Quy trình thi công sàn U-Boot Beton tại Việt Nam

90 T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG KHOA H“C & C«NG NGHª Quy trình thi công sàn U-boot Beton tại Việt Nam Construction procedure of Beton U-boot slab in Vietnam Nguyễn Hoài Nam Tóm tắt Sàn UbootBeton là giải pháp sàn nhẹ hai phương toàn khối sử dụng các hộp nhựa rỗng tái chế U-Boot để tạo thành các hệ dầm chìm chữ I đan xen theo hai phương vuông góc .U-Boot Beton được ứng dụng trong sàn phẳng không dầm vượt nhịp cũng như chịu tải trọng lớn. Với trọng lượng nhẹ, tính cơ động cũng như mô đun đa dạng, người thiết kế có thể thay đổi thông số kỹ thuật khi cần trong mọi trường hợp để phù hợp với các yêu cầu kiến trúc. Tuy nhiên, hiện nay chưa có quy trình thi công, nghiệm thu hay quản lý chất lượng nào cụ thể về dạng sàn U boot, bài báo này đưa ra quy trình thi công dạng sàn kể trên. Từ khóa: Xây dựng công trình, quy trình thi công, sàn uboot beton Abstract Beton U-Boot slab is light crossed monolithic slab solution of which crossed interlace I beam is made by using recycled hollow porypropylen boxes. Beton U-Boot is used for flat floor without beam crossing large span and under heavy load. Due to the light weight, flexibility and various module of Beton U-Boot slab, the designer easily changes the specifications to adapt to other architectural requirements. However, the construction procedure, acceptance and quality management of Beton U-Boot slab has not been specified in detail. This article proposes construction procedure for this type of slab. Keywords: Construction, construction process, Beton U-Boot Slab TS. Nguyễn Hoài Nam Khoa Xây dựng Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Email: 1. Tổng quan Công nghệ sàn Uboot Beton so với sàn truyền thống khác có nhiều ưu việt nổi trội về nhiều mặt do đây là loại kết cấu sàn sử dụng vật liệu hiệu quả cao, phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực được thay thế bằng các hộp nhựa Uboot rỗng làm giảm trọng lượng bản thân kết cấu. - Ưu điểm: • Khả năng vượt nhịp và chịu tải cao hơn nhiều lần so với sàn BTCT thông thường với cùng chiều dày. • Giảm khối lượng và trọng lượng bê tông 30%. • Giảm khối lượng Thép sử dụng từ 15-20%. • Cải thiện khả năng cách âm, cách nhiệt. • Giảm lượng CO2 thải ra, thân thiện với môi trường. - Hạn chế: • Giảm độ cứng chống uốn (-15%). • Giảm sức chịu cắt của mặt sàn. 2. Công nghệ sàn U-Boot Beton tại Việt nam Hệ sàn U-Boot Beton đã được chuyển giao vào Việt Nam từ năm 2012 ( và được công ty TNHH xây dựng Lâm Phạm ký hợp đồng độc quyền và chuyển giao công nghệ) với các công nghệ hệ sàn U-Boot Beton: + Công nghệ sàn đổ tại chỗ: Ghép ván khuôn, đặt thép lưới lớp dưới, lắp hộp Uboot, đặt thép lưới lớp trên, đặt thép nối, thép gia cường, thép chịu cắt và đổ bê tông hai lần tại công trường. + Công nghệ sàn bán lắp ghép: Chế tạo sẵn cấu kiện gồm lưới thép, thép gia cường đúc bê tông 6cm tại xưởng. Vận chuyển tới công trường, lắp dựng vào vị trí, đặt hộp U-Boot Beton, lắp dựng lớp thép trên và đổ bê tông lần 2. Tuy nhiên, công nghệ sàn bán lắp ghép ít được sử dụng. Đã có nhiều công trình tại 2 thành phố lớn Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh và một số địa phương khác đã áp dụng công nghệ này như: + Trường mầm non quốc tế - Phường Dịch Vọng, quận Cầu Giấy, TP, Hà Nội (Hình 1.6 e). + Cao ốc văn phòng 14 tầng ,Châu Tấn + Khách sạn Kiều Dung, tỉnh Quảng Bình. + Chung cu 25 tầng Lô G1, Khu đô thị lán bè, cột 8 phường Hồng Hà, thành phố Hạ Long. + Khách sạn Glory Home tại số 771 Trần Xuân Soạn, quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh 3. Trình tự thi công các loại sàn U-Boot Beton 3.1. Trình tự thi công sàn bê tông không dầm U-Boot Beton đổ tại chỗ Trình tự thi công thì phải được đề xuất trong biện pháp thi công của nhà thầu và thông thường trình tự thi công sàn U-Boot Beton được thực hiện theo các bước thứ tự như sau: Lắp dựng hệ ván khuôn ► Công tác cốt thép và đặt hộp ► Neo sàn ► Đổ bê tông sàn ► Tháo hệ ván khuôn. Trình tự cụ thể của các bước như sau: Bước 1. Lắp dựng hệ ván khuôn, đà giáo, cột chống (hình 5) Bước 2. Công tác cốt thép và đặt hộp nhựa (hình 6) + Lắp đặt lưới thép dưới; Liên kết các tấm thép lớp dưới; Lắp thép dưới liên kết với dầm, vách; Đặt lưới thép tăng cường lưới dưới; Tạo lớp bê tông bảo vệ; Lắp đặt thép gia cường lưới dưới; Lắp đặt hộp Uboot và định vị (Hình 7) 91 S¬ 27 - 2017 Hình 1. Chung cư Glory Palace tại Khối 15, phường Tràng Thi, Thành phố Vinh, Nghệ An Hình 4. Tòa Nhà 25 tầng – Hà Long, CĐT: UBND Tỉnh Quảng Ninh Hình 2. Công ty Cổ phần DEVYT, Cầu Giấy, Hà Nội Hình 3. Trụ sở tổng công ty 36 tại Nam Đồng, Hà Nội Công tác tác thi công lắp đặt hộp U-boot theo trình tự như sau: • Lấy hộp U-boot đầu tiên làm chuẩn, xếp vuông góc các hộp theo 2 phương, các hộp được xếp theo cùng chiều mũi tên chỉ hướng đã được dập nổi trên mặt hộp. Các hộp được định vị với nhau bằng các thanh nối. • Tiến hành rải lần lượt các hộp theo hàng U-boot đã được định vị sẵn. • Lắp đặt các thanh nối theo kích thước giữa 2 hộp theo thiết kế, đảm bảo các hộp thẳng hàng, đúng khoảng cách. • Lắp đặt các loại thép gia cường, con kê và thép kê để đảm bảo khoảng cách giữa 2 lớp thép và đảm bảo chiều dày bê tông lớp trên. • Lắp đặt lớp thép trên và thi công các công việc tiếp theo (hình 7). Nghiệm thu lắp đặt hộp U-boot: • Các hộp phải được lắp thẳng hàng, có đầy đủ các thanh neo (nối), không để hộp bị vỡ nứt trước khi lắp đặt thép lớp trên. Nếu có hộp vỡ nứt sẽ phải thay thế ngay. (Hình 8) • Kiểm tra lại toàn bộ số lượng hộp, khoảng cách định vị thanh nối U-boot theo bản vẽ thiết kế. • Tiếp tục tiến hành thi công lắp đặt thép lớp trên và các thép gia cường. • Có biện pháp neo/cố định lớp thép trên và dưới với nhau để chống hiện tượng đẩy nổi khi đổ bê tông. (Hình 9) • Chú ý: việc thi công có thể gây ra việc xô lệch vị trí các hộp, người thi công được yêu cầu cần hạn chế việc đứng trên bề mặt hộp khi chưa lắp đặt thép lớp trên. Khi tháo các thanh nối để tiện cho việc lắp thép, cần lắp lại ngay như ban đầu sau khi công tác lắp dựng thép hoàn thành. Bước 3. Đổ bê tông sàn Bê tông được đổ tối thiểu 2 lần: Lần 1 đảm bảo kín chân hộp đến ½ chiều cao hộp, tiến hành đầm kỹ, đầm xung quanh hộp, đảm bảo bê tông được chèn kín - đủ phần dưới đáy hộp. Lần 2: Việc đổ bê tông lần hai phải tuân thủ các hướng dẫn của các kỹ sư công trường, phải chờ một thời gian để bề mặt bê tông của lớp 1 se lại, thời gian se của bề mặt bê tông phụ thuộc vào yếu tố thời tiết và cấp phối của bê tông. Sau khi được sự cho phép của các kỹ sư hiện trường với tiếp tục đổ đảm bảo theo chiều dày thiết kế. Bê tông sàn Uboot đổ hoàn thành thì ta tiến hành đổ bê tông tại các vị trí tiếp giáp với sàn Uboot. Một số điều cần lưu ý trong quá trình thi công đổ bê tông sàn U-boot Beton: 92 T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG KHOA H“C & C«NG NGHª Hình 5. Lắp dựng hệ cột chống, đà giáo và ván khuôn cho sàn U-Boot Beton Hình 7. Lắp đặt hộp nhựa cho sàn U-Boot Beton Hình 10. Đổ bê tông lần 1 Hình 11. Đổ bê tông lần 2 Hình 6. Lưới thép cho sàn U-Boot Beton Hình 8. Kiểm tra hộp uboot Hình 9. Neo cố định thép lớp trên và dưới • Không nhún nhảy trên hộp trong quá trình thi công. • Tuân thủ tuyệt đối các quy cách đổ do kỹ sư LPC yêu cầu. • Nếu xảy ra trường hợp đẩy nổi làm bềnh hộp U-boot, vẫn đầm bình thường, sau khi đầm xong dùng các vật nhọn hoặc búa tạo trên bề mặt tấm U-boot một lỗ thủng nhỏ, khí nén trong hộp sẽ được xì ra để cân bằng áp suất với bên ngoài, sau đó dùng chân ép hộp U-boot xuống tiến hành đổ bê tông lần 2. Bảo dưỡng và tháo dỡ ván khuôn sàn U-boot Qui trình bảo dưỡng và tháo dỡ ván khuôn sàn U-boot giống như sàn bê tông cốt thép thông thường • Nếu đổ bê tông sàn trong thời tiết nắng – nóng, độ ẩm thấp: Cần có biện pháp che đậy ngay sau khi hoàn thành bề mặt sàn. Đồng thời tiến hành tưới nước bảo dưỡng định kỳ sau khi bê tông sàn đông cứng. • Nếu đổ bê tông sàn vào buổi tối hoặc thời tiết mát, độ ẩm cao, có thể tiến hành tưới nước bảo dưỡng định kỳ sau khi bê tông sàn đông cứng. 3.2. Trình tự thi công sàn bê tông không dầm Uboot Beton đổ tại chỗ ứng dụng trong thi công móng bè (Móng bè nhẹ với Uboot Beton). Việc ứng dụng thi công sàn Uboot beton vào trong móng bè là một ưu điểm nổi trội của sàn này trong điều kiện nước ta có rất nhiều khu vực đất yếu. Trình tự các bước thi công của sàn Uboot Beton ứng dụng trong móng bè cũng tương tự như thi công Uboot Beton sàn, chỉ khác các công tác sau: • Thay vì công tác làm ván khuôn đáy, cây chống thì tiến hành làm bằng phẳng nền mặt đất tự nhiên và đổ bê tông lớp dưới theo thiết kế. • Công tác ván khuôn biên được lắp sau khi tiến hành đặt hộp Uboot và các công tác thép khác. Trình tự này được sơ đồ hóa như hình 12: 3.3. Trình tự thi công sàn Uboot Beton bán lắp ghép Trình tự thi công loại sàn này được sơ đồ hóa như hình 13. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận U-Boot Beton là một công nghệ thi công sàn bê tông cốt thép mang tính cách mạng trong xây dựng khi sử dụng những hộp bằng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không tham gia chịu lực ở thớ giữa của bản sàn, làm giảm đáng kể trọng lượng bản thân kết cấu và vượt nhịp lớn. Bản sàn U-Boot Beton phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, có nhiều ưu điểm về mặt kỹ thuật và kinh tế. Tuy nhiên với điều kiện tại Việt Nam, hạ tầng kỹ thuật xã hội chưa cao, quá trình áp dụng công nghệ thi công sàn U-Boot Beton do chưa hiểu rõ về quy trình công nghệ, quy trình thi công chưa tốt nên vẫn chưa áp dụng được rộng rãi. Tác giả đã tiến hành tìm hiểu công nghệ sàn U-Boot Beton, công tác thi công sàn U-Boot Beton trong thực tế, để từ đó đề xuất quy trình thi công sàn U-Boot Beton đảm bảo chất lượng và phù hợp với điều kiện Việt Nam. Kiến nghị Để chất lượng thi công sàn U-Boot 93 S¬ 27 - 2017 Hình 12. Trình tự thi công móng bè nhẹ sử dụng hộp Uboot Beton Hình 13. Trình tự thi công sàn Uboot Beton bán lắp ghép Beton ngày càng hiệu quả hơn, cần phải có nhiều nghiên cứu, khảo sát, đánh giá hiệu quả ưu nhược điểm của công nghệ sàn U-Boot Beton, nghiên cứu kỹ những sự cố gặp phải trong quá trình thi công sàn U-Boot Beton khi áp dụng công nghệ này tại Việt Nam. Hiện nay công nghệ sàn U-Boot Beton ngày càng được nhiều chủ đầu tư sử dụng cho những công trình của mình, tuy nhiên đây là công nghệ mới nên công tác quản lý chất lượng, quản lý thi công đối với sàn này hầu hết do các đơn vị tự lập và tự thực hiện. Kiến nghị các cơ quan chức năng sớm xây dựng và ban hành tiêu chuẩn, hướng dẫn kỹ thuật chung để có một quy trình thi công, nghiệm thu sàn U-Boot Beton thống nhất trong lĩnh vực xây dựng khi áp dụng công nghệ này./. Tài liệu tham khảo 1. Công ty TNHH Xây dựng Lâm Phạm – Tài liệu kỹ thuật 2012; 2. Nguyễn Văn Hùng: Phân tích thực nghiệm và mô phỏng ứng xử sàn Uboot chịu tác dụng của tải trọng tĩnh - Luận văn thạc sỹ chuyên ngày kỹ thuật xây dựng dân dụng và công nghiệp, 2014; 3. Tiêu chuẩn cơ sở TCCS 002:2011. Sàn bê tong không dầm có lỗ rồng – Tiêu chuẩn thiết kế, chế tạo và lắp ráp, 2011; 4. QTTC&NT 01-2015/PLC-DALIFROM: Quy trình thi công và nghiệm thu sàn Uboot Beton; 2015. 4.3. Mô hình Hardening Soil (H-S) Mô hình H-S là mô hình đàn dẻo loại Hyperbolic. Đây là mô hình đất tiên tiến sử dụng lý thuyết dẻo thay vì lý thuyết đàn hồi, có xét đến đặc tính chảy của đất và biên phá hoại. Mô hình có thể mô phỏng cả sự tăng bền do ứng suất tiếp và ứng suất pháp. Khi chịu tác dụng của ứng suất lệch sơ cấp, đất sẽ giảm độ cứng đồng thời phát triển biến dạng dẻo. Quan hệ giữa biến dạng dọc trục và ứng suất lệch có thể được mô tả bằng một đường Hyperbol. Mô hình này có thể khắc phục được nhược điểm của mô hình M-C trong mô tả ứng xử của đất nền khi làm việc chịu tải – dỡ tải - gia tải lại. Trong hình 8, ta nhận thấy mô hình H-S mô phỏng ứng xử làm việc phi tuyến của đất tốt hơn mô hình M-C. Ngoài ra mô hình H-S lưu lại được ứng suất tiền cố kết; Trong hình 9, mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng dọc trục của mô hình M-C chỉ có một đường nén và nở trùng nhau nên không thể hiện được biến dạng dư trong quá trình thí nghiệm như mô hình H-S. 5. Kết luận Báo cáo đã phân tích ảnh hưởng của hiện tượng hóa lỏng đến sự làm việc của cọc đơn và móng cọc. Bên cạnh đó bài báo khái quát lại một số phương pháp đánh giá khả năng hóa lỏng, cơ chế phá hủy của cọc đơn và nhóm cọc khi hóa lỏng. Khi xem xét về mô hình đất nền, ta nhận thấy mô hình tái bền Hardening Soil phản ánh ứng xử của nền đất khi hóa lỏng phù hợp với thực tế hơn các mô hình khác. Do đó, khi mô hình tính toán móng cọc trong điều kiện có khả năng xảy ra hóa lỏng ta nên ưu tiên lựa chọn mô hình đất nền H-S để khảo sát./. Tài liệu tham khảo 1. Trần Văn Việt (2008), Cẩm nang dùng cho Kỹ sư địa kỹ thuật, Nhà xuất bản xây dựng. 2. TCVN 9386-2:2012 – Thiết kế công trình chịu động đất, phần 2 – nền móng, tường chắn và các vấn đề địa kỹ thuật. 3. Gopal Madabhushi, Jonathan Knappett, Stuart Haigh, Design of pile foundations in liquefiable soils, World Scientific Publishing Co. Pte.Ltd, 2009. 4. Plaxis 3D Foundation Manual 2012. Lựa chọn mô hình đất nền khi tính toán móng cọc... (tiếp theo trang 76)