Đồ án: Kĩ thuật thi công

• Công trình là một trong các hạng mục công trình xây mới khác như : nhà bộ môn - chức năng, nhà hành chính – hiệu bộ, nhà thường trực, sân thể thao, nhà để xe • Loại móng công trình: mó

PHẦN THỨ NHẤT NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG TRÌNH

1.1 Vị trí địa lí, địa điểm xây dựng, điều kiện khí hậu, địa chất thuỷ văn:

1.1.1 Tên công trình: Trường mầm non 15 Tân Bình

1.1.2 Địa điểm xây dựng:

Phương 15, quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh

Công trình có 2 mặt tiếp giáp với đường giao thông:

- Hướng Nam: giáp sát với đường đang qui hoạch

- Hướng Tây: giáp với đường Hoàng Bật Đạt

1.1.3 Quy mô, tính chất, đặc điểm công trình, đặc tính kỹ thuật :

• Công trình nhà làm việc xây mới gồm 5 tầng: 1 tầng trệt, 1 tầng mái và 3 tầng lầu

• Công trình cao 20.4 m (chiều cao mỗi tầng là 3,6m,chiều cao phần mái là 1.9m), chiều dài là 55m, chiều rộng: 22.5m

• Công trình là một trong các hạng mục công trình xây mới khác như : nhà bộ môn - chức năng, nhà hành chính – hiệu bộ, nhà thường trực, sân thể thao, nhà để xe

• Loại móng công trình: móng cọc

• Kết cấu công trình khung bê tông cốt thép chịu lực đổ tại chỗ

1.1.4.Điều kiện khí hậu, địa chất thuỷ văn:

a Khí tượng thuỷ văn:

Thành phố Hồ Chí Minh có 2 mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 3 - 9, mùa mưa từtháng 10 đến tháng 2 năm sau; nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 24,5 độ C

b Địa hình:

Khu vực xây dựng công trình tương đối bằng phẳng Địa hình khu đất xây dựng

đã được san bằng và đã được làm sạch cỏ dại và san ủi các kết cấu cũ

+ Gần đường giao thông, nên việc vận chuyển vật liệu và thiết bị đơn giản

+ Địa chất ổn định, tốt và thi công thuận lợi vì vậy không tốn nhiều thời gian vàcông sức cho việc gia cố nền

+ Các dịch vụ về vật tư, vật liệu hay nhân công phục vụ cho quá trình xây dựng dồidào và tiềm năng.

1.3 Lựa chọn giải pháp kỹ thuật - công nghệ tổng quát:

1.3.1 Về biện pháp thi công: đổ bê tông bằng thủ công

Trong quá trình thi công sử dụng biện pháp thi công thủ công trong các công việcnhư: Đào đất, đắp đất (cát), vận chuyển vật liệu, công tác trộn đổ bê tông, gia công lắpdựng các cấu kiện sắt, thép

Thi công thuần tuý bằng thủ công trong công tác xây, trát, ốp, lát, sơn hoàn thiệncông trình

a Công tác cốp pha và dàn giáo:

Công tác cốp pha và dàn giáo cần được thiết kế và thi công đảm bảo độ cứng, ổnđịnh, dễ tháo lắp, không gây khó khăn cho việc đặt cốt thép, đổ và đầm bê tông

Cốp pha và dàn giáo được gia công và lắp dựng sao cho đảm bảo đúng hình dáng

và kích thước của kết cấu theo thiết kế

Các loại cốp pha định hình, được gia công tại hiện trường, nhà máy hoặc cốp pha,dàn giáo tiêu chuẩn được sử dụng theo chỉ dẫn của đơn vị chế tạo

Lắp dựng dàn giáo cốp pha cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Bề mặt cốp pha cần được chống dính, cốp pha thành bên của các kết cấu tường,sàn, dầm và cột nên lắp dựng sao cho phù hợp với việc tháo dỡ sớm mà không ảnh hưởngđến các phần cốp pha và dàn giáo còn lưu lại để chống đỡ như cốp pha đáy dầm, sàn, cộtchống;

- Trụ chống của dàn giáo phải vững chắc trên nền cứng, không bị trượt và không bịlún khi chịu tải trọng và tác động trong quá trình thi công;

- Trong quá trình lắp dựng cốp pha cần cấu tạo một số lỗ thích hợp ở phía dưới đểkhi cọ rửa mặt nền nước và rác bẩn có chỗ thoát ra ngoài, sau đó lỗ này được bịt kín lại

Nối cốt thép phải đảm bảo: chiều dài nối buộc của cốt thép chịu lực trong cáckhung và lưới cốt thép không được nhỏ hơn 250mm đối với thép chịu kéo và không nhỏhơn 200mm đối với cốt thép chịu nén

Lắp dựng cốt thép đảm bảo các yêu cầu sau:

- Khi lắp dựng cốt thép, các bộ phận lắp dựng trước không được gây trở ngại chocác bộ phận lắp dựng sau;

- Vị trí cốt thép ổn định không để biến dạng trong quá trình đổ bê tông

c Công tác bê tông:

Vì công trình sử dụng bê tông đổ bằng thủ công là chủ yếu nên chú trọng đến côngtác đổ và đầm bê tông

- Đổ bê tông: Việc đổ bê tông phải đảm bảo không làm sai lệch vị trí cốt thép vàchiều dày lớp bê tông bảo vệ, bê tông phải được đổ liên tục cho tới khi hoàn thành mộtkết cấu nào đó Để tránh sự phân tầng chiều cao rơi tự do của hỗn hợp đổ không vượt quá1,5m Khi chiều cao rơi tự do lớn hơn 1,5m phải dùng máng nghiêng hoặc ống vòi voi.Khi đổ bê tông cột có chiều cao dưới 5m và tường có chiều cao dưới 3m thì đổ liên tục.Khi đổ bê tông bản và dầm khung thì đổ liên tục giữa dầm và bản

- Đầm bê tông: phải đảm bảo các yêu cầu:

+ Bê tông được đầm chặt và không bị rỗ;

+ Dấu hiệu nhận biết bê tông đã được đầm kỹ là vữa xi măng không nổi lên bề mặt

và bọt khí không còn nữa;

+ Khi đầm lại bê tông thì thời điểm dầm thích hợp là 1,5-2 giờ sau khi đầm lần thứnhất Đầm lại bê tông chỉ thích hợp cho các kết cấu có diện tích bề mặt lớn như sàn,mái, không đầm lại cho bê tông khối lớn;

- Bảo dưỡng bê tông:

Sau khi đổ, bê tông phải được bảo dưỡng trong điều kiện có độ ẩm và nhiệt độ cầnthiết để đóng rắn và ngăn ngừa các ảnh hưởng có hại trong quá trình đóng rắn của bêtông

d Công tác trát, láng:

Trước khi trát bề mặt kết cấu phải được làm sạch, cọ rửa hết bụi bẩn, các vết dầu

mỡ và tưới ẩm, những vết lồi lõm và gồ ghề, vón cục vôi vữa dính trên mặt kết cấu phảiđược đắp thêm hoặc đẽo tẩy cho phẳng, ở những khu vực cần chống thấm thì trát làm 2lần Trước khi trát phải trát các điểm làm mốc định vị hay khống chế chiều dày lớp vữatrát, vữa làm mốc chuẩn cho việc thi công Khi lớp vữa chưa cứng không được va chạmhay rung động, bảo vệ mặt trát không có nước chảy qua hay chịu nóng, lạnh đột ngột vàcục bộ

Trước khi láng, kết cấu phải ổn định và phẳng, cọ sạch các vết dầu, rêu và bụi bẩn.Lớp láng cuối cùng dùng VXM cát với kích thước hạt cốt liệu lớn nhất không quá 2mm,xoa phẳng mặt theo độ dốc thiết kế Sau khi láng xong lớp vữa cuối cùng khoảng từ 4-6giờ mới có thể tiến hành đánh bóng bề mặt láng bằng cách rải đều một lớp bột XM haylớp mỏng hồ XM

e Công tác xây:

Gạch được xếp theo kiểu xây do bên thiết kế quy định Khi không có chỉ dẫn củathiết kế thì nên xây theo kiểu một dọc một ngang hoặc ba dọc một ngang Mạch đứngphải so le nhau ít nhất 40-50 mm hoặc 0,4 lần chiều cao viên gạch

1.3.2 Về qui trình thi công:

a Công tác chuẩn bị :

- Kiểm tra hiện trường và hồ sơ thi công;

- Chuẩn bị mặt bằng thi công;

- Xây dựng kho bãi;

- Chuẩn bị các điều kiện vệ sinh và an toàn;

- Tổ chức lán trại, văn phòng công trường

- Dưỡng hộ bê tông và đắp đất nền móng công trình;

c Thi công phần thân :

- Thi công cốt thép;

- Thi công cốp pha;

- Thi công bê tông ;

- Thi công xây tường;

PHẦN THỨ HAI:

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐẤT CỦA CÔNG TRÌNH

I Thiết kế giải pháp xây lắp cho công tác đất:

1.1 Thiết kế giải pháp thi công san ủi, bóc lớp thực vật, đất phong hóa:

Địa hình tại khu vực xây dựng không có lớp đất bị phong hóa nhưng địa hình của khu đất không được bằng phẳng do vậy để thuận tiện cho quá trình thi công ta chỉ cần dọn dẹp mặt bằng và phát cây trong khu vực xây dựng, và cần phải san phẳng đất để có mặt bằng cho phần thi công đất (do yêu cầu và phạm vi của đồ án nên chúng ta không đi sâu vào phần thi công san lấp mặt bằng của công trình mà chúng

ta xem như trước khi thi công đào đất thì mặt bằng đã được san lấp cùng một cao độ thiết kế).

1.2 Thiết kế biện pháp thi công đào đất hố móng:

1.2.1 Lựa chọn giải pháp đào đất hố móng

- Điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng: đất ở khu vực xây dựng thuộc loại đấtđắp

- Chiều sâu chôn móng (Hm): 1.45 m

Dựa vào địa chất công trình và độ sâu chôn móng ta tra bảng nội suy được giá trị hệ

số mái dốc m = 0.242 theo bảng tra hệ số mái dốc

Đông 43240 300 351 42589 sử dụng đào mái dốc

Nam 16164 300 351 15513 sử dụng đào mái dốc

Kết luận: Do công trình xây trên mặt bằng thi công rộng, có khoảng cách S tới các công trình lân cận đảm bảo an toàn Nên để thuận lợi cho thi công ta chọn lựa thi công đất bình thường, đào mái dốc

Tính toán và lựa chọn phương án đào đất hố móng:

* Phương án đào đất hố móng công trình có thể là đào thành từng hố độc lập, đàothành rãnh móng chạy dài hay đào toàn bộ mặt bằng công trình Để quyết định chọnphương án đào cần tính khoảng cách giữa đỉnh mái dốc của hai hố đào cạnh nhau:

2

1 ( ) 2

 Nếu S > 500 thì đào hố đào độc lập

 Nếu S < 500 thì đào toàn bộ công trìnhKiểm tra S theo hai phương của móng

Theo bản vẽ kết cấu móng thì có giữa các móng xếp theo thứ tự nhưng có khoảng cáchkhác nhau nên để kiểm tra S thì ta có thể kiểm tra đại diện và bỏ qua một số trường hợp

để đơn giản hơn trong tính toán mà vẫn đảm bảo độ chính xác cao

Sau khi kiểm tra theo 2 phương của móng ta có bảng kết quả sau:

1.2.2 Tính khối lượng đất đào hố móng:

Khi đào hố móng, chúng ta thường tiến hành 2 giai đoạn :

+ Giai đoạn 1 : dùng máy đào để tránh phá vỡ kết cấu đất dưới đế móng, do móngcọc nên đào bằng máy cách cao trình đáy móng là 200mm,vậy đào bằng máy là h1 =530mm ( từ cao trình -0.5 đến -1.03 )

+ Giai đoạn 2 : đào thủ công tiếp đất còn lại, sửa chữa hố móng cho việc thi côngcông trình, h2 =920 mm ( từ cao trình -1.03 đến -1.95 )

Công thức tính khối lượng đất đào

V= [ ( )( )]

6

1

d b c a cd ab

Trong đó:+a, b: kích thước đáy hố đào

+c, d: kích thước miệng hố đào

+h: chiều sâu đào

a Khối lượng đào đất cơ giới:

Vcg = V1 + V2 +V3+V4+V5 (m 3 ) =489,722m 3

b Khối lượng đào đất thủ công :

- Đáy móng sau khi đào đến đúng có thiết kế thì phải được làm sạch, phẳng

và giữ khô để tránh hóa bùn, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho thi công công tác tiếp theo

2.1.3 Xác định khối lượng đất dư ra sau khi thi công xong phần ngầm :

Tổng cộng thể tích kết cấu phần ngầm : VKC

Ngầm Khối lượng đất để lại lấp móng là :

Vlấp móng = Vđào - VKC

Ngầm

VKC Ngầm = V1 + V2 + VBTlót

Rộng(mm)

Cao(mm)

Thể tích(m3)

Sốlượng

Tổng thểtích (m3)

Rộng(mm)

Cao(mm)

Thể tích(m3)

Sốlượng

Tổngthể tích(m3)

2.1.4 Lựa chọn phương án công nghệ thi công đào đất hố móng:

-Để tiến hành đào hố móng, ta có thể chọn một trong hai phương án công nghệ sau:

* Phương án 1: dùng máy đào gầu thuận

- Ưu điểm:

+ Máy đào gầu thuận có tay cần ngắn và xúc thuận nên đào rất khoẻ có thể đàođược những hố đào sâu và rộng với đất từ cấp I ÷ IV;

+ Máy đào gầu thuận thích hợp dùng để đổ đất lên xe chuyển đi Kết hợp với xechuyển đất nên bố trí quan hệ giữa dung tích gầu và dung tích thùng xe hợp lý sẽ chonăng suất cao, tránh rơi vãi lãng phí;

+ Nếu bố trí khoang đào thích hợp thì máy đào gầu thuận có năng suất cao nhấttrong các loại máy đào một gầu

+ Cũng như máy đào gầu thuận, máy đào gầu nghịch thích hợp để đào và đổ đất lên

xe chuyển đi hoặc đổ đống

+ Máy có cơ cấu gọn nhẹ nên thích hợp để đào các hố đào ở những nơi chật hẹp,các hố đào có vách thẳng đứng, thích hợp để thi công đào hố móng các công trình dândụng và công nghiệp

+ Do đứng trên bờ hố đào để thi công nên máy có thể đào được các hố đào có nước

và không phải tốn công làm đường lên xuống khoang đào cho máy và phương tiện vậnchuyển

- Nhược điểm:

+ Khi đào đất máy đào đứng trên bờ hố đào để thao tác, vì vậy cần quan tâm đếnkhoảng cách từ mép máy đến mép hố đào để đảm bảo ổn định cho máy

+ Năng suất thấp hơn năng suất máy đào gầu thuận có cùng dung tích gầu

+ Chỉ thi công có hiệu quả với những hố đào nông và hẹp, với các hố đào rộng vàsâu thì không hiệu quả

Căn cứ vào ưu nhược điểm kể trên của từng loại máy và đặc điểm của hố móng, nên

nhà thầu sẽ chọn phương án thi công đào đất bằng máy chủ đạo là máy đào gầu nghịch,

không những giải quyết được khối lượng đất cần thi công mà còn tiết kiệm được thờigian và chất lượng theo yêu cầu

Căn cứ vào khối lượng đất đào bằng máy, dung tích gầu có thể chọn trong khoảng0,4÷0,65 (m3)

2.1.4.1 Chọn phương án di chuyển của máy chủ đạo:

Đường đi của máy đào có ảnh hưởng rất lớn trong việc chọn chọn máy thi công, do

đó căn cứ vào mặt bằng thi công, ta đưa ra phương án di chuyển của máy đào như sau:Chia diện tích hố đào ra thành 2 khoang đào.Ban đầu máy đào gàu nghịch sẽ tiến hành đào khoang 1 theo hướng như trên bản vẽ máy sẽ đào đến cao trình (-1.03) Sau khiđào xong khoang 1, máy sẽ di chuyển sang khoang 2 theo hướng như trên bản vẽ và tiếp tục đào khoang 2

Chọn tổ hợp máy thi công:

Dựa vào kích thước của hố móng trên cơ sở so sánh các thông số kỹ thuật của cácloại máy đào, ta có thể chọn được các loại máy có thể đáp ứng được yêu cầu thi công, sau

đó tiến hành so sánh và lựa chọn giải pháp kỹ thuật tốt nhất

Bố trí 2 khoang đào, chọn máy đào cầu nghịch EO- 4321, có các thông số sau:

•Dung tích gầu : q = 0,65 m3

•Bán kính đào lớn nhất Rđào max = 8.95 m

•Chiều sâu đào lớn nhất Hđào max = 5.5 m

•Chiều cao đổ đất lớn nhất Hđổ max = 5.5 m

•Chu kỳ kỹ thuật tck = 16 giây

•Kích thước máy đào: + Khoảng cách từ trục đến đuôi máy a = 2.81 m

+ Chiều rộng b = 2.7 m

+ Chiều cao c = 3.84 m

* Tính toán năng suất ca của máy đào:

Năng xuất của máy đào được xác định theo công thức :

+ tck: chu kỳ đào kỹ thuật khi góc quay φ = 900, tck = 16 giây

+ Kvt: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy: Đổ xe : Kvt = 1,1

- Đổ tại chỗ : tđđ = 749,826 / 606.375 = 1.237 ca Chọn 2 ca

Dung tích thùng xe chứa được khoảng 6-9 gàu đào của máy đào gàu nghịch Xe vậnchuyển đến vị trí cách công trình Lx = 3 km

Vận tốc trung bình của xe là vtb=30 km/h

Chọn xe Hyundai có trọng tải 5 Tấn.

Năng suất ôtô được tính theo công thức:

Q : Trọng tải của ô tô (tấn), Q = 5 tấn

Kđ: Hệ số đầy gầu Chọn Kđ = 1.1

γ : Trọng lượng riêng của đất, chọn γ = 1,85 (tấn/m3)

Ktg : Hệ số sử dụng thời gian của ô tô Ktg= 0,8

Tck : Thời gian một chu kỳ hoạt động của ô tô vận chuyển

Tck = tchx + tql + tcx + tdd + tg.

tcx : Thời gian chạy xe cả đi lẫn về Tcx= 2.Lx.60/v (phút)

Lx : Quãng đường xe chạy từ nơi đào đến nơi đổ đất (km)

V : Vận tốc xe chạy (Km/giờ)

tcx= 2.3.60/V = 2.3.60/30 = 12 (phút)

tql : Thời gian quay lùi xe, lấy tql = 2 phút

tdd : Thời gian ben đổ đất lên xe, lấy tdd = 2 phút

tg : Thời gian ôtô đổi số, tăng tốc, lấy tg = 1 phút

tch.x : Thời gian chờ máy đào xúc đất lên xe, tchx= µ.Tck đào.

Tck đào : Thời gian một chu kỳ của máy đào (giây), Tck đào = 16 (giây)

K Q

γ = 0,65.1,85.1,1 4.91

3,1

- Số xe phải đảm bảo máy làm việc liên tục và máy không chờ xe

2 nguyên tắc trên tương đương:

dd chx

t t t

t t

++

+

=

33.112

212

++

+

= 3.23 xe

=> Nôtô = max {N1,N2} = 9.56 xe Chọn 10 xe.

Vậy nhà thầu sẽ chọn phương án :

- Sử dụng máy đào gầu nghịch EO-4321D, làm việc liên tục 3 ca.

- Tổ hợp 10 xe Huyndai – 5 tấn, làm việc 1 ca.

Sơ đồ di chuyển của máy đào:

Như trên đã trình bày, ta chọn phương án đào dọc theo phương cạnh dài Đặc điểm :+) Máy đào đi dật lùi

+) Tuyến máy đào song song với phương cạnh dài khối đào

+) Máy đào đổ đất lên xe vận chuyển đứng bên cạnh

+) Sử dụng máy đào gầu nghịch EO- 4321 di chuyển theo sơ đồ máy Máy đào lùi dọctheo khoang đào.Khoảng cách giữa trục đứng của máy đào đến mép của hố đào tối thiểulà:

L = 0,5 x Rđàomax = 0,5 x 8.95 = 4.475 m

Vậy khi di chuyển máy phải cách hố đào ít nhất 4.475 m để đảm bảo an toàn Máyđào lần lượt các khoang đào Khi sửa móng bằng thủ công chú ý là phải đào để tạo rãnhthu nước và hố thu nước ở mỗi móng nhằm đề phòng khi thi công gặp mưa cần phải bơmnước hố móng Đồng thời trước khi thi công bêtông lót móng cần nghiệm thu cos đáymóng cho chính xác

Vấn đề an toàn thi công đất cũng cần phải hết sức chặt chẽ Công nhân làm việcphải được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, lên xuống hố móng phải làm thang lên xuống,khi trời mưa bão phải ngừng ngay việc thi công để tránh sạt lở đất

Thiết kế tuyến di chuyển đào thủ công:

Tuyến đào thủ công phải thiết kế rõ ràng, đảm bảo thuận lợi khi thi công,thuận lợikhi di chuyển đất ,giảm tối thiểu quãng đường di chuyển giữa hai lần đào Có thể bố trínhân công đào thủ công tại các vị trí mà máy đào vữa đào xong.Cần chú ý đến khoảngcách an toàn giữa công nhân và máy đào để đảm bảo an toàn cho công nhân

PHẦN THỨ BA THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG MÓNG

1 Thiết bị, máy xây dựng chủ yếu dự kiến sử dụng cho công tác

bê tông:

Với những kêt cấu chính và khối lượng bê tông lớn ,kết hợp với các điều kiện thi

công về nhân lực và máy phục vụ đi kèm,đơn vị thi công sẽ đề nghị đơn vị cung ứng bêtông chở bê tông đến công trường bằng xe chuyên dụng của đơn vị thi công

Do điều kiện mặt bằng thi công thuận lợi nên ta dùng máy bơm bê tông có ống vòi

voi dài,có thể thi công được ở bất cứ móng nào

2 Thiết kế biện pháp thi công bê tông móng:

3.Yêu cầu ván khuôn và lắp đặt ván khuôn:

Hiện nay ,ván khuôn có nhiều loại : ván khuôn gỗ, ván khuôn bê tông, ván khuônkim loại, ván khuôn nhựa… Tuy nhiên khi sử dụng bất kỳ loại ván khuôn nào cũng cầnphải tuân thủ các yêu cầu về gia công, kết cấu và lắp dựng sau:

- Về gia công và kết cấu:

+ Dựng nhanh và tháo dễ dàng,không làm hư hỏng ván khuôn và không tác độngđến bê tông.

+ Không gây khó khăn khi lắp đặt cốt thép và khi đổ đầm bê tông

+ Mặt tiếp xúc giữa ván khuôn và nền đi hoặc khối bê tông đã đổ trước và khe hởgiữa các ván khuôn phải thật kín không cho nước xi măng chảy ra ngoài

+ Khi ván khuôn đã dựng xong cần kiểm tra và nghiệm thu theo các điểm sau: Độchính xác của ván khuôn so với thiết kế, độ chính xác của các bộ phận đặt sẵn, độ kín kẽgiữa các tấm ván khuôn và giữa ván khuôn với nền, sự vững chắc của ván khuôn và đàgiáo

*Quy trình lắp dựng ván khuôn và cốt thép:

- Lắp đặt ván khuôn:

+ Liên kết các tấm ván khuôn định hình lại với nhau

+ Lắp ghép các tấm ván khuôn bao quanh các mặt của đài móng cố định chắc chắnbằng hệ chống thành ván khuôn

+ Kiểm tra độ thẳng đứng của ván khuôn

+ Kiểm tra sửa chữa và hoàn chỉnh lần cuối cùng trước khi lắp cốt thép

- Lắp đặt cốt thép:

+ Cốt thép sau khi gia công được đặt vào ván khuôn

+ Đảm bảo đúng vị trí và độ dày lớp bảo vệ

+ Ở móng nếu dùng từng thanh một để lắp đặt thì tốc độ thi công sẽ chậm nênngười ta thường dùng dạng lưới thép cho nhanh

3.1 Giới thiệu, lựa chọn, thiết kế và kiểm tra khả năng làm việc của ván khuôn phục vụ thi công công tác bê tông móng

3.1.1.Giới thiệu các loại ván khuôn hiện có, ưu nhược điểm của từng loại:

Công tác ván khuôn tuy không phải là thành phần tạo nên công trình nhưng nó lạiđóng vai trò quan trọng, nó tạo ra hình dạng chuẩn xác theo thiết kế cho các cấu kiện, lànhân tố thúc đẩy tiến độ thi công, giảm giá thành sản phẩm xây dựng

Công tác ván khuôn phụ thuộc nhiều vào thực tế thi công, là nhân tố cần phải cânnhắc để mang lại lợi ích kinh tế cho người thi công Hiện nay trên thị trường người ta sửdụng đa dạng vật liệu làm ván khuôn và đa dạng hình thức sản xuất tháo lắp khi thi công

a.Ván khuôn gỗ:

- Gỗ dùng chế tạo ván khuôn thường là gỗ nhóm VII hay VIII

- Ưu điểm: Sản xuất dể dàng, đầu tư ban đầu thấp hơn so với các loại khác nênthuận tiện và khá kinh tế

Nhược điểm:

+ Ván khuôn gỗ thường hay bị cưa nhỏ hay liên kết thành mảng lớn bằng cáchđóng đinh nên nhanh hỏng, hệ số luân chuyển bé

+ Thời gian tháo lắp lâu hơn các loại ván khuôn định hình khác

+ Khi tiếp xúc với bê tông ván khuôn gỗ hút nước gây mất nước bê tông vàchóng bị hư mục

+ Khả năng chịu lực thường yếu nên tốn vật liệu để làm hệ thống chống đỡ

- Phạm vi áp dụng: Được sủ dụng rộng rãi, nhất là những công trình có quy mô nhỏ

b Ván khuôn kim loại:

- Được chế tạo định hình, theo những modun chuẩn, thường được chế tạo từ thépCT3, bề mặt là bản thép mỏng, có sườn và khung cứng xung quanh

- Ưu điểm:

+ Ván khuôn thép có cường độ cao, khả năng chịu lực lớn

+ Ít gây ảnh hưởng phụ đến chất lượng BT

+ Có hệ số luân chuyển cao, phù hợp với cung cách thiết kế và thi công côngnghiệp

+ Có cấu tạo định hình, có các thông số kích thước cụ thể nên dể dàng tính toán, vàthời gian gia công tổ hợp ngắn hơn

c Ván khuôn bê tông cốt thép:

- Được chế tạo bằng BT lưới thép, trong đó một mặt ván khuôn đã được hoàn thiện,

đổ BT xong để luôn trong công trình làm lớp trang trí bề mặt

- Để tăng khả năng chịu lực và tăng nhịp, đồng thời giảm Mác BT có thể sử dụngcác loại cốt pha BT ứng suất trước hoặc dùng vật liệu nhẹ làm lõi của kết cấu nhằm làmgiảm trọng lượng của công trình và giảm giá thành xây dựng

- Phạm vi áp dụng: Loại này ở VN hiện nay ít sử dựng, nó thường hay sử dụng chocác công trình lớn và thi công trong điều kiện mặt bằng rất chật hẹp, không có điều kiệngia công ván khuôn, cốt thép

dễ cọ rửa, rất thuận lợi trong quá trình thi công

+ Sử dụng được nhiều lần, độ luân chuyển cao

- Nhược điểm:

+ Ván khuôn này được sử dụng theo số liệu của nhà sản xuất ( ở Việt Nam chủ yếu

là nhà sản xuất Phú Vinh, chỉ có loại có chiều dài 1m, xà gồ đỡ ván khuôn phải tuân theochỉ định của nhà sản xuất ), nên không chủ động tính toán trong sử dụng

+ Sử dụng ván khuôn nhựa phức tạp hơn ván khuôn thép trong việc tính toán chịulực của ván khuôn khi thi công bê tông

- Phạm vi sử dụng: Không thông dụng bằng ván khuôn thép, thường sử dụng ở cáccông trình thi công bêtông toàn khối lớn

e Ván khuôn gỗ ép khung sườn thép:

- Loại này có bề mặt ván khuôn bằng gỗ, sườn chịu lực xung quanh bằng thép Kếthợp được cả hai ưu điểm của ván khuôn gỗ và ván khuôn thép định hình

- Nhưng loại này thị trường ít sử dụng vì khi đổ bê tông phải quét lên nó một lớpdầu chống dính đặc biệt nên làm tăng chi phí, bên cạnh đó nó chỉ lắp ráp theo yêu cầucủa kết cấu mà không có sẵn định hình nên việc tổ hợp cũng rất phức tạp và tốn công

3.1.2 Đề xuất, lựa chọn ván khuôn để thi công công tác bê tông:

a Đề xuất loại ván khuôn:

- Việc tính toán và chọn phương án thi công công tác ván khuôn phục vụ cho việc

đỗ BT dựa trên cơ sỡ tính toán, kiểm tra khả năng chịu lực và so sánh khả năng luânchuyển bộ ván khuôn đó

- Hiện nay do công nghệ thi ông có nhiều tiến bộ nên việc lựa chọn phương án thicông công trình sử dụng bộ ván khuôn thép định hình đang được áp dụng rất thuận tiện

và hiệu quả vì số lần sử dụng bộ ván khuôn thép định hình là rất lớn so với ván khuôn gỗ,

bề mặt của kết cấu công trình sau khi tháo ván khuôn rất bằng phẳng đảm bảo yêu cầuthẩm mỹ cũng như công tác hoàn thiện sau này, thao tác lắp ráp ván khuôn là đơn giảncho công nhân Tuy nhiên nhược điểm của loại ván khuôn này là trọng lượng tương đốilớn

- Kết hợp với các ưu nhược điểm của các loại ván khuôn được đề cập bên trên, lựachọn loại ván khuôn thép định hình và sử dụng theo hình thức luân lưu cho các kết cấugiống nhau

- Với nhứng kết cấu phức tạp có đường cong, hoặc các kết cấu nhỏ, phức tạp mangtính đặc thù riêng ta sử dụng kết hợp với ván khuôn gỗ để thuận tiện cho việc chế tạo

b.Lựa chọn loại ván khuôn để thi công công tác bê tông:

Hiện nay trên thị trường Việt Nam có các công ty sản xuất ván khuôn thép nhưCông ty Hòa Phát, Công ty Việt Đức, Công ty Việt Phát, Chất lượng đi liền với giá cảhoặc chế độ hậu mãi Qua kinh nghiệm nhiều năm thi công,Công ty đã đầu tư mua hệthống ván khuôn thuộc dòng sản phẩm tương đối tốt của Công ty Hòa Phát

Bộ ván khuôn gồm: + Các tấm ván khuôn

+ Các tấm góc (trong và ngoài)

+ Các phụ kiện liên kết: móc chữ U, chốt chữ L

+ Thanh chống kim loại

Các đặc tính kỹ thuật của tấm ván khuôn được cho trong catalogue giới thiệu sản phẩm của công ty thép Hòa Phát

Các đặc tính kỹ thuật của tấm ván khuôn được nêu trong bảng sau:

Bảng đặc tính kỹ thuật của tấm ván khuôn phẳng

Số hiệu ván khuôn Kích thước ván khuôn Các đặc trưng hình học

D (mm)

700600300

15001200900150×150 1800

1500

100×150

1200900750600

Bảng III.5.3 Bảng đặc tính tấm khuôn góc ngoài

100×100

180015001200900750600

Bảng III.5.4 Các loại cột chống

Chiều cao ống ngoài (mm)

Chiều cao ống trong (mm)

lượng (kg)

Tối thiểu (mm)

Tối đa (mm)

Khi nén (kG)

Khi kéo (kG)

Đài móng có kích thước 1,8x1.6m cao 0,7m

Chiều dài 1800mm, chiều cao 700mmm ta chọn các loại ván khuôn:

- Xác định tải trọng:

+ Áp lực ngang của bêtông :

q1= γ.Hđổ = 2500 x 0,35 = 875 (daN/m2)

γ - trọng lượng riêng của bêtông, γ = 2500 kg/m3

Hđổ – Chiều cao đổ bêtông đài móng (m) chọn chiều cao lớp đổ bêtông là 0.35 m.+Áp lực do đầm gây ra:

*Tính toán khoảng cách giữa các thanh chống:

Dựa vào kích thước tấm ván khuôn, ta chọn l = 120cm, sơ đồ làm việc của vánkhuôn là một dầm liên tục

+ Kiểm tra điều kiện cường độ

].[

.10

19.5210010

250

73.22101.2128

q

PHẦN THỨ TƯ THIẾT KẾ GIẢI PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN

* Thi công phần thân bao gồm các bước :

- Thi công cốp pha

- Thi công cốt thép.

- Thi công bê tông.

- Thi công xây tường

1.Các qui trình thi công:

1.1 Quy trình thi công cột

1.2 Quy trình thi công dầm, sàn, cầu thang

2 Thiết kế ván khuôn phần thân:

Nội dung tính toán bao gồm :

- Thống kê các loại kết cấu cần thiết kế ván khuôn

- Chọn sơ bộ các tấm ván khuôn cho kết cấu đó

- Kiểm tra khả năng chịu lực và độ võng của ván khuôn thép định hình (nhịp tínhtoán theo định hình từng tấm)

- Chọn và tính toán khoảng cách gông cột

- Chọn tiết diện xà gồ thép, tính và kiểm tra độ võng của xà gồ

- Kiểm tra

Thiết kế và tính toán ván khuôn cột:

Số lượng và chủng loại các cột có sự khác nhau Để đảm bảo điều kiện làm việc ổnđịnh về cường độ và độ biến dạng ta chỉ cần thiết kế cho cột có tiết diện điển hình Ta cócột điển hình là cột có kích thước 200x200(mm), chiều cao H = 3.6 m để tính

+ Chiều cao cột thiết kế ván khuôn:

H = Chiều cao tầng - chiều cao dầm

=> Hcột=3.6 - 0.2 – 0.05 -0.1 = 3.250(m) (chiều cao dầm 300mm)+ Căn cứ vào kích thước trên, ta chọn ván khuôn như sau:

• Đối với cạnh dài 0.2m ta dùng 2 tấm HP 1220 (200 x1200), 1 tấm ván khuốn HP

0620 (200x600), một tấm gỗ 200x250

• Tại góc ngoài dùng 4 thanh trượt góc để liên kết các tấm khác mặt

Sử dụng tấm ván khuôn có kích thước lớn nhất là HP 1220 (200x1200) để tính toán.Các tấm ván khuôn này đặt thẳng đứng

a) Xác định tải trọng: Để tránh phân tầng khi đổ bê tông cột, người ta giới hạn

chiều cao đổ hđổ ≤ 1,5m Ở đây ta chọn hđổ = 1,2m

+ Áp lực ngang của vữa bêtông mới đổ:

q1 = γ hđổ = 2500 x 1,2 = 3000 (daN/ m2)

Trong đó: γ - trọng lượng riêng của bê tông, γ = 2500 kg/m3

hđổ – Chiều cao đổ bêtông cột (m)

+ Áp lực tác dụng vào thành ván khuôn do đầm chấn động:

+) q2 = γ Hđổ nếu Hđổ < Rđầm

+ Áp lực do phương pháp đổ bê tông:

Đổ bê tông thủ công: q3= 250 (daN/ m2)

=> Áp lực ngang tác dụng lên ván khuôn cột :

qtc = (q1 + max{q2;q3}) b= (3000+875)x0.2 = 775 (daN/m2)Tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn cột:

qtt = (n1.q1 + n2.max{ q2, q3}).b = (n1.q1 + n2.q2).b

= (1,2x3000 + 1,3.875).0,2 = 947.5 daN/m

b) Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của ván khuôn

Sơ đồ làm việc của ván khuôn là 1 dầm liên tục có các gối tựa là các gông cổ

+ Theo điều kiện bền:

].[

.10

68.62100

l q f

J E

l q

77501.0250

39.19101.2128

.128

3

6 4

Như vậy ta dùnng 3 gông cột khoảng cách giữa chúng là 600mm.

2.2 Thiết kế ván khuôn sàn :

2.2.1 Ván khuôn thép:

a Cấu tạo ván khuôn sàn

q

Hệ ván khuôn sàn bao gồm ván khuôn sàn, hệ xà gồ đỡ ván khuôn sàn, hệ cột

chống đỡ xà gồ và hệ cột chống được giằng theo hai phương Ngoài ra còn có hệ giằngchéo để giữ cho hệ bất biến hình

Chọn ô sàn điển hình để thiết kế (ô sàn điển hình đồng thời là ô sàn lớn nhất, đảmbảo an toàn): 3400 x 4000 x 100 mm

Xà gồ đỡ sàn trong ô sẽ được gác song song với cạnh chuẩn (cạnh ngắn) Vánkhuôn sàn sẽ được gác vuông góc với xà gồ

*Nội dung tính toán gồm các bước :

- Kiểm tra khả năng chịu lực và độ võng của ván khuôn thép định hình (nhịp tínhtoán theo nhịp ô sàn)

- Chọn số hiệu xà gồ thép, tính và kiểm tra độ võng của xà gồ

- Kiểm tra và chọn khoảng cách giữa các cột chống, chọn cột chống đỡ ván đáydầm

+ Tải trọng bản thân của cốt thép: q2=100 x h = 100 x 0.1 = 10 daN /m2

+ Trọng lượng tấm ván khuôn thép: q3 = 15,617 daN/m2

+ Tải trọng do người và thiết bị thi công: q4 = 250 daN /m2

- Hoạt tải

+ Tải trọng do quá trình đầm gây ra q5 = 200 daN/m2

+ Phương pháp thi công (đổ bằng thủ công): q6 =250 daN/m2

- Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán tác dụng lên 1m dài tấm vk sàn là:

* Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của ván khuôn

+ Kiểm tra theo điều kiện cường độ:

R n W

l q W

2,15.587

 Thỏa điều kiện

+ Kiểm tra theo điều kiện độ võng : fmax < [f]

cm J

E

l q

58.30101.2384

12010

37.4655 384

.5

6

4 2

Vậy ta chọn khoảng cách giữa các xà gồ là 120cm

Đối với các ván khuôn sàn khác chọn khoảng cách xà gồ tùy thuộc kích thước ván khuôn đó

Chọn trước tiết diện xà gồ sau đó kiểm tra điều kiện cường độ và độ võng

Xà gồ là dầm liên tục có các gối tựa là các cột chống

Chọn xà gồ thép chữ C loại 75x40 có các đặc trưng sau đây :

Tải trọng tiêu chuẩn : qtc = [q1+q2+q3+q4+max(q5,q6)] x1,2 + G = 937,664 daN/mTải trọng tính toán : qtt = (n1q1+ n2q2+ n3q3+ n4q4+nmax[q5,q6]) x 1.2 + (1.1xG) = 1182,632 kG/m

Tính toán khoảng cách giữa các cột chống :

Điều kiện bền :

u

R n

M

2 c tt

u xg

q

.W 10.R

l ≤

⇒

Trong đó : Ru : Cường độ chịu uốn của ván khuôn Ru = 2100 kG/cm2

2 xg

10 632 1182

20.1 2100 10

128

max

l f J

E

l q

Chọn khoảng cách giữa các cột chống xà gồ đỡ sàn l= min(188.9;175.4)

Tuy nhiên để khoảng cách giữa các cột chống được đều nhau và thuận tiện cho việc tháo

dỡ ván khuôn, đảm bảo cột đỡ cách mút xà gồ theo yêu cầu từ 200-300mm ta chọn lcc =

Loại

Chiềucao ốngngoài(mm)

Chiềucao ốngtrong(mm)

Chiều cao sử dụng Tải trọng

Trọnglượng(kg)

Tối thiểu(mm)

Tối đa(mm)

Khinén(kg)

Khi kéo(kg)

- Tải trọng của xà gồ truyền xuống cột chống :

P = qxg

tt lc= 1182.632 x 0.8 = 946.1 daN <1800 daN

⇒ Vậy thỏa điều kiện chịu lực

- Chiều cao yêu cầu đối với cột chống:

hcc= htầng – hs –hvk –hxg = 3,6 - 0,1 - 0,055 - 0,065 = 3,38m < hmax=4,2 m

2.2.2 Ván khuôn phủ phim

a)Tính toán ván khuôn sàn

- Đối với mỗi cạnh dài 4000mm sau khi trừ đi 1 nửa bề rộng của hai dầm(D=200mm), ta bố trí ván khuôn trên chiều dài

Ta tính toán và kiểm tra điều kiện làm việc của tấm ván khuôn có kích thước lớn

nhất là tấm 2500x1250x15 với các thông số sau: J = =35.15 cm4; W = = 46.875

cm3

Tải trọng tác dụng lên tấm ván khuôn:

+ Tải trọng bản thân của kết cấu: (gồm trọng lượng của bêtông và trọng lượng củacốt thép với bề dày sàn là 100 mm)

q1 = γ.h = 2500 x 0,1 = 250 (daN/m2) + Tải trọng bản thân của cốt thép: q2=100 x h = 100 x 0.1 = 10 daN /m2

+ Trọng lượng bản thân tấm ván khuôn: q3 = 600 x 0.015 = 9 daN/m2

+ Tải trọng do người và thiết bị thi công: q4 = 250 daN /m2

+ Hoạt tải do áp lực đổ bêtông thủ công: q6 = 250 daN /m2

+ Hoạt tải do đầm rung: q5 = 200 daN /m2

Vì khi bêtông được đổ ra thì lúc này công nhân chưa thực hiện đầm bê tông ngaytại vị trí đổ, mà chỉ khi đổ sang vị trí khác thì người công nhân mới vào vị trí đã đổ bêtông trước đó để đầm Nên các lực này không tập trung cùng 1 lúc ở cùng 1 tấm vánkhuôn

Vậy tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn là:

 Tải trọng tiêu chuẩn:

qtc = [q1 + q2 + q3 + q4 + max(q5,q6)]xb = 961,25 (daN/m2)

 Tải trọng tính toán:

qtt = [1.2q1+1.2q2 + 1.1q3+1.3q4+ 1.3max(q6,q5)]xb = 1.2 x 250 +1,2 x 10 + 1.1 x 9 + 250x1.3+1.3x250 = 1214,875(daN/m2)

Từ (1) và (2) suy ra l ≤ 32.1cm Vậy ta bố trí các xà gồ đặt cách nhau lxgdọc = 25cm

c Tính khoảng cách giữa các xà gồ ngang

- Tải trọng tác dụng lên xà gồ ngang:

+ Tải trọng tính toán: qtt = 971.9 x 0.25 + 6.92 x 1.1 = 250.587 daN/m

+ Tải trọng tiêu chuẩn: qtc = 769 x 0.25 + 6.92 = 199.17 daN/m