NHỮNG SỰ CỐ KỸ THUẬT NHÀ THẦU THI CÔNG THƯỜNG GẶP KHI THI CÔNG TẦNG HẦM THEO PHƯƠNG PHÁP SEMI TOP-DOWN (Technical problems that contractors often get when executing basement with semi top-down construction method)

Thi công tầng hầm nhà cao tầng là phần việc các nhà thầu thi công thường gặp nhiều sự cố kỹ thuật nhất. Thi công tầng hầm theo phương pháp semi top-down cũng không ngoại lệ. Các sự cố này có thể dẫn tới những hậu quả không thể lường trước, vì thế các nhà thầu cần thận trọng mới có thể kiểm soát , tránh sự cố một cách hiệu quả.Tất cả các nhà thầu đều hướng đến mục tiêu là đúng tiến độ, đảm bảo chất lượng công trình, giá thành xây dựng hợp lí và đảm bảo an toàn lao động, vệ sinh môi trường. Sự cố kỹ thuật làm công trình chậm tiến độ, kém chất lượng, tăng giá thành, ảnh hưởng đến sự an toàn của công trình lân cận và an toàn cho người lao động.

1. Đặc điểm thi công tầng hầm theo phương pháp semi top-down
2. Đặc điểm phương pháp semi top-down

Theo phương pháp này,nhà thầu tiến hành thi công một số phân đoạn (thường là các phân đoạn biên của tầng hầm) từ tầng 1 hoặc tầng hầm 1 xuống các tầng tiếp theo rồi đến móng. Lỗ mở thi công trong phương án này thường để lớn và đó có thể là một hay nhiều phân đoạn thi công sẽ được hoàn thành từ dưới lên. Phương pháp này được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam trong những năm gần đây. Có thể kể đến 1 số công trình đã thi công tầng hầm theo phương pháp semi top-down như: Tòa nhà Viện Dầu khí - 167 Trung Kính, Tòa nhà HUD TOWER - Lê Văn Lương, Chung cư Golden Land - 275 Nguyễn Trãi, Trụ sở Ủy ban Dân tộc - 349 Đội Cấn,…

1. Các giai đoạn thi công

Thi công semi top-down gồm các giai đoạn: (Giả định công trình có 3 tầng hầm)

• Giai đoạn 1: Thi công cọc khoan nhồi, tường vây, hạ King post, thi công dầm bo đỉnh tường vây.
• Giai đoạn 2: Thi công đào đất xuống đáy dầm sàn tầng hầm 1, thi công dầm sàn hầm 1 các phân đoạn biên.

Hình vẽ 1: Ví dụ về MB bố trí lỗ mở thi công theo Phươn

án semi top-down

• Giai đoạn 3: Thi công đào đất xuống đáy dầm sàn tầng hầm 2,thi công dầm sàn hầm 2 các phân đoạn biên.
• Giai đoạn 4: Thi công đào đất xuống đáy sàn tầng hầm 3, tiến hành thi công kết cấu đài móng, giằng móng và thi công sàn tầng hầm 3.
• Giai đoạn 5: Thi công kết cấu cột phân đoạn biên theo hướng từ trên xuống cắt bỏ 1 số King post nằm ngoài phạm vi cột vách.
• Giai đoạn 6: Thi công kết cấu lỗ mở theo hướng từ dưới lên trên.

2. Các sự cố kỹ thuật thường gặp

Khi thi công tầng hầm theo phương pháp semi top-down thường gặp những sự cố kỹ thuật cơ bản như sau:

• Xuất hiện nhiều vết nứt trên hệ kết cấu dầm sàn tầng hầm do kích thước lỗ mở lớn và thường giảm yếu độ cứng dầm sàn. Sự cố này gặp ở nhiều công trình.
• Dịch chuyển của tường trong đất thường lớn.
• Hiện tượng thủng tường vây gây sập đổ: Khi xây dựng theo phương pháp semi top-down có thể gây nên sập, phá hủy một phần hay toàn bộ công trình lân cận.
• Hiện tượng hư hỏng: Các công trình lân cận bị nứt, nghiêng, sụt đất trong quá trình thi công.
• Hiện tượng ngập úng khi thi công: Khi thi công gặp những cơn mưa lớn, thời gian dài dẫn tới hố đào ngập úng làm hỏng hóc thiết bị thi công, kéo dài thời gian thi công.
  3. Nguyên nhân gây ra các sự cố kỹ thuật

3.1. Các số liệu ban đầu về địa chất thủy văn không chính xác

Không xác định được chính xác kích thước vị trí các túi bùn, caster, cao độ mực nước ngầm,….

Tài liệu về điạ chất công trình, địa chất thủy văn thiếu các số liệu cần thiết để thiết kế và có độ tin cậy thấp.

3.2. Sai sót trong quá trình tính toán

 Trình độ của cán bộ thiết kế còn hạn chế và thiếu kinh nghiệm. hồ sơ thiết kế chưa hợp lý. Đơn vị tính toán thiết kế không lường hết các tải trọng thi công, các dịch chuyển ngang của tường vây. Đặc biệt phương án semi top-down có lỗ mở lớn dịch chuyển của tường vây trong đất rất lớn dẫn tới xuất hiện nhiều vết nứt trên hệ kết cấu dầm sàn tầng hầm và thường giảm yếu độ cứng dầm sàn.

3.3. Sai sót trong quá trình thi công

• Quá trình thi công tường vây không đúng quy trình làm chất lượng tường vây kém có thể dẫn tới bục tường vây: đặt gioăng chống thấm không chính xác, bê tông từng ống đổ không dâng lên đồng đều, chất lượng bê tông, tắc ống đổ,… là nhũng nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng tường vây.

Liên quan đến nguyên nhân này, sự cố khi thi công xây dựng 5 tầng hầm công trình Pacific là rất nghiêm trọng do chất lượng tường vây trong đất. Khi thi công tầng hầm thứ 5 thì phát hiện một lỗ thủng lớn ở tường tầng hầm có kích thước 0,2x0,7m. Dòng nước rất mạnh kéo theo đất cát chảy ào ào vào tầng hầm. Sự cố làm sụp đổ hoàn toàn công trình viện nghiên cứu khoa học xã hội nam bộ ngay bên cạnh, tòa nhà Sở ngoại vụ cũng lún nứt nghiêm trọng, đường xung quanh cũng lún nứt.

• Tiến độ thi công không hợp lý, không đúng thời điểm cũng gây ảnh hưởng lớn. Trình độ năng lực của đơn vị thi công, của các cán bộ thi công xây dựng cũng là một trở ngại với các nhà thầu.
• Không thực hiện đúng biện pháp thi công và trình tự thi công dẫn tới chất lượng tầng hầm của công trình kém và mất an toàn lao động.
• Biện pháp đào đất chưa hợp lý.

Hình 2: thi công tầng hầm công trình theo phương pháp semi top-down

3.4. Sai sót trong quản lý điều hành

Không thường xuyên kiểm tra an toàn, cập nhật tình trạng thi công, kiểm tra biện pháp thi công. Việc này dẫn tới không phát hiện kịp thời các nguyên nhân gây ra sự cố và các dấu hiệu sự cố. Trình độ của cán bộ điều hành và cán bộ kỹ thuật còn hạn chế dẫn tới việc thi công vi phạm các quy trình kỹ thuật.

3.5. Sai sót trong tổ chức, thu thập và xử lý thông tin

Không tập hợp đầy đủ dữ liệu, không kịp thời ghi nhận các hiện tượng lún sụt, nứt của các công trình lân cận: khi bắt đầu có các sự cố lún nứt đường và các công trình lân cận chưa kịp thời ghi lại nhũng dấu hiệu và những sự cố ban đầu. Việc thu thập thông tin không chính xác dẫn tới các quyết định không đúng đắn cũng gây ra các sự cố đáng tiếc.

4. Biện pháp phòng ngừa và khắc phục rủi ro

4.1 Với tài liệu khảo sát địa chất thủy văn:

-   Lựa chọn đơn vị khảo sát và nhóm cán bộ và công nhân có năng lực và kinh nghiệm.

• Tiến hành rà soát, kiểm tra các tài liệu khảo sát địa chất thủy văn: Đối chiếu kết quả địa chất với các lớp đất đá khi tiến hành khoan nhồi, đào tường vây. Khi thấy những khác biệt bất thường cần thông báo Chủ đầu tư và Đơn vị thiết kế để xử lý kịp thời.
• Nâng cao chất lượng khảo sát địa chất công trình để đảm bảo có số liệu tin cậy và đầy đủ cho việc tính toán thiết kế.
• Kiểm tra chất lượng các máy móc và thiết bị phục vụ công tác khảo sát.
• Theo dõi giám sát việc bảo quản mẫu thí nghiệm, quá trình thí nghiệm và báo cáo kết quả thí nghiệm chặt chẽ.
  1.  Với công tác thiết kế:

Lựa chọn đơn vị thiết kế và cán bộ thiết kế có đủ năng lực trình độ và kinh nghiệm.

Thường xuyên kiểm tra, rà soát các tải trọng tính toán và quá trình tính toán để giảm thiểu các sai xót không đáng có.

Sử dụng các phần mềm tính toán tin cậy có thương hiệu để tính toán.

Thiết kế biện pháp thi công có tính đến đầy đủ các tải trọng thi công và các yếu tố ảnh hưởng.

Việc thẩm tra hồ sơ thiết kế cần đặc biệt quan tâm.

Khi tính toán cần đặc biệt quan tâm đến dịch chuyển của tường vây trong đất , có các biện pháp gia cường gia cố để giảm vết nứt trên hệ kết cấu dầm sàn tầng hầm và giảm yếu độ cứng dầm sàn.

4.3 Trong quá trình thi công:

+ Giai đoạn 1: Thi công cọc khoan nhồi, tường vây, hạ King post: Khi thi công cọc nhồi và tường vây cần lưu ý:

• Kiểm tra bệ đặt khớp nối giữa các đợt tường vây gây thấm cho tường.
• Khi lắp đặt lồng thép và đổ bê tông cần lưu ý giữ ống siêu âm thẳng, kín khít để ống không bị tắc. Nối buộc, hàn lồng thép để tránh lồng bị tụt hoặc đẩy trồi khi đổ bê tông sau này.
• Khống chế thời gian đổ bê tông cọc và từng đốt tường.
• Bố trí và kiểm soát thời gian chờ đợi giữa các chuyến xe và thời gian đổ từng cọc, từng đốt tường cho phù hợp.
• Kiểm tra chất lượng bê tông và kích thước cốt liệu bê tông tránh tắc ống đổ.
• Khống chế tốc độ dâng vữa bê tông giữa các ống đổ trong mỗi đợt.
• Tốc độ bê tông dâng lên giữa các ống đổ không đều dẫn tới các khu vực chất lượng bê tông kém tại phần tiếp giáp giữa 2 khu vực bê tông của 2 ống đổ.
• Duy trì áp lực cột Bentonile trong hố khoan cho đủ để tránh sập thành hố khoan.
• Khi hạ King post cần kiểm soát chặt chẽ hạ đúng vị trí King post và đủ độ cao hạ chiều dài King post ngập trong cọc nhồi.

+ Từ giai đoạn 2 đến giai đoạn 6:

• Lập biện pháp đào đất tuân thủ các quy trình đào và các biện pháp thông gió chiếu sáng cho hố đào, các biện pháp an toàn với người lao động và máy móc.
• Kiểm tra độ ổn định của hệ ván khuôn, cây chống.
• Tuân thủ các biện pháp thi công dầm sàn đã vạch ra và các yêu cầu kỹ thuật.
• Thường xuyên theo dõi bề mặt kết cấu và tường tầng hầm, cập nhật các phát hiện kịp thời.

4.4.Trong quản lý và điều hành

• Lựa chọn biện pháp thi công và cách thức thực hiện phù hợp, tiến độ hợp lý về mặt thời gian và thời điểm, nên tránh thi công tầng hầm vào mùa mưa.
• Tuân thủ tuyệt đối trình tự thi công và các yêu cầu kỹ thuật để giảm thiểu các rủi ro về mặt kỹ thuật.
• Lựa chọn đội ngũ cán bộ và bộ máy điều hành có chuyên môn phù hợp với công trình.
• Thường xuyên kiểm tra, nâng cao trình độ của đội ngũ các cán bộ quản lý và cán bộ kỹ thuật trên công trường.

4.5. Thu thập và xử lý thông tin

-  Nghiên cứu các công trình tương tự trên địa bàn và khu vực tương tự để rút ra các bài học kinh nghiệm và các sự cố kỹ thuật thường gặp để có biện pháp phòng tránh.

-  Thường xuyên kiểm tra phát hiện kịp thời các dấu hiệu ban đầu của các sự cố kỹ thuật. Ghi nhận các thông tin thu thập một cách rõ ràng và chính xác nhất.

• Thường xuyên cập nhật và thu thập, báo cáo đầy đủ các thông tin về sự cố kỹ thuật với công trình và công trình lân cận: khi công trình có sự cố kỹ thuật cần có các báo cáo sự cố, báo cáo phân tích sự cố, biện pháp khắc phục sự cố.
• Theo dõi dự báo thời tiết để cập nhật tiến độ và các biện pháp đối phó thời tiết.

5. Kết luận

Khi thi công tầng hầm theo phương pháp semi top-down, các nhà thầu thi công xây dựng cần lập biện pháp thi công, xây dựng biện pháp quản lý nhằm hạn chế các sự cố  kỹ thuật. Càng gặp phải ít sự cố kỹ thuật thì việc thi công công trình càng dễ dàng đảm bảo tiến độ, chất lượng, giá thành, đảm bảo an toàn cho người lao động và an toàn cho các công trình lân cận.

Tài liệu tham khảo:

1. Nguyễn Quang Phích (2007) - Dự báo phòng ngừa khắc phục các sự cố kỹ thuật trong xây dựng công trình ngầm - Bài giảng cao học - Đại học Mỏ địa chất.
2. Đinh Tuấn Hải và Phạm Xuân Anh (2010) - Quản lý dự án xây dựng trong quá trình thi công xây lắp - NXB Xây dựng.
3. Lê Kiều (2007) - Công nghệ thi công cọc khoan nhồi và tường Barret - Bài giảng Cao học - ĐH Kiến Trúc Hà Nội.
4. Lê Anh Dũng (2012) - Lập kế hoạch quản lý dự án đầu tư xây dựng - Nhà xuất bản Xây dựng
5. Nguyễn Đức Chuyền (2013) - Quản lý rủi ro trong thi công công trình ngầm đô thị - Luận văn Thạc sỹ quản lý đô thị.
6. Nguyễn Văn Quảng (2013)- Những bài học kinh nghiệm trong xây dựng tầng hầm nhà cao tầng ở Việt Nam.