Lập biện pháp thi công tầng hầm như thế nào cho hợp lý? Quy trình thi công tầng hầm diễn ra như thế nào? Bài viết ngày hôm nay sẽ cùng bạn giải đáp điều này!
Lập biện pháp thi công tầng hầm- quy trình xây dựng
Quy trình xây dựng tầng hầm nói chung và phương pháp thi công bottom-up nói riêng đều được chuẩn hóa thành các bước theo thứ tự để gia chủ tiện theo sát trong quá trình thực hiện bản vẽ thiết kế. Quy trình ấy có thể được mô tả theo sơ đồ sau:
Khởi đầu: Lập biện pháp thi công tầng hầm dựa trên những thông số kỹ thuật điều tra. Ví dụ lập biện pháp thi công tầng hầm cùng giai đoạn thiết kế nhà cấp 4.
Bước 1: Thi công cọc và tường vây, cọc vây hoặc hệ thống tường cừ bao quanh công trình.
Bước 2: Đào đất tới độ sâu nhất định đã được tính toán trước đó trong thiết kế thi công.
Bước 3: Lắp đặt hệ thống chống bằng thép hình hoặc hệ thống neo để chống đỡ vách tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công xây dựng.
Bước 4: Thi công móng và tầng hầm theo đúng trình tự thông thường từ dưới lên.
Một vài câu hỏi thường gặp khi lập biện pháp thi công tầng hầm theo công nghệ bottm-up
Trong quá trình đào đất và thi công tầng hầm, cần thiết phải lắp bao nhiêu tầng hệ thống chống bằng thép hình hay hệ thống neo?- Việc lắp đặt bao nhiêu hệ tầng chống tùy thuộc vào độ sâu của đáy đào và trạng thái đất (đất yếu hay đất tốt) để quyết định. Việc này nhằm đảm bảo khả năng chống lại áp lực đất và nước ngầm ở phía ngoài tác động lên vách tường tầng hầm sau này.
Cách xử lý hệ thống chống tầng hầm sau khi xây xong?- Hệ thống chống có thể được sử dụng như là lõi cứng cho các cấu kiện dầm/sàn của tầng hầm hoặc sẽ được dỡ bỏ ngay sau khi các sàn của tầng hầm đủ khả năng chịu lại các áp lực tác dụng lên vách tầng hầm.
Tại sao công tác chống đỡ vách tường tầng hầm trước khi đào đất cũng như trong quá trình thi công xây dựng là vô cùng quan trọng?- Với đặc điểm thi công sâu dưới lòng đất, tầng hầm là một hạng mục phức tạp và tiềm ẩn những rủi ro, sự cố bất cứ lúc nào. Điều này xuất phát từ trạng thái mất cân bằng ổn định từ lâu của chế độ thủy văn- địa chất ở chính tại khu vực xây dựng và khu vực lân cận. Trạng thái biến động này là do khi thi công các tầng hầm đã tạo ra sự di chuyển của lớp “nước dưới đất”. Nếu mức nước ngầm cao thì ở đó có sự hòa lẫn “lớp nước dưới đất” và “hệ thống nước ngầm”. Khi di chuyển, nước mang theo đất và cát làm rỗng một khu vực nào đó. Kế tiếp nước và đất cát từ nơi khác khi có dòng chảy sẽ bù đắp nơi bị thiếu hụt lại gây xói mòn và tạo ra trạng thái mất cân bằng mới. Ngay từ khi lập biện pháp thi công tầng hầm trên mẫu thiết kế, kiến trúc sư và gia đình đã phải lưu ý lựa chọn phương án chống đỡ vách tầng hầm.
Biểu hiện và nguyên nhân xảy ra sự cố cần phòng ngừa khi lập biện pháp thi công tầng hầm?- Để trả lời thắc mắc này, các bạn có thể tham khảo thêm bài viết quản lý sự cố khi thi công tầng hầm theo phương pháp bottom-up. Có thể chỉ ra một vài nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự cố, hư hỏng trong quá trình thi công cũng như sử dụng tầng hầm như các chấn động do thi công dẫn đến sự mất cân bằng của chế độ thủy văn, nước; sự xuất hiện của cung trượt poncelet để vào tầng hầm,... Từ những nguyên nhân này có thể gây ra các sự cố nứt gãy kết cấu, đứt đường ống, nghiêng lún nhà, sụt đất, đổ tường rào, sập đổ nhà.
Thi công tầng hầm có ảnh hưởng tới các công trình lân cận hay không?- Câu trả lời là có. Khi đào hầm, khu vực chịu lực của nền đất dưới móng của công trình bên cạnh bị thu hẹp, làm tăng biến dạng nên dễ tạo ra lún nghiêng về phía hầm. Để quan trắc độ chuyển vị của tường vây ta dùng biện pháp đo bằng Inclinometer, hoặc có thể lắp đặt các móc quan trắc trực tiếp trên tường vây thành các lớp theo chiều cao hố đào. Rồi tiến hành quan trắc chuyển vị của các móc này bằng cách so sánh tọa độ giửa các lần đo và so với tọa độ ban đầu của các móc.
Tất cả các tác động vừa nêu ở trên đều trông cậy vào “sự làm việc” có hiệu quả của tường vây. Giải pháp “lý tưởng” nhất để ngăn ngừa các tác động do chế độ mất cân bằng ổn định của thủy văn - địa chất, đó là việc sử dụng cọc ba-rét (cọc nhồi có tiết diện chữ nhật, chữ T, chữ L). Đương nhiên, vì tốn kém nên thường phải chọn giải pháp khác như cừ larsen (có gợn sóng), bơm sâu xi măng (soil deep grouting) để tạo cột xi măng - đất có đường kính khoảng 2 m dọc theo vị trí tường vây.
Ngoài ra, khi đào tầng hầm cần tiến hành về hai phía đối diện của lưới cọc để tránh lực xô ngang của đất khi có đủ áp lực chênh lệch của đất gây nghiêng. Khi đó, đỉnh các cọc nằm theo đường cong parabol rất dễ nhận dạng
Phân tích quy trình thi công tầng hầm cụ thể theo các bước
Lập biện pháp thi công tầng hầm- thi công tường vây
Mấu chốt của việc thi công tầng hầm chính là giải quyết vấn đề về hố móng sâu. Tức là phải giữ cho thành tường hố chịu được lực ép và tác động của dòng nước ngầm. Có rất nhiều cách được đưa ra để giúp đảm bảo tính sự làm việc hiệu quả của tường vây hố móng (đã đề cập ở các bài viết số trước). Ngay từ bước lập biện pháp thi công tầng hầm, kiến trúc sư và gia đình đã phải lựa chọn phương án phù hợp trong số đó. Có thể nhắc lại một vài phương pháp giữ vách đất như:
- Đóng cọc: Khoảng cách giữa các cọc khoảng từ 0,8-1,5m, thường là cọc thép hình (I hay H), ván gỗ. Phương pháp này được áp dụng khi hố không sâu, áp lực đất nhỏ, không có nước ngầm chảy mạnh. Gỗ và cọc sau khi thi công được thu hồi để sử dụng lại.
- Tường cừ thép: Tường cừ thép cho đến nay được sử dụng rộng rãi làm tường chắn tạm trong thi công tầng hầm nhà cao tầng. Nó có thể được ép bằng phương pháp búa rung gồm một cần trục bánh xích và cơ cấu rung ép hoặc máy ép êm thủy lực dùng chính ván cừ đã ép làm đối trọng.
Phương án thi công đóng cừ ván thép không chống làm việc dưới dạng công xôn áp dụng khi hố đào nông, có nước ngầm- lập biện pháp thi công tầng hầm
Phương án thi công đóng cọc thép sau đó phun vữa bê tông dạng vòm để giữ đất áp dụng khi đất rời, không có nước ngầm hay đất dẻo
- Cọc xi măng đất: Cọc xi măng đất hay cọc vôi đất là phương pháp dùng máy tạo cọc để trộn cưỡng bức xi măng, vôi với đất yếu. Ở dưới sâu, lợi dụng phản ứng hoá học - vật lý xảy ra giữa xi mưng (vôi) với đất, làm cho đất mềm đóng rắn lại thành một thể cọc có tính tổng thể, tính ổn định và có cường độ nhất định.
Hình ảnh thi công cọc xi măng đất
- Cọc khoan nhồi giữ đất: Dùng cọc khoan nhồi, khoan liền nhau tạo thành vách đất chống sau đó tiến hành đào đất. Lập biện pháp thi công tầng hầm với cọc khoan nhồi áp dụng khi chiều sâu hố đào lớn, áp lực đất lớn.
Quy trình thi công cọc khoan nhồi giữ đất
Hình ảnh thi công cọc khoan nhồi thực tế
- Tường vây barrette: Lập biện pháp thi công tầng hầm bằng tường vây barrette thực chất là dùng tường trong đất. Tường được thi công theo phương pháp nhồi tạo thành vách kín bao quanh toàn bộ công trình, sau đó tiến hành đào đất. Phương pháp áp dụng cho công trình có tầng ngầm sâu, mực nước ngầm lớn.
Tường vây barrette áp dụng cho công trình có tầng ngầm sâu, mực nước ngầm lớn
Tường trong đất bằng bê tông toàn khối
Lập biện pháp thi công tầng hầm- thi công đào đất và hố móng
Song song với việc làm tường vây chống đất là công việc gia công, lắp đặt khung dầm chống cho mặt bằng chuẩn bị chuyển đất. Sau các công tác chuẩn bị trên là đến giai đoạn đào đất, trong đó phương án hay được sử dụng là đào từ trong ra ngoài.
Đào đất đến đâu thì thi công hệ giằng giữ tường chắn đến đó,có thể bằng hệ thống thép hình hoặc hệ neo phụt vào đất tùy điệu kiện địa chất và điều kiện thi công. Công việc này là cốt yếu,rất quan trọng khi thi công đào đất tầng hầm,giữ cho đất ,nước ngầm không thâm nhập vào công trường đang thi công,đảm bảo cho các quá trình thi công được diễn ra bình thường
Lập biện pháp thi công tầng hầm- thi công đào đất đến đâu dựng thành chống tới đó
Công việc đào đất có thể đào thủ công hoặc bằng sự hỗ trợ củ các loại máy móc tùy vào kích thước và điều kiện thi công hố đào. Việc đào đất và vận chuyển cũng được thực hiện giống như trên mặt đất giống như các công việc xây nhà cấp 4 có tầng hầm bởi đa phần mặt bằng thi công rộng rãi. Các loại cần trục sẽ lấy đất ở dưới tầng sâu và được vận chuyển bởi xe tải ra bên ngoài.
Đào đất với sự tham gia của phương tiện hiện đại
Từ khi lập biện pháp thi công tầng hầm, ở bước này cũng cần chú ý tới những nguyên tắc đào nhằm đảm bảo sự an toàn cho cả các hạng mục bên trong hố đào lẫn các công trình lân cận. Việc đào đất cần phải chia thành từng đợt, chiều sâu mỗi đợt không quá 1m. Bắt đầu đào từ phía cạnh ngắn của hố móng và từ khu vực giữa hố rồi tiến dần ra xung quanh.
Ngoài ra trong quá trình đào hố còn phải tuân thủ nguyên tắc ổn định hố đào. Chọn chiều sâu các lớp đào hợp lý, có sơ đồ di chuyển của máy đào phải phù hợp với hình dạng và kích thước hố đào nhằm đạt hiệu quả cao nhất.
Việc đào đất kết thúc khi đạt chiều sâu thiết kế, tạo mặt bằng cho việc thi công đài móng và sàn tầng hầm.
Quá trình đào đất sẽ tạo ra hố đào ngày càng có độ sâu và chiều rộng lớn nên cần có phương pháp chống tường bao để tăng độ tin cậy và an toàn cho thành tường hầm. Khi lập biện pháp thi công tầng hầm cũng cần chú ý tới các giải pháp chống tường này.
- Chống đỡ tường bao bằng hệ dầm sản xuất tại chỗ: dùng hệ dầm và cột chống văng giữa các tường đối diện. Hệ dầm này thường làm bằng bê tông cốt thép hoặc hệ dầm được gia công từ thép hình gồm các xà ngang, dầm văng và cột chống xà ngang tỳ lên tường, tường chịu áp lực đất (chịu uốn).
Cột chống có nhiệm vụ giữ cho dầm văng ổn định. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ tính toán tuy nhiên nhược điểm là tốn vật liệu làm xà, dầm cột; công tác thi công được thực hiện tại công trường nên năng suất thấp, tiến độ chậm; sau khi giải phóng hệ chống đỡ hầu như không sử dụng lại được gây lãng phí và đẩy giá thành lên cao; khi chiều ngang công trình lớn thì hệ chống đỡ trở nên phức tạp vì khoảng cách giữa các tường đối diện quá lớn.
- Chống đỡ tường bao bằng hệ thanh chống tiêu chuẩn: Để hạn chế nhược điểm của các phương pháp trên, người ta sản xuất hệ chống tiêu chuẩn bằng thép hình. Các đoạn thanh chống được lên kết với nhau bằng bản mã và bu lông theo chiều dài yêu cầu, hệ thanh giằng được lắp đặt làm tăng ổn định cho hệ thống.
Lập biện pháp thi công tầng hầm- chống đỡ tường bao bằng hệ thanh chống tiêu chuẩn
- Chống đỡ tường bao bằng hệ dàn thép: Số lượng tầng thanh chống có thể là 1 tầng chống, 2 tầng chống hoặc nhiều hơn tuỳ theo chiều sâu hố đào, dạng hình học của hố đào và điều kiện địa chất, thuỷ văn trong phạm vi chiều sâu tường vây.
- Chống đỡ tường cừ bằng phương pháp neo trong đất: Neo trong đất có nhiều loại, tuy nhiên dùng phổ biến trong xây dựng tầng hầm nhà cao tầng là Neo phụt. Phương pháp này được áp dụng khi ta cần không gian để thi công trong lòng hố đào. Việc đặt neo tuỳ thuộc vào lực căng mà có thể neo trên mặt đất hay neo ngầm vào trong đất.
Thi công neo trong đất
Lập biện pháp thi công tầng hầm- thi công đài móng
Đài móng là kết cấu dùng để liên kết các cọc lại với nhau và phân bố tải trọng của công trình lên các cọc. Nội lực ở cọc do trọng tải kết cấu phần trên truyền xuống qua hệ đài bản chất sinh ra do chuyển vị tại điểm liên kết cọc với hệ đài. Có thể phân ra làm đài tuyệt đối cứng và đài mềm trong tính toán thiết kế hệ cọc ở bước lập biện pháp thi công tầng hầm.
Quy trình thi công đài móng bao gồm các bước:
- Truyền cốt xuống tầng ngầm thứ ba
- Phá 70cm bê tông đầu cọc, vệ sinh cốt thép chờ đầu cọc và cốt thép hình cắm vào cọc
- Chống thấm đài cọc bằng một số phương pháp: phụt vữa bê tông bi tum hoặc thủy tinh lỏng
- Đổ bê tông lót đáy đài
- Đặt cốt thép đài cọc và hàn thép bản liên kết cột thép hình, cột thép chờ của cột
- Đổ bê tông đài cọc
- Thi công chống thấm cho sàn tầng hầm
Lập biện pháp thi công tầng hầm- thi công tầng hầm
Thi công tầng hầm từ dười lên cúng là thi công cột dầm sàn giống như thi công những tầng trên, cũng là đặt dàn dáo cốt pha va thep rồi thi công.
Thi công đáy tầng hầm
- Đáy tầng hầm có thê rất sâu thi công có thể 4 đến 5 tầng hầm hoặc nhiều hơn nữa, vì thế đáy tầng hầm có thể chịu lực dẩy nổi và dáy tầng hầm có thể bị thấm và ẩm ướt và khó thi công . Vì vậy bảo đảm vấn đề chông thấm và ẩm ướt là rất quan trọng cho chất lượng bêtông sàn tang hầm va chất lượng công trình.
- Trước khi thi công đáy tang hầm ta phải tiến hành thi công dài móng
- Tiến hành xử lý nền bằng một lớp lót bêtông hoặc một lớp soi dá dăm cát dầm chặt để chống ẩm ướt và tao mặt bằng dể thi công.Trước khi đổ bêtông sàn ta lớp lớp vải chông thấm voltex để chông thấm cho công trinh. Việc đặt cốt thép sàn và dài cùng một lúc sau dó là công tác đổ bêtông, công tác đổ bêtông dài trước rồi dổ bêtông sàn để dảm bảo sự toàn khố. Quy trình đổ giống như ở trên mặt dất.
- Đối với nhưng nền lầy lội để xử lý thành nêng khô ráo trước hết ta phải đổ sỏi đá dăm dầm kỹ tạo một lóp phẳng sau đó dung lớp bêtông lợp đi một lượt dung nhựa bitun chèn kẻ.
Thi công cột dầm sàn
- Sau khi thi công sàn xong ta tiến hành thi công cột. tại vị trí có cột phải có cốt thép chờ từ dài móng lên. Tiến hành nối thép cột vói thép chờ phù hợp với yêu cầu nối thép có thể tiến hành hàn hoặc nối thép tuỳ thuộc vào yêu cầu thi công cụ thể. Sau khi thi công cốt thép cột tiến hành lắp đặt ván khuôn và đổ bêtông cột.
- Tiến lắp đặt dàn dáo và ván khuôn dể thi công dầm và sàn của các tầng hầm. việc thi công giống với thi công các tang ở trên nhưng khó khăn hơn do phải thi công ở dưới đất trong một không gian chật hẹp và môi trường ẩm uớt với tiêng ồn của máy móc thiết bị.
- Công tác cốt thép có thể thi công tại ngay tại dưới hiên trường ngay trên sàn.
- Công tác bêtông có thể trộn bằng máy trên mặt dất rồi cho vòi bòm bơm xuống tại mặt bằng sàn đỡ tốn công và thời giant hi công. Chổ khác biệt giữa thi công ở trên và ở dưới là giải quyết vấn đề mối nối giữa dầm,sàn và tường vây.
Thi công mối nối giữa dầm, sàn và tường vây
- Thông thường ở những vị trí liên kết giữa sàn tầng hầm và tường vây chúng ta đặt thép sẵn bên trong, khi thi công sàn thì chúng ta đập bỏ phần bê tông tường vây ra, bẻ quặt thép ra, nối với cốt thép sàn và đổ bê tông. Nhưng biện pháp này có một nhược điểm đó là việc bẻ thép ra vô như vậy sẽ ảnh hưởng tới cường độ của thép rất nhiều.
- Để khắc phục tình trạng đó thì người ta lại nghĩ ra một phương pháp khác đó là cứ đổ toàn bộ, khi thi công sàn thì chúng ta khoan tường vây, đưa thép sàn vào lỗ khoan đó, phun sika hay bê tông cường độ cao cùng với phụ gia trương nở vào. Nói chung thì khá hơn phương pháp ban đầu nhưng nó lại khó khăn trong thi công, vì khoan tường vây mà kéo thép vào trong rất khó khăn.
- Để khắc phục sự cố trên ta đặt miếng xốp tại vị trí liên kết sàn tầng hầm và tường vây, khi thi công tường barret thì chúng ta cứ đổ BT bình thường, khi làm sàn thì tới vị trí đó chúng ta moi miếng xốp ra, thế là chúng ta có chỗ để luồn thép vào liên kết với tường vây. Rất đơn giản mà hiệu quả. Cần chú ý, bê tông chèn vào phải là bê tông có cường độ cao hơn, và phải kèm phụ gia trương nở.
Lập biện pháp thi công tầng hầm trước khi tiến hành xây dựng là một công đoạn vô cùng quan trọng tạo tiền đề cho sự thuận lợi và an toàn về sau. Để lập biện pháp thi công tầng hầm cần hiểu được bản chất và quy trình của từng phương pháp cũng như đặc điểm địa chất- thủy văn và công trình tương lai để đưa ra những quyết định hợp lý.
Tóm tắt bài viết số trước: Khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ mùa đông lạnh nhưng mùa hè lại rất nóng, những buổi trưa hè nóng bức nếu bạn được ngâm mình trong hồ bơi với làn nước xanh mát thì còn điều gì tuyệt vời hơn. Đặc biệt với nhu cầu và điều kiện của nhiều hộ gia đình hiện nay, nhà không chỉ là nơi để ở che mưa che nắng mà còn đáp ứng nhu cầu nghỉ dưỡng và đảm bảo các yếu tố thẩm mỹ để khẳng định phong cách, đẳng cấp của gia chủ. Bởi vậy nhu cầu xây dựng mẫu biệt thự có bể bơi ở các hộ gia đình ngày càng nhiều...
