Đang tải... (xem toàn văn)
Nhà cao tầng thường có một vài tầng hầm để làm tầng kĩ thuật, chứa đựng máy móc thiết bị, hệ thống kĩ thuật và xử lý như: bể nước thô, hệ thống bơm nước, thiết bị lọc, bể nước sạch hệ thống bể chứa phế thải và xử lý, hệ thống biến áp và tủ điều khiển, tủ phân phối điện. Ngoài ra, còn làm kho chứa hàng hóa, vật liệu và gara ô tô. Về góc đọ chịu lực tầng hầm giúp công trình đỡ bớt tải nền đất phía trên đưa trọng tâm công trình thấp xuống, giúp công trình chịu lực ngang của gió, bão, động đất tốt hơn. Tuy nhiên việc thi công tầng hầm nói riêng và phần ngầm nói chung thường rất khó khăn và là thách thức đối với nhiều nhà thầu. Mỗi công trình đều có những đặc diềm riêng về cấu tạo nền đất, mặt cắt địa chất, chiều cao mực nước ngầm... nên không thể chỉ sử dụng kinh nghiệm mà đòi hòi cần có hiểu biết đầy đủ về khoa học và công nghệ mới đáp ứng được yêu cầu xây dựng của công trình.
Thi công phần ngầm TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TOPDOWN VÀ THI CÔNG TẦNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TOPDOWN Giới thiệu chung Nhà cao tầng thường có một vài tầng hầm để làm tầng kĩ thuật, chứa đựng máy móc thiết bị, hệ thống kĩ thuật và xử lý như: bể nước thô, hệ thống bơm nước, thiết bị lọc, bể nước sạch hệ thống bể chứa phế thải và xử lý, hệ thống biến áp và tủ điều khiển, tủ phân phối điện. Ngoài ra, còn làm kho chứa hàng hóa, vật liệu và gara ô tô. Về góc đọ chịu lực tầng hầm giúp công trình đỡ bớt tải nền đất phía trên đưa trọng tâm công trình thấp xuống, giúp công trình chịu lực ngang của gió, bão, động đất tốt hơn. Tuy nhiên việc thi công tầng hầm nói riêng và phần ngầm nói chung thường rất khó khăn và là thách thức đối với nhiều nhà thầu. Mỗi công trình đều có những đặc diềm riêng về cấu tạo nền đất, mặt cắt địa chất, chiều cao mực nước ngầm nên không thể chỉ sử dụng kinh nghiệm mà đòi hòi cần có hiểu biết đầy đủ về khoa học và công nghệ mới đáp ứng được yêu cầu xây dựng của công trình. Công nghệ thi công Top-down (từ trên xuống), tiếng Anh là Top-down construction method, là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo phương pháp từ trên xuống, khác với phương pháp truyền thống: thi công từ dưới lên. Trong công nghệ thi công Top-down người ta có thể đồng thời vừa thi công các tầng ngầm (bên dưới cốt ± 0,00 (cốt ± 0,00 tức là cao độ mặt nền hoàn thiện của tầng trệt công trình nhà, đọc là cốt không)) và móng của công trình, vừa thi công một số hữu hạn các tầng nhà, thuộc phần thân, bên trên cốt không (trên mặt đất). Công nghệ Top-down đã vào Việt Nam được hơn mười năm. Công trình đầu tiên là Harbourview - Nguyễn Huệ (1993-1994 - Bachy Solatance), công trình thứ 2 là Saigon Center rồi nhiều công trình khác nữa. Ở nước ta hiện nay trong nam ngoài bắc cũng đã có rất nhiều công trình thi công theo phương pháp này các đơn vị thi công như : Bachy (Pháp), Tungfeng (Đài loan), Delta (Việt nam), Longgiang( viêtnam). Nội dung của chuyên đề gồm 2 phần : Phần 1 : Tính toán phương án thi công Topdown. - Để hiểu rõ quy trình tính toán phương án thi công Topdown, tôi tính toán một công trình cụ thể. Công trình : “Tòa nhà Văn phòng cao cấp cho thuê”, tại số 180-192 Nguyễn Công Trứ, quận 1, Tp. HCM - Sử dụng phương pháp dùng phần mềm Plaxis V8.2 trong tính toán. Phần 2 : Thi công tầng hầm bằng phương pháp Topdown. 1 Thi công phần ngầm PHẦN 1 : TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TOPDOWN I. Tổng quan công trình. Công trình : Tòa nhà Văn phòng cao cấp cho thuê, tại số 180-192 Nguyễn Công Trứ, quận 1, Tp. HCM. Chủ đầu tư : Công ty cổ phần Du lịch VN tại TP.HCM. Quy mô công trình gồm : 2 tầng hầm và 25 tầng nổi, tổng diện tích xây dựng hơn 31.000m 2 Công năng công trình : 2 tầng hầm sử dụng làm bãi đỗ xe, 25 tầng nổi của tòa tháp sẽ là sàn giao dịch chứng khoán có quy mô vào bậc nhất Việt Nam. II. Phương án thi công. Hệ tường vây được thi công bao xung quanh công trình thành một vòng khép kín, chiều sâu của tường vây theo thiết kế là 23m , chiều dày bằng 60cm. Do độ sâu đào hố móng tương đối lớn (Khi thi công móng thì độ sâu của hố móng đến cốt -13.350m tại khu vực xung quanh tường vây, tại vị trí đài thang máy là -14.350) do đó ta cần phải có biện pháp thi công hợp lý để giữ được độ ổn định cho tường vây, giảm chuyển vị tránh gây ra ảnh hưởng đến công trình bên cạnh trong suốt quá trình thi công. Phương án thi công theo phương pháp Topdown : − Thi công hệ cọc khoan nhồi, tường vây. − Thi công hệ dầm bo đỉnh tường vây, tăng khả năng làm việc đồng thời của tường vây. − Tiến hành đào đất từ cao độ tự nhiên (-0.700) đến cao độ -2.500m. − Thi công hệ dầm sàn tầng 1 (cao độ -0.200 và -0.700). − Khi bê tông sàn tầng 1 đạt cường độ yêu cầu, đào đất từ cao độ -2.500 đến cao độ -7.500 − Thi công hệ dầm sàn tầng hầm 2 (cao độ -7.200), để lỗ chờ thi công. 2 Thi công phần ngầm − Khi bê tông sàn tầng hầm 2 đạt cường độ yêu cầu, tiếp tục đào đến cao độ -11.450. Tại vị trí đài, giằng móng; đào đến cao độ đáy đài, giằng (-13.350 và -14.350) − Thi công cột, vách tầng hầm 2; dầm, sàn tầng hầm 1 (vị trí lỗ mở). − Thi công cột, vách tầng hầm 1; dầm sàn tầng1 (cao độ +0.000). Thực tế cho thấy khi thi công theo phương pháp Top- down thì độ cứng của công trình trong giai đoạn thi công là rất cao. Chuyển vị của hệ tường vây theo kết quả quan trắc thực tế rất nhỏ so với khi thi công công trình theo phương án sử dụng hệ giằng chống tạm thông dụng. III. Phương pháp tính toán tường vây. 1. Các thông số cơ bản. Điều kiện địa chất: + Đất san lấp: Bê tông đất san lấp: Sét, đá hộc, Bề dày 1,7m. + Phụ lớp 1a: Bùn sé, xám xanh, chảy. Bề dày 3,6m. Đặc trưng cơ lý: γ K = 8,8 (KN/m 3 ), γ W = 15,1 (KN/m 3 ). ϕ= 3 0 53’, C= 7,0 (KN/m 2 ). Eo= 336 (KN/m 2 ). + Phụ lớp 2a: Sét, xám nâu, xám xanh, dẻo cứng. Bề dày 3,9m. Đặc trưng cơ lý: γ K = 15,0 (KN/m 3 ), γ W = 19,3 (KN/m 3 ). ϕ= 16 0 41’, C= 21,1 (KN/m 2 ). Eo= 3293 (KN/m 2 ). + Lớp 2: Sétpha, xám vàng, dẻo mềm. Bề dày 4,3m. Đặc trưng cơ lý: γ K = 15,6 (KN/m 3 ), γ W = 19,1 (KN/m 3 ). ϕ= 18 0 18’, C= 13,5 (KN/m 2 ). Eo= 3758 (KN/m 2 ). + Lớp 3: Cát pha, hồng nhạt, dẻo.Bề dày 10,0m. Đặc trưng cơ lý: γ K = 16,3 (KN/m 3 ), γ W = 19,4 (KN/m 3 ). ϕ= 25 0 29’, C= 9,3 (KN/m 2 ). Eo= 6130 (KN/m 2 ). + Lớp 4: Cát hạ ttrung, xám vàng, hồng nhạt, chặt vừa. Bề dày 6,0m. Đặc trưng cơ lý: 3 Thi công phần ngầm γ K = 16,6 (KN/m 3 ), γ W = 19,5 (KN/m 3 ). ϕ= 30 0 34’, C= 4,6 (KN/m 2 ). Eo= 7264 (KN/m 2 ). + Lớp 5: Cát pha, xám vàng, dẻo. Bề dày 7,5m. Đặc trưng cơ lý: γ K = 16,6 (KN/m 3 ), γ W = 19,5 (KN/m 3 ). ϕ= 26 0 06’, C= 10,0 (KN/m 2 ). Eo= 6666 (KN/m 2 ). + Lớp 6: Sét, nâu vàng, cứng. Bề dày 22m. Đặc trưng cơ lý: γ K = 16,3 (KN/m 3 ), γ W = 19,5 (KN/m 3 ). ϕ= 21 0 21’, C= 41,4 (KN/m 2 ). Eo= 4238 (KN/m 2 ). 2. Phương pháp tính. Công trình được thi công qua các giai đoạn khác nhau do đó khi tính toán hệ tường vây sẽ tính toán khả năng chịu lực cũng như chuyển vị của hệ tường vây qua các giai đoạn thi công đó. Để tính toán nội lực cũng như chuyển vị của hệ tường vây khi thi công công trình qua các giai đoạn khác nhau sử dụng phương pháp dùng phần mềm Plaxis 8.2 hỗ trợ việc tính toán. Việc khai báo sơ đồ trong Plaxis 8.2 được tiến hành như sau: − Sử dụng bài toán phẳng, tính cho 1m tường vây. − Khai báo tường vây khai báo là các phần tử Plate, mô tả các gối đỡ là Strut. − Khai báo các đặc tính vật liệu của đất, tường, neo, 3. Sơ đồ tính: Tính toán hệ tường vây khi thi công qua 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Đào đất từ mặt đất tự nhiên (-0.700) đến cao độ – 2.500m. - Giai đoạn 2: Thi công sàn tầng 1 (-0.700), đào đất đến cao độ -7.500. - Giai đoạn 3: Thi công sàn tầng hầm 2 (-7.200), đào đất đến cao độ -13.350. áp lực do phụ tải mặt đất q= 40 KN/m2 (4 T/m2). Cao độ mực nước ngầm: -4.000 4 Thi công phần ngầm Ta tính cho 1m tường vây. a) Kết quả tính toán: *Giai đoạn 1: Khi đào từ mặt đất tự nhiên (-0.700) đến cao độ -2.500m: 5 Thi công phần ngầm - Chuyển vị lớn nhất tại đỉnh tường vây: 1,4 cm 6 Thi công phần ngầm - Mô men lớn nhất xuất hiện trong tường vây: 189 KNm/m (18,9 Tm/m). *Giai đoạn 2: Thi công sàn tầng 1 và đào đến cao độ: -7.500 7 Thi công phần ngầm - Chuyển vị lớn nhất tại thân tường vây: 1,7 cm 8 Thi công phần ngầm - Mô men lớn nhất xuất hiện trong tường vây: 305 KNm/m (30,5 Tm/m). Lực tác dụng lên sàn tầng 1: -12,5 T/m *Giai đoạn 3: Thi công sàn tầng hầm 2 và đào đến cao độ: -13.350 9 Thi công phần ngầm - Chuyển vị lớn nhất tại thân tường: 2,2cm 10 [...]... ngầm lắp đặt cốt thép và đổ bê tông sàn tầng hầm thứ 2 Bước 6 : Đào đất và thi công cốt thép sàn tầng hầm thứ 3 30 Thi công phần ngầm Thi công cốt thép sàn và đổ bê tông sàn tầng hầm thứ 3 Bước 7 : Thi công tường tầng hầm Bước 8 : Thi công vá các ô sàn được chừa lỗ khi thi công 31 Thi công phần ngầm Bước 9 : Thi công hoàn thi n tầng hầm VI Thi t bị phục vụ thi công − Phục vụ công tác đào đất phần ngầm. .. : Thi công tường vây chắn đất - cọc Barrett 26 Thi công phần ngầm Bước 2 : Thi công hệ cột chống tầng hầm để đỡ hệ dầm và sàn tầng hầm 27 Thi công phần ngầm Khoan + đổ bê tông cọc Bước 3 : Thi công hệ sàn tầng trệt Bước 4 : Thi công tầng hầm thứ 1 28 Thi công phần ngầm Đào đất sàn tầng hầm thứ 1 lắp đặt cốt thép và đổ bê tông sàn tầng hầm thứ 1 Bước 5 : Đào và xúc đất tầng hầm thứ 2 29 Thi công phần. .. lt = 0,52 Công thức kiểm tra: N / Ang ϕ lt = 270000 /( 214,54.0,52) = 2420(kG / cm 2 ) < Rγ = 3150kG / cm 2 4 Kết luận: Như vậy khi thi công công trình theo phương pháp thi công Topdown là đảm bảm an toàn, chất lượng và tiến độ thi công 18 Thi công phần ngầm PHẦN 2 : THI CÔNG TẦNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TOPDOWN I Ưu điểm của phương pháp thi công Topdown Các vấn đề về mặt bằng và tiến độ thi công: không... thi công bê tông : trạm bơm bê tông , xe chở bê tông thương phẩm , các thi t bị phục vụ công tác thi công bê tông khác − Ngoài ra tuỳ thực tế thi công còn có các công cụ chuyên dụng khác Một số hình ảnh Thi t bị thi công tầng hầm : Máy ủi Máy xúc gầu ngoạm chuyên dụng 32 Thi công phần ngầm Máy xúc Cần trục Máy ép cừ larsen Máy gầu đào thi công cọc Barret Hệ thống chiếu sáng Hệ thống thông gió 33 Thi công. .. nhà thuộc phần thân như bình thường Sau khi thi công xong hết các kết cấu của tầng hầm người ta mới thi công hệ thống thang bộ và thang máy lên xuống tầng hầm 21 Thi công phần ngầm IV Kỹ thuật cần thi t trong thi công tầng hầm theo phương pháp "TOP-DOWN" i Cốt thép đỡ tạm Khi thi công tầng hầm theo phương pháp “TOP-DOWN” phải sử dụng các cột thép để đỡ các sàn tầng hầm và nếu thi công kết cấu phần thân... sàn đáy tầng hầm 25 Thi công phần ngầm - Cốt thép ván khuôn đổ bê tông lõi vách cứng, lồng cầu thang máy, nhồi và bọc cột thép của tầng hầm cuối cùng - Bảo dưỡng bê tông sàn đáy tầng hầm 7 Thi công Tường tầng hầm phía bên trong tường barret nếu cần thi t 8 Thi công vá các ô sàn được chừa lỗ khi thi công 9 Thi công hoàn thi n như Phương pháp truyền thống Một số hình ảnh các bước thi công tầng hầm bằng... phí gia cường an toàn phần dưới nhiều hơn, còn nếu "tiết kiệm" tiến độ mà không bù lỗ được "chi phí" tăng do phải gia cường an toàn thì không cần làm nhanh, top-down phần ngầm trước rồi mới làm phần trên như đã thấy ở Hà nội Sau khi đã thi công sàn tầng trệt, có thể tách hoàn toàn việc thi công phần thần và thi công phần ngầm Có thể thi công đồng thời các tầng hầm và kết cấu phần thân Không cần dùng... chiếu sáng nhân tạo 20 Thi công phần ngầm III Phương pháp công nghệ chính Trong công nghệ Top-down, các tầng hầm được thi công bằng cách thi công phần tường vây bằng hệ cọc barrette xung quanh nhà (sau này phần trên đỉnh của tường vây dùng làm tường bao của toàn bộ các tầng hầm) và hệ cọc khoan nhồi (nằm dưới chân các móng cột) bên trong mặt bằng nhà Tường vây thi công theo công nghệ cọc nhồi bê tông... nước 22 Thi công phần ngầm ngầm và thoát nước này phải được tính toán riêng cho từng độ sâu thi công theo từng giai đoạn Khi thi công cũng phải coi trọng và tuân thủ đúng yêu cầu thi t kế của công tác này iv Vai trò của hệ dầm và sàn Ví dụ nếu nhìn Gouman hotel xuống thì có thể thấy rõ người ta để 3 lỗ tại sàn tầng 1 (một cái là đường lên xuống của tầng hầm) để vận chuyển đất lên Việc thi công dầm... nứt ), phương án thi công Top-down giải quyết được vấn đề này Khi thi công các tầng hầm đã có sẵn tầng trệt, nên giảm ảnh hưởng xấu của thời tiết II Nhược điểm của phương pháp thi công Topdown − Kết cấu cột tầng hầm phức tạp − Liên kết giữa dầm sàn và cột tường khó thi công − Thi công cần phải có nhiều kinh nghiệm − Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá − Thi công trong tầng hầm . tra: ./3150)/(2420)52,0.54,214/(270000/ 22 cmkGRcmkGAN ltng =<== γ ϕ 4. Kết luận: Như vậy khi thi công công trình theo phương pháp thi công Topdown là đảm bảm an toàn, chất lượng và tiến độ thi công. 18 Thi công phần ngầm PHẦN 2 : THI CÔNG TẦNG HẦM BẰNG PHƯƠNG. truyền thống: thi công từ dưới lên. Trong công nghệ thi công Top-down người ta có thể đồng thời vừa thi công các tầng ngầm (bên dưới cốt ± 0,00 (cốt ± 0,00 tức là cao độ mặt nền hoàn thi n của. đến công trình bên cạnh trong suốt quá trình thi công. Phương án thi công theo phương pháp Topdown : − Thi công hệ cọc khoan nhồi, tường vây. − Thi công hệ dầm bo đỉnh tường vây, tăng khả năng