ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU ĐỀ 02

- Tất cả các cọc định vị và cọc ván thép đều đợc hạbằng búa rung treo trên cần cẩu đứng trên hệ nổi.- Để đảm bảo cho điều kiện hợp long vòng vây cọc ván đợc dễ dàng đồng thời tăng độ cứn

BµI T¢P LíN

Tæ chøc thi c«ng cÇu



CH¦¥NG Më DÇU X¸C §ÞNH S¥ Bé KÝCH THíc

1 Chiều cao dầm (h) :

Chiều cao dầm h được chọn theo điều kiệncường độ và điều kiện độ võng, thông thườngđối với dầm bêtông cốt thép khi chiều cao đãthỏa mãn điều kiện cường độ thì cũng đã đạtyêu cầu về độ võng

Chiều cao dầm được chọn không thay đổi trênsuốt chiều dài của nhịp, chọn theo công thức kinhnghiệm :

Trên cơ sở đó sơ bộ chọn chiều cao dầm h =

1.6 (m)

Tại mặt cắt trên gối của dầm, chiều rộng củasườn dầm được định ra theo tính toán và ứng suấtkéo chủ, tuy nhiên ở đây ta chọn chiều rộng sườn

này được chọn chủ yếu theo yêu cầu thi công saocho dễ đổ bêtông với chất lượng tốt

cm

3 Chiều dày bản cánh h f:

Chiều dày bản cánh chọn phụ thuộc vào điềukiện chịu lực cục bộ của vị trí xe và tham gia chịulực tổng thể với các bộ phận khác Theo kinh

h f = 15 cm

+ Theo ph ¬ng däc cÇu

theo phu¬ng däc cÇu => Theo “22TCN1879” th× b1 lÊy tïy thuéc vµo chiÒu dµi nhÞp :

15-20 cm

+Theo ph ¬ng ngang cÇu

theo phu¬ng ngang cÇu:

Theo QT 79 th× a1 lÊy tïy thuéc vµo lo¹i kÕt cÊu nhÞp:

Lớp: Đưòng Bộ – K44 4

3 Kích thớc thân trụ

Trụ thiết kế dạng thân đặc 2 đầu tròn

Chiều cao thân trụ: Đợc xác định theo nhiều yếu tố:

ơng I Thiết kế tổ chức thi công trụ cầu I.Thi công móng trụ :

1 Các thông số kỹ thuật của móng trụ cầu:

- Móng trụ cầu là loại móng cọc khoan nhồi gồm 6 cọc ờng kính 1 m, chiều dài cọc 45 m (kể từ đáy bệ)

đ Kích thớc bệ cọc:

+ Theo phơng dọc cầu: 4.3 m+ Theo phơng ngang cầu: 8 m+ Chiều dày bệ: 2m

- Mặt trên bệ cọc đặt ở cao độ 7m tức là thấp hơn mựcnớc thi công 2 m Khoảng cách từ đáy sông đến đáy bệ là 2,25m

-Địa chất vị trí xây dựng trụ cầu gồm:

+Lớp 1: Cát hạt mịn

+Lớp 2: Cát mịn

+Lớp 3: Cát mịn

2 Đề xuất ph ơng án thi công:

Cao độ mực nớc thi công dự kiến là: + 9 m

Nh vậy móng trụ sẽ phải xây dựng trong điều kiện có nớcmặt (H= 2m) Bệ cọc đợc đặt ở vị trí thấp hơn mặt đất tựnhiên do đó biện pháp thi công chủ đạo sẽ đợc triển khai nhsau:

- Lắp dựng sàn đạo đến vị trí thi công

Lụựp: ẹửoứng Boọ – K44 6

- Thi công cọc khoan nhồi Công tác khoan tạo lỗ đợc thựchiện theo phơng pháp khoan gầu xoay,kết hợp máy đục

đá, giữ thành hố khoan bằng óng thép Đoạn ống vách này

3.2 Tính chiều dày lớp bê tông bịt đáy :

Từ điều kiện áp lực đẩy nổi của nớc phải nhỏ hơn lực masát giữa bê tông với các cọc và trọng lợng bản thân cảu lớp bêtông bịt đáy

Công thức tính toán :

b.h.F + n.U..h  n( h+ h1).FTrong đó:

b: Trọng lợng riêng của bê tông bịt đáy b = 2,5 T/

m2

n: Trọng lợng riêng của nớc n = 1 T/ m2

h : Chiều dày lớp bê tông bịt đáy

h1 = 6m

n: Số cọc trong hố , n = 6 cọc U: Chu vi cọc = 3.14 m

- Tất cả các cọc định vị và cọc ván thép đều đợc hạbằng búa rung treo trên cần cẩu đứng trên hệ nổi.

- Để đảm bảo cho điều kiện hợp long vòng vây cọc ván

đợc dễ dàng đồng thời tăng độ cứng cho cọc ván, ngay từ đầunên ghép cọc ván theo từng nhóm để hạ Trớc khi hạ cọc vánthép phải kiểm tra khuyết tật cảu cọc ván cũng nh độ tẳng,

độ đồng đều của khớp mộng bằng cách luồn thử vào khớpmộng một đoạn cọc ván chuẩn dài khoảng 1,5-2m Để xỏ và

đóng cọc ván đợc dễ dàng, khớp mộng của cọc ván phải đợc bôitrơn bằng dầu mỡ Phía khớp mộng tự do (phía trớc ) phải bítchân lại bằng một miếng thép cho đỡ bị nhồi đất vào rãnhmộng để khi xỏ và đóng cọc ván sau đợc dễ dàng

- Trong quá trinh thi công phải luôn chú ý theo dõi tìnhhình hạ cọc ván, nếu nghêng lệch ra khỏi mặt phẳng của tờngvây có thể dùng tời chỉnh lại vị trí Trờng hợp nghiêng lệchtrong mặt phẳng của tờng cọc ván thì thờng điều

chỉnh bằng kích với dây néo, nếu không đạt hiệu quảphải đóng những cọc ván hình trên đợc chế tạo đặc biệttheo số liệu đo đạc cục thể để khép kín vòng vây

* Tính toán chiều sâu đóng cọc ván:

- Trờng hợp mới đào đất tới cao độ thiết kế , cha đổ bê tôngbịt đáy

Lụựp: ẹửoứng Boọ – K44 10

+ Gọi x là chiều sâu chôn cọc ván từ dáy lớp bê tông bịt

đáy trở xuống

+ x : đợc xác định từ phơng trình cân bằng đảm bảocọc không lật quanh điểm O

+ Trong trờng hợp này cọc ván chịu áp lực chủ động và áplực bị động

+ Xác định mô men do áp lực chủ động gây ra đối với

- Trờng hợp đã đổ bê tông bịt đáy :

+Đây là thời điểm đã làm khô hố móng

+Sơ đồ tính toán nh hình vẽ Để đơn giản hoá tính toán

Lụựp: ẹửoứng Boọ – K44 12

q

-từ đảo lấn ta tiếp tục đống cọc thép dựng sàn đạo đến

vị trí thi cồng

3.5.Thi công cọc khoan nhồi :

*

Công đoạn khoan tạo lỗ:

- Xác định vị trí tim cọc bằng máy kinh vỹ

- Dung hạ ống chống Cao độ đáy ống chống đợc hạ sâu qualớp cát bụi 1m (tức là đợc đa vào tầng đất không thấm nớc.).Cao độ đỉnh ống chống cao hơn nền ống của máy khoan 1m

- Dùng loại máy khoan BAUER để khoan tạo lỗ Phơng phápkhoan theo kiểu gầu xoay, giữ thành hố khoan bằng dung dịchbentonite Đất khoan sẽ do cánh xén cắt đợc đặt vào gầu Khi

đầy đất cánh xén khép lại và đầu khoan đợc kéo lên, đổ

đất ra ngoài

- Thổi rửa lỗ khoan: Việc làm vệ sinh đáy và thành lỗ khoan

tr-ớc khi đúc cọc là một công việc rất quan trọng Nếu không vét

bỏ lớp mạt khoan, đất đá và dung dịch vữa sét lắng đọng sẽtạo ra một lớp đệm yếu dới chân cọc, khi chịu lực cọc sẽ bịnún Mặt khác bê tông đổ nếu không đùn hết đợc cặt lắng sẽtạo ra những ổ mùn đất làm giảm sức chịu tải cuả cọc Vì vậykhi khoan xong cũnh nh trớc khi đổ bê tông phải thổi rửa sạch

lỗ khoan

Công việc thổi rửa lỗ khoan đợc tiến hành theo 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Ngay sau khi kết thúc khoan tạo lỗ phải đahết các mạt khoan ở dạng thô ra ngoài bằng cách dùng lớixén gạt vào thùng và lấy ra ngoài

+ Giai đoạn 2: Trớc khi đổ bê tông cần phải đẩy ra ngoàitất cả những hạt mịn còn lại ở trạng thái lơ lửng bằng ốnghút dùng khi nén Miệng ống phun khí nén đặt sâu dớimặt nắc ít nhất là 10m và cách miệng ống hút bùn ítnhất là 2 m về phía trên Miệng ống hút bùn đợc dichuyển liên tục dới đáy lỗ để làm vệ sinh

- Kiểm tra hiệu quả xử lý cặn lắng:

+ Sau khi kết thúc đợc làm lỗ cọc đo ngang độ sâu lỗcọc Sau khi thổi rửa lỗ khoan xong lại đo độ sâu lỗ cọc

từ đó so sánh xác nhận hiệu quả của việc xử lý cặn lắng.+ Có thể dùng máy đo cặn lắng bằng chênh lệch điệntrở

+ Lắp cốt chủ vào các khấc đỡ trên các tấm cữ.

+ Choàng và buộc cốt đai

+ Cẩu lắp đoạn lồng khác, dùng dây thép to buộc chặtmối nối 2 đầu cốt chủ bằng mối nối chồng.(Nếu có)

+ Cẩu cả hai đoạn lồng đã nối, tháo tạm thanh ngáng, hạlồng thép nhẹ nhàng và đúng tim cọc

+ Tiếp tục lắp các đoạn lồng thép tiếp theo

+ Kiểm tra lồng thép sau khi hạ tới vị trí

- Trong quá trình đổ BT, đáy ống đổ BT phải đảm bảo luôncắm sâu trong BT không nhỏ hơn 2m và không lớn hơn 5m

Lụựp: ẹửoứng Boọ – K44 14

- Tốc độ cung cấp BT ở phễu cũng phải giữ điều độ phù hợp vớivận tốc di chuyển của ống.

* Thi công lớp BT bịt đáy hố móng:

- Đào bỏ cát trong hố móng đến cao độ đáy lớp BT bịt đáy.Thiết bị dùng để thi công công tác này là máy xúc gầu ngoạm.Sau đó tiến hành đổ BT bịt đáy xác định nh sau:

Nh vậy ta tiến hành đổ BT bịt đáy hố móng với chiều dày 1.1

m

Do kích thớc hố móng khá lớn nên ta dùng 4 ống thép đờngkính 200mm bố trí đều trong hố móng

* Hút n ớc trong hố móng:

Sau khi BT bịt đáy đủ cờng độ làm việc, tiến hành hútnớc trong hố móng ra ngoài theo phơng pháp hút trực tiếp bằngmáy bơm Do lợng nớc trong hố móng khá lớn nên sử dụng loạimáy bơm ly tâm loại C- 666 có các thông số kỹ thuật sau:

trong hố móng đảm bảo hố móng luôn khô ráo để thi công bệmóng

- Đổ BT: BT đợc cung cấp bằng bơm đẩy qua đờng ống dẫn tới

hố móng Để đảm bảo chiều cao rơi của BT không quá 1,5mthì phải dùng ống vòi voi để đổ BT

- Bảo dỡng BT bệ cọc

II Thi công thân trụ:

- Vì chiều cao trụ khá lớn (15,8 m) nên ta sẽ tiến hành đổ

BT trụ theo từng đợt, mỗi đợt với chiều cao 4m

- Sử dụng hệ giàn giáo UYKM để phục vụ cho thi công trụ

- Ván khuôn trụ dùng loại ván khuôn thép định hình liênkết giữa các tấm ván khuôn thực hiện bằng bulông Bề mặtcủa ván khuôn đợc quét một lớp dầu chống dính.

- BT đợc cung cấp bằng máy bơm đẩy theo đờng ống.Trong quá trình đổ BT cần lu ý việc chôn sẵn các kết cấuphục vụ cho thi công kết cấu nhịp sau này

CH

ơng II Thiết kế tổ chức thi công mố cầu I.Thi công móng mố :

- Đáy bệ cọc đặt ở cao độ thấp hơn mặt đất tự nhiên

mm Số lợng cọc 6 cọc bố trí thành 2 hàng .Chiều dài cọc 45m

2 Đề xuất ph ơng án thi công:

Móng mố đợc xây dựng ở nơi có nớc mặt Do không bị hạnchế bởi điều kiện mặt bằng và đảm bảo tính đơn giản dễthực hiện trong thi công, ta tiến hành thi công móng mố theotrình tự sau:

viêc thi công phân mố dơn giản hơn ,các bớc còn lại đợc

nh thi công trên cạn

Lụựp: ẹửoứng Boọ – K44 16

- Xác định tim móng, tim cọc trên mặt bằng xây dựngmóng.

- Khoan cọc theo trình tự thiết kế

trong lòng cọc, cũng nh khoan mồi trớc Khi khoan đến tầngcuội cần thay đổi mũi khoan trung tâm, dùng loại mũi khoanmột nhánh cải tiến của Nhật để phát huy hiệu quả và khoansâu vào tầng đá cứng từ 1,5 đến 2m đặt mũi cọc ở cao độthiết kế

3.2 Định vị hố móng:

Căn cứ vào đờng tim dọc cầu và các cọc mốc đầu tiên xác

định trục dọc và ngang của mỗi móng Các trục này cần phải

đánh dấu bằng các cọc cố định chắc chắn nằm tơng đối xanơi thi công để tránh va chạm làm sai lệch vị trí Sau nàytrong quá trình thi công móng cũng nh xây dựng các kết cấubên trên phải căn cứ vào các cọc này để kiểm tra theo dõi thớngxuyên sự sai lêch vị trí của móng và biến dạng của nền trongthời gian thi công cũng nh khai thác công trình

Hố móng có dạng hình chữ nhật, kích thớc hố móng làmrộng hơn kích thớc bệ móng thực tế về mối cạnh 1m để làmhành lang phục vụ thi công

3.3 Công tác thi công cọc khoan nhồi:

3.3.1 Công tác khoan tạo lỗ:

- Dung hạ ống chống Cao độ đáy ống chống đợc hạ sâu qualớp cuội chặt vừa Cao độ đỉnh ống chống cao hơn nền ốngcủa máy khoan 1m

- Dùng loại máy khoan QJ250 để khoan tạo lỗ Phơng phápkhoan theo kiểu tuần hoàn ngợc, mùn khoan trong vữa sét luôn

đợc hút ra ngoài bằng máy bơm YOKOTA UPS-80-1520N lu lợng

hiệu quả hút bùn cần dùng hệ thống hút bùn hơi ép 20 m /phút.

Để đảm bảo ổn định vách khoan, cần luôn bơm bù vữa sétvào lòng cọc, khống chế giữ cho mức vữa sét cao hơn mặtsàn thi công khoảng 2m trong suốt thời gian thi công cho đếnkhi đổ bê tông cọc, kể cả lúc ngừng khoan mức vữa sét bị tụt

- Thổi rửa lỗ khoan: Việc làm vệ sinh đáy và thành lỗ khoan

tr-ớc khi đúc cọc là một công việc rất quan trọng Nếu không vét

bỏ lớp mạt khoan, đất đá và dung dịch vữa sét lắng đọng sẽtạo ra một lớp đệm yếu dới chân cọc, khi chịu lực cọc sẽ bị lún.Mặt khác bê tông đổ nếu không đùn hết đợc cặt lắng sẽ tạo

ra những ổ mùn đất làm giảm sức chịu tải cuả cọc Vì vậy khikhoan xong cũng nh trớc khi đổ bê tông phải thổi rửa sạch lỗkhoan

Công việc thổi rửa lỗ khoan đợc tiến hành nh sau:

Trớc khi đổ bê tông cần phải đẩy ra ngoài tất cả nhữnghạt mịn còn lại ở trạng thái lơ lửng bằng ống hút dùng khí nén.Miệng ống phun khí nén đặt sâu dới mặt nắc ít nhất là 10m

và cách miệng ống hút bùn ít nhất là 2 m về phía trên Miệngống hút bùn đợc di chuyển liên tục dới đáy lỗ để làm vệ sinh

- Kiểm tra hiệu quả xử lý cặn lắng:

+ Sau khi kết thúc đợc làm lỗ cọc đo ngang độ sâu lỗcọc Sau khi thổi rửa lỗ khoan xong lại đo độ sâu lỗ cọc

từ đó so sánh xác nhận hiệu quả của việc xử lý cặn lắng.+ Có thể dùng máy đo cặn lắng bằng chênh lệch điệntrở

3.3.2 Gia công và lắp hạ lồng thép :

- Lồng thép bao gồm:

+ Cốt chủ có gờ, đờng kính 32mm đặt cách nhau 10cm+ Cốt đai dùng thép tròn trơn đờng kính 12mm uốnthành vòng tròn đặt cách nhau 12cm

+ Thép định vị đờng kính 25mm thay thế cốt đai ởmột số vị trí, đặt cánh nhau 3m, hàn chắc chắn vàvuông góc với cốt chủ

+ Móc treo.

nằm ngang theo trình tự sau:

+ Lắp thép định vị vào vòng rãnh trên các tấm cữ

+ Lắp cốt chủ vào các khấc đỡ trên các tấm cữ

+ Choàng và buộc cốt đai

+ Cẩu lắp đoạn lồng khác, dùng dây thép to buộc chặtmối nối 2 đầu cốt chủ bằng mối nối chồng

+ Cẩu cả hai đoạn lồng đã nối, tháo tạm thanh ngáng, hạlồng thép nhẹ nhàng và đúng tim cọc

+ Tiếp tục lắp các đoạn lồng thép tiếp theo

+ Kiểm tra lồng thép sau khi hạ tới vị trí

- Trong quá trình đổ BT, đáy ống đổ BT phải đảm bảo luôncắm sâu trong BT không nhỏ hơn 2m và không lớn hơn 5m

- Tốc độ cung cấp BT ở phễu cũng phải giữ điều độ phù hợp vớivận tốc di chuyển của ống

3.4 Thi công vòng vây cọc ván thép:

- Đóng các cọc định vị: Cọc định vị dùng loại cọc thép I

350 vị trí cọc định vị xác định bằng máy kinh vỹ

- Dùng các kết cấu thép I 350 liên kết với cọc định vị tạothành khung định hớng để phục vụ cho công tác hạ cọc vánthép.

- Tất cả các cọc định vị và cọc ván thép đều đợc hạbằng búa rung treo trên cần cẩu

- Để đảm bảo cho điều kiện hợp long vòng vây cọc ván

đợc dễ dàng đồng thời tăng độ cứng cho cọc ván, ngay từ đầunên ghép cọc ván theo từng nhóm để hạ Trớc khi hạ cọc vánthép phải kiểm tra khuyết tật của cọc ván cũng nh độ phẳng,

độ đồng đều của khớp mộng bằng cách luồn thử vào khớpmộng một đoạn cọc ván chuẩn dài khoảng 1,5-2m Để xỏ và

đóng cọc ván đợc dễ dàng, khớp mộng của cọc ván phải đợc bôitrơn bằng dầu mỡ Phía khớp mộng tự do (phía trớc ) phải bítchân lại bằng một miếng thép cho đỡ bị nhồi đất vào rãnhmộng để khi xỏ và đóng cọc ván sau đợc dễ dàng

- Trong quá trinh thi công phải luôn chú ý theo dõi tìnhhình hạ cọc ván, nếu nghêng lệch ra khỏi mặt phẳng của tờngvây có thể dùng tời chỉnh lại vị trí Trờng hợp nghiêng lệchtrong mặt phẳng của tờng cọc ván thì thờng điều chỉnhbằng kích với dây néo, nếu không đạt hiệu quả phải đóngnhững cọc ván đợc chế tạo đặc biệt theo số liệu đo đạc cụthể để khép kín vòng vây Việc tính toán cọc ván thép đợctrình bầy cụ thể nh ở phần trụ

Khi nớc trong hố móng đã đợc hút cạn thì cho máy bơm lytâm ngừng hoạt động Nhng do vòng vây ván thép khônghoàn toàn kín khít nên nớc sẽ tiếp tục chảy vào trong hố móngqua các khe hở nhng với lu lợng nhỏ Lúc này ta sẽ dùng máy bơm

móng

3.7 Đổ bê tông bệ cọc :

đầu cọc uốn mở rộng cốt thép cọc bố trí cốt đúc xoắn quanhcốt thép dọc của cọc

- Lắp dựng ván khuôn bệ cọc, bề mặt ván khuôn quétmột lớp nhựa đờng để chống dính

- Bố trí cốt thép ở mặt trên, mặt dới và 4 mặt xungquanh của bệ cọc

- Để giữ đúng kích thớc bệ cọc, ngoài việc bố trí các thanhgiăng, thanh chống phía ngoài ván khuôn, phía trong vánkhuôn cũng phải bố trí các thanh chống ngang bằng gỗ Cácthanh chống này sẽ đợc rỡ bỏ dần trong quá trình đổ bê tông

bệ cọc

- Bê tông đợc vận chuyển từ trạm trộn tới máy bơm bê tông

và đổ vào bệ cọc qua đờng dẫn và ống vòi voi

- Công tác đầm bê tông đợc thực hiện bằng đầm dùi

II Thi công thân mố:

Sau khi bê tông bệ móng đủ cờng độ chịu lực tiến hànhlắp dựng ván khuôn, cốt thếp và đổ bê tông thân mố Để

đảm bảo chất lợng bê tông phải dùng ống vòi voi và đầm dùi

- Ván khuôn thân mố cũng dùng loại ván khuôn thép địnhhình Việc giữ hình dạng ván khuôn đợc thực hiện bằng cácnép đứng, nẹp ngang, bu lông xuyên và thanh chống trong.Các thanh chống trong sẽ đợc tháo dỡ dần trong quá trình đổ

bê tông

¬ng III thiÕt kÕ tæ chøc thi c«ng kÕt cÊu nhÞp I.Thi c«ng kªt cÊu nhÞp:

1.th«ng sè kØ thuËt cña kªt cÊu nhÞp: