PHẦN III THIẾT kế THI CÔNG và tổ CHỨC THI CÔNG cầu

Thi công sớm hơn sẽ gặp mưa và gió rét, còn thi công muộn hơn sẽ gặp mưa ở cuối giai đoạn xây dựng cầu.Nếu như vậy vào mùa mưa sẽ không tiện, tiến độ thi công sẽ không đảm bảo, điều kiện

PHẦN III : THIẾT KẾ THI CÔNG VÀ

TỔ CHỨC THI CÔNG CẦU

CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ THI CÔNG

7.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ ĐIỀU KIỆN THI CÔNG

7.1.1 Đặc điểm cấu tạo trụ

- Móng trụ cầu là loại móng cọc khoan nhồi gồm 4 cọc đường kính 1m, chiều dài cọc 12 m (kể từ đáy bệ)

- Kích thước bệ cọc - Móng trụ:

+ Theo phương dọc cầu: 5 m+ Theo phương ngang cầu: 6.2 m+ Chiều cao bệ móng :2 m

7.1.2 Điều kiện,đặc điểm nơi xây dựng cầu

7.1.2.1 Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu:

- Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn :Có thể dùng vật liệu địa phương Vật liệu cát, sỏi sạn ở đây có

chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu

- Vật liệu thép :Sử dung các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như thép Thái Nguyên Hoà Phát hoặc các loại thép liên doanh như Việt_Nhật, Việt –Hàn

- Xi măng : Hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành luôn đáp

ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vây, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xây dựng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra

7.1.2.2 Nhân lực và máy móc:

Công ty trúng gói thầu thi công công trình này có đầy đủ phương tiện và thiết bị phục

vụ thi công, đội ngũ công nhân và kỹ sư chuyên môn cao và dày dạn kinh nghiệm trong vấn

đề thiết kế và xây dựng, hoàn toàn có thể đưa công trình vào khai thác đúng tiến độ Đặc biệt đội ngũ kỹ sư và công nhân đã dần tiếp cận được những công nghệ mới về xây dựng cầu Mặt khác khi có công việc đòi hỏi nhiều nhân công thì có thể thuê dân cư trong vùng, nên khi thi công công trình không bị hạn chế về nhân lực.Còn đối với máy móc thiết bị cũng có thể thuê nếu cần

7.1.2.3 Tình hình dân cư:

- Qua kết quả báo cáo và khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng có mật độ phân bố dân trung bình, nghề nghiệp chủ yếu là nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp, bên cạnh đó là buôn bán nhỏ và tập trung như hàng quán, chợ búa trong vùng Nhân dân ở đây cũng là nguồn nhân lực cần thiết trong quá trình xây dựng công trình cầu

7.1.2.4 Điều kiện ăn, ở, sinh hoạt của công nhân

- Lán trại được xây dựng ở gần công trình Hệ thống điện, nước, thông tin liên lạc và các nhu yếu phẩm trong sinh hoạt được đảm bảo đầy đủ

7.1.2.5 Chọn thời gian thi công:

- Dựa vào các số liệu được khảo sát thống kê về địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn, thời tiết khí hậu, điều kiện giao thông, vận tải ta chọn thời gian thi công từ đầu tháng 11 Thi công sớm hơn sẽ gặp mưa và gió rét, còn thi công muộn hơn sẽ gặp mưa ở cuối giai đoạn xây dựng cầu.Nếu như vậy vào mùa mưa sẽ không tiện, tiến độ thi công sẽ không đảm bảo, điều kiện thi công sẽ gặp nhiều khó khăn, chất lượng công trình khó đạt được như thiết kế.

7.2.ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG

- Bước 1 : Chẩn bị máy móc,san ủi mặt bằng thi công,định vị đúng tim trụ và tim cọc cần

khoan,tiến hành khoan tạo lỗ

- Bước 2 : Thi công cọc khoan nhồi đến cao độ thiết kế.

-Bước 3 : Vệ sinh lỗ khoan, lắp hạ lồng cốt thép tói cao độ bằng cẩu 25 T, định vị lồng cốt

thép vào thành ống vách Lắp đặt ống Tremie(ống đổ bêtông thẳng đứng D = 250mm) Đổ bêtông theo phương pháp ống rút thẳng đứng Đổ bêtông xong rút ống vách lên bằng cần cẩu

-Bước 4 : Đào đất hố móng , lắp dựng đà giáo ván khuôn và cốt thép đổ bê tông các hạng

mục của trụ

-Bước 5 : Hoàn thiện trụ , tháo dỡ ván khuôn, thanh thải lòng sông.

7.3.THIẾT KẾ CÁC KẾT CẤU BỔ TRỢ

7.3.1.Thiết kế ván khuôn

-Cấu tạo ván khuôn bệ trụ:

+Sử dụng ván khuôn lắp ghép bằng thép có chiều dày 4mm

II II1200

7.3.1.2 Xác định chiều cao của lớp bêtông tác dụng lên ván khuôn:

- Ván khuôn chịu áp lực của bê tông tươi Áp lực này có thể thay đổi trong phạm vi lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như độ sệt của bê tông, lượng cốt liệu, phương pháp đổ

q

(a): p lực bêtông giả định

(b): p lực bêtông khi không đầm rung

(c): p bêtông khi có đầm rung

-Chiều cao H của biểu đồ áp lực phụ thuộc vào thời gian đông kết và chiều cao lớp bêtông tươi Khi tính toán ván khuôn có thể lấy thời gian đông kết của bêtông là 4h kể từ lúc trộn( Nếu không có số liệu thí nghiệm)

Như vậy chiều cao áp lực : H = 4h

Với h: Chiều cao của lớp bê tông đổ trong 1 giờ

m F

N

h 0,34

62

64,10.2

=

=

=

(Dùng 2 máy trộn bêtông)

Trong đó:

F: diện tích đổ bêtông, F = 6,2.5.2 = 62(m2) N: Năng xuất của máy trộn bê tông có dung tích thùng trộn 1m3; N=10,64 m3/h

=> H = 4.h = 4.0,34 = 1,36(m)

7.3.1.3 Xác định áp lực ngang của bêtông tươi tác dụng lên ván khuôn:

-Khi đổ bêtông khối lớn hay tường mỏng và dùng đầm thì áp lực ngang của bêtông tươi được tính theo công thức:

Pmax= (q + γ.R).nTrong đó:

+ q = 200 (kG/m2): áp lực xung kích do đổ bê tông

+ γ = 2500 (kG/m3): trọng lượng riêng của bê tông

+ qR

H Pmax

R = 0,7 (m): bán kính tác dụng của đầm dùi

+ n = 1,3: hệ số vượt tải

⇒ Pmax = 1,3.(200 + 2500.0,7) = 2535 (kG/m2)

7.3.1.4 Tính toán thép bản của ván khuôn:

- Bệ móng có 2 loại ván khuôn, ta chọn ván khuôn bất lợi nhất để tính toán kiểm tra đó là ván khuôn số II

+ α: là hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b Có a/b = 0,6/0,5 = 1,2

=>tra bảng 2.1/62 sách THI CÔNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP

Ta có: α = 0,0635 + P qđ : Áp lực ngang qui đổi trên chiều cao biểu đồ áp lực.

R=0.7m bán kinh tác dụng của đầm

(H R) (q P )R P

H Pmax( ) (200 2535).0,7

2

17,036,1

5,0

R W

kG <

=

= 736,87( / )

16,4

10.703,

max

σ

=> Vậy điều kiện về cường độ của thép bản được thoả mãn

- Kiểm tra độ võng của thép bản:

6

f = 250

][

*3

4

l f E

b

P qđ

=

≤δ

+ β là hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0,6/0,5 = 1,2

+δ = 0,4cm là chiều dày của thép bản.

+ E là môđuyl đàn hồi của ván thép E = 2,1.10 6 (kG/cm 2 )

=> f =

058,04

,0.10.1,2

0187,0.50.1689,0

3 6

4

=

(cm) [f] =

cm

l

2,0250

50

Có: f = 0,058 cm < [f] = 0,2 cm

=> Vậy điều kiện về độ võng giữa nhịp của bản thép được đảm bảo

7.3.1.5 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang

- Các thép sườn ngang được xem như dầm liên tục kê trên các gối là các thép sườn đứng

- Thép sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn nhất trên cả chiều dài thanh thép Vì vậy mômen uốn ở các tiết diện của nó (trên 1m bề rộng) được xác định theo công thức:

M tt max =

2

1 1,

- Kiểm tra điều kiện về cường độ:

u x

R W

kG <

=

= 179,55( / )1

,17

3,

max

σ

Vậy điều kiện cường độ của thép sườn ngang được thỏa mãn

- Kiểm tra độ võng của thép sườn ngang:

][

*3

4

l f E

P*qđ = P*qđ.ω

= 1689,52 1 0,5 = 844,76 (Kg/m2)

=> f =

2,0250

50250][037,010

.1,2.125

,

0

0187,0.50

Vậy điều kiện về độ võng của thép sườn ngang được thỏa mãn

7.3.1.6 Kiểm toán khả năng chịu lực của thanh giằng

- Thanh giằng được bố trí tại các vị trí giao nhau của sườn đứng và ngang

(Bố trí theo dạng hoa mai)

F = 2.a.l = 2 0,6 0,5 = 0,6(m2)

- Lực kéo tác dụng lên thanh giằng :

T = P qđ F = 1,93408 0,6= 1,16 (T)

- Chọn thanh giằng Ø14 có Fa = 1,54 (cm2); Ru= 2400(kG/cm2)

- Điều kiện bền của thanh giằng:

)/(

R F

T

u a

=

≤

=σ

=>

0 2

3

)/(53,75354

,1

10.16,1

R cm

kg <

=

=σ

Vậy thanh giằng đủ khả năng chịu lực

+Cấu tạo ván khuôn thân trụ:

- Sử dụng ván khuôn lắp ghép bằng thép có chiều dày 4mm

I I I I

I I

I I I I

I I I I

III III III III III III

III III

III

I I I I I

I I I I I

II II

II II II

II II II

- Để uốn được chính xác ta phải xác định được chiều dài của thép sau đó trừ đi độ dãn dài của thép.

- Đối với loại thép nhỏ Φ6 đến Φ8 thuộc loại thép cuộn ta nên dùng phương tiện sẵn có như ôtô, tời … để duỗi thẳng, khi duỗi ta chú ý khi thấy bề mặt của thép bong hết vẩy sắt thì dừng lại

- Đối với loại thép Φ12, Φ14, Φ16, Φ18, Φ25 ta dùng máy phun cát hay búa gõ cho bong hết rỉ rồi mới kéo qua cát thì rỉ sẽ sạch hoặc dùng bàn trải sắt để đánh sạch rỉ

- Khi cắt sắt ta dùng trạm hay kìm cộng lực để cắt thép nhỏ, đối với thép Φ lớn thì dùng cưa hay hàn điện để cắt

* Hàn thép : Khi liên kết các thanh thép lại ta dùng hàn điện để liên kết, dùng que hàn điện loại E42A Trước khi hàn ta phải ghép CT thành khung ghép CT trên bàn gá bằngỗ, có khung để định vị giữ cho thanh thép khỏi bị xê dịch

7.3.3.Thiết kế cọc ván thép.

Để tiến hành xây trụ T1 ta phải tiến hành xây dựng hệ thống ngăn nước mặt và đất cát chảy vào hố móng làm cản trở việc thi công Vì vậy chọn phương án thi công ngăn nước bằng vòng vây cọc ván thép là hợp lý và kinh tế nhất

Chọn loại ván Larsen IV có các thông số kỹ thuật và kích thước như sau:

+ Mô men quán tính của 1m tường cọc ván là : 39600cm4

+ Mô men quán tính của từng cọc ván riêng lẻ là : 4640 cm4

+ Mô men kháng uốn của tung cọc ván riêng lẻ là : 405 cm3

+ Mô men kháng uốn của 1m tường cọc ván là : 2200 cm3

+Diện tích tiết diện là : 94,3 cm2

+ Khối lượng đơn vị dài là : 74kg/m

Tại các góc ta liên kêt bằng thép góc Kích thước của bệ móng là 5x6.2 nên ta chọn kích thước vòng vây là 7x 8,2 Số lượng cọc ván thép lấy như sau:

- Để hạ cọc ván thép vào đất dùng hệ thống búa, giá búa đặt trên xà lan Để tránh các hàng cọc không bị nghiêng và khép kín theo chu vi thì phải đặt toàn bộ tường hoặc một đoạn tường vào vị trí khung dẫn hướng Đóng cọc làm 2 hoặc 3 đợt tùy theo độ sâu cần đóng Các bộ phận ngàm cọc đều phải được bôi trơn mỡ trước khi đóng Khe hở thẳng đứng giữa các cọc cần phải được trét đất sét dẻo để tránh nước rò rĩ vào

- Các nguyên tắc tính toán:

- Vòng vây cọc ván được xem là tuyệt đối cứng

- Áp lực đất tác dụng lên tường cọc ván lấy theo định lý Culông với mặt phá hoại là mặt phẳng

- Ở đây ta chọn vòng vây cọc ván thép có 1 tầng khung chống Do đó cần kiểm tra về mặt

ổn định vị trí và độ bền của các bộ phận có trong vòng vây Ta đi xét 2 trường hợp như sau:

+ Giai đoạn 1: Tính cho giai đoạn đào đất trong nước đến cao độ hố móng

+ Giai đoạn 2: Tính giai đoạn sau khi hút cạn nước trong hố móng

-Các giữ liệu tính toán

MNTC CDMD CD2

CDMB CDDaB

CD3

CD4

1

2 DC1

DC2

7.3.3.1.Tính toán và kiểm tra cọc ván thép khi đào đến cao độ hố móng

aTính toán chiều sâu ngàm tối thiểu

Sơ đồ tính toán (tính với dải 1m cọc ván thép )

-Công thức kiểm tra :

Trong đó:ΣMg= E4.e4 :Tổng mô men giữ tác dụng lên cọc ván thép đối với trục quay

ΣMl=E1*e1+E2*e2+E3*e3 :Tổng mô men gây lật lên cọc ván thép đối với trục quay

m: hệ số điều kiện làm việc

bKiểm toán cường độ cọc ván thép

Sơ đồ tính toán (tính với dải 1m cọc ván thép ):

DC2

CDMD

p1 p2

E1

E2 E3

Sử dụng Midas Civil để tính toán ta được kết quả biểu đồ mô men và phản lực gối:

2.0

0.0

1240.6

R2=1654.80 R1=503.70

-Kiểm toán cường độ cọc ván thép

DC2

CDMD

p1 p2

E1 E2 E3

-Cao độ gối giả định CD2’=CDDB-0.3-0.5=66.64-0.3-0.5= 65.840 m

+.Áp lực ngang đơn vị

-Do áp lực đất chủ động

+.Tính toán và kiểm tra cường độ cọc ván thép.

-Biểu đồ momen(kg.m) và phản lực gối (m)

Kiểm toán cường độ cọc ván thép

Đất yếu

lớp đá

cao độ đáy ống vách

cao độ mặt đất tn cao độ đỉnh ống vách

Hỡnh 1.1: Sơ đồ tớnh chiều dài ống vỏch

- Đường kớnh trong,chiều dày và chiều dài ống vỏch phải chọn sao cho đảm bảo về mặt độ bền ,cường độ, phự hợp với đường kớnh cọc,đường kớnh ngoài của đầu khoan và đặc điểm địa hỡnh,địa tầng nơi thi cụng,cú thể chọn như sau :

Dựa vào cỏc yờu cầu sau :

+ Cao độ miệng ống vỏch cao hơn cao độ mặt đất thi cụng 30 (cm)

+ Cao độ đỏy ống vỏch kờ trong tầng đỏ của lớp đất thứ 8 ngàm vào một khoảng 1m

+Với chiều dày ngàm trong tầng này sao cho ống khụng bị lỳn thỡ chiều dài ống cú thể tớnh theo cụng thức sau :

Chọn ống vỏch D1000 dày 10mm chiều dài L = 6 m

- Kiểm tra điều kiện lỳn ống vỏch :

gaylun ov

i i đn

li : chiều dài lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên ống vách,m

fi : sức chống tính toán của lớp đất thứ i lên mặt hông của ống ,T/m2

b.Tính toán ổn định ống vách trong quá trình thi công

- Xét ứng suất trong giai đoạn lắp đặt ống thép

)1(

10.1,2

Fy,k : Ứng suất tới hạn

Xác định K qua quan hệ với độ mảnh :

3177

250,

=

=

xsi

k sx

f

σ

λ

=0,28Thay vào giỏ trị K : K= 1,233-0,933 sx

7.3.5 Tính toán lớp bê tông bịt đáy

- Đổ bê tông bịt đáy:

* Tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy

- Chiều dày lớp bê tông bịt đáy phải thỏa mãn hai điều kiện

1.3.020

m

n b

n ≥γ

γ

(nếu không xét ma sát cọc với lớp BT bịt đáy)

- Do thời gian thi công khá dài, nên việc tổ chức kho bãi làn trại là rất cần thiết Kho bãi lán

trại được xây dựng ở nơi khô ráo, an toàn và gần công trình nhằm đảm bảo việc quản lý, bảo quản nguyên liệu và máy thi công

- Dùng máy san, máy ủi kết hợp nhân công để dọn dẹp mặt bằng bãi thi công Mặt bằng phải bằng phẳng, đủ rộng để bố trí vật liệu, máy móc thi công

7.4.1.2 Nguyên vật liệu

- Các loại vật liệu được vận chuyển đến công trường và tập kết vào kho bãi, quá trình cung ứng vật liệu phải đảm bảo tính liên tục, đảm bảo các thông số ki thuật về yêu cầu vật liệu

7.4.1.3 Nhân lực và máy móc

- Nhân lực máy móc được huy động đầy đủ đảm bảo công trình đảm bảo tiến độ xây dựng

- Về nhân lực bên cạnh đội ngũ kĩ sư có trình độ và công nhân lành nghề, đơn vị thi công còn phải tuyển thêm nguồn nhân công tại đia phương để đẩy nhanh tiến độ thi công

- Về máy móc : Đơn vị thi công có đủ thiết bị thi công, từ các loại máy nhỏ như máy hàn, máy cắt, máy phát điện đến các lạo máy lớn như máy cẩu máy khoan, xà lan

7.4.1.4 Mặt bằng trụ

Do vị tri móng nằm gần mép nước, chiều sâu ngập nước không lớn thì thi công đắp đảo (đắp lấn)

+ Kích thước đảo ( đắp lấn ) Tăng mỗi chiều so với móng là 3m và về phía bờ để nối với

bờ, mặt đảo cách MNTN tối thiểu là 0.7m Ta luy dốc từ 1 – 1.5m, nếu dòng chảy xiết thì phải dung bao tải cát chống sỏi lở Sau khi đăp xong thì tiến hành đóng cọc vây cọc ván thép có kích thước mỗi chiều lớn hơn kích thứơc móng là 0.7m, nó có tac dung ngăn nươc cho hố móng

Để đảm bảo khoan cọc đúng tim cọc với sai số cho phép, máy khoan phải đúng trên vị trí

ôn định Nếu khoan ví trí mặt bằng thì nền phải được san phẳng và đầm chặt, nếu là nền đắp phải có tấm lót bằng tôn dày 20mm hoặc tấm BTCT để máy di chuyển không bị lún

+ Cắm lại các mốc trên thực địa để định vị tim cầu, đường trục của các trụ mố và đường dẫn đầu cầu

+ Kiểm tra kại hình dạng và kích thước các cấu kiện chế tạo tại công trường

+ Định vị các công trình phụ tạm phục vụ thi công

+Trước hết cắm đường trục của hai điểm chuẩn là mốc đã cho ( là điểm A và điểm B )

+ Từ A đặt máy kinh vĩ ngắm B mởi 1 góc 900 so với phương của trục cầu về hai phía lấy A1 và A2 cách A một khoảng AA1 = AA2 = 20m

+Từ B mở 1 góc 900 so với phương của trục cầu về hai phía lấy B1 và B2 cách A một khoảng BB1 = BB2 = 20m

+ Ta được tứ giac đạc AA1B1BB2A2

A, sau đó một góc α

Giao 2 điểm này tại C là tim trụ sô 1

+ Tương tự đặt máy kinh vĩ I tại ví trí B hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II tại B2

7.4.2.Thi công cọc ván thép

7.4.2.1 Yêu cầu kiểm nghiệm và xếp đặt vật liệu

( 1 ) Kiểm nghiệm đầu vào cọc ván thép

Đối với cọc ván thép, thông thường có kiểm nghiệm chát lượng và kiểm nghiệm ngoại quan, nhằm kịp thời sửa những cọc ván thép không đạt yêu cầu, tránh những vấn đề phát sinh trong quá trình thi công

- Kiểm tra ngoại quan: Bao gồm các nội dung như kiểm tra bề mặt bị sụt mẻ, chiều dài, chiều rông, chiều dày, chiều cao, tỷ lệchữ nhật phần đầu, độ bằng phẳng và hình dạng của khóa

- Cần chú ý các nội dung quan trọng sau: Bỏ những mối hàn có ảnh hưởng đến việc đóng cọc ván thép, gia cường với những chỗ có lỗ cắt, hư hại mặt cắt, Nếu cọc ván thép bị gỉ nhiều, nên đo độ dầy mặt cắt thực tế những chỗ đó Về nguyên tăc, cần kiểm tra ngoại quan toàn bộ cọc ván thép

( 2 ) Cẩu cọc ván thép

- Dùng 2 điểm cẩu để cẩu đỡ cọc ván thép Không được cẩu nhiều cọc ván thép một lần và phải chú ý không để móc khóa bị hư hại Phương thức cẩu có: cẩu thành từng bó ( khi cẩn phải dùng dây thép buộc chặt), cẩu từng cọc thì dùng dụng cụ cẩu chuyên dụng

( 3 ) Để cọc ván thép

- Địa điểm tập kết cọc ván thép cần chọn nơi kiên cố bằng phẳng và kho bị lún nếu chịu tải trọng lớn, và cũng là nơi thuận tiện cho việc vận chuyển cọc ra vào công trường Khi tập kết cọc ván thép cần chú ý những điểm sau:

- Thứ tự, ví trí, phương hướng và mặt bằng bố trí phải tính đến việc tạo điều kiện thuận lợi cho thi công sau này

- Xếp cọc ván thép theo model, quy cách, chiều dài, có biển treo tại bãi để cọc ván thép

- Xếp cọc ván thép theo tầng, mỗi tầng không quá 5 cây, giữa các tầng có để gỗ đệm, khoảng cách giữa cách thanh gỗ là 3 – 4m, chú ý xếp các miếng gỗ này theo hướng thẳng hàng không được xếp cao quá 2m.

- Để đảm bảo thi công thông suốt, sau khi vật liệu vào công trường vẫn phải kiểm tra, chỉnh sửa móc khóa cọc ván thép nhằm tránh việc móc khóa không ảnh hưởng đến việc đóng, nhổ cọc van thép Trước khi thi công cọc van thép cần bôi 1 lớp mỡ bôi trơn trên móc khóa

Căn cứ điều kiện thi công tại công trường, dùng phương pháp đong đơn Cụ thể là đóng cọc dần dần bắt đầu từ một góc, đóng lên tục mỗi cọc ván Do vậy, đường đi máy đóng cọc ngắn, thi công đơn giản, tốc độ đóng nhanh Tuy nhiên do đóng từng cọc dễ bị lệnh 1 bên, sai số kê khó sửa, khó khống chế độ thẳng khung vây cọc van thép

- Đóng từng cọc liên tục, chú ý không để cao trình đỉnh cọc sai số quá lớn

-Trong suốt quá trình đóng cọc, cần liên tục đo đạc giám sát không để độ nghiêng mỗi cọc vượt quá 2%, nếu độ lệch không thể kéo chỉnh được, phải nhổ cọc ván thép đó ra

7.4.2.4 Nhổ cọc ván thép

Sau khi thi công xong phần kết cấu phần trên thì tiến hành nhổ cọc ván thép Trước khi nhổ cọc ván thép, cần nghiên cứu kỹ thứ tự và thời gian nhổ cọc, nếu không do ảnh hưởng của trấn động do nhổ cọc ván thep và nhổ cọc mang theo quá nhiều đất dẫn đến mắt đất lún hoặc chuyển vị,có thể tác động đến kết cấu ngầm đã thi công, đồng thời ảnh hưởng đến sự

an toàn của vật kiến trúc lân cận, ống dây dưới đất Đầu tiên dung máy nhổ cọc kẹp đầu ván thép làm rung 1- 2 phút, làm cho đất xung quang cọc ván thép lỏng lẻo, xuất hiện “ thể lỏng

” làm giảm lực ma sát đối với cọc, sau đó có thể nhổ dần dần lên -Khi nhổ cọc cần

lưu ý tải trọng của máy cọc, khi phát hiện khó co thể nhổ cọc hoặc không rút lên được, cần dừng ngay, có thể ấn xuống dưới 1 chút rồi lại kéo lên làm như vậy vài lần có thể rút được cọc.

Khi nhổ cọc cần lưu ý:

- Điểm nhổ cọc và thứ tự: Đối với khung vậy cọc ván thép kiểu khép kín, điểm nhổ khởi nhổ cọc cần cách cọc 5 cây trở lên Căn cứ vào tình hình cọc lún xác định điểm nhổ cọc khi bắt buộc cs thể dung biện pháp nhổ cọc nhảy cách.Thứ tự nhổ cọc tốt nhất là ngược lại với thứ tự đóng cọc

7.4.3.Thi công cọc khoan nhồi.

lỗ khoan, cách ly nước bề mặt của đất bên ngoài lỗ khoan

Vì lý do địa chất, địa lý và lựa chọn thiết bị thi công, trong qua trình thi công sử dụng ống vách chôn xuống, cao độ đỉnh ống vách cao hơn mặt đất thi công tử 20 – 30cm Ví trí tim ống vách phải trùng với tim cọc đã được xác định, sai số cho phép là

- Chống giữ vách lỗ khoan nằm ở phía trên, thường là cát chảy và bùn nhão

- Chịu áp lực chủ động của đất nền tác dụng lên thành ván trong phạm vi mà áp lực thủy tĩnh của vữa sét chưa đủ lớn để cân bằng

- Giữ cho vữa sét trong qua trình khi khoan và vữa bê tông không bị rửa trôi do ảnh hưởng của nước ngầm lưu động trong phạm vi lơp đất phia trên mặt

- Dẫn hướng cho đầu khoan đi thẳng theo tim cọc ở những đoạn đầu tiên

* Yêu cầu cấu tạo:

- Bằng thép ống cán hoặc cuộn tròn từ thép bản và hàn, chiều dày ống

- Trường hợp trên cạn hoặc nằm trên đảo nhân tạo: L = H + a(m)

Trong đó a: Chiều cao nhô lên khỏi mặt đất của ống chống vách = CĐĐO – CĐTN

H: chiều dài đoạn ống ngập trong đất H =

y: chiều dày lớp đất phía trên MNM

* Hạ ống chống cách: Bằng búa rung, kết hợp với đảo lấy đất trong lồng ống

- Saukhi xác định và đánh dấu ví trí cọc có thể tiến hành đào hố móng bằng thủ công với độ sâu từ

+ Dùng máy xúc gầu ngoạm

+ Dùng đầu đầu khoan guồng xoắn của máy khoan để cạp đất lên

+ Dùng biện pháp xói hút: trong điều kiện ngập nước

+ Chất phân tán: phụ gia có tác dụng ngăn ngừa sự keo hóa của vữa cho phép sử dụng dung dịch được nhiều lần Hai chất bột FCL(màu đen) và SN(màu nâu) được dung với tỉ lệ 0,1-0,3%

Các chỉ tiêu kỹ thuật của vữa sét:

+ Tỷ trọng (

δ

v) = 1,05 – 1,2 (T/m

3), tyr trọng ban đầu của sét được xác định trên cơ sở cân bằng áp lực cân bằng thành vách tại chân ống vách Nó có xu hướng tăng lên do sự hòa tan của mùm khoan vào dung dịch nên khó khăn cho quá trình đổ bê tông cọc, tr trọng dung vữa sét cần duy trì ở tỷ trọng thấp và ít thay đổi

+ Độ nhớt: đo bằng thời gian chảy bằng giây khi rót 0,511 vữa qua phễu quy định Nó nằm khoảng 20 – 25 giây

+ Đọ nhả nước: Đo bằng dụng cụ ép thấm để đo lượng nước thóat ra và hàm lượng bùn mịn đóng ở dưới đáy.Vữa đạt tiêu chuẩn khi lượng nước thoát ra 10 – 15 cọc và lớp bùn đọng 1,2 – 2mm

+ Sự tách nước: đựng vữa trong bình dung dịch thủy tinh sau 10 giờ, nếu có nước nổi lên bề mặt

<5% chiều cao cột vữa có thể nói là tốt

+ Sự phân tầng: để vữa sau 1 giờ, đo 30% cột vữa ở tầng trên và đo 30% cột vữa ở tầng dưới nếu tỷ trọng không chênh lệch thì vữa không bị phân tầng

+ Độ PH: ban đầu khoảng 8 – 10 Sau khi đổ bê tông thì PH tăng, vữa sét bi nhiễm xi măng nên phải dùng chất phân tán để điều chỉnh và sử dụng lại

kĩ thuật hiện trường Sau khi đưa máy khoan vào ví trí phải chú ý điều chỉnh sự cân bằng và đảm bảo không bị nghiêng, dịch chuyển vị trí trong quá trình thi công Đồng thời trong quá trình thi công phải thường xuyên chú ý mặt đất nơi để máy khoan có bị lún nứt không, nếu có còn kịp thời

xử lý

Sau khi bắt đầu khoan phải căn cứ theo độ sâu khoan để bổ sung Bentonite vào hố cọc Vì

lý do địa chất và địa thế nên mặt Bentonite trong ống vach cao hơn so với đấy ống vách từ 0,5m trở

lên Khi nhấc máy khoan dời khỏi ống vách không được để Bentonite tràn ra Tốc độ khoan mỗi lần nâng lên và hạ xuống không được thay đổi quá mạnh hoặc quá đột ngột ( khống chế từ 0,3 – 0,5 m/s) Đất lấy ra phải để cách xa lỗ khoan từ 2m trở lên và phải chuyển đi luôn.Khi mũi khoan bị mài mòn khoản 5mm thì phải sửa kịp thời.Khi khoan gần đến đáy hố thì phải giảm tốc độ khoan, sau khi khan tạo lỗ phải kiểm tra lại độ sâu, đường kính, vị trí, độ thẳng đứng của lỗ khoan Độ sâu

lỗ khoan không được nhỏ hơn độ sâu thiết kế, độ sâu siêu đào

≤

50cm Đường kính lỗ khoan không được nhỏ hơn đường kính thiết kế, độ mở lỗ

≤

10cm., sai lênh ví trí lỗ khoan

≤

5cm, sau khi thành lỗ ở khoảng 30min, khi khoan đến đấy lỗ tiến hành vét cặn lắng bentonite của lỗ khoan, cặn lắng trong lỗ khoan yêu cầu

văn và thép chủ liên kết bằng phương pháp buộc Nhằm đảm bảo độ cứng của lồng thép, không bị biến dạng khi cẩu lên, cách mỗi 2m bô trí thêm thanh tăng cường và vòng treo đầu đỉnh khung xương.Khung thép sau khi gia công hoàn thành phải đặt thẳng trên vùng đât bằng, khô ráo.Sauk hi đặt khung xương, mỗi đoạn thép tăng cường và chỗ tiếp xúc mặt đất phải được kê đệm bằng gỗ, trách bẩn bùn đất Khung xương thành hình đều phải treo biển báo ghi rõ đường kính, độ độ dài theo tránh cẩu nhầm.

âm phải bơm nước kiểm tra độ khít của liên kết Mỗi cọc chon 3 ống siêu âm, chon theo thiết kế

7.4.3.6 Ống đổ bê tông:

Vách trong của ống đổ phải trơn nhẫn, tròn đều, đường kính đồng đều.Mỗi đoạn ống đổ đuợc nối bằng ống ren Đường kính ông đổ là 273mm, đoạn giữa dài 2m, đoạn cuối dài 4m Trước khi sử dụng ống đổ phải ghép thử, thử áp Sai số của đường trục ống đổ không được vượ quá 0,5% độ sâu của lỗ khoan và không được lớn hơn 10cm, áp lực khi thử áp bằng 1,5 lần áp lực tĩnh thủy của độ sâu lỗ lớn nhất.

P = 1,5

ρ

gh Ghi chú:

Trong công thức: p là áp lực thử,

ρ

là mật độ nước, h là độ sâu lỗ, g là 9,8N/kgCao trình của đỉnh miệng ống đổ và miệng đáy ống đổ khống chế ở phần trên ống

đổ để thi công được thuận tiện, độ cao cốt đá ống đáp ứng yêu cầu lượng dự phòng đáy hố

Hình 1.7:Đổ bê tông CKNCấp phối bê tông móng cọc căn cứ yêu cầu bản vễ thiết kế, khu đoạn này sử dụng cấp phối bê tông M300.

Trước khi đổ bê tông cân tuân thủ nghiêm ngặt các chỉ tiêu nguyên liệu về bê tông theo yêu cầu quy phạm thi công Xác định chính xác thời tiết và thời điểm trộn bê tông trong mỗi ngày, hàm lượng nước của nguyên liệu, điều chỉnh tỷ lệ hợp lý Trường hợp sưe dụng bê tông thương phẩm, cần giảm cự ly dài trong quá trình vận chuyển, bê tông bị xóc quá trên đường Đảm bảo khi đổ bê tông, bê tông không xuất hiện các hiện tượng không đều, không kết dính, chảy nước đồng thời độ sụt của bê tông không chế ở mức 160 – 200mm

Trước khu đổ bê tông, phải xác định trước lượng bê tông cung cấp có đủ bịt đáy không Đấy ống đổ bê tông phải luôn ngập trong bê tông từ 1m trở lên đối với bê tông bịt đấy Phải hoàn thành đổ bê tông trong 1 lần liên tục, trong quá trình đổ phải giữ cho ống đổ phải ngập trong khoảng 3 – 6m Phải nâng ông đổ lên từ từ theo chiều thẳng đứng, độ cao mỗi lần nâng phải thực hiện với điều kiện vẫn đảm bảo độ sâu ngập Khi đổ bê tông đến đỉnh cọc, có thể không chế độ sâu của ống đổ trong khoảng từ 2 – 6m Bê tông đổ sau cùng phải cao hơn của

độ cao thiết kế đầu cọc từ 0,7 – 1m thích hợp Thời gian đổ bê tông từ 2 – 6 tiếng

Trong quá trình đổ phải đề phòng trường hợp gãy cọc và lồng bị nổi.Nâng ống đổ phải đảm bảo độ sâu ngập của ống đổ Khi mặt tiếp xúc bê tông gần chạm với đáy lồng thép, miệng ông đổ gần với miệng lồng thép, giảm dần tốc độ đổ bê tông Chú ý quan sát dây cẩu của lồng cốt thép Khi dây cẩu trồi lên phải áp dụng các phương pháp hạ áp, nâng ống đổ để lồng cốt thép trở về vị trí cũ

7.4.3.8 Đập đầu cọc và kiểm tra đo đạc

Sau 2 ngày kể từ ngày đổ xong bê tông mong cọc, có thể tiến hành đào hố móng Đạp bê tông đầu cọc bằng phương pháp cắt, dự phòng 5cm cao độ đầu cọc, dung cẩu để cẩu toàn bộ đầu cọc ra và chuyển đến địa điểm quy định Sai lệnh độ sâu cốt thép đầu cọc ngàm trong

bệ trụ là +10cm, sai lệnh tim đường kính cọc là ±

5cm Sau khi xử ly xong đầu cọc tiến hành phép thử sonic kiểm tra đo đạc hoàn chỉnh chất lượng với thân cọc

Phương pháp kiểm tra bằng sống siêu âm

a) Công tác chuẩn bị tại hiện trường cần phù hợp các điều kiện sau:

- Sử dụng định mức xác định thời gian kéo dài hệ thống thiết bị dung cụ đo

-Tính toán giá trị chỉnh sửa ống sonic

- Lượng đo trên đỉnh cọc tương ứng với cự l khoảng cachs tĩnh đường ngoài ống sonic

- Đổ đầy nước sạch và trong ống sonic, kiểm tra tình tranh thông suốt của ống sonic, thiết bị thay đổi chức năng phải có thể nâng hạ thuận tiện trong phạm vi toàn bộ công trình

b) Trình tự thực hiện đo kiểm tra hiện trường phù hợp với quy định duới đây:

1 Thiết bị thay đổi chức năng tiếp nhận sống âm và phát xạ thông qua tiêu chí độ sâu phân biệt vị trí tại điểm đo trong 2 ống siêu âm

2 Thiết bị thay đổi chức năng tiếp nhận sống âm và phát xạ phải tương đông vơi độ cao hoặc duy trì sai lệnh chiều cao cố định nâng hạ đồng bộ, khoảng cách điểm đo không nên lơn hơn 250mm

3 Thời gian thực tế hiện thị và ghi chép đường cong thời gian biêu biểu tín hiệu thu nhận, đọc lấy âm thanh, giá trị đỉnh sóng đầu và giá trị chu kì, nên cùng 1 lúc hiện thị trên đường cong phổ tần là giá trị tần số chính

4 Lấy hai hoặc nhiều ống đo âm thanh tiến hành gộp làm 1 mặt cắt đo kiểm, phân biệt đối với tất cả mặt cắt đo kiểm đã đo xong

5 Trong phạm vi điểm đo nghi ngờ về chất lương thân cọc nền, phải sử dụng tăng thêm điểm đo, hoặc dung phương pháp đo nghiêng, đo quét hình quạt để tiến hành đo lại, tiến hành thêm 1 bước xác định vị trí và phạm vi khuyết ật của thân cọc

6 Trong quá trình đo kiểm tra các mặt cắt đo kiểm trong cùng một thanh cọc,bảo đảm duy trì điện áp phát xạ sóng âm và thiết bị dụng cụ đo không thay đổi

- Xử lý nâng cấp trường hợp địa chất đặc biệt

+ Khi miệng lõ khoan là tầng cát sỏi cuộn hoặc đất mềm: kéo dài ống vách đến vị trí có thể thi công, dung bao tải để lấp phần sụt lún Khi phần sụt lún có diện tích lớn, phải dung khoan, nâng cân khoan lên, sau khi lấp trở lại toàn bộ hố khoan, lại hạ ống vách dài để khoan.

+ Khi tầng đá cuội có độ rắn chắc cao, kết dính thành tảng Thay bằng đầu khoan bánh răng hoặc đầu khoan xoắn ốc ngăn Sau khi phá vỡ dung gầu xoáy để nạo vét

+ Khi mực nước ngầm thấp và tầng đá cát nằm trên tầng này: Đổ đất sét hoặc sét bentonite gốc natri vào trong hố khoan, dừng khoan, đảo liên tục để đất sét hoặc sét bentonite có thể lấp vào khe hở của đá cuội

+ Công nhân khoan phải kịp thời sửa chữa đầu khoan, đảm bảo khe hở mép đầu khoanvà đường kính lỗ khoan, khống chế độ sâu khoan, tránh xảy ra sự cố chân không giữa đầu khoan và thành lỗ khoan

+ Ở lớp đất có chứa đá cuội loại to đá cục cần tránh để cho lỗ khoan bị lệch, ha cần khoan

bị gãy bị vặn gẫy.Nếu phát hiện không ổn định và bị lệch, dung đầu khoan khảm đá để vệ sinh lỗ khoan để đảm bảo độ thẳng đứng

+ Lớp đất có nước mang áp suất, cần phải điều chỉnh thành phần bentonite, tăng thêm tỷ trọng bentonite, đồng thời đào rãnh bentonite ỏ miệng lỗ để thoát nước

-Xử lý bất thường về lỗ khoan

+ Khi lỗ khoan bị sụt, phải tìm rõ nguyên nhân và ví trí Trường hợp không nghiêm trọng,

có thể tăng thêm tỷ trọng bentonite, tăng thêm độ dài ống vách, nâng cao mực bentonite Trường hợp nghiêm trọng cần lấp trở lại rồi đào tiếp

+ Khi lỗ khoan bị co hoặc bị lệch, có thể nâng đầu khoan lên đến vị trí lỗ khoan bị lệch để

vệ sinh lỗ khoan nhiều lần liên tục Nếu lỗ khoan bị lẹch nghiệm trọng phải lấp bằng đá vụn phiến nhỏ hoặc hỗn hợp đá cuội và đất sét đến vị trí hô khoan bị lệch sai khi tiến hành ép áp

ổn định đầu khoan mới tiếp tục khoan tiếp

+67.67

+65.37

Hình 1.8:Đào đất hô móngSau khi thi công cọc khoan nhồi thì tiến hành đào hố móng Tiến hành đào đất hố móng bằng máy ủi kết hợp thủ công đến cao độ thiết kế Đào rãnh thu nước và tiến hành bơm nước ra khỏi hố móng tránh nước tràn vào hố móng cản trở việc thi công bệ móng