Thuyết minh đồ án thi công công trình

Chú ý: ta chỉ dùng máy đào để đào 90% thể tích hố đào, 10% còn lại đào thủ công ở những nơi khó đào lớp đáy tối thiểu 15cm và rốn hố đào.III – Chọn máy đào: Ta căn cứ vào khối lượng đất

Phần I: Giới thiệu đặc điểm công trình

1 Chiều dày lớp bê tông lót mác 100: 180 mm.

2 Chiều dày đáy bể: 210 mm.

Các điều kiện thi công:

a Điều kiện địa chất và thủy văn công trình:

- Điều kiện địa chất công trình: đất cấp II có hệ số mái dốc i = 1/0,67.

- Điều kiện thủy văn: nước ngầm ở cao trình 1,3m so với cốt mặt đất.

b Điều kiện về tài nguyên thi công:

Điều kiện về nhân lực, vật tư, máy móc, thiết bị thi công, tiền vốn có đủ và cung cấp đồng bộ theo yêu cầu tiến độ đề ra.

c Thời gian thi công:

Công trình càng sớm đưa vào sử dụng càng tốt.

Phần II: Lập biện pháp thi công công tác đất

Chú ý: ta chỉ dùng máy đào để đào 90% thể tích hố đào, 10% còn lại đào thủ công ở những nơi khó đào (lớp đáy tối thiểu 15cm và rốn hố đào).

III – Chọn máy đào:

Ta căn cứ vào khối lượng đất đã xác định theo kích thước của công trình phải đào

Ta xác định năng suất thực tế của máy theo ca để chọn máy.

Năng suất máy đào:

N tt=Nsd= V

n ×T

Trong đó: V = 14 684,155 m3.

n = 3: số ca máy thi công.

T = 8 h: số giờ làm việc 1 ca.

→ N tt=N sd=14 684,155

3 × 8 =611,84 m

3/h

Chọn máy đào gầu nghịch 311 DLRR có dung tích gầu 3,5 m3

Các thông số máy đào:

- Bán kính đào lớn nhất: Rmax = 12 m.

- Chiều cao đào lớn nhất: Hmax = 10 m.

- Chiều cao đào nhỏ nhất: Hmin = 2,8 m.

- Chiều cao đổ lớn nhất: hmax = 6,4 m.

Năng suất máy đào:

KT = 0,85: hệ số sử dụng máy theo thời gian.

z = 8 h: số giờ làm việc 1 ca.

→ N m t=3600× 0,25 ×1,25 ×0,85 × 8

18 ×1,2 =354,167 m

3/gi ờ

Số ca đào bằng máy:

N= 90 %V

354,167 ×8=

90 % ×14 684,155 354,167 ×8 =4,66 ca

ÐIỂM BẮT ÐẦU ÐIỂM KẾT THÚC

V – Thi công công tác đất:

1 Đào đất bằng máy:

- Ta dùng máy đào gầu nghịch để đào vì máy đào gầu nghịch có ưu điểm

đứng trên cao đào xuống thấp, làm việc trong điều kiện có nước ngầm, đào sâu được 4-5

m Khi đào máy đứng trên cao cùng với cao độ ô tô vận chuyển nên dễ thi công.

- Dùng phương pháp đào dọc đổ bên.

2 Đào đất bằng thủ công:

- Thi công phần rốn bể , đáy bể chứa.

- Phải chọn dụng cụ phù hợp.

- Phải tìm cách giảm khó khăn thi công: giảm độ ẩm làm khô hố đào

bằng phương pháp dùng hố ga, rãnh thoát nước.

- Tổ chức thi công hợp lý, phân ca công tác.

Phần III: Thiết kế ván khuôn sàn, dầm, cột

Ván khuôn được làm từ gỗ có các thông số kỹ thuật sau:

 Ván khuôn sàn được kê lên các xà gồ, các xà gồ được kê lên các cột chống.

 Ván khuôn sàn được tạo thành từ các tấm ván nhỏ ghép lại với nhau, tiết diện ngang của tấm ván là: 300 × 30 mm.

 Cột chống được làm bằng gỗ và chân cột chống được đặt lên các nêm gỗ có thể thay đổi được độ cao và thuận lợi trong thi công tháo lắp.

1 Sơ đồ tính:

- Xét một dải bản ván khuôn rộng b = 1m theo phương vuông góc với xà gỗ Sơ

đồ tính toán là dầm liên tục có gối tựa là các xà gồ và chịu tải phân bố đều.

3160

2 Xác định tải trọng tính toán trên dải bản sàn 1m:

Tải trọng tác dụng lên sàn là lực phân bố đều qtt bao gồm tĩnh tải của bê tông sàn, ván khuôn và các hoạt tải trong quá trình thi công.

a) Xác định tĩnh tải:

- Áp lực của vữa bê tông tươi:

q1tc

=γ bt × b ×h

Trong đó: γbt = 2500 kG/m3: tỷ trọng của bê tông.

h = 0,14 m: chiều cao của lớp bê tông tươi.

b) Xác định hoạt tải:

- Bao gồm hoạt tải sinh ra do người và phương tiện di chuyển trên sàn

trong quá trình đổ bê tông vào ván khuôn và đầm bê tông.

- Đối với hoạt tải sinh ra do người và phương tiện di chuyển trên sàn ta có:

q3tt=q3tc ×n ht=b × γ × nht=1 ×250 × 1,3=325 kG/m

- Tải trọng do đầm rung:

q4tc=200 kG/m

q4tt=nht × b ×q4tc=1,3× 1× 200=260 kG /m

- Tải trọng do đổ bê tông: đổ bằng cần trục tự hành với dung tích thùng

chứa bê tông chọn Vthùng = 0,5 m3.

q5 tc=400 kG/m q5 tt=nht × b ×q5 tc=1,3× 1× 400=520 kG/m

- Tổng tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn:

3 Tính toán khoảng cách giữa các xà gồ:

Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán để đảm bảo hai điều kiện về cường độ và điều kiện về biến biến dạng của ván khuôn sàn.

a) Tính theo điều kiện về cường độ:

b) Tính theo điều kiện biến dạng của ván khuôn sàn:

- Đỗ võng giới hạn cho phép của ván khuôn sàn:

Trong đó: qtc = 1 219,5 kG/m: tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn sàn.

E = 1,2 × 105 kG/cm2: modun đàn hồi của ván khuôn sàn.

I: momen quán tính của tiết diện ván khuôn.

4 Tính toán khoảng cách giữa các cột chống xà gồ:

- Sơ đồ tính coi xà gồ là dầm liên tục kê lên các gối tựa là các cột chống Xà

gồ chịu lực từ trên sàn truyền xuống và từ chính trọng lượng bản thân xà gồ.

- Chọn tiết diện xà gồ có kích thước: 80 × 120 mm.

- Tải trọng tác dụng lên xà gồ bao gồm:

Trong đó: [σ] = 100 kG/cmσ] = 100 kG/cm] = 100 kG/cm2: ứng suất cho phép của xà gồ.

M: momen lớn nhất mà tải trọng gây ra cho xà gồ

M= q tt × L2

10 W: momen uốn.

→ L b ≤√10 W ×[σ]

q tt =√10× 1,92× 10−4×100 ×104

1 475,994 =1,14 m

b) Tính khoảng cách cột chống theo điều kiện biến dạng:

- Độ võng giới hạn cho phép của xà gồ:

Trong đó: qtc = 1 164,765 kG/m: tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên xà gồ.

E = 1,2×105 kG/cm2: modun đàn hồi của xà gồ.

I: momen quán tính của tiết diện ngang xà gồ.

2850

1140 285

5 Kiểm tra cột chống theo điều kiện bền và ổn định:

Trong đó: Kch = 1,14 m: khoảng cách giữa các cột chống.

qxgtt = 1 475,994 kG/m: tải trọng phân bố đều lên xà gồ.

→ N =1,14 ×1 475,994=1 682,63 kG

+ Chiều dài của cột chống:

L cc=H −σ s−σvs−h xg−hn−hđ Trong đó: σ] = 100 kG/cms = 180 mm: chiều dày sàn.

Hệ số ổn định φ được tính theo công thức:

λ2 =

310091,3492=0,3145

- Ứng suất sinh ra trong cột:

Vậy độ bền và độ ổn định của cột chống được đảm bảo yêu cầu thiết kế.

q tt c=qtt1+qtt2=420+144=564 kG/m

b) Tính toán khoảng cách các gông cột:

- Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

- Khoảng cách thực tế giữa các gông cột là 0,65 Hai gông ở hai đầu cách dầm và sàn là 50 mm.

- Kiểm tra khoảng cách giữa các gông cột theo điều kiện biến dạng:

Công thức kiểm tra độ võng tính toán của ván thành cột:

E = 1,2 ×105 kG/cm2: modun đàn hồi ván khuôn cột.

I: momen quán tính ván khuôn cột.

PHẦN IV : THIẾT KẾ BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG:

Căn cứ vào khối lượng công việc và máy móc thiết bị sẵn có ta chọn phương phápthi công như sau:

- Sử dụng bê tông thương phẩm

- Vận chuyển vữa bê tông theo phương ngang bằng xe cút kít

- Vận chuyển vữa bê tông theo phương đứng bằng cần trục tháp, nếu không đủ thì bốtrí thêm vận thăng

- Đầm bê tông dầm, cột bằng máy đầm dùi; đầm bê tông sàn bằng máy đầm bàn

- Đưa công nhân lên cao sử dụng hệ thống thang theo sàn công tác hoặc hệ thốngthang bộ

- Thi công nhà theo phương pháp dây chuyền Do điều kiện kỹ thuật và thực tế thicông các cấu kiện cột - dầm – sàn cùng một lúc là rất khó khăn, nên ta phân ra các dây chuyềnđơn giản như sau:

Như vậy trong giai đoạn thi công sẽ có 2 gián đoạn kỹ thuật là:

- Thời gian cho phép lắp dựng ván khuôn trên các cấu kiện mới đổ bê tông, T1=2ngày

- Thời gian cho phép tháo dỡ ván khuôn sau khi đổ bê tông,

T2=2 ngày với ván khuôn không chịu lực

T2=10 ngày với ván khuôn chịu lực

I PHÂN CHIA KHU VỰC CÔNG TÁC TRÊN MẶT BẰNG THI CÔNG:

Nguyên tắc phân chia phân đoạn thi công:

- Gianh giới các phân đoạn là mạnh ngừng thi công (song song với dầm chính)

- Phải đảm bảo khối lượng lao động trong mỗi khu vực phải thích ứng với 1 ca làmviệc của 1 tổ đội, đặc biệt là công tác bê tông (số lượng công nhân và khả năng của máy móc phải

đủ để đáp ứng cho các công tác trên một khu vực được tiến hành liên tục và không ngừng nghỉ)

- Mạch ngừng phân khu phải được đặt ở những vị trí có nội lực nhỏ (Q nhỏ) hay khenhiệt độ Khi hướng đổ bê tông song song với dầm chính thì vị trí mạch ngừng

- Chênh lệch khối lượng công việc giữa các phân khu không quá 25% để tổ chức thicông dây chuyền và chuyên môn hóa

- Đảm bảo điều kiện m ≥ n + 1

(Trong đó: m là số phân khu trên 1 tầng nhà, n là số dây chuyền đơn)

Dựa vào các nguyên tắc trên ta đưa ra 2 phương án phân chia phân khu như sau:+ Phương án 1: Chia mặt bằng thi công ra làm 16 phân khu (như hình vẽ)

Chênh lệch khối lượng công việc giữa phân khu lớn nhất và nhỏ nhất là 19,24%

+ Phương án 1: Chia mặt bằng thi công ra làm 22 phân khu (như hình vẽ)

Chênh lệch khối lượng công việc giữa phân khu lớn nhất và nhỏ nhất là 25,09%

Từ 2 phương án phân chia trên ta chọn phương án 1 là hợp lý hơn, vì khối lượng côngviệc chênh nhau ít và khối lượng công việc cho từng khu không lớn

1 Xác định thời gian thi công:

Thời gian thi công công tác theo phương pháp dây chuyền được xác định theo công thức:

T = T0 + (N-1)*kTrong đó: + N: tổng số phân đoạn công tác trong toàn công trình

N= 16*6 = 96 (phân đoạn)+ k: thời gian để hoàn thành một công tác nào đó trong một phân đoạn, lấy k =1

T0: thời gian hoàn tất 1 phân đoạn công tác

T0= t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7 + t8

t1 : thời gian lắp dựng ván khuôn và thép cột, t1 = 1 ngày

t2 : thời gian đổ bê tông cột, t2 = 1 ngày

t3 : thời gian chờ tháo ván khuôn cột, t3 = 1 ngày

t4 : thời gian tháo ván khuôn cột và lắp dựng ván khuôn dầm sàn, t4 = 1 ngày

t5 : thời gian lắp dựng cốt thép dầm sàn, t5 = 1 ngày

t6 : thời gian đổ bê tông dầm sàn, t6 = 1 ngày

t7 : thời gian bảo dưỡng bê tông (mùa đông), t7 = 12 ngày

t8 : thời gian tháo dỡ ván khuôn dầm sàn, t8 = 1 ngàyVậy T0= 1+1+1+1+1+1+12+1 = 19 ngày

3 Xác định hệ số luân chuyển ván khuôn:

* Chu kỳ sử dụng ván khuôn:

Tvk= T1 + T2 + T3 + T4 + T5 + T6

Trong đó: + T1: thời gian lắp ván khuôn cho 1 phân khu, T1=1 ngày

+ T2: thời gian lắp cốt thép cho 1 phân khu, T2=1 ngày+ T3: thời gian đổ bê tông cho 1 phân khu, T3=1 ngày+ T4: thời gian cho phép tháo ván khuôn cho 1 phân khu

T4=2 ngày với ván khuôn không chịu lực

T4=10 ngày với ván khuôn chịu lực+ T5: thời gian tháo ván khuôn cho 1 phân khu, T5=1 ngày+ T6: thời gian sửa chữa ván khuôn cho 1 phân khu, T6=1 ngày Vậy:

Với ván khuôn không chịu lực: Tvk= 1+1+1+2+1+1= 7 (ngày)Với ván khuôn chịu lực: Tvk= 1+1+1+10+1+1= 15 (ngày)

Số khu vực cần chế tạo ván khuôn:

Với ván khuôn không chịu lực: N w=

(N: số phân đoạn của toàn công trình)

II TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY, THIẾT BỊ THI CÔNG:

Các số liệu cần thiết cho quá trình chọn máy thi công:

+ Tổng chiều dài công trình: 100m+ Chiều rộng công trình: 28m+ Chiều cao công trình: 22,6m

Theo biện pháp kỹ thuật thi công:

+ Bê tông dầm sàn sử dụng bê tông thương phẩm

+ Sử dụng cần trục tháp để đưa vật liệu lên cao

1 Chọn cần trục tháp:

Do khối lượng bê tông lớn và để thi công thuận lợi giảm công vận chuyển trung gian, rútbớt nhân lực và đạt hiệu quả thi công cao ta dùng cần trục tháp để cẩu bê tông và đổ bê tông trựctiếp từ thùng chứa

Chọn cần trục tháp chạy ray do nhà không quá cao, lại trải theo phương dài Thi công theophương pháp phân khu

Chọn cần trục tháp trong 1 ca đảm bảo vận chuyển bê tông lên cao và đổ bê tông trực tiếp

Hck: Chiều cao cấu kiện, Hck = 1,5m

Hdt: Chiều cao thiết bị treo buộc, Hdt = 1m

→ H=22,6+1+1,5+1=26,1 (m)

+/ Tầm với cần trục tháp:

R= B + d

Trong đó:

B: Chiều rộng công trình từ mép công trình đến vị trí xa nhất đặt cấu kiện, B = 28m

d: Khoảng cách từ trục quay đến mép công trình

Vì cần trục có đối trọng ở dưới thấp nên: d= r/2 + e + ldg

r: Khoảng cách giữa 2 tâm ray

Trọng lượng bê tông 6,25 (T)

Ta có: Qyc= 6,25 x 1,1 = 6,875 (T) (trọng lượng có kể cả khối lượng thùng chứa)

Căn cứ vào các thông số sau chọn cần trục tháp:

+ Tốc độ:

Tốc độ nâng: 60 m/phút

Tốc độ hạ vật: 3 m/phútTốc độ di chuyển xe con: 27,5 m/phútTốc độ di chuyển cần trục: 18,2 m/phútTốc độ quay: 0,6 vòng/phút

S

v

; Thời gian thực hiện thao tác i, có vận tốc vi

t1: Thời gian móc thùng vào cẩu (chuyển thùng) ; t1=10(s)

t2: Thời gian nâng vật tới vị trí quay ngang: t2=

t6: Thời gian đổ bê tông: t6=120 s

t7: Thời gian nâng thùng lên trở lại, t7=

2,5

60 ×60+3=5,5( s)

t8: Thời gian di chuyển xe con tới vị trí trước khi quay; t8=t4=80,45( s)

t9: Thời gian quay cần về vị trí ban đầu; t9=t3=53( s)

t10: Thời gian hạ thùng để lấy thùng mới t10=

26,1

3 ×60+3=525( s)

t11: Thời gian thay thùng mới t11 10s

Vậy tổng thời gian cần trục tháp thực hiện 1 chu kỳ là:

11

1

i i



= 815,6(s)Năng suất cần trục tháp là:

Trong đó:

n: số chu kỳ làm việc của cầu trục trong một giờ

Q: Tải trọng nâng, lấy Q= 6,875 T

kq: Hệ số sử dụng tải trọng, kq=0,8

ktg: Hệ số sử dụng thời gian, ktg=0,85

T: Thời gian làm việc 1 ca lấy bằng 8h

Vậy năng suất của cần trục tháp là:

Nca= 3600

815 ,6 × 6,875×0,8×0,85×8=165,08(T /ca)

Thể tích bê tông mà cần trục vận chuyển trong 1 ca là:

Nca= 3600

815,6 × 2,5×0,8×0,85×8=60,03(m

3/ ca)

> 39,89 m3 (Thể tích bê tông dầm sàn lớnnhất trong 1 phân khu)

→ Thời gian sử dụng cần trục tháp để đổ bê tông xong 1 phân đoạn là 6h (ứng với phânđoạn có thể tích bê tông dầm sàn lớn nhất của tầng 6)

+ /Xác định số xe vận chuyển bê tông thương phẩm:

Bê tông sử dụng là bê tông thương phẩm, vận chuyển từ trạm trộn gần khu vực công trìnhnhằm đảm bảo quá trình cung cấp bê tông được liên tục, tránh gián đoạn do điều kiện khách quan

Bê tông thương phẩm có kèm phụ gia đảm bảo thời gian ninh kết sau khi đến công trường là >3h

Vận chuyển đến công trình thành 3 đợt: (đối với tầng 6) Đợt 1: 14m3 (1 xe 6m3, 1 xe 8m3)

Đợt 2: 14m3 (1 xe 6m3, 1 xe 8m3) vận chuyển đến sau đợt 1 là 2h Đợt 3: 12m3 (2 xe 6m3) vận chuyển đến sau đợt 2 là 2h

2 Chọn máy đầm bê tông:

+ Khối lượng bê tông cột cần đầm trong 1 phân khu V≈3 ,28m3

+ Khối lượng bê tông dầm cần đầm trong 1 phân khu V≈12,41m3

+ Khối lượng bê tông sàn cần đầm trong 1 phân khu V≈22,08m3

Sử dụng máy đầm dùi cho cột và dầm; máy đầm bàn cho sàn

Căn cứ vào khối lượng bê tông cần đầm như trên ta chọn máy như sau:

Chọn 3 máy đầm dùi mã hiệu I-21A có năng suất 1 máy 6m3/ca

Chọn 1 máy đầm bàn mã hiệu U8 năng suất 1 máy 25m3/ca

3 Máy vận thăng và các phương tiện vận chuyển khác:

Căn cứ vào khối lượng mà cần trục cần vận chuyển trong 1 phân đoạn, so sánh năngsuất của cần trục để xác định có phải bố trí máy vận thăng và các phương tiện vận chuyển kháchay không.

+ Khối lượng bê tông trong 1 phân đoạn lớn nhất: 39,89*2,5=99,725 (T)

+ Khối lượng cốt thép trong 1 phân đoạn lớn nhất: 6,67 (T)+ Khối lượng ván khuôn trong 1 phân đoạn lớn nhất: 280,82*0,03*0,65= 5,48 (T)+ Khối lượng cột chống & xà gồ trong 1 phân đoạn lớn nhất: 6,62*0,65= 4,3 (T)

→ Tổng khối lượng mà cần trục tháp phải nâng trong 1 ca là:

99,725+6,67+5,48+4,3 = 116,18 (T/ca) < 165,08 (T/ca)Vậy cần trục tháp đủ khả năng làm việc → không phải bố trí máy vận thăng và cácphương tiện vận chuyển khác

PHẦN VI : BIỆN PHÁP THI CÔNG VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG - VSMT

I - BIỆN PHÁP THI CÔNG:

1 Biện pháp thi công cột

a - Xác định tim, trục cột

Dùng 2 máy kinh vĩ đặt theo 2 phương vuông góc để định vị vị trí tim cốt của cột, cácmốc đặt ván khuôn, sơn và đánh dấu các vị trí này để các tổ, đội thi công dễ dàng xác định chínhxác các mốc, vị trí yêu cầu

b - Lắp dựng cốt thép

- Yêu cầu của cốt thép dùng để thi công là:

+ Cốt thép phải được dùng đúng số liệu, chủng loại, đường kính, kích thước, số lượng và

vị trí

+ Cốt thép phải sạch, không han rỉ, không dính bẩn, đặc biệt là dầu mỡ

+ Khi gia công: Cắt, uốn, kéo hàn cốt thép tránh không làm thay đổi tính chất cơ lý củacốt thép

- Lắp dựng cốt thép:

Cốt thép được gia công ở phía dưới, cắt uốn theo đúng hình dáng và kích thước thiết kế,xếp đặt theo từng chủng loại, buộc thành bó để thuận tiện cho việc dùng cần cẩu vận chuyển lên vịtrí lắp đặt.

Việc lắp dựng cốt thép phải đảm bảo:

+ Các bộ phận lắp dựng trước không gây ảnh hưởng, cản trở đến các bộ phận lắp dựngsau

+ Có biện pháp giữ ổn định vị trí cốt thép, đảm bảo không biến dạng trong quá trình thicông

+ Sau khi luồn và buộc xong cốt đai, cố định tạm ta lắp ván khuôn cột

Để thi công cột thuận tiện, quá trình buộc cốt thép phải được thực hiện trước khi ghép vánkhuôn Cốt thép được buộc bằng các dây thép mềm d=1mm, các khoảng nối phải đúng yêu cầu kỹthuật Phải dùng các con kê bằng bê tông nhằm đảm bảo vị trí và chiều dày lớp bảo vệ cho cốtthép

- Nối cốt thép (buộc hoặc hàn) theo tiêu chuẩn thiết kế: Trên một mặt cắt ngang không nốiquá 25% diện tích tổng cộng của cốt thép chịu lực với thép tròn trơn và không quá 50% với thép

có gờ Chiều dài nối buộc theo TCVN 4453-95 và không nhỏ hơn 250mm với thép chịu kéo và200mm với thép chịu nén

c - Ghép ván khuôn cột

- Yêu cầu chung:

+ Đảm bảo đúng hình dáng, kích thước theo yêu cầu thiết kế

+ Đảm bảo độ bền vững ổn định trong khi thi công

+ Đảm bảo độ kín thít, tháo dỡ dễ dàng

- Biện pháp: Do lắp ván khuôn sau khi đặt cốt thép nên trước khi ghép ván khuôn cần làm

vệ sinh chân cột, chân vách

+ Đổ trước một đoạn cột có chiều cao 10-15 cm để làm giá, ghép ván khuôn được chínhxác

+ Ván khuôn cột được gia công theo từng mảng theo kích thước cột Ghép hộp 3 mặt,luồn hộp ván khuôn vào cột đã được đặt cốt thép sau đó lắp tiếp mặt còn lại