Công nghệ thi công tường chắn đất có cốt

i địa kỹ thuật, retained earth, reinforced retaining wall 1. Giới thiệu tổng quan về tường chắn đất có cốt Tường chắn đất có cốt là một loại tường chắn ứng dụng vật liệu đất có cốt vào việc xây dựng các công trình. Cốt thường sử dụng là lưới thép cường độ cao hoặc vật liệu địa kỹ thuật dạng lưới một chiều, hai chiều Lần đầu tiên tường chắn đất có cốt được xây dựng ở Califonia Mỹ vào năm 1981. Tường chắn đất có cốt được lắp ghép từ các block bê tông hoặc các tấm panel bê tông cốt thép đúc sẵn và được hoàn thiện bề mặt trước khi lắp ghép. Các tấm panel của tường được liên kết với nhau bằng các khớp nối và thép chờ. Toàn bộ tường chắn được liên kết với hệ lưới thép cường độ cao hoặc lưới địa kỹ thuật để chống lại áp lực ngang phát sinh trong khối đất đắp. Hiện nay tường chắn đất có cốt (H1) được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới vì có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so các loại tường chắn truyền thống như tường chắn trọng lực, tường công xôn về phương diện thi công cũng như tính ổn định của kết cấu (H2). Trên thế giới rất nhiều công trình có sử dụng tường chắn đất có cốt như: Tường chắn đất ở Mỹ, Pháp, Australia, Bồ Đào Nha, Cộng hòa Czech, các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất, Oman, Qatar, Hong Kong, Thai lan, Singapore, Chi Lê, Tại Việt Nam có một số công trình tường chắn đất có cốt như: Tường chắn đất khu công nghiệp Sóng Thần (2002), Cầu Phố Mới Lào Cai (2002), Cầu vượt Ngã Tư Vọng- Hà Nội (2005); Cầu Hùng Vương- Phú Yên (2010); Cầu Xà No- Hậu Giang (2011)[1], [2]. H1. Tường chắn truyền thống công-xôn H2. Tường chắn đất có cốt Thông báo Khoa học và Công nghệ* Số 1-2013 73 2. Công nghệ thi công tường chắn đất có cốt sử dụng lưới địa kỹ thuật 1 chiều hoặc lưới thép cường độ cao [3], [4], [5]. Công nghệ thi công tường chắn đất có cốt sử dụng lưới địa kỹ thuật 1 chiều được ứng dụng tại nhiều công trình ở Việt Nam như Cầu Hùng Vương-Phú Yên, cầu Phố Mới-Lào Cai, Cầu xà No-Hậu Giang... Công nghệ thi công gồm những công đoạn sau: Đúc các panel bằng bê tông cốt thép: công việc này thường tiến hành tại nhà máy hoặc bãi đúc có bố trí trạm trộn bê tông. Các panel được bảo dưỡng và hoàn thiện bề mặt theo thiết kế kiến trúc trước khi lắp ghép. Thi công móng tường chắn: Chiều dày của các tấm panel thường từ khoảng 200mm đến 300mm nên toàn bộ trọng lượng bản thân của tường thường rất nhỏ so với các loại tường chắn bê tông cốt thép khác nên kết cấu móng thường khá đơn giản. Công trình tường chắn cầu Hùng Vương - Phú Yên (2010) chỉ sử dụng móng băng trên nền đất thiên nhiên. Vận chuyển các panel lắp ghép tường chắn: trọng lượng các tấm tường nhẹ nên chỉ cần sử dụng cần trục nhỏ, có thể sử dụng máy đào gầu nghịch để lắp ghép. Sử dụng các khóa kẹp bằng gỗ và bu lông để cố định tạm các tấm panel. + Lắp 2 lớp panel đầu tiên kể từ mặt móng; (H3) + Cố định tạm các tấm panel (H4). + Tiến hành đắp đất đến cao trình neo, đầm chặt ; (H5) + Lắp hệ lưới địa kỹ thuật hoặc lưới thép cường độ cao; (H6, H7) + Đắp đất còn cách mặt trên panel 200 mm dừng lại; + Lắp 2 lớp panel tiếp theo; H3. Lắp 2 lớp panel đầu tiên H4. Thiết bị cố định tạm các tấm panel H5. Đắp đất đầm chặt H6. Lắp hệ lưới địa kỹ thuật Thông báo Khoa học và Công nghệ* Số 1-2013 74 H7. Lắp hệ lưới thép cường độ cao H8. Tường chắn đất có cốt lưới HDPE 3.Công nghệ thi công tường chắn đất có cốt sử dụng lưới địa kỹ thuật 2 chiều [6] Trên thế giới rất nhiều công ty thiết kế và thi công loại tường chắn này, quá trình thi công đơn giản không cần nhiều máy móc và đà giáo chống đỡ, tiết kiệm không gian thi công và không gian khai thác sau khi hoàn thành. Vật liệu lưới địa kỹ thuật được làm từ các hợp chất cao phân tử Polypropylene (PP), Polyethylene (PE), Polyethylene terephthalate (PET) có độ bền cao khi làm việc trong đất. Hiện nay các nhà sản xuất thường dùng Poly-etylen có tỷ trọng cao (Hight Density Poly-Ethylen) để sản xuất lưới địa kỹ thuật khi thi công tường chắn đất có cốt. Tại Việt Nam một số công trình như khu biệt thự cao cấp Sunrise Đà Nẵng, Tường chắn cầu vượt Nam Hà Tây (Hà Nội) Công nghệ thi công gồm những công đoạn sau: + Tiến hành đúc các khối block theo thiết kế: Các tấm block làm bằng đá hoặc bê tông đúc sẵn có hình dáng và màu sắc đa dạng phù hợp với yêu cầu kiến trúc từng công trình. + Định vị lên hệ thống giá ngựa (Gabarit) cao trình vị trí đặt móng tường chắn: + Rải lớp vải địa phân cách lớp đệm cát và lớp đất đắp. +Thi công bê tông móng tường chắn: Trọng lượng của tường chắn loại này nhẹ nên thường dùng các loại móng băng trên nền thiên nhiên, trường hợp nền đất yếu có thể dùng đệm cát gia cố nền trước khi thi công. +Thi công lớp đầu tiên của tầng lọc ngược (ống thoát nước PVC Φ150 đục lỗ) +Đắp lớp đất đầu tiên đầm chặt có chiều dày 150mm; +Rải lớp lưới địa kỹ thuật đầu tiên có cao trình phù hợp với vị trí neo của các block: Mật độ bố trí các tấm lưới và chiều dài của lưới phụ thuộc vào kết quả tính toán thiết kế, hiện nay Việt nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế loại tường chắn này, có thể sử dụng tiêu chuẩn thiết kế của Anh (BS 8006:1995) và phần mềm Geoslope của Canada để tính toán thiết kế. Kiểm tra kỹ liên kết neo giữa lưới HDPE và các tấm block trước khi lấp đất đầm chặt. + Lắp các block tăng dần chiều cao theo tốc độ đắp đất (H9,H10) + Đắp các lớp đất tiếp theo: Chiều dày các lớp đất đắp khoảng 450mm cách mép tường khoảng 300 để tránh áp lực ngang khi đầm đất lên tường block. Phần mép đất này sau khi thi công sẽ được cắt lùi tạo khoảng không cách lưng tường khoảng 500mm để thi công tầng lọc ngược; +Thi công tầng lọc ngược: Thông báo Khoa học và Công nghệ* Số 1-2013 75 Lót vải địa kỹ thuật vào khoảng giữa đất đắp và tường sau đó rải đá 40x60 làm tầng lọc ngược; +Lặp lại các bước cho đến khi đạt cao trình thiết kế. H9. Lắp đặt các block H10. Liên kết giữa khối block và lưới HDPE 4. Kết luận Công nghệ thi công tường chắn đất có cốt ngày càng được sử dụng rộng rãi vì có những ưu điểm vượt trội hơn so với những loại tường chắn khác như :Các tấm panel hoặc block được đúc sẵn nên chất lượng cao và hoàn thiện bề mặt theo yêu cầu kiến trúc da dạng nhiều màu sắc; thi công nhanh; kết cấu ổn định; phù hợp với nền chịu biến dạng cưỡng bức; trọng lượng nhẹ, tránh việc xử lý nền móng phức tạp; giá thành hạ, tiết kiệm từ 30%-50% giá thành so với các loại tường chắn khác. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tường chắn đất có cốt VSOL®, www.vn.vsl.com. [2] VSL Retained earth, www.vsl.com. [3] Nghiên cứu sự sắp xếp hợp lý của cốt sau lưng tường chắn có cốt, Nguyễn Hùng Sơn- Trường Đại học Xây dựng, Đỗ Hữu Đạo-Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng. [4] Hung Vuong Bridge – Phu Yen, Vietnam, www.vsl.com. [5] Phương án so sánh tường chắn đất, www.bk-ecc.com.vn. [6] VN Tensar Structural Solutions, www.tensar-international.com.