Thiết kế thi công phần móng với sơ đồ cho trước

Số liệu đề bài : Sơ đồ: 3 + 7 + 8 Số liệu mặt bằng: Chiều dài nhịp : L1 = 7200 ; L2 = 3000 Khoảng cách giữa các bước cột: a = 4500 Số bước cột: mn = 33 Số liệu đài móng: Chiều dài đài móng: Lđ = 1600 Chiều rộng đài móng: Bđ = 1600 ; Cđ = 1600 Kích thước tiết diện cột: Hc = 500; Bc =500 Chiều cao giằng móng: Hg = 500 Khoảng cách từ cốt + 0.00 đến mặt đài: a = 800 Chiều cao đài: b = 800 Khoảng cách từ cốt + 0.00 đến mặt giằng: d = 800

Thi c«ng bª t«ng.

* mÆt b»ng c«ng tr×nh:

3000 7200

Công trình với kết cấu chịu lực là nhà khung bê tông cốt thép

đổ toàn khối có tờng chèn.Tờng gạch có chiều dày 220mm, sàn sờn đổ toàn khối cùng với dầm Toàn bộ công trình là một khối thống nhất

Mặt bằng xây dựng tơng đối bằng phẳng,không phải san lấp nhiều

+ Chiều dài nhà là 22.5m

+ Chiều rộng nhà là 23.7m

+ Móng cọc ép đài cọc đặt trên lớp bê tông lót mác 50

+Cọc ép là cọc BTCT tiết diện ngang 20x20cm, tổng chiều dài cọc 21m đợc nối từ 3 đoạn cọc dài 7m, cọc có sức chịu tải p=50T

+ Mực nớc ngầm sâu -2,2m so với cốt thiên nhiên không

ảnh hởng đến việc thi công móng

A lập biên pháp thi công đào đất

1 Công tác chuẩn bị trớc khi thi công

- Công tác thu dọn giải phóng mặt bàng

- Nghiên cứu kỹ hồ sơ tài liệu quy hoạch, kiến trúc, kết cấu

và các tài liệu khác của công trình, tài liệu thi công, tài liệu thiết

- Trớc khi giải phóng mặt bằng phải có thông báo trên phơng tiện thông tin đại chúng.

- Đối với các công trình hạ tầng nằm trên mặt bằng: điện

n-ớc, các công trình ngầm khác phải đảm bảo đúng qui định di chuyển

- Với công trình nhà cửa phải có thiết kế phá dỡ đảm bảo

an toàn và tận thu vật liệu sử dụng đợc

- Đối với đất lấp có lớp bùn ở dới phải nạo vét, tránh hiện ợng không ổn định dới lớp đất lấp

t Giao thông:

- Tiến hành làm các tuyến đờng thích hợp phục vụ cho công tác vận chuyển vật liệu,thiết bị giao thông nội bộ công trình và bên ngoài

- Cung cấp, bố trí hệ thống điện nớc:

-Điện phục vụ cho thi công lấy từ hai nguồn:

+Lấy qua trạm biến thế của khu vực

+Sử dụng máy phát điện dự phòng

-Nớc phục vụ cho công trình:

+Đờng cấp nớc lấy từ hệ thống chung của khu

+Đờng thoát nớc thải ra đờng thoát nớc chung của thành phố.

Ta thiết lập các tuyến dẫn vào công trờng nhằm sử dụng cho công tác thi công công trình, sinh hoạt tạm thời công nhân và kỹ thuật

- Điều kiện địa chất thủy văn:

Giải pháp móng ở đây dùng phơng án móng cọc, ép trớc, độ sâu thiết kế là

-21,84 m, xuyên qua các lớp đất:

-Lớp đất lấp chiều dày trung bình là 0,2m

- Công tác tiêu nớc bề mặt

Cần có hệ thông tiêu thoát nớc để đảm bảo cho mặt bằng

thời gian thi công công trình Tùy theo điếu kiện cụ thể cò thể bố trí hệ thống rãnh thoát nớc mặt bằng công trình có các hố ga thu nớc và dẫn nớc ra hệ thống thoát nớc khu vực

7 Giác móng công trình:

Trớc khi thi công phần móng, ngời cán bộ thi công kết hợp với ngời cán bộ trác dạc tiến hành đo đạc trải vị trí công trình trong bản vẽ ra hiện trờng xây dựng Trên bản vẽ thi công tổng mặt bằng phải có lới đo đạc và xác định đầy đủ toạ độ của từng hạng mục công trình Bên cạnh đó phải ghi rõ cách xác định lới

ô toạ độ, dựa vào vật chuẩn sẵn có, dựa vào mốc quốc gia hay mốc dẫn suất, cách chuyển mốc vào địa điểm xây dựng

Trải lới ô trên bản vẽ thành lới ô trên mặt hiện trờng và toạ

độ của góc nhà để giác móng Chú ý đến sự mở rộng do đào dốc mái đất

Khi giác móng cần dùng những cọc gỗ đóng sâu cách mép

đào 2m Trên các cọc đóng miếng gỗ có chiều dày 20mm, rộng 150mm, dài hơn kích thớc móng phải đào 400mm Đóng đinh ghi dấu trục của móng và hai mép móng; sau đó đóng 2 đinh vào hai mép đào đã kể đến mái dốc Dụng cụ này có tên là ngựa

đánh dấu trục móng

Căng dây cớc hoặc thép li φ 1 nối các đờng mép hố đào Lấy vôi bột rắc lên theo dây đã căng mép móng này làm cữ đào Phần đào bằng máy cũng lấy vôi bột đánh để dấu vị trí đào.Sau khi giác xong đài, ta tiến hành đổ bê tông lót đài luôn.

* Lập biện pháp thi công ép cọc

Cọc sử dụng cho công trình là cọc BTCT tiết diện

20ì20cm Tổng chiều dài của một cọc là 21m, đợc chia làm 3

đoạn, chiều dài một đoạn là 7m, trong đó đoạn cọc C1 là đoạn cọc có mũi nhọn, 2 đoạn cọc C2 dùng để nối với cọc C1

∑

C1 M2

7000

I Các yêu cầu kỹ thuật đối với cọc ép.

Công tác sản xuất cọc bê tông phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế và phải tuân theo các quy định hiện hành của Nhà nớc

Mặt ngoài của cọc phải phẳng nhẵn, những chỗ không đều

đặn và lõm trên bề mặt không đợc vợt quá 5mm, những chỗ lồi trên bề mặt không vợt quá 8mm Trong quá trình chế tạo cọc sẽ

có những sai số về kích thớc Việc sai số này phải nằm trong quy

phạm cho phép Cọc phải đợc vạch sẵn đờng tim rõ ràng để máy kinh vĩ ngắm thuận lợi.

T

Sai số cho phép

1 Chiều dài của cọc Bê tông cốt thép (trừ mũi cọc,

5 Độ nghiêng của mặt phẳng đầu cọc (so với mặt

- 0mm

7 Bớc của cốt đai lò xo hoặc cốt đai ±10mm

8 Khoảng cách giữa hai cốt thép dọc ±10mm

Nghiệm thu các cọc, ngoài việc trực tiếp xem xét cọc còn phải xét lý lịch sản phẩm Trong lý lịch phải ghi rõ: Ngày tháng sản xuất, tài liệu thiết kế và cờng độ bê tông của sản phẩm Trên sản phẩm phải ghi rõ ngày tháng sản xuất và mác sản phẩm bằng sơn đỏ ở chỗ dễ nhìn thấy nhất

Khi xếp cọc trong kho bãi hoặc lên các thiết bị vận chuyển

chiều dài cọc Cọc để ở bãi có thể xếp chồng lên nhau, nhng chiều cao mỗi chồng không quá 2/3 chiều rộng và không đợc quá 2m Xếp chồng lên nhau phải chú ý để chỗ có ghi mác bê tông ra ngoài.

II Yêu cầu kỹ thuật đối với việc hàn nối cọc.

Trục của đoạn cọc đợc nối trùng với phơng nén, bề mặt bê tông ở 2 đầu đọc cọc phải tiếp xúc khít với nhau, trờng hợp tiếp xúc không khít phải có biện pháp làm khít Kích thớc đờng hàn phải đảm bảo đúng với thiết kế, khi tiến hàng hàn nối các đoạn cọc phải hàn trên cả 4 mặt của cọc

III Lựa chọn phơng án thi công.

Việc thi công ép cọc thờng có 2 phơng án phổ biến

công ép cọc nếu gặp trời ma lớn thì phải có biện pháp hút nớc ra khỏi hố móng.Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn.

Kết luận: Phơng án này chỉ thích hợp với mặt bằng công trình rộng, việc thi công móng cần phải đào thành ao lớn

2 Phơng án 2

Tiến hành san mặt bằng sơ bộ để tiện di chuyển thiết

bị ép và vận chuyển cọc, sau đó tiến hành ép cọc đến cốt thiết kế Để ép cọc đến cốt thiết kế cần phải ép âm Khi ép xong ta mới tiến hành đào đất hố móng để thi công phần đài cọc, hệ giằng đài cọc

+ Ưu điểm:

Việc di chuyển thiết bị ép cọc và công tác vận chuyển cọc thuận lợi, không bị phụ thuộc vào mực nớc ngầm Có thể áp dụng với các mặt bằng thi công rộng hoặc hẹp đều đợc, tốc độ thi công nhanh

+ Nhợc điểm:

Phải sử dụng thêm các đoạn cọc dẫn để có thể ép âm cạc Công tác đào đất gặp khó khăn, phải đào thủ công nhiều, khó cơ

Kết luận: Việc thi công theo phơng pháp này thích hợp với công trình có mặt bằng thi công nhỏ và có nhiều công trình lân cận.

Với những đặc điểm nh vậy nên ta tiến hành thi công ép cọc theo phơng án 2

k: hệ số >1 phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc

Px: Sức chịu tải của cọc

Giả thiết sức chịu tải của cọc là Pcọc = 50T, Để đảm bảo cho cọc đợc ép đến độ sâu thiết kế,lực ép của máy phải thỏa mãn

điều kiện: Pe ≥ 2.Pcoc=2x50=100T

Vì chỉ cần sử dụng 0,7-0,8 khả năng làm việc tối đa của máy ép cọc.Cho nên ta chọn máy ép thủy lực có lực ép danh

định của máy ép:

Với công trình có số lợng cọc ở các đài móng có 9 cọc, ta

thiết kế giá cọc sao cho mỗi vị trí đứng ép đợc số cọc nhiều nhất

để rút ngắn thời gian thi công ép cọc Thiết kế giá ép có cấu tạo

Cần trục phục vụ ép cọc: Cần trục ôtô tự hành, mã hiệu ôtô

LTM - 1055 có các thông số kỹ thuật nh sau Kích thớc giới hạn

Dài 16.4m, Rộng 3m, Cao 4m Các thông số về sức nâng lớn

nhất, nhỏ nhất ứng với bán kính quay lớn nhất, nhỏ nhất và chiều

cao của cần trục đợc thể hiện dới bảng sau:

11 0.83 10.7ữ106

5

0.4ữ1.6

Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị ép cọc Lực nén (danh

định) lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1.4 lần lực nén lớn

nhất Pemax yêu cầu theo quy định của thiết kế Lực nén của kích

thuỷ lực phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc khi ép đỉnh, không

gây lực ngang khi ép Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng

đều trên mặt bề mặt bên cọc khi ép (ép ôm), không gây lực

ngang khi ép Chuyển động của pittông kích phải đều và khống

chế đợc tốc độ ép cọc Đồng hồ đo áp lực phải tơng xứng với

khoảng lực đo.Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận

hành, theo đúng quy định về an toàn lao động khi thi công Giá

trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vợt quá hai lần áp lực

đo khi ép cọc,chỉ tiêu huy động 0,7-0,8 khả năng tối đa của thiết

bị

V Phơng pháp ép cọc.

1 Chuẩn bị ép cọc

Ngời thi công phải hình dung đợc sự phát triển của lực ép theo chiều sâu suy từ điều kiện địa chất Phải loại bỏ những đoạn cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật ngay khi kiểm tra trớc khi ép cọc.Trớc khi ép nên thăm dò phát hiện dị vật, dự tính khả năng sấu Khi chuẩn bị ép cọc phải có đầy đủ báo cáo khảo sát địa chất công trình, biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ các công trình ngầm Phải có bản đồ bố trí mạng lới cọc thuộc khu vực thi công, hồ sơ

về sản xuất cọc Để đảm bảo chính xác tim cọc ở các đài móng, sau khi dùng máy để kiểm tra lại vị trí tim móng, cột theo trục ngang và dọc, từ các vị trí này ta xác định đợc vị trí tim cọc bằng phơng pháp hình học thông thờng

thử để kiểm tra tính ổn định của thiết bị ép cọc Kiển tra cọc và vận chuyển cọc vào vị trí trớc khi ép cọc.

3 Vạch hớng ép cọc trên 1 đài.

Hớng ép cọc cho mặt bằng đợc thể hiện trên bản vẽ TC-01

Trình tự ép cọc trong một móng đợc thể hiện nh hình vẽ Thi công ép cọc móng M1 Thi công ép cọc móng M2

4 ép cọc.

Gắn chặt đoạn cọc C1 vào thanh định hớng của khung

máy.Đoạn cọc đầu tiên C1 phải đợc căn chỉnh để trục của C1 trùng với trục của kích đi qua điểm định vị cọc (Dùng máy kinh

vĩ đặt vuông góc với trục của vị trí ép cọc) Độ lệch tâm không lớn hơn 1cm Khi má trấu ma sát ngàm tiếp xúc chặt với cọc C1 thì điều khiển van dầu tăng dần áp lực, cần chú ý những giây đầu

tiên, áp lực dầu nên tăng chậm, đều để đoạn cọc C1 cắm sâu vào

đất một cách nhẹ nhàng với vận tốc xuyên không lớn hơn 1cm/s

Do lớp đất trên cùng là đất lấp nên dễ có nhiều dị vật, vì vậy dễ dẫn đến hiện tợng cọc bị nghiêng Khi phát hiện thấy cọc

nghiêng phải dừng lại, căn chỉnh ngay.Sau khi ép hết đoạn C1 thì tiến hành lắp dựng đoạn C2 để ép tiếp Dùng cần cẩu để cẩu lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh để đờng trục của đoạn cọc C2 trùng với trục kích và đờng trục C1, độ nghiêng của C2 không quá 1% ⇒nối cọc

ép có đủ thời gian cần thiết tạo đủ lực ép thắng lực ma sát và lực kháng của đất ở mũi cọc để cọc chuyển động Khi đoạn cọc C2 chuyển động đều mới tăng dần áp lực lên nhng vận tốc cọc đi xuống không quá 2cm/s Khi ép xong 3 đoạn C2 tiến hành nối

đoạn cọc ép âm với đoạn cọc C2 để tiếp tục ép cọc xuống độ sâu thiết kế Việc ép cọc đợc coi là kết thúc 1 cọc khi Chiều dài cọc

đợc ép sâu trong lòng đất không nhỏ hơn chiều dài ngắn nhất quy định là 20 cm Lực ép cuối cùng phải đạt trị số thiết kế quy

định trên suốt chiều sâu xuyên ≥3d = 0.9m, trong khoảng đó vận tốc xuyên ≤1 cm/s

Chú ý:

Đoạn cọc C1 sau khi ép xuống còn chừa lại một đoạn cách mặt đất 40ữ50cm để dễ thao tác trong khi hàn.Trong quá trình hàn phải giữ nguyên áp lực tác dụng lên cọc C2

nh-ng khônh-ng lớn hơn Pemax, nếu cọc vẫn không xuống thì ngng ép, báo cho chủ công trình và bên thiết kế để kiểm tra và xử lý.

- Phơng pháp xử lý là sử dụng các biện pháp phụ trợ khác nhau nh khoan pháp, khoan dẫn hoặc ép cọc tạo lỗ

- Khi ép cọc đến chiều sâu thiết kế mà áp lực tác dụng lên

đầu cọc vẫn cha đạt đến áp lực tính toán Trờng hợp này xảy ra khi đất dới gặp lớp đất yếu hơn, vậy phải ngng ép và báo cho thiết kế biết để cùng xử lý

Biện pháp xử lý là kiểm tra xác định lại để nối thêm cọc cho đạt áp lực thiết kế tác dụng lên đầu cọc

6 Nhật ký thi công, kiểm tra và nghiệm thu cọc.

Mỗi tổ máy ép đều phải có sổ nhật ký ép cọc

Ghi chép nhật ký thi công các đoạn cọc đầu tiên gồm việc ghi cao độ đáy móng, khi cọc đã cắm sâu từ 30ữ50cm thì ghi chỉ số lực nén đầu tiên Sau đó khi cọc xuống đợc 1m lại ghi lực ép tại thời điểm đó vào nhật ký thi công cũng nh khi lực ép thay đổi

đột ngột

Đến giai đoạn cuối cùng là khi lực ép có giá trị 0.8 giá trị lực

ép giới hạn tối thiểu thì ghi chép ngay Bắt đầu từ đây ghi chép lực ép với từng độ xuyên 20cm cho đến khi xong

Để kiểm tra khả năng chịu lực của cọc ép ta xác định sức chịu tải của cọc theo phơng pháp thử tải trọng tĩnh Quy phạm hiện hành quy định số cọc thử tĩnh (0.5ữ1)% tổng số cọc nhng

ổn định dới cấp tải trọng đó Cọc coi là lún ổn định dới cấp tải trọng nếu nó chỉ lún 0.1mm sau 1 hoặc 2 giờ tuỳ loại đất dới mũi cọc

Công tác nghiệm thu công trình ép cọc đợc tiến hành trên cơ sở: Thiết kế móng cọc, bản vẽ thi công cọc, biên bản kiểm tra cọc trớc khi ép, nhật ký sản xuất và bảo quản cọc, biên bản thí nghiệm mẫu bê tông, biên bản mặt cắt địa chất của móng, mặt

Khi tiến hành công tác nghiệm thu cần phải:

- Kiểm tra mức độ hoàn thành công tác theo yêu cầu của thiết kế và của quy phạm

- Nghiên cứu nhật ký ép cọc và các biểu thống kê các cọc

đã ép

- Trong trờng hợp cần thiết kiểm tra lại cọc theo tải trọng

động và nếu cần thử cọc theo tải trọng tĩnh

Khi nghiệm thu phải lập biên bản trong đó ghi rõ tất cả các khuyết điểm phát

hiện trong quá trình nghiệm thu, quy định rõ thời hạn sửa chữa

và đánh giá chất lợng công tác

* lập Biện pháp kỹ thuật thi công đào đất.

1 Lựa chọn biện pháp đào đất.

Khi thi công đào đất có 2 phơng án: Đào bằng thủ công và đào bằng máy

- Nếu thi công theo phơng pháp đào thủ công thì tuy có u

điểm là dễ tổ chức theo dây chuyền, nhng với khối lợng đất đào lớn thì số lợng nhân công cũng phải lớn mới đảm bảo rút ngắn thời gian thi công, do vậy nếu tổ chức không khéo thì rất khó

khăn gây trở ngại cho nhau dẫn đến năng suất lao động giảm, không đảm bảo kịp tiến độ.

- Khi thi công bằng máy, với u điểm nổi bật là rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo kỹ thuật Tuy nhiên việc sử dụng máy

đào để đào hố móng tới cao trình thiết kế là không nên vì một mặt nếu sử dụng máy để đào đến cao trình thiết kế sẽ làm phá vỡ kết cấu lớp đất đó làm giảm khả năng chịu tải của đất nền, hơn nữa sử dụng máy đào khó tạo đợc độ bằng phẳng để thi công đài móng Vì vậy cần phải bớt lại một phần đất để thi công bằng thủ công Việc thi công bằng thủ công tới cao trình đế móng sẽ đợc thực hiện dễ dàng hơn bằng máy

Từ những phân tích trên, ta chọn kết hợp cả 2 phơng pháp

đào đất hố móng Căn cứ vào phơng pháp thi công cọc, kích thớc

đài móng và giằng móng ta chọn giải pháp đào Do yêu cầu nền phải phẳng để thi công cọc nên đào đất dạng ao móng; do chiều sâu đào H = 1,3m là khá lớn

Song song với quá trình đào đất bằng máy, dùng phơng pháp đào thủ công lần 1, đào phần đất có chiều dày 10cm để tạo phẳng đáy toàn bộ ao móng tiện cho việc di chuyển máy khi thi

xuống hố đào, dùng công cụ thủ công đào và hất đất ở nơi máy

đào đi qua về phía máy đào để vận chuyển luôn lên xe Với

ph-ơng pháp này tận dụng đợc sự làm việc của máy đào, hạn chế sức ngời đồng thời tăng nhanh thời gian hoàn thành việc đào đất.Sau khi đập đầu cọc xong thì tiến hành đổ bêtông lót móng, sau đó lắp dựng ván khuôn, cốt thép và đổ bêtông giằng móng và

đài cọc

2.1.1 Tính toán hố đào móng.

- Do khoảng cách các móng lớn nên không có móng hợp khối, chỉ có loại móng đơn

- Tính chiều sâu chôn móng: Khi tính chiều sâu chôn móng có

kể đến chiều dày lớp bê tông lót móng, lấy chiều dày lớp lót

móng là δ = 10cm Lớp bê tông lót đợc mở rộng ra 4 phía, mỗi phía 10cm

Vậy chiều sâu chôn móng H = a+b + δ = 0,6 + 0,6 + 0,1 = 1,3(m)

- Tính kích thớc hố đào móng với đất đào móng có hệ số mái dốc m = 0,63 :

+ Theo phơng ngang nhà thì móng trục 1và 2 không cắt nhau, móng trục 2 và trục 2’ không cắt nhau.

+ Theo phơng dọc nhà thì móng các trục không cắt nhau

- Tuy nhiên, nếu ta đào thành tong hố thì khoảng cách giữa 2 mép hố còn lại là rất nhỏ Do đó để việc thi công đợc dễ dàng ta tiến hành đào thành hào đối với các hố móng theo phơng ngang (phơng cạnh ngắn) đối với các đơn nguyên A và đơng nguyên B

Tính khối lợng đất đào cho 1 hào

+ a - Chiều dài đáy hố

a = L1 + L2 + 0,2 + 2.0,3 = 6 + 5,4 + 0,2 + 0,6 = 12,2m + b - Chiều rộng đáy hố

Do các móng thuộc đơn nguyên B giống đơn nguyên A nên

ta có khối lợng đất đào đơn nguyên B là:

m2 = 7xV1 = 7x54,77 = 383,39m3

- Do theo phơng ngang của đơn nguyên A và B ta tiến hành đào hào nên ta không cần tính khối lợng đất đào cho giằng móng theo phuơng ngang mà ta chỉ tính khối lọng đất đào theo phơng dọc nhà

- Vì công trình có đặc điểm là các bớc cột có kích thớc bằng nhau, cho nên ta tính khối lợng đất đào cho một giằng sau đó nhân với số giằng ra khối lợng đất đào cho giằng

- Mặt giằng cách côt 0,00 là 0,6m, giằng cao 0,5m Bê tông lót giằng dày 10cm, nhô ra 2 bên mỗi bên 5cm Ta mở rộng mỗi bên 20cm để phục vụ cho thi công

+ Chiều sâu hố đào: