Nền và móng

Thi công tường vây

GIỚI THIỆU CHUNG

Trong quá trình thi công móng và tầng hầm của các nhà cao tầng, khi thi công các hố đào sâu sẽ làm thay đổi trạng thái ứng suất. Biến dạng trong đất nền xung quanh khu vực hố đào và có thể làm thay đổi mực nước ngầm dẫn đến nền đất bị dịch chuyển và có thể lún gây hư hỏng công trình lân cận nếu không có giải pháp thích hợp. Tường vây là giải pháp thích hợp nhất để chống đỡ thành hố đào, bên cạnh đó có thể tận dụng tường vây làm vách tầng hầm.

Tường vây (diaphragm wall / slurry wall) là tường trong đất bằng bê tông cốt thép được đúc tại chỗ. Công nghệ thi công tường vây bao gồm đào đất từ cao trình mặt đất tự nhiên bằng cách sử dụng gầu đào trong dung dịch giữ thành. Trong quá trình đào, hai vách hố đào được giữ ổn định bằng dung dịch betonite (hoặc polymer). Sau khi hoàn tất công tác đào, tiến hành hạ lồng thép và đổ bê tông bằng ống tremie. Khi bê tông dâng lên, thu hồi dung dịch bentonite để tái sử dụng. Sử dụng băng cản nước để tạo mối nối giữa các tấm tường tạo thành 1 hệ thống tường trong đất. Các tấm panel tường vây thường có tiết diện hình chữ nhật, chiều rộng thông thường từ 0.5 đến 1.8 m, chiều sâu thông thường từ 12 đến 50 m.

ỨNG DỤNG CỦA TƯỜNG VÂY

Tường vây được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại công trình khác nhau:

 - Tường tầng hầm cho các công trình, nhà cao tầng; Sử dụng làm cọc chống nhà cao tầng (cọc barrette có tải trọng lớn hơn cọc khoan nhồi nhiều lần).

 - Tường nhà ga tàu điện ngầm, bãi đỗ xe ngầm, đường hầm đào mở, giếng thông gió.

 - Tường chắn ở bến cảng, bến đóng và sửa chữa tàu thuyền; Tường ngăn nước (cut off wall), tường chắn đất (retaining wall); tường hỗ trợ đào sâu.

THIẾT BỊ THI CÔNG TƯỜNG VÂY

Thiết bị phục vụ thi công tường vây bao gồm: Máy đào, máy cẩu, máy xúc và các thiết bị phụ trợ khác.

- Máy đào tường vây có hai loại: loại máy đào kiểu gầu ngoạm và máy đào dạng gầu guồng xoắn. Tại Việt Nam máy đào kiểu gầu ngoạm được sử dụng phổ biến bao gồm gầu đào hình chữ nhật treo trên xe cẩu vận hành bằng dây cáp. Máy đào tường thường sử dụng của các hãng: Liebherr, Bauer, Kobelco, Sumitomo, Sany,… Với sức mạnh vượt trội so với máy cẩu cùng tải trọng, máy đào của hãng Liebherr cho thấy hiệu quả trong công tác thi công tường vây cả về tiến độ và chất lượng

Có 3 loại gầu đào tường vây (hình 1):

  • Gầu đào thủy lực (hydraulic grab): Có 2 cuộn tuyo thủy lực lớn giúp truyền động đóng mở gầu. Cuộn tuyo thủy lực có tác dụng truyền dầu vào 1 hoặc 2 xy lanh đóng mở gầu ngoạm. Khi đào, gầu đào dưới tác động thủy lực sẽ ngoạm rồi mở liên tục, làm tơi lớp đất đá. Sau đó gầu sẽ ngoạm lấy lớp đất đó lên.
  • Gầu cắt (hydrofraise – reverse circulation trench cutter): đào dạng guồng quay liên tục.
  • Gầu đào cơ khí (mechanical grab): dẫn động bằng hệ cáp kéo, dùng trọng lượng của gầu để cắm xuống đất.
Hình 1: Các loại gầu đào tường vây: (a) Gầu đào cơ khí; (b) Gầu đào thủy lực; (c) Gầu đào dạng guồng xoắn liên tục.

QUY TRÌNH THI CÔNG

Trình tự thi công tường vây được thực hiện theo sơ đồ sau đây:

KẾT LUẬN

Công nghệ thi công tường vây là công nghệ xây dựng được ứng dụng rộng rãi. Tường vây được sử dụng từ những năm 1960 trên thế giới và từ 1995 tại Việt Nam vào các dự án tầu điện ngầm, kênh đào, nhà cao tầng. Để đảm bảo chất lượng thi công tường vây, cần đặc biệt chú ý đến các vấn đề như: (1) Sử dụng hợp lý tường dẫn và cốp pha; (2) Sử dụng dung dịch giữ thành vách hố đào hợp lý (chủng loại, hàm lượng trộn Bentontie / Polymer); (3) Nghiên cứu, tính toán các biện pháp bảo vệ kích thước của hố vách; (4) Làm sạch hố đào, chất lượng bê tông, quy trình đổ bê tông và tay nghề / kinh nghiệm của đội ngũ công nhân trực tiếp; (5) Các giải pháp chống thấm của tường vây, xử lý mối nối giữa các panels; (6) Các biện pháp đảm bảo an toàn.

Với hệ thống thiết bị đầy đủ và hiện đại, và đội ngũ quản lý dự án và thi công trẻ và nhiệt huyết, Fecon đã thi công được một số dự án và dần làm chủ được công nghệ thi công này, đảm bảo triển khai được các dự án tiếp theo đáp ứng được tiến độ, chất lượng, an toàn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]  C. R. Clayton, R. I. Woods and A. J. Bond, Earth pressure and earth retaining structures - Third edition, 2013.

[2]  Bachy Soletanche, "Technical Guide".

[3]  PORR Group, "Brochure".

[4]  Engineering News Records, "Soilmec Hydromil shatters slurry-wall records," 2012.

[5]  Vinci News Board, "2 meter thick diaphragm wall: a world first for Soletanche Bachy," 2012.

[6]  Ban dự án 4, "Biện pháp thi công tường vây," 2017.

[7]  Auke Lubach, "Betonite Cavities in diaphragm walls," 2010.

[8]  TCVN 9395:2012, "Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu," 2012.

[9]  BS EN 1538:2000, "Execution of special geotechnical works - Diaphragm walls," 2000.

[10] Vũ Đức Giang, "Nghiên cứu ứng dụng và quy trình thi công cọc Barrette để đề xuất quy trình nghiệm thu kĩ thuật," 2015.