Đồ án tốt nghiệp phần thi công

Đồ án tốt nghiệp phần thi công Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tổ chức thi công trình bày về vai trò và nhiệm vụ của thiết kế tổ chức thi công công trình xây dựng, thiết kế tổ chức thi công công trình: "Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy - Tổng công ty giấy Việt Nam".

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TỔNG QUÁT

I GIỚI THIỆU SƠ BỘ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH:

Công trình thiết kế nằm trong 1 khu đất rộng nằm ở cuối tuyến Bạch Đằng Đông –Tp

Đà Nẵng Khu này có mặt bằng rộng rãi, bằng phẳng, có khả năng thoát nước rất tốt.Xung quanh công trình là các khu làm việc, nhà dân và tuyến giao thông công cộng.Thuận lợi cho giao thông đi lại của các phương tiện vận chuyển vật tư, máy móc, thiết bịthi công sử dụng trong toàn bộ quá trình thi công xây dựng công trình Theo khảo sát điềukiện địa chất, nền đất tại vị trí xây dựng công trình là tương đối tốt, mực nước ngầm nằmsâu cách mặt đất tự nhiên 3 m nên không ảnh hưởng đến công tác đào hố móng cũng nhưquá trình thi công phần ngầm

Giải pháp kết cấu của công trình là sử dụng kết cấu bê tông cốt thép đổ toàn khối.Móng dưới công trình là móng cọc đài thấp Cọc có tiết diện 30x30 cm, chiều dài cọc là

12 m, gồm 2 đoạn cọc mỗi đoạn dài 6m Đài móng cao 1,0m Chiều sâu chôn đài là -1,5m so với mặt đất tự nhiên

Công trình được xây dựng trong khu vực dân cư khá đông đúc nên có nguồn nhâncông dồi dào, khả năng cung cấp điện nước cũng như các loại vật liệu xây dựng phục vụcho quá trình thi công đầy đủ

II ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TỔNG QUÁT CHO CÔNG TRÌNH:

1 Về kỹ thuật:

a Với từng giai đoạn thi công:

* Thi công móng: Công trình sử dụng móng cọc đài thấp, cọc bê tông cốt thép đúc

sẵn Đài móng bằng bê tông cốt thép đổ toàn khối được thi công sau khi đã thi công cọc

* Thi công đất: Mặt bằng móng của công trình tương đối phức tạp Chiều sâu chôn

móng là -1,5 m so với mặt đất tự nhiên nên để thuận tiện cho việc thi công đài móng, tatiến hành đào cơ giới toàn bộ công trình đến cao trình -0,8m so với coste tự nhiên rồi sau

đó tiến hành đào thủ công đến cao trình chôn móng cho từng móng độc lập Đất đã đàolên được đổ đống tại chỗ, một phần để san lấp hố móng sau khi thi công đài cọc, nếu cònthừa thì vận chuyển đi nơi khác

* Thi công phần thân: Do công trình có chiều cao lớn, mặt bằng thi công tương đối

rộng, do vậy để đảm bảo an toàn cho công nhân, nâng cao hiệu quả sử dụng thăng tải, đẩynhanh tiến độ thi công, đảm bảo chất lượng công trình từ đó làm giảm giá thành côngtrình ta dùng cốp pha thép để làm ván khuôn đổ bê tông cho các cấu kiện, cùng với cácloại thép hộp tạo thành những tấm cốp pha định hình ổn định khi làm việc cũng như khilắp dựng

b Cho tổng thể công trình:

Cốt thép: Toàn bộ cốt thép được gia công bằng máy tại xưởng đặt tại công trường

Bê tông sử dụng cho công trình rất lớn cả về số lượng và cường độ, vì thế để đảmbảo cung cấp bê tông được liên tục, chất lượng đồng thời làm giảm bớt gánh nặng về kho,bãi , ta sử dụng bê tông thương phẩm Bê tông được vận chuyển bằng xe trộn bê tông vàdùng máy bơm bê tông để đổ bê tông cho các cấu kiện Luân chuyển ván khuôn, vật liệu

và các thiết bị thi công theo phương đứng được thực hiện bởi thăng tải đặt cạnh côngtrình, theo phương ngang vận chuyển bằng xe cút-kít Khi công trình đã lên được độ caolớn, để đảm bảo vận chuyển công nhân được nhanh chóng, an toàn ta sử dụng thêm vậnthăng lồng chở người

Các loại vật liệu xây dựng khác được bố trí tại các kho bãi trong công trường đảmbảo thuận tiện khi sử dụng để thi công

2.Về tổ chức: Chủ yếu áp dụng phương pháp thi công dây chuyền, tận dụng mặt bằng

công tác để đẩy nhanh tiến độ thi công công trình

III ĐỀ XUẤT NỘI DUNG CÁC CÔNG VIỆC CẦN THỰC HIỆN:

Ta có bảng tóm tắt các nội dung chính cần thực hiện trong quá trình thi công công trình:

Bảng 1: Bảng tóm tắt nội dung công việc chính.

- Lắp đặt lưới điện, nước thi công, chiếu sáng ngoài trời

- Thi công các hệ thống rãnh tiêu nước tạm thời

- Đặt các mốc để giác vị trí tim nhà, xác định các vị trí

quan trọng và gởi các cao độ phục vụ cho công tác thicông và kiểm tra

Phần thân - Thi công bê tông cốt thép cột và thang máy

- Thi công bê tông cốt thép dầm sàn

- Thi công đường sá , hè rãnh , cây xanh

- Dọn vệ sinh toàn công trình

- Nghiệm thu bàn giao

CHƯƠNG II

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP XÂY LẮP CHO CÁC

CÔNG TÁC CHÍNH

A PHẦN NGẦM:

I LẬP LUẬN CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG:

1 Các phương pháp hạ cọc:

a Hạ cọc bằng các loại búa đóng: sử dụng các loại búa để đóng hạ cọc Tuỳ thuộc

năng lực trang thiết bị hiện có, điều kiện địa chất công trình, quy định thiết kế về chiềusâu hạ cọc và độ chối mà ta lựa chọn các thiết bị đóng cọc cho phù hợp Phương pháp này

có ưu điểm: nhanh, rẻ, độ chính xác cao nhưng có nhược điểm là gây lực xung kích, chấnđộng làm ảnh hưởng đến các công trình lân cận Ngoài ra tiếng búa va đập còn gây ratiếng ồn

b Ép cọc bằng cách chất tải tĩnh: sử dụng hệ kích thuỷ lực và các đối trọng để hạ

cọc Hiện nay nước ta có 3 loại thiết bị hạ cọc chủ yếu: loại ép đỉnh , loại ép hông , loại

ép bằng tời không cần kích thuỷ lực Phương pháp này có ưu điểm là không gây tiếng ồn

và rung động nhưng có nhược điểm là tốn kém do phải sản xuất đối trọng , quá trình thicông đòi hỏi phải theo dõi chặt chẽ , trong một số trường hợp khi đất nền tốt thì rất khó

ép cọc qua để đưa tới độ sâu thiết kế

c Dùng chấn động rung hạ cọc : Cọc được hạ sâu vào đất chủ yếu bằng tác dụng

rung của các máy chấn động Phương pháp này có ưu điểm là thời gian thi công ngắn nhờ

có thể cơ giới hoá quá trình thi công nên đạt hiệu quả kinh tế cao, sử dụng được cao nhấtkhả năng chịu lực của vật liệu, có thể hạ cọc xuống sâu trong mọi loại đất nền Tuy nhiênphương pháp này chỉ có thể hạ được cọc ống hay phần dưới của cọc cấu tạo đầu nhọn

d Kết hợp xói đất và đóng hoặc rung cọc: Có thể chỉ xói nước để trọng lượng bản

thân cọc tự hạ gần đến chiều sâu thiết kế (cách 1,5m ) rồi lại dùng búa để đóng tiếp hoặcvừa xói nước vừa dùng búa để đóng Phương pháp này có ưu điểm là có thể hạ được cọctiết diện lớn xuống sâu trong nền đất nhưng có nhược điểm: xói nước có thể gây sạt lởảnh hưởng dến các công trình lân cận Phương pháp này chỉ nên áp dụng khi công trình ởcách xa các công trình khác ≥ 20m

2 Các phương pháp ép cọc:

a Phương pháp ép cọc trước: Tiến hành ép cọc trước khi thi công đài cọc Áp dụng

khi mặt bằng thi công rộng rãi Thi công theo phương pháp này rất thuận lợi nên được sửdụng phổ biến

b Phương pháp ép sau: Tiến hành ép cọc sau khi đã thi công đài cọc Phương pháp

này có ưu điểm: tiết kiệm thời gian thi công , ngoài ra ta có thể sử dụng chính tải trọng công trình nên tiết kiệm được chi phí nhưng có nhược điểm là tốn nhiều thép hơn trongđài cọc vì phải bố trí thép để neo máy và phải tăng cường cốt thép cho đài cọc khi nó làmviệc với máy; ngoài ra khi thi công đài cọc phải chừa thêm một số lỗ dự trữ ở đài phòngkhi cọc gặp chướng ngại vật không thể ép tới độ sâu thiết kế

* Với điều kiện của công trình này, ta sử dụng phương pháp ép trước Đối với phương

án ép trước ta có các phương pháp thi công sau:

- Ép bằng hệ cọc neo

- Ép bằng hệ kích giá ép và đối trọng

- Ép cọc bằng cách tựa vào các công trình khác

c Các phương án thi công ép cọc bằng hệ kích giá ép có xét đến thi công đất:

+Hạ cọc trước khi đào hố móng:Tiến hành san mặt bằng cho phẳng để tiện di chuyểnthiết bị ép và vận chuyển cọc Sau đó tiến hành ép cọc theo yêu cầu thiết kế Khi tiếnhành hạ cọc theo giải pháp này, để tránh tình trạng phải cưa đầu cọc quá dài, gây lãngphí, khi hạ cọc đến sát mặt đất phải dùng thêm 1 đoạn cọc phụ để ép tiếp cho tới vị tríthiết kế , tuy nhiên dùng cọc đệm quá dài sẽ giảm hiệu quả của lực ép do trọng lượng cọctăng và lực cản ma sát cũng tăng và có thể làm xiên đầu cọc.Sau khi ép cọc xong tiếnhành đào đất hố móng để thi công đài cọc, hệ giằng Biện pháp này có ưu điểm là việc dichuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thuận lợi kể cả khi gặp trời mưa.Không bị phụ thuộc vào mực nước ngầm Dễ dàng di chuyển máy, tốc độ thi công nhanh.Nhược điểm:Do phải dùng thêm các đoạn cọc dẫn nên gặp nhiều khó khăn khi ép đoạncọc cuối cùng xuống đến chiều sâu thiết kế Công tác đào đất hố móng khó khăn, phảiđào thủ công nhiều, khó cơ giới hoá

+ Hạ cọc sau khi đã đào hố móng: Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc.Sau đó đặt máy móc, thiết bị ép xuống đáy hố móng và tiến hành ép cọc đến độ sâu cầnthiết

Ưu điểm: Đào hố móng thuận lợi không bị cản trở bởi các đầu cọc

Nhược điểm: Việc di chuyển máy, thiết bị thi công dưới hố đào gặp nhiều khó khăn ởnhững nơi có mạch nước ngầm cao, việc đào hố móng trước, rồi mới thi công ép cọc khóthực hiện được Khi thi công ép cọc mà gặp trời mưa thì phải có biện pháp bơm hút nước

ra khỏi hố móng Với mặt bằng không rộng rãi, xung quanh đang tồn tại những công trìnhthì việc thi công theo phương án này gặp nhiều khó khăn, đôi khi không thực hiện được

+ Lựa chọn phương án đào đất: Phương án đào đất hố móng có thể là đào thành từng hố độc lập, đào thành rãnh móng chạy dài hay đào toàn bộ mặt bằng công trình Do chiều sâu đào đất bằng cơ giới 0,8 m; chiều sâu đào đất thủ công 0,8 m nên ta chọn phương án đào cơ giới toàn bộ mặt bằng; khi đào thủ công chỉ đào cho từng móng độc lập

* Kết luận:Căn cứ vào ưu điểm, nhược điểm của hai biện pháp trên Căn cứ vào mặt

bằng công trình, điều kiện địa chất thuỷ văn tại khu vực xây dựng công trình… thì ta chọn biện pháp hạ cọc trước khi đào hố móng

II KỸ THUẬT THI CÔNG ÉP CỌC:

Việc bố trí cọc và đối trọng phải thỏa mãn những điều kiện sau đây:

- Cọc phải được kê lên các đệm gỗ, không được phép kê trực tiếp lên mặt đất

- Các đệm gỗ đở cọc phải nằm ở vị trí cách đầu cọc 0,2l như trong tính toán cọc khibốc xếp vận chuyển Nếu xếp thành nhiều tầng thì không cao quá 1,2m Lúc này các đệm

gổ phải thẳng hang theo phương thẳng đứng

- Đối trọng phải được xếp chồng theo nguyên tắc đảm bảo ổn định Tuyệt đối không

để đối trọng rơi đổ trong suốt quá trình ép cọc

* Đối với thiết bị ép cọc:

Phải có lý lịch máy nơi sản xuất cấp và có cơ quan thẩm quyền kiểm tra, xác nhậnđạt yêu cầu kỹ thuật, bao gồm các thông số:

+ Lưu lượng của máy bơm (l/ph)

+ Áp lực bơm dầu lớn nhất (KG/cm)

+ Diện tích đáy piston (cm2)

+ Phiếu kiểm định đồng hồ đo áp lực và các van chịu lực

Thiết bị ép cọc đưa vào sử dụng cho công trình phải thoả mãn các yêu cầu:

+ Lực nén lớn nhất ( danh định) không được nhỏ hơn 1,4 lần so với lực ép lớn nhấttheo thiết kế

+ Lực nén của kích dưới tác dụng dọc trục

+ Đồng hồ đo áp lực khi ép phải tương ứng với khoảng lực đo

+ Chuyển động của piston phải đều và khống chế được tốc độ thiết bị ép cọc

+ Thiết bị ép cọc phải được vận hành theo đúng quy định về an toàn lao động

+ Giá trị đo áp lực cao nhất của đồng hồ không được vượt quá 2 lần áp lực đo khi épcọc

+ Chỉ nên huy động ( 0,7÷0,8) khả năng tối đa của thiết bị

* Đối với đoạn cọc:

Tiến hành kiểm tra chất lượng của cọc trước khi tiến hành thi công và loại bỏ nhữngđoạn cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật như: cọc có vết nứt, trục cọc không thẳng, mặt cọckhông phẳng…

Khả năng chịu nén của cọc phải ≥1,25 lần lực nén lớn nhất Pmax

Các sai số cho phép khi chế tạo cọc:

+ Tiết diện cọc: ≤ 2%

+ Chiều dài cọc: ≤ 1%

+ Mặt đầu cọc phải phẳng, vuông góc với trục cọc, độ nghiêng ≤ 1%

+ Vành thép nối phải thẳng ( độ vênh ≤ 1%)

+ Trục cọc phải thẳng góc và đi qua tâm tiết diện cọc Mặt phẳng bêtông và mặtphẳng vành thép nối trùng nhau, cho phép bêtông nhô cao ≤ 1mm

+ Chiều dày vành thép nối ≥ 4mm

* Đối với việc hàn và nối cọc:

+ Trục đoạn cọc được nối phải trùng với phương nén.

+ Khi hàn cọc sử dụng phương pháp “hàn leo” hàn từ dưới lên trên với đường hànđứng

+ Trên mỗi chiều dài đường hàn không nhỏ hơn 100mm

Đây là một công tác quan trọng đòi hỏi phải được tiến hành một cách chính xác vì

nó quyết định đến độ chính xác của các phần công trình sau này:

- Từ tim móng tìm được tiến hành xác định tim các cọc trong móng đó bằng máykinh vĩ, thước dây, quả dọi…., đánh dấu tim cọc bằng các cọc gổ thẳng đứng, đánh dấucao trình đỉnh cọc trên các cọc mốc gổ bằng sơn đỏ

Chạy thử máy ép để kiểm tra tính ổn định của thiết bị - chạy không tải và có tải

Dùng cần trục cẩu lắp cọc đầu tiên ( đoạn C1) vào giá ép cọc Yêu cầu đoạn cọc đầutiên phải được lắp dựng cẩn thận, căng chỉnh để trục của đoạn này trùng với trục của kích

và đi qua vị trí tim cọc thiết kế

Tiến hành ép đoạn cọc C1 Ban đầu tăng áp lực chậm, đều để đoạn cọc cắm sâu vàođất nhẹ nhàng Vận tốc xuyên không lớn hơn 1 cm/s

Tiến hành lắp nối và ép đoạn cọc tiếp theo ( đoạn C2) Yêu cầu với đoạn cọc này là

bề mặt hai đoạn cọc phải phẳng và vuông góc với trục cọc Trục đoạn cọc phải thẳng chophép nghiêng không quá 1%

Gia lên cọc một lực tạo tiếp xúc sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc khoảng 3-4 KG/cm2,tiến hành hàn nối cọc

Tăng chậm, đều áp lực ép cho đến khi cọc chuyển động ( không quá 1 cm/s), đếnkhi cọc chuyển động đều tăng áp lực nhưng khống chế để tốc độ xuyên không quá 2cm/s.Khi ép xong đoạn cọc C2, tiến hành cẩu lắp cọc giá bằng thép vào giá ép Tiến hành

ép cọc giá cho đến khi đỉnh đoạn cọc C2 đạt đến cao trình thiết kế Nhổ cọc giá lên đểtiến hành ép cọc khác

Quy trình ép cọc khác tương tự như quy trình đã trình bày ở trên

Cọc được công nhận đã ép xong khi đã thỏa mãn đồng thời 2 điều kiện sau:

+ Chiều dài đoạn cọc ép sâu trong lòng đất không nhỏ hơn chiều dài ngắn nhất đãquy định: 12m

+ Trị số lực ép tại thời điểm cuối cùng phải đạt trị số lực ép đã quy định ( Pepmin < Pep

< Pepmax ) trên suốt chiều sâu xuyên lớn hơn 3 lần cạnh cọc (3.30 = 90cm), trong đoạn nàytốc độ xuyên không lớn hơn 1 cm/s

Nếu hai điều kiện trên không thỏa mãn thì phải báo cho chủ công trình và đơn vịthiết kế xử lý

4 Công tác ghi chép:

Trong quá trình ép cọc phải ghi nhật ký ép cọc theo các trình tự sau đây:

* Đối với đoạn cọc C1:

Khi đoạn cọc đã cắm sâu vào đất 30 đến 50 cm thì ghi lại giá trị lực ép đầu tiên

Theo dõi đồng hồ đo áp lực nếu giá trị áp lực trên đồng hồ thay đổi thi ghi giá trịnày cùng với độ sâu tương ứng.

Nếu trong quá trình ép, lực ép không thay đổi hoặc thay đổi không đáng kể thì chỉghi giá trị lực ép đầu và cuối đoạn cọc

* Đối với đoạn cọc C2: Ghi chép tương tự như đoạn cọc C1

* Đối với giai đoạn cuối cùng hoàn thành việc ép xong một đoạn cọc:

Khi giá trị lực ép bằng 0,8Pepmin thì tiến hành ghi giá trị lực ép này cùng với độ sâutương ứng ( Pepmin quy định căn cứ trên thí nghiệm nén tĩnh ở thực tế công trình)

Bắt đầu từ đây ghi chép giá trị lực ép với độ xuyên 20 cm cho đến khi ép xong

Cho dùng ngay việc ép cọc lại

Tìm hiểu nguyên nhân:

+Nếu gặp vật cản thì có biện pháp đào phá bỏ

+ Nếu do mũi cọc vát không đều thì phải khoan dẫn hướng cho cọc xuống đúnghướng

Căn chỉnh lại vị trí ép cọc và cho ép lại

* Cọc đang ép xuống khoảng 0,5 đến 1m đầu tiên thì bị cong, xuất hiện vết nứt, gãy ởvùng chân cọc:

* Khi ép cọc chưa đến độ sâu thiết kế ( cách độ sâu thiết kế từ 1-2m) cọc đã bị chối, cóhiện tượng bênh đối trọng, gây nên sự nghiêng lệch, làm gãy cọc:

Biện pháp xử lý:

Cắt bỏ đoạn cọc gãy

Cho ép chèn đoạn cọc mới bổ sung

Nếu cọc gãy khi nén chưa sâu, thì có thể dùng kích thủy lực để nhổ cọc và thaybằng cọc khác

Cần chú ý đến hệ thống neo giữ thiết bị đảm bảo an toàn trong mọi giai đoạn ép

III THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC:

- Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: Pvl = 1530,12 (KN)

- Sức chịu tải của cọc theo đất nền: Pđn = 719,40 (KN)

Muốn đưa cọc đến độ sâu thiết kế, cần phải tạo một lực thắng được lực ma sát mặtbên của cọc và phá vở cấu trúc của lớp đất ở bên dưới mũi cọc Lực này bao gồm trọnglượng bản thân cọc và lực ép thủy lực do máy ép gây ra Ta bỏ qua trọng lượng bản thâncọc và xem như lực ép cọc hoàn toàn do kích thuỷ lực của máy ép gây ra

+ Muốn ép cọc đạt được độ sâu thiết kế thì lực ép cọc phải đạt giá trị:

min

P ≥ ×k P

Trong đó:

k: hệ số >1 Có thể lấy k = 1,2÷1,5 phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc

Pc: Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Các tiêu chuẩn của máy ép phải thoả mãn:

- Lực nén danh định của máy phải đảm bảo > 1,4.Pepmax = 1,4.1224,10 = 1713,73 (KN)

- Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc

- Chuyển động của piston phải đều và khống chế được tốc độ ép cọc

- Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo

- Chỉ nên huy động (0,7÷0,8) khả năng của thiết bị Nên phải chọn máy ép có lực ép cầnthiết là:

ax

1224,10

1748,7( )0,7

epm

Chọn máy ép ICT0393 có các thông số kỹ thuật sau:

+ Máy có hai kích thủy lực với tổng lực nén lớn nhất của thiết bị do hai kích gây

ra là: Pmax = 1800 (KN) ( Mỗi kích 900KN)

+ Tiết diện cọc được ép: 35cm

+ Chiều dài đoạn cọc: 6÷12m

+ Động cơ điện: 17,5 KW

+ Số vòng quay định mức của động cơ: 4450 v/phút

+ Đường kính xilanh thủy lực: 280 mm

6 7

10

8 4

Đối trọng có tác dụng đảm bảo các điều kiện ổn định cho hệ máy ép dưới tác dụng gâylật và gây nhổ khi máy ép làm việc Do trọng lượng giá ép và khung đế nhỏ hơn nhiều sovới đối trọng nên để đơn giản và thiên về an toàn ta bỏ qua.

+ Theo điều kiện chống nhổ: giả thiết lực ép sẽ đúng tâm hệ ép, tính đối trọngsau đó kiểm tra lại điều kiện chống lật

Q ≥ Pépmax = 1224,10 KN

+ Kiểm tra theo điều kiện chống lật :

Trong trường hợp ép các cọc biên cho móng, giá ép di chuyển khỏi vị trí trọng tâmcủa móng cũng là trọng tâm của hệ máy ép Dưới tác dụng của phản lực đầu cọc sẽ xuấthiện mômen gây lật tác dụng lên giá ép Trọng lượng của đối trọng phải đảm bảo cho giákhông bị lật dưới tác dụng của mômen gây lật này

Q/2

Pemax Q/2

B A

- Kiểm tra lật quanh điểm C :

Để tính toán số lượng đối trọng lấy : Q = max(1224,1 ; 1847,63 ;1530,125) (KN)

Chọn Q = 1847,63 (KN) để tính toán số lượng đối trọng

Trọng lượng một khối đối trọng Bêtông cốt thép 1x1x4(m) :

Cọc có tổng chiều dài 12 m, gồm 2 đoạn mỗi đoạn 6m

Trọng lượng của một đoạn cọc là: Gcọc = 1,1.0,3.0,3.6.25 = 14,9(KN)

Trọng lượng của khối đối trọng: Gđtr = 100 (KN) = 10T

Sức nâng yêu cầu: Q = Qck + Qtr

Qtr: Trọng lượng của các thiết bị treo buộc Qtr = 1T

→Q = 10+1 = 11 (T)Chiều cao nâng móc cẩu: Hm = Hđ+h1+h2+h3

Trong đó: Hđ: chiều cao khung đế và đối trọng

h1: khoảng an toàn, h1 = 0,5 ÷ 1 (m)h2: chiều cao cấu kiện h2 = Lcọc = 6(m) h3: chiều cao thiết bị treo buộc h3 = 1,5 (m)

=> Hm = (0,7+3.1) + 1 + 6 + 1,5 = 12,2(m)

Với: hc: khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình máy đứng, hc = 1,5m.

αmax: góc nghiêng lớn nhất của trục quay tay cần so với phương ngang, vớicần trục tự hành lấy αmax = 700 ÷750 Lấy αmax = 750

=> Lmin =13,7 1,5

75o Sin

−

= 12,6(m)Tầm với gần nhất của cần trục:

Rmin = L.cosαmax + rTrong đó:

r: khoảng cách từ khớp quay tay cần đến trục quay của cần trục

r = 1,5 (m)

→ Rmin = 12,6 cos750 + 1,5 = 4,77 (m)

Ta chọn cần trục tự hành có mã hiệu XKG-40, dùng tay cần L = 20m

Kiểm tra các thông số kỹ thuật khi cẩu lắp:

- Chọn R = 10m, tra biểu đồ tính năng với L = 20m, R = 10m có:

[Q] = 11,5T > Qyêu cầu [H] = 17m > Hyêu cầu

=> Thoả mãn các yêu cầu trên

Khi cẩu lắp chọn vị trí máy đứng hợp lý để:

+ Máy không di chuyển quá nhiều lần khi thao tác cẩu lắp các thiết bị tại cùng một

Chọn góc nghiêng dây cẩu: 450 Lực căng trong dây cáp:

2.cos 2 os45

coc Q

KN c

c Quá trình cẩu lắp đối trọng:

Chọn dây cẩu 2 dây, góc nghiêng của dây cẩu so với phương thẳng đứng là 450

Trọng lượng 1 khối đối trọng: Qđt = 100 (KN)

Chiều dài của dây cẩu: 2 0, 2 2,5( )

Q

= 100 71( )2.cos 45 = KN

a Tính toán nhu cầu nhân lực, ca máy cho công tác ép cọc:

Theo định mức 1776, hao phí cho công tác ép cọc trước, cọc Bêtông cốt thép chiều dài >4m, đất cấp II với mã hiệu AC.262 có:

Ép trướccọc dài >

4m

- Tổng chiều dài cọc cho công trình: L = 272.(12 + 1) = 3536 (m)

- Số ca máy ép cọc yêu cầu: 3536 4, 4 156

Chọn một máy ép và một máy cẩu phục vụ cho công tác ép cọc

b Lập tiến độ thi công ép cọc:

Chu kỳ hoạt động của máy cẩu:

T = tthaotác + tn + th + tq

Trong đó:

tthaotác : thời gian thao tác lắp móc cẩu tthaotác = 2 (phút)

tn, hh: thời gian nâng hạ cấu kiện tn = th = 2 (phút)

tq: thời gian quay cần 1 vòng tq = 5 (phút)

t1 = 8.2.11 = 176 (phút)

- Hao phí lắp đặt giá ép và đối trọng:

t2 = ( 24 + 1).11 = 275 (phút)

- Hao phí cẩu lắp cọc vào giá ép: ( gồm 2 đoạn cọc C1, C2 và cọc dẫn)

+ Thời gian cẩu lắp 1 đoạn cọc: t3 = 11 (phút)

+ Thời gian cẩu lắp toàn bộ cọc:

t3 = (8.2+8).11 = 264 (phút)

- Hao phí ép cọc, nối cọc và di chuyển xi lanh:

+ Thời gian di chuyển xi lanh từ vị trí cọc này đến vị trí cọc khác mất 10 phút

+ Vận tốc ép trung bình: 1,5 cm/s

Thời gian ép một đoạn cọc:

6.100

6,71,5.60

t = = ( phút)

Đối với đoạn cọc dẫn ta ép nó xuống 1m cần thời gian:

1.100

1, 21,5.60

t = = ( phút)

Thời gian nối cọc: 10 phút/ 1 đoạn cọc

 Thời gian hao phí ép cọc, nối cọc, rút cọc dẫn và di chuyển xi lanh là:

M

Kết quả tính toán thể hiện trên bản vẽ TC 01

IV THI CÔNG ĐÀO ĐẤT:

Do công trình được thi công cọc ép trước khi đào đất nên ta kết hợp cả 2 phương án thi công đào đất: đào đất bằng cơ giới và đào đất bằng thủ công

1 Công tác chuẩn bị:

Trước khi thi công đào đất, hai bên giao thầu và nhà thầu phải tiến hành bàn giao cọc mốc chuẩn Cọc mốc chuẩn được làm bằng Bêtông cốt thép và đặt ở vị trí không vướng vào công trình và được rào kĩ bảo vệ cẩn thận Từ cọc móc chuẩn, đơn vị thi công trước khi thi công phải làm các cọc mốc phụ để định vị công trình, các cọc không được nằm trên đường đi của xe, máy và được kiểm tra thường xuyên

2 Biện pháp thi công đào đất:

Do cọc được thi công bằng phương pháp ép trước, nên khi thi công đào đất bằng

cơ giới, ta chưa đào đến độ sâu thiết kế vì nếu đào đến độ sâu đó thì máy sẽ chạm tới đầu cọc làm cho cọc bị di chuyển hoặc nếu va chạm mạnh có thể làm cho cọc bị gãy, vỡ

- Cao trình của mặt nền thiên nhiên: -0,300

- Cao trình của đáy đài: -1,900 ( kể cả lớp Bêtông lót móng)

- Đoạn cọc được ngàm vào đài 0,5m Trong đó đập vỡ 0,35m để sau này neo cốt thép vàođài

 Để đảm bảo quá trình đào đất bằng cơ giới ta sử dụng máy đào đào đến cao trình cách đỉnh cọc 1 đoạn 0,2m

Đài nằm trong lớp đất Á sét Tra bảng 5-1 Sổ tay thực hành kết cấu công trình ta

có độ dốc mái đất là: 1

0

H B

=

Như vậy công tác đào đất hố móng gồm hai quá trình thành phần:

a Đào đất bằng cơ giới: Dùng máy đào toàn bộ mặt bằng công trình

Chiều sâu đào cơ giới: 0,8m tính từ mặt nền thiên nhiên ( từ coste -0,300m đến -1,100m)

b Đào đất bằng thủ công:

Chiều sâu đào bằng thủ công: 0,8m ( từ coste -1,100m đến -1,900m)

Khi thi công, mở rộng đáy hố đào mỗi cạnh 0,5m kể từ mép đài để thi công móng

3 Tính toán khối lượng công tác đào đất:

a Khối lượng đất đào bằng cơ giới:

a; b: Chiều dài và rộng đáy hố đào bằng máy

c; d: Chiều dài và rộng miệng hố đào bằng máy

( ) ( ) 3

0,8

60,73.28,5 60,73 61,53 28,5 29,3 61,53.29,3 1413,37( )6

cg

b Khối lượng đào đất bằng thủ công:

Tiến hành đào độc lập cho từng hố móng Với đất á sét, chiều sâu hố đào = 0,8m  hố đào được đào thẳng đứng

4 Tính khối lượng công tác lấp đất hố móng:

Đất đào lên một phần đổ tại chổ để lấp hố móng, phần đất thừa dùng xe vận chuyển chở

đi đổ ra khỏi công trường ( Phần đất thừa bằng thể tích các kết cấu phần ngầm - Gồm móng và giằng móng)

* Thể tích giằng móng:

Giằng móng có tiết diện 200x400 (mm)

Tổng chiều dài của giằng móng: 559,78 (m)

 Thể tích chiếm chổ bởi giằng móng:

Vgiằng móng = 559,78x0,2x0,4 = 44,78 (m3)

Vậy tổng thể tích kết cấu phần ngầm:

Vngầm = Vmóng + Vgiằng móng = 260 + 44,78 = 304,78 (m3)

Khối lượng đất phải vận chuyển đi là: 304,78 (m3)

Khối lượng đất để lại: 1864,01-304,78 = 1559,23 (m3)

5 Chọn tổ hợp máy thi công đào đất:

a Chọn và tính năng suất của máy đào:

Chọn máy đào gàu nghịch E0-3322 B1 có các thông số kĩ thuật sau:

- Dung tích gầu: q = 0,5m3

- Bán kính đào lớn nhất: Rđào max = 7,5(m)

- Chiều sâu đào lớn nhất: Hđào max = 4,8(m)

- Chiều cao đổ đất lớn nhất: Hđổ max = 4,2(m)

* Khi đào đổ tại chổ:

Năng suất ca máy đào: W ca = × ×t q n ck × ×k1 k tg

Trong đó: - Chu kỳ đào ( góc quay khi đổ đất bằng 900): tđck = tck = 17 giây

- Thời gian làm việc 1 ca: t = 7h

- Hệ số sử dụng thời gian: ktg = 0,75

- Số chu kỳ làm việc trong 1 giờ: nck = 3600/tđck = 3600/17 = 211,8

 Năng suất ca máy đào: W ca = ×7 0,5 211,8 0,75 0,75 416,9(× × × = m ca3 / )

* Khi đào đổ lên xe:

Năng suất ca máy đào: W ca = × ×t q n ck × ×k1 k tg

Trong đó: - Chu kỳ đào ( góc quay đổ đất bằng 900): tđck = tck.kvt = 17.1,1 = 18,7(s)

- Thời gian làm việc 1 ca: t = 7h

- Hệ số sử dụng thời gian: ktg = 0,7÷0,8 Chọn ktg = 0,75

- Số chu kỳ làm việc trong 1 giờ: nck = 3600/tđck = 3600/18,7 = 192,5

 Năng suất ca máy đào: W ca = ×7 0,5 192,5 0,75 0,75 378,9(× × × = m ca3/ )Thời gian đào đất bằng máy:

+ Đổ đống tại chổ: tđđ = (1413,37-304,78)/416,9 = 2,66 (ca)

Chọn tđđ = 2,5 ca

 Hệ số vượt định mức = 2,66/2,5 = 1,06+ Đổ lên xe: tđx = 304,78/378,9 = 0,81 ca

Chọn tđx = 1ca

 Hệ số thực hiện định mức = 0,81/1 = 0,81Vậy tổng thời gian đào đất bằng cơ giới: T = 2,5 + 1 = 3,5ca

b Chọn xe phối hợp với máy để vận chuyển đất đi đổ:

- Cự ly vận chuyển đất đến bải đổ cách công trình 3,5km

- Vận tốc trung bình của xe: vtb = 25km/h

- Thời gian đổ đất tại bãi và dừng tránh xe trên đường: t = tđ + to = 2 + 5 = 7 phút

- Thời gian xe hoạt động độc lập:

0

7 23,825

Chọn loại xe Yaz-201E có trọng tải 10(T)

- Số gàu đổ đất đầy xe:

t

P n

13,61 t 1,96.0,5.0,75

P n

- Chu kỳ hoạt động của xe: tckx = 4,36 + 23,8 = 28,16 (phút)

Điều kiện để máy đào và xe vận chuyển làm việc liên tục khi đất đào được vận chuyển đổ

đi nơi khác là:

N W = N W

Trong đó: - Nx , Nm: Số xe và số máy đào Chọn Nm = 1

Số chuyến xe hoạt động trong một ca:

7.0,75.60

11,1928,16

tg ch ckx

t k N

Vậy chọn tổ hợp xe và máy là: 01 máy đào E0-3321 B1 và 7 xe Yaz-210E

c Tính toán hao phí đào đất hố móng bằng thủ công:

Khi đào đất bằng thủ công, cơ cấu tổ thợ theo định mức 726/ĐM-UB gồm 3 thợ ( 1 thợ bậc 1, 1 thợ bậc 2, 1 thợ bậc 3) Định mức chi phí lao động lấy theo ĐM 24, số hiệu định mức: AB.1143 bằng 0,5 công/m3

Số công lao động cần thiết: 450,64x0,5 = 225,32(công)

Chọn 5 tổ, mỗi tổ 3 người để tiến hành công tác đào đất nhằm đảm bảo được an toàn và nâng cao năng suất làm việc

Vậy số ca cần thiết để hoàn thành công việc là: 225,32 15,02( )

15

Chọn 15ca

Hệ số vượt định mức = 15,02/15 = 1,002

V CÔNG TÁC BÊ TÔNG MÓNG:

1 Yêu cầu kỹ thuật ván khuôn đài:

- Có hình dạng, kích thước phù hợp với những cấu kiện và công trình có trong bản

vẽ thiết kế

- Bền vững, không biến dạng

- Chịu được tải trọng bản thân của ván khuôn, bê tông, cốt thép, trọng lượng củangười đi lại khi đổ bê tông

- Kín khít không cho nước và vữa xi măng chảy ra

- Vận chuyển, tháo lắp dể dàng, thuận lợi

- Tạo được bề mặt bê tông phẳng, nhẵn

- An toàn khi sử dụng và sử dụng được nhiều lần

2 Thiết kế ván khuôn móng:

a Lựa chọn loại coffa sử dụng:

Sử dụng ván khuôn thép do Công ty Hoà Phát sản xuất:

- Bề mặt ván khuôn là thép dày 3mm, thép CT3

- Các sườn dọc, sườn ngang là thép dẹt CT3 dày 5mm

Tuỳ theo kích thước của từng loại móng mà ván khuôn được tổ hợp từ các tấm ván khuôn

cơ sở khác nhau Sau khi lựa chọn tổ hợp, ta sẽ tiến hành tính toán các bộ phận khác nhưthanh chống đứng, thanh chống xiên, gông…

Hình 2.3: Cấu tạo ván khuôn thép

Bảng 2.1: Bảng đặc tính kỹ thuật của tấm ván khuôn góc trong

50x5050x5050x50

15001200900

1500

100×150

1200900750600

Bảng 2.2: Bảng đặc tính kỹ thuật của tấm khuôn góc ngoài

100×100

180015001200900750600

Bảng 2.4: Các thông số kỹ thuật của cột chống Hòa Phát

Loại

Chiều cao ống ngoài (mm)

Chiều cao ống trong (mm)

Chiều cao sử dụng Tải trọng

Trọng lượng (Kg)

Tối thiểu (mm) Tối đa (mm) Khi nén (Kg) Khi kéo (Kg)

- Số lượng cấu kiện: 18

- Theo cạnh 1,7 (m) của đài sử dụng 3 tấm ván khuôn phẳng HP-1540 có kích thước 1500x400x55 đặt nằm ngang và 1 tấm ván khuôn phẳng HP-1220 có kích thước

- Theo phương cạnh 2,7 (m) của đài sử dụng 3 tấm ván khuôn phẳng HP-1540 có kích thước 1500x400x55 đặt nằm ngang và 3 tấm ván khuôn phẳng HP-1240 có kích

- Số lượng cấu kiện: 10

- Theo phương cạnh 5,2 (m) của đài sử dụng 12 tấm ván khuôn HP-1240 có kích thước 1200x400x55 đặt nằm ngang và 1 tấm ván khuôn HP-1240 có kích thước

Tải trọng tác dụng lên ván thành đài móng: q = qb + qh

- Áp lực ngang do vữa bêtông:

b

q = ×γ H

Trong đó:

qb : Áp lực tối đa của bêtông lên thành ván khuôn

γ : Trọng lượng của bản thân bêtông γ =2500(kg m/ 3)H: Chiều cao lớp Bêtông gây áp lực ngang Lấy H = Rđ = 0,75 (m)

→ qb = 2500x0,75 = 1875 (kg/m2)

- Tải trọng do chấn động sinh ra khi đổ bêtông:

qh = 400 (kg/m2)Vậy tải trọng tác dụng lên 1 tấm ván khuôn là:

qtc = 1875 + 400 = 2275 (kg/m2)

qtt = 1,2x1875 + 1,3x400 = 2770 (kg/m2)

d Chọn và kiểm tra khoảng cách các nẹp đứng:

Kiểm tra cho tấm khuôn phẳng có kích thước 1800x400x55

Bố trí 2 nẹp đứng nằm cách mép ván khuôn một đoạn 10cm Vì vậy ván khuôn được xemnhư là một dầm đơn giản kê lên gối tựa là các thanh nẹp đứng

Tải trọng phân bố đều lên ván khuôn là:

Hình 2.4: Sơ đồ tính kiểm tra ván khuôn đài móng

+ Theo điều kiện bền:

[ ]u

M

R W

σ = ≤

M: Mômen uốn lớn nhất trong dầm: M = q.l2/8

W: Mômen kháng uốn của tấm ván khuôn W = 7,02 cm3

→ Thỏa mãn điều kiện độ bền.

+ Theo điều kiện biến dạng:

→ Thỏa mãn điều kiện độ võng

e Chọn và kiểm tra khoảng cácnh giữa các thanh nẹp ngang:

Chọn khoảng cách giữa các thanh nẹp ngang là 50(cm)

Nẹp đứng được tính toán như một dầm liên tục tựa lên gối tựa là các thanh nẹp ngang.Khoảng cách giữa các thanh nẹp ngang được xác đinh từ điều kiện cường độ và biếndạng của các thanh nẹp đứng

Chọn nẹp đứng là các thanh thép góc C8[50x40x4,5]

+ Tải trọng tác dụng lên nẹp đứng là:

qtc = 910x0,75 = 682,5 (kg/m)

qtt = 1108x0,75 = 831 (kg/m)+ Sơ đồ tính:

Hình 2.6: Sơ đồ tính toán kiểm tra ván khuôn cổ móng

+ Kiểm tra điều kiện bền:

[ ]u

M

R W

σ = ≤

Trong đó: M: Mômen uốn lớn nhất trong dầm

W: Mômen kháng uốn của các thanh nẹp đứng W = 22,4cm3J: Mômen quán trính của các thanh nẹp đứng J = 89,4 cm4[Ru] = 2100 (kg/cm2)

→ Thỏa mãn điều kiện bền

+ Kiểm tra điều kiện độ võng:

Cổ móng M2 cao 370mm, kích thước tiết diện 400x800 (mm)

Theo phương cạnh 400mm của cổ móng sử dụng tấm ván khuôn HP-0640 có kích thước

tiết diện 600x400x55 đặt nằm đứng

Theo phương cạnh 800mm của cổ móng sử dụng 2 tấm ván khuôn HP-0640 có kích

thước tiết diện 600x400x55 đặt nằm đứng

Tải trọng tác dụng lên ván thành cổ móng: q = qb + qh

- Áp lực ngang do vữa bêtông: