Đồ án Kỹ thuật tổ chức xây dựng Cống

Tính toán xác định khối lượng từng bộ phận công trình, phân khoảnh, đợt đổ bê tông?... Căn cứ vào khối lượng, kết cấu và yêu cầu của công trình để tính cấp phốibê tông, xác định khối lượ

M C L C Ụ Ụ

I ĐỀ BÀI: 1

1 Các tài liệu cơ bản 1

2 Yêu cầu tính toán 1

II NỘI DUNG TÍNH TOÁN 2

1 Tính toán khối lượng và dự trù vật liệu 2

1.1 Tính toán khối lượng bê tông của tất cả các bộ phận: 2

1.2 Dự trù vật liệu 8

2 Phân khoảnh đổ, đợt đổ 9

3 Tính toán cấp phối bê tông 12

3.1 Xác định độ sụt của bê tông 12

3.2 Tính toán cấp phối bê tông 12

4 Thiết kế trạm trộn bê tông 14

4.1 Chọn loại máy trộn 14

4.2 Tính toán các thông số của máy trộn 15

4.3 Bố trí trạm trộn: 15

5 Tính toán công cụ vận chuyển: 16

5.1 Đề xuất và lựa chọn phương tiện vận chuyển 16

6 Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông 17

6.1 Đổ bê tông 17

6.2 San bê tông 18

6.3 Đầm bê tông 19

6.4 Dưỡng hộ bê tông 20

7 Công tác ván khuôn 21

7.1 Lựa chọn ván khuôn 21

7.2 Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn 21

8 Tiến độ thi công 22

8.1 Căn cứ để lập tiến độ: 22

8.2 Nội dung trình tự lập kế hoạch tiến độ thi công và công trình đơn vị 22

8.3 Tính toán biểu đồ cung ứng nhân lực 26

III KẾT LUẬN 27

IV PHỤ LỤC 28

* Mác Bê tông và Xi măng

Mác Bê tông Mác Xi măng Mác Bê tông Mác Xi măng

1.4 Vật liệu làm ván khuôn:

- Gỗ: Ván mặt dày 3cm, nẹp ngang dùng 8x8cm, nẹp dọc dùng 12x12cm và gỗ =1,0 T/m3

- Thép: Ván mặt dày 0,5cm, nẹp ngang dùng thép C120, nẹp dọc dùng thép 2C120 và thép =7,80 T/m3

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 ?

2.6 Lập tiến độ thi công theo sơ đồ đường thẳng

1 Tính toán khối lượng và dự trù vật liệu.

1.1 Tính toán khối lượng bê tông của tất cả các bộ phận:

Bảng 1 Bảng tính toán khối lượng bê tông các khoảnh đổ

- Tường cánh sân thượng lưu

- Tường cánh bậc nước vào

Tường cánh cửa nước vào

(0,4+0,8).0,4.0,6+

- Bản nắp

=2.[1,65.0,4+2.0,5.

(0,4+0,8).0,4].1,8

=[2,3.0,6- 0,5(1,1+1,5).0,2].1,65 + 0.5.(0.4+0.8).0.4.2,3 + 2 0.5.

M200

- Bản nắp

=2[0,4.6,6+2.0,5.(0,4+0,8) 0,4 +3,5.0,65 –2.0,35.0,3].1,8

= [2,3.0,6-0,5(1.1+1,5).0,2].6,6+

2.0,5.(0,4+0,8).0,4.2,3+ [4.0,5.

(0,4+0,8).0,4 +2.0.65.3,5]0,6 – 1,5.2,9.0,4- 4.0,35.0,3.0,6

18,67

9,81

- Tổng khối lượng bê tông lót M100: V= 21,94 m3

- Tổng khối lượng bê tông M200: V= 526,57 m3

1.2 Dự trù vật liệu

- Dự trù vật liệu để thi công khối lượng bê tông trên theo Định mức dự toán xây dựng

công trình - Phần xây dựng 28/09/2007 được ban hành kèm theo Công văn 1776

BXD-VP, ngày 16 tháng 08 năm 2007

- Dùng xi măng PC30

Bảng Định mức cấp phối vật liệu cho 1m3 bê tông:

- Độ sụt : 6 ¸ 8 cm

3420,4550,867185

4050,4270,858185

4270,4410,861169Phụ giadẻo hoá

Dự trùX

(Kg)

C(m3)

Đ(m3)

N

Đ(m3)

N(l)

- Trong một đợt đổ có thể thi công nhiều khoảnh đổ nhưng một khoảnh đổ không

thể thi công nhiều đợt

- Phân đợt đổ bê tông

- Phân khoảnh đổ bê tông căn cứ vào:

+ Hình dạng và cấu tạo của kết cấu

+ Khối lượng bê tông

+ Các khe kết cấu

 Nguyên tắc chung khi phân chia khoảnh đổ, đợt đổ:

- Phân khoảnh, phân đợt cần đảm bảo không làm phát sinh khe lạnh khi thi công bêtông.

- Đảm bảo chiều cao, diện tích bề mặt khối bê tông không vượt quá quy định (H ≤ 2

m, F ≤ 200 m2)

- Đảm bảo thuận lợi khi thi công, không ảnh hưởng đến các công việc khác cũng như

kế hoạch xây dựng tổng thể công trình:

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

+ 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 bằngthi 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)

- Về mặt lý thuyết cần đảm bảo ứng suất nhiệt trong bê tông không quá lớn

- Thời gian mỗi đợt đổ kéo dài từ 5-7 ngày ( Cứ 5-7 đơn vị thời gian chuẩn thì có 1đơn vị thời gian đổ bê tông)

- Số đợt đổ được tính theo công thức:

N≤ M

T (đợt)

Với: N - Là số đợt đổ bê tông

M – Là tổng số ngày thực tế thi công

T – Số ngày đổ bê tông 1 đợt

Số ngày thực tế thi công có thể chọn phụ thuộc vào giai đoạn thi công:

- Mùa khô : 22-26 ngày/tháng

- Mùa mưa : 14-16 ngày/tháng

Theo đề bài cho thi công trong 6 tháng mùa khô và số ngày thi công là 24ngày/tháng:

→ Tổng số ngày thực tế thi công là: M= 144 ngày

Chọn số ngày thi công trong 1 đợt là 6 ngày

Q= V vữa

T m3/hTrong đó: Q - cường độ đổ bê tông (m3/h)

Vvữa- khối lượng vữa bê tông (m3)

t - thời gian đổ bê tông (ca)Chọn 1ca = 8 giờ Một tháng bố trí 4 đợt đổ, mỗi đợt kéo dài 6 ngày, đổ bê tông trongngày phải tính làm việc ca một đợt đổ tối đa 3 ca, mỗi ca có 5 giờ đổ bê tông còn 3giờ làm công tác chuẩn bị, nghiệm thu…

Bảng 3: Cường độ thi công bê tông

Đ t đợ ổ Kho nh đả ổ bê tông(mKh i l ngố ượ 3) Kh i l ngv a (mữố ượ3) Th i gianđ (ca)ổờ

C ng đườ ộ

đ bêổtông(m3/h)

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVIIXVIII XIX XX XXI 0.00

0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00

Biểu đồ cường độ đổ bê tông

Từ biểu đồ cường độ đổ bê tông chọn: Qtk = Qmax = 4,75 ( m3/h )

3 Tính toán cấp phối bê tông

 Mục đích: xác định thành phần cấp phối cho 1m3 bê tông theo mác thiết kế phùhợp với điều kiện cát đá tại hiện trường đảm bảo 2 yêu cầu: kỹ thuật và kinh tế

+ Bê tông M100: do khối lượng không nhiều nên dùng bảng tra sẵn.

+ Bê tông M200 tính toán cấp phối.

3.1 Xác định độ sụt của bê tông

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

Thi công bằng máy nên chọn Sn = 6÷8 cm

3.2 Tính toán cấp phối bê tông

Tính cho bê tông công trình chính M200

- Chọn đường kính viên đá: Dmax phải thỏa mãn 4 điều kiện sau đây:

+ Dmax ≤ 1/3 kích thước nhỏ nhất của tiết diện công trình

+ Dmax ≤ 2/3 khoảng cách thực giữa 2 thanh cốt thép

+ Dùng máy trộn bê tông có dung tích V ≤ 500lít => Dmax< 70mm

R b28- Cường độ chịu nén giới hạn của bê tông sau 28 ngày dưỡng hộ

 Xác định lượng nước cho 1m3 bê tông

Dựa vào độ sụt: Sn = 6 ÷ 8 cm, Dmax = 40mm Theo bảng F19- QPTL D6-78 xácđịnh lượng nước cho 1m3 bê tông là 180 lít

ođ, oc, ox: Khối lượng đơn vị của đá, cát, ximăng.

ađ, ac, ax : Khối lượng riêng của đá, cát, ximăng

C=[1000−(326,6

3,1 +178+14542,6 ) ]2,6=409,3 Kg

Vậy tỷ lệ X:N:C:Đ cho 1m3 bê tông là:

X : N :C : Đ = 326,6 : 178 : 409,3 : 1454

Điều chỉnh cấp phối theo độ ẩm tự nhiên của cát đá:

Do độ ẩm thực tế của cát là c% và của đá là d% nên liều lượng pha trộn cho

1m3 bê tông sau khi điều chỉnh độ ẩm được xác định như sau:

Trong đó: N1 - lượng nước cần dùng cho 1 bao xi măng

X1 – khối lượng 1 bao xi măng

C1 – khối lượng cát tự nhiên cần pha trộn với 1 bao xi măng

Đ1 – khối lượng đá tự nhiên cần pha trộn với 1 bao xi măng

4 Thiết kế trạm trộn bê tông

4.1 Chọn loại máy trộn

Căn cứ để chọn loại máy trộn:

- Cường độ thiết kế thi công bêtông QTK = 4,75 m3/h

- Đường kính lớn nhất của cốt liệu thô Dmax = 40mm

- Khả năng cung cấp thiết bị của đơn vị thi công

Dựa vào các điều kiện trên tra cứu “sổ tay chọn máy thi công xây dựng”(Nguyễn Tiến Thu –NXB XD- 1999)

Chọn máy trộn bê tông là loại quả lê – xe đẩy Ký hiệu SB – 91A với các thông

- Tính toán cốt liệu cho 1 mẻ trộn với nguyên lần số bao xi măng

Theo tính toán ở mục 3.2: khối lượng của X-C-Đ ứng với 1 bao xi măng làVới M200: X1: C1: Đ1 = 50: 65,5: 225,9

Ntt: Năng suất thực tế của máy trộn (m3/h)

Vtt: Thể tích thực tế vật liệu nạp cho một cối trộn (Vc + Vđ + Vx) (lít) f: Hệ số xuất liệu.f= 0.65÷ 0,7, chọn f=0,7

t1 : Thời gian trộn bê tông.t1= 90s

t2 : Thời gian đổ vật liệu vào.t2 = 30s

t3 : Thời gian trút vữa bê tông ra.t3 = 30s

t4 : Thời gian giãn cách.t4 = 20s

KB: Hệ số lợi dụng thời gian.KB = 0,9

 N tt=3,6.430 0,7 0,9

90+30+30+20=5,7 (m3/h)

Số lượng máy trộn bê tông:

Chọn vị trí đặt và cách bố trí trạm trộn dựa trên nguyên tắc:

- Thuận lợi cho việc tập kết vật liệu, cung cấp nước trộn bêtông

- Thuận lợi cho việc vận chuyển cốt liệu, vận chuyển vữa bêtông

- Hạn chế việc di chuyển trạm trộn nhiều lần

5 Tính toán công cụ vận chuyển:

5.1 Đề xuất và lựa chọn phương tiện vận chuyển

Đề xuất 2 phương án vận chuyển vữa bê tông

- Phương án I: dùng ô tô kết hợp với cẩu đưa vữa bê tông vào khoảnh đổ

- Phương án II: dùng xe cải tiến và cần cẩu 16 tấn để vận chuyển vữa bê tôngvào khoảnh đổ (cự ly <100m)

Do quy mô công trình nhỏ, khối lượng công trình cũng như cường độ đổ bêtông không lớn (Qtk = 4,75 m3/h) lên ta chọn phương án II

Tính toán số xe vận chuyển theo phương án đã chọn:

 Tính năng suất xe cải tiến vận chuyển vữa bê tông:

- Khi vận chuyển vữa bê tông cần đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Bê tông không bị phân cỡ Muốn vậy đường vận chuyển bê tông phải bằngphẳng, giảm số lần bốc dỡ không để bê tông rơi tự do từ trên cao xuống khi độcao đổ bê tông > 2,5÷ 3m thì phải có phễu, vòi voi hoặc máng

+ Đảm bảo cấp phối của vữa bê tông đúng yêu cầu thiết kế, thiết bị đựng bêtông không bị rò rỉ, khi trở bê tông không lên trở quá đầy tránh vữa bê tông bịrơi vãi, chú ý che đậy khi trời nắng mưa

+ không để bê tông phát sinh ninh kết ban đầu, thời gian vận vữa bê tôngkhông được vượt quá thời gian cho phép, cần sử dụng phương pháp vận chuyểntốt để rút ngắn thời gian vận chuyển

+ việc vận chuyển vữa bê tông đến khoảnh đổ cần đảm bảo tốc độ đổ bê tôngtránh phát sinh khe lạnh giữa 2 lớp đổ

- Tính toán vận chuyển vữa bê tông

Năng suất xe cải tiến được xác định theo công thức:

(m3/h)Trong đó:

+ t1: Thời gian nạp vật liệu vào xe, t1= 30s

+ t2, t3 : Thời gian đi và về của xe

t2 + t3 =

v : Vận tốc trung bình của xe; ta lấy v = 5km/h = 1,389 m/s

L : Chiều dài đường vận chuyển, lấy L = 50m

t2+t3= 2.501,389=72 s

+ t4:Thời gian đổ cốt liệu ,lấy t4=30(s.)

+ t5 : Thời gian trở ngại, lấy t5 = 10s

+ Vxe : Thể tích vật liệu nạp vào xe(Vxe = 100 ¸ 150 lít để tránh rơi vãi vữa BT), lấy Vxe

= 100(lit)

+ KB : Hệ số lợi dụng thời gia (KB = 0,85 ¸ 0,95), lấy KB = 0,9

N vua xe= 3,6.100 0,9 30+72+30+10=2,31m3/h

- Tính số xe cải tiến vận chuyển vữa bê tông

Để chủ động cho thi công trên hiện trường nên tính số xe phục vụ cho từng máy trộn :

n xe=N tt

N xe= 5,7

2,31=2,47 xeTrong đó: Ntt- Năng suất của 1 máy trộn bê tông

Nxe- Năng suất của 1 xe vận chuyển vũa bê tông

 Chọn 3 xe cải tiến để vận chuyển vữa bê tông, 1 xe dự trữ khi có sự cố vậytổng số xe vận chuyển vữa BT là 4 xe

6 Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông

6.1 Đổ bê tông

 Phương án đổ bê tông vào các khoảnh đổ

- Đối với bản đáy, bản nắp cống, bản đáy sân trước, sân tiêu năng:do có chiềucao nhỏ diện tích mặt thoáng lớn => chọn phương án đổ lớp nghiêng.( gócnghiêng α không được lớn hơn 11, chiều cao khoảnh đổ< 1,5m)

- Tường bên, thành cống, tháp điều áp có diện tích khoảng đổ nhỏ, chiều caokhoảnh đổ lớn => chọn phương pháp đổ lên đều

 Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh:

- Khái niệm: khe lạnh là 1 khe không có thực tồn tại giữa 2 lớp đổ bê tông khilớp đổ sau vượt quá thời gian ninh kết ban đầu của lớp đổ trước khe lạnh làmmất tính đồng nhất của khối bê tông.

- Nguyên nhân phát sinh khe lạnh

+ Vì điều kiện nào đấy mà quá trình đổ bê tông phải ngừng lâu (do mưa hoặcđiều kiện thiết bị không cho phép như hỏng máy trộn) không đảm bảo thi công liêntục

+Do phân khoảnh quá lớn hoặc chọn phương pháp đổ không hợp lý với điềukiện thiết bị hiện có

- 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 năngkhông phát sinh khe lạnh cho toàn bộ các khoảnh đổ Các khoảnh đổ điển hình có thểchọn 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 IV12 là khoảnh đổ dễ phát sinh khe lạnh (đây làbản đáy lên phải đổ theo phương pháp lớp nghiêng) có các kích thước chiềucao H=0,8 (m) <1,5m ; chiều rộng B=5,2m, chiều dài l =11,4m

Điều kiện không phát sinh khe lạnh tại khoảnh đổ

Ftt≤[F]=k N (t1−t2)

h

Trong đó:

k : Hệ số do đổ bêtông không đều, K= 0,9

N : Năng suất thực tế của trạm trộn (m3/h).N= 5,7 (m3/h)

t1 : Thời gian ninh kết ban đầu của xi măng (h), phụ thuộc vào loại ximăng và nhiệt độ môi trường tại thời điểm đổ bê tông.lấy t1 = 90 phút

t2 : Thời gian vận chuyển vữa bê tông từ trạm trộn tới khoảnh đổ (h)

t2= L/v = 50/5.103 =0,01h

h : Chiều dày một lớp đổ, phụ thuộc vào công cụ đầm (m).sử dụng đầmdùi, h= 0,3m

[F]: Diện tích khống chế để bê tông không phát sinh khe lạnh (m2)

Ftt: Diện tích bề mặt bêtông của khoảnh đổ (m2), phụ thuộc vào phươngpháp đổ bêtông, chọn góc nghiêng α=10

F tt = BH Sinα= 5,2.0,8sin 10 =23,96 m2

[F]=0,9.5,7 (1,5−0,01)0,3 =25,48 m2

→ Ftt = 23,96 m2 < [F]=25,48 m2 Vậy bê tông không phát sinh khe lạnh

Vậy phương pháp đổ bê tông và phân khoảnh đổ như trên là hợp lý

6.2 San bê tông

Để giảm nhẹ công tác san khi đưa vữa bê tông vào khoảnh đổ lên chú ý phân

bố cho đều Đổ bê tông đến đâu tiến hành san đến đó

Yêu cầu chung của công tác san là: không làm bê tông bị phân cỡ, phântầng.khi san thủ công nếu thấy hiện tượng bê tông bị phân cỡ phải xúc nơi nhiều cốtliệu thô đổ vào chỗ có nhiều vữa, không làm ngược lại Nếu dùng đầm dùi để san bêtông cần chú ý: không cắm thẳng đầm vào giữa đống vữa bê tông mà nên cắm nghiêngbên cạnh Để nâng cao năng suất có thể dùng vài đầm cùng san một chỗ trong cùngmột thời gian Cần khống chế thời gian rung của đầm không lên quá 15 phút trong khisan và khoảng cách san không lên quá lớn để tránh hiện tượng phân cỡ

6.3 Đầm bê tông

Cần tiến hành đầm bê tông ngay sau khi đổ, nhằm đảm bảo cường độ bê tông

và loại bỏ bọt khí trong bê tông

- Mục đích: để đảm bảo cho bê tông đổ được đồng nhất, chắc, đặc không có hiệntượng rỗng bên trong và rỗ bên ngoài, tạo điều kiện cho bê tông bám chắc vàocốt thép

Ta chọn phương pháp đầm máy Ưu điểm của đầm máy so với đầm thủcông là:

+ Đầm được vữa khô hơn, cho nên tiết kiệm được từ 10÷20 % xi măng.+ Giảm công lao động

+ Năng suất cao, chất lượng bê tông đảm bảo

+ Tránh được nhiều khuyết tật trong thi công bê tông toàn khối

+ Cường độ bê tông tăng lên do đầm chặt hơn và đều hơn, bê tông vào hếtcác khe nhỏ

- Chọn loại máy đầm

Căn cứ vào:

+ Yêu cầu về mặt cường độ và độ bền chống thấm

+ Hình dạng kích thước kết cấu công trình, khoảng cách cốt thép

+ Kích thước khoảnh đổ, phương pháp đổ bê tông vào khoảnh đổ

+ Năng suất của trạm trộn, cường độ thi công bê tông

Ta chọn loại đầm chấn động- đầm dùi trục mềm mã hiệu C-376 với các thông

số kỹ thuật ( tra “sổ tay tra cứu máy thi công”) sau:

Năng suất đầm tối đa: 7m3/h

Chiều dài chày đầm: 40 cm

- Yêu cầu kỹ thuật đầm:

+ Bước di chuyển khi đầm không được vượt quá 1,5 bán kính tác dụng củamáy

+ Đầm cắm sâu vào lớp trước 5- 10 cm để đảm bảo sự kết hợp tốt giữa cáclớp bê tông

+ Không được phép đặt trực tiếp máy đầm lên hoặc cho chày đầm chạm vàocốt thép khi máy đang hoạt động

+ Khi rút đầm ra phải rút từ từ, tránh gây lỗ hổng trong bê tông Tùy theo

độ sụt của bê tông thường có thể lấy thời gian đầm tại 1 vị trí từ 20- 40giây

+ Khi đầm bê tông ở những góc thì khoảng cách bộ phận công tác của máyđầm đến mặt ván khuôn không được lớn hơn 5- 10cm

6.4 Dưỡng hộ bê tông

Sau khi đổ bê tông cần phải dưỡng hộ tốt ngay từ những ngày đầu nhằm:

Chống mất nước và bổ sung nước cho bê tông giúp cho sự thủy hóa của ximăng được thuận lợi và hoàn toàn

Đảm bảo chất lượng cho bê tông, phòng nứt bề mặt do bị mất nước, nâng caokhả năng chống thấm, chống xâm thực của bê tông sau này

Nhiệm vụ bảo dưỡng: cống được thi công vào mùa khô nên sau khi hoàn thànhcông tác đổ bê tông 6 giờ cần tiến hành công tác dưỡng hộ phải đảm bảo cho

bề mặt bê tông đủ nhiệt độ và độ ẩm thích hợp không được để bê tông khôtrắng mặt