bÁo cÁo tỔng kẾt nghiÊn cỨu sỬ dỤng bÊ tÔng...
TRANSCRIPT
SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. ĐÀ NẴNG
PHÒNG GIÁM ĐỊNH VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH
BÁO CÁO TỔNG KẾT
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO
TRONG XÂY DỰNG KẾT CẤU MƯƠNG DỌC, HỐ GA
TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Đơn vị chủ trì : Phòng Giám định và Quản lý chất lượng công trình
Chủ nhiệm đề tài : Bùi Hồng Trung
Các thành viên tham gia: Huỳnh Phương Nam
Hồ Nguyễn Quốc Cường
Đà Nẵng, tháng 12 năm 2011
1
SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. ĐÀ NẴNG PHÒNG GIÁM ĐỊNH VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO TRONG XÂY DỰNG
KẾT CẤU MƯƠNG DỌC, HỐ GA TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
MỤC LỤC
Chương I: Tổng quan
1. Các căn cứ thực hiện đề tài Trang 3
2. Tổng quan tình hình ứng dụng bê tông cường độ cao 3
3. Sự cần thiết của đề tài 5
4. Mục tiêu của đề tài - Đối tượng - Phạm vi nghiên cứu 6
5. Nội dung nghiên cứu 6
Chương II: Tình trạng kết cấu mương dọc- hố ga đang được
khai thác, sử dụng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
1. Tổng quan về hệ thống thoát nước đang xây dựng, khai thác 7
2. Đánh giá tình trạng kết cấu thoát nước đang sử dụng 9
3. Một số kiến nghị khắc phục nhược điểm hiện nay của kết cấu
mương dọc, hố ga
12
Chương III: Ứng dụng bê tông cường độ cao trong xây dựng
mương dọc, hố ga
1. Nghiên cứu về bê tông cường độ cao trong điều kiện địa phương 14
2. Nghiên cứu ứng dụng bê tông cường độ cao trong kết cấu mương
dọc, hố ga
16
3. So sánh, đánh giá đối với kết cấu mương dọc, hố ga hiện nay 19
Chương IV: KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ
1. Kết luận 21
2. Kiến nghị 22
Phụ lục
1. Các tính toán khả năng chịu lực của kết cấu mương dọc, hố ga
2. Phiếu thiết kế thành phần cấp phối bê tông cường độ cao sử dụng
vật liệu địa phương
3. Khái toán kinh phí cho cấu kiện mương dọc, hố ga
Tài liệu tham khảo
2
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BT Bê tông
BTCT Bê tông cốt thép
BTCĐC Bê tông cường độ cao
GTVT Giao thông vận tải
HPC High Strength concrete (Bê tông cường độ cao)
N/X Nước / Xi măng (tỷ lệ)
DƯL Dự ứng lực
KHCN Khoa học công nghệ
MPa Đơn vị cường độ chịu lực tương đương 10,2 kg (lực) /cm2
3
CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
I. CÁC CĂN CỨ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
- Quyết định số 429/QĐ-SGTVT ngày 18/6/2010 của Sở GTVT TP. Đà
Nẵng “V/v Ban hành quy trình xây dựng, xét duyệt và nghiệm thu các đề tài,
nhiệm vụ khoa học và công nghệ thuộc chương trình công tác khoa học và công
nghệ ngành giao thông vận tải thành phố Đà Nẵng”;
- Quyết định số 298/QĐ-SGTVT ngày 09/4/2011 của Sở GTVT TP. Đà
Nẵng “V/v ban hành Chương trình công tác khoa học công nghệ Ngành GTVT
năm 2011”;
- Quyết định số 608/QĐ-SGTVT ngày 05/8/2011 của Sở GTVT TP. Đà
Nẵng “V/v phê duyệt đề cương đề tài Nghiên cứu sử dụng bê tông cường độ cao
trong xây dựng kết cấu mương dọc, hố ga trên địa bàn thành phố Đà Nẵng”.
II. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO
1. Khái niệm chung về bê tông cường độ cao (BTCĐC)
Trên thế giới, khái niệm về bê tông cường độ cao (High Strength
concrete- HPC) chưa thống nhất, còn khác nhau ở nhiều tiêu chí, tuy nhiên đều
thống nhất là có cường độ chịu nén tuổi 28 ngày không nhỏ hơn 40 Mpa (đối với
nhiều tài liệu thì con số này có thể là 40 ,50, 55, 60). Mẫu thử được chế tạo,
dưỡng hộ, thí nghiệm theo các tiêu chuẩn hiện hành. Theo tiêu chuẩn của Bắc
Mỹ (ASTM) qui định bê tông cường độ cao là loại bê tông có cường độ chịu
nén ở tuổi 28 ngày ≥ 42 Mpa; Theo tiêu chuẩn châu Âu (ACI) có qui định về
khả năng thi công, các tính chất cơ học dài hạn (co ngót, từ biến) được cải thiện
sớm, có cường độ hình thành sớm, độ bền cao, tuổi thọ lâu dài trong môi trường
khắc nghiệt. Các nhà khoa học Nhật Bản cho rằng bê tông tự đầm (là loại bê
tông có khả năng chảy và đầm lèn chỉ bằng tỷ trọng, có khả năng lấp đầy không
gian thi công mà không cần ngoại lực tác động) cũng là loại bê tông cường độ
cao.
Bảng 1 – Phân cấp bê tông cường độ cao [1], [4]
Tính chất của bê tông cường độ cao ở trạng thái tươi là tính dễ đổ (độ sụt)
hoặc còn gọi là tính công tác. Tuy sử dụng lượng xi măng cao, tỷ lệ N/X thấp
nhưng độ sụt của bê tông cường độ cao vẫn đạt từ 10-20 cm, giữ được ít nhất là
60 phút. Ở trạng thái mềm co ngót dẻo lớn và ổn định thể tích cao so với bê tông
4
thường. Các tính chất của bê tông cường độ cao khi rắn chắc như cường độ nén,
cường độ ép chẻ, biến dạng, mô đun đàn hồi được thể hiện theo tỷ số với cường
độ nén đơn trục của mẫu thử hình trụ có kích thước 15x30 cm hoặc mẫu thử
hình lập phương 15x15x15 cm tuổi 28 ngày. Các tính chất khác như cường độ
chịu kéo, co ngót, từ biến, sự dính bám với cốt thép cũng được cải tiến khi
cường độ nén tăng lên.
Bên cạnh đó, BTCĐC cũng có nhược điểm là tính giòn cao đặc biệt với
trường hợp không có cốt thép, đặc tính này tăng lên cùng với mức tăng cường
độ. Ngoài ra, chi phí vật liệu cho hỗn hợp bê tông này có thể cao hơn nhiều lần
so với bê tông thông thường. Chi phí đầu tư cho một cấu kiện BTCĐC lớn hơn
bê tông thường vào khoảng 10-15%.
2. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng BTCĐC trên thế giới và trong nước
Theo tài liệu nghiên cứu của PSG. TS Phạm Duy Hữu tổng kết kết quả
nghiên cứu của các nước trên thế giới và Việt Nam [1]
cho thấy thì bê tông cường
độ cao đã được sử dụng từ năm 1975 tại Mỹ cho việc xây dựng các nhà cao
tầng. Năm 1975- 1976, các ngôi nhà từ 43-76 tầng đều dùng bê tông 62Mpa, từ
năm 1976-1990, các ngôi nhà ở Chicago với số tầng 50-70 được sử dụng bê tông
80Mpa. Tương tự các ngôi nhà cao tầng ở Pháp, Đức (từ 40 tầng) đều sử dụng
bê tông với từ 70-90Mpa. Trong xây dựng cầu từ năm 1970 đến nay ở nhiều
công trình trên nhiều quốc gia đã áp dụng bê tông cường độ cao. Bê tông chất
lượng cao thường được sử dụng cho các dầm cầu bê tông dự ứng lực với mục
đích giảm tải trọng bản thân dầm và tăng chiều dài kết cấu nhịp. Năm 1970, ở
Nhật bê tông phổ biến (600-1200) kg/cm2. Ở Pháp năm 1989 bê tông cầu là (60-
80)Mpa. Các cầu ở Đức, Hà Lan, Mỹ, Trung Quốc đều đã sử dụng bê tông với
cường độ nén khoảng từ 60Mpa đến 100Mpa. Các cấu kiện bê tông và bê tông
lắp ghép trong kết cấu hạ tầng đô thị cũng đều sử dụng bê tông có cường độ nén
không nhỏ hơn 20Mpa.
Bảng 2 - Một số hỗn hợp bê tông cường độ cao điển hình được sử dụng
trong công trình xây dựng [4]
5
Các nghiên cứu vê bê tông cường độ cao đã khẳng định việc sử dụng bê
tông cường độ cao cho phép tạo ra các sản phẩm có tính kinh tế hơn, cung cấp
khả năng giải quyết được nhiêu vấn đề kỹ thuật hơn hoặc đảm bảo cả hai yếu tố
trên. Các nghiên cứu của nước ngoài cho thấy có thể tiết kiệm được 30% khối
lượng bê tông, giảm 30% trọng lượng kết cấu, giảm 10 – 15% tổng giá trị công
trình. Kết cấu bản BTCT DƯL có thể giảm 30% chiều cao, 40% khối lượng xây
lắp.
Ở trong nước, trong những năm gần đây bê tông cường độ cao đã chiếm
một vị trí quan trọng trong các công trình xây dựng cầu, đường, nhà và công
trình thủy quy mô lớn như các công trình nhà cao tầng ở các thành phố lớn (Hà
Nội, TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng), các công trình cầu có chiều dài nhịp L > 30m,
hầm qua đèo Hải Vân hay hầm Thủ Thiêm tại TP Hồ Chí Minh. Tuy vậy, các
nghiên cứu chuyên sâu về bê tông cường độ cao chưa nhiều, được một số ít nhà
khoa học đầu tư nghiên cứu như "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chế tạo bê
tông cường độ cao (đến 100MPa) cho các kết cấu xây dựng" do KS. Đặng
Hoàng Huy - Hội công nghiệp bê tông Việt Nam làm chủ nhiệm đề tài (2010); "
Nghiên cứu sản xuất oxit silic tinh khiết vô định hình cao từ nguồn trấu và tro
trấu để làm phụ gia cho bê tông cường độ cao và siêu cao đạt cường độ
110Mpa" của TS.KHKT Trần Bình (2008); Báo cáo NCKH Bộ GD-ĐT “Bê
tông chất lượng cao” của PGS.TS. Phạm Duy Hữu làm chủ nhiệm đề tài (2000).
Đặc biệt, những nghiên cứu, ứng dụng bê tông cường độ cao cho các kết
cấu hạ tầng kỹ thuật đô thị nói chung, hệ thống thoát nước nói riêng hầu như
chưa được quan tâm đúng mức (Chỉ có 01 đề tài Nghiên cứu công nghệ chế tạo
bê tông cốt thép thành mỏng cho hệ thống cấp thoát nước do KS. Hoàng Đức
Thảo (Công ty thoát nước và phát triển đô thị tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu) chủ trì đã
được trao giải thưởng Sáng tạo KHCN Việt Nam nhưng giữ bản quyền, không
phổ biến rộng rãi).
III. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Theo thống kê tổng hợp của Công ty Tư vấn CDM International Inc., (Tư
vấn gói thầu xây dựng Mô hình thủy lực cho thành phố Đà Nẵng), toàn thành
phố Đà Nẵng có khoảng hơn 700km tuyến mương dọc và sẽ còn tiếp tục phát
triển trong thời gian đến theo tốc độ đô thị hóa của thành phố. Hiện nay kết cấu
mương dọc và hố ga thường sử dụng bê tông có cường độ chịu nén từ 10Mpa
(mác M100) đến 25Mpa (mác 250). Đây là loại bê tông thông thường. Với ưu
điểm thiết kế thành phần cấp phối đơn giản nhanh chóng, không đòi hỏi thiết bị
máy móc cũng như trình độ tay nghề công nhân cao, kết cấu sử dụng bê tông
thông thường đã đã đáp ứng được phần nào các yêu cầu xây dựng nhất định.
Tuy nhiên, qua quá trình khai thác, đã xuất hiện nhiều vấn đề cần lưu ý trong
quản lý chất lượng như: đan hố ga, mương dọc bị nứt, vỡ bê tông, hạn chế khả
năng thoát nước (dẫn đến hư hỏng mặt đường) làm mất mỹ quan đô thị. Khối
lượng cấu kiện lớn gây khó khăn trong việc vận chuyển, cẩu lắp, đồng thời bê
tông đổ tại chỗ khó kiểm soát được chất lượng, phụ thuộc vào thời tiết khi thi
công. Ngoài ra, kết cấu sử dụng bê tông thông thường độ ổn định theo thời gian
khá thấp, dễ bị xuống cấp, hư hỏng do các yếu tố lý, hóa của môi trường
6
Với mục tiêu đảm bảo chất lượng công trình, thi công được tại hiện
trường trong điều kiện thời tiết bất lợi thì kết cấu lăp ghép đang chiếm ưu thế.
Tuy nhiên để phát huy ưu điểm của loại kết cấu này, trọng lượng của cấu kiện
phải được triết giảm tối đa để thuận lợi nhất cho công tác cẩu lắp. Với những ưu
điểm nổi bật của bê tông có cường độ cao thì việc nghiên cứu ứng dụng vào
trong sản xuất cấu kiện thoát nước dọc như mương dọc, hố ga là hết sức cần
thiết.
IV. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI - ĐỐI TƯỢNG - PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1. Mục tiêu
Nghiên cứu sử dụng bê tông cường độ cao trong kết cấu bê tông, bê tông
cốt thép lắp ghép giảm kích thước cấu kiện, tăng không gian sử dụng, giảm khối
lượng bê tông sử dụng, dễ dàng cẩu lắp và vận chuyển, rút ngắn được thời gian
thi công đồng thời tăng cường quản lý chất lượng.
2. Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu mương dọc, hố ga.
3. Phạm vi nghiên cứu : Địa bàn thành phố Đà Nẵng.
V. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu, đánh giá rút ra nhận xét về ưu điểm, nhược điểm của kết
cấu bê tông thông thường hiện nay.
- Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm đưa các phương án ứng
dụng bê tông có cường độ cao nhằm khắc phục được các tồn tại.
- Tính toán, so sánh, kiểm tra, đánh giá các chi tiêu ( kinh tế, chất lượng,
điều kiện thi công,...) của các phương án kết cấu mới với kết cấu hiện tại nhằm
tìm ra phương án tối ưu nhất.
- Ứng dụng vào thực tế một số công trình thí điểm đang triển khai.
7
CHƯƠNG II
TÌNH TRẠNG KẾT CẤU MƯƠNG DỌC- HỐ GA ĐANG ĐƯỢC KHAI
THÁC, SỬ DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐANG XÂY DỰNG,
KHAI THÁC
Theo số liệu thống kê của Công ty Thoát nước và Xử lý nước thải thành
phố Đà Nẵng, toàn thành phố hiện nay có khoảng 705km dài mương dọc thoát
nước (mương cấp 1, cấp 2) và gần 30.000 hố ga trên vỉa hè do Công ty đang
quản lý. Đó là chưa kể số lượng mương dọc đang được tiếp tục xây dựng và hệ
thống mương dọc cấp 3 nằm trong các kiệt hẻm do địa phương quản lý.
1. Về kết cấu xây dựng
Nhìn chung, kết cấu mương dọc, hố ga sử dụng phố biến trên thành phố
Đà Nẵng là kết cấu bê tông (BT) hoặc bê tông cốt thép (BTCT) có cường độ
chịu nén từ 20-25MPa, mác uốn từ 2-3MPa. Các dạng kết cấu mương dọc, hố ga
trên địa bàn gồm:
- Mương hở đậy đan: Thường được thi công tại hiện trường Kết cấu đan
mương dọc bằng bê tông cốt thép mác 20MPa đổ tại chỗ hoặc lắp ghép với
chiều dày từ 8-10cm, thân mương bằng bê tông mác (15 - 20)MPa đá 2x4, móng
mương bằng bê tông mác 15MPa dày 30cm, đệm móng mương bằng đá dăm
4x6 dày 10cm. Khẩu độ loại này từ B = 0,4m đến 1,5m. Một số tuyến chính có
khẩu độ đến B = 3,0m.
- Ống bê tông tròn lắp ghép: Sản xuất trong nhà máy hoặc tại công
trường, gồm loại 01 lưới thép 6 (bố trí trên vỉa hè) và loại 02 lưới thép 6/8
(bố trí qua kiệt, hẻm có xe tải trọng nặng). Khẩu độ ống bê tông từ 0,6m-
1,50m . Kết cấu ống cống bằng BTCT (20 -30)MPa.
- Cống hộp bằng BTCT: Thường được chế tạo ngay tại công trường. Khẩu
độ thường từ 1 cửa 0,75m đến 2,5m hoặc nhiều cửa. Kết cấu cống bằng bê tông
cốt thép với bê tông (20-30)Mpa chiều dày thành cống hộp từ 20 – 30cm.
Mương hở đậy đan Ống bê tông tròn Cống hộp
- Hố ga: Bố trí cách khoảng trung bình từ 15-20,0m/hố. Đan hố ga bằng
BTCT (20-25)MPa lắp ghép có niềng thép góc, kích thước tấm đan thay đổi tùy
kích thước miệng hố ga. Thân hố ga bằng BT hoặc BTCT (15 – 20)MPa dày
trung bình 20cm tăng dần theo chiều cao hố ga (độ vát dốc từ 1/10 – 1/6).
8
Tấm đan hố ga Hố ga chưa hoàn thiện
2. Về công nghệ sản xuất, chế tạo
Công nghệ sản xuất chế tạo cấu kiện bê tông hệ thống mương dọc, hố ga
khá đa dạng như sản xuất cấu kiện tại công trường bằng thủ công hoặc bán thủ
công, sản xuất tại công xưởng bằng phương pháp quay ly tâm, rung ép hoặc
rung lõi, va rung,...
- Phương pháp thủ công/ bán thủ công :Sử dụng nhân lực là chủ yếu với
thiết bị là xẻng, cào trộn, đầm dùi, có thể có hỗ trợ bằng máy trộn công suất
thấp/ xe trộn bê tông, kết hợp máy đào.
Hình ảnh thi công thủ công tại hiện trường
- Phương pháp quay ly tâm : Thực hiện trong nhà máy với thiết bị chủ lực
là máy quay ly tâm, chủ yếu áp dụng cho các sản phẩm dạng tròn như: ống cống,
hố ga tròn.
- Phương pháp rung ép, rung lõi : Chủ yếu áp dụng cả cho sản xuất các
sản phẩm như cống tròn, cống hộp, hố ga...... Ngoài ra, phương pháp sử dụng bê
tông khô đòi hỏi phải có hệ thống trạm trộn bê tông tự động có độ chính xác cao.
Do sử dụng thiết bị máy đúc cống nhập khẩu từ nước ngài nên giá thành rất cao.
Phương pháp quay ly tâm Phương pháp rung ép, rung lõi
9
3. Vật liệu sản xuất cấp phối bê tông
Thành phần hỗn hợp của BT/ BTCT chế tạo kết cấu mương dọc, hố ga
hiện tại trên địa bàn thành phố bao gồm xi măng (thường là xi măng pooclăng),
cốt thép tròn cán nóng (thường là nhóm CI, Ra=2100kg/cm2, nhóm CII,
Ra=2700kg/cm2), cát tự nhiên, đá nghiền với kích cỡ nằm trong khoảng từ 10
đến 40mm và nước. Tỷ lệ N/X thường được thiết kế tương ứng với độ sụt đạt ở
mức > 6cm. Cấp phối hiện nay thường không sử dụng phụ gia các loại trừ khi có
yêu cầu đặc biệt (phụ gia đông kết nhanh, phụ gia chống xâm thực).
Việc sản xuất cấp phối bê tông sử dụng cho mương dọc và hố ga (trừ ống
cống bê tông ly tâm) thường được thực hiện, trộn ngay tại hiện trường theo từng
mẻ trộn, bằng các máy trộn 250L – 500L có trục nghiêng (có thùng lật) hoặc
trục nằm ngang. Với phương pháp trộn này, việc chuẩn bị vật liệu cấp phối theo
thể tích. Vì vậy chất lượng cấp phối bê tông thường không cao.
Máy trộn bê tông 250L
trục nghiêng
Máy trộn bê tông 380L
trục ngang
Trạm trộn bê tông công
suất 60m3/h
Loại máy trộn liên tục tạo bê tông không ngừng cho đến khi dừng máy
thường sử dụng cho sản xuất các cấu kiện tại nhà máy. Loại này thường gắn liền
với hệ thống cân đong vật liệu cấp phối theo khối lượng. Đây là phương pháp
chuẩn bị vật liệu chính xác nên đảm bảo chất lượng bê tông hơn.
II. ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG KẾT CẤU THOÁT NƯỚC ĐANG SỬ
DỤNG HIỆN TẠI
1. Ưu điểm
- Khai thác được tính ưu việt của bê tông thông thường như:
+ Có cường độ chịu nén, mođun đàn hồi phù hợp với kết cấu kết cấu bê
tông cốt thép (bê tông sử dụng thông thường có 10-50)Mpa;
+ Giá thành bê tông hợp lý do tận dụng được các nguyên vật liệu địa
phương, (thành phần bê tồng gồm: ximăng pooclăng, cát tự nhiên, đá nghiền với
kích cỡ nằm trong khoảng 10 đến 20mm, nước) không cần sử dụng dụng các loại
phụ gia;
+ Công nghệ thi công đơn giản, không đòi hỏi trình độ tay nghề công
nhân cao;
+ Khi hư hỏng, dễ dàng thi công thay thế, sửa chữa;
- Kết cấu đổ tại chỗ ( Ghép ván khuôn coffa), đặt cốt thép và đổ bê tông
ngay tại vị trí thiết kế của kết cấu):
+ Thi công tại công trình, không tốn chi phí vận chuyển, cẩu lắp;
+ Ít xử lý mối nối;
+ Do các cấu kiện được dính với nhau một cách toàn khối nên kết cấu có
10
độ cứng tổng thể lớn;
- Kết cấu lắp ghép: Được sử dụng cho kết cấu mương dọc, tấm đan hố ga,
mương ngang, tấm đan mương dọc.
+ Có điều kiện công nghiệp hóa, tự động hóa trong sản xuất xây dựng, tiết
kiệm vật liệu làm ván khuôn;
+ Rút ngắn thời gian thi công (cấu kiện được đúc sẵn, bão dưỡng và vận
chuyển đến công trình lắp đặt), không tốn thời gian chờ đợi bê tông đủ cường độ;
+ Vì chế tạo, sản xuất trong xưởng nên dễ quản lý chất lượng, bão dưỡng
nên chất lượng được đảm bảo. Không ô nhiễm môi trường.
- Khi hư hỏng, dễ dàng thi công sửa chữa, và lắp đặt, thay thế mới không
ảnh hưởng đến cấu kiện lắp ghép khác.
2. Nhược điểm Bên cạnh những ưu điểm nêu trên, kết cấu mương dọc, hố ga đang được
xây dựng và khai thác trên địa bàn thành phố đã phát sinh một số tồn tại:
- Nhược điểm của bê tông thông thường:
+ Khả năng chịu lực, đặc biệt là khả năng chịu kéo uốn thấp nên kích thước
cấu kiện thường lớn. Vì vậy, khó chế tạo các cấu kiện lắp ghép có modun lớn,
gây khó khăn về vận chuyển và cẩu lắp;
+ Không đảm bảo chống thấm, chống ăn mòn, năng suất thấp,
- Kết cấu đổ tại chỗ:
+ Vì thi công tại công trình nên khó kiểm soát được chất lượng, phụ thuộc
vào thời tiết khi thi công, chất lượng công trình không được đảm bảo gây ra
những hư hỏng của cấu kiện;
+ Ô nhiễm môi trường.
- Kết cấu lắp ghép hiện nay:
+ Khối lượng cấu kiện vẫn còn lớn, cần có phương tiện cẩu lắp và vận
chuyển có tải trọng lớn;
- Phải xử lý mối nối, dẫn đến độ cứng công trình không đồng nhất.
3. Những tồn tại thường gặp của hệ thống mương dọc, hố ga hiện trạng
a) Các hiện tượng thường gặp
- Đan hố ga, mương dọc bị nứt nẻ; bể vỡ;
Đan mương gãy Đan hố ga vỡ
- Bê tông thân mương, thân hố ga bị phân tầng; bể vỡ;
11
Bê tông bị phân tầng Thân mương bị gãy, vỡ
- Mất các cấu kiện tấm đan;
- Kích thước cấu kiện không đồng nhất;
- Hình dáng hình học không đảm bảo theo yêu cầu thiết kế;
Đan mương bị mất Kích thước cấu kiện không đồng nhất
- Chất lượng bê tông các cấu kiện lắp ghép không đồng đều;
- Rác bồi lấp làm hạn chế khả năng thoát nước;
Rác lấp mương dọc trong khai thác ... và trước khi hoàn thành
b) Nguyên nhân
- Khó kiểm soát chất lượng nếu sản xuất tại công trường
12
+ Tại công trường, diện tích mặt bằng thi công thường chật hẹp, việc lắp
dựng cốt thép, ván khuôn tại chỗ gặp rất nhiều khó khăn, công tác trộn đổ bê
tông theo từng mẻ trộn;
+ Không có thiết bị giám sát khối lượng, chất lượng vật liệu đầu vào (cát,
đá, thép, nước); Thiếu các thiết bị công cụ hỗ trợ như đầm dùi, đầm bàn;
+ Đội ngũ công nhân tay nghề không cao, thi công không tuân thủ theo
quy định (đặc biệt là trong công tác đổ, đầm và bảo dưỡng bê tông, dọn dẹp ván
khuôn, vật liệu thừa sau khi xây dựng); đội ngũ tư vấn giám sát mỏng về lực
lượng, yếu về chuyên môn;
+ Bị chi phối, ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết.
- Công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cũng còn một số tồn tại
+ Khi sử dụng các máy trộn tại chỗ, không có thiết bị chuẩn để cân, đong
theo khối lượng mà dựa theo thể tích nên cấp phối của từng mẻ trộn không thể
đồng đều;
+ Khi đổ bê tông bằng phương pháp quay ly tâm, lực ly tâm sẽ đẩy các
cốt liệu có trọng lượng lớn ra ngoài cho nên lớp ngoài cùng thường tập trung
nhiều cốt liệu lớn như đá, sỏi ...càng vào trong tập trung nhiều cốt liệu nhỏ: cát,
vữa bê tông do quá trình quay ly tâm tạo ra, cốt thép phân bố không đều, mối
hàn không chắc…, do đó mác bê tông không đồng nhất: bên ngoài cao, bên
trong thấp;
+ Khi đổ bê tông bằng phương pháp rung ép, dễ bị mất nước nên không
đảm bảo nhẵn láng bề mặt bên trong cống; quá trình bảo dưỡng rất phức tạp, nếu
không đáp ứng dễ bị giòn hóa;
- Sự xuống cấp theo thời gian của bê tông theo thời gian trong điều kiện
khí hậu, môi trường khu vực miền Trung
+ Bê tông là vật liệu dễ bị nứt, đồng thời cũng là vật liệu có độ rỗng lớn
(độ rỗng xốp từ 10-40% thể tích bê tông) nhất là bê tông có cường độ trung bình
và thấp. Các vết nứt cũng như độ rỗng xốp của bê tông làm giảm độ cứng của
kết cấu, suy giảm lực dính kết của cốt liệu. Từ đó các chất nguy hại, ăn mòn dễ
xâm nhập vào bên trong kết cấu (bê tông, thép) làm cho sự lão hóa của bê tông,
ăn mòn cốt thép diễn ra nhanh hơn;
+ Theo thời gian, dưới tác dụng của tải trọng ngoài, kết cấu BT/BTCT
làm việc với tải trọng biến đổi làm giảm khả năng chịu mỏi của bê tông (vốn đã
rất nhỏ) và cốt thép. Mỏi do chịu uốn và do chịu cắt sẽ phá hoại dần sự dính kết
của cốt liệu BT với nhau cũng như giữa bê tông và cốt thép dẫn đến bê tông bị
nứt vỡ;
+ Trong quá trình sử dụng, kết cấu BT/BTCT của mương dọc, hố ga còn
bị mài mòn, hư hỏng do tác dụng cơ học (như quá tải do xe tải trọng nặng đi trên
vỉa hè, sự can thiệp của con người như đập, phá, ….).
III. MỘT SỐ KIẾN NGHỊ KHẮC PHỤC NHƯỢC ĐIỂM HIỆN NAY CỦA
KẾT CẤU MƯƠNG DỌC, HỐ GA
Trên cơ sở đánh giá tình hình xây dựng, khai thác hệ thống mương dọc hố
ga hiện nay, các phân tích ưu điểm nhược điểm của từng phương án thiết kế, sản
xuất, xây dựng kết cấu cũng như xác định nguyên nhân hư hỏng đã nêu ở trên,
13
kiến nghị cần triển khai một số giải pháp sau:
1. Về kết cấu: Nghiên cứu thiết kế, sản xuất các cấu kiện theo hướng
- Kết cấu dạng hộp, ống (không dùng kết cấu dạng hở) để khai thác hiệu
quả của kết cấu siêu tĩnh, làm giảm kích thước cấu kiện hoặc giảm cốt thép
(phục vụ giai đoạn thi công);
- Sử dụng loại bê tông có cường độ cao (bao gồm cường độ chịu nén/chịu
kéo), trên nguyên tắc đảm bảo hiệu quả kinh tế đầu tư xây dựng cũng như khai
thác;
- Sử dụng kết cấu sử dụng ít hoặc không cốt thép;
- Các kết cấu có kích thước lớn, điều chỉnh thiết kế thành các cấu kiện độc
lập với các modun có trọng lượng <100kg, để thuận lợi cho việc sản xuất trong
công xưởng đưa ra ngoài lắp ghép.
2. Về công nghệ sản xuất
- Sử dụng các kết cấu được sản xuất trong các công xưởng với hệ thống
máy móc hiện đại, có hệ thống kiểm soát chất lượng chặt chẽ vật liệu đầu vào,
sản phẩm đầu ra;
- Nghiên cứu sử dụng bê tông tự đầm để nâng cao chất lượng bê tông mà
không cần bất kỳ thiết bị đầm chặt chuyên dụng nào.
3. Về thành phần cấp phối bê tông
- Xem xét, sử dụng các loại phụ gia hỗ trợ (đông kết nhanh, chống mất
nước, tăng độ sụt, tăng dẻo,…) tùy tình hình triển khai để đảm bảo chất lượng;
- Nghiên cứu sử dụng các cấp phối thiết kế có tỷ lệ N/X < 0,45;
- Nghiên cứu sử dụng cấp phối bê tông đặc biệt (bê tông polymer, bê tông
cốt sợi,…) để khai thác các tính năng ưu việt của các loại bê tông này.
Có thể thấy, các giải pháp trên có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, tương hỗ
cho nhau, trong đó việc nghiên cứu sử dụng bê tông cường độ cao với các ưu
điểm vốn có của nó đóng vai trò quan trọng, là cơ sở để có thể xử lý các tồn tại
của chất lượng bê tông hiện nay.
14
CHƯƠNG III:
ỨNG DỤNG BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO TRONG XÂY DỰNG
MƯƠNG DỌC, HỐ GA
I. Nghiên cứu về bê tông cường độ cao trong điều kiện địa phương
1. Các nguyên tắc thiết kế bê tông cường độ cao
Như đã nêu ở các phần trên, vấn đề nghiên cứu và sử dụng bê tông cường
độ cao đã được nhiều nơi áp dụng, không chỉ ngoài nước mà cả trong nước,
thậm chí tại thành phố Đà Nẵng. Tuy nhiên vấn đề ứng dụng BTCĐC cho việc
sản xuất các cấu kiện hạ tầng đô thị dạng mương dọc, hố ga là rất ít. Với đặc thù
công trình xây dựng giao thông diễn ra ở những khu vực đi lại khó khăn, vận
chuyển một cấu kiện sản xuất từ công xưởng (có máy móc đặc chủng, đầu tư với
quy mô lớn) đến công trường sẽ hết sức khó khăn.
Do vậy nguyên tắc thiết kế bê tông để ứng dụng cho các kết cấu này ngoài
việc yêu cầu bê tông có (1) cường độ chịu nén/uốn cao còn phải (2) đáp ứng tính
năng tự đầm. Trong trường hợp này, ta có thể hạn chế được công đầm nén cũng
như việc vận chuyển từ công xưởng đến công trường
2. Công thức chung trong thiết kế bê tông cường độ cao
Thiết kế thành phần bê tông là sự lựa chọn thành phần vật liệu thích hợp
(xi măng, phụ gia, cát, đá, nước) đảm bảo cường độ yêu cầu và các tính năng
bền lâu của bê tông. Theo nghiên cứu của PGS. TS Phạm Duy Hữu, thành phần
cấp phối BTCĐC có 02 điểm nổi bật so với bê tông thông thường là:
- Giảm tỷ lệ N/X đến thấp nhất (0,22) và không tăng lượng XM quá 522
kg. Khi cần mác cao có thể sử dụng xi măng đến 60Mpa hoặc lớn hơn. Hướng
này cho phép bê tông có các tính năng cơ học cao;
- Phụ gia đưa vào trong bê tông có loại siêu dẻo, giảm nước cao và các
chất khoáng siêu mịn. Hai chất này làm thay đổi cấu trúc của vùng tiếp giáp,
giảm lỗ rỗng trong gel xi măng và làm tăng đáng kể độ bền của BTCĐC.
Các yêu cầu cho các loại vật liệu chính của BTCĐC gồm:
- Hàm lượng xi măng pooclăng từ 400-550 kg/m3 bê tông;
- Cốt liệu mịn (thường là cát tự nhiên) có modun độ lớn MK>2,5, đường
kính từ 0,14 – 5mm, phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế;
- Cốt liệu lớn (đá) nên chọn có đường kính từ 10-20mm, có cường độ lớn
hơn khoảng 1,2 lần cường độ chịu nén của bê tông yêu cầu. Cát phù hợp các tiều
chuẩn Việt Nam và có MK = 2,6 – 3,2.
- Các chất phụ gia siêu dẻo, giảm nước cao sẽ làm cho bê tông có lượng
nước thấp, độ dẻo cao. Thông thường có thể sử dụng các phụ gia siêu dẻo thế hệ
II (từ 1-2 lít/100kg XM) hoặc thế hệ III (0,7-1 lít/100kg XM).
3. Thiết kế cấp phối BTCĐC trong điều kiện địa phương
Ở mỗi địa phương khác nhau, tính chất cơ lý hóa của vật liệu cát, đá là
khác nhau nên cần phải có những thiết kế và thí nghiệm cụ thể, phù hợp với điều
kiện của khu vực.
15
Hiện nay, trên địa bàn thành phố đã sử dụng nhiều công trình với kết cấu
bê tông có cường độ chịu nén > 30Mpa như dầm hộp cầu Thuận Phước, cầu mới
Nguyễn Văn Trỗi, kết cấu vòm cầu mới qua sông Hàn với nhiều loại cát, đá
khác nhau có nguồn gốc từ các mỏ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. Trong đó,
nhiều có các cấp phối thiết kế với mác 50MPa (Dầm cầu Thuận Phước, Nguyễn
Tri Phương). Từ kết quả thí nghiệm các cấp phối đã được đưa vào sử dụng tại
các công trình cho thấy khả năng chế tạo cấp phối của bê tông có cường độ cao
từ nguồn vật liệu của thành phố là hoàn toàn khả thi. Bảng tổng hợp các kết quả
thiết kế và kiểm tra các mẫu thí nghiệm tóm tắt như bảng dưới đây.
Bảng 3 - BẢNG THỐNG KÊ THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG CÓ CƯỜNG
ĐỘ CHỊU NÉN > 30MPA VỚI NGUỒN VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG
Thông số
Cầu
T.Phước
Cầu
Ng. Tri Phương Cầu Rồng
Cầu N.V.Trỗi-
T.T.Lý
Dầm Dầm Trụ Dầm Trụ Dầm Trụ
Rnén yêu cầu (Mpa) 50 50 30 40 35 45 35
Rnén đạt được (Mpa) 73,3 58,3 35,7 53,8 45,0 56,4 43,0
Ximăng (kg/m3) 457,08 505 457 480 440 485 465
Phụ gia 3,66 5,56 4,57 4,80 5,28 5,19 5,933
Cốt liệu lớn 1098,71 1066 1046 1044 1040 1087 1021,1
Cốt liệu nhỏ 725,11 772 727 758 752 707,2 736,8
Tỷ lệ N/X 0,376 0,29 0,41 0,35 0,418 0,33 0,385
Trong các cấp phối trên, ximăng dùng loại xi măng Kim Đỉnh, cát mỏ Cầu
Đỏ, đá lấy mỏ Phước Tường. Riêng về phụ gia sử dụng cho bê tông cường độ
cao, có thể dùng các loại sau:
- Sika Viscorete HE-10 (Áp dụng cho cầu Thuận Phước): Là chất siêu hoá
dẻo công nghệ cao gốc polyme thế hệ thứ 3 với hiệu quả thúc đẩy đông cứng
cho bê tông, có khả năng giảm nước cực cao, tạo độ chảy lỏng tốt trong khi vẫn
giữ độ cố kết tối ưu cho hỗn hợp. Tuy nhiên nó chủ yếu thích hợp cho sản xuất
bê tông trong các nhà máy đúc sẵn.
- Sika RMC (Áp dụng cho trụ cầu Nguyễn Tri Phương và cầu Rồng): Là
một chất siêu hóa dẻo hiệu quả cao có tác dụng kéo dài thời gian ninh kết để sản
xuất bê tông có độ chảy cao trong điều kiện khí hậu nóng, và đồng thời là tác
nhân giảm nước đáng kể làm tăng cường độ cuối cùng cho bê tông.
- Sika 3000-20 (Áp dụng cho dầm cầu Nguyễn Tri Phương và cầu Rồng):
Là chất siêu hoá dẻo công nghệ cao gốc polyme thế hệ thứ 3 với hiệu quả tạo độ
xốp và giúp bê tông bơm được dễ dàng. Tương tự như Sika Viscocrete HE-10,
3000-20 chủ yếu thích hợp cho sản xuất bê tông trong các trạm trộn và nhà máy
đúc sẵn. Sika Viscocrete 3000-20 vượt trội nhờ vào khả năng giảm nước cực
cao, tạo độ chảy lỏng tốt trong khi vẫn giữ độ kết dính tối ưu cho hỗn hợp.
16
q = 0,3T/m2
A A
B
B
- UHP (Áp dụng cho trụ cầu Nguyễn Văn Trỗi – Trần Thị Lý): Có tác
dụng tăng độ dẻo ( độ sụt ) của hỗn hợp bê tông từ 4 – 6 lần mà vẫn đạt được
cường độ bê tông như khi không pha phụ gia; Giảm mạnh sự mất sụt theo thời
gian; Giảm lượng nước trộn bê tông từ 17 - 29% ( 30 – 48 Lít/m3 bê tông ), mà
vẫn duy trì độ sụt như khi không pha phụ gia; do đó tăng cường độ bê tông ở
tuổi 7 ngày và 28 ngày khoảng 25 – 45%, tăng đáng kể độ chống thấm, độ
chống ăn mòn, độ dính bám với cốt thép và giảm độ co ngót của bê tông, tăng
tuổi thọ của công trình; Giảm lượng dùng xi măng trong bê tông khoảng 15 -
20% (50-70 kg/m3 bê tông ) và giảm lượng nước tương ứng để tỷ lệ N/X không
thay đổi, vẫn giữ nguyên độ sụt và cường độ bê tông như khi không pha phụ gia.
- BAFS GLENIUM 113 SURETEC220 (Áp dụng cho dầm cầu Nguyễn
Văn Trỗi – Trần Thị Lý): Là phụ gia thế hệ mới có tính năng duy trì độ sụt cực
tốt cho bê tông. Thành phần bao gồm các polymer polycarboxylate ether. Sản
phẩm này được chế tạo đặc biệt để đạt hiệu quả giảm nước cao và duy trì độ sụt
lâu dài. Nó cũng cải thiện đáng kể khả năng duy trì độ sụt và độ linh động cho
bê tông so với phụ gia siêu dẻo thông thường.
Có thể nói với các thành phần cấp phối trên, bổ sung hàm lượng chất phụ
gia tăng dẻo hợp lý chúng ta sẽ có một thành phần cấp phối bê tông cường độ
cao có khả năng tự đầm, rất phù hợp trong điều kiện thi công tại công xưởng mà
không cần phải tốn chi phí đầu tư thiết bị máy móc ban đầu lớn.
II. Nghiên cứu ứng dụng bê tông cường độ cao trong kết cấu mương dọc, hố
ga thoát nước
1. Tính toán chịu lực của mương dọc, hố ga
Để thuận lợi cho việc so sánh về giải pháp kỹ thuật và hiệu quả kinh tế,
tiến hành tính toán nội lực phát sinh trong kết cấu mương dọc đậy đan chiều cao
mương 0,8m và hố ga có chiều cao H = 2,0m. Trên cơ sở đó, đề xuất kích thước
hình học cho loại kết cấu này.
a) Sơ đồ chịu lực của mương dọc, hố ga
Trường hợp 1: Giai đoạn thi công/ duy tu
Giai đoạn này chưa/không đậy nắp đan
mương dọc. Tải trọng bên ngoài tác dụng chỉ
gồm Áp lực đất;
Trường hợp nay, thân mương được tính an
toàn coi như bản conxon ngàm 1 phương,
thân hố ga coi như bản ngàm 3 cạnh.
Trường hợp 2: Giai đoạn khai thác
Giai đoạn này đã đậy nắp đan mương dọc, hố
ga. Tải trọng bên ngoài tác dụng gồm Áp lực
đất; Tải trọng đoàn người q = 300kg/m2.
Trường hợp nay, thân mương được tính như
bản 1 đầu ngàm, 1 đầu kê, thân hố ga coi như
bản ngàm 3 cạnh, 1 cạnh kê.
E
H
E
H
17
b) Sơ đồ nội lực phát sinh
Cho giai đoạn đang thi công
Cho giai đoạn đang khai thác
c) Bảng tính kết cấu công trình:
Xem Phụ lục 1
2. Đề xuất cấu tạo kết cấu mương dọc, hố ga thoát nước điển hình CÀÕT NGANG MÆÅNG BTCDC B=60cm
TÈ LÃÛ: 1/25
- Đan mương dọc có kích
thước rộng (60-120)cm,
dày 3cm, dài 2,0m có
mối nối âm dương,
(không niềng thép góc)
trọng lượng 90kg-
160kg/tấm.
- Mương dọc có H <
1,5m, chiều dày thành
mương từ (4 -5)cm, chế
tạo thành từng modun
phân đoạn 1-2m, mối nối
âm dương, trọng lượng sẽ
từ 0,5-1,0T/ cấu kiện.
18
- Đan hố ga có kích
thước (60x120x3)cm,
gồm 02 tấm, không niềng
thép góc. Trọng lượng
47,5kg/tấm.
- Hố ga có H < 2,0m,
chiều dày thành hố ga từ
(8-10)cm, chế tạo thành
từng modun, trọng lượng
khoảng 2,3T/ cấu kiện
3. Khả năng áp dụng
a) Khả năng chế tạo bê tông cường độ cao trong điều kiện địa phương:
Thông qua các kết quả thí nghiệm ở bảng 3, cho thấy hiện nay với vật liệu
sẵn có ở địa phương và sử dụng hàm lượng hợp lý phụ gia cần thiết, chúng ta
hoàn toàn có thể chế tạo được bê tông có cường độ cao đến 70MPa, có khả năng
tự đầm, đáp ứng được yêu cầu chế tạo tại chỗ.
b) Khả năng sản xuất, thi công:
Đơn giản, có thể tổ chức thi công ngay tại công trường, đặc biệt là công
trường có mặt bằng gia công từ 100m2 – 300m
2 do không đòi hỏi thiết bị, máy
móc phức tạp. Hình ảnh dưới đây mô tả công đoạn sản xuất 01 hố ga định hình
đúc sẵn.
Giai đoạn 1: Lắp dựng ván khuôn trong và ván khuôn ngoài
19
Giai đoạn 3:
Hình thành
sản phẩm
Giai đoạn 2: Triển khai đổ bê tông
theo công nghệ bê tông cường độ cao
(tự đầm).
Giai đoạn 4: Chuẩn bị mặt bằng móng Giai đoạn 5: Cẩu lắp và hoàn thiện
III. So sánh, đánh giá đối với kết cấu mương dọc, hố ga hiện nay
1. So sánh về các chỉ tiêu kỹ thuật
- Hình thức kết cấu sắc sảo, có bề mặt láng mịn, đẹp (cả bên trong và bên
ngoài), sai số nhỏ do bắt buộc phải dùng bộ ván khuôn chuẩn;
- Tỷ lệ thành phần cấp phối được kiểm soát tạo ra sản phẩm có độ đồng
đều cao, độ nhẵn bề mặt cả bên ngoài lẫn bên trong lòng sản phẩm đều cao;
- Độ bền cấu kiện lớn hơn do không sử dụng cốt thép, đồng thời độ đặc
chắc cao hơn nên đã giảm tối đa ảnh hưởng của các tác nhân xâm thực; khả năng
chống thấm, chống ăn mòn, chống xâm thực rất cao do hầu như không còn bọt
khí bên trong;
- Trọng lượng cấu kiện nhỏ, nhẹ hơn so với kết cấu bê tông / BTCT thông
thường;
HÄÚ GA (KT 1,2x1,2x2,0) MÆÅNG DOÜC (1m)
HÄÚ GA
BTCĐC
HÄÚ GA BÃ TÄNG
THÆÅÌNG HÄÚ GA BTCT
ÄÚNG BTLT
800
BT CÂ CAO
100X100
1,225 m3 BT 5,30 m3 BT
164,64 kg thép
(góc, đan hố ga)
1,53 m3 BT
237,72 kg thép
(góc, đan hố ga)
3,1 T/cấu kiện 8,24 T/cấu kiện 3,83 T/cấu kiện 1,65 T/cấu kiện 1,14 T/cấu kiện
20
2. So sánh về hiệu quả kinh tế
- Tiến độ thi công:
+ Thời gian thi công giảm nhiều do giảm được thời gian chuẩn bị huy
động thiết bị cũng như tổ chức đầm lèn cấu kiện.
+ Trong trường hợp so sánh theo định mức công tác thi công 100 mét dài
mương hở đậy đan cho trường hợp đổ bê tông tại chỗ và thi công lắp ghép từ bê
tông cường độ cao bắt đầu từ giai đoạn đào mương dọc đến khi bê tông hình
thành cường độ, cho thấy thi công mương lắp ghép giảm tối thiểu ½ thời gian do
thi công đào mương sẽ trùng với thời gian sản xuất cấu kiện, đồng thời khối
lượng công tác đào đắp giảm hơn (do kích thước cấu kiện giảm).
- Điều kiện thi công: Sử dụng bê tông cường độ cao không yêu cầu về
thiết bị (đầm dùi, đầm bàn) tại hiện trường, cũng như không cần thiết phải đầu
tư các thiết bị quay ly tâm, rung ép, mặt bằng xưởng lớn cho việc sản xuất các
cấu kiện đúc sẵn.
- Giá thành: Giá thành cấu kiện BTCĐC rẻ hơn nhiều so với cấu kiện
BT/BTCT thông thường. Bảng tổng hợp so sánh giá thành (tính theo thời điểm
tháng 10/2011, bao gồm thuế VAT và lán trại 1%).
Bảng 4 – Đơn giá cho 01 đơn nguyên cấu kiện thoát nước dọc
Đơn vị: đồng
HÄÚ GA (KT 1,2x1,2x2,0) MÆÅNG DOÜC (1m)
HÄÚ GA
BTCĐC
HÄÚ GA BÃ TÄNG
THÆÅÌNG HÄÚ GA BTCT
ÄÚNG BTLT
F800
BT CÂ CAO
100X100
5,269,000 12,060,000 10,383,000 1,287,000 1,222,000
21
Chương IV
KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ
I. KẾT LUẬN
1. Việc nghiên cứu, ứng dụng bê tông cường độ cao vào trong sản xuất
các sản phẩm kết cấu hạ tầng kỹ thuật đô thị mà cụ thể là kết cấu mương dọc, hố
ga chắc chắn sẽ mang lại nhiều lợi ích to lớn về kinh tế, xã hội.
a) Lợi ích xã hội
- Cải thiện điều kiện lao động cho người lao động trực tiếp như: giảm
tiếng ồn do hoạt động của thiết bị, máy móc; giảm độ độc hại do giảm thời gian
làm việc với công tác bê tông; giảm khối lượng sức lực do cấu kiện nhẹ hơn;
- Khối lượng công tác bê tông ít nên giảm ảnh hưởng đến môi sinh;
b) Lợi ích kinh tế
- Sử dụng nguyên vật liệu sẵn có, tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu;
- Thời gian triển khai thi công có thể rút gọn hơn;
- Chủ động phát triển công nghệ trong nước.
2. Đánh giá hiệu quả kỹ thuật
Việc ứng dụng bê tông cường độ cao cho kết cấu thoát nước nói chung,
mương dọc, hố ga nói riêng trong địa bàn thành phố Đà Nẵng là khả thi do:
a) Về tính toán: Kết quả tính toán đáp ứng yêu cầu về quy chuẩn, tiêu
chuẩn Việt Nam, tiêu chuẩn kết cấu công trình cầu đường.
b) Về khả năng cung ứng trong điều kiện địa phương: Với các mỏ vật liệu
địa phương và phụ gia sẵn có của nhiều hãng cung cấp (Sika, Mapei, MBT,…),
việc thiết kế thành phần cấp phối và sản xuất bê tông cường độ cao là hoàn toàn
có thể thực hiện được.
c) Về các tính năng kỹ thuật
Ngoài nhược điểm tính giòn cao khi không bố trí cốt thép (không có giai
đoạn biến dạng đàn hồi), kết cấu sử dụng bê tông cường độ cao có các tính năng
nổi bật:
- Đảm bảo yêu cầu chống ăn mòn, xâm thực trong điều kiện địa chất, địa
hình, khí tượng thủy văn của Việt Nam nói chung, khu vực thành phố Đà Nẵng
nói riêng;
- Kết cấu gọn nhẹ hơn, sản xuất lắp đặt thuận tiện, do đó có thể được đúc
sẵn tại cơ sở sản xuất (số lượng nhiều), hoặc tại hiện trường (số lượng ít), rất
thích hợp trong trường hợp cần thay thế hệ thống hiện hữu;
- Thuận lợi cho việc giám sát chất lượng công trình, chất lượng kết cấu ổn
định, đảm bảo về mặt cường độ cũng như kích thước hình học;
22
- Đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng, có tuổi thọ tương ứng với tuổi
thọ của công trình.
d) Về giá thành: Rẻ hơn nhiều so với sử dụng kết cấu bê tông hoặc bê
tông cốt thép thông thường.
II. KIẾN NGHỊ
1. Ứng dụng
- Cho phép nghiên cứu, áp dụng cho 01 công trình cụ thể là đường Tôn
Đản. Công trình này hiện đang sử dụng chủ yếu kết cấu mương dọc, hố ga bê
tông 15MPa đổ tại chỗ (gần 4.000m), khẩu độ mương từ 0,5m – 0,8m, chiều cao
trung bình 1,1m.
- Tổng kết, đánh giá rút kinh nghiệm làm cơ sở triển khai áp dụng đại trà
cho hệ thống mương thoát nước dọc trên địa bàn thành phố.
- Sử dụng bê tông cường độ cao thay thế các cấu kiện bê tông cốt thép lắp
ghép như hiện nay (ống BTLT, hố ga BTCT,…).
- Sử dụng mương dọc với kết cấu bê tông cường độ cao với khẩu độ
tương tự ống BTLT đang xây dựng hiện nay.
2. Hướng nghiên cứu trong thời gian đến
- Xây dựng đơn giá cho các cấu kiện bê tông cường độ cao (không cốt
thép) cho hệ thống thoát nước dọc trên vỉa hè;
- Ứng dụng bê tông cường độ cao cho các cấu kiện chịu lực trong phạm vi
có xe chạy như cống qua đường, hố ga dưới đường,…;
23
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. PGS. TS Phạm Duy Hữu - Bê tông cường độ cao – NXB Xây dựng 2004.
2. Bê tông và bê tông cốt thép- Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 356:2005.
3. http://ketcau.wikia.com/wiki/B%C3%AA_t%C3%B4ng
4. PGS. Nguyễn Quang Chiêu – Bê tông cường độ cao, thiết kế hỗn hợp bê tông
cường độ cao.
24
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
Đinh Văn Tình
PHÒNG GĐ&QLCL CÔNG TRÌNH
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
Bùi Hồng Trung
XÉT DUYỆT ĐỀ TÀI
Đà Nẵng, ngày……tháng 12 năm 2011
TM. HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT
CHỦ TỊCH
Lê Chưa
Đà Nẵng, ngày……tháng 12 năm 2011
SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
GIÁM ĐỐC
Đặng Việt Dũng