Bảy giờ tối, mưa vừa tạnh. Đáy hố móng đọng một lớp nước đục, cốp pha đã dựng xong, xe bê tông hẹn sáng mai. Máy bơm nhỏ chạy từ chiều mà mực nước xuống chậm, cả đội đứng quanh miệng hố nhìn đồng hồ. Lúc này máy bơm công trường xây dựng quyết định hố có khô kịp hay không.
Trả lời ngắn: Giữ hố móng khô cần ba thứ khớp nhau: hố thu thấp hơn đáy móng để nước chảy về, máy chìm chọn theo lưu lượng và cột áp thật của hố chứ không theo "ngựa", và một máy dự phòng nối sẵn. Cát, bùn và điện tạm quyết định máy có chạy suốt đêm hay không.
Chữ "máy bơm công trường" dễ bị hiểu thành bơm vữa hay bơm bê tông, nên cần nói rõ: ở đây là bơm chìm thoát nước hố móng. Hố đã đủ khô để đổ bê tông hay chưa là quyết định của chỉ huy công trường và kỹ sư giám sát theo biện pháp thi công. Bài không thay quyết định đó và không nêu quy chuẩn nào.
Máy bơm công trường xây dựng cho hố móng: ba loại máy, bài này nói loại nào
| Việc trên công trường | Máy thường dùng | Bài này |
|---|---|---|
| Chuyển vữa, bê tông tới chỗ đổ | Bơm vữa, bơm bê tông | Không nói tới |
| Cấp nước rửa, nước bảo dưỡng | Bơm cấp nước | Không nói tới |
| Hút nước ra khỏi hố móng, hố thu | Bơm chìm thoát nước | Có |
Thợ gọi loại thứ ba là bơm tõm, bơm hố móng hay bơm chìm công trình. Trong catalog Perotac và Aquaris, dòng cỡ nhỏ nhắm tới việc này là KTZ: công suất 1,5–15 kW, cửa xả 50–150 mm, mục ứng dụng ghi "Civil engineering" (công trình xây dựng), theo catalog Perotac KTZ-LH trang 1/6. Catalog Aquaris KTZ-LH trang 2/6 ghi cùng các số trong bảng hiệu năng mà bài dùng bên dưới.
Nước vào hố móng từ đâu: mưa đọng hay nước ngầm thấm
Hai nguồn nước này đòi hỏi hai cách nghĩ khác nhau.
- Mưa đọng: nước tích trên đáy hố sau mưa. Bơm một lần là xuống, miễn là nước mưa từ mặt bằng không chảy ngược vào hố.
- Nước thấm từ đất: bơm cạn xong nước lại dâng, máy phải chạy nhiều giờ.
Cách phân biệt nhanh: hạ mực nước trong giới hạn vận hành, ghi giờ, rồi dùng thước đo mực nước sau mỗi lần nghỉ. Trời đã tạnh mà nước vẫn dâng đều nghĩa là có nước thấm. Khi đó phải chọn máy theo lượng nước thấm chứ không theo lượng nước mưa đã đọng. Lượng thấm thật do kỹ sư thi công đánh giá.
Khi nước thấm mạnh, công trình có thể dùng biện pháp hạ mực nước ngầm bằng giếng. Biện pháp này do người thiết kế biện pháp thi công quyết. Catalog Perotac LH, dòng 22–110 kW đi kèm trong tệp KTZ-LH, ghi ứng dụng "Deep-well pre-dewatering or high-head dewatering" (hạ nước trước bằng giếng sâu hoặc đẩy cột áp cao) ở trang 4/6. Bài này không bàn các hệ đó.
Bố trí hố thu: đáy máy phải thấp hơn đáy móng
Máy chìm khó hút hết lớp nước mỏng trải trên nền hố. Nước phải được dồn về một chỗ đủ sâu, và máy đặt ở đó. Các bước dưới đây là kinh nghiệm chung, catalog không hướng dẫn kích thước hố thu.
- Chọn góc thấp nhất của đáy móng, nơi nước tự chảy về.
- Đào hố thu sâu hơn đáy móng, để mặt nước trong hố thu có thể hạ thấp hơn nền cần khô.
- Dẫn nước về hố thu bằng rãnh nhỏ dốc về phía hố, nối từ các góc còn đọng.
- Kê máy lên bệ, đừng đặt thẳng xuống lớp bùn đáy hố.
- Treo máy bằng xích hoặc dây thép, kéo lên bằng chính dây đó, không kéo bằng cáp điện.
Thứ catalog ghi liên quan tới hố thu là mực nước chạy liên tục. Catalog KTZ có một kích thước ghi chú là "Continuous running water level" (mực nước chạy liên tục), vẽ từ đáy máy lên mặt nước (trang 3/6):
| Nhóm mã KTZ | Mực nước chạy liên tục |
|---|---|
| 1,5–2,2 kW (như KTZ22.2, KTZ32.2) | 120 mm |
| 3,7–5,5 kW (như KTZ33.7, KTZ35.5, KTZ45.5) | 150 mm |
| 7,5–15 kW (như KTZ47.5, KTZ67.5, KTZ411, KTZ611, KTZ415, KTZ615) | 190 mm |
Hiểu theo hình vẽ, khi máy chạy liên tục thì mặt nước trong hố thu nên ở mức này hoặc cao hơn. Catalog không ghi máy chạy được bao lâu khi nước thấp hơn mức đó.
Ví dụ giả định với KTZ22.2 đặt thẳng trên đáy hố thu: mực nước chạy liên tục là 120 mm. Muốn mặt nước hạ xuống ngang đáy móng mà máy vẫn chạy liên tục, đáy hố thu phải thấp hơn đáy móng ít nhất 120 mm, cộng thêm chiều cao bệ nếu kê máy lên. Đây là phép suy từ hình vẽ, kích thước hố do người thi công chốt.
Cách tính dung tích hữu ích của hố thu và thời gian cầm cự khi máy dừng có trong bài tính hố thu và bơm dự phòng cho hầm gửi xe. Lượng nước về hố móng thì phải đo tại chỗ như mục trên.
Chọn máy bơm công trường xây dựng theo lưu lượng và cột áp của hố
Hai con số cần có trước khi nhìn bảng catalog:
Cột áp yêu cầu = chênh cao từ mực nước thấp nhất trong hố thu tới miệng xả + tổn thất của ống và co nối
Lưu lượng yêu cầu là lượng nước cần hạ mỗi giờ. Bảng KTZ (catalog Perotac, trang 2/6) cho mỗi mã một điểm định mức, tức cặp lưu lượng và cột áp ghi cùng nhau, cộng lưu lượng tối đa và cột áp tối đa nằm ở hai đầu đường cong. Đừng ghép hai số tối đa thành một điểm làm việc. Điểm yêu cầu có cả lưu lượng và cột áp đều không vượt điểm định mức thì máy đạt. Một trong hai vượt định mức nhưng chưa vượt mức tối đa là vùng giữa, cần đường cong bằng số từ bên bán. Vượt mức tối đa thì loại.
Hai hố giả định:
- Hố A: nhà phố đào sâu, cần hạ 25 m³/h, chênh cao 6 m và ống tốn thêm 3 m, cột áp yêu cầu 9 m.
- Hố B: tầng hầm sâu hơn, cần hạ 12 m³/h, chênh cao 22 m và ống tốn thêm 3 m, cột áp yêu cầu 25 m.
| Mã | Cửa xả | Định mức (m³/h, m) | Tối đa (m³/h, m) | Hố A: 25 m³/h, 9 m | Hố B: 12 m³/h, 25 m |
|---|---|---|---|---|---|
| KTZ22.2 (2,2 kW) | 50 mm | 18; 20 | 33; 26 | Vùng giữa: 25 vượt 18 | Vùng giữa: 25 vượt 20 |
| KTZ32.2 (2,2 kW) | 80 mm | 36; 11 | 55; 19 | Đạt: 25 không quá 36, 9 không quá 11 | Loại: 25 vượt 19 |
| KTZ33.7 (3,7 kW) | 80 mm | 30; 20 | 55; 29 | Đạt: 25 không quá 30, 9 không quá 20 | Vùng giữa: 25 vượt 20 |
| KTZ35.5 (5,5 kW) | 80 mm | 36; 25 | 75; 34 | Đạt: 25 không quá 36, 9 không quá 25 | Đạt: 12 không quá 36, 25 không quá 25 |
Ở hố A, ba mã đạt là KTZ32.2, KTZ33.7 và KTZ35.5. Ở hố B, trong bốn mã chỉ KTZ35.5 đạt, còn KTZ32.2 bị loại dù cùng 2,2 kW với KTZ22.2. Bảng không nội suy giữa hai ô, nên các ô "vùng giữa" chưa kết luận được.
Chữ "3 HP" hay "2 ngựa" trên nhãn chỉ nói công suất động cơ. KTZ22.2 và KTZ32.2 cùng 2,2 kW nhưng một máy cho 18 m³/h ở 20 m, máy kia cho 36 m³/h ở 11 m. Cách đọc điểm Q–H từng bước có trong bài KTZ22.2 hay KTZ32.2; cách tính cột áp tổng quát có trong bài chọn máy bơm theo lưu lượng và cột áp.
Nước hố móng có cát, bùn: catalog ghi gì và không ghi gì
Nước ở đáy hố móng thường lẫn đất, cát mịn và đôi khi sỏi nhỏ. Điều catalog KTZ ghi:
- Cánh bán hở bằng hợp kim chrome cao, đi cùng đĩa hút (inlet plate) bằng gang cầu (trang 1/6). Catalog mô tả cặp này giúp tăng độ bền; không ghi số giờ chạy hay mức mài mòn.
- Cột "Impeller passage" (lối qua cánh) là 8,5 mm với các mã 1,5–5,5 kW, 11,5 mm với KTZ47.5, KTZ411, KTZ415 và 19,5 mm với KTZ67.5, KTZ611, KTZ615 (trang 2/6). Hiểu theo tên cột, vật rắn lớn hơn cỡ này khó qua cánh; catalog không giải thích thêm.
- Mục ứng dụng ghi công trình xây dựng, mỏ, mỏ đá, quặng than và "slurries" (hỗn hợp nước lẫn hạt rắn).
Điều catalog không ghi: nồng độ cát hoặc bùn tối đa, độ đặc cho phép, tuổi thọ cánh khi nước lẫn cát. Vì vậy chữ "bơm được bùn đặc" không có chỗ dựa trong bài này. Hố có lớp bùn kết dính phải xin bên bán xác nhận bằng văn bản cho đúng mã; cách phân biệt bùn loãng, bùn đặc và bùn cát tại hố có trong bài bơm hố móng bùn loãng 2hp.
Dòng SS ở catalog Perotac trang 1/1 ghi cánh hở, "Suitable for water containing fibers" (phù hợp nước chứa xơ sợi), nhiệt độ nước tới +50 °C. Mục ứng dụng của SS là xử lý nước thải, thoát nước công nghiệp và tưới tiêu, không có công trình xây dựng. Catalog cũng không ghi cỡ vật rắn hay hàm lượng cát. Hố móng nhiều cát thì đừng chọn SS chỉ vì "cũng là bơm chìm".
Hố thu hay bị cát lắng, nên máy có thể bị vùi. Gặp máy bị vùi thì ngắt điện, kéo lên, vét hố thu rồi mới chạy lại; đừng bật máy cố cho cát bay ra.
Điện tạm và dây cáp: kéo điện cho máy bơm chìm trên công trường
Catalog KTZ ghi nguồn 3 pha 380–415 V, 50 Hz, cáp dài 8 m; điện áp khác và cáp dài hơn nằm ở mục "On request" (trang 1/6). Catalog không nêu bản một pha cho KTZ. Công trình dùng điện một pha cần hỏi bên bán trước khi đặt, và nhận xác nhận bằng văn bản về mã.
Dòng SS có bản một pha ký hiệu SSM...F. Catalog Aquaris SS trang 1/1 ghi các bản SSM...F là một pha, kèm phao; catalog Perotac SS ghi "Available with float switch" (có thể kèm phao).
Catalog KTZ ghi động cơ kín có bảo vệ nhiệt tích hợp cho công suất tới 15 kW (trang 1/6). Đây là bảo vệ bên trong động cơ. Tủ điện, aptomat chống giật và dây dẫn của công trường vẫn phải do thợ điện thiết kế và kiểm.
Vài việc làm được ngay trên hiện trường:
- Giữ cáp khỏi nước đọng, bùn và đường xe cán; mối nối đặt cao, bọc kín.
- Ngắt điện và khóa tủ trước khi xuống hố hoặc kéo máy.
- Nếu chạy máy phát, hỏi bên bán dòng khởi động của máy. Bảng KTZ chỉ ghi dòng định mức ở 400 V, không ghi dòng khởi động.
Máy dự phòng: hai máy giống nhau hay một máy to
Bài này không nêu quy chuẩn nào bắt buộc hai máy. Nhưng mưa lớn lúc nửa đêm cộng một máy kẹt cánh là đủ để nước ngập lại nền đã khô. Có hai cách bố trí:
- Hai máy cùng mã, cùng cỡ ống xả. Một máy chạy, một máy nằm sẵn trong hố thu hoặc cạnh hố. Máy kẹt thì đổi sang máy kia, không phải đi tìm khớp nối.
- Một máy chính và một máy nhỏ hơn. Máy nhỏ chỉ giữ mực khi nước thấm nhẹ. Cách này tiết kiệm công suất nhưng máy nhỏ không thay được máy chính khi mưa lớn.
Nếu chọn máy khác dòng thì so tại cùng một lưu lượng. Cùng 2,2 kW, tại 18 m³/h (cột "18" trong bảng):
| Mã | Cột áp tại 18 m³/h | Nguồn |
|---|---|---|
| KTZ22.2 | 20 m | Perotac KTZ-LH, trang 2/6 (điểm định mức) |
| SS-2200 | 16,9 m | Perotac SS, trang 1/1 (cột Q = 18) |
Cần 18 m³/h ở cột áp 14 m thì cả hai đạt. Cần 18 m³/h ở cột áp 18 m thì SS-2200 thiếu (16,9 m nhỏ hơn 18 m), KTZ22.2 đạt (20 m). Bảng này chỉ so cột áp tại một lưu lượng; cát và bùn của hố móng vẫn là câu hỏi riêng như mục trên.
Một chi tiết cần hỏi thêm: các trang KTZ của catalog không ghi phao hay tủ điều khiển tự động. Đêm không có người trực thì phải biết máy bật và tắt bằng gì.
Quyết định một máy hay hai máy theo thời gian nước dâng khi máy dừng có ví dụ trong bài bơm chìm nước thải 20m3/h: một máy hay hai máy.
Sáu lỗi cần tránh khi dùng máy bơm công trường xây dựng giữ hố móng khô
- Chọn theo "ngựa" mà không đọc điểm Q–H. Hai máy cùng 2,2 kW có thể cho 18 m³/h ở 20 m hoặc 36 m³/h ở 11 m.
- Đặt máy thẳng trên bùn đáy hố. Bùn lắng vùi máy, cát cuốn vào cửa hút.
- Hố thu nông. Muốn nền móng khô thì mặt nước phải hạ thấp, nhưng hạ dưới mực nước chạy liên tục của catalog thì máy không còn đủ nước bao quanh.
- Kéo máy bằng cáp điện. Cáp rách vỏ trong hố ngập là mất an toàn điện.
- Ống xả nhỏ, dài hoặc gập nhiều chỗ. Tổn thất ống làm cột áp yêu cầu cao hơn tính. Cửa xả KTZ22.2 là 50 mm và KTZ32.2 là 80 mm; ống nhỏ hơn cửa xả thì máy đạt trên bảng vẫn hụt khi ra tới công trường.
- Chạy một máy mà không ai trực. Mưa đêm, máy kẹt, sáng ra hố đầy.
Cách đấu ống, van một chiều và chạy thử nói chung của bơm chìm có trong bài cách lắp đặt bơm chìm nước thải.
Câu cần hỏi bên bán trước khi mua máy bơm công trường xây dựng
- Điểm yêu cầu của hố tôi là bao nhiêu m³/h ở bao nhiêu mét cột áp, mã nào đạt và mã nào chỉ ở vùng giữa?
- Nước hố có cát, bùn hay sỏi tới cỡ nào? Mã đó có giới hạn bằng văn bản không?
- Nguồn điện công trình là một pha hay ba pha? Cáp 8 m có đủ không, cần cáp dài hơn thì đặt thế nào?
- Máy tự bật tắt bằng phao hay phải có người bấm?
- Cửa xả bao nhiêu mm, khớp nối ống xả mua ở đâu?
- Máy dự phòng cùng mã hay khác mã, thay nhau trong bao lâu?
- Máy phát của công trình có đủ khởi động máy không?
Điểm yêu cầu, điện áp và cỡ ống có thể gửi qua trang liên hệ để đối chiếu trước khi đặt hàng.
Câu hỏi thường gặp về máy bơm công trường xây dựng
Hố móng cần mấy máy bơm là đủ?
Không có số máy dùng chung cho mọi hố. Số máy tính từ lưu lượng cần hạ, cột áp của tuyến xả và việc có cần máy dự phòng hay không. Ví dụ hố A (25 m³/h ở 9 m) có thể dùng một KTZ32.2 làm máy chính, thêm một máy cùng mã nằm sẵn làm dự phòng.
Bơm hố móng có bơm được bùn đặc và cát không?
Catalog KTZ ghi lối qua cánh 8,5 mm cho các mã 1,5–5,5 kW và không ghi nồng độ cát hay bùn tối đa. Bùn đặc hoặc nhiều cát cần xin bên bán xác nhận bằng văn bản cho đúng mã trước khi dùng.
Hố móng khô bao lâu thì đổ bê tông được?
Bài này không có nguồn cho thời gian đó và không đưa số. Thời điểm đổ phụ thuộc biện pháp thi công và yêu cầu nghiệm thu của công trình, do chỉ huy công trường và kỹ sư giám sát quyết.
Công trường dùng điện một pha thì chọn máy nào?
Catalog KTZ chỉ ghi 3 pha 380–415 V. Dòng SS có bản một pha ký hiệu SSM...F nhưng catalog SS không liệt kê ứng dụng xây dựng và không ghi cỡ vật rắn. Hãy nói rõ nguồn điện và nước trong hố khi hỏi bên bán.