bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học mỏ - ®Þa chÊt

ngun viÕt tiÕn

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
BẰNG MÁY TỒN ĐẠC ĐIỆN TỬ KHƠNG GƯƠNG

ln văn thạc Sĩ kỹ thuật

.
Hà nội - 2012


bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học mỏ - ®Þa chÊt

ngun viÕt tiÕn

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
BẰNG MÁY TỒN ĐẠC ĐIỆN TỬ KHƠNG GƯƠNG

Chuyªn ngành: Kỹ thuật trắc địa
MÃ số: 60.52.85

luận văn thạc Sĩ kü tht

ng−êi h−íng dÉn khoa häc
ts. Nguyễn Quang Minh

.

Hµ néi - 2012


1

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là nghiên cứu của riêng tác giả. Các kết quả trong
nội dung của luận văn này là trung thực, chưa được công bố trong các cơng
trình khác.

HỌC VIÊN

NGUYỄN VIẾT TIẾN


2

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................... 1
MỤC LỤC .................................................................................................... 2
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ...................................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................ 7
MỞ ĐẦU....................................................................................................... 8
1.

Tính cấp thiết của đề tài: ................................................................. 8

2.


Mục đích nghiên cứu của đề tài: ..................................................... 9

3.

Nhiệm vụ: ......................................................................................... 9

4.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: .................................................. 9

5.

Nội dung của đề tài: ......................................................................... 9

6.

Phương pháp nghiên cứu: ............................................................. 10

7.

Cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài : .......................... 10

8.

Cấu trúc luận văn: ......................................................................... 10

CHƯƠNG 1

CÔNG TÁC BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH ........................ 11


1.1

Giới thiệu chung về cơng trình nhà cao tầng. ............................... 11

1.1.1

Giới thiệu chung về nhà cao tầng: .................................................... 11

1.1.2

Quy trình thi cơng xây dựng nhà cao tầng:....................................... 14

1.2

Thành phần công tác trắc địa trong thi công nhà cao tầng: ........ 16

1.3

Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản đối với công tác trắc địa trong thi công

xây dựng nhà cao tầng. .............................................................................. 18
1.3.1

Khái niệm về hạn sai cho phép trong xây dựng: ............................... 18

1.3.2

Mối quan hệ giữa các hạn sai lắp ráp xây dựng và độ chính xác của


công tác trắc địa: .......................................................................................... 19
1.3.3

Một số tiêu chuẩn độ chính xác của cơng tác trắc địa trong thi cơng

xây dựng cơng trình...................................................................................... 21
1.4

Khảo sát thành lập các bậc lưới khống chế thi cơng trong xây

dựng cơng trình. ......................................................................................... 24


3
1.4.1

Phương pháp thành lập lưới khống chế thi công nhà cao tầng: ......... 24

1.4.2

Thiết kế thành lập lưới thi công nhà cao tầng: .................................. 32

1.4.3

Thành lập lưới khống chế cơ sở trên mặt bằng xây dựng.................. 33

1.5

Lập lưới khống chế trên mặt bằng móng ..................................... 37


1.5.1

Thành lập lưới khung. ...................................................................... 37

1.5.2

Tăng dày các điểm lưới trục cơng trình. ........................................... 43

1.6

Thành lập lưới khống chế trên các tầng sàn thi công................... 46

1.6.1

u cầu độ chính xác chuyển trục cơng trình lên cao....................... 46

1.6.2

Phương pháp dọi cơ học................................................................... 47

1.6.3

Phương pháp sử dụng máy kinh vĩ ................................................... 48

1.6.4

Phương pháp sử dụng máy toàn đạc điện tử ..................................... 51

1.6.5


Phương pháp chiếu đứng.................................................................. 53

1.6.6

Chuyển trục cơng trình lên cao bằng cơng nghệ GPS ....................... 57

1.6.7

Phương pháp chuyển trục bằng giao hội nghịch đo góc, cạnh. ......... 60

1.6.8

Đo kiểm tra và bố trí lưới trục:......................................................... 63

CHƯƠNG 2

CẤU TẠO CỦA MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ ......... 64

2.1

Nguyên lý cấu tạo của máy toàn đạc điện tử ................................ 64

2.2

Nguyên lý của phương pháp đo góc .............................................. 66

2.2.1

Nguyên lý của phương pháp đo góc bằng......................................... 66


2.2.2

Nguyên lý của phương pháp đo góc đứng ........................................ 66

2.3

Nguyên lý của phương pháp đo khoảng cách ............................... 67

2.3.1

Nguyên lý chung .............................................................................. 67

2.3.2

Các phương pháp đo khoảng cách.................................................... 67

2.3.2.1

Phương pháp đo xung ................................................................... 67

2.3.2.2

Phương pháp đo pha..................................................................... 70

CHƯƠNG 3
3.1

THỰC NGHIỆM......................................................... 73

Giới thiệu chung............................................................................. 73



4
3.1.1

Sơ lược về điều kiện địa lý tự nhiên và hành chính của khu vực xây

dựng cơng trình ............................................................................................ 74
3.1.2

Các tài liệu, cơ sở trắc địa sẵn có ..................................................... 75

3.2

Thiết bị và vật liệu dùng trong cơng tác bố trí cơng trình ........... 76

3.2.1

Thiết bị đo vẽ ................................................................................... 76

3.2.2

Vật liệu thi cơng trắc địa .................................................................. 77

3.3

Nhiệm vụ bố trí cơng trình LOTTE.............................................. 78

3.4


Bố trí cơng trình bằng máy tồn đạc khơng gương...................... 80

3.4.1

Mục đích thực nghiệm ..................................................................... 80

3.4.2

Phương pháp thực nghiệm................................................................ 80

3.4.3

Nội dung phương pháp chuyển tọa độ.............................................. 81

3.4.2.1

Với điểm M2 đặt mặt sàn tầng 5 của tòa nhà ................................ 82

3.4.2.2

Với điểm M3 đặt mặt sàn tầng 8 của tòa nhà ................................ 86

3.4.2.3

Với điểm M4 đặt mặt sàn tầng 15 tòa nhà...................................... 89

3.4.2.4

Với điểm M5 đặt mặt sàn tầng 17 của tịa nhà có sử dụng gương


dán tại các điểm gửi ..................................................................................... 90
3.4.4

Nhận xét quá trình thực nghiệm. ...................................................... 93

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 95
1.

Kết luận .......................................................................................... 95

2.

Kiến nghị ........................................................................................ 95

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 96
PHỤ LỤC.................................................................................................... 97


5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1 Tịa nhà Keang Nam...................................................................... 13
Hình 1-2 Tổ hợp nhà ở đa năng Sun View 3 và BeeHome 2......................... 13
Hình 1-3 Tịa nhà T&T, 35 tầng tại 273 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội ............ 14
Hình 1-4 Chuỗi tam giác đo góc................................................................... 25
Hình 1-5 Chuỗi tam giác đo cạnh ................................................................. 25
Hình 1-6 Đồ hình phương pháp tam giác đo góc cạnh .................................. 26
Hình 1-7 Lưới tứ giác khơng đường chéo..................................................... 27
Hình 1-8 Lưới tứ giác khơng đường chéo..................................................... 28
Hình 1-9 Lưới ơ vng xây dựng ................................................................. 30

Hình 1-10 Phương pháp trục .......................................................................... 1
Hình 1-11 Chuyển các trục bố trí lên khung định vị ..................................... 36
Hình 1-12 Lưới khống chế mặt bằng phục vụ xây dựng nhà cao tầng........... 40
Hình 1-13 Mốc khống chế mặt bằng và độ cao............................................. 41
Hình 1-14 Đồ hình hồn ngun lưới ........................................................... 43
Hình 1-15 Phương pháp hướng chuẩn .......................................................... 44
Hình 1-16 Đồ hình giao hội hướng chuẩn..................................................... 45
Hình 1-17 Chuyển trục cơng trình theo phương pháp dây dọi ........................ 1
Hình 1-18 Chuyển trục cơng trình bằng máy kinh vĩ .................................... 49
Hình 1-19 Chuyển trục tọa độ bằng máy toàn đạc điện tử ............................ 52
Hình 1-20 Chuyển trục cơng trình bằng máy chiếu đứng............................. 55
Hình 1-21 Các dạng đồ hình đo bằng cơng nghệ GPS .................................. 58
Hình 1-22 Chuyển trục lên cao bằng cơng nghệ GPS ................................... 59
Hình 1-23 Phương pháp giao hội nghịch góc cạnh kết hợp........................... 61


6
Hình 2-1 Sơ đồ khối ..................................................................................... 64
Hình 2-2 phương pháp đo góc bằng.............................................................. 66
Hình 2-3 Các xung chưa bị điều biến ........................................................... 68
Hình 2-4 Các xung điều biến........................................................................ 68
Hình 2-5 Các xung điều tần.......................................................................... 68
Hình 2-6 Sơ đồ nguyên lý của máy đo xa loại xung. .................................... 69
Hình 2-7 Sơ đồ nguyên lý của máy đo xa loại pha........................................ 71
Hình 3-1 Hình ảnh máy GTP-7502............................................................... 76
Hình 3-2 Hình ảnh máy GTP-7502............................................................... 76
Hình 3-3 Sơ đồ mặt bằng hầm tầng 1 cơng trình LOTTE ............................. 79
Hình 3-4 Đặt máy dưới mặt đất .................................................................... 81
Hình 3-5 Đặt máy trên các sàn thi cơng........................................................ 81
Hình 3-6 Điểm đánh dấu trên tường ............................................................. 82

Hình 3-7 Hình ảnh dựa trên google earth vị trí các điểm gửi ........................ 82
Hình 3-8 Sơ đồ lưới khống chế chuyền tọa độ từ dưới mặt đất lên sàn. ........ 84
Hình 3-9 Hình minh họa trên nền google earth............................................. 91


7

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1-1 Phân loại nhà cao tầng .................................................................. 11
Bảng 1-2 Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí cơng trình................. 22
Bảng 1-3 Độ chính xác của cơng tác bố trí cơng trình .................................. 23
Bảng 1-4 Chỉ tiêu kỹ thuật để không chế độ cao........................................... 24
Bảng 1-5 Chỉ tiêu kỹ thuật trong công tác chuyển trục cơng trình lên cao .... 47
Bảng 3-1 Bảng kê tọa độ và độ cao .............................................................. 75
Bảng 3-2 Một số các chỉ tiêu cơ bản của máy Topcon GTP 7502................. 77
Bảng 3-3 Trị đo góc ..................................................................................... 83
Bảng 3-4 Trị đo cạnh.................................................................................... 83
Bảng 3-5 Kết quả đo thực nghiệm tại công trình sau khi chuyển được điểm
M2 lên mặt sàn tầng 5 và dùng để bố trí chi tiết ........................................... 85
Bảng 3-6 Trị đo góc ..................................................................................... 86
Bảng 3-7 Trị đo cạnh.................................................................................... 87
Bảng 3-8 Kết quả đo thực nghiệm tại cơng trình sau khi chuyển được điểm
M3 lên mặt sàn tầng 8 và dùng để bố trí chi tiết ........................................... 88
Bảng 3-9 Trị đo góc ..................................................................................... 89
Bảng 3-10 Trị đo cạnh.................................................................................. 90
Bảng 3-11 Trị đo góc ................................................................................... 91
Bảng 3-12 Trị đo cạnh.................................................................................. 92
Bảng 3-13 Kết quả đo thực nghiệm tại cơng trình sau khi chuyển được điểm
M5 lên mặt sàn tầng 17 và dùng để bố trí chi tiết .......................................... 93



8

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Trong những năm gần đây sự gia tăng mật độ dân số tại các thành phố
lớn, sự suy giảm diện tích xây dựng cơ bản khiến các cao ốc những tòa nhà
cao tầng mọc lên ngày một nhiều. Sự gia tăng dân số nhanh cũng khiến cho
các con đường ngày một trật hẹp, từ đó đặt ra bài tốn phát triển giao thơng,
xây dựng các khu công nghiệp tuyến đường đạt chuẩn quốc tế về cả quy mô
và tốc độ lưu thông trở thành những bài tốn cần phải được giải quyết nhanh
chóng giúp tạo dựng cơ sở hạ tầng tốt thúc đẩy kinh tế trong nước và thu hút
đầu tư nước ngoài.
Quá trình phát triển hạ tầng gắn liền với quá trình phát triển của ngành
trắc địa. Trong q trình thi cơng cơng trình cơng tác chuyển thiết kế ra thực
địa đóng một vai trò quyết định ảnh hưởng trực tiếp tới độ bền và khả năng sử
dụng cơng trình. Vì vậy việc bố trí xây dựng cơng trình theo đúng thiết kế kỹ
thuật là yêu cầu cấp bách. Để có độ chính xác cao và phương pháp bố trí cơng
trình chính xác thì sự giúp sức của các thiết bị cơng nghệ đo đạc hiện đại
cũng như con người là một yêu cầu cần thiết. Người trắc địa có nhiệm vụ thực
hiện các công tác trắc địa để chuyển các hạng mục cơng trình từ bản vẽ thiết
kế ra thực địa. Để việc bố trí cơng trình đạt độ chính xác cao thì việc chọn
lựa thiết bị đo đạc ảnh hưởng khơng nhỏ tới việc bố trí cơng trình. Việc bố trí
cơng trình tuy có nhiều phương pháp khác nhau và cũng có nhiều loại cơng
trình khác nhau, với phạm vi nghiên cứu luận văn này đi sâu nghiên cứu vào
công tác chuyển trục cơng trình bằng máy tồn đạc điện tử. Bản thiết kế bố trí
cơng trình sử dụng trong luận văn thuộc khu vực Ngọc Khánh – Ba Đình – Hà
Nội. Máy toàn đạc ngày càng trở nên phổ biến do ưu điểm dễ sử dụng và có
độ chính xác cao. Trong đó khơng thể bỏ qua được máy tồn đạc điện, với chế
độ khơng gương của máy ứng dụng rất tốt trong việc bố trí các cơng trình

dạng tháp, những nơi cao mà ta không thể đặt gương để đo được. Đặc biệt là


9
việc xây dựng các nhà cao tầng ở những khu dân cư đơng đúc thì việc chuyển
tọa độ lên cao sẽ gặp nhiều khó khăn khi dùng máy tồn đạc có gương.
Nhận thức được tầm quan trọng của việc chuyển trục cơng trình đối với
thi cơng các cơng trình nhà cao tầng nên tác giả đã mạnh dạn nghiên cứu đề
tài: “Nghiên cứu ứng dụng bố trí cơng trình xây dựng bằng máy tồn đạc
điện tử khơng gương”
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài:
Nghiên cứu khả năng chuyển trục cơng trình bằng máy tồn đạc khơng
gương.
3. Nhiệm vụ:
Nghiên cứu các quy phạm của nhà nước, các chỉ tiêu kỹ thuật về độ
chính xác khả năng linh hoạt trong bố trí trục cơng trình bằng máy tồn đạc
điện tử khơng gương.
Nghiên cứu phương pháp chuyển trục bằng máy toàn đạc khơng gương
để đạt được độ chính xác tốt nhất.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu là phương pháp sử dụng và độ chính xác của
thiết bị không gương.
- Phạm vi nghiên cứu trên một khu vực nhỏ gồm số liệu đo lưới và số
liệu đo đạc chi tiết từ các máy toàn đạc điện tử.
5. Nội dung của đề tài:
- Mục tiêu luận văn giải quyết những nhiệm vụ chuyển trục cơng trình
lên cao sử dụng máy tồn đạc điện tử khơng gương.
- Tiếp cận phương pháp mới trong lĩnh vực trắc địa phục vụ thi công.
Tổng quan về khả năng ứng dụng khả năng đo khơng gương của máy tồn đạc
điện tử.



10
6. Phương pháp nghiên cứu:
Phân tích, tổng hợp, cơ sở lý luận và thực tiễn.
- Các văn bản pháp luật, các chỉ tiêu kỹ thuật của quy phạm.
- Phương pháp đo đạc thực nghiệm ngồi cơng trường.
7. Cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài :
Dựa trên nguyên lý thành lập lưới bằng phương pháp đo góc cạnh
truyền thống kết hợp với thiết bị đo đạc không gương tiên tiến hiện nay để
chuyển trục điểm lưới lên các độ cao khác nhau.
8. Cấu trúc luận văn:
Luận văn bao gồm phần mở đầu, 3 chương, kết luận và được trình bày
trong 106 trang.
Luận văn đã được hồn thành dưới sự giúp đỡ của thầy giáo hướng
dẫn: Tiến sĩ Nguyễn Quang Minh (trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội).
Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy hướng dẫn đã tận
tình chỉ bảo và giúp đỡ hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này xin gửi lời
cảm ơn tới các thầy cô trong Khoa Trắc địa - Bản đồ, các đồng nghiệp nơi tác
giả công tác – Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Yên Bái, đã hướng dẫn và
luôn quan tâm, động viên, giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận văn này.


11

CHƯƠNG 1 CƠNG TÁC BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH
1.1 Giới thiệu chung về cơng trình nhà cao tầng.
1.1.1 Giới thiệu chung về nhà cao tầng:
Khái niệm chung về nhà cao tầng:

Nhà cao tầng là một loại hình đặc biệt của cơng trình dân dụng được
xây dựng tại thành phố và các khu đơ thị lớn. Quy trình xây dựng các cơng
trình này nói chung và nói riêng đối với việc tiến hành các cơng tác trắc địa
đều có những điểm đặc thù riêng so với các cơng trình khác. Xuất phát điểm
của các đặc điểm riêng này chính là những yêu cầu chặt chẽ về mặt hình học
phải tuân thủ trên suốt chiều cao tồ nhà.
Nhìn chung, việc xây dựng nhà cao tầng ở nước ta đang rất phát triển,
tập chung ở thủ đơ Hà Nội,và thành phố Hồ Chí Minh, do yêu cầu về nhà ở
ngày càng tăng nên trong tương lai, đất nước ta đang và sẽ còn xây dựng thêm
nhiều cơng trình nhà cao tầng với quy mơ ngày càng lớn, kiểu dáng và kiến
trúc ngày càng hiện đại hơn.
Hiện nay có bảng phân loại nhà cao tầng như sau :
Bảng 1-1 Phân loại nhà cao tầng
STT

Số tầng

Phân loại

1

Từ 7 đến 12 tầng

Cao tầng loại 1

2

Từ 13 đến 25 tầng

Cao tầng loại 2


3

Từ 26 đến 45 tầng

Cao tầng loại 3

4

Trên 45 tầng

Siêu cao tầng

Do việc xây dựng nhà cao tầng được thực hiện trên cơ sở ứng dụng các
công nghệ xây dựng hiện đại nên những người làm công tác trắc địa buộc
phải xem xét lại các phương pháp đo đạc đã có, nghiên cứu các phương pháp
và thiết bị đo đạc mới để đáp ứng yêu cầu về tiến độ cũng như đảm bảo chất
lượng nhà cao tầng.


12
Đặc điểm kết cấu nhà cao tầng:
Mỗi tòa nhà là một khối thống nhất gồm một số lượng nhất định các
kết cấu chính có liên quan chặt chẽ với nhau như: móng, tường, dầm, kèo, các
trần, các trụ, mái nhà, các cửa sổ, cửa ra vào. Tất cả các kết cấu này được
chia làm hai loại, đó là kết cấu ngăn cách và kết cấu chịu lực.
Sự liên kết các kết cấu chịu lực của tòa nhà tạo nên bộ phận khung
sườn của tòa nhà. Tùy thuộc vào kiểu kết hợp các bộ phận chịu lực mà người
ta phân ra ba sơ đồ kết cấu tòa nhà:
- Kiểu nhà khung: Là kiểu nhà có khung chịu lực là các khung chính

bằng bê tơng cốt thép.
- Kiểu nhà khơng có khung: Là kiểu nhà được xây dựng một cách liên
tục không cần khung chịu lực, các kết cấu chịu lực chính là các tường chính
và các vách ngăn.
- Kiểu nhà có kết cấu kết hợp: Là kiểu nhà vừa có khung, vừa có tường
ngăn là kết cấu chịu lực.
Dựa vào phương pháp xây dựng tòa nhà mà người ta còn phân chia
thành: tòa nhà nguyên khối đúc liền, tòa nhà lắp ghép và tịa nhà lắp ghép
tồn khối.
- Nhà ngun khối: Là kiểu nhà được đổ bê tông một cách liên tục các
tường chính và các tường ngăn được liên kết với nhau thành một khối.
- Nhà lắp ghép: Là kiểu nhà được lắp ghép từng phần khớp nhau theo
các cấu kiện đã được chế tạo sẵn theo thiết kế.
- Nhà lắp ghép toàn khối: là nhà được lắp ghép theo từng khối lớn.
Nhà bán lắp ghép: Là kiểu nhà mà các khung được đổ bê tơng một cách
liên tục, cịn các tấm panel được chế tạo sẵn theo thiết kế sau đó được lắp
ghép lên.


13
Ví dụ một số cơng trình nhà cao tầng:

Hình 1-1 Tịa nhà Keang Nam

Hình 1-2 Tổ hợp nhà ở đa năng Sun View 3 và BeeHome 2
Khang Gia, quận Gò Vấp


14


Hình 1-3 Tịa nhà T&T, 35 tầng tại 273 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội
1.1.2 Quy trình thi cơng xây dựng nhà cao tầng:
Bao gồm các bước
1.Khảo sát, chọn điểm xây dựng.

2.Thiết kế lựa chọn phương án kiến trúc.

3.Chuẩn bị vật liệu xây dựng và các loại máy
móc thiết bị.

4.Thi cơng móng cọc.

5.Đào móng và đổ bê tơng móng.

6.Thi cơng phần thân cơng trình

7.Xây lắp và hồn thiện


15

Khảo sát chọn điểm xây dựng:
Việc chọn địa điểm xây dựng phụ thuộc vào mục đích sử dụng của
cơng trình và cần tuân theo những quy tắc chung sau đây:
- Nhà cao tầng thường là những cơng trình cơng cộng nên thường được
xây dựng ở gần trung tâm, cách trung tâm thành phố khơng q xa.
- Cơng trình nên xây dựng ở khu vực có địa chất ổn định.
Thiết kế lựa chọn phương án kiến trúc:
- Thiết kế và lựa chọn phương án kiến trúc với bất kỳ cơng trình nào
cũng thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Tạo cảnh quan đẹp và thống đãng.
- Khơng ảnh hưởng tới cơng trình xung quanh.
- Tạo ra tối đa công năng sử dụng của cơng trình, giá thành tối ưu nhất.
Chuẩn bị vật liệu xây dựng và các loại máy móc thiết bị.
Về vật liệu xây dựng, trước khi thi cơng cơng trình chúng ta cần nghiên
cứu kỹ bản vẽ thiết kế trên cơ sở đó có thể chọn các loại vật liệu xây dựng.
Thi cơng móng cọc.
Nhà cao tầng là các cơng trình có trọng tải lớn, nền đất tự nhiên sẽ
khơng chịu nổi. Vì vậy khi xây dựng nhà cao tầng người ta phải xử dụng các
giải pháp nhân tạo để tăng cường độ chịu nén của nền móng. Giải pháp hiện
nay thường hay dùng nhất là giải pháp móng cọc. Để thi cơng móng cọc trong
xây dựng nhà cao tầng có thể sử dụng các phương pháp sau: khoan cọc nhồi,
ép cọc, đóng cọc.
Đào móng và đổ bê tơng móng:
Sau khi hồn thành việc thi cơng móng cọc, người ta tiến hành cắt, đập,
xử lý đầu cọc. Đồng thời tiến hành việc bốc dọn một khối lượng đất cơ bản
trên phạm vi hố móng cơng trình để bắt đầu thi cơng các đài cọc, móng và


16
tầng hầm của ngôi nhà. Nội dung này bao gồm các công tác chủ yếu sau đây:
Công tác chuẩn bị, cơng tác cốt thép đài giằng móng, cơng tác ván khn đài
móng, thi cơng đổ bê tơng đài móng.
Thi cơng phần thân cơng trình:
Thi cơng phần thân cơng trình cần thực hiện những việc sau: Vào cốt
thép cột, vách và lồng thang máy, đặt cốt thép dầm sàn, đổ bê tơng cột dầm
sàn, tháo ván khn.
Xây lắp và hồn thiện:
Sau khi hoàn thành xong các hạng mục liên quan đến kết cấu cơng trình
người ta tiến hành xây lắp và hồn thiện. Thơng thường phần xây lắp được

tiến hành ngay sau khi tháo ván khuôn của khung và dầm sàn. Cơng việc hồn
thiện được tiến hành sau khi xây dựng phần thơ, nó gồm những cơng việc cụ
thể như sau: trát vữa, quét vôi, ốp tường, lát nền ...
1.2 Thành phần công tác trắc địa trong thi công nhà cao tầng:
Công tác trắc địa trong thi công xây dựng nhà cao tầng bao gồm :
• Thành lập lưới khống chế cơ sở
Mạng lưới này được làm quanh cơng trình, có tác dụng định vị cơng
trình theo hệ tọa độ sử dụng trong giai đoạn khảo sát thiết kế, nghĩa là định vị
nó so với cơng trình lân cận. Lưới khống chế này được sử dụng trong giai
đoạn bố trí móng cơng trình.
• Chuyển ra thực địa các trục chính của cơng trình:
Từ các điểm của lưới khống chế trắc địa chuyển các trục chính được
dùng cho thi cơng phần móng cơng trình, chúng được đánh dấu trên khung
định vị hoặc bằng các mốc chơn sát mặt đất.
• Bố trí khi xây dựng phần dưới mặt đất của cơng trình:
Tùy theo phương pháp thi cơng móng mà nội dung cơng việc có thể
thay đổi, nhưng về cơ bản cơng tác này bao gồm: Bố trí và kiểm tra thi cơng


17
móng cọc, bố trí và kiểm tra các đài móng, bố trí ranh giới móng và các bộ
phận trong móng.
Độ chính xác của cơng tác này được xác định theo các chỉ tiêu kỹ thuật,
hoặc theo yêu cầu riêng trong thiết kế trong từng cơng trình.
• Thành lập một lưới trắc địa cơ sở trên mặt bằng tầng 1:
Mạng lưới này có tác dụng để bố trí chi tiết ngay tại tầng đầu tiên của
cơng trình. Mạng lưới này có độ chính xác cao hơn mạng lưới thành lập trong
giai đoạn thi cơng móng cơng trình.
Lưới khống chế cơ sở có đặc điểm là lưới cạnh ngắn, có hình dạng phù
hợp với hình dạng của cơng trình.

Để đảm bảo tính thẳng đứng của cơng trình người ta chiếu thẳng đứng
các điểm khống chế cơ sở lên các mặt bằng xây đựng và sử dụng chúng để bố
trí chi tiết cơng trình.
• Chuyển tọa độ và độ cao từ lưới cơ sở lên các tầng, thành lập trên các tầng
lưới khống chế khung:
Để chuyển các trục lên tầng có thể sử dụng một trong các phương pháp
dây dọi, phương pháp dựa vào mặt phẳng ngắm của máy kinh vĩ , phương
pháp truyền tọa độ của máy toàn đạc điện tử, phương pháp chiếu đứng quang
học. Ngồi ra cịn có thể sử dụng phương pháp GPS kết hợp với trị đo mặt
đất.
Người ta có thể chọn một trong các phương pháp trên tùy thuộc vào độ
chính xác yêu cầu và đặc điểm cơng trình.
Để chuyền độ cao từ mặt bằng móng lên các tầng xây dựng có thể sử
dụng các phương pháp: Dùng hai máy và mia thủy chuẩn kết hợp với thước
thép treo, đo trực tiếp khoảng cách đứng, dùng các máy đo dài điện tử .
Sau khi chiếu các điểm khống chế cơ sở lên tầng xây dựng, người ta lập
lưới khống chế khung để kiểm tra độ chính xác chiếu điểm.


18

• Bố trí chi tiết trên các tầng hầm:
Đầu tiên cần bố trí các trục chi tiết, sau đó dùng các trục này để bố trí
các kết cấu và thiết bị. Về độ cao cần đảm bảo độ cao thiết kế và độ phẳng, độ
nằm ngang của đế các kết cấu thiết bị.
• Đo vẽ hồn cơng các kết cấu xây dựng đã được lắp đặt:
Sau khi xây dựng hoặc lắp đặt xong các kết cấu xây dựng trên từng
tầng cần phải tiến hành đo vẽ hồn cơng vị trí của chúng về bề mặt và độ cao
giá trị độ chênh lệch nhận được so với thiết kế được đưa vào kết quả tính khi
bố trí và độ cao ở các tầng tiếp theo, để đảm bảo cơng trình xây dựng theo

đúng trục và độ cao thiết kế.
• Quan trắc biến dạng cơng trình
Bao gồm các cơng tác: quan trắc độ lún của móng và các bộ phận cơng
trình, quan trắc chuyển dịch ngang cơng trình, quan trắc độ nghiêng cơng
trình.
1.3 Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản đối với cơng tác trắc địa trong thi công xây
dựng nhà cao tầng.
1.3.1 Khái niệm về hạn sai cho phép trong xây dựng:
Trong q trình thi cơng xây dựng, do tác động của nhiều yếu tố khác
nhau (thiết kế, bố trí , thi cơng xây dựng) nên dẫn đến có sự sai lệch vị trí thực
tế của các kết cấu xây dựng so với vị trí thiết kế tương ứng của chúng. Việc
lắp đặt các kết cấu xây dựng vào vị trí thiết kế cần phải đảm bảo các thơng số
hình học trong các kết cấu chung của tịa nhà, trong đó các yếu tố về chiều dài
như kích thước tiết diện của các kết cấu, khoảng cách giữa các trục của các
kết cấu vv... mà được cho trong bản thiết kế xây dựng được gọi chung là “các
kích thước thiết kế” và tương ứng với nó trong kết quả của cơng tác bố trí sẽ
cho ta kích thước thực tế. Độ lệch giữa kích thước thực tế và kích thước thiết


19
kế được gọi là độ lệch bố trí – xây dựng. Nếu độ lệch này vượt quá giới hạn
cho phép nào đó thì độ gắn kết giữa các kết cấu xây dựng bị phá vỡ và gây
nên sự không đảm bảo độ bền vững cơng trình.
Do ảnh hưởng liên tục của quá trình sản xuất mà độ lệch của các kích
thước thực tế và thiết kế sẽ có những giá trị khác nhau.
Độ lệch giới hạn lớn nhất so với giá trị thiết kế của kích thước (kí hiệu
δmax ) gọi là “ độ lệch giới hạn trên” còn độ lệch giới hạn nhỏ nhất so với
thiết kế (kí hiệu δmin) còn gọi là “độ lệch giới hạn dưới”. Các độ lệch cho
phép nhất định gọi là hạn sai cho phép trong xây dựng và kí hiệu là ∆. Như
vậy ta có thể nhận thấy ∆=2δ.

Qua phân tích các tiêu chuẩn về độ chính xác ta thấy rằng các hạn sai
trong xây dựng có thể chia ra các dạng sau:
o Các hạn sai đặc trưng vị trí mặt bằng của của các kết cấu xây dựng
(sự xê dịch trục của các móng cột, dầm... so với vị trí thiết kế).
o Các hạn sai đặc trưng vị trí độ cao của kết cấu xây dựng (độ lệch về
độ cao mặt tựa của các kết cấu xây dựng so với độ cao thiết kế)
o Các hạn sai đặc trưng về vị trí thẳng đứng của các kết cấu xây dựng
(độ lệch của trục đứng kết cấu so với đường thẳng đứng).
o Các hạn sai đặc trưng về vị trí tương hỗ giữa các kết cấu xây dựng
(độ lệch về độ dài thiết kế và độ dài thực tế).
1.3.2 Mối quan hệ giữa các hạn sai lắp ráp xây dựng và độ chính xác của
cơng tác trắc địa:
Q trình lắp ráp xây dựng tất cả các kết cấu của tịa nhà ln phải đi
kèm với các công tác đo đạc kiểm tra. Công tác kiểm tra trắc địa bao gồm
việc xác định vị trí mặt bằng, độ cao và độ thẳng đứng của các kết cấu so với
các trục và độ cao thiết kế trong quá trình xây dựng chúng.


20
Cơ sở trắc địa cho công việc kiểm tra này chính là các trục bố trí hoặc
các đường thẳng song song với chúng, các vạch lắp đặt đã được đánh dấu trên
các mặt bên của các kết cấu, các mốc độ cao đã chuyển lên mặt sàn tầng…
Độ chính xác về vị trí của các kết cấu riêng biệt so với trục bố trí (về
mặt bằng) và so với các mức độ cao thiết kế (về độ cao) được khái quát từ
bốn nguồn sai số chủ yếu sau đây:
o Sai số về kích thước so với thiết kế do quá trình chế tạo kết cấu gây
nên (kí hiệu mct).
o Sai số của việc lắp đặt các kết cấu vào vị trí thiết kế khi lắp đặc
chúng (md).
o Sai số của cơng tác kiểm tra trắc địa trong q trình lắp đặt các kết

cấu (mtd).
o Sai số do tác động của ngoại cảnh (sự lún của cơng trình, ảnh hưởng
của nhiệt độ…) kí hiệu mngc.
Khi đó sai số tổng hợp vị trí mặt bằng của kết cấu (kí hiệu mo) so với vị
trí thiết kế được thể hiện bằng cơng thức :
mo= mct 2 + md 2 + mtd 2 + mngc 2
Giả thiết rằng các sai số thành phần là mang đặc tính ngẫu nhiên và độc
lập với nhau, áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng giữa các nguồn sai số thì từ
cơng thức trên ta có :
mo = mtd 4 = 2mtd
hay

mtd =

1
mo
2

Nếu giả định rằng các hạn sai trong quy phạm được cho dưới dạng sai
số giới hạn và có giá trị bằng 3 lần sai số trung phương, tức là ∆ 0 =3mo thì
mối tương quan giữa các hạn sai và sai số trung phương của việc đo đạc kiểm
tra mtd có thể được viết dưới dạng sau:


21
md =
hay

1 ∆0
. = 0,17 ∆ 0

2 3

mtd ≤ 0,2 ∆ 0

Như vậy sai số trung phương của các công tác đo kiểm tra được tiến
hành khi đặt các kết cấu xây dựng không cần vượt quá 20% giá trị hạn sai lắp
ráp xây dựng đối với dạng cơng trình tương ứng.
Ngồi ra độ chính xác của các cơng tác trắc địa trong bố trí lắp đặt cịn
phụ thuộc vào: kích thước và chiều cao của cơng trình, vật liệu xây dựng cơng
trình, trình tự và phương pháp thi cơng cơng trình … Trong trường hợp thi
cơng theo thiết kế đặc biệt, các sai số cho phép chưa có trong các quy phạm
xây lắp hiện hành thì độ chính xác của các công tác của công tác trắc địa phải
căn cứ vào điều kiện kĩ thuật khi xây dựng công trình để xác định cụ thể.
1.3.3 Một số tiêu chuẩn độ chính xác của cơng tác trắc địa trong thi cơng
xây dựng cơng trình.
Mỗi tịa nhà gồm một số lượng hữu hạn các bộ phận kết cấu chính có
liên quan chặt chẽ với nhau như móng, tường, các trụ riêng biệt (các trụ hoặc
các cột), các dầm xà, các trần, mái nhà, cửa sổ, cửa ra vào…tạo nên một bộ
khung chịu lực hồn chỉnh của tịa nhà. Tùy thuộc mỗi cơng trình cụ thể mà
người ta đặt ra u cầu độ chính xác của cơng tác bố trí xây dựng.
a. Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí cơng trình
Để phục vụ cho cơng tác bố trí trục cơng trình nhà cao tầng và chỉ đạo
thi cơng người ta thường thành lập mạng lưới bố trí cơ sở theo nguyên tắc
lưới độc lập. Phương vị của một trong những cạnh xuất phát từ điểm gốc lấy
bằng
00 00’00’’ hoặc 900 00’ 00’’.


22


Bảng 1-2 Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí cơng trình.
Cấp

Đặc điểm của

chính xác

đối tượng

Sai số trung phương
của lưới cơ sở bố trí
Đo góc m’’β

Đo cạnh ms/s

Xí nghiệp hoặc cụm nhà ,
1- Cơ sở

cơng trình cơng nghiệp trên

3’’

1:25,000

5’’

1:10,000

10’’


1:5000

khu vực có diện tích >100 ha
Xí nghiệp hoặc cụm nhà, cơng
trình cơng nghiệp trên khu
2- Cơ sở

vực có diện tích<100 ha, từng
ngơi nhà và cơng trình riêng
biệt trên diện tích từ 10 - 100
ha
Nhà và cơng trình xây dựng
trên diện tích<1 ha. Đường

3- Cơ sở

trên mặt đất và các đường ống
ngầm trong phạm vi xây dựng

b. Độ chính xác của cơng tác bố trí cơng trình :
Độ chính xác của cơng tác bố trí cơng trình phụ thuộc vào các yếu tố sau :
o Kích thước, chiều cao của đối tượng xây.
o Vật liệu xây dựng cơng trình.
o Hình thức kết cấu tồn thể cơng trình.
o Quy trình cơng nghệ và phương pháp thi cơng cơng trình.


23

Bảng 1-3 Độ chính xác của cơng tác bố trí cơng trình

Cấp
Đặc điểm của đối tượng xây
chính
dựng
xác

Sai số trung phương trung bình
Đo cạnh

Đo
góc
(‘’)

Khi đo
trên
cao
trên
một
trạm
(mm)

Khi
truyền độ
cao từ
điểm gốc
đến mặt
bằng lắp
ráp
(mm)


3

4

5

6

1

Kết cấu kim loại với mặt
phẳng, lắp ráp kết cấu bê
tông cốt thép, lắp ráp kết cấu
hệ trục đúc sẵn theo khớp 1/15,000
nối. Cơng trình cao từ 100120m với khẩu độ từ 1824m

5

1

5

2

Nhà cao từ 16-25 tầng. Cơng
trình từ 60-100m với khẩu 1/10,000
độ từ 24-36m

10


2

4

3

Nhà cao từ 5-16 tầng. Cơng
trình từ 60-100m với khẩu
độ từ 6-18m

1/5,000

20

2.5

3

4

Nhà cao đến 5 tầng. Cơng
trình cao đến 15m với khẩu
độ từ 6m

1/3,000

30

3


3

1

2