Các phương án thi công công trình ngầm – Phần 1

439
Các phương án thi công công trình ngầm
Các phương án thi công công trình ngầm

Dựa vào kinh nghiệm thi công hầm và các công trình ngầm của các nước trên thế giới, với điều kiện của Hà Nội có thể vận dụng một số phương pháp thi công sau đây:

>> Thi công hầm đường bộ Đèo Cả

>> Công trình giao thông

Phương pháp thi công lộ thiên

Phương án thi công lộ thiên bao gồm các phương pháp sau đây :

– Phương pháp đào hố móng.

– Phương pháp dùng vì kèo di động.

– Phương pháp thi công tường trong đất.

– Phương pháp hạ đoạn.

Phương pháp đào hố móng

Phương pháp đào hố móng
Phương pháp đào hố móng

Đầu tiên từ mặt đất tiến hành đào hố móng có vách xiên hoặc thẳng đứng với hệ thống chống vách đến độ sâu cần thiết đặt hầm. Sau đó tiến hành lắp đặt các cấu kiện BTCT định hỡnh sẵn hoặc đổ bê tông toàn khối tại chỗ, xây dựng kết cấu chống thấm rồi lấp đất trở lại, khôi phục mặt đất tự nhiên hoặc xây dựng những công trình ngầm trên mặt đất như đường xá vỉa hè…. Để chống đỡ vách hố móng thẳng đứng dùng cọc cừ hoặc cọc cừ kết hợp với neo.

Phương pháp thi công dùng hố móng đặc trưng bằng việc cơ giới hóa cao quá trình thi công, cho khả năng áp dụng các kết cấu kiểu công nghiệp hóa, các máy làm đất và các thiết bị nâng hạ có công suất lớn. Tuy nhiên trong điều kiện thành phố có công trình xây dựng dày đặc, mật độ giao thông lớn không phải lúc nào cũng áp dụng phương pháp cũng có hiệu quả. Việc đào các hố móng rộng kéo dài trên đoạn 100m-150m sẽ dẫn đến phá hoại giao thông đường phố trong suốt thời kỳ xây dựng, gây khó khăn cho cuộc sống bỡnh thường của đô thị. Khi thi công hầm bằng phương pháp hố móng thường đòi hỏi chi phí lớn về kim loại, gỗ gia cố tạm. Ví dụ để gia cố hố móng sâu 6 – 7m rộng 8 – 10m sẽ chi phí 250 – 300 tấn thép và 60 -70m3 gỗ.

Phương pháp dùng vì kèo di động

Phương pháp dùng vì kèo di động
Phương pháp dùng vì kèo di động

Để cơ giới hóa tối đa công tác đào, xúc đất và xây dựng vỏ hầm trong điều kiện thành phố có thể sử dụng vì chống di động bằng kim loại có tiết diện hở. Vì chống di chuyển bằng cách đẩy kích khiên lên vỏ hầm lắp ghép (hoặc vách đào) phía sau. Việc sử dụng vì chống di động cho phép:

– Không cần sử dụng vì chống tạm và giảm nhẹ khó khăn khi xây dựng vì chống tạm.

– Giảm khối lượng công tác đất khi đào hố móng và lấp trở lại sau khi xây dựng xong kết cấu (do giảm khe hở thi công giữa kết cấu và vách hố móng).

– Giảm chiều dài của đoạn thi công có phá hoại do điều kiện bề mặt xuống đến 30-40m.

– Nâng cao mức độ cơ giới hóa, giảm khó khăn trong thi công.

– Nâng cao tốc độ xây dựng hầm.

– Giảm tiếng ồn và chấn động.

– Giảm nguy hiểm do chuyển vị, biến dạng bề mặt, nhà cửa và những cụng trình dọc theo tuyến hầm.

Việc thi công có sử dụng vỡ chống di động có thể tiến hành trong bất cứ loại đất không cứng nào, loại trừ bùn và cát chảy. Khi có mực nước ngầm cao phương pháp này cũng có thể áp dụng cùng với việc hạ mực nước ngầm nhân tạo.

Phương pháp tường trong đất

Phương pháp tường trong đất
Phương pháp tường trong đất

Khi bố trí công trình ngầm đặt nông, gần các công trình nhà cửa cũng như trong điều kiện giao thông thành phố dày đặc có thể áp dụng phương pháp tường trong đất.

Đầu tiên ở những chỗ sẽ xây dựng tường của công trình ngầm, người ta đào hào và gia cố nó theo từng bước, rộng 0,6 – 0,8m sâu đến 18 – 20m trong đó sẽ xây dựng kết cấu tường của công trình ngầm. Sau đó tiến hành đào hố móng đến cao độ nóc công trình rồi đặt tấm trần đó xây xong được bảo vệ bằng phòng nước rồi lấp đất trở lại, khôi phục các công trình trên mặt đất như mặt đường, vỉa hè. Dưới sự bảo vệ của tường và trần đó tiến hành đào đất trong lừi, xây dựng tấm đáy và các vách ngăn …

Việc xây dựng các kết cấu tường công trình ngầm có thể từ BTCT toàn khối hoặc áp dụng công nghệ tường lắp ghép trong đất tạo điểu kiện giảm bớt khối lượng công tác đất giảm chi phí bê tông cốt thép, giảm thời hạn và giá thành xây dựng.

Phương pháp tường trong đất có ưu điểm hơn phương pháp hố móng là không đòi hỏi dựng tường cừ, đảm bảo ổn định cho nhà cửa và các công trình bên cạnh. Phương pháp này có thể áp dụng trong đất không cứng dạng bất kỳ (kể cả đất rời lẫn đất sét chặt) trừ loại đất bùn chảy, đất có lỗ rỗng lớn hoặc có Kast.

Phương pháp này có hiệu quả nhất khi chiều sâu hố đào lớn hơn 5 – 6m cũng như bố trí công trình ngầm gần sát nhà cửa và các công trình khác.