Hiện nay, các Công Trình nhà cao tầng mọc lên ngày càng nhiều, không chỉ tạo sự thuận tiện cho con người mà còn phù hợp với những Đô Thị lớn với diện tích xây dựng hạn chế.
Chính vì vậy, việc làm tầng hầm ở các Công Trình nhà cao tầng là không thể thiếu.
Hôm nay, ACI xin chia sẻ đến Quý Khách Hàng về kỹ thuật Thi Công Top – Down được áp dụng trong việc thi công tầng hầm!
1) CÔNG NGHỆ THI CÔNG TOP – DOWN LÀ GÌ?
Công nghệ thi công Top – Down (từ trên xuống), tiếng Anh là Top – Down Construction Method. Là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo phương pháp từ trên xuống. Khác với phương pháp truyền thống: thi công từ dưới lên.
Công nghệ thi công Top – Down
Trong công nghệ thi công Top – Down người ta có thể đồng thời vừa thi công các tầng ngầm và móng của công trình, vừa thi công một số hữu hạn các tầng nhà, thuộc phần thân.
Công nghệ này đã xuất hiện ở Việt Nam cách đây vài chục năm. Công trình đầu tiên là Harbourview – Nguyễn Huệ được xây vào cuối năm 1993 và đầu năm 1994 rồi đến Saigon Center và rất nhiều công trình khác.
2) ƯU ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ THI CÔNG TOP – DOWN
Công nghệ thi công Top – Down mang lại những ưu điểm sau:
- Vì không cần diện tích đào móng lớn nên dù là mặt bằng có diện tích lớn hay nhỏ vẫn dễ dàng cho việc thi công. Hơn nữa, công nghệ này còn giúp đẩy nhanh tiến độ thi công và giúp tiết kiệm chi phí phải làm tường vây.
- Công nghệ thi công top down giúp sớm tái lập mặt đường, tránh làm ảnh hưởng đến giao thông.
- Có thể thi công kết hợp Up – Up phần thân và Top – Down phần ngầm. Điều này giúp tiết kiệm thời gian thi công, đẩy nhanh tiến độ xây dựng. Thực tế cho thấy, với công nghệ thi công Top – Down có thể giúp rút ngắn tiến độ tới 30% – 50% tổng thời gian thi công.
- Không cần dùng hệ thống chống tạm để chống đỡ vách tường hầm trong quá trình đào đất và thi công tầng hầm và không tốn thêm chi phí cho hệ chống phụ.
- Không tốn hệ thống giáo chống, coppha cho kết cấu dầm sàn.
- Giải quyết được các vấn đề về móng chẳng hạn như ở công trình cao tầng cần phải đào mở có tường vây, móng sâu và hạ mực nước ngầm để thi công phần ngầm mà thi công truyền thống chưa làm được.
3) NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ THI CÔNG TOP – DOWN
Bên cạnh những ưu điểm vượt trội thì công nghệ thi công Top – Down vẫn còn một số hạn chế:
- Kết cấu cột tầng hầm phức tạp.
- Liên kết giữa dầm sàn và cột khó khăn trong việc thi công.
- Đòi hỏi thợ thi công phải có nhiều kinh nghiệm.
- Khó thực hiện cơ giới hóa do thi công trong không gian kín.
- Thi công trong không gian kín nên ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người lao động.
- Phải lắp đặt hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo.
4) THIẾT BỊ VÀ VẬT LIỆU CẦN THIẾT CHO VIỆC THI CÔNG TOP – DOWN
4.1) THIẾT BỊ PHỤC VỤ THI CÔNG
Với công tác đào đất ngầm gồm máy đào đất, máy san đất và máy lu nền đất đều loại nhỏ, công cụ đào đất thủ công và máy khoan.
Với công tác vận chuyển cần chuẩn bị hai cần trục KOBELCO 7045.
Với công tác khác cần chuẩn bị 2 máy bơm, 2 thang thép đặt tại hai lối lên xuống, hệ thống chiếu sáng dưới hầm.
Với công tác thi công bê tông: trạm bơm bê tông, xe chở bê tông thương phẩm và các thiết bị phục vụ thi công bê tông khác.
4.2) VẬT LIỆU
Cốt Thép Đỡ Tạm
Khi thi công tầng hầm theo phương pháp top down thì phải sử dụng cột thép để đỡ các sàn tầng hầm. Nếu thi công đồng thời cả phần thân lẫn phần hầm thì cốt thép chống tạm phải chịu được thêm tải trọng phần thân.
Các cốt thép đỡ tạm sẽ được bọc bê tông để trở thành cột chịu lực của công trình. Do đó cần phải tính toán một cách hợp lý và phải có quy định riêng. Các cột thép phải được đặt đúng vào vị trí chịu lực.
Cột thép đở tạm trong thi công Top – Down
Bê Tông
Do yêu cầu thi công liên tục và phải tháo ván khuôn sớm để tiến hành đào đất thi công tiếp tục phần dưới nên cần dùng phụ gia để đẩy nhanh khả năng đông cứng của bê tông.
Những phương pháp giúp bê tông nhanh chóng đạt cường độ yêu cầu trong thời gian ngắn như:
- Sử dụng phụ gia hóa dẻo, siêu dẻo để giảm tỉ lệ nước nhưng vẫn giữ nguyên độ sụt theo yêu cầu để tăng cường độ của bê tông.
- Sử dụng phụ gia tăng trưởng với cường độ nhanh để có thể đạt trên 90% cường độ thiết kế trong vòng 7 ngày.
Khi thi công cột và vách cứng cần phải dùng bê tông có phụ gia trương nở để vá các đầu cột, cầu lõi nơi tiếp giáp với dầm sàn. Hàm lượng phụ gia trương nở được sử dụng nhiều nên là 5% đến 15% so với lượng xi măng. Bên cạnh đó, không nên dùng bột nhóm hoặc các chất sinh khí để làm bê tông trương nở vì nó gây ăn mòn cốt thép.
Bê tông sàn phải được chống thấm bằng những phương pháp hữu hiệu bởi đây là nơi tiếp giáp với tầng hầm. Nếu sau khi đưa vào sử dụng mà bị rò rỉ thì việc sửa chữa sẽ rất khó khăn và tốn kém.
5) QUY TRÌNH THI CÔNG TOP – DOWN
Quy trình thi công Top – Down
Chúng tôi muốn giới thiệu đến Quý Khách Hàng: Quy Trình Thi Công Top – Down áp dụng với Công Trình có 2 tầng hầm B1 và B2.
Nếu Công Trình có số lượng tầng hầm nhiều hơn 2, thì Quy Trình Thi Công các tầng hầm tương tự tầng hầm B1 và tầng hầm cuối cùng tương tự tầng hầm B2.
Bước 1: Thi Công Đặt Trước Cột Chống Tạm Bằng Thép Hình
- Cột chống tạm được thiết kế bằng tổ hợp 2l-55 dài 13.7m và phải đặt trước vị trí cột khi thi công cọc khoan nhồi.
- Định vị lại tim cột trên mặt đất sau khi thi công cọc khoan nhồi.
- Dùng cần hạ trục từ từ cột thép hình xuống lòng hố khoan, tay cần trục không dịch chuyển mà chỉ cuốn tang cáp để tránh chạm cột vào thành hố khoan.
- Rung lắc hoặc dùng cần trục ấn cột thép sao cho ngập sâu trong bê tông cọc khoảng 1m.
- Chỉnh lại trục thẳng đứng của cột thép sao cho trùng với trục cột và cố định cột thẳng đứng bằng hệ chống tạm.
- Đổ bê tông vào hố sao cho làm đầy thêm hố đào khoảng 1m rồi đổ đầy cát vào phần còn lại của hố khoan.
- Cọc nhồi sau khi chôn phải nhô lên mặt đất 2m. Bên cạnh đó, cần trục phục vụ thi công phải luôn dùng cẩu KOBELCO 7045.
Bước 2: Thi Công Sàn Dầm Tầng 1 (Tầng Trệt)
- Tiến hành đào đất phục vụ thi công tầng 1. Tùy từng công trình mà chiều sâu với chiều cao cần đào để đặt giáo sẽ có sự khác biệt, nó còn phụ thuộc vào thiết kế, nhu cầu sử dụng.
- Khi tiến hành đào hầm thì phải đào hai lớp nhưng chỉ dịch chuyển máy một lần và mỗi luống phải rộng 5m.
- Khi thi công sàn dầm tầng 1 thì dung máy đào gầu nghịch E phải đúng các thông số sau: dung tích gầu q=0.25m, bán kính đào R=5m, chiều cao đổ đất H=2.2m, trọng lượng máy Q=5.1T, bề rộng máy b=2.1m, chiều sâu đào đất là 3.5m, thời gian 1 chu kì tck=20s.
- Tiến hành lắp đặt ván khuôn của công nghệ thi công top down giống như đối với dầm sàn bình thường. Tuy nhiên, khi thi công cần lưu ý cột chống chỉ dùng 1 giáo chống PAL là đủ, chân giáo phải được đặt trên lớp đệm để đảm bảo không bị lún khi đặt trên nền đất tự nhiên yếu.
- Bê tông phải đổ trong từng phân khu nhờ máy bơm và phải là loại có phụ gia đông kết nhanh. Do đó, phải kiểm tra độ sụt trước khi đổ và kiểm tra cường độ mẫu thử trước khi sử dụng.
- Hệ thống gia cường phải thực hiện đúng theo thiết kế để kết cấu có thể chịu lực. Đồng thời chú ý công tác bảo quản, vệ sinh và quy cách chất lượng các mối nối.
Bước 3: Thi Công Tầng Ngầm B1
- Khi tiến hành đào đất thi công tầng ngầm B1 thì nên sử dụng máy đào đất loại nhỏ đã chuẩn bị trước đó.
- Thi công bằng công nghệ top down sẽ làm nơi thi công thiếu ánh sáng, chính vì vậy cần phải bố trí hệ thống chiếu sáng để làm việc tốt hơn và an toàn hơn.
- Nếu chiều sâu của đất lớn hơn 4m trở đi thì bắt buộc phải chia làm 2 lượt đào với lượt đầu tiên dày 2.5m và lượt sau là 1.5m. Một điều mà bạn cần lưu ý khi thi công chính là mực nước ngầm ở độ sâu 2.2m phải bố trí rãnh tích nước, giếng thu nước và máy bơm.
- Kỹ thuật thi công tầng ngầm thứ nhất giống với các tầng khác nhưng không gian bị hạn chế nên việc vận chuyển bê tông cần lưu ý: hàn các thép bản cấu tạo nút khung chính xác theo bản thiết kế, bố trí đường bơm bê tông sao cho khi chuyển hướng đột ngột mà đường ống không bị tắc.
- Sau khi thi công xong phần sàn và dầm của tầng ngầm B1 thì tiến hành ghép ván khuôn đồng thời thi công luôn cột và lõi của tầng này.
- Lõi thép trong cột phải mềm, có khả năng buộc được từng cây một vào thép chờ.
- Cốt đai chế tạo gồm 2 nửa để tiện thi công, do đó các mối nối phải đủ chiều dài và chắc.
- Ván khuôn được ghép trước 3 mảnh nhưng phải chừa cửa đổ bê tông ở giữa và ở đỉnh cột.
- Khi xử lý mối nối khô ở cột cần lưu ý: vữa dùng cho mối nối phải có độ trương nở như đã thiết kế, phải vệ sinh mối nối trước khi thi công và vữa có phụ gia dùng để phun vào mối nối phải sử dụng máy phun bê tông loại nhỏ có đường kính 100mm.
Bước 4: Thi Công Tầng Ngầm B2
- Sau khi thi công dầm, sàn của tầng ngầm B1 xong 10 ngày thì có thể tiến hành tháo coppha chịu lực và thi công tầng ngầm B2.
- Khi sàn, dầm tầng ngầm B1 đủ cường độ thì hệ thống này sẽ làm việc như một hệ giằng chống ngang đỡ tường Barrette. Việc tính toán kiểm tra cường độ, biến dạng của hệ này được thực hiện khi tầng ngầm B2 được đào rỗng.
- Việc vận chuyển từ dưới lên chủ yếu thực hiện bằng thao tác cuốn tang quấn cáp tức hai công nhân đứng dưới hố vừa thực hiện móc thùng cẩu vừa hướng dẫn để thùng cẩu không chạm vào hai bên thành.
- Hai trạm bơm được đặt ngay tại hai cửa vận chuyển trên sàn tầng ngầm B1 để phục vụ công tác tiêu nước mặt bằng. Máy bơm sẽ được đặt như sau: một đầu ống hút thả xuống hố để thu nước, một ống sẽ được bố trí để đưa nước thoát ra ngoài an toàn.
- Hệ thống mương dẫn nước bố trí hàng đài cọc có độ dốc i=1% sâu 0.5m và hướng về các hố thu nước. Hố thu nước được gia cố bằng ván và cột chống gỗ, đáy đổ một lớp bê tông mác 150 dày 200mm.
Số lượng máy bơm nhiều hay ít còn phụ thuộc vào phương pháp bơm thử:
- Trường hợp 1: mực nước trong hố móng hạ xuống nhanh chứng tỏ máy bơm quá lớn. Do đó cần phải đóng bớt máy bơm lại để hạn chế lượng nước được bơm ra. Đóng bớt máy bơm cho đến khi nào thấy tốc độ hạ mực nước phù hợp với ổn định của mái đất.
- Trường hợp 2: mực nước trong hố không hạ xuống chứng tỏ lượng nước bơm ra ít. Do đó cần phải tăng công suất trạm bơm.
- Trường hợp 3: mực nước rút đến độ sâu nào đó rồi không hạ xuống nữa vì độ chênh mực nước tăng.
Trước khi đặt máy bơm nước cần phải xác định được loại đất ở tầng này để có biện pháp xử lý hợp lý. Nếu biện pháp tiêu nước không hiệu quả thì phải thiết kế hệ thống hạ mực nước ngầm bằng hệ thống kim lọc xung quanh công trình.
Người ta thường dùng máy bơm li tâm bởi chúng hợp với chế độ làm việc thay đổi.
Khi đào đất tầng này cần lưu ý:
- Phải đào đất từ các cửa vận chuyển trước rồi mở rộng theo phương ngang và phương dọc và phải đảm bảo mặt đất luôn dốc về hố thu nước. Đào đất từ lớp đất sát sàn tầng để tránh đất đá rơi xuống gây nguy hiểm cho người thi công. Đến lớp bê tông lót đất sàn dầm tầng trên thì dùng xà beng cạy từng mảng rồi kéo tấm polyme xuống.
- Khi đào đất phải đảm bảo khoảng cách an toàn giữa các công nhân để tránh gây tai nạn.
Khi tiến hành thi công đài cọc:
- Phải truyền cốt xuống tầng ngầm B2 rồi phá đầu cọc đến cốt đáy đài.
- Tiếp theo là vệ sinh cốt thép chờ đầu cọc và cốt thép hình. Tiến hành chống thấm đài cọc bằng phương pháp phụt vữa bê tông, bi tum hoặc dùng thủy tinh lỏng.
- Sau khi chống thấm xong cần đổ bê tông lót đáy đài và đặt cốt thép đài cọc, hàn thép bản liên kết cột thép hình.
- Dựng ván khuôn đài cọc và tiến hành đổ bê tông đài cọc, đổ cột đến cốt mặt sàn tầng ngầm thứ 2. Sau khi bê tông khô thì cần chống thấm cho sàn tầng hầm.
- Việc phá đầu cọc và vệ sinh cốt thép phải được tiến hành nhanh chóng rồi tổ chức chống thấm ngay lập tức tránh để quá lâu trong môi trường ẩm, xâm thực sẽ gây khó khăn trong việc thi công và làm ảnh hưởng chất lượng mối nối.
Công việc trắc đạc chuyển lưới trục chính công trình xuống tầng hầm là hết sức quan trọng nên bộ phận trắc đạc chỉ thực hiện đúng với sai số trong giới hạn cho phép. Muốn vậy phải sử dụng các loại máy đo thủy chuẩn Ni 030 của Đức, máy NA 824 của Thụy Sĩ.
Công Nghệ Thi Công Top – Down dù phù hợp với mọi diện tích thi công và giúp đẩy nhanh tiến độ Công Trình.
Link tham khảo: https://theconstructor.org/construction/top-down-construction/567534/
Với những chia sẻ trên đây, hy vọng sẽ giúp Quý Khách Hàng có thêm những kiến thức bổ ích về Công Nghệ Thi Công Top – Down.
Quý Khách Hàng có thể tham khảo thêm về “Lĩnh Vực Hoạt Động” của ACI:
Link: https://acicons.vn/linh-vuc/
Nếu Quý Khách Hàng muốn biết thêm thông tin chi tiết hoặc cần tư vấn bất kỳ thông tin nào khác thì hãy liên hệ với Công Ty TNHH Xây Dựng ACI để được tư vấn và hỗ trợ nhanh chóng!
