Thiết kế neo để chắn giữ tường trong đất và hệ hàng cọc khoan nhồi

ảnh minh họa: Máy đào con cua EX -8 + Máy đào gầu nghịch Komatsư – PC300 + Máy san đất loại nhỏ, máy lu nền loại nhỏ, các công cụ đào đất thủ công, máy khoan… - Phục vụ công tác vận chu

Trang 1

c Thi công theo phương án 2 (thi công ĐàO Hở Sử DụNG NEO

TRONG ĐấT)

I yêu cầu của phương pháp thi công ĐàO Hở

1.1 Thiết bị phục vụ thi công:

- Phục vụ công tác đào đất phần ngầm gồm:

+ Máy đào đất loại nhỏ (máy con cua) - thông số kỹ thuật xem trong phương án 1.

ảnh minh họa: Máy đào con cua EX -8

+ Máy đào gầu nghịch Komatsư – PC300

+ Máy san đất loại nhỏ, máy lu nền loại nhỏ, các công cụ đào đất thủ công, máy khoan…

- Phục vụ công tác vận chuyển: Ôtô chở đất tự đổ, 3 cần trục tháp POTAIN có thông số kỹ thuật đ9 được trình bày trong phương án 1(Xem phương án 1)

- Phục vụ thi công neo

+ Máy khoan: sử dụng 2 máy khoan CASAGRANDE có các thông số kỹ thuật như sau:

Trang 2

Thông số kỹ thuật của máy khoan CASAGRANDE

Dung tích thùng dự trữ nhiên liệu 650L

Tốc độ quay của đầu khoan T1000 6V

Trang 3

H×nh: M¸y khoan Casagrand

+ M¸y b¬m v÷a ¸p lùc cao: 2m¸y

M¸y b¬m v÷a

Trang 4

+ M¸y kÝch: Dù øng lùc cho neo

H×nh: M¸y kÝch ENERPAC dù øng lùc cho neo

H×nh: M¸y b¬m tiªu n−íc phôc vô cho thi c«ng neo

Trang 5

- Phục vụ công tác khác:

+ Do phương án đào hở tạo hố đào sâu cộng với khí hậu Việt Nam có mưa lớn

về mùa Hạ( Miền Bắc) và mùa mưa (Miền Nam) do đó việc thoát nước cho hố đào

là hết sức quan trọng Để tiêu nước cho hố đào ta sử dụng 4 máy bơm có công suất lớn bố trí ở các góc của công trình Ngoài ra việc chọn thời điểm thi công và tổ chức thi công một cách hợp lý đóng vai trò cũng rất quan trọng

+ Cầu thang thép lên xuống được bố trí ở những vị trí không ảnh hưởng đến việc thi công và an toàn cho người

+ Hệ thống đèn chiếu sáng, điện chiếu sáng, khoan, máy hàn

- Phục vụ công tác thi công bê tông: trạm bơm bê tông, xe chở bê tông thương phẩm, các thiết bị phục vụ công tác thi công bê tông khác

- Ngoài ra tuỳ thực tế thi công còn có các công cụ chuyên dụng khác

1.2 Vật liệu

1.2.1 Xi măng:

Ximăng sử dụng cho thi công neo sử dụng xi măng mác cao được sử dụng phổ biến trên thị trường Việt Nam Ximăng thường dùng làximăng POOCLĂNG PCB40 Xi măng được nhập tích trữ tại kho phục vụ liên tục cho việc thi công neo

1.2.2 Cáp neo

- Vì công trình chỉ dùng neo phục vụ cho thi công đào dất và thi công phần tầng hầm, sau khi thi công xong tầng hầm neo sẽ được tháo ra do đó sử dụng loại neo tạm thời SW-RCD do công ty SAMWOO của Hàn Quốc cung cấp Loại neo này có

ưu điểm:

+ Không để lại cáp neo trong đất nên không gây ra cản trở cho việc thi công phần ngầm cho các công trình bên cạnh sau này như các loại neo vĩnh cửu

+ Do cấu tạo của đặc biệt của cáp neo do đó có thể dùng sức người để tháo neo

một cách dễ dàng ( Xem chi tiết trong phần biện pháp kỹ thuật)

Hình ảnh Cáp neo SW-RCD ( SAMWOO)

Trang 6

Hình ảnh: Cấu tạo cáp neo(Samwoo cung cấp)

Các thông số của cáp neo như sau:

- Trong phần tính toán và thiết kế sơ bộ đ9 chọn bó cáp loại SW-RCD-80 gồm 6 tao cáp

1.2.3 Đầu neo:

- Là thiết bị liên kết neo với tường BTCT tầng hầm Gối neo sử dụng thép cường

độ cao với kích thước Mặt bích là 300x300x20mm Thép ống hình trụ được cắt vát một góc bằng góc của neo ( sao cho mặt cắt vuông góc với cáp neo)

Hình ảnh: Đầu neo

Trang 7

- Khi thi công phần ngầm có thể gặp các mạch nước ngầm có áp nên ngoài việc

bố trí các trạm bơm thoát nước còn chuẩn bị các phương án vật liệu cần thiết để kịp thời dập tắt mạch nước ngầm

- Các chất chống thấm như vữa Sika hoặc nhũ tương Laticote hoặc sơn Insultec

Trang 8

ii Thiết kế neo

Phần tính toán và thiết kế neo được trình bày trong phần tính toán tường Barét Neo được tính toán và kiểm tra trên mô hình phần mềm PLAXIS V8.02

Hình: Mô hình tính toán neo bằng phần mềm PLAXIS V8.02

Hình: Mô hình phân tích hố đào trong giai đoạn thi công

Trang 9

iii Quy trình công nghệ thi công bằng phương pháp đào hở

Quy trình thi công bằng phương pháp đào hở được chia thành 4 giai đoạn chính:

∗ Giai đoạn1: Thi công cọc và tường trong đất

∗ Giai đoạn2: Đào đất và thi công neo

∗ Giai đoạn 3: Thi công phần kết cấu tầng hầm

∗ Giai đoạn 4: Tháo dỡ neo

3.1 Giai đoạn 1: Thi công cọc khoan nhồi, cọc Barét và tường trong đất

- Tương tự như phương án 1 cọc khoan nhồi, cọc Barét và tường trong đất được tiến hành thi công trước khi tiến hành đào đất và thi công neo Chỉ khác là trong phương án này ta không cần thi công cột chống tạm, mà trong quá trình thi công tường trong đất cần tính toán và bố trí trước các lỗ chờ cho các lỗ khoan của neo ở mỗi hàng neo để tránh phải khoan qua bêtông trong quá trình khoan tạo lỗ neo sau này Các lỗ chờ được đặt các ống thép có đường kính lớn hơn đường kính của lỗ khoan khoảng 3-5cm và nghiêng một góc bằng góc nghiêng của neo(350)

3.2 Giai đoạn 2: Đào đất và thi công neo

Giai đoạn này được chia thành các giai đoạn nhỏ như sau:

3.2.1 Giai đoạn 1: Đào đất đến cốt -2,64m (-2,00m so với cốt thiên nhiên) và thi công hàng neo đầu tiên ở cốt -2,14m

- Đào đất đến cốt -2,64m so với cốt (±0.00) tức là bóc lớp đất dày 2m

- San đất tạo đường dốc cho phương tiện vận chuyển đất

- Dỡ bỏ tường dẫn

- Đào đất đến đâu tiến hành bơm nước và khoan, lắp dựng neo, bơm vữa đến đó

3.2.2 Giai đoạn 2: Đào đất đến cốt 4,64m và thi công hàng neo thứ 2 ở cốt 4,14m

Đào đất đến cốt 4,64m so với cốt (±0.00) tức là bóc lớp đất dày 2m

- Bơm nước và khoan, lắp dựng neo, bơm vữa cho hàng neo 2 ở cốt -4,14m

Đào đất đến cốt 7,14m so với cốt (±0.00) tức là bóc lớp đất dày 2,5m

Trang 10

- Bơm nước và khoan, lắp dựng neo, bơm vữa cho hàng neo 5ở cốt -11,64m

3.2.8 Giai đoạn 8: Đào đất đến cốt -18,74m

- Đào đất đến cốt -18,74m so với cốt (±0.00) tức là bóc lớp đất dày 2,1m

- San phẳng nền đất và chuẩn bị cho công tác thi công đài móng

3.3 Giai đoạn 3: Thi công phần kết cấu tầng hầm

Bao gồm các công đoạn:

- Thi công đài móng và giằng móng

- Thi công kết cấu tầng hầm từ dưới lên

3.4 Giai đoạn 4: Tháo dỡ neo tạm

Giai đoạn tháo dỡ neo phụ thuộc vào việc thi công kết cấu các tầng hầm, neo

được tháo theo nguyên tắc quấn chiếu tức là thi công xong tầng hầm nào thì tháo neo cho tầng đó Đối với công trình này hàng thứ 7 không tháo dỡ khi thi công xong tầng hầm B5 mà bắt đầu được tháo dỡ khi thi công xong tầng hầm B4

Quá trình tháo neo gồm các công đoạn:

- Cắt cáp giải phóng ứng lực cho neo

Trang 11

- Rút cáp ra khỏi bầu neo

- Thu dọn cáp và tái sử dụng cho các công trình khác

Hình: Quy trình thi công hố đào theo phương pháp đào hở( SAM WOO)

iV Biện pháp kỹ thuật thi công neo

4.1 Quy trình thi công neo

- Neo tạm thời cho hố đào được thi công theo quy trình như sau:

Hình:Trình tự thi công neo

4.2 Công tác chuẩn bị:

Để công tác thi công neo có kết quả tốt cần thực hiện những khâu chuẩn bị sau:

- Nghiên cứu bản vẽ thiết kế neo, tài liệu địa chất thuỷ văn của công trình, các yêu cầu kỹ thuật của Neo

- Lập phương án kỹ thuật thi công neo

Trang 12

- Lập phương án tổ chức thi công

- Nghiên cứu và dự báo khả năng ảnh hưởng đến các công trình lân cận

- Dọn dẹp mặt bằng, kiểm tra mạng lưới quy hoạch các hệ thống ngầm như

đường điện nước, đường cáp quang, các hệ thống thông tin liên lạc của Thành Phố trong khu vực thi công để có biện pháp di dời và xử lý

- Chuẩn bị nguồn nước phục vụ cho quá trình khoan và trộn vữa

- Chuẩn bị vật liệu:

+ Ximăng sử dụng cho thi công neo được tập kết trong kho với khối lượng tính toán đủ phục vụ cho quá trình trộn và cung cấp vữa Ximăng sử dụng loại ximăng Pooclăng PCB40

+ Tập kết và gia công cáp neo: Cáp neo và ống PE bao cáp được nhập về thành từng cuộn lớn

Đầu tiên cáp và ống PE được duỗi thẳng đồng thời bằng máy duỗi sau đó cáp

được bôi mỡ và được đưa vào trong ống PE Dây truyền gia công cáp được đặt ở b9i gia công có chiều dài lớn

Hình: Cuộn cáp và cuộn ống PE

Trang 13

H×nh: D©y truyÒn duçi c¸p

H×nh: Bdi gia c«ng c¸p

Trang 14

4.3.Khoan tạo lỗ:

- Trước khi khoan tạo lỗ tiến hành đào đất đến cốt thấp hơn cốt của neo một khoảng h=50cm, và tìm những vị trí đ9 được đặt sẵn lỗ chờ trong tường chắn

Đường r9nh thoát nước được đào cạnh tường chắn sâu 50-60cm rộng 70cm

- Định vị: Máy khoan được đặt cách tường chắn một khoảng L=70-100cm, cần khoan nghiêng so với phương ngang một góc bằng góc nghiêng của neo (350) Khi

định vị và cố định xong máy ta bắt đầu tiến hành khoan Tuỳ theo điều kiện địa chất cụ thể của công trình mà có thể sử dụng phương pháp khoan trong ống vách hay khoan trong dung dịch betonite Trong phạm vi đồ án, công trình này sử dụng phương pháp khoan trong ống vách

- Khoan mồi: Đầu tiên sử dụng cần khoan để khoan mồi tạo lỗ, đoạn cần khoan

có chiều dài L=4,5m đầu cần khoan có gắn mũi khoan Khi khoan mồi đến độ sâu khoảng 2/3 cần khoan thì dừng lại và tiến hành lắp nối ống vách

- Lắp ống vách: ống vách đầu tiên được nối với cần khoan và có nhiệm vụ làm cần khoan trong quá trình khoan Một đầu ống được gắn với động cơ, đầu kia gắn vào cần khoan, ống vách được nối với cần khoan và động cơ bằng ren nối, liên kết ren này rất cứng, chặt do ống được làm bằng thép hợp kim cường độ cao để tránh hiện tượng tháo ren trong quá trình khoan Mỗi một lần lắp 2 ống vách Khi khoan ngập khoảng 3/4 ống vách thứ 2 thì tiến hành nối tiếp ống vách thứ 3 và 4 Để lắp 2 ống vách tiếp theo dùng động cơ xoay ngược lại tháo liên kết giữa động cơ và ống vách thứ 2 đưa ống vách thứ 3 và 4 vào và tiếp tục khoan, quá trình lắp các đoạn ống vách tiếp theo được làm tương tự cho đến khi kết thúc khoan Thông thường mỗi một đoạn ống vách có chiều dài L=1,5m Quá trình khoan kết thúc khi đạt đến

độ sâu thiết kế

- Khi khoan phải chú ý luôn giữ cho cần khoan thẳng để cho tim hố khoan không bị lệch trong quá trình khoan và để bầu neo sau nay không bị cong vẹo

- Trong quá trình khoan không sử dụng dung dịch Bentonite để đẩy mùn khoan

ra ngoài mà bơm nước với áp lực cao bằng máy bơm nước áp lực được gắn trực tiếp lên động cơ, nước phun vào hố khoan thông qua đường ống vách, mùn khoan sẽ

được áp lực nước đẩy ngược ra

- Sau khi khoan xong ống vách được giữ lại trong hố khoan Thời gian khoan 1

lỗ khoan tuỳ theo chiều dài của neo(Chiều sâu hố khoan) thường đối với lỗ khoan sâu khoảng 30-40m khoan trong 1h, đối với lỗ khoan sâu 40-50m khoan trong 1,5h

Trang 15

Khoan t¹o lç

Qu¸ tr×nh l¾p èng v¸ch

Trang 16

L¾p èng v¸ch ®Çu tiªn

L¾p èng v¸ch thø 2

Trang 17

Bã c¸p gåm 6 tao c¸p

H×nh: Thi c«ng luån c¸p (Samwoo)

Trang 18

4.5 Bơm vữa xi măng tạo bầu neo

Sau khi luồn cáp xong tiến hành bơm vữa tạo bầu neo, vữa được bơm vào thành

3 đợt Vữa ximăng được trộn theo tỷ lệ XM/N=2,2ữ2,4 theo trọng lượng và bơm vào ống neo:

a Bơm vữa lần 1

- Sau khi vữa được trộn xong tiến hành bơm vữa ximăng lo9ng vào từ đáy hố khoan bằng ống Polime, ống này được đưa vào trong hố khoan cùng với cáp(buộc cùng bó cáp) Đợt bơm vữa đầu tiên nhằm đẩy nước ra ngoài Nước ximăng có tác dụng bao bọc xung quanh ống tạp neo

Hình: Trộn vữa ximăng

b Bơm vữa lần 2 , lần 3

- Bơm vữa : Sau khi bơm vữa lần 1 xong tiến hành rút ống vách ống vách được rút ra toàn bộ Sau khi rút xong ống vách tiến hành bơm lần 2, vữa được bơm vào bằng một ống bơm vữa thứ hai(được đưa vào cùng với bó cáp) vữa được bơm vào lần 2 áp lực bơm chưa lớn Sau kết thúc lần bơm vữa thứ 2 tiến hành luôn lần bơm vữa thứ 3 khi này vữa được bơm với áp lực cao(7kg/cm2) Vữa phải được bơm liên tục để không bị tắc ống Sau khi bơm vữa xong ống vữa được gập lại để vữa không

bị phun ngược trở lại

Trang 19

H×nh minh ho¹ qu¸ tr×nh b¬m v÷a

H×nh ¶nh sau khi b¬m v÷a xong

èng b¬m v÷a

C¸p neo

Trang 20

4.6 Kéo tạo ứng suất(Dự ứng lực)

- Một tuần sau khi bơm vữa, thực hiện dự ứng lực cho neo theo tính toán Thiết

bị dự ứng lực cho neo là máy kích thuỷ lực đ9 được giới thiệu trong phần chuẩn bị thiết bị Cáp thép được cố định nhờ các thớt h9m và con đội hình côn

Hình: Dự ứng lực cho neo và kiểm tra

4.7 Giải phóng dự ứng lực ( Cắt đầu cáp)

- Khi bêtông tầng hầm đạt cường độ thiết kế, bản thân các tấm sàn đủ khả năng chịu áp lực ngang truyền vào thông qua tường chắn, tiến hành cắt đầu cáp giải phóng ứng lực cho neo

Hình: Cắt đầu cáp

4.8 Rút cáp

- Sau khi giải phóng ứng lực cho cáp, cáp được rút ra Do cấu tạo đặc biệt của loại cáp neo SW-RCD cáp được rút ra một cách đơn giản bằng sức người Quá trình rút cáp làm theo các bước như sau:

Khi lắp neo SW-RCD, khớp ren(1) đặt ở r9nh phía trên nêm, cáp hoàn toàn có thể di chuyển ở vị trí này Sau khi hoàn tất việc xây dựng kết cấu, khi tháo cáp lực

Trang 21

kích kéo bị mất đi bằng cách cắt phần đầu neo ⇒ Cáp (2), nêm (3) và khớp ren (1)

gần nh− không chịu lực

Khi quay cáp (2), khớp ren di chuyển vào đầu mũ (4) khi đó nêm (3) cũng di

chuyển Khi nêm (3) đ−ợc nới lỏng thì cáp (2) cũng đ−ợc nới lỏng khi đó việc rút

Trang 22

Hình: Dùng sức người để rút cáp

4.9 Kiểm tra và thí nghiệm neo

- Neo thí nghiệm tại hiện trường để kiểm tra sự hợp lý của công nghệ thi công neo được áp dụng và xác định khả năng làm việc thực tế của neo tại điều kiện đất nền cụ thể trước khi thi công đại trà

- Theo kinh nghiệm của một số nước, số lượng neo thí nghiệm lấy theo bảng dưới:

Trang 23

Hình: Thí nghiệm neo tại hiện trường

∗ Một số dạng và phương pháp kiểm tra neo

- Kiểm tra tính năng:

+ Kiểm tra rút ống: Kiểm tra rút ống để thực hiện kiểm tra và chứng minh điều kiện đất cần được quan tâm trong khi thiết kế, sử dụng vật liệu và chất lượng của neo phụ thuộc vào mức an toàn, và độ chính xác của thiết kế trước khi lắp dựng neo kết cấu neo thực sự

+ Kiểm tra việc neo: việc neo để đưa ra cách lắp neo trong các điều kiện làm việc tương tự như neo làm việc thực tế, và được neo tạo ra cấp tải trọng thực Kiểm tra này được thực hiện cho đến khi ổn định trong giới hạn cho phép, kể đến việc neo và phá hoại do từ biến

Trang 24

- Kiểm tra chống thấm:

Kiểm tra chống thấm được thực hiện để chứng minh và đánh giá tính năng của toàn bộ neo thích hợp với điều kiện công trường

- Kiểm tra từ biến:

Kiểm tra từ biến được thực hiện để đánh giá sự giảm khả năng chịu lực của neo

do ảnh hưởng của từ biến(mỏi cáp, từ biến của vữa, đất, chiều dài liên kết neo) Mục đích của kiểm tra là thiên về xác định khuynh hướng của từ biến hơn là đánh giá chất lượng của neo Kiểm tra từ biến mở rộng mất khoảng 8h Kiểm tra này đo biến dạng do từ biến của neo Yêu cầu neo phải được đặt trong lớp sét có độ dẻo là

20 hoặc hơn và độ sệt giới hạn là 50 hoặc hơn

Tiêu đề	Thiết Kế Neo Để Chắn Giữ Tường Trong Đất Và Hệ Hàng Cọc Khoan Nhồi
Tác giả	Nguyễn Duy Quỳnh
Trường học	Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ Sư Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2008
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	7,65 MB