CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG BÊ TÔNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI 1.1 Tổng quan về trạm bơm 1.1 Giới thiệu một số loại trạm bơm Trạm bơm được xây dựng gồm 2 loại chính: Loại thứ nhất: Dùng máy bơm trục đứng đối với các trạm bơm có lưu lượng thiết kế lớn, cột nước bơm thấp từ 4 – 5 mét. Loại này thích hợp với các trạm bơm dung để bơm tiêu là chính. Kết cấu chịu lực của nhà máy có dạng bê tông liền khối. Loại thứ hai: Dùng máy bơm ly tâm, trục ngang, trục xiên, loại này thích hợp với lưu lượng thiết kế nhỏ hơn, yêu cầu cột nước cao hơn.
Với khuôn khổ của luận văn, tác giả xin giới thiệu và nghiêm cứu các loại trạm bơm trục đứng: - Bao gồm các trạm bơm trục đứng dùng điện cao thế 6KV, dùng động cơ điện đồng bộ công suất 500KW lắp với máy bơm 32.000 m3/h, được điều khiển tự động như các trạm bơm: Cốc Thành, Cổ Đam, Hữu Bị, Vĩnh Trị Nam Định - Bao gồm các trạm bơm trục đứng dùng điện cao thế 6KV, dùng động cơ điện không đồng bộ công suất 300 ÷ 320KW lắp với máy bơm 10.000 m3/h, được điều khiển bán tự động như các trạm bơm: Nhâm Tràng, Như Trác, Trịnh Xá, Linh Cảm, Hiền Lương, Kim Bôi, Tân Chi. - Bao gồm các trạm bơm trục đứng dùng điện hạ thế 380V, công suất động cơ 75 ÷ 200KW lắp với máy bơm 4.000 m3/h như các trạm bơm: Đan Hoài, La Khê, Hồng Vân, Ấp Bắc, Nam Hồng, Văn Lâm, Văn Giang, Mai Xá, Kênh Vàng, Vân Đình, Ngoại Độ. - Bao gồm các trạm bơm trục đứng dùng điện hạ thế 380V, công suất động cơ 30 ÷ 60KW lắp với máy bơm 1.2 Các bộ phận của trạm bơm * Nhà trạm bơm: - Nhà trạm bơm dùng đặt máy bơm, động cơ, hệ thống tủ điều khiển, thiết bị nâng hạ phục vụ công tác sửa chữa, vận hành. - Bể xả trạm bơm: có dạng gắn liền với nhà trạm hoặc tách rời so với nhà trạm.
* Hệ thống kênh dẫn, kênh xả: - Kênh dẫn dùng để dẫn nước tới buồng hút của trạm bơm. - Kênh xả dùng để dẫn nước từ bể xả tới lưu vực cần tưới hoặc ra song tiêu, kênh tiêu. * Nhà quản lý: Nhà quản lý để điều hành và vận hành trạm bơm. * Đường dây cao thế, hạ thế, trạm biến áp Dùng để cung cấp điện cho nhà trạm bơm, điện tự dùng cho chiếu sang và sinh hoạt của cán bộ công nhân viên điều hành, vận hành trạm bơm.
* Các thiết bị hỗ trợ: Máy vớt rác tự động, các thiết bị quan trác, đo mực nước bể xả, bể hút v.v * Một số hình ảnh về các trạm trục đứng được xây dựng tại các tỉnh trong lưu vực đồng bằng Bắc Bộ - Trạm bơm Tân Chi 2: Thuộc huyện tiên du tỉnh Bắc Ninh được xây dựng và hoàn thành vào năm 1999 từ nguồn tài trợ của Nhật Bản. Trạm bơm gồm 4 tổ máy bơm trục đứng ký hiệu 1350 VZM do tập đoàn EBARA sản xuất. Lưu lượng mỗi tổ máy là 14.400 m3/h, cột nước bơm 7,3m, tốc độ vòng quay 245v/p, động cơ công suất 400kw. Đây là trạm bơm tiêu lớn nhất của tỉnh Bắc Ninh.1Trạm bơm Tân Chi nhìn từ phía bể hút Hình1.2Bên trong gian động cơ trạm bơm Tân Chi - Trạm bơm tiêu úng Cầu Khải: thuộc huyện Yên Định tỉnh Thanh Hóa, trạm bơm gồm 10 tổ máy bơm hướng trục đứng.
Lưu lượng mỗi tổ máy là 8000 m3/h, cột nước bơm 5,85 m, tốc độ vòng quay 490 v/p, động cơ công suất 200kw.3Trạm bơm Cầu Khải (nhìn từ đê) Hình1.4Bên trong nhà máy bơm - Trạm bơm Như Quỳnh: thuộc huyện Văn Lâm tỉnh Hưng Yên, trạm bơm gồm 4 tổ máy bơm hướng trục đứng 1200VSM (do hãng EBARA chế tạo). Lưu lượng mỗi tổ máy là 3,3 m3/s, cột nước bơm 6,3 m, tốc độ vòng quay 493 v/p, động cơ công suất 277kw.5Trạm bơm Như Quỳnh nhìn từ phía bể xả Hình1.6Trong nhà máy bơm Như Quỳnh - Trạm bơm Vĩnh Trị II: thuộc huyện Ý Yên tỉnh Nam Định, trạm bơm gồm 3 tổ máy bơm hướng trục đứng Loại máy bơm thuộc dòng 1600ZLB của hãng bơm Trung Quốc. Lưu lượng một tổ máy: Q = 29.520 m3/h = 8,2 m3/s , Cột nước bơm: H = 5,1 m, Công suất: N = 560 KW, Số vòng quay: n = 300 vòng/ phút.7Động cơ của trạm bơm Vĩnh Trị 2 1.3 Một số sự cố và hư hỏng thường gặp 1.1 Đối với công trình thủy công * Những sự cố hư hỏng do thiết kế: 10 - Trạm bơm đặt quá xa sông lấy nước gây tốn kém hàng năm hàng trục triệu đồng để nạo vét kênh dẫn; - Chất lượng nước để bơm không đảm bảo do nước bị nhiễm mặn, chua phèn, không đủ lưu lượng nước để bơm, điển hình là các trạm bơm vùng triều Hải Phòng, Thái Bình, v.; - Cửa lấy nước bị bồi lấp như các trạm bơm lấy nước ven sông Hồng; - Cửa lấy nước bị treo (mực nước bể hút quá thấp); - Trạm bơm bị xói lở; - Trạm bơm bị ngập; - Những nguyên nhân xảy ra: + Điều tra khảo sát không kỹ về thủy văn công trình; +Tính toán sai chế độ thủy lực sông ngòi; + Thiên nhiên biến đổi bất thường, lạch sông dẫn nước vào thay đổi rất lớn sau mùa lũ hàng năm. * Lún nền gây gãy móng nhà Trạm do một sso nguyên nhân chính: - Đánh giá sai tình hình địa chất công trình; - Hầu hết các trạm bơm khi thiết kế không tính lún, khi sảy ra lún mới tính kiểm tra, hoặc chỉ tính lún của trạm bơm không tính lún của bể xả và gian phân phối điện là những bộ phận không xử lý nền, hoặc xử lý nền chỉ bằng đệm cát nhất là các trạm bơm có địa chất rất xấu; - Chưa tính tới ảnh hưởng của lớp đất đắp sau tường bên của bể xả; - Thiết kế biện pháp xử lý nền không đảm bảo chất lượng; - Không xử lý bằng cùng một biện pháp tương xứng hoặc do sự cố kết của phần đất tiếp xúc với bộ phận công trình làm phát sinh lực nén tác động vào công trình; 11 - Thiết kế biện pháp tiêu nước hố móng không thích hợp; - Thi công biện pháp tiêu nước hố móng không tốt, làm hỏng móng; - Thi công biện pháp xử lý nền chưa đảm bảo chất lượng và theo đúng đồ án thiết kế, độ chối chưa đạt độ chối thiết kế; * Thấm nước mạnh vào tầng máy bơm do một số nguyên nhân chính: - Thiết kế kết cấu phần dưới nước không đảm bảo khả năng chống thấm; - Thiết kế không có biện pháp chống thấm ở phía ngoài thành trạm bơm; - Thi công phần dưới nước của trạm và thực hiện biện pháp chống thấm không đảm bảo chất lượng.2 Đối với máy bơm và các thiết bị cơ điện * Những hư hỏng thường xảy ra đối với máy bơm.
Các máy bơm thường được chế tạo từ những năm 60 của thế kỷ trước. Các máy bơm nhiều lần đại tu sửa chữa, thay thế tại chỗ bánh xe công tác, các bạc đỡ, trục bơm và các thiết bị đóng cắt điện. Các thiết bị và chi tiết máy được thay thế không đồng bộ, sản xuất trong nước dẫn đến thường xuyên có các sự cố về các chi tiết hoạt động như bánh xe công tác, gối đỡ, trục bơm, cánh hướng…. gây ra hiện tượng gầm rú máy và độ rơ giữa các chi tiết lớn.
Tại các ổ trục, nước bị rò rỉ lớn, khe hở giữa vành mòn và bánh xe công tác lớn do đó hiệu suất máy bơm giảm rất nhiều. Mặt khác động cơ điện do sử dụng quá lâu dẫn đến chất cách điện giòn, bở, dễ gãy nên dẫn đến tình trạng hay sảy ra sự cố về điện và hiệu suất động cơ thấp. Các động cơ điện thường xuyên bị cháy các cuộn dây do hệ thống tủ điều khiển bảo vệ không an toàn. * Hư hỏng về hệ thống điều khiển, điện: - Thiết bị đóng cắt công nghệ đã cũ và lạc hậu vì vậy khả năng cắt dòng kém, độ an toàn về điện không cao, khả năng bảo vệ và cắt khi có sự cố kém; - Hiệu suất sử dụng của hệ thống thấp; 12 - Hiện nay, do các thiết bị cũ đã không còn được sản xuất nữa nên không có thiết bị đồng bộ để thay thế khi sảy ra hỏng hóc, sự cố; - Hệ thống đo lường và bảo vệ hiện tại được thiết kế và lắp đặt từ rất lâu đã cũ và lạc hậu.
Các thiết bị hầu hết không an toàn về điện, các số liệu đo lường không chính xác và không còn sử dụng được nữa; - Tính năng bảo vệ của hệ thống kém, không an toàn cho thiết bị và con người trong quá trình làm việc và thao tác; - Hệ thống tủ điều khiển: Các thiết bị đã cũ, cồng kềnh, không an toàn về điện. Người sử dụng khó giám sát và vận hành; - Hệ thống tủ điện: Hệ thống tủ điện được thiết kế theo các kích thước của các thiết bị cũ không còn phù hợp với các thiết bị điện đời mới. Tủ điện được thiết kế cồng kềnh không đảm bảo mỹ quan và tiện lợi cho người vận hành. Cần thay mới lại toàn bộ hệ thống tủ điện cho phù hợp với các tiêu chuẩn của thiết bị điện đời mới.2 Những bài học thất bại về chất lượng bê tông các trạm bơm tại Việt Nam 1.1 Một số sự cố do kém chất lượng thi công bê tông Hiện nay, công tác quản lý chất lượng thi công bê tông của nước ta còn tồn tại rất nhiều bất cập.
- Công tác thẩm tra, thẩm định thiết kế của dự án còn lỏng lẻo. Việc lập dự án, lập biện pháp thi công chưa hoàn toàn sát so với thực tế công trình. Nhiều công trình biện pháp thi công được lập ra chỉ mang tính chất hình thức, do đó, việc kiểm soát chất lượng thi công ngay từ bước đầu không được thực hiện. Điều này dẫn đến chất lượng của công tác thi công không được đảm bảo.
Dưới đây là hình ảnh một sàn bê tông cốt thép bị đổ sập do hệ thống giàn giáo lắp dựng không đúng quy cách và không có kế hoạch hay biện pháp lắp dựng giàn giáo ngay từ ban đầu. Biện pháp thi công của nhà thầu hoàn toàn dựa trên kinh nghiệm của cán bộ kỹ thuật trên công trường.