THI CÔNG CẦU BÊ TÔNG

ðối tượng nghiên cứu của môn học là : những biện pháp công nghệ áp dụng ñể thi công cho từng bộ phận của các loại cầu và tổ chức ñể thực hiện những biện pháp ñó cho một công trình hoàn

chắn vẫn còn thiếu sót rất mong nhận được các ý kiến góp ý để lần xuất bản sau sẽ được tốt hơn nữa.

chân thành cám ơn.

CÁC TÁC GIẢ

CHƯƠNG I

NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG

1.1- ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ NỘI DUNG CỦA MÔN HỌC

1.1.1- Môn học Thi công cầu và ñối tượng nghiên cứu của môn học

Xây dựng cầu là một chuyên ngành khoa học kỹ thuật tổng hợp liên quan ñến rất

nhiều lĩnh vực, trong ñó thi công cầu là một bộ phận của ngành cầu chịu ảnh hưởng

nhiều nhất của cuộc cách mạng khoa học công nghệ hiện nay Cùng với sự phát triển

chung của khoa học kỹ thuật, công nghệ thi công cầu không ngừng ñổi mới và luôn cần

ñuợc nghiên cứu ứng dụng những tiến bộ của khoa kỹ thuật ñể ngày càng hoàn thiện

hơn

Thi công là giai ñoạn quan trọng nhất của một dự án xây dựng, thông qua các hoạt

ñộng sản xuất của con người làm cho công trình kiến trúc từ ý tưởng sáng tạo thể hiện

trong bản vẽ thiết kế trở thành hiện thực vật chất trên thực ñịa

Sự ra ñời của một cây cầu chứa ñựng ước vọng của một cộng ñồng dân cư ñông

ñúc, làm thay ñổi diện mạo của cả một vùng trong bức tranh phát triển kinh tế, xã hội và

văn hóa Ngay sau khi cắt băng khánh thành, trở thành tài sản chung của xã hội, chiếc

cầu như một cuốn sách mở chứa ñựng các kiến thức, kinh nghiệm và những sự kiện, hòa

vào với ñời sống xã hội Với tuổi thọ hàng trăm năm của mình chiếc cầu là chứng nhân

của biết bao biến cố lịch sử Bản thân công trình nói lên rất nhiều ñiều trong ñó thể hiện

trình ñộ khoa học công nghệ không những của ñội ngũ những người làm cầu mà của cả

một nền khoa học kỹ thuật tại thời ñiểm ñó Cầu là một công trình kiến trúc có tầm vóc

lớn, có ñầu tư ban ñầu cao, chiếm một tỉ trọng ñáng kể trong nguồn lực của một ngành

hay của một ñịa phương Công việc thi công xây lắp khó khăn và phức tạp cần tập trung

trí tuệ và công sức của nhiều người trong một thời gian dài có khi cả xương máu và sinh

mạng của những người tham gia xây dựng Các hoạt ñộng thi công tác ñộng không ít

ñến môi trường và sinh hoạt của nhân dân Quá trình thi công một công trình cầu thu hút

sự qua tâm của rất nhiều người, thậm chí của cả toàn xã hội Có thể nhận ñịnh rằng, thi

công cầu không chỉ là một hoạt ñộng sản xuất hay công nghệ thuần túy mà nó còn mang

nhiều yếu tố xã hội và nhân văn

ðể có thể trở thành một kỹ sư cầu, người học phải hội ñủ kiến thức của ba lĩnh

vực trong ngành cầu bao gồm : thiết kế, thi công và khai thác sửa chữa Ba lĩnh vực này

như ba ñiểm tựa ổn ñịnh tạo nên nền tảng kiến thức vững chắc cho hoạt ñộng nghề

nghiệp của một chuyên gia xây dựng cầu tương lai Việc phân chia ra các môn học trong

ngành cầu chỉ có ý nghĩa giúp cho việc truyền ñạt và tiếp thu kiến thức ñược thuận lợi

do ñó môn học Thi công cầu không phải là một môn khoa học ñộc lập mà chỉ là một

lĩnh vực trong chuyên ngành Khoa học xây dựng cầu ðối tượng nghiên cứu của môn

học là : những biện pháp công nghệ áp dụng ñể thi công cho từng bộ phận của các loại

cầu và tổ chức ñể thực hiện những biện pháp ñó cho một công trình hoàn chỉnh

Mỗi biện pháp công nghệ bao hàm ba nội dung cần phải nghiên cứu :

- Trình tự công nghệ mà chúng ta quen gọi là các bước thi công

- Kỹ thuật thi công

- Tổ chức thi công

Nghiên cứu trình tự công nghệ bao gồm : nội dung của các bước thi công, ñiều kiện tiến hành và thứ tự thực hiện Trình tự công nghệ rất ít thay ñổi theo thời gian và theo trình ñộ công nghệ của mỗi quốc gia, mỗi công ty Sau này khi ñi vào nội dung chính của chương trình, người học dễ hiểu lầm trình tự công nghệ là biện pháp công nghệ thi công Trình tự công nghệ chỉ ñề ra giải pháp và mang tính khái quát, ñịnh

hướng thực hiện, chỉ trả lời ñược câu hỏi : Làm gì? mà chưa trả lời ñược câu hỏi : Làm

như thế nào? Trình tự công nghệ của nhiều biện pháp gần như một ñiều tất yếu, hiển

nhiên ví dụ chúng ta muốn tát cạn một khu vực ñể thi công, giải pháp là be bờ vây kín xung quanh sau ñó bơm nước nhưng làm như thế nào thì công việc này lại chiếm cả một chương sách

Kỹ thuật thi công là nội dung quan trọng và phong phú Kỹ thuật thi công bao gồm cách thức, kinh nghiệm, thiết bị, vật liệu, tiêu chuẩn và tính toán Kỹ thuật làm ñổi mới và thay ñổi công nghệ

Tổ chức thi công bao gồm qui hoạch mặt bằng thi công hay còn gọi là công ñịa,

bố trí sử dụng thiết bị và nhân lực trong phạm vi công ñịa theo không gian và thời gian một cách hợp lý và khoa học

1.1.2- Quá trình thực hiện một dự án và các các bước tiến hành trong giai ñoạn thi công cầu

Theo Luật Xây dựng ban hành năm 2003 và Nghị ñịnh 16/2005/Nð-CP của Chính phủ về quản lý dự án ñầu tư xây dựng công trình thì các dự án xây dựng giao thông trong ñó có công trình cầu ngoài dự án quan trọng mang tính quốc gia do Quốc hội thông qua chủ trương ñầu tư, các dự án còn lại phân thành ba nhóm A,B và C theo giá trị tổng mức ñầu tư

- Nhóm A : > 600 tỉ (VNð)

- Nhóm B : 7÷ 600 tỉ

- Nhóm C : < 7 tỉ

Những công trình thuộc dự án nhóm C chỉ thực hiện theo hai giai ñoạn là : thiết kế

và thi công, trong ñó giai ñoạn thiết kế chỉ có một bước gọi là Báo cáo Kinh tế – Kỹ thuật ( BCKT-KT)

Những công trình thuộc nhóm A và B phải qua ba giai ñoạn thực hiện gồm : giai ñoạn lập Dự án ñầu tư xây dựng cơ bản ( XDCB), giai ñoạn thiết kế kỹ thuật (TKKT)

và giai ñoạn thi công

Công trình trọng ñiểm quốc gia phải qua bốn bước bao gồm : Báo cáo ñầu tư XDCB, lập Dự án ñầu tư XDCB, giai ñoạn TKKT và thi công

TKKT ñược phân làm ba dạng : thiết kế một bước là TKKT và thiết kế bản vẽ thi công (BVTC) Thiết kế hai bước bao gồm : thiết kế cơ sở (TKCS) mà chúng ta thường gọi là thiết kế sơ bộ và thiết kế kỹ thuật-bản vẽ thi công Thiết kế ba bước gồm: TKCS, TKKT và thiết kế BVTC

Như vậy, theo Luật Xây dựng 2003 và Nghị ñịnh 16-CP năm 2005 dù công trình nhóm nào thi công cũng là một giai ñoạn và là giai ñoạn quan trọng quyết ñịnh cuối cùng kết quả của một dự án ñầu tư

Môn thi công cầu xem xét tất cả các công việc liên quan ñến quá trình một công trình cầu bắt ñầu từ giai ñoạn tiếp nhận mặt bằng cho ñến khi hoàn thành xây lắp ñưa công trình vào khai thác Trong giai ñoạn thi công bất luận quy mô công trình như thế nào cũng trải qua ba bước cơ bản sau :

1- Công tác chuẩn bị thi công : công tác này mang tính chất nội nghiệp là chính, gồm các công việc nghiên cứu TKKT và lập các BVTC ñối với công trình thiết kế ba bước , thiết kế tổ chức thi công (TKTCTC), lập các Qui trình công nghệ thi công

2- Triển khai kế hoạch thi công là bước thi công chính bao gồm ba công tác:

- Xây dựng mặt bằng công trường, chuyển quân, mua sắm và tập kết vật

tư thiết bị máy móc

- Chế tạo các cấu kiện lắp ghép bao gồm cả kết cấu BTCT và kết cấu thép như cọc BTCT, dầm cầu, gối và các bộ phận phục vụ khai thác trên cầu

1.1.3- Nội dung của môn học thi công cầu

Nội dung chương trình nhằm cung cấp cho sinh viên ngành xây dựng cầu ñường những kiến thức cơ bản trong lĩnh vực thi công cầu Nội dung ñược hệ thống theo ba nhóm kiến thức: cơ sở, chuyên môn và tổ chức quản lý Chương trình nghiên cứu và giảng dạy ñược chia thành hai học phần : học phần một bao gồm những kiến thức cơ sở

và thi công kết cấu phần dưới , học phần hai gồm thi công các dạng kết cấu nhịp và tổ chức thi công cầu

ðể nghiên cứu những biện pháp công nghệ thi công cầu cần phải nắm ñược những kiến thức cơ sở áp dụng chung trong xây dựng và những vấn ñề chung ñặc trưng cho môn thi công cầu ñó là :

dựng phổ biến như công tác bê tông, công tác cốt thép, công tác ñóng cọc cũng như những kỹ thuật rất cần thiết trong ngành cầu là các công việc liên quan ñến công tác kích kéo

- Thiết kế và thi công các công trình phụ trợ ñể phục vụ thi công các bộ phận

trong công trình cầu Các công trình phụ trợ có vai trò quan trọng và mang tính quyết ñịnh trong thi công cầu, ñược sử dụng trong tất cả các giai ñoạn thi công Kỹ sư cầu không những phải thiết kế thành thạo các công trình chính mà còn phải biết thiết kế các

công trình phụ trợ

Những nội dung thuộc về kiến thức chuyên môn hệ thống theo trình tự công việc liên quan ñến quá trình thi công một công trình hoàn chỉnh bao gồm :

nhà thầu nhận bàn giao toàn bộ diện tích khu vực xây dựng ñã ñược giải phóng và tiến hành tạo lập mặt bằng công trường bao gồm : xây dựng hệ thống ñường công vụ, các công trình phụ tạm , kho bãi, xưởng sản xuất, trạm cấp năng lượng và mặt bằng công nghệ thi công kết cấu nhịp Những hạng mục này ñược bố trí và xây dựng theo một thiết

kế riêng phù hợp với biện pháp thi công tổng thể ñã ñược chọn

ở trên thực ñịa, ñịnh dạng và ñịnh kích thước cho mỗi bộ phận của công trình cầu một cách chính xác ñúng như trong ñồ án thiết kế

kiện công xưởng và ở trên công trường ðây là một mảng công việc của ngành xây

dựng cầu nhằm cung cấp những sản phẩm chế sẵn cho thi công theo phương pháp lắp ghép ðối với cầu bê tông cốt thép, các cấu kiện ñúc sẵn có thể ñược chế tạo trong xưởng dầm chở ñến chân công trình hoặc ñúc ở ngay trên bãi ñúc của công trường sau ðối với cầu thép, các bộ phận của kết cấu nhịp bắt buộc phải ñược gia công chế tạo tại xưởng sau ñó mới lắp ráp tại công trường bằng các hình thức liên kết như hàn, bulông cường ñộ cao v.v

với các biện pháp công nghệ áp dụng thích hợp cho từng loại móng và các dạng trụ, mố thi công trong những ñiều kiện tự nhiên phong phú ,ña dạng và ở những trình ñộ kỹ thuật khác nhau ðây là công ñoạn khó khăn và phức tạp nhất trong thi công cầu, chiếm một nửa và hơn nửa thời gian của tiến ñộ thi công toàn công trình

- Thi công kết cấu nhịp ñược chia thành 3 nhóm : thi công kết cấu nhịp cầu BTCT, thi công kết cấu nhịp cầu thép ,và thi công cầu treo, cầu dây văng ðối với mỗi loại cầu nghiên cứu những biện pháp công nghệ thi công phù hợp, những công nghệ này

ñã và ñang ñược áp dụng ở trong nước và trên thế giới

sử dụng trang thiết bị một cách thích hợp ñể tiến hành thi công một công trình cầu

1.2- KHÁI NIỆM VỀ CÔNG TÁC XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG Trong một công trình cầu có nhiều bộ phận kết cấu hợp thành, những bộ phận kết cấu này phân ra theo hai nhóm

- Kết cấu phần dưới gồm móng , mố và trụ cầu

- Kết cấu phần trên bao gồm kết cấu nhịp, hệ mặt cầu và các chi tiết phục

vụ khai thác trên cầu

Mỗi bộ phận kết cấu trên có một chức năng làm việc riêng biệt ñược gọi là một

là một hạng mục kết cấu Kết cấu nhịp cầu dầm thép là một hạng mục công trình, trong

ñó bao gồm các hạng mục kết cấu là các dầm chủ, hệ liên kết ngang, hệ liên kết dọc

ðể thi công mỗi một hạng mục kết cấu chúng ta cần phải chia ra làm nhiều bước thực hiện, mỗi bước gọi là một công ñoạn, trong mỗi công ñoạn thực hiện một loạt các công việc xây dựng, các công việc này ñược tiến hành liên tục theo một trình tự nhất ñịnh

ñòi hỏi một số thao tác cơ bản và sử dụng cùng một loại công cụ lao ñộng Công việc ñược thực hiện giống nhau ñối với tất cả các hạng mục kết cấu có sử dụng cùng một loại vật liệu và cho một sản phẩm xây dựng tương tự ðể có một sản phẩm xây dựng ở dạng hoàn chỉnh hoặc dạng bán thành phẩm thì cần phải thực hiện nhiều loại công việc

Ví dụ ñể có ñược toàn bộ khung cốt thép của một phiến dầm bê tông ta cần tiến hành các công việc : nắn thẳng các thanh cốt thép ; ño ,cắt và uốn từng thanh cốt thép theo hình dạng và kích thước ghi trong bản vẽ ; bó từng loại thanh ñã uốn vào theo từng nhóm và ghi tên ñánh dấu sau ñó cất vào kho hoặc ñưa ra lắp dựng và buộc thành

khung cốt thép của dầm ðể chế tạo khung cốt thép của một ñoạn cọc BTCT ñúc sắn cũng yêu cầu những công việc hoàn toàn như trên , chúng ta có thể liên hệ tới các ví dụ khác tương tự ñể hiểu rõ khái niệm Sản phẩm của các công việc này là khung cốt thép, dưới dạng bán thành phẩm chưa phải là một sản phẩm xây dựng

Tất cả các công việc ñể chế tạo nên một khung cốt thép yêu cầu một loại công nhân chuyên nghiệp là thợ cốt thép, khi thực hiện mỗi công việc, người công nhân này phải thực hiện một kỹ thuật thao tác và sử dụng một loại công cụ như : ñể nắn thẳng cốt thép cần tay vam hoặc máy nắn, khi uốn cần bàn vam hoặc máy uốn cốt thép và khi lắp dựng khung cốt thép cần kìm buộc thép hoặc máy hàn ðể thi công một khung cốt thép

ta phải thực hiện một loạt các công việc và ñược gọi chung là công tác cốt thép

Như vậy, một nhóm các công việc cùng ñược thực hiện ñể hoàn thành một sản phẩm của một công ñoạn thi công gọi là một công tác xây dựng

Công tác xây dựng ñòi hỏi cùng một loại công nhân chuyên nghiệp ñể thực hiện

và sử dụng cùng một nhóm thiết bị Kết quả hoàn thành của công tác xây dựng cho một khối lượng có thể ño ñếm ñược, sản phẩm của công tác xây dựng không phải là một sản phẩm xây dựng hoàn chỉnh mà dưới dạng bán thành phẩm, ñược tiếp nhận ñể thi công các công ñoạn tiếp theo

Trong một hạng mục kết cấu chúng ta phải tiến hành nhiều công tác xây dựng nhưng trong ñó có một công tác chính, công tác này cần có một loại thiết bị chủ ñạo và phải áp dụng một kỹ thuật ñặc trưng Một công tác xây dựng ñược nghiên cứu và ñúc rút kinh nghiệm từ thực tế sản xuất trong nhiều năm và xây dựng thành một phương

Công tác xây dựng là một khái niệm chung, mỗi công tác bao gồm nhiều công việc, mỗi loại công việc có thể ñược thực hiện theo nhiều cách thức và công cụ khác nhau, tổ hợp các cách thức tiến hành các công việc trong một công tác chúng ta có một phương pháp, phương pháp ñược ñặc trưng bởi biện pháp thực hiện và công cụ áp dụng của công việc chính Những công việc thể hiện trong hình 1.1 là một phương pháp trong công tác bê tông thân trụ cầu Phương pháp này tóm tắt như sau: vữa bê tông ñược sản xuất tại trạm trộn của công trường, vận chuyển ra chân công trình bằng xe chở bê tông chuyên dụng và ñổ rót vào khuôn bằng xe bơm , dùng ñầm dùi ñể ñầm, bê tông thân trụ ñược bảo dưỡng bằng biện pháp tưới nước với chế ñộ tưới theo qui ñịnh của qui phạm

Một phương pháp xây dựng ñược hoàn thiện nhờ nghiên cứu và áp dụng những tiến bộ của kỹ thuật mới, tiến hành theo một qui trình chặt chẽ và ñồng bộ có thể kiểm soát ñược chất lượng của sản phẩm , ñịnh trước ñược thời gian hoàn thành, phương pháp ñó ñược gọi là một công nghệ thi công

Trong thi công cầu chúng ta sẽ phải tiến hành rất nhiều công tác xây dựng, áp dụng nhiều phương pháp và công nghệ thi công Có những phương pháp và công nghệ mang tính phổ biến áp dụng chung và giống nhau trong ngành xây dựng, nhưng có những phương pháp và công nghệ mang tính chất ñặc thù mà chỉ riêng ngành cầu mới

có Ví dụ công tác ñóng cọc BTCT ñúc sẵn là phổ biến trong ngành xây dựng nói chung như xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, xây dựng thủy lợi và xây dựng cầu nhưng phương pháp ñóng cọc trong mỗi ngành có những ñặc ñiểm khác nhau và có những công nghệ ñóng cọc khác nhau Công tác kích kéo nói chung thì các ngành xây dựng ñều phải áp dụng, nhưng công tác lao dọc kết cấu nhịp cầu trên ñường trượt con lăn thì lại là một công tác ñặc thù, hay công tác hạ giếng chìm chở nổi thì chỉ trong ngành cầu mới áp dụng

1.3 - BIỆN PHÁP THI CÔNG VÀ BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG

Biện pháp thi công và biện pháp tổ chức thi công là hai khái niệm khác nhau

công nghệ thích hợp, sử dụng hợp lý các công trình phụ trợ ñể thi công một hạng mục công trình theo một trình tự nhất ñịnh

Theo ñịnh nghĩa trên ñể có biện pháp thi công tốt cần phải có sự tìm kiếm và sáng tạo ðứng trước bài toán thi công bao gồm : ñối tượng, ñiều kiện và tiến ñộ yêu cầu người kỹ sư phải tìm ra lời giải ñúng tức là ñề xuất ñược biện pháp thi công hợp lý Trong chương trình học chúng ta sẽ ñi sâu nghiên cứu những biện pháp thi công của các bộ phận trong công trình cầu áp dụng cho các dạng kết cấu và trong những ñiều kiện thi công ñiển hình Chẳng hạn nghiên cứu biện pháp thi công móng cọc bệ cao trong ñiều kiện nước ngập nông và biện pháp thi công móng cọc bệ cao trong ñiều kiện nước ngập sâu; biện pháp thi công kết cấu nhịp cầu BTCT theo công nghệ ñúc hẫng Những biện pháp này ñược nghiên cứu kỹ, cụ thể có cả những tính toán thiết kế cần thiết nhưng không thể áp dụng ngay ñược trong thực tế, bởi vì cũng giống như toán học, các bài toán thi công không có lời giải sẵn mà chỉ có phương pháp giải và những lời giải mẫu ðứng trước một công trình cụ thể với các ñiều kiện thực tế người kỹ sư phải xây dựng ñược biện pháp thi công cụ thể phù hợp với yêu cầu của nhiệm vụ dựa trên cơ sở những kiến thức ñã học, những kinh nghiệm ñã tích luỹ ñược và cả sựu sáng tạo của bản thân

ðể phân biệt biện pháp thi công mang tính sách vở có ý nghĩa như một lời giải mẫu với biện pháp thi công ñược thiết kế cho một công trình cụ thể, trong thực tế người

ta gọi các thiết kế biện pháp thi công của một công trình là biện pháp thi công chỉ ñạo

Tại sao gọi nó là biện pháp chỉ ñạo, bởi nó ñược các chuyên gia thống nhất ñánh giá là phù hợp với ñiều kiện thực tế, ñược cơ quan có thẩm quyền duyệt chấp thuận và buộc nhà thầu thi công phải thực hiện theo Biện pháp thi công chỉ ñạo mang tính ñịnh hướng, trong hồ sơ thiết kế nó ñược thể hiện một cách khái quát bằng lời thuyết minh vắn tắt và một bản vẽ mô tả trình tự các bước công nghệ Trong trao ñổi hàng ngày người ta có thể nói tắt là biện pháp thi công nhưng cần phải hiểu ñó là biện pháp thi công chỉ ñạo

Biện pháp thi công chỉ ñạo ñược lập cùng với TKCS và TKKT do tư vấn thiết kế thực hiện

có áp dụng và/hoặc gắn liền với một công nghệ thi công nào ñó Ví dụ biện pháp công nghệ thi công cọc khoan nhồi, khi thi công cọc áp dụng hàng loạt những công nghệ như công nghệ khoan tuần hoàn nghịch và công nghệ ñổ bê tông dưới nước theo phương pháp rút ống thẳng ñứng Trong thi công cầu có nhiều biện pháp thi công ñược gọi là biện pháp công nghệ

Hình 1.2- Biện pháp chỉ ñạo thi công trụ cầu

Bước 1: ñóng cọc BTCT bằng giá búa lắp dựng trên hệ phao và hạ vòng vây cọc ván

thép bằng búa rung

Bước 2: ðổ ñất tôn cao nền và ñổ bê tông bịt ñáy bằng công nghệ vữa dâng

Bước 3: thi công bệ cọc bằng biện pháp ñổ bê tông tại chỗ

Bước 4: Thi công thân trụ bằng biện pháp ñổ bê tông tại chỗ

Trong một công trình cầu( hoặc hạng mục công trình) có nhiều hạng mục ( công trình hoặc kết cấu) tương tự nhau như cùng một dạng móng và thân trụ, cùng một dạng nhịp với ñiều kiện thi công không khác xa nhau ñược thi công theo cùng một biện pháp Cần phải bố trí thi công hạng mục nào trước, hạng mục nào sau, qui hoạch mặt bằng thi công của mỗi hạng mục như thế nào cho gọn , phối hợp các công ñoạn thi công với nhau ñể có thể ñiều hành ñược công việc, kiểm soát ñược chất lượng và tiết kiệm ñược chi phí, ñẩy nhanh tiến ñộ thi công Một cách thức xắp xếp, bố trí thi công các hạng mục của một công trình theo một trình tự thời gian và không gian thích hợp ñể thực hiện các biện pháp công nghệ ñã ñược lựa chọn gọi là biện pháp tổ chức thi công

Biện pháp tổ chức thi công ñược lập ñể thi công mỗi hạng mục công trình và lập cho toàn công trình Tổ chức thi công ñược hiểu nôm na là cách bày binh, bố trận ñể thực hiện công việc xây dựng theo biện pháp thi công chỉ ñạo Thời gian là trình tự công nghệ, không gian là mặt bằng ðể thực hiện theo biện pháp thi công chỉ ñạo sẽ có nhiều biện pháp tổ chức thi công bởi cách sử dụng thiết bị khác nhau, con người khác nhau, tổ chức mặt bằng khác nhau và trình ñộ công nghệ, trình ñộ tổ chức khác nhau Thực tế ñã cho thấy rằng trên cùng một công trình, mỗi nhà thầu thi công một nửa hoàn toàn ñối xứng theo cùng một biện pháp thi công chỉ ñạo nhưng theo những biện pháp tổ chức thi công khác nhau và tất nhiên hiệu quả xây dựng của mỗi bên là không giống nhau Loại trừ trình ñộ tổ chức quản lý, việc lựa chọn biện pháp tổ chức thi công thích

hợp có vai trò quan trọng trong thành công của nhà thầu Như vậy có biện pháp tổ chức thi công của từng hạng mục công trình và biện pháp tổ chức thi công của toàn bộ công trình Khi lập biện pháp tổ chức thi công của toàn công trình phải phù hợp với biện pháp

tổ chức thi công của mỗi hạng mục Biện pháp tổ chức thi công do nhà thầu lập khi tiến hành lập hồ sơ thiết kế tổ chức thi công

Thiết kế tổ chức là hồ sơ trong ñó thể hiện biện pháp tổ chức thi công và các kế hoạch ñể triển khai thi công Hồ sơ thiết kế tổ chức thi công bao gồm các bản vẽ và các bảng biểu, biểu ñồ thể hiện biện pháp tổ chức thi công, quy hoạch mặt bằng công trường, kế hoạch cung cấp vật tư, thiết bị máy móc, kế hoạch thực hiện khối lượng và các biểu ñồ tiến ñộ thi công

Thiết kế tổ chức thi công và thiết kế thi công là hai khái niệm khác nhau vì, thiết

kế thi công là thiết kế các công trình phụ trợ phục vụ thi công như ñà giáo, ván khuôn, vòng vây, hệ nổi và cũng do nhà thầu thi công lập

1.4- ðẶC ðIỂM CỦA MÔN HỌC THI CÔNG CẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Môn thi công cầu có ba ñặc ñiểm chính sau :

1- Nội dung bao quát rộng, có rất nhiều vấn ñề yêu cầu phải nghiên cứu, tìm hiểu Biện pháp thi công của từng hạng mục phải ñược xem xét dưới những góc ñộ bao gồm tính thực tế, tính hiện ñại và tính khả thi Mỗi bộ phận của công trình cầu lại có nhiều dạng thức kết cấu khác nhau, vật liệu khác nhau ñòi hỏi phải áp dụng những biện pháp thi công khác nhau Công nghệ thi công phải xem xét cả mới và cũ, thiết bị cần ñề cập ñến cả thô sơ và hiện ñại ñể phù hợp với những ñiều kiện thi công và trình ñộ thi công ở những ñịa phương khác nhau

2- Môn thi công cầu có liên quan ñến nhiều kiến thức cơ bản và cơ sở và những lĩnh vực khác Ngoài kiến thức của các môn học thiết kế cầu ñương nhiên phải nắm vững vì nằm trong hệ thống kiến thức chuyên ngành, ngoài ra ñể tiếp thu và ñi sâu nghiên cứu môn học cần phải ñược trang bị nền kiến thức cơ bản tốt ñặc biệt là về Vật

lý Cần phải vận dụng các qui luật, nguyên lý của vật lý trong tính toán và giải quyết các bài toán thi công Hầu hết các kiến thức cơ sở của ngành Công trình ñều ñược sử dụng một cách thành thạo trong thi công cầu Chúng tôi muốn nhấn mạnh yêu cầu sử dụng thành thạo có nghĩa là làm chủ ñược kiến thức ñó ñể áp dụng ñúng và linh hoạt, ví dụ ñối với kết cấu thép trong thi công cầu chúng ta sẽ gặp những trường hợp như phải chế sửa, vá ñắp kết cấu cũ ñể sử dụng lại, chế tạo những kết cấu phi tiêu chuẩn phù hợp với yêu cầu sử dụng, và thiết kế sao cho tận dụng những loại vật tư sẵn có Những bài toán

cơ học trong thi công ngoài yêu cầu những tính toán chi tiết và chính xác còn cần cả kỹ năng tính nhanh và ước lượng gần ñúng ñể trong thức tế thi công có thể có ñược những quyết ñịnh kịp thời Những lĩnh vực khác như máy móc cơ khí, ñiện kỹ thuật, vật tư tổng hợp là những kiến thức cũng ñã ñược trang bị trong trường, còn những lĩnh vực khác như pháp lý, xã hội cũng cần ñược tự hoàn thiện bởi như phần ñầu ñã nêu thi công cầu còn chứa ñựng những yếu tố xã hội và nhân văn trong quá trình triển khai trên thực ñịa

3- Kiến thức của môn thi công về cơ bản ñược hình thành và xây dựng trên cơ sở

lý luận, nhưng gắn liền với thực tiễn sản xuất, những vấn ñề nảy sinh trong thực tế ñược nghiên cứu hoàn thiện, những kinh nghiệm ñược chắt lọc và kiểm chứng bằng cơ sở khoa học mới ñược ñưa thành lý thuyết Vì vậy có những nội dung, những thiết bị và

phương tiện thi công ñối với nhiều người chưa ñược tiếp xúc với thực tế rất khó hình dung Ngoài ra kiến thức thi công thường xuyên ñược cập nhật do sự phát triển của khoa học và công nghệ, cần phải theo dõi và tìm hiểu ở thực tế sản xuất, phải hiểu và nắm bắt ngay khi ñược tiếp xúc với thực tế

Yêu cầu khi nghiên cứu môn học này trước hết là phải nhận thức ñầy ñủ ba nguyên tắc sau :

1- Không ñược coi thi công cầu như một môn dạy nghề và học nghề mà phải xác ñịnh là một bộ môn khoa học kỹ thuật thuộc chuyên ngành khoa học xây dựng cầu với ñối tượng nghiên cứu là các công nghệ thi công cầu và tổ chức xây dựng cầu

Từng vấn ñề ñặt ra của môn học ñều phải ñược phân tích trên cơ sở khoa học, ñược tổng hợp thành phương pháp và công nghệ, có triển khai áp dụng hoặc kiểm chứng qua thực tiễn sản xuất Những kinh nghiệm thực tế, những hiện tượng hiện trường ñược tập hợp và phân tích qua ñó có thể bổ sung cho biện pháp và công nghệ ñể hoàn thiện thêm cho kiến thức về mặt lý thuyết

Từ nhận thức này yêu cầu về cách dạy và cách học môn học thi công cầu trong trường ðại học giao thông không thể như cách dạy và cách học ở trong các trường Cao ñẳng hoặc dạy nghề Sự khác biệt là ở tính chất nghiên cứu, người dạy và người học ñều

là những người ñang nghiên cứu không phải là ở các ñề tài ñược ñăng ký mà ở ngay trong quá trình dạy và học Nghiên cứu không phải là chỉ ñể tìm ra cái mới, bản thân việc học tập của sinh viên ñại học là nghiên cứu khoa học, trong ñó người thày hướng dẫn cho sinh viên phương pháp và cung cấp những thông tin cần thiết cho sinh viên, trên cơ sở ñó sinh viên tự tìm hiểu và hoàn thiện kiến thức của bản thân mình

2- Không ñược tách rời giữa thiết kế và thi công mà phải ñặt sự hiểu biết của mình về hai lĩnh vực này trong mối liên hệ hữu cơ của một hệ thống kiến thức thống nhất

Sự thực trong các công trình cầu, khi kết cấu dự ñịnh thi công theo công nghệ nào thì phải ñược thiết kế ñể có cấu tạo và năng lực chịu tải phù hợp theo ñiều kiện thi công của công nghệ ñó và ngược lại, khi kết cấu ñã ñược thiết kế ñể thi công theo một công nghệ ấn ñịnh thì khi triển khai thi công phải thực hiện theo công nghệ mà người thiết kế

ñã ñề ra

Như vậy khi thiết kế phải dự kiến trước biện pháp thi công và hiểu rõ công nghệ của biện pháp ñó ñể lựa chọn hình thức cấu tạo và phân tích nội lực ñúng ñắn Ví dụ nội lực phát sinh và tồn tại trong kết cấu nhịp dầm BTCT thi công theo công nghệ ñúc hẫng cân bằng khác kết cấu nhịp dầm BTCT thi công theo công nghệ ñúc trên ñà giáo di ñộng Mặc dù cũng là dạng cầu dầm liên tục, số bậc siêu tĩnh có thể như nhau, cùng thi công ñúc tại chỗ nhưng cấu tạo khác nhau, phân tích nội lực khác nhau và bố trí cốt thép DƯL trong dầm chủ khác nhau

ðương nhiên là không có bản vẽ kết cấu thì không thể thi công ñược, nhưng ñọc

và hiểu bản vẽ chưa ñủ mà phải phân tích ñược bản vẽ như chính tác giả của bản thiết

kế ñó mới có thể thực hiện ñúng thiết kế

3- Gắn kiến thức học với thực tế, không những biết vận dụng kiến thức ñã học

mà vận dụng một cách sáng tạo

Thi công cầu là một môn khoa học ứng dụng, học ñể làm , ñể áp dụng ñúng ñắn những kiến thức ñã học ñược vào trong thực tế Trong khi nghiên cứu môn học luôn phải ñặt ra các tình huống liên hệ với thực tế ñể tìm cách giải quyết

Việc làm các bài tập thi công là một cách rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức Người kỹ sư cũng là người thợ cầu, cần phải có bản lĩnh của một người thợ dù không trực tiếp thao tác nhưng phải có những khái niệm về các công việc của người thợ Việc tham gia vào các nội dung chương trình thực tập, tham quan dã ngoại một cách chủ ñộng tích cực là một hình thức giáo dục nghề nghiệp tốt và cần thiết ñối với sinh viên ngành cầu

Sinh viên thường hỏi những câu hỏi như : kiến thức thi công học nhiều như thế sau này ñi làm thực tế có sử dụng hết không? Tại sao thấy ở công trình A, công trình B công việc này người ta lại không tiến hành giống như những ñiều ñã học, có phải kiến thức chỉ là ñể học còn thực tế là kinh nghiệm không? Sau này ra trường sẽ có người chuyên làm công việc tư vấn thiết kế, có người làm công tác nghiên cứu, có người làm

tư vấn giám sát, có người sẽ ñi chỉ ñạo thi công, vậy có nên ưu tiên cho lĩnh vực nào theo ñịnh hướng việc làm sau này hay không?

Lượng kiến thức mà môn học này cung cấp là cần thiết ñủ cho sinh viên có thể vận dụng vào các hoạt ñộng nghề nghiệp sau này của mình bất kể ở cương vị công tác nào trên công trường xây dựng cầu

1.5- NHỮNG CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU HIỆN ðẠI ðà ðƯỢC ÁP DỤNG THÀNH CÔNG Ở VIỆT NAM

1.5.1- Những công nghệ thi công hiện ñại:

Nhiều công nghệ thi công cầu hiện ñại trong các lĩnh vực gồm thi công móng, thi công kết cấu nhịp cầu thép và kết cấu nhịp cầu BTCT khẩu ñộ lớn ñược áp dụng trên thế giới và khu vực trong những năm gần ñây, ñặc biệt là vào thời kỳ ñổi mới, mở cửa

ñã theo các dự án xây dựng lớn ñưa vào nước ta Những công nghệ này một phần ñược chuyển giao, một phần chúng ta ñã tìm hiểu nghiên cứu và cải tiến vận dụng cho phù hợp với ñiều kiện thực tế của Việt nam , có công nghệ trở thành thế mạnh riêng của một vài công ty xây dựng cầu

+ Công nghệ thi công bulông cường ñộ cao áp dụng phổ biến ở nước ta bắt ñầu từ công trình cầu Thăng long do Liên xô(cũ) giúp ta xây dựng ðến nay một số nhà máy của ta có thể chế tạo ñược bulông CðC và trong một số công trình ñã sử dụng loại bulông CðC xiết ñứt ñầu, bulông có mũ tròn

+ Công nghệ thi công lắp hẫng cầu giàn thép, ñược áp dụng cũng bắt ñầu từ công trình cầu Thăng long ñể lắp tại chỗ các nhịp giàn thép liên tục ba nhịp khẩu ñộ L=112m nằm trong khu vực dòng chính của sông Hồng

+ Công nghệ chế tạo kết cấu nhịp giàn thép tổ hợp hàn,liên kết bulông CðC Trước ñây các KCN giàn thép chúng ta ñều phải nhập khẩu của nước ngoài, hiện nay từ sản phẩm thép tấm và bằng công nghệ hàn tự ñộng tiên tiến, các xưởng dầm của Tổng Công thi XD cầu Thăng long và nhiều ñơn vị khác ñã có thể chế tạo các nhịp giàn thép khẩu ñộ 50m và trên 50m phục vụ xây dựng thay thế các cầu trên ñường sắt

+ Các công nghệ chế tạo dầm BTCT ƯST theo công nghệ căng trước và căng sau, tại công xưởng và trên bãi ñúc công trường

+ Công nghệ thi công ñúc hẫng cân bằng cầu dầm BTCT, bắt ñầu áp dụng vào thi công cầu Phú lương( Hải Dương) vào năm 1993, cầu Sông Gianh ( Quảng Bình) Ban ñầu chúng ta phải nhập xe ñúc của nước ngoài và thuê chuyên gia căng kéo cốt thép DƯL, hiện nay các công ty có thể thiết kế và tự chế tạo các bộ xe ñúc cải tiến gọn nhẹ

hơn và tự tắnh toán công nghệ căng kéo cốt thép đúc hẫng hiện là biện pháp phổ biến ựược áp dụng ựể thi công các cầu BTCT có khẩu ựộ vượt từ 70m trở lên

+ Công nghệ thi công ựúc ựẩy cầu dầm liên tục BTCT, ựã ựược áp dụng ở ba công trình cầu mà ựầu tiên là cầu Mẹt ( Bắc Giang) Công nghệ ựúc ựẩy có phạm vi áp dụng hạn chế nhưng khi có ựiều kiện áp dụng một số công ty cầu có thể thực hiện ựược + Công nghệ ựúc dầm BTCT trên ựà giáo di ựộng áp dụng trong thi công cỏc nhịp dẫn cầu Thanh trì, khẩu ựộ nhịp là 50m

+ Công nghệ thi công cầu dây văng theo phương pháp lắp hẫng, dây cáp căng kéo từng tao áp dụng trong thi công cầu Kiền ( Hải phòng), khẩu ựộ nhịp là m

+ Công nghệ thi công cầu dây văng thi công theo phương pháp ựúc hẫng, ựầu tiên

áp dụng trong thi công cầu Mỹ thuận (Tiền Giang) sau ựó là cầu Bãi Cháy( Quảng Ninh) là chiếc cầu dây văng một mặt phẳng dây có khẩu ựộ lớn nhất thế giới là 435m Trong thi công kết cấu nhịp cầu Bãi Cháy ngoài ựúc hẫng dầm cứng còn phải giải quyết nhiều vấn ựề kỹ thuật phức tạp khác Mặc dù công trình do nhà thầu Nhật Bản thi công nhưng hầu hết các công ựoạn là do kỹ sư và công nhân Việt Nam thực hiện , qua các công trình này chúng ta dần nắm bắt ựược các kỹ thuật và công nghệ thi công cầu dây văng nhịp lớn

+ Công nghệ thi công cầu vòm ống thép nhồi bê tông tuy ựã ựược áp dụng từ những năm 60 của thế kỷ trước ựặc biệt là ở Liên xô (cũ), song gần ựây kết cấu này ựược áp dụng trở lại với những thay ựổi về kết cấu và công nghệ Dạng cầu này ựược xây dựng nhiều ở Trung Quốc, gần ựây bắt ựầu ựược ứng dụng ở nước ta ựầu tiên là ở các cầu nằm trong khu ựô thị mới Phú Mỹ Hưng( T.P Hồ Chắ Minh) do nhà thầu Trung Quốc thi công, hiện nay ựã có một số dự án khác ựược triển khai do chúng ta thiết kế và thi công

+ Các công nghệ thi công cọc khoan nhồi, ựầu tiên ựược nhập thiết bị và áp dụng

ựể thi công móng trụ chắnh cầu Việt trì( Phú Thọ) là cầu giàn thép có ựường sắt và ựường bộ chạy chung vào năm 1990 Hiện nay công nghệ thi công cọc khoan ựã trở thành phổ biến với những công nghệ khoan tạo lỗ khác nhau và chúng ta có thể thi công những cọc có ựường kắnh lớn trên 2m và ở ựộ sâu ựến 100m

+ Thi công giếng chìm và giếng chìm hơi ép là biện pháp thi công truyền thống nhưng hiện nay với các thiết bị tiên tiến, các công nghệ này có nhiều thay ựổi Trong biện pháp thi công giếng chìm, chúng ta ựã áp dụng biện pháp giếng chìm chở nổi trong thi công móng các trụ chắnh cầu Thăng long với ựường kắnh trụ tròn 18m và xuống ựộ sâu 30m Công nghệ thi công giếng chìm hơi ép với những kỹ thuật tiên tiến ựã ựược chuyển giao từ nhà thầu thi công Nhật bản trong dự án công trình cầu Bãi Cháy

1.5.2 Ờ Một số công trình tiêu biểu:

Chúng ta có nhiều công trình cầu lớn mang tầm cỡ quốc gia và khu vực tiêu biểu cho trình ựộ kỹ thuật và công nghệ của ựội ngũ những người làm cầu của Việt Nam, ựánh dấu cho từng giai ựoạn trưởng thành về mặt khoa học và công nghệ

Hình 1.3- Cầu Hàm Rồng hiện nay ñược xây dựng lại sau chiến tranh phá hoại miền Bắc

Trước năm 1975, ở miền Bắc chịu sự ñánh phá ác liệt do chiến tranh phá hoại của

Mỹ không một cây cầu nào ñược nguyên vẹn, nhiều cầu bị phá hủy Có một chiếc cầu ñược xây dựng xong ngay trước khi chiến tranh nổ ra và bị ñánh phá dữ dội nhất nhưng

ñã ñứng vững cho ñến ngày chiến thắng là biểu tượng anh hùng của ngành GTVT và của tỉnh Thanh Hóa, ñó là cầu Hàm Rồng Cầu giàn thép hai nhịp liên tục, khẩu ñộ 55m , móng cọc ống chôn trên nền ñá và kết cấu nhịp ñược thi công theo phương pháp lao kéo dọc trên ñường trượt con lăn Sau khi chấm dứt chiến tranh phá hoại cầu Hàm Rồng ñược làm mới gồm 2 nhịp giàn thép giản ñơn khẩu ñộ 2×80m cầu ñường sắt chạy chung với Quốc lộ 1A trong nhiều năm , hiện nay ñoạn Quốc lộ 1A tách riêng chạy trên cầu Hoàng Long xây dựng phía hạ lưu

Ở miền Nam , các cầu lớn xây dựng trong thời kỳ này phải kể ñến là cầu Sài gòn

và cầu ðồng Nai lớn Các cầu này ñều là cầu dầm thép ñặc khẩu ñộ lớn chiều cao thay ñổi Trong ñó cầu Sài Gòn là cầu dầm mút thừa dầm ñeo khẩu ñộ 82,3+102,9+82,3 (m) với nhịp ñeo dài 61,7m Cầu ðồng Nai là cầu dầm liên tục hai nhịp có mút thừa dầm ñeo bố trí nhịp gồm hai liên ñối xứng : 43+15 +2×73+15+43 +15+2×73+15+43 (m), tiết diện dầm thay ñổi có ñáy dầm là ñường cong Parabol lồi

Cầu Thăng long mãi là niềm tự hào của những người làm cầu Việt nam bởi vì vào những năm khó khăn trong thời kỳ ñất nước bị thiếu thốn về mọi mặt chúng ta ñã xây dựng một chiếc cầu thép hiện ñại có phần cầu chính gồm 15 nhịp thép chia làm 5 liên mỗi liên 3 nhịp giàn thép khẩu ñộ 112m, tổng cộng 1680m liên kết bulông CðC theo phương pháp lắp hẫng cân bằng Cầu có hai tầng, tầng một dành cho hai chiều ñường sắt với tổng chiều dài cả cầu chính và cầu dẫn là 5500m, hai bên có hai làn dành cho xe thô sơ với chiều dài 2700m,tầng trên có 4 làn ñường ôtô phần cầu chính có kết cấu bản trực hướngñặt trên các thanh mạ thượng của các nhịp thép chiều dài cầu ôtô là 3200m

Hình 1.4- Nhịp giàn thép cầu Thang long

Chiếc cầu bê tông cốt thép ñầu tiên ñược áp dụng công nghệ ñúc hẫng cân bằng là cầu Phú Lương hoàn thành vào năm 1996, mở ñầu cho hàng loạt các cầu ñược xây dựng trong khoảng thời gian 10 năm theo công nghệ này do chúng ta tự thiết kế và thi công như cầu Hoàng Long (Thanh Hóa) với khẩu ñộ nhịp 120m, cầu Tân ðệ (Thái Bình) khẩu ñộ nhịp 120m, cầu Tạ Khoa ( Sơn La) 130m

Hình 1.5- Cầu Bãi Cháy giai ñoạn thi công ñúc hẫng dầm cứng

ðể vượt khẩu ñộ lớn cần phải áp dụng các hệ cầu dây treo trong ñó cầu treo (Suspension Bridge) dầm mềm sử dụng dây cáp bện làm cáp chủ với khẩu ñộ vài chục

mét ựược áp dụng rộng rãi trong các cầu ở nông thôn miền núi, cầu treo nhịp lớn lần ựầu tiên áp dụng là cầu Thuận Phước nối ra bán ựảo Sơn Trà của thành phố đà Nẵng Chiếc cầu dây văng khẩu ựộ lớn ựầu tiên ựược xây dựng là cầu Mỹ Thuận bắc qua sông Tiền nối liền hai tỉnh Tiền Giang và Vĩnh Long có khẩu ựộ nhịp chắnh là 350m, thiết kế

và thi công chắnh do các nhà thầu của Ốtxrâylia thực hiện Chiếc cầu dây văng lớn thứ hai có kết cấu một mặt phẳng dây là cầu Bãi Cháy vượt qua Cửa Lục của thành phố Hạ Long( Quảng Ninh) ựược khánh thành 11-2006 có khẩu ựộ nhịp chắnh 435m , chiều cao tĩnh không thông thuyền 50m

CÂU HỎI TỰ KIỂM TRA

1- Trình tự các bước tiến hành ựể thực hiện một dự án xây dựng cầu

2- Hãy giải thắch các khái niệm : hạng mục kết cấu, hạng mục công trình

3- Phân biệt một công việc xây dựng với một công tác xây dựng Phương pháp xây dựng khác công nghệ xây dựng ở chỗ nào

4- Hãy giải thắch các khái niệm: biện pháp thi công, biện pháp thi công chỉ ựạo, biện pháp công nghệ thi công và biện pháp tổ chức thi công

5- Nội dung Thiết kế thi công khác Thiết kế tổ chức thi công như thế nào

Công tác làm ñất là những công việc ñào, ñắp ñất, ñá trong xây dựng Trong thi

công cầu công tác làm ñất bao gồm : san ủi tạo mặt bằng thi công, ñào ñất trong hố

móng, ñắp ñất nền ñắp ñầu cầu và ñắp ñảo nhân tạo phục vụ thi công

Công tác làm ñất phải ñảm bảo yêu cầu thi công công trình ñúng kích thước thiết

kế, mái ñất ổn ñịnh, nền ñắp ñảm bảo ñộ chặt, không bị lún, nền ñào giữ ñược trạng

thái ñất nguyên thổ

Công tác làm ñất ñược tiến hành bằng máy hoặc máy kết hợp với thủ công, khi

khối lượng ñào ñắp nhỏ có thể làm hoàn toàn bằng thủ công ðối với mỗi loại ñất việc

ñào, vận chuyển và ñắp nền có những mức ñộ khó khăn khác nhau ðể ñánh giá mức ñộ

khó khăn trong thi công người ta phân loại ñất theo cấp (Xem phụ lục ) và căn cứ vào

bảng phân cấp ñó ta có thể chọn loại máy thi công cho phù hợp ñồng thời tính toán chi

phí ca máy phục vụ cho công tác lập kế hoạch và dự toán

2.1.1- Xác ñịnh khối lượng thi công :

Việc xác ñịnh khối lượng ñào ñắp rất cần thiết trong khi thiết kế, lập dự toán và

cần cho cả người thi công ñể lập kế hoạch, tổ chức thi công

Việc xác ñịnh chính xác khối lượng của nền ñắp hoặc của hố móng có xét ñến ñịa

hình của mặt ñất thiên nhiên là rất phức tạp Trong phạm vi sai số có thể chấp nhận

ñược người ta sử dụng những công thức sau ñể xác ñịnh khối lượng ñào ñắp

Thể tích ñoạn nền ñất ñắp như trên hình 2 1 có thể tính như sau :

3

22

2

F F F

là L Khi hố móng có dạng hình máng kích thước ñáy a×b, kích thước trên mặt hố móng là c×d và chiều sâu H thì thể tích ñược tính theo công thức :

V = H[ab+cd+(a+c)(b+d) ]

3 ) (2-2) Thông thường hố móng ñược ñào sau khi ñã san ủi tạo mặt bằng, nếu trong những

trường hợp không thể tạo ñược mặt bằng thì chiều sâu H lấy theo giá trị thấp nhất và

tính thể tích hố móng theo công thức (2-2) sau ñó cộng thêm một lượng hiệu chỉnh do

ñộ dốc của mặt ñất tự nhiên :

Hình 2 1- Sơ ñồ xác ñịnh thể tích nền ñắp

=

∆ (m3) (2-3) trong ñó :

-1: ms ñộ dốc của mặt ñất mép hố móng -1: m ñộ dốc ta luy hố móng

Thể tích ñất trong hố móng là thể tích khối chìm nằm trong trạng thái tự nhiên, khi ñào lên trạng thái này bị phá vỡ và tăng thể tích, cần phải xác ñịnh thể tích ñất sau khi ñào lên ñể bố trí phương tiện vận chuyển ñất thải cho phù hợp Lượng ñất thải tính bằng thể tích khối chìm nhân với hệ số tơi xốp của mỗi loại ñất

Hình 2 2- Xác ñịnh khối lượng san mặt bằng theo phương pháp lưới tam giác

Tùy theo mức ñộ phức tạp của ñịa hình mà cạnh lưới ô vuông cắm từ 50÷10m, ñể tăng ñộ chính xác ñịa hình càng phức tạp chia càng nhỏ Sau ñó mỗi ô vuông lại kẻ một ñường chéo Tại mỗi ñỉnh của tam giác xác ñịnh cao ñộ tự nhiên và cao ñộ thiết kế của mặt bằng, hiệu số CðTN-CðTK = Hij – chiều cao của mỗi ñỉnh Hiệu số mang dấu (+)

là phần ñào, mang dấu (-) là thuộc phần ñắp Chỉ số của cao ñộ H gồm i- là số thứ tự hàng ngang, j- là số thứ tự các ñỉnh trong một hàng Mỗi tam giác cũng ñược ñánh số thứ tự 1,2,3,4

Thể tích của mỗi lăng trụ tam giác có cao ñộ cùng dấu ñược tính bằng công thức :

( )

3

.2

3 2 1

( 1 3)( 2 3)

3 3 2

H a V

++

ổ

=

Bước 3: tắnh thể tắch phần hình nêm còn lại:

VNêm=VLang tru-V∆

Trong các công thức trên các cao ựộ H1,H2 và H3 lấy theo vị trắ của chúng như hình 2.2

Vắ dụ : Xác ựịnh khối lượng ựào ựắp khi phải san tạo mặt bằng trong phạm vi bốn

ô 13,13Ỗ,14 và 14Ỗ trên hình vẽ Chiều dài cạnh lưới a=10m, cao ựộ tương ựối của mặt

tự nhiên ở các ựỉnh so với cao ựộ thiết kế là :

H13=+1,8; H14=1,1; H15=-0,6; H23=+0,55 ; H24=-0,7 và H25=-1,3

Lần lượt xác ựịnh thể tắch từng khối trong các tam giác

Thể tắch của lăng trụ tam giác 13, cao ựộ ựều mang dấu (+), nằm hoàn toàn trong phần ựào ựi :

6

1,155,08,1100

H H H a

6

7,01,155,0100

H H H a

giá trị (+) nghĩa là phần ựào nhiều hơn phần ựắp

Thể tắch phần hình chóp, khối này nằm trong phần ựắp nên mang dấu (-)

3

14 24 23 24

3 24 2 '

1,17,055,07,06

7,0100

H a

++

ừ

−

=++

Cao ựộ tương ựối của các ựỉnh

tam giác đào (+) đắp (-)

Khối lượng ựất dư (m3)

+1,1 +0,55 -0,7 -0,6

+0,55 -0,7 -0,6 -1,3

57,5 18,3 7,2

-

- 2,5 10,5 43,3

2.1 2 - Các công việc chuẩn bị :

Trong công tác làm ñất, những công việc chuẩn bị bao gồm : san dọn mặt bằng và lên khuôn công trình trên thực ñịa

Công việc san dọn mặt bằng rất ña dạng, phụ thuộc vào ñặc ñiểm ñịa hình và qui mô của công trình ñào ñắp

Với ñiều kiện công trình nằm trong khu vực ñô thị công tác chuẩn bị còn phải tổ chức ñường tránh ñảm bảo giao thông, rào ngăn khu vực thi công và di dời những công trình ngầm ñi qua khu vực ñào hố móng

Với ñịa hình trũng, thấp cần ñào hệ thống rãnh thoát dẫn nước ra ngoài khu vực thi công hoặc dẫn về hố tụ ñể bơm ra ngoài ñảm bảo khu vực thi công không bị ngập nước Trong mặt bằng khu vực thi công cần san bóc hết lớp ñất hữu cơ phía trên, ñào hết các gốc cây và tạo một ñịa hình tương ñối bằng phẳng ñể tiện cho việc ño ñạc lên khuôn công trình

Hình 2.3- Khuôn nền ñường a) Khuôn nền ñắp

b) Khuôn nền ñào

Vị trí mép nền ñắp xác ñịnh từ tim cốt theo các công thức :

+ Về phía dưới sườn dốc :

Vị trí mép nền ñào hoặc hố ñào tính từ tim cốt xác ñịnh theo các công thức :

+ Về phía dưới sườn dốc :

Những giá trị trên là hình chiếu của khoảng cách từ tim cốt ựến chân ta luy còn khi

ựo khoảng cách trực tiếp trên mặt ựất phải nhân thêm với một hệ số hiệu chỉnh ựộ dốc sườn ks :

k s = n2 +1 (2-10)

Biện pháp lên khuôn các vị trắ nằm dưới ựáy hố móng tiến hành như sau :

Dùng cọc là những thanh gỗ dựng hàng rào chắc chắn vây quanh

hố móng gọi là giá ựo Trên các thanh ngang của giá ựo dùng thước xác ựịnh vị trắ các góc của kết cấu

và dùng cưa hoặc ựinh ựánh dấu ựiểm này Khi muốn xác ựịnh vị trắ ựiểm góc này dưới ựáy hố móng dùng dây thép nhỏ căng qua những ựiểm ựã lấy dấu trên giá ựo và dùng rọi dóng từ ựiểm giao cắt giữa hai dây căng xuống cao ựộ cần xác ựịnh

2.1.3- Biện pháp ựào ựất trong hố móng :

a) đào ựất trong hố móng trên cạn, không có kết cấu chống vách :

Hố móng có chiều sâu tối ựa là 3m, vách hố móng có mái dốc 1: 0,75ọ1:1

Biện pháp thi công : Dùng máy ựào gầu nghịch, ựứng ở vị trắ sao cho mép bánh lốp hoặc cạnh dải xắch cách mép hố móng 1,0m và di chuyển dọc theo chiều dài cạnh

hố ựể ựào lấy ựất lần lượt từng lớp đất ựổ lên ôtô tự ựổ và chuyển ra ngoài bãi thải của công trường Kết hợp nhân lực sửa sang ta luy hố móng Khi ựào ựến vị trắ cách cao ựộ thiết kế của ựáy móng 0,5m thì phải ựào hoàn toàn bằng thủ công Dùng nhân lực ựào lấy ựi từng lớp ựất mỏng, vừa ựào vừa kiểm tra mặt bằng ựáy hố móng Nền ựất dưới ựáy hố móng chỉ ựược ựào ựi mà không ựược ựắp ựất bù vào đất thải ựược vận chuyển lên miệng hố móng bằng thủ công, ựi theo bậc lên xuống tạo trên ta luy hố móng hoặc xúc ựổ vào thùng chứa rồi dùng cần cẩu ựưa lên khỏi hố móng và ựổ lên ôtô Trong hình

2 6 các con số chỉ tầm với của máy ựào Tùy theo kắch thước hố móng và tầm với làm việc của cần mà bố trắ ôtô ựứng trước hoặc ựứng sau Vị trắ ựứng của ôtô thay ựổi theo hành trình di chuyển của máy ựào

Hỡnh 2 5- Biện phỏp dúng kớch thước xuống dưới

ựỏy hố múng

Hình 2 6- đào ựất trong hố móng ựào trần bằng máy ựào gầu nghịch

b) đào ựất trong hố móng trên cạn, có kết cấu chống vách :

Khi hố móng có chiều sâu lớn hơn 3m hoặc nền ựất yếu có hiện tượng cát chảy dễ sập lở, ngoài ra ựể giảm bớt diện tắch miệng hố móng vách hố móng ựào thẳng ựứng, khi ựó thành hố móng phải ựược kè chống bằng kết cấu tạm thời gọi là tường ván chống vách

Giữa hai mặt tường ván ựối diện nhau có hệ thống văng chống ngang tạo thành các ô hoặc các khe ngang gây khó khăn cho việc lựa gầu của máy ựào lấy ựất trong hố móng Tùy thuộc vào dạng của kết cấu văng chống mà sử dụng máy ựào gầu nghịch hay máy ựào gầu ngoạm

Hình 2 7- đào ựất hố móng có kết cấu chống vách

Nếu văng chống chỉ gồm một hàng các thanh chống ngang, tạo thành các khe ngang, dùng máy ựào chạy dọc theo mép hố móng và lựa gầu lấy ựất theo các khe này, ựất ựổ lên xe ô tô có ben tự ựổ và chuyển ra bãi thải

Nếu kết cấu văng chống là một khung gồm các thanh chống theo chiều ngang và thanh chống theo chiều dọc của hố móng tạo thành các ô thì không thể dùng máy ựào, khi ựó dùng máy xúc gầu ngoạm, thả gầu qua các ô ựể ựào lấy ựất trong hố móng đất ựưa lên có thể ựổ lên ôtô hoặc ựưa ra cách xa mép hố móng và ựổ ựống, sau ựó dùng máy ủi san phẳng

Cấu tạo của tường ván sẽ nghiên cứu trong chương 3

+ Xác ựịnh năng suất của máy ựào :

P = 60 vnk1k2k3 (m3

/h) (2-11) trong ựó : ν - dung tắch của gầu, tra theo lý lịch máy m3

n- số chu kỳ hành trình ựào và ựổ một gầu của máy trong 1 phút tắnh theo công thức n =

t

60

t - thời gian của một chu kỳ ( phút) ựối với máy ựào có dung tắch gầu ν

=0,1ọ0,3 m3 chế ựộ quay gầu 900,thời gian này là 0,5 phút

k1- hệ số triết giảm do không lấy ựầy gầu 0,95

k2 - hệ số triết giảm do thời gian di chuyển 0,85

k3 - hệ số sử dụng máy không liên tục 0,75

+ Xác ựịnh số lượng xe ô tô phối hợp với máy xúc :

Xe có trọng tải là G, lượng ựất mỗi lần xe chở ựược là V xe G

γ

= (m3), trong

ựó γ là khối lượng riêng của ựất, với ựất ựổ ựống lấy bằng 1,7 Tấn/m3 Thời gian của một chuyến xe gồm thời gian ựi về, thời gian lùi vào vị trắ ựổ và trút ựổ một ben ựất hết khoảng 5 phút Với tốc ựộ chạy xe trên công trường là 5km/h, khoảng cách vận chuyển là L ( km), thì thời gian vận chuyển của một chuyến xe tắnh bằng :

V

= + (2- 13) 0,9 - là hệ số ựổ ựầy ben

P- năng suất của máy ựào (m3/h) tắnh theo (2-11)

Giá trị trên làm tròn, nếu phần thập phân dưới 0,9 có thể chọn loại xe nhỏ hơn.

c) đào ựất trong hố móng bị ngập nước :

Ở khu vực ngập nước, với dạng móng có bệ ngập sâu vào trong nền người ta tiến hành ựóng vòng vây cọc ván xung quanh phạm vi móng và ựào ựất trong vòng vây ựể tạo hố thi công bệ móng Sau khi ựào lấy ựất ựến cao ựộ thiết kế ựáy móng ựược ựổ một lớp bê tông và bơm cạn nước

đào ựất hố móng trong ựiều kiện ngập nước bằng một trong hai biện pháp: dùng máy ựào gầu ngoạm và bằng biện pháp xói hút

Hình 2.8- đào ựất hố móng trong ựiều kiện ngập nước bằng máy ựào gầu ngoạm

a) Trường hợp nước ngập nông b) Trường hợp nước ngập sâu

1- Vòng vây cọc ván 2- ựường công vụ 3- sà lan

So với MNTC, nếu chiều sâu ngập nước Hn < 2m, thiết bị ựào và vận chuyển ựất thải phải ựứng và di chuyển trên ựường công vụ hoặc trên sàn ựạo Với chiều sâu ngập nước Hn ≥ 2m , sử dụng các phương tiện nổi là sà lan hoặc hệ phao làm mặt bằng thi công trên mặt nước

Với nền sét, sét pha hoặc cát thô, cát lẫn sỏi sạn, trong hố móng không bị vướng các ựầu cọc thì nên sử dụng máy ựào gầu ngoạm có dung tắch gầu từ 1,2ọ2,5m3 Khi Hn

<2m, bố trắ xe cẩu di chuyển trên ựường công vụ ựể ựào lấy ựất ở các vị trắ của hố móng

ép nước

Cấu tạo máy hút khí ñộng bao gồm ống hút có ñường kính 100÷250mm, ñi kèm song song với ống hút là ñường ống dẫn hơi ép xuống buồng hút bó trí gần sát cửa hút ở phía dưới Tại ñây ñường ống hơi ép ñổi chiều và thổi vào trong buồng hút một góc chéo 20÷250 so với phương thẳng ñứng rồi theo ñường ống ñi ngược lên tạo nên một buồng chân không tại khu vực cửa hút, do ñó nước và bùn bị cuốn vào rồi theo luồng khí ép chảy dọc theo ống hút ñể xả ra ngoài Máy có thể cuốntheo lên cả những viên ñá kích cỡ lớn lớn có thể làm tắc ñường ống, do ñó ở miệng ống người ta hàn lưới ñể chặn lại chỉ cho những viên ñá có kích thước nhỏ hơn 1/4 ñường kính ống lọt qua Biện pháp xói hút không áp dụng ñược ñối với nền sét dẻo bởi dễ bị làm tắc ñường ống trong quá trình bơm hút

a)

b) c)

Hình 2 9- Cấu tạo máy xói hút khí ñộng và biện pháp tổ chức ñào ñất bằng máy xói hút

a- Cấu tạo chung của máy xói hút ; b- ñầu xói ; c- ñầu hút

ðể ñào xói ñất phải có máybơm áp lực nước 90m và lưu lượng 90m3/h, năng suất của máy hút từ 2÷4m3/h Chỉ tiêu hơi ép cho 1m3 bùn hút lên phụ thuộc vào ñộ sâu ñào

và xác ñịnh theo ñồ thị trong hình vẽ dưới ñây, trong ñó h là ñộ cao ñưa bùn lên khỏi

mặt nước còn H tính từ cao ñộ ñặt máy ñến cao ñộ ñầu hút

(m) h=1m

h=2m h=3 m

Công suất

động cơ

(kW)

Trọng l−ợng (daN)hpg-2 28 8 20 7 300

Hỡnh 2.10- Chỉ tiờu hơi ộp và thụng số kỹ thuật của một số mỏy hỳt khớ ủộng

Thiết bị xúi hỳt ủược gắn trờn giỏ chữ A và ủược di chuyển trờn mặt sàn ủạo dựng

trờn mặt vũng võy của hố múng Cấu tạo của mỏy hỳt thủy lực tương tự như mỏy hỳt khớ ủộng nhưng dựng dũng

nước bơm với ỏp lực nước 1,0ữ1,5 Mpa và lưu lượng 150m3/h ủể tạo thành dũng hỳt

Với nền cỏt rời mềm thỡ khụng cần vũi xúi ủể ủào phỏ mà cú thể dựng ủầu hỳt trực

tiếp hỳt ủất cỏt lờn Trước tiờn tạo lỗ lũng chảo sõu hơn mặt nền xung quanh 20ữ30cm

và thả ủầu hỳt xuống sỏt mặt nền , khi hỳt nước bị cuốn vào rồi tạo thành dũng chảy tốc

ủộ lớn làm xúi ủất nền và cuốn theo Dựng cần cẩu hoặc giỏ chữ A di chuyển dần ủầu

hỳt ủể cú thể ủào rộng ra xung quanh và sõu dần xuống ủến cao ủộ cần thiết

Khi những viờn ủỏ cú kớch cỡ lớn khụng lọt qua cửa hỳt của mỏy hỳt bựn ủọng lại

ở dưới ủỏy hố múng với khối lượng lớn người ta dựng một loại thiết bị gọi là lồng hỳt

ủỏ hoạt ủộng theo nguyờn lý của mỏy hỳt thủy lực nhưng chỉ hỳt những viờn ủỏ kớch

thước 10ữ25cm Cỏc viờn ủỏ này hỳt vào lồng chứa bằng thộp, khi ủầy cả ủầu hỳt ủược

lấy lờn ủể xả ủỏ ra

có chứng chỉ về nổ mìn và xin cấp phép thì có thể tự tổ chức nổ phá Dù sao người kỹ

sư xây dựng cũng cần phải có kiến thức cơ bản về nổ phá mìn

2 2 1- Khái niệm về nổ mìn :

Nổ là một phản ứng hóa học cực nhanh kèm theo giải phóng một năng lượng lớn, tại tâm nổ nhiệt ñộ lên tới 30000C, áp suất cao và tăng ñột ngột làm cho môi trường xung quanh tâm nổ sinh ra làn sóng lan truyền va ñập với vận tốc lớn, những tác dụng này có sức công phá và hủy hoại ghê gớm, càng gần tâm nổ ảnh hưởng này càng lớn Quan sát môi trường sau khi nổ người ta phân biệt ba vùng tác dụng gồm :

- Vùng nén, môi trường bị nén chặt ñột ngột và bị nát vụn

- Vùng phá rời : môi trường bị chia cắt,

phá vỡ

- Và vùng chấn ñộng: làn sóng va ñập không ñủ phá vỡ kết cấu mà chỉ làm chấn ñộng các phần tử tạo nên môi trường, vùng này ñược coi là còn nguyên vẹn sau khi nổ Trong nổ phá chúng ta chỉ quan tâm ñến hai vùng trong và gọi chung là vùng phá hoại

Hình 2 13 – Ba hình thức nổ mìn : a) nổ hạn chế n<1 ; b) nổ tung n=1 ;c) nổ văng xa n>1

Hỡnh 2 12- Các vùng tác dụng

của nổ 1-Vùng nén (nát vun)

2- Vùng phá rời 3- Vùng chấn

ñộng

Một lượng thuốc nổ tập trung ựược chuẩn bị ựể nổ gọi là một phát mìn Phát mìn ựặt nằm áp sát vào ựối tượng cần phá gọi là mìn ựắp hay mìn ốp, phát mìn nằm sâu ở trong ựối tượng nổ phá gọi là mìn nạp Loại mìn phổ biến ựược sử dụng là mìn nạp Với mìn nạp, khối thuốc ựược ựặt vào trong môi trường cần phá và nén chặt lại, khi nổ năng lượng ựược giải phóng và sẽ phá nhiều về phắa nào có lớp bảo vệ mỏng hơn Một môi trường nổ phá có thể có một hoặc nhiều mặt thoáng Khoảng cách ngắn nhất từ tâm nổ

ựến mặt thoáng gọi là ựường kháng và kắ hiệu là w, còn bán kắnh ựường tròn vĩ tuyến giao cắt giữa vùng phá hoại với mặt thoáng gọi là bán kắnh phễu nổ r Nếu cùng một

lượng thuốc nổ, ựối với những ựường kháng khác nhau thì hình dạng và kắch thước phễu nổ sẽ khác nhau Căn cứ vào hình dạng của phễu nổ người ta chia ra làm ba hình thức nổ mìn nạp : nổ hạn chế, nổ tung và nổ văng xa ( bắn mìn) Giữa giá trị ựường kháng và kắch thước phễu nổ có mối quan hệ với nhau, ựồng thời liên quan ựến ba hình thức nổ trên để tạo ra các vụ nổ theo hình thức ựã ựịnh người ta sử dụng một ựại lượng

phản ánh mối quan hệ này gọi là chỉ số tác dụng của phát mìn, tắnh bằng tỉ số giữa bán

n ≤0,35 - nổ tạo bầu trong ựất

n = 0,7 nổ om, ựất ựá vỡ nát nằm nguyên tại chỗ n=1 - nổ tung, tạo thành phễu nổ

n>1 : nổ văng xa, ựất ựá bị phá vụn và ựẩy ra xa

2 2 2- Vật liệu nổ :

Thuốc nổ : là một chất hoặc hợp chất hoá học trộn lẫn với một số chất phụ gia Những chỉ tiêu cơ bản của thuốc nổ :

+ độ nhạy :khả năng phát nổ do tác dụng của một xung lượng nào ựó

+ Sức nổ : khả năng sinh công phá hoại môi trường nổ ( cm3)

+ Sức công phá : khả năng phá hoại của thuốc nổ tác dụng vào môi trường nằm gần phát mìn (mm)

Thử sức nổ bằng cách cho 10g thuốc nổ vào lỗ tạo sắn kắch thước ∅25mm, dài 125mm trong khối chì hình trụ ∅200mm, cao 200mm và kắch nổ bằng kắp Sau khi nổ

lỗ trong khối chì bị biến dạng thành hình quả lê đo thể tắch dãn ra trừ ựi thể tắch lỗ trước khi nổ ta ựược sức nổ tắnh bằng cm3

Thử sức công phá bằng cách cho 50g thuốc nổ gói chặt trên một miếng thép dày 10mm, miếng thép này ựặt trên thỏi chì nguyên chất ∅40mm,cao 60mm đáy thỏi chì ựặt trên ựế thép dày 20mm Sau khi kắch gói thuốc nổ bằng kắp,thỏi chì bị ép xuống, ựộ chênh lệch chiều cao cho biết sức công phá của thuốc nổ

Một số chất nổ công nghiệp thông dụng :

TNT ( Trinitrôtôlin) : Là loại thuốc nổ ñơn chất, kết tinh mầu vàng, mùi thơm,

vị ñắng và rất ñộc TNT sản xuất dưới dạng bột khô,vảy trấu, hoặc ép bánh ðây là loại có sức nổ trung bình, an toàn, có thể nổ trong nước, tạo nhiều khói

Amônít : Là loại thuốc nổ hỗn hợp, thành phần gồm TNT, NaCl, bột nhôm,

mùn cưa Hạt nhỏ cứng và rời ñược ñóng thành thỏi mầu vàng nhạt Amônít ñược chia thành nhiều nhóm theo số hiệu Amônít có sức nổ kém TNT nhưng sức công phá lại lớn hơn, an toàn, tan trong nước, khi nổ ít tạo khói

Dynamít : Là thuốc nổ hỗn hợp, thành phần chủ yếu là Nitro glyxêrin Dẻo

mầu nâu sẫm, sức nổ mạnh,kích nổ khi va chạm chà xát và nhiệt ñộ

>80C, vì vậy kém an toàn Dynamít nổ ñược trong nước, và khi nổ không tạo ra khí ñộc

Phương tiện gây nổ : ñể làm nổ một phát mìn cần cung cấp cho nó một năng lượng nhất ñịnh gọi là xung lượng kích nổ Chất kích nổ là một lượng thuốc nổ nhỏ nhưng mạnh và nhạy, ñược chế tạo sẵn dưới dạng kíp nổ hoặc dây nổ ðối với phát mìn lớn thì chất kích nổ chia làm 2 tầng: kích nổ - mồi nổ - khối thuốc nổ Mồi nổ là lượng thuốc

nổ gắn sau kíp có sức công phá mạnh

Hình 2 14- Cấu tạo kíp ñốt và kíp ñiện 1-vỏ nhôm hoặc ñồng 2-thuốc kích nổ lần 2 3-vỏ dựng thuốc kích nổ lần 1.4-thuốc kích nổ lần 1 5-ñiểm hoả ( mắt ngỗng) 6-chất cháy chậm.7-dây tóc bốc cháy 8-dây ñiện; 9-chất cách ly

Kíp nổ có hai loại : kíp nổ ñốt và kíp ñiện

Nguồn nhiệt ñốt nóng lượng thuốc số 4 là do ñốt dây cháy chậm hoặc nung nóng dây tóc bằng dòng ñiện dẫn từ nguồn ở xa vào

Dây cháy chậm là một sợi dây có ñường kính 5÷6mm, trong lõi ñặt chất dẫn cháy gồm thuốc nổ ñen+bột than+diêm tiêu bọc bằng 3 lớp sợi bông phía ngoài phủ hắc ín

ñể chống ẩm Dây chấy chậm ñược sản xuất thành cuộn dài, khi sử dụng phải cắt ra từng ñoạn có chiều dài tính toán và lắp vào kíp ñốt

Dây dẫn nổ : Dùng ñể truyền nổ từ nơi phát nổ ñến quả mìn Dây nổ có lõi là

thuốc nổ mạnh ( Hexoghen,Têtrin) nhưng với lượng nhỏ bên ngoài có vỏ bọc bằng nhựa bảo vệ, dây dẫn từ vị trí ñiểm hoả ñến quả mìn, trên vỏ dây có chỉ hướng truyền nổ Tốc ñộ truyền nổ 7000m/s Nếu dùng dây dẫn nổ quấn quanh vật cần phá và cho nổ có thể cắt ñứt hoặc phá vỡ vật ñó Như vậy dây dẫn nổ là một loại mìn sợi dài ðể làm cho dây dẫn phát nổ phải dùng kíp buộc ốp vào ñầu dây và ñiểm hỏa, kíp nổ làm cho lõi thuốc trong dây kích nổ và khối thuốc nổ ở cuối dây nổ theo

Hình 2 15- Biện pháp nổ ốp mìn

a) phá ñá tảng trên cạn b) phá ñá và cắt cọc ở dưới nước

1- Gói bộc phá 2- Dây cháy chậm có gài kíp 3- ðất dẻo hoặc bột dẻo ñắp ngoài

Khi nổ mìn ñể cắt kết cấu thép có tiết diện tổ hợp, ứng với mỗi bộ phận của tổ hợp tiết diện bố trí một lượng nổ riêng Các lượng nổ ñặt dối diện nhau ñể tăng hiệu ứng cắt

Hình 2 16- Bố trí lượng nổ cắt kết cấu thép, các số chỉ vị trí các gói thuốc nổ, ñơn vị

tính bằng mm

Nổ mìn lỗ nhỏ ñể phá ñá hố móng hoặc phá dỡ kết cấu bê tông Lỗ khoan có ñường kính ∅42÷60mm Chiều dài lỗ khoan căn cứ vào chiều dày lớp ñá cần ñào hoặc của kết cấu bê tông cần phá

Cấu tạo một quả mìn nạp bao gồm : phía ñáy lỗ mìn là thuốc nổ ñược lèn chặt, phần thuốc trên cùng có gài kíp và nối ra ngoài lỗ mìn bằng dây cháy chậm hoặc dây ñiện Phần lỗ mìn còn lại phải ñược lèn chặt bằng mùn khoan của lỗ mìn, bằng ñất sét dẻo Phần chèn lấp này gọi là bua mìn, bua càng chặt, hiệu quả nổ phá càng cao Chiều dài của ñoạn bua phải không ñược nhỏ hơn 1/3 chiều dài toàn bộ lỗ mìn (Hình 2.17,b)

Nạp thuốc nổ : Thuốc nổ gói thành gói nhỏ, buộc chặt, có ñường kính nhỏ hơn

ñường kính lỗ và thả nhẹ từng thỏi xuống lỗ khoan Hoặc nếu là thuốc bột thì dùng phễu bằng bìa cứng rót ít một thuốc vào lỗ khoan, sau một lượt rót thuốc dùng gậy gỗ nén chặt rồi rót tiếp Thỏi thuốc sau cùng gắn kíp Nếu là kíp ñốt, ñầu dây cháy chậm giữ cố ñịnh trên miệng lỗ khoan bằng một khúc gỗ nhẹ Nếu là kíp ñiện, hai ñầu dây dẫn mảnh

dễ bị ñứt nên dùng hai mảnh nứa buộc ốp ñể bảo vệ , ñầu dây kéo chờ trên miệng lỗ khoan

Mìn nạp dùng ñể ñào hố móng trong nền ñá, các lỗ khoan ñược bố trí theo hình mắt sàng trên diện tích ñáy hố móng Cự ly giữa các lỗ khoan xác ñịnh theo chỉ số tác dụng nổ n thông qua các công thức kinh nghiệm sau :

( )

( 1)435

,0

15,0

n w a

Khoan một lượt cho xong hết các lỗ khoan, sau khi khoan xong một lỗ phải dùng nút ñóng kín Dưới ñáy hố móng thường có nước ngầm nên cần lưu ý sử dụng loại thuốc

nổ không bị tan có khả năng nổ ñược trong nước và sử dụng kíp ñiện Các mối nối dây dẫn phải ñảm bảo không bị thấm nước, chống chập hay dò ñiện Kíp dùng cho các quả mìn nổ phá là kíp vi sai hẹn chậm giờ so với các kíp của lỗ mìn moi khoảng 100 µs Vật liệu ñể lấp bua là ñất sét dẻo

2 2 4-Tính toán lượng nổ :

Mục tiêu của một vụ nổ là phá vỡ ñược một khối lượng ñất, ñá hoặc kết cấu có thể tích là V(m3), tạo thành những viên có kích cỡ ñã ñịnh Vụ nổ theo một hình thức ñã chọn trước Ngoài ra phải ñảm bảo những yêu cầu về ñiều kiện an toàn của chấn ñộng

do vụ nổ gây ra ñối với các công trình bên cạnh và khống chế tuyệt ñối các tai nạn do ñá bay

ðể ñạt ñược những mục tiêu trên, trước mỗi vụ nổ cần phải lập hồ sơ kỹ thuật thiết kế vụ nổ gọi là hộ chiếu nổ mìn ( Document of Blasting Operation) trong ñó nội dung quan trọng là tính toán khối lượng thuốc nổ cần thiết vừa ñủ cho vụ nổ

Lượng nổ là khối lượng thuốc nạp trong một quả mìn

ðối với biện pháp nổ mìn lỗ nhỏ theo hình thức nổ om, lượng nổ ñược xác ñịnh theo công thức :

q1 Ờ chỉ tiêu nổ ốp ựối với ựá lấy bằng 1,8ọ0,2 (kg/m3)

Lượng nổ ựể cắt gốc cây, cọc gỗ bằng hệ số k nhân với bình phương ựường kắnh của cây gỗ :

C = kd2 (kg ) (2- 20)

k Ờ hệ số tắnh với thuốc TNT, gỗ tạp khô lấy bằng 1; gỗ ướt hoặc tươi nhân lên 1,25 Gỗ hồng sắc, hoặc tứ thiết nhân lên 1,5 ọ2 lần d- ựường kắnh cây gỗ (cm )

Lượng nổ ựể cắt kết cấu thép xác ựịnh theo công thức :

C = qah2 (kg) (2- 21) q- chỉ tiêu thuốc nổ Amônit N09 lấy bằng 0,077 kg

a- chiều dài vết cắt của liều nổ cm h- chiều dày của chi tiết thép cần cắt ựứt cm

Chỉ thiêu thuốc nổ ựối với một số loại ựất ựá Bảng 2- 3

Chỉ tiêu thuốc nổ q kg/m3Phân loại ựất ựá Tên ựất ựá

Hoàng thổ

đá phấn Thạch cao, ựá vôi sét

đá vôi,ựá vôi vỏ sò san hô

đá phún xuất nứt nẻ

đá cuội kết, dăm kết

Sa thạch sét kết,diệp thạch sét,ựá vôi sét

Dôlômit,ựá vôi,sa thạch Granit

Bazan, anựêzit Quăc zit Pooc fe rit

-

- 0,4-0,45 0,4-0,5 0,35-0,45 0,3-0,35 0,4-0,5 0,6-0,7 0,5-0,6 0,45-0 55 0,45-0,55 0,5-0,65 0,6-0,85 0,7-0,9 0,6-0,7 0,8-0,85

1,8-2,0 1,4-1,5 1,2-1,35 1,2-1,5 1,1-1,5 0,9-1,1 1,2-1,5 1,8-2,1 1,5-1,8 1,35-1,65 1,35-1,65 1,5-1,95 1,8-2,55 2,1-2,7 1,8-2,1 2,1-2,55

Khối lượng thuốc phỏt nổ ủồng thời trong một vụ nổ khụng ủược vượt quỏ lượng khống chế ủể chấn ủộng của nú khụng ảnh hưởng ủến cụng trỡnh nằm cỏch tõm nổ một khoảng cỏch Dva và sức ộp của súng nổ khụng nguy hiểm ủối với người ở khoảng cỏch

Dep xỏc ủịnh theo những cụng thức dưới ủõy

Khoảng cỏch an toàn ủối với cụng trỡnh: D Va =k cα3 Q (m) (2- 22)

Khoảng cỏch an toàn ủối với sức ộp: D ep =15 Q3 (m) (2-23)

a) ðiều khiển nổ bằng dõy chỏy chậm :

Khi ủốt mỡn, một người cú thể ủốt nhiều quả sau ủú chạy về chỗ ẩn nấp an toàn

ủể chờ cỏc quả mỡn phỏt nổ Chiều dài ủoạn dõy chỏy chậm của quả mỡn chõm ủầu tiờn ủược xỏc ủịnh theo cụng thức :

[ ( ) ]

v

t t n

L −1 1 + 2 +50

trong ủú: n - số lượng quả mỡn do một người ủốt

t1 - thời gian ủốt một dõy chỏy chậm ( 2s)

t2 - thời gian ẩn nấp 60s/100m

50 - thời gian dự trữ (s)

ν - tốc ủộ chỏy của dõy xỏc ủịnh theo biện phỏp ủốt thử (cm/ s) Những quả mỡn tiếp theo theo thứ tự ủốt, chiều dài dõy chỏy chậm cắt ngắn dần mỗi lần số lượng mỡn ủốt n bớt ủi 1 quả

Khi cắt dõy chỏy chậm phải dựng dao sắc cắt ngọt một nhỏt, khụng ủược cắt nhiều lần sẽ làm rơi mất thuốc chỏy ở trong lừi hoặc làm cho nhựa ủường ở vỏ miết vào che kớn làm lừi thuốc khụng bắt chỏy ủược Một ủầu dõy cắt thẳng, một ủầu cắt vỏt Luồn ủầu dõy cắt thẳng vào trong ủầu kớp, khụng ủược chạm mạnh vào mắt ngỗng của kớp Dựng kỡm chuyờn dụng kẹp chặt vỏ ủuụi kớp vào ủầu dõy ủể giữ khụng cho dõy tuột khỏi kớp

Dây cháy chậm

Chỗ dùng kìm bóp chặt vỏ kíp vào dây cháy chậm

kíp Dùng dao sắc cắt vát để làm chỗ châm lửa

Hình 2 19- Lắp dây cháy chậm vào kíp ñốt Khi châm lửa dùng mồi châm hoặc áp ñầu que diêm vào lõi thuốc rồi quẹt lửa, không ñốt bằng cách hơ trên ngọn lửa, làm như vậy thuốc khó bắt cháy do nhựa ñường

bị ñốt nóng chảy che kín mất lõi thuốc

b) ðiều khiển nổ bằng dây dẫn nổ :

Dùng dây dẫn nổ ñể truyền nổ từ vị trí ñiểm hỏa ñến khối thuốc nổ nằm cách xa một khoảng cách an toàn Dùng dây dẫn nổ ñể nối nhiều quả mìn lại với nhau thành một mạng cùng chung một lần ñiểm hỏa Các quả mìn ñược nối với nhau bằng dây dẫn nổ sẽ phát nổ ñồng thời và gần như ngay lập tức sau khi ñiểm hỏa Dây dẫn nổ có thể buộc nối với nhau ñể kéo dài thêm hoặc chia thành nhánh từ ñường truyền nổ chính ñến các phát mìn riêng rẽ theo sơ ñồ nối tiếp hoặc song song Khi buộc thành nhánh phải nối dây nhánh xuôi theo hướng truyền nổ, nếu buộc ngược lại, dây dẫn sẽ không truyền

nổ

Hình 2 20- ðấu các quả mìn vào mạng bằng dây dẫn nổ

c) ðiều khiển nổ bằng ñiện :

ðiều khiển nổ dùng ñiện là tiện nhất, dùng nguồn ñiện ñể làm cho kíp ñiện phát

nổ và xung lượng của kíp sẽ kích nổ khối thuốc trong mỗi quả mìn ðể làm cho một kíp ñiện phát nổ cần nguồn ñiện một chiều có ñiện áp U=1V và cường ñộ dòng I = 1A Với nguồn yếu hơn kíp vẫn có thể nổ nhưng không chắc chắn vì vậy ñể ñảm bảo an toàn, khi ñấu các quả mìn với nhau không ñược ñể cho bất kì nguồn ñiện ngẫu nhiên nào tiếp xúc với mạch Mỗi quả mìn có hai ñầu dây dẫn của ñuôi kíp chờ sẵn Các quả mìn ñược nối lại với nhau theo sơ ñồ mạch ñiện nối tiếp, song song hoặc hỗn hợp

Một mạng ñiện của bãi mìn gồm một dây trục chính dẫn từ bãi nổ tới nơi ẩn nấp

và ñấu vào nguồn ñiện của máy ñiểm hỏa Từ dây trục chính có dây nối dẫn ñến vị trí từng quả mìn và dây ñoạn ñể nối từng quả mìn với nhau

Hình 2 21- Sơ ñồ nối mạng các quả mìn c-dây chính ; n-dây nối ; d- dây ñoạn; e-dây ñuôi kíp ; k- kíp mìn

Nối theo sơ ñồ mạch nối tiếp, nguồn ñiện phát nổ yêu cầu phải có ñiện áp lớn ðiện trở của mạng xác ñịnh theo công thức :

R=R c +R n +R d +n(R e +R k) (Ω) (2- 25)

Dòng ñiện qua mạng ( cũng là dòng qua mỗi kíp ñiện) yêu cầu :

may k

r R

U I

+

= ≥ 1 (A) ( 2- 26) ðiện áp nguồn ñiện : U ≥(R c +R n +R d) (+n R e +1) (V) (2- 27) ðấu mạch nối tiếp dễ kiểm tra ñiều kiện kín mạch trước khi ñiểm hỏa Nối theo sơ ñồ mạch ñiện song song nguồn ñiện phát nổ yêu cầu phải có trị số dòng lớn ðiện trở của mạnh xác ñịnh theo công thức :

n

R R R R

n c

+++

Trị số dòng ñiện yêu cầu :

= ≥1

k k

nR

U

I (A ) (2- 29) trong ñó: Rc - ñiện trở của dây trục chính Ω

Rn - ñiện trở của dây nối từ trục chính ñến từng quả mìn Ω

Rd - ñiện trở các dây ñoạn Ω

Re - ñiện trở dây ñuôi kíp Ω

vệ những công trình này tránh khỏi chấn ñộng do sóng xung kích ta phải tính toán lượng

nổ trong một lần phát nổ không ñược vượt quá khối lượng Q ñể khoảng cách Dva ở trên nhỏ hơn khoảng cách từ ñiểm phát nổ ñến công trình cần bảo vệ Ngoài ảnh hưởng của sóng chấn ñộng, công trình ở xung quanh còn chịu va ñập của các mảnh vỡ của ñá hay của vật liệu bị phá văng ra, khoảng cách bay xa của những mảnh này lớn, trong ñiều kiện công trường rất khó kiểm soát hiện tượng này ðể khắc phục người ta áp dụng biện pháp nổ mìn có che chắn Vật liệu che chắn phải là những vật liệu mềm , ñàn hồi và rẻ tiền như rơm rạ, cây cỏ Hiệu quả nhất là nùn rơm bện thành tấm chắn quây kín xung quanh những quả mìn hoặc ñậy hẳn lên vùng nổ Nếu không có sẵn nùn rơm có thể dùng nhiều tấm lưới B40 căng trên khung thép làm thành tấm chắn ñặt che về phía chống ñá bay

Không nên dùng thép tấm ñậy lên vùng nổ, tấm thép sẽ bị phá hoại

2 2 7 - Thiết bị khoan lỗ mìn :

Loại máy dùng thông dụng ñể nổ phá trong xây dựng giao thông là máy khoan ñập-xoay chạy bằng hơi ép Tác dụng phá ñá chủ yếu là do va ñập của búa lên mũi khoan, sau mỗi lần ñập, mũi khoan xoay ñi một góc 10÷150 ngược chiều kim ñồng hồ

Máy khoan ñập còn gọi là búa khoan Choòng khoan gồm : cần khoan có chiều dài

2,5÷5,5m làm bằng thép các bon cứng, dọc theo thân cần khoan có lỗ ∅6 ñể thổi mùn khỏi lỗ khoan ðầu choòng tạo giác lục lăng ñể lắp vào bộ ly hợp của búa và có ñai gờ

ñể mắc vào khoá giữ

Mũi khoan ñể rời, lắp vào cần khoan theo nguyên lý làm việc của nêm, sau một thời gian khoan mũi bị mòn có thể tháo ra và thay thế mũi mới Mũi khoan có nhiều loại,tuỳ thuộc vào ñộ cứng của ñá mà chọn loại mũi thích hợp

- mũi chữ nhất (-),dùng cho loại ñá có f =5÷7;

- mũi chữ thập (+),dùng cho ñá có f=10÷14

- mũi hoa khế (
),dùng cho ñá rất cứng

f – hệ số kiên cố theo cách phân loại ñất ñá của Prôtôñiakônốp, ñối với ñá bằng

cường ñộ chịu nén tính bằng kG/cm2 chia cho 100

Búa khoan tay loại ẽé có trọng lượng 18÷31kg

Chiều dài lỗ khoan tối ña 4÷5m ðường kính lỗ 42÷60mm

Khoan ñập có cấu tạo ñơn giản, an toàn, khi khoan cần khoan xoay từng góc nhỏ

ñể thay ñổi vị trí mũi khoan sau mỗi lần ñập

Hình 2 19- Lắp dây cháy chậm vào kíp ñốt Khi châm lửa dùng mồi châm hoặc áp ñầu que diêm vào lõi thuốc rồi quẹt lửa, không ñốt bằng cách hơ trên ngọn lửa, làm như vậy thuốc khó bắt cháy do nhựa ñường

bị ñốt nóng chảy che kín mất lõi thuốc

b) ðiều khiển nổ bằng dây dẫn nổ :

Dùng dây dẫn nổ ñể truyền nổ từ vị trí ñiểm hỏa ñến khối thuốc nổ nằm cách xa một khoảng cách an toàn Dùng dây dẫn nổ ñể nối nhiều quả mìn lại với nhau thành một mạng cùng chung một lần ñiểm hỏa Các quả mìn ñược nối với nhau bằng dây dẫn nổ sẽ phát nổ ñồng thời và gần như ngay lập tức sau khi ñiểm hỏa Dây dẫn nổ có thể buộc nối với nhau ñể kéo dài thêm hoặc chia thành nhánh từ ñường truyền nổ chính ñến các phát mìn riêng rẽ theo sơ ñồ nối tiếp hoặc song song Khi buộc thành nhánh phải nối dây nhánh xuôi theo hướng truyền nổ, nếu buộc ngược lại, dây dẫn sẽ không truyền

nổ

Hình 2 20- ðấu các quả mìn vào mạng bằng dây dẫn nổ

c) ðiều khiển nổ bằng ñiện :

ðiều khiển nổ dùng ñiện là tiện nhất, dùng nguồn ñiện ñể làm cho kíp ñiện phát

nổ và xung lượng của kíp sẽ kích nổ khối thuốc trong mỗi quả mìn ðể làm cho một kíp ñiện phát nổ cần nguồn ñiện một chiều có ñiện áp U=1V và cường ñộ dòng I = 1A Với nguồn yếu hơn kíp vẫn có thể nổ nhưng không chắc chắn vì vậy ñể ñảm bảo an toàn, khi ñấu các quả mìn với nhau không ñược ñể cho bất kì nguồn ñiện ngẫu nhiên nào tiếp xúc với mạch Mỗi quả mìn có hai ñầu dây dẫn của ñuôi kíp chờ sẵn Các quả mìn ñược nối lại với nhau theo sơ ñồ mạch ñiện nối tiếp, song song hoặc hỗn hợp

Một mạng ñiện của bãi mìn gồm một dây trục chính dẫn từ bãi nổ tới nơi ẩn nấp

và ñấu vào nguồn ñiện của máy ñiểm hỏa Từ dây trục chính có dây nối dẫn ñến vị trí từng quả mìn và dây ñoạn ñể nối từng quả mìn với nhau

Hình 2 21- Sơ ñồ nối mạng các quả mìn c-dây chính ; n-dây nối ; d- dây ñoạn; e-dây ñuôi kíp ; k- kíp mìn

Nối theo sơ ñồ mạch nối tiếp, nguồn ñiện phát nổ yêu cầu phải có ñiện áp lớn ðiện trở của mạng xác ñịnh theo công thức :

r R

U I

+

= ≥ 1 (A) ( 2- 26) ðiện áp nguồn ñiện : U ≥(R c +R n +R d) (+n R e +1) (V) (2- 27)

ðấu mạch nối tiếp dễ kiểm tra ñiều kiện kín mạch trước khi ñiểm hỏa

Nối theo sơ ñồ mạch ñiện song song nguồn ñiện phát nổ yêu cầu phải có trị số dòng lớn ðiện trở của mạnh xác ñịnh theo công thức :

n

R R R R

n c

+++

Trị số dòng ñiện yêu cầu :

= ≥1

k k

nR

U

I (A ) (2- 29) trong ñó: Rc - ñiện trở của dây trục chính Ω

Rn - ñiện trở của dây nối từ trục chính ñến từng quả mìn Ω

Rd - ñiện trở các dây ñoạn Ω

Re - ñiện trở dây ñuôi kíp Ω

vệ những công trình này tránh khỏi chấn ñộng do sóng xung kích ta phải tính toán lượng

nổ trong một lần phát nổ không ñược vượt quá khối lượng Q ñể khoảng cách Dva ở trên nhỏ hơn khoảng cách từ ñiểm phát nổ ñến công trình cần bảo vệ Ngoài ảnh hưởng của sóng chấn ñộng, công trình ở xung quanh còn chịu va ñập của các mảnh vỡ của ñá hay của vật liệu bị phá văng ra, khoảng cách bay xa của những mảnh này lớn, trong ñiều kiện công trường rất khó kiểm soát hiện tượng này ðể khắc phục người ta áp dụng biện pháp nổ mìn có che chắn Vật liệu che chắn phải là những vật liệu mềm , ñàn hồi và rẻ tiền như rơm rạ, cây cỏ Hiệu quả nhất là nùn rơm bện thành tấm chắn quây kín xung quanh những quả mìn hoặc ñậy hẳn lên vùng nổ Nếu không có sẵn nùn rơm có thể dùng nhiều tấm lưới B40 căng trên khung thép làm thành tấm chắn ñặt che về phía chống ñá bay

Không nên dùng thép tấm ñậy lên vùng nổ, tấm thép sẽ bị phá hoại

2 2 7 - Thiết bị khoan lỗ mìn :

Loại máy dùng thông dụng ñể nổ phá trong xây dựng giao thông là máy khoan ñập-xoay chạy bằng hơi ép Tác dụng phá ñá chủ yếu là do va ñập của búa lên mũi khoan, sau mỗi lần ñập, mũi khoan xoay ñi một góc 10÷150 ngược chiều kim ñồng hồ

Máy khoan ñập còn gọi là búa khoan Choòng khoan gồm : cần khoan có chiều dài

2,5÷5,5m làm bằng thép các bon cứng, dọc theo thân cần khoan có lỗ ∅6 ñể thổi mùn khỏi lỗ khoan ðầu choòng tạo giác lục lăng ñể lắp vào bộ ly hợp của búa và có ñai gờ

ñể mắc vào khoá giữ

Mũi khoan ñể rời, lắp vào cần khoan theo nguyên lý làm việc của nêm, sau một thời gian khoan mũi bị mòn có thể tháo ra và thay thế mũi mới Mũi khoan có nhiều loại,tuỳ thuộc vào ñộ cứng của ñá mà chọn loại mũi thích hợp

- mũi chữ nhất (-),dùng cho loại ñá có f =5÷7;

- mũi chữ thập (+),dùng cho ñá có f=10÷14

- mũi hoa khế (
),dùng cho ñá rất cứng

f – hệ số kiên cố theo cách phân loại ñất ñá của Prôtôñiakônốp, ñối với ñá bằng

cường ñộ chịu nén tính bằng kG/cm2 chia cho 100

Búa khoan tay loại ẽé có trọng lượng 18÷31kg

Chiều dài lỗ khoan tối ña 4÷5m ðường kính lỗ 42÷60mm

Khoan ñập có cấu tạo ñơn giản, an toàn, khi khoan cần khoan xoay từng góc nhỏ

ñể thay ñổi vị trí mũi khoan sau mỗi lần ñập

Hình 2 19- Lắp dây cháy chậm vào kíp ñốt Khi châm lửa dùng mồi châm hoặc áp ñầu que diêm vào lõi thuốc rồi quẹt lửa, không ñốt bằng cách hơ trên ngọn lửa, làm như vậy thuốc khó bắt cháy do nhựa ñường

bị ñốt nóng chảy che kín mất lõi thuốc

b) ðiều khiển nổ bằng dây dẫn nổ :

Dùng dây dẫn nổ ñể truyền nổ từ vị trí ñiểm hỏa ñến khối thuốc nổ nằm cách xa một khoảng cách an toàn Dùng dây dẫn nổ ñể nối nhiều quả mìn lại với nhau thành một mạng cùng chung một lần ñiểm hỏa Các quả mìn ñược nối với nhau bằng dây dẫn nổ sẽ phát nổ ñồng thời và gần như ngay lập tức sau khi ñiểm hỏa Dây dẫn nổ có thể buộc nối với nhau ñể kéo dài thêm hoặc chia thành nhánh từ ñường truyền nổ chính ñến các phát mìn riêng rẽ theo sơ ñồ nối tiếp hoặc song song Khi buộc thành nhánh phải nối

dây nhánh xuôi theo hướng truyền nổ, nếu buộc ngược lại, dây dẫn sẽ không truyền

nổ

Hình 2 20- ðấu các quả mìn vào mạng bằng dây dẫn nổ

c) ðiều khiển nổ bằng ñiện :

ðiều khiển nổ dùng ñiện là tiện nhất, dùng nguồn ñiện ñể làm cho kíp ñiện phát

nổ và xung lượng của kíp sẽ kích nổ khối thuốc trong mỗi quả mìn ðể làm cho một kíp ñiện phát nổ cần nguồn ñiện một chiều có ñiện áp U=1V và cường ñộ dòng I = 1A Với nguồn yếu hơn kíp vẫn có thể nổ nhưng không chắc chắn vì vậy ñể ñảm bảo an toàn, khi ñấu các quả mìn với nhau không ñược ñể cho bất kì nguồn ñiện ngẫu nhiên nào tiếp xúc với mạch Mỗi quả mìn có hai ñầu dây dẫn của ñuôi kíp chờ sẵn Các quả mìn ñược nối lại với nhau theo sơ ñồ mạch ñiện nối tiếp, song song hoặc hỗn hợp

Một mạng ñiện của bãi mìn gồm một dây trục chính dẫn từ bãi nổ tới nơi ẩn nấp

và ñấu vào nguồn ñiện của máy ñiểm hỏa Từ dây trục chính có dây nối dẫn ñến vị trí từng quả mìn và dây ñoạn ñể nối từng quả mìn với nhau

Hình 2 21- Sơ ñồ nối mạng các quả mìn c-dây chính ; n-dây nối ; d- dây ñoạn; e-dây ñuôi kíp ; k- kíp mìn

Nối theo sơ ñồ mạch nối tiếp, nguồn ñiện phát nổ yêu cầu phải có ñiện áp lớn ðiện trở của mạng xác ñịnh theo công thức :

R=R c +R n +R d +n(R e +R k) (Ω) (2- 25)

Dòng ñiện qua mạng ( cũng là dòng qua mỗi kíp ñiện) yêu cầu :

may k

r R

U I

+

= ≥ 1 (A) ( 2- 26) ðiện áp nguồn ñiện : U ≥(R c +R n +R d) (+n R e +1) (V) (2- 27) ðấu mạch nối tiếp dễ kiểm tra ñiều kiện kín mạch trước khi ñiểm hỏa Nối theo sơ ñồ mạch ñiện song song nguồn ñiện phát nổ yêu cầu phải có trị số dòng lớn ðiện trở của mạnh xác ñịnh theo công thức :

n

R R R R

n c

+++

Trị số dòng ñiện yêu cầu :

= ≥1

k k

nR

U

I (A ) (2- 29) trong ñó: Rc - ñiện trở của dây trục chính Ω

Rn - ñiện trở của dây nối từ trục chính ñến từng quả mìn Ω

Rd - ñiện trở các dây ñoạn Ω

Re - ñiện trở dây ñuôi kíp Ω

có trị số ñiện áp và khả năng cung cấp dòng cho một mạng có ñiện trở cho phép nhất

ñịnh, ví dụ máy ñiểm hỏa ờùỡ-2 của Nga có các trị số biểu kiến như sau U=1500V;

Rcho phep=950Ω Sau khi thiết kế mạng ñiện của bãi mìn, xác ñịnh ñược các trị số của

mạng và căn cứ vào ñó ñể chọn loại máy ñiểm hỏa cho phù hợp

2 2 6 - Biện pháp nổ mìn có che chắn :

Trong thi công cầu chúng ta thường gặp phải những trường hợp phải tổ chức nổ

phá trong ñiều kiện ở xung quanh có những công trình không thể di dời ñược, ñể bảo

vệ những công trình này tránh khỏi chấn ñộng do sóng xung kích ta phải tính toán lượng

nổ trong một lần phát nổ không ñược vượt quá khối lượng Q ñể khoảng cách Dva ở trên

nhỏ hơn khoảng cách từ ñiểm phát nổ ñến công trình cần bảo vệ Ngoài ảnh hưởng của

sóng chấn ñộng, công trình ở xung quanh còn chịu va ñập của các mảnh vỡ của ñá hay

của vật liệu bị phá văng ra, khoảng cách bay xa của những mảnh này lớn, trong ñiều

kiện công trường rất khó kiểm soát hiện tượng này ðể khắc phục người ta áp dụng biện

pháp nổ mìn có che chắn Vật liệu che chắn phải là những vật liệu mềm , ñàn hồi và rẻ

tiền như rơm rạ, cây cỏ Hiệu quả nhất là nùn rơm bện thành tấm chắn quây kín xung

quanh những quả mìn hoặc ñậy hẳn lên vùng nổ Nếu không có sẵn nùn rơm có thể

dùng nhiều tấm lưới B40 căng trên khung thép làm thành tấm chắn ñặt che về phía

chống ñá bay

Không nên dùng thép tấm ñậy lên vùng nổ, tấm thép sẽ bị phá hoại

2 2 7 - Thiết bị khoan lỗ mìn :

Loại máy dùng thông dụng ñể nổ phá trong xây dựng giao thông là máy khoan

ñập-xoay chạy bằng hơi ép Tác dụng phá ñá chủ yếu là do va ñập của búa lên mũi

khoan, sau mỗi lần ñập, mũi khoan xoay ñi một góc 10÷150 ngược chiều kim ñồng hồ

Máy khoan ñập còn gọi là búa khoan Choòng khoan gồm : cần khoan có chiều dài

2,5÷5,5m làm bằng thép các bon cứng, dọc theo thân cần khoan có lỗ ∅6 ñể thổi mùn

khỏi lỗ khoan ðầu choòng tạo giác lục lăng ñể lắp vào bộ ly hợp của búa và có ñai gờ

ñể mắc vào khoá giữ

Mũi khoan ñể rời, lắp vào cần khoan theo nguyên lý làm việc của nêm, sau một

thời gian khoan mũi bị mòn có thể tháo ra và thay thế mũi mới Mũi khoan có nhiều

loại,tuỳ thuộc vào ñộ cứng của ñá mà chọn loại mũi thích hợp

- mũi chữ nhất (-),dùng cho loại ñá có f =5÷7;

- mũi chữ thập (+),dùng cho ñá có f=10÷14

- mũi hoa khế (
),dùng cho ñá rất cứng

f – hệ số kiên cố theo cách phân loại ñất ñá của Prôtôñiakônốp, ñối với ñá bằng

cường ñộ chịu nén tính bằng kG/cm2 chia cho 100

Búa khoan tay loại ẽé có trọng lượng 18÷31kg

Chiều dài lỗ khoan tối ña 4÷5m ðường kính lỗ 42÷60mm

Khoan ñập có cấu tạo ñơn giản, an toàn, khi khoan cần khoan xoay từng góc nhỏ

ñể thay ñổi vị trí mũi khoan sau mỗi lần ñập

2 2 8 – Hộ chiếu nổ mìn :

Hộ chiếu nổ mìn là một tài liệu kỹ thuật và pháp lý dùng cho mỗi ñợt nổ Nội dung của tài liệu này là thiết kế bãi mìn cho mỗi ñợt nổ phá bao gồm bình ñồ bố trí các

lỗ mìn, cấu tạo lỗ mìn, lượng nổ trong từng quả mìn, biện pháp ñiều khiển nổ Trong

hộ chiếu thể hiện biện pháp tổ chức mỗi ñợt nổ gồm thời gian, hiệu lệnh và phân công canh gác, cảnh giới, phân công trách nhiệm của mỗi thanh viên tham gia công tác nổ phá Hộ chiếu phải ñược duyệt, trong ñó có sự tham gia của cơ quan phòng cháy chữa cháy và thanh tra an toàn lao ñộng

2.2.9 – Một số nguyên tắc cần thiết khi tổ chức nổ mìn trên công trường :

1 Chỉ ñược phép tổ chức nổ mìn khi có sự cho phép của cơ quan phòng cháy chữa cháy và bộ phận an toàn lao ñộng

2 Phải lập hộ chiếu nổ mìn và hộ chiếu này phải ñược duyệt trước khi tổ chức nổ phá

3 Chỉ có những người ñược ñào tạo và có chứng chỉ chuyên nghiệp mới ñược tham gia công tác nổ phá mìn

4 Kho thuốc nổ và các phương tiện nổ phải ñúng tiêu chuẩn theo qui ñịnh của cơ quan phòng cháy và chữa cháy

5 Trước khi nổ mìn, những công trình và thiết bị có khả năng bị hư hại do ñá văng phải ñược che chắn kỹ

6 Sơ tán mọi thành viên không có phận sự ra khỏi khu vực ảnh hưởng Mọi lối vào khu vực nổ mìn phải có canh gác cảnh giới nghiêm ngặt