Đồ án môn học thi công cảng

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNGBộ Môn XD Cảng – Đường Thủy CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÁC SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 1.. Bảng tính khối lượng bê tông sàn f Tính khối lượng bê tông hào

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÁC SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

1 Tài liệu thiết kế

1.1.Đồ án thiết kế kỹ thuật

- Loại công trình : Đà tàu

- Bình đồ khu vực xây dựng : Bình đồ số 02

1.2.Số liệu địa chất, khí tượng, thủy văn

- Số liệu địa chất thủy văn

MNCTK = +2.58 (m)

MNTTK = +0.21 (m)

Vận tốc gió: Vg = 15,4 (m/s)

1.3 Điều kiện cung cấp máy móc : Tốt

1.4 Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu

Bảng 1.1: Điều kiện cung cấp vật liệu

1.5 Thời gian xây lắp công trình: 26 tháng

1.6 Phương pháp xây lắp công trình: Khô, hạ cọc trên mặt đất phần bệ tàu.

2 Tính toán khối lượng thi công

2.1.Tính toán khối lượng đào đắp

a Khối lượng đào đắp các phân đoạn trên bệ đà

- Dựa vào bình đồ ta thấy toàn bộ phần trên bệ đà nằm trên mặt bằng phẳng,

do vậy tính toán khối lượng đào đắp của các phân đoạn trên bệ có chung mặt cắt ngang

- Công thức tính toán chung: V = F.L (m3)

Trong đó:

V: Thế tích đất đào (m3)

Bảng 1.1: Khối lượng đất đào trên đà tàu

b Khối lượng đào đắp các phân đoạn đường trượt

_ Phân đoạn 5 và 6 là phân đoạn dầm đường trượt, có xuất hiện nước mặt vì vậy ta tiến hành đê quây để thuận tiện thi công

_ Khối lượng đào đắp của 2 phân đoạn này được tính theo công thức sau:

V = 1/2( F1 + F2 ) L (m3)

_ Trong đó : L: là chiều dài phân đoạn đường trượt; L = 96.9 m

F1: diện tích mặt cắt ngang ở đầu phân đoạn 5 giáp phần bệ đà

F2: diện tích mặt cắt ngang ở cuối phân đoạn 6

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

Giả sử ta tiến đê quây ở đầu phân đoạn 5 rộng b1= 30m, ở cuối phân đoạn 6rộng b2= 12m Như vậy F1 = 30 x 1.3 + 2((1.3 x 1.3)/2) = 40.69 (m2)

- Tổng khối lượng đất đào của đà tàu: 15516.2 m3

2.3 Tính toán khối lượng bê tông

Các cấu kiên của đà sử dụng bê tông Mac350, bê tông lót sử dụng Mac100

a) Tính khối lượng bê tông cọc

Đà tàu sử dụng loại cọc: 40x40 cm dài 30m

Số lượng cọc: 1308 cái

Bảng 2.5 Bảng tính khối lượng bê tông cọcCọc

L(m)

a(m)

b(m)

Vmũicọc

(m3)

V(1 cọc)(m3)

SL(cọc)

Tổng V(m3)40x40x3000c

Cột được sử dụng tại phân đoạn ngang, phân đoạn1 và phân đoạn 2 Cột gồm

2 loại: Cột tiết diện 60x60cm, cột tiết diện 80x80cm

Cột phân đoạn ngang có chiều cao: l=7.7m

Cột phân đoạn 1 có chiều cao lớn nhất là 7.6 m, chiều cao nhỏ nhất là 5.6 m.Lấy chiều cao cột trung bình là l=6.6m

Cột phân đoạn 2 có chiều cao lớn nhất là 5.4m, chiều cao nhỏ nhất là 3.3m.Lấy chiều cao cột trung bình là l=4.35m

Bảng 2.7 Bảng tính khối lượng bê tông cột

b(m)

h(m)

l(m)

Sốlượng V(m

3)PĐ

130.68

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

Đà tàu gồm 6 phân đoạn: phân đoạn ngang dài 8m, phân đoạn 1, 2, 3 dài 43m,phân đoạn 4 dài 40.76m, phân đoạn 5, 6 dài 48.45 m

Độ dốc đà tàu i=1:19, khi tính toán coi chiều dài dầm dọc bằng chiều dài phânđoạn đó

Dầm đường trượt phân đoạn 1và 2 có tiết diện chữ nhật, các phân đoạn 3, 4, 5

và 6 có tiết diện chữ T ngược

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

• Phân đoạn ngang

Bản tạo giữa dầm dường trượt và dầm giữa : V3=3,9x3x0,35= 4,1 m3/bản

• Phân đoạn III và IV

- Thiết diện bản giữa dầm cạnh và dầm rìa là:V1= lxbxh = 4,7x2,75x0,35 =4,52 m3/bản

Bản ở giữa dầm cạnh và dầm rìa có 12 ô bản đối xứng 2 bên nên tổng khốilượng bê tông: 12x2xV1 = 325,71 m3

- Bản giữa giầm đường trượt và dầm cạnh có: V2= 4,7x2,1x0,35 =3,45

Ta có tổng khối lượng bê tông: =12x2x4,277=102,65m3

Bảng 2.11 Bảng tính khối lượng bê tông sàn

f) Tính khối lượng bê tông hào công nghệ và tấm đan

Hào công nghệ kéo dài từ đầu phân đoạn 1 đến hết phân đoạn 4 Kích

thước hào công nghệ và tấm đan :

Bảng 2.13 Bảng tính khối lượng bê tông HCN

Phân đoạn Cấu kiện Tiết Chiều V(m3)

diện(m2) dài(m)Phân đoạn1

Tổng khối lợng bê tông hào HCN và tấm đan 71.32

g) Tính khối lượng bê tông lót đài móng

Bảng 2.14 Bảng tính khối lượng bê tông lót đài móng

l(m)2.64.352.6

5.1.1.

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

Tính toán thành phần cấp phối bê tông theo tiêu chuẩn:

Mã C221 lấy cho bê tông lót móng Mac100

kiện

MácBT

Thểtíchgốc

Haohụt(%)

Thể tíchthực(m3)

Xi măngkg

Cát vàng(m3)

Đá(m3)

5.1.2. Tính toán khối lượng cốp pha

a. Tính toán cốp pha dầm tiết diện chữ nhật

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

b. Tính toán cốp pha dầm tiết diện chữ T

Bảng 2.16 Bảng tính khối lượng cốp pha dầm chữ T

c. Tính toán cốp pha đài móng, cột và cọc

Bảng 2.17 Bảng tính khối lượng cốp pha đài móng

h(m)1.21.2

Bảng 2.18 Bảng tính khối lượng cốp pha cột

Cốp pha bản sử dụng trong các phân đoạn 1, 2 và phân đoạn 3 Trong các

phân đoạn này có nhiều loại ô bản với kích thước khác nhau

Bảng 2.20 Bảng tính khối lượng cốp pha bản

e. Tính toán cốp pha hào công nghệ

Bảng 2.22 Bảng tính khối lượng cốp pha hào công nghệ

Phân đoạn Diện tích

1 hào(m2) Số lượng

Tổng diện tích(m2)

Tổng khối lượng cốp pha 615.12

Tính toán vật liệu cần thiết theo định mức:

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

Cấu kiện

Diện tíchvánkhuôn

Gỗ ván(m3)

Gỗ đànẹp(m3)

5.1.3. Tính toán khối lượng cốt thép

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP THI CÔNG

2.1 Giải pháp thi công

- Do công trình đà tầu có nhiều dạng mặt cắt khác nhau kéo dài trên toàncông trình nên lựa chọn giải ph áp thi công nối tiếp, thi công đổ bê tông tạichỗ kết hợp lắp ghép

- Thi công trên khô, phần dầm đường trượt dưới mực nước cao thiết kế sửdụng để quây

2.2 Các bước thi công

Bảng 3.1 Trình tự các bước thi công chính

- Làm lán trại cho công nhân

- Xây dựng các bãi chứa vật liệu

Dùng các thiết bị cơ giới cùng nhân công và các máy móc khác

2 Thi công đê quây dưới nước, đào

hố móng

3 - Đóng cọc theo thiết kế, đập đầu

cọc, đổ bê tông lót

Dùng máy đóng cọc, thiết

bị cơ giới và nhân công

4 - Lắp dựng cốp pha, cốt thép Nhân công cùng các thiết

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

CHƯƠNG III: KỸ THUẬT THI CÔNG

3.1. Giải cừ, xác định chiều sâu chôn cừ làm đê quây

Nhận xét: Đê quai sanh được thi công bằng 2 hàng cừ đóng song song với

nhau, cách nhau 3 m bên trong đổ đất và được neo giữ với nhau bởi các thanh neocách nhau 5 m, cao trình đỉnh cừ là +3.4 m Xác định cả chỉ số còn lại của cừ tínhtoán ta đi giải cừ Do có 2 hàng cừ song song do vậy khi tính cho cừ trong ta coi

cừ ngoài là neo và ngược lại Trình tự tính toán như sau

- Vẽ biểu đồ áp lực đất

- Vẽ đa giác lực

- Vẽ đa giác dây

- Vẽ đường khép kín của đa giác dây

- Từ đa giac dây và đường khép kín đa giác dây ta sẽ tìm được chiều sâuchôn

cừ tính toán là : tp = tmin + ∆t (22TCN-207-92 –trang 134 )

tmin : Độ sâu chôn cừ theo tính toán đồ giải , tính từ mặt đất đến giao điểmphía

giữa đường khép kín với đa giác dây

∆t : Gia số chôn sâu của tường mặt để đảm bảo cho tường ngàm hoàntoàn

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

tp = tmin + ∆t = 1,1 tmin = 1,1 6.8 =7.48 (m)

- Dựa vào biểu đồ ta xác định được cừ trong có mô men l ớn hơn nên ta dùngnội lực cừ trong để tính toán:

- Giá trị mô men ở nhịp trong một cấu kiện tường mặt là :

Mtt = Mmax*km/kg ( Điều 20-15 –TCN –trang 137 )

Trong đó :

Mmax : Mômen uốn lớn nhất ở nhịp tường mặt theo tính toán đồ giải

Mmax = η* ymax

η : Khoảng cách cực trong đa giác lực lấy theo tỉ lệ lực ; η = 5(m)

ymax : Khoảng cách lớn nhất ở nhịp của đa giác dây lấy theo tỉ lệ độ dài :

ymax

Suy ra : Mmax = η* ymax)

.km : Hệ số tính tới sự tăng momendo đóng cù sâu thêm, km=1

kg : Hệ số giảm áp lực đất lên tường, kg=1,2

Mtt =43,2 1/1,2 =36 (Tm)

Dùng cừ có [σ] =2700 (kg/cm2 )

Mô men kháng uốn của cừ : W =

] [

36 5

=1646 (cm3 ).m : Hệ số điều kiện làm việc : m=0.9

k0 :Hệ số kể đến sự đồng nhất của vật liệu làm cừ ; k0 =0.9

Chọn loại cừ Lassen IV

Chọn tiết diện thanh neo

Trị số thành phần ngang nội lực trong thanh neo và trong các cấu kiện liên kếtthanh neo Xác định theo công thức :

Ra’ = mb ma Ra la (điều 20-18 TCN )

Trong đó :

.mb: Hệ số điều kiện làm việc ; mb = 1

.ma : Hệ số xét đến sự phân bố lại áp lực lên tường mặt và lực căng không đềucủa các thanh neo

.ma = 1.5

Ra : Thành phần lực thanh neo xác định từ đa giác dây ; Ra = 6,9 (tấn)

.la : Bước thanh neo dọc tuyến Chọn la =1.2m

Lực kéo một thanh neo phải chịu là :

Ra’ : Lực thanh neo tính toán

[σ] : ứng suất kéo cho phép của cấu kiện

.m : Hệ số điều kiện làm việc m =0.8.

Fa =

64 , 46 8 , 0 2700

10 75

=

(cm2)Suy ra d = 3,85(cm) ⇒ Chọn d = 40 (mm)

Đê quai được thi công bằng 2 hàng cừ đóng song song với nhau, cách nhau5m bên trong đổ đất và được neo giữ với nhau bởi các thanh neo 40 cáchnhau 3 m Chiều dài thanh cừ là 26.5m, cao trình đỉnh cừ là +3.5 và chân cừ là-22.5 m

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

Cấu tạo cừ LASSEN IV

3.2Tính toán thiết bị và nhân lực và thời gian thi công

Trong mục này ta sẽ tiến hành xác định thời hạn thi công, từ đó xác định đượccường độ thi công cho một ca (kíp, ngày), chọn máy móc, thiết bị, nhân lực, cho các công việc theo thứ tự các công việc trên

3.2.1 Tính toán năng suất của các thiết bị

a. Năng suất ôtô (chọn loại ôtô MAZ 200)

Năng suất ôtô được xác định teo công thức:

tg ck

Thay vào công thức ta đươc:

) h / m ( 5 , 16 85 , 0 5 , 15

5 60 K

T

V 60

b. Tính năng suất của máy ủi(loại máy ủi DZ 25)

Các thông số kỹ thuật của máy ủi:

Sức kéo: 150 KN

Chiều dài ben: B = 4,43 m

Chiều cao ben: h = 1,2 m

Độ cao nâng ben: 0,85 m

K N K

K V

Vb: thể tích khối đất trước ben khi bắt đầu vận chuyển (m3)

Vb = B.h2/(2.tg.Pđ)= 4,43.1,22/(2.tg15,50) = 11,5 m3

Pđ: góc nội ma sát của đất ở trạng thái động (

0 tinh

3

2 P

Ktơi: hệ số tơi của đất, tra bảng ta có Ktơi = 1,08; Krời = 0,0025

Nck: số chu kỳ ủi đất trong 1 giờ c k

Li , vi : đoạn đường, vận tốc các giai đoạn: cắt đất, vận chuyển, đổ và đi về

tquay = 0s - thời gian quay vòng (sử dụng máy ủi hoạt động theo cách tiến lùi)

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

thạ ben = 2s –thời gian hạ ben, ttang số = 4s

Ktg = 0,7 hệ số sử dụng thời gian

→

s 70 4 2 0 1 , 2

60 6 32 , 3

30 5 , 1

30 t

t t

2 v

1 5 ,

Năng suất máy ủi theo ca Nca = 342.7 = 2394 m3/ca

c. Tính năng suất máy đào gầu nghịch (loại máy EO-5122A)

/h) (m K N K

3600 T

- Tck : chu kỳ làm việc của máy

Tck = tck Kvt Kquay = 20.1,1.1,3 = 28,6 s

- tck : chu kỳ làm việc của máy khi góc quay ϕquay = 900, đất đổ tại bãi (tra

theo thông số kỹ thuật của máy) tck = 20s

- Kvt :hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ của máy (Kvt = 1,1 khi đất đổ lên

thùng xe)

- Kquay: hệ số phụ thuộc góc quay cần với (Kquay = 1,3 với ϕquay = 1500 cho

trường hợp ôtô đứng sau máy xúc)

⇒

) h / m ( 112 7 , 0 126 2 , 1

95 , 0 6 , 1

Năng suất gầu xúc theo ca Nca = 112.7 = 784 (m3/h)

d. Số lượng ôtô phục vụ cho gầu nghịch

Số lượng ôtô được xác định :

Theo năng suất máy đào:

(xe) 16,5

112 N

N n

6 4,5 1 t

t

t t t

n

2 1

5 4 3

+

= + +

+ +

Trong thi công ta cần 870 thanh cừ phục vụ làm đê quây

Chọn thiết bị vận chuyển ôtô MAZ520 có rơmooc và nơi mua cừ cáchcông trường 10 km

Năng suất vận chuyển của ôtô được tính theo công thức:

N = q.n.ktg( Kỹ thuật thi công công trình thuỷ lợi 1);

Trong đó:

ktg: hệ số sử dụng thời gian Lấy ktg= 0,9

n: số chu kì trong một giờ; n = 60/Tck

q: khối lượng vận chuyển trong một chu kì

Tck= tđi+ tbốc+tvề+tdỡ= 34+20+34+20= 108 (phút)

Số chu kì trong 1 giờ là: n= 0,56

Chọn khối lượng vận chuyển trong 1 chu kì là q=16.28t (11 thanh cừ )

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

Năng suất vận chuyển của ôtô: N= 0,56.16,28.0,9=8.2 (t/h) tương ứng là 5.5(chiếc/h)

Chọn 3 xe ôtô, ngày làm việc 2 ca thì năng suất vận chuyển là:

Nngày= 3.2.8.5,5=264 (chiếc)Tổng thời gian vận chuyển là: 770/264=2.92(ngày), chọn 3 ngày

Số nhân lực phục vụ là 8 người

• Thi công đóng cừ và đổ đất đê quai.

- Tổng chiều dài đóng cừ đê quai sanh là :17850 m dài cừ

- Biện pháp thi công : Thi công đóng cừ trên mặt nước

1

Đóng cọc ván thép trên

mặt nước thi công đê quai

sanh, chiều dài cọc >12m

T

Thành phần hao phí Đơn vị Thi công Định mứcKhối lượng Nhu cầu

- Từ bảng định mức trên ta chọn 7 máy đóng cừ, ngày làm việc 2 ca thì thời

gian đóng hết cừ đê quây là: 625/(7x2)= 45 (ngày) Và cần 21 người, ngày

làm việc 1 ca

- Khối lượng đất đắp đê quai sanh là : 4140 (m3)

Bảng 3.4: Thành phần hao phí thi công đắp đất đê quai sanh; BK.314

Thi công Định mức Nhu cầu

- Từ bảng định mức trên ta chọn 1 máy thi công, ngày làm việc 2 ca thì

thời gian đắp xong đất là:7.4/(1x2) = 3.7 (ngày) Chọn 4 ngày Và cần 10

người, ngày làm việc 1 ca Vậy hao tổn là tổng là 3 máy và 10 người

- Biện pháp thi công :

Trường Đại Học Xây Dựng ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẢNG

Bộ Môn XD Cảng – Đường Thủy

Dùng Sà lan chở đất đến vị trí đắp, dùng máy xúc gầu ngoạm đặt trên sà lan

xúc đất đổ vào phía trong đê, đắp một lớp khoảng 1,0 m đầm một lượt đến

độ chặt cần thiết

Sau khi thi công xong đê quai sanh, dùng máy bơm hút khô nước phía

trong đê để tiến hành đào hố móng

3.2.3 Công tác chuẩn bị mặt bằng

a. Làm đường tạm

Đường trong công trường giai đoạn thi công bãi chủ yếu phục vụ cho công tácvận chuyển vật liệu và đất đào đổ đến nơi quy định.Nền đát khu vực xây dựngyếu nên ta cần gia cố nền đường

Cấu tạo của đường:

Nền đường: gia cố lớp đá học dày 30 cm, trên cùng là lớp đá dăm dày 20 cm

Mặt đường: Bề rộng mặt đường: B = 10 m cho 2 làn xe chạy

Lề đường: 2 lề hai bên cho người đi bộ , mỗi bên rộng 2m

Rãnh thoát nước: đào sâu đến 50cm, rộng 30cm để phục vụ cho công tác thoátnước mặt và thoát nước từ hệ thống máy bơm (nếu cần)

Một vài đặc trưng kỹ thuật khác của đường:

Bán kính cong của đường: R = 300 m

Độ dốc dọc: id = 1/12

Độ dốc ngang: in = 8%

Số tuyến đường: 1 tuyến (cho 2 làn xe chạy)

Tổng bề rộng đường:B= 10 m

Chiều dài đường tạm L=1.5 km

Sơ bộ chọn số ngày là 20 ngày, 1 máy xúc, 2 ô tô, số nhân công 10 người

b. Xây dựng bãi đúc cọc

Diện tích bãi đúc cọc lấy 4000m2 Để thuận tiện cho công tác đúc cọc và

vận chuyển cọc từ bãi đúc, bãi chứa ra nơi đóng cọc ta quyết định phương

án làm bãi đúc cọc bằng bê tông mac 200 đá dăm 2x4, chiều dày lớp bê

tông lấy 15cm Khối lượng vật liệu cho công tác làm bãi đúc cọc và bãi

chứa cọc sử dụng bê tông mac 200

Vbt= 4000.0,15 = 600m3

Bê tông được lấy từ trạm trộn tại công trường và đổ bê tông bằng ôtô trộn

bê tông SB – 95A có năng suất theo tính toán ở phần dưới là 62,5m3/ca

Dùng 3 ôtô trộn bê tông để phục vụ cho công tác làm bãi đúc cọc

Dự định làm bãi đúc cọc 1 ca trong một ngày Thời gian làm bãi đúc cọc

là: 600/(62,5.3) = 3,2 ngày (lấy 4ngày) Số nhân công phục vụ công tác làm

bãi đúc cọc là 20 người, cùng 6 máy (1 máy trộn, 3 ôtô chuyển bê tông, 1

máy thủy bình để kiểm tra cao độ, 1máy đầm bàn) và thời gian thi công là 4

ngày

b. Công tác lán trại

Lán trại dùng cho sinh hoạt của công nhân theo quy định của nhà nước là

6m2/người Căn cứ vào khối lượng công việc nhận thấy lượng công nhân

thi công trên công trường có khả năng đến 300 người do đó diện tích lán

trại là : Flr=300.6=1800 (m2)

Do kho bãi được làm bằng kết cấu lắp ghép tạm thời do vậy thời gian thi

công nhanh, lấy thời gian 7 ngày và 20 công nhân phục vụ cho công tác lắp

ghép

Số công lắp dựng là 20.7 = 140 (công)

c. Công tác định vị

Để định vị được công trình cần sử dụng các thiết bị chuyên dụng như máy

toàn đạc điện tử hay máy kinh vĩ và máy thủy bình Trong công tác định vị

công trình dùng 1 kỹ sư trắc đạc cùng 1 người cầm mia, thước và các

máy kinh vĩ, thủy bình Thời gian định vị công trình lấy 2 ngày