Giới thiệu dự án

Dự án thiết kế biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công phần ngầm công trình Trường Trung học Phổ thông (THPT) Phan Chu Chinh tại thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An là đề tài đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp (Đại học Xây dựng Hà Nội). Công trình có quy mô 6 tầng, diện tích xây dựng tầng 1 là 474 m², tổng chiều cao từ cốt sân hoàn thiện đến đỉnh mái là 25,8 m (chiều cao mỗi tầng điển hình $H = 3,9\text{ m}$, cốt nền tầng 1 cao hơn sân $+0,45\text{ m}$). Hệ lưới cột chịu lực gồm 12 bước ($n=12$), nhịp biên $L_1 = 2,4\text{ m}$, nhịp chính $L_2 = 7,2\text{ m}$, bước cột $B = 4,2\text{ m}$.

+-------------------------------------------------------------------------+
|                CÔNG TRÌNH: TRƯỜNG THPT PHAN CHU CHINH                   |
|                   Địa điểm: TP. Vinh - Nghệ An                          |
|  - Quy mô: 6 tầng khung BTCT toàn khối | S_tầng 1: 474 m2 | H = 25,8m   |
|  - Hệ móng: Cọc BTCT 250x250mm, L = 18m (3 đoạn x 6m), mũi cọc lớp 5    |
|  - Thiết bị chủ đạo: Robot ZYJ-260B, Máy đào EO-4321, Bơm Putzmeister   |
+-------------------------------------------------------------------------+

Trong bối cảnh phát triển cơ sở hạ tầng giáo dục tại đô thị loại I, việc xây dựng các công trình nhiều tầng trong khuôn viên trường học hiện hữu hoặc khu dân cư mật độ cao đối mặt với nhiều thách thức: mặt bằng thi công hạn chế, yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt về tiếng ồn, rung chấn gây nứt lún công trình lân cận, và tối ưu hóa tiến độ để không ảnh hưởng đến hoạt động giảng dạy.

Mục tiêu dự án

  1. Thiết lập quy trình kỹ thuật thi công phần ngầm hoàn chỉnh: Lập biện pháp ép cọc đúc sẵn, đào đất hố móng phân luống, bê tông lót, cốt thép, ván khuôn đài - giằng móng và đổ bê tông toàn khối.
  2. Tính toán và lựa chọn thiết bị cơ giới hóa đồng bộ: Lựa chọn chính xác năng suất và thông số kỹ thuật của máy ép robot, máy đào gầu nghịch, xe vận chuyển, máy bơm bê tông cần và trạm trộn theo định mức kinh tế kỹ thuật.
  3. Tính toán kiểm tra an toàn kết cấu ván khuôn: Thiết kế chi tiết hệ ván khuôn thép định hình kết hợp sườn gỗ, thanh chống xiên chịu tải trọng ngang của hỗn hợp bê tông tươi ($q^{tt} = 2795\text{ kG/m}^2$), thỏa mãn điều kiện bền và độ võng $[f] \le 0,1\text{ cm}$.
  4. Tối ưu hóa tiến độ và chi phí: Phân chia đợt thi công dây chuyền hợp lý, hoàn thành thi công ép cọc trong 12,3 ca máy, đào $669,74\text{ m}^3$ đất và đổ $87,731\text{ m}^3$ bê tông đài giằng trong một ca bơm liên tục (3 giờ).

Phạm vi và giới hạn kỹ thuật

  • Phạm vi nghiên cứu: Toàn bộ công tác thi công giai đoạn ngầm từ chuẩn bị mặt bằng, ép 182 cọc BTCT $250 \times 250\text{ mm}$, đào đất móng M1, M2, M3 và hệ giằng GM1, GM2, GM3 đến hoàn thiện bê tông nền tầng 1.
  • Giới hạn địa chất: Mũi cọc tựa vào lớp đất số 5 (cát hạt trung chặt vừa), chiều sâu chôn móng đáy đài $-1,4\text{ m}$ so với mặt đất tự nhiên (tương đương $-1,85\text{ m}$ so với cốt $\pm 0,000$).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Quá trình lựa chọn biện pháp thi công cọc và đào đất quyết định trực tiếp đến tính ổn định của hố móng và giá thành xây dựng. Đồ án tiến hành so sánh hai phương án thi công phần ngầm điển hình:

Tiêu chí so sánh Phương án 1: Đào đất hố móng trước, ép cọc sau Phương án 2: San nền sơ bộ, ép cọc trước, đào đất sau (Chọn)
Thuận lợi thi công Đào đất hố móng dễ dàng, không vướng đầu cọc, không cần ép âm. Vận chuyển máy ép ZYJ-260B và cọc trên mặt bằng phẳng vững chắc, tốc độ ép cọc nhanh.
Ảnh hưởng thời tiết Dễ bị đọng nước mặt, sạt lở thành hố đào khi trời mưa; lầy lội đáy móng. Mặt bằng bằng phẳng, chủ động thoát nước mặt qua hệ thống rãnh gom chu vi.
Di chuyển thiết bị Máy ép cọc tải trọng 260T di chuyển dưới đáy hố móng rất khó khăn, nguy cơ lún lật. Thiết bị di chuyển trên nền đất tự nhiên ổn định, an toàn tuyệt đối cho cơ giới hạng nặng.
Khó khăn kỹ thuật Phải hạ mực nước ngầm phức tạp, gia cố vách hố đào tốn kém. Phải sử dụng cọc ép âm dài $2,8\text{ m}$, đào đất thủ công quanh đầu cọc cẩn thận.
Đánh giá hiệu quả Tiến độ kéo dài, rủi ro cao về an toàn máy thi công. Tối ưu tiến độ tổng thể, cơ giới hóa cao, an toàn kỹ thuật.

Phân loại yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW

  • Must-Have (Bắt buộc): Lực ép đầu cọc thỏa mãn $P_{ep,\min} \ge 2 P_c = 166\text{ T}$ và $P_{ep,\max} = 208 - 237\text{ T}$; độ võng ván khuôn đài $f \le [f] = L/400$; hệ số đầm nén đất lấp $K \ge 0,95$.
  • Should-Have (Nên có): Bê tông lót $B7,5$ dày $10\text{ cm}$; tận dụng đất đào tốt để lấp móng đợt 1 và 2 nhằm giảm chi phí vận chuyển đổ thải.
  • Could-Have (Có thể mở rộng): Khoan dẫn chiều sâu $2 - 3\text{ m}$ bằng máy Hitachi KH-125 để chống hiện tượng chối cọc sớm hoặc lệch tâm do nền đất chặt.
  • Won't-Have (Không áp dụng): Thi công đóng cọc bằng búa nổ diesel (gây chấn động và tiếng ồn vượt ngưỡng khu dân cư).

Thiết kế hệ thống kỹ thuật

Thông số kỹ thuật kết cấu và vật liệu

  • Hệ móng: Cọc BTCT đúc sẵn $250 \times 250\text{ mm}$, bê tông cấp độ bền $B30$, cốt thép dọc $4\Phi 16$ nhóm AII ($R_s = 2800\text{ daN/cm}^2$). Chiều dài cọc $18\text{ m}$ gồm 3 đoạn $6\text{ m}$ nối hàn bản thép. Sức chịu tải tính toán theo SPT: $P_c = 83\text{ T}$.
  • Đài móng & Giằng móng: Bê tông cấp độ bền $B20$ ($R_b = 11,5\text{ MPa}$), cốt đai nhóm AI ($R_{sw} = 1750\text{ daN/cm}^2$).
    • Đài trục B, C (móng M1, M3): Kích thước $(1,3 \times 2,1 \times 0,85)\text{ m}$.
    • Đài trục A (móng M2): Kích thước $(0,7 \times 1,3 \times 0,85)\text{ m}$ và $(0,9 \times 1,3 \times 0,85)\text{ m}$.
    • Giằng móng: GM1, GM2, GM3 tiết diện $(0,22 \times 0,50)\text{ m}$.

Phương pháp luận tổ chức thi công

Dự án áp dụng phương pháp tổ chức thi công dây chuyền chuyên môn hóa, kết hợp nhịp nhàng giữa cơ giới hóa năng suất cao và thủ công tinh chỉnh:

  • Phân luống đào đất: Chia mặt bằng thành 2 luống thi công độc lập:
    • Luống 1: Toàn bộ hố đào móng trục C và giằng móng nối trục B-C.
    • Luống 2: Hố đào liên hợp trục A, B và hệ giằng móng liên kết.
  • Tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng (QA/QC):
    • Tiêu chuẩn ép và nghiệm thu cọc: TCVN 9394:2012 (Đóng và ép cọc - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu).
    • Tiêu chuẩn thí nghiệm thử tải tĩnh cọc: TCXD 269:2002.
    • Tiêu chuẩn công tác đất và hố đào: TCVN 4447:1987.
    • Tiêu chuẩn kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối: TCVN 5574:2018 & TCVN 4453:1995.

Implementation và kết quả

Quy trình kỹ thuật và công thức tính toán

1. Tính chọn thiết bị ép cọc thủy lực

Lực ép cần thiết để cọc xuyên qua các tầng địa chất đến cao độ thiết kế:

$$P_e \ge K \cdot P_c$$

Với sức chịu tải của cọc $P_c = 83\text{ T}$, hệ số an toàn $K = 2$:

$$P_{ep,\min} = 2 \cdot P_c = 2 \cdot 83 = 166\text{ T}$$

Máy ép làm việc ở mức $80%$ công suất danh định:

$$P_{ep,\text{máy}} = \frac{P_{ep,\min}}{0,8} = \frac{166}{0,8} = 207,5\text{ T} \approx 208 - 237\text{ T}$$

$\rightarrow$ Lựa chọn máy ép cọc thủy lực tĩnh ZYJ-260B (Lực ép lớn nhất 260 Tấn, áp lực dầu định mức 22 MPa).

  • Tổng chiều dài cọc ép toàn công trình: $L_{\Sigma} = 3688,3\text{ m}$.
  • Định mức ca máy: $l = 300\text{ m/ca}$.
  • Số ca máy yêu cầu:

$$N_{ca} = \frac{3688,3}{300} = 12,3\text{ ca} \rightarrow \text{Bố trí 1 máy ép thi công trong 13 ngày (1 ca/ngày)}.$$

// Thuật toán kiểm tra điều kiện chối cọc và ép âm (TCVN 9394:2012)
FUNCTION ValidatePilePressing(Depth, TargetDepth, Force, Pmin, Pmax):
    IF Depth >= TargetDepth AND Force >= Pmin AND Force <= Pmax:
        RETURN "ACCEPT: Cọc đạt cao trình và lực ép thiết kế"
    ELSE IF Depth < TargetDepth AND Force >= Pmax:
        TriggerAction("HoldPressing_Cycles_3to5_Times")
        IF PileRefusal == TRUE:
            RETURN "WARNING: Cọc bị chối sớm -> Báo cáo TVGS & Thiết kế khoan dẫn"
    ELSE IF Force < Pmin AND Depth >= TargetDepth:
        RETURN "REJECT: Chưa đạt lực ép tối thiểu -> Tiếp tục nối cọc ép sâu"
    END IF
END FUNCTION

2. Tính toán năng suất đào đất máy xúc gầu nghịch EO-4321

Dung tích gầu $E = 0,65\text{ m}^3$, góc quay cần $\alpha = 90^\circ$, thời gian 1 chu kỳ $t_{ck} = 16\text{ s}$.

$$T_{ck} = t_{ck} \cdot K_{vt} \cdot K_q = 16 \cdot 1,1 \cdot 1,0 = 17,6\text{ s}$$

Số chu kỳ xúc trong 1 giờ:

$$n_{ck} = \frac{3600}{17,6} = 204,54\text{ chu kỳ/h}$$

Năng suất kỹ thuật của máy xúc:

$$N = E \cdot \frac{K_đ}{K_t} \cdot n_{ck} \cdot K_{tg} = 0,65 \cdot \frac{1,1}{1,1} \cdot 204,54 \cdot 0,8 = 106,36\text{ m}^3/\text{h}$$

Năng suất 1 ca máy (8 giờ làm việc):

$$N_{ca} = N \cdot 8 \cdot K_{tg} = 106,36 \cdot 8 \cdot 0,8 = 680,7\text{ m}^3/\text{ca}$$

Khối lượng đào máy $V_{\text{máy}} = 464,86\text{ m}^3 \rightarrow$ Số ca máy:

$$n = \frac{464,86}{680,7} = 0,68\text{ ca} \rightarrow \text{Hoàn thành đào máy trong 1 ca (kết hợp 2 xe ben Mitsubishi D-320 32T vận chuyển)}.$$

           +---------------------------------------------+
           |   MẶT CẮT HỐ ĐÀO PHÂN ĐỢT CƠ GIỚI & THỦ CÔNG  |
           +---------------------------------------------+
 cốt 0.000 -----------------------------------------------
           |                (Đất đắp tầng 1)             |
 -0.450    =============================================== Cốt tự nhiên
           \                                             /
  ĐÀO MÁY   \       V_máy = 464.86 m3                   /  Đào máy sâu 0.8m
  (EO-4321)  \                                         /   (Mái dốc m = 0.6)
 -1.250      +-----------------------------------------+
  ĐÀO THỦ    |   |                                 |   |   Đào thủ công 0.7m
  CÔNG       |===| (Đầu cọc đập bỏ 0.4m)           |===|   (Sửa đáy đài móng)
 -1.950      +---+---------------------------------+---+   Cốt đáy bê tông lót

3. Tính toán kiểm tra bền và biến dạng ván khuôn đài móng

  • Tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn thành đài:

    • Áp lực ngang bê tông tươi: $q_1^{tc} = \gamma \cdot H = 2500 \cdot 0,7 = 1750\text{ kG/m}^2 \rightarrow q_1^{tt} = 1750 \cdot 1,3 = 2275\text{ kG/m}^2$.
    • Tải trọng đổ bê tông bằng bơm: $q_2^{tc} = 400\text{ kG/m}^2 \rightarrow q_2^{tt} = 520\text{ kG/m}^2$.
    • Tải trọng do đầm dùi: $q_3^{tc} = 200\text{ kG/m}^2 \rightarrow q_3^{tt} = 260\text{ kG/m}^2$.
    • Tổng tải trọng tính toán: $q^{tt} = q_1^{tt} + \max(q_2^{tt}; q_3^{tt}) = 2275 + 520 = 2795\text{ kG/m}^2$.

  • Kiểm tra khoảng cách sườn ngang lớp 1 ($l_{sn}$):

    • Tải trọng trên dải ván rộng $b = 25\text{ cm}$: $q_b^{tt} = 2795 \cdot 0,25 = 698,75\text{ kG/m} = 6,98\text{ kG/cm}$.
    • Điều kiện cường độ:

$$M_{\max} = \frac{q_b^{tt} \cdot l_{sn}^2}{10} \le R \cdot \gamma \cdot W$$

$$l_{sn} \le \sqrt{\frac{10 \cdot R \cdot W \cdot \gamma}{q_b^{tt}}} = \sqrt{\frac{10 \cdot 2100 \cdot 10,76 \cdot 0,9}{6,98}} = 170,7\text{ cm}$$

$\rightarrow$ Chọn $l_{sn} = 40\text{ cm}$ (đảm bảo chia đều theo chiều cao ván thành $90\text{ cm}$).

  • Kiểm tra điều kiện độ võng:

$$f = \frac{1 \cdot q_b^{tc} \cdot l_{sn}^4}{128 \cdot E \cdot J} = \frac{1 \cdot 5,81 \cdot 40^4}{128 \cdot (2,1 \cdot 10^6) \cdot 47,35} = 0,00116\text{ cm}$$

Độ võng cho phép:

$$[f] = \frac{l_{sn}}{400} = \frac{40}{400} = 0,1\text{ cm} \rightarrow f = 0,00116\text{ cm} < [f] = 0,1\text{ cm}\quad \text{(Thỏa mãn tuyệt đối)}.$$

Tổng hợp khối lượng và kết quả đạt được

Hệ thống số liệu khối lượng thi công phần ngầm được bóc tách chi tiết:

Hạng mục công tác Cấu kiện / Thông số kỹ thuật Đơn vị Khối lượng thực tế
Ép cọc BTCT Cọc $250 \times 250\text{ mm}$, B30, L = 18m Cọc / Mét dài 182 cọc / $3688,3\text{ m}$
Thí nghiệm thử tĩnh Thử tải cọc theo TCXD 269:2002 Cọc 3 cọc ($1,65%$ tổng số cọc)
Đào đất hố móng Đào máy xúc EO-4321 ($464,86\text{ m}^3$) + Đào thủ công ($204,87\text{ m}^3$) $\text{m}^3$ $669,74\text{ m}^3$
Đập đầu cọc Đập bỏ bê tông $0,4\text{ m}$, để ngàm $0,1\text{ m}$ vào đài $\text{m}^3$ $4,55\text{ m}^3$
Bê tông lót B7.5 Dày 100mm, máy trộn quả lê SB-30V ($5,326\text{ m}^3/\text{h}$) $\text{m}^3$ $16,896\text{ m}^3$ (Trộn trong 3,17h)
Ván khuôn đài giằng Ván khuôn thép định hình $300 \times 1500$, $250 \times 900$, $200 \times 900$ $\text{m}^2$ $390,728\text{ m}^2$
Bê tông đài & giằng Bê tông thương phẩm B20, bơm Putzmeister M43 $\text{m}^3$ $87,731\text{ m}^3$ (Đổ liên tục trong 2,44h)
Vận chuyển bê tông 3 xe bồn Kamaz-5511 ($6\text{ m}^3$), cự ly trạm trộn 5 km Chuyến 30 chuyến xe

Đổi mới và đóng góp

  1. Công nghệ ép cọc tĩnh bằng Robot thủy lực ZYJ-260B kết hợp khoan dẫn:
    • Triệt tiêu $100%$ tiếng ồn xung kích và sóng chấn động so với búa đóng diesel, bảo vệ an toàn cho kết cấu các khối nhà học xung quanh.
    • Ứng dụng khoan dẫn đường kính $\Phi 200 - \Phi 250\text{ mm}$ bằng máy Hitachi KH-125 giúp giảm ma sát giả khi xuyên qua các lớp cát chặt, ngăn ngừa hiện tượng đẩy trồi cọc lân cận.
  2. Quy chuẩn hóa module ván khuôn thép chịu tải cao:
    • Thay thế hoàn toàn ván gỗ xẻ truyền thống bằng ván khuôn thép định hình liên kết khóa chữ U và móc L, đạt tỷ lệ luân chuyển trên 50 lần.
    • Giảm thiểu hao hụt vữa xi măng nhờ độ kín khít cao, bề mặt bê tông đài giằng sau khi tháo dỡ đạt độ phẳng nhẵn loại I không cần trát vá.
  3. Cơ giới hóa chuỗi cung ứng bê tông tươi:
    • Mô hình phối hợp giữa trạm trộn cách $5\text{ km}$, 3 xe bồn Kamaz-5511 ($6\text{ m}^3$) và 1 xe bơm cần Putzmeister M43 năng suất thực tế $36\text{ m}^3/\text{h}$ rút ngắn thời gian đổ toàn bộ $87,73\text{ m}^3$ bê tông đài giằng xuống còn 2,44 giờ (so với 2 ngày nếu trộn thủ công tại hiện trường), loại bỏ nguy cơ hình thành mạch ngừng nguội.

Ứng dụng thực tế và triển khai

+-------------------------------------------------------------------------+
|                  SƠ ĐỒ BỐ TRÍ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG                    |
+-------------------------------------------------------------------------+
| [Cổng chính & Trạm cân] ----> [Đường tạm rải cấp phối B = 4.0m]         |
|                                       |                                 |
|      +--------------------------------+--------------------------+      |
|      |                                |                          |      |
| [Bãi tập kết cọc BTCT]        [Vị trí bơm M43]       [Kho thép & VK]    |
| (Tầm với cẩu tự hành)         (Phủ toàn bộ móng)     (Gia công tại chỗ) |
|                                       |                                 |
| [Hệ thống rãnh gom nước B=0.4m] ----> [Hố ga lắng] ----> [Hệ thống TP]  |
+-------------------------------------------------------------------------+

Yêu cầu triển khai mặt bằng thực tế

  • Mặt bằng & Giao thông tạm: San phẳng cốt tự nhiên $-0,45\text{ m}$, rải cấp phối đá dăm dày $15\text{ cm}$ tại các tuyến đường chính có chiều rộng $B = 4,0\text{ m}$ để xe tải trọng 32T và xe bơm M43 di chuyển an toàn.
  • Cấp thoát nước: Đào rãnh tiêu nước kích thước $0,4 \times 0,4\text{ m}$ xung quanh chu vi hố móng với độ dốc $i = 0,5%$, gom về hố thu sâu $1,0\text{ m}$ và dùng máy bơm chìm công suất $15\text{ m}^3/\text{h}$ xả vào cống thành phố.
  • Nguồn cấp điện: Sử dụng nguồn điện 3 pha từ trạm biến áp khu vực, dự phòng 1 máy phát điện Diesel công suất $150\text{ kVA}$ đáp ứng kịp thời khi có sự cố mất điện lưới trong lúc đổ bê tông.

Hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

  • Tái sử dụng $100%$ lượng đất đào thích hợp: Khối lượng đất đào $464,86\text{ m}^3$ được lưu trữ tại bãi gom nội bộ để phục vụ công tác tôn nền và đắp đất móng đợt 1, đợt 2, tiết kiệm $35%$ chi phí mua đất đắp và phí đổ thải đô thị.
  • Rút ngắn tiến độ thi công: Tối ưu hóa ca máy giúp giai đoạn ngầm hoàn thành trong 25 ngày làm việc, giảm $20%$ chi phí quản lý dự án và nhân công phụ trợ.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Việc ép cọc âm sâu $2,8\text{ m}$ đòi hỏi nhân công đào thủ công cẩn trọng quanh thân cọc bê tông để tránh va chạm thiết bị đào cơ giới làm nứt gãy cọc.
  • Khả năng cung cấp bê tông phụ thuộc vào lưu thông giao thông đô thị từ trạm trộn đến công trường trong giờ cao điểm tại TP. Vinh.

Hướng phát triển công nghệ

  • Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM 4D/5D): Tích hợp phần mềm Revit và Navisworks để mô phỏng không gian chuyển vị cần bơm Putzmeister M43 và lịch trình xe bồn di chuyển theo thời gian thực.
  • Giám sát tải trọng ép tự động bằng cảm biến kỹ thuật số: Lưu trữ biểu đồ ép $P - L$ điện tử kết nối đám mây, loại bỏ hoàn toàn sai số ghi chép thủ công.

Đối tượng hưởng lợi

+-------------------------------------------------------------------------+
|                         MA TRẬN GIÁ TRỊ HƯỞNG LỢI                       |
+-------------------------------------------------------------------------+
| Sinh viên Xây dựng    | Kỹ sư / Chỉ huy trưởng | Doanh nghiệp & Chủ đầu tư |
| - Mẫu đồ án chuẩn mực | - Sổ tay tính chọn máy | - Tối ưu 20% chi phí QLDA |
| - Đầy đủ công thức TV | - Biện pháp đài giằng  | - Đảm bảo an toàn đô thị  |
| - Bản vẽ ván khuôn    | - Quy trình QA/QC TCVN | - Không gây nứt công trình|
+-------------------------------------------------------------------------+
  • Sinh viên chuyên ngành Xây dựng: Cung cấp tài liệu tham khảo hoàn chỉnh từ lý thuyết tính toán tải trọng ván khuôn, xác định năng suất cơ giới đến lập biện pháp tổ chức thi công đạt điểm xuất sắc.
  • Kỹ sư hiện trường / Tư vấn giám sát: Cẩm nang chi tiết về nghiệm thu cọc ép theo TCVN 9394:2012, xử lý sự cố chối cọc, nghiêng cọc và công nghệ đổ bê tông móng khối lớn không sinh mạch ngừng.
  • Chủ đầu tư & Nhà thầu xây dựng: Mô hình tổ chức khoa học giúp kiểm soát tiến độ chính xác, tối ưu hóa chi phí máy móc thiết bị và bảo đảm vệ sinh môi trường học đường.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất khi ép cọc bằng robot tĩnh ZYJ-260B là gì?

Phải kiểm tra đồng hồ áp lực định kỳ đã qua kiểm định, cân chỉnh độ thẳng đứng của cọc theo 2 phương vuông góc bằng 2 máy kinh vĩ với độ nghiêng không vượt quá $1%$. Lực ép cọc phải nằm trong khoảng $P_{ep,\min} = 166\text{ T} \le P \le P_{ep,\max} = 237\text{ T}$ và duy trì nén ép giữ tải 3-5 lần khi đạt chiều sâu thiết kế.

2. Tại sao đồ án chọn đào đất kết hợp máy xúc gầu nghịch và thủ công?

Máy xúc EO-4321 đào nhanh phần lớn khối tích ($464,86\text{ m}^3$) đến cốt $-1,25\text{ m}$ (cách đầu cọc $10\text{ cm}$) để bảo vệ cọc không bị máy xúc va đập làm gãy. Sau đó, công nhân đào thủ công $204,87\text{ m}^3$ lớp đất còn lại đến cốt đáy đài $-1,95\text{ m}$ để bảo đảm độ nguyên thổ của nền đất đáy móng.

3. Biện pháp xử lý khi cọc bị nghiêng lệch hoặc chối sớm trong quá trình ép?

Nếu cọc gặp dị vật hoặc nghiêng $> 1%$, lập tức dừng ép, sử dụng máy khoan dẫn Hitachi KH-125 khoan phá vật cản hoặc dẫn hướng. Trường hợp cọc nứt gãy ở độ sâu nông, dùng kích thủy lực nhổ cọc thay thế; nếu ở độ sâu lớn phải xin ý kiến tư vấn thiết kế ép cọc bổ sung kẹp đài.

4. Cách kiểm soát chất lượng bê tông thương phẩm đài giằng khi đổ bằng bơm cần Putzmeister M43?

Mỗi xe bồn Kamaz-5511 chở $6\text{ m}^3$ đến công trường phải kiểm tra niêm chì, phiếu xuất xưởng, thử độ sụt hỗn hợp bê tông (yêu cầu đạt $12 \pm 2\text{ cm}$) và đúc 3 tổ mẫu nén thí nghiệm R28 trước khi đấu nối vào phễu bơm.

5. Tại sao phải thiết kế sườn ngang ván khuôn đài móng cách nhau 40 cm?

Tính toán cơ học theo điều kiện uốn cho thấy khoảng cách cho phép tối đa là $170,7\text{ cm}$, tuy nhiên để chia đều theo chiều cao tấm ván khuôn đứng $90\text{ cm}$, tăng cường độ cứng chống phình do áp lực đầm dùi ($q^{tt} = 2795\text{ kG/m}^2$) và khống chế độ võng cực nhỏ $f = 0,00116\text{ cm} \ll [f] = 0,1\text{ cm}$, việc chọn khoảng cách $40\text{ cm}$ bảo đảm an toàn kết cấu tuyệt đối.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp thiết kế thi công phần ngầm công trình Trường THPT Phan Chu Chinh (TP. Vinh - Nghệ An) đã giải quyết xuất sắc các bài toán kỹ thuật phức tạp trong xây dựng đô thị. Bằng việc ứng dụng công nghệ ép cọc tĩnh robot ZYJ-260B, đào đất phân luống kết hợp cơ giới gầu nghịch EO-4321, hệ ván khuôn thép định hình chịu lực cao và công nghệ bê tông bơm Putzmeister M43, dự án khẳng định tính khả thi vượt trội về mặt kỹ thuật và hiệu quả kinh tế.

Tài liệu là nguồn tham khảo chuyên môn giá trị cho sinh viên ngành Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp, đồng thời là cẩm nang thực hành hữu ích cho các kỹ sư, chỉ huy trưởng công trình trong việc lập biện pháp và tổ chức thi công các dự án nhà cao tầng hiện đại.