Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án môn học "Kỹ thuật thi công 1" với đề tài "Thi công bê tông cốt thép toàn khối nhà nhiều tầng" được thực hiện bởi sinh viên La Thị Thúy (lớp 63KT1, MSSV: 193764) dưới sự hướng dẫn của TS. Vũ Chí Công tại Bộ môn Công nghệ & Quản lý Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (năm 2021). Đồ án tập trung giải quyết bài toán thiết kế biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công phần kết cấu bê tông cốt thép toàn khối cho một công trình dân dụng nhiều tầng trong điều kiện thi công thực tế vào mùa đông.

Trong công tác xây dựng công trình bê tông cốt thép toàn khối, việc lựa chọn giải pháp cốp pha - đà giáo, tính toán khả năng chịu lực, xác định hao phí lao động và tổ chức mặt bằng phân đoạn thi công đóng vai trò quyết định đến tính an toàn chịu lực của kết cấu khi thi công, chất lượng bề mặt cấu kiện, cũng như tiến độ và chi phí của dự án.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể của đồ án được xác định theo các nội dung kỹ thuật sau:

  1. Xác định quy mô, đặc điểm hình học kết cấu của công trình và sơ bộ lựa chọn giải pháp phân chia đợt thi công theo phương đứng cùng giải pháp vật liệu ván khuôn, đà giáo.
  2. Thiết lập sơ đồ tính, xác định tổ hợp tải trọng tác động (tĩnh tải và hoạt tải thi công) và tính toán thiết kế chi tiết hệ thống ván khuôn - cột chống cho các cấu kiện chịu lực chính gồm sàn, dầm chính (D1b, D1g), dầm phụ (D2) và cột (C1, C2) thỏa mãn các điều kiện về cường độ, độ võng và ổn định.
  3. Bóc tách khối lượng công tác xây lắp chính (bê tông, cốt thép, ván khuôn) theo từng tầng và xác định định mức hao phí nhân công tương ứng cho từng công tác (đổ bê tông, gia công lắp dựng cốt thép, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn).
  4. Phân chia mặt bằng thi công thành các phân đoạn hợp lý theo các nguyên tắc kỹ thuật về mạch ngừng và cân bằng khối lượng, từ đó xác định thời gian gián đoạn kỹ thuật và lập tiến độ thi công công trình theo phương pháp dây chuyền chuyên môn hóa.

Phạm vi nghiên cứu của đồ án bao gồm phần kết cấu thân nhà 8 tầng bê tông cốt thép toàn khối. Chiều cao tầng 1 là $H_1 = 4{,}2\text{ m}$; các tầng từ tầng 2 đến tầng 7 có chiều cao điển hình $H_2 = H_3 = H_4 = H_5 = H_6 = H_7 = 3{,}6\text{ m}$; tầng 8 (tầng mái) có chiều cao $H_8 = H_m = 3{,}4\text{ m}$; tổng chiều cao công trình đạt $H_{CT} = 29{,}2\text{ m}$. Mặt bằng công trình gồm 19 bước cột với kích thước bước $B = 3{,}0\text{ m}$, nhịp tính toán dầm chính $L_1 = 4{,}6\text{ m}$ (nhịp biên) và $L_2 = 3{,}6\text{ m}$ (nhịp giữa). Điều kiện khí hậu thi công được giả định là mùa đông tại miền Bắc Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án được xây dựng dựa trên hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành cùng các mô hình cơ học kết cấu ứng dụng trong tính toán kỹ thuật thi công:

  • Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật: Áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995 về "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu" để làm căn cứ xác định độ võng giới hạn của ván khuôn $[f] = L/400$ (đối với kết cấu có bề mặt lộ ra ngoài), tải trọng thi công tiêu chuẩn và thời gian gián đoạn kỹ thuật cho phép tháo dỡ cốp pha chịu lực, không chịu lực.
  • Mô hình tính toán cơ học:
    • Ván khuôn sàn, ván đáy dầm, xà gồ đỡ và ván thành dầm được mô hình hóa dưới dạng dầm liên tục nhiều nhịp chịu tải trọng phân bố đều, tựa trên các gối tựa là xà gồ, cột chống hoặc nẹp đứng.
    • Cột chống gỗ đỡ xà gồ và đáy dầm được tính toán theo mô hình thanh chịu nén đúng tâm liên kết khớp hai đầu ($\mu = 1$), kiểm tra theo điều kiện ổn định dọc trục dựa trên độ mảnh $\lambda$ và hệ số uốn dọc $\varphi$.
  • Điều kiện kiểm tra an toàn kết cấu ván khuôn:
    • Điều kiện cường độ (bền): $\sigma = \frac{M}{W} \le [\sigma]$, trong đó mô-men uốn lớn nhất lấy gần đúng theo sơ đồ dầm liên tục $M = \frac{q^{tt} \cdot l^2}{10}$, với $[\sigma]$ là ứng suất uốn cho phép của gỗ ($[\sigma] = 100\text{ kG/cm}^2 = 100 \times 10^4\text{ kG/m}^2$).
    • Điều kiện biến dạng (độ võng): $f = \frac{q^{tc} \cdot l^4}{128 \cdot E \cdot I} \le [f] = \frac{l}{400}$, với mô-đun đàn hồi của gỗ $E = 1{,}1 \times 10^5\text{ kG/cm}^2 = 1{,}1 \times 10^9\text{ kG/m}^2$.
    • Điều kiện ổn định cột chống nén đúng tâm: $\sigma = \frac{N}{\varphi \cdot A} \le [\sigma]_u$, với độ mảnh $\lambda = \frac{L_0}{r}$ và hệ số uốn dọc tính theo công thức thực nghiệm $\varphi = \frac{3100}{\lambda^2}$ (khi $\lambda > 75$).
  • Thông số vật liệu và tải trọng tính toán:
    • Vật liệu gỗ làm cốp pha: trọng lượng riêng $\gamma_{\text{gỗ}} = 600\text{ kG/m}^3$, ứng suất cho phép $[\sigma] = 100\text{ kG/cm}^2$, mô-đun đàn hồi $E = 1{,}1 \times 10^5\text{ kG/cm}^2$.
    • Vật liệu bê tông cốt thép: trọng lượng riêng $\gamma_{bt} = 2500\text{ kG/m}^3$, trọng lượng riêng cốt thép $\gamma_{\text{thép}} = 7850\text{ kg/m}^3$, hàm lượng cốt thép giả định $\mu = 2{,}00%$ (tương đương $157\text{ kg thép/m}^3\text{ bê tông}$).
    • Hệ số vượt tải ($n$): tĩnh tải bê tông lấy $n = 1{,}2$; tĩnh tải ván khuôn lấy $n = 1{,}1$; hoạt tải thi công lấy $n = 1{,}3$.
    • Tải trọng thi công quy định: tải trọng người và thiết bị $p_1^{tc} = 250\text{ kG/m}^2$; tải trọng do đầm rung $p_2^{tc} = 200\text{ kG/m}^2$; tải trọng xung kích khi đổ bê tông bằng cần trục tháp có thùng chứa $V > 0{,}8\text{ m}^3$ là $p_3^{tc} = 600\text{ kG/m}^2$.
  • Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp giải tích kỹ thuật kết cấu công trình, phương pháp bóc tách định mức lao động xây dựng và phương pháp tổ chức thi công theo dây chuyền chuyên môn hóa nhịp nhàng.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Giới thiệu công trình và sơ bộ chọn giải pháp thi công

Nội dung phần này xác lập các thông số hình học ban đầu của công trình và phân tích, lựa chọn giải pháp kỹ thuật tổng thể:

  • Quy mô kết cấu cấu kiện:
    • Cột chịu lực gồm cột biên C1 và cột giữa C2. Tiết diện cột giảm dần theo chiều cao nhà: Tầng 1 và 2 có tiết diện $25 \times 40\text{ cm}$; tầng 3 và 4 là $25 \times 35\text{ cm}$; tầng 5 và 6 là $25 \times 30\text{ cm}$; tầng 7 và 8 là $25 \times 25\text{ cm}$.
    • Hệ dầm gồm dầm chính D1b (nhịp biên, kích thước $25 \times 40\text{ cm}$), dầm chính D1g (nhịp giữa, kích thước $25 \times 30\text{ cm}$) và dầm phụ D2 (kích thước $25 \times 25\text{ cm}$). Chiều cao dầm được chọn sơ bộ theo tỷ lệ $H = L/12$.
    • Chiều dày sàn và mái toàn khối được xác định đồng nhất là $\delta_s = 12\text{ cm} = 0{,}12\text{ m}$.
  • Lựa chọn giải pháp phân chia đợt thi công theo phương đứng:
    • Tác giả so sánh hai phương án: thi công 1 tầng 1 đợt (đổ bê tông đồng thời cột, dầm, sàn) và thi công 1 tầng 2 đợt (tách rời kết cấu đứng và kết cấu nằm ngang).
    • Đồ án lựa chọn giải pháp 1 tầng 2 đợt do phù hợp với điều kiện máy móc, nhân lực và thiết bị hiện có:
      • Đợt 1: Thi công kết cấu chịu lực đứng gồm cột, tường và 1 vế cầu thang bộ đến chiếu nghỉ.
      • Đợt 2: Thi công kết cấu nằm ngang gồm hệ dầm sàn toàn khối và vế thang bộ còn lại.
  • Lựa chọn vật liệu ván khuôn và cây chống:
    • So sánh ván khuôn gỗ và ván khuôn thép. Ván khuôn gỗ có ưu điểm giá thành thấp, trọng lượng nhẹ làm giảm tải trọng tác dụng lên giàn giáo đà giáo, dễ gia công cắt gọt linh hoạt tại các vị trí giao nhau phức tạp. Nhược điểm là tính thẩm mỹ hạn chế và dễ cong vênh do độ ẩm.
    • Tác giả quyết định lựa chọn ván khuôn gỗ xẻ tự nhiên kết hợp cây chống gỗ chữ "T" có nêm điều chỉnh cao độ dưới chân cột.

Phần II: Tính toán thiết kế ván khuôn cho các cấu kiện

Tác giả tiến hành tính toán chi tiết khả năng chịu lực, xác định khoảng cách gối tựa và kiểm tra ổn định cho từng bộ phận cốp pha:

  • Tính toán thiết kế ván khuôn sàn:
    • Chọn tấm ván sàn gỗ kích thước tiết diện $250 \times 30\text{ mm}$ ($\delta = 3\text{ cm}$). Sơ đồ tính xét một dải bản rộng $b = 1\text{ m}$ vuông góc với xà gồ đỡ.
    • Tổng tải trọng tiêu chuẩn $q_s^{tc} = 1368\text{ kG/m}$; tổng tải trọng tính toán $q_s^{tt} = 1744{,}8\text{ kG/m}$.
    • Khoảng cách xà gồ tính toán theo điều kiện bền $l_1 \le 0{,}927\text{ m}$, theo điều kiện độ võng $l_2 \le 0{,}83\text{ m}$. Chọn khoảng cách xà gồ $l_{xg} = 0{,}8\text{ m}$.
    • Xà gồ đỡ ván sàn chọn tiết diện gỗ $8 \times 10\text{ cm}$. Tải trọng tính toán truyền lên xà gồ $q_{xg}^{tt} = 1401{,}12\text{ kG/m}$. Tính toán khoảng cách cột chống xà gồ theo điều kiện bền đạt $l_1 \le 0{,}97\text{ m}$, theo điều kiện võng đạt $l_2 \le 1{,}28\text{ m}$. Chọn khoảng cách cột chống xà gồ $l_{cc} = 0{,}9\text{ m}$.
    • Cột chống gỗ xà gồ tiết diện $10 \times 10\text{ cm}$, chiều dài tính toán tầng 1 là $H_{cc} = 3{,}85\text{ m}$. Bán kính quán tính $r = 0{,}029\text{ m}$, độ mảnh $\lambda = 132{,}75 > [\lambda] = 75$, hệ số $\varphi = 0{,}176$. Ứng suất nén kiểm tra $\sigma = 79{,}6 \times 10^4\text{ kG/m}^2 \le [\sigma]_u = 100 \times 10^4\text{ kG/m}^2$ (thỏa mãn ổn định).
  • Tính toán thiết kế ván khuôn dầm chính D1b ($25 \times 40\text{ cm}$):
    • Ván đáy dày $40\text{ mm}$ ($250 \times 40\text{ mm}$), ván thành dày $30\text{ mm}$ ($320 \times 30\text{ mm}$).
    • Ván đáy: Tải trọng tiêu chuẩn $Q_{vđ}^{tc} = 465{,}48\text{ kG/m}$, tải trọng tính toán $Q_{vđ}^{tt} = 577{,}02\text{ kG/m}$. Khoảng cách cột chống đáy theo điều kiện bền $l_1 \le 1{,}07\text{ m}$, theo độ võng $l_2 \le 0{,}99\text{ m}$. Chọn khoảng cách cột chống đáy $l_{cc} = 0{,}9\text{ m}$. Kiểm tra cột chống $10 \times 10\text{ cm}$ ($H_{cc} = 3{,}67\text{ m}$, $\lambda = 126{,}55$, $\varphi = 0{,}19$) đạt ứng suất $\sigma = 21{,}25 \times 10^4\text{ kG/m}^2 \le [\sigma]_u$.
    • Ván thành: Chịu áp lực ngang bê tông tươi và đổ đầm ($q_d^{tc} = 640\text{ kG/m}$, $q_d^{tt} = 832\text{ kG/m}$). Khoảng cách nẹp đứng tính theo điều kiện bền $l_1 \le 0{,}75\text{ m}$, theo độ võng $l_2 \le 0{,}73\text{ m}$. Chọn khoảng cách nẹp đứng ván thành $l_{\text{nẹp}} = 0{,}7\text{ m}$.
  • Tính toán thiết kế ván khuôn dầm chính D1g ($25 \times 30\text{ cm}$):
    • Ván đáy dày $30\text{ mm}$ ($250 \times 30\text{ mm}$), ván thành dày $40\text{ mm}$ ($300 \times 40\text{ mm}$).
    • Ván đáy: Tải trọng tính toán $Q_{vđ}^{tt} = 580{,}79\text{ kG/m}$. Khoảng cách cột chống chọn $l_{cc} = 0{,}7\text{ m}$ (điều kiện bền $0{,}8\text{ m}$, điều kiện võng $0{,}78\text{ m}$). Kiểm tra ổn định cột chống $10 \times 10\text{ cm}$ ($H_{cc} = 3{,}77\text{ m}$, $\lambda = 130$, $\varphi = 0{,}18$) đạt $\sigma = 22{,}58 \times 10^4\text{ kG/m}^2 \le [\sigma]_u$.
    • Ván thành: Tải trọng tính toán $q_d^{tt} = 562{,}2\text{ kG/m}$. Khoảng cách nẹp đứng ván thành chọn $l_{\text{nẹp}} = 1{,}0\text{ m}$ (điều kiện bền $1{,}19\text{ m}$, độ võng $1{,}11\text{ m}$).
  • Tính toán thiết kế ván khuôn dầm phụ D2 ($25 \times 25\text{ cm}$):
    • Ván đáy dày $25\text{ mm}$ ($250 \times 25\text{ mm}$), ván thành dày $30\text{ mm}$ ($250 \times 30\text{ mm}$).
    • Ván đáy: Tải trọng tính toán $Q_{vđ}^{tt} = 460{,}25\text{ kG/m}$. Khoảng cách cột chống chọn $l_{cc} = 0{,}6\text{ m}$ (điều kiện bền $0{,}75\text{ m}$, điều kiện võng $0{,}67\text{ m}$). Kiểm tra cột chống $10 \times 10\text{ cm}$ ($H_{cc} = 3{,}82\text{ m}$, $\lambda = 131{,}72$, $\varphi = 0{,}17$) đạt $\sigma = 16{,}24 \times 10^4\text{ kG/m}^2 \le [\sigma]_u$.
    • Ván thành: Tải trọng tính toán $q_d^{tt} = 398{,}13\text{ kG/m}$. Khoảng cách nẹp đứng ván thành chọn $l_{\text{nẹp}} = 0{,}8\text{ m}$ (điều kiện bền $0{,}95\text{ m}$, độ võng $0{,}86\text{ m}$).
  • Tính toán thiết kế ván khuôn cột (tiết diện lớn nhất $25 \times 40\text{ cm}$):
    • Chọn chiều dày ván khuôn cột $\delta = 30\text{ mm}$. Tải trọng ngang tiêu chuẩn $q_c^{tc} = 440\text{ kG/m}$, tải trọng tính toán $q_c^{tt} = 572\text{ kG/m}$.
    • Khoảng cách giữa các gông cột tính theo điều kiện bền $l_1 \le 1{,}02\text{ m}$, theo điều kiện biến dạng $l_2 \le 2{,}88\text{ m}$. Chọn khoảng cách giữa các gông cột $l_{\text{gông}} = 1{,}0\text{ m}$.
Cấu kiện Chiều dày ván đáy (mm) Chiều dày ván thành (mm) Quy cách xà gồ / gông Tiết diện cột chống (cm) Khoảng cách gối đỡ chọn (m)
Sàn 30 — Xà gồ $8 \times 10\text{ cm}$ $10 \times 10$ Xà gồ: $0{,}8\text{ m}$; Cột chống: $0{,}9\text{ m}$
Dầm D1b 40 30 Nẹp đứng gỗ $10 \times 10$ Cột chống: $0{,}9\text{ m}$; Nẹp thành: $0{,}7\text{ m}$
Dầm D1g 30 40 Nẹp đứng gỗ $10 \times 10$ Cột chống: $0{,}7\text{ m}$; Nẹp thành: $1{,}0\text{ m}$
Dầm D2 25 30 Nẹp đứng gỗ $10 \times 10$ Cột chống: $0{,}6\text{ m}$; Nẹp thành: $0{,}8\text{ m}$
Cột C1, C2 — 30 Gông cột gỗ — Gông cột: $1{,}0\text{ m}$

Phần II (tiếp theo): Tính toán khối lượng công tác và hao phí lao động

Tác giả lập các bảng biểu thống kê chi tiết khối lượng xây lắp và tính toán số ngày công định mức cho từng tầng của công trình:

  • Công tác bê tông: Thống kê thể tích cấu kiện dựa trên kích thước hình học trừ phần giao nhau.
    • Tầng 1 và 2: Cột C1 ($15{,}2\text{ m}^3$), C2 ($22{,}8\text{ m}^3$), tổng bê tông cột đạt $38{,}0\text{ m}^3$; Dầm D1b ($19{,}6\text{ m}^3$), D1g ($10{,}8\text{ m}^3$), D2 ($16{,}3\text{ m}^3$); Sàn 1 ($57{,}1\text{ m}^3$), Sàn 2 ($42{,}0\text{ m}^3$), tổng bê tông dầm sàn tầng đạt $145{,}8\text{ m}^3$.
    • Định mức nhân công: Đổ bê tông cột là $4{,}5\text{ công/m}^3$; đổ bê tông dầm sàn là $3{,}56\text{ công/m}^3$.
  • Công tác cốt thép: Tính toán theo hàm lượng $\mu = 2{,}00%$ và trọng lượng riêng thép $7850\text{ kg/m}^3$ ($157\text{ kg thép/m}^3\text{ bê tông}$).
    • Tầng 1 và 2: Cốt thép cột đạt $5966{,}0\text{ kg}$; cốt thép dầm sàn đạt $22905{,}4\text{ kg}$.
    • Định mức nhân công gia công lắp dựng: Cột là $0{,}848\text{ công/100kg}$; dầm là $0{,}91\text{ công/100kg}$; sàn là $1{,}091\text{ công/100kg}$.
  • Công tác ván khuôn: Bóc tách diện tích bề mặt tiếp xúc giữa ván khuôn và bê tông.
    • Tầng 1 và 2: Diện tích ván khuôn cột đạt $10{,}0\text{ m}^2$; ván khuôn dầm sàn đạt $976{,}1\text{ m}^2$.
    • Định mức nhân công lắp dựng: Cột là $0{,}7879\text{ công/m}^2$; dầm là $0xd3438\text{ công/m}^2$; sàn là $0{,}2695\text{ công/m}^2$.
    • Định mức nhân công tháo dỡ: Cột là $0{,}319\text{ công/m}^2$; dầm là $0{,}375\text{ công/m}^2$; sàn là $0{,}345\text{ công/m}^2$.

Phần III: Lập tiến độ thi công xây dựng công trình

Chương này trình bày giải pháp tổ chức không gian và thời gian thi công:

  • Lựa chọn máy móc và phương tiện thi công:
    • Vận chuyển theo phương ngang: xe cút kít di chuyển trên sàn công tác.
    • Vận chuyển theo phương đứng: sử dụng cần trục tháp phục vụ cẩu lắp vật liệu và thùng đổ bê tông, kết hợp vận thăng tải hàng khi cần thiết.
    • Thiết bị đầm bê tông: máy đầm dùi dùng cho kết cấu cột, dầm; máy đầm bàn dùng cho kết cấu bản sàn.
  • Tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền:
    • Chia quá trình thi công một tầng thành 7 dây chuyền chuyên môn hóa đơn giản nối tiếp nhau:
      1. Lắp dựng cốt thép cột.
      2. Lắp dựng ván khuôn cột.
      3. Đổ bê tông cột.
      4. Tháo dỡ ván khuôn cột và lắp dựng ván khuôn dầm sàn.
      5. Lắp dựng cốt thép dầm sàn.
      6. Đổ bê tông dầm sàn.
      7. Tháo dỡ ván khuôn dầm sàn.
  • Quy định gián đoạn kỹ thuật:
    • $T_1 = 2\text{ ngày}$: Thời gian chờ bê tông đạt cường độ cần thiết cho phép lắp dựng ván khuôn tầng trên cấu kiện mới đổ.
    • $T_2 = 1\text{ ngày}$: Thời gian cho phép tháo dỡ ván khuôn không chịu lực (ván thành dầm, ván khuôn cột).
    • $T_2 = 18\text{ ngày}$: Thời gian bảo dưỡng cho phép tháo dỡ ván khuôn chịu lực (ván đáy dầm, ván đáy sàn) trong điều kiện nhiệt độ mùa đông.
  • Nguyên tắc phân chia mặt bằng thi công:
    • Mặt bằng công trình được phân chia thành 5 phân đoạn (phân khu 1 đến 5).
    • Vị trí mạch ngừng thi công được bố trí song song với dầm chính, đặt tại khu vực có nội lực cắt $Q$ nhỏ (tại vị trí từ $1/3$ đến $2/3$ nhịp dầm phụ).
    • Đảm bảo độ chênh lệch khối lượng lao động giữa các phân đoạn không vượt quá $20%$ nhằm tạo điều kiện cho các tổ đội chuyên môn hóa làm việc liên tục, nhịp nhàng trong một ca công tác.
    • Bảng thống kê chi tiết khối lượng bê tông, cốt thép và ván khuôn cho từng phân đoạn trên các tầng được tính toán đầy đủ để làm cơ sở vạch tiến độ ngang và biểu đồ nhân lực.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành toàn diện các nhiệm vụ thiết kế biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công công trình bê tông cốt thép toàn khối 8 tầng:

  1. Xác lập hệ thống kết cấu cốp pha gỗ an toàn và kinh tế: Toàn bộ kích thước cấu tạo của ván khuôn sàn, ván đáy, ván thành và cột chống gỗ $10 \times 10\text{ cm}$ đều được chứng minh đảm bảo an toàn tuyệt đối về khả năng chịu lực, ổn định uốn dọc và khống chế độ võng theo giới hạn nghiêm ngặt của TCVN 4453:1995.
  2. Hệ thống hóa số liệu định mức và khối lượng xây lắp: Tổng hợp chi tiết bảng biểu bóc tách khối lượng cho từng cấu kiện qua 8 tầng nhà, gắn liền với các định mức công tác thực tế:
Hạng mục công tác Cột Dầm Sàn Đơn vị định mức
Đổ bê tông $4{,}5$ $3{,}56$ $3{,}56$ công / $\text{m}^3$
Cốt thép $0{,}848$ $0{,}910$ $1{,}091$ công / $100\text{ kg}$
Lắp dựng ván khuôn $0{,}7879$ $0{,}3438$ $0{,}2695$ công / $\text{m}^2$
Tháo dỡ ván khuôn $0{,}319$ $0{,}375$ $0{,}345$ công / $\text{m}^2$
  1. Thiết lập mô hình dây chuyền thi công 5 phân đoạn: Đưa ra phương án phân chia mặt bằng thành 5 phân đoạn với ranh giới mạch ngừng đặt tại $1/3 - 2/3$ nhịp dầm phụ, đảm bảo nguyên tắc cân bằng nhân công và khống chế sai số khối lượng dưới $20%$, giải quyết sự gián đoạn kỹ thuật bảo dưỡng bê tông 18 ngày trong mùa đông.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Phạm vi tính toán của đồ án mới dừng lại ở phần kết cấu thân bê tông cốt thép chịu lực từ tầng 1 đến tầng mái; chưa mở rộng sang biện pháp thi công phần ngầm (công tác đào đất, ván khuôn đài móng, giằng móng) và các công tác hoàn thiện kiến trúc, lắp đặt hệ thống cơ điện (MEP). Việc sử dụng ván khuôn gỗ tự nhiên xẻ thủ công tuy giảm chi phí ban đầu nhưng số chu kỳ luân chuyển thấp và phụ thuộc nhiều vào tay nghề thợ.
  • Hướng mở rộng: Đề tài có thể phát triển theo hướng tính toán chuyển đổi sang hệ cốp pha nhôm hoặc ván khuôn phủ phim kết hợp giàn giáo nêm/ringlock công nghiệp để tăng tốc độ thi công; ứng dụng phụ gia đông kết nhanh cho bê tông nhằm rút ngắn thời gian gián đoạn kỹ thuật $T_2$ từ 18 ngày xuống còn 7–10 ngày trong mùa đông; ứng dụng phần mềm quản lý tiến độ (như Microsoft Project hoặc Primavera) để tối ưu hóa biểu đồ phân phối nhân lực và cân bằng tài nguyên.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo trực quan, hữu ích cho sinh viên các chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng dân dụng và công nghiệp, Công nghệ và Quản lý xây dựng, Kinh tế xây dựng khi thực hiện đồ án môn học Kỹ thuật thi công 1, đồ án Tổ chức thi công cũng như phần thuyết minh biện pháp thi công trong Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư xây dựng.

Nội dung đồ án cung cấp một khung tính toán chi tiết, chuẩn xác từ các bước xác định tải trọng, thiết lập sơ đồ tính cơ học ván khuôn, kiểm tra ổn định cây chống theo tiêu chuẩn TCVN 4453:1995, cho đến quy trình bóc tách khối lượng và phân bổ dây chuyền công tác trên mặt bằng phân đoạn.

Câu hỏi thường gặp

1. Đồ án lựa chọn giải pháp phân chia đợt thi công theo phương đứng như thế nào và vì sao?
Tác giả lựa chọn giải pháp thi công 1 tầng 2 đợt (Đợt 1 đổ bê tông kết cấu đứng gồm cột, tường và 1 vế thang; Đợt 2 đổ bê tông dầm, sàn toàn khối và vế thang còn lại). Giải pháp này được chọn vì phù hợp với năng lực máy móc, vật tư và nhân lực của công trường, giúp quá trình đổ và đầm bê tông cột thuận tiện hơn mà không bị vướng hệ cốt thép, ván khuôn dầm sàn.

2. Khoảng cách bố trí xà gồ đỡ và cột chống ván khuôn sàn được xác định là bao nhiêu?
Sau khi tính toán kiểm tra theo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng của dải bản sàn dày $12\text{ cm}$, khoảng cách giữa các xà gồ gỗ ($8 \times 10\text{ cm}$) được chọn là $l_{xg} = 0{,}8\text{ m}$. Khoảng cách giữa các cột chống gỗ ($10 \times 10\text{ cm}$) đỡ xà gồ được tính toán và chọn là $l_{cc} = 0{,}9\text{ m}$.

3. Quy định về thời gian gián đoạn kỹ thuật trong đồ án được xác định như thế nào?
Đồ án quy định 3 mốc gián đoạn kỹ thuật chính: thời gian cho phép lắp ván khuôn trên cấu kiện mới đổ là $T_1 = 2\text{ ngày}$; thời gian cho phép tháo dỡ ván khuôn không chịu lực (ván thành dầm, ván cột) là $T_2 = 1\text{ ngày}$; thời gian tháo dỡ ván khuôn chịu lực (ván đáy dầm, ván sàn) là $T_2 = 18\text{ ngày}$ do công trình thi công trong điều kiện mùa đông.

4. Tiết diện cột của công trình thay đổi như thế nào theo chiều cao nhà?
Tiết diện cột C1 và C2 thay đổi theo quy luật cứ cách 2 tầng từ trên xuống dưới thì cạnh dài tiết diện tăng thêm $5\text{ cm}$: tầng 7 và 8 có kích thước $25 \times 25\text{ cm}$; tầng 5 và 6 là $25 \times 30\text{ cm}$; tầng 3 và 4 là $25 \times 35\text{ cm}$; tầng 1 và 2 có tiết diện lớn nhất là $25 \times 40\text{ cm}$.

5. Mặt bằng công trình được phân chia thành bao nhiêu phân đoạn và mạch ngừng thi công được đặt ở vị trí nào?
Mặt bằng công trình được chia thành 5 phân đoạn thi công. Ranh giới mạch ngừng được bố trí song song với dầm chính và nằm ở vị trí có lực cắt nhỏ ($Q$ nhỏ), cụ thể là tại vị trí từ $1/3$ đến $2/3$ nhịp của dầm phụ D2, đảm bảo chênh lệch khối lượng lao động giữa các phân khu không vượt quá $20%$.

Kết luận

Đồ án "Kỹ thuật thi công 1: Thi công bê tông cốt thép toàn khối nhà nhiều tầng" của sinh viên La Thị Thúy đã trình bày một quy trình thiết kế kỹ thuật thi công hoàn chỉnh, chuẩn mực cho công trình nhà bê tông cốt thép 8 tầng. Đồ án kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết cơ học kết cấu với tiêu chuẩn xây dựng TCVN 4453:1995 trong việc tính toán an toàn hệ cốp pha gỗ và cột chống chịu lực. Đồng thời, giải pháp tổ chức thi công theo dây chuyền chuyên môn hóa 5 phân đoạn đã giải quyết hài hòa mối quan hệ giữa công nghệ thi công, gián đoạn kỹ thuật mùa đông và định mức nhân lực thực tế.