Nghiên cứu công nghệ thi công kết cấu thép nhịp lớn trong xây dựng công trình dân dụng

50 T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
KHOA H“C & C«NG NGHª
Tóm tắt
Kết cấu thép nhịp lớn được áp dụng rộng rãi 
trong nhiều công trình dân dụng, công nghiệp 
và giao thông trên thế giới vì những ưu điểm 
nổi bật của nó: vượt nhịp lớn, thi công lắp ráp 
nhanh, hình dáng kiến trúc đa dạng và phong 
phú. Ở nước ta kết cấu thép nhịp lớn đã được 
nhiều tác giả nghiên cứu áp dụng và đã đạt 
được nhiều thành tựu to lớn trong nhiều công 
trình thuộc ngành giao thông, xây dựng công 
nghiệp và dân dụng. Nghiên cứu kết cấu thép 
nhịp lớn trong xây dựng dân dụng để tìm được 
các giải pháp về thiết kế và thi công phù hợp 
đối với dạng công trình phức tạp và mới chưa 
được áp dụng nhiều tại Việt Nam.
Abstract
Large span steel structure is widely used in many 
civil, industrial construction and transportation 
projects in the world because of its prominent 
advantages: 
Large span, quick installation, multiple diversity 
forms of architecture. 
In our country,Large span steel structure was 
researched, applied by many authors and have many 
great achievements in transportation, civil, industrial 
construction. Research about Large span steel 
structure in civil construction to find some designing 
and construction solutions in accordance with the 
complex forms and not well applied in Vietnam. 
ThS. Lê Văn Nam
Bộ môn Công nghệ và Tổ chức thi công, Khoa Xây dựng 
ĐT: 0982 625 580
1. Đặt vấn đề
Kết cấu thép nhịp lớn là một giải pháp ưu việt khi phải 
vượt qua nhịp lớn [1], [2]. Kết cấu này không chỉ sử dụng 
cho cầu mà còn được ứng dụng cho nhà cao tầng từ rất 
sớm khi mà máy tính điện tử còn chưa phát triển. Điều 
nay chứng tỏ tính cách mạng của các nhà đầu tư và các 
nhà quản lý xây dựng trong việc ứng dụng các tiến bộ 
khoa học kỹ thuật tạo nên hiệu quả to lớn về kinh tế xã 
hội, tạo ra các công trình kiến trúc đặc sắc. 
Ưu điểm trong công nghệ thi công tác giả nghiên cứu 
so với các phương pháp lắp dựng thông thường ở các 
điểm sau:
- Thời gian thi công được rút ngắn;
- Hạn chế tối đa lao động thi công trên cao;
- Áp dụng được khoa học công nghệ mới vào lắp 
dựng;
- Hệ kết cấu tạm, giàn giáo phục vụ lắp dựng thi công 
đơn giản...
Tuy nhiên còn tồn tại nhược điểm: 
- Công nghệ thi công chưa được áp dụng nhiều tại 
Việt Nam;
- Đòi hỏi sự chính xác cao và phối hợp nhịp nhàng 
giữa các khâu trong suốt quá trình lắp dựng;
- Cán bộ kỹ thuật, công nhân có trình độ chuyên môn 
cao.
Trong bài báo này tác giả đề giới thiệu phương án 
lắp dựng hệ giàn thép vượt nhịp 36,8m tại khách sạn JW 
Marriott Hà Nội một cách tổng quát. [3], [4], [5], [6], [7]. 
2. Sơ lược về công trình nghiên cứu
2.1. Vị trí và qui mô công trình
Khách sạn tiêu chuẩn 5 sao, nằm liền kề Trung tâm 
Hội nghị Quốc gia, do Tập đoàn Bitexco làm chủ đầu tư 
và Tập đoàn JW Marriott quản lý. Vốn đầu tư khoảng 130 
triệu USD. 
JW Marriott Hanoi đạt tiêu chuẩn quốc tế 5 sao, tọa 
lạc trên diện tích đất 63.000 m2 và 16.000 m2 mặt nước, 
bao gồm 9 tầng, một tầng trệt và 8 tầng cao, nằm liền kề 
Trung tâm Hội nghị Quốc gia, cách trung tâm Hà Nội 7,5 
km. 
Khách sạn có 459 phòng, trong đó có 29 phòng nghỉ 
cao cấp, 2 phòng Phó tổng thống và một phòng Tổng 
thống. Ngoài ra, nơi đây còn có các nhà hàng Âu - Á, các 
phòng họp, hội thảo, khu chăm sóc sức khỏe và các tiện 
Nghiãn cöu céng nghè thi céng 
kät cÞu thÃp nhÌp lðn 
trong xÝy dúng céng trÉnh dÝn dÖng
ThS. Lã V×n Nam
51 S¬ 19 - 2015
ích cao cấp 5 sao đáp ứng mọi nhu cầu của du khách 
trong nước và quốc tế.
Thiết kế của JW Marriott Hanoi lấy cảm hứng từ hình 
ảnh “con rồng” - một biểu tượng của Việt Nam, do Công 
ty Thiết kế Carlos Zapata Studio (Mỹ) thực hiện. Tư vấn 
giám sát dự án là Công ty Turner International (Mỹ).
2.2. Vị trí và cấu tạo conson nhịp lớn theo thiết kế
(Hình 2 và hình 3)
3. Giải pháp thi công tổng thể
3.1. Nghiên cứu hồ sơ thiết kế và các điều kiện liên 
quan
Bao gồm: Biện pháp thi công do công ty HYUNDAI 
ENGINEERING & CONSTRUCTION CO., LTD lập [8]. Hồ 
sơ thiết kế kỹ thuật thi công, dự toán thẩm tra công trình; 
các văn bản liên quan kèm theo; báo cáo khảo sát địa 
chất thủy văn; vị trí địa lý của công trình; nguồn cung ứng 
vật tư vật liệu, phương tiện vận chuyển và các loại máy 
móc phục vụ cho công trường...
3.2. Tổng mặt bằng thi công (Hình 4)
3.3. Sơ đồ phân khối lắp dựng
Quá trình lắp dựng được chia làm 5 giai đoạn (Vị trí 
được thể hiện trên hình 5). Tiến hành lắp dựng khối 1 
trước vì khối này có độ ổn định và độ cứng lớn nhất (được 
Hình 1. Phối cảnh công trình khách sạn JW Marriott Hanoi
Hình 2. Vị trí kết cấu thép nhịp lớn
Hình 3. Cấu tạo kết cấu thép của công trình
52 T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
KHOA H“C & C«NG NGHª
Hình 4. Tổng mặt bằng thi công
Hình 5. Sơ đồ phân khối lắp dựng Hình 6. Lắp dựng kết cấu giai đoạn 1
53 S¬ 19 - 2015
liên kết với toàn bộ công trình qua các khớp liên kết), sau 
đó phát triển lắp ghép các khối còn lại để đảm bảo sự ổn 
định tổng thể của công trình trong suốt quá trình lắp dựng. 
(Hình 5)
3.4. Các bước lắp dựng cụ thể [4], [6] ,[7], [8]
- Bước 1: Lắp cột thép tại T4/TB.1 (từ tầng 6), T4/TD.1 
(từ tầng 5), T6/TD.1 (Từ nền đến tầng 7) và đổ bê tông 
lên đến sàn tầng 6;
- Bước 2: Lắp giàn giáo phục vụ thi công, lan can an 
toàn;
- Bước 3: Lắp cột thép chống tạm “H” tại trục T3&T5;
- Bước 4: Lắp kết cấu thép theo 5 giai đoạn;
- Bước 5: Lắp đặt thiết bị kích thủy lực 250T để nâng 
hạ hệ giàn theo đúng cao độ.
Trong quá trình lắp dựng cấu kiện trên cao và trọng 
lượng lớn nên phải đảm bảo tuyệt đối an toàn cho người 
và các phương tiện trên công trường trong suốt quá trình 
thi công.
3.4.1. Trình tự lắp dựng giai đoạn 1
Trình tự lắp dựng như sau: S1.1 -> S1.2 -> S1.3 -> 
S1.4 -> S1.5 -> S1.6 -> S1.7 (Hình 6)
Khớp liên kết có tác dụng liên kết các cấu kiện theo 
các phương khác nhau để làm tăng độ ổn định cho công 
trình trong quá trình lắp dựng.
3.4.2. Trình tự lắp dựng giai đoạn 2
Trình tự lắp dựng như sau: S2.1 -> S2.2 -> S2.3 -> 
S2.4 (Hình 8)
3.4.3. Trình tự lắp dựng giai đoạn 3
Trình tự lắp dựng như sau: S3.1 -> S3.2 -> S3.3 (Hình 
9)
3.4.4. Trình tự lắp dựng giai đoạn 4
Trình tự lắp dựng như sau: S4.1 -> S4.2 -> S4.3 -> 
S4.4 (Hình 10)
3.4.5. Trình tự lắp dựng giai đoạn 5
Trình tự lắp dựng S5.1 -> S5.2 -> S5.3 -> S5.4 (Hình 
11)
3.5. Cố định tạm trong quá trình lắp dựng [6], [7] 
, [8]
Lắp cột thép tạm thời “H” tại trục T3&T5 để đảm bảo 
ổn định cho kết cấu trong suốt quá trình lắp dựng. (Hình 
12)
3.6. Thiết bị nâng thủy lực [8]
Thiết bị nâng thủy lực 250T gắn vào mắt giàn để nâng 
lên và hạ xuống các giàn trong quá trình lắp dựng theo 2 
bước sau:
- Bước 1: Lắp kích thủy lực vào vị trí thiết kế;
- Bước 2: Sau khi hoàn thành việc lắp dựng hệ kết 
cấu, các kích thủy lực sẽ nâng giàn lên hoặc hạ giàn 
xuống cho phù hợp cao độ theo thiết kế. (Hình 13)
Hoặc
Hàn rãnh Hàn mộng 
Hình 7. Vị trí khớp liên kết
Swimpool plate girder weight
Segment 
Name No. Weight (Kg)
Lifting 
Remark
PG21 3 13.794 Possible
PG22 4 25.597 Possible
PG23 5 20.466 Possible
PG24 6 19.430 Possible
PG25 9 5.5.429 Possible
PG26 1 15.659 Possible
PG27 2 17.471 Possible
PG28 7 23.337 Possible
PG29 8 12.587 Possible
54 T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
KHOA H“C & C«NG NGHª
Hình 10. Lắp dựng kết cấu giai đoạn 4 Hình 11. Lắp dựng kết cấu giai đoạn 5
Hình 12. Lắp dựng cột thép “H” cố định tạm
6F
Wire
PLATE(25t x 2000 x 2000)
H-3
00x
300
Temporary support detail
Hình 8. Lắp dựng kết cấu giai đoạn 2 Hình 9. Lắp dựng kết cấu giai đoạn 3
55 S¬ 19 - 2015
3.6. Lắp dựng hệ giàn giáo và lưới an toàn phục 
vụ thi công
* Giàn giáo: Được lắp dựng trên nền tầng 6 để phục 
vụ cho quá trình lắp dựng các cấu kiện. Được tính toán 
đảm bảo khả năng chịu lực trong quá trình sử dụng. Hệ 
giàn giáo phải kiểm tra an toàn trước khi sử dụng [6], [7], 
[8]. (Hình 14)
* Lưới an toàn: Đảm bảo an toàn cho người và các 
phương tiện trong suốt quá trình thi công lắp dựng. Lưới 
an toàn được lắp đặt bên dưới giàn [6], [7], [8]. (Hình 15)
4. Kết luận
Công nghệ thi công kết cấu thép nhịp lớn trong xây 
dựng công trình dân dụng rất phức tạp. Giải pháp thi công 
phù hợp phải thỏa mãn được đồng thời các yếu tố sau: 
- Kết cấu đảm bảo điều kiện về khả năng chịu lực;
- Kết cấu đảm bảo điều kiện về độ cứng (chuyển vị 
nằm trong giới hạn cho phép);
Hình 14. Bố trí giàn giáo thi công
Hình 15. Bố trí lưới và lan can an toàn thi công
Hình 13. Vị trí lắp đặt thiết bị nâng thủy lực
56 T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
KHOA H“C & C«NG NGHª
- Đẩy nhanh tiến độ thi công, sớm đưa công trình vào 
khai thác sử dụng;
- Sử dụng tối đa các máy móc phục vụ thi công;
- Hạn chế tối đa lao động thi công trên cao;
- Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh môi trường 
trong quá trình thi công.
Công nghệ thi công giới thiệu ở trên có thể áp dụng 
để triển khai cho các công trình tương tự tại các khu đô 
thị lớn ở nước ta, nơi mà dân cư sinh sống đông đúc, mặt 
bằng thi công chật hẹp, ở các công trình giao thông, sân 
vận động, triến lãm, nhà hát, bể bơi...
Do bị hạn chế về mặt thời gian nên tác giả mới chỉ 
nghiên cứu về công nghệ nghệ thi công cho công trình 
dân dụng. Tác giả kiến nghị tiếp tục nghiên cứu, hoàn 
thiện qui trình thi công cho công trình công nghiệp, giao 
thông..../.
Phản biện: ThS. Phạm Minh Đức
T¿i lièu tham khÀo
1. Phạm Văn Hội (1998), Kết cấu thép công trình dân dụng và công 
nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.
2. Bùi Khương (1973), Lý thuyết tính toán hệ treo, Giáo trình Viện 
KTGT, Hà Nội, 4.
3. Triệu Tây An và nhóm tác giả, Hỏi đáp thiết kế và thi công kết 
cấu nhà cao tầng – Tập 1, NXB Xây dựng, Hà Nội, 1996.
4. Phạm Huy Chính, Thi công chế tạo kết cấu bê tông cốt thép. NXB 
Xây dựng, Hà Nội, 2006.
5. Phạm Duy Hữu, Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt. NXB 
Xây dựng
6. Giáo trình thi công nhà cao tầng bê tông cốt thép, Hà Nội, 2002.
7. Ngô Văn Quỳ, Các phương pháp thi công xây dựng. NXB Xây 
dựng, Hà Nội, 2005.
8. Biện pháp thi công do công ty HYUNDAI 
ENGINEERING & CONSTRUCTION CO., LTD lập.
Hệ phương trình xác định biên độ dao động cưỡng bức, Biên độ dao động cưỡng bức của các khối lượng và 
phương trình dao động riêng.
( )
( )
( )
( )
33
1 2 11
33
1 2 22
34965 2550 27972 6 1,976 10 sin rt1,976 10
27972 34965 2550 12 2,075 10 sin rt2,075 10
B B yB m
B B yB m
−−
−−
− − =  = ×= × → →  − + − = = ×= ×  
Lực quán tính và tải trọng động tác dụng lên hệ kết cấu tính theo (1):
( ) ( )
( ) ( )
( )
( )
3 2
1 1 1 11
3 2
2 2 2 22
11,0388sin rt1,02 1,976 10 50 sin rt 4,94sin rt
17,2938sin rt1,02 2,075 10 50 sin rt 5,19sin rt
R P m yy
R P m yy
−
−
 = − × == × × × = − →  = − × == × × × = −  


Biểu đồ mô men động như hình 6.
3. Kết luận
Với cách xây dựng và giải bài toán dao động của hệ hữu hạn bâc tự do như trên cho thấy được tính chặt chẽ và 
dễ hiểu của bài toán.
Cách xây dựng và giải bài toán này có nhiều ưu điểm khi mô hình là hệ siêu tĩnh bậc cao. 
Kết quả trùng với cách giải trong giáo trình ổn định và động lực học công trình.
Tài liệu này có thể làm tham khảo cho sinh viên và học viên cao học. /.
Phản biện: PGS.TS. Nguyễn Phương Thành
T¿i lièu tham khÀo
1. Phạm Đình Ba, Nguyễn Văn Hợi (1994), Động lực học công trình, Học Viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.
2. Lều Thọ Trình, Phạm Khắc Hùng, Đào Trọng Long, Lê Văn Quý (1974), Ổn định - Động lực học công trình, Cơ học kết cấu tập III, NXB Đại 
học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội
TÈnh to¾n dao ½îng cÔa hè cÍ hùu hÂn bâc tú do
(tiếp theo trang 22)