Cừ Larsen là cọc ván thép tiết diện chữ U có rãnh khóa ở hai mép, được đóng hoặc ép liên tiếp xuống đất để tạo thành tường chắn đất, chắn nước tạm thời hoặc vĩnh cửu. Cừ Larsen được dùng nhiều khi đào hố móng, làm tầng hầm, kè sông, đê quây thi công trụ cầu. Bài viết giải thích cấu tạo, các loại cừ II, III, IV, V, VI với kích thước và trọng lượng, cách tính số cây và khối lượng thép, phương pháp thi công và lưu ý khi chọn cừ.
Cừ Larsen là gì?
Cừ Larsen (Larssen sheet pile) mang tên kỹ sư người Đức Tryggve Larssen, người đưa ra dạng cọc ván thép chữ U đầu thế kỷ 20. Mỗi thanh cừ có tiết diện hình máng, hai mép có khóa móc. Khi đóng thanh sau, khóa của nó lồng vào khóa của thanh trước, các thanh lật ngửa, lật sấp xen kẽ tạo thành bức tường thép liên tục, chịu áp lực đất và hạn chế nước thấm vào hố đào.
Ở Việt Nam, cừ Larsen thường theo tiêu chuẩn Nhật Bản JIS A5528, mác thép SY295 hoặc SY390, chiều dài phổ biến 6 đến 18 m.
Bảng quy cách cừ Larsen thông dụng
| Loại cừ | Rộng × cao × dày (mm) | Trọng lượng 1 m thanh (kg) | Trọng lượng 1 m² tường (kg) |
|---|---|---|---|
| Loại II (SP-II) | 400 × 100 × 10,5 | 48 | 120 |
| Loại III (SP-III) | 400 × 125 × 13 | 60 | 150 |
| Loại IV (SP-IV) | 400 × 170 × 15,5 | 76,1 | 190 |
| Loại V (SP-VL) | 500 × 200 × 24,3 | 105 | 210 |
| Loại VI (SP-VIL) | 500 × 225 × 27,6 | 120 | 240 |
Trọng lượng 1 m² tường bằng trọng lượng 1 m thanh chia cho bề rộng hiệu dụng của một thanh (0,4 m hoặc 0,5 m). Cừ loại III và IV được dùng nhiều nhất cho hố móng nhà phố, tầng hầm vừa và nhỏ. Loại V, VI dùng cho hố đào sâu, kè, cảng. Cừ càng lớn có mô men kháng uốn càng lớn, chịu được áp lực đất lớn hơn hoặc cho phép giảm số tầng chống văng.
Ứng dụng của cừ Larsen
- Tường chắn hố móng, tầng hầm: giữ thành hố đào không sạt, bảo vệ công trình lân cận.
- Đê quây (vòng vây cọc ván): thi công trụ cầu, cống dưới nước.
- Kè sông, kè hồ, bờ kênh: chống sạt lở, có thể để lại vĩnh viễn.
- Thi công đường ống, bể ngầm: chắn đất khi đào rãnh sâu.
Với tầng hầm nhà phố, cừ Larsen thường đi cùng hệ móng cọc. Cách làm cọc khoan nhồi, lồng thép và kiểm tra chất lượng cọc có trong bài cọc khoan nhồi và lồng thép cọc.
Cách tính số cây và khối lượng cừ
- Số cây = chiều dài tuyến tường cừ chia bề rộng hiệu dụng một thanh (0,4 m với loại II đến IV. 0,5 m với loại V, VI), làm tròn lên, cộng thêm cây ở góc.
- Chiều dài cây = chiều sâu hố đào cộng chiều sâu ngàm vào đất do thiết kế tính (thường lớn hơn chiều sâu đào đáng kể), cộng phần nhô lên mặt đất.
- Khối lượng = số cây × chiều dài × trọng lượng 1 m thanh.
Ví dụ: hố móng chu vi 40 m, dùng cừ loại IV dài 12 m. Số cây = 40 / 0,4 = 100 cây. Khối lượng = 100 × 12 × 76,1 ≈ 91.300 kg, tức khoảng 91 tấn thép. Con số lớn như vậy là lý do nhiều công trình chọn thuê cừ theo thời gian thi công thay vì mua đứt, rồi nhổ cừ trả lại sau khi xong phần ngầm.
Phương pháp thi công cừ Larsen
| Phương pháp | Đặc điểm | Phù hợp |
|---|---|---|
| Búa rung | Rung cho đất quanh cừ “hóa lỏng” tạm thời để cừ xuống. Nhanh, rẻ | Đất cát, đất sét mềm, khu vực ít công trình lân cận |
| Ép tĩnh (máy ép thủy lực) | Ép bằng lực tĩnh, ít rung và ồn | Khu dân cư, sát nhà cũ, bệnh viện, trường học |
| Kết hợp khoan dẫn | Khoan làm tơi đất trước khi ép, đóng | Đất cứng, có lớp cát chặt, sỏi |
Hố đào sâu cần thêm hệ chống văng (thép hình H làm thanh chống, dầm vành đai) để cừ không bị đẩy vào hố. Các loại thép hình H thường dùng và đặc điểm có trong bài phân biệt thép hình H và I dùng làm chống văng.
Lưu ý khi dùng cừ Larsen
- Chiều dài, loại cừ và hệ chống phải do kỹ sư tính theo địa chất, chiều sâu đào và tải trọng xung quanh. Không chọn theo cảm tính.
- Kiểm tra khóa cừ trước khi đóng: khóa cong, móp làm cừ lệch, hở, nước và bùn chảy vào hố.
- Thi công gần nhà dân nên ép tĩnh, quan trắc lún nứt công trình lân cận trước và trong khi thi công.
- Khi nhổ cừ, đất có thể bị kéo theo gây lún. Cần bơm vữa, cát lấp khe theo biện pháp được duyệt.
- Cừ cũ cho thuê cần kiểm tra độ thẳng, độ mòn, vết nứt ở khóa.
Câu hỏi thường gặp
Cừ Larsen 1 m nặng bao nhiêu kg?
Loại II khoảng 48 kg, loại III khoảng 60 kg, loại IV khoảng 76,1 kg, loại V khoảng 105 kg, loại VI khoảng 120 kg mỗi mét thanh.
Cừ Larsen IV có kích thước bao nhiêu?
Rộng 400 mm, cao 170 mm, dày 15,5 mm, nặng khoảng 76,1 kg/m.
Cừ Larsen dài bao nhiêu mét?
Thường 6 đến 18 m. Chiều dài sử dụng do thiết kế quyết định theo chiều sâu đào và độ sâu ngàm.
Nên mua hay thuê cừ Larsen?
Công trình dùng cừ tạm trong vài tháng thường thuê sẽ kinh tế hơn. Công trình kè vĩnh cửu hoặc dùng lâu dài thì mua.
Kết luận
Cừ Larsen là giải pháp tường chắn đất, chắn nước linh hoạt cho hố móng, tầng hầm và công trình thủy. Bảng quy cách, trọng lượng và cách tính số cây ở trên giúp dự trù khối lượng nhanh. Loại cừ và chiều dài cụ thể cần theo thiết kế. Giá thép hình H làm hệ chống văng có tại trang giá thép hình H làm chống văng hố móng.