ĐỒ án môn học THI CÔNG CÔNG TRÌNH bê TÔNG

Căn cứ vào khối lượng, kết cấu và yêu cầu của công trình để tính cấp phối bê tông, xác định khối lượng vật liệu cần thiết.. Đề xuất các phương án thi công, từ đó thiết kế trạm trộn, phươ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG

1. Tài liệu cơ bản:

1.3 Mác bê tông và xi măng dùng

1.5 Nước sạch và đủ

2 Yêu cầu tính toán:

2.1 Tính toán xác định khối lượng từng bộ phận công trình, phân khoảnh, đợt đổ

bê tông

2.2 Căn cứ vào khối lượng, kết cấu và yêu cầu của công trình để tính cấp phối

bê tông, xác định khối lượng vật liệu cần thiết

2.3 Đề xuất các phương án thi công, từ đó thiết kế trạm trộn, phương án vận chuyển vữa bê tông, đổ san đầm bê tông

2.4 Công tác cốt thép: tính toán khối lượng cốt thép

2.5 Công tác ván khuôn: căn cứ vào các đợt đổ, kết cấu công trình xác định kích thước ván khuôn tiêu chuẩn, phương pháp lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, đà giáo, cầu công tác

3.Nội dung tính toán:

3.1 Xác định khối lượng XD công trình, phân khoảnh, phân đợt đổ bê tông:

+ Mục đích : Nhằm xác định khối lượng vữa bê tông cân dùng , chia đợt thi công hợp lý đảm bảo tiên độ thi công và chất lượng công trình

3.1.1Khối lượng XD CT:

Khi bóc tách khối lượng bê tông thường tính theo các khối đổ (được giới hạn bởi các khe hoặc khớp nối) của hạng mục công trình, tính cả khối lượng đá xây (nếu có);

TT Tên

khoảnh Hình dạng kết cấu Diễn toán

Khối lượng (m 3 )

1

Bản lót đáy

0,1 [2,3.116,65+3,6.2,9+

+0,5.9,1.(4,39+3,04)]

31,26

(3,19+1,84)/2.8,6.0,2

-18,04

Tường cánh cửa nước vào

0,06.0,2.3.3,1] 10,28

2.[3,5.3,1.(0,4+0,6)/2-7 Bản đáy cống với chiều dài là 4,1m 4,1.2,3.0,6

[0,2.(1,1+1,5)/2 ].4,1+2*[

(0,4+0,8)/2.0,4.2,3 +(0,4+0,8)/2.0,4.0,6*2]

6,1

Bản đáy cống với chiều dài 12 m

12

13

Bản lắp cống với chiều dài 12 m

Thành bên của cống (đoạn tháp van)

Bản đáy cống(đoạn dưới tháp van)

8,5.3,09.1,1 [0,2.(1,1+1,5)/2 ].8,5- 2.[0,4.(8,2+7,4)/2].0,9

-+1,5.0,9.3,5+

2.1,1[1,05.3,5-2.0,35.0,32]

33,35

Bản nắp cống(đoạn tháp van)

8,5.3,09.1,0 [0,2.(1,1+1,5)/2 ].8,5- [(8,2+7,4)/2.0,4].2,3- 2.[0,4.(8,2+7,4)/2].1+

2.0,6.[1,05.3,5-2.0,35.0,32]

18,40

Đoạn tháp van từ cao trình 62,6÷64,6

(khoảng cách là 2m)

[(3,5.3,6 – 4.0,35.0,32)+0,6.1,0 - 0,29.0,3)].2

1,5.2,1-19,03

17

Đoạn tháp van từ cao trình 64,6~65,95

[(3,5.3,6 – 4.0,35.0,32)+0,6.1,0 - 0,29.0,3)].1,35

1,5.2,1-12,85

18 Đoạn tháp van từ cao trình 65,95÷68,95

và 68,95 ÷71,5 và 71,95÷74,95 và 74,95

÷77,95( khoảng cách lên đều 3m,gồm 4 khoảng)

[ (3,5.3,6 - 2,9.2,6)+(0,6.1,0 - 0,29.0,3)].3

16,72

Đoạn tháp van từ cao trình 77,95÷80,64

[(3,5.3,6 - 2,9.2,6)+(0,6.1,0 - 0,29.0,3)]

2,69

15

Cầu công tác

2.0,1.0,1.7,8 + (0,56-.0,55-0,6.0,6)

(0,45+0,25.2) + [1,66.0,6- (0,56.0,55-0,6.0,6)-2.0,3.(0,45+0,55)/2].(7,8+0,6)

11,43

- Tổng khối lượng bê tông M200 : 634,9 (m3 )

- Tổng khối lượng bê tông lót M100 : 31,26 ( m3 )

3.1.2.Phân khoảnh đổ:

Khoảnh đổ bê tông là vị trí đổ bê tông tại đó có cốt thép và ván khuôn đã lắp dựng Kích thước khoảnh đổ được giới hạn bởi các khe thi công ,khe nhiệt ,và khe kết cấu dựa vào trí này ta bố trí các khoảnh đổ sao cho trong quá trình thi công không sinh ra khe lạnh , đồng thời để quá trình thi công được thuận lợi nhất :

+ Phân khoảnh đổ : Dựa vào bản vẽ ta phân khoảnh

- Đổ bê tông vào khoảnh đổ

- Dưỡng hộ bê tông và tháo dỡ ván khuôn

Nguyên tắc chung khi phân chia khoảnh đổ:

- Cường độ thi công gần bằng nhau để phát huy khả năng làm việc của máy và đội thi công

- Các khoảnh trong cùng một đợt không quá xa nhau để tiện cho việc bố trí thi công, nhưng cũng không quá gần gây khó khăn cho việc lắp dựng ván khuôn và mặt bằng thi công quá hẹp

- Theo trình tự từ dưới lên trên (trước – sau)

- Tiện cho việc bố trí trạm trộn và đường vận chuyển

- Tiện cho việc thi công các khe, khớp nối (thông thường 2 khoảnh đổ sát nhau nên bố trí ở 2 đợt khác nhau)

Thời gian mỗi đợt đổ kéo dài từ 5-7 ngày ( Cứ 5-7 đơn vị thời gian chuẩn thì có

1 đơn vị thời gian đổ bê tông)

Vvữa=1,025Vthành khí

TT Đợt đổ Khoảnh đổ KL BT

thành khí (m3)

KL vữa BT

Thời gian đổ(ca)

Chọn cường độ thiết kế: QTK=QMax = 17,6(m3/ca) (thoả mãn tất các các đợt).

3.3 Tính toán cấp phối bê tông:

+ Mục đích: Xác định thành phần cấp phối cho 1m3 bê tông theo mác thiết kế phù hợp với điều kiện vật liệu tại hiện trường đảm bảo 2 yêu cầu:Kỹ thuật và kinh tế

- Theo qui phạm: Với bê tông mác≤ M100 có khối lượng không nhiều thì ta dùng bảng tra sẵn của TCN D6-78

Với bê tông có mác lớn hơn M100 phải tính toán cấp phối

3.3.1 Xác định độ sụt của bê tông (S n ):

− Độ sụt của bê tông phụ thuộc vào loại kết cấu, điều kiện thi công

Có thể xác đinh Sn theo phương pháp tra bảng trong 14TCN 59-2002 hoặc giáo trình VLXD

3.3.2 Xác định dự trù vật liệu cho bê tông lót M100:

Do mác bê tông lót chỉ là M100 - mác thấp nên dùng ngay tra bảng của TCN D6-78

b/ Xác định lượng nước cho 1 m3 bê tông

Dựa và độ sụt Sn = 4 ÷ 6 cm và Dmax = 40 mm theo bảng F21 của quy định D6-78 lượng nước cho 1 m3 bê tông là 200 lít

Xác định tỷ lệ C

C D+

Đối với đầm máy β= 1- 1,2

Đối với đầm tay β= 1,2- 1,4

c1) Lượng đá :

Đ =

ad od

rd

γγ

165,1

36,1

*38,0

1000+ = 1448,08 kg

α - hệ số chuyển dịch tra ở bảng F20( nội suy) ta có được α ≅ 1,36

C = [ 1000- ( D X N

ax

++γ

γad )]*γac = [1000- ( 1448,08 206 206

2,65 +3,15+ )]*2,5 = 455,39 kg

Như vậy 1 m3 bê tông M100 có thành phần như sau:

Như vậy 1 m3 bê tông M100 có liều lượng thành phần cấp phối tính toán cho cát và

đá có độ ẩm tự nhiên như sau:

Dựa và độ sụt Sn = 4 ÷ 6 cm và Dmax = 40 mm theo bảng F21 của quy định D6-78 lượng nước cho 1 m3 bê tông là 180 lít.

Đối với đâm máy β= 1- 1,2

Đối với đầm tay β= 1,2- 1,4

rd

γγ

165,1

36,1

*38,0

1000+ = 1448,08 kg

α - hệ số chuyển dịch tra ở bảng F20 ta có được α ≅1,36

C = [ 1000- ( D X N

ax

++γ

γad )]*γac = [1000- ( 1448,08 309 185, 4

2,65 +3,15+ )]*2,5 = 425,15 kg

Như vậy 1 m3 bê tông M200 có thành phần như sau:

Như vậy 1 m3 bê tông M200 có liều lượng thành phần cấp phối tính toán cho cát và đá

có độ ẩm tự nhiên như sau:

3.3.4 Xác định khối lượng vật liệu cần thiết xây dựng công trình

Loại vật liệu XM (tấn) Cát (m3) Đá (m3) Nước (m3)

BT CT chính 196,184 282,074 933,177 91,775

3.5 Nêu và chọn phương án thi công

3.5.1 Phương án thi công:

+ Mục đích : Chọn phương án thi công tối ưu về kinh tế và kỹ thuật

Nêu 2 phương án trộn, vận chuyển và đổ bê tông So sánh chọn 1 phương án

Để thi công công trình thì cần vận chuyển vật liệu đến gần công trình (do công trình nhỏ) tại bãi tập kết vật liệu bằng ôtô , sau đó dùng băng truyền hoặc xe cải tiến dể vận chuyển đến trạm trộn Từ trạm trộn ta vận chuyển đến khoảnh đổ:

Đề xuất và lựa chọn phương án thi công :+>Phương án I: Theo cự ly vận chuyển

ta vận chuyển cát, đá, xi tại chỗ mua tới chân công trình tập kết tại bãi vật liệu bằng ô

tô Dùng bơm bê tông để vận chuyển đến khoảnh đổ và dùng đầm dùi để đầm chặt bê tông

+>Phương án II: Theo cự ly vận chuyển ta vận chuyển cát, đá, xi tại chỗ mua tới chân công trình tập kết tại bãi vật liệu bằng ô tô Dùng xe cải tiến chở cát,

đá, xi từ bãi tập kết vật liệu đến trạm trộn Sau đó dùng xe cải tiến chở bê tông đến khoảnh đổ Theo khối lượng của 1 mẻ trộn ta chọn loại xe cải tiến có dung tích thùng là 150 lít, dùng đầm dùi để đầm chặt bê tông

Ta chọn phương án thi công là phương án I vì mặt bằng thi công dài, trạm trộn

di động nên theo phương án II là thuận lợi hơn cả

3.5.2 Thiết kế trạm trộn:

+ Mục đích :

Tính được số máy trộn,thiêt bị đáp ứng yêu cầu thi công ,yêu cầu kinh tế

Từ bảng tính toán phân đợt đổ tìm ra cường độ thiết kế thi công bê tông

QTK=QMax = 17,6(m3/ca)

3.5.2.1 Chọn loại máy trộn bê tông :

- Việc chọn máy trộn dựa vào

+ Đường kính max cuả cốt liệu đá

+ Cường đổ bê tông thiết kế

+ Điều kiện cung cấp thiết bị phù hợp thi công, ăn khớp với dung tích của công cụ vận chuyểnvào và chở bê tông ra…

+ Số lượng máy trộn để dễ quản lý

Như vậy chọn máy trộn tự do hình quả lê-xe đẩy SB-16V (Sổ tay tra cứu máy thi công)với các thông số:

3.5.2.2 Tính năng suất của trạm trộn

- Năng suất lý thuyết của máy trộn :

1000 1000 Trong đó

Ntt: năng suất thực tế của máy trộn

Kxl: hệ số xuất liệu (hệ số sản lượng)

Ktg : hệ số lợi dụng thời gian ,chọn Ktg=0,95 ( Ktg=0,85-0,95)

Trong đó khối lượng X,C, Đ tính cho 1 mẻ trộn

+T ính toán cốt liệu cho một mẻ trộn với số bao nguyên xi măng:

Kxl: hệ số xuất liệu (hệ số sản lượng)

Khối lượng các vật liệu cho một mẻ trộn:

+ Xác định số máy trộn: m= tk

tt

QKN

K : Hệ số không đều trong các giờ sản xuất ,chọn K=1,5 ( K=1,2-1,5)

n 2, 2 1,5 0, 42

7,918

Vậy số máy trộn cần thiết là n =1 máy và 1 máy dự trữ

Như vậy năng suất thực tế của máy trộn Qttế=n.Ntt=7,918(m3/h)

3.5.2.4.Bố trí thi công bê tông :

+Mục đích : Vận chuyển bê tông tới các khoảnh đổ một cách nhanh chóng và hợp lí+ Nguyên tắc :

-Bê tông không bị phân cỡ

- Đảm bảo cấp phối của vữa bê tông đúng yêu cầu thiết kế

- Không để phát sinh hiện tượng ngưng kết ban đầu

- Việc vận chuyển bê tông từ trạm trộn đến khoảnh đổ cần đảm bảo tốc độ đổ bê

tông ,tránh để sinh khe lạnh ở khoảnh đổ

Do cự ly vận chuyển ngắn lên ta tông máy trộn di động khi vật liệu được vận chuyển vào bãi vật liệu và lúc đó sẽ tông xe goòng , xe cải tiến vận chuyển vật liệu sau đó vẫn tông công cụ này để đổ bê tông vào khoảnh đổ

+Năng suất xe khi vận chuyển cốt liệu khi chiều dài L =200(m): nap B

t t t t t

V

6,3

5 4 3 2

=π

Vnap : dung tích thùng xe ,chọn V=0,2(m3)

t1 : thời gian nạp vật liệu vào xe ,t1=150s

t2, t3 : thời gian đi và về của xe ,t2+t3=2L/v lấy L=200(m) , v = 5(km/h)

t4 : thời gian đổ vật liệu ,t4=30s

t5 : thời gian trở ngại , lấy t5=10s

KB : hệ số lợi dụng thời gian , Kb=0,9

xe 0,9 1,356(m /s

1030288150

200.6,

+++

Như vậy chọn số xe vận chuyển cát n = 2 xe

+Xe vận chuyển xi măng

.50 36.1.50 0,983

.1000 1,35.1000.1,356

CK xe

ox xe

N m n

Trong đó 50 là khối lượng 1 bao xi măng

Như vậy chọn số xe vận chuyển xi măng n = 1 xe

356,1.1000.65,1

61,340.1.36

1000

=

=

=

xe od

CK xe

D m N n

πγ

Như vậy chọn số xe vận chuyển cát n = 6 xe

Vậy số xe chở cốt liệu 6 xe và 1xe dự trữ

Số lượng xe máy vận chuyển cốt liệu

- Không để bê tông bị phân cỡ

- Đảm bảo cấp phối vữa bê tông đúng thiết kế

- Không để bê tông sinh hiện tượng ninh kết ban đầu

- Tránh sinh khe lạnh khi đổ bê tông

+Tính toán số lượng xe cải tiến vận chuyển:

Năng suất xe khi vận chuyển cốt liệu khi chiều dài L =126,3(m):

nap B

t t t t t

V

6,3

5 4 3 2

=π

V : dung tích thùng xe ,chọn V=0,2(m3)

t1 : thời gian nạp vật liệu vào xe ,t1=150(s)

t2, t3 : thời gian đi và về của xe ,t2+t3=2L/v lấy L=126,3(m) , v = 5(km/h)

t4 : thời gian đổ vật liệu ,t4=30s

t5 : thời gian trở ngại , lấy t5=10s

Kb : hệ số lợi dụng thời gian , Kb=0,9

xe 0,9 1,74(m /s

1030182150

200.6,

+++

918,7

Vậy số lượng xe cải tiến cần là n =5 xe và 1 xedự trữ

3.5.3 Tính toán máy đầm phục vụ đổ bê tông:

+ Mục đích :

Loại bỏ bọt khí trong bê tông ,nước thừa sắp sếp loại cấp phối chịu thấm

Khi chọn máy đầm căn cứ vào các điều kiện sau:

+ Loại công trình cần đầm

+ Cường độ đổ bê tông thực tế

Từ các điều kiện trên ta chọn loại đầm dùi loại trục mềm(Sổ tay chọn máy thi công) là thích hợp cho quá trình đầm bởi kết cấu khối đứng và khối nằm S623 có năng suất 4 (m3/h)

Số lượng máy đầm: 1,979

4

918,

Q n

mà thay thế ngay lớp bê tông để có thể đổ lớp sau, quá trình thi công diễn ra đúng tiến độ

+)Nguyên nhân phát sinh khe lạnh:

- Do quá trình thi công khe thi công sử lý không tốt

- Quá trình đổ bê tông lâu do nguyên nhân nào đấy(mưa,máy trộn hỏng…) không đảm bảo thi công liên tục

- Do tổ chức thi công không hợp lý : phân khoảnh không hợp lý hoặc chọn phương pháp đổ không hợp lý

+)Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh:

+ Chọn khoảnh đổ điển hình để kiểm tra :

Căn cứ vào kết cấu công trình chọn ra một khoảnh đổ điển hình để kiểm tra khả năng không phát sinh khe lạnh cho toàn bộ các khoảnh đổ Các khoảnh đổ điển hình có thể chọn dựa vào các tiêu chí :

- Khoảnh đổ có kích thước lớn nhất

- Khoảnh đổ khó đổ nhất

- Khoảnh đổ có kích thước không lớn nhất nhưng ở xa trạm nhất

+Kiểm tra : Chọn khoảnh đổ II8 là khoảnh đổ dễ phát sinh khe lạnh (đây là bản đáy lên phải đổ theo phương pháp nghiêng) có các kích thước chiều cao H=0,6(m) <1,5m ; chiều rộng A=2,3m, chiều dài L=12m

Điều kiện không phát sinh khe lạnh tại khoảnh đổ:

h

t t K

F ≤ π. .( 1 − 2)

Trong đó:

π: Năng suất thực tế của trạm trộn , π=Qttế=7,918(m3/h)

t1:thời gian ninh kết ban đầu của bê tông ,t1=1,5h=90’

t2:thời gian vận chuyển từ trạm trộn đến khoảnh đổ t2=0,083h=5phút

h : chiều dày lớp đổ phụ thuộc vào máy đầm , h=0,3m

Fmax : Diệ n tích bề mặt đang đổ ,có khả năng phát sinh khe lạnh

)0833,05,1.(

918,7.9,0)(

(m2) Kiểm tra với các khoảnh đổ khác ta thấy Fi <Fmax <[F] Þ Không phát sinh khe lạnh

3.5.5 Phương pháp dưỡng hộ bê tông:

+ Mục đích :

- Bảo đảm đủ lượng nước cho bê tông thuỷ hoá

- Trong thời gian ngưng kết ban đầu bê tông không bị phá vỡ

Tuỳ theo mùa và yêu cầu bê tông mà tiến hành nuôi dưỡng bê tông

+ Đổ nước lên mặt bê tông

+Rấp bao tải và tưới nước ướt

+ Phun nước nhân tạo cho những chỗ cao như thấp cống …

+ Đậy bao tải và trấu ướt

3.5.6 Phương pháp xử lý khe thi công:

Yêu cầu xử lý khe thi công là làm mất lớp váng vữa trên mặt bê tông :

- Do công trình vận chuyển bằng xe thủ công nên khi xử lý khe thi công ta phải

dùng phương pháp đánh xờm Khi đó dùng choòng máy để đánh xờm ,nếu khoảnh nào thi công đã lâu thì ta phải đánh xờm lớn hơn 0,5 cm và lộ ra nửa hòn đá

- Với khoảnh mới đổ chưa đông cứng hoàn toàn dùng vòi nước cao áp để xói rửa lớp vữa bê tông trên mặt

Với khe thi công đứng tông phụ gia làm giảm tốc độ ninh kết để quét nên ván khuôn ,

có tác dụng làm lớp bê tông mặt chưa đông cứng hoàn toàn

3.6 Tính toán thiết kế ván khuôn:

+ Mục đích :

-Tạo cho công trình có hình dạng ,kích thước đúng thiết kế ,tránh lảng phí bê tông

- Đây là bộ phận chịu lực của công trình trong thời gian bê tông chưa đủ cường độ +Yêu cầu cơ bản

(NÕu cÇn)

+Các lực tác dụng thẳng đứng lên ván khuôn:

⇒ Tải trọng do người và công cụ thi công :C=250daN/m2

⇒ Trọng lượng bản tông của ván khuôn : A=2.1.5.10-3.7,8=0,078(T)

⇒ Khối lượng Bê tông lỏng và cốt thép : B=2,5.5,904+0,1.5,904=15,35T

⇒ Lực xung kích do đổ bê tông hay đầm bê tông gây lên: D=200daN/m2 +Các lực tác dụng ngang lên ván khuôn :

A- Áp lực ngang của bê tông lỏng : p=Pđ + γR

Áp lực do đổ bê tông hay đầm bê tông gây ra : Pd =200daN/m2

Chiều cao sinh áp lực ngang ( Đổ bê tông lên đều ):

P

= t 1 b

d

.tH

F

Pt- Năng suất thực tế vận chuyển bê tông Πt=Qttế=7,918(m3/h).

t1 – Thời gian ngưng kết ban đầu của xi măng t1=1,5(h)

Fđ- Diện tích khoảnh đổ (m2)

Do đổ theo phương pháp lớp nghiêng nên lấy H =0,6m < 1 ⇒Tải phân bố đều Mặt khác R : bán kính tác dụng của đầm (30÷40)cm < H chiều cao vành đổ Như vậy ta có sơ đồ tính áp lực ngang : chọn R=0,35m