Đồ án tốt nghiệp: Xây dựng công trình

Đoạn này trình bày về điều kiện địa chất và thủy văn tại vị trí xây dựng Trụ sở UBND Thành phố Hưng Yên. Mục đích là xác định đặc điểm của nền đất để lựa chọn phương án móng phù hợp. Thông tin quan trọng bao gồm: mực nước ngầm ổn định ở độ sâu -7.5m so với cốt tự nhiên, nước ít ăn mòn. Đặc điểm quan trọng của lớp đất được nêu là có hệ số rỗng nhỏ, góc ma sát và môđun biến dạng lớn, rất thích hợp cho việc đặt vị trí mũi cọc. Việc đánh giá nền đất yếu, không đủ khả năng chịu tải trọng của công trình cao tầng, là yếu tố quyết định việc lựa chọn phương án móng sâu. Các lớp đất phía trên đều là đất yếu, chỉ có các lớp cuối cùng là cát hạt thô có khả năng chịu tải trọng của công trình cao tầng. Những thông tin này là cơ sở để đánh giá khả năng chịu tải của các loại móng khác nhau và đưa ra quyết định lựa chọn phương án móng phù hợp nhất.

Phần này so sánh ba phương án móng: móng cọc đóng, móng cọc khoan nhồi và móng cọc ép. Mỗi phương án được phân tích ưu điểm, nhược điểm và khả năng áp dụng cho công trình. Móng cọc đóng có ưu điểm là kiểm soát chất lượng, thi công nhanh nhưng hạn chế về tiết diện nhỏ, khó xuyên qua lớp đất cứng, gây ồn và rung lắc, không phù hợp với tải trọng lớn và khu vực đô thị. Móng cọc khoan nhồi có khả năng chịu tải lớn, thích hợp cho nhà cao tầng, nhưng công nghệ phức tạp và hiệu quả kinh tế cần được xem xét kỹ. Móng cọc ép có chất lượng cao, độ tin cậy cao, thi công êm dịu, phù hợp với môi trường đô thị, nhưng khó xuyên qua lớp cát chặt dày và có hạn chế về tiết diện và chiều dài cọc. Qua so sánh, báo cáo nhấn mạnh việc cân nhắc giữa sức chịu tải, khả năng thi công, chi phí và tác động đến môi trường xung quanh khi lựa chọn phương án móng.

Dựa trên phân tích ưu, nhược điểm của từng phương án móng, báo cáo kết luận chọn phương án móng cọc ép là hợp lý nhất. Lựa chọn này dựa trên nhiều yếu tố, bao gồm khả năng chịu tải phù hợp với công trình, tính khả thi trong điều kiện thi công tại khu vực đô thị (giảm tiếng ồn và rung động), và hiệu quả kinh tế. Việc sử dụng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn được đề cập, cùng với giải pháp khắc phục các nhược điểm của phương pháp này như việc nối nhiều đoạn cọc và đảm bảo độ thẳng đứng. Độ sâu cọc dự kiến là 24.9m, tính từ mặt đất tự nhiên, cắm vào lớp cát trung chặt vừa. Độ lún cho phép của móng được quy định là 8cm. Việc lựa chọn này được xem là tối ưu nhất, cân bằng giữa các yếu tố kỹ thuật, kinh tế và môi trường.

Công đoạn này tập trung vào việc chuẩn bị trước khi tiến hành ép cọc. Bao gồm việc chuẩn bị cọc bê tông cốt thép: cọc được đặt mua tại nhà máy bê tông đúc sẵn theo đúng yêu cầu kỹ thuật, kích thước, cường độ bê tông. Chiều dài cọc 22,5m được chia làm 3 đoạn, mỗi đoạn 7,5m, vận chuyển bằng ô tô. Tiếp theo là chuẩn bị máy móc thiết bị: máy ép cọc, ô tô chở cọc, cần cẩu, máy trộn vữa, máy đầm, máy bơm bê tông… Bên cạnh đó, cần chuẩn bị các vật tư phụ trợ như bản táp, que hàn. Công tác định vị cọc được thực hiện cẩn thận bằng vôi bột đánh dấu vị trí tim cọc, đóng cọc tre hoặc gỗ để làm mốc. Kiểm tra kỹ lưỡng các móc cẩu, chốt, vít trên dàn máy đảm bảo an toàn. Trước khi ép, cần kẻ đường tim trên thân cọc để dễ theo dõi quá trình thi công. Tất cả các bước này đảm bảo cho quá trình ép cọc diễn ra chính xác và an toàn.

Đây là phần trọng tâm mô tả chi tiết quá trình ép cọc. Cọc được đưa vào vị trí chính xác theo sơ đồ thiết kế. Quá trình ép bắt đầu với áp lực dầu thấp, vận tốc xuyên không quá 1cm/s. Sau khi cọc xuyên được 30-50cm, dừng lại kiểm tra, điều chỉnh và tăng áp lực dầu lên mức cao nhất. Hai máy kinh vĩ được sử dụng để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc. Nếu cọc nghiêng, phải dừng ép để căn chỉnh lại. Một máy thủy bình được dùng để theo dõi độ chối của cọc. Cọc được xem là ép xong khi đáp ứng hai điều kiện: chiều dài cọc nằm trong khoảng cho phép và lực ép đạt trị số thiết kế, duy trì vận tốc xuyên không quá 1cm/s trên chiều sâu không ít hơn 3 lần đường kính hoặc cạnh cọc. Nếu không đạt, nhà thầu phải báo cáo để có biện pháp xử lý. Nhật ký ép cọc được ghi chép kỹ lưỡng theo từng mét chiều dài cọc, đặc biệt là khi đạt tới 0.8Pép min, sau đó ghi chép cho từng 20cm cho đến khi hoàn tất. Việc giám sát chặt chẽ đảm bảo chất lượng thi công.

Phần này giải thích cách thức hàn nối các đoạn cọc với nhau. Đoạn cọc C1 được lắp dựng cẩn thận, đảm bảo trục cọc trùng với phương nén của thiết bị ép. Áp lực tăng chậm, đều, vận tốc 1cm/s. Đoạn C2 được đưa vào vị trí, căn chỉnh, tạo áp lực tiếp xúc trước khi nối. Vận tốc xuyên của C2 không quá 2cm/s. Công việc hàn nối được thực hiện theo thứ tự thiết kế. Nhật ký được ghi chép chi tiết từng mét và nghiệm thu giữa các bên. Báo cáo cũng nêu rõ các sự cố có thể xảy ra trong quá trình đào đất, như đất sụt lở khi gặp mưa. Giải pháp được đề xuất là nhanh chóng xử lý đất sập, sửa lại đáy hố đào và làm lớp lót móng bằng bê tông gạch vỡ. Việc lựa chọn máy đào gầu thuận hay gầu nghịch cũng được cân nhắc dựa trên điều kiện công trường. Các biện pháp xử lý sự cố được đề cập đảm bảo tính khả thi và an toàn cho quá trình thi công.

Phần này mô tả giải pháp liên kết các đài cọc với nhau thông qua hệ giằng. Hệ giằng được liên kết ngàm vào đài móng, có tác dụng truyền lực ngang giữa các đài cọc, giảm kéo giữa các đài và điều chỉnh, giảm chuyển vị lún lệch giữa chúng. Hệ giằng còn góp phần chịu một phần mômen truyền từ cột xuống, điều chỉnh sai lệch do cọc ép không thẳng đứng. Ngoài ra, hệ giằng còn đóng vai trò là gối đỡ để xây tường phía trên. Việc bố trí diện tích cốt thép trong giằng phụ thuộc vào khoảng cách giữa các đài, tải trọng tác dụng và độ lún lệch tương đối. Giằng được thiết kế như cấu kiện chịu uốn, cốt thép bố trí chịu mômen dương và âm như nhau. Cao trình mặt trên của giằng móng bằng cao trình mặt trên đài móng. Thiết kế này đảm bảo sự ổn định và phân phối tải trọng hợp lý cho toàn bộ hệ thống móng.

Để đảm bảo tính kinh tế và chất lượng công trình, việc lựa chọn sơ đồ tính toán cho các loại sàn nhà được đề cập. Do yêu cầu chống thấm và không cho phép xuất hiện vết nứt, sàn nhà vệ sinh được tính toán với sơ đồ đàn hồi. Các loại sàn khác như sàn phòng ngủ, phòng khách, hành lang được tính toán theo sơ đồ khớp dẻo để tận dụng tối đa khả năng làm việc của vật liệu và đảm bảo tính kinh tế. Việc lựa chọn này thể hiện sự tính toán kỹ lưỡng đến từng chi tiết để đảm bảo tính bền vững và hiệu quả của công trình. Đây là một phần quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và tính bền vững của kết cấu sàn nhà.

Phần này đề cập đến các yếu tố cần chuẩn bị và các điều kiện cần đảm bảo trong quá trình thi công. Về nguyên vật liệu, cọc bê tông cốt thép được đặt mua tại nhà máy bê tông đúc sẵn theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Về máy móc thiết bị, công trình sử dụng máy móc của công ty và thuê thêm máy móc bên ngoài nếu cần thiết, bao gồm máy ép cọc, ô tô chở cọc, cần cẩu, máy trộn vữa, máy đầm, máy bơm bê tông… Về điều kiện điện nước, công trình sử dụng điện từ lưới điện thành phố và máy phát dự trữ phòng sự cố. Về khí hậu, do công trình nằm ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, có khí hậu nắng hạn, mưa nhiều, nên cần có biện pháp che mưa, che nắng. Về môi trường, công trình nằm gần khu dân cư và đường phố nên cần đảm bảo che chắn bụi, giữ vệ sinh môi trường và đảm bảo vệ sinh chung cho công nhân.

Để đảm bảo tiến độ và hiệu quả thi công, phương án tổ chức thi công theo dây chuyền được đề xuất. Phương pháp này giúp sử dụng lao động và vật liệu hợp lý, nâng cao chất lượng sản phẩm, năng suất lao động và rút ngắn thời gian thi công. Hai phương án đào hố móng được đề cập: dùng máy đào gầu thuận (năng suất cao nhưng khó di chuyển khi gặp hố móng) và máy đào gầu nghịch (thích hợp khi gặp nước nhưng năng suất thấp hơn). Phương án lấp đất hố móng được chọn là thủ công để tránh va đập vào cột đã đổ. Việc lựa chọn phương án tối ưu dựa trên sự cân nhắc giữa nhiều yếu tố, nhằm đảm bảo tiến độ, chất lượng và hiệu quả kinh tế của công trình. Ván khuôn được sử dụng là loại định hình, không bị cong vênh.