cn _ năng suất lao động và năng suất máy móc tính bằng đơn vị tiền tệ tương ứng. Giá trị C m, Cn xác định qua thực tế thu thập thống kê. Biên chế (số công nhân, số máy móc) phải tuân theo biểu thức: Nmin NiJ Nmax ; (3-4) M min M iJ M max Trong đó: Nij, Mij - biên chế số công nhân, máy móc của công việc I làm ở vị trí j; Nmin, Mmin - số công nhân, máy móc tối thiểu để có thể làm việc tốt (theo định mức tiêu chuẩn) - tổ sản xuất cơ bản; Nmax, Mmax - số công nhân, máy móc nhiều nhất có thể làm việc bình thường trên phân đoạn, chúng được xác định theo biểu thức (2-5): 52
Fi M i max , Ni max (3-5) fi Trong đó: Fi - tuyến công tác của công việc i; fi - vị trí công tác của máy, người làm công việc i. 3.2.3.2. Xác định thời gian thi công: Thời gian thi công công việc được xác định qua biểu thức: L Dij tij ; (3-6) a.Ni C Mij tij ; (3-7) a.M i Trong đó:t ij - thời gian thi công công việc ij (ngày); LDij - khối lượng lao động (ngày công) hoàn thành công việc; CMij - số ca máy để hoàn thành công việc; a - số ca làm việc trong ngày (chế độ làm việc); Ni, Mi - số công nhân, máy biên chế của tổ đội; Sau khi xác định thời gian thi công ta xác định mức tiêu thụ vật liệu : Vij .q0 q ; (3-8) TiJ Chi phí tiền vốn: Vij .C0 C ; (3-9) TiJ Trong đó: q - mức tiêu thụ vật liệu trong ngày; ViJ - khối lượng công việc i thực hiện trong phân đoạn j; TiJ - thời gian thi công; C - mức tiêu thụ tiền cho công việc trong ngày; q0, C0 - định mức vật liệu, đơn giá công việc. 3.3. Tổng mặt bằng xây dựng 3.3.1. Định nghĩa, chức năng và phân loại tổng mặt bằng xây dựng: 3.3.1.1 Định nghĩa, chức năng tổng mặt bằng xây dựng Tổng mặt bằng xây dựng là một tập hợp các mặt bằng mà trên đó ngoài việc quy hoạch vị trí các công trình sẽ được xây dựng, còn phải bố trí và xây dựng các cơ sở vật chất kỹ thuật công trường để phục vụ cho quá trình thi công xây dựng và đời sống của con người trên công trường. Tổng mặt bằng xây dựng (TMBXD) là 53
một nội dung rất quan trọng không thể thiếu trong hồ sơ “Thiết kế tổ chức xây dựng” và “Thiết kế tổ chức thi công”. Xét theo nghĩa rộng, TMBXD là một “Hệ thống sản xuất” hoạt động trong một không gian và thời gian cụ thể với các quy luật kinh tế xã hội, công nghệ và tổ chức, con người và thiên nhiên nhằm mục đích xây dựng nên những công trình để phục vụ con người. Có thể mô tả TMBXD như một hàm mục tiêu với nhiều biến số diễn ra trong một không gian đa chiều. TMBXD f k,t, c, x, n OPTIMAL. Với k_tham số về không gian, phụ thuộc địa điểm xây dựng; t_tham số về thời gian; c_tham số về công nghệ xây dựng; x_tham số các vấn đề xã hội; n_tham số về vấn đề con người; OPTIMAL_mục tiêu tối ưu. Việc khảo sát hàm mục tiêu trên để tìm tối ưu là rất khó, tuy nhiên có thể tối ưu theo từng biến độc lập, hoặc có xét đến sự ảnh hưởng của các biến số khác. Muốn vậy cần tìm hiểu nội dung cũng như yêu cầu về thiết kế TMBXD. Tổng quát nội dung thiết kế TMBXD bao gồm những vấn đề sau: Xác định vị trí cụ thể các công trình đã được quy hoạch trên khu đất được cấp để xây dựng. Bố trí cần trục, máy móc thiết bị thi công chính. Thiết kế hệ thống giao thông công trường. Thiết kế kho bãi công trường. Thiết kế các trạm xưởng phụ trợ. Thiết kế nhà tạm công trường. Thiết kế mạng kỹ thuật tạm công trường (điện, cấp thoát nước ). Thiết kế hệ thống an toàn, bảo vệ và vệ sinh môi trường. 3.3.1.2 Phân loại tổng bình đồ xây dựng a) Phân loại theo thiết kế Tổng mặt bằng xây dựng thiết kế kỹ thuật: do cơ quan thiết kế lập, trong bước thiết kế “Tổ chức xây dựng” trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật. Ở giai đoạn này TMBXD chỉ cần thiết kế tổng quát với các chỉ dẫn chính, khẳng định với phương án thi công như vậy có thể đảm bảo hoàn thành dự án. Hồ sơ thiết kế bao gồm: - Các bản vẽ TMBXD ở dạng quy hoạch vị trí 54
- Dự toán - Thuyết minh Tổng mặt bằng xây dựng thiết kế thi công: do các nhà thầu thiết kế, TMBXD là một phần của “Hồ sơ dự thầu”. Khi thiết kế, các nhà thầu phải thể hiện được trình độ tổ chức công trường với đầy đủ cơ sở vật chất kỹ thuật, phương tiện, con người nhằm đảm bảo thực hiện đúng hợp đồng theo các yêu cầu của chủ đầu tư. Đó chính là năng lực của mỗi nhà thầu góp phần cho việc thắng thầu. Hồ sơ thiết kế bao gồm: - Các bản vẽ tổng mặt bằng cho từng giai đoạn thi công - Các bản vẽ chi tiết cho từng công trình tạm - Dự toán - Thuyết minh b) Phân loại theo giai đoạn thi công Quá trình thi công xây dựng công trình thường được chia theo các giai đoạn thi công nên cần phải thiết kế TMBXD cho các giai đoạn thi công đó. Tổng mặt bằng xây dựng giai đoạn thi công phần ngầm (công tác thi công đất, thi công kết cấu móng: tường hầm, cọc, neo ). Tổng mặt bằng xây dựng giai đoạn thi công phần kết cấu chịu lực chính của công trình. Tổng mặt bằng xây dựng giai đoạn thi công phần hoàn thiện. c) Phân loại theo cách thể hiện bản vẽ Tổng mặt bằng xây dựng chung, là một TMBXD tổng quát thể hiện tất cả các công trình sẽ được xây dựng cùng với các cơ sở vật chất kỹ thuật công trường với tỉ lệ nhỏ 1:200 hoặc 1:1500. Vì vậy không thể thể hiện được chi tiết mà chủ yếu thể hiện mối quan hệ của tất cả các công trình xây dựng và công trình tạm trên mặt bằng công trường. Tổng mặt bằng xây dựng riêng, để thể hiện chi tiết về mặt kỹ thuật đối với tất cả các công trình tạm: các xưởng sản xuất, máy móc, thiết bị, mạng lưới kỹ thuật, cần phải thể hiện riêng từng công trình tạm, hoặc nhóm các công trình tạm có liên quan với nhau, thường thể hiện bản vẽ với tỷ lệ 1:100 hoặc 1:200. d) Phân loại theo đối tượng xây dựng Tổng mặt bằng công trường xây dựng: là dạng TMBXD điển hình nhất, được thiết kế tổng quát cho một công trường xây dựng gồm một công trình hoặc liên hợp công trình với quy mô khác nhau, và với sự tham gia của một hoặc nhiều nhà thầu xây dựng. 55
Tổng mặt bằng công trường xây dựng thể hiện rõ trình độ tổ chức sản xuất, khả năng về công nghệ xây dựng, cũng như các quan điểm kinh tế xã hội và môi trường của nhà thầu xây dựng. Tổng mặt bằng công trình xây dựng: hay còn gọi là tổng mặt bằng công trình đơn vị vì đối tượng để xây dựng là một công trình trong một dự án xây dựng lớn. Nó nằm trong “tổng mặt bằng công trường xây dựng”, nó được tách ra khi: - Chủ đầu tư chia công trình thành nhiều gói thầu, để mỗi doanh nghiệp xây dựng dự thầu một gói, đó là một công trình nhỏ hoặc một hạng mục xây dựng. - Các nhà thầu, thi công từng công trình đơn vị hay các hạng mục xây dựng cho nhà thầu chính. - Các tổng công ty hay “Công ty mẹ”, chia công trình lớn ra thành nhiều công trình đơn vị hay hạng mục xây dựng cho các đơn vị thành viên hay các “công ty con”. 3.3.2. Những nguyên tắc cơ bản lập tổng bình đồ xây dựng và các chỉ tiêu đánh giá 3.3.2.1. Những nguyên tắc cơ bản lập tổng bình đồ xây dựng Khi thiết kế TMBXD phải đặt nó trong một mối quan hệ chung với sự đô thị hóa và công nghiệp hóa ở địa phương. Từ đó có cách nhìn lâu dài và tổng quát về việc xây dựng, sử dụng và khai thác các công trình tạm trong thời gian dài, trước, trong và cả sau thời gian xây dựng xong công trình. TMBXD phải thiết kế sao cho các cơ sở vật chất kỹ thuật tạm phục vụ tốt nhất cho quá trình thi công xây dựng, không làm ảnh hưởng đến công nghệ, chất lượng, thời gian xây dựng, an toàn lao động và vệ sinh môi trường. Phải thiết kế sao cho việc xây dựng số lượng các công trình tạm là ít nhất, giá thành xây dựng rẻ nhất, khả năng khai thác và sử dụng nhiều nhất, khả năng tái sử dụng, thanh lí, hoặc thu hồi vốn là nhiều nhất. Giảm thiểu chi phí xây dựng công trình tạm bằng cách: tận dụng một phần công trình đã xây dựng xong, chọn loại công trình tạm rẻ tiền, dễ tháo dỡ, di chuyển nên bố trí ở vị trí thuận lợi tránh di chuyển nhiều lần gây lãng phí. Khi thiết kế TMBXD phải tuân theo các hướng dẫn, các tiêu chuẩn về thiết kế kỹ thuật, các quy định về an toàn lao động, phòng chống cháy nổ và vệ sinh môi trường. Học tập kinh nghiệm thiết kế TMBXD và tổ chức công trường xây dựng có trước, mạnh dạn áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, về quản lý kinh tế trong thiết kế TMBXD. 56
3.3.2.2 Các chỉ tiêu đánh giá a) Đánh giá chung về TMBXD Nội dung của TMBXD phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về công nghệ, về tổ chức, về an toàn và vệ sinh môi trường. Toàn bộ các cơ sở vật chất kỹ thuật công trường được thiết kế cho TMBXD phải phục vụ tốt nhất cho quá trình thi công xây dựng trên công trường, nhằm xây dựng công trình đúng thời hạn, đảm bảo chất lượng và các mục tiêu đề ra. b) Đánh giá riêng từng chỉ tiêu của TMBXD Chỉ tiêu kỹ thuật. Một TMBXD hợp lý về chỉ tiêu kỹ thuật khi nó tạo ra được các điều kiện và đảm bảo cho quá trình sản xuất xây dựng diễn ra liên tục, đúng kĩ thuật và an toàn trong mọi điều kiện về không gian và thời gian để đạt được mục tiêu xây dựng công trình đúng thời hạn và có chất lượng. An toàn lao động và vệ sinh môi trường. Có các thiết kế cụ thể đảm bảo an toàn lao động, phòng chống cháy nổ trong suốt quá trình xây dựng, bảo vệ được tài sản và con người trên công trường. Chỉ tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Tổng mặt bằng xây dựng ngày nay phải mang tính công nghiệp, hiện đại cao. Mặt dầu là công trình tạm nhưng cũng phải có khả năng lắp ghép, cơ động cao, tiết kiệm và mang tính thẩm mĩ. Chỉ tiêu kinh tế. Đánh giá định tính các công trình tạm qua các chỉ tiêu: - Tận dụng nhiều nhất các công trình có sẵn. - Các công trình tạm có thể sử dụng lại nhiều lần hoặc thu hồi được nhiều vốn khi thanh lý hay phá dỡ. - Chi phí cho quá trình sử dụng là rẻ nhất. - Góp phần vào việc phát triển kinh tế địa phương, hỗ trợ hoặc cung cấp các dịch vụ về xây dựng cho địa phương. Chỉ tiêu về mặt xã hội học - Đảm bảo đời sống về vật chất và tinh thần cho người lao động trên công trường. - Góp phần thúc đẩy sự phát triển sản xuất xây dựng ở địa phương như: hợp tác với doanh nghiệp địa phương trong quá trình xây dựng. Sử dụng nguồn lao động của địa phương hoặc sẽ bán lại cho địa phương các cơ sở sản xuất, khai thác vật liệu. - Xây dựng được quỹ nhà ở trên cơ sở khu nhà tạm, góp phần vào việc “Đô thị hóa” cho địa phương. c) Các chỉ tiêu có thể tính được để đánh giá so sánh các TMBXD 57
Chỉ tiêu về giá thành xây dựng tạm n Tổng giá thành xây dựng tạm: GTMB Gi i 1 Với GTMB - tổng giá thành xây dựng các công trình tạm. Gi - giá thành xây dựng từng công trình tạm. Chỉ tiêu về số lượng xây dựng nhà tạm  S XD Đánh giá qua hệ số xây dựng tạm K1: K1  Stt 2 Với  S XD - tổng diện tích các nhà tạm sẽ phải xây dựng, m . 2  Stt - tổng diện tích các nhà tạm tính toán theo nhu cầu, m . Hệ số K1<=1 và càng bé càng tốt, vì đã tận dụng được nhiều diện tích nhà có sẵn hoặc mới xây dựng ở công trường. 3.4. Thiết kế tổng mặt bằng xây dựng 3.4.1 Các tài liệu để thiết kế TMBXD a) Các tài liệu chung Các hướng dẫn về thiết kế TMBXD: các quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế, các hướng dẫn kỹ thuật, thiết kế công trình tạm. Các tiêu chuẩn về an toàn, vệ sinh môi trường, các quy định và các ký hiệu bảng vẽ b) Các tài liệu riêng đối với từng công trình cụ thể Mặt bằng hiện trạng khu đất xây dựng. Bản đồ địa hình và bảng đồ trắc đạc, tài liệu về địa chất thủy văn. Mặt bằng tổng thể quy hoạch các công trình xây dựng, các hệ thống cơ sở hạ tầng của công trình. Các bảng vẽ về công nghệ xây dựng (được thiết kế trong hồ sơ thiết kế tổ chức thi công, thiết kế tổ chức xây dựng), biểu kế hoạch tiến độ xây dựng. c) Các tài liệu điều tra khảo sát riêng cho từng công trình (nếu cần). Các tài liệu về kinh tế xã hội của địa phương. Khả năng khai thác hoặc cung cấp nguyên vật liệu của địa phương. Các thiết bị thi công mà địa phương có thể cung ứng. Khả năng cung cấp nhân lực: thợ hoặc lao động Đơn giá vật liệu xây dựng, đơn giá xây dựng của địa phương Khả năng cung ứng điện, nước, thông tin liên lạc của địa phương. Khả năng cung cấp nhân lực, y tế của địa phương. 58
3.4.2 Trình tự thiết kế tổng mặt bằng xây dựng TMBXD được thiết kế cho hai đối tượng chủ yếu sau: Tổng mặt bằng công trường xây dựng và Tổng mặt bằng công trình xây dựng. Đối với mỗi loại, nó sẽ có nội dung và yêu cầu khác nhau tùy theo điều kiện cụ thể của từng công trình. Nhìn chung trình tự thiết kế có thể tiến hành theo các bước sau. a) Xác định giai đoạn lập TMBXD. Tùy theo đặc điểm của công trình xây dựng, xác định số lượng các giai đoạn thi công chính để thiết kế TMBXD cho các giai đoạn thi công đó. Các công trình lớn thông thường gồm 3 giai đoạn: - Phần san lấp mặt bằng, công tác đất và nền móng - Phần thân và mái công trình - Phần hoàn thiện b) Tính toán số liệu. Từ các tài liệu có trước trong hồ sơ thiết kế tổ chức xây dựng hay thiết kế tổ chức thi công như: các bảng vẽ công nghệ, biểu kế hoạch tiến độ thi công tính ra các số liệu phục vụ cho thiết kế TMBXD. Thời hạn xây dựng và biểu đồ nhân lực. Vị trí các loại cần trục, máy móc thiết bị xây dựng trên công trường. Số lượng từng loại xe máy vận chuyển trong công trường. Diện tích kho bãi vật liệu, cấu kiện. Diện tích nhà xưởng phụ trợ. Nhu cầu về mạng kỹ thuật tạm: điện, nước, liên lạc Nhu cầu về nhà tạm. Nhu cầu về các dịch vụ cung cấp khác. Các số liệu tính toán được nêu trong thuyết minh và được lập thành các bảng biểu. c) Thiết kế tổng mặt bằng xây dựng chung. Ở bước này, trước hết cần phải định vị các công trình sẽ được xây dựng lên khu đất, tạo ra một điều kiện ban đầu để quy hoạch các công trình tạm sau này, các công trình tạm nên thiết kế theo trình tự sau (có thể thay đổi tùy trường hợp). Bước 1: Định vị các công trình xây dựng Trên bản đồ hoặc bản vẽ có lưới trắc địa đã ghi đầy đủ cao độ và đường đồng mức, trước hết vẽ chu vi mặt bằng các công trình đã được quy hoạch xây dựng và các công trình có sẵn (như đường sá, ga, bến, nhà cửa, nguồn cung cấp điện, nước ). Bước 2: Bố trí máy và thiết bị xây dựng 59
Sau bước định vị các công trình xây dựng cần bố trí các cần trục máy móc, thiết bị xây dựng, như thăng tải, máy trộn bê tông, dàn giáo vì những thiết bị này đã được thiết kế trong bản vẽ công nghệ xây dựng. Nói chung có thể lấy vị trí, kích thước của cần trục, thiết bị xây dựng từ các bản vẽ công nghệ trước đó. Tuy nhiên, khi đưa tất cả các thiết bị đó vào mặt bằng chung của công trường, cần xem lại mối quan hệ chung của công trường, cần xem lại mối quan hệ chung giữa cần trục và các máy móc thiết bị, phát hiện những sai sót của việc lựa chọn bố trí thiết bị bản vẽ công nghệ, để có sự sửa chữa, bố trí cho phù hợp với thực tế công trường. Bước 3: Quy hoạch mạng lưới giao thông trên công trường Trên nền của những vị trí cần đường giao thông đã được xác định: trạm trộn vữa, thăng tải thiết kế một mạng lưới đường phục vụ trong công trường, với các chỉ dẫn đã nêu ở phần trước, sau đó thiết kế mạng lưới đường ngoài công trường nếu cần thiết. Bước 4: Bố trí kho bãi Việc bố trí kho bãi thiết kế sau khi có quy hoạch đường, trên cơ sở những máy móc, thiết bị xây dựng đã được xác định, hoặc có thể làm đồng thời với quy hoạch đường, khi này bước 3 và bước 4 có thể đổi chỗ cho nhau hoặc gộp lại thành một bước. Bước 5: Bố trí các đường sản xuất và phụ trợ Trên tinh thần ưu tiên sản xuất là chính, các nhà xưởng sản xuất như: xưởng thép và gia công cốt thép, xưởng chế biến gỗ và cốt pha, xưởng sửa chữa cơ điện, sẽ được thiết kế sao cho việc vận chuyển vật liệu đến xưởng và vận chuyển bán thành phẩm từ xưởng tới công trình là thuận lợi nhất. Bước 6: Quy hoạch nhà tạm - Nhà làm việc được ưu tiên quy hoạch trước ở những vị trí phù hợp, thường là gần cổng ra vào của công trường để tiện liên hệ. - Các nhà dịch vụ trên hiện trường như nhà ăn trưa, nhà nghỉ tạm, y tế được bố trí sau. - Khu nhà ở cho người xây dựng có thể quy hoạch trong hàng rào công trường hoặc ở ngoài công trường. Bước 7: Thiết kế hệ thống an toàn – bảo vệ - vệ sinh xây dựng và vệ sinh môi trường. - Hệ thống bảo vệ: tường rào, công bảo vệ, chòi quan sát, đèn pha chiếu sáng - Hệ thống phòng chống cháy nổ: các họng nước chữa cháy, các trạm có các phương tiện chữa cháy. - Vệ sinh xây dựng và vệ sinh môi trường, bãi tập kết chất thải rắn, lưới chắn bụi rác 60
- An toàn lao động: biển báo, đèn tín hiệu cho các cần trục, xe máy, lưới chắn rác - Bảng giới thiệu công trình- công trường – giấy phép xây dựng. Bước 8: Thiết kế mạng lưới cung cấp nước và thoát nước - Nguồn nước cung cấp - Mạng đường ống và các bể chứa dự trữ - Hệ thống thoát nước: thoát nước mưa và nước thải gồm mạng lưới cống, rãnh, hố ga thoát nước. Bước 9: Thiết kế mạng lưới cấp điện - Mạng lưới cung cấp điện kết hợp với các mạng lưới điện thoại và truyền thanh trên công trường. Bước 10: Thiết kế những công trình tạm ở ngoài công trường Sau khi thiết kế xong tổng mặt bằng công trường, những công trình như: các trạm khai thác cát, đá, sỏi, lò gạch khu ở của người xây dựng, nếu được thiết ở ngoài hàng công trường, sẽ được thiết sau cùng và đươc thể hiện ở bản vẽ riêng. d) Thiết kế tổng mặt bằng xây dựng riêng Còn gọi là thiết kế chi tiết TMBXD. Sau khi quy hoạch vị trí các công trình tạm trên một TMBXD chung, ở bước này ta tách ra thành các tổng mặt bằng riêng để thiết kế chi tiết từng công trình tạm ở mức độ bản vẽ có thể đem ra thi công được. Tùy theo công trường mà có thể tách ra các tổng mặt bằng riêng như: Hệ thống giao thông. Các nhà xưởng phụ trợ. Hệ thống kho bãi và các thiết bị thi công Hệ thống cấp thoát nước. Hệ thống cấp điện, liên lạc Hệ thông an ninh, bảo vệ, cứu hỏa, vệ sinh môi trường e) Thể hiện bảng vẽ, thuyết minh Các bảng vẽ thể hiện theo đúng các tiêu chuẩn của bảng vẽ xây dựng, với các ký hiệu được quy định riêng cho các bảng vẽ TMBXD và các ghi chú cần thiết. Thuyết minh chủ yếu giải thích cho việc thiết kế các công trình tạm là có cơ sở và hợp lý. 61
Hình 5-1. Trình tự thiết kế tổng mặt bằng công trường xây dựng. 3.5. Một số kỹ thuật xây dựng thường gặp 3.5.1. Công nghệ bê tông toàn khối 3.5.1.1. Bản chất – ưu, nhược điểm – phạm vi ứng dụng a) Bản chất Bê tông là loại đá nhân tạo không nung, được hình thành từ cốt liệu, chất kết dính, dung môi và phụ gia, được nhào trộn theo một tỷ lệ nhất định, rắn chắc lại mà thành. Trong bê tông có cốt thép gọi là bê tông cốt thép. Tính chất của bê tông: cường độ chịu lực tốt (đặc biệt là chịu nén), chịu nhiệt cao, co dãn thể tích theo nhiệt độ, và có tính thấm nước. Hỗn hợp vữa bê tông bao gồm: + Chất kết dính - xi măng: có mác từ 200 đến 600, chúng có tác dụng: tạo ra độ dẻo ban đầu cho bê tông, liên kết các hạt cốt liệu lại với nhau, đóng vai trò chính trong 62
các hiện tượng biến dạng, ăn mòn và chịu nhiệt. Khi thi công cần tránh dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao và ngược lại cũng không dùng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp. - Cốt liệu nhỏ - cát : thường có cỡ hạt từ 0,14  5 mm, cát dùng để chế tạo bê tông có thể là cát tự nhiên hoặc cát nhân tạo. Khi thiết kế chế tạo cần chú ý: Thành phần hạt, độ lớn của hạt và hàm lượng tạp chất. - Cốt liệu lớn - đá hoăc sỏi: thường có cỡ hạt từ 5  70 mm, trong kết cấu khối lớn có thể lên đến 150 mm, chúng tạo ra bộ khung xương chịu lực cho bê tông. Sỏi có đặc điểm là do hạt tròn nhẵn, độ rỗng và diện tích mặt ngoài nhỏ nên cần ít nước, tốn ít xi măng mà vẫn dễ đầm, dễ đổ, nhưng lực dích kết với vữa xi măng nhỏ nên cường độ của bê tông dùng sỏi thấp hơn bê tông dùng đá dăm. Cốt liệu lớn được đặc trưng bởi các chỉ tiêu như: Cường độ, thành phần hạt và lượng tạp chất. - Nước sạch : Nước dùng được là loại nước dùng cho sinh hoạt như nước máy, nước giếng. Các loại nước không được dùng là nước ao, hồ, đầm, cống rãnh, nước chứa dầu mỡ, đường, nước có pH < 4, nước chứa muối sunfat lớn. - Các chất phụ gia (có thể có hoặc không): Phụ gia thường dùng có hai loại: Loại rắn nhanh và loại hoạt động bề mặt. Tỉ lệ cấp phối, độ to nhỏ của cốt liệu thô (đá hay sỏi) được xác định theo mác thiết kế của bê tông. Có thể tạo được các loại bê tông với nhiều mác thiết kế khác nhau tùy theo yêu cầu sử dụng. b) Ưu, nhược điểm * Ưu điểm: Bê tông và bê tông cốt thép được sử dụng rông rãi trong xây dựng vì nó có nhiều những ưu điểm sau đây: - Các thành phần cốt liệu tạo nên bê tông có sẵn ở mọi nơi. - Dễ tạo ra những hình dạng khác nhau của kết cấu công trình tùy theo yêu cầu của kiến trúc, kết cấu hay các yêu cầu thẩm mỹ. - Có thể tạo ra nhiều loại bê tông với cường độ khác nhau (từ 100 kg/cm2 đến 400 kg/cm2 và hơn nữa), có trọng lượng khác nhau (400kg/m3 đến 4000kg/m3) tùy theo yêu cầu và mục đích sử dụng. - Có khả năng cách âm, cách nhiệt, chịu lửa, chịu mài mòn, chống bức xạ, chống ăn mòn. - Dễ sản xuất, có thể sản xuất ngay tại trên công trường (bê tông đổ tại chỗ); hay có thể sản xuất ở nhà máy, công xưởng (bê tông đúc sẵn). * Nhược điểm: Tuy vậy, một trong những nhược điểm lớn nhất của Bê tông và bê tông cốt thép là: - Đối với bê tông độ tại chỗ, thời gian chờ bê tông đủ cường độ, có khả năng 63
chịu lực để tháo dỡ ván khuôn cốt chống khá lâu làm kéo dài thời gian thi công, ảnh hưởng đến tiến độ thi công. thường là từ 14 đến 28 ngày. - Sử dụng bê tông và bê tông cốt thép làm các kết cấu vượt nhịp lớn hoặc chịu tải trọng lớn thì tiết diện thường lớn ảnh hưởng đến mỹ quan công trình. Do vậy không sử dụng kết cấu bê tông cốt thép thông thường để vượt nhịp lớn hoặc chịu tải trọng lớn. 3.5.1.2. Dây chuyền công nghệ thi công. a) Các giai đoạn kỹ thuật Các quá trình công nghệ thi công đổ bê tông cốt thép toàn khối bao gồm: - Chuẩn bị vật liệu theo các yêu cầu kết cấu, kiến trúc (Xi măng, cát, đá, sỏi ). - Tính toán cấp phối bê tông. ở Việt nam phương pháp phổ biến thường áp dụng là Bolomey – Skramtaev, và xác định tỷ lệ các vật liệu trong phòng thính nghiệm. - Gia công lắp dựng ván khuôn, cốt chống, sàn công tác. Bước đầu tiên tính toán thiết kế ván khuôn, cột trống, sàn thao tác. Cần xác định tải trọng, sơ đồ tính toán, từ đó xác định được khoảng cách gông và đà đỡ cho cốt pha. Sau đó tiến hành lắp dựng cốt pha, cột chống và sàn thao tác. - Gia công lắp dựng cốt thép. Thi công cốt thép gồm hai quá trình là: gia công (trong xưởng hoặc tiến hành trên công trường) và lắp đặt cốt thép. Sản phẩm của công tác cốt thép bao gồm thép thanh, lưới thép, đai, khung phẳng, khung không gian và các chi tiết bản mã. - Trộn, vận chuyển, đổ, đầm bê tông. Trộn bằng thủ công hoặc cơ giới; vận chuyển bê tông được thực hiện bằng phương tiện như xe cút kít, cải tiến, goong, hay băng truyền, cần trục, máy bơm vữa hoặc ôtô chuyên dùng ; đầm bê tông bằng thủ công hay cơ giới. - Bảo dưỡng bê tông mới đổ. Quá trình đông cứng của vữa bê tông chủ yếu được thực hiện bởi tác dụng thủy hóa xi măng. Tác dụng thủy hóa này chỉ được tiến hành ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Thường được tưới nước lần đầu tiên từ 4 đến 6 giờ sau khi đổ bê tông và thời gian bảo dưỡn ẩm tùy thuộc vào nhiệt độ và chủng loại xi măng. - Tháo dỡ ván khuôn. Ván khuôn là yếu tố chịu lực chính cũng như là khuôn đúc bê tông vì vậy khi tháo dỡ cần tuân theo những yêu cầu nhất định. - Xử lý các khuyết tật trong bê tông. Là xử lý các hiện tượng : nứt chân chim, bê tông trắng mặt, rỗ trong bê tông. b) Dây chuyền công nghệ thi công Do đặc điểm của các quá trình bê tông là thi công chủ yếu lặp đi lặp lại 64
nhiều lần trên các phân đoạn (theo phương ngang), trên các đợt thi công (theo chiều cao công trình), do vậy khi tổ chức độ bê tông toàn khối, cần tổ chức thi công theo dây chuyền sẽ nâng cao năng suất và tận dụng tối đa được khả năng chuyên môn của các tổ thợ. Mỗi tổ thợ chuyên môn thi công một công tác riêng biệt, mỗi công tác tạo nên một dây chuyền chuyên môn, đó là: - Dây chuyền gia công lắp dựng ván khuôn, cột chống và sàn thao tác. - Dây chuyền gia công lắp dựng cốt thép. - Dây chuyền đổ, đầm bê tông. - Dây chuyền tháo dỡ ván khuôn cột chống và sàn thao tác. Nhóm các dây chuyền bộ phận sẽ tạo nên dây chuyền kỹ thuật đổ bê tông toàn khối. 3.5.1.3.Công tác cốt pha Ván khuôn, cột chống là những kết cấu bằng gỗ, kim loại hoặc nhựa tổng hợp được gia công để làm khuôn đúc kết cấu bằng bê tông. Sau khi bê tông đông cứng chúng được tháo ra đem đi sản xuất các cấu kiện khác. a ) Những yêu cầu kỹ thuật đối với ván khuôn Đa số ván khuôn, cột chống được làm bằng gỗ hoặc bằng kim loại, được sản xuất ở trong nhà máy hay gia công ở ngay hiện trường. Dù sản xuất ở đâu ván khuôn, cột chống cũng phải đáp ứng các yêu cầu sau: Phải chế tạo theo đúng kích thước kết cấu công trình. Phải bền, cứng, ổn định không cong vênh. Phải gọn, nhẹ, tiện dụng dễ tháo lắp Ván khuôn ghép sẵn thành khối hoặc tấm lớn phải đảm bảo vững chắc khi cẩu lắp và khi cẩu lắp phải tránh để va chạm và các bộ phận kết cấu đã lắp trước. Phải dùng được nhiều lần. Đối với ván khuôn gỗ phải dùng được từ 3 - 5 lần, ván khuôn kim loại dùng được từ 50 -200 lần. Để dùng được nhiều lần sau khi sử dụng ván khuôn phải được bảo dưỡng như cạo, tẩy sạch bôi dầu mỡ và cất vào nơi khô ráo. Hình 3.2. Công tác cốp pha và cốt thép 65
b) Phân loại ván khuôn Có thể phân loại ván khuôn theo nhiều cách khác nhau theo vật liệu, theo công năng sử dụng, theo kỹ thuật tháo lắp khi thi công. Theo vật liệu làm ván khuôn có thể phân ra các loại sau: Ván khuôn gỗ, ván khuôn kim loại, ván khuôn bằng các tấm bêtông cốt thép (với loại ván khuôn này sau khi đổ bê tông ván khuôn sẽ lằm lại trong cấu kiện bê tông đó và là một phần của kết cấu đó), ván khuôn cao su, ván khuôn chất dẻo Theo công năng sử dụng có thể phân ra các loại sau: Ván khuôn dầm, ván khuôn cột, ván khuôn sàn, Theo cấu tạo và kỹ thuật tháo lắp khi thi công phân ra: Ván khuôn cố định, ván khuôn luân chuyển, ván khuôn di động (di động ngang, trượt thẳng đứng, ) c) An toàn trong công tác ván khuôn Những tai nạn thường gặp khi lắp dụng ván khuôn là ngã từ trên cao xuống, khi một bộ phận hay toàn bộ ván khuôn bị gãy đổ, ván khuôn hay dụng cụ rơi từ trên cao xuống, đinh đóng chồi ra ngoài ván khuôn Khi lắp dụng giàn giáo cần san phẳng và đầm chặt đất nền để chống lún và bảo đảm thoát nước tốt. Cột và chân giàn giáo phải thẳng đứng, chân cột phải có ván chónglún, chông trượt, cấm kê chân cột bằng gạch đã hoặc mẩu gỗ vụn. Khi lắp ván khuôn tấm lớn, theo nhiều tầng thì ván khuôn tầng trên chỉ được lắp sau khi ván khuôn tầng dưới đã được cố định chắc chắn. Khi lắp đặt ván khuôn cột, dầm với chiều cao dưới 5.5m có thể dùng thang di động phía trên có sàn công tác với kích thước tối thiểu 0.7x0.7m, có lan can bảo vệ. Dùng thang tựa để làm việc trên cao với chiều dài thang không qua 5m, góc của thang với mặt phẳng nằm ngang từ 45  700. Không được để trên ván khuôn những thiết bị, vật liệu không có trong thiết kế, kể cả những người không trực tiếp tham gia vào việc đổ bê tông đứng lên trên ván khuôn. Công nhân làm việc trên cao phải được trang bị các phương tiện cá nhân như dây an toàn, túi đựng đồ 3.5.1.4. Công tác cốt thép a) Đặc điểm công nghệ - Công tác cốt thép là môt trong ba dây chuyền bộ phận của công nghệ thi công kết cấu bê tông cốt thép tại chỗ. - Tùy thuộc vào biện pháp thi công, đặc điểm của kết cấu đang thi công mà dây chuyền cốt thép có thể đi trước, đi sau hay đi xen kẽ với dây chuyền ván khuôn. - Công tác cốt thép bao gồm các công đoạn được mô tả theo sơ đồ dưới đây: 66
Kho thép Thép Thép cuộn thanh Nắn Gia Nắn Hàn thẳng cường thẳng nối Đo, cắt Gia cường ` a Uốn Làm Đo, cắt đai c ư ờ n Hàn, buộc Uốn tạo hình g khung lưới i a Buộc, hàn c khung ư ờ n g Buộc, hàn khung - Sản phẩm của công tác cốt thép bao gồm: Thép thanh, thép lưới, khung phẳng, Lắp dựng khung không gian. vào khuôn b) Công tác gia công nắn thẳng, đo, cắt, uốn cốt thép và nối cốt thép - Nắn thẳng - Cốt thép trước khi cắt, uốn thì phải được sửa hay nắn thẳng. Đối với thép cuộn (  < 10mm) ta dùng tời để nắn thẳng cốt thép. Tời nắn thẳng có thể là tời điện hay tời tay. Khi tời thép cần phải có khoảng sân có chiều dài từ 30  50m. Sân phải bằng phẳng. Cuộn thép cần được nắn thẳng phải đặt trên một giá có trục quay để thanh thép không bị xoăn. - Với thép có  10mm thường có chiều dài 11.7m, thanh thép được uốn chữ U vì lý do vận chuyển từ nhà máy sản xuất đến kho hay công trình, từ kho đến công trường Do đó trước khi thi công uốn, cắt thanh thép phải được nắn thẳng. Dùng sức người để bẻ hai nhánh U cho tương đối thẳng rồi dùng vam, búa để sửa 67