1. Đặt vấn đề, giới thiệu tổng quát

Các kết cấu hố đào sâu, tầng hầm, công trình ngầm dưới mặt đất luôn đặt ra những thách thức lớn đối với đơn vị thi công, lựa chọn các giải pháp công nghệ. Đặc biệt, đối với những vị trí có nền địa chất phức tạp, mực nước ngầm cao, mặt bằng thi công hạn hẹp và chiều sâu hố đào lớn. Để mang lại hướng nhìn tổng quát hơn đối với các công nghệ  thi công hầm, công trình ngầm đã được áp dụng tại Việt Nam và trên thế giới.  Bài viết sẽ đưa ra các giải pháp cho các dạng kết cấu này nhằm mang lại hiệu quả tối ưu, đảm bảo ổn định của kết cấu và đáp ứng được yêu cầu tiến độ thi công.

2. Các phương pháp, công nghệ áp dụng trong thi công tầng hầm

Hiện nay, để thi công các công trình ngầm, tầng hầm thì có rất nhiều biện pháp công nghệ thi công có thể áp dụng. Tuy nhiên, tùy vào vị trí địa lý của hạng mục, kết cấu nền địa chất xung quanh hố đào, mực nước ngầm hiện hữu, chiều sâu hố đào và năng lực của đơn vị thi công, chúng ta có thể chia thành 1 số công nghệ thi công được áp dụng phổ biến tại như sau:

2.1. Công nghệ thi công top-down

Công nghệ thi công Top-down là công nghệ thi công phần ngầm của công trình, theo phương pháp từ trên xuống, bắt đầu từ sàn tầng cao độ mặt đất tự nhiên cote 0.00. Công nghệ này được áp dụng phổ biến trong xây dựng các tầng hầm nhà cao tầng từ 2-4 tầng hầm. Do có thể đồng thời vừa thi công các tầng hầm, các kết cấu dưới mặt đất tự nhiên, vừa có thể thi công phần thân công trình, kết cấu phía trên mặt đất nhằm rút ngắn được tiến độ thời gian thi công.

Ưu điểm lớn nhất của công nghệ này là khi kết hợp với hệ tường vây bằng cọc barrete sẽ thuận lợi cho việc thi công tại những mặt bằng không gian chật hẹp, điều kiện địa chất không ổn đinh, mực nước ngầm cao. Lợi dụng được hệ kết cấu vách tường bao, dầm khung và cột (bằng cọc khoan nhồi hoặc cọc kingspot) để chống đỡ tăng ổn định của kết cấu tường vây nên không cần phải sử dụng hệ thanh thép hình chống tạm.

Tuy nhiên, công nghệ này có 1 số nhược điểm như do thi công trong không gian chật nên khó khăn trong việc di chuyển máy móc thiết bị, vận chuyển đất đá ở các tầng phía dưới, đồng thời phải bố trí các hệ thống chiếu sáng và thông gió. Việc liên kết giữa các kết cấu chịu lực của các tầng hầm cột dầm vách cũng gây khó khăn hơn (phải sử dụng mối nối coupler nối thép, xử lý mạch ngừng bê tông giữa các đợt thi công…)

Hình 1: Thi công top-down

2.2. Công nghệ thi công semi top-down

Công nghệ semi Top-down cũng tương tự như Top-down nhưng sẽ bắt đào đất và thi công kết cấu ở tầng hầm thứ nhất thay vì thi công từ sàn cao độ cote 0.00 (top-down). Đối với những vị trí có nền địa chất ổn định, mực nước ngầm thấp, việc thi công đào đất đến cao độ tầng hầm thứ 1 không làm ảnh hưởng đến hệ tường vây thì sẽ tiết kiệm được chi phí do chưa cần sử dụng đến hệ giằng chống. Đồng thời, đảm bảo tiến độ hoàn thành phần ngầm trong công trình nhanh hơn phần thân giúp cho tiến độ chung được thông suốt mà thi công Top-down không giải quyết được (trong 1 số trường hợp khi thi công phần thân tới tầng thứ 5 nhưng phần ngầm chưa thi công xong).

2.3. Công nghệ thi công bottom-up

Bottom-up là công nghệ thi công tầng hầm cổ điển và được áp dụng rộng rãi nhất ở Việt Nam, có những ưu thế mà công nghệ thi công khác không thể thay thế được. Việc thi công tầng hầm theo phương pháp này đòi hỏi phải có biện pháp giữ ổn định tường chắn tường vây khi thi công đào xuống đáy tầng hầm ở độ sâu thiết kế. Tuy nhiên, với những vị trí có địa chất ổn định, mặt bằng thi công rộng thì có thế tiến hành theo phương pháp đào mở theo mái dốc taluy (phụ thuộc vào góc ma sát của đất).

Ưu điểm của phương pháp này là thi công đơn giản, đáp ứng được các giải pháp kết cấu và kiến trúc, kiểm soát được chất lượng thi công. Tuy nhiên, nhược điểm là khó khăn khi thi công ở những nơi có mực nước ngầm lớn, thời tiết mưa gió và phải có biện pháp để hạ nước ngầm, bơm nước ra khỏi hố móng.

Hình 2: Thi công bottom-up

Mỗi phương pháp công nghệ thi công (top-down, semi top-down, bottom-up…) đều có những ưu khuyết điểm riêng của nó. Tùy theo yêu cầu của tiến độ, vị trí mặt bằng thi công, đặc điểm địa chất và chiều sâu hố đào tầng hầm mà chúng ta có thể phân tích đánh giá đưa ra các giải pháp kết cấu, biện pháp thi công phù hợp.

Noi Nguyen

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments