Nguyên nhân sự cố thường gặp trong xây dựng công trình
ThS. PHẠM QUỐC ANH (Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội)
TÓM TẮT:
Bài viết trình bày về một số nguyên nhân sự cố thường gặp trong xây dựng các công trình. Các nguyên nhân này bao gồm những sai sót trong giai đoạn khảo sát xây dựng, trong thiết kế, thi công, sai sót trong giai đoạn khai thác, vận hành và sử dụng.
Từ khóa: Sự cố, xây dựng công trình, thiết kế, thi công.
1. Đặt vấn đề
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự cố trong xây dựng công trình. Tuy nhiên, những sự cố thường gặp cần phân loại nguyên nhân theo các giai đoạn hoạt động xây dựng và các yếu tố khách quan và chủ quan như sau: Nguyên nhân do khảo sát, thiết kế; Không có chứng chỉ khảo sát, thiết kế hoặc vượt cấp chứng chỉ; Chất lượng khảo sát không đạt yêu cầu; Tính toán thiết kế sai, không phù hợp; Bố trí lựa chọn, địa điểm, lựa chọn phương án quy trình công nghệ, quy trình sử dụng không hợp lý phải bổ sung, sửa đổi, thay thế; Nguyên nhân do thi công; Năng lực nhà thầu thi công không phù hợp, nhà thầu không có hệ thống quản lý chất lượng, trình độ năng lực đạo đức nghề nghiệp của tư vấn giám sát và nhà thầu kém; Sử dụng vật liệu và chế phẩm xây dựng không phù hợp yêu cầu của thiết kế; Áp dụng công nghệ thi công mới không phù hợp, không tính toán đầy đủ các điều kiện sử dụng; Biện pháp thi công không được quan tâm đúng mức dẫn đến sai phạm, sự cố; Nguyên nhân do quy trình bảo trì, vận hành, sử dụng; Không thực hiện bảo trì theo quy định (tắc ống thoát nước trên mái, chống gỉ kết cấu thép, theo dõi độ lún...); Sử dụng vượt tải (chất tải trên sàn, cầu vượt khả năng chịu lực,...).
2. Giai đoạn khảo sát xây dựng
Các sai sót trong hoạt động khảo sát xây dựng thường biểu hiện ở các khía cạnh sau:
Bố trí các lỗ khoan thăm rò không hợp lý, không biết hết các lớp đất chịu lực dưới đáy móng, không phát hiện được hoặc phát hiện không đầy đủ quy luật phân bố không gian (theo chiều rộng và chiều sâu) các phân vị địa tầng, đặc biệt phần đất yếu hoặc các đới yếu trong khu vực xây dựng và khu vực liên quan khác.
Đánh giá sai các thành phần địa chất, không đánh giá chính xác các đặc trưng tính chất xây dựng của các phân vị địa tầng có mặt trong khu vực xây dựng; thiếu sự hiểu biết về nền đất hay do công tác khảo sát địa kỹ thuật sơ sài. Đánh giá sai về các chỉ tiêu cơ lý của nền đất.
Không phát hiện những chỗ đất yếu cục bộ và nguy hiểm như túi bùn, hồ ao giếng, hang hốc cũ. Sự phát sinh và chiều hướng phát triển của các quá trình địa kỹ thuật có thể dẫn tới sự mất ổn định của công trình xây dựng.
Không điều tra, khảo sát công trình lân cận và các tác động ăn mòn của môi trường.
Những sai sót trên làm nền móng lún không đều, tạo trong móng những ứng suất kéo, ứng suất cắt vượt quá giới hạn tính toán dẫn đến phá hoại móng và các bộ phận khác của công trình.
3. Giai đoạn thiết kế xây dựng
- Thiết kế nền móng:
Giải pháp cấu tạo móng không phù hợp với đất nền. Giải pháp bố trí các khe lún không phù hợp với cấu trúc công trình bên trên. Không tính hoặc tính không đúng độ lún công trình, dự tính độ lún của công trình không đúng với thực tế. Không dự kiến được ảnh hưởng của các tải trọng tác dụng lên móng như: Độ rung động của thiết bị, Lực hãm của cầu trục, Tải trọng từ lớp đất tôn nền, Tác dụng của ma sát âm lên cọc.
Quá tải đối với đất nền là trường hợp đối với tiêu chuẩn giới hạn thứ nhất (về độ bền) đã không đạt. Điều này thường xảy ra đối với các lớp đất yếu hoặc thấu kính bùn xen kẹp. Một số trường hợp, đất đắp tôn nền không được xem là một loại tải trọng cùng với tải trọng của công trình truyền lên đất nền bên dưới và gây cho công trình những độ lún đáng kể. Độ lún của các móng khác nhau dẫn đến công trình bị lún lệch; móng đặt trên nền không đồng nhất hoặc móng công trình xây dựng trên sườn dốc.
- Thiết kế kết cấu công trình:
Sai sót về kích thước: Nguyên nhân của sai sót này là do sự phối hợp giữa các nhóm thiết kế và khâu kiểm bản vẽ không chặt chẽ, gây nên nhầm lẫn đáng tiếc xảy ra trong việc tính toán thiết kế kết cấu công trình. Cùng với sai sót đó là thiếu sự quan sát tổng thể của người thiết kế trong việc kiểm soát chất lượng công trình.
Sai sót sơ đồ tính toán: Trong tính toán kết cấu, do khả năng ứng dụng mạnh mẽ của các phần mềm phân tích kết cấu, về cơ bản, sơ đồ tính toán kết cấu thường được người thiết kế lập giống công trình thực cả về hình dáng, kích thước và vật liệu sử dụng. Tuy nhiên, việc quá phụ thuộc vào phần mềm kết cấu cũng có thể gây ra những sai lầm đáng tiếc trong tính toán thiết kế.
Bỏ qua kiểm tra điều kiện ổn định của kết cấu: Khi tính toán thiết kế, đối với những thiết kế thông thường, các kỹ sư thiết kế thường tính toán, kiểm tra kết cấu theo trạng thái giới hạn thứ nhất. Tuy nhiên, trong trạng thái giới hạn thứ nhất, chỉ tính toán, kiểm tra đối với điều kiện đảm bảo khả năng chịu lực, bỏ qua kiểm tra điều kiện ổn định của kết cấu. Đối với những công trình có quy mô nhỏ, kích thước cấu kiện kết cấu không lớn thì việc kiểm tra theo điều kiện ổn định có thể bỏ qua. Tuy nhiên, đối với các công trình có quy mô không nhỏ, kích thước cấu kiện lớn thì việc kiểm tra theo điều kiện ổn định là rất cần thiết.
Sai sót về tải trọng: Việc tính toán tải trọng tác dụng lên kết cấu cũng thường gây ra những sai sót, trong đó sai sót tập trung chủ yếu ở việc lựa chọn giá trị tải trọng, lấy hệ số tổ hợp của tải trọng.
Bố trí cốt thép không hợp lý: Trong kết cấu BTCT, cốt thép được bố trí để khắc phục nhược điểm của bê tông là chịu kéo kém. Việc bố trí cốt thép không đúng sẽ dẫn đến bê tông không chịu được ứng suất và kết cấu bị nứt.
Giảm kích thước của cấu kiện BTCT: Trong cấu kiện BTCT, bê tông chịu lực cắt là chủ yếu, vì lý do nào đó tiết diện bê tông tại những vùng có lực cắt lớn phải giảm bớt, từ đó làm giảm khả năng chịu lực cắt của cấu kiện. Khi giảm bớt tiết diện của bê tông, nhà thiết kế không kiểm tra đã dẫn đến cấu kiện bị nứt và xảy ra sự cố công trình.
Thiết kế sửa chữa và cải tạo công trình cũ: Các công trình xây dựng thường có tuổi thọ từ hàng chục đến hàng trăm năm. Trong quá trình sử dụng và khai thác công trình, mục đích sử dụng nhiều khi có những thay đổi so với thiết kế ban đầu, để đáp ứng nhu cầu sử dụng, phải sửa chữa, cải tạo, nâng cấp công trình hiện có để thay đổi tính năng, quy mô; đáp ứng được chức năng mới mà sử dụng yêu cầu. Trong quá trình thiết kế, nhiều khi các nhà thiết kế đã không xác định tuổi thọ còn lại của công trình cần cải tạo và tuổi thọ của phần công trình được để lại của công trình cải tạo, xem tuổi thọ của chúng còn tương đương với tuổi của phần công trình được nâng cấp cải tạo hay không dẫn đến tình trạng tuổi thọ của từng phần của công trình được cải tạo không đồng đều và tuổi thọ của toàn bộ công trình bị giảm. Đồng thời, nhà thiết kế chưa quan tâm đến sơ đồ chịu lực của công trình cũ cũng như sơ đồ chịu lực của công trình sau khi cải tạo. Sự khác biệt quá xa của 2 sơ đồ này đã dẫn đến sự can thiệp quá sâu vào kết cấu của công trình cũ, từ đó dẫn đến sự cố của công trình xây dựng.
Những nguyên nhân về thiết kế liên quan đến môi trường: Một trong những vấn đề nóng cần bàn tới trong mối quan hệ giữa chất lượng công trình và an toàn môi trường là những can thiệp "thô bạo" của các đồ án thiết kế gây ra những bất ổn cho sự làm việc an toàn của công trình trong suốt tuổi thọ của nó. Vốn dĩ, vỏ trái đất này đã tồn tại ổn định hàng triệu năm. Người thiết kế đã vô tình và phần lớn là cố ý, vì những mục đích hẹp hòi, đã tạo cho một phần của vỏ trái đất bị biến dạng, gây mất ổn định cục bộ. Sự mất ổn định này sẽ làm xuất hiện một xu thế đi tìm sự cân bằng mới. Quá trình này đôi khi thực sự "khốc liệt" và sẽ không có điểm dừng một khi trạng thái cân bằng mới không được tái lập. Vì vậy, trong các dự án xây dựng có ảnh hưởng tới môi trường thường được xem xét rất chi tiết vấn đề an toàn môi trường. Song, do những nhận thức còn hạn hẹp về vai trò của an toàn môi trường trong sự bền vững của công trình xây dựng và thực trạng chỉ coi trọng lợi ích trước mắt, công trình xây dựng đã, đang và sẽ bị thiên nhiên tác động phá hoại và làm hao tổn tuổi thọ.
Những nguyên nhân về thiết kế liên quan đến môi trường ăn mòn: Những sai sót của người thiết kế dẫn đến công trình xây dựng bị sự cố, do tác động ăn mòn của môi trường, như: Quy định sai về chiều dày lớp bảo vệ; Sử dụng mác bê tông thấp không đảm bảo hàm lượng xi măng tối thiểu; Không sử dụng các biện pháp cần thiết để tăng khả năng chống ăn mòn cho kết cấu.
Các trường hợp khác: Khi tính toán, tác giả có một số quan niệm không thích hợp với điều kiện thực tế thi công nhưng không chú thích rõ ràng, đầy đủ trong bản vẽ chi tiết, để người thi công thực hiện. Không có biện pháp cấu tạo để công trình chịu sự thay đổi của nhiệt độ, khi nhiệt độ thay đổi làm kết cấu bị co giãn. Công trình bị nứt ở kết cấu chịu tác động của nhiệt, tạo điều kiện cho các tác nhân khác ăn mòn kết cấu, dẫn đến kết cấu bị hư hỏng.
4. Giai đoạn thi công xây dựng
Trong thi công, nhà thầu không thực hiện đúng các quy trình quy phạm kỹ thuật đã dẫn đến sự cố công trình xây dựng: Không kiểm tra chất lượng, quy cách vật liệu trước khi thi công; Không thực hiện đúng trình tự các bước thi công; Vi phạm các quy định về tổ chức, quản lý, kỹ thuật thi công.
Khối lượng và chất lượng vật liệu: Vi phạm phổ biến của các nhà thầu là hạ cấp chất lượng vật liệu. Đặc biệt, việc hạ cấp chất lượng vật liệu thực sự là khó kiểm soát khi không có các mô hình giám sát quản lý chất lượng hiệu quả. Trong cuộc đấu thầu gần đây, có nhiều công trình có giá trúng thầu rất thấp so với giá dự toán được duyệt. Thậm chí, có những nhà thầu bỏ thầu thấp hơn rất nhiều so với chi phí cần thiết. Do không có giám định về giá cả vật liệu nên các nhà thầu có thể đưa ra các chỉ tiêu chất lượng cao và giá thấp để trúng thầu. Song, khi thực hiện thi công xây lắp, các nhà thầu đã giảm mức chất lượng, chủng loại, xuất xứ, đưa các thiết bị, vật liệu chất lượng kém vào trong công trình và tìm cách bớt, xén các nguyên vật liệu để bù chi phí và có một phần lợi nhuận.
Chất lượng biện pháp thi công: Trong hồ sơ đấu thầu xây lắp, hầu hết các nhà thầu đều đưa ra được phần thuyết minh biện pháp thi công hoàn hảo với một lực lượng lao động hùng hậu, thực tế lại không như vậy. Lực lượng công nhân phổ biến ở các công trường hiện nay hầu hết là thợ "nông nhàn". Việc sử dụng lực lượng lao động này là một điều rất đáng lo ngại, không những ảnh hưởng tới chất lượng công trình mà còn có nguy cơ để xảy ra tai nạn lao động nhiều nhất. Bên cạnh đó, đội ngũ cán bộ, quản lý kỹ thuật cũng được sử dụng không đúng với chuyên môn làm cho công trình không đảm bảo chất lượng. Biện pháp thi công không phù hợp luôn chứa đựng yếu tố rủi ro về chất lượng, có khi còn gây ra những sự cố lớn không lường. Vi phạm khá phổ biến trong giai đoạn thi công là sự tùy tiện trong việc lập biện pháp và quy trình thi công. Những sai phạm này phần lớn gây đổ vỡ ngay trong quá trình thi công và nhiều sự cố gây thương vong cho con người cũng như gây thiệt hại lớn về vật chất.
5. Giai đoạn khai thác, vận hành, sử dụng
Những sai sót trong quá trình sử dụng dẫn đến sự cố công trình xây dựng: Để nước trên mặt, nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất, ngấm xuống nền móng; Hệ thống thoát nước của công trình bị hư hỏng; Nhà ở không được sửa chữa hư hỏng kịp thời và duy tu bảo dưỡng thường xuyên; Sử dụng nhà sai mục đích thiết kế ban đầu; Cơi nới ở xung quanh nhà làm tăng độ lún cho công trình; Cơi nới, sửa chữa thay đổi tùy tiện kết cấu trong nhà làm tăng tải trọng dẫn đến kết cấu bị quá tải; Các công trình chịu tác động ăn mòn của môi trường, hóa chất không được bảo dưỡng sửa chữa kịp thời và thường xuyên; Khi sửa chữa làm tăng tải trọng của công trình.
Kết luận
Qua 4 giai đoạn phân tích, nghiên cứu đưa ra cơ sở khoa học xác định các sự cố xảy ra. Mục tiêu quan trọng nhất của bất kỳ cuộc điều tra sự cố công trình hay điều tra sự xuống cấp sớm nào đều là đi tìm nguyên nhân kỹ thuật của sự việc đó, từ đó tìm ra bài học để những vấn đề này không xảy ra trong tương lai. Khi nguyên nhân được xác định một cách khoa học, khách quan, chính xác thì việc phân định lỗi của tổ chức, cá nhân cũng sẽ trở nên dễ dàng hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
Viện Khoa học công nghệ Xây dựng (2011). Báo cáo về biện pháp phòng ngừa và xử lý công trình nghiêng lún ảnh hưởng đến cộng đồng và công trình lân cận.
Viện Khoa học công nghệ Xây dựng và Viện Kỹ thuật xây dựng Hà Nội (2004). Báo cáo điều tra, đánh giá và nghiên cứu sự cố công trình có nguyên nhân nền móng.
Quốc hội (2003). Luật Xây dựng (số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003).
Chính phủ (2005). Quyết định số 305/2005/QĐ-TTg ngày 24/11/2005 của Thủ tướng Chính phủ về việc ban hành Hệ thống chỉ tiêu thống kê quốc gia.
Chính phủ (2007). Quyết định số 28/2007/QĐ-BXD ngày 28/12/2007 về việc ban hành Hệ thống chỉ tiêu và chế độ báo cáo thống kê tổng hợp ngành Xây dựng.
SOME COMMON CAUSES OF CONSTRUCTION INCIDENTS
Master. PHAM QUOC ANH
Hanoi Architectural University
ABSTRACT:
This article presents some common causes of construction incidents. Construction incidents usually occur due to errors in construction survey, design, construction, operation and use stages.
Keywords: Incidents, building construction, design, construction.
