ĐỒ ÁN THIẾT KẾ THI CÔNG II

Công trình nhà công nghiệp 1 tầng 3 nhịp 20 bước cột; thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện khác nhau: cầu trục, cột, dầm cầu chạy, dàn vì kèo và cửa trời BTCT… Các cấu kiện này được sản xuất trong nhà máy và vận chuyển bằng các phương tiện vận chuyển chuyên dụng đến công trường để tiến hành lắp ghép. Đây là công trình lớn 3 nhịp, 20 bước cột x 6m = 120m vì vậy phải bố trí khe lún. Công trình thi công trên khu đất bằng phẳng, không bị hạn chế mặt bằng, các điều kiện cho thi công là thuận lợi, các phương tiện phục vụ thi công đầy đủ, nhân công luôn đảm bảo( không bị giới hạn).

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

I ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

Dưới đây là sơ đồ lắp ghép công trình ta cần lập biện pháp thi công Công trình là loại nhàcông nghiệp một tầng 3 nhịp, 15 bước; thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện kháclại với nhau: cầu trục, cột, dầm cầu chạy, khung mái bằng BTCT, dàn vì kèo và cửa trời bằngBTCT… Các cấu kiện này được sản xuất trong nhà máy và vận chuyển bằng các phương tiệnvận chuyển chuyên dụng đến công trường để tiến hành lắp ghép

Đây là công trình lớn 3 nhịp L2+2L1=12x2+18=42 m, 16 bước x 6 m=96 m vì vậy phải bốtrí khe lún Công trình được nằm ở khu công nghiệp, thi công trên khu đất bằng phẳng, không

bị hạn chế mặt bằng Công trình đã thi công xong phần móng Các điều kiện về hệ thống giaothông tương đối hoàn chỉnh, thuận tiện cho quá trình thi công Các phương tiện, cấu kiện phục

vụ cho thi công được thị trường đáp ứng đầy đủ, nhân công luôn được đảm bảo (không giớihạn)

3 2

5 P an

el m

ái (1x6)

5 P

anel

mái (1,5x6)

5 P an

el m

ái (1x6)

5 P

anel

mái (1,5x6)

5 P

an

el m

ái (1x6)

5 Pa

nel m

ái (1,5x6)

5 P

an

el m

ái (1,5x6)

5 Pa

nel m

ái (1,5x6)

5 P an

el m

ái (1,5x6)

5 Pa

nel m

ái (1,5x6)

5 P an

el m

ái (1,5x6)

5 Pa

nel m

ái (1,5x6)

5 P

an

el m

ái (1,5x6)

5 Pa

nel m

ái (1,5x6)

5 P an

el m

ái (1,5x6)

5 Pa

nel m

ái (1,5x6)

5 P an

el m

ái (1,5x6)

MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH

1 Chọn và tính toán thiết bị treo buộc

1.1 Thiết bị treo buộc cột:

Cả 2 cột trong và ngoài khi treo buộc trọng tâm cột ở dưới => Sử dụng các đai ma sát làmthiết bị treo buộc

Lực căng cáp được xác định theo công thức:

Trong đó:

k – Hệ số an toàn, k = 6

β – Góc nghiêng của cáp so với phương thẳng đứng, β=00

m – Hệ số kể đến sức căng của sợi cáp không đều, m=1

 Trọng lượng của thiết bị treo buộc:

β - Góc nghiêng của cáp so với phương thẳng đứng, β=00

m - Hệ số kể đến sức căng của sợi cáp không đều, m=1

1.2 Thiết bị treo buộc dầm cầu chạy

Sử dụng dụng cụ treo buộc dầm có khóa bán tự động như hình dưới đây:

Trong đó:

1- Thép đệm2- Dây cẩu3- Khóa bán tự động4- Ống luồn cáp

Lực căng cáp được xác định theo công thức:

Trong đó:

k – Hệ số an toàn, k = 6

β - Góc nghiêng của cáp so với phương thẳng đứng, β=450

m - Hệ số kể đến sức căng của sợi cáp không đều, m=1

Trọng lượng cáp: γ=1.65 kg/m

 Trọng lượng của thiết bị treo buộc:

qe = γ.l + qfb= 1.65 x 5.33 x 2 + 30 = 47.59 kg  0.05T

1.3 Thiết bị treo buộc panel mái

Panel mái bằng BTCT có kích thước 1.5x6 (m) và trọng lượng 1.4 T ,sử dụng chùm dâycẩu có vòng treo tự cân bằng

 Chiều dài của mỗi sợi cáp: l= 4.5 (m)

 Trọng lượng cáp: γ=0.41 kg/m)

 Trọng lượng của thiết bị treo buộc:

qe= 0.41 x 4.5 x 4= 7.38 (kg)

1.4 Thiết bị treo buộc panel tường

Panel tường bằng BTCT có kích thước 0.6x6 (m) và trọng lượng 0.7 T , chúng ta sử dụngmóc cẩu có 2 móc

Lực căng cáp được xác định theo công thức:

m=1, k=6n=2β- Góc nghiêng của cáp so với phương thẳng đứng, β=450

Trọng lượng của thiết bị treo buộc: qe= 0,01 (T)

1.5 Thiết bị treo buộc vì kèo và cửa trời L2

Do thi công vì kèo và cửa trời ở độ cao lớn nên ta tiến hành tổ hợp vì kèo và cửa trời ởdưới đất sau đó cẩu lắp đồng thời Sử dụng đòn treo và dây treo tự cân bằng

Vì kèo thép có nhịp L=30m, tiến hành treo buộc tại 4 điểm như hình vẽ với nguyên tắcchọn điểm treo buộc là sao cho các dây cáp chịu lực đều nhau Sử dụng đòn treo chữ y tao,bởi:

2 bản cánh 16x1.2(cm),bản bụng 30x10(cm).2 thép chữ y dài 8m nối với nhau

Lực căng cáp được xác định theo công thức:

Trong đó:

Ptt= 1,1.P= 1.1 x (24.5+3)= 30.25 (T)n= 4

m=0.75β=20o

qe= 1.09 (T

1.6 Thiết bị treo buộc vì kèo và cửa trời L1

Do thi công vì kèo và cửa trời ở độ cao lớn nên ta tiến hành tổ hợp vì kèo và cửa trời ởdưới đất sau đó cẩu lắp đồng thời Sử dụng đòn treo và dây treo tự cân bằng

Vì kèo thép có nhịp L=18m, tiến hành treo buộc tại 2 điểm như hình vẽ với nguyên tắcchọn điểm treo buộc là sao cho các dây cáp chịu lực đều nhau Sử dụng đòn treo mã hiệu

Lực căng cáp được xác định theo công thức:

Trong đó:

Ptt= 1,1.P= 1.1 x (6.8+3)= 10.78 (T)n= 4

m=0.75β=20o

2 Tính toán thông số cẩu lắp

Giả thiết việc bố trí di chuyển cẩu trong quá trình lắp ghép không bị khống chế trên mặtbằng, cẩu có thể đứng ở vị trí thuận lợi nhất dùng tối đa sức trục

Để lựa chọn được cần trục dùng trong quá trình thi công lắp ghép, ta cần phải tính cácthông số cẩu lắp yêu cầu bao gồm:

Hyc – Chiều cao puli đầu cần

Lyc - Chiều dài tay cần

Qyc - Sức nâng

Ryc - Bán kính làm việc

2.1 Tính toán thông số cẩu lắp của cột

Việc lắp ghép cột không có trở ngại gì, do đó ta chọn tay cần theo

=> αmax = 750

a) Cột trong:

Sức nâng :

Qyc = Ptt + qe = 8.8 + 0.05= 8.85 T

Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau: :

Chiều cao puli đầu cần yêu cầu:

Hyc = HL + a + hm + he + hh

Trong đó :

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 0

a : Khoảng cách từ mặt đất đến cấu kiện a = 0.5 m

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 13.8 m

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc, he = 1.5 m

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1.5 m

Chiều dài tay cần :

Trong đó: hc – cao trình tâm cần trục (tính từ mặt đất)

Bán kính làm việc của tay cần :

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 0

a : Khoảng cách từ mặt đất đến cấu kiện a = 0.5 m

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 10.3 m

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc, he = 1.5 m

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1.5 m

Chiều dài tay cần:

Trong đó: hc – cao trình tâm cần trục (tính từ mặt đất).

Bán kính làm việc của tay cần :

Trong đó :

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 10.8 – 0.7 = 10.1 m(Giả thiết cột ngoài chôn sâu vào trong móng một đoạn 0.7 m)

a : Khoảng cách nâng cấu kiện a = 0.5 m

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 0.95 m

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc he = 2.4 m

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1.5 m

Chiều dài tay cần:

Trong đó: hc – cao trình tâm cần trục (tính từ mặt đất)

Bán kính làm việc của tay cần :

S = Lmin x cos750 = 14.4 x cos750 = 3.7 m

Bán kính làm việc tối thiểu của cần trục:

Ryc = S + r

b.Nhịp biên

Việc lắp ghép dầm cầu trục không có trở ngại gì, do đó ta chọn tay cần theo

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 8 – 0.7 = 7.3 m

(Giả thiết cột trong chôn sâu vào trong móng một đoạn 0.7 m)

a : Khoảng cách nâng cấu kiện a = 0.5 m

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 0.95 m

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc he = 2.4 m

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1.5 m

Chiều dài tay cần:

Trong đó: hc – cao trình tâm cần trục (tính từ mặt đất)

Bán kính làm việc của tay cần :

S = Lmin x cos750 = 11.5 x cos750 = 2.97 m

Bán kính làm việc tối thiểu của cần trục:

Ryc = S + r

2.3 Tính toán thông số lắp ghép vì kèo và cửa trời L2

Việc lắp ghép vì kèo và cửa trời không có trở ngại gì, do đó ta chọn tay cần theo =>αmax = 750

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 13.8 – 0.7 = 13.1 m

(Giả thiết cột trong chôn sâu vào trong móng một đoạn 0.7 m)

a : Khoảng cách nâng cấu kiện a = 0.5 m

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 3.8 + 3.8 = 7.6 m

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc he = 3.5 m

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1,5 m

Chiều dài tay cần:

Trong đó: hc – cao trình trọng tâm cầu trục (tính từ mặt đất)

Bán kính làm việc của tay cần :

S = Lmin x cos750 = 25.6 x cos750 = 6.6 m

Bán kính làm việc tối thiểu của cần trục:

Ryc = S + r

2.4 Tính toán thông số lắp ghép vì kèo và cửa trời L1

Việc lắp ghép vì kèo và cửa trời không có trở ngại gì, do đó ta chọn tay cần theo

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 10.3 – 0.7 = 9.6 m

(Giả thiết cột trong chôn sâu vào trong móng một đoạn 0.7 m)

a : Khoảng cách nâng cấu kiện a = 0.5 m

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 2.75 + 3.8 = 6.55 m

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc he = 3.5 m

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1,5 m

Chiều dài tay cần:

Trong đó: hc – cao trình trọng tâm cầu trục (tính từ mặt đất)

Bán kính làm việc của tay cần :

S = Lmin x cos750 = 20.86 x cos750 = 5.4 m

Bán kính làm việc tối thiểu của cần trục:

Ryc = S + r

2.5 Tính toán thông số lắp ghép tấm panel mái

a) Panel mái nhịp giữa

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 20.7 m

a : Khoảng cách nâng cấu kiện a = 0.5 m (a=h1)

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 0.4 m (hm =h2)

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc he = 4.5cos(45)=3.2 m (he = h3)

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1,5 m (hh =h4)

Hch = HL + a + hm = 20.7 + 0.5 + 0.4 = 21.6 m

Góc tay cần tối ưu ứng với tay cần ngắn nhất có thể lắp cấu kiện :

Chiều dài tay cần yêu cầu:

Trong đó: hc – cao trình tâm cần trục (tính từ mặt đất)

Bán kính làm việc của tay cần :

Kiểm tra lắp panel xa nhất (có mỏ phụ)

b) Panel mái nhịp biên

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 16.15 m

a : Khoảng cách nâng cấu kiện a = 0.5 m

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 0.4 m

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc he = 4.5.cos(45)=3.2 m

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1,5 m

Hch = HL + a + hm = 16.15 + 0.5 + 0.4 = 17.05 m

Góc tay cần tối ưu ứng với tay cần ngắn nhất có thể lắp cấu kiện :

Chiều dài tay cần yêu cầu:

Trong đó: hc – cao trình tâm cần trục (tính từ mặt đất).

Bán kính làm việc của tay cần :

C C

C'

Kiểm tra lắp panel xa nhất (không có mỏ phụ)

Kiểm tra lắp panel xa nhất (có mỏ phụ)

2.6 Tính toán thông số lắp ghép tấm panel tường

Việc lắp ghép tấm panel tường không có trở ngại gì, do đó ta chọn tay cần theo

HL: Chiều cao cấu kiện đã lắp đặt trước HL = 10.3 – 0.7 = 9.6 m

a : Khoảng cách nâng cấu kiện a = 0.5 m

hm : Chiều cao cấu kiện hm = 0.6 m

he : Chiều dài sợi cáp treo buộc he = 2.4 m

hh : Chiều cao của puli, móc cẩu hh = 1.5 m

Chiều dài tay cần yêu cầu:

Trong đó: hc – cao trình tâm cần trục (tính từ mặt đất)

Bán kính làm việc của tay cần :

III CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRONG LẮP GHÉP ( Cần trục bánh xích)

Căn cứ vào thông số cẩu lắp của cần trục và mặt bằng thi công trên công trường, ta xácđịnh vị trí cần trục cho việc cẩu lắp từng cấu kiện

 Từ bảng sơ đồ tính năng của cần trục => Rmin (bán kính nhỏ nhất có thể nâng vật, nếu

nhỏ hơn cẩu sẽ bị lật tay cần) và Rmax (bán kính lớn nhất mà cẩu có thể cẩu)

 Với mỗi cấu kiện ta có thị trường hoạt động của cẩu Từ đó dễ dàng xác định được thịtrường chung của các cấu kiện và lựa chọn vị trí đứng của cẩu một cách hiệu quả nhất

và bố trí cấu kiện hợp lý trên mặt bằng

 Từ các vị trí đứng sẽ hình thành sơ đồ di chuyển cẩu

+ nhịp biên

vị trí+nhịp giữa vị trí

=> Như vậy ta cần thay đổi (8+11)x2=38 vị trí đứng của cần trục

1.2 Biện pháp thi công:

Công tác chuẩn bị:

Chuẩn bị mặt bằng đảm bảo để bố trí cột, không có vật cản trên đường di chuyển củacần trục cũng như phạm vi hoạt động của cẩn trục

Cốc móng phải được làm sạch bụi bẩn trước khi lắp ghép

Chuyên chở cột từ nhà máy đến công trường bằng xe vận chuyển Dùng cần trục xếp cộtnằm trên mặt bằng thi công

Trên mặt móng vạch sẵn các đường tim cột, chuẩn bị đệm gỗ, gỗ chèn dây chằng cột.Kiểm tra kích thước cột: chiều rộng , chiều cao, tiết diện của cột Đảm bảo đúng kích thước trong thiết kế, sai số trong phạm vi cho phép

Kiểm tra bulong liên kết của cột với dầm cầu chạy: như vị trí liên kết bulong, chất lượng bulong và ốc vặn bulong cho từng cột, đảm bảo đủ chất lượng

Kiểm tra thiết bị treo buộc như: dây cáp ( yêu cầu không có sợi nào bị đứt), đai ma sát,dụng cụ cố định tạm (nêm, tăng đơ, kích và thanh chống )

Trước khi cẩu lắp cần vệ sinh cột Không sử dụng nước mặn, nước có hóa chất, dầu mỡ

để vệ sinh

Chuẩn bị cốt liệu của mác bê tông chèn và gắn kết móng theo đúng mác thiết kế

Bố trí nhân công đầy đủ, thực hiện các biện pháp an toàn trong thi công

đỡ chân cột và thiết bị kéo chân cột vào

Công nhân dùng hệ thống dây thừng kéo cột vào tim móng, sau đó cho cẩu hạ từ từ cộtxuống cốc móng

Dùng 5 nêm gỗ và 4 dây tăng đơ cố định tạm thời, sau đó dùng máy kinh vĩ để điềuchỉnh tim cốt của cột và dùng máy ni vô để điều chỉnh cao trình của cột, vặn tăng đơ và đóngnêm gỗ theo sự điều khiển của người sử dụng máy kinh vĩ và ni vô Nếu chiều cao cột chưađạt yêu cầu ta dùng cần cẩu kéo nhẹ cột và công nhân ở dưới thay đổi lớp đệm bê tông trongcốc móng để đảm bảo cao trình của cột

Sau khi điều chỉnh xong, thì làm vệ sinh chân cột và dùng vữa xi măng đông kết nhanh

để gắn cột, mác vữa > 20% mác bê tông làm móng và cột

Tiến hành gắn mạch theo 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Đổ vữa đến đầu dưới con nêm.

- Giai đoạn 2: Sau khi mác vữa đạt hơn 80% thì rút nêm ra và tiến hành lấp vữa bêtông đến miệng chậu móng

Nghiệm thu công tác lắp ghép cột.

- Quá trình nghiệm thu được dựa trên tiêu chuẩn TCVN 390-2007

- Nội dung nghiệm thu bao gồm:

+ Xác định chất lượng cột so với thiết kế

+ Đánh giá chất lượng công tác lắp ghép

+ Kiểm tra mức độ hoàn thành của quá trình lắp ghép cột và khả năng tiến hành thi công các công việc tiếp theo

+ Kịp thời sửa chữa các sai sót trong quá trình lắp ghép

- Kiểm tra tiến hành nghiệm thu

+ Kiểm tra cao trình bằng máy thủy bình, sai số cao trình vai cột là 10mm

+ Kiểm tra độ thẳng đứng của cột bằng máy kinh vĩ Sai số 0.1%h = 11mm

+ Kiểm tra trục định vị của cột Sai số cho phép 15mm

+ Kiểm tra chất lượng vữa của mối nối,

+ Kiểm tra sự nguyên vẹn của cột và móng

- Kết luận

Căn cứ vào các nội dung và chỉ tiêu đề ra của quá trình nghiệm thu Nếu qua trình thi công lắp ghép cột được đảm bảo thì chuyển tiếp sang công việc tiếp theo Còn không đảm bảo thì phải có những biện pháp sửa chữa kịp thời

2 Lắp ghép dầm cầu chạy:

2.1 Vị trí cần trục:

Sử dụng cần trục MKG10 (L=18m)

Mỗi vị trí cần trục có thể lắp 2 DCC ở nhịp biên và 4 DCC ở nhịp giữa

=> Như vậy ta cần thay đổi 11 x 4=44 vị trí đứng của cần trục

3 2

2.2 Biện pháp thi công:

Công tác chuẩn bị :

Chuẩn bị mặt bằng thi công, đảm bảo để bố trí dầm cầu chạy lắp ghép và không cản trở

sự làm việc của cẩu trục

Dùng xe vận chuyển DCC đến tập kết dọc theo trục cột

Kiểm tra kích thước DCC( chiều dài, tiết diện…) bulông liên kết và đệm thép liên kếtcủa DCC

Kiểm tra dụng cụ treo buộc, phải gia cố hoặc thay thế nếu cần

Kiểm tra cốt vai cột của hai cột bằng máy thủy bình, đánh tim của dầm, kiểm tra khoảngcách cột

Chuẩn bị thép đệm, dụng cụ liên kết như bulông, dụng cụ vặn bulông, que hàn, máy hàn Móc buộc dụng cụ treo buộc dầm vào đúng vị trí

Cẩu lắp:

Móc móc cẩu vào thiết bị treo buộc DCC, nhấc bổng DCC lên, công nhân dùng dâybuộc điều khiển cột đặt tại vị trí vai cột

Hai công nhân đứng tại hai sàn công tác trên đầu cột điều chỉnh dầm sao cho đặt đúng

vị trí liên kết và tâm trục Nếu có sai lệch về cốt thì dùng thêm bản thép đệm

Sau khi đã đúng vị trí ta tiến hành hàn và vặn bu lông liên kết vĩnh cửu DCC

Nghiệm thu công tác lắp dầm cầu chạy

Quá trình nghiệm thu được dựa trên tiêu chuẩn TCVN 390-2007

Nội dung nghiệm thu bao gồm:

Xác định chất lượng dầm so với thiết kế

Đánh giá chất lượng công tác lắp ghép

Kiểm tra mức độ hoàn thành của quá trình lắp ghép dầm và khả năng tiến hành thi công các công việc tiếp theo

Kịp thời sửa chữa các sai sót trong quá trình lắp ghép

- Kiểm tra tiến hành nghiệm thu

Kiểm tra cao trình bằng máy thủy bình, sai số cao trình dầm cầu chạy là 5mm Kiểm tra độ thẳng đứng của cột bằng máy kinh vĩ Sai số 0.1%h = 8mm

Kiểm tra trục định vị của cột Sai số cho phép 10mm

Kiểm tra chất lượn mối nối bulong

Kiểm tra sự nguyên vẹn của dầm và cột

Kết luận

Căn cứ vào các nội dung và chỉ tiêu đề ra của quá trình nghiệm thu Nếu qua trình thi công lắp ghép dầm được đảm bảo thì chuyển tiếp sang công việc tiếp theo Còn không đảm bảo thì phải có những biện pháp sửa chữa kịp thời

3 Lắp ghép dàn vì kèo và cửa trời BT L2:

- Treo buộc dàn dùng dàn treo bằng thép, treo bởi 4 điểm tại các mắt dàn thanh cánhthượng, tại đó có gia cố chống vỡ cắt cục bộ khi cẩu

- Bố trí các phương tiện để công nnhaan đứng khi thi công các liên kết dàn với hệ kếtcấu của nhà

Cẩu lắp và cố định tạm:

- Cố định tạm dàn nhịp giữa và biên bởi 3 điểm, sử dụng các thanh giằng cánhthượng, riêng 2 dàn đầu tiên khi lắp cố định tạm bằng các tăng đơ dây néo, cũng cốđịnh mỗi dàn tại 3 điểm: 2 điểm đầu và 1 điểm giữa dàn