ĐỒ ÁN THI CÔNG cầu GỒM FIE CAD VÀ THUYẾT MINH

---CHƯƠNG II : BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỈ ĐẠOTrong quá trình thi công cần làm những công tác sau:  Công tác định vị hố móng  Công tác chuẩn bị mặt bằng, bố trí công trường  Thi công trụ c

MỤC LỤC

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNGNG I : GI I THI U CHUNGỚI THIỆU CHUNG ỆU CHUNG 3

I.1 SỐ LI U ỆU CHUNG Đ U ẦU VÀO 3

I.2 NỘI I DUNG THI T ẾT KẾT 4

I.2.1 Trình bày bi n pháp thi công ch đ oện pháp thi công chủ đạo ủ đạo ạo 4

I.2.2 Thi t k h vòng vây c c ván thép ngănết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ện pháp thi công chủ đạo ọc ván thép ngăn 4

I.2.3 Thi t k công tác đóng c cết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ọc ván thép ngăn 4

I.2.4 Thi t k ván khuôn đ b c cết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ổ bệ cọc ện pháp thi công chủ đạo ọc ván thép ngăn 4

I.2.5 Thi t k ván khuôn đ thân trết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ổ bệ cọc ụ 4

I.3 LỰA A CH N ỌN CÁC SỐ LI U ỆU CHUNG CÒN L I ẠI 4

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNGNG II : BI N PHÁP THI CÔNG CH Đ OỆU CHUNG Ỉ ĐẠO ẠI 6

 CÔNG TÁC Đ NH V H MÓNGỊNH VỊ HỐ MÓNG ỊNH VỊ HỐ MÓNG Ố 6

 THI CÔNG TR C UỤ CẦU ẦU 6

II.1 CÔNG TÁC Đ NH ỊNH VỊ HỐ MÓNG VỊNH VỊ HỐ MÓNG HỐ MÓNG 6

II.2 CÔNG TÁC CHU N ẨN BỊNH VỊ HỐ MÓNG M T ẶT B NG ẰNG , BỐ TRÍ CÔNG TR ƯỜNG NG 6

II.3 THI CÔNG TRỤ CẦU C U ẦU 7

II.3.1 Chu n bẩn bị ị 8

II.3.2 Đóng vòng vây c c ván thépọc ván thép ngăn 8

II.3.3 Đ bê tông b t máy h móng:ổ bệ cọc ị ố móng: 9

II.3.4 Đ bê tông móng kh i:ổ bệ cọc ố móng: 10

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNGNG III : THI T K THI CÔNG C C VÁN THÉP VÀ C C BÊ TÔNG C T THÉPẾT ẾT ỌN ỌN Ố 11

III.1 THI T ẾT KẾT VÒNG VÂY C C ỌN VÁN 11

III.1.1 Kích thước vòng vâyc vòng vây 11

III.1.2 Ch n lo i c c vánọc ván thép ngăn ạo ọc ván thép ngăn 11

III.1.3 Xác đ nh b dày l p BT b t đáyị ề dày lớp BT bịt đáy ớc vòng vây ị 11

III.1.4 Tính đ n đ nh c a k t c u vòng vây c c ván trong các giai đo n thi công ổ bệ cọc ị ủ đạo ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công ọc ván thép ngăn ạo 14

III.2 KI M ỂM TRA ĐỘI B N ỀN C A ỦA CÁC BỘI PH N ẬN VÒNG VÂY : 18

III.2.1 Ki m tra c c ván thép :ểm tra cọc ván thép : ọc ván thép ngăn 18

III.2.2 Ch n búa đóng c c ván :ọc ván thép ngăn ọc ván thép ngăn 20

III.3 BI N ỆU CHUNG PHÁP THI CÔNG HỆU CHUNG MÓNG C C ỌN ĐÓNG : 23

III.3.1 Tính toán phân đo n c c.ạo ọc ván thép ngăn 23

III.3.2 Tính và ch n búa đóng c c :ọc ván thép ngăn ọc ván thép ngăn 24

4.1.1 Năng l ượng cần thiết tối thiểu của nhát búa đập E ng c n thi t t i thi u c a nhát búa đ p E ần thiết tối thiểu của nhát búa đập E ết tối thiểu của nhát búa đập E ối thiểu của nhát búa đập E ểu của nhát búa đập E ủa nhát búa đập E ập E 24

4.1.2 Ch n l a búa đóng c c ọn lựa búa đóng cọc ựa búa đóng cọc ọn lựa búa đóng cọc 24

4.1.3 H s hi u d ng c a búa đóng c c ệ số hiệu dụng của búa đóng cọc ối thiểu của nhát búa đập E ệ số hiệu dụng của búa đóng cọc ụng của búa đóng cọc ủa nhát búa đập E ọn lựa búa đóng cọc 24

4.1.4 Ki m tra đ ch i ểu của nhát búa đập E ộ chối ối thiểu của nhát búa đập E 25

4.1.5 Ch n giá búa ọn lựa búa đóng cọc 26

III.3.3 Mô t bi n pháp đóng c c :ả biện pháp đóng cọc : ện pháp thi công chủ đạo ọc ván thép ngăn 26

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNGNG IV : THI T K VÁN KHUÔN Đ B C CẾT ẾT Ổ BỆ CỌC ỆU CHUNG ỌN 32

THI T K VÁN KHUÔN Đ B C C ẾT KẾ VÁN KHUÔN ĐỔ BỆ CỌC ẾT KẾ VÁN KHUÔN ĐỔ BỆ CỌC Ổ BỆ CỌC Ệ CỌC ỌC 32

IV.1 THI T ẾT KẾT VÁN KHUÔN ĐỔ BỆ CỌC BỆU CHUNG C C ỌN 32

IV.1.1 Ch n lo i ván khuôn, b trí khung ch ng và h đ ván khuôn:ọc ván thép ngăn ạo ố móng: ố móng: ện pháp thi công chủ đạo ỡ ván khuôn: 32

IV.1.2 Thi t k công tác đ bêtông kh i l n cho móng bết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ổ bệ cọc ố móng: ớc vòng vây ện pháp thi công chủ đạo 32

IV.2 CH N ỌN LO I ẠI VÁN KHUÔN, BỐ TRÍ KHUNG CH NG Ố VÀ HỆU CHUNG ĐỠ VÁN KHUÔN: 35

IV.2.1 Ván khuôn thành bên c a b c c:ủ đạo ện pháp thi công chủ đạo ọc ván thép ngăn 35

TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN ĐÁY: 45

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNGNG V THI T K VÁN KHUÔN Đ THÂN TRẾT ẾT Ổ BỆ CỌC Ụ CẦU 51

V.1 THI T ẾT KẾT CÔNG TÁC ĐỔ BỆ CỌC BÊTÔNG KH I Ố L N ỚI THIỆU CHUNG CHO THÂN TRỤ CẦU: 51

V.2 THI T ẾT KẾT VÁN KHUÔN BÊN ĐỔ BỆ CỌC BÊTÔNG THÂN TRỤ CẦU 54

V.3 THI T ẾT KẾT VÁN KHUÔN ĐỔ BỆ CỌC THÂN TRỤ CẦU 54

V.4 CH N ỌN LO I ẠI VÁN KHUÔN, BỐ TRÍ KHUNG CH NG Ố VÀ HỆU CHUNG ĐỠ VÁN KHUÔN 54

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNGI.1 Số liệu đầu vào

- Phạm vi đồ án : Thiết kế thi công cho một trụ cầu dưới sông

- Nội dung thiết kế :

1 Trình bày biện pháp thi công chủ đạo.

2 Thiết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn.

3 Thiết kế công tác đóng cọc.

4 Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc.

5 Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ.

- Qui mô công trình :

- Chiều cao thân trụ tính từ đỉnh bệ cọc : H2 = 5m

- Chiều sâu mực nước thi công tại tim trụ Hn =3.4m

I.2 Nội dung thiết kế

I.2.1 Trình bày biện pháp thi công chủ đạo

I.2.2 Thiết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn

1 Chọn loại cọc ván, kích thước vòng vây

2 Tính chiều sâu đóng cọc ván, cân nhắc có dùng khung chống, bê tông bịt đáyhay không, nếu có thiết kế với cọc ván

3 Tính và lựa chọn búa đóng cọc ván

I.2.3 Thiết kế công tác đóng cọc

1 Tính toán phân đoạn cọc

2 Tính và lựa chọn búa đóng cọc

3 Mô tả biện pháp đóng cọc

I.2.4 Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc

1 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống hoặc bệ đỡ ván khuôn

2 Kiểm tra bài toán ván khuôn đáy theo cường độ và biến dạng

I.2.5 Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ

1 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống, khung giằng

2 Kiểm tra bài toán ván khuôn thành

I.3 Lựa chọn các số liệu còn lại

Hình 1.1: Sơ đồ bố trí cọc trong bệ móng

 Khoảng cách từ tim trụ đến bờ trái, bờ phải như sau : Lt = 20m: Lp = 40m

 Chiều sâu mực nước thi công tại tim trụ :Hn=3.4 m

-CHƯƠNG II : BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỈ ĐẠO

Trong quá trình thi công cần làm những công tác sau:

 Công tác định vị hố móng

 Công tác chuẩn bị mặt bằng, bố trí công trường

 Thi công trụ cầu

II.1 Công tác định vị hố móng

Vì ở đây mực nước thi công thay đổi khá lớn trên suốt mặt cắt ngang của sông nên ởnhững nơi có mực nước nông, không có thông thuyền để xác định vị trí tim trụ có thể dựatrên những cầu tạm bằng gỗ, trên đó tiến hành đo đạc trực tiếp và đánh dấu vị trí dọc vàngang của móng Để tránh va chạm trong thi công làm sai lệch vị trí thì nên có các cọcđịnh vị đóng cách xa tim móng Khi đo đạc bằng máy, có thể dựa trên những sàn đặt trêncác cọc gỗ chắc chắn, đóng xung quanh các cọc định vị này

Với những móng đặt ở những chỗ nước sâu, công tác định vị phải làm gián tiếp Timcủa các trụ được xác định dựa vào các đường cơ tuyến nắm trên hai bờ sông và các góc α,

 tính ra theo vị trí của từng trụ (Phương pháp tam giác ) Ta phải tiến hành làm cẩn thận

và kiểm tra bằng nhiều phương pháp để tránh sai số ảnh hưởng tới cấu tạo của công trìnhbên trên thi công sau này

Hình 2.1: Xác định tim trụ cầu bằng phương pháp tam giác

II.2 Công tác chuẩn bị mặt bằng, bố trí công trường

 Cần bố trí mặt bằng hợp lý để công việc thi công được tiến hành thuận lợi

SVTH : HUỲNH TH H U ẾT KẾ VÁN KHUÔN ĐỔ BỆ CỌC ẬU MSSV : 1451090125 Trang 6

 Cần khảo sát địa hình hai bên bờ sông, xem xét hướng gió thổi và dự tính thời gianthi công để lập vị trí và kế hoạch tập kết vật liệu.

 Chuẩn bị mặt bằng, bãi tập kết vật liệu như : Xi măng, đá, cát, sắt thép…

 Xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng,hệ thống đường công vụ, đường nội bộ,bãi chứavật liệu cho công trường.Cung cấp điện nước phục vụ cho công tác thi công và sinhhoạt

 Do công trình thi công có tính chất tập trung và xây dựng trong thời gian tương đốidài Do đó tổ chức xây dựng lán trại, nhà nghỉ chỗ ăn, sinh hoạt cho công nhânviên, xây dựng chỗ vui chơi giải trí, nhà vệ sinh

II.3 Thi công trụ cầu

Sau khi đã tiến hành các bước tổng quát như trên như : xác định vị trí tim trụ cầu, chuẩn

bị nguyên thiết bị vật liệu, quá trình thi công trụ được tiến hành theo các bước sau:

 Định vị xà lan, nạo vét đất trong phạm vi thi công trụ

 Vận chuyển cọc, búa, và cần cẩu đến vị trí thi công, dựng khung định vị, làm các hệcụm đầu cọc ở các tầng của khung định vị

 Dùng cẩu lắp giá búa, tiến hành đóng cọc đến đúng cao độ thiết kế , đóng đúng sốcọc thiết kế Trong quá trình đóng cọc phải thường xuyên theo dõi độ nghiêng củacọc và độ chối của cọc

 Tiến hành đóng cọc ván thép làm vòng vây ngăn nước trong phạm vi bệ trụ

 Dùng bơm cao áp xói nước, vét bùn hố móng

 Đổ đá mi và cát tạo phẳng

 Bước 3 :

 Tiến hành đổ bêtông bịt đáy theo phương pháp đổ bêtông trong nước (phương phápvữa dâng)

 Kiểm tra cao độ các lớp cát đệm, đặt các lồng thép theo kỹ thuật

 Xếp đá 4x6 theo đúng qui trình kỹ thuật

 Kiểm tra cao độ của các lớp đá đã xếp, thả vòi bơm vào ống

 Bơm vữa theo các vị trí đã qui định, trong quá trình bơm luôn kiểm tra sự lan tỏa củavữa xi măng thông qua các ống lồng

 Khi lớp bê tông đạt cường độ tiến hành hút nước làm khô hố móng

 Đập đầu cọc và xử lý cốt thép đầu cọc, vệ sinh đáy móng

 Dựng ván khuôn, lắp cốt thép bệ cọc, tiến hành đổ bê tông bệ cọc

 Khi bê tông bệ cọc đạt 70% cường độ, tiến hành thi công phần thân trụ

 Trong suốt quá trình thi công phải tiến hành bảo dưỡng bê tông cho đến khi bê tôngđạt cường độ thì tháo dỡ ván khuôn và các thiết bị thi công

 Dựng ván khuôn xà mũ, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê tông mũ trụ

 Dựng ván khuôn, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê tông đá kê gối

nhật) nhưng kích thước lớn hơn một ít để đề phòng lệch lạc trong khi đóng cọc ván vàthuận lợi khi thi công lắp ván khuôn bê cọc Chiều dài cọc ván thép được xác định theotính toán Để đảm bảo hàng rào cọc ván thép khi thi công được kín sít và cọc ván không bịlệch trong khi đóng thì ta phải có khung định vị Khung định vị được hàn bằng thép I hoặc

C Trước khi lắp khung định vị cần hạ 4 cọc định vị ở 4 góc của khung để giữ ổn định chokhung trong suốt quá trình thi công và định vị chính xác vị trí của khung

Để đảm bảo điều kiện hợp long cho vòng vây cọc ván được dễ dàng thì ngay từ đầu taghép 2 3 cọc ván thành một nhóm ăn khớp vào các nhóm đã đóng trước, như vậy nhómtrước sẽ là cọc dẫn cho nhóm sau Cứ như vậy tiếp tục lắp và đóng cọc ván quanh vòngvây cho đến khi hợp long với nhóm đầu tiên Trong quá trình hạ ta tiến hành hạ đều trêntoàn chu vi móng tức là hạ mỗi nhóm xuống 2 2.5m thì dừng lại và hạ tiếp nhóm tiếptheo cứ như thế đến nhóm cuối cùng Rồi hạ tiếp nhóm đầu tiên xuống 2 2.5m nữa cứnhư vậy ta hạ toàn bộ vòng vây tới độ sâu thiết kế

II.3.3 Đổ bê tông bịt máy hố móng:

Sau khi đã hoàn thành công tác lấy đất trong đáy hố móng và làm sạch hố móng tatiến hành đổ bê tông bịt đáy hố móng ở đây đổ bê tông dưới nước bằng phương pháp vữadâng Theo phương pháp này thì trước hết ta dùng các ống tre (hoặc ống thép) có

=1015cm đục thông các đốt với nhau và đầu cuối ống có đục các lỗ có =1.0 1.5 cmđặt cách đều nhau trong hố móng Sau đó đổ cốt liệu thô, cỡ hạt tối thiểu là 12.5mm (tốtnhất là 25 mm) vào hố móng bằng thùng hoặc ben cho tới khi bằng chiều dày thiết kế củalớp bê tông bịt đáy, tiến hành làm phẳng lớp đá này Sau đó ta luồn các ống bơm bê tôngvào các ống tre (ống thép) đã đặt sẵn trong hố móng cho tới khi chạm đáy hố móng rồibơm bê tông vào Vữa bê tông sẽ trào qua các lỗ đục sẵn ở đầu cuối ống tre và lấp vào khe

hở của các viên đá tạo thành một khối liên kết chặt Trong quá trình bơm ta phải nâng ốngphun vữa từ từ cho đến khi cả khối đá dăm được bơm vữa

Khi lớp bê tông này đủ cường độ ta hút nước ra ngoài, làm sạch hố móng và lắp vánkhuôn đổ bê tông móng mố Trong quá trình thi công nếu vòng vây không kín thì vẫn phải

bố trí máy bơm hút nước ra để không ảnh hưởng tới chất lượng bê tông đang đổ

II.3.4 Đổ bê tông móng khối:

Sau khi lớp bê tông bịt đáy đủ cường độ ta hút nước ra khỏi hố móng và làm sạch

hố móng Sau đó tiến hành đập lộ cốt thép đầu cọc ra từ (20 40) cọc đối với cọc bê tông

cốt thép tiết diện 30x30 Tiếp theo ta lắp dựng cốt thép, ván khuôn, bố trí mặt bằng đổ bêtông và đổ bê tông Công tác chuẩn bị phải tiến hành thận trọng, khẩn trương để trong quátrình đổ bê tông không có sự cố xảy ra Để đảm bảo tốt các điều kiện trên phải có dựphòng về thiết bị, nhân lực

CHƯƠNG III : THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC VÁN THÉP VÀ

CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP III.1 Thiết kế vòng vây cọc ván

III.1.1 Kích thước vòng vây

Chiều sâu sâu mực nước thi công, chọn Hn = 3.4m

Kích thước vòng vây cọc ván được chọn dựa trên kích thước móng, khoảng cách từmặt trong của tường cọc ván đến mép bệ móng > 0,75m, ta chọn 1m, chọn kích thướcvòng vây cọc ván như sau :

Hình 3.1: Kích thước vòng vây

Trên mặt đứng, đỉnh vòng vây phải cao hơn mực nước thi công tối thiểu là 0.7m Chọn

là 1m Vậy cọc ván phải có chiều cao tính từ mặt đất là 4.4m.

III.1.2 Chọn loại cọc ván

Tổng chu vi cọc vòng vây cọc ván cần thiết là (17.4+4.2)x2=43.2(m) chọn lọai cọcván do Luxembourg sản xuất Còn cụ thể loại nào thì sau khi xác định được nội lực ta sẽchọn sau

III.1.3 Xác định bề dày lớp BT bịt đáy

Lớp bê tơng bịt đáy được xác định từ điều kiện : Áp lực đẩy nổi của nước lên lớp bê

tơng phải nhỏ hơn lực ma sát giữa bê tơng với hệ cọc và trọng lượng lớp bê tơng bịt đáy.

Bề dày lớp bêtơng bịt đáy :

n b

: diện tích mặt bằng trong vịng vây,  BvAv 4.2 17.4 73.08 m  2

H: chiều sâu cột nước tính từ đáy lớp BTBĐ đến mực nước thi công:

 : dung trọng của bê tông bịt đáy,  bt 2.35(T / m )3

0: diện tích mặt bằng trong vịng vây khơng xét đến cọc,

2

1

f : ma sát giữa cọc với bêtông bịt đáy, f 20T / m2

U : chu vi một cọc,U 4 0.3 1.2(m)  

n: hệ số giảm tải, n=0.9

b

b

73.08 3.4 1h

Tiến hành đổ bêtông bịt đáy theo phương pháp vữa dâng :

* Sau khi xác định bề dày lớp BTBĐ đủ điều kiện ổn định, ta kiểm tra điều kiện cường độcho lớp BTBĐ :

Tách 1 dải BTBĐ rộng 1m dọc theo đường tim trụ theo hướng thượng-hạ lưu có chiều dàinhịp bằng khoảng cách giữa 2 cọc ván thép

 Trọng lượng bản thân của lớp BTBĐ:

Trong đó :  =2.35 T/mb 3 :Dung trọng của lớp BTBĐ

Hb=1 m : Bề dày của lớp BTBĐ1m : Bề rộng của dải BTBĐ đang xét

 Áp lực đẩy của nước :

Trong đó :  =1T/m3 :Dung trọng của nước

H=3.4m :Chiều sâu cột nước, từ lớp đáy BTBĐ đến mực nước thi công.1m : Bề rộng của dải BTBĐ đang xét

Nội lực phát sinh trong dầm :

Yêu cầu ứng suất kéo phát sinh trong BTBĐ phải nhỏ hơn ứng suất kéo cho phép của BT,

sử dụng BT mác 150 => [ ] bt k 7.5kG cm/ 2 theo TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tông cốtthép – Tiêu chuẩn thiết kế

Vậy lớp BTBĐ thỏa mãn điều kiện cường độ

III.1.4 Tính độ ổn định của kết cấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công

III.1.4.1 Gỉa sử cọc ván thép đóng xuống lớp 2 và không làm bê tông bịt đáy và không làm khung chống.

III.1.4.1.1 Giai đoạn 1: Vòng vây đã được đóng đến đáy sông, hút hết bùn và

nhưng rất nhỏ, có thế bỏ qua Sau đó ta tiến hành đổ BT bịt đáy, bằng phương phápvữa dâng.

III.1.4.1.2 Giai đoạn 2:

Đã đổ bê tông bịt đáy và hút cạn nước hố móng Sơ đồ chịu lực của cọc ván thép nhưsau

Gọi t là chiều sâu ngàm cọc trong đất, chiều sâu này được tính từ mặt dưới của lớp thứ

1 Giả thiết cọc được cắm vào lớp thứ 1 (0 ≤ t ≤ 3m)(*) Có lớp bêtông bịt đáy, t đượcxác định từ điều kiện đảm bảo ổn định chống quay của tường cọc ván quanh tâm O cáchmặt trên lớp bê tông bịt đáy 0.5m (trên hình vẽ)

Mô men gây ra tại tâm O

- m= 0.95: hệ số điều kiện làm việc.

- M : momen của lực gây lật đối với trục quay của cọc ván thép.gl

- M : momen của lực giữ đối với trục quay của tường cọc ván thép.giu

Thay thay các momen vào bất phương trình trên, ta được:

Kết luận: Từ điều kiện (0 ≤ t ≤ 3m), ta nhận t = 1.6 m

Vậy chiều sâu cọc đóng trong đất là 1.6 (m)

Tổng chiều dài cọc: 1.6+ 3.4+1= 6 m

III.2 Kiểm tra độ bền của các bộ phận vòng vây :

III.2.1 Kiểm tra cọc ván thép :

Kiểm tra về mặt cường độ của tường cọc ván, hay đi thiết kế tường cọc ván có cường độ để chịu lực do các áp lực gây ra

Trị số momen uốn lớn nhất trong tiết diện ngang của tường lấy bằng momen ML

Momen uốn lớn nhất trên cọc ván:

max

M 5.72 (T.m/m)Chọn loại cọc Larsen do ACELOR sản xuất

s

 Chọn loại mặt cắt số PU32, có bề rộng B = 600mm Mômen tác dụng vào mặtcắt này là: M 5.72 (Tm / m)

 Mômen kháng uốn của tiết diện là: W = 3200cm3/m ứng suất lớn nhất trongcọc cừ thép là:

 Tổng chiều dài của cọc là: L = 6 (m)

 Chu vi vòng vây là (17.4+4.2 )x2=43.2 m Vậy ta đóng như sau :

Phương ngang ta đóng 29 cọc

Phương dọc đóng 7 cọc Tổng cộng đóng (29+7 )x2=72(cọc)

Ngoài ra còn đóng 4 cọc góc chế tạo ở 4 góc

cừ lasen hàn góc 100x100x10 đường hàn góc 8 mm

Hình 3.5: Cây chế tạo ở 4 góc

III.2.2 Chọn búa đĩng cọc ván :

Ch n búa đĩng c c ván thép là búa ch n đ ng( búa rung) đ khơng làm c c ván thépọc ván thép ngăn ọc ván thép ngăn ấu vịng vây cọc ván trong các giai đoạn thi cơng ểm tra cọc ván thép : ọc ván thép ngăn

b cong vênh đ cĩ th s d ng đị ểm tra cọc ván thép : ểm tra cọc ván thép : ử dụng được làm sau ụ ược làm sau.c làm sau

Búa ch n đ ng đấu vịng vây cọc ván trong các giai đoạn thi cơng ược làm sau ử dụng được làm sau ục s d ng nhi u trong xây d ng nh t là trong xây d ng mĩng ề dày lớp BT bịt đáy ựng nhất là trong xây dựng mĩng ấu vịng vây cọc ván trong các giai đoạn thi cơng ựng nhất là trong xây dựng mĩng

c u C u t o c a búa ch n đ ng g m nhi u kh i l ch tâm quay đ ng b theo hai ấu vịng vây cọc ván trong các giai đoạn thi cơng ạo ủ đạo ấu vịng vây cọc ván trong các giai đoạn thi cơng ồm nhiều khối lệch tâm quay đồng bộ theo hai ề dày lớp BT bịt đáy ố mĩng: ện pháp thi cơng chủ đạo ồm nhiều khối lệch tâm quay đồng bộ theo hai

hước vịng vâyng khác nhau nh m t mơ t đi n Khi làm vi c các kh i l ch tâm sinh ra các l c li0 ơ điện Khi làm việc các khối lệch tâm sinh ra các lực li ện pháp thi cơng chủ đạo ện pháp thi cơng chủ đạo ố mĩng: ện pháp thi cơng chủ đạo ựng nhất là trong xây dựng mĩng tâm theo phươ điện Khi làm việc các khối lệch tâm sinh ra các lực ling bán kính và đi qua tâm quay Các thành ph n n m ngang tri t tiêu ằm ngang triệt tiêu ện pháp thi cơng chủ đạo

l n nhau do các bánh xe c đơi m t vịng ng3 ứ đơi một vịng ngược nhau, các lực thẳng đứng gây ra lực ược làm sau.c nhau, các l c th ng đ ng gây ra l c ựng nhất là trong xây dựng mĩng ẳng đứng gây ra lực ứ đơi một vịng ngược nhau, các lực thẳng đứng gây ra lực ựng nhất là trong xây dựng mĩng kích thích d c tim c c, thay đ i theo quy lu t hình sin.ọc ván thép ngăn ọc ván thép ngăn ổ bệ cọc ật hình sin

 L c th ng đ ng tính theo cơng th c sau:ựng nhất là trong xây dựng mĩng ẳng đứng gây ra lực ứ đơi một vịng ngược nhau, các lực thẳng đứng gây ra lực ứ đơi một vịng ngược nhau, các lực thẳng đứng gây ra lực

0

M

W rP

 g: gia t c tr ng trố mĩng: ọc ván thép ngăn ư0ng (9.81m/s2)

Phươ điện Khi làm việc các khối lệch tâm sinh ra các lực ling pháp s d ng đ h c c ván ( c c c Lassen) vào trong đ t cát hi u qu nh tử dụng được làm sau ụ ểm tra cọc ván thép : ạo ọc ván thép ngăn ọc ván thép ngăn ừ Lassen) vào trong đất cát hiệu quả nhất ấu vịng vây cọc ván trong các giai đoạn thi cơng ện pháp thi cơng chủ đạo ả biện pháp đĩng cọc : ấu vịng vây cọc ván trong các giai đoạn thi cơng

hi n nay v n là phện pháp thi cơng chủ đạo 3 ươ điện Khi làm việc các khối lệch tâm sinh ra các lực ling pháp rung

- Búa rung s d ng lo i BII-80 cĩ các thơng s sauử dụng được làm sau ụ ạo ố mĩng:

Q=8.9 T : Trọng lượng búa

M=3500 kGcm : Momen lệch tâm lớn nhất

 =408 (vòng/phút)=43 rad/s

III.2.2.1 Ta phải kiểm tra để đảm bảo một số điều kiện sau để có thể hạ cọc vào trong đất

+ Đi u ki n 1 : ều kiện 1 : ệ số hiệu dụng của búa đóng cọc L c kích đ ng ph i đ l n đ h c c vào trong đ t, t c là ph i l n ựng nhất là trong xây dựng móng ả biện pháp đóng cọc : ủ đạo ớc vòng vây ểm tra cọc ván thép : ạo ọc ván thép ngăn ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công ứ đôi một vòng ngược nhau, các lực thẳng đứng gây ra lực ả biện pháp đóng cọc : ớc vòng vây

h n l c c n c a đ t đ sâu thi t k c a c cơ điện Khi làm việc các khối lệch tâm sinh ra các lực li ựng nhất là trong xây dựng móng ả biện pháp đóng cọc : ủ đạo ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công ở độ sâu thiết kế của cọc ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ủ đạo ọc ván thép ngăn

2 c o

MAQ

Trong đó:

 : h s ện pháp thi công chủ đạo ố móng:

+ =0.8 đ i v i c c bê tông c t thép;ố móng: ớc vòng vây ọc ván thép ngăn ố móng:

+ =1.75 đ i v i c c ng;ố móng: ớc vòng vây ọc ván thép ngăn ố móng:

+ =1 đ i v i các c c khác;

 Mc: momen tĩnh c a búa ch n đ ng, (kNm);ủ đạo ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công

 Q0: tr ng lọc ván thép ngăn ược làm sau.ng c c, búa ch n đ ng, b búa, (Kg);ọc ván thép ngăn ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công ện pháp thi công chủ đạo

 A: biên đ dao đ ng xem b ng 3.10,(m) (“ sách Thi công móng tr m c u”ả biện pháp đóng cọc : ụ ố móng:

c a th y Lê Đình Tâm)ủ đạo



Trong đó:

 Q0: Tr ng lọc ván thép ngăn ược làm sau.ng c c, búa ch n đ ng, b và t m gia t i (kg);ọc ván thép ngăn ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công ện pháp thi công chủ đạo ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công ả biện pháp đóng cọc :

 F: Di n tích ti t di n c c, ện pháp thi công chủ đạo ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ện pháp thi công chủ đạo ọc ván thép ngăn F = 188 (cm2);

 po: Áp l c c n thi t tác d ng lên c c tra b ng 3.11 sách Thi công c u Lê Đìnhựng nhất là trong xây dựng móng ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ụ ọc ván thép ngăn ả biện pháp đóng cọc : Tâm;

  và 1  :H s ph thu c vào lo i c c;2 ện pháp thi công chủ đạo ố móng: ụ ạo ọc ván thép ngăn

+  =0.15 và1  =0.5: Đ i v i c c ván thép;2 ố móng: ớc vòng vây ọc ván thép ngăn

+  =0.3 và 1  =0.6: Đ i v i c c nh ( g , ng thép);2 ố móng: ớc vòng vây ọc ván thép ngăn ẹ( gỗ, ống thép); ỗ, ống thép); ố móng:

+  =0.4 và 1  =1: Đ i v i c c n ng( c c ng bê tông c t thép) Mu n h2 ố móng: ớc vòng vây ọc ván thép ngăn ặng( cọc ống bê tông cốt thép) Muốn hạ ọc ván thép ngăn ố móng: ố móng: ố móng: ạo

c c t t c n có tr ng lọc ván thép ngăn ố móng: ọc ván thép ngăn ược làm sau.ng Q0 1.2 1.5 p F  0 ;Thay s vào ta đố móng: ược làm sau.c:

Ch n búa nh trên là h p lý ọc ván thép ngăn ư ợc làm sau.

III.3 Biện pháp thi công hệ móng cọc đóng :

III.3.1 Tính toán phân đoạn cọc.

Chi u sâu c c trong đ t là ề dày lớp BT bịt đáy ọc ván thép ngăn ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công 31 m, chi u dài c c trên MĐTN là ề dày lớp BT bịt đáy ọc ván thép ngăn 1.7m Đáy đài được

đổ trên hệ ván khuôn, giàn giáo chiều sâu ngàm cọc trong đài (kể cả phần thép chờ) là 0.8 m.T ng chi u dài c c là :ổ bệ cọc ề dày lớp BT bịt đáy ọc ván thép ngăn

c

L = 31+1.7 + 0.8 = 33.5(m)

C c có ti t di n 3ọc ván thép ngăn ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ện pháp thi công chủ đạo 0x30cm, do đó không th ch t o đểm tra cọc ván thép : ết kế hệ vòng vây cọc ván thép ngăn ạo ược làm sau.c m t c c có kích th ọc ván thép ngăn ước vòng vâyc

nh trên mà ph i ghép t nhi u c c nh l i Ta dùng lo i 3 c c 11 + 11 + 1ư ả biện pháp đóng cọc : ừ Lassen) vào trong đất cát hiệu quả nhất ề dày lớp BT bịt đáy ọc ván thép ngăn ỏ lại Ta dùng loại 3 cọc 11 + 11 + 1 ạo ạo ọc ván thép ngăn 1.5 m ghép

l i Các v trí m i n i không nên t p trung trên cùng m t m t ph ng ạo ị ố móng: ố móng: ật hình sin ặng( cọc ống bê tông cốt thép) Muốn hạ ẳng đứng gây ra lực

Trình t ghép t dựng nhất là trong xây dựng móng ừ Lassen) vào trong đất cát hiệu quả nhất ước vòng vâyi lên trên nh sau:ư

13 c c: 11m – 11m – 1ọc ván thép ngăn 1.5m

13 c c: 1ọc ván thép ngăn 1m – 11.5m – 11m

V i các hình th c ghép n i nh trên, ta th c hi n m i n i sao cho v trí các m i n i ớc vòng vây ứ đôi một vòng ngược nhau, các lực thẳng đứng gây ra lực ố móng: ư ựng nhất là trong xây dựng móng ện pháp thi công chủ đạo ố móng: ố móng: ị ố móng: ố móng: ở độ sâu thiết kế của cọc

1 m t c t là ít nh t.ặng( cọc ống bê tông cốt thép) Muốn hạ ắt là ít nhất ấu vòng vây cọc ván trong các giai đoạn thi công

M i n i c c đố móng: ố móng: ọc ván thép ngăn ược làm sau.c th c hi n thông qua h p s t.ựng nhất là trong xây dựng móng ện pháp thi công chủ đạo ắt là ít nhất

Nối cọc cần chú ý các nguyên tắc sau:

- Vị trí mối nối không nằm trong vùng có momen trên thân cọc lớn

- Không quá 2/3 mối nối nằn trên 1 mặt cắt ngang

- Đoạn cọc chia ra phải thỏa mãn các điều kiện dài của thép

III.3.2 Tính và chọn búa đóng cọc :

Tính toán chọn búa đóng cọc theo TCVN 9394 – 2012

4.1.1 Năng lượng cần thiết tối thiểu của nhát búa đập E

E = 1.75 × a × P (kG.m)Trong đó:

- E: năng lượng đập của búa (kG.m)

k m

 (T)Với:

P = 2.5(T/m) × 33.5m = 83.75 (T)

m: hệ số điều kiện làm việc, m = 1 (cọc đài thấp, 26 cọc)

Nănglượng(kN.m)

Số nhát/

phút

Chiềucao(m)

K E

Trong đó:

- Qn: trọng lượng toàn bộ của búa, Qn = P = 5.69 (T) = 5690 (kG)

- q: trọng lượng của cọc (gồm cả trọng lượng mũ và đệm đầu cọc)

q = V cọc × γc = 0.3 × 0.3 × 33.5 ×2.5 = 7.537 (T) = 7537 (kG)

- Ett: giá trị năng lượng đập tính toán

Đối với búa diezel kiểu hình ống: Ett = 0.9×Q×H

Với:

Q: trọng lượng phần động của búa, Q = 23.5 (kN) = 2350 (kG)

H: chiều cao rơi thực tế phần đập búa khi đóng ở giai đoạn cuối, H = 2.5 (m) cho búaống

4.1.4 Kiểm tra độ chối

 P : Sức chịu tải tính toán của 1 cọc, P = 83.75 (T)

 M : Hệ số xét đến ảnh hưởng của tác động chấn động lên đất, búa xung kích, búađóng lấy M = 1

 Q: Trọng lượng toàn bộ của búa, Q = 5.69 (T)

 ɛ2 : hệ số khôi phục tùy vào vật liệu làm cọc và đệm đầu cọc khi đóng, đối với cọcBTCT dùng đệm thép lót gỗ ɛ2= 0.2

 q: Năng lượng cọc và mũ cọc, q = 7.537 (T)

5.69 7.5371.4 83.75 1.4 83.75 150 0.09

 Vậy độ chối thiết kế của cọc là 2.58 (mm)

- Trong quá trình thi công cọc cần phải theo dõi độ chối của búa Tuy nhiên cũng cần chú ýđến hiện tượng chối giả khi đóng cọc Nếu sau khi đóng cọc mà tiến hành kiểm tra ngay

độ chối sẽ không cho kết quả chính xác, đó là hiện tượng chối giả Cọc được đóng vàolớp cát do đó sẽ thu được độ chối nhỏ hơn độ chối thực tế Cần phải cho nghĩ 2 – 3 ngàycho tính chất của đất được phục hồi thì mới đóng cọc

- Độ chối không được nhỏ quá mà cũng không được lớn quá, thực tế từ 2-5mm Nếu nhỏhơn 2mm thì can phải chọn lại loại búa nặng hơn

- Trong thực tế có thể xảy ra các trường hợp sau:

 Khi đóng đến cao độ thiết kế mà chưa đạt độ chối (>etk) thì phải tiếp tục đóng nữa chotới khi đạt được độ chối

 Nếu đóng chưa đến cao độ thiết kế mà đã đạt độ chối thì có thể không can đóng nữanhưng phải đúng với loại búa tính độ chối và đúng với năng lực xung kích tính toán

4.1.5 Chọn giá búa

- Chọn búa dùng để hạ cọc, nhắc đặt búa, định hướng chiều di chuyễn của hệ cọc và búa

H = h1 + h2 + h3

Trong đó:

 h1: Chiều cao cọc cần đóng; h1= 11.5m (Vì đóng từng đoạn và nối cọc)

 h2: Chiều cao của búa; h2 = 4.6m

 h3: Chiều cao nâng búa; h3 = 2.48m

 H = 11.5 + 4.6 + 2.48 = 18.58 m

- Chọn giá búa hiệu SP-33A chạy trên ray có các thông số sau:

 Chiều cao tháp: 20,4m

 Sức nâng trọng lượng cọc + búa: 10T

 Công suất toàn bộ của động cơ điện: 31.5 KW

III.3.3 Mô tả biện pháp đóng cọc :

III.3.3.1 Chuẩn bị và tạo mặt bằng thi công

Quá trình hạ cọc thường bao gồm các công việc sau: di chuyễn giá búa hoặc cần trục đến vị trí đóng cọc, vận chuyễn và doing cọc vào giá, đặt búa lên đầu cọc và hạ cọc

+ Chuẩn bị:

Cọc được tập kết bên cạnh giá búa từng đợt với số lượng tính toán Ta chọn phương pháp vận chuyễn cọc bằng sà lan Trước khi dựng cọc vào giá búa, một lần nữa cọc được kiễm tra kỹ lưỡng các khuyết tật có khả năng xảy ra trong lúc bốc xếp, vận chuyễn Dễ dàngtheo dõi cọc trong quá trình hạ, canh vạch dấu sơn trên thân cọc bắt đầu từ mủi cọc và cách nhau khoãng 1 mét, càng gần đỉnh cọc thì các vạch sơn càng gần nhau: 50, 20, 10, 5cm, ngoài ra còn phải căng dây bật mực để lấy đường tim Cọc được tời từ giá búa trực tiếp kéo

về cần, thông qua bộ ròng rọc chuyễn hướng, cố định ở chân giá búa

Bóa VULCAN 4N100

MNTC

Xµ lan

Đối với các đoạn cọc ngắn thì chỉ cần một bàn tời của giá búa có thể xách cọc tại mộtđiễm (móc cẩu trên), mũi cọc lúc này phải đặt trên xe quệt chạy theo đường ray hoặc ván

gỗ Đối với cọc dài cần huy động cả 2 dây cáp Cáp của tời búa dùng để xách móc cẩu trên, cáp của tời nâng buộc vào móc dưới Cả 2 tời đều nhẹ nhàng nâng cọc ra khỏi xe goon, sau

đó chỉ cho tời búa hoạt động, xách cọc đang nằm ngang dần sang tư thế thẳng đứng và dựngcọc áp sát vào cần giá búa

Xác định mặt bằng vị trí mố, trụ cầu cần đóng cọc với diện tích đáp ứng được thiết

bị của máy đóng cọc

Mặt bằng vòng vây thi công trụ được đóng ván thép sau đó bơm cát từ lòng sông vào trong vòng vây, cao độ mặt bằng phải lớn hơn cao độ mực nước thi công (MNTC) ít nhất là 1m, mặt bằng đầm chặt k = 95%

Dùng tấm bản bê tông dầy 20 - 30 cm kê chỗ đứng cho máy đóng

Hố móng có dạng hình chữ nhật, kích thước hố móng làm rộng hơn kích thước thực

tế theo mỗi cạnh là 0.75 m để phục vụ thi công

III.3.3.2 Lắp đặt đường ray di chuyển giá búa

Do thời gian di chuyển giá búa, lắp cọc vào giá búa chiếm 60% đến 70% thời gian đóng cọc, vì vậy phải bố trí ray trên bình đồ sao cho khoảng cách di chuyển giá búa là ngắn nhất và thời gian chi phi cho công tác này là ít nhất

Yêu cầu đường ray phải đảm bảo giá búa luôn luôn có thế chính xác và chắc chắn khiđóng và không cho phép lún do là lún đều Để thỏa mãn các yêu cầu đó trước khi đặt tà vẹt phải đầm chặt nền đất đặt ray sau đó đặt các tà vẹt gỗ với khoảng cách mép tà vẹt là 0.3 m tiếp theo đó đặt ray lên tà vẹt và cố định chắc chắn

III.3.3.3 Công tác hạ cọc

III.3.3.3.1 Trình tự đóng cọc

Ta tiến hành đóng cọc lần lượt theo từng dãy theo dạng chữ S, do đó búa ít phải di chuyển hơn, phần lớn di chuyễn ngang và giật lùi những bước ngắn nhất Búa bắt bắt đầu từhang ngoài củng và kết thúc là hoàng ngoài cùng đối diện Nếu hàng cọc ngoài cùng là hàngcọc xiên thì trước hết cho búa đóng các hàng cọc thẳng, sau khi dựng nghiêng cần ba mới giải quyết các hàng cọc xiên

Sơ đồ đóng cọc như sau (phương pháp đóng theo hàng) :

16 17

18 19

20 21

24 25

III.3.3.3.2 Kỹ thuật đóng cọc:

Sau khi bố trí đệm (lót), nhẹ nhàng hạ búa đặt trên đầu cọc Dưới tác dụng của trọng lượngbúa đặt trên đầu cọc Dưới tác dụng của trọng lượng búa, cọc sẽ lún xuống một đoạn nhấtđịnh, tùy theo đất nền Chỉnh hướng và kiễm tra vị trí cọc lần cuối cùng bằng máy trắcđạc “lấy tim cọc” theo đường bật mực ở cả hai hướng

Sau đó cho búa đóng nhẹ vài nhát để cọc cắm vào đất và để kiễm tra cọc, búa, hệ thốngdây và độ ổn định của giá búa Cuối cùng cho búa hoạt động bình thường

Do đóng cọc dưới nước và 2 lớp đầu là lớp đất yếu nên phải giữ cọc bằng day thừng chođến khi hạ búa, từ đó day thừng mới được nới lỏng dần

Trong quá trình đóng phải thường xuyên theo dõi vị trí cọc, nếu phát hiện sai lệch canchỉnh lại ngay Phải theo dõi tốc độ xuống của cọc: độ lún trong từng đoạn phải phù hợpvới lát cắt địa chất Nếu đột nhiên cọc ngừng xuống hoặc độ lúc giãm đột ngột và búanay dội lên, chứng tỏ cọc đã gặp chướng ngại vật Nếu không qua được vật cản đó cọc sẽ

bị gãy, báo hiệu bởi hiện tượng cọc tụt xuống đột ngột và trục tim cọc bị chệch hướng.Khi mũi cọc bị gãy sẽ xãy ra hiện tượng cọc xuống không đều, khi nhiều khi ít Cọc gãyphải nhổ lên và thay cọc mới Trong quá trình đóng cọc phải có quá trình theo dõi, các sự

cố và những phát hiện tình hình cọc xuống không bình thường đều phải ghi rõ

Nối cọc rồi đóng tiếp đến cao độ thiết kế

Sơ đồ sà lan và giá búaTrên hình giới thiệu một giá búa nổi bao gồm: hai sà lan được ghép song song bởi hai dầm liên kết kiểu giàn thép, tạo thành một hệ nổi Khoãng cách thông thủy giữa hai xà

lan phụ thuộc vào chiều rộng móng Hệ thống nỗi được neo giữ tại vị trí đóng cọc bằng các dây neo liên kết với các bàn tời điều chỉnh

Dọc theo các xà lan bố trí hai đường ray trên mặt boong, tạo ra đường nối di động cho một cầu nối ngang, trên đó dựng giá búa có thể di chuyễn tự động trên đường ray thẳng góc với hướng chuyễn động của cầu chạy

+Yêu cầu khi đóng cọc :

Đúng vị trí, không nghiêng lệch

Đến chiều sâu thiết kế thì ett = elt

Đóng nhanh yêu cầu an toàn lao động

Theo dõi và ghi chép toàn bộ quá trình đóng cọc

Thường xuyên kiểm tra độ nghiêng, lún để kịp thời điều chỉnh

III.3.3.3.4 Tính toán thiết kế mối nối cọc.

Yêu cầu của mối nối là khả năng chịu lực của mối nối phải lớn hơn hoặc bằng khảnăng chịu lực của cọc, mối nối cọc của ta sử dụng mối nối hàn góc cạnh

a) Xác định khả năng chịu lực của 1 cọc.

Khả năng chịu lực của 1 cọc được xác định đơn giản theo cốt thép bố trí trong cọc theo điều kiện cẩu lắp

Chọn cọc(cọc dài nhất ) L=11.5m để kiểm toán, giả sử cốt thép trong cọc bố trí 414 Ra=280Mpa