Ứng dụng công nghệ thi công top-down tại hạng mục phòng bơm, bể lắng xoáy – Phần cuối

8

5. Kiểm tra phân tích kết cấu tường vây cọc và nền đất

5.1. Phương pháp phần tử hữu hạn mô phỏng phân tích nội lực

Dựa trên các báo cáo khảo sát địa chất, áp lực của mực nước ngầm, đất và giai đoạn thi công tại phòng bơm, bể lắng xoáy. Áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn (the finite element method) để mô phỏng sự ổn định của nền đất và kết cấu hệ tường vây cọc khoan nhồi và kết cấu vách neo vào cọc.

Xem thêm: – Ứng dụng công nghệ thi công top-down tại hạng mục phòng bơm, bể lắng xoáy – Phần 2

Việc phân tích hố móng được thực hiện dựa trên các bước đào đất và vách neo. Phần mềm Plaxis được sử dụng để phân tích nội lực, biến dạng, chuyển vị của hố móng, chống đẩy nổi, chống lật, chống va đập cũng cần phải được xem xét trong tính toán kết cấu [12].

Hình 9: Mô hình tính toán phân tích nội lực, biến dạng của kết cấu bể lắng xoáy

5.2. Phân tích quan trắc chuyển vị ngang

Bên cạnh mô hình phân tích nội lực biến dạng bằng phần mềm Plaxis thì trong suốt quá trình thi công đều đặt các điểm quan trắc chuyển vị trên hệ cọc vây tại vị trí phòng bơm, bể lắng xoáy nhằm theo dõi quá trình chuyển dịch của đất nền xung quanh hố đào, lún và biến dạng của kết cấu để có những biện pháp xử lý kịp thời tránh gây ảnh hưởng cho bản thân công trình và khu vực xung quanh.

Áp dụng tiêu chuẩn ASTM D6230-98 “Phương pháp thí nghiệm cho sự dịch chuyển của đất sử dụng đầu dò đo nghiêng” với tần số quan trắc trong giai đoạn đào đất là 01 chu kỳ/ ngày, giai đoạn thi công kết cấu là 02 chu kỳ/tuần [13].

a, phòng bơm                                                              b, bể lắng xoáy

Hình 10: Biểu đồ quan trắc chuyển vị ở chu kỳ thứ 30 tại phòng bơm (a), bể lắng xoáy (b)

            Dựa trên các số liệu phân tích bằng phần mềm Plaxis và số liệu theo dõi quan trắc chuyển vị thì hệ kết cấu ổn định và biến dạng nằm trong giới hạn cho phép của thiết kế.

6. Các vấn đề phát sinh và giải pháp khắc phục trong thi công

6.1. Thi công cọc khoan nhồi gặp đá

Với việc thi công khoan cọc gặp đá khi chưa đến độ sâu và cọc khoan vào tầng đá gốc granit thì nhất thiết phải sử dụng gầu khoan ruột gà khoan phá đất đá kết hợp khí nén công suất lớn và xoay hạ ống vách. Trong quá trình khoan, thành vách hố đào được giữ ổn định bằng ống vách đến cao trình đáy hố khoan, hoặc đến khi chạm đá cứng không thể hạ tiếp.

6.2. Thi công đào đất gặp đá

Cũng giống như khoan cọc gặp đá sớm, thì việc xuất hiện lớp đá gốc, đà mồ côi cũng cản trở đến công tác thi công đào và vận chuyển chúng. Lớp đá này thường xuất hiện rải rác ở tầng địa chất từ lớp thứ 6a (ở cao độ dưới -16.0m). Vì vậy, để đảm bảo đào xuống cao độ theo thiết kế thì cần phải có giải pháp đục phá lớp đá này.

Hình 11: Phá đá bằng bột nở Sino-crack

Đối với hạng mục phòng bơm, bể lắng xoáy nằm sát với các hạng mục lân cận đang thi công, cùng với mặt bằng chật hẹp nên không thể dùng mìn để khoan nổ lớp đá này được. Do đó, biện pháp sử dụng ở trường hợp này là dùng “bột nở tách đá Sino-crack” cho vào các lỗ khoan trên đá với đường kính 30mm, chiều sâu lỗ khoan từ 500-1000mm, khoảng cách các lỗ khoan 400mm. Sau thời gian khoảng 6h-14h lớp đã sẽ bị tách, kết hợp máy đào và đục thủ công để tách khối đá thành từng lớp nhỏ để cẩu vận chuyển lên trên.

Xem thêm: – Ứng dụng công nghệ thi công top-down tại hạng mục phòng bơm, bể lắng xoáy – Phần 3

Ưu điểm của biện pháp này là đảm bảo được an toàn trong thi công, không ảnh hưởng đến các cấu kiện hạng mục thi công lân cận. Tuy nhiên, mất nhiều thời gian để xử lý, ảnh hưởng đến tiến độ thi công.

6.3. Giải pháp ngăn chặn rò rỉ bùn cát, nước qua tường cọc vây vào hố đào.

Hình 12: Bùn cát chảy vào hố đào

Do mực nước ngầm tại hạng mục tương đối cao và lớn nên khi xảy ra hiện tượng rò rỉ cát và nước trên thành bên của tường cọc vây thì cần phải thực hiện các biện pháp bít kín, chặn cát và chặn nước hiệu quả kịp thời. Sử dụng ngay lập tức các bao cát hoặc chặn đất sét và đổ bê tông bịt kín, hoặc sử dụng vữa xi măng đất, bùn hóa học và các vật liệu khác để bịt kín các lỗ hở. Đồng thời dùng các máy bơm, gàu múc để thoát nước ra khỏi hố đào, tăng cường giám sát theo dõi bề mặt nền đất xung quanh và các kết cấu hạng mục lân cận.

6.4. Giải pháp chiếu sáng và thông gió trong thi công

Hệ thống chiếu sáng, thông gió tạm phục vụ cho công tác thi công top-down được tính toán nhằm đảm bảo được ánh sáng, lưu lượng gió tươi cung cấp đầy đủ xuyên suốt trong hố đào. Dựa trên thể tích của hố đào, hệ số trao đổi gió để bố trí số lượng quạt, lựa chọn công suất quạt gió thải và quạt cấp gió tươi phù hợp [8]. Tại hạng mục Phòng bơm, bể lắng xoáy sử dụng tất cả 6 quạt hướng trục APL-8-8D với công suất 7.5kW, áp suất 620Pa và lưu lượng gió 28000m3/h.

Kết luận:

Với quy trình giám sát thi công chặt chẽ, các thiết bị máy móc chuyên dụng, dữ liệu luôn được cập nhật theo dõi phân tích bằng các công nghệ và phần mềm liên tục trong suốt quá trình đào hố móng, thi công kết cấu. Công nghệ thi công top – down sử dụng tại “Phòng bơm, bể lắng xoáy” đáp ứng được tiến độ đề ra, đảm bảo an toàn chất lượng thi công và xử lý kịp thời các vấn đề phát sinh trong các điều kiện thi công khó khăn (mực nước ngầm cao, địa chất phức tạp và ảnh hưởng của  thời tiết, mưa bão…).

 TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Báo cáo kết quả quan trắc chuyển vị bởi VIGECO JSC.

2. Hồ sơ thiết kế thi công Phòng bơm, bể lắng xoáy nhà máy Cán QSP, Hòa Phát Dung Quất.

3. Số liệu báo cáo khảo sát địa chất của dự án HPDQ.

4. TCVN 2737 : 1995, “Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế”.

5. TCVN 5575 : 2012, “Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế”.

6. TCVN 5574 : 2012, “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, tiêu chuẩn thiết kế”.

7. TCVN 5687 : 2010, “Thông gió – Điều hòa không khí – Tiêu chuẩn thiết kế”.

8. TCVN-8870 : 2011, “Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu neo đất”.

9. TCVN 9906 : 2014, “Công trình thủy lợi – Cọc xi măng đất thi công theo phương pháp Jet-grouting – Yêu cầu thiết kế, thi công và nghiệm thu cho xử lý nền đất yếu”.

10. TCVN 10304 : 2014, “Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”.

11. TCXDVN 305 : 2004, “Bê tông khối lớn – Quy phạm thi công và nghiệm thu”.

12. Thuyết minh tính toán “Phòng bơm, bể lắng xoáy” thực hiển bởi Coteccons.

Tiếng Anh

13. ASTM D6230 : 98, “Standard test method for monitoring ground movement using probe-type inclinometers”.