GIÁO TRÌNH GIA CÔNG LẮP DỰNG VÀ THÁO DỠ VÁN KHUÔN, CỐT THÉP 2 (MÃ MÔ ĐUN: MĐ 25)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, giàn giáo, cốt thép 2 (Mã mô đun: MĐ 25) được biên soạn bởi tác giả Nguyễn Thế Thắng và ban hành chính thức theo Quyết định số 70/QĐ-CĐN ngày 11 tháng 01 năm 2019 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề An Giang. Tài liệu được thiết kế cho chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp ở hai cấp trình độ: Trung cấp nghề và Cao đẳng nghề. Trong tiến trình đào tạo, mô đun này được bố trí giảng dạy tại học kỳ 4 của năm thứ hai, tiếp nối sau các môn học kỹ thuật cơ sở và mô đun phần 1.

Tổng thời lượng đào tạo của mô đun là 96 giờ, bao gồm 26 giờ lý thuyết chuyên môn, 62 giờ thực hành kỹ thuật và 8 giờ kiểm tra, đánh giá định kỳ. Mục tiêu học tập cốt lõi của giáo trình nhằm trang bị cho người học:

  • Hệ thống kiến thức về cấu tạo hình học, nguyên lý chịu lực và quy chuẩn kỹ thuật của hệ thống ván khuôn, giàn giáo, cốt thép đối với các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối phức tạp: đà liền sàn, cầu thang (cầu thang 2 đợt và cầu thang xoắn tròn), lanh tô, ô văng, sê nô, đà mái và tấm tường.
  • Quy trình công nghệ gia công, trình tự lắp dựng và phương pháp tháo dỡ các hệ kết cấu ván khuôn, cốt thép theo đúng bản vẽ thiết kế thi công và tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.
  • Kỹ năng thao tác tay nghề trong việc đo đạc, vạch mực, gia công uốn cắt thép, dựng chống đỡ, liên kết ván khuôn, buộc neo cốt thép và xử lý các sai hỏng cục bộ.
  • Ý thức chấp hành nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp và bảo quản vật tư, thiết bị tại hiện trường.

Giáo trình được tiếp cận theo phương pháp mô đun tích hợp kỹ năng thực hành nghề. Mỗi bài học được cấu trúc thống nhất qua 4 phần: Mục tiêu học tập; Cấu tạo kết cấu; Yêu cầu kỹ thuật và An toàn lao động; Quy trình công nghệ thi công kèm theo bảng tổng hợp phân tích sai phạm, nguyên nhân và biện pháp khắc phục.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được phân chia cụ thể thành 5 bài học chuyên đề và 2 bài kiểm tra thực hành định kỳ:

  1. Bài 6: Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, cốt thép đà liền sàn (Thời lượng: 24 giờ - 6h LT, 18h TH) Cung cấp cấu tạo hệ ván khuôn gỗ/thép dạng tổ hợp gồm ván khuôn dầm, ván sàn và hệ thống cột chống chữ T (khoảng cách $a = 0,4\text{m} - 0,6\text{m}$), giằng ngang, giằng dọc. Phân tích sơ đồ bố trí thép đà chính, đà phụ (thép chịu lực miền trên chịu mô men âm ở gối, thép chịu lực miền dưới chịu mô men dương ở nhịp, thép tăng cường gối/nhịp, cốt đai chịu lực cắt $Q$ với mật độ $a = 100\text{mm}$ ở vùng gối vươn ra $\ge \frac{1}{4}L_{\text{nhịp}}$ và $a = 200\text{mm}$ ở giữa nhịp) và thép sàn (thép chịu lực 2 phương, thép mũ/chụp uốn chữ U, thép gá $\varnothing 6$ bố trí $a = 250\text{mm}$).

  2. Bài 7: Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, cốt thép cầu thang (Thời lượng: 24 giờ - 8h LT, 12h TH, 4h KT) Trình bày cấu tạo ván khuôn và cốt thép của hai dạng kết cấu: cầu thang 2 đợt (độ dốc bản thang $26^\circ - 35^\circ$) và cầu thang xoắn tròn (độ dốc $26^\circ - 40^\circ$, cấu tạo dải quạt hướng tâm). Trọng tâm kỹ thuật gồm ván khuôn bản thang, dầm đà thang (ĐT1, ĐT2, ĐT3, dầm cữ, dầm limon), chiếu nghỉ, dầm chân thang ĐK2, dầm sàn ĐS4 và hệ chống đỡ; cách bố trí thép chịu lực bản thang ($\varnothing 12a120, \varnothing 8a150$), thép sàn chiếu nghỉ ($\varnothing 8a150, \varnothing 8a200$), thép mũ ($\varnothing 10a150$) và thép gá ($\varnothing 6a200$). Kiểm tra lần 1: Thực hành gia công, lắp dựng, tháo dỡ ván khuôn, cốt thép cầu thang theo bản vẽ (4 học sinh/sản phẩm).

  3. Bài 8: Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, cốt thép lanh tô, ô văng (Thời lượng: 12 giờ - 2h LT, 10h TH) Trình bày cấu tạo ván khuôn hộp dài của đà lanh tô (có hoặc không có ván đáy) liên kết trực tiếp với ván khuôn bản ô văng nhô ra khỏi tường. Bố trí cốt thép chịu lực miền trên, miền dưới cho đà lanh tô (chiều dài mẫu $L = 2050\text{mm}$), cốt đai hình vuông ($150 \times 150\text{mm}$), thép chịu lực ô văng chịu mô men âm phía trên và thép phân bố cấu tạo.

  4. Bài 9: Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, cốt thép sê nô, đà mái (Thời lượng: 20 giờ - 4h LT, 14h TH, 2h KT) Phân tích cấu tạo hệ ván khuôn sê nô - đà mái tại tầng trên cùng công trình gồm ván đáy, sàn sê nô, mặt dựng sê nô liền khối mặt ngoài. Cấu tạo thép đà mái (thép dọc chịu kéo/nén, thép tăng cường gối biên, gối giữa, cốt đai $a = 100/200\text{mm}$) kết hợp với thép sê nô uốn chữ U liên kết neo móc vào dầm mái. Kiểm tra lần 2: Lắp dựng, tháo dỡ ván khuôn, cốt thép sê nô, đà mái theo bản vẽ TKTC (mẫu dầm ĐM1 $200 \times 400\text{mm}$, nhịp $L = 5000\text{mm}$, nhóm 6 học sinh/sản phẩm).

  5. Bài 10: Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, cốt thép tấm tường (Thời lượng: Giảng dạy theo chương trình tích hợp) Khái quát cấu tạo mảng ván khuôn đứng, nẹp ngang, giằng xiên, bu lông xuyên tường giữ khoảng cách và hệ lưới cốt thép tấm tường chịu nén kết hợp uốn.

Progression logic (Tính logic phát triển nội dung): Nội dung giáo trình phát triển từ các cấu kiện dạng thanh - bản phẳng diện rộng (đà liền sàn) sang cấu kiện gấp khúc nghiêng và xoắn không gian (cầu thang), tiếp nối bằng các cấu kiện nhô dạng công-xôn chịu thời tiết ở cao độ mép tường/mái (lanh tô, ô văng, sê nô, đà mái) và kết thúc ở kết cấu dạng tấm đứng phẳng (tấm tường).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Lý thuyết phân tích nội lực và biến dạng kết cấu: Cơ chế chịu mô men âm ($M_-$) tại vùng gối tựa, mô men dương ($M_+$) tại giữa nhịp, lực cắt ($Q$) tại các đoạn đầu dầm; yêu cầu bố trí chiều dày lớp bê tông bảo vệ để chống ăn mòn cốt thép.
  • Nguyên lý cấu tạo ván khuôn và giàn giáo: Quy tắc truyền tải trọng từ áp lực vữa bê tông ướt và tải trọng thi công sang ván mặt, đà đỡ phụ ($40 \times 60\text{mm}$, $40 \times 80\text{mm}$), đà đỡ chính ($50 \times 100\text{mm}$) và hệ cột chống chữ T (bước chống $a = 400 - 600\text{mm}$); nguyên tắc kê chân chống trên ván lót dày $\ge 3 - 5\text{cm}$ kèm nêm đôi điều chỉnh cao độ và chống lún.
  • Quy chuẩn kỹ thuật liên kết cốt thép: Định mức chiều dài đoạn neo, mối nối chồng thép theo tiêu chuẩn xây dựng; quy cách uốn bẻ móc neo và bố trí cốt đai chịu cắt.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills):
    • Đọc, bóc tách khối lượng và thống kê kích thước, hình dáng, chủng loại thép ($\varnothing 6, \varnothing 8, \varnothing 10, \varnothing 12, \varnothing 14, \varnothing 16, \varnothing 18$) từ bản vẽ thiết kế thi công.
    • Sử dụng thành thạo máy uốn thép đa năng, máy cắt, máy hàn chập chấm điểm và các dụng cụ thủ công (búa, cưa, xà beng, móc xoay dây chì buộc kẽm $1\text{mm}$ theo phương pháp chéo cánh xẻ quay đủ 2 vòng).
    • Lắp dựng và ghép kín khít ván khuôn bằng đinh $4\text{cm}, 5\text{cm}, 7\text{cm}$ và xử lý dán băng keo bản rộng $6\text{cm} - 8\text{cm}$ tại các khe nối để ngăn thất thoát nước xi măng.
  • Kỹ năng phân tích và đo đạc (Analytical skills):
    • Định vị tim trục, kiểm tra cao độ đáy dầm, độ dốc bản thang ($26^\circ - 40^\circ$) bằng thước mét, dây gai, quả dọi và ống thủy ni-vô.
    • Đánh giá sai lệch hình học và dung sai lắp ráp dựa trên các bảng thang điểm chuẩn hóa.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies):
    • Quy trình tháo dỡ ván khuôn theo nguyên tắc: dỡ bỏ từ trên cao xuống dưới, cấu kiện lắp sau tháo trước, lắp trước tháo sau; không làm sứt mẻ góc cạnh bê tông; dọn dẹp nhổ sạch đinh và xếp gọn bảo quản.

Phương pháp giảng dạy và học tập

  • Tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach): Giáo trình áp dụng phương pháp đào tạo tích hợp giữa lý thuyết chuyên môn và rèn luyện kỹ năng thực hành tại xưởng. Thời lượng thực hành chiếm ưu thế ($64,6%$ tổng số giờ). Quy trình giảng dạy đi từ việc phân tích bản vẽ kết cấu, thực hiện thao tác mẫu, phân chia học sinh theo tổ/nhóm thực hành đến giai đoạn nghiệm thu sản phẩm trực tiếp tại xưởng.
  • Tổ chức bài tập và bài thực hành: Học sinh được phân chia làm việc theo nhóm sản phẩm (nhóm 4 người cho bài kiểm tra cốt thép cầu thang, nhóm 6 người cho bài kiểm tra ván khuôn - cốt thép đà mái sê nô). Nhiệm vụ bao gồm trọn gói: chuẩn bị vật tư (gỗ tạp $4 \times 6$, cây $40 \times 60$, cây $50 \times 100$, ván dày $2\text{cm}$, thép các loại), chế tạo thanh chống chữ T, đo cắt đai, uốn cốt thép, lắp ghép hệ giàn giáo chống đỡ và cố định cốt thép.
  • Phương pháp đánh giá năng lực (Assessment methods):
    • Đánh giá thường xuyên: Kiểm tra thao tác tại từng bước lắp đặt (vệ sinh cốt pha, vạch mực chuẩn đai dầm, móc xoay dây buộc, dán băng keo mép nối).
    • Đánh giá định kỳ và thi kết thúc mô đun: Kết hợp giữa phần thi lý thuyết (tính toán, bóc tách thống kê cốt thép dầm sàn, cầu thang) và phần thi thực hành chế tạo - lắp dựng kết cấu.
    • Bộ tiêu chí chấm điểm định lượng (Rubric): Quy định thang điểm 100 (chia cho 10 để quy đổi về thang điểm 10) gồm 7 tiêu chí:
      • Tiêu chí A: Kích thước/cấu tạo cốt thép (15 điểm - đo bằng thước mét, lấy trị số sai lệch mm).
      • Tiêu chí B: Độ ổn định chắc chắn, mối buộc, mối nối thép (15 điểm).
      • Tiêu chí C: Đúng cấu tạo, hình dáng, cao độ cấu kiện (15 điểm - áp dụng biểu đồ sai lệch dung sai từ $0$ đến $24\text{mm}$).
      • Tiêu chí D: Độ ngang bằng, thẳng hàng của mặt ván khuôn/cốt thép (15 điểm - đo bằng ni-vô, thước mét, dây dọi).
      • Tiêu chí E: Thao tác thực hiện đúng trình tự kỹ thuật (20 điểm - đánh giá theo mức: Tốt, Khá, Trung bình, Yếu).
      • Tiêu chí F: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp (10 điểm - trang bị BHLĐ, đeo dây an toàn khi làm việc $>4\text{m}$, vệ sinh nhặt đinh).
      • Tiêu chí G: Năng suất thực hiện so với định mức thời gian đề bài (10 điểm - tính theo tỷ lệ phần trăm vượt tiến độ).
  • Hướng dẫn tự học: Giáo trình cung cấp bảng tra Sai phạm thường gặp - Nguyên nhân - Cách phòng tránh ở cuối mỗi bài để người học tự kiểm tra (tự chẩn đoán các lỗi như ván khuôn bị phình biến dạng do thiếu nẹp gông, hở mạch mất nước xi măng do ván cong vênh, xô lệch đai do chia mực sai, đai không vuông góc do buộc lỏng dây chì).

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Tích hợp tiêu chuẩn quy chuẩn quốc gia: Giáo trình tích hợp Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5593:2012 (Thi công và nghiệm thu công tác xây dựng - Công tác ván khuôn, giàn giáo, cốt thép và bê tông), đảm bảo việc hướng dẫn kỹ thuật thi công và nghiệm thu tương thích với quy chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành tại Việt Nam.
  • Cập nhật hệ kết cấu ván khuôn hiện đại: Bên cạnh việc sử dụng hệ ván khuôn gỗ truyền thống (ván gỗ tạp dày $20 - 30\text{mm}$, đà đỡ $40 \times 60\text{mm}, 50 \times 100\text{mm}$), tài liệu cập nhật chi tiết cấu tạo hệ ván khuôn định hình bằng thép và ván khuôn tổ hợp (Hình 1b, Hình 1c trong bài 6), đáp ứng sự chuyển dịch vật liệu trong công tác thi công xây dựng công nghiệp.
  • Mô hình hóa chi tiết các cấu kiện có độ phức tạp cao: Tài liệu đưa ra hướng dẫn tính toán và lắp đặt chi tiết cho cấu kiện cầu thang xoắn tròn dạng dải quạt có độ dốc thay đổi từ $26^\circ$ đến $40^\circ$ và kết cấu sê nô đà mái vươn ngoài ban công tầng mái - những vị trí phức tạp dễ phát sinh sự cố mất ổn định hoặc nứt thấm trong thực tế công trình.
  • Kế thừa các tài liệu chuyên khảo chính thống: Nội dung bài giảng được xây dựng trên cơ sở kế thừa và chuẩn hóa từ hai giáo trình chuyên ngành nền tảng:
    • Giáo trình kỹ thuật thi công xây dựng công trình - Nhà xuất bản Hà Nội, 2005.
    • Giáo trình thi công ván khuôn, cốt thép - Nhà xuất bản Xây dựng, 1993.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Học sinh và Sinh viên:
    • Trình độ Trung cấp nghề Kỹ thuật Xây dựng: Thực hiện học tập 4 bài chuyên đề kỹ thuật gồm Bài 6 (Đà liền sàn), Bài 8 (Lanh tô, ô văng), Bài 9 (Sê nô, đà mái) và Bài 10 (Tấm tường).
    • Trình độ Cao đẳng nghề Kỹ thuật Xây dựng: Thực hiện toàn bộ chương trình từ Bài 6 đến Bài 10, bao gồm cả bài học chuyên sâu về cầu thang 2 đợt và cầu thang xoắn tròn (Bài 7).
  • Yêu cầu kiến thức nền tảng (Prerequisites):
    • Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở: Vẽ kỹ thuật xây dựng (đọc hiểu bản vẽ kết cấu bê tông cốt thép), Dung sai đo lường, Vật liệu xây dựng, An toàn lao động chung.
    • Cần hoàn thành mô đun Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, giàn giáo, cốt thép 1 (mô đun tiền đề về kết cấu móng, cột cơ bản).
  • Giảng viên và Cán bộ hướng dẫn thực hành:
    • Sử dụng làm khung tài liệu giảng dạy chính thức, biên soạn đề cương bài giảng tích hợp, chuẩn bị vật tư, dụng cụ thực hành cho xưởng (máy chiếu, cưa, búa, máy uốn thép đa năng, máy hàn chập, giàn giáo thép, gỗ hộp, thép các loại).
    • Áp dụng các bảng hướng dẫn tiêu chí chấm điểm và biểu đồ sai lệch dung sai (mm) để chuẩn hóa quy trình đánh giá kết quả kiểm tra tay nghề của học viên.
  • Tự học và Tài liệu tham khảo tại công trường:
    • Cung cấp tư liệu tra cứu cho thợ kỹ thuật, kỹ thuật viên giám sát thi công ván khuôn, giàn giáo, cốt thép tại các công trình xây dựng dân dụng quy mô vừa và nhỏ.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng đào tạo nào?

Giáo trình được thiết kế chuẩn hóa cho học sinh trình độ Trung cấp nghề (học Bài 6, 8, 9, 10) và sinh viên Cao đẳng nghề (học toàn bộ Bài 6 đến Bài 10) thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp. Tài liệu cũng có giá trị tham khảo chuyên môn cho cán bộ kỹ thuật thi công tại công trường.

2. Người học cần đáp ứng những kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học cần hoàn thành các môn kỹ thuật cơ sở (Đọc bản vẽ xây dựng, Cơ học kết cấu cơ bản, Vật liệu xây dựng) và mô đun tiền đề Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, giàn giáo, cốt thép 1. Đồng thời, người học phải nắm rõ các quy tắc an toàn khi vận hành máy uốn, máy cắt kim loại, máy cưa gỗ và quy chuẩn giàn giáo làm việc trên cao.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết thi công thông thường là gì?

Giáo trình đi sâu vào cấu tạo cụ thể và quy trình từng bước của các cấu kiện kết cấu thực tế (sàn toàn khối, cầu thang xoắn tròn, sê nô đà mái). Tài liệu cung cấp chi tiết định lượng quy cách vật tư, quy trình lắp dựng - tháo dỡ, tích hợp trực tiếp bảng phân tích sai phạm thực hành và có hệ thống phiếu đánh giá kỹ năng nghề kèm biểu đồ dung sai chuẩn xác đến từng milimét ($0 - 14\text{mm}$ và $0 - 24\text{mm}$).

4. Phương pháp tự học và rèn luyện kỹ năng qua giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu song song bản vẽ cấu tạo chi tiết và bảng thống kê cốt thép của từng bài học; nắm vững trình tự lắp ghép các lớp ván khuôn (ván đáy $\rightarrow$ ván thành $\rightarrow$ hệ chống chỏi chữ T) và quy cách đan buộc cốt thép (buộc móc xoay 2 vòng dạng chéo cánh xẻ). Sau mỗi bài tập thực hành, người học cần đối chiếu với bảng "Sai phạm thường gặp - Nguyên nhân - Cách phòng tránh" để chủ động hiệu chỉnh thao tác.

5. Có những tài liệu tiêu chuẩn và văn bản quy chuẩn nào được trích dẫn kèm theo giáo trình?

Giáo trình trích dẫn và đối chiếu trực tiếp với:

  • Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5593:2012: Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu ván khuôn, giàn giáo, bê tông cốt thép.
  • Giáo trình kỹ thuật thi công xây dựng công trình (Nhà xuất bản Hà Nội, 2005).
  • Giáo trình thi công ván khuôn, cốt thép (Nhà xuất bản Xây dựng, 1993).
  • Hệ thống bản vẽ thiết kế thi công dầm, sàn, cầu thang, sê nô, ô văng ban hành kèm theo quyết định số 70/QĐ-CĐN của Trường Cao đẳng Nghề An Giang.

Kết luận

Giáo trình Gia công, lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, giàn giáo, cốt thép 2 (MĐ 25) cung cấp hệ thống dữ liệu kỹ thuật hoàn chỉnh và chuẩn hóa về công nghệ thi công kết cấu bê tông cốt thép toàn khối. Tài liệu phản ánh chính xác các yêu cầu thực tế của công tác ván khuôn, đà giáo và cốt thép – những hạng mục chiếm $45% - 50%$ khối lượng công việc và $40% - 45%$ giá thành xây lắp công trình.

Lộ trình học tập đề xuất:

  1. Tiếp cận lý thuyết cấu tạo hình học và đọc bản vẽ phân bố thép dầm, sàn, cầu thang, sê nô.
  2. Thực hành thao tác chuẩn bị, gia công chế tạo chi tiết cốt thép và ván khuôn tại xưởng.
  3. Thực hành lắp dựng, căn chỉnh tim trục, cao độ, dán kín khít mạch ván và neo buộc cốt đai, cốt dọc.
  4. Nghiệm thu dung sai hình học theo bộ tiêu chí Rubric chuẩn hóa và thực hiện tháo dỡ, bảo dưỡng vật tư.

Để hoàn thiện kiến thức nghề nghiệp, người học được khuyến nghị nghiên cứu kết hợp các tài liệu chuyên ngành bổ trợ gồm Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5593:2012, các giáo trình kỹ thuật thi công chuyên sâu của Nhà xuất bản Xây dựng và hệ thống hồ sơ bản vẽ thiết kế thi công công trình thực tế.