Hiển thị các bài đăng có nhãn shoring system. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn shoring system. Hiển thị tất cả bài đăng

10/25/2011

Ứng dụng cọc ván thép trong thi công công trình thủy lợi



Trong những năm gần đây, nhiều công nghệ mới được ứng dụng vào lĩnh vực công trình nói chung và ngành thủy lợi nói riêng và đem lại hiệu quả cao về kinh tế, xã hội, kỹ thuật. Bài viết phân tích đánh giá việc ứng dụng cọc ván thép trong thi công các công trình thủy lợi, qua đó cho thấy tiềm năng to lớn của công nghệ này

Trước đây, các công trình ngăn sông được thi công theo công nghệ truyền thống. Dạng thi công này bao gồm các hình thức sau:

1. Thi công công trình trên bãi sông.
2. Xây dựng công trình ngay trên lòng sông dẫn qua kênh dẫn dòng được đào vòng qua khu vực thi công
3. Xây dựng từng phần ngay trên lòng sông, dẫn dòng qua phân sông còn lại.
Đối với các công trình xây dựng trên lòng sông, giữ khô hố móng là đê quay sang bằng đất đắp vây xung quanh hạng mục cần thi công. Công nghệ này thích hợp đối với các công trình xây dựng trên sông vừa và nhỏ, những nơi thuận tiện cho việc lấy đất và đắp đê quay sanh. Trong điều kiện sông rộng và sâu, những nơi dân cư đông đúc, điều kiện thi công chật hẹp thi công thép công nghệ truyền thống rất phức tạp và tốn kém, do vậy sử dụng cọc ván thép làm đê quay sanh là một giải pháp tối ưu.

Cọc ván thép được sử dụng làm khung vây để thi công các hạng mục công trình đã khẳng định được tính ưu việt, giải quyết được các vấn đề về kỹ thuật mà phương pháp thi công truyền thống không khắc phục được. Tuy nhiên, điều kiện ứng dụng và việc lựa chọn kết cấu khung vây là một vấn đề rất quan trọng quyết định đến an toàn thi công công trình và hiệu quả kinh tế của dự án. Mục tiêu của bài viết này là đưa ra một số đề xuất trong sử dụng cọc ván thép để thi công các công trình ngăn sông đồng bằng và ven biển.

Sử dụng cọc ván thép trong thi công công trình ngăn sông

Cọc ván thép được sử dụng khá phổ biến trong lĩnh vực giao thông để thi công các hạng mục hạ bộ công trình như bệ trụ cầu. Cọc ván được đóng liền nhau tạo thành vách đứng ngăn nước, giữ cho hố móng công trình được khô ráo trong suốt quá trình thi công. Trong lĩnh vực xây dựng công trình ngăn sông, cọc ván thép cũng được sử dụng với vai trò như đê quay trong công nghệ truyền thống. Khung vây cọc ván thép giữ cho hố móng luôn khô ráo, tạo điều kiện cho việc thi công các hạng mục công trình dưới lòng sông. Khung vây cọc ván thép phù hợp cho thi công các công trình trên lòng sông sâu mực nước thường lớn hơn 3m, nền công trình có hệ số thấm cao hoặc nơi có hiện tượng cát chảy. Kết cấu khung vây cọc ván thép trong xcây dựng công trình ngăn sông có 2 dạng chính. Khung vây một hàng cọc ván thép và khung vây hai hàng cọc ván thép.


Khung vây một hàng cọc ván thép

Kết cấu khung vây một hàng cọc ván thép được sử dụng khi móng hạng mục công trình hẹp. Kết cấu khung vây gồm các cọc ván thép đóng xỏ me kín khít với nhau đóng sâu vào đất nền. Chiều sâu cắm vào nền khoảng ½ chiều sâu cột nước. Các cọc ván thép được giữ ổn định bằng các tầng khung chống trong. Đối với khung vây dạng này thường phải đổ bê tông vữa dâng phản áp trong nước. Lớp bê tông này có tác dụng chống chân khung vây và chống đẩy trồi đất vào trong hố móng. Áp lực nước tác dụng lên cọc ván thép thông qua hệ khung chống trong này sẽ triệt tiêu nhau. Số lượng và khoảng cách giữa các tầng khung chống phụ thuộc vào độ cứng của loại cọc ván thép và kết cấu dầm chống trong. Thông thường từ 3 đến 4m, càng xuống sâu, khoảng cách giữa các tầng khung chống càng nhỏ.

Khung vây một hàng cọc ván thép chỉ nên sử dụng khi kích thước một trong hai chiều dài hoặc rộng của hạng mục thi công không quá 25m. Với kích thước lớn hơn thì kết cấu của khung chống trong thường mất ổn định, không đảm bảo an toàn cho thi công công trình. Lúc này nên sử dụng khung vây hai hàng cọc ván thép.


Khung vây hai hàng cọc ván thép

Khung vây hai hàng cọc ván thép được sử dụng khi thi công các hạng mục dưới lòng sông có diện tích rộng, kích thước hai chiều đều lớn. Kết cấu khung vây hai hàng cọc ván thép gồm hai vòng vây cọc ván thép xỏ me với nhau và đóng sâu vào đất nền, chiều sâu ngập trong đất khoảng ½ chiều sâu cột nước. Giữa hai hàng cọc ván thép là đất hoặc cát. Khoảng cách giữa hai hàng cọc ván thép phụ thuộc vào chiều sâu cột nước, thường chọn khoảng cách giữa hai hàng cọc ván thép là 0.8 lần chiều sâu cột nước.

Khung vây dạng này ổn định nhờ vào các thanh giằng néo và khối đất đắp giữa hai hàng cọc ván thép. Do các cọc ván thép được xảm và tự kín nước với nhau nên khối đất đắp trong khung vây nên chọn loại có góc ma sát lớn như cát hoặc đất pha cát để tăng ổn định và dễ dàng thi công bằng tàu hút.

Một số ứng dụng cọc ván thép trong thi công công trình ngăn sông:

Trong những năm gần đây, Viện Khoa học Thủy lợi đã ứng dụng cọc ván thép trong thi công cho một số công trình ngăn sông như đập Sông Cui - Long An, đập Thảo Long - Thừa Thiên Huế, cống Đò Điểm - Hà Tĩnh.

Đập Sông Cui gồm 2 khoang x 8m, cột nước sâu 6m, kết cấu dạng đập trụ đỡ, được thi công bằng khung vây một hàng cọc ván thép, đây là công trình thử nghiệm về kết cấu và biện pháp thi công. Giá thành xây dựng được đánh giá là ngang bằng với thi công theo công nghệ truyền thống nhưng thời gian lâu hơn.

Đập Thảo Long trên sông Hương gồm 15 khoang x 31.5m + 8m âu thuyền được thiết kế theo công nghệ đập trụ đỡ và thi công trong khung vây của một hàng cọc ván thép, công trình đã hoàn thành và đưa vào sử dụng. Việc sử dụng cọc ván thép để thi công đã giảm đáng kể chi phí xây dựng và quan trọng hơn là không phải đắp đê quay đất với khối lượng rất lớn ảnh hưởng tới tiêu thoát lũ trong thời gian thi công.

Cống Đò Điểm trên sông Nghèn gồm 12 khoang cửa tự động 8m, 4 khoang cửa ván cung 16m và 8m âu thuyền. Công trình được chia làm 5 phân đoạn, mỗi phân đoạn có kích thước 38.5m x 40m được thi công trong khung vây hai hàng cọc ván thép. Hiện nay đã thi công được 4 phân đoạn. Nếu thi công theo công nghệ truyền thống thì rất phức tạp và tốn kém vì sông sâu, dẫn dòng khó khăn và gây ngập lụt trong mùa mưa lũ.

Kết luận

Cùng với ứng dụng công nghệ mới trong kết cấu công trình thì thay đổi công nghệ thi công là cần thiết và phù hợp với khoa học tiến bộ hiện tại. Khung vây cọc ván thép là một trong những tiến bộ khoa học cần nghiên cứu ứng dụng rộng rãi trong xây dựng công trình thủy lợi bởi tính ưu việt của nó. Tuy nhiên không phải ở tất cả mọi điều kiện cọc ván thép đều phát huy hiệu quả cao hơn so với công nghệ truyền thống. Khung vây cọc ván thép sẽ có ưu thế hơn với những công trình xây dựng trên sông rộng và sâu, những nơi mặt bằng thi công chật hẹp, khó khăn về công tác giải phóng mặt bằng và những khu vực nền có hệ số thấm lớn, có hiện tượng cát chảy.

Tài liệu tham khảo
1. Execution of special geotechnical work. Sheet pile walls - European standard, June 1997.
2. http://www. Orientalsheetpiling.com/profile.asp.
3. Lê Văn Thông, Hotoshi Tanaka, Đăng Hải, Yoshihiko Taira - Cầu Kiền – Công trình cầu dây văng bê tông dự ứng lực ứng dụng công nghệ lắp hẫng các khối dầm hộp. Prestressed concrete Vol.46-No1, 2004 Japan.
Tác giả: TS. Nguyễn Văn Bản
Viện Khoa học Thủy lợi
Nguồn: Đặc san KHCN Thủy lợi

6/19/2011

Tường cừ thép ứng dụng vĩnh cửu cho tầng hầm


Chúng tôi là chuyên gia hàng đầu trong việc thiết kế và xây dựng tầng hầm sâu với giải pháp tường vây cừ ván thép. Giải pháp sáng tạo tạo này liên quan đặc biệt đến việc sử dụng các cọc bản hợp thành tường chắn vĩnh cửu để xây dựng tường tầng hầm hoàn thiện dưới lòng đất được sử dụng cho các bãi đỗ xe ngầm, trạm bơm, tầng hầm, bể chứa và các ứng dụng khác, nơi các cấu trúc dưới lòng đất của các công trình lân cận được giữ lại toàn vẹn theo yêu cầu.

Với khả năng kết hợp chặt chẽ với kinh nghiệm sản xuất hàng đầu, đội ngũ các kỹ sư tư vấn và các nhà thầu chuyên nghiệp từ giai đoạn tiền khả thi, chúng tôi có thể cung cấp các giải pháp tối ưu để tạo ra các ứng dụng kỹ thuật có giá trị cho bất kỳ công trình xây dựng tầng hầm vĩnh cửu bằng tường vây cừ thép. Thường ứng dụng của cừ thép trong tường vây và tường hoàn thiện tầng hầm vĩnh viễn thay thế cho tường bê tông truyền thống mang lại một khoản tiết kiệm đáng kể trong chi phí xây dựng và mang lại lợi ích chung cho cộng đồng.

Công ty cũng cung cấp các kỹ thuật thi công xây dựng tầng hầm ngay cả tại những địa điểm bị hạn chế và khó khăn trong thi công với các thiết bị chuyên dụng, tối tân nhất mà chúng tôi trang bị.

Thông qua kinh nghiệm thiết kế, chúng tôi có đội ngũ chuyên gia tính toán lựa chọn các loại vật liệu cọc ván thép phù hợp nhất. Ngoài ra, tùy theo từng dự án, chúng tôi cũng tính đến việc tính toán để hỗ trợ thiết kế hệ giằng chống giảm tải trọng đất hoặc các biện pháp thi công chống đỡ, neo giằng phù hợp.

Hiện tại công ty cũng đã phát triển một loạt các loại vật liệu chống thấm để đảm bảo tường được kín nước 100% trong xây dựng tầng hầm và dễ dàng thực hiện, trong đó bao gồm cả các quy trình hàn kín chỗ các bản nối làm cho tường cừ được kín nước hoàn toàn. Tất cả những chi tiết xây dựng đảm bảo kín nước đáp ứng các yêu cầu chống thấm của tiêu chuẩn BS8102: 1990 "Quy tắc thực hành cho các cấu trúc bảo vệ chống thấm nước từ mặt đất.

Là một nhà cung cấp & thi công tiên phong trên thị trường, chúng tôi đã có một danh sách các dự án rộng khắp về quy mô và đa dạng về các ứng dụng, sau đây là một vài dự án mà chúng tôi đã thi công:












4/23/2011

Top Down với tường cừ ván thép

Viadeo mô phỏng công nghệ thi công tường cừ vĩnh cữu ứng dụng trong tầng hầm.

3/14/2010

Cho thuê, thi công hệ chống sạt lở tầng hầm Installation of shoring system

Our Products - Sản phầm & dịch vụ của chúng tôi

● Steel Sheet Piles - Sản xuất, mua bán, cho thuê, thi công đóng nhổ cừ ván thép.
● Tie Rods - Sản xuất, mua bán thanh neo chuyên dụng
● Pipe Piles - Sản xuất, mua bán cọc ống thép hàn xoắn
● Strut – Sản xuất, mua bán, cho thuê, thi công hệ giằng chống H 350 (Shoring, strutting, bracing system)



Our business activities and services
Hoạt động kin doanh và dịch vụ của chúng tôi:
• Import & Export - Xuất nhập khẩu
• Stocking - Lưu trữ
• Sales – Kinh doanh
- Project Sales - Bán hàng theo dự án
- Stock Sales - Bán sỉ
- Trading - Mua bán lẻ
• Rental/Leasing – Cho Thuê
• Sales & Buyback – Bán & ký kết mua lại sau khi bán
• Coating & Fabrication - Sơn phủ và gia công
• Installation & Project Management - Thi công & quản lý dự án
• Design of complete retaining wall solutions Thiết kế hoàn chỉnh các giải pháp tường chắn
• Advisory for project feasibility and preliminaries studies – Tư vấn cho các dự án khả thi và tiền khả thi.


Công trình tầng hầm Ngân hàng Nam Á - CMT8 - HCM


Công trình tầng hầm Trường Quốc Tế Nam Sài Gòn - Phú Mỹ Hưng - HCM


Công trình tầng hầm - sàn thao tác VRG Rubber Building - Bến Chương Dương - Q 1 - HCM

Công trình xử lý nước thải Nam Sài Gòn - Phú Mỹ Hưng - HCM

Công trình tầng hầm Toà nhà Golden Square Đà Nẵng

Công trình tầng hầm Tulip Tower Nam Sài Gòn - Phú Mỹ Hưng - HCM

Công trình tầng hầm sàn thao tác Satra Cityland - Phan Đăng Lưu - Phú Nhuận - HCM

3/06/2010

Những thay đổi về vật liệu, thi công, kỹ thuật sử dụng đối với công nghệ cọc ván thép

1. Lời mở đầu

Công nghệ cọc ván thép là công nghệ mang tính truyền thống được áp dụng rộng rãi trên 100năm trong các công trình cảng, công trình sông, công trình tường chắn đất và các công trình nền móng.

Từ năm 1940 đến những năm 50, ở nước ngoài, thành quả nghiên cứu thực tế và lý thuyết của Terzaghi hay Rowe về cơ bản đã được xác lập trong thời kỳ này về lý thuyết. Ở Nhật Bản cũng vậy, trải qua một thời gian dài trưởng thành từ năm 1950 đến những năm 70, công nghệ cọc ván thép đã phát triển vượt bậc cả về chất lượng và số lượng. Gần đây nó cũng được áp dụng trong việc giảm tiếng ồn, giảm rung lắc và cũng được áp dụng trong các công trình ở các thành phố. Cọc ván thép ở Nhật Bản, trải qua hơn 70 năm, đến nay Nhật Bản trở thành nước có sản lượng cọc ván thép rất lớn trên thế giới, nó được xuất khẩu sang các nước khác nhiều hơn là ở Nhật Bản. Trong bài này tác giả sẽ trình bày về sự biến đổi về mặt vật liệu và thi công cuả công nghệ ván cọc thép ở Nhật Bản cũng như các công nghệ sử dụng cọc ván thép.

2. Sự biến đổi vật liệu cọc ván thép.
2.1. Lịch sử của việc sản xuất cọc ván thép.


Công nghệ cọc ván thép ở Nhật Bản được bắt đầu từ việc sử dụng cọc ván thép trong các công trình tường chắn đất của toà nhà Misui năm 1930. Sau đó để khôi phục sau hoả hoạn trong trận động đất Kanto năm 1923, một số lượng lớn cọc ván thép từ các nước trên thế giới đã được nhập vào để khôi phục các công trình cảng, sông một cách nhanh chóng, mở ra một thời kỳ mới của công nghệ cọc ván thép. Nhân dịp này từ sau năm 1925, hàng năm có từ 3 đến 4 vạn tấn cọc ván thép được nhập vào. Khối lượng cọc ván thép nhập vào tiếp tục tăng nhanh đến năm thứ 5 năm SHOWA nhưng đến năm 1931 do ảnh hưởng của tình trạng suy thoái kinh tế lớn mà khối lượng cọc ván thép nhập vào giảm đi mạnh mẽ.

Mặt khác với sự hỗ trợ của chính sách ngăn chặn việc nhập khẩu do sự suy thoái của nền kinh tế và việc cải thiện trao đổi thu chi, từ năm 1929 công ty thép Yahata của Chính phủ đã thành công trong việc quốc sản hoá cọc ván thép và năm 1931 lần đầu tiên cán và bán ra được 2500tấn cọc ván thép hệ Lakawana, từ đó trở đi việc nhập khẩu cọc ván thép gần như là không có.

Hiện nay, hình dạng cọc ván thép được sản xuất ra là hình chữ U hay hình đường thẳng, ngoài ra nó còn có dạng hình chữ H.

Tường dạng tổ hợp cọc ván thép + cọc thép hình H
Lịch sử của cọc ván thép ở Nhật Bản:

1931: Bắt đầu sản xuất cọc ván thép hình chữ U (dạng Lakawana)”Kiểu SPII”
1955: Bắt đầu sản xuất cọc ván thép hình đường thẳng “SP-F”
1959: Bắt đầu sản xuất cọc ván thép hình chữ z “Z-45”
1960: Bắt đầu sản xuất cọc ván thép hình chữ U (dạng Laruzen) “SP…”
1967: Thành lập Tiêu chuẩn JIS: JIS A5528: 1967
1987: Ngừng sản xuất cọc ván hình chữ U dạng Lakawana
1997: Ngừng sản xuất cọc ván thép hình chữ Z.
1997: Bắt đầu sản xuất cọc ván thép cỡ lớn hình chữ U với chiều rộng có hiệu là 600mm
2000: Sửa đổi lại Tiêu chuẩn JIS thành tiêu chuẩn “JIS A5523:2000. Cọc ván thép cán nóng dùng cho hàn”

2.2. Vật liệu cọc ván thép gần đây:
(1)Cọc ván thép hình chữ H
Cọc ván thép hình chữ H là dạng tường có độ cứng cao hình chữ H được tổ hợp hàn từ cọc ván thép hình đường thẳng và bản thép hay thép hình CT và thép.Dạng kết cấu không phải là dạng cán nguyên hình như thép hình chữ H mà là dạng tổ hợp hàn. Nhờ có đặc tính hình dạng mặt cắt, cọc ván thép hình chữ H có ưu điểm lớn là phát huy được hiệu quả độ cứng chống uốn cao với yếu tố quan trọng của dạng tường.

Quan hệ giữa chiều dày tường của cọc ván thép hình chữ H và mô men quán tính thứ cấp của mặt cắt. So với dạng tường hàng cột đất, nó có khả năng đảm bảo tính năng mặt cắt đồng đều với chiều dày tường mỏng.
(2) Tiêu chuẩn của cọc ván thép
Đối với cọc ván thép, đến năm 1967 mới thành lập Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản JIS A5528, quy định thành phần hoá học, tính chất cơ lý, kích thước. Khi đó trong Tiêu chuẩn cũng bao gồm cả cọc ván thép. Sau đó năm 1963, Tiêu chuẩn của cọc ống thép được tách ra thành Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản JIS A5528.

Năm 1993 với trận động đất pử Kushiro, do sự phá hoại mặt cắt ở phần mối hàn của cọc ván thép, qua sự hợp tác của Chính phủ, các nhà sản xuất và các trường đại học, việc điều tra, nghiên cứu, phát triển cọc ván thép có mối hàn đã được thực hiện. Kết quả là năm 2000 Tiêu chuẩn cọc ván thép có tính hàng cao đã được quy định trong Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản “JIS A5528 Cọc ván thép cán nóng cho mối hàn”.

Do đó cùng với việc cải tiến hành dạng, sự tăng cao về chất lượng mà vật liệu cọc ván thép từng bước được nâng cao.
3. Sự biến đổi của công nghệ cọc ván thép.
3.1. Công nghệ đóng rung bằng búa rung.
(1) Khái quát và những cải tiến của búa rung.


Năm 1960, búa rung đã được nhập vào từ Liên Xô cũ, năm 1965 sau khi quốc sản hoá, búa rung của Nhật Bản đã đáp ứng được với nhu cầu của thời đại nhờ tính tiện lợi có thể kiêm đóng xuống và nhổ lên,vừa được phổ cập nhanh chóng vừa được sử dụng mang tính đa năng. Búa rung vừa giảm tiếng ồn vừa sử dụng mô tơ điện. Gần đây nhờ có “giảm biên độ dao động xuất hiện do sử dụng mô tơ đầu“ hay “có bộ điều khiển khi dừng lại và khởi động không mômen”, do loại bỏ được tiếng ồn và dao động đột xuất do cộng hưởng của cần cầu và nền đất xuất hiện khi khởi động và dừng lại, công tác thi công giảm độ rung và tiếng ồn đã được thực hiện.

(2) Cấu tạo của búa rung và nguyên lý đóng cọc.
Búa rung được cấu tạo tìư các bộ phận:
Thiết bị giảm chấn;
Máy tạo xung (thiết bị làm xuất hiện dao động)
Máy kẹp cọc (thiết bị liên kết cứng giữa cọc và máy tạo xung, truyền lực dao động vào cọc);
Thiết bị điều khiển (thiết bị điều khiển điện hay dầu).


Khi tác dụng lực dao động vào nền đất xung quanh cọc ván thép bằng búa rung, sự kết hợp giưũa các hạt đất cấu tạo nên đất nhất thời giảm xuống rõ rệt. Đối với đất cát, do hiện tượng lưu động mà sức kháng của đất mất đi hẳn, đối với đất sét (đất dính hay đất sét), bằng lực dao động kết cấu khung của đất nên cọc thép có khả năng đóng xuống nhờ lực cắt. Đất khi tác dụng lực dao động bằng tốc độ nào đó, liên kết giữa các hạt đất yếu đi, sức kháng của đất nhất thời giảm đi rõ rệt. Đối với đất cát, do hiện tượng lưu động mà sức kháng của đất mất đi hẳn, đối với đất sét (đất dính hay đất sét), bằng lực dao động kết cấu khung của đất nên cọc ván thép có khả năng đóng xuống nhờ lực cắt. Đất khi tác dụng lực dao động bằng tốc độ nào đó, liên kết giữa các hạt đất yếu đi, sức kháng của đất nhất thời nhở đi. Độ lớn này có được hiệu quả khi tần số dao động >50Hz đối với đất cát, >50Hz đối với đất sét. Nguyên lý đóng cọc ván thép bằng búa rung là cho lực dao động cưỡng bức có được nhờ máy tạo xung tác dụng vào cọc ván thép bằng búa rung là cho lực dao động cưỡng bức có được nhờ máy tạo xung tác dụng vào cọc, bằng việc lợi dụng hiện tượng nói trên, tuỳ thuộc vào loại đất mà làm giảm lực ma sát xung quanh cọc ván thép và lực kháng đầu cọc xuống từ tĩnh sang động. Để cọc ván thép được xuống, các điều kiện sau cần phải được thoả mãn:
P0 > Tv
( W+Wp) >Rv

(3) Phân loại các phương pháp.

Phương pháp đóng cọc sử dụng búa rung được chia làm 2 loại: Phương pháp búa rung không sử dụng công nghệ hỗ trợ và phương pháp búa rung sử dụng cắt bằng tia nước phun cao áp.


Phương pháp sử dụng phun có thể đáp ứng cho tất cả các nền đất không liên quan đến sự khoẻ yếu của nền đất thi công, so với các phương pháp khác nó còn có đặc tính thi công nhanh chóng.

Đặc biệt nó có khả năng thi công nổi trội là đóng đến nền đá có giá trị tính đổi: N=200-500 hay nền cứng như có trộn lẫn đá đường kính 200mm.

Ngoài ra khi đóng cọc ván thép, khi đối tượng bị ảnh hưởng bởi độ rung và tiếng ồn cần có biện pháp đối phó, sử dụng phương pháp này nhờ nước phun vào sẽ có hiệu quả giảm độ rung và tiếng ồn là đáng kể.

Phương pháp búa rung được áp dụng cho nền đất có giá trị N nhỏ hơn 50. Người ta sử dụng loại máy búa rung áp lực dầu với máy móc cần thiết là cần cẩu và búa rung (nhóm thiết bị tiêu chuẩn của búa rung), do đó đây là phương pháp sử dụng đa năng với máy móc sẵn có.
3.2. Phương pháp xuyên nén bằng máy nén.

Ở Nhật Bản hầu hết máy móc xây dựng đều được chế tạo dựa vào công nghệ của nước ngoài. Trong lĩnh vực máy đóng cọc cũng vậy trải qua việc nhập khẩu rồi theo con đường quốc sản hoá và tính năng hoá những nguyên lý hoạt động cho dao động hay đập không thay đổi, từ những năm 1960. ô nhiễm xây dựng đã biến thành vấn đề nghiêm trọng của xã hội.

Năm 1975, ưu tiên xử lý ô nhiễm được cho là yêu cầu của xã hội, bằng nguyên lý hoạt động độc lập không gây ô nhiễm (nguyên lý nén ép), máy nén kéo nhổ cọc kiểu áp lực dầu đã được ra đời. Từ khi phát minh ra nguyên lý cơ bản đến khi chế tạo nên sản phẩm, tất cả đều được thực hiện ở Nhật Bản và là máy xây dựng quốc sản đơn giản đã được sử dụng.

(1)Nguyên lý nén ép.

Đối với việc đưa cọc ván thép xuống lóng đất mà không gây rung động hay tiếng ồn, cần phải có cơ cấu kháng lại tải trọng tĩnh lớn do sức kháng xuyên và phản lực tác dụng của nó. Do đó máy nén ép có nguyên lý cơ bản là kẹp lấy một số cọc ván thép đã được đóng vào trong lòng đất làm phản lực, xuyên cọc ván thép tiếp theo vào trong lòng đất bằng tải trọng tĩnh nhờ áp lực dầu.

(2) Các phương pháp nén ép.

Máy nén ép yêu cầu phản lực lên cọc ván thép đã được thi công trước, có khả năng kẹp lấy cọc ván thép trong khi thi công, vừa tự chạy vừa tiến hành công tác liên tục. Phát triển nguyên lý này, phương pháp hệ thống GPR có thể hoàn thành toàn bộ quá trình cần thiết trên cọc đã thi công ở kết cấu tường liên tục (từ năm 1982). Nhờ có việc tiến hành vận chuyển, treo và ép cọc ván thép bằng toàn bộ đầu cọc nên có thể cực tiểu hoá phạm vi ảnh hưởng của công trình chỉ trong chiều rộng máy thi công trên cọc ván thép. Do đó, tại các khu vực đất xung quanh là nước, đất nghiêng, đất không bằng phẳng hay đất bị hạn chế, không cần cầu tạm hay đường công vụ, không gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh hay trầm tích sông, có thể chỉ tiếnhành thi công kết cấu thể tường với mục đích ban đầu một cách hợp lý.

Đối với việc xây dựng cầu dầm hay tăng cường chống động đất trụ cầu có phần dưới bị hạn chế không gian mạnh, máy rung tịnh không chuyên dụng chiếm không gian cực thấp (từ năm 1085) có khả năng thi công không cản trở giao thông. Từ quan điểm lưu thông và chống hoả hoạn trở thành công nghệ thi công mang tính thời kỳ không thể thiếu được đối với việc tái sinh thành phố.

(3) Thi công trên nền đá cứng

Đối với nền có giá trị N lớn nhất từ 25-50, đặc biệt là nền đất cát hay thi công cọc dài, người ta sử dụng phương pháp phun nước. Hệ thống phun eco máy nén ép chuyên dụng nối liên tục ở động tác ép nén điều tiết tự động lượng phun ra, do đó có thể hạn chế tối thiểu được ảnh hưởng của nền đất đồng thời hạn chế tối thiểu tài nguyên.

Đối với nền đất cứng có giá trị N vượt quá 50 như đá dăm, đá cuội hay đá tảng dựa vào máy rung phá sử dụng lý thuyết không có lõi (từ năm 1997) phương pháp dọn sạch nền đất cứng có thể thích hợp. Bằng máy nén ép và thiết bị điều khiển nhất thể, đào nền thẳng xuống dưới mũi cọc, điều khiển sự xuất hiện bầu áp lực nén và kéo nhổ mũi khoan ngay tức thời, đồng thời xuyên cọc vào trong lòng đât sao cho lấp đầy lỗ đó. Đường kính đào hạn chế nhỏ nên lượng đất thải ra ít vừa giảm thiểu được ảnh hưởng tới môi trường vừa giảm được ảnh hưởng sức kháng xuyên. Tuỳ thuộc vào phương pháp dọn sạch nền đất cứng mà áp lực nén cọc ván thép lên nền đá được phân loại cho đá cứng loại I, loại II, loại trung như đá dăm, đá cuội hay đá tảng.

(4) Phương pháp quản lý thi công.

Bằng nguyên lý nén, nhờ có sự tác dụng tải trọng tĩnh lên đầu cọc ứng lực kháng xuyên nên từng cọc trở thành cọc thí nghiệm chất tải. Do đó máy nén ép phân tích các loại số liệu đo được tự động bằng chương trình chuyên dụng (hệ thống quản lý nén ép, từ năm 2002), nhờ việc nắm được tình trạng xuyên trong lòng đất hay sức chịu tải của từng cọc ván thép tại thời gian thực hiện nên có thể tiến hành quản lý chất lượng sản phẩm một cách chính thức.

3.3 Phương pháp nén ép sử dụng mũi khoan

Phương pháp nén ép sử dụng mũi khoan đất là phương pháp không cần máy chuyên dụng, nói chung được cấu thành từ máy đóng cọc kiểu 3 điểm, mũi khoan đất và dễ dàng tháo lắp, nó có các đặc điểm sau:

Có thể thi công giảm độ rung và tiếng ồn

Phạm vi áp dụng rộng rãi cho mọi loại đất.

Tiến hành công tác thi công nén ép không sử dụng khoan tuỳ từng trường hợp ứng với điều kiện địa chất và điều kiện thi công.

Có thể tiêm vữa từ mũi xoắn hoá cứng nền đất.

4. Giới thiệu các loại công nghệ sử dụng cọc ván thép.

4.1. Cảng, sông


Phương pháp tường chắn cọc ván thép kiểu tự đứng.

Tường chắn cọc ván thép kiểu tự đứng là kết cấu chống đỡ các tải trọng như áp lực đất và áp lực nước. So với tường chắn cọc ván thép kiểu dây neo thì thi công đơn giản hơn, thời gian thi công ngắn hơn và do có khả năng thi công ở những nơi có đất đắp phía sau hẹp nên được sử dụng rộng rãi ở những tường kè đường có nước nông nghiệp hay tường kè sông.

Phương pháp tường chắn cọc ván thép kiểu dây neo:

Tường chắn cọc ván thép kiểu dây neo là kết cấu chống đỡ tải trọng của áp lực đất và áp lực nước tuỳ theo sức kháng ngang của phần xiên vào và sức kháng ngang của cọc neo phía sau được liên kết vào bằng dây neo. Do đó thường được lựa chọn cho các tường kè lớn hay các kè bảo vệ nền đất tương đối yếu.

Phương pháp tường chắn cọc ván thép kiểu tổ ong:

Đóng các cọc ván thép hình đường thẳng theo hình tròn, nhồi đá dăm hay cát vào trong lòng tạo thành một hình tổ ong cọc ván thép hình thẳng đứng thành một thể liên tục, vỏ thép mỏng và chất nhồi bên trong tạo thành một thể thống nhất, là kết cấu kháng lại ngoại lực. Sử dụng cọc ván thép hình đường thẳng có trọng lượng riêng ở vỏ thép nhẹ hơn so với cọc ván thép hình chữ U, tác dụng cường độ kéo của nó lớn nhất nên là kết cấu cần ít thép, mang tính kinh tế.
Tường cách nước thẳng đứng dành cho những nơi xử lý chất thải ở mặt biển:
Đối với những trường hợp sử dụng cọc ván thép ở tường cách nước thẳng đứng ở những nơi xử lý chất thải, nói chung thường dùng phương pháp xử lý cách nước bôi chất ngăn nước có tính trương nở vào tai nối của cọc ván thép. Để đảm bảo tính cách nước của kết cấu vĩnh cửu, chất ngăn nước có tính vĩnh cửu sử dụng nhựa polyurethan có tính trương nở. Nhựa polyurethan của chất trương nở khi hấp thụ nước sẽ trương nở từ 5 đến 10 lần, hình thành chất nhựa hoá cứng có tính trương nở và ngăn nước cho khe hở của tai nối nhờ áp lực nhựa.

Biện pháp đối với rò rỉ nước nền của đê sông:

Do mực nước ở sông dâng cao hơn khi có mưa lớn, nước nền rò rỉ xuất hiện trong đê, chân đê

bị sụp lở dẫn đến bị phá hoại. Biện pháp đối phó với việc rò rỉ nước nền của đê sông như thế này là phương pháp đóng cọc ván thép sử dụng ngăn nước cho chân đê phía trong. Sự xác nhận hiệu quả sau khi phân tích dòng thẩm thấu.

Biện pháp đối với hoá lỏng

(1)Biện pháp đối với hoá lỏng của kết cấu đắp đất.

Đối với kết cấu đắp đất của đê điều trên sông, trường hợp nền đất bị hoá lỏng khi có động đất, sức chịu tải giảm đ làm cho sự chống đỡ tải trọng đất đắp bị mất đi, xuất hiện các hiện tượng biến đổi như “trượt”, “sụt”, “lở”. Do đó nhờ có việc đóng cọc ván thép trong nền đất cơ bản mà ngăn ngừa được sự biến dạng của đất đắp nhờ độ cứng chống uốn của cọc ván thép, có thể giảm được hư hỏng nền đắp.

(2). Biện pháp đối với hoá lỏng của kết cấu trong lòng đất.

Đối với kết cấu trong lòng đất như rãnh đôi khi có động đất nền đất xung qanh bị hoá lỏng, do nước bùn hoá lỏng nên có lực đẩy nổi tác dụng vào kết cấu, đồng thời lực kháng bị giảm xuống, lực đẩy tăng lên, xuất hiện hiện tượng biến dạng. Do đó nhờ có việc bố trí các cọc ván thép xung quanh kết cấu trong lòng đất mà phòng chống được tấn công của đất cát đã bị hoá lỏng xung quanh kết cấu, có thể ngăn ngùa được sự phá hoại do đẩy nổi.
4.3 Các áp dụng mới.

(1) Tường chắn cho đường


Tường chắn cọc ván thép kiểu tự đứng là tường chắn kiểu chống áp lực đất bên hông chỉ nhờ sức kháng ngang của đất phần cọc xiên vào và độ cứng chống uốn của tường. Đặc điểm của phương pháp này là:

1. Chiều dày tường mỏng, diện tích chiếm dụng hẹp nên có thể tiết kiệm được đất chiếm dụng.
2. Không cần có đất đắp tạm thời và có thể xây dựng tường kiêm luôn là kết cấu ngăn đất tạm cho thi công;
3. Không cần phải cải tạo nền đất khi là đất yếu;
4. Có khả năng tạo cảnh quan điều hoà cho môi trường xung quanh nhờ có sơn phủ và các tấm panel trang trí.

(2)Biện pháp chống lún đất đắp

Khi tiến hành đắp đất đường bộ trên nền đất yếu, hiện tượng lún nén bằng trọng lượng đất đắp xuất hiện kéo theo nền đất xung quanh cũng lún theo.

Nhờ có việc bố trí tường cọc ván thép giữa phần đất đắp và kết cấu liền kề mà có thể ngăn được ảnh hưởng của hiện tượng lún kéo theo. Đặc điểm của phương pháp này là:

1. Có thể tăng nhanh tốc độ thi công nên có thể rút ngắn thời hạn thi công;
2. Có khả năng thi công giảm độ rung và tiếng ồn ở nơi chật hẹp gần kề với kết cấu đã thi công rồi;
3. Không sợ ô nhiễm nước ngầm đối với biện pháp cải tạo nền đất bằng xi măng.


Một ví dụ về quan trắc lượng lún của nền đất sau khi đóng cọc ván thép giảm lún. Lượng lún của lớp dưới phía trong lề trải qua 7 năm đóng cọc ván thép chỉ lún 2cm, nó đã phát huy được hiệu quả mong muốn khá tốt.
5. Kết luận:

Trên đây là một số giải pháp mới nhất và những thay đổi về vật liệu, thi công, kỹ thuật sử dụng ở Nhật Bản đối với công nghệ cọc ván thép. Đối với nhu cầu xã hội gần đây như” giảm thiểu giá thành”, “môi trường”, công nghệ cọc ván thép đã từng bước năng cao, so với giai đoạn cán cọc ván thép trước những năm 1970 thì có thể nói rằng nó được phát triển vượt bậc. Trong tương lai với nhu cầu mang tính xã hội và sử dụng mới, những phát minh về kỹ thuật vật liệu, thi công và sử dụng sẽ còn phát triển hơn nữa.


Nguồn: Tài liệu Hội thảo KH về ứng dụng kết cấu thép trong xây dựng công trình ở Việt Nam, 11/2006

8/29/2009

Giằng chống (shoring / strut system)

Dưới đây là một số dự án về hệ giằng chống (shoring system) mà chúng tôi đang cung cấp và thi công.



On - going

Dự án: Golden Square - Đà Nẵng
Chủ đầu tư: Đông Á Land
Tư vấn: Pages Kirkland
Thầu chính: Unicons
Hạng mục: Cung cấp, thi công toàn bộ hệ giằng chống H 350


On - going






Dự án Phú Mỹ Bridge Underpass - Phú Mỹ Hưng Quận 7
Chủ đầu tư: Phú Mỹ BOT
Tư vấn: Meinhardt
Thầu chính: HOW YU Construction (VN)
Hạng mục: Cung cấp, thi công toàn bộ hệ giằng chống H 350, cừ ván thép OT 22 - 18m



On - going





Updating




Dự án: Phú Mỹ Hưng Riverside Residence - TP. HCM
Chủ đầu tư: Phú Mỹ Hưng JV
Tư vấn: Sino Pacific Consultant
Thầu chính: China Construction (S.E.A)
Hạng mục: Cung cấp, thi công toàn bộ hệ giằng chống H 350, cừ ván thép OT 22 (12m & 18m)


On - going


Updating...



Dự án: Trạm xử lí nước Phú Mỹ Hưng - TP. HCM
Chủ đầu tư: Phú Mỹ Hưng JV
Tư vấn: Marco Consulting
Thầu chính: Hoà Bình Chinh Phục Đỉnh Cao
Hạng mục: Cung cấp, thi công toàn bộ hệ giằng chống H 350, cừ ván thép OT 22 (12m & 18m)



On - going


Updating...




Dự án mới: Khu căn hộ River View - 381 Bến Chương Dượng - TP. HCM
Chủ đầu tư: Tập đoàn cao su Việt Nam
Tư vấn: to be updated
Thầu chính: Coteccons
Hạng mục: Cung cấp, thi công toàn bộ hệ giằng chống H 350