Xem mẫu
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền
kinh tế, ngày càng có nhiều công trình nhà cao tầng đã và đang được xây
dựng lên. Để thi công được các công trình này thì công tác trắc địa là rất
quan trọng. Nhiệm vụ chính của công tác trắc địa trong thi công nhà cao
tầng là đảm bảo cho nó được xây dựng đúng vị trí thiết kế, đúng kích
thước hình học và điều quan trọng nhất của công tác trắc địa đối với nhà
cao tầng là đảm bảo độ thẳng đứng của nó.
Để đảm bảo độ thẳng đứng của tòa nhà trên suốt chiều cao cần xây
dựng theo đúng thiết kế, các trục chính của công trình tại tất cả các tầng
xây dựng đều phải được định vị cho cùng nằm trong một mặt phẳng thẳng
đứng đi qua các trục tương ứng trên mặt bằng gốc.
Ngày nay, với việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, việc
chuyển trục công trình lên cao đã đạt được độ chính xác cao hơn rất nhiều.
Nhưng do các công trình nhà cao tầng ngày càng cao hơn nên cần thiết phải
tìm ra một phương án chuyển trục công trình lên cao vừa khả thi lại vừa
đạt được độ chinh xác cao hơn. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng với
việc thi công nhà cao tầng.
Nhận thức được tầm quan trọng của việc chuyển trục công trình lên
cao đối với thi công các công trình nhà cao tầng nên khi được giao đồ án tốt
nghiệp tôi đã chọn đề tài: “ Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ
GPS ”.
Nội dung của đồ án gồm ba chương:
Chương 1: Tổng quan về công tác trắc địa trong xây dựng nhà cao
tầng
Chương 2: Các phương pháp chuyển trục công trình lên cao’
Chương 3: Chuyển trục công trình lên cao bằng công nghệ GPS
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 1
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
Do còn hạn chế về trình độ nên đồ án không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các Thầy,
Cô cùng các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các Thầy, Cô trong Khoa
Trắc địa cùng các bạn, đặc biệt là Cô giáo Hoàng Thị Minh Hương đã chỉ
bảo tận tình và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đồ án này.
Hà Nội , tháng năm 2011
Sinh viên thực hiện
Hoàng Nghĩa Tài
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 2
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA
TRONG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG
1.1. THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ TRÊN KHU V ỰC XÂY
DỰNG CÔNG TRÌNH
1.1.1. Cấu trúc hệ thống lưới thi công nhà cao tầng
Lưới khống chế thi công là mạng lưới mặt bằng có k ết c ấu d ạng ô
vuông, lưới tam giác nhỏ hoặc lưới đa giác đo góc cạnh, bao gồm các đi ểm
bố trí ngoài công trình và các điểm bên trong công trình. Lưới khống chế thi
công là dạng lưới độc lập được tính toán trong hệ tọa độ vuông góc ph ẳng
và thường có các trục tọa độ OX, OY song song v ới các tr ục chính c ủa
công trình.
Do đặc điểm thi công nhà cao tầng nên lưới khống chế thi công bao
gồm 3 cấp sau:
Lưới khống chế thi công gồm các điểm nằm ngoài công trình, có
chiều dài cạnh tùy thuộc vào diện tích xây dựng nhà, trung bình kho ảng
100m. Trong một số trường hợp đơn giản, lưới tạo thành khung hình chữ
nhật (hoặc hình vuông) bao quanh và có các cạnh song song v ới các tr ục
chính của tòa nhà. Các mốc được bố trí ở nơi ổn định cách công trình một
khoảng cách an toàn để không bị dịch chuyển hoặc phá hủy do tác đ ộng
của quá trình thi công. Các mốc này dùng để đinh vị các trục c ủa tòa nhà và
phục vụ các giai đoạn thi công móng tầng h ầm. Mạng l ưới kh ống ch ế này
được định vị dựa vào vị trí các điểm khống chế được địa chính c ấp khi
phân đất. Mạng lưới này được gọi là mạng lưới khống chế cơ sở trên
mặt bằng xây dựng.
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 3
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
Do các điểm bên ngoài dần mất tác dụng khi công trình bắt đầu xây
dựng lên cao, nên phải lập lưới khống chế thi công gồm các bố trí bên
trong công trình. Chiều dài canh thường tù 20-50m. Các cạnh của lưới
thường song song với các trục chính của tòa nhà do đó l ưới th ường là hình
chữ nhật hoặc hình vuông có thể đo thêm đường chéo. Các đi ểm này ph ục
vụ cho việc bố trí các trục chình và trục chi tiết của tòa nhà t ại sàn t ầng 1
và là cơ sở của lưới trên các tầng tiếp theo. Lưới này được định vị dựa vào
các cấu trúc được gửi bên ngoài (trên tường bao,trên khung định vị). Lưới
này được gọi là lưới khống chế thi công trên mặt bằng móng.
Các điểm lưới khống chế trên mặt bằng tầng 1 được chuy ển lên các
sàn thi công theo phương thẳng đứng bằng phương pháp chiếu đứng quang
học hoặc bằng phương pháp tọa độ nhờ các các máy toàn đạc điện tử hoặc
GPS. Trước đây khi thi công nhà thì việc thành lập l ưới này ch ưa đ ược
quan tâm theo đúng tầm quan trọng của nó và việc dảm bảo độ th ẳng đứng
của công trình chỉ được thực hiện bằng công tác chiếu điểm từ tầng dưới
lên tầng trên, sau đó sử dụng phương pháp đo góc và cạnh ki ểm tra trên các
tầng được chiếu mà không cần xác định tọa đô chính xác của các đi ểm
được chiếu lên nhưng với việc xây dựng nhà cao tầng ngày càng nhiều và
số tầng ngày càng lớn thì nhất thiết cần phải quan tâm tới công tác này,
điều quan trọng nhất là phải đảm bảo đảm được độ thẳng đứng của nó.
Trên thực tế để đảm bảo được độ thẳng đứng hoàn toàn của một tòa nhà là
không thể mà bao giờ nó cũng bị nghiêng đi một lượng nhất định. Do đó
đối với một tòa nhà cao tầng giá trị độ nghiêng cho phép là m ột giá tr ị c ực
kì quan trọng mà bất cứ một đơn vị nào tham gia xây dựng một tòa nhà cao
tầng đều phải lưu ý và tuân thủ. Vì vậy nhất thiết coi vi ệc chuy ển tr ục
chính công trình lên trên các sàn thi công là một bậc lưới độc lập và vi ệc
xây dựng lưới này cũng cần tuân thủ đầy đủ các bước cơ bản của xây
dựng lưới khống chế. Cho nên trên mỗi sàn thi công c ần xây d ựng m ột h ệ
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 4
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
thống lưới trục. Các trục này được xây dựng trong một hệ tọa độ th ống
nhất. Khi chiếu tất cả các lưới trục trên tất cả các tầng thi công thi công
xuống sàn tầng gốc thì đều trùng khít lên nhau và cùng trùng khít với l ưới
khống chế trên mặt bằng móng, thì có nghĩa là tòa nhà được xây dựng
thẳng đứng, còn sự không trùng khít của các lưới trục khi chiếu xuống sẽ
đặc trưng cho độ nghiêng của công trình và độ nghiêng này phải tuân th ủ
theo các tiêu chuẩn của bộ xây dựng. Lưới được thành lập trên các tầng thi
công gọi là lưới trục công trình.
1.1.2. Thành lập lưới khống chế mặt bằng
1.1.2.1. Những vấn đề chung về lưới khống chế mặt bằng
Để xác định tọa độ của một hoặc nhiều điểm trên mặt bằng xây dựng
công trình tối thiểu chúng ta phải có hai điểm đã biết trước tọa độ. Nh ư
vậy, các điểm đã biết trước tọa độ đóng vai trò vô cùng quan trọng vì dựa
vào nó người ta mới bố trí được các trục của tòa nhà cao tầng ra th ực địa vì
vậy các điểm này được gọi là các điểm khống chế ra mặt bằng. Trong
TCXVN 309 :2004 “Công tác trắc địa trong xây dựng công trình dân dụng
và công nghiệp” có quy định rõ: Đối với công trình công nghiệp mật độ các
điểm khống chế mặt bằng từ 2-3 ha/1 điểm nhưng không ít hơn 4 điểm.
Như vậy đối với mỗi nhà cao tầng đều phải xây dựng một l ưới kh ống ch ế
mặt bằng số lượng điểm khống chế mặt bằng nhiều hay ít phụ thu ộc vào
diện tích xây dựng và tính phức tạp của công trình nhưng không đ ược ít
hơn 4 điểm.
Thông thường, hình dạng của lưới khống chế mặt bằng phụ thuộc ch ủ
yếu vào hình dạng của tòa nhà. Nếu tòa nhà có d ạng hình vuông ho ặc hình
chữ nhật thì lưới khống chế cũng có dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật
nếu tòa nhà có dạng hình tròn thi lưới khống chế sẽ được thành lập dưới
dạng một đa giác trung tâm. Nói chung lưới khống chế sẽ được thành lập
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 5
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
dưới một dạng nào đó sao cho nó được sử dụng một cách thuận tiện nhất
cho quá trình thi công xây dựng công trình.
Trước đây các mấy toàn đạc điện tử còn chưa được thông dụng nh ư
hiện nay thì người ta phải xây dựng lưới khống chế sao cho cạnh của nó
song song (hoặc vuông góc) với trục chính của công trình, đi ều này làm cho
việc bố trí các trục của công trình được thuận tiện và chính xác nhưng cũng
gây nhiều phiền phức trong việc bố trí chọn điểm và nhất là vấn đề bảo
vệ các mốc khống chế trong quá trình thi công xây dựng. Ngày nay, v ới s ự
xuất hiện của các máy toàn đạc điện tử trên các công trình xây dựng nhà
cao tầng việc chọn các điểm sao cho các cạnh của lưới kh ống ch ế song
song với trục chính của công trình không còn là yêu cầu bắt buộc vì vậy
chúng ta luôn luôn có thể chọn các điểm kh ống ch ế ở các v ị trí an toàn
không bị phá hủy trong suốt quá trình xây dựng. Các điểm kh ống ch ế ph ải
được đánh dấu bằng các mốc kiên cố. Cấu tạo của các mốc được thể hiện
trên hình 1.2
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 6
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
Hình 1-2. Mốc khống chế mặt bằng và độ cao
1.1.2.2. Quy trình thành lập lưới khống chế mặt bằng
Quy trình thành lập lưới khống chế mặt bằng gồm các bước sau:
Bước 1: Thiết kế sơ bộ
Để làm được việc này trước hết cần phải có bản vẽ m ặt bằng t ồng th ể
của công trình cùng với tất cả các mốc cấp đất, ranh giới thửa đất do sở
địa chính cung cấp, dựa vào các tài liệu trên sẽ vạch ra vài ph ương án thi ết
kế lưới cho phù hợp với quy mô và tính chất của công trình xây dựng
Bước 2: Đánh giá các phương án thiết kế và chọn phương án có lợi nhất.
Đây là một khâu cực kỳ quan trọng và cũng là khâu khó khăn nh ất vì
nó đòi hỏi phải thực hiện một khối lượng tính toán rất lớn. Việc đánh giá
phương án thiết kế được thực hiện theo trình tự sau đây:
- Dựa vào năng lực thiết bị của đơn vị để chọn máy móc và thiết b ị
đo góc và đo chiều dài
- Dự kiến các đại lượng đo trực tiếp trong dưới (góc và cạnh đo)
- Đánh giá độ chính xác của lưới theo các dữ liệu đã có
Sau khi đánh giá, nếu thấy độ chính xác của l ưới quá th ấp so v ới
yêu cầu của quy phạm (lưới không đáp ứng yêu câu kỹ thuật) thì ph ải tăng
cường các đại lượng đo hoặc sử dụng các thiết bị có độ chính xác cao h ơn
cho đến khi đạt yêu cầu kỹ thuật. Ngược lại, nếu k ết qu ả đánh giá cho đ ộ
chính xác của lưới quá cao thì có thể giảm bớt các đại l ượng đo trong l ưới
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 7
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
để giảm bớt chi phí xây dựng lưới. Tóm lại, việc đánh giá các phương án
thiết kế nhằm mục đích chọn ra một phương án tối ưu đáp ứng các yêu
cầu kinh tế kỹ thuật
Bước 3: Khảo sát hiện trường.
Sau khi đã sơ bộ thiết kế lưới trên bản v ẽ c ần ti ến hành kh ảo sát
thực tế trên hiện trường để kịp thời phát hiện những vướng m ắc đ ể ch ỉnh
sửa. Trong bước này cần lưu ý xem xét tính ổn định của các vị trí chọn mốc
đã chọn trên bản vẽ, tầm nhìn thông giữa các đi ểm và đi ều ki ện th ực hi ện
việc đo đạc. Nếu phát hiện những vấn đề bất hợp lý cần phải chỉnh sửa
lại cho phù hợp
Bước 4: Xây dựng các mốc ngoài hiện trường.
Sau khi đã chọn được phương án xây dựng lưới thích hợp thì tiến hành
xây dựng các mốc khống chế ngoài hiện trường. Việc xây dựng các mốc
cần phải được giám sát một cách cách chặt chẽ sau khi xây dựng xong các
mốc cần phải được rào lại và ghi số liệu điểm cùng với bi ển c ảnh báo đ ể
mọi người có ý thức giữ gìn
Bước 5: Đo đạc các yếu tố trong lưới.
Các yếu tố khống chế trong lưới khống chế sẽ được đo bằng các
thiết bị và các phương pháp đo nêu trong phương án đã được duyệt. Việc
đo đạc phải do những người có chuyên môn th ực hiện và ph ải tuân th ủ các
quy định ghi trong các tiêu chuẩn chuyên ngành.
Bước 6: Xử lý số liệu đo đạc.
Việc xử lý các số liệu đo đạc được thực hiện theo các bước sau đây:
- Kiểm tra số liệu đo đạc hiện trường : Tất cả các số liệu đo đạc
hiện trường phải được kiểm tả để để phát hiện các sai số thô. Việc
kiểm tra phải do hai người thực hiện độc lập với nhau. Nếu phát hiện
các sai lầm thì phải tìm hiêu nguyên nhân để sửa chữa, nếu có phép đo
không đạt yêu cầu thì phải đo lại.
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 8
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
- Xử lý toán học các s ố li ệu đo: Sau khi ki ểm tra các s ố li ệu đo n ếu
không có sai số thô và tất cả các phép đo đều đạt các chỉ tiêu kỹ thuật thì
tiến hành xử lý toán học các kết quả đo. Đây là bước cần phải thực hiện
tính toán các yếu tố trong lưới, xác định tọa độ của các điểm, đánh giá độ
chính xác thực tế của các điểm trong lưới.
Bước 7: Lập hồ sơ báo cáo.
Sau khi hoàn thành các công đoạn xây dựng lưới kh ống ch ế c ần
hoàn chỉnh hồ sơ, lập báo cáo kỹ thuật theo quy định.
1.1.3. Thành lập lưới khống chế độ cao
1.1.3.1. Các loại độ cao sử dụng trong xây dựng nhà cao tầng
1. Độ cao tuyệt đối
Độ cao tuyệt đối là độ cao của các điểm so v ới m ực n ước bi ển trung
bình được quy ước trong hệ độ cao quốc gia. Lưới độ cao quốc gia c ủa
Việt Nam được tính theo mức độ cao chuẩn Hòn D ấu – Đồ S ơn – H ải
Phòng và được dùng thống nhất trong phạm vi toàn quốc.
Độ cao từ mốc quốc gia lần lượt được dẫn lan tỏa ra khắp nước
bằng các đường truyền thủy chuẩn hạng I, II, III và IV trong lưới độ cao
quốc gia với mật độ các mốc độ cao đủ để thực hiện các công tác đo vẽ
bản đồ, quy hoạch và xây dựng trong phạm vi toàn quốc.
2. Độ cao tương đối
Độ cao tương đối là độ cao của của các điểm so với một điểm chuẩn quy
ước nào đó. Trong xây dựng công trình người ta hay quy ước lấy mặt sàn
tầng 1 có cao độ là 0.0 (gọi là cốt 0) và độ cao của các điểm được tính theo
cốt 0. Cốt 0 được chọn để phù hợp với quy hoạch cấp thoát nước tổng th ể
của thành phố. Như vậy, trước khi triển khai xây dựng nhà cao tầng phải
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 9
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
nghiên cứu kỹ hồ sơ thiết kế xem cốt 0 ứng với cao độ quốc gia là bao
nhiêu và chuyển vào công trình.
1.1.3.2.Thành lập lưới khống chế độ cao phục vụ xây dựng nhà cao
tầng
Tương tự như vai trò của lưới khống chế mặt bằng, lưới khống chế
độ cao có nhiệm vụ đảm bảo cho việc xây dựng nhà cao t ầng đúng cao đ ộ
thiết kế trong quy hoạch chung của đô thị. Thông thường với các nhà cao
tầng trong thành phố lưới khống chế độ cao được xây dựng có độ chính
xác tương đương với thủy chuẩn Nhà nước hạng IV là đủ. Người ta cũng
không xây dựng các mốc độ cao riêng mà thường dẫn độ cao từ mốc độ
cao quốc gia vào tất cả mốc của lưới khống chế mặt bằng. Ngoài ra, để
tiện sử dụng người ta thường vạch các mốc độ cao 0.0 (cốt 0) trên các v ật
kiến trúc kiên cố. Việc dẫn độ cao được thực hiện bằng các máy móc
chuyên dụng và tuân theo các hạn sai của quy ph ạm ho ặc tiêu chu ẩn
chuyên ngành.
1.2 CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA PHỤC VỤ XÂY DỰNG PHẦN MÓNG
CÔNG TRÌNH
1.2.1. Bố trí chi tiết hố móng
1.2.1.1. Định vị hố móng
Giai đoạn đầu của công tác bố trí chi ti ết h ố móng là đ ịnh v ị h ố móng
và hào móng của các tòa nhà và các móng để lắp đặt thiết bị.
Khi bố trí chi tiết móng, người ta dựng một khung đ ịnh vị không l ớn
lắm bao quanh hố móng, cách mép hố móng một khoảng cách an toàn nào
đó, sau đó đưa các trục chính dọc và ngang của móng lên khung đ ịnh v ị
bằng phương pháp đóng hướng (hình 1-3)
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 10
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
Từ các trục chính này, người ta dùng th ước thép cu ộn đ ặt các kho ảng
cách thiết kế đến các cạnh mép và đường viền của móng (mép hố móng,
đường viền chân móng, các mép bậc móng…) với độ chính xác đến mm,
đánh dấu chúng bằng các đinh nhỏ có ghi chú bên cạnh số liệu cùng trục.
Sau khi nối liền các điểm cùng tên trên khung định vị b ằng các dây
thép nhỏ ta sẽ xác định được đường viền từng bộ phận của móng.
Để đánh dấu ranh giới của hố móng trên th ực đ ịa, tại giao đi ểm c ủa
các sợi dây thép nối các dấu trục tương ứng trên khung định vị, dùng dây
dọi chiếu điểm giao nhau đó xuống mặt đất và cố định bằng các cọc nhỏ.
1.2.1.2. Truyền độ cao tới hố móng
Khi hố móng đã được đào sơ bộ thì cần truy ền độ cao từ mốc th ủy
chuẩn gần đó xuống đáy hố móng để đảm bảo đưa độ cao đáy móng đến
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 11
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
đúng mức độ cao thiết kế. Nếu hố móng có mái nghiêng (vách tho ải) thì
việc truyền độ cao được tiến hành bằng thủy chuẩn hình học tuần tự qua 2
hoặc 3 bậc. Trường hợp mái dốc dựng đứng và khó đặt máy th ủy chuẩn
trên đó thì có thể truyền độ cao bằng cách dùng 2 máy thủy chuẩn và một
thước thép cuộn thả treo xuống hố móng như hình 1-4.
Trên mép hố móng đặt một giá đỡ và treo vào đó m ột th ước thép
cuộn, đầu thước có vạch “0” được thả xuống hố móng và được treo một
quả nặng có trọng lượng bằng trọng lượng khi kiểm nghiệm thước. Máy
thủy chuẩn thứ nhất đặt trên mặt đất ở khoảng giữa thước treo và mia (đặt
tại mốc độ cao gần nhất). Còn máy thủy chuẩn thứ hai đặt dưới đáy h ố
móng ở điểm giữa thước thép và điểm cần truyền độ cao tới.
Đọc số trên 2 mia đặt tại mốc thủy chu ẩn A trên m ặt đ ất và đ ặt t ại
điểm M trong hố móng. Sao đó cả 2 người đo đều quay máy v ề phía th ước
treo và đồng thời đọc số trên thước đó.
Độ cao điểm M ở hố sẽ là:
HM = HA + a – d – b ( 1.1 )
Trong đó
HA là độ cao của mốc thủy chuẩn A
a và b là số đọc trên mia tương ứng đặt tại mốc A và điểm M
n1
d= n2 - là hiệu số đọc trên thước thép cuộn
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 12
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
độ cao điểm M ở đáy hố móng sẽ là cơ sở để xác định độ cao các đi ểm chi
tiết khác dưới hố mong và hoàn thiện việc đào h ố móng đúng độ cao thi ết
kế.
1.2.1.3. Đo chi tiết móng
Việc đo vẽ hoàn công hố móng được tiến hành sau khi h ố móng đã
được hoàn thiện. Căn cứ vào các trục doc và ngang đã được chuy ển vào h ố
móng, người ta đo khoảng cách đến mép hố móng và đo thủy chuẩn hoàn
công đáy hố theo mạng lưới 5-10m. Các số liệu đo đạc nhận dùng để lập
bản vẽ hoàn công hố móng. Sai lệch độ cao của các điểm chi tiết so với độ
cao thiết kế không vượt quá ± 2-3cm. Độ sai lệch cho phép của các kích
thước hố móng so với giá trị thiết kế là ± 5cm.
1.2.2. Bố trí chi tiết khi xây móng
1.2.2.1. Lắp đặt ván khuôn
Sau khi kết thúc việc đào hố móng, rải bê tông hoặc đá dăm xong, tiến
hành lắp đặt ván khuôn để chuẩn bị đổ bê tông. Ván khuôn được lắp đặt
theo đúng vị trí, kích thước và hình dạng đã thiết kế của công trình. Các c ốt
sắt và các bộ phận ngầm trong móng được lắp đặt đay đủ bên trong ván
khuôn trước khi đổ bê tông.
Để lắp đặt ván khuôn vào đúng vị trí mặt bằng thiết kế, người ta s ử
dụng các trục đã được đánh dấu trên khung định vị bao quanh móng. Vị trí
các trục của móng được xác định bằng cách nối liền các điểm cùng tên đã
được đánh dấu trên các cạnh đối diện của khung định vị bằng 1 s ợi dây
thép nhỏ. Dùng dây dọi chiếu các trục này xuống phía dưới để xác đ ịnh vị
trí của ván khuôn và các bộ phận khác được lắp đặt ở trong ván khuôn
Độ cao thiết kế các bộ phận của ván khuôn được dẫn t ừ m ốc đ ộ cao
gần nhất bằng thủy chuẩn hình học và được đánh dấu trên ván khuôn bằng
một nét vạch mảnh có ghi rõ độ cao thiết kế. Sai số truyền độ cao so với
mốc thủy chuẩn thi công không được vượt quá 3-5mm.
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 13
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
1.2.2.2. Lắp đặt các kết cấu neo giữ trong móng
Các kết cấu neo giữ được lắp đặt vào trong móng trước khi đổ bê
tông, điển hình là các bulông nền mà sau này s ẽ đ ược dùng đ ể g ắn k ết
chặc chẽ các kết cấu xây dựng và các thiết bị kỹ thuật được đặt trên móng.
Việc đặt các bulông nền loại này đòi h ỏi ph ải được ti ến hành th ật c ẩn
thận và chính xác với sai số trung phương lệch tâm của các ch ốt bulong so
với vị trí thiết kế không được vượt quá ± 2mm. Sai số bố trí trục của các
dãy bulông nền so với trục chính của công trình không được vượt quá ±
4mm.
Để đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu trên cần có phương pháp bố
trí và lắp đặt riêng. Cơ sở mặt bằng để bố trí hệ thống các bulông nền
(hoặc các thiết bị neo giữ khác) là các trục chính của móng mà các tr ục này
đã được chuyển lên phía mặt trên của ván khuôn và đánh dấu ở đó. Việc
đặt độ cao đầu các bulông được tiến hành theo 2 bước: Đầu tiên đặt gần
đúng về độ cao bằng cách đặt những khoảng cách tương ứng đo từ m ặt
phẳng phía trên của khuôn dẫn, sau đó đặt chính xác vào độ cao thiết k ế
bằng máy thủy chuẩn. Khi đó mỗi đầu bulông nền sẽ được nâng lên hoặc
hạ xuống từ từ cùng với mia đặt trên nó cho đến khi s ố đ ọc trên mia trùng
với số đọc đã được tính toán trước với sai số không lớn hơn 2mm.
Sau khi điều chỉnh xong vị trí mặt bằng và độ cao, các chốt bu lông
sẽ được gắn chặt vào khuôn dẫn, phần đuôi của chốt bu lông được hàn vào
khung giá đỡ hay cốt sắt để khi đổ bê tông thì vị trí c ủa chúng không b ị xê
dịch.
1.2.2.3. Kiểm tra việc lắp đặt các bộ phận trong móng
Việc lắp đặt các kết cấu neo giữ và các bộ phận khác trong móng là
một việc rất quan trọng, ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của công tác
lắp ráp. Do vậy trước khi đổ bê tông móng cần ph ải phải kiểm tra v ề m ặt
bằng và độ cao vị trí được lắp đặt của các bộ phận này. Trong quá trình đ ổ
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 14
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
bê tông móng cần chú ý đặt vào móng một số mốc trắc đ ịa mặt b ằng và đ ộ
cao cần cho công tác quan trắc biến dạng công trình.
1.2.2.4. Đo vẽ hoàn công móng sau khi đổ bê tông
Trong quá trình đổ bê tông dưới tác động của đầm rung, các bộ ph ận
được đặt trong móng cũng như các ván khuôn có thể bị xê dịch đi 1chút.
Ngoài ra do sự co ngót của bê tông cũng làm cho bề mặt bê tông bị giảm độ
cao. Vì vậy để biết rõ vị trí thực tế của các bộ phận được đặt cũng nh ư
xác định các kích thước và độ cao các phần của móng, sau khi tháo dỡ các
ván khuôn cần phải đo vẽ hoàn công móng.
Độ chính xác đo vẽ hoàn công móng được quy định như sau: Khoảng
cách đo từ trục đến các bộ phận được đặt trong móng và đ ộ cao c ủa chúng
được xác định với độ chính xác ± 1mm, kích thước của các phần bê tông
được đo đến ± 1cm.
Kết quả đo vẽ hoàn công là bản vẽ hoàn công móng và bảng kê các
số liệu đo vẽ hoàn công các bộ phận neo giữ. Tài li ệu hoàn công này s ẽ là
cơ sở cho việc nghiệm thu móng.
1.3. CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA PHỤC VỤ XÂY DỰNG PHẦN THÂN
CÔNG TRÌNH
1.3.1. Chuyển các trục bố trí vào bên trong công trình
Hệ thống các trục bố trí đã được đánh dấu trên khung định vị và
được cố định bằng các mốc chôn ở bên ngoài công trình sẽ dần bị mất tác
dụng do bức tường được xây cao dần. Để tiếp tục các công tác bố trí về
sau cần phải chuyển các trục bố trí từ ngoài vào bên trong công trình.
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 15
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
Việc chuyển các trục bố trí này cần phải được tiến hành ngay t ừ lúc
còn có thể ngắm thông suốt giữa các điểm đối diện của trục, nghĩa là lúc
chiều cao của các bức tường bao được xây chưa quá 1m.
Việc chuyển trục tiến hành theo cách đóng hướng các đi ểm cùng tên
trên các cạnh đối diện của khung định vị ở phía ngoài và đánh dấu lại trên
mốc trắc địa ở phía trong tòa nhà.
1.3.2. Định vị các cột, các kết cấu và các chi tiết khác
Hiện nay trong xây dựng công nghiệp, kỹ thuật lắp ráp đang được áp
dụng rộng rãi. Do vậy công tác trắc địa trong xây dựng, ngoài nhiệm vụ b ố
trí công trình còn phải phục vụ việc lắp ráp các kết cấu công trình vào đúng
vị trí thiết kế.
Trước khi dựng cột cần phải kiểm tra móng cột. Dùng máy kinh vĩ
kiểm tra các dấu trục ở mép trong móng, có thể dùng thước đo khoảng cách
giữa các trục móng hoặc dùng dây chằng giữa các điểm dóng hai đầu trục
tương ứng trên khung định vị. Dùng máy thủy chuẩn kiểm tra độ cao đáy
móng.
Sau khi đã kiểm tra móng cột ta tiến hành dựng cột. Muốn đảm bảo
cho cột thẳng đứng phải dùng hai máy kinh vĩ đặt ở hai hướng vuông góc
với nhau để kiểm tra ở hai mặt cột. Khi kiểm tra độ thẳng đứng của dãy
cột ở một phía nào đó, người ta đặt máy kinh vĩ cách dãy cột một đo ạn,
đọc số trên mia ngang gắn vào cột sẽ phát hiện cột bị nghiêng. Dùng máy
thủy chuẩn để kiểm tra độ cao cột theo phương pháp bố trí độ cao.
1.3.3. Truyền tọa độ từ mặt bằng cơ sở lên các tầng
Truyền tọa độ và độ cao là công việc phải th ực hiện th ường xuyên
trong quá trình xây dựng phần thân nhà cao tầng. Để đảm bảo đ ộ th ẳng
đứng của tòa nhà trên suốt chiều cao, các trục công trình t ại tất cả các tầng
xây dựng đều phải được định vị sao cho cùng nằm trong một mặt ph ẳng
thẳng đứng đi qua các trục tương ứng trên mặt bằng gốc. Tức là các đi ểm
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 16
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
tọa độ của lưới bố trí cơ sở đã lập trên mặt bằng gốc s ẽ được chuy ển lên
mặt sàn thi công xây dựng của các tầng theo một đường thẳng đứng. Để
đảm bảo điều kiện này cần thiết phải truyền tọa độ từ mặt bằng cơ sở lên
tất cả các tầng còn lại của tòa nhà. Quá trình truyền tọa độ từ mặt bằng cơ
sở lên các mặt bằng xây dựng là một dạng công việc rất quan trọng khi xây
dựng công trình có chiều cao lớn. Công việc này sẽ được thực hiện bằng
nhiều phương án và có thể lựa chọn bằng một trong các phương án sau:
1.3.3.1. Truyền tọa độ bằng máy kinh vĩ
Thực chất của việc truyền tọa độ từ mặt bằng cơ sở trên các tầng
bằng máy kinh vĩ là phương pháp sử dụng mặt phẳng đứng của máy kinh
vĩ. Đây là phương pháp chiếu điểm bằng tia ngắm nghiêng, có th ể th ực
hiện ở những nơi điều kiện xây dựng rộng rãi, công trình xây dựng có số
tầng ít hơn 4. Hoàn toàn không phù h ợp cho những nhà có s ố t ầng cao h ơn
và những nhà xây chen mặt bằng xung quanh chật hẹp.
1.3.3.2. Truyền tọa độ bằng máy chiếu đứng
Đối với các công trình nhà cao tầng xây dựng trên mặt bằng tương
đối rộng rãi, chiều cao công trình không vượt quá 10 tầng, có thể sử dụng
máy toàn đạc điện tử để chuyển vị trí các điểm lưới cơ sở lên mặt sàn.
Thực chất là chuyển tọa độ từ điểm đã đánh dấu ở mặt bằng gốc lên sàn
thi công. Các máy điện tử được sử dụng để chuyển điểm lên cao phải có
sai số đo cạnh < ± 5mm, sai số đo góc < ± 5”.
1.3.3.3. Truyền tọa độ bằng máy chiếu đứng
Do điều kiện các nhà cao tầng được xây dựng trong các thành ph ố
chủ yếu là xây chen, điều kiện thi công chật hẹp. Mặt khác do quỹ đất có
hạn vì vậy nhà cao tầng ngày càng phải xây cao hơn, nhiều tầng h ơn, ph ục
vụ nhiều mục đích sử dụng hơn. Do đó các ph ương pháp trắc đ ịa ph ục v ụ
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 17
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
thi công nhà cao tầng cụ thể là đưa các điểm lưới lên các tầng đòi hỏi độ
chính xác cao hơn. Phương pháp chiếu trục bằng tia ngắm nghiêng của máy
kinh vĩ, chuyển tọa độ lên cao theo phương pháp đo tọa độ của máy toàn
đạc điện tử đều gặp khó khăn không thể áp dụng được. Giải pháp thông
dụng và chắc chắn nhất là sử dụng các máy chiếu đứng để chuy ển t ọa đ ộ
lên cao theo phương pháp thẳng đứng. Hiện nay có hai loại máy chiếu
đứng đang được sử dụng trong các công tác trắc địa công trình: Đó là loại
máy tạo ra đường thẳng đứng bằng tia laze và tia ngắm quang h ọc. Trong 2
loại máy này thì loại máy chiếu đứng bằng quang h ọc có độ chính xác cao
hơn và thường được áp dụng vào công việc chiếu chuyển các tâm tọa độ
lên các tầng có độ cao lớn với độ chính xác cao.
1.3.3.4. Truyền độ cao bằng công nghệ GPS
Hiện nay công nghệ GPS đang được ứng dụng rộng rãi trong mọi
lĩnh vực Trắc địa với các máy móc và phương tiện xử lý vô cùng hiện đại
và thường xuyên được cập nhật các công nghệ và thiết bị mới. Công ngh ệ
GPS cho phép đo không cần thông hướng giữa các điểm với nhau, thu ận
tiện cho việc đo đạc, phục vụ thi công nhà cao tầng và có đ ộ chính xác cao
thỏa mãn yêu cầu thi công xây dựng nhà cao tầng và có độ chính xác cao
thảo mãn yêu cầu thi công xây dựng nhà cao tầng.
1.3.4. Truyền độ cao từ mặt bằng cơ sở lên các tầng
Để truyền độ cao lên các tầng thi công người ta có thể dùng 2 cách:
Dùng máy thủy chuẩn và mia theo đường cầu thang hoặc có th ể truy ền đ ộ
cao lên tầng bằng hình học kết hợp với thước thép treo thẳng đứng. Trong
xây dựng nhà cao tầng hiện nay, biện pháp thông dụng nhất và chắc chắn
nhất là thủy chuẩn hình học kết hợp với thước thép treo thẳng đứng. Sơ đồ
truyền độ cao lên tầng được thể hiện trên hình 1-5.
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 18
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
Hình 1-5. Truyền độ cao lên mặt sàn xây
Theo sơ đồ này cần sử dụng hai máy thủy chuẩn đặt tại mặt bằng
gốc (hoặc mức sàn nào đó) và đặt tại sàn tầng th ứ i cần ph ải chuy ển đ ộ
cao lên. Thước phép được treo thẳng đứng và kéo căng, đồng thời để hạn
chế sự rung động của thước thép do tác động của gió, có th ể ch ọn vị trí
khuất gió phía trong của công trình để thả thước thép treo. Máy th ủy chu ẩn
tại mặt sàn gốc đọc số trên mia dựng tại điểm mốc độ cao R là a 1 và trên
thước thép treo là b1. Máy thủy chuẩn còn lại đọc số trên thước mép treo là
b2 và trên mia dựng tại điểm cần chuyển độ cao M trên t ầng th ứ i là a 2.
Vậy độ cao Hm của tầng thứ i sẽ được xác định theo công thức:
HM = HR + a1 + (b1 – b2) – a2
Tương tự như trên cần chuyển thêm một điểm độ cao nữa trên tầng
thi công thứ i để tạo điều kiện kiểm tra và nâng cao độ chính xác cũng như
thuận lợi cho việc chuyển độ cao lên tầng tiếp theo. Trong quá trình đo cần
đặt máy thủy chuẩn ở giữa mia và thước thép để loại trừ sai số do trục
ngắm không song song với trục của ống thủy dài.
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 19
- §å ¸n tèt nghiÖp Trêng ®¹i häc Má - §Þa
ChÊt
1.4. CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA PHỤC VỤ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH
CÔNG TRÌNH
1.4.1. Công tác quan trắc chuyển dịch trong giai đoạn thi công
1.4.1.1. Quan trắc hiện tượng trồi lún của hố móng
Khi xây dựng phần móng của các nhà cao tầng người ta phải lấy một
khối lượng rất lớn đất đá ở dưới hố móng đi. Khi đó do không còn áp lực
bề mặt nên nền hố móng sẽ bị trồi lên. Trong giai đoạn xây d ựng ph ần
móng khi tải trọng của tòa nhà dần dần tăng lên thì s ự tr ồi c ủa n ền h ố
móng cũng dần dần giảm đi. Để phân tích quá trình lún c ủa các tòa nhà cao
tầng cần thiết phải theo dõi đánh giá hiện tượng trồi lên của n ền móng t ừ
khi mở móng cho tới khi nó bị dập tắt hoàn toàn.
Sau khi lấy hoàn toàn đất đá ở dưới móng đi người ta bắt đ ầu thi
công phần móng và các tầng ngầm. Trong giai đoạn này, do tải trọng của
công trình tăng dần nên mặt hố móng lại dần lún xuống, vì vậy ph ải
thường xuyên kiểm tra độ cao của mốc quan trắc. Hiện tượng trồi lún c ủa
mặt hố móng được coi là tắt hoàn toàn khi độ cao của mốc quan trắc trở
lại giá trị ban đầu và chỉ sau giai đoạn này mới bắt đầu gắn mốc và quan
trắc độ lún công trình.
1.4.1.2. Quan trắc chuyển dịch ngang của bờ cừ
Khi xây dựng các nhà cao tầng hoặc các công trình khác nh ất là trong
các thành phố lớn, để bảo vệ các công trình xung quanh người ta th ường
xây dựng các bờ cừ bao quanh công trình đang xây dựng.
Khi chưa lấy đất đá từ h ố móng đi áp lực đ ất đá lên c ọc c ừ theo
mọi phương là cân bằng. Sau khi lấy đất đá đi sự cân bằng sẽ bị phá với
làm cho các cọc có xu hướng bị di chuyển và nghiêng về phía trong hố
móng.Giá trị của độ dịch chuyển này có thể đạt tới 10cm hoặc lớn h ơn. Vì
vậy trong quá trình đào hố móng, bộ phận trắc địa ph ải ti ến hành quan tr ắc
SV: Hoµng NghÜa Tµi Líp: Tr¾c §Þa
A – K51 20
nguon tai.lieu . vn
