Các gi i pháp thi t k và thi công t ng h m nhà cao t ngả ế ế ầ ầ ầ
I. Đ t v n đặ ấ ề
Trong thi t k nhà cao t ng hi n nay Hà N i, h u h t đ u có t ng h m đ gi iế ế ầ ệ ở ộ ầ ế ề ầ ầ ể ả
quy t v n đ đ xe và các h th ng k thu t c a toàn nhà. Ph bi n là các công trìnhế ấ ề ỗ ệ ố ỹ ậ ủ ổ ế
cao t 10 đ n 30 t ng đ c thi t k t m t đ n hai t ng h m đ áp ng yêu c u sừ ế ầ ượ ế ế ừ ộ ế ầ ầ ể ứ ầ ử
d ng c a ch đ u t trong hoàn c nh công trình b kh ng ch chi u cao và khuôn viênụ ủ ủ ầ ư ả ị ố ế ề
đ t có h n... Vi c xây d ng t ng h m trong nhà cao t ng đã t ra có hi u qu t t vấ ạ ệ ự ầ ầ ầ ỏ ệ ả ố ề
m t công năng s d ng và phù h p v i ch tr ng quy ho ch c a thành ph . Tuyặ ử ụ ợ ớ ủ ươ ạ ủ ố
nhiên, đ n nay v n ch a có báo cáo t ng k t v tình hình kinh t - k thu t cho cácế ẫ ư ổ ế ề ế ỹ ậ
công trình trên đ a bàn thành ph , cho dù các công trình cao t ng k t h p t ng h m đãị ố ầ ế ợ ầ ầ
tr nên r t ph bi n.ở ấ ổ ế
Bài này đ c p đ n các gi i pháp thi t k , thi công hi n nay cho d ng công trình nàyề ậ ế ả ế ế ệ ạ
và u nh c đi m c a t ng gi i pháp. Đ ng th i so sánh các ch tiêu kinh t - kư ượ ể ủ ừ ả ồ ờ ỉ ế ỹ
thu t gi a các gi i pháp thi t k - thi công dùng t ng c thép, t ng vây barrette vàậ ữ ả ế ế ườ ừ ườ
các gi i pháp thi công khác đ qua đó rút ra nh ng t ng k t ban đ u cho công tác thi tả ể ữ ổ ế ầ ế
k , thi công t ng h m trong nhà cao t ng nh m đáp ng đ c công năng s d ng vàế ầ ầ ầ ằ ứ ượ ử ụ
giá thành h p lý trên đ a bàn Hà N i.ợ ị ộ
II. T ng quan vi c thi t k nhà cao t ng có t ng h m Hà N iổ ệ ế ế ầ ầ ầ ở ộ
Hi n nay công trình nhà cao t ng th ng có t m t đ n hai t ng h m, trong đó nhàệ ầ ườ ừ ộ ế ầ ầ
m t t ng h m là ch y u. B ng 1. Th ng kê m t s công trình có hai t ng h m trênộ ầ ầ ủ ế ả ố ộ ố ầ ầ
đ a bàn thành ph .ị ố
B ng 1ả
TT Tên công trình Thi t kế ế Đ n v ơ ị
thi công
Đ c đi m thi công t ng h mặ ể ầ ầ
1 Văn phòng và chung
c 27 Láng Hư ạ CDCC Bachy
Soletanche
Cty XD s 1ố
HN
- T ng barretteườ
- Đào h , ch ng b ng dàn thépở ố ằ
2 Tr s kho b c NNụ ở ạ
32 Cát Linh
CDCC Delta - T ng barretteườ
- Top – down
3 Toà nhà 70-72 Bà
Tri uệCDCC Delta - T ng barretteườ
- Top – down
4 VP và Chung c 47ư
Huỳnh Thúc Kháng
VNCC Đông D ngươ - T ng barretteườ
- Top – down
5 Toà nhà Vincom 191
Bà Tri uệVNCC Delta - T ng barretteườ
- Top – down
6 Chung c cao t ng 25ư ầ
Láng hạVNCC Cty XD s 1ố
HN
- T ng barretteườ
- Top – down
7 TT Vi n thông VNPTễ
57 Huỳnh Thúc Kháng
CDC Bachy
Soletanche
- T ng barretteườ
- Không ch ngố
8 Toà nhà tháp đôi HH4
M ĐìnhỹCDC TCty XD Sông
Đà
- T ng barretteườ
- Đào h , ch ng b ng dàn thépở ố ằ
9 Tr s văn phòng 59ụ ở
Quang Trung
Cty KT&
XD- H iộ
KTS
Cty XD s 1,ố
HN
- T ng barretteườ
- Top – down
10 Ocean Park s 1 Đàoố
Duy Anh
Tr. ĐH KT
HN
Cty XD s 1,ố
HN
- T ng bê tông th ngườ ườ
- C c xi măng đ tọ ấ
11 Khách s n Sun Wayạ
19 Ph m Đình Hạ ổ
- T ng barretteườ
- Neo trong đ tấ
12 Toà nhà tháp Viet-
combank
Indochine Group - T ng barretteườ
- Neo trong đ tấ
13 Pacific Place* 83 Lý
Th ng Ki t ườ ệ Archrtype,
Pháp
Cty XD Sông
Đà 2
- T ng barretteườ
- Top – down
* Riêng công trình Pacific Place có 05 t ng h m.ầ ầ
Th ng kê:ố
a.Lo i t ng:ạ ườ
- T ng barrette: 92%ườ
- T ng bê tông th ng: 8%ườ ườ
b. Ph ng pháp thi công h m:ươ ầ
- Ch ng b ng thép hình: 15%;ố ằ
- Top - down: 54%;
- Neo trong đ t: 15%;ấ
- C c xi măng đ t: 8%;ọ ấ
- Không ch ng: 8%.ố
III. Các gi i pháp thi công ch y u t ng h mả ủ ế ườ ầ
Khi thi công t ng h m cho các công trình nhà cao t ng, m t v n đ ph c t p đ t ra làầ ầ ầ ộ ấ ề ứ ạ ặ
gi i pháp thi công h đào sâu trong khu đ t ch t h p liên quan đ n các y u t k thu tả ố ấ ậ ẹ ế ế ố ỹ ậ
và môi tr ng. Thi công h đào sâu làm thay đ i tr ng thái ng su t, bi n d ng trongườ ố ổ ạ ứ ấ ế ạ
đ t n n xung quanh khu v c h đào và có th làm thay đ i m c n c ng m d n đ nấ ề ự ố ể ổ ự ướ ầ ẫ ế
n n đ t b d ch chuy n và có th lún gây h h ng công trình lân c n n u không có gi iề ấ ị ị ể ể ư ỏ ậ ế ả
pháp thích h p.ợ
Các gi i pháp ch ng đ thành h đào th ng đ c áp d ng là: t ng c thép, t ngả ố ỡ ố ườ ượ ụ ườ ừ ườ
c c c xi măng đ t, t ng c barrette. Yêu c u chung c a t ng c là ph i đ m b oừ ọ ấ ườ ừ ầ ủ ườ ừ ả ả ả
v c ng đ cũng nh đ n đ nh d i tác d ng c a áp l c đ t và các lo i t i tr ngề ườ ộ ư ộ ổ ị ướ ụ ủ ự ấ ạ ả ọ
do đ c c m sâu vào đ t, neo trong đ t ho c đ c ch ng đ t trong lòng h đào theoượ ắ ấ ấ ặ ượ ố ỡ ừ ố
nhi u c p khác nhau.ề ấ
D i đây tóm t t các gi i pháp thi t k , thi công ch y u ph c v vi c ch ng gi nướ ắ ả ế ế ủ ế ụ ụ ệ ố ữ ổ
đ nh thành h đào sâu:ị ố
1. T ng vây barretteườ
Là t ng bêtông đ t i ch , th ng dày 600-800mm đ ch n gi n đ nh h móng sâuườ ổ ạ ỗ ườ ể ắ ữ ổ ị ố
trong quá trình thi công. T ng có th đ c làm t các đo n c c barette, ti t di n chườ ể ượ ừ ạ ọ ế ệ ữ
nh t, chi u r ng thay đ i t 2.6 m đ n 5.0m. Các đo n t ng barrette đ c liên k tậ ề ộ ổ ừ ế ạ ườ ượ ế
ch ng th m b ng goăng cao su, thép và làm vi c đ ng th i thông qua d m đ nh t ngố ấ ằ ệ ồ ờ ầ ỉ ườ
và d m bo đ t áp sát t ng phía bên trong t ng h m. Trong tr ng h p 02 t ng h m,ầ ặ ườ ầ ầ ườ ợ ầ ầ
t ng barrette th ng đ c thi t k có chi u sâu 16-20m tuỳ thu c vào đ a ch t côngườ ườ ượ ế ế ề ộ ị ấ
trình và ph ng pháp thi công. Khi t ng barrette ch u t i tr ng đ ng l n thì t ngươ ườ ị ả ọ ứ ớ ườ
đ c thi t k dài h n, có th dài trên 40m (Toà nhà 59 Quang Trung) đ ch u t i trongượ ế ế ơ ể ể ị ả
nh c c khoan nh i.ư ọ ồ
T ng barrette đ c gi n đ nh trong quá trình thi công b ng các gi i pháp sau:ườ ượ ữ ổ ị ằ ả
1.1. Gi n đ nh b ng H dàn thép hìnhữ ổ ị ằ ệ
S l ng t ng thanh ch ng có th là 1 t ng ch ng, 2 t ng ch ng ho c nhi u h n tuỳố ượ ầ ố ể ầ ố ầ ố ặ ề ơ
theo chi u sâu h đào, d ng hình h c c a h đào và đi u ki n đ a ch t, thu văn trongề ố ạ ọ ủ ố ề ệ ị ấ ỷ
ph m vi chi u sâu t ng vây.ạ ề ườ
a. u đi m:Ư ể tr ng l ng nh , l p d ng và tháo d thu n ti n, có th s d ng nhi uọ ượ ỏ ắ ự ỡ ậ ệ ể ử ụ ề
l n. Căn c vào ti n đ đào đ t có th v a đào, v a ch ng, có th làm cho tăng ch tầ ứ ế ộ ấ ể ừ ừ ố ể ặ
n u có h th ng kích, tăng đ r t có l i cho vi c h n ch chuy n d ch ngang c aế ệ ố ơ ấ ợ ệ ạ ế ể ị ủ
t ng.ườ
b. Nh c đi m:ượ ể đ c ng t ng th nh , m t n i ghép nhi u. N u c u t o m t n iộ ứ ổ ể ỏ ắ ố ề ế ấ ạ ắ ố
không h p lý và thi công không tho đáng và không phù h p v i yêu c u c a thi t k ,ợ ả ợ ớ ầ ủ ế ế
d gây ra chuy n d ch ngang và m t n đ nh c a h đào do m t n i b bi n d ng.ễ ể ị ấ ổ ị ủ ố ắ ố ị ế ạ
1.2. Gi n đ nh b ng ph ng pháp neo trong đ tữ ổ ị ằ ươ ấ
Thanh neo trong đ t đã đ c ng d ng t ng đ i ph bi n và đ u là thanh neo dấ ượ ứ ụ ươ ố ổ ế ề ự
ng l c. T i Hà N i, công trình Toà nhà Tháp Vietcombank và Khách s n Sun Way đãứ ự ạ ộ ạ
đ c thi công theo công ngh này. Neo trong đ t có nhi u lo i, tuy nhiên dùng phượ ệ ấ ề ạ ổ
bi n trong xây d ng t ng h m nhà cao t ng là Neo ph t.ế ự ầ ầ ầ ụ
u đi mƯ ể : Thi công h đào g n gàng, có th áp d ng cho thi công nh ng h đào r tố ọ ể ụ ữ ố ấ
sâu.
Nh c đi mượ ể : S l ng đ n v thi công xây l p trong n c có thi t b này còn ít. N uố ượ ơ ị ắ ướ ế ị ế
n n đ t y u sâu thì cũng khó áp d ng.ề ấ ế ụ
1.3. Gi n đ nh b ng ph ng pháp thi công Top - downữ ổ ị ằ ươ
Ph ng pháp thi công này th ng đ c dùng ph bi n hi n nay. Đ ch ng đ sànươ ườ ượ ổ ế ệ ể ố ỡ
t ng h m trong quá trình thi công, ng i ta th ng s d ng c t ch ng t m b ng thépầ ầ ườ ườ ử ụ ộ ố ạ ằ
hình (l đúc, l t h p ho c t h p 4L...). Trình t ph ng pháp thi công này có th thayổ ợ ặ ổ ợ ự ươ ể
đ i cho phù h p v i đ c đi m công trình, trình đ thi công, máy móc hi n đ i có.ổ ợ ớ ặ ể ộ ệ ạ
u đi m:Ư ể
- Ch ng đ c vách đ t v i đ n đ nh và an toàn cao nh t.ố ượ ấ ớ ộ ổ ị ấ
- R t kinh t ;ấ ế
- Ti n đ thi công nhanh.ế ộ
Nh c đi m:ượ ể
- K t c u c t t ng h m ph c t p;ế ấ ộ ầ ầ ứ ạ
- Liên k t gi a d m sàn và c t t ng khó thi công;ế ữ ầ ộ ườ
- Công tác thi công đ t trong không gian t ng h m có chi u cao nh khó th c hi n cấ ầ ầ ề ỏ ự ệ ơ
gi i.ớ
- N u l m nh thì ph i quan tâm đ n h th ng chi u sáng và thông gió.ế ỗ ở ỏ ả ế ệ ố ế
2. T ng bao bê tông dày 300-400mmườ
2.1 Gi n đ nh b ng t ng c thépữ ổ ị ằ ườ ừ
T ng c thép cho đ n nay đ c s d ng r ng rãi làm t ng ch n t m trong thi côngườ ừ ế ượ ử ụ ộ ườ ắ ạ
t ng h m nhà cao t ng. Nó có th đ c ép b ng ph ng pháp búa rung g m m t c nầ ầ ầ ể ượ ằ ươ ồ ộ ầ
tr c bánh xích và c c u rung ép ho c máy ép êm thu l c dùng chính ván c đã ép làmụ ơ ấ ặ ỷ ự ừ
đ i tr ng. Ph ng pháp này r t thích h p khi thi công trong thành ph và trong đ tố ọ ươ ấ ợ ố ấ
dính.
u đi m:Ư ể
- Ván c thép d chuyên ch , d dàng h và nh b ng các thi t b thi công s n có nhừ ễ ở ễ ạ ổ ằ ế ị ẵ ư
máy ép thu l c, máy ép rung.ỷ ự
- Khi s d ng máy ép thu l c không gây ti ng đ ng và rung đ ng l n nên ít nhử ụ ỷ ự ế ộ ộ ớ ả
h ng đ n các công trình lân c n.ưở ế ậ
- Sau khi thi công, ván c r t ít khi b h h ng nên có th s d ng nhi u l n.ừ ấ ị ư ỏ ể ử ụ ề ầ
- T ng c đ c h xu ng đúng yêu c u k thu t có kh năng cách n c t t.ườ ừ ượ ạ ố ầ ỹ ậ ả ướ ố
- D dàng l p đ t các c t ch ng đ trong lòng h đào ho c thi công neo trong đ t.ễ ắ ặ ộ ố ỡ ố ặ ấ
Nh c đi m:ượ ể
- Do đi u ki n h n ch v chuyên ch và giá thành nên ván c thép thông th ng chề ệ ạ ế ề ở ừ ườ ỉ
s d ng có hi u qu khi h đào có chi u sâu ≤ 7m.ử ụ ệ ả ố ề
- N c ng m, n c m t d dàng ch y vào h đào qua khe ti p giáp hai t m c t i cácướ ầ ướ ặ ễ ả ố ế ấ ừ ạ
góc h đào là ng yên nhân gây lún s t đ t lân c n h đào và gây khó khăn cho quáố ụ ụ ấ ậ ố
trình thi công t ng h m.ầ ầ
- Quá trình h c gây nh ng nh h ng nh t đ nh đ n đ t n n và công trình lân c n.ạ ừ ữ ả ưở ấ ị ế ấ ề ậ
-Rút c trong đi u ki n n n đ t dính th ng kéo theo m t l ng đ t đáng k ra ngoaìừ ề ệ ề ấ ườ ộ ượ ấ ể
theo b ng c , vì v y có th gây chuy n d ch n n đ t lân c n h đào.ụ ừ ậ ể ể ị ề ấ ậ ố
- Ván c thép là lo i t ng m m, khi ch u l c c a đ t n n th ng bi n d ng võng vàừ ạ ườ ề ị ự ủ ấ ề ườ ế ạ
là m t trong nh ng nguyên nhân c b n nh t gây nên s c h đào.ộ ữ ơ ả ấ ự ố ố
2.2. Gi n đ nh b ng c c Xi măng đ tữ ổ ị ằ ọ ấ
C c xi măng đ t hay c c vôi đ t là ph ng pháp dùng máy t o c c đ tr n c ng b cọ ấ ọ ấ ươ ạ ọ ể ộ ưỡ ứ
xi măng, vôi v i đ t y u. d i sâu, l i d ng ph n ng hoá h c - v t lý x y ra gi aớ ấ ế Ở ướ ợ ụ ả ứ ọ ậ ả ữ
xi m ng (vôi) v i đ t, làm cho đ t m m đóng r n l i thành m t th c c có tính t ngư ớ ấ ấ ề ắ ạ ộ ể ọ ổ
th , tính n đ nh và có c ng đ nh t đ nh. T i công trình Ocean Park (s 1 - Đào Duyể ổ ị ườ ộ ấ ị ạ ố
Anh - Hà N i) đã dùng t ng c b ng c c xi măng đ t sét. Đ a hình khu đ t tr c khiộ ườ ừ ằ ọ ấ ị ấ ướ
xây d ng t ng đ i b ng ph ng, ph n l n kho ng l u không có chi u r ng trên 5m.ự ươ ố ằ ẳ ầ ớ ả ư ề ộ
Chi u sâu h móng c n đào: ph n gi a sâu 7.8m; ph n l n sâu 6.5m.ề ố ầ ầ ữ ầ ớ
B ng 2ả
Đ sâu h đào (m)ộ ố Gi i phápả
H ≤ 6m - T ng c thép (không ho c 1 t ng ch ng, neo)ườ ừ ặ ầ ố
- C c xi măng đ t (không ho c 1 t ng ch ng, neo)ọ ấ ặ ầ ố
6m < H ≤ 10m - T ng c thép (1-2 t ng ch ng, neo)ườ ừ ầ ố
- C c xi măng đ t (1-2 t ng ch ng, neo)ọ ấ ầ ố
- T ng vây barrette (1-2 t ng ch ng, neo) tuỳ theo đi u ki nườ ầ ố ề ệ
n n đ t, n c ng m và chi u dài t ng ng p sâu vào n nề ấ ướ ầ ề ườ ậ ề
đ t.ấ
H > 10m - T ng vây barrette ( ≥ 02 t ng ch ng, neo)ườ ầ ố
- T ng c thép ( ≥ 2 t ng ch ng, neo) n u đi u ki n đ aườ ừ ầ ố ế ề ệ ị
ch t và hình h c h đào thu n l i.ấ ọ ố ậ ợ
IV. Thi t k n đ nh k t c u ch n gi h móngế ế ổ ị ế ấ ắ ữ ố
1. Các yêu c u đ t ra trong thi t kầ ặ ế ế
a. An toàn tin c yậ
b. Tính h p lý v kinh t .ợ ề ế
c. Thu n l i và b o đ m th i gian tho công.ậ ợ ả ả ờ
2. Thi t k n đ nh t ng ch nế ế ổ ị ườ ắ
L a ch n và b trí k t c u ch n gi h móng;ự ọ ố ế ấ ắ ữ ố
Có th s b l a ch n k t c u ch n gi theo đ sâu h đào (H) nh sau:ể ơ ộ ự ọ ế ấ ắ ữ ộ ố ư
2.1. K t c u ch n gi h móng không ho c m t t ng ch ng, neo.ế ấ ắ ữ ố ặ ộ ầ ố