Bản Vẽ Biện Pháp Thi Công Thùng Chụp Trụ Cầu (File CAD & Bảng Tính Excel)

01-10-2025 KXD Team

1. Giới thiệu tổng quan

Thùng chụp (Cofferdam), hay còn gọi là vòng vây cọc ván thép, là một kết cấu tạm quan trọng bậc nhất trong thi công móng, bệ trụ cầu dưới mực nước. Việc sở hữu một bộ hồ sơ biện pháp thi công thùng chụp chi tiết, bao gồm cả bản vẽ AutoCAD và bảng tính toán Excel kiểm tra ổn định, không chỉ giúp nhà thầu đẩy nhanh tiến độ duyệt hồ sơ mà còn là chìa khóa để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công tác đào đất, thi công bê tông trong môi trường khô ráo.

Bài viết này của Kênh Xây Dựng sẽ đi sâu vào quy trình thi công, các lưu ý kỹ thuật trọng yếu và cung cấp bộ tài liệu thiết kế mẫu đầy đủ nhất.

2. Quy trình thi công thùng chụp chi tiết

Quy trình thi công thùng chụp đòi hỏi sự chính xác và tuân thủ nghiêm ngặt các bước kỹ thuật. Dưới đây là quy trình chuẩn đã được áp dụng tại nhiều công trình cầu lớn.

2.1. Bước 1: Định vị và Rung hạ cọc ván thép (Sheet Pile)

Mô tả: Sau khi có mặt bằng thi công (sà lan hoặc đảo tạm), tiến hành định vị tim và chu vi vòng vây thùng chụp bằng máy toàn đạc. Lắp dựng khung dẫn hướng (khung định vị) để đảm bảo cọc được hạ thẳng đứng và đúng vị trí. Sử dụng búa rung chuyên dụng để hạ cọc ván thép xuống cao độ thiết kế, lồng ghép các khớp nối âm-dương để tạo thành một bức tường kín.
Lưu ý chuyên gia:
- Khung dẫn hướng phải được gia công chắc chắn, định vị tối thiểu 2 cao độ để chống xoay và xô lệch cọc.
- Trong quá trình rung hạ, phải liên tục dùng quả dọi hoặc máy kinh vĩ để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc. Sai số cho phép thường không quá 1/100 chiều dài cọc.
- Với địa chất phức tạp, có thể dùng biện pháp xói nước áp lực cao (jetting) để hỗ trợ, nhưng phải kiểm soát chặt chẽ để tránh làm rỗng đất nền chân cọc.

2.2. Bước 2: Lắp đặt hệ giằng chống (Bracing System)

Mô tả: Hệ giằng chống (thường bằng thép hình H, I) là bộ phận chịu lực chính, chống lại áp lực của đất và nước từ bên ngoài. Sau khi hạ cọc xong, tiến hành đào đất từng đợt và lắp đặt các tầng giằng chống theo thiết kế. Các thanh giằng (waler) và chống (strut) được liên kết với cọc ván thép và với nhau bằng bu lông cường độ cao hoặc hàn.
Lưu ý chuyên gia:
- Chỉ tiến hành đào đất đến cao độ cho phép lắp đặt tầng giằng tiếp theo. Tuyệt đối không đào sâu quá thiết kế khi chưa lắp hệ giằng vì có nguy cơ làm biến dạng, sập tường cọc ván thép.
- Các mối liên kết phải được siết chặt và kiểm tra kỹ lưỡng. Tại các góc, cần có các thanh giằng chéo để tăng cường ổn định.

2.3. Bước 3: Bơm hút nước và Đào đất trong lòng thùng chụp

Mô tả: Sau khi hệ giằng chống được lắp đặt hoàn chỉnh, tiến hành bơm hút nước ra khỏi lòng thùng chụp. Quá trình này cần được thực hiện từ từ để theo dõi và xử lý các điểm rò rỉ. Khi thùng chụp đã khô, sử dụng máy đào kết hợp thủ công để đào đất đến cao độ đáy bệ trụ.
Lưu ý chuyên gia:
- Luôn bố trí máy bơm dự phòng. Trong quá trình bơm, nếu phát hiện nước rò rỉ mạnh qua các khớp nối, cần xử lý ngay bằng các vật liệu chèn, bịt (bao tải gai, gỗ nêm, keo chuyên dụng).
- Theo dõi chặt chẽ chuyển vị của tường cọc và hệ giằng trong suốt quá trình đào đất.

2.4. Bước 4: Đổ bê tông bịt đáy (Concrete Seal)

Mô tả: Đối với các thùng chụp ngập sâu trong nước và địa chất đáy không tốt, lớp bê tông bịt đáy là bắt buộc. Bê tông được đổ dưới nước bằng phương pháp ống tremie (vòi voi) để tạo thành một nút chặn kín, chống nước và chống đẩy nổi.
Lưu ý chuyên gia:
- Chiều dày lớp bê tông bịt đáy phải được tính toán cẩn thận để chống lại áp lực đẩy nổi của nước ngầm.
- Bê tông phải có tính linh động cao và phụ gia chống phân tầng. Đầu ống tremie phải luôn ngập trong bê tông tối thiểu 1.5m để đảm bảo tính liên tục của khối đổ.

3. Các lỗi thường gặp và cách khắc phục

Lỗi 1: Thùng chụp bị thấm, rò rỉ nước nghiêm trọng.
- Hậu quả: Tốn chi phí bơm hút liên tục, gây úng nhão đất đáy hố móng, ảnh hưởng chất lượng bê tông và an toàn lao động.
- Giải pháp: Sử dụng cọc ván thép chất lượng tốt, không cong vênh. Trong quá trình hạ cọc phải đảm bảo khớp nối được lồng khít. Nếu rò rỉ, xử lý bằng cách chèn bao tải đất sét, nêm gỗ, hoặc bơm vữa xi măng-sét (jet grouting) từ bên ngoài.
Lỗi 2: Tường cọc ván thép bị phình, biến dạng.
- Hậu quả: Gây sạt lở đất bên ngoài, ảnh hưởng đến các công trình lân cận, nặng nhất có thể gây sập đổ toàn bộ hệ thống.
- Giải pháp: Tuân thủ nghiêm ngặt trình tự đào đất và lắp hệ giằng. Thiết kế hệ giằng phải đủ khả năng chịu lực, tiết diện thép và mật độ các thanh chống phải được tính toán kỹ lưỡng dựa trên áp lực đất và nước.
Lỗi 3: Hiện tượng cát chảy, xói ngầm ở chân cọc.
- Hậu quả: Làm rỗng đất nền, giảm sức chịu tải của cọc, có thể gây sụt lún, nghiêng lệch thùng chụp.
- Giải pháp: Chiều sâu ngàm của cọc vào tầng đất tốt phải đảm bảo theo tính toán. Hạn chế tối đa việc hạ mực nước ngầm đột ngột. Nếu cần thiết, phải thiết kế lớp bê tông bịt đáy đủ dày để chống lại áp lực đẩy nổi và ngăn chặn xói ngầm.

4. Tải ngay bộ tài liệu đầy đủ

Để giúp các kỹ sư tiết kiệm thời gian và có một bộ hồ sơ tham khảo chất lượng, Kênh Xây Dựng đã tổng hợp đầy đủ bộ tài liệu thiết kế biện pháp thi công thùng chụp trụ cầu.

5. FAQ – Giải đáp thắc mắc thường gặp

Câu hỏi 1: Chiều sâu ngàm cọc ván thép vào đất là bao nhiêu thì đủ?
- Trả lời: Chiều sâu ngàm phụ thuộc vào nhiều yếu tố: chiều sâu hố đào, áp lực nước, và đặc tính của các lớp đất nền (đặc biệt là tầng đất chống thấm). Thông số này phải được xác định thông qua tính toán ổn định chống trượt, chống lật và kiểm tra điều kiện chống thấm (piping). Một con số kinh nghiệm là chiều sâu ngàm nên bằng khoảng 0.5 - 1.0 lần chiều sâu hố đào.
Câu hỏi 2: Khi nào cần phải đổ bê tông bịt đáy?
- Trả lời: Bê tông bịt đáy là cần thiết khi thi công dưới mực nước ngầm cao, địa chất đáy hố đào là đất yếu, thấm nước mạnh (cát, sỏi). Nó có hai tác dụng chính: tạo nút bịt kín chống nước thâm nhập từ dưới lên và gia tăng trọng lượng để chống lại lực đẩy nổi Acsimet.
Câu hỏi 3: Có thể tái sử dụng cọc ván thép sau khi thi công xong không?
- Trả lời: Hoàn toàn có thể. Sau khi hoàn thành bệ trụ, quá trình tháo dỡ thùng chụp sẽ được tiến hành ngược lại. Cọc ván thép sẽ được nhổ lên bằng búa rung và có thể tái sử dụng cho các công trình khác sau khi được kiểm tra, nắn thẳng và sửa chữa các khớp nối.