Lập thiết kế tổ chức thi công mặt đường tuyến A-B theo phương pháp dây truyền

Lập thiết kế tổ chức thi công mặt đường tuyến A-B theo phương pháp dây truyền

TỔ CHỨC THỊ CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG

Đề bài: Lập thiết kế tổ chức thi công mặt đường tuyến A-B theo phương pháp dây truyền Với các số liệu sau:

- Chiều dài tuyến A-B: 8 km

- Thời gian thicông :4 Tháng

CHƯƠNGI: TÍNH TOÁN CÁC THONG SO DAY TRUYEN 1.1 TÍNH CÁC THÔNG SỐ CỦA DÂY CHUYỀN

1.1.1 Tính tốc độ dây chuyền

* Khái niệm

Tốc độ của dây chuyền chuyên nghiệp là chiều dài đoạn đường (m, km) trên đó đơn vị thi công chuyên nghiệp tiến hành tất cả các công việc được giao trong một đơn vị thời gian Tốc độ của dây chuyền tổng hợp là chiều dài đoạn đường đã làm xong hoàn toàn trong 1 ca (hoặc ngày đêm)

* Tốc độ dây chuyền xác định theo công thức V=

Trong đó:

L : Chiểu dài đoạn công tác của dây chuyển

hả ` Thời gian hoạt động của dây chuyền Tye :_ Thời gian triển khai của dây chuyền Ñ_ : SỐ ca thi công trong mỘt ngày đêm

hd : Min(T,- Ty qT) - T)

T, : SỐ ngày tính theo lịch trong thời gian thi công

To: Số ngày nghỉ lễ + chủ nhật

T, : Số ngày nghỉ do thời tiết xấu, mưa

Căn cứ vào năng lực thi công cỦa công ty và mùa thi công thuận lợi tôi quyết định chọn thời gian thi công là 4 tháng không kể 1 tháng làm công tác chuẩn bị :

Khởi công: 01-11-2009

Hoàn thành: 01 - 4- 2010

Bảng tính số ngày làm việc của dây chuyền:

Vậy thời gian hoạt động của dây chuyền: T;¿ = 127 ngày

1.1.2 Thời kỳ triển khai của dây chuyền (T.)

Là thời gian cần thiết để đưa toàn bộ máy móc của dây chuyền tổng hợp vào hoạt động theo đúng trình tự cỦa quá trình công nghệ thi công Nên cố gắng giảm được thời gian triển khai càng nhiều càng tốt Biện pháp chủ yếu để giảm T là thiết kế hợp lý về mặt cấu tạo sao cho trong sơ đồ quá trình công nghệ thi công không có những thời gian giãn cách quá lớn Căn cứ vào năng lực đơn vị thi công khống chế thời gian Tị, = 5 ngày

1.1.3 Thời kỳ hoàn tất của dây chuyền (T.,)

Là thời gian cần thiết để đưa các phương tiện máy móc ra khỏi dây chuyền tổng hợp sau khi đã hoàn thành đầy đủ các công việc được giao

Giả sử tốc độ dây chuyển chuyên nghiệp là không đổi ,thì chon Th= Te = 5 ngày

1.1.4 Thời gian ổn định của dây chuyền (Tu)

Là thời kỳ dây chuyền làm việc với tốc độ không đổi, với dây chuyền tổng hợp là thời

kỳ từ lúc triển khai xong đến khi bắt đầu cuốn dây chuyền

1.1.5 Hệ số hiệu quả của dây chuyền (K,.)

1.2 CHON HƯỚNG THỊ CÔNG VÀ LẬP TIẾN ĐỘ TCTC CHI TIẾT

1.2.1 Phương án 1: Thỉ công từ đầu tuyến đến cuối tuyến (A - B)

b Nhược điểm

Sau khi thi công xong đoạn 1 thì phải di chuyển toàn bộ máy móc, nhân lực về đoạn 2

để thi công tiếp

II Chọn hướng thi công

So sánh các phương án đã nêu và căn cứ vào thực tế của tuyến và khả năng cung cấp vật liệu làm mặt đường, ta chọn hướng thi công tuyến đường A - B là phương án 1

1.3 THÀNH LẬP CÁC DÂY CHUYỀN CHUYÊN NGHIỆP

Căn cứ vào khối lượng công tác của công việc thi công chỉ tiết mặt đường và công nghệ thi công ta tổ chức dây chuyền tổng hợp thành các dây chuyền sau:

+Dây chuyền thi công lớp móng cấp phối đá dăm loại I và II

+Dây chuyền thi công mặt đường bê tông nhựa hạt mịn

+Dây chuyền hoàn thiện

Riêng công tác chuẩn bị được làm ngay thời gian đầu trên chiều dài toàn tuyến

5

CHƯƠNG II : KHỐI LƯỢNG CÁC LỚP KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Mặt đường là một kết cấu nhiều lớp bằng các vật liệu khác nhau được rải trên nền đường nhằm đảm bảo các yêu cầu chạy xe, cường độ, độ bằng phẳng, độ nhám

Đặc điểm của công tác xây dựng mặt đường tuyến A-B

Khối lượng công việc phân bố đều trên toàn tuyến

Diện thi công hẹp và kéo dài

Quá trình thi công phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu

Tốc độ thi công không thay đổi nhiều trên toàn tuyến

Với kết cấu mặt đường này nhiệm vụ của công tác thiết kế tổ chức thi công là phải thiết kế đảm bảo được các yêu cầu chung của mặt đường, đồng thời với mỗi lớp phải tuân theo quy trình thi công cho phù hợp với khả năng thiết bị máy móc, điều kiện thi công của đơn

vị cũng như phù hợp với điều kiện chung của địa phương khu vực tuyến đi qua

Để đảm bảo cho việc xây dựng mặt đường đúng thời gian và chất lượng quy định cần phải xác định chính xác các vấn dé sau:

- Thời gian khởi công và kết thúc xây dựng

- Nhu cầu về phương tiện sản xuất bao gỒm (xe, máy, người, thiết bị, ); nguyên, nhiên liệu, các dạng năng lượng, vật tư kỹ thuật, tại từng thời điểm xây dựng TỪ các yêu cầu đó

có kế hoạch huy động lực lượng và cung cấp vật tư nhằm đảm bảo cho các hạng mục công trình đúng thời gian và chất lượng quy định

- Quy mé các xí nghiệp phụ cần thiết và phân bố vị trí các xí nghiệp đó trên dọc tuyến nhằm đảm bảo vật liệu cho quá trình thi công

-_ Biện pháp tổ chức thi công

-_ Khối lượng các công việc và trình tự tiến hành

2.1 KHỐI LƯỢNG THỊ CÔNG MẶT ĐƯỜNG

2.1.1 Diện tích xây dựng mặt đường

Theo TCVN 4054-05 với tốc độ thiết kế 40 Km/h, đường miền núi thì các yếu tố tối thiểu của mặt cắt ngang ta chọn các yếu tỐ như sau:

- Bề rộng của nền đường : 12,0m

CHƯƠNG III : LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THỊ CÔNG MẶT ĐƯỜNG

Trên cơ sở phân tích các ưu nhược điểm của các phương pháp thi công và căn cứ vào tình hình thực tế của tuyến đường cũng như năng lực của đơn vị thi công tôi chọn thi công theo phương pháp đắp lề hoàn toàn, thi công đến đâu đắp lề đến đó Đối với lớp đá dam thi công theo phương pháp đắp lề trước, bê tông nhựa thì đắp lề sau

3.1 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ, LU SƠ BỘ LÒNG ĐƯỜNG

3.1.1 Nội dung công việc

- Cắm lại hệ thống cọc tim đường và cọc xác định vị trí hai bên mặt đường để xác định đúng phạm vi thi công

- Chuẩn bị vật liệu, nhân lực, xe máy

- Lu lèn sơ bộ lòng đường

- Thi công khuôn đường đắp đất cấp phối đồi làm khuôn cho lớp móng dưới(h =30cm) 3.1.2 Yêu cầu đối với lòng đường khi thi công xong

- Về cao đỘ: Phải đúng cao đỘ thiết kế

- Về kích thước hình học: Phù hợp với kích thước mặt đường

- ĐỘ dỐc ngang: Theo độ dốc ngang của mặt đường tại điểm đó

- Lòng đường phải bằng phẳng, lu lèn đạt độ chặt K=0,95 + 0,98

Trên cơ sở ưu nhược điểm của các phương pháp xây dựng lòng đường đắp lề hoàn toàn, đào lòng đường hoàn toàn, đào lòng đường một nửa đồng thời đắp lề một nửa, chọn phương pháp thi công đắp lề hoàn toàn để thi công

Với phương pháp thi công này, trước khi thi công đắp lề đất và các lớp mặt đường bên trên, ta cần phải lu lèn lòng đường trước để đảm bảo độ chặt K=0,98

Bề rộng lòng đường cần lu lèn được tính theo bằng:

Bu=11+2 035 1,5=12,05m

a Chọn phương tiện đầm nén

Việc chọn phương tiện đầm nén ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của công tác đầm nén Có hai phương pháp đầm nén được sử dụng là sử dụng lu và sử dụng các máy đầm (ít được sử dụng trong xây dựng mặt đường so với lu)

Nguyên tắc chọn lu như sau:

Chọn áp lực lu tác dụng lên lớp vật liệu cần đầm nén sao cho vừa đủ khắc phục được sức cản đầm nén trong các lớp vật liệu để tạo ra được biến dạng không hồi phục Đồng thời

áp lực đầm nén không được lớn quá so với cường độ của lớp vật liệu để tránh hiện tượng trượt trồi, phá vỡ, lượn sóng trên lớp vật liệu đó Áp lực lu thay đổi theo thời gian, trước dùng

lu nhẹ, sau dùng lu nặng

TỪ nguyên tắc trên ta chọn lu bánh cứng 8T hai bánh, hai trục để lu lòng đường với bề rộng bánh xe B; =150 cm, áp lực lu trung bình là 7+ 15 Kg/cm”

b Yêu cầu công nghệ và bố trí sơ đồ lu

Việc thiết kế bố trí sơ đồ lu phải đảm bảo các yêu cầu sau đây:

+ Số lần tác dụng đầm nén phải đồng đều khắp mặt đường

+ Bố trí đầm nén sao cho tạo điều kiện tăng nhanh hiệu quả đầm nén, tạo hình dáng như thiết kế trắc ngang mặt đường

+ Vệt bánh lu đầu tiên lấn ra ngoài lề tối thiểu là 20-30 cm, trong trường hợp đắp lề trước cao hơn lớp vật liệu lu lèn thì vệt lu đầu tiên cách mép lề khoảng 10cm để tránh phá

c Tính năng suất lu và số ca máy

- Năng suất đầm nén lòng đường của lu phụ thuộc vào hành trình lu trong một chu kỳ và được xác định theo công thức sau:

+B :H@s6 xét đến ảnh hưởng do lu chạy không chính xác B = 1.25

- Tổng số hành trình lu được tính như sau:= 202 = 40 (hành trình)

Trong đó:

+ nụ: SỐ hành trình lu cần phải thực hiện trong 1 chu ky, theo so d6 lu ny =20

+ n«: SỐ chu kỳ cần phải thực hiện,

+ nụ: Số lần đầm nén mà lu phải chạy qua 1 điểm khi lu lòng đường nụ = 4 lần/đ

+n: Số lần đạt đựƠc sau 1 chu kỳ lu n =2

Vậy: Năng suất lu tính toán được là:

(km/ca)

- Số ca cần thiết để lu lòng đường là: n 0,336 ca

3.2 THỊ CÔNG LỚP CPĐD LOẠI II ( DẦY 15CM)

10

Trong quá trình thi công, để đảm bảo lu lèn đạt độ chặt tại mép lề đường cần đắp rộng

ra mỗi bên từ 20 cm — 30 cm (ở đây chọn 30 cm), sau khi lu lèn xong tiến hành cắt xén lề

đường cho đúng kích thước yêu cầu của mặt đường

Trình tự thi công lớp đất dày 15 cm như sau:

+ Vận chuyển đất C3 từ mỏ vật liệu đất ở gần cuối tuyến

11

+ San vật liệu bằng máy san D144

+ Lu lèn lề đất qua hai giai đoạn lu: Lu sơ bộ và lu lèn chặt

+ Lu lèn phần lề còn lại và sửa mái ta luy bằng đầm cóc

3.2.1 Thi công lề đất cho lớp CPĐD loại II

a Khối lượng vật liệu thi công

Khối lượng đất thi công cần thiết được tính toán như sau

Khối lượng vật liệu cần vận chuyển có tính đến hệ số rơi vãi khi xe chạy trên đường

K; được tính toán nhƯ sau

Qe=Q Kr=42 1,1 = 46,2 m?

Trong đó:

K;: Hệ sỐ rơi vãi của vật liệu, Kz= 1,1

Sử dụng xe Huyndai 14T để vận chuyển đất Năng suất vận chuyển của xe được tính theo công thỨc:

t: Thời gian làm việc trong 1 chu kì, t = t, + ty + tre

t› : thời gian bốc vật liệu lên xe t, = 15(phút) = 0,25 h

12

ta: thời gian dỠ vật liệu xuống xe ta = 6(phút) = 0,1 h

ta: thời gian vận chuyển bao gồm thời gian đi và về, tụ =

V : Vận tốc xe chạy trung bình, V = 40 Km/h

La: Cự ly vận chuyển trung bình, được xác định theo công thức và sơ đồ tính:

Le: =

Ly== =3,9 Km

Kết quả tinh toán ta được:

+ Thời gian vận chuyển: t=0,25 +0,1+2=0,545h

+ Số hành trình vận chuyển: n„==10,28 (hành trình) Lấy số hành trình vận chuyển trong một ca là 11

+ Năng suất vận chuyển: N =n„ P= 11 8 = 88 (m'/ca)

p: Khối lượng vận chuyển của một xe, p = 8 m°

h: Chiều dày lề đất cần thi công h = 15 cm = 0,15 m

B: Bề rộng lề đường thi công K; : Hệ số lèn ép của vật liệu, K; = 1,4

san lấy tối đa đúng bằng chiều rộng phần lề thi công Trên mỗi đoạn thi công của mỗi bên lề tiến hành san 3 hành trình như sơ đỒ sau:

Năng suất của máy san được tính như sau

NÑN= (mh) Trong đó:

T: Thời gian làm việc mỘt ca, T = 8h

K: Hệ số sử dụng thời gian, K,= 0,8

t: Thời gian làm việc trong 1 chu kì, t =

n: SỐ hành trình chạy máy san n = 3 2 = 6

L¿: Chiều dài đoạn công tác của máy san, L = 0,04 Km

V: Vận tốc máy san V= 4 Km/h

tạ: Thời gian quay đầu của máy san, tya= 3’ = 0,05 h

Q: Khối lượng vật liệu thi công trong một đoạn công tác của máy san cho mỗi lớp

Q=2LBh K,=2 40 1,25 0,15 1,4=21 mẺ

+ Thời gian một chu kỳ san: t=

+ Năng suất máy san: N= = = 373,33 (m”/ca)

+ SỐ ca máy san cần thiết: n = = 0,056 ca

d Lu lèn lề đất

Công tác lu lèn được tiến hành sau khi san rải và thực hiện theo đúng yêu cầu tiêu chuẩn đầm nén bao gồm:

+Với vật liệu: Đảm bảo độ ẩm tốt nhất, thành phần cấp phối

+Với máy: Chọn phương tiện phù hợp, trình tự, số lần đầm nén

Chỉ tiến hành lu lèn khi độ ẩm của đất là độ ẩm tốt nhất và sai số không lớn quá 1%

Lề đất được lu lèn đến độ chặt K= 0,95, tiến hành theo trình tự sau:

+ Lu sơ bỘ: Dùng lu tĩnh 6T đi 6 lượtđiểm, vận tốc lu 2Km/h

+ Lu lèn chặt: Ding lu tinh 10T đi 10 lượt/ điểm, 5 lượt đầu lu với vận tốc 2,5Km/h, 5 lượt sau lu với vận tốc 3,5Km/h =V„= 3 Kmih

* Lu sơ bộ : Sử dụng sơ đồ lu kép

14

Lu giai đoạn này có tác dụng đầm sơ bộ làm cho lớp đất ổn định một phần về cường

độ và trật tự sắp xếp

Sử dụng lu bánh cứng 6T (2 bánh 2 trục), bề rộng bánh lu 120cm, vận tốc lu 2Km/h, lu 6lượưđiểm Tiến hành lu từ thấp lên cao và mép bánh lu cách mép ngoài phần lề và nền đường 10-15cm, các vệt lu chồng lên nhau tối thiểu 20 + 30 cm

+ Năng suất lu: P =

Trong đó:

+T: Thời gian làm việc của một ca, T=8 h

+ K¿ Hệ số sử dụng thời gian, K, = 0,7

+ V: Vận tốc lu, V=2Km/h

+ §: Hệ số xét đến trường hợp lu chạy không chính xác, = 1,25,

+ N: tổng số hành trình thực hiện để đạt được số lần lu yêu cầu,

+ nix? SO hanh trình đạt được sau một chu kì, nụ =4

+ na: Số chu kì phải thực hiện,

- Thay các đại lượng đă biết vào công thỨc tính toán, ta có:

Với giai đoạn này lu có tác dụng làm cho các hạt đất sát lại gần nhau hơn tăng lực liên

kết giữa các hạt đất, giảm lỗ rỗng Sau giai đoạn này cơ bản lớp đất đạt độ chặt yêu cầu

Giai đoạn này sử dụng lu nh 10T, bể rộng bánh lu 150cm lu với số lượt lu 10lượtđiểm, vận tốc lu trung bình V„= 3Km/h

Kết quả tính toán như sau:

+ Năng suất lu:

+ Số ca lu yêu cầu: n== 0,06 ca TA TS Tế

e Xén cắt lề đất

Trong quá trình lu lèn lề đất để đảm bảo độ chặt cho lề đất và an toàn cho máy tại mép trong lề đường cũng như mép ngoài ta luy, ta phải lu chờm ra phía ngoài một khoảng 0,2-0,30

cm, hình dáng mặt cắt ngang có dạng hình chữ nhật Sau khi thi công xong ta phải cắt xén lại

lề đường để đảm bảo cho lòng đường đạt được đúng kích thước như thiết kế, lề đường có

độ dỐc mái taluy 1:1,5

Khối lượng đất xén cần chuyển :

Q= 2 (0,150,151,50,5 + 0,15 0,15) 80 = 6,3 (mẺ)

Để xén cắt lề đường ta dùng máy san D144

Năng suất máy san thi công cắt xén được tính như sau:

V.„ V.: Tốc độ máy khi xén, chuyển đất: V,=2km/h , V.=3 km/h

t': ThOi gian quay đầu, t=6 phút = 0, 1h

K¿ Hệ số sử dụng thời gian K,= 0,7

t: Thời gian làm viéc trong 1 chu kì, t=ty + tạ + tụ

tụ : thời gian bốc vật liệu lên xe, t, = 15(phút) = 0,25 h

ta: thời gian dỠ vật liệu xuống xe, t¿ = 6(phút) = 0,1 h

tụ: thời gian vận chuyển bao gồm thời gian đi và về, tụ = V: Vận tốc xe chạy trung bình, V = 40Km/h

Ly»: Cy ly van chuyển trung bình; được xác định theo công thức và sơ đồ tính:

Lo =

Lo= = =3km

Kết quả tính toán được:

+ Thời gian vận chuyển: t = 0,25 + 0,1 + 2= 0,5 h

+ Số ca xe cần thiết để vận chuyển đá:

n= == 2,145 ca

Vật liệu CPĐD loại II khi xúc và vận chuyển nên giữ độ ẩm thích hợp để sau khi rải và

lu lèn có độ ẩm trong phạm vi độ ẩm tốt nhất với sai số là 1% Phải cẩn thận để tránh hiện tượng phân tầng vật liệu

c Rải CPĐD loại II bằng máy rải chuyên dụng

Vật liệu đá khi vận chuyển đến công trường phải đạt được các yêu cầu về kỹ thuật

và độ ẩm Nếu đá khô quá thì phải tưới nước thêm để đảm bảo độ ẩm tốt nhất

Công việc tưới nước bổ sung được thực hiện như sau:

+ Dùng bình có vòi hoa sen tưới để tránh hạt nhỏ bị trôi

+ Dùng xe xi téc có vòi phun cầm tay nghếch lên trời để tưới

+ Tưới nước trong khi san rải CP phải để nước thấm đều

San rải CP bằng máy rải với chiều dày đã lèn ép là 15cm thao tác và tốc đỘ san sao cho tạo mặt phẳng không lượn sóng, không phân tầng hạn chế số lần qua lại không cần thiết của máy

Dùng máy rải 724 chạy để rải lớp CP này Vật liệu được đổ trực tiếp vào máy rải

có vệt rải tối đa là 5,5m Do đó bề rộng cần rải 11m chia làm 2 vệt rải có kích thước vệt 5,5

m

Năng suất của máy rải tính theo công thức:

P=TBhVK,.K;

Trong đó:

T: Thời gian làm việc trong 1 ca tính bằng phút: T = 860 = 480 phút

B: Bề rộng trung bình của vệt rải, B = 5,5 m

h: Chiều dày lớp CPĐD loại II ở lớp dưới h =0,15 m V: Vận tốc công tác của máy rải V = 3 m/phút

K¿ Hệ số sử dụng thời gian K = 0,75 K: Hệ số đầm lèn của CPĐD loại II, K; = 1,3

Kết quả tính toán, ta được:

+ Năng suất máy rải:

P.= 480 5,5 0,15 30,75 1,3 = 1158,3 (mca)

+ Số ca máy rải cần thiết: n= = = 0,148 ca

d Lu lèn lớp CPĐD loại II

18

Sau khi san rải phải tiến hành lu lèn ngay Chỉ tiến hành lu lèn khi độ ẩm của CP là độ

ẩm tốt nhất với sai số là không lớn hơn +1%

Lớp CPĐD loại II được lu lèn đến độ chặt K= 0,98 tiến hành theo trình tự sau:

- Lu sơ bộ: Dùng lu tĩnh 8T đi 4 lượt/điểm, vận tốc lu 2 km/h

- Lu lèn chặt: 2giai đoạn

+ Sử dụng lu rung 8T, lu 8lượt /điểm, vận tốc trung bình 3 km/h

+ Sử dụng lu bánh lốp 16T, lu10 lượưđiểm, vận tốc trung bình 4 km/h

* Lu sơ bộ

Lu giai đoạn này có tác dụng đầm sơ bộ làm cho lớp đá dăm ổn định một phần về cường đỘ và trật tự sắp xếp

Sử dụng lu bánh cứng 8T (2 bánh 2 trục), bề rộng bánh lu 150cm, vận tốc lu 2Km /h,

số lượt lu 4 lượwđiểm Tiến hành lu từ thấp lên cao và mép bánh lu cách mép ngoài phần lề

và nền đường tối thiểu là 10+ 15 cm, các vệt lu chồng lên nhau 20 + 30 cm

+ V: Vận tốc lu, V=2 km/h

+ §: Hệ số xét đến trường hợp lu chạy không chính xác, B = 1,25,

+ N: tổng số hành trình thực hiện để đạt được số lần lu yêu cầu,

+ nụ: SỐ hành trình đạt được sau một chu kì, nạ =16

+ na: Số chu kì phải thực hiện,

- Thay các đại lượng đã biết vào công thức tính toán, ta có:

+ Tổng số hành trình lu: N = 16.2 = 32 hành trình

+ Năng suất lu:

Số ca lu cần thiết cho đoạn thi công là :

Kết quả tinh toán ta được:

Số ca lu cần thiết cho đoạn thi công:

Lu banh lốp 16T là loại lu có chiều rộng bánh lu là 214 cm Sử dụng sơ đỒ lu kép

Sơ đồ lu được bố trí như sau:

Kết quả tính toán ta được:

Năng suất lu:

Số ca lu cần thiết cho đoạn thi công: n= = = 0,135 ca

3.2.3 Kiểm tra nghiệm thu

+ Bề dày kết cấu sai số cho phép 5% bề dày thiết kế và không lớn hơn 5mm

+ CỨ 20m dài kiểm tra mỘt mặt cắt

+ Bề rộng sai số cho phép ::t 10cm và không cho phép sai số âm

+ Độ dốc ngang sai số cho phép :+ 5%

+ Cao đỘ sai số cho phép + 5mm với lớp móng

+Độ bằng phẳng kiểm tra bằng thước dài 3m khe hở lớn nhất không lớn hơn 5mm

21