Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp, việc lập biện pháp kỹ thuật thi công giữ vai trò then chốt nhằm xác định tính khả thi, an toàn chịu lực và hiệu quả kinh tế của quá trình xây dựng. Đồ án "Kỹ thuật thi công I" (Mã môn học: XD3502) do sinh viên Nguyễn Văn Long (Lớp 18X3, Khoa Xây dựng, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội) thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Đào Minh Hiếu (năm 2021), tập trung giải quyết bài toán thiết kế biện pháp thi công cho một công trình dân dụng 7 tầng tại khu vực đô thị Hà Nội. Bối cảnh xây dựng thực tế đặt ra các yêu cầu khắt khe về điều kiện thi công trong đô thị: mặt bằng tiếp giáp đường giao thông và các công trình lân cận, địa tầng yếu cần xử lý móng sâu, đồng thời phải đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn về tiếng ồn, độ rung và vệ sinh môi trường.

Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế của đồ án được xác lập thông qua các nội dung kỹ thuật chính:

  1. Xác định các thông số kiến trúc, kết cấu và điều kiện địa chất, thủy văn, hiện trạng khu đất xây dựng.
  2. Thiết kế biện pháp kỹ thuật thi công phần ngầm: công tác hạ cọc bê tông cốt thép, công tác đào đất hố móng và công tác lấp đất tôn nền.
  3. Thiết kế biện pháp kỹ thuật thi công phần thân: tính toán, kiểm tra khả năng chịu lực và biến dạng của hệ thống ván khuôn, cây chống cho các cấu kiện cột, dầm và sàn bê tông cốt thép toàn khối.

Đối tượng nghiên cứu là công trình nhà bê tông cốt thép 7 tầng có chiều cao tổng thể 25,6 m, kích thước mặt bằng 41,4 m x 19,2 m. Phạm vi không gian nghiên cứu giới hạn tại địa điểm xây dựng ở Hà Nội với điều kiện địa chất giả định gồm 4 lớp đất và mực nước ngầm ở độ sâu 7 m. Phạm vi thời gian thực hiện đồ án từ ngày 01/10/2021 theo tiến độ hướng dẫn của Bộ môn Thi công - Máy xây dựng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành của Việt Nam kết hợp với các nguyên lý cơ học kết cấu và máy xây dựng để lập biện pháp thi công:

  • Hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng:

    • TCVN 9394:2012: Đóng và ép cọc – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.
    • TCVN 4447:2012: Công tác đất – Quy phạm thi công và nghiệm thu.
    • TCVN 4453:1995: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu.
    • TCXDVN 269:2002: Cọc – Phương pháp thí nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục.
    • Sách hướng dẫn đồ án Kỹ thuật thi công 1: Bộ môn Thi công - Máy xây dựng, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.

  • Phương pháp tính toán và thiết kế kỹ thuật:

    • Phương pháp giải tích cơ học kết cấu: Mô hình hóa ván khuôn đáy dầm, ván khuôn sàn và đà dọc dưới dạng dầm liên tục nhiều nhịp; mô hình hóa đà ngang dưới dạng dầm đơn giản chịu tải trọng tập trung và phân bố; tính toán nội lực ($M_{max}$) và kiểm tra theo hai trạng thái giới hạn: điều kiện bền theo ứng suất cho phép ($[\sigma]$) và điều kiện độ võng cho phép ($[f]$).
    • Phương pháp tính toán tải trọng xây dựng: Xác định tải trọng tiêu chuẩn ($q^{tc}$) và tải trọng tính toán ($q^{tt}$) thông qua hệ số vượt tải ($n$), bao gồm trọng lượng bản thân kết cấu, áp lực ngang của vữa bê tông mới đổ, tải trọng do đầm rung, tải trọng đổ bê tông bằng bơm, hoạt tải người/dụng cụ thi công và áp lực gió hút/đẩy tác dụng lên ván khuôn cột tầng cao.
    • Phương pháp tính toán chọn máy và lập dây chuyền cơ giới: Xác định năng suất kỹ thuật và năng suất ca của máy ép cọc robot, máy đào gầu nghịch và phương tiện vận chuyển đất tự đổ để cân bằng dây chuyền thi công.

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu đề bài đồ án kỹ thuật thi công mã XD3502, bản vẽ mặt bằng móng, bản vẽ mặt cắt kết cấu (A-A, B-B) và số liệu khảo sát địa chất, khí hậu khu vực Hà Nội.

Nội dung chính theo từng phần của đồ án

Phần I: Giới thiệu công trình và công tác chuẩn bị

Chương này trình bày tổng quan các thông số quy chuẩn của công trình cùng giải pháp chuẩn bị mặt bằng:

  • Đặc điểm kiến trúc: Công trình gồm 7 tầng với tổng chiều cao 25,6 m. Tầng 1 cao 4,3 m; các tầng điển hình (tầng 2 đến tầng 6) cao 3,6 m; tầng mái cao 3,3 m. Chiều dài mặt bằng theo phương x gồm 9 nhịp ($9 \times 4,6\text{ m} = 41,4\text{ m}$); chiều rộng mặt bằng theo phương y gồm 3 nhịp ($L_1 = 5,0\text{ m}$, $L_2 = 3,9\text{ m}$, $L_3 = 5,3\text{ m}$, tổng cộng $14,2\text{ m}$ tim trục, phủ bì $19,2\text{ m}$).
  • Đặc điểm kết cấu: Khung bê tông cốt thép toàn khối kết hợp tường gạch chèn. Vật liệu sử dụng bê tông cấp độ bền B20; cốt thép loại CI ($R_s = 225\text{ MPa}$) và CII ($R_s = 280\text{ MPa}$); hàm lượng cốt thép trong các cấu kiện lấy bằng $\mu = 1,5%$. Hệ thống kết cấu ngầm gồm 45 đài móng cọc (24 đài Đ1 loại 4 cọc và 21 đài Đ2 loại 6 cọc), cọc tròn đường kính D450 mm, dài 24 m cắm vào tầng cuội sỏi.
  • Điều kiện địa chất - thủy văn: Địa tầng gồm 4 lớp: cát pha ($1,5\text{ m}$), cát hạt nhỏ ($13,5\text{ m}$), sét pha dẻo mềm ($1,5\text{ m}$), cuội sỏi dày $>15\text{ m}$. Mực nước ngầm ở cốt $-7,0\text{ m}$ so với mặt đất tự nhiên.
  • Công tác chuẩn bị và định vị: Thiết lập hệ lưới trục định vị bằng máy kinh vĩ và máy thủy bình; căng dây kẽm đánh dấu tim mốc công trình cách biên hố móng từ 3 đến 4 m để bảo toàn cọc mốc trong suốt quá trình cơ giới di chuyển.
Thông số kết cấu Ký hiệu Giá trị thiết kế Đơn vị
Số tầng công trình $A_1$ 7 Tầng
Chiều cao tầng 1 / Điển hình / Mái $H_1$ / $H_t$ / $H_m$ 4,3 / 3,6 / 3,3 m
Chiều dài / Chiều rộng mặt bằng L / B 41,4 / 19,2 m
Tiết diện cột biên & góc / Cột giữa C1 / C2 $30 \times 40$ / $35 \times 40$ cm
Tiết diện dầm D1, Dm / D2 / D3 D1, Dm / D2 / D3 $30 \times 55$ / $30 \times 50$ / $22 \times 50$ cm
Tiết diện giằng móng GM1, GM2, GM3 $30 \times 50$ cm
Chiều dày sàn điển hình / Sàn mái $S_{san}$ / $S_m$ 12 / 12 cm
Quy cách cọc ép D / $L_{coc}$ D450 / 24 mm / m
Tải trọng thiết kế một cọc $P_{tk}$ 135 Tấn

Phần II: Thiết kế biện pháp kỹ thuật thi công

Mục 1: Lập biện pháp thi công phần ngầm

  • Biện pháp thi công cọc ép:
    • Lựa chọn phương án: Tác giả so sánh các giải pháp và lựa chọn phương án ép trước, ép ôm, ép âm nhằm tối ưu hóa chi phí đào đất và đổ bê tông đài móng. Cọc được ép âm tới cao trình $-0,85\text{ m}$ so với cốt tự nhiên bằng đoạn cọc dẫn.
    • Tính toán chọn thiết bị ép: Với sức chịu tải thiết kế của cọc $P_{tk} = 135\text{ tấn}$, lực ép danh định tối đa yêu cầu là $P_{ep,max} = 405\text{ tấn}$. Để máy hoạt động ở mức $70%$ công suất danh định, lực ép yêu cầu của máy là $P_{ep} \ge 405 / 0,7 = 578,6\text{ tấn}$. Tác giả lựa chọn máy ép cọc Robot thủy lực tự hành Sunward ZYJ 600B (lực ép lớn nhất 600 tấn, công suất động cơ 59 kW, tự trọng 600 tấn đáp ứng đối trọng mà không cần gia tải phụ).
    • Tổ chức thi công và vận chuyển: Tổng số cọc trên mặt bằng là 222 cọc (tổng chiều dài 5.328 m). Mỗi cọc gồm 3 đoạn nối, tổng số đoạn cọc cần chuyên chở là 666 đoạn. Lựa chọn xe vận chuyển chuyên dùng Hyundai 15 tấn, mỗi chuyến chở được 9 đoạn cọc, tổng cộng 74 chuyến. Thời gian thi công ép đại trà tính toán là 25,87 ca máy.
    • Thí nghiệm nén tĩnh: Thực hiện nén tĩnh thử tải trên 4 cọc (theo quy định $1%$ tổng số cọc của TCXDVN 269:2002), gia tải từng cấp đến $200% P_{tk}$ với các chu kỳ tăng - giảm tải được kiểm soát chuyển vị và độ lún nghiêm ngặt.
Loại đài móng Số lượng đài Số cọc / 1 đài Tổng số cọc Kích thước đài ($a \times b \times h$)
Đài Đ1 24 4 96 $2,3\text{ m} \times 2,3\text{ m} \times 0,6\text{ m}$
Đài Đ2 21 6 126 $2,3\text{ m} \times 3,65\text{ m} \times 0,6\text{ m}$
Tổng cộng 45 - 222 -

  • Biện pháp thi công đào đất:

    • Giải pháp công nghệ: Kết hợp đào cơ giới và đào thủ công. Đào máy bằng máy xúc gầu nghịch đến cao trình đáy giằng móng (cốt $-0,85\text{ m}$), sau đó đào thủ công $0,35\text{ m}$ đến $0,4\text{ m}$ tới cốt đáy bê tông lót (cốt $-1,2\text{ m}$) để không phá hoại cấu trúc lớp đất nguyên thổ đáy móng.
    • Hình thức hố đào: Do đất nền là đất sét và đất thịt với chiều sâu đào không quá 1,5 m, tác giả áp dụng hình thức đào thẳng đứng không mở mái taluy.
    • Tính toán khối lượng đất đào:
      • Đào máy hố móng M1 và M2: $348,57\text{ m}^3$.
      • Đào thủ công đáy móng M1 và M2: $232,37\text{ m}^3$.
      • Đào giằng móng: $102,66\text{ m}^3$.
      • Tổng khối lượng đất đào: $V_{dao} = 348,57 + 232,37 + 102,66 = 683,60\text{ m}^3$.
    • Lựa chọn thiết bị: Chọn 1 máy đào gầu nghịch dẫn động thủy lực EO-3322D (dung tích gầu $q = 0,63\text{ m}^3$, bán kính đào $R = 7,5\text{ m}$, năng suất ca $N_{ca} = 525,5\text{ m}^3/\text{ca}$, thời gian hoàn thành 1,06 ca) kết hợp 1 xe ben tự đổ Howo 3 chân tải trọng 13 tấn vận chuyển đất về bãi tập kết nội bộ cự ly $< 100\text{ m}$.

  • Biện pháp thi công lấp đất và tôn nền:

    • Áp dụng phương pháp kết hợp: máy xúc gầu nghịch đổ đất sát mép hố, công nhân dùng xẻng san phẳng từng lớp dày 30–40 cm và sử dụng máy đầm cóc để đầm chặt đạt độ chặt thiết kế.
    • Tổng thể tích kết cấu bê tông chiếm chỗ được bóc tách gồm: bê tông lót ($48,225\text{ m}^3$), bê tông đài móng ($203,410\text{ m}^3$), bê tông giằng móng ($30,798\text{ m}^3$) và bê tông cổ cột ($1,296\text{ m}^3$), làm cơ sở xác định khối lượng đất đắp và đất thừa cần vận chuyển.

Mục 2: Lập biện pháp thi công phần thân (Ván khuôn và cây chống)

Tác giả lựa chọn giải pháp chu chuyển ván khuôn 2,5 tầng: lắp dựng hoàn chỉnh hệ ván khuôn và giáo chống cho 2 tầng liên tiếp; tầng dưới cùng sau khi tháo dỡ ván khuôn sớm được chống điểm lại bằng các thanh chống đơn để bảo đảm khả năng chịu lực khi bê tông chưa đạt $100%$ cường độ thiết kế.

  • Thiết kế ván khuôn và gông cột (Cột C1 và C2 tầng 2):

    • Cột C1 ($300 \times 400\text{ mm}$) và C2 ($350 \times 400\text{ mm}$), chiều cao tính toán $H_{cot} = 3,6 - 0,55 = 3,05\text{ m}$. Sử dụng các tấm ván khuôn thép định hình ghép nối.
    • Tải trọng tác dụng gồm: áp lực thủy tĩnh của bê tông tươi ($q_1^{tc} = 12,5\text{ kN/m}^2$), tải trọng đầm rung ($q_2^{tc} = 2,0\text{ kN/m}^2$), tải trọng đổ bê tông ($q_3^{tc} = 4,0\text{ kN/m}^2$) và áp lực gió hút ở độ cao công trình ($q_{gio}^{tt} = 0,369\text{ kN/m}^2$). Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn cột là $q^{tt} = 21,82\text{ kN/m}^2$.
    • Tính toán khoảng cách gông cột theo điều kiện chịu uốn: $l_g \le 145,18\text{ cm}$, tác giả chọn bố trí khoảng cách gông $l_g = 80\text{ cm}$.
    • Kiểm tra điều kiện biến dạng: Độ võng tính toán $f = 0,027\text{ cm}$ nhỏ hơn độ võng cho phép $[f] = l_g / 400 = 0,20\text{ cm}$, kết cấu ván khuôn đảm bảo độ cứng.
    • Hệ thống cố định cột sử dụng cây chống đơn kim loại V1 của hãng LENEX kết hợp dây thép neo đường kính $d = 6\text{ mm}$ (diện tích $F = 0,283\text{ cm}^2 > F_{yc} = 0,055\text{ cm}^2$).

  • Thiết kế ván khuôn dầm chính (D1 kích thước $300 \times 550\text{ mm}$):

    • Ván đáy dầm: Sử dụng tấm ván thép bản rộng 300 mm. Tổng tải trọng tính toán $q^{tt} = 34,229\text{ kN/m}^2$ ($q_b^{tt} = 10,27\text{ kN/m}$). Khoảng cách đà ngang tính toán $l_{dn} \le 96,9\text{ cm}$, chọn $l_{dn} = 60\text{ cm}$. Độ võng thực tế $f = 0,016\text{ cm} < [f] = 0,15\text{ cm}$.
    • Ván thành dầm: Ghép từ 2 tấm thép bản rộng 300 mm và 250 mm. Tổng tải trọng ngang tính toán $q^{tt} = 27,95\text{ kN/m}^2$ ($q_b^{tt} = 15,37\text{ kN/m}$). Khoảng cách nẹp đứng tính toán $l_{nd} \le 79,19\text{ cm}$, chọn $l_{nd} = 60\text{ cm}$.
    • Kiểm toán đà ngang đỡ đáy dầm: Dùng gỗ nhóm V tiết diện $10 \times 12\text{ cm}$ ($W = 240\text{ cm}^3$). Ứng suất uốn lớn nhất $\sigma = M_{max} / W = 0,80\text{ kN/cm}^2 \le [\sigma] = 1,50\text{ kN/cm}^2$.
    • Kiểm toán đà dọc đỡ dầm: Dùng gỗ nhóm V tiết diện $10 \times 12\text{ cm}$. Ứng suất uốn lớn nhất $\sigma = 0,31\text{ kN/cm}^2 \le [\sigma] = 1,50\text{ kN/cm}^2$; độ võng tổng cộng $f = f_1 + f_2 = 0,058\text{ cm} < [f] = 0,30\text{ cm}$.
    • Kiểm toán cây chống đơn chịu lực: Lực truyền lớn nhất xuống chân cột chống $P_{max} = 7,01\text{ kN}$, nhỏ hơn nhiều so với sức chịu tải cho phép của giáo PAL $[P] = 58,10\text{ kN}$.

  • Thiết kế ván khuôn sàn toàn khối (Dày 12 cm):

    • Sử dụng tấm tôn định hình kích thước $200 \times 1800 \times 55\text{ mm}$ đặt trên hệ xà gồ đỡ bởi khung giáo PAL.
    • Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn: $q^{tt} = 15,08\text{ kN/m}^2$.
    • Bố trí khoảng cách đà ngang $l_{dn} = 60\text{ cm}$. Kiểm tra khả năng chịu lực dải bản rộng 1 m: $\sigma = 12,63\text{ kN/cm}^2 \le R \times \gamma = 18,90\text{ kN/cm}^2$.
    • Kiểm tra độ võng: $f = 0,0065\text{ cm} < [f] = 0,15\text{ cm}$, hoàn toàn thỏa mãn các điều kiện kỹ thuật.
Cấu kiện kiểm toán Tải trọng tính toán ($q^{tt}$) Quy cách tiết diện / Loại vật liệu Khoảng cách bố trí chọn ($l$) Ứng suất tính toán / Cho phép Độ võng tính toán / Cho phép
Ván khuôn cột $21,82\text{ kN/m}^2$ Thép định hình dày 55 mm Gông cột: $l_g = 80\text{ cm}$ Thỏa mãn ($l_g \le 145,2\text{ cm}$) $0,027\text{ cm} < 0,20\text{ cm}$
Ván đáy dầm $34,23\text{ kN/m}^2$ Thép định hình bản rộng 300 mm Đà ngang: $l_{dn} = 60\text{ cm}$ Thỏa mãn ($l_{dn} \le 96,9\text{ cm}$) $0,016\text{ cm} < 0,15\text{ cm}$
Ván thành dầm $27,95\text{ kN/m}^2$ Thép định hình $300 + 250\text{ mm}$ Nẹp đứng: $l_{nd} = 60\text{ cm}$ Thỏa mãn ($l_{nd} \le 79,2\text{ cm}$) -
Đà ngang dầm Tải tập trung $P_{dn}^{tt} = 6,38\text{ kN}$ Gỗ nhóm V ($10 \times 12\text{ cm}$) Nhịp đà ngang $120\text{ cm}$ $0,80\text{ kN/cm}^2 \le 1,50\text{ kN/cm}^2$ Thỏa mãn
Đà dọc dầm $P_{dd}^{tt} = 3,232\text{ kN}$ Gỗ nhóm V ($10 \times 12\text{ cm}$) Nhịp đà dọc $120\text{ cm}$ $0,31\text{ kN/cm}^2 \le 1,50\text{ kN/cm}^2$ $0,058\text{ cm} < 0,30\text{ cm}$
Cây chống dầm $P_{max} = 7,01\text{ kN}$ Cây chống thép giáo PAL Bước cột $1,2\text{ m}$ $7,01\text{ kN} < 58,10\text{ kN}$ -
Ván khuôn sàn $15,08\text{ kN/m}^2$ Thép định hình $200 \times 1800\text{ mm}$ Đà ngang: $l_{dn} = 60\text{ cm}$ $12,63\text{ kN/cm}^2 \le 18,90\text{ kN/cm}^2$ $0,0065\text{ cm} < 0,15\text{ cm}$

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính

  1. Thiết lập đồng bộ giải pháp cơ giới phần ngầm: Đồ án đã tính toán cụ thể lực ép yêu cầu ($P_{ep} \ge 578,6\text{ tấn}$) và lựa chọn máy ép robot thủy lực Sunward ZYJ 600B tự trọng 600 tấn, giải quyết triệt để vấn đề thi công 222 cọc D450 dài 24 m mà không cần vận chuyển đối trọng rời cồng kềnh vào đô thị. Khối lượng đào đất được tối ưu hóa với $348,57\text{ m}^3$ đào máy và $232,37\text{ m}^3$ đào tay móng kết hợp $102,66\text{ m}^3$ đào giằng, đảm bảo an toàn cho đáy móng bằng máy đào EO-3322D trong 1,06 ca.
  2. Kiểm toán hoàn chỉnh kết cấu tạm phần thân: Xác lập hệ thống ván khuôn định hình kim loại kết hợp hệ chống giáo PAL và đà gỗ nhóm V ($10 \times 12\text{ cm}$) với các thông số cấu tạo chuẩn xác: khoảng cách gông cột $80\text{ cm}$, khoảng cách đà ngang dầm và sàn $60\text{ cm}$, bước cây chống dầm $120\text{ cm}$. Toàn bộ các cấu kiện đều thỏa mãn cả hai điều kiện bền theo ứng suất và biến dạng theo độ võng cho phép.

Đóng góp thực tế của đồ án

  • Xây dựng một quy trình tính toán kỹ thuật hoàn chỉnh, chuẩn mực theo các tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam hiện hành (TCVN 9394:2012, TCVN 4447:2012, TCVN 4453:1995), kết nối trực tiếp từ khâu phân tích tải trọng thi công đến kiểm tra an toàn kết cấu tạm.
  • Đề xuất giải pháp thi công hạ cọc ép âm và quy trình đào đất phân lớp hợp lý, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và các công trình kiến trúc lân cận trong khu đô thị mới.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:

    • Số liệu khảo sát địa chất và thủy văn trong đồ án mang tính chất giả định phục vụ môn học, chưa phản ánh đầy đủ tính biến động phức tạp của các túi bùn hoặc thấu kính cát trong thực tế địa bàn Hà Nội.
    • Thuyết minh tính toán ván khuôn phần thân tập trung chủ yếu vào các cấu kiện chịu lực điển hình ở tầng dưới (cột tầng 2, dầm sàn điển hình), chưa mở rộng kiểm toán chi tiết cho sàn mái giật cấp hoặc các vị trí ô văng, ban công công xôn phức tạp.
    • Chưa tích hợp biểu đồ tiến độ thi công tổng thể (tiến độ xiên, tiến độ ngang) và biểu đồ nhân lực, vật tư chi tiết trong phần thuyết minh được trích xuất.

  • Hướng nghiên cứu mở rộng:

    • Bổ sung lập tiến độ thi công chi tiết theo phương pháp dây chuyền chuyên môn hóa nhịp nhàng cho toàn bộ 7 tầng công trình.
    • Lập thiết kế tổng mặt bằng thi công chi tiết theo từng giai đoạn (phần ngầm, phần thân, phần hoàn thiện), bao gồm tính toán cấp điện, cấp thoát nước thi công và đường vận chuyển nội bộ.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn giá trị đối với:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp: Sử dụng làm mẫu chuẩn cho quá trình thực hiện Đồ án Kỹ thuật thi công 1, Đồ án Tổ chức thi công cũng như phần thi công trong Đồ án Tốt nghiệp kỹ sư xây dựng.
  • Kỹ sư công trường và cán bộ kỹ thuật: Tham khảo các bảng tra tải trọng thi công bê tông, phương pháp kiểm toán ván khuôn thép định hình, hệ giàn giáo PAL, quy trình thí nghiệm nén tĩnh cọc theo TCXDVN 269:2002 và định mức tính toán năng suất máy đào, máy ép robot.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao tác giả lựa chọn máy ép cọc robot tự hành Sunward ZYJ 600B mà không dùng máy ép tải đối trọng thông thường?
Tải trọng thiết kế của cọc là $P_{tk} = 135\text{ tấn}$, yêu cầu lực ép lớn nhất $P_{ep,max} = 405\text{ tấn}$. Để thiết bị hoạt động an toàn ở mức $70%$ công suất danh định, lực ép danh định của máy phải đạt $P_{ep} \ge 578,6\text{ tấn}$. Máy ép robot Sunward ZYJ 600B có lực ép lớn nhất 600 tấn và tổng trọng lượng bản thân đạt 600 tấn ($> 578,6\text{ tấn}$), cho phép tự tạo lực ép mà không cần lắp đặt thêm hệ thống đối trọng bê tông/sắt rời cồng kềnh, rất phù hợp với điều kiện mặt bằng thi công đô thị chật hẹp.

2. Khối lượng đào đất hố móng được phân chia giữa đào máy và đào thủ công như thế nào?
Tổng khối lượng đất đào là $683,60\text{ m}^3$. Trong đó, đào bằng máy xúc gầu nghịch EO-3322D chiếm $348,57\text{ m}^3$ (đào tới cao trình đáy giằng móng ở cốt $-0,85\text{ m}$). Phần còn lại gồm $232,37\text{ m}^3$ đất đáy móng (từ cốt $-0,85\text{ m}$ đến $-1,2\text{ m}$) và $102,66\text{ m}^3$ đất rãnh giằng móng được đào hoàn toàn bằng thủ công để tránh làm xáo động, phá vỡ kết cấu tự nhiên của lớp đất chịu lực trực tiếp dưới đáy móng.

3. Áp lực gió được tính toán vào ván khuôn cột như thế nào?
Do công trình có chiều cao $25,6\text{ m} > 10\text{ m}$, ván khuôn cột chịu thêm tải trọng gió hút. Tại vị trí cột kiểm toán, áp lực gió tiêu chuẩn khu vực Hà Nội $W_0 = 0,95\text{ kN/m}^2$, hệ số độ cao $k = 1,07$, hệ số khí động $C = 0,6$ và hệ số độ tin cậy $n = 1,2$, tạo ra tải trọng gió hút tính toán $q_{gio}^{tt} = 36,94\text{ kG/m}^2$ ($0,369\text{ kN/m}^2$). Tải trọng này được cộng dồn với áp lực ngang của bê tông tươi và đầm rung để ra tổng tải trọng tính toán $q^{tt} = 21,82\text{ kN/m}^2$.

4. Giải pháp chu chuyển ván khuôn 2,5 tầng được bố trí ra sao?
Tác giả bố trí hệ ván khuôn và giáo chống hoàn chỉnh cho 2 tầng sàn liên tiếp. Đối với sàn tầng dưới cùng liền kề (được tháo dỡ ván khuôn sớm khi bê tông chưa đạt đủ $100%$ cường độ thiết kế), công nhân tiến hành đặt hệ cây chống đơn bằng thép có khả năng điều chỉnh chiều cao để chống điểm lại, đảm bảo an toàn chịu lực cho toàn bộ kết cấu trong suốt thời gian thi công tầng trên.

Kết luận

Đồ án "Kỹ thuật thi công I" của sinh viên Nguyễn Văn Long là một công trình học thuật chuyên ngành xây dựng được thực hiện chỉnh chu, chuẩn xác về mặt cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán. Tác giả đã giải quyết trọn vẹn các yêu cầu kỹ thuật từ khâu thi công hạ cọc móng sâu, đào đắp đất cơ giới đến thiết kế kiểm toán chi tiết hệ thống ván khuôn - cây chống chịu lực cho công trình 7 tầng tại Hà Nội. Toàn bộ các kết quả tính toán đều bám sát hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành của Việt Nam, mang lại giá trị thực tiễn và giá trị tham khảo học thuật cao cho sinh viên cũng như cán bộ kỹ thuật ngành xây dựng công trình.