Thi công hầm chôn nông (P2)

1.3. Đào lộ thiên có kết cấu che chắn vây quanh.
Khi chiều sâu hố móng tương đối lớn, ngoài việc dùng kết cấu che chống ra, thì người ta còn dùng hệ thống thanh chống để tăng cường kết cấu che chắn chống lại áp lục bên của đất. Hệ thanh chống chia làm hệ thống chống ngang và hệ thống chống xiên. Cũng có thể dùng hệ thống neo đê gia cố kết cấu che chắn. Bố trí hệ thống thanh chống cần xem xét yêu cầu của công nghệ thi công, cường độ thanh chống, độ cứng, khoảng cách, số lóp và vị trí lóp v.v… và cần căn cứ vào phân tích và tính toán cơ học để xác định. Trong thi công cần thường xuyên xem xét trạng thái chịu lực. Khi cần thiết cần tiến hành giám sát và khống chế ứng suất của chúng.
(1) Hệ thống nằm ngang (hình 4.2)
Hệ thống nằm ngang thường gồm thanh văng (chống ngang) và chống góc (gồm góc hố đào, góc thay đổi mặt cắt).
Trừ kết cấu che chắn hình tròn dùng dầm chống hình tròn ra, các loại che chắn khác dùng hệ thanh chống đường thẳng chịu nén dọc trục. Thanh chống có thể dùng gỗ, bê tông cốt thép, ống thép, thép hình và lắp ghép bằng thép hình V.V.. sử dụng ống thép, thép hình và cấu kiện lắp ghép bằng thép hình làm hệ thống thanh chống, tháo lắp thuận tiện, chiếm ít không gian, dùng đi dùng lại được nhiều lần, và có thế chế tạo thành hệ thống chống công cụ, được ứng dụng nhiều trong thực tế công trình.
Thi công kết cấu che chắn xong, trong tình hình bình thường khi đào đến cao độ, cần cho lóp chống thứ nhất, thì
lắp ráp kịp thời hệ thống và đặt ứng suất trước. Sau độ dùng phương pháp đào rãnh, đầu tiên đào khối đất ở vị trí thiết kế thanh chống (phải chừa lại khối đất ở hai bên), khi đào đến cao độ của lóp chống thứ hai, lắp ráp lóp chống thứ hai và đặt ứng suất trước, sau nữa đào khối đất từ trên xuống dưới đến cao độ thích đáng, tiếp tục dùng phương pháp đào rãnh và lắp ráp lóp
chống ở phía dưới. Lặp đi lặp lại phương pháp trên, cuối cùng đào đén cao độ đáy móng, mới theo thứ tự đổ bê tông: tường bên của tầng dưới – tấm giữa – tường bên của tầng trên – tâm năp. Theo thứ tự yêu cầu tháo dỡ hệ chống, hoàn thành hệ thống kết cấu và chuyên sang vị trí khác.
Ưu điểm của việc dùng hệ thống chống nằm ngang là: chuyển vị ngang của thân tường bé; an toàn vững chãi, chiều sâu đào không bị hạn chế; nhưng yêu cầu hình dạng mặt băng của kêt cấu che chắn phải ngay ngắn, hình chữ nhật là tốt nhất. Khi chiều rộng hố đào tương đối lớn ở giữa nên bố trí thêm cột chống để vị trí thiết kế thực hiện sẵn trước lúc đào hố móng.
(2) Hệ chống xiên (hình 4.3)
Khi bề ngang của hó móng tương đối
lớn và hình dạng không đèu không tiện sử
dụng hệ thống nằm ngang thì phải dùng
hệ chống xiên. Thi công hệ chống xiên
thường dùng phương pháp rãnh trung tâm
đào khối đất trong hố móng đến độ cao
đáy móng hê chống xiên, làm cho một đầu . ị _ ‘ _ 1 i Ị 1 ự N ‘ -Ị Hình 4.3. Mặt đứng của hệ chông xiên,
chông vào kêt câu che chăn, còn một đâu
chống vào móng vừa xây dựng xong, rồi bố trí ửng suất trước, sau đó đào khối đất còn lại. Khi hệ chống xiên có hai thanh hoặc nhiều thanh, trước tiên lắp thanh chống dài ở phía ngoài, sau đó lắp các thanh bên trong và liên kết các móng của chúng thành một thể thống nhất, hình thành kết cấu tấm đáy. Sau cùng, theo thứ tự đổ bê tông tường bên phía dưới – tấm đáv ở giữa – tường bên phía trên – Tấm trên đỉnh và theo thứ tự thời gian tháo dỡ hệ chống, hoàn thành hệ thống kết cấu chính và chuyển vị trí.
Khi dùng hệ chống xiên, chuyển vị ngang của bộ phận trên của két cấu che chắn tương đối lớn, dễ gây lún sụt cho mặt đất bến ngoài hố móng và cho kiến trúc lân cận. Ở vùng có yêu cầu nghiêm khắc vè lún sụt cần phải hết sức thận trọng, vì thế chiều sâu đào hố móng theo cách
này cũng phải hạn chê ở múc nhât định, vả lại, nền móng và tấm đáy của kết cấu hệ chống xiên phải chia đợt đê thi công, trình tự của thi công xen kẽ khá phức tạp, thi công gặp rất nhiều khó khăn.
(3) Neo (hình 4.4)
Neo là một loại hệ chống được bố trí bên ngoài hố móng. Neo gồm có 3 bộ phận cơ bản gộp lại: đầu neo, thân neo, bộ phận neo chặt. Đầu neo được vít chặt trên kết cấu che chắn. Bộ phận neo chặt được gắn vào đá được gọi là neo
đá. gắn vào đất chịu ma sát gọi là neo đất. Bộ phận neo chặt được bố trí ngoài lăng thể trượt của đất. Tuỳ theo tính toán bộ phận neo chặt được phun bê tông và mở rộng theo yêu cầu đê tăng thêm ma sát. Khi đào hố móng, áp lực bên trong của đất tác dụng lên kết cấu che chán do lực tác dụng giữa thanh neo và ma sát đất đá làm cân bằng. Thanh neo chịu kéo, có thể dùng thép gờ hay dây thép bện cường độ cao để phát huy đầy đủ tính năng chịu kéo của chúng. Do các thanh neo đều được bố trí ngoài hố móng, có thể tạo không gian rộng rãi cho thi công có lợi cho việc cơ giới hoá đào đất và tổ chức thi công kết cấu chính trong hố móng. Neo cũng dễ kéo ứng suất trước, càng dễ khống chế chuyển vị ngang của kết cấu che chắn, giảm nhỏ độ lún của mặt đất và các kiến trúc bên cạnh, và có thể thích dụng với các kết cấu che chắn có hình dạng khác nhau. Neo có thể bố trí một lóp hay nhiều lóp, chiều sâu đào rộng không bị hạn chế; các hố móng có diện tích lớn, ứng dụng neo càng có hiệu quả kinh tế rõ ràng.
Khuyết điểm của neo là công nghệ phức tạp, khó thu hồi, giá thành tương đối cao. Khi bốn phiá công trình che chắn có móng sâu dày đặc, không nên dùng neo. Nhu biến của neo có thể làm giảm sức chịu lực của chúng. Trong địa tầng cát chảy nếu khe hở giữa lỗ lắp neo và ống neo quá lớn thì dễ phát sinh trào nước và cát vào hố móng gây nên lún sụt mặt đất và vật kiến trúc nằm trên mặt đất ngoài hố móng.
Phương pháp thi công neo là đào đến độ cao cần chôn neo, khoan lỗ và cắm dây neo hoặc cốt thép neo vào rồi phun vữa; sau khi phun vữa bảy đến mười ngày sẽ lắp đặt ứng suất trước.