Giải pháp thi công tầng hầm là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong thiết kế và xây dựng các công trình dân dụng, cơ sở hạ tầng… Cách chọn phương pháp thi công phù hợp giúp đảm bảo an toàn kết cấu, kiểm soát độ nghiêng công trình, đảm bảo tiến độ và tối ưu chi phí cho toàn bộ dự án.
Dưới đây là các giải pháp thi công tầng hầm phổ biến, cùng ưu – nhược điểm và lưu ý kỹ thuật trong quá trình phát triển khai.
1. Các giải pháp thi công tầng hầm phổ biến
1.1. Đào đất trước rồi thi công từ dưới lên (Bottom-Up)
Phương pháp thi công Bottom-Up (Đào trước – Xây từ dưới lên) là kỹ thuật xây dựng truyền thống, trong đó toàn bộ hố đào được hoàn thành trước khi bắt đầu thi công công trình theo trình tự thông thường từ móng lên.
Phương pháp này thích hợp cho các dự án có chiều sâu tầng hầm không quá lớn, mặt bằng thi công rộng rãi và điều kiện đất nền tốt.
Ưu điểm
- Đơn giản và dễ thực hiện: Quy trình thi công và các giải pháp kết cấu, kiến trúc không quá phức tạp.
- Độ chính xác và chất lượng: Dễ dàng kiểm soát, đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình thi công và thuận tiện cho việc xử lý chống thấm cũng như lắp đặt hệ thống kỹ thuật.
Nhược điểm
- Hạn chế độ sâu và điều kiện đất: Gặp khó khăn khi thi công hố đào sâu, đặc biệt trên nền đất yếu.
- Yêu cầu mặt bằng lớn: Cần mặt bằng rộng rãi; nếu mặt bằng hẹp, có thể cần các biện pháp gia cố phức tạp như tường cừ.
- Thời gian thi công: Có thể bị kéo dài do phụ thuộc vào thời tiết.
- Rủi ro công trình lân cận: Dễ gây lún, nứt và nguy hiểm cho các công trình xung quanh, nhất là tại các khu vực đô thị đông đúc.
1.2. Tường chắn đất / Tường chắn (cừ Larsen, cừ thép, tường barrette…)
Phương pháp thi công tầng hầm bằng Tường Chắn Đất (Tường Bao) là kỹ thuật xây dựng trong đó tường bao quanh hầm được thi công trước khi tiến hành đào đất bên trong. Tường chắn phải đủ khả năng chịu áp lực đất và nước.
Sau khi tường hoàn thành, đất sẽ được đào đến độ sâu thiết kế, đồng thời sử dụng các biện pháp chống đỡ thành hố đào (như neo giữ hoặc hệ dầm, cột chống tạm thời). Cuối cùng, móng, sàn và vách tầng hầm sẽ được thi công.
Ưu điểm
- An toàn cao: Giảm thiểu nguy cơ sạt lở đất.
- Tiết kiệm chi phí: Chi phí thường thấp hơn so với các giải pháp như cọc ép hay vách cừ tràm.
- Rút ngắn thời gian: Thi công tường chắn diễn ra nhanh, giúp giảm thời gian tổng thể của dự án.
- Dễ bảo trì: Thuận tiện cho việc sửa chữa hoặc thay thế khi xảy ra sự cố.
Nhược điểm:
- Đòi hỏi kỹ thuật cao: Việc thi công tường Barrette yêu cầu thiết bị chuyên dụng và độ chính xác cao.
- Chi phí ban đầu lớn: Chi phí thi công tường chắn có thể cao hơn so với giải pháp đào mở thông thường.
- Khó khăn khi xử lý sự cố: Nếu có sự cố trong quá trình đổ bê tông tường vây, việc xử lý thường phức tạp và tốn kém.
1.3. Khoan gia cố (Pile Underpinning)
Là giải pháp bảo vệ khoang sâu trên nền đất để gia cố vách tường và tăng khả năng chịu lực, thường được áp dụng cho tầng hầm sâu hoặc nền đất yếu.
Ưu điểm:
- Phù hợp nhiều loại địa chất khác nhau.
- Đảm bảo an toàn và ổn định cao.
Nhược điểm:
- Thi công phức tạp, yêu cầu máy móc chuyên dụng.
- Chi phí cao hơn so với các phương án thông thường.
1.4. Phương pháp Top-Down
Phương pháp Top-Down được xem là hiện đại và hiệu quả nhất hiện nay, đặc biệt với công trình cao tầng ở trung tâm đô thị.
Quá trình này được thực hiện đồng thời phần thân và phần hầm – tức là sàn trước, sau đó đào đất và thi công tiếp theo các tầng hầm bên dưới.
Ưu điểm:
- Rút ngắn công việc tổng hợp.
- Chế độ sưu tập, giảm chi phí hệ chống tạm thời.
- Giữ ổn định cho công cụ cận cảnh.
Nhược điểm:
- Quy trình phức tạp, Yêu cầu kỹ sư và thiết bị hiện đại.
- Không gian thi công thu gọn, khó kiểm soát Nhẹ nhàng và thông gió.
1.5. Biện pháp ép thép hình (U, I hoặc H)
Đây là giải pháp thi công tầng hầm bằng hệ chống thép hình, sử dụng thép U/I ép sâu vào lòng đất để ổn định thành bể đào.
Ưu điểm:
- Thi công nhanh chóng, vật liệu dễ lắp dựng và tái sử dụng.
- Phù hợp với công trình nhỏ, khu dân cư chật hẹp.
Nhược điểm:
- Không thích hợp với nền đất hoặc nhiều đá.
- Giới hạn độ sâu của công cụ này bằng phương pháp thu hẹp hoặc từ trên xuống.
2. Quy trình thực hiện giải pháp thi công tầng hầm tại CTA VIỆT NAM
Khảo sát và kỹ thuật thiết kế:
- Khảo sát địa chất, mực nước cấp, tải công việc quan trọng.
- Thiết kế cấu hình và lựa chọn giải pháp phù hợp.
Chuẩn bị các thiết bị và các trường chức năng:
- Định vị trí móng, cột cao, gắn hệ thống thoát nước tạm thời.
- Bố trí máy móc, thiết bị và phương án an toàn lao động.
Thi công tường vây, thép hoặc hệ thống chống:
- Gia cố thành đào bằng khung thép, neo hoặc khoan.
- Kiểm tra độ ổn định và biến dạng trước khi đào sâu.
Đào đất và hạ tầng chống:
- Đào qua lớp, kết hợp hạ hệ ngang để giảm áp lực đất.
- Bình hạ mực nước nếu cần.
Thi công nền và sàn tầng hầm:
- Đổ bê tông, lắp dựng cốt thép, thi công đài móng – sàn đáy.
- Kiểm soát mức độ dày
Thi công tường và kết cấu tầng hầm:
- Đổ bê tông tường, thi công cột, sàn, tầng hầm.
- Kết quả chống chịu, cách nhiệt, lắp đặt hệ thống kỹ thuật.
Kết quả thu và hoàn thiện:
- Kiểm tra dạng biến, độ kín nước, ổn định nền.
- Tháo dỡ hệ thống và hoàn thiện thiết bị bằng tiêu chuẩn thi công phần thân.
Một số hình ảnh thực tế:
3. Lưu ý kỹ thuật trong thi công tầng hầm
- Kiểm tra các biến dạng và nghiêng: theo dõi quan sát thành bể và khu vực xung quanh.
- Kiểm soát nước kiệt: tránh nguy hiểm, mòn mỏi và giảm bớt.
- Chống bảo vệ tầng hầm: sử dụng vật liệu chống chịu đa lớp, bitum, sơn phủ epoxy hoặc tấm PVC.
- An toàn lao động: bố trí biển báo, thông gió, chiếu sáng đầy đủ.
- Giám sát kỹ thuật liên tục: đảm bảo thiết kế, quy chuẩn và tiêu chuẩn thi công hiện hành.
4. Kết luận
Việc lựa chọn giải pháp thi công tầng hầm phù hợp đóng vai trò quyết định một toàn bộ quy trình, chất lượng thi công và hiệu quả kinh tế.
Mỗi dự án cần được đánh giá riêng biệt về điều kiện địa chất, không gian và yêu cầu thiết kế để lựa chọn phương án tối ưu.
Với kinh nghiệm phát triển khai thác nhiều công trình phức tạp, CTA Việt Nam luôn phong trong công việc áp dụng giải pháp thi công tầng hầm tiên tiến, mang lại sự an toàn, chính xác và hiệu quả cho mọi dự án.