Giáo trình Các sự cố thường gặp trong thi công tường trong đất (diaphragm wall) và cọc (barrette)

Nội dung text: Giáo trình Các sự cố thường gặp trong thi công tường trong đất (diaphragm wall) và cọc (barrette)

1. SỐ ĐẶC BIỆT CHÀO MỪNG TEDI ĐÓN NHẬN DANH HIỆU ANH HÙNG LAO ĐỘNG TRAO ĐỔI KINH NGHIỆM CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT (Diaphragm Wall) VÀ CỌC (Barrette) KS. NGUYỄN HỮU HÒA Công ty CP Tư vấn thiết kế Giao thông vận tải 4 1. GIỚI THIỆU CHUNG trình cầu, đường bộ thông Ở Việt Nam kết cấu này chỉ sử Tường trong đất (Diaphragm thường. dụng trong ngành Xây dựng Wall) và cọc Barrette là Cọc Barrette thực chất là cọc các cao ốc ở Hà Nội, Đà nẵng, những kết cấu chịu lực bằng khoan nhồi có tiết diện hình Nha trang và thành phố Hồ chí BTCT đổ tại chổ thường sử chử nhật hoặc hình chử nhật Minh. Trong tương lai kết cấu dụng trong giải pháp móng cho khuyết. này được thiết kế cho các nhà các tổ hợp nhà cao tầng, ga Từ phương pháp thi công cọc ga, trạm sữa chửa của các tàu điện ngầm, hầm giao thông khoan nhồi (cọc tròn) và cọc tuyến tàu điện ngầm, đường đường bộ, đường sắt ở các Đô Barretle (cọc chữ nhật) đối với sắt trên cao tại Thành phố thị hiện đại. Nó có nhiều ưu nhà cao tầng nhiều khi phải HCM và Hà Nội. điểm hơn hẵn cọc khoan nhồi xây dựng tầng hầm. Việc kết Đặc biệt là đối với công trình về khả năng chịu lực, sức hợp giữa cọc chịu lực và Hầm vượt sông Sài gòn kết mang tải lớn, khả năng liên tường tầng hầm dẫn đến ý cấu này được dùng cho toàn kết với các kết cấu khác để tưởng làm móng bằng tường bộ phần hầm đào lấp ( Cut and xây dựng các công trình ngầm trong đất, trường hợp này cover) ở cả hai phía TP Hồ Chí như các tầng hầm, các bãi đổ tường trong đất có thể được Minh và Thủ thiêm. Bao gồm xe ngầm, các đoạn đường thiết kế và tính toán như một 84 cọc Barrette ( Từ BA01- hầm đô thị thi công bằng loại móng sâu. Tường trong BA84) và 320 panel (P1- P320) phương pháp đào lấp (Cut and đất cũng rất hữu ích cho việc tạo thành 02 dãi tường trong Cover), do có tiết diện mặt cắt thi công các hố đào sâu, giếng đất, có tác dụng tạo thành hệ ngang hình chử nhật, I , L đứng và bảo đảm ổn định cho thống khung vây tạm trong khi Tuy nhiên do đòi hỏi có thiết bị các công trình lân cận khi thi thi công và tường hầm vĩnh thi công chuyên dùng và giá công chen trong thành phố, cửu cho toàn bộ phần hầm dẫn thành tương đối đắt nên hiện xen kẽ với những công trình trên cạn của HầmThủ Thiêm ) nay chưa được sử dụng rộng đang khai thác. với các chỉ tiêu kỹ thuật chủ rãi vào kết cấu móng các công yếu như sau: Phía TP Hồ Chí Minh Phía Thủ Thiêm Thông số kỹ thuật của cọc Lý trình : Lý trình : K13+490 - Km 13+939.2 K14+329.9 - Km 14+750 1- Cọc Barrette: 48 cọc 36 cọc a- S=5mx0.8m; cao độ mũi cọc -33,8m b- Khối lượng thép: (D= 10- 43mm) 316 tấn 237 tấn c- Khối lượng Bê tông M300 3.829 m3 3.575 m3 2- Cọc Diaphragm a-Kích thước hình học + S=6,2m x1,0 m; Cao độ mũi cọc -27,2 m 0 34 cọc + S=6,2m x 1,2m; Cao độ mũi cọc -33,8 m 163 cọc 123 cọc b- Khối lượng thép:: (D= 10- 43mm) 3.813 tấn 3.528 tấn c- Khối lượng Bê tông M300 39.039 m3 33.116 m3 d- Joăng cao su ( Rộng 250mm, dày 15 mm) cho 165 cái 165 cái kết cấu ngăn nước (Water stop) ( dài 12m) ( dài 12m) 90 Th«ng tin Quý 1.2014
2. TRAO ĐỔI KINH NGHIỆM Do phạm vi bài viết có giới 2. CÁC SỰ CỐ THƯỜNG dọi hoặc các thiết bị hiện đại hạn, nên phần này chỉ giới GẶP TRONG QUÁ TRÌNH THI gắn trên máy đào. ( Sự cố số thiệu chủ yếu các sự cố CÔNG TẠI DỰ ÁN HẦM 01 - TP- HCM - Bảng thống kê) thường gặp qua quá trình thi VƯỢT SÔNG SÀI GÒN ( Hầm + Xử lý chướng ngại vật trong công Hệ thống hầm dẫn ở hai Thủ Thiêm) khi đào: Dùng các đầu đập bờ của Hầm Thủ thiêm. Các 2.1 Công tác đào: chuyên dùng hình chử thập sự cố này đã được khắc phục + Định vị trước khi đào (Thông hoặc chử nhất để phá các một cách triệt để bằng các giải thường vị trí, số hiệu của từng chướng ngại vật gặp phải. ( 04 pháp kỹ thuật tối ưu, đảm bảo Panel hoặc cọc Barrette được Panel gần móng của cầu Mống chất lượng và đã được Hội xác định bằng tọa độ(X,Y,Z) và hiện tại) đồng nghiệm thu cấp Nhà đánh dấu trên tường dẫn + Ổn định hố đào bằng dung nước chấp thuận. Đây là bài hướng (Guider Wall). Được Kỹ dịch bentonite; Cần lưu ý thí học kinh nghiệm quý báu để sư trắc địa của TVGS kiểm tra nghiệm kiểm tra Bentonite theo các Kỹ sư tư vấn giám sát và nghiệm thu trước khi đào. các chỉ tiêu sau: lưu ý và Tư vấn cho Nhà thầu (Sự cố số 03 - Thủ thiêm - thi công trong các công trình Bảng thống kê) tiếp theo khi gặp phải các sự + Kiểm tra độ lệch tim trong khi cố tương tự. đào : Bằng phương pháp dây Một số thiết bị đào Máy đào thủy lực Máy đào cơ học Máy đang đào Quý 1.2014 Th«ng tin 91
3. SỐ ĐẶC BIỆT CHÀO MỪNG TEDI ĐÓN NHẬN DANH HIỆU ANH HÙNG LAO ĐỘNG 2.2 Làm sạch hố đào bằng phương pháp lọc cát: Bể lọc cát Bơm tuần hoàn luân chuyển Bentonite và Hệ thống lọc cát + Thổi rửa hố đào bằng phương đo chiều sâu sau mỗi lần đổ pháp bơm luân chuyển (sau 02 xe). bentonite (Hình minh họa). + Kiểm tra thiết bị đổ (xe chở + Kiểm tra độ sạch bằng của bê tông có trống quay, máy hố đào bằng cách lấy mẫu bơm bê tông, kể cả số lượng bentonite với thiết bị chuyên máy và xe dự phòng theo biện dùng và thí nghiệm tại hiện pháp thi công được duyệt); trường, thiết bị dụng cụ lấy mẫu, nhiệt + Đặt khối (CWS) và tấm roăng Gia công lồng thép kế, khuôn mẫu để thí nghiệm chắn nước ( Hình minh họa) 03 chỉ tiêu: Nhiệt độ, độ sụt, lấy mẫu nén). Cẩu lắp lồng thép Lắp ống tremie Lắp đặt gioăng cách nước bằng ván khuôn chuyên dùng (CWS) 2.3 Gia công và Lắp đặt lồng thép: + Kiểm tra, nghiệm thu đầy đủ Nối lồng thép theo đúng bản vẽ thi công các 2.4 Đổ bê tông: Chuẩn bị đổ bê tông lồng thép được lắp đặt. + Kiểm tra ống đổ ( tremie), + Kiểm tra thiết bị cẩu lắp, an chiều dài từng đốt, các đoạn toàn (Mỗi lồng thép/ cọc có nối, chất lượng ống (Không bị trọng lượng từ 15 - 39 tấn) méo, thủng ) + Kiểm tra quá trình lắp lồng + Lắp đặt ống đổ bê tông và đổ thép; đặc biết là khi nối các bê tông theo phương pháp rút lồng thép với nhau. ống. (Đổ một lúc 02 ống) Thông thường mỗi Panel hoặc + Kiểm tra các Phểu đổ bê Cọc Barrette có từ 2- 3 lồng tông (ảnh minh họa), Dụng cụ Một Panel đã hoàn thiện thép nối với nhau. 92 Th«ng tin Quý 1.2014
4. TRAO ĐỔI KINH NGHIỆM + Kiểm tra quá trình đổ bê tông cáo và biện pháp khắc phục theo dõi khối lượng với chiều ngay. cao hố đào để phát hiện có sự + Kết hợp với các thí nghiệm sụt trượt vách hố đào. khác như kết quả siêu âm các + Kết thúc quá trình đổ (Đối cọc (Theo tỷ lệ đã được lựa chiếu khối lượng so với thiết chọn). kế, lập biên bản nghiệm thu, + Giai đoạn sau khi đào hầm ngày giờ kết thúc, khối lượng). dẫn đối chiếu với các chứng Lưu ý quá trình đổ bê tông chỉ nghiệm thu để đánh giá lại không được để thời gian giản chất lượng thi công và hoàn Sạt vách hố đào gây lún xung quanh cách giữa các xe đổ liên tiếp thiện. quá lâu > 02 h). + Nhìn chung chất lượng thi công của công trình rất đảm 2.5 Kiểm tra chất lượng và bảo, sự cố chiếm tỷ lệ rất thấp đánh giá: so với khối lượng thực hiện, + Sau khi kết thúc quá trình đổ chất lượng đạt yêu cầu theo bê tông căn cứ kết quả thí thiết kế. nghiệm nén mẫu 7 ngày tuổi + Sự cố có thể gặp ở tất cả để đánh giá cường độ của cọc các công đoạn thi công (Từ đồng thời làm căn cứ thanh định vị, đào, lọc cát, lắp đặt toán cho Nhà thầu. lồng thép, lắp đặt ống đổ bê + Nếu có sự cố trong quá trình tông, đổ bê tông và hoàn thiện) Thiếu chiều dày bê tông bảo vệ cốt thi công, Nhà thầu phải có báo thép 2.6 Thống kê các sự cố và biện pháp khắc phục a) Phía TP Hồ Chí Minh TT Thời gian Vị trí Mô tả sự cố Biện pháp khắc phục Dunng sai hố đào và lớp bê tông bảo Phải khắc phục bằng cách phun thêm 1 08-06- P285 vệ cốt thép không thỏa mãn Chỉ dẫn lớp bê tông bảo vệ sau khi đào hầm 2006 kỹ thuật dẫn. Trong khi đào quan sát thấy hiện Ngừng đào và lấp lại hố bằng đá dăm. 2 25-5-2006 BA48 tượng lún dưới máy đào. Đóng cọc H quanh hố đào, sát tường dẫn hướng đến chiều sâu 16-20m. Thi công tiếp tục không có hiện tượng lún xảy ra. Trong khi lọc cát quan sát thấy hiện Ngừng đào và lấp lại hố bằng đá dăm. 3 26-5-2006 BA45 tượng hố đào tường dẫn bị lún đất Đóng cọc H quanh hố đào, sát tường khu vực xung quanh. dẫn hướng đến chiều sâu 16-20m. Thi công tiếp tục không có hiện tượng lún xảy ra. Đổ 342 m3 bê tông so với khối lượng thiết kế là 280m3. Khi kiểm tra hố Trong khi đào hầm đào lấp, loại bỏ 4 24-6-2006 P217 đào băng thí nghiệm Koden trước khi phần Bê tông dư để đảm bảo kích lắp lồng thép không có vấn đề giì xảy thước hình học của Panel. ra. Lớp đất yếu bị dịch chuyển trong khi đào nhưng đã ổn định. Phát hiện hố đào bị sạt lở khi lắp ống Thực hiện đào lại và lắp lại lồng thép. 5 16-8-2006 P235 tremie . Lồng thép bị biến dạng. Khối Trong khi đào hầm đào lấp, loại bỏ lượng bê tông tăng do sạt lở vách, phần Bê tông dư để đảm bảo kích thước hình học của Panel. Quý 1.2014 Th«ng tin 93
5. SỐ ĐẶC BIỆT CHÀO MỪNG TEDI ĐÓN NHẬN DANH HIỆU ANH HÙNG LAO ĐỘNG b) Phía Thủ Thiêm TT Thời gian Vị trí Mô tả sự cố Biện pháp khắc phục Sạt toàn bộ vách của Hố đào sau Lấp lại toàn bộ hố đào băng đá dăm khi đã làm sạch và chuẩn bị lắp lồng cấp phối. Chờ một thời gian để đất đá 1 13-01- P298 thép. Xuất hiện toàn bộ vùng sụt lún ổn định. Chia nhỏ Panel P298 thành 02 2006 xung quanh Panel. Đây là khu vực Panel P298a và P298b. Gia công lại móng của tháp thông giáo phía Thủ lông thép cho phù hợp kích thước Thiêm. Panel mới. Thi công bình thường như các Panel khác. Trong khi đổ bê tông, vách hố đào bị Theo kết quả thí nghiệm trong giai sạt lở, đất đá trộn lẫn bê tông với đoạn thi công tạm, cọc đủ sức để chịu 2 12-02- BA60 chiều cao gần 7m. tải bản trên. 2006 Nhà thầu đã khoan lõi để thí nghiệm Đối với kết cấu vĩnh cửu tăng cường kiểm tra chất lượng; Đã tiến hành thêm 04 cọc khoan nhồi D100 cm đối kiểm tra bằng thí nghiệm PDA xứng với cọc Barrette để tăng sức chịu tải. Cổt thép chủ theo phương thẳng đứng P135- Thi công sai vị trí theo trắc dọc 6,2m không thay đổi. Từ P143 so với vị trí thiết kế Vị trí các bộ nối cốt thép mới theo thiết 07/3/2016 ( 09 Vị trí các mối nối cơ học để chờ kế của bản đỉnh và bản đáy được thay 3 đến Panel trong panel bị sai lệch tịnh tiến do có đổi cho phù hợp. Việc nối thép được 23/3/2016 liên dốc dọc 4%. sử dụng bằng công nghệ mới. Tạo lỗ tiếp) Nguyên nhân: khoan đủ chiếu dài và dùng keo đặc Do nhầm lẫn số thứ tự của Panel biệt để liên kết thép với Bê tông. Bản trong bản vẽ và ngoài thực địa. đáy sử dụng các mối nối cơ học cũ nhưng phải tăng chiều dày bản đáy hơn 0,6m so với thiết kế. Chiều cao Panel không đủ, thiếu 1,5 Trong khi thi công đào hầm đào lấp m so với thiết kế tính từ đỉnh. nhà thầu phải thi công tường ngăn tạm 4 16-4-2006 P170 Nguyên nhân : Trạm trộn bị sự cố khi để ngăn nước. đang đổ bê tông không thể khắc Không thanh toán phần Bê tông của phục vì quá 3 tiếng đồng hồ. Tư vấn tường trong đất do thi công thiếu. đề nghị tạm dừng thi công. Kiểm tra tình trạng của Panel trong khi Sạt vách trong khi đào nhưng đã ổn đào hầm đào lấp. Đục phá phần Bê định. Chỉ phát hiện được khi đổ bê tông dôi ra để đảm bảo kích thước 5 22-4-2006 P99 tông gần giai đoạn kết thúc. Khối hình học của tường bên hầm. lượng bê tông tăng đột biến. Kiểm tra tình trạng hố đào xung quanh khi đào bằng thí nghiệm Koden. Ngưng thanh toán cho đến khi chất lượng được chứng minh Tìm thấy một lổ thủng trên ống Kiểm tra chất lượng bê tông và tường Tream trong khi đổ bê tông. trong đất khi đào hầm đào lấp. 6 22-5-2006 P84 Bentenite chảy vào ống sẽ trộn lẫn Ngưng thanh toán cho đến khi chất với bê tông qua lỗ này. Tiếp tục đổ lượng được chứng minh. bê tông bằng 01 ống Tremie còn lại. Chất lượng bê tông phải xem xét bằng khoan lõi. 94 Th«ng tin Quý 1.2014
6. TRAO ĐỔI KINH NGHIỆM suốt thời gian hơn 02 năm sư tư vấn giám sát trong các 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (2005-2006). Nhiều bài học Dự án xây dựng các tuyến Qua quá trình thi công với khối kinh nghiệm, nhiều kiến thức đường sắt Đô thị ở Hà Nội và lượng rất lớn của một loại kết chuyên ngành bổ ích, kể cả TP HCM trong thời gian tới. cấu móng công trình mới, lần phương pháp làm việc và tiếp Hơn nữa đây cũng là giải pháp đầu được ứng dụng tại Dự án cận với công nghệ, thiết bị, giải kỹ thuật mới để các kỹ sư công Xây dựng Đại lộ Đông Tây TP- pháp kỹ thuật mới. Hy vọng trình giao thông quan tâm, bổ Hồ Chí Minh. Đội ngũ các kỹ "một số sự cố thông sung vào kiến thức chuyên sư Tư vấn của TEDI liên danh thường" trong thi công qua môn của mình. với PCI của Nhật Bản đã đảm việc trao đổi kinh nghiệm này nhận vai trò giám sát trong sẽ giúp ích nhiều cho các kỹ Hệ thống Tường trong đất đã thi công xong, chuẩn bị thi công bước tiếp theo TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ảnh chụp trong tài liệu, hồ sơ thi công; 2. Tác giả - Nhóm Hầm - Gói thầu số 02 - Liên danh PCI với TEDI ( Đơn vị Tư vấn giám sát) 3. Báo cáo công tác kiểm tra chất lượng thi công tường trong đất và cọc barrette. 4. Thư số PK2/PMU/L6073 Ngày 15/9/2006 của Liên danh PCI với TEDI ( Đơn vị Tư vấn giám sát) Quý 1.2014 Th«ng tin 95