Giáo trình Kỹ thuật thi công tập 2 phần 1 - TS. Đỗ Đình Đức (chủ biên)

Giáo trình kỹ thuật về kỹ thuật thi công tập 2 phần 1, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến nâng cao.

Người đăng

Ẩn danh
126
3
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1

Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1 là tài liệu học thuật chuyên sâu, cung cấp nền tảng kiến thức vững chắc về lĩnh vực thi công lắp ghép. Nội dung giáo trình tập trung vào các công nghệ xây dựng hiện đại, giúp sinh viên và kỹ sư sẵn sàng hội nhập vào thị trường xây dựng trong khu vực và trên thế giới. Tài liệu này là sự tiếp nối của tập 1, đi sâu vào kỹ thuật thi công lắp ghép và các công tác hoàn thiện công trình. Phần 1 của giáo trình bao gồm 10 chương, trình bày một cách hệ thống từ sơ đồ cấu tạo, thiết bị thi công, quy trình sản xuất đến kỹ thuật lắp ghép các loại công trình dân dụng, công nghiệp và kết cấu đặc biệt. Điểm nổi bật của cuốn sách là việc cập nhật những công nghệ mới, đang được ứng dụng rộng rãi nhưng chưa có nhiều tài liệu đề cập. Các tác giả đã chắt lọc thông tin một cách cẩn trọng, loại bỏ những công nghệ lỗi thời và bổ sung các giải pháp tiên tiến. Nội dung chính xoay quanh các kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵnkết cấu thép, hai loại vật liệu chủ đạo trong xây dựng lắp ghép. Giáo trình không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn cung cấp nhiều hình ảnh minh họa, sơ đồ cấu tạo chi tiết, giúp người đọc dễ dàng hình dung và áp dụng vào thực tế. Việc nắm vững kiến thức từ Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1 là yêu cầu bắt buộc đối với các kỹ sư xây dựng muốn làm chủ công nghệ thi công tiên tiến, tối ưu hóa hiệu quả và rút ngắn thời gian xây dựng.

1.1. Mục tiêu cốt lõi của kỹ thuật thi công lắp ghép hiện đại

Mục tiêu chính của kỹ thuật thi công lắp ghép là cơ giới hóa tối đa quá trình xây dựng, chuyển phần lớn công việc từ công trường về nhà máy. Điều này giúp nâng cao năng suất lao động, đảm bảo chất lượng cấu kiện đồng đều và giảm thiểu ảnh hưởng của thời tiết đến tiến độ. Phương pháp này cho phép sản xuất các kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn trong điều kiện được kiểm soát chặt chẽ tại nhà máy. Nhờ đó, độ chính xác và chất lượng của kết cấu cao hơn nhiều so với thi công toàn khối tại chỗ. Một mục tiêu quan trọng khác là rút ngắn đáng kể thời gian thi công tổng thể. Việc sản xuất cấu kiện và thi công móng có thể diễn ra song song. Khi cấu kiện được vận chuyển đến công trường, công việc chính chỉ là lắp dựng bằng các cần trục lắp ghép, giúp giảm khối lượng ván khuôn và cốt thép tại hiện trường. Điều này không chỉ đẩy nhanh tiến độ mà còn góp phần hạ giá thành công trình. Giáo trình nhấn mạnh, giải pháp lắp ghép đã chứng tỏ tính ưu việt trong các công trình công nghiệp, nhà xưởng và chung cư cao tầng.

1.2. Cấu trúc và nội dung chính của giáo trình thi công tập 2

Phần 1 của Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 được cấu trúc một cách logic, bao gồm 10 chương. Chương 1 giới thiệu khái niệm và sơ đồ cấu tạo các loại nhà lắp ghép phổ biến, từ nhà dân dụng đến nhà công nghiệp. Chương 2 đi sâu vào các thiết bị và máy dùng trong công tác lắp ghép, đây là nền tảng cơ giới hóa của phương pháp. Chương 3 trình bày chi tiết về quy trình sản xuất các kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn. Các chương tiếp theo (4, 5, 6) tập trung vào kỹ thuật lắp ghép cụ thể cho kết cấu bê tông cốt thépkết cấu thép, bao gồm cả việc gia công và liên kết. Các chương 7, 8, 9, và 10 mở rộng ứng dụng vào các loại công trình thực tế như công trình dân dụng, công nghiệp, nhà không gian nhịp lớn và công trình dạng tháp. Cấu trúc này giúp người học đi từ tổng quan đến chi tiết, từ lý thuyết sản xuất đến thực hành lắp dựng, tạo thành một hệ thống kiến thức hoàn chỉnh và có tính ứng dụng cao.

II. Các thách thức chính trong kỹ thuật thi công lắp ghép

Mặc dù sở hữu nhiều ưu điểm, kỹ thuật thi công lắp ghép vẫn đối mặt với không ít thách thức. Một trong những rào cản lớn nhất là chi phí đầu tư ban đầu. Việc xây dựng nhà máy sản xuất cấu kiện, mua sắm các thiết bị chuyên dụng như cần trục lắp ghép và phương tiện vận tải hạng nặng đòi hỏi một nguồn vốn lớn. Theo tài liệu, "Yêu cầu phải có cơ sở hạ tầng đảm bảo mà không phải nền kinh tế nào cũng thoả mãn được". Thách thức thứ hai liên quan đến công tác vận chuyển. Các kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn thường có kích thước lớn và cồng kềnh, việc di chuyển từ nhà máy đến công trường gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là ở những khu vực có giao thông phức tạp. Vấn đề đảm bảo tính toàn khối của công trình cũng là một bài toán khó. Các mối nối lắp ghép phải được thiết kế và thi công cực kỳ chính xác để đảm bảo khả năng chịu lực và truyền lực giữa các cấu kiện, nếu không chất lượng công trình sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Ngoài ra, phương pháp này đòi hỏi trình độ quản lý và thi công cao. Bất kỳ sai sót nào trong khâu tổ chức tại công trường đều có thể dẫn đến hậu quả nặng nề. Việc hiểu rõ những thách thức này là bước đầu tiên để tìm ra giải pháp khắc phục, được trình bày chi tiết trong Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1.

2.1. Phân tích ưu và nhược điểm của phương pháp nhà lắp ghép

Phương pháp nhà lắp ghép có những ưu điểm vượt trội. Chất lượng và độ chính xác của kết cấu cao do được sản xuất công nghiệp trong nhà máy. Năng suất lao động tăng mạnh nhờ giảm thiểu công việc thủ công tại hiện trường và ứng dụng thiết bị hiện đại. Thời gian thi công được rút ngắn đáng kể, giúp hạ giá thành. Tuy nhiên, nhược điểm cũng không ít. Chi phí đầu tư ban đầu lớn là một rào cản lớn. Khối lượng vận chuyển cấu kiện lớn, đòi hỏi phương tiện chuyên chở cồng kềnh. Công tác thi công yêu cầu trình độ kỹ thuật và các thiết bị đặc chủng. Một điểm yếu cố hữu là tính toàn khối của công trình kém hơn so với thi công đổ bê tông tại chỗ. Nếu công tác quản lý tại công trường không tốt, chất lượng công trình sẽ bị ảnh hưởng trầm trọng. Việc cân nhắc kỹ lưỡng giữa ưu và nhược điểm là yếu tố quyết định khi lựa chọn áp dụng phương pháp này.

2.2. Yêu cầu về độ chính xác và chất lượng mối nối lắp ghép

Chất lượng của công trình lắp ghép phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác của các cấu kiện và đặc biệt là các mối nối lắp ghép. Mối nối là vị trí liên kết các cấu kiện riêng lẻ thành một hệ kết cấu hoàn chỉnh, chịu trách nhiệm truyền lực giữa chúng. Giáo trình phân loại mối nối thành hai loại chính: mối nối cứng và mối nối khớp. Mối nối cứng có khả năng chịu và truyền cả lực và mô men uốn, trong khi mối nối khớp chỉ truyền lực nén và lực ngang. Các mối nối phải được thiết kế để dễ dàng lắp đặt, điều chỉnh và cố định. Yêu cầu quan trọng là mối nối phải nhanh chóng đạt được khả năng chịu tải thiết kế để giải phóng cần trục và cho phép thi công các tầng tiếp theo. Bất kỳ sai lệch nào trong kích thước cấu kiện hoặc vị trí chi tiết chôn sẵn đều có thể khiến việc lắp ghép trở nên bất khả thi hoặc làm giảm khả năng chịu lực của công trình.

III. Phương pháp sản xuất kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn

Quy trình sản xuất các kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn là khâu nền tảng quyết định chất lượng của toàn bộ công trình lắp ghép. Công đoạn này có thể được thực hiện tại các nhà máy chuyên dụng hoặc ngay tại các sân bãi ở công trường. Sản xuất tại nhà máy có ưu điểm là năng suất cao, giá thành hạ nhờ khả năng cơ giới hóa tối đa. Tuy nhiên, nó bị giới hạn bởi khó khăn trong việc vận chuyển cấu kiện lớn đi xa. Giáo trình đề cập hai phương pháp kỹ thuật chế tạo tại hiện trường: kỹ thuật dây chuyền và kỹ thuật yên vị. Trong kỹ thuật dây chuyền, khuôn đúc và cấu kiện di chuyển qua các công đoạn sản xuất cố định. Ngược lại, kỹ thuật yên vị giữ cấu kiện tại chỗ, còn các thiết bị công nghệ sẽ di chuyển. Một yếu tố quan trọng là thiết kế và sử dụng sân đúc cấu kiện. Sân đúc có thể là loại nhất thời, bảo dưỡng tự nhiên, hoặc loại vĩnh cửu có hệ thống gia công nhiệt để đẩy nhanh quá trình đóng rắn của bê tông. Việc sử dụng và bảo quản khuôn đúc cũng được nhấn mạnh, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và chất lượng bề mặt của sản phẩm. Nắm vững các phương pháp này trong Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1 giúp đảm bảo nguồn cung cấu kiện chất lượng cho công tác lắp ghép.

3.1. Quy trình công nghệ tại sân đúc và nhà máy chuyên dụng

Sản xuất cấu kiện đúc sẵn tại nhà máy cho phép áp dụng dây chuyền công nghệ hiện đại, từ khâu chuẩn bị cốt thép, trộn bê tông, đổ khuôn, đến bảo dưỡng bằng hơi nước. Quy trình này đảm bảo chất lượng đồng đều và năng suất cao. Tại công trường, việc chế tạo thường diễn ra trên sân đúc cấu kiện. Có hai loại sân đúc chính. Sân đúc nhất thời thường được làm trên nền đất đầm phẳng, có lớp thoát nước và sàn bằng gỗ hoặc bê tông. Sân đúc vĩnh cửu được đầu tư kiên cố hơn, thường có hệ thống sấy nóng hoặc hấp hơi để gia công nhiệt, giúp bê tông nhanh đạt cường độ và rút ngắn chu kỳ sản xuất. Lựa chọn giữa sản xuất tại nhà máy hay tại công trường phụ thuộc vào quy mô dự án, khối lượng cấu kiện và điều kiện vận chuyển.

3.2. Kỹ thuật sử dụng và bảo quản khuôn đúc hiệu quả

Khuôn đúc đóng vai trò quyết định đến hình dạng và kích thước của cấu kiện. Trước khi sử dụng, khuôn phải được làm sạch và kiểm tra kích thước. Để bê tông không dính vào khuôn và dễ dàng tháo dỡ, người ta thường quét một lớp lót chống dính. Khuôn đúc cần được tu sửa thường xuyên để đảm bảo tuổi thọ và chất lượng sản phẩm. Theo giáo trình, "Khuôn sắt sử dụng độ 200 lần thì phải sửa chữa lớn; khuôn gỗ không hấp hơi nước thì sau 70 lần... phải qua sửa chữa lớn". Việc bảo quản khuôn cũng rất quan trọng. Khuôn phải được cất giữ trong kho có mái che, kê cao khỏi mặt đất để tránh ẩm mốc. Các khuôn sắt cần được bôi dầu mỡ chống gỉ trước khi cất kho. Việc quản lý khuôn đúc một cách khoa học giúp giảm chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.3. Vận chuyển và khuyếch đại cấu kiện bê tông cốt thép

Vận chuyển là quá trình đưa cấu kiện từ nơi chế tạo đến nơi sử dụng. Quá trình này đòi hỏi phải tuân thủ các nguyên tắc nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn và chất lượng. Cường độ bê tông của cấu kiện phải đạt ít nhất 70% cường độ thiết kế. Trạng thái của cấu kiện khi vận chuyển phải gần giống với trạng thái làm việc trong thực tế để tránh phát sinh ứng suất phụ. Các cấu kiện chịu uốn phải được kê đúng vị trí thiết kế. Đối với các cấu kiện có khẩu độ lớn như dầm mái, dàn mái (24-36m), người ta thường chế tạo thành từng đoạn riêng biệt để thuận tiện cho vận chuyển. Quá trình nối các đoạn này lại thành một kết cấu hoàn chỉnh tại công trường được gọi là khuyếch đại cấu kiện. Việc này giúp giải quyết bài toán vận chuyển các kết cấu siêu trường, siêu trọng, đồng thời tăng năng suất của cần cẩu khi có thể lắp ghép các khối lớn đã được tổ hợp sẵn.

IV. Hướng dẫn chọn thiết bị và máy móc cho công tác lắp ghép

Việc lựa chọn đúng thiết bị và máy dùng trong công tác lắp ghép là yếu tố then chốt đảm bảo an toàn và hiệu quả thi công. Giáo trình dành riêng một chương để phân tích các loại máy móc này. Chúng được chia thành hai nhóm chính: máy cẩu lắp và thiết bị treo trục. Máy cẩu lắp bao gồm các loại cần trục lắp ghép như cần trục tự hành (bánh xích, bánh hơi) và cần trục tháp. Thiết bị treo trục là những công cụ phụ trợ nhưng không thể thiếu, bao gồm dây cáp, pu-li, ròng rọc, tời và các công cụ neo giữ. Việc tính toán và lựa chọn dây cáp phải dựa trên hệ số an toàn nghiêm ngặt. Ví dụ, hệ số an toàn k=6 cho dây cẩu vật nặng trên 50 tấn. Ròng rọc được sử dụng để lợi về lực, cho phép nâng các vật nặng bằng những máy tời có sức kéo nhỏ hơn. Các hệ thống neo giữ như neo ngầm (hố thế) hay neo bê tông phải được thiết kế và tính toán cẩn thận để cố định chắc chắn máy tời và các dây giằng, đảm bảo sự ổn định cho toàn bộ hệ thống cẩu lắp. Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1 cung cấp các công thức và biểu đồ tính năng cụ thể để lựa chọn cần trục phù hợp với từng loại cấu kiện và điều kiện công trường.

4.1. Các thiết bị treo trục phổ biến dây cáp ròng rọc và tời

Dây cáp là thiết bị cơ bản nhất, dùng để buộc cẩu vật nặng, làm dây neo, dây giằng. Sức chịu kéo của dây cáp được tính toán dựa trên lực làm đứt và hệ số an toàn. Ròng rọc là một hệ thống gồm hai pu-li (một cố định, một di động) nối với nhau bằng dây cáp, giúp lợi về lực khi nâng vật nặng. Lực cần thiết để nâng vật giảm đi tương ứng với số nhánh dây treo vật. Tời là thiết bị tạo động lực, có thể là tời tay hoặc tời điện, dùng để kéo, di chuyển cấu kiện và các thiết bị nặng. Việc kết hợp và sử dụng đúng cách các thiết bị này là nền tảng cho mọi hoạt động cẩu lắp tại công trường.

4.2. Phân loại và tính năng các cần trục lắp ghép thông dụng

Các loại cần trục lắp ghép rất đa dạng. Cần trục tự hành (cần trục ô tô, cần trục bánh xích) có độ cơ động cao, phù hợp cho việc lắp ghép ở nhiều địa điểm khác nhau trong công trường. Tuy nhiên, độ ổn định của chúng tương đối nhỏ. Cần trục tháp là loại phổ biến nhất trong xây dựng dân dụng và công nghiệp cao tầng. Ưu điểm của cần trục tháp là độ cao nâng vật lớn, tầm với rộng, có thể di chuyển dọc theo công trình trên đường ray. Giáo trình cũng giới thiệu các loại cần trục đặc biệt khác như cần trục cổngcần trục bay (máy bay trực thăng), mỗi loại có những ứng dụng riêng biệt tùy thuộc vào đặc điểm công trình. Việc lựa chọn cần trục phải dựa trên biểu đồ tính năng của nhà sản xuất, thể hiện mối quan hệ giữa sức trục, chiều cao nâng, độ với và chiều dài tay cần.

4.3. Nguyên tắc tính toán và bố trí các công cụ neo giữ an toàn

Các công cụ neo giữ có vai trò cố định máy tời, ròng rọc và dây giằng của cần trục. Chúng là những công trình tạm nhưng cực kỳ quan trọng, đòi hỏi phải được thiết kế trước. Neo ngầm hay hố thế là một kết cấu bằng gỗ hoặc bê tông chôn sâu dưới đất để chịu lực kéo. Độ ổn định của hố thế được tính toán dựa trên trọng lượng khối đất phía trên và lực ma sát. Neo bê tông là các khối bê tông nặng đặt nổi hoặc chìm một phần dưới mặt đất, sử dụng trọng lượng bản thân và sức bám vào đất để chống lại lực kéo. Việc tính toán neo phải kiểm tra cả điều kiện chịu lực và điều kiện chống lật, với hệ số an toàn thường lấy từ 1.4 đến 3 tùy trường hợp. Đảm bảo an toàn cho hệ thống neo giữ là yêu cầu tiên quyết trong công tác lắp ghép.

V. Bí quyết lắp ghép kết cấu bê tông cốt thép tại công trường

Quá trình lắp ghép các kết cấu bê tông cốt thép tại công trường là giai đoạn hiện thực hóa thiết kế, đòi hỏi sự chính xác và tuân thủ quy trình nghiêm ngặt. Công việc này bao gồm bốn quá trình chính: chuẩn bị kết cấu, treo buộc và vận chuyển, lắp đặt và cố định tạm, và cuối cùng là cố định vĩnh viễn. Giai đoạn chuẩn bị bao gồm việc làm sạch, vạch tim cốt, kiểm tra các chi tiết chôn sẵn và sắp xếp cấu kiện ở vị trí thuận lợi cho cần trục. Treo buộc cấu kiện là một thao tác kỹ thuật quan trọng, phải đảm bảo không gây ra ứng suất quá lớn trong kết cấu và không bị tuột. Giáo trình khuyến nghị: "Nên treo buộc kết cấu ở tư thế gần giống tư thế của nó ở vị trí thiết kế nhất". Sau khi nâng cấu kiện, việc điều chỉnh để đưa nó vào đúng vị trí thiết kế cần được thực hiện cẩn thận. Việc cố định tạm bằng chêm, thanh chống hoặc khung dẫn cho phép giải phóng cần trục để thực hiện công việc tiếp theo. Cuối cùng, cố định vĩnh viễn được thực hiện bằng cách hàn các chi tiết thép và đổ bê tông hoặc vữa vào các mối nối. Các kỹ thuật chi tiết cho việc lắp móng, cột được mô tả kỹ trong Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1, là cẩm nang không thể thiếu cho kỹ sư hiện trường.

5.1. Quy trình chuẩn bị và treo buộc cấu kiện an toàn chính xác

Trước khi lắp ghép, mọi cấu kiện phải được kiểm tra và chuẩn bị kỹ lưỡng. Các công việc bao gồm làm sạch bề mặt, vạch sẵn các đường tim, kiểm tra vị trí các chi tiết chôn sẵn. Treo buộc cấu kiện phải tuân theo sơ đồ thiết kế để tránh gây hư hỏng hoặc ứng suất bất lợi. Các điểm treo buộc phải được phân bố hợp lý. Khi cẩu các cấu kiện nặng, cần nâng thử lên độ cao 20-30cm để kiểm tra độ ổn định của cần trục và độ bền của thiết bị treo buộc. Sử dụng các dây thừng để điều hướng, giữ cho cấu kiện không bị xoay hoặc va đập vào các kết cấu đã lắp dựng. Việc chuẩn bị chu đáo và treo buộc đúng kỹ thuật là tiền đề cho một quá trình lắp ghép thành công.

5.2. Kỹ thuật điều chỉnh và cố định tạm thời kết cấu theo thiết kế

Điều chỉnh kết cấu là quá trình làm trùng hợp các đường tim trên cấu kiện với các mốc định vị trên nền móng hoặc kết cấu tầng dưới. Việc này được thực hiện bằng quả dọi hoặc máy trắc đạc để đảm bảo độ thẳng đứng và cao trình chính xác. Sau khi điều chỉnh, kết cấu phải được cố định tạm trước khi tháo móc cẩu. Phương pháp cố định tạm rất đa dạng, có thể dùng chêm (gỗ, sắt, bê tông), các thanh chống xiên, dây neo hoặc các loại khung dẫn chuyên dụng. Khung dẫn bằng thép được ưa chuộng vì cho phép điều chỉnh chính xác và rút ngắn thời gian chiếm dụng cần trục. Kết cấu sau khi cố định tạm phải đủ ổn định để chịu được tải trọng gió và các tải trọng phát sinh trong quá trình thi công tiếp theo.

5.3. Phương pháp lắp dựng móng và cột bê tông cốt thép hiệu quả

Lắp móng là công tác đầu tiên. Trước khi lắp, đáy hố móng phải được đầm lèn và đổ một lớp bê tông lót. Sau đó, khối móng được cẩu hạ vào vị trí, điều chỉnh tim cốt cho trùng khớp. Lắp cột là một công việc phức tạp hơn. Cần trục phải dựng cột từ tư thế nằm sang tư thế đứng bằng phương pháp kéo lê hoặc phương pháp quay. Phương pháp kéo lê áp dụng khi mặt bằng hẹp và sức nâng cần trục không quá lớn. Phương pháp quay được dùng cho các cột nặng, giúp cần trục thao tác nhẹ nhàng hơn. Sau khi đặt cột vào cốc móng, việc kiểm tra độ thẳng đứng và cao trình được thực hiện bằng máy kinh vĩ. Cột được cố định tạm bằng chêm và các thanh chống, sau đó đổ vữa bê tông vào khe hở để cố định vĩnh viễn. Mác bê tông mối nối phải cao hơn mác bê tông kết cấu ít nhất 20%.

VI. Tương lai của kỹ thuật thi công lắp ghép trong ngành xây dựng

Kiến thức từ Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1 không chỉ là nền tảng cho thực hành hiện tại mà còn mở ra định hướng cho tương lai của ngành xây dựng. Kỹ thuật thi công lắp ghép ngày càng khẳng định vai trò là một giải pháp xây dựng bền vững, hiệu quả và nhanh chóng. Xu hướng trong tương lai là tích hợp sâu hơn các công nghệ mới vào quá trình này. Công nghệ thông tin, đặc biệt là mô hình thông tin công trình (BIM), sẽ đóng vai trò trung tâm trong việc thiết kế, quản lý sản xuất kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn và mô phỏng quá trình lắp dựng. Điều này giúp tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu, giảm thiểu sai sót và tăng cường sự phối hợp giữa các bên. Tự động hóa và robot hóa cũng sẽ được áp dụng nhiều hơn trong các nhà máy sản xuất cấu kiện và thậm chí ngay tại công trường với các cần trục lắp ghép thông minh. Vật liệu mới, nhẹ hơn và bền hơn, sẽ dần thay thế các vật liệu truyền thống, giúp giảm tải trọng vận chuyển và yêu cầu về sức nâng của thiết bị. Việc nắm bắt và làm chủ những công nghệ này sẽ giúp các kỹ sư và doanh nghiệp xây dựng Việt Nam nâng cao năng lực cạnh tranh, sẵn sàng hội nhập thị trường quốc tế như kỳ vọng mà các tác giả đã đề cập.

6.1. Tổng kết kiến thức trọng tâm từ giáo trình kỹ thuật thi công

Giáo trình đã hệ thống hóa một khối lượng kiến thức khổng lồ về kỹ thuật thi công lắp ghép. Các kiến thức trọng tâm bao gồm việc hiểu rõ ưu nhược điểm của phương pháp, nắm vững quy trình sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép, biết cách lựa chọn và tính toán các thiết bị thi công phù hợp. Quan trọng hơn cả là việc làm chủ được quy trình lắp ghép tại công trường, từ khâu chuẩn bị, treo buộc, điều chỉnh đến cố định kết cấu. Những kiến thức này là hành trang thiết yếu, giúp sinh viên và kỹ sư xây dựng có một cái nhìn toàn diện và chuyên sâu về một trong những phương pháp thi công tiên tiến nhất hiện nay, góp phần hiện đại hóa ngành xây dựng nước nhà.

6.2. Xu hướng ứng dụng công nghệ mới trong xây dựng lắp ghép

Tương lai của xây dựng lắp ghép gắn liền với việc ứng dụng các công nghệ 4.0. Mô hình BIM (Building Information Modeling) cho phép tạo ra một bản sao kỹ thuật số của công trình, giúp quản lý toàn bộ vòng đời dự án từ thiết kế đến vận hành. In 3D trong xây dựng cũng là một hướng đi tiềm năng, có thể tạo ra các cấu kiện phức tạp ngay tại chỗ. Việc sử dụng drone để khảo sát, giám sát tiến độ và kiểm tra chất lượng công trình đang ngày càng trở nên phổ biến. Các cần trục lắp ghép thế hệ mới sẽ được tích hợp cảm biến và trí tuệ nhân tạo để hoạt động chính xác và an toàn hơn. Những công nghệ này hứa hẹn sẽ cách mạng hóa ngành xây dựng, đưa phương pháp lắp ghép lên một tầm cao mới về hiệu quả và độ chính xác.

16/07/2025
Giáo trình kỹ thuật thi công tập 2 phần 1

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1, 5, 6; TS. Lê Anh Dũng: Chương 7, 8; ThS. Lê Công Chính: Chương 12; ThS. Cù Huy Tình: Chương 4, 9, 13; ThS.

Nguyễn Cảnh Cường: Chương 2, 3, 11. So uới các cuốn sách cùng loại đang có, chúng tôi đã cân nhắc để bớt những nội dung công nghệ mà nhiều năm gân đây trong thực tế sản xuất ở nước ta uà trên thế giới ít sử dụng. Ngược lại, những công nghệ đang được sử dụng nhiều mà những hiếu biél vé cong nghé dy con it sách va tài liệu dé cập một cách có hệ thống, chúng tới bđ sung 0uào cuốn sách nay. Chúng tói hy uạng rắng uới những điều cơ bản của cuốn sách, sinh uiên được trang bị những biến thức uễ công nghệ xây dựng đủ để sẵn sàng hội nhập thị trường xây chứng hú 0ực va trén thế giới.

Trong môi trường phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin, cuốn sách này làm cho người đọc yên tâm uới những thông tin chọn lọc thận trọng, không bị hoang mang vdi tốc độ hiện đại hoá. Các tác gid chan thành cảm ơn Bộ môn Công nghệ uà Tổ chức sản xuất xây dựng, phòng Quản lý khoa học, tập thể cán bộ giảng dạy Khoa Xây dựng thuộc Trường Đụi học Kiến Trúc Hà Nội đã cộng tác, tao điều biện cho cuốn sách ra mắt bạn đọc. Chúng tôi xin hoan nghênh tiếp thu mọi ý biến góp ý của bạn đọc uà đồng nghiệp để hoàn chỉnh sách "Giáo trình Kỹ thuật thì công" các tập trong những lần túi ban sau. Các tác giả Phan 1 KY THUAT THI CONG LAP GHEP Chuong 1 SO DO CAU TAO CAC LOAI NHA LAP GHEP 1.

KHÁI NIỆM VỀ NHÀ LẮP GHÉP Thi công công trình theo phương pháp lắp ghép là phương pháp trong đó các kết cấu được chế tạo thành những cấu kiện tại nhà máy và được lắp dựng bằng các phương tiện cơ giới tại công trường. Giải pháp thiết kế và thi công các công trình lắp ghép được tồn tại và phát triển song song với giải pháp thiết kế và thi công nhà đổ bê tông toàn khối. Thiết kế và thi công nhà lắp ghép có một số ưu, nhược điểm là: 1. Ưu điểm - Độ chính xác và chất lượng của các kết cấu cao do được sản xuất trong nhà máy.

- Nang suất cao do giảm bớt được nhiều lao động tại hiện trường và dễ dàng sử dụng các thiết bị thi công hiện đại. - Có thể giảm một phần hoặc toàn bộ khối lượng thi công ván khuôn và cốt thép tại công trường nên thời gian thi công rút ngắn đáng kể, hạ giá thành thi công công trình. - Giải pháp lắp ghép đã chứng tỏ có rất nhiều tính ưu việt trong thiết kế và thi công các công trình công nghiệp, nhà xưởng tại các khu công nghiệp và nhà ở chung cư cao tầng. Nhược điểm - Đầu tư ban đầu lớn.

Yêu cầu phải có cơ sở hạ tầng đảm bảo mà không phải nền kinh tế nào cũng thoả mãn được. - Khối lượng vận chuyển các kết cấu từ nơi sản xuất đến công trường lớn và phải sử dụng các thiết bị chuyên chở có kích thước lớn, cồng kểnh. - Đồi hỏi trình độ thi công và một số thiết bị thi công đặc chủng phục vụ lắp ghép tại công trình. - Néu tổ chức quản lý thi cong tai cong trường khóng tốt thi chất lượng sẽ bị ảnh hướng trầm trọng, - Tinh toàn khối của cóng trình kém so với thí công toàn khối.

CẤU TẠO NHÀ DÂN DỤNG BẰNG BE TONG COT THÉP BUC SAN Phan chia theo mức độ lấp ghép thì hiện nay có loại nhà lắp ghép một phần (lắp ghép không toàn bộ), nhà láp ghép toàn bộ. Nhà lắp ghép không toàn bộ thường là những nhà có các bộ phận chịu lực vừa là tường gạch vừa là khung gồm: Các kết cấu bê tông cốt thép (BICT) diic sin (hình 1.1a), hoặc là những nhà có tường gạch chịu lực, trên tường gic cic tim sàn bê tóng cốt thép đúc sẵn (hình 1. Nhà xây gạch nửa lắp ghép: a) Nhà gạch có một phần khung; b) Nhà gạch không có khung 1- Tường gạch: 2- Chỗ nối cột; 3- Dầm; 4- Cột; 5 và 6- Tấm sàn eee Nhà lấp phép toàn bộ là những nhà từ móng, sàn tầng, tường vách ngăn đến mái đều là những cấu kiện đúc sẵn. Hiện nay loại nhà panen và loại nhà blôc là hai loại liin HH nhà dân dụng lắp phép đã được sử dụng khá phổ biến (hình 1.

Nhà lắp phép không toàn bộ hiện nay di din dần dược ứng dụng ngày càng nhiều. Có loại được thi công theo phương, PZ⁄⁄ pháp tường và vách đổ tại chỗ, tấm sàn được thì công trong xưởng có chiều dày Hình 1. Bộ khung của nhà panen có khung xp xi chiéu dày toàn bộ sàn. Sau khi lắp 1- Cột; 2- Chỗ nối cột; 3- Dầm; 4- Panen; ghép vào công trình, phần độ dày còn lại 5- Giằng tạm; 6- Tường cứng được thi công toàn khối tại công trường (Công trình Khách sạn vàng Hà Nội - Hinton đã được hoàn thành bằng phương pháp này).

Nhà panen không có khung Hinh 1. với các tường ngang chịu lực. 1- Tường trong chạy dọc; 2- Panen sàn; I- Vách dọc không chịu lực; 2- Panen 3- Blôc tường ngoài giữa các cửa số; tường ngang chịu lực; 3- Panen sàn: 4- Blôc lanh tô; 5- Blôc thềm cửa sổ 4- Tấm trần; 5- Panen tường ngoài Hiện trên thế giới và tại Việt Nam đã ứng dụng khá thành công giải pháp thi công nhà cao tầng bằng phương pháp lắp ghép không toàn bộ như sau: Các cấu kiện cột, dầm, tấm sàn được sản xuất tại nhà máy. Các tấm sàn được thiết kế có hệ sườn và lớp đệm, lõi cứng của công trình được thi công bằng công nghệ trượt.

Sau khi cột, dầm và tấm sàn được lắp thì đổ một lớp bê tông cốt thép toàn khối trên toàn bộ mặt sàn từng tầng, tấm sàn là tấm ba lớp (giải pháp thiết kế và thi công này đã được ứng dụng thành công và rất có hiệu quả tại khu chung cư Trung Hòa - Nhân Chính - Hà Nội). CẤU TẠO NHÀ CÔNG NGHIỆP BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN Nhà công nghiệp lắp ghép bằng các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn bao gồm loại một tầng và nhiều tầng. Đặc điểm của nhà công nghiệp một tầng (hình 1.3a) là có khẩu độ lớn, các cấu kiện móng, cột, dàn mái, dầm cầu trục bằng bê tông cốt thép đúc sẵn (hình 1. Tuy nhiên hiện nay dàn mái và dầm cần trục bằng thép đã thay thế cho dàn và dầm BTCT trước đây.

EH E8 tt—¬IETI Hình 1. Nhà công nghiệp một tầng Nhà công nghiệp nhiều tầng lấp ghép có bộ khung chịu lực bằng các kết cấu bê tông cốt thép đúc sản (hình 1. Có một số bộ khung chịu lực nhà công nghiệp nhiều tầng nữ sau: a) Hộ khung nhà pồm nhiều khung cứng ngang, khung cứng dọc thành phần; sơ đồ cấu tạo này áp dụng cho những nhà công nghiệp chịu tải trọng rung động. b) Bộ khung nhà chỉ pồm những khung cứng ngang thành phần; độ ổn định của công trình được đảm bảo bằng các khung cứng thành phần.

e) Bộ khung không gồm những khung cứng thành phần. Mặt cắt ngang nhà công nghiệp nhiều tầng lắp ghép, với lưới cột 6x 6m 1- Dầm: 2- Cột; 3- Tấm sàn biên; 4- Tấm sàn chính; 5- Chỗ nối cột Bộ khung nhà lại được phân cắt thành nhiều cấu kiện để đúc. Cách phân cắt này liên quan đến vị trí mối nối và cấu tạo mối nối giữa các dầm với cột. Có một số sơ đồ § phân cắt bộ khung nhà công nghiệp nhiều tầng thành các cấu kiện đúc sẵn như sau (hình 1.

Các sơ đồ phân cắt bộ khung nhà công nghiệp nhiều tầng thành các cấu kiện đúc sẵn. CẤU TẠO NHÀ BẰNG KẾT CẤU THÉP Các nhà công nghiệp lớn và nhỏ, một tầng và nhiều tầng đều có thể được sản xuất bằng thép. Cấu tạo bộ khung thép nhà công nghiệp một tầng được trình bày ở hình 1. Ey | rrr rf es ILLL-T—T—T UW U are), Hình 1.

Bộ khung nhà công nghiệp bằng thép 1- Cột chịu lực; 2- Giằng đúng giữa các cột; 3- Giảng nằm ngang ở thanh cánh hạ vì kèo; 4- Dâm cầu trục; 5- Xà gồ; 6- Mái; 7- Cửa trời; 8- Dàn đỡ vì kèo ở giữa; 9- Dàn vì kèo. Hiện nay trong các khu công nghiệp, khung thép Zamil (Zamilsteel) được sử dụng khá phổ biến (hình 1. TT “Trên dàn vì kèo gác các thanh xà gồ. Xà gồ bằng thép U, I, L, Z có chiều dài bằng một bước cột, trên xà gồ thường được lợp bảng mái tón.

Mặt cắt nhà khung thép Zamil ba nhịp. 1- Xà dầm; 2- Cột biên; 3- Cột giữa. Mặt cắt nhà khung thép Zamil hai nhịp, mỗi nhịp có hai cột phụ 1- Xà dầm; 2- Cột biên; 3- Cột giữa; 4- Cột phụ Để làm tăng độ ổn định và độ cứng không gian của kết cấu nhà công nghiệp, đồng thời để chịu các tải trọng gió và lực hãm của cẩn trục, người ta đặt thêm hệ giằng cho công trình (hình 1. Tường bao che nhà công nghiệp bằng thép có thể được xây bằng gạch, bằng các tấm bê tông cốt thép đúc sẵn hoặc bằng các tấm thép được bắt vào hệ khung tường.

Sơ đồ bố trí các hệ giầng 15 x 6000 giữa các dàn vì kèo thép 1- Giằng đứng giữa các vì kèo; 2- Giằng nằm ngang chạy dọc nhà 10 Chuong 2 CAC THIET BI VA MAY DUNG TRONG CONG TAC LAP GHEP Máy móc, thiết bị phục vụ công tác lắp ghép gồm có những máy cẩu lắp và những thiết bị treo trục cấu kiện. Những máy cẩu lắp bao gồm mọi loại cần trục lớn bé, di động hoặc đứng tại chỗ và những công cụ cẩu lắp đơn giản không có tay cần dài như cột trụ, đòn cẩu. Những thiết bị treo trục bao gồm dây cáp, pu-li, rong-roc, pa-lang, tdi, kích và các công cụ khác. Những thiết bị treo trục này còn là những trang bị của các máy cẩu lắp trên.

CAC THIET BI TREO TRUC 2. Dây cáp và dây cau Dây cáp dùng làm dây buộc cẩu những vật nặng, dùng làm dây neo, dây giằng. Dây cáp bện bằng nhiều sợi dây thép nhỏ đường kính từ 0,2 đến 2mm. Có loại dây cáp bện bằng nhiều sợi dây thép riêng rẽ.

Có loại dây cáp bện bằng nhiều túm dây thép, mỗi túm dây thép này lại bện bằng các sợi dây thép con riêng rẽ (hình 2. Nà» NESS b) Hình 2. Cấu trúc dây cáp: a) Tiết diện dây cáp; b) Các cách bện dây cáp 1- Dây cáp bện chéo chiều; 2- Dây cáp bện một chiều Các dây cáp dùng để cẩu trục thường gồm có sáu túm dây thép tròn và một lõi bằng dây sợi ở giữa.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ