Những yêu cầu kỹ thuật khi thi công cừ tại công trình dân dụng

Phân tích đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật khi thi công cừ trong nhà dân, nhà phố, công trình quy mô nhỏ.

Thi công cừ tại công trình dân dụng phải được xem như một bài toán chống giữ hố đào, không phải một tập hợp các quy tắc kinh nghiệm về chiều sâu, loại cừ hay công suất búa. Nhà phố, tầng hầm nhỏ, công trình cải tạo và hố móng sát ranh thường có mặt bằng hạn chế, công trình lân cận nhạy cảm và điều kiện địa chất biến đổi. Vì vậy yêu cầu kỹ thuật phải được xác định từ hồ sơ khảo sát, thiết kế tường chắn – hệ chống và biện pháp thi công của chính dự án.

1. Bắt đầu từ mục tiêu chống giữ hố đào

Trước khi chọn cừ, cần xác định hố đào sâu bao nhiêu, tải trọng nào tồn tại quanh mép hố, công trình lân cận sử dụng loại móng gì, mực nước ngầm ra sao và kết cấu vĩnh cửu sẽ thay thế hệ chống tạm ở giai đoạn nào. Những dữ liệu này quyết định yêu cầu về độ cứng, nội lực, chuyển vị và trình tự thi công.

2. Khảo sát địa chất phải đủ cho bài toán thiết kế

Khảo sát cần làm rõ các lớp đất, trạng thái chặt/dẻo, sức kháng cắt, biến dạng, lớp xen kẹp và mực nước. Không nên coi tất cả khu dân cư là “đất yếu” rồi chọn một loại cừ theo kinh nghiệm. Nếu mặt bằng có đất lấp, móng cũ hoặc công trình ngầm, thông tin hiện trạng cũng phải được đưa vào biện pháp.

3. Không chọn cừ chỉ theo chiều sâu tầng hầm

Một hố đào nông nhưng sát móng nhà yếu có thể yêu cầu hệ cừ và quan trắc nghiêm ngặt hơn một hố sâu hơn nhưng nằm trong mặt bằng rộng. Tiết diện cừ, chiều dài, mác thép và tình trạng cừ phải đáp ứng tính toán thiết kế; không dùng các nhãn “loại nhẹ”, “loại trung bình” như tiêu chí kỹ thuật nếu không có thông số tiết diện cụ thể.

4. Chiều dài cừ không được xác định bằng công thức “chiều sâu đào + 1,5–2 m”

Phần cừ chôn dưới đáy hố phải đủ để hệ tường cừ đáp ứng ổn định, nội lực và chuyển vị theo mô hình thiết kế. Độ chôn phụ thuộc áp lực đất, nước, loại đất, tiết diện cừ, vị trí chống/neo và tải ngoài hố. Có công trình cần chôn sâu hơn nhiều; có công trình cấu hình chống khác làm yêu cầu thay đổi. Vì vậy một khoảng cộng cố định không thể dùng làm yêu cầu chung.

Ví dụ vì sao cùng chiều sâu đào nhưng chiều dài cừ khác nhau

Giả sử hai hố đào đều có chiều sâu bằng nhau. Hố A nằm trong đất sét tương đối tốt và có hệ chống bố trí sớm. Hố B nằm trong lớp đất mềm hơn, mực nước cao và sát nhà hiện hữu. Dù chiều sâu đào giống nhau, thiết kế tường cừ của B có thể yêu cầu độ cứng, độ chôn hoặc hệ chống khác A. Cách đúng là tính từng hệ, không lấy một khoảng chiều dài cừ “thường dùng”.

5. Cừ tái sử dụng phải được kiểm tra trạng thái thực tế

Với cừ thuê hoặc tái sử dụng, cần kiểm tra độ thẳng, khóa, đầu cừ, vùng từng kẹp búa, mối hàn sửa và mức ăn mòn nếu dự án yêu cầu. Một thanh có đúng ký hiệu danh nghĩa nhưng cong hoặc khóa hỏng vẫn có thể làm tuyến khó ghép và tăng chuyển vị.

6. Khung dẫn và thanh cừ đầu tiên

Thanh đầu tiên phải được định vị và giữ phương tốt vì sai số có thể tích lũy qua các khóa sau. Khung dẫn cần đủ cứng cho điều kiện công trường. Không nên tiếp tục hạ nhiều thanh khi tuyến đã có xu hướng xoay hoặc lệch rồi mới tìm cách chỉnh ở cuối.

7. Lựa chọn thiết bị hạ cừ

Búa rung, ép tĩnh hoặc phương pháp khác được lựa chọn theo tiết diện cừ, chiều dài, địa chất, khả năng máy cơ sở, yêu cầu rung/ồn và mặt bằng. Không nên mặc định khu dân cư luôn dùng “búa rung công suất nhỏ đến trung bình”. Một thiết bị nhỏ nhưng thiếu năng lực có thể làm thời gian tác động kéo dài, cừ khó kiểm soát hoặc phát sinh xử lý.

8. Ép tĩnh không đồng nghĩa không gây ảnh hưởng

Ép tĩnh thường giảm rung do không sử dụng cơ chế búa va đập, nhưng lực ép vẫn làm đất dịch chuyển và máy vẫn tạo tải lên nền công tác. Khi sát công trình hiện hữu, vẫn phải xem chuyển vị đất, ổn định máy và khả năng hạ qua lớp đất khống chế.

9. Búa rung không được đánh giá chỉ bằng công suất

Cần đọc đặc tính thiết bị như lực kẹp, mô men lệch tâm, tần số, yêu cầu thủy lực/điện, khối lượng búa và khả năng của máy cơ sở. Địa chất và trạng thái khóa cừ quyết định diễn biến hạ. Nếu cừ gần như dừng, không nên chỉ tăng thời gian rung mà phải kiểm tra nguyên nhân.

10. Kiểm soát rung chấn theo dự án

Ở khu vực nhạy cảm, hồ sơ có thể yêu cầu khảo sát hiện trạng và quan trắc rung, lún hoặc chuyển vị. Ngưỡng cảnh báo phải được xác định trong hồ sơ kỹ thuật của dự án; không dùng một khoảng cách hay một giá trị rung chung lấy từ công trình khác.

11. Trình tự đào và hệ chống

Tường cừ thường làm việc cùng dầm đai, thanh chống hoặc neo. Biện pháp phải chỉ rõ giai đoạn đào nào tương ứng với giai đoạn lắp chống nào. Không đào vượt quá cao độ được phép khi hệ chống chưa hoàn thành hoặc chưa được kiểm tra theo quy trình dự án.

12. Tải trọng quanh mép hố

Vật liệu, xe, máy đào và cẩu đặt gần mép hố tạo tải phụ lên nền phía sau cừ. Mặt bằng phải xác định vị trí tập kết và đường máy. Không nên cho thiết bị đứng sát mép chỉ vì còn đủ khoảng trống hình học nếu tải đó chưa được xem trong thiết kế.

13. Nước ngầm và rò qua tường cừ

Cừ ván thép không tạo hệ kín tuyệt đối. Nước có thể rò qua khóa, đi dưới mũi cừ hoặc qua lớp đất thấm. Nếu nước mang theo cát/đất, cần kiểm tra nguy cơ xói ngầm. Việc bơm hạ nước phải được quản lý cùng bài toán ổn định đáy và ảnh hưởng bên ngoài hố.

14. Khoan dẫn chỉ là biện pháp hỗ trợ có điều kiện

Khi gặp lớp đất cứng hoặc vật cản, khoan dẫn có thể được xem xét nhưng đường kính, chiều sâu và phạm vi phải theo biện pháp được chấp thuận. Khoan quá mức có thể làm thay đổi trạng thái đất và khả năng làm việc của tường cừ.

15. Điều kiện phải dừng để kiểm tra

• Cừ xoay, lệch hoặc khóa kẹt bất thường.
• Nền máy lún hoặc thiết bị mất ổn định.
• Diễn biến hạ khác rõ hồ sơ địa chất.
• Rung, lún hoặc chuyển vị vượt ngưỡng dự án.
• Nước đục mang theo đất/cát.
• Hệ chống có biến dạng hoặc liên kết bất thường.

Ví dụ xử lý khi cừ dừng ở một cao độ bất thường

Thay vì kết luận ngay “đất quá cứng”, kỹ sư cần đối chiếu cao độ với mặt cắt địa chất, kiểm tra khóa, phương cừ, búa/kẹp và các thanh lân cận. Nếu chỉ một thanh gặp hiện tượng, khả năng vật cản cục bộ cần được xem xét. Nếu nhiều thanh cùng dừng ở cùng tầng đất, biện pháp có thể phải điều chỉnh theo lớp khống chế.

16. Nghiệm thu không chỉ là đo độ thẳng cừ

Cần đối chiếu tuyến, cao độ, tình trạng khóa, hệ chống và hồ sơ thi công. Trong giai đoạn đào, việc theo dõi chuyển vị và nước vẫn tiếp tục nếu thiết kế yêu cầu. Một tuyến nhìn “thẳng” bằng mắt không đủ để kết luận hệ chắn giữ làm việc đạt yêu cầu.

17. Nhổ cừ phải theo trình tự kết cấu

Cừ tạm chỉ được nhổ khi kết cấu vĩnh cửu hoặc đất lấp đã đủ điều kiện thay thế vai trò chống giữ. Trình tự tháo chống – nhổ cừ phải được xác định trước. Không nhổ sớm chỉ để giảm tiền thuê cừ nếu điều kiện kỹ thuật chưa đáp ứng.

danh sách kiểm tra cho kỹ sư trước khi triển khai

1. Đã có hồ sơ địa chất và thiết kế tường cừ/hệ chống.
2. Loại và tình trạng cừ khớp hồ sơ.
3. Thiết bị được chọn theo cừ, đất và mặt bằng.
4. Nền máy và đường di chuyển đã kiểm tra.
5. Khung dẫn/tim tuyến sẵn sàng.
6. Trình tự hạ cừ – đào – chống đã rõ.
7. Chương trình quan trắc và điều kiện dừng đã được phổ biến nếu áp dụng.
8. Phương án nước/vật cản đã có quy trình xử lý.

Để đối chiếu hệ thống tiêu chuẩn, định mức và phạm vi áp dụng cho cừ Larsen, xem định mức, tiêu chuẩn đóng cừ Larsen.