THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN THI CÔNG LẮP GHÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG

Công trình là loại nhà công nghiệp một tầng 3 nhịp, số bước cột =15+5=20 bước cột; thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện kết cấukhác nhau: cầu trục, cột, dầm cầu chạy, dàn vì k

THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN THI CÔNG LẮP GHÉP

1 ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

Trên hình 1.1a,b là sơ đồ lắp ghép công trình mà ta cần lập biện pháp thicông Công trình là loại nhà công nghiệp một tầng 3 nhịp, số bước cột =15+5=20 bước cột; thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện kết cấukhác nhau: cầu trục, cột, dầm cầu chạy, dàn vì kèo và cửa trời bằng bêtông cốtthép Các cấu kiện này được sản xuất trong nhà máy và vận chuyển bằng cácphương tiện vận chuyển chuyên dụng đến công trường để tiến hành lắp ghép

Đây là công trình lớn 3 nhịp, 20 bước cột, chiều dài nhà là 20*6m = 120m, vì vậy bố trí khe lún tại vị trí giữa nhà (cụ thể xem bản vẽ) Công trình được thicông trên khu đất bằng phẳng, không bị hạn chế mặt bằng, các điều kiện cho thicông là thuận lợi, các phương tiện phục vụ thi công đầy đủ, nhân công luôn luônđảm bảo (không bị giới hạn)

a b

c D

1.3 Thống kê khối lượng cấu kiện lắp ghép

Bảng 1.1: Thống kê cấu kiện cẩu lắp

STT Tên cấu kiện Hình dáng - Kích thước Đơn vị lượng Số

Trọng lượng 1 ck(T)

Khối lượng toàn bộ(T)

2 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG

2.1 Chọn và tính toán thiết bị treo buộc

2.1.1 Thiết bị treo buộc cột

Sử dụng các đai ma sát làm thiết bị treo buộc (sơ đồ cấu tạo xem bản vẽ).Căn cứ vào sơ đồ buộc cáp tính được đường kính cáp cần thiết.

a) Cột giữa C 2 :

Ptt = 1,1.p = 1,1.10,5 = 11,55TLực căng được xác định theo:

1.6.11,55

34,65 os 2.1

m k Ptt S

n c ϕ

Hình 1.3 Sơ đồ chọn dây cáp cẩu cột

Trong đó:

k - hệ số an toàn (kể tới lực quán tính; k = 6);

m - hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều;

n - số sợi cáp;

ϕ - góc nghiêng của cáp so với phương đứng (ϕ = 0)

Theo bảng Phụ lục 1 ta chọn cáp mềm cấu trúc 6x19x1, đường kính D =

26,5mm, cường độ chịu kéo σ = 160kG/cm2

qtb = 0,1 Ptt = 0,1 11,55 = 1,155T

b) Cột biên C 1 :

Ptt = 1,1.p = 1,1.6,4 = 7,04TLực căng được xác định theo:

6.7,04

21,12 os 1.2.1

k Ptt S

2.1.2 Thiết bị treo buộc dầm cầu chạy

Sử dụng dụng cụ treo buộc dầm có khóa bán tự động

Ptt = 1,1.p = 1,1.3,6 = 3,96TLực căng được xác định theo:

T n

m

P k

707 , 0 2 1

96 , 3 6 cos

.

2.1.3 Thiết bị treo buộc vì kèo và cửa trời

Tiến hành tổ hợp vì kèo và cửa trời, sau đó cẩu lắp đồng thời Sử dụngđòn treo và dây treo tự cân bằng

a) Dàn thép và Cửa trời thép (D 1 và CT 1 ):

Ptt = 1,1.p = 1,1.(3,5 + 1,2) = 4,7TChọn đòn treo tự chế (hình vẽ)

Lực căng được xác định theo:

7,15

k Ptt S

α

(α =74 độ so với phương dọi)

⇒ Ta chọn cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 15,5mm, cường độchịu kéo σ = 140kG/cm2

qtb = 0,1 Ptt=4,7.0,1=0,47T

Hình 1.5 Sơ đồ chọn thiết bị cẩu Dàn thép tổ hợp Cửa trời thép

b) Dàn BT và Cửa trời (D 2 và CT 2 ):

Ptt = 1,1.p = 1,1.(2,5+ 1,4) = 3,9TChọn đòn treo có hình dạng giống đòn treo có số hiệu là 195964R – 11

trong Phụ lục 2 dùng nâng dàn khẩu độ L = 12m

Lực căng được xác định theo:

6.3,9

10, 44

k Ptt S

2.1.4 Thiết bị treo buộc Panel mái

Sử dụng chùm dây cẩu có vòng treo tự cân bằng

Hình 1.7 Sơ đồ chọn cáp cẩu Pm

Ptt = 1,1.p = 1,1.1,2 = 1,32TLực căng được xác định theo:

.sin 1.4.sin 45

k Ptt S

6.1,32

5,6 .sin 1.2.sin 45

k Ptt S

3 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CẨU LẮP

Để chọn được cần trục dùng cho quá trình thi công lắp ghép ta cần phải tínhcác thông số cẩu lắp yêu cầu bao gồm:

+ Hyc - chiều cao puli đầu cần;

+ Lyc - chiều dài tay cần;

+ Qyc - sức nâng tối thiểu cần trục phải nâng được;

+ Ryc - tầm với ngắn nhất cần trục có thể tiếp cận vị trí lắp

3.1 Lắp ghép cột

Ta chọn tay cần theo:

αmax = 75 0 (sin750 ≈ 0,966 ; cos750 ≈ 0,259 ; tg750 ≈ 3,732 )

Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục nhưsau:

S = Lmin cos750 = 19,15.0,259 = 4,96m

⇒ Ryc = S + Rc = 4,96 + 1,5 = 6,46m

(với Rc = 1,5m)

Qyc = qc + qtb = 11,55 + 1,155 = 12,705T

Hình 1.9 Sơ đồ chọn cẩu cột biên

Hình 1.10 Sơ đồ chọn cẩu cột giữa

3.2 Lắp ghép dầm cầu chạy

Ta chọn tay cần theo:

αmax = 75 0 (sin750 ≈ 0,966 ; cos750 ≈ 0,259 ; tg750 ≈ 3,732 )

Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trụcnhư sau:

αmax = 750 (sin750 ≈ 0,966 ; cos750 ≈ 0,259 ; tg750 ≈ 3,732 ).

Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trụcnhư sau:

Hình 1.12 Sơ đồ chọn cẩu DCC nhịp giữa

Hình 1.13 Sơ đồ chọn cẩu dàn mái

Hình 1.14 Sơ đồ chọn cẩu lắp tấm mái giữa

3.4.2 Lắp panel mái nhịp biên (L = 18m): (hình 1.15)

αmax = 75 0 (sin750 ≈ 0,966 ; cos750 ≈ 0,259 ; tg750 ≈ 3,732 ).

Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trụcnhư sau:

Hình 1.16 Sơ đồ chọn cẩu lắp tấm tường

PHẦN 3:

CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRONG THI CÔNG LẮP GHÉP

Căn cứ vào thông số cẩu lắp của cần trục và mặt bằng thi công trên côngtrường ta xác định được vị trí cần trục cho việc cẩu lắp từng cấu kiện Từ vị trílắp vẽ đường tròn bán kính Rmin và Rmax ; hình vành xuyến giữa 2 đường tròn là

Việc bố trí sao cho cần cẩu nâng lắp cấu kiẹn thuận lợi nhất, đứng lắpkhông bị vướng, bán kính quay cần nhỏ, sức nâng cần trục khoẻ Trường hợpcấu kiện được lắp từ xe vận chuyển thì phải đưa xe vào trong tầm hoạt động củacần trục Cấu kiện được nâng lên sao cho dễ dàng phù hợp và an toàn cho xe vậnchuyển, cấu kiện không được đưa qua nóc buồng lái xe

Về mặt kỹ thuật có thể là cách chọn loại cần trục, số cần trục, sự kết hợpcách bố trí cấu kiện ; về mặt tổ chức có thể là thứ tự lắp, số phân đoạn, đường

b) Cột giữa

Hình vẽ dưới đây thể hiện cách tiến hành tìm vị trí đứng của cẩu và sơ đồ

di chuyển cẩu:

Tại một vị trí đứng của cẩu ta có thể cẩu được 3 cột giữa và tại vị trí củakhe lún ta có thể cẩu được tới 4 cột biên.

Trong mỗi nhịp số vị trí đứng của cần trục là:

n = 22 1 12

2+ ≈ vị tríNhư vậy cần thay đổi 12 x 2 = 24 vị trí đứng của cần trục

Hình 3.1 Mặt bằng tập kết, di chuyển cẩu & lắp dựng cột

4.1.2 Biện pháp thi công:

- Kiểm tra thiết bị treo buộc cột như: dây cáp (yêu cầu không có sợi nào bịđứt), đai ma sát, dụng cụ cố định tạm (nêm, tăng đơ, kích và thanh chống )

- Chuẩn bị cốt liệu của mác bêtông chèn và gắn kết móng theo đúng mácthiết kế

*) công tác lắp dưng cột bê tông :

- Móc hệ thống treo buộc bằng đai ma sát vào thân cột, đổ 1 lớp bêtôngđệm vào cốc móng

- Móc hệ thống treo buộc vào móc cần cẩu, cần cẩu rút dây cáp kéo đứngcột lên, nhấc cột lên cao cách mặt móng 0,5 m Để giảm lực ma sát ở chân cộtkhi kéo lê, người ta bố trí xe goòng đỡ chân cột và thiết bị kéo chân cột vào

- Công nhân dùng hệ thống dây thừng kéo cột vào tim móng, sau đó chocần cẩu hạ từ từ cột xuống cốc móng

- Dùng nêm gỗ và 4 dây tăng đơ cố định tạm thời, sau đó dùng máy kinh

vĩ để điều chỉnh tim cốt của cột, vặn tăng đơ và đóng nêm gỗ theo sự điều khiểncủa người sử dụng máy kinh vĩ và nivô Nếu chiều cao cột chưa đạt yêu cầu tadùng cần cẩu kéo nhẹ cột và công nhân ở dưới thay đổi lớp đệm bêtông trongcốc móng để đảm bảo cao trình của cột

- Sau khi điều chỉnh xong thì làm vệ sinh chân cột và dùng vữa xi măngđông kết nhanh để gắn cột, mác vữa > 20% mác bêtông làm móng và cột

Tiến hành gắn mạch theo 2 giai đoạn :

+ Giai đoạn 1 : Đổ vữa đến đầu dưới con nêm.

+ Giai đoạn 2 : Sau khi mác vữa đạt hơn 80% thì rút nêm ra và tiến hành

lấp vữa bêtông đến miệng chậu móng

- Độ với nhỏ nhất của cần trục là Rmin= 4,02m, trọng lượng dầm cầu chạy

Q = 4,36T; độ với lớn nhất của cần trục là : Rmax = 8m

Như vậy ta có thể thi công bằng cách cho cần trục di chuyển ở giữa củanhịp biên như sau:

2.2 Vị trí đứng của cần trục:

Vị trí đứng của cần trục là ở vị trí giữa của nhịp biên ơ tại vị trí này ta cóthể cẩu được 3 dầm cầu trục của nhịp biên và 6 dầm cầu trục ở nhịp giữa

2.3 Biện pháp thi công :

*Công tác chuẩn bị :

- Dùng xe vận chuyển dầm cầu chạy đến tập kết dọc theo trục cột

- Kiểm tra kích thước dầm cầu chạy (chiều dài tiết diện ) bulông liên kết

và đệm thép liên kết của dầm cầu chạy (có đủ số lượng và đúng vị trí haykhông)

- Kiểm tra dụng cụ treo buộc, phải gia cố hoặc thay thế nếu cần

- Kiểm tra cốt vai cột của hai cột bằng máy thuỷ bình, đánh tim của dầm,kiểm tra khoảng cách cột

- Chuẩn bị thép đệm, dụng cụ liên kết như bulông, que hàn và máy hàn

- Móc buộc dụng cụ treo buộc dầm vào đúng vị trí

- Sau khi đã đặt đúng vị trí ta tiến hành hàn và vặn bu lông liên kết vĩnhcửu dầm cầu chạy

Hình 3.2 Di chuyển cẩu & Lắp dựng DCC

4.3 Lắp ghép dàn vì kèo và cửa trời.

4.3.1 Sơ đồ vận chuyển cẩu lắp :

Cho cần cẩu E-2508 (L = 30 m) chạy giữa nhịp nhà

- Căn cứ vào kích thước cụ thể của dàn, panel mái và mặt bằng nhịp giữa

ta có vị trí cẩu lắp của cần cẩu như hình vẽ

*Cẩu dàn nhịp biên :

- Bán kính nhỏ nhất của cần cẩu là Rmin = 5,52 m

- Cần cẩu phải cẩu vật nặng P =4,29T, tra bảng ta có thông số Rmax = 16m

- Căn cứ vào kích thước cụ thể của dàn, panel mái và mặt bằng nhịp giữa

ta có vị trí cẩu lắp của cần cẩu như hình vẽ trang bên

- Cẩu lắp và cố định tạm: cố định tạm dàn nhịp giữa và biên bởi 3 điểm,

sử dụng các thanh giằng cánh thượng; riêng 2 dàn đầu tiên khi lắp cố định tạmbằng các tăng đơ dây neo, cũng cố định mỗi dàn 3 điểm: 2 điểm đầu,1 điểm giữadàn

- Kiểm tra điều chỉnh: kiểm tra và điều chỉnh độ thẳng đứng của dàn, vịtrí, cao trình đặt dàn

- Cố định vĩnh cửu: sau khi điều chỉnh kiểm tra nếu toàn bộ các yêu cầu

kỹ thuật theo thiết kế đã đạt, tiến hành cố định vĩnh viễn dàn bằng các hệ giằngthanh cánh trên, cánh dưới và giằng đứng

4.4 Lắp ghép panel mái.

4.4.1 Sơ đồ vận chuyển cẩu lắp :

Cho cần cẩu E2508 (L = 30 m, mỏ phụ l’ = 5 m) chạy giữa nhịp nhà

4.4.2 Xác định vị trí đặt cẩu:

Vị trí đặt cẩu xác định theo bán kính với nhỏ nhất và lớn nhất của cẩu vớitrọng lượng vật cẩu, vị trí đặt dàn vì kèo và panel mái

* Cẩu panel nhịp giữa :

- Bán kính nhỏ nhất của cần cẩu là Rmin = 11,23m

- Cần cẩu phải cẩu vật nặng P = 1,452T, như vậy ta có thông số Rmax =16m

Hình 3.3 Di chuyển cẩu, lắp dựng dàn mái và panel mái

- Hạn chế độ cao H = 27,4 m

Căn cứ vào kích thước cụ thể của dàn, panel mái và mặt bằng nhịp giữa ta

có vị trí cẩu lắp của cần cẩu như hình vẽ trên

* Cẩu panel nhịp biên :

- Bán kính nhỏ nhất của cần cẩu là Rmin = 15,54m

- Cần cẩu phải cẩu vật nặng P = 1,452 T, ta có thông số Rmax = 16m

- Hạn chế độ cao H = 26,3 m

Căn cứ vào kích thước cụ thể của dàn, panel mái và mặt bằng nhịp biên ta

có vị trí cẩu lắp của cần cẩu như hình vẽ trên

- Kiểm tra điều chỉnh : kiểm tra và điều chỉnh panel vào vị trí theo thiếtkế

- Cố định vĩnh cửu : sau khi kiểm tra đã đạt, tiến hành cố định vĩnh viễnpanel bằng cách hàn các tấm mái vào chi tiết chôn sẵn trên thanh cánh trên

4.5 Lắp ghép tấm tường.

4.5.1 Sơ đồ vận chuyển cẩu lắp :

Cho cần cẩu E10011-D(L = 30 m) chạy dọc biên phía ngoài nhà

4.5.2 Xác định vị trí đặt cẩu :

- Vị trí đặt cẩu xác định theo bán kính với nhỏ nhất và lớn nhất của cẩuvới trọng lượng vật cẩu, vị trí tập kết cấu kiện.

- Bán kính nhỏ nhất của cần cẩu là Rmin = 8,43m

- Cần cẩu phải cẩu vật nặng P = 1,452T, tra bảng ta có thông số Rmax =12m

- Hạn chế độ cao H = 28,4m

4.5.3 Kỹ thuật lắp :

Căn cứ vào kích thước cụ thể của tấm tường và mặt bằng bố trí cấu kiện ta

có vị trí cẩu lắp của cần cẩu như hình vẽ:

- Chuẩn bị: sau khi đã đổ giằng móng, tập kết tấm tường đến vị trí lắpbằng các xe ô tô, treo buộc bằng cáp và puli tự cân bằng với 2 điểm treo

- Cẩu lắp và cố định tạm: lắp các tấm tường từ dưới lên trên; mỗi vị tríđứng cẩu lắp 3 bước cột (tương ứng với 2 tấm tường)

- Kiểm tra điều chỉnh: kiểm tra và điều chỉnh panel vào vị trí theo thiết kế

- Cố định vĩnh cửu: sau khi điều chỉnh kiểm tra nếu toàn bộ các yêu cầu

kỹ thuật theo thiết kế đã đạt, tiến hành cố định vĩnh viễn panel bằng hàn các tấmvào chi tiết chôn sẵn trong cột và hàn các tấm tường với nhau

Hình 3.4 Lựa chọn sơ đồ di chuyển và cẩu lắp PN tường

PHẦN 4

KĨ THUẬT AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG LẮP GHÉP

- Công tác lắp ghép thường tiến hành ở trên cao, do đó những công nhânlắp ghép cần có sức khoẻ tốt không bị chóng mặt, nhức đầu.Khi giao nhiệm vụmới ở trên cao cho công nhân, cán bộ kỹ thuật phải phổ biến các biện pháp antoàn thật chu đáo cho họ

- Cần cung cấp cho công nhân làm việc ở trên cao những trang bị quần áolàm việc riêng, gọn gàng, giầy không trơn ,găng tay,dây lưng an toàn Nhữngdây lưng dây xích an toàn phải chịu được lực tĩnh tới 300kg Nghiêm cấm việcmóc dây an toàn vào những kết cấu chưa liên kết chắc chắn, không ổn định

- Khi cấu kiện được cẩu lên cao 0,5 m phải dừng lại ít nhất là 1-2 phút đểkiểm tra độ an toàn của móc treo

- Không đứng dưới cấu kiện đang cẩu lắp

- Thợ lắp đứng đón cấu kiện phía ngoài bán kính quay

- Các đường đi lại qua khu vực đang tiến hành lắp ghép phải được ngăncản Ban ngày phải cắm biển cấm đi lại, ban đêm phải thắp đèn đỏ hoặc cóngười bảo vệ

- Đường dây điện không được chạy qua khu vực đang tiến hành lắp ghép,nếu không tránh được thì dây bắt buộc phải đi ngầm

- Nghiêm cấm công nhân đi lại trên các cấu kiện đang cẩu lắp

- Các móc cẩu nên có lắp an toàn để dây cẩu không tuột khỏi móc Khôngđược kéo ngang vật từ đầu cần bằng cách cuốn dây hoặc quay tay cần vì như vậy

có thể làm đổ cần trục

- Không được phép đeo vật vào đầu cần trong thời gian nghỉ giải lao

- Chỉ được phép tháo dỡ móc cẩu ra khỏi cấu kiện khi cấu kiện đã cố địnhtạm độ ổn định của cấu kiện đó được đảm bảo

- Những cầu sàn công tác để thi công các mối nối đó phải chắc chắn, liênkết vững vàng, phải có hàng rào tay vịn cao 1 m Khe hở giữa mép trong của sàntới cấu kiện không được vượt quá 10 cm

- Phải thường xuyên theo dõi và sữa chữa các sàn và cầu công tác

- Nghiêm cấm việc đi lại trên cánh trên của vì kèo, dầm và các thanhgiằng Chỉ được phép đi lại trên cánh dươí của dàn vì kèo khi dây cáp đã đưacấu kiện vào thẳng vị trí cao trên 1 m

- Cần có biện pháp bảo vệ chống sét tạm thời cho các công trình lắp ghéptrên cao Biện pháp dùng phổ biến nhất là dùng dây dẫn tạm, cột thu lôi bằngkim loại nối đất

PHẦN 5

TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

A/ Lựa chọn cho phương án 1.

Sử dụng cẩu: MKG-25BR; L = 23,5m để lắp cột;

E10011-D;L = 20 m để lắp dầm cầu chạy;

E-2508; L = 30m để lắp dàn, cửa trời;

E-2508; L = 30m để lắp Panel mái

E10011-D;L = 30 m để lắp tấm tường;

1 Thời gian sử dụng cẩu:

* Thời gian dùng cẩu MKG-25BR / 23,5m.

+ Để thi công : 4 ca

+ Di chuyển đến nơi thi công, trả về nơi thuê : tương đương 2 ca

+ Không có thời gian chờ đợi trong quá trình thi công

* Thời gian dùng cẩu E10011-D / 20m.

+ Để thi công : 24 ca

+ Di chuyển đến nơi thi công,trả về nơi thuê : tương đương 2 ca

* Thời gian dùng cẩu E10011-D / 30m.

+ Để thi công : 13 ca

+ Di chuyển đến nơi thi công,trả về nơi thuê : tương đương 2 ca

* Thời gian dùng cẩu E2508/30m.

Bảng 5.1 Bảng Ca máy & Nhân công thi công lắp ghép theo phương án 1

Trọng lượng một cấu kiện (T)

Số lượng cấu kiện (Cái)

Số máy (chọn)

Thời gian thi công

Số nhân công Ca

máy

Nhân

Nhân công (ngày công)

5 4320LA Panel mái1 1,20 495 0,019 0,1 9,405 49,5 1 9,405 5,26315789

6 3240LA cửa trời 2Dàn 2+ 10,20 44,00 0,3 2,73 13,2 120,12 1 13,2 9,1

7 4320LA Panel mái2 1,20 495 0,019 0,1 9,405 49,5 1 9,405 5,26315789

8 4310LA tườngTấm 1,40 724,00 0,018 0,09 13,032 65,16 1 13,032 5

Hình 5.2 Tiến độ thi công và Biểu đồ nhân lực