CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quan về xây dựng và công nghệ xây dựng Công trình xây dựng là sản phẩm được tạo thành bởi sức lao động của con người kết hợp với việc sử dụng vật liệu xây dựng, thiết bị, máy móc xây dựng, được liên kết cố định với Trái đất. Xây dựng là một quá trình thiết kế và thi công nhằm mục đích tạo nên sản phẩm là những công trình xây dựng. Khác với các hoạt động sản xuất khác, lĩnh vực xây dựng tạo ra những sản phẩm mang tính đặc thù, đặt tại những địa điểm khác nhau cho từng đối tượng khách hàng riêng biệt. Hoạt động xây dựng bắt đầu bằng việc lên kế hoạch, thiết kế, lập dự toán và thi công tới khi dự án hoàn tất và sẵn sàng đưa vào sử dụng.
Các công trình xây dựng có thể được phân loại như sau: • Theo công năng, mục đích sử dụng: công trình được phân thành các loại gồm: o Công trình sử dụng cho mục đích dân dụng: nhà ở, nhà văn phòng, bệnh viện, trường học, khách sạn… o Công trình sử dụng cho mục đích sản xuất công nghiệp: nhà máy, nhà xưởng, silô, bồn/bể chứa, công trình khai thác tài nguyên, khoáng sản… o Công trình phục vụ giao thông vận tải: cầu, hầm, đường bộ, đường sắt, đường sân bay, nhà ga, bến cảng, sân bay… o Công trình phục vụ thủy lợi, sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn: đê, đập, kè, hồ chứa nước, kênh rạch, cống… o Công trình cung cấp các cơ sở, tiện ích hạ tầng kỹ thuật: công trình cấp/thoát nước, trụ điện, tháp truyền hình, cột phát sóng, cột chiếu sáng… o Công trình đặc biệt sử dụng cho mục đích quốc phòng, an ninh. • Theo vật liệu xây dựng: công trình được phân loại theo vật liệu sử dụng cho kết cấu của công trình, bao gồm công trình xây dựng từ kết cấu đất; kết cấu gạch/đá; kết cấu bê tông & bê tông cốt thép; kết cấu gỗ; kết cấu kim loại (thép, nhôm…); kết cấu liên hợp; kết cấu sử dụng vật liệu đặc biệt… • Theo quy mô: công trình được phân loại theo kích thước, tầm quan trọng của công trình, bao gồm: đại công trình, công trình lớn, công trình phổ thông, công trình bé, công trình tạm. [7] Giáo trình Công nghệ Xây dựng Nhà • Theo phương pháp thi công: đây là cách phân loại chủ yếu áp dụng cho công trình sử dụng vật liệu bê tông cốt thép, bao gồm công trình thi công toàn khối, thi công lắp ghép và thi công kết hợp toàn khối và lắp ghép. Dự án xây dựng, hay dự án đầu tư xây dựng, là tập hợp các đề xuất có liên quan đến việc sử dụng vốn để tiến hành hoạt động xây dựng mới, sửa chữa, cải tạo công trình xây dựng nhằm phát triển, duy trì, nâng cao chất lượng công trình hoặc sản phẩm, dịch vụ trong thời hạn và chi phí xác định.
Một dự án đầu tư xây dựng có thể bao gồm một hoặc một số công trình độc lập, hoặc tổ hợp các công trình liên quan trong một hệ sinh thái chung. Theo quan điểm quản lý xây dựng, một dự án xây dựng được hình thành và tiến hành qua các bước: lên ý tưởng, lập dự án tiền khả thi, lập dự án khả thi, thiết kế, đấu thầu, thi công và khai thác (Hình 1-1). Các đối tượng tham gia thực hiện dự án xây dựng gồm có: chủ đầu tư, cơ quan tư vấn (tư vấn thiết kế và tư vấn giám sát), nhà thầu thi công… Các kỹ sư xây dựng làm việc cho các cơ quan tư vấn hoặc các đơn vị nhà thầu trực tiếp xây dựng công trình, trong đó vai trò của các kỹ sư xây dựng được thể hiện chủ yếu ở giai đoạn Thiết kế và Thi công. Hình 1-1: Các bước hình thành dự án xây dựng Thiết kế công trình hay Thiết kế xây dựng bao gồm thiết kế sơ bộ (thuộc giai đoạn Dự án tiền khả thi), thiết kế cơ sở (giai đoạn Dự án khả thi) và thiết kế kỹ thuật, thiết kế bản vẽ thi công (giai đoạn Thực hiện dự án).
Trong đó khâu thiết kế bản vẽ thi công sẽ thể hiện đầy đủ các thông số kỹ thuật, vật liệu sử dụng và chi tiết cấu tạo phù hợp với tiêu [8] Giáo trình Công nghệ Xây dựng Nhà chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật được áp dụng, bảo đảm đủ điều kiện để triển khai bước thi công xây dựng công trình. Thi công là tập hợp các hoạt động nhằm hiện thực hóa một công trình xây dựng thành sản phẩm thực từ ý tưởng, bản vẽ thiết kế. Thi công có thể bao gồm việc xây dựng, lắp đặt từ đầu một công trình mới; cải tạo, di dời, phục hồi, phá dỡ công trình sẵn có; bảo hành, bảo trì công trình xây dựng đang được khai thác. Lĩnh vực thi công xây dựng có thể được chia thành hai nội dung là kỹ thuật thi công và biện pháp tổ chức thi công, trong đó kỹ thuật thi công, hay công nghệ xây dựng sẽ là nội dung được khai thác trong khuôn khổ tài liệu này.
Tài liệu này tập trung vào các công nghệ xây dựng phục vụ cho các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp như: công trình nhà ở (nhà chung cư, nhà ở riêng lẻ); công trình công cộng (phục vụ giáo dục, y tế, thể thao, văn hóa, thương mại, dịch vụ…); công trình công nghiệp (nhà xưởng sản xuất, chế biến các sản phẩm công nghiệp nặng và nhẹ…). Kỹ thuật thi công hay công nghệ xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp nói trên được gọi chung là Công nghệ xây dựng nhà.2 Công nghệ xây dựng nhà và các khái niệm Công nghệ xây dựng nhà là một tập hợp các quy trình, phương án, biện pháp kỹ thuật áp dụng trong quá trình thi công xây dựng, hiện thực hoá một công trình từ bản vẽ thiết kế, nhằm mục tiêu đảm bảo chất lượng, tiến độ thi công cũng như an toàn cho người lao động và các công trình lân cận. Công nghệ xây dựng nhà do đó là một quá trình phức tạp yêu cầu sự kết hợp của nhiều công việc, công tác khác nhau cũng như sự phối hợp, tổ chức cẩn thận từ khâu chuẩn bị đến khâu thực hiện, kiểm tra và nghiệm thu. Quá trình xây dựng một công trình nhà bao gồm việc hiện thực hóa nhiều hạng mục khác nhau, nhưng tựu chung có thể được chia thành ba hạng mục chính theo thứ tự thời gian thực hiện là phần ngầm, phần thân và phần hoàn thiện.
Mỗi hạng mục chính sẽ bao gồm nhiều hạng mục nhỏ, được thực hiện bởi các kỹ thuật thi công khác nhau. Tuỳ theo yêu cầu của chủ đầu tư, điều kiện thực tế của công trình cũng như khả năng của nhà thầu thi công, các kỹ sư sẽ lựa chọn loại kỹ thuật thi công phù hợp cho từng hạng mục.1 Kỹ thuật thi công cơ bản và các công tác thi công Các kỹ thuật thi công có thể được sử dụng cho nhiều hạng mục khác nhau được gọi là các kỹ thuật thi công cơ bản, có thể kể tới kỹ thuật xây (gạch, đá, gỗ), kỹ thuật đổ bê tông tại chỗ, kỹ thuật lắp ghép… Trong phạm vi tài liệu này, công nghệ xây dựng nhà được nhóm tác giả chia thành hai nội dung chính: đầu tiên là tập trung vào các kỹ thuật [9] Giáo trình Công nghệ Xây dựng Nhà thi công cơ bản, sau đó khái quát về trình tự, công nghệ thi công cho từng hạng mục cụ thể, bao gồm phần ngầm, phần thân và phần hoàn thiện (Hình 1-2). CÔNG TRÌNH Hồ sơ, Mặt bằng, Định vị, 2.1 Công tác chuẩn bị Hạ mực nước ngầm.2 Kỹ thuật xây Gạch/Đá/Gỗ 2. CÁC KỸ THUẬT THI CÔNG CƠ BẢN 2.3 Kỹ thuật đổ bê tông Ván khuôn/Cốt thép/Đổ bê tông 2.4 Kỹ thuật lắp ghép Vận chuyển/Chuẩn bị/Khuếch đại.
THI CÔNG PHẦN NGẦM 4. THI CÔNG PHẦN THÂN 5. THI CÔNG HOÀN THIỆN Cột Xác định khối lượng thi công đất Dầm 5.1 Công nghệ đổ Kỹ thuật thi công đất Sàn bê tông toàn khối 5.2 Ốp lát Tường Móng nông Mái 5.2 Thi công phần móng Móng sâu 4.2 Công nghệ lắp ghép 5.3 Thi công phần hầm 4.3 Công nghệ BT DƯL, sàn bóng. Hình 1-2: Các nội dung trong Công nghệ xây dựng nhà Mỗi kỹ thuật thi công cơ bản có thể bao gồm nhiều công tác, là các công việc cụ thể được thực hiện trong quá trình thi công xây lắp các hạng mục trong công trình.
Mỗi một công tác sẽ có một định mức kinh tế - kỹ thuật thể hiện mức hao phí về vật liệu, lao động và máy thi công để hoàn thành một đơn vị khối lượng công tác xây dựng (như 1 m3 xây tường gạch, 1 m3 đào đất, 1 m2 lát gạch…) từ khâu chuẩn bị đến khâu kết thúc. Các định mức này được lấy theo quy định do Bộ Xây dựng ban hành (ví dụ như Định mức 1776/BXD-VP ngày 16 tháng 8 năm 2007). Các công tác trong thi công có thể phân theo các nhóm, loại công tác hoặc kết cấu xây dựng như: công tác chuẩn bị mặt bằng; công tác đào, đắp đất, đá, cát; công tác thi công cọc (đóng cọc, ép cọc, nhỏ cọc, khoan tạo lỗ cọc khoan nhồi); công tác ván khuôn; công tác cốt thép; công tác sản xuất các cấu kiện gỗ/thép/bê tông đúc sẵn; công tác làm mái, làm trần và các công tác hoàn thiện khác; các công tác khác… 1.2 Các hạng mục và công tác thi công chính Như trên đã đề cập, các hạng mục thi công chính được chia thành 3 nhóm sau theo trình tự thi công xây lắp (Hình 1-3): [10] Giáo trình Công nghệ Xây dựng Nhà 1. Thi công phần ngầm: bao gồm thi công các hạng mục móng và tầng hầm.
Quá trình thi công phần ngầm yêu cầu các kỹ thuật thi công đặc thù liên quan tới đất như đào, đắp, đầm… đất hay kỹ thuật chống vách hố đào. Việc thi cong các hạng mục móng sau đó được thực hiện dựa trên các kỹ thuật cơ bản như xây gạch, đổ bê tông tại chỗ hoặc lắp ghép cấu kiện đúc sẵn. Thi công phần thân thô: được chia thành nhiều hạng mục con như thi công cột, vách, dầm, sàn, cầu thang, mái… dựa trên hai công nghệ thi công là thi công đổ BTCT toàn khối và công nghệ thi công lắp ghép. Thi công hoàn thiện: bao gồm các hạng mục và công tác như trát, láng nền, ốp, lát, chống thấm, sơn bả, hoàn thiện trần và vách.
Hình 1-3: Các công tác chính trong xây dựng công trình nhà Trong mỗi công nghệ thi công và hạng mục, nhóm tác giả sẽ trình bày trình tự thi công cũng như việc áp dụng các kỹ thuật thi công đặc thù hay cơ bản (như xây gạch, đổ bê tông…) theo trình tự và nguyên tắc chung như sau: 1.