Bài thuyết trình kỹ thuật thi công Cừ ván bê tông cốt thép dự ứng lực Thi công cọc cừ Larsen

 Tập đoàn PS Nhật Bản đã phát minh ra loại “cọc ván bê tông cốt thép BTCT dự ứng lực” được sử dụng hiệu quả, ở Việt Nam điển hình là kênh dẫn nước vào Nhà máy điện Phú Mỹ 2000.. • Tron

BÀI THUYẾT TRÌNH

 NỘI DUNG ĐỀ TÀI :

 Cừ ván bê tông cốt thép dự ứng lực

 Thi công cọc cừ Larsen

KỸ THUẬT THI CÔNG

GVHD : Trần Quang Huy SVTH : Nhóm 4

Nha Trang, Tháng 5 năm 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA XÂY DỰNG

A Khát quát công dụng và ứng dụng

 Công dụng Cừ ván BTCT dự ứng lực và ứng dụng.

• Cừ ván bê tông cốt thép hay còn gọi là cọc ván bê tông

cốt thép hay tường cọc ván là một dạng đặt biệt của tường chắn đất.

 Tập đoàn PS Nhật Bản đã phát minh ra loại “cọc ván bê

tông cốt thép (BTCT) dự ứng lực” được sử dụng hiệu quả, ở Việt Nam điển hình là kênh dẫn nước vào Nhà máy điện

Phú Mỹ (2000).

Cọc ván BTCT dự ứng lực có những tính năng vượt trội

như sau:

 Cường độ chịu lực cao: tiết diện dạng sóng và đặc tính

dự ứng lực làm tăng độ cứng và khả năng chịu lực của ván.

 Thép được chống rỉ, chống ăn mòn, không bị ô xy hoá trong môi trường nứơc mặn cùng như nước phèn,

chống được thẩm thấu

 Giá thành dễ chấp nhận so với ứng dụng công nghệ truyền thống

 Khả năng chịu lực tốt nên giảm được rất nhiều trọng lượng vật tư cho công trình (so với công nghệ truyền thống)

 Nhiều chủng loại sản phẩm có quy cách khác nhau, đáp ứng theo nhiều dạng địa hình và địa chất khác nhau.

 Thi công dễ dàng và chính xác, không cần mặt bằng rộng.

 Tuổi thọ công trình cao, dễ thay thế cọc mới khi

những cọc cũ gặp sự cố.

• Trong xây dựng nhà cao tầng ở thành phố

dùng móng cọc ép, có thể dùng cọc ván BTCT dự ứng lực

ép làm tường chắn chung quanh móng, để khi ép cọc, đất không bị dồn về những phía có thể gây hư hại những công trình cận kề (như làm nứt tường, sập đổ )

HÌNH ẢNH CÔNG TRÌNH THỰC

TẾ

HÌNH ẢNH CÔNG TRÌNH THỰC

TẾ

Kè bờ Nam dọc bờ biển - khu đô thị mới thị xã Hà Tiên tỉnh Kiên Giang

Bờ kè sau khi hoàn thiện đã bảo vệ toàn bộ thị trấn Gành Hào (Bạc Liêu) thoát khỏi cảnh sạt lở, phải di dời nhà cửa hàng năm như trước khi chưa có kè

Công trình kênh dẫn nước tiêu biểu:

Kênh dẫn nước vào nhà máy nhiệt điện Nhơn Trạch 1

CÔNG TRÌNH CỐNG NGĂN LŨ, NGĂN MẶN TIÊU BIỂU

Năm cống ngăn lũ kết hợp với cầu giao thông thuộc Tiểu dự

án Ô Môn - Xà No - Dự án phát triển thủy lợi đồng bằng sông Cửu Long

B Ứng dụng cọc cừ Larsen

 Cọc cừ larsen được sử dụng rộng rãi với

nhiều mục đích :

 Công trình vĩnh cữu : Công trình cầu cảng, công trình

gia cố bờ sông hoặc kênh rạch, đê chắn sóng, tường

chắn, tường đê biển và các công trình khác

 Công trình tạm thời : Tường chắn đất, tường chống,

công trình phục vụ thi công mố trụ cầu, công trình dạng đảo và các công trình khác

 Công trình đặc biệt: Xilô dầu, công trình bảo về ống dẩn dầu, công trình lấp gia cường động đất, công trình chống biển lấn

Cảng nước sâu ở New zealand

Cọc ván thép áp dụng nước sâu

ở Ziguinchor, senegal

Template Provided By

www.animationfactory.com

500,000 Downloadable PowerPoint Templates, Animated

Clip Art, Backgrounds and Videos

Cấu tạo cừ ván BTCT dự ứng lực

 Cừ bản BTCT dự ứng lực thường có chiều dày t = 150300mm, chiều rộng bản cừ B = 5001000mm, chiều dài L = 620m.

•

Cừ ván BTCT dự ứng lực

tiết diện hình chữ nhật

Cừ ván BTCT dự ứng lực

tiết diện chữ T

 Để tăng khả năng chịu lực, kết cấu cừ bản BTCT dự ứng lực được thiết kế theo mặt cắt ngang dạng chữ C có góc nghiêng (α), chiều dày (t), chiều cao (h), chiều dài L =325m tùy theo ), chiều dày (t), chiều cao (h), chiều dài L =325m tùy theo từng loại cừ Riêng kích thước chiều rộng bản cừ không thay đổi B = 996mm và B = 1246mm.

•

 Cừ bản BTCT dự ứng lực do tập đoàn P.S.Mitsubishi sản xuất có 2 loại chủ yếu:

1 Cừ bản BTCT dự ứng lực loại thường:

 Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép: a = 3cm;

1 Cừ bản BTCT dự ứng lực loại đặc biệt:

 Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép: a = 5cm để chống

ăn mòn, xâm thực của môi trường và tang tuổi thọ cho

công trình

Thành phần cấu tạo cừ ván BTCT dự ứng lực

1 Vật liệu.

 Theo tiêu chuẩn JISA –5354 (1993) của Uỷ Ban TCCL

Nhật Bản yêu cầu:

 Xi măng: xi măng Porland đặc biệt cường độ cao.

 Cốt liệu: dùng tiêu chuẩn kích thước không lớn hơn 20mm.

 Phụ gia: phụ gia tăng cường độ của bê tông thuộc nhóm G.

 Thép chịu lực: cường độ cao thuộc nhóm SD40.

 Thép tạo ứng suất trong bê tông: các sợi cáp bằng thép loại

SWPR – 7B đường kính 12.7mm 15.2mm.

Tiêu chuẩn lỹ thuật

 Thông số kỹ thuật cơ bản nhất của cừ bản BTCT dự ứng lực là cường độ bêtông () và Mômen chống uốn cho phép của cừ [] Tiêu chuẩn JIS.A.5354 (1993) quy định:

 Cường độ bêtông: [ 725 kg/cm2

 Mômen chống uốn: [] tùy thuộc vào kết cấu từng loại cừ và được thống kê trong bảng sau:

•

Thiết kế cấu tạo cừ bản BTCT dự ứng lực

1 Cấu tạo đầu cừ.

 Để tăng khả năng chịu lực của cừ trong quá trình thi công, đầu cừ được thiết kế dạng có ngàm kẹp để thuận tiện trong quá trình thi công.

2 Cấu tạo mũi cừ.

 Để khắc phục tình trạng xiên lệch của các thanh cừ không

đúng vị trí thiết kế, phần mũi cừ được thiết kế vát xiên nhằm làm thay đổi áp lực đất tác dụng trên mặt vát khi đóng cừ và để

di chuyển thanh cừ vào sát thanh cừ đã đóng trước.

3 Cấu tạo khớp nối liên kết

 Kết cấu cừ bản BTCT dự ứng lực được liên kết với nhau qua khớp nối “ âm – dương” tạo thành một liên kết vững chắc.

 Để đảm bảo kín nước, giữa khớp nối của các cây cừ có cấu tạo vật liệu kín nước bằng nhựa tổng hợp có độ bền cao (Elastic Vinyl Choloride) Đây là loại vật liệu kỹ thuật cao, trong quá trình thực hiện dự án phải nhập của nước ngoài (Nhật Bản) để đảm bảo chất lượng.

•

Hình ảnh phun nước khi thi công

 PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO CỌC VÁN THÉP

 Phương pháp cán nóng

• Một khối thép nóng chảy ban đầu sẽ được di chuyển qua một loạt các máy cán để dần dần trở thành dạng cọc ván thép

để chống hiện tượng tập trung ứng suât

• Rãnh khóa được chế tạo kín khít

để hạn chế đến mức thấp nhất khả năng cho nước chảy qua Tuy nhiên giá thành các loai cọc này thường rất cao

 Phương pháp cán nguội

• Một cuộn thép tấm sẽ được kéo qua một dây chuyền bao gồm nhiều trục cán được sắp xếp liên tục nhau, mỗi trục cán có chứa các con lăn có thể thay đổi vị trí, nắn thép tấm từ hình dạng phẳng ban đầu thành dạng gấp khúc như cọc ván thép.

 Ưu điểm:

• Được sử dụng trong nhiều loại thiết kế

• Cọc ván thép chữ U,Z, H và lọa phẳng

có thể sủ dụng theo các yêu cầu thiết kế

• Quy trình sản xuất làm cho kết cấu thép

trở nên cứng hơn và khoẻ hơn

• Tuy nhiên, Cọc ván thép được chế tạo

theo phương pháp này phải được kiểm tra nghiêm ngặt khả năng chịu lực cũng như khe hở của rãnh khóa trước khi xuất xưởng

• Giá thành của loại cọc này thông thường rẻ hơn so với phương pháp cán nóng

NHƯỢC ĐIỂM CỦA CỌC VÁN THÉP

• Nhược điểm của cọc ván thép là tính bị ăn mòn trong môi trường làm việc

• Tuy nhiên nhược điểm này hiện nay hoàn toàn có thể khắc phục bằng các phương pháp bảo vệ như sơn phủ chống ăn mòn, mạ kẽm, chống ăn mòn điện hóa hoặc có thể sử

dụng loại cọc ván thép được chế tạo từ loại thép đặc biệt

này

 Cọc ván thép tiết diện phẳng :

• Đặc trưng của nó là cường độ cơ học của khớp nối rất cao

• Chiều rộng loại cọc này thường:400mm, 500mm và 600mm

• Mô men quán tính từ 168 cm4 đến 204 cm4

• Mô men kháng uốn từ 46 cm3 đến 51 cm3

CÁC LOẠI HƯ HỎNG XẢY RA

 HƯ HỎNG DO TRƯỢT SÂU

• Loại hư hỏng này không thể sửa chữa bằng cách thay đổi chiều sâu chôn cọc hay thay đổi kích thước neo

HƯ HỎNG QUAY DO CHIỀU SÂU KHÔNG THÍCH HỢP

• Loại hư hỏng được đề phòng bằng cách thay đổi chiều sâu chôn cọc hay thay đổi kích thước neo

CÁC KIỂU HƯ HỎNG KHÁC

PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA ỔN ĐỊNH

 Phương pháp kiểm tra theo tiêu chuẩn kỹ thuật và giải tích cho các thiết bị cảng ở nhật bản

• Phân tích ởn định sử dụng phương pháp cung tròn mặt trượt

• Phan tích ổ định với mặt phẳng trượt giả định với mặt trượt cung tròn

 Kiểm tra theo tiêu chuẩn Việt Nam

• Kiểm tra quay cúng đồi với neo

• Kiểm tra ổn định trượt phẳng

• Kiểm tra trượt sâu

30 45

Khi vẽ biểu đồ lớp 2 có thể coi

toàn bộ tải trọng lượng bản thân lớp

1 là tải rải đều lên mặt phẳng lớp 2:

Hệ sô áp lực đất chủ động lớp 2

Hệ sô áp lực đất bị động lớp 2

2 1

1

0 h 1 8 4 5 4 T / m

q     

454

0 2

22 45

2 2

22 45

Cường độ áp lực theo chiều sâu z: (với z = 0 ÷ h2, chú ý khi z = 0

tương ứng tại điểm ở đỉnh lớp 2)

0

2 q K 5.4 0.454 2.45T / m

) /

( 43

0 45 2 454

0 936

0 45 2

( 04 2 )

454

0 197

2 2 1 ( 936

0 )

.(

Bảng phân loại và áp dụng của các pp thi công

Kết hợp máy ép thủy lực dùng với máy khoan

đốt cháy nhiên liệu

dầu Diesel

Khối nặng được nện xuống đầu cọc do hành trình có chu

kì của piston do năng lượng của hơi nước

Khối nặng được nện xuống đầu cọc

do hệ thống máy thủy lực

Sự rơi tự

do của một vật nặng được kéo bằng tời

Lực rung động lên và xuống của búa

Cọc được

ép xuống bằng máy ép thủy lực

Lực nén bằng máy

ép thủy lực

THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG

 BÚA DIESEL

 BÚA RUNG( VIBRO HAMER)

Để tăng tuổi thọ của búa và tốc độ cọc lún sâu vào đất

có thể đặt thêm các lò xo giảm chấn và tấm gia trọng dưới đế của môtơ điện

Khi chọn búa rung phải thỏa mãn các điều kiện:

- Lực kích thích phải lớn hơn lực cản của đất ở độ sâu thiết kế cọc

- Đảm bảo đóng cọc vào đất có hiệu quả

- Đảm bảo tốc độ đóng cọc

Thiết bị bơm xói đất áp lực cao: (water jet

cutter) Được dùng kết hợp với búa rung khi lực

cản ma sát của đất hạn chế quá trình hạ cọc

Thiết bị máy bơm cao áp bơm nước qua hệ thống

ống dẫn đặt trong cừ xói đất nền, phá vỡ liên kết

đất nguyên dạng ở mũi đầu cừ, làm giảm ma sát 2

bên cừ tạo tạo cho quá trình thi công hạ cừ dễ

dàng

 Cần cẩu: Là thiết bị quyết định trong việc hạ cừ bản

BTCT dự ứng lực Công suất, tầm với cũng như khả năng vận hành của vần cẩu quyết định tốc độ đóng và chất lượng đóng cừ bản BTCT dự ứng lực

 Máy phát điện và tủ điều khiển: Máy phát điện cung

cấp năng lượng cho búa rung, máy bơm cắt nước áp lực

và các máy bơm khác.Tủ điều khiển hiện rõ tất cả các thông số liên quan đến máy phát điện dùng để theo dõi

và điều khiển máy phát trong quá trình thi công

 Khung dẫn: Có tác dụng định vị đúng vị trí cho bản cừ

BTCT dự ứng lực trong quá trình hạ bản cừ BTCT dự ứng lực và để đảm bảo đúng tuyến cừ bản BTCT dự ứng lực

Các thiết bị khác:

Cọc phá ,Cọc nối,Máy trắc đạc, Máy đào đất, Máy hàn, Máy bơm bùn

BIỆN PHÁP THI CÔNG

 Thiết lập đường thẳng để đóng cừ

• 2 Khung dẫn hướng:

 Lắp đặt Cừ :

a Công tác chuẩn bị:

• Cừ thép :

 Cừ BTCT :

• Lắp đặt tai móc cẩu

• Lắp đặt ống dẫn nước bơm cao áp

• Cẩu phục vụ nâng cừ bản.

• b.Công tác lắp đặt:

3 Đóng Cừ :

 Trong trường hợp cừ dưới nước thì phải có khung dẫn và bệ quan sát

 Đóng cừ đơn : là phương pháp mà một hoặc hai tấm cừ

đóng xuống đến 1 vị trí thích hợp và đóng đến độ sâu cuối cùng cho đến những tấm cuối cùng

 Đóng cừ tấm : là phương pháp mà đâu tiên từ 20-30 tấm cừ được đóng đến độ sâu mà chúng đứng mà không cần sự hỗ trợ của khung dẫn hướng, và 1 hoặc 2 tấm cừ ở 2 đầu tường được đóng trước sau đó các cừ ở giữa được đóng đến cùng 1

độ sâu

 SỬ DỤNG VỚI PHƯƠNG PHÁP XÓI NƯỚC:

 Cọc ván có thể được đóng hiệu quả hơn khi sử dụng kết hợp với xói nước.

 Tại công trường cần có máy nén khí, để tạo ra áp lực cao

CẤT GIỮ VÀ BẢO QUẢN CỌC :

Trước khi đóng cọc thì cọc ván thép phải được vận chuyển, trong quá trình này nên cẩn thận tránh lực tác dụng vào cọc

Cần chú ý đến chiều dài cọc và điểm kê trên cánh cọc

 Xác định điểm treo cọc sao cho độ võng do trọng lượng

bản thân sinh ra là nhỏ nhất

Khi cọc ván đc xếp thành đống, nên chèn các thanh gỗ vào giữa cọc và giữa các lớp và tổng chiều cao nên < 2m.

Khoảng cách giữa 2 cọc ván thép cạnh nhau nên từ

20-50cm, để có thể đưa dây treo vào 1 cách dễ dàng

Nên cất giữ, bảo quản cọc ván thép tại nơi bằng phẳng,

rộng, thoáng, khô ráo

Các cách xếp cọc:

Cất giữ cọc chữ U

• Cất giữ cọc chữ H

• Cất giữ cọc tổ hợp

• Trong những điều kiện yêu cầu chống thẩm thấu thì cừ bản

BTCT được sử dụng nhiều hơn do đặc tính của vật liệu Vinyl Cloride rất bền.

• Trọng lượng cừ ván BTCT dự ứng lực thường nặng hơn so với

cừ ván thép.

• Cừ ván BTCT dự ứng lực cứng hơn so với cừ ván thép.

• Tài Liệu Tham Khảo:

1 BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC VÀ KĨ THUẬT

“DỰ ÁN SXTNKC07-DA03” NĂM 2004

2 HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỌC VÁN THÉP (ĐH GTVT)

3 TIÊU CHUẨN NGÀNH 22 TCN 200:1989QUY TRÌNH THIẾT CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ THI

CÔNG CẦU

4 CATALOGUE-GENERAL CATALOGUE 2009

2ND EDITION