Kết cấu phần trên của công trình cầu cảng Nhà máy Nhiệt điện Hải Phòng sử dụng hệ thống tấm dầm ngang dọc và bản mặt cầu, tổng cộng khoảng 30000 m3 bê tông. Hệ thống dầm ngang dọc là hình tạ tay 6 góc, độ cao đáy của hệ dầm ngang dọc hoàn toàn không giống nhau làm cốp pha rất khó khăn, độ khó thi công cũng rất lớn. Căn cứ theo yêu cầu trong văn kiện mời thầu (ITB) của chủ đầu tư (Công ty cổ phần Nhiệt điện Hải Phòng), toàn bộ bê tông của kết cấu phần trên đều yêu cầu đạt đến tiêu chuẩn của bê tông mỹ thuật. Do vậy kiến trúc sư của ESBI (Công ty tư vấn công trình quốc tế Ailen - dưới đây gọi là IE) có yêu cầu rất cao đối với chất lượng thi công bê tông mỹ thuật, hoàn toàn thi công theo yêu cầu của ITB, trong quá trình thi công đối với bê tông mỹ thuật toàn bộ quá trình từ mua nguyên vật liệu đến đổ bê tông đều khống chế một cách nghiêm ngặt. Yêu cầu sau khi đổ bê tông xong một lần đúng mẫu, cơ bản đạt đến yêu cầu bê tông kỹ thuật của ITB.
1. Tiêu chuẩn chất lượng
1.1. Căn cứ theo yêu cầu ITB, tiêu chuẩn chất lượng của bê tông mỹ thuật chất lượng như sau
Bề ngoài bê tông bằng phẳng, nhẵn nhụi, màu sắc đều, độ sáng bóng đạt đến F2 (±2).
Bề mặt bê tông không bọt khí, không rỗ, không vằn, bề mặt không xuất hiện hiện tượng tổ ong, sần sùi, không có vết nứt, và không lộ thép.
Đường trục cấu kiện thẳng, kích thước chính xác, góc cạnh vuông vắn, đường nét thẳng.
Đường nối cốp pha kín, không lọt ánh sáng, không cong vênh, hai bu lông thanh kéo lắp đặt ngay ngắn, xung quanh lỗ bu lông bằng phẳng, kín, đường nối cốp pha và đường nối thi công ngoài không cong vênh, đường nối thẳng.
Vị trí cấu kiện cần chôn chính xác, đường nối với bê tông bằng phẳng và nhẵn bóng.
1.2. Thông qua việc thi công bê tông kỹ thuật tại công trình cầu cảng Nhà máy Nhiệt điện Hải Phòng, cho thấy còn một số vấn đề về chất lượng như sau
Căn cứ theo yêu cầu của ITB, qua thi công bê tông mỹ thuật phần trên khu vực cầu cảng, trên cơ sở phân tích bê tông mẫu, kết hợp với kinh nghiệm thi công nhiều năm, tham khảo về chất lượng thi công bê tông trong và ngoài nước đã cho thấy trong quá trình thi công bê tông mỹ thuật có thể gặp phải một số vấn đề về chất lượng như sau:
Cốp pha bị lệch, bị phồng dẫn đến cấu kiện bị biến dạng: chủ yếu bản đáy bị sụt dẫn đến cốp pha mặt bên và cốp pha đáy bị tách rời nhau. Phần đáy bị chảy vữa nên có hiện tượng thiếu góc, góc xiên biến dạng. Cốp pha mặt bên bị lệch, bị phồng dẫn đến biến dạng làm cho độ bằng phảng của bề mặt vượt quá yêu cầu.
Vị trí thép của hệ thống dầm ngang, dọc không chính xác, dẫn đến trục của cấu kiện không thẳng, kích thước tiết diện không phù hợp với yêu cầu.
Vị trí lắp đặt của thanh góc xiên không chính xác và xử lý đường nối chỗ góc xiên không tốt, dẫn đến bề mặt góc và cạnh khác nhau, đường nét không thẳng.
Phần mấp mô tại góc âm dương và phần mấp mô ở mép nối cốp pha lớn sẽ gây ra hiện tượng lồi cục trên bề mặt bê tông. Mép nối cốp pha không khít sẽ dẫn đến hiện tượng rò vữa.
Lắp đặt bê tông thanh kéo không có quy tắc, lỗ bu lông không lấp kín, không bằng phẳng, làm cho bề mặt bê tông bốn xung quanh bu lông bị chảy vữa, bị lỗ chỗ.
Bề mặt bê tông xuất hiện sự khác biệt về màu sắc, có hiện tượng bọt khí, vết nước, bị rỗ, tổ ong tầng trong suốt nguyên liệu lõi thô, sần sùi, bề mặt có vết nứt.
2. Căn cứ theo yêu cầu chất lượng của ITB trong thi công cần chú ý những điểm sau
2.1. Chọn loại cốp pha và gia công lắp đặt
- Do cần đạt đến tiêu chuẩn của bê tông mỹ thuật nên trong thi công thực tế phải chú ý đến chất lượng cốp pha. Chúng tôi sử dụng cốp pha tre ép 2 mặt tạo độ bóng dày 1,8 cm (không dùng loại cốp pha ép truyền thống). Cốp pha tre ép yêu cầu đạt đến các yêu cầu kỹ thật sau: cường độ chống cong vênh đạt đến 74 Mba, tính đàn hồi là 1,1x104 Mba. Cốp pha tre ép yêu cầu phải có tính chịu nước tốt, không dễ bị phồng hoặc co, bề mặt chịu ma sát và có tác dụng chống nứt, không phân tầng. Cốp pha đáy trên dàn giáo chữ A lắp đặt nhưng thanh gỗ vuông theo hướng dọc (sử dụng gỗ bách có sẵn tại Việt Nam) làm hệ thống chống đỡ, sau đó trên gỗ vuông lắp dựng cốp pha tre ép. Cốp pha mặt bên dùng cốp pha tre ép, gỗ vuông làm thanh chống đứng, ống thép ngang làm thanh chặn, bên ngoài thanh chặn dùng bu lông thanh kéo cố định cốp pha.
- Toàn bộ yêu cầu với cốp pha như sau: bề mặt phải sạch sẽ, không có vết, không có lỗ thủng. Nếu xuất hiện các hiện tượng trên, phải làm phẳng bề mặt cốp pha, sau đó dùng keo trong suốt dán. Toàn bộ cốp pha đều dùng dung dịch tháo cốp pha 202 BASF, để sau khi đổ bê tông, bề mặt bê tông sẽ trơn bóng, để bê tông và cốp pha tách rời nhau được dễ dàng. Trong dung dịch tháo cốp pha pha thêm 1% tiêu bọt khí, một lượng dung dịch tiêu bọt khí nhất định sẽ không chỉ làm cho bọt khí nhanh chóng bị tiêu diệt mà trong một thời gian tương đối dài còn ngăn chặn sự hình thành của bọt khí. Dung dịch tháo cốp pha yêu cầu phải xoa đều, đợi sau khi dung dịch ổn định thì ghép cốp pha ngay.
- Trước khi thi công cốp pha đáy, khi trải gỗ vuông âm bản, dùng phương pháp dây đai để đặt gỗ vuông ngang mặt nước, đây là điều kiện đầu tiên để tạo độ bằng phẳng của cốp pha đáy phù hợp với yêu cầu. Chỗ ghép của hai tấm cốp pha tre ép và chỗ ghép vào đầu cọc nên dán bằng keo 2 mặt.
- Sau khi ghép xong cốp pha đáy, yêu cầu đóng đinh thanh góc xiên 25mm x 25mm; tất cả thanh góc xiên yêu cầu quy cách hình dạng, đường nét thẳng. Khoảng giữa cốp pha đáy, cốp pha cạnh và thanh góc xiên dùng Silicol dán lại.
- Gia công cốp pha cạnh: Sau khi hoàn thành công việc buộc thép, trước khi ghép cốp pha cạnh phải tiến hành kiểm tra tầng bảo hộ thép; đây là một điều kiện tất yếu để đảm bảo khuôn hình cho cốp pha và không bị lộ thép, dùng thước đo độ bằng phẳng mặt nước để tiến hành kiểm tra, loại bỏ những hiện tượng mấp mô.
- Lắp đặt bu lông thanh kéo: Sau khi hoàn thành việc thi công gỗ vuông theo hướng thẳng đứng, tiến hành lắp đặt bu lông thanh kéo. Lỗ bu lông bố trí 1M x 1M quy tắc hình ma trận. Dùng máy đục lỗ chuyên dụng tạo lỗ to nhỏ đường kính ngoài ống PVC bên ngoài bu lông. Sau khi bu lông thanh kéo đã lắp khít dùng Silicol làm phẳng xung quanh lỗ bu lông.
Tại vị trí nối tiếp ở góc xiên giữa cốp pha mặt bên và cốp pha đáy phải dùng keo hai mặt để dán nối, đồng thời tại góc đáy bên ngoài của cốp pha cạnh dùng miếng gỗ vuông để chèn góc đề phòng khi đổ bê tông, cốp pha cạnh và cốp pha đáy tách ra.
- Toàn bộ cốp pha mặt trái hay phải chỉ nên dùng 2 lần, để đảm bảo chất lượng bề mặt của bê tông.
2.2. Sắp đặt và buộc thép
Muốn bảo đảm kích thước của cấu kiện và lắp đặt cốp pha đúng vị trí chính xác của thép, phải làm tốt các việc sau:
- Đảm bảo kích thước phối liệu thép: Phải giữ cho các loại thép và thép đai bằng phẳng, ngay ngắn, móc cong chính xác.
- Nối và buộc thép:
Để tiện cho việc đổ bê tông và tiết kiệm thép cần tăng cường thiết bị nối và hàn nối thép, nâng cao chất lượng nối thép và trình độ kỹ thuật thi công. Phần thừa của dây buộc thép nên gập vào bên trong cấu kiện để tránh lộ ra ngoài hình thành vết gỉ, ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của bê tông mỹ thuật.
- Bảo đảm chính xác vị trí sinh rễ của thép, phải quấn định vị hình thang tại vị trí chân thép dầm, để cố định thép chính không bị chuyển vị, đồng thời khống chế được khoảng cách đã sắp xếp.
- Định vị chính xác vị trí bu lông cần chôn
Bu lông chôn sẵn của công trình cầu cảng có rất nhiều chủng loại, vị trí chôn phức tạp, có ảnh hưởng rất lớn đến cốp pha. Do vậy sự chính xác của vị trí bu lông và sự gắn kết hoàn hảo giữa bu lông và cốp pha là rất quan trọng đối với chất lượng bên ngoài của bê tông. Sau khi đục lỗ cốp pha tại vị trí bu lông, dùng keo 2 mặt bịt kín xung quanh lỗ, đồng thời chú ý tính bằng phẳng của phía bên trong mép ngoài.
2.3. Thiết kế mác bê tông và kiểm tra nguyên vật liệu
- Mác bê tông và chất lượng nguyên vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bên trong và chất lượng bên ngoài của bê tông vì vậy mác bê tông và đảm bảo chất lượng vật liệu là rất quan trọng.
- Tiến hành thiết kế ưu hoá đối với mác bê tông:trước tiên dùng tỉ lệ của phòng thí nghiệm tiến hành làm 5 nhóm mác theo yêu cầu của IE, một mặt kiểm chứng cường độ của bê tông đồng thời tiến hành đổ thử đối với cả 5 nhóm để so sánh. Sau khi dỡ cốp pha, chọn mác bê tông có bề mặt đạt tiêu chuẩn của bê tông mỹ thuật.
2.4. Đổ bê tông và công tác bảo dưỡng
- Khi trộn bê tông dùng mác bê tông và nguyên vật liệu phù hợp: Trong quá trình thi công bê tông nối cọc, dầm ngang dọc, bàn mặt cầu tại dự án công trình cầu cảng Nhà máy Nhiệt điện Hải Phòng luôn dùng mác bê tông phù hợp và dùng loại xi măng thông thường; dùng chất phụ gia do cùng một nơi sản xuất, cốt liệu mịn, thô của cùng một nơi gia công. Đây là tiền đề để chất lượng bề mặt bê tông được đảm bảo.
- Những chú ý khi trộn bê tông:
Để đảm bảo lượng nguyên vật liệu đầu vào của bê tông chính xác phải tiến hành đo lường tự động đối với nước, xi măng, chất phụ gia, cát đá, dăm, trộn mạnh để đảm bảo sự đều nhuyễn và tính gắn kết của bê tông.
Khi trộn, do nhiệt độ môi trường ở Việt Nam tương đối cao, ITB yêu cầu nhiệt độ khi bê tông vào khuôn không vượt quá 30 độ, do vậy, tại hiện trường phải áp dụng các biện pháp: Dùng nước giếng sâu tưới ướt cát, đá để làm giảm nhiệt độ hoặc cho thêm đá lạnh vào bể chứa nước để hạ thấp nhiệt độ nước.
- Bê tông cần được vận chuyển nhanh từ máy trộn đến khuôn ván để tránh hiện tượng đông kết ban đầu hoặc bị mất nước. Trước khi đưa vào cốp pha tại công trường mỗi một xe đều phải kiểm tra độ sụt và thử nhiệt độ.
- Trong thời gian đổ bê tông nếu gặp trời mưa, nhất thiết phải có biện pháp bảo vệ cần thiết như dùng tấm phim đậy lên phần bê tông đã đổ xong.
- Khi đổ bê tông, dùng xe bơm chở bê tông đến bơm vào ván khuôn, đảm bảo cao độ rơi nghiêng tự do của bê tông nhỏ hơn 2m, đối với hệ dầm ngang dọc hình vuông, bê tông dùng phương pháp đổ tuần hoàn tiến hành liên tục, độ dày mỗi tầng nhỏ hơn 30cm, độ dốc nhỏ hơn 1:3.
Toàn bộ dầm ngang dọc cầu cảng và bản mặt cầu đều dùng máy đầm rung theo cách cắm vào, theo phương pháp cắm nhanh và rút ra chậm, để bề mặt của mỗi một vị trí không nổi bọt khí và không bị lún, bằng phẳng, có vữa nổi lên. Không được để sót vị trí không đầm (đặc biệt là những vị trí ở góc, cạnh), để tránh hiện tượng rời rạc, tổ ong và sần sùi. Tuy nhiên không nên đầm quá nhiều dẫn đến hiện tượng phân ly, tiết nước khiến bề mặt bê tông hình thành những nốt vằn. Không nên đặt máy đầm trên thép để tránh ảnh hưởng đến chất lượng bê tông đã bắt đầu đông kết phía dưới. Cũng không để máy đầm lên trên bu lông thanh kéo, tránh cho bu lông bị chấn động làm giãn nở cốp pha.
2.5. Sửa chữa khuyết tật và bảo dưỡng thành phần
- Sửa chữa khuyết tật.
Sau khi dỡ bỏ cốp pha, trong bê tông đã ngưng kết thành hình nếu còn khuyết tật thì phải nhanh chóng sửa chữa.
Vùng rìa khu vực sửa chữa phải dùng công cụ đục nhám xử lý sạch sẽ. Dùng đá đánh bóng hoặc mài nhẵn những chỗ lồi lõm để phù hợp với tiêu chuẩn F2 phạm vi yêu cầu dung sai của quy định.
Phải cắt bỏ những khu vực kết cấu tổ ong, nếu cần thiết nên tăng độ sâu vết cắt, nhưng phải tránh không để lộ phần thép ra ngoài.
Phải căn cứ theo yêu cầu xử lý của báo cáo các hạng mục không phù hợp đã được liệt kê, xác định có phương án sửa chữa những phần bê tông có khuyết tật.
- Bảo dưỡng thành phẩm
Khi đổ và sau khi đổ bê tông, phải dùng vải bạt che mưa đối với bê tông và phần bề mặt lộ ra ngoài. Bê tông khi đổ xong, đợi bề mặt đạt đến cường độ nhất định, dùng vải địa kỹ thuật phủ lên và kịp thời tưới nước sạch để bảo dưỡng, phải duy trì liên tục thời gian bảo dưỡng ẩm ướt 14 ngày. Để tránh hiện tượng bề mặt mất nước xuất hiện vết nứt ảnh hưởng đến bề mặt và tính bền.
Sau khi dỡ bỏ cốp pha bê tông mặt bên cấu kiện, kịp thời tưới nước làm ướt đối với phần bê tông bị lộ ra ngoài, sau đó dùng nilông mỏng phủ lên để bảo dưỡng.
3. Kết luận
Dưới sự giám sát chặt chẽ của kỹ sư tư vấn quốc tế ESBI, chất lượng thi công bê tông công trình chủ thể của dự án cầu cảng Nhà máy Nhiệt điện Hải Phòng phù hợp với tiêu chuẩn ITB của chủ đầu tư, đạt đến yêu cầu của bê tông mỹ thuật. Thể hiện được chất lượng rõ rệt của bê tông mỹ thuật. Thông qua việc thi công bê tông mỹ thuật phần chính cầu cảng, chúng tôi đã tổng kết được những lỗi thường gặp tồn tại trong thi công bê tông mỹ thuật và tích luỹ được một số biện pháp khống chế và dự phòng trong thi công bê tông mỹ thuật, góp phần làm phong phú kinh nghiệm thi công và các biện pháp khống chế trong thi công bê tông mỹ thuật sau này.
Nguồn: TC Xây dựng, số 6-2009