Đồ án kỹ thuật Thi Công (full)

6. Công tác đất và móng cọc. 1. Các thông số về móng cọc và cọc.  Công trình có 21 hố móng như trên, gồm có 3 loại móng (đã trình bày ở trên).  Cao độ đáy móng: 1500mm so với mặt đất tự nhiên.  Loại móng sử dụng là móng cọc. Loại cọc ép BTCT có tiết diện 0,3x0,3m, cọc dài 16m chia làm 2 đoạn, mỗi đoạn dài 8m.  Bê tông cọc đá 1x2 mác 250.  Bê tông cọc đài đá 1x2 mác 200  Trọng lượng riêng BTCT lấy bằng 2,5(Tm3).  Xi măng PC40, lớp bảo vệ móng dày 3cm.

MỤC LỤC

PHẦN 1 : THI CÔNG PHẦN NGẦM 6

I THI CÔNG ĐẤT 6

1.1 Chọn phương án đào: 6

1.2 Tính khối lượng đào đất 6

1.3 Tính toán khối lượng đào đất 6

1.4 Chọn máy thi công : 9

1.4.1 Máy đào đất : 9

1.4.2 Xe chở đất: 11

1.4.3 Thi công đắp đất 12

II THI CÔNG ÉP CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP 13

2.1 Chọn máy ép cọc 14

1.1.1 Chọn kích ép: PTK = 50T 14

1.1.2 Chọn đối trọng 14

2.2 Chọn máy cẩu 14

1.1.3 Cẩu gường 14

1.1.4 Cẩu tải 15

1.1.5 Cẩu tháp 16

1.1.6 Cẩu cọc 16

III CỐP PHA MÓNG (Tính toán với tải trọng ngang) 18

3.1 Tính toán thiết kế ván ngang 18

1.1.7 Tính toán khoảng cách các sườn đứng: 18

3.2 Tính toán sườn đứng 19

1.1.8 Kiểm tra lại sườn đứng với tiết diện và khoảng cách đã chọn: 19

3.3 Tính toán thanh chống xiên và chống ngang 19

1.1.9 Chống xiên: 20

1.1.10 Chống ngang: 20

PHẦN II : THIẾT KẾ VÁN KHUÔN 22

IV VÁN KHUÔN CỘT 22

4.1 Kích thước khối lượng 22

4.2 Tính toán cốp pha : 22

1.1.11 Ván khuôn cột : là thiết bị công trình chuyên dụng trong thi công định hình bê tông, được dùng để định hình đổ cột, vách, dầm,… 23

1.1.12 Tải trọng tác dụng lên cốp pha: 23

1.1.13 Thanh chống xiên: 25

1.1.14 Đổ bê tơng: 25

V VÁN KHUƠN DẦM - SÀN 25

5.1 Dầm chính 25

1.1.15 Tải trọng tác dụng lên cốp pha đáy dầm 25

1.1.16 Tính tốn cốp pha đáy dầm (tính tốn với tải trọng ngang) 26

1.1.17 Tính sườn đỡ cốp pha đáy: 26

1.1.18 Tải trọng tác dụng lên cốp pha thành dầm: 27

1.1.19 Tính ván khuơn thành dầm 27

1.1.20 Kiểm tra sườn đứng : 28

1.1.21 Tính tốn thanh chống xiên: (tính toán với tải trọng ngang) 28

1.1.22 Tính tốn cây chống : 29

5.2 Dầm phụ 29

1.1.23 Tính cốp pha dầm phụ: 30

5.3 Cốp pha sàn tầng 1 (tầng điển hình) 30

1.1.24 Cấu tạo cốp pha : 30

1.1.25 Tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn: 31

1.1.26 Tính cốp pha: 31

1.1.27 Tính xà gồ đỡ sàn: 32

1.1.28 Tính dầm đỡ sườn : 33

1.1.29 Tính tốn cột chống: 33

PHẦN III : BIỆP PHÁP THI CƠNG 34

VI LỰA CHỌN MÁY 34

6.1 Lựa chọn máy vận thăng: 34

6.2 Lựa chọn máy trộn bêtơng: 34

6.3 Lựa chọn máy đầm dùi : 34

VII BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CÁC CƠNG TÁC THI CƠNG 34

7.1 Cơng tác cốt thép 34

7.2 Cơng tác ván khuơn 35

7.3 Cơng tác đổ, đầm và bão dưỡng bêtơng 35

1.1.30 * Cơng tác đổ, dầm bêtơng 35

1.1.31 * Cơng tác bão dưỡng bêtơng 35

7.4 Cơng tác tháo dỡ ván khuơn , xử lý khuyết tật bề mặt kết cấu 36

1.1.32 Cơng tác tháo dỡ ván khuơn 36

1.1.33 xử lý khuyết tật bề mặt kết cấu 36

1.1.34 Cơng tác xây 37

PHẦN IV: CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ

37

7.5 An toàn trong sử dụng điện thi công: 37

7.6 An toàn trong thi công bêtông, cốt thép, ván khuôn: 37

1.1.35 Dựng lắp, tháo dỡ dàn giáo 37

1.1.36 Công tác gia công, lắp dựng ván khuôn 38

1.1.37 Công tác gia công lắp dựng cốt thép 38

1.1.38 Đổ và đầm bê tông 39

1.1.39 Tháo dỡ ván khuôn 39

7.7 An toàn trong công tác lắp dựng: 39

7.8 An toàn trong công tác xây: 40

7.9 An toàn trong công tác hàn: 40

7.10 An toàn trong khi thi công trên cao: 40

7.11 An toàn cho máy móc thiết bị: 41

7.12 An toàn cho khu vực xung quanh: 41

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH :

 Tên công trình : Trường THCS Vĩnh Thuyên 2 (2 tầng)

 Địa điểm xây dựng : Nha Trang, Khánh Hòa

 Sinh Viên thực hiện : Hoàng Văn Tới

 Công trình có 21 hố móng chia ra làm 3 loại móng:

 Cao độ đáy móng : 1500mm so với mặt đất tự nhiên

 Công trình sử dụng loại cọc ép BTCT, cọc dài 16m chia ra làm 2 đoạn, mỗi đoạn dài 8m

3 Các công trình lân cận có liên quan

 Công trình có 2 mặt giáp với 2 đường ( đường hoàng diệu và đường trần phú), một mặt giáp với nhà ở tư nhân, một mặt giáp với UBND phường Vĩnh Thuyên

4 Hệ thống điện nước phục vụ thi công

 Nguồn điện: được cung cấp bởi Công ty điện lực Khánh Hòa

 Nguồn nước: kết hợp dùng nước giếng khoan và nước máy do Công ty cấp thoát nước thành phố cung cấp

5 Vật tư công trình

 Gạch 8x18 lấy ở Tuynen Ninh hòa

 Gỗ thi công ván khuôn lấy ở Khánh Vĩnh

 Cát xây, tô lấy ở Diên Khánh

 Đá 1x2, 4x6, đá chẻ lấy tại mỏ đá Hòn Thị

 Xi măng, sắt, thép đều có nhà cung cấp trong nội đô thành phố

Các hạng mục công việc thi công để hoàn thành công trình bao gồm:

 Mô tả điều kiện địa chất đưa ra biện pháp thiết kế móng

 Các biện pháp thi công chủ yếu kết cấu hạ tầng gồm : Công tác đất,thi công phần móng ( móng cọc ép), thi công đài cọc…

 Các biện pháp thi công chủ đạo kết cấu thượng tầng gồm : tính toán khối lượng ván khuôn,cốt thép,thi công,bêtông,bố trí máy thi công…

 Phân chia công trình thành các đợt và phân đoạn thi công

 Các yêu cầu kỹ thuật về nghiệm thu cọc bêtông, ván khuôn, cốt thép…

 Các yêu cầu chung về an toàn lao động

III GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

6 Công tác đất và móng cọc

1 Các thông số về móng cọc và cọc

 Công trình có 21 hố móng như trên, gồm có 3 loại móng (đã trình bày ở trên)

 Cao độ đáy móng: 1500mm so với mặt đất tự nhiên

 Loại móng sử dụng là móng cọc Loại cọc ép BTCT có tiết diện 0,3x0,3m, cọc dài 16m chia làm 2 đoạn, mỗi đoạn dài 8m

 Bê tông cọc đá 1x2 mác 250

 Bê tông cọc đài đá 1x2 mác 200

 Trọng lượng riêng BTCT lấy bằng 2,5(T/m3)

 Xi măng PC40, lớp bảo vệ móng dày 3cm

2 Công tác chuẩn bị

 Dọn dẹp mặt bằng

 Từ các mốc định vị xác định được vị trí kích thước hố đào

 Kiểm tra giác móng công trình

 Từ các tài liệu thiết kế nền móng xác định phương án đào đất

 Phân định tuyến đào

 Chuẩn bị các phương tiện đào đất: đào máy thủ công

 Tài liệu báo cáo địa chất công trình và bản đồ bố trí mạng lưới cọc ép thuộc khu vực thi công

 Chọn khoảng cách 0,5m từ mép đế mĩng đến chân mái dốc để cho cơng nhân thao tác

 Như vậy: để dễ thi cơng chọn phương án đào mĩng tồn bộ( đào ao mĩng)

1.2 Tính khối lượng đào đất

 Ta tiến hành đào đất từ cao trình +0,000m đến độ sâu 1,5m

 Với đất đắp, chiều sâu đào hố mĩng h =1,5m thì độ dốc cho phép là i = 1/0,6 Điều này

cĩ nghĩa khi ta đào bới tới độ sâu 1,5m với loại đất đắp là thành đất khơng bị sạt lở

 Cơng thức tính độ dốc:

I = tan(anpha)= H/B

 Trong đĩ: H – chiều sâu của hố đào (trong bản vẽ thiết kế)

B- Chiều rộng của mái dốc; tính được chiểu rộng mái dốc B = H.tan(0,6) = 1,5.tan(0,6) = 0,9m

1.3 Tính tốn khối lượng đào đất

 Khối lượng thể tích đất tính theo cơng thức:

THÀNH PHẦN BỊ SỤT LỞ

THÀNH HỐ ĐÀO

ĐỘ DỐC CHO PHÉP CỦA CÁT ĐẮP I = 1/0,6

CAO TRÌNH ĐÁY MÓNG

 Tính toán khối lượng đào đất ao móng thứ nhất:

 Tính toán khối lượng đào đất ao móng thứ hai :

 Thể tích đất lấp hố móng và lượng đất vẩn chuyển thêm :

 Đất đào lên một phần đổ tại chổ để che lâp khe móng, phần còn lại sau này lấp đất đến cao trình thiết kế ( cốt nền hoàn thiện cách mặt mặt đất tự nhiên 0,5m)

 Khối lượng đất nguyên thổ để đào:

𝑉đ = 𝑉 × 𝑘1Trong đó : V1 : thể tích đất từ trạng thái nguyên thổ sng đổ đống

K1: Hệ số tới xốp ban đầu của đất (với k1 = 1,14)

⇒ Vđ = 448,195 × 1,14 = 510,94 (𝑚3)

Loại móng

Thể tích bê tông đế móng

Thể tích bê tông cổ móng Tổng thể tích

THEO TRUÏC A, C cos thieân nhieân

 Khối lượng đất để lấp hố móng :

𝑉𝑙𝑚 = 𝑉đ × 𝑘0, Trong đó : Vlm là thể tích từ trạng thái đổ đống về trạng thái đầm chặt

K0 : độ tơi xốp của đất từ trạng thái đổ đống sang trạng thái đầm chặt với k0 = 1,2

 Với cos đất đắp cao 0,5m so với cos thiên nhiên nên toàn bộ đất đào được đổ tại chổ

và sau này lấp hố móng và đắp nền Vì vậy chỉ cần chọn máy đào để đào đất và xe

chở đất để di chuyển đất đến bãi tập kết là đủ

1.4.1 Máy đào đất :

 Hố đào với chiều sâu h = 1,5m , khối lượng đào đất bằng máy là V = 402,85(m3), ta chọn máy đào một gầu nghịch có dung tích 2000(m3), với điều kiện thi công như

trên chọn máy đào gàu nghịch EO-3322B1

 Sử dụng máy đào nghịch vì: máy đào nghịch có ưu điểm là đứng trên cao đào xuống thấp nên dù gặp nước vẩn đào được, có thể đào sâu tới 4-5m Khi đào ngang được chiều rộng hố không lớn Do máy đứng trên cao và thường cùng cao độ với ô tô vận

chuyển đất trên ô tô không bị vướng

 Máy đào gàu nghịc EO-3322B1 có thông số kỹ thuật như sau:

 Kđ − Hệ số đầy gầu, phụ thuộc vào loại gầu, cấp và độ ẩm của đất

Đất thịt thuộc cấp đất thứ 3, loại gầu nghịch nên Kđ = 1.05;

 Kt − Hệ số tơi của đất, Kt = 1.2;

 Nck – Số chu ký xúc trong 1 giờ (3600 giây);

Nck=3600

Tck (h

-1)

 Tck = tck.Kvt.Kquay − Thời gian của một chu kỳ;

 tck – Thời gian của một chu kỳ khi góc quay φq= 90o, đất đổ tại bãi;

 Kvt – Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy xúc:

Kvt = { 1.0 − khi đổ tại bãi;

1.1 − khi đổ lên thùng xe;

Ở đây ta đổ vào thùng xe nên hệ số Kvt = 1.1;

 Kquay – Hệ số phụ thuộc vào φquay cần; Ở đây tính trung bình φquay = 112.50nên ta chọn Kquay = 1.15

(Với N = 54.92m3 là năng suất của máy đào khi đổ vào xe)

- Thời gian chở đất đến khu đất của xe tải:

- Số chuyến xe cần dùng để chở hết lượng đất:

n = V

qxt =

448,1958.3 = 53,9 (chuyến) Chọn 54 (chuyến);

- Với 5 xe chạy liên tục thì lượng đất mỗi xe phải chở là 89,639 (m3) Với việc chọn

54 chuyến thì mỗi chuyến xe sẽ chở 8.026 (m3)

- Thời gian để 1 xe chở hết lượng đất V = 89,639 (m3) là:

⇒ T = 42.1×14 = 589.4 (phút) = 9.82h

1.4.3 Thi công đắp đất

1.4.3.1 Thể tích phần ngầm (bêtông móng, bêtông lót, giằng móng, cổ

móng)

- Tính toán khối lượng đất đắp: ta tính thể tích chiếm chổ của bê tông móng, lớp bê

tông lót, giằng móng (nếu có) và phần cổ móng Phần cổ móng thường chiếm thể

tích không đáng kể nên trong một số trường hợp ta có thể bỏ qua không xét đến

(Với k0 = 1.3 là độ tơi xốp của đất từ trạng thái đổ đống sang trạng thái đã đầm)

1.4.3.3 Tính toán thiết bị chuyển đất tới công trường để lấp hố móng

 Đất dùng để lấp hố móng được vận chuyển từ bãi đổ đất cách công trình 5km

 Tên máy đào: EO − 3322B1

 Loại xe vận chuyển đất: Xe ben tự đổ HD – 270 _ 15(tấn) Dung tích chứa của mỗi

(Với N = 54.92m3 là năng suất của máy đào EO − 3322B1 khi đổ vào xe)

- Thời gian chở đất đến công trường của xe tải:

Loại

móng

Thể tích bê tông 1 móng (m3)

Số lượng

Tổng thể tích (m3)

Thể tích lớp lót (m3)

Với chu kì mỗi xe T = 42.1 (phút) và thời gian chờ để máy đào đổ đất đầy xe

tcđ = 9.1 (phút) ta chọn 5 xe chạy luân phiên nhau

- Khối lượng đất mỗi chuyến xe phải chở: 582.615/71 = 8.206 (m3) Như vậy sẽ có 1

xe chở 15 chuyến và 4 xe còn lại mỗi xe chở 14 chuyến

- Thời gian để 1 xe trong 4 xe chạy 14 chuyến chở hết lượng đất V = 114.884 (m3):

II THI CÔNG ÉP CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP

- Cọc BTCT có tiết diện 25 × 25(cm) Cọc dài 16m chia làm 2 đoạn cọc, mỗi đoạn dài 8m Bê tông cọc đá 1×2 mác 250

- Thép chịu lực: 416 loại AII

m − Hệ số điều kiện làm việc m = 1;

Thể tích đất

1 xe phải chở (m3)

Thời gian chở đất của

1 xe (h)

b = 10.53

 Trọng lượng gường: Qg = 1.5T (Chọn loại thép hình chữ I, 7m×1,8m×0,5m)

 Trọng lượng dây treo: Qt = 0.3T

Trong đó:

- hkê − Chiều cao vật kê

- hat − Chiều cao an toàn

- hck − Chiều cao cấu kiện

- ht − Chiều cao dây treo

hpuli − Chiều cao puli

 Vậy ta có: Qyc = 1.8T; Hyc = 5.3m; Ryc = 8.2m; L = 7.7m

Cẩu tải

 Trọng lượng 1 cục tải: Qtải = 5T

 Trọng lượng dây treo: Qt = 0.3T

 Độ cao nâng cần thiết:

Hyc = hct + hat + hck + ht + hpuli = 0.9 + 1 + 7.5 + 0.5 + 1.5 = 11.4(m)

 Vậy ta có: Qyc = 2,1T; Hyc = 11.4m; Ryc = 10.4m; L = 13.5m

1000 1000

BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU TRÊN

 Từ bảng tổng hợp số liệu trên ta tiến hành chọnmáy thDEK−252 có những

thông số kỹ thuật sau:

 Chiều dài tay cần: L = 24 m;

III CỐP PHA MÓNG (Tính toán với tải trọng ngang)

3.1 Tính toán thiết kế ván ngang

 Ván khuôn thành của các khối bê tông lớn: qtc = 1750 = 1750 (daN/m2)

 Ván khuôn thành của các khối bê tông lớn: qtt = 2275 + 260 = 2535 (daN/m2)

 Dùng ván có bề rộng b = 200mm, chiều dày ván δván = 20mm

qvantc = qtc×0.2 = 1750×0.2 = 350 (daN/m)

qvantt = qtt×0.2 = 2535×0.2 = 507 (daN/m)

Tính toán khoảng cách các sườn đứng:

 Theo điều kiện về cường độ: (đk bền):

Kiểm tra lại sườn đứng với tiết diện và khoảng cách đã chọn:

 Theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền):

 Ta tính ra được chiều dài của thanh xiên bằng 1m, tiết diện 30×40mm

 Thanh chống ngang dài 0.7m, tiết diện 20×30mm

qchtt = qtt×0.5 = 2535×0.5 = 1267.5 (daN/m)

 P = (1267.5×0.7)/2 = 443.63 (daN)

 Lực nén trong thanh xiên: Ntx = P/(sin 45o) = 627.39 (daN)

 Lực nén trong thanh ngang: Ntn = 443.63 (daN)

 Kiểm tra ổn định:

σ = N

b.h =

627.390.03×0.04 = 522825 (daN/m

Hệ số uốn dọc φ phụ thuộc vào độ mảnh λ



PHẦN II : THIẾT KẾ VÁN KHUÔN

4.1 Kích thước khối lượng

- Công trình mỗi tầng gồm 26 cột có kích thước 250x400mm cao 3,6m

- Tổng khối lượng bê tông cột mỗi tầng là 8,32m3

- Tổng khối lượng bê tông cột của toàn công trình là 16.64m3

Chiều dài tính toán ván khuôn: l= 3,6 – 0,4 = 3.2m

Ta sử dụng cốp pha bằng thép do công ty Hòa Phát sản suất

4.2 Tính toán cốp pha :

Ván khuôn cột : là thiết bị công trình chuyên dụng trong thi công định hình bê tông, được dùng để định hình đổ cột, vách, dầm,…

- Với những tính tăng ưu việt hơn so với các loại cốp pha truyền thống như:

+ Chất lượng tuyệt đối an toàn trong thi công

+ Kết cấu gọn nhẹ, ít cấu kiện

+ Thời gian sử dụng lâu dài

+ Tiết kiệm được thời gian lắp ráp và tháo dỡ lưu kho

Bảng đặc tính kỹ thuật của tấm khuôn phẳng :

Tải trọng tác dụng lên cốp pha:

- Áp lực vữa bê tông mới đổ tác dụng vào ván khuôn:

p1 = n.γ.H = 1,3x2500 x 0,75 = 2438(kG/m2)

Trong đó

 H = 0,75m ( H R với R=0,75 m: trường hợp đầm trong)

 n = 1,3: Hệ số vượt tải

 γ trọng lượng riêng của bê tơng

- Tải trọng động do đổ bê tơng vào ván khuơn:

 Khi kiểm tra ta chỉ cần kiểm tra tấm cốp pha thép cĩ bề rộng 250mm làm điển hình:

- sơ đồ tính của ván khuơn thép

ql

- ứng suất lớn nhất trong ván khuơn :

4,262434

,610

15010

5,73910

2 2

M

Ta thấy:  = 2624,4 kg/cm2 > 2100 kG/cm2  khơng thỏa mãn

Vì vậy ta phải bố trí thêm gơng đỡ giữa ván khuơn

2 tt

ttq

].[

W

10 5 , 739

2100 34 , 6 10

 = 134,2cm

- Kiểm tra độ võng:

cm J

E

l q

400

6040001

,033,27.10.1,2

60.10.845,568.128

1

128

1

6

4 2 4

- Chọn gơng thép hình L70707 cĩ: J = 43cm4; W = 13,1cm3

Thanh chống xiên:

Chọn cột chống thép Hịa Phát số hiệu K-103B cĩ các thơng số kỹ thuật như sau:

 Chiều cao ống ngồi : 1500 mm

 Chiều cao ống trong : 2500 mm

 Chiều cao sữ dụng tối thiểu : 2500mm

 Chiều cao sữ dụng tối đa: 4000mm

- Thời gian dự kiến đổ bê tông cột 2 giờ và thới gian dự trữ 2 giờ

- Đầm bê tông cột bằng loại đầm dùi cán mềm để dễ đưa qua cửa phía bên cốp pha cột và cũng dễ đưa đầm từ trên cao xuống khi cốt thép cột dày đặc Trong quá trình đúc bê tông cần dùng búa gỗ gõ vào cốp pha từ bên ngoài tại độ cao đang đổ bê tông, gõ nhiều tại các góc côp pha

 Cắt 1m đoạn dầm và thực hiện tính tốn tải trọng :

- Tải trọng bê tơng dầm

q1= 0.25x0.4x2500 = 250(daN/m)

- Trọng lượng bản thân tấm cốp pha

25,0

88,5