Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Kỹ thuật thi công được biên soạn bởi nhóm giảng viên Trần Thoại Châu và Nguyễn Xuân Khoa thuộc Khoa Xây dựng, Trường Cao đẳng Xây dựng TP. Hồ Chí Minh (lưu hành nội bộ năm 2022, hiệu chỉnh năm 2023). Học phần mang mã số 23506112, có thời lượng 3 tín chỉ (tương đương 60 giờ quy chuẩn gồm 36 giờ lý thuyết, 20 giờ thực hành/thảo luận và 4 giờ kiểm tra), được xây dựng bám sát đề cương chi tiết phê duyệt theo Quyết định số 632/QĐ-CĐXD ngày 25/08/2021 của Hiệu trưởng nhà trường.

Trong chương trình đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, học phần thuộc khối kiến thức chuyên môn ngành bắt buộc. Môn học được bố trí học sau các học phần cơ sở và kết cấu: Cơ học đất (23501104), Bê tông cốt thép 1 & 2 (23501101, 23501102), Kết cấu thép (23501110), Nền móng (23501108); học song hành với học phần An toàn lao động (23506101); đồng thời là điều kiện tiên quyết cho học phần Thực hành lập biện pháp kỹ thuật thi công (23506127).

Mục tiêu học tập (Learning Outcomes) của giáo trình bao gồm ba nhóm chuẩn đầu ra:

  1. Kiến thức: Trình bày phương pháp thi công, kiểm tra và nghiệm thu các công tác xây lắp theo Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN); phân tích đặc tính kỹ thuật và nguyên lý chọn máy xây dựng theo chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật; mô tả nguyên lý sửa chữa các hư hỏng kết cấu thông thường.
  2. Kỹ năng: Đọc hiểu bản vẽ kết cấu, tính toán khối lượng đào đắp và ván khuôn, lập biện pháp kỹ thuật thi công, chọn thiết bị thi công và xây dựng quy trình quản lý chất lượng từng công đoạn.
  3. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Hình thành ý thức tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật, năng lực làm việc nhóm và kỹ năng khảo sát thực tế hiện trường.

Cấu trúc tài liệu gồm Bài mở đầu và 5 chương nghiệp vụ, tiếp cận theo trình tự thi công thực tế từ phần ngầm, kết cấu chịu lực toàn khối, khối xây, kết cấu lắp ghép đến hoàn thiện công trình. Điểm đặc thù của giáo trình là sự kết hợp giữa hệ thống văn bản quy phạm pháp luật xây dựng hiện hành, định mức dự toán của Bộ Xây dựng và số liệu kỹ thuật thực tế từ các đơn vị phối hợp chuyên môn như Công ty TNHH Xây dựng và Thương mại Thép Việt, Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Tiêu Chuẩn.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình phân bổ dung lượng 60 giờ học thông qua 1 bài mở đầu và 5 chương chuyên đề:

  • Bài mở đầu (Tổng quan ngành Xây dựng): Phân loại 6 nhóm công trình xây dựng theo Nghị định 06/2021/NĐ-CP (dân dụng, công nghiệp, giao thông, hạ tầng kỹ thuật, nông nghiệp và phát triển nông thôn, quốc phòng - an ninh); phân tích đặc thù sản phẩm xây dựng (cố định tại vị trí, đơn chiếc, không cho phép tỷ lệ phế phẩm) và định hướng phát triển (cơ giới hóa, lắp ghép, vật liệu xanh, ứng dụng Mô hình thông tin công trình - BIM).
  • Chương 1: Thi công đất, gia cố nền và thi công cọc BTCT đúc sẵn (17 giờ: 11 LT, 5 TH/TL, 1 KT): Trình bày 6 công tác đất (đào $V^+$, đắp $V^-$, san, bóc đất tầng phủ, lấp, đầm); hệ thống phân cấp đất theo Thông tư số 12/2021/TT-BXD (Bảng 0.3 phân loại 4 nhóm bùn, Bảng 0.4 phân loại 4 cấp đất gồm 9 nhóm cho đào đắp, Bảng 0.5 phân loại 2 cấp đất cho đóng cọc); tính chất cơ lý ảnh hưởng thi công (dung trọng $\gamma$, độ ẩm $W$, độ dốc tự nhiên $i=\tan\alpha$, độ soải $m=1/i$, lưu tốc xói lở cho phép $v$, độ tơi xốp ban đầu $\rho_0$ và cuối cùng $\rho_k$); công thức tính khối lượng đất công trình chạy dài $V = \frac{F_1+F_2}{2}\cdot L$ và hố móng hình đống cát $V=\frac{H}{6}[ab+(a+c)(b+d)+cd]$; các giải pháp hạ mực nước ngầm, chống đỡ vách hố đào (ván ngang, ván dọc, ván cừ, cọc thép hình I, chống xiên, thanh giằng); máy đào đất 1 gầu (gầu thuận, gầu nghịch, gầu quăng, gầu ngoạm); kỹ thuật đắp, đầm đất; phương pháp gia cố nền (đệm cát, cọc tre/tràm/gỗ, cọc cát); quy trình thi công cọc BTCT đúc sẵn bằng phương pháp đóng búa và ép thủy lực.
  • Chương 2: Thi công bê tông và BTCT toàn khối (20 giờ: 9 LT, 9 TH, 2 KT): Kỹ thuật ván khuôn đà giáo (phân loại ván khuôn gỗ, thép, ván khuôn định hình; tính toán tải trọng đứng tác dụng lên ván khuôn nằm và tải trọng ngang tác dụng lên ván khuôn đứng; quy trình nghiệm thu và tháo dỡ ván khuôn theo TCVN 4453-1995); công tác cốt thép (nắn thẳng, cạo gỉ, cắt, uốn, nối buộc/hàn, lắp dựng cốt thép móng đơn, cột, dầm, sàn, vách); công tác bê tông (thành phần cấp phối, phụ gia, trộn thủ công và máy trộn, vận chuyển, đổ bê tông, xử lý mạch ngừng thi công, quy cách lấy mẫu - bảo dưỡng - nén mẫu thí nghiệm, đầm dùi, đầm bàn, bảo dưỡng ẩm và sửa chữa khuyết tật rỗ/nứt bê tông).
  • Chương 3: Thi công công tác xây gạch đá (5 giờ: 4 LT, 1 TH): Vật liệu xây (gạch nung, gạch không nung, vữa xi măng cát, vữa tam hợp xi măng - vôi - cát); nguyên tắc và kỹ thuật xây tường, trụ độc lập, lanh tô, vòm cuốn, tường chèn khung bê tông; kỹ thuật xây khối xây bằng gạch bê tông khí chưng áp (AAC) theo TCVN 7959-2011; cấu tạo giàn giáo xây; quy trình kiểm tra độ thẳng đứng, mạch vữa và xử lý vết nứt khối xây theo TCVN 5573-1991.
  • Chương 4: Giới thiệu công tác thi công lắp ghép (8 giờ: 5 LT, 3 TH): Thiết bị treo buộc (ròng rọc, puli, pa-lăng, khóa cáp, tăng đơ, ma-ní); kết cấu neo giữ (neo cọc đối trọng, neo bê tông); phân loại cần trục (cần trục tự hành bánh hơi, bánh xích, cần trục tháp, cần trục cổng); phương pháp tính toán và tra biểu đồ tính năng chọn cần trục ($Q_{yc}, H_{yc}, R_{yc}$); quy trình công nghệ lắp ghép cấu kiện công nghiệp (cột, dầm cầu trục, dàn mái, panen mái và tấm tường).
  • Chương 5: Thi công các công tác hoàn thiện (10 giờ: 7 LT, 2 TH, 1 KT): Kỹ thuật trát vữa nhiều lớp, trát đá mài; công tác láng nền, lát gạch sàn, ốp gạch tường; công tác quét vôi, sơn dầu gốc Alkyd, bả matit và sơn nước; kỹ thuật đóng trần thạch cao/trần treo theo TCVN 9377-2012.

Logic phát triển nội dung tuân thủ chặt chẽ chu trình tạo lập công trình xây dựng dân dụng & công nghiệp: từ chuẩn bị hiện trường và kết cấu ngầm (Chương 1) $\rightarrow$ kết cấu chịu lực bê tông toàn khối (Chương 2) $\rightarrow$ kết cấu bao che phân chia không gian (Chương 3) $\rightarrow$ kết cấu công nghiệp tiền chế (Chương 4) $\rightarrow$ hoàn thiện bề mặt kiến trúc (Chương 5).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống lý thuyết kỹ thuật dựa trên các nguyên lý:

  • Cơ sở định mức và phân loại kỹ thuật: Sử dụng bảng phân loại cấp đất 9 nhóm của Thông tư số 12/2021/TT-BXD để định lượng hao phí lao động và máy móc.
  • Cơ học vật liệu và kết cấu thi công: Áp dụng nguyên lý tính toán áp lực ngang của vữa bê tông tươi, tải trọng gió, tải trọng người và phương tiện thi công tác dụng lên hệ ván khuôn - đà giáo chịu lực.
  • Hệ thống Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN): Nội dung giảng dạy gắn liền với các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu bắt buộc:
    • TCVN 4447:2012: Công tác đất – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.
    • TCVN 9394:2012: Đóng và ép cọc – 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.
    • TCVN 7959:2011 & Chỉ dẫn kỹ thuật 2011: Bê tông nhẹ – Block bê tông khí chưng áp (AAC).
    • TCVN 5573:1991: Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép – Quy phạm thi công và nghiệm thu.
    • TCVN 9377:2012: Công tác hoàn thiện trong xây dựng – Thi công và nghiệm thu.
    • TCVN 9398:2012: Công tác trắc địa trong xây dựng công trình.

Kỹ năng phát triển

Tài liệu rèn luyện cho người học 3 nhóm năng lực chuyên môn:

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Tính toán khối lượng đào đắp từ mặt bằng định vị; giải bài toán tính tải trọng và bố trí sườn đứng, sườn ngang, thanh chống ván khuôn; tính toán thông số búa đóng cọc và máy ép thủy lực; tra cứu biểu đồ đặc tính cần trục để chọn thiết bị phù hợp tầm với và tải trọng nâng.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích các dạng khuyết tật bề mặt bê tông (rỗ tổ ong, nứt co ngót, nứt nhiệt), sự cố lệch tim cọc/chối giả khi ép cọc, hiện tượng nứt khối xây tường chèn khung và đề xuất phương án xử lý tương ứng.
  • Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Lập bảng kiểm tra (checklist) chuẩn bị công trường; lập biên bản nghiệm thu từng công đoạn (cốt thép, ván khuôn, cọc, khối xây); xây dựng biện pháp thi công chi tiết cho cấu kiện điển hình.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình sư phạm kết hợp giữa truyền đạt lý thuyết nguyên lý và xử lý tình huống kỹ thuật hiện trường:

  • Tiếp cận sư phạm: Giảng viên giảng dạy lý thuyết gắn kèm mô hình trực quan (mô hình máy làm đất, máy đầm, thiết bị trắc địa, thước kẹp cơ khí) và hệ thống video clip thi công thực tế tại công trường. Khuyến khích phương pháp đàm thoại, đặt câu hỏi phản biện kỹ thuật.
  • Hệ thống bài tập và nghiên cứu tình huống (Case studies): Mỗi chương đều tích hợp hệ thống câu hỏi lý thuyết và bài toán ứng dụng thực tế (như bài toán tính thể tích hố móng hình chữ nhật vát taluy đáy $a \times b$, sâu $H$, độ dốc $i$; bài toán cắt uốn cốt thép tối ưu; bài toán kiểm tra ổn định ván khuôn dầm sàn).
  • Hệ thống 4 bài tập thực hành nhóm:
    1. Thực hành 1 (Chương 1): Lập quy trình kiểm tra - nghiệm thu công tác san lấp mặt bằng, đào đất hố móng và thi công cọc BTCT đúc sẵn.
    2. Thực hành 2 (Chương 2): Thiết kế cấu tạo giải pháp ván khuôn mới; lập quy trình kiểm tra - nghiệm thu công tác ván khuôn, cốt thép, bê tông; lập bảng checklist công tác chuẩn bị đổ bê tông.
    3. Thu hoạch tự học (Chương 3): Báo cáo chuyên đề về vật liệu xây không nung (gạch block AAC) và phân tích nguyên nhân nứt tường xây.
    4. Thực hành 4 (Chương 5): Lập quy trình kiểm tra - nghiệm thu các công tác hoàn thiện cơ bản (trát, láng, ốp, lát, trần, sơn).
  • Phương pháp đánh giá: Áp dụng thang điểm 10, quy đổi sang thang điểm 4 theo quy chế đào tạo tín chỉ:
    • Đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Điểm chuyên cần (10%, điểm danh trên lớp); Điểm kiểm tra thường xuyên (10%, 2-3 lần làm bài tập, hỏi đáp hoặc thuyết trình); Điểm kiểm tra định kỳ (20%, 2-3 bài kiểm tra viết 60 phút tra cứu tài liệu hoặc bài tập lớn cuối chương).
    • Đánh giá kết thúc học phần (Trọng số 60%): Thi viết tự luận thời lượng từ 90 đến 120 phút, sinh viên được phép sử dụng tài liệu học tập.
  • Quy định tự học và giảng dạy trực tuyến: Sinh viên bắt buộc tham dự tối thiểu trên 45 tiết học trực tiếp do tính kế thừa chuỗi kiến thức. Trường hợp học phần triển khai trực tuyến, các nội dung tính toán thiết kế phức tạp cần được củng cố và thực hành lại ở học phần Thực hành lập biện pháp kỹ thuật thi công.

Điểm nổi bật và cập nhật

Tài liệu được cập nhật hệ thống văn bản pháp lý và công nghệ xây dựng tại thời điểm ban hành:

  • Cập nhật quy chuẩn, định mức hiện hành: Giáo trình cập nhật phân cấp công trình xây dựng theo Nghị định số 06/2021/NĐ-CP của Chính phủ; chuẩn hóa các bảng phân loại bùn (Bảng 0.3) và phân cấp đất đào đắp (Bảng 0.4) theo Thông tư số 12/2021/TT-BXD của Bộ Xây dựng thay thế các định mức cũ.
  • Tích hợp vật liệu và công nghệ mới: Bổ sung quy trình công nghệ xây dựng bằng khối bê tông khí chưng áp (AAC) theo TCVN 7959-2011 và Chỉ dẫn kỹ thuật năm 2011; cập nhật các giải pháp ván khuôn định hình kim loại, giàn giáo khung chịu lực thay thế ván khuôn gỗ truyền thống; giới thiệu xu hướng công trình xanh và định hướng ứng dụng giải pháp Mô hình thông tin công trình (BIM).
  • Liên kết thực tế sản xuất: Dữ liệu kỹ thuật, hình ảnh máy móc và các bài toán thực hành trong tài liệu được đối chiếu với quy trình làm việc thực tế tại các công trường của Công ty TNHH Xây dựng và Thương mại Thép Việt và Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Tiêu Chuẩn.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình Kỹ thuật thi công được thiết kế cho các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống đào tạo kỹ thuật:

  • Sinh viên chính quy: Sinh viên năm thứ hai hoặc năm thứ ba trình độ Cao đẳng và Đại học thuộc ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng (chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp).
  • Sinh viên các ngành liên quan: Sinh viên các ngành Quản lý xây dựng, Cấp thoát nước, Công nghệ kỹ thuật Giao thông, Vật liệu xây dựng sử dụng tài liệu làm môn học tự chọn hoặc bắt buộc để nắm bắt quy trình hình thành công trình xây dựng.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học bắt buộc phải hoàn thành các học phần cơ sở: Cấu tạo - Bản vẽ chuyên môn (24201126), Vật liệu xây dựng (23900118), Sức bền vật liệu 1 (23502102), Cơ học đất (23501104), Kết cấu bê tông cốt thép và Nền móng.
  • Giảng viên và cán bộ kỹ thuật: Giảng viên sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính khóa theo khung chương trình của trường; kỹ thuật viên công trường, giám sát thi công sử dụng làm tài liệu tra cứu các bảng tra phân cấp đất, công thức tính toán ván khuôn và trình tự kiểm tra nghiệm thu theo TCVN.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu phục vụ trực tiếp cho sinh viên trình độ cao đẳng và đại học chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Quản lý xây dựng, Cấp thoát nước, Công nghệ kỹ thuật Giao thông, cùng cán bộ kỹ thuật phụ trách giám sát và chỉ huy thi công tại hiện trường.

2. Cần kiến thức nền nào để học tốt môn này?

Người học cần nắm vững kiến thức về Bản vẽ kỹ thuật xây dựng, Cơ học đất, Sức bền vật liệu, Nền móng và Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép/kết cấu thép để có thể thực hiện các bài toán tính khối lượng đất, tính áp lực ván khuôn và lựa chọn thiết bị nâng lắp.

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

Giáo trình tích hợp các văn bản pháp luật và định mức mới (Nghị định 06/2021/NĐ-CP, Thông tư 12/2021/TT-BXD), cập nhật công nghệ gạch bê tông khí chưng áp (AAC), gắn kết cấu trúc bài tập với dữ liệu thực tế của doanh nghiệp và thiết lập 4 bài thực hành nhóm chuẩn hóa theo quy trình nghiệm thu TCVN.

4. Làm sao để tự học và nghiên cứu giáo trình hiệu quả?

Người học cần tuân thủ trình tự các chương từ Chương 1 đến Chương 5, giải đầy đủ các bài tập tính toán khối lượng đào đắp và ván khuôn sau mỗi bài học, tra cứu đối chiếu trực tiếp với các tiêu chuẩn TCVN tương ứng và chủ động lập các biểu mẫu checklist kiểm tra nghiệm thu theo nhóm.

5. Giáo trình có các tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Tài liệu được thiết kế đồng bộ với hệ thống tài liệu tham khảo chính thức gồm:

  • Giáo trình Kỹ thuật thi công xây dựng (Trường Cao đẳng Xây dựng Số 1, NXB Xây Dựng, 2003).
  • Sổ tay chọn máy thi công xây dựng (Nguyễn Tiến Thu, NXB Xây Dựng, 2009).
  • Kỹ thuật thi công tập 1 và tập 2 (TS. Đỗ Đình Đức, PGS. Lê Kiều, NXB Xây Dựng, 2009).
  • Hệ thống tiêu chuẩn TCVN chuyên ngành (TCVN 4447:2012, TCVN 9394:2012, TCVN 4453:1995, TCVN 7959:2011, TCVN 5573:1991, TCVN 9377:2012).

Kết luận

Giáo trình Kỹ thuật thi công của Trường Cao đẳng Xây dựng TP. Hồ Chí Minh cung cấp hệ thống kiến thức chuyên ngành về quy trình công nghệ, tính toán kỹ thuật và kiểm soát chất lượng thi công các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp. Nội dung giáo trình đóng vai trò bản lề trong chương trình đào tạo, tạo nền tảng trực tiếp để sinh viên hoàn thành học phần Thực hành lập biện pháp kỹ thuật thi công (23506127), học phần Tổ chức thi công (23506118) và đồ án tốt nghiệp. Việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết định mức, hệ thống Tiêu chuẩn Quốc gia và các bài tập thực hành nhóm giúp người học hình thành đầy đủ năng lực chuyên môn của một cán bộ kỹ thuật tại công trường xây dựng.