Mạch ngừng thi công bê tông toàn khối

Mạch ngừng thi công bê tông toàn khối là vị trí gián đoạn kỹ thuật, đồng thời là mối nối, trong điều kiện bất khả kháng: không thể đảm bảo điều kiện đúc bê tông liên tục, của công tác thi công bê tông toàn khối. Việc xử lý mạch ngừng để thi công bê tông tiếp theo của cấu kiện rất quan trọng.

Nguồn gốc của mạch ngừng

Khi phần bê tông đã được đổ trước tại vị trí này của khối bê tông đã chuyển sang giai đoạn ninh kết và đóng rắn, thì không thể được phép đổ bê tông mới vào đó, vì nếu không sẽ làm phá vỡ vĩnh viễn các nối liên kết vừa mới hình thành trong vữa bê tông. Cần phải để cho bê tông cũ nằm ổn định trong khuôn đúc bê tông, cho đến khi bê tông cũ ninh kết và đóng rắn xong hoàn toàn, thì mới được đổ tiếp. Từ đó hình thành nên mạch ngừng tại vị trí tạm ngừng thi công này. Do mạch ngừng ảnh hưởng đến tính toàn khối của bê tông, nên tốt nhất là thi công liên tục không để mạch ngừng. Khi bắt buộc phải để, vị trí của nó phải được khống chế trong miền kết cấu có nội lực nhỏ hoặc nội lực không gây nguy hiểm cho kết cấu tại tiết diện mạch ngừng. Để khắc phục sự giảm yếu do mạch ngừng gây ra, tại vị trí mạch ngừng có thể bổ sung thêm cốt thép gia cường mạch ngừng.

Việc thi công bê tông toàn khối trường hợp có để mạch ngừng sẽ tạo ra các đợt thi công bê tông và các phân đoạn thi công bê tông.

Vị trí mạch ngừng là vị trí giảm yếu của kết cấu bê tông cốt thép toàn khối. Do đó kích thước của mạch ngừng phải cố gắng giảm đến mức tối đa:

• chiều dài mạch ngừng là ngắn nhất, mạch ngừng càng thẳng, ít gấp khúc càng tốt,
• mặt mạch ngừng phải thẳng góc với trục kết cấu để diện tích bề mặt mạch ngừng là nhỏ nhất.

Mạch ngừng trong thi công sàn sườn toàn khối

Bố trí mạch ngừng theo phương đứng trong sàn sườn

Các vùng có thể bố trí mạch ngừng đứng cắt qua dầm chính (gạch đỏ) và cắt qua dầm phụ (gạch xanh).

Nội lực trong kết cấu dầm sàn toàn khối (sàn sườn) gồm lực cắt Q và mô-men uốn M. Đối với mô-men M, tương đương với ngẫu lực gồm hai thành phần lực dọc tác động vào hai nửa tiết diện mạch ngừng: phần lực nén, do bê tông vùng nén chịu, có tác dụng ép chặt bê tông hai bên mạch ngừng, tăng ma sát, hạn chế tác hại của mạch ngừng; phần lực kéo, coi như hoàn toàn do cốt thép chịu, có thể đảm bảo bằng cách tăng cốt thép gia cường mạch ngừng, không ảnh hưởng đến sự làm việc của bê tông tại mạch ngừng. Vậy mô-men uốn dù lớn hay nhỏ ít có tác hại đến vùng kết cấu bê tông giảm yếu tại mạch ngừng. Còn lực cắt, tác dụng dọc theo tiết diện mạch ngừng, làm trượt hai phần kết cấu bê tông cốt thép hai bên mạch ngừng, gây tác hại lớn tới kết cấu tại đây. Do đó, mạch ngừng phải được bố trí căn cứ vào độ lớn của lực cắt.

• Đối với sàn khu vệ sinh (các ô sàn tính theo trạng thái giới hạn thứ II: về nứt) thì không được phép bố trí mạch ngừng theo phương đứng.
• Đối với sàn sườn bình thường, mạch ngừng theo phương đứng được để như sau:
  • Khi hướng đổ bê tông song song với dầm phụ, tức mạch ngừng cắt qua dầm phụ, thì mạch ngừng có thể bố trí tại bất kỳ tiết diện nào nằm trong đoạn 1/3 chính giữa của nhịp dầm phụ L_dp đồng thời cũng là nhịp bản theo phương dầm phụ L_b1 (nhịp bản chính là nhịp dầm phụ). Ở các vị trí này lực cắt trong cả bản và dầm phụ đều nhỏ.
  • Khi hướng đổ bê tông song song với dầm chính, tức là mạch ngừng cắt qua dầm chính, thì mạch ngừng có thể bố trí tại bất kỳ tiết diện nào, mà: vừa nằm trong đoạn 1/2 chính giữa nhịp dầm chính L_dc, vừa nằm trong đoạn 1/2 chính giữa nhịp bản theo phương dầm chính L_b2 (nhịp bản có thể không trùng với nhịp dầm chính). Ở các vị trí này lực cắt trong cả bản và dầm chính đều nhỏ. Tuy nhiên, tùy theo mặt bằng kết cấu mà vùng để được mạch ngừng trong trường hợp này có thể không có, và nếu có thì mạch ngừng lại cắt qua nhịp làm việc chính của hê thống kết cấu, cho nên cần hạn chế để mạch ngừng kiểu này, hãy cố gắng đổ bê tông song song dầm phụ để mạch ngừng cắt qua dầm phụ.
• Mạch ngừng phải cấu tạo thẳng đứng, vuông góc với trục dầm, và được tạo thành nhờ khuôn mạch ngừng loại thành đứng.

Bố trí mạch ngừng nằm ngang trong hệ dầm liền sàn (sàn sườn)

• Khi phải bố trí mạch ngừng theo phương ngang, thì mạch ngừng thường được đặt ở dầm tại vị trí dưới nách dầm (nơi tiếp giáp giữa dầm với sàn) khoảng 20 – 30 mm.
• Trong trường hợp dầm cao > 800 mm, nếu đúc bê tông liên tục thì để tránh sự co ngót ban đầu của vữa bê tông, khi đổ bê tông tới cách nách dầm 20 – 30 mm, ta cần phải tạm nghỉ để bê tông kịp co ngót rồi mới đổ tiếp tới sàn, nhưng cũng không lâu quá thời điểm bắt đầu ninh kết của bê tông. Do vậy sẽ không hình thành mạch ngừng nằm ngang, việc đúc bê tông không được coi là gián đoạn.

Trích dẫn tiêu chuẩn Việt Nam

Các yêu cầu kỹ thuật về mạch ngừng thi công sàn sườn bê tông toàn khối trên, được luật hóa ở các điều 6.6.5 và 6.6.7 trong Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995. Điều 6.6.7 nêu rằng:

• Khi đổ bê tông tấm sàn có sườn theo hướng song song với dầm phụ thì mạch ngừng thi công bố trí trong khoảng 1/3 đoạn giữa nhịp của dầm.
• Khi đổ bê tông theo hướng song song với dầm chính thì mạch ngừng thi công bố trí trong hai khoảng giữa của nhịp dầm và sàn (mỗi khoảng 1/4 nhịp)

Mạch ngừng trong thi công bể chứa

- Thi công mạch ngừng theo phương ngang: thường sử dụng waterstop là 1 dải băng cao su buộc giữa 2 lớp bê tông mới và cũ, sao cho mỗi nửa của dải waterstop nằm trong 1 phần bê tông.

Tham khảo

• Tiêu chuẩn xây dựng: TCVN 4453-1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối-Quy phạm thi công và nghiệm thu.