Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp thuộc chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp (Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng), thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Khánh Toàn và do sinh viên Nguyễn Văn Toàn thực hiện. Nội dung đồ án tập trung vào "Phần III: Thi công (chiếm 50% khối lượng đồ án tốt nghiệp)" cho công trình Trung tâm nuôi dạy trẻ khuyết tật Thành phố Đồng Hới, với đối tượng thiết kế trực tiếp là hạng mục Nhà lớp học 4 tầng.

Bối cảnh thực tiễn của công trình được xác định tại khu đất thuộc khuôn viên Ủy ban nhân dân phường Đức Ninh Đông, nằm ở phía Tây Nam thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình. Vị trí tiếp giáp (tứ cận) của khu đất bao gồm:

  • Phía Đông giáp Bệnh viện Đa khoa thành phố Đồng Hới.
  • Phía Tây giáp đường giao thông nông thôn.
  • Phía Nam giáp đường Lê Lợi.
  • Phía Bắc giáp khu dân cư hiện trạng.

Khu vực xây dựng có địa hình tương đối bằng phẳng, không có công trình ngầm phức tạp, thuận lợi cho việc bố trí mặt bằng thi công nhưng đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt về an toàn lao động, tiếng ồn và vệ sinh môi trường do nằm trong khu dân cư đông đúc và cạnh cơ sở y tế. Về điều kiện tự nhiên, thành phố Đồng Hới thuộc vùng khí hậu IIB (nhiệt đới gió mùa), chịu tác động trực tiếp của gió Tây Nam (gió Lào) và bão biển.

Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế thi công trong đồ án gồm 6 nội dung:

  1. Giới thiệu đặc điểm công trình và các điều kiện liên quan đến giải pháp thi công; trình bày công tác chuẩn bị trước khi thi công.
  2. Lập biện pháp thi công bê tông móng (bao gồm thiết kế ván khuôn, biện pháp gia công lắp dựng ván khuôn, cốt thép và phương án đổ bê tông).
  3. Lập biện pháp thi công cột, dầm sàn tầng 2 (bao gồm các công tác ván khuôn, cốt thép và bê tông).
  4. Trình bày công tác an toàn lao động và vệ sinh môi trường.
  5. Lập tiến độ thi công công trình.
  6. Tính toán diện tích nhà tạm, kho bãi, mạng lưới cấp điện, cấp thoát nước và thiết kế tổng mặt bằng thi công.

Đối tượng nghiên cứu là giải pháp công nghệ và tổ chức thi công hạng mục Nhà lớp học 4 tầng có diện tích xây dựng 720 m², tổng diện tích khu đất hơn 7.000 m². Quy mô hình học của khối nhà gồm: chiều dài 66,8 m; chiều rộng 13,8 m; chiều cao tầng 1 là 3,9 m; chiều cao các tầng 2, 3, 4 là 3,6 m; tổng chiều cao công trình đạt 18,0 m. Kết cấu chịu lực gồm móng đơn bê tông cốt thép (BTCT) và khung toàn khối BTCT cấp độ bền B20.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Đồ án áp dụng các nguyên lý tính toán cơ học kết cấu, kỹ thuật thi công xây dựng và tổ chức quản lý thi công chuyên ngành:

  • Tiêu chuẩn và định mức xây dựng: Áp dụng Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam (phân vùng khí hậu IIB), Định mức dự toán xây dựng công trình theo Quyết định số 1776/2007/QĐ-BXD của Bộ Xây dựng và Định mức lao động số 726/ĐM-UB.
  • Tiêu chuẩn tính toán ván khuôn và giáo chống: Sử dụng lý thuyết dầm đơn giản và dầm liên tục để kiểm tra khả năng chịu lực theo hai trạng thái giới hạn:
    1. Điều kiện bền (cường độ): $$\sigma_{\max} = \frac{M_{\max}}{W} \le n \cdot [\sigma] = 21\text{ kN/cm}^2$$ (với thép bản mác CT3, ứng suất cho phép $[\sigma] = 21\text{ kN/cm}^2$).
    2. Điều kiện độ võng (biến dạng): $$f_{\max} \le [f]$$ (với $[f] = \frac{l}{250}$ cho kết cấu có bề mặt che khuất như móng, cổ móng; $[f] = \frac{l}{400}$ cho kết cấu có bề mặt nhìn thấy như dầm, sàn, cột, cầu thang). Mô-đun đàn hồi của thép $E = 21 \times 10^3\text{ kN/cm}^2$.
  • Quy chuẩn vật liệu và thiết bị định hình: Tổ hợp ván khuôn thép định hình và cột chống đơn bằng thép do hãng Hòa Phát chế tạo. Ván khuôn làm từ thép bản CT3 dày 3 mm, sườn dẹt dày 5 mm, liên kết hàn chiều cao $h_h = 4\text{ mm}$ với que hàn E42.

Phương pháp nghiên cứu và tính toán

  • Phương pháp phân tích – tổng hợp kỹ thuật: Đánh giá ưu nhược điểm của các giải pháp thi công đào đất (thủ công, cơ giới, kết hợp) và đổ bê tông để lựa chọn dây chuyền công nghệ tối ưu.
  • Phương pháp tính toán cơ giới hóa và ghép nối máy: Tính toán chu kỳ kỹ thuật, hệ số sử dụng thời gian và năng suất ca máy của máy đào gầu nghịch và xe tải tự đổ; xác định số lượng phương tiện vận chuyển phối hợp.
  • Phương pháp tổ chức thi công theo dây chuyền chuyên môn hóa: Phân chia mặt bằng thi công thành các phân đoạn có khối lượng tương đương (sai lệch không quá 20%); xác định nhịp dây chuyền bộ phận và ghép nối dây chuyền kỹ thuật nhịp biến bằng phương pháp ma trận Galkin.
  • Nguồn dữ liệu: Hồ sơ báo cáo kết quả khảo sát địa chất – thủy văn công trình tại phường Đức Ninh Đông (khoan thăm dò sâu 15 m xác định 3 lớp địa tầng: Lớp 1 cát pha dày 5 m; Lớp 2 sét pha dày 3,5 m; Lớp 3 cát hạt trung; mực nước ngầm ở độ sâu 4,0 m); catalogue thông số kỹ thuật ván khuôn và giáo chống Hòa Phát; tập Định mức 1776/2007/QĐ-BXD.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về công trình - Biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công công trình

Chương này tổng hợp các đặc điểm hiện trạng, khảo sát tự nhiên – xã hội và đề xuất hướng thi công tổng quát:

  • Điều kiện hạ tầng thi công: Nguồn nước lấy từ mạng lưới cấp nước đô thị kết hợp khoan dự phòng 02 giếng bơm vào bể ngầm; nguồn điện sử dụng lưới điện thành phố kết hợp 01 máy phát điện dự phòng. Vốn đầu tư thanh toán theo từng đợt nghiệm thu khối lượng kỹ thuật.
  • Đặc điểm địa chất – thủy văn: Công trình đặt trên nền đất cát pha (lớp 1 dày 5,0 m), mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu trung bình 4,0 m. Do kết cấu móng nông nằm trên mực nước ngầm, phương án thoát nước mặt chủ yếu là đào rãnh hở $0,5 \times 0,5\text{ m}$ độ dốc 1% dẫn về hố thu $1,0 \times 1,0\text{ m}$ và bơm xả vào hệ thống thoát nước thành phố.
  • Phương hướng thi công tổng thể các giai đoạn:
    • Công tác đất: Kết hợp máy đào cơ giới và sửa thủ công 20 cm đáy móng; tận dụng đất cát pha tại chỗ đắp lấp móng, vận chuyển đất thừa đi 1,5 km, dùng cát hạt trung chở từ nơi khác về để tôn nền.
    • Công tác bê tông: Phần móng kết hợp cơ giới và thủ công; bê tông cột trộn bằng máy tại hiện trường và đổ thủ công đến đáy dầm; dầm, sàn sử dụng bê tông thương phẩm đổ bằng xe bơm chuyên dụng; cầu thang đổ thủ công. Bố trí 02 máy vận thăng phục vụ vận chuyển vật liệu lên cao.
    • Công tác hoàn thiện: Trát trong nhà trước, ngoài nhà sau; trát trần trước, trát tường sau; thi công từ trên xuống dưới. Đá mài Granito làm từ trên xuống dưới sau khi ốp lát gạch Ceramic; sơn bả ngoài nhà trước, trong nhà sau với quy trình 3 nước sơn.

Chương 2: Thiết kế biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công các công tác chủ yếu phần ngầm

Nội dung chương 2 tập trung tính toán kỹ thuật thi công đất, kết cấu móng và lập tiến độ dây chuyền:

  • Tính toán đào và đắp đất:
    • Cao trình mặt đất tự nhiên: $-0,45\text{ m}$; cao trình đáy móng: $-2,35\text{ m}$; chiều sâu hố đào $H = 1,9\text{ m}$ (đã bao gồm lớp bê tông lót dày 10 cm). Hệ số mái dốc đất cát pha $m = 0,67$.
    • Khoảng cách giữa hai mép mái dốc theo phương dọc nhà bị giao nhau, trong khi phương ngang nhà còn lại 1,025 m. Tác giả chọn phương án đào móng thành từng rãnh dài theo phương dọc nhà.
    • Khối lượng đào máy: $V_m = 1.626,01\text{ m}^3$; khối lượng đào sửa thủ công (lớp đáy dày 20 cm): $V_{tc} = 148,55\text{ m}^3$.
    • Khối lượng kết cấu ngầm chiếm chỗ từ cốt $-2,35\text{ m}$ đến $-0,45\text{ m}$ là $216,92\text{ m}^3$; từ cốt $-0,45\text{ m}$ đến $-0,05\text{ m}$ là $46,72\text{ m}^3$.
  • Lựa chọn thiết bị cơ giới:
    • Máy đào gầu nghịch EO-3322B1: dung tích gầu $q = 0,5\text{ m}^3$; bán kính đào lớn nhất $R_{\max} = 7,5\text{ m}$; chiều sâu đào lớn nhất $h_{\max} = 4,2\text{ m}$; chiều cao đổ đất $H_{\max} = 4,8\text{ m}$; chu kỳ kỹ thuật $t_{ck} = 17\text{ giây}$. Năng suất đào đổ tại chỗ đạt $434,07\text{ m}^3/\text{ca}$ (thi công trong 3,0 ca); năng suất đào đổ lên xe đạt $394,17\text{ m}^3/\text{ca}$ (thi công trong 0,5 ca). Tổng thời gian đào máy là 3,5 ca.
    • Ô tô tự đổ Kamaz tải trọng 10 tấn: vận tốc trung bình 25 km/h, cự ly vận chuyển 1,5 km, chu kỳ xe $t_{ckx} = 18\text{ phút}$, năng suất $64,5\text{ m}^3/\text{ca}$. Bố trí 01 xe phối hợp hoạt động cùng máy đào trong 3,5 ca.
    • Nhân công đào thủ công: Định mức 0,68 công/m³ (mã hiệu AB-11362), tổng hao phí 101 công. Bố trí 5 tổ thợ (15 người), hoàn thành trong 6,7 ca (chọn 6,5 ca).
  • Tính toán ván khuôn móng M2 ($1,8 \times 3,9\text{ m}$):
    • Ván thành móng: Sử dụng tấm HP-1220 và HP-1520. Áp lực tính toán $q^{tt} = 2,24\text{ kN/m}$. Kết quả: $M_{\max} = 0,63\text{ kN}\cdot\text{m}$; ứng suất $\sigma_{\max} = 14,3\text{ kN/cm}^2 < 21\text{ kN/cm}^2$; độ võng $f_{\max} = 0,28\text{ cm} < [f] = 0,6\text{ cm}$. Khoảng cách cột chống 1,5 m.
    • Ván cổ móng ($0,3 \times 0,4\text{ m}$ và $0,3 \times 0,5\text{ m}$): Áp lực tính toán $q^{tt} = 25,14\text{ kN/m}$. Kết quả: $M_{\max} = 0,63\text{ kN}\cdot\text{m}$; ứng suất $\sigma_{\max} = 8,97\text{ kN/cm}^2 < 21\text{ kN/cm}^2$; độ võng $f_{\max} = 0,016\text{ cm} < [f] = 0,2\text{ cm}$. Khoảng cách gông 0,5 m.
  • Tổ chức dây chuyền và tiến độ thi công móng:
    • Chia làm 4 quá trình bộ phận: Cốt thép (20 thợ), Lắp dựng ván khuôn (16 thợ), Đổ bê tông (18 thợ), Tháo dỡ ván khuôn (4 thợ).
    • Ghép nối dây chuyền bằng ma trận Galkin cho tổng thời gian thi công móng $T = 9\text{ ngày}$.
    • Chỉ tiêu nhân lực: Số công nhân lớn nhất $R_{\max} = 54\text{ người}$; số công nhân trung bình $R_{TB} = 26\text{ người}$; hệ số không điều hòa nhân lực $k_1 = \frac{R_{\max}}{R_{TB}} = 2,0$; hệ số phân phối lao động $k_2 = 0,32$.

Chương 3: Thiết kế biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công các công tác chủ yếu phần thân

Chương 3 trình bày chi tiết các tính toán kết cấu ván khuôn, xà gồ đỡ và giáo chống cho tầng điển hình:

  • Ván khuôn cột: Tiết diện $200 \times 300\text{ mm}$, $200 \times 350\text{ mm}$ và $200 \times 400\text{ mm}$ (chiều cao tính toán $H_{\max} = 3,3\text{ m}$). Tính toán cho tấm HP-1240: $q^{tt} = 41,68\text{ kN/m}$; $M_{\max} = 1,05\text{ kN}\cdot\text{m}$; $\sigma_{\max} = 14,95\text{ kN/cm}^2 < 21\text{ kN/cm}^2$; độ võng $f_{\max} = 0,09\text{ cm} < [f] = 0,15\text{ cm}$. Bố trí gông cột cách nhau 0,6 m.
  • Ván khuôn sàn và xà gồ đỡ:
    • Tính toán cho ô sàn điển hình S1 kích thước $3,6 \times 3,6\text{ m}$, sàn dày 8 cm. Tải trọng tính toán trên tấm rộng 0,4 m là $q^{tt} = 4,59\text{ kN/m}$. Kết quả: $M_{\max} = 0,826\text{ kN}\cdot\text{m}$; $\sigma_{\max} = 11,77\text{ kN/cm}^2 < 21\text{ kN/cm}^2$; độ võng $f_{\max} = 0,15\text{ cm} < [f] = 0,3\text{ cm}$.
    • Xà gồ thép chữ C mã hiệu [6.5 (hoặc [6): đặt vuông góc dầm chính theo bước cột 3,6 m, khoảng cách xà gồ 1,0 m. Khoảng cách tính toán cho phép theo độ võng là $l \le 144,08\text{ cm}$.
    • Cột chống đơn K-104 đỡ xà gồ sàn: Tải trọng truyền xuống $P = 14,42\text{ kN}$. Kiểm tra độ mảnh $\lambda = 112,2 < [\lambda] = 120$; ứng suất $\sigma_{\max} = 10,47\text{ kN/cm}^2 < 21\text{ kN/cm}^2$.
  • Ván khuôn và cột chống dầm chính ($200 \times 600\text{ mm}$, nhịp 7,2 m):
    • Đáy dầm: Tấm HP-1220; $q^{tt} = 5,56\text{ kN/m}$; $M_{\max} = 0,88\text{ kN}\cdot\text{m}$; $\sigma_{\max} = 19,9\text{ kN/cm}^2 < 21\text{ kN/cm}^2$; $f_{\max} = 0,26\text{ cm} < [f] = 0,3\text{ cm}$. Khoảng cách cột chống đáy dầm 1,2 m.
    • Thành dầm: Tấm HP-1225; $q^{tt} = 6,24\text{ kN/m}$; $M_{\max} = 1,1\text{ kN}\cdot\text{m}$; $\sigma_{\max} = 20,5\text{ kN/cm}^2 < 21\text{ kN/cm}^2$; $f_{\max} = 0,26\text{ cm} < [f] = 0,3\text{ cm}$.
    • Cột chống đáy dầm chính chịu lực $P = 7,49\text{ kN} < 14,42\text{ kN}$, sử dụng cột chống K-104.
  • Ván khuôn và cột chống dầm phụ ($200 \times 300\text{ mm}$, nhịp 3,6 m): Tải trọng tác dụng lên đáy dầm phụ ($q^{tt} = 3,65\text{ kN/m}$) và thành dầm phụ ($q^{tt} = 3,34\text{ kN/m}$) đều nhỏ hơn dầm chính; sử dụng cùng hệ ván khuôn và cột chống K-104.
  • Ván khuôn cầu thang bộ: Góc nghiêng bản thang $\alpha = 26^\circ 33'$; sử dụng ván khuôn HP-0940 và HP-0640. Tải trọng vuông góc bản thang $q^{tt} = 3,094\text{ kN/m}$; $M_{\max} = 0,313\text{ kN}\cdot\text{m}$; $\sigma_{\max} = 4,45\text{ kN/cm}^2 < 21\text{ kN/cm}^2$; $f_{\max} = 0,03\text{ cm} < [f] = 0,225\text{ cm}$. Xà gồ [6.5 đỡ bản thang bố trí khoảng cách cột chống 1,0 m.

Kết quả và đóng góp

Kết quả tính toán kỹ thuật chính

Hạng mục kết cấu Loại ván khuôn / Thiết bị Tải trọng tính toán ($q^{tt}$) Ứng suất lớn nhất $\sigma_{\max}$ ($\text{kN/cm}^2$) Độ võng lớn nhất $f_{\max}$ ($\text{cm}$) Khoảng cách gối tựa / Cột chống
Thành móng M2 Thép Hòa Phát (HP-1520, HP-1220) $2,24\text{ kN/m}$ 14,30 (cho phép $\le 21$) 0,28 (cho phép $\le 0,60$) 1,5 m (cột chống)
Cổ móng M2 Thép Hòa Phát (HP-1540) $25,14\text{ kN/m}$ 8,97 (cho phép $\le 21$) 0,016 (cho phép $\le 0,20$) 0,5 m (gông cột)
Thành cột $200 \times 400$ Thép Hòa Phát (HP-1240) $41,68\text{ kN/m}$ 14,95 (cho phép $\le 21$) 0,09 (cho phép $\le 0,15$) 0,6 m (gông cột)
Đáy ô sàn S1 Thép Hòa Phát ($400 \times 1200$) $4,59\text{ kN/m}$ 11,77 (cho phép $\le 21$) 0,15 (cho phép $\le 0,30$) 1,0 m (xà gồ [6.5)
Đáy dầm chính Thép Hòa Phát (HP-1220) $5,56\text{ kN/m}$ 19,90 (cho phép $\le 21$) 0,26 (cho phép $\le 0,30$) 1,2 m (cột chống)
Thành dầm chính Thép Hòa Phát (HP-1225) $6,24\text{ kN/m}$ 20,50 (cho phép $\le 21$) 0,26 (cho phép $\le 0,30$) 1,2 m (thanh nẹp)
Bản cầu thang bộ Thép Hòa Phát (HP-0940) $3,094\text{ kN/m}$ 4,45 (cho phép $\le 21$) 0,03 (cho phép $\le 0,225$) 0,9 m (xà gồ [6.5)
Cột chống sàn K-104 Ống thép lồng ($D_1=60, D_2=42\text{ mm}$) $P = 14,42\text{ kN}$ 10,47 (cho phép $\le 21$) Độ mảnh $\lambda = 112,2 \le 120$ Bước xà gồ 1,0 m

Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật của tác giả

  • Giải pháp đào đất: Lựa chọn phương án đào móng thành luống/rãnh chạy dài dọc nhà thay vì đào từng hố độc lập, giải quyết triệt để vấn đề giao thoa mái dốc giữa các hố móng sát nhau và đảm bảo mặt bằng cho xe máy cơ giới di chuyển.
  • Tổ hợp ván khuôn định hình: Sử dụng đồng bộ ván khuôn thép định hình và cột chống kim loại Hòa Phát cho toàn bộ kết cấu móng, cột, dầm, sàn và cầu thang giúp tăng chu kỳ luân chuyển (đạt trung bình khoảng 200 lần), giảm thiểu việc gia công ván gỗ thừa thãi và rút ngắn thời gian lắp dựng/tháo dỡ.
  • Điều phối nhân lực theo dây chuyền: Điều chỉnh cơ cấu tổ thợ chuyên nghiệp từ định mức cơ sở sang tổ hợp cân bằng (tăng thợ lắp ván khuôn lên 16 người và thợ đổ bê tông lên 18 người), giúp đồng đều hóa nhịp dây chuyền trên các phân đoạn và đưa hệ số không điều hòa nhân lực phần móng về mức $k_1 = 2,0$.

Đóng góp thực tế của đồ án

Đồ án đã xây dựng một bộ hồ sơ thiết kế biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công hoàn chỉnh cho công trình dân dụng quy mô vừa; cung cấp đầy đủ các bảng tính kiểm tra chịu lực ván khuôn, số liệu phối hợp ca máy đào – vận chuyển và biểu đồ tiến độ dây chuyền được tối ưu hóa bằng thuật toán ma trận Galkin.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận từ văn bản

  • Phạm vi đồ án: Văn bản chỉ thể hiện nội dung của "Phần III: Thi công (50%)", tập trung thiết kế biện pháp cho hạng mục Nhà lớp học 4 tầng; các hạng mục phụ trợ khác thuộc khuôn viên rộng hơn 7.000 m² không được thuyết minh chi tiết.
  • Áp dụng định mức giả định: Do hệ thống định mức xây dựng hiện hành tại thời điểm lập đồ án chưa có định mức riêng cho công tác ván khuôn thép móng cột, tác giả phải tạm sử dụng định mức ván khuôn gỗ (mã hiệu AF theo Định mức 1776) kết hợp phân chia tỷ lệ chi phí theo Định mức 726 để quy đổi nhân công.
  • Trang thiết bị chuyên dùng: Hệ thống thang máy, thiết bị y tế và thiết bị giảng dạy chuyên thù cho trẻ khuyết tật được xác định mua từ nước ngoài thông qua công ty đầu mối, đồ án không đi sâu vào quy trình lắp đặt công nghệ chi tiết cho các hệ thống này.

Hướng phát triển tiếp theo

  • Mở rộng tính toán thiết kế tổng mặt bằng thi công chi tiết cho toàn bộ khuôn viên khu đất trung tâm $7.000\text{ m}^2$, bao gồm mạng lưới đường giao thông nội bộ, hệ thống thoát nước tổng thể và vị trí các khối công trình phụ trợ.
  • Lập tiến độ chi tiết và phương án lắp đặt cho các gói thầu cơ điện (MEP), thiết bị thang máy và hệ thống trang thiết bị dạy học chuyên biệt.

Giá trị tham khảo

Tài liệu này là nguồn tham khảo trực tiếp cho:

  • Sinh viên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp: Tham khảo mẫu thuyết minh đồ án tốt nghiệp phần thi công, phương pháp tổ chức dây chuyền chuyên môn hóa, cách lập ma trận Galkin và kỹ thuật vẽ biểu đồ nhân lực.
  • Kỹ sư công trường và cán bộ kỹ thuật thi công: Ứng dụng các bảng tính kiểm tra cường độ và độ võng của hệ ván khuôn thép định hình Hòa Phát (ván tôn 3 mm kết hợp sườn dẹt 5 mm) và giàn giáo cột chống ống lồng K-104 cho các cấu kiện cột, dầm, sàn nhà nhiều tầng.
  • Cán bộ lập biện pháp thi công và dự toán: Tham khảo phương pháp tính toán năng suất tổ hợp máy đào gầu nghịch kết hợp xe tự đổ Kamaz, cùng phương pháp phân chia tỷ lệ chi phí nhân công ván khuôn móng từ định mức 1776 và định mức 726.

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện địa chất và thủy văn tại khu vực xây dựng công trình có đặc điểm gì?

Theo báo cáo khảo sát địa chất bằng phương pháp khoan thăm dò sâu 15 m, địa tầng gồm 3 lớp: Lớp 1 là cát pha dày trung bình 5,0 m; Lớp 2 là sét pha dày trung bình 3,5 m; Lớp 3 là cát hạt trung kéo dài đến hết chiều sâu khoan thăm dò. Mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu trung bình 4,0 m so với mặt đất tự nhiên. Do kết cấu móng công trình là móng nông đặt ở cao trình $-2,35\text{ m}$ (sâu 1,9 m so với cốt đất tự nhiên $-0,45\text{ m}$), đáy móng hoàn toàn nằm trên mực nước ngầm.

2. Vì sao tác giả chọn giải pháp đào đất theo rãnh dài dọc nhà thay vì đào từng hố móng độc lập?

Qua tính toán kích thước hố đào với chiều sâu $H = 1,9\text{ m}$ và hệ số mái dốc $m = 0,67$ (đất cát pha), khoảng cách nhỏ nhất giữa hai đỉnh mái dốc hố móng theo phương dọc nhà bị giao nhau, khiến phần đất còn lại không đủ để công nhân và thiết bị đi lại. Ngược lại, khoảng cách mái dốc theo phương ngang nhà vẫn còn 1,025 m. Do đó, phương án đào rãnh móng chạy dài dọc nhà vừa đảm bảo kỹ thuật, vừa giải phóng mặt bằng di chuyển và rút ngắn thời gian thi công cơ giới.

3. Tổ hợp máy thi công đất cơ giới gồm những loại nào và năng suất tính toán ra sao?

Tác giả sử dụng 01 máy đào gầu nghịch EO-3322B1 (dung tích gầu $q = 0,5\text{ m}^3$, chu kỳ 17 giây) kết hợp 01 ô tô tự đổ Kamaz tải trọng 10 tấn. Máy đào đạt năng suất $434,07\text{ m}^3/\text{ca}$ khi đào đổ đất tại chỗ (khối lượng $1.409,09\text{ m}^3$, hoàn thành trong 3,0 ca) và $394,17\text{ m}^3/\text{ca}$ khi đào đổ lên xe vận chuyển đi 1,5 km (khối lượng $216,92\text{ m}^3$, hoàn thành trong 0,5 ca). Xe Kamaz có chu kỳ 18 phút, năng suất $64,5\text{ m}^3/\text{ca}$, hoạt động phối hợp trong 3,5 ca.

4. Kết quả tổ chức dây chuyền và chỉ tiêu nhân lực thi công phần móng đạt được như thế nào?

Dây chuyền chuyên môn hóa thi công bê tông móng gồm 4 quá trình (cốt thép: 20 người; ván khuôn: 16 người; bê tông: 18 người; tháo ván khuôn: 4 người). Ghép nối theo ma trận Galkin cho tổng thời gian hoàn thành phần móng là $T = 9\text{ ngày}$. Biểu đồ nhân lực đạt số công nhân cực đại $R_{\max} = 54\text{ người}$, số công nhân trung bình $R_{TB} = 26\text{ người}$, hệ số không điều hòa nhân lực $k_1 = 2,0$ và hệ số phân phối lao động $k_2 = 0,32$.

5. Hệ giàn giáo cột chống K-104 được tính toán kiểm tra chịu lực ra sao?

Cột chống K-104 (chiều cao sử dụng $2,7 - 4,2\text{ m}$, khả năng chịu nén tiêu chuẩn $1.800\text{ daN}$) được kiểm tra khi đỡ hệ xà gồ sàn S1 chịu tải trọng nén dọc trục lớn nhất $P = 14,42\text{ kN}$. Chiều dài tính toán phần ống trong là $l_0 = 220\text{ cm}$, độ mảnh tính toán $\lambda = 112,2 \le [\lambda] = 120$. Ứng suất nén lớn nhất đạt $\sigma_{\max} = 10,47\text{ kN/cm}^2$, nhỏ hơn ứng suất cho phép $[\sigma] = 21\text{ kN/cm}^2$, đảm bảo an toàn chịu lực và ổn định tổng thể.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Văn Toàn đã hoàn thành thiết kế biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công cho hạng mục Nhà lớp học 4 tầng thuộc dự án Trung tâm nuôi dạy trẻ khuyết tật Thành phố Đồng Hới. Tác giả đã giải quyết đồng bộ các bài toán kỹ thuật từ đào đất rãnh dài bằng máy kết hợp thủ công, thiết kế và kiểm nghiệm chi tiết hệ ván khuôn thép – giáo chống định hình Hòa Phát cho toàn bộ kết cấu móng và khung sàn, đến việc tối ưu hóa tiến độ thi công bằng phương pháp dây chuyền ma trận Galkin. Toàn bộ nội dung tính toán đều tuân thủ các tiêu chuẩn, định mức xây dựng hiện hành, thể hiện phương pháp tiếp cận kỹ thuật chặt chẽ và có giá trị thực tiễn cao cho công tác thi công nhà dân dụng nhiều tầng.