Đồ án kĩ thuật thi công 2, đại học xây dựng (15)

Sau khi tính toán các thông số cẩu lắp, chọn cẩu ta sẽ lựa chọn sơ đồ di chuyển hợp lý nhất để đảm bảo tốn ít thời gian lưu thông cẩu, việc lựa chọn cẩu dựa vào các yêu cầu như: góc quay

Cao b(m)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN

KĨ THUẬT THI CÔNG II

Giới thiệu công trình :

II TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG ÁN THI CÔNG

1 Chọn và tính toán thiết bị treo buộc

1.1Thiết bị treo buộc cột

Ptt - Trọng lượng tính toán của vật cẩu

Ptt = 1,1.P = 1,1 3.5 = 3.85 T;

α- Góc nghiêng của cáp so với phương thẳng đứng, α= 00;

m - Hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều với dây 2 nhánh m =

-Trọng lượng thiết bị treo buộc cột:

+ qtrb = γ.lcap +qđaimasat =1,06 6,5 + 30 = 36,89 kG, lấy qtrb = 0.04 T

Trọng lượng thiết bị treo buộc cột:

+ qtrb = γ.lcap +qđaimasat =1,99 6.5 + 30 = 42,935 kG, lấy qtrb = 0.05 T

1.2 Thiết bị treo buộc dầm cầu chạy

-Dụng cụ treo buộc phải đảm bảo tháo lắp dễ dàng, an toàn cho công nhân phục

vụ lắp ghép Do nhịp DCC L = 6 m, PDCC= 3.3T ta chọn dụng cụ treo buộc có trang bị khoá bán tự động và có vòng treo tự cân bằng

-Khi cẩu nhánh dây treo nghiêng một góc 450 so với phương thẳng đứng

-Lực căng cáp được xác định theo công thức:

S = k.Ptt

m.n.cosα = 6 3,63

1.2.cos45 = 15.4 T Với Ptt = 1,1.Pdc = 1,1.3.3 = 3,63 T

Hệ số m,n xác định như công thức trên

Sơ đồ treo buộc dầm cầu chạy

-Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 17,5 mm, cường độ chịu kéo sợi cáp bằng 170 kg/cm 2 , lực làm đứt cáp bằng 15.5 T

-Chiều dài cáp

+ Lcap = 2Lcos45 + 1,5 = 5,1 + 1,5 = 6,6 m

Trọng lượng thiết bị treo buộc cột:

+ qtrb = γ.lcap +qđai =1,06 6,6+ 30 = 36,9 kG, lấy qtrb = 0.04 T

1.3 Thiết bị treo buộc vì kèo

a,Vì kèo bê tông

-Tiến hành cẩu lắp vì kèo lên trên khung rồi tiến hành cẩu lắp cửa trời Sử dụng đòn treo và dây treo tự cân bằng Dàn mái có L= 24 m nên tai chọn thiết bị đòn treo mã hiệu 15946R-11để nâng có [Q] = 25 T, G = 0,455 T, htreo = 9,5 m

-Lực căng cáp được tính theo công thức:

1.4 Thiết bị treo buộc cửa trời

Cửa trời của nhà có cấu tạo như nhau đều dài 9 m, cao 3 m và nặng 1,8 T nên ta chọn chung 1 loại thiết bị treo buộc khi tiến hành cẩu lắp cho cả 2 nhịp nhà

Trọng lượng cửa trời nhỏ (1,8T), nhịp cửa trời dài 9m nên ta chọn chùm dây cẩu

2 nhánh dây tự cân bằng để tiến hành cẩu lắp cửa trời

Sơ đồ treo buộc cửa trời

Khi cẩu nhánh dây treo nghiêng một góc 450 so với phương thẳng đứng

-Lực căng cáp được xác định theo công thức:

S = k.Ptt

m.n.cosα = 6 1,98

1.2.cos45 = 8.4 T Với Ptt = 1,1.Pdc = 1,1.1,8 = 1,98 T

Hệ số m,n xác định như công thức trên -Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 17,5 mm, cường độ chịu kéo sợi cáp bằng 160 kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 14,6 T

-Trọng lượng cáp: 1,06 kg/m

-Chiều dài cáp

+ Lcap = 2Lcos45 + 1,5 = 11,3 + 1,5 = 14,23 m

Trọng lượng thiết bị treo buộc cột:

+ qtrb = γ.lcap +qđai =1,06 14,23+ 30 = 45,1 kG, lấy qtrb = 0.05 T

1.5.Thiết bị treo panel mái

-Panel lắp ghép có kích thước 1,5x6 m trọng lượng P = 1,4 T , ta dùng chùm dây cẩu có vòng treo tự cân bằng

-Lực căng cáp được tính theo công thức::

S = k.Ptt

m.n.cosα

Ptt = 1,1.P = 1,1 1,4 = 1,54 T

-Góc nghiêng dây treo với phương đứng là 300

=> S= 6.1,54

1.4.cos30 = 2,7 T -Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 8,7 mm, cường độ chịu kéo sợi cáp bằng 140kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 3,2 T

-Trọng lượng thiết bị treo buộc qtb = 0,01 T

Sơ đồ treo buộc panel mái

1.6 Thiết bị treo buộc tấm tường

-Tấm tường có kích thước 1,5x6 m, trọng lượng G = 1,4 T khi cẩu lắp theo phương thẳng tiết diện nhỏ do đó khi cẩu lắp ta sử dụng cẩu có 2 móc

Sơ đồ treo buộc panel tường -Lực căng cáp được tính theo công thức::

S = k.Ptt

m.n.cosα

Ptt = 1,1.P = 1,1 1,4 = 1,54 T

-Góc nghiêng dây treo với phương đứng là 450

=> S= 6.1,54

1.cos45 = 6,53 T Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 13 mm, cường độ chịu kéo sợi cáp bằng 140kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 7,2 T

Trọng lượng thiết bị treo buộc qtb = 0,04 T

2 Tính toán các thông số cẩu lắp

Việc lựa chọn sơ đồ di chuyển cẩu trong quá trình lắp ghép là bước rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến việc tính toán các thông số cẩu lắp Trong một số trường hợp do bị khống chế mặt bằng thi công trên công trường mà cẩu không thể đứng ở vị trí thuận lợi nhất dùng tối đa sức trục được khi đó Ryc sẽ phải lấy theo vị trí thực tế trên mặt bằng cẩu có thể đứng được Song với bài toán đề ra của đầu bài, việc bố trí sơ đồ di chuyển không bị khống chế mặt bằng và kỹ sư công trường có thể hoàn toàn chủ động lựa chọn, như vậy để có lợi nhất ta sẽ chọn theo phương án sử dụng tối đa sức trục của cẩu

Sau khi tính toán các thông số cẩu lắp, chọn cẩu ta sẽ lựa chọn sơ đồ di chuyển hợp lý nhất để đảm bảo tốn ít thời gian lưu thông cẩu, việc lựa chọn cẩu dựa vào các yêu cầu như: góc quay cần càng nhỏ càng tốt, cùng một vị trí lắp càng nhiều cấu kiện càng tốt

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

Hyc - Chiều cao puli đầu cần

Lyc - Chiều dài tay cần

a.Cột ngoài C1

-Dùng phương pháp kéo lê để lắp ghép cột

-Khi lắp cột BTCT không có vật cản phia trước nên ta chọn chiều dài tay cần ứng với góc nghiêng max = 750

-Chiều cao từ cao trình máy đứng tới puli đầu cần là :

Hyc = HL + a + hck + htb

=> Hyc = 0 + 0,5 + 8.3 + 1,5 = 10.3 m

Trong đó

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 0 m

a : Đoạn chiều cao nâng bổng an toàn cấu kiện cao hơn cao trình điểm đặt a= 0,5 m

hck Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck = 8.3 m

htb Chiều cao thiết bị treo buộc, htb=1,5 m

hcáp Chiều cao đoạn puli móc cẩu đầu cần htb =1,5 m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

-Tầm với của tay cần là:

=>S = lmin cos750 = 10.66 cos750 = 2.75 m

-Dùng phương pháp kéo lê để lắp ghép cột

-Khi lắp cột BTCT không có vật cản phia trước nên ta chọn chiều dài tay cần ứng với góc nghiêng max = 750

-Máy đứng trên nền cốt -0,3 m

-Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau: -Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

Hm = HL + a + hck + htb

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 0 m

a : Đoạn chiều cao nâng bổng an toàn cấu kiện cao hơn cao trình điểm đặt a= 0,5 m

hck Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck = 8.3 m

htb Chiều cao thiết bị treo buộc, htb=1,5 m

hcáp Chiều cao đoạn puli móc cẩu đầu cần htb =1,5 m

-Chiều dài tay cần yêu cầu là:

-Tầm với của tay cần là:

=>S = lmin cos750 = 10.66 cos750 = 2.75 m

2.2 Tính toán cẩu lắp ghép dầm cầu chạy

Việc lắp ghép DCC không có trở ngại gì do đó ta chọn tay cần theo:

max = 750

Sơ đồ lắp ghép dầm cầu chạy Dùng phương pháp hình học để chọn các thông số cần trục như sau:

a Với dầm cầu chạy bê tông

-Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

2.3 Tính toán cẩu lắp ghép dàn mái

-Việc lắp ghép dàn không có trở ngại gì do đó ta chọn tay cần theo:

max = 750

Sơ đồ lắp ghép dàn mái cửa trời Dùng phương pháp hình học để chọn các thông số cần trục như sau:

-Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

Lyc = Hyc−hc

sin75 = 15.8−1,5

sin75 = 14.8 m -Tầm với của tay cần là:

Hyc= 14.3 m; Lmin= 14.8 m; S= 3.83 m; Ryc = 5.33 m; Qyc = 13.41 T

Cửa trời bê tông

-Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

(Sử dụng dây cẩu để treo buộc cửa trời bê tông CT1,2 có htb = 4.5 m)

-Chiều dài tay cần yêu cầu là :

Lyc = Hyc−hc

sin75 = 19.1+1.5−1,5

sin75 = 20 m -Tầm với của tay cần là:

Hyc= 19.1 m; Lmin= 20 m; S= 5.18 m; Ryc = 6.68 m; Qyc = 2.03 T

8.3-a : Đoạn chiều c8.3-ao nâng bổng 8.3-an toàn cấu kiện c8.3-ao hơn c8.3-ao trình điểm đặt a= 1 m

hck Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck = 0,4 m

htb Chiều cao thiết bị treo buộc, htb=2,4 m

hcáp Chiều cao đoạn puli móc cẩu đầu cần htb =1,5 m

- Chiều cao điểm chạm tay cần

S = Hyc−hc

tanα = 18−1.5

tan56 = 11.2 m Tầm với ngắn nhất của cần trục là:

Ryc = S + r = 11.2 + 1.5 = 12.7 m -Sức cẩu yêu cầu:

Qyc = Pck + qtb = 1,4x1.1 + 0,01 = 1,55 T -Ta có

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 12.7 m

a : Đoạn chiều cao nâng bổng an toàn cấu kiện cao hơn cao trình điểm đặt a= 1 m

hck Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck = 0,4 m

htb Chiều cao thiết bị treo buộc, htb=2,4 m

hcáp Chiều cao đoạn puli móc cẩu đầu cần htb =1,5 m

- Chiều cao điểm chạm tay cần

Hch = HL + a+ hck = 12.7+ 0,5 + 0,4 = 13.6 m -Chọn máy có chiều dài cần phụ lm=5m ta có 5.cos30 > 3m nên cần trục sẽ không va vào mép công trình

-Ta có  tw >750,lấy góc nâng tay cần bằng 750, khi đó

-Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = Hyc+hd−c

sin75 = 18+0,5−1,5

sin75 = 17.6 m -Tầm với ngắn nhất của cần trục là:

Hm= 16.5 m; Lmin= 17.6 m; Ryc = 11.5 m; Qyc = 1,55 T

6.LẮP GHÉP TẤM TƯỜNG

-Việc lắp ghép tấm tường không chướng ngại vật nên ta chọn tay cần theo

αmax=750

Lắp ghép tấm tường -Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

S = Lmin.cos750 =15.11 0,259 = 3.9 m

-Tầm với ngắn nhất của cần trục là:

Ryc = S + r

=> Ryc = 3.9+ 1,5 = 5.4 m

-Sức cẩu yêu cầu

Qyc = qd + qct + qtb = 1,54 + 0,01 = 1,55 T -Ta có

Hm= 14.6 m; Lmin= 15.11 m; S= 3.9 m; Ryc = 5.4 m; Qyc = 1,55 T

3 Chọn cần trục theo các thông số yêu cầu

Bảng 2: Chọn cần trục thi công lắp ghép cấu kiện

III - CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRONG LẮP GHÉP

Căn cứ vào thông số cẩu lắp của cần trục và mặt bằng thi công trên công trường ta xác định vị trí cần trục cho việc cẩu lắp từng cấu kiện:

- Từ bảng sơ đồ tính năng cần trục ta tra được bán kính Rmin (Đó là bán kính nhỏ nhất cẩu có thể nâng vật, nếu nhỏ hơn bán kính này cẩu sẽ bị lật tay cần)

- Bảng chọn cẩu kết hợp với trọng lượng cấu kiện ta tra được bán kính lớn nhất Rmax mà cẩu có thể cẩu

- Với mỗi cấu kiện ta có phạm vi hoạt động của cẩu (vùng mà cẩu có thể đứng cẩu được cấu kiện đó) Từ đó ta dễ dàng xác định được phạm vi chung của các cấu kiện và lựa chọn vị trí đứng của cẩu một cách hiệu quả nhất và bố trí cấu kiện hợp lý trên mặt bằng mà không vướng vào đường di chuyển của cẩu

Từ các vị trí đứng sẽ hình thành sơ đồ di chuyển cẩu

- Mỗi phương án chọn cẩu ta tiến hành chọn sơ đồ di chuyển và bố trí cấu kiện như đã trình bày ở trên kết hợp với các biện pháp kỹ thuật trong lắp ghép

1 Cẩu lắp cột

Theo bảng chọn cần trục ta dùng cẩu mã hiệu MKG-16( L= 18.5m) để lắp cả

cột biên và cột giữa Rmin= 4.25m

1.1 Vị trí đứng của cần trục:

b) Biện pháp thi công

Chuẩn bị các trang thiết bị như: dây treo buộc, neo và nêm cố định tạm Trang bị các đai để mắc sàn công tác khi lắp cột và dàn mái

Công tác dựng lắp

Móc hệ thống treo buộc bằng khung vào thân cột, đổ một lớp bê tông đệm vào cốc móng

Móc hệ thống treo buộc vào móc cần cẩu

Dựng cột theo phương pháp kéo lê:

Cần trục quấn cáp nâng dần đầu cột lên cao, chân cột kéo lê trên mặt đất nhích dần về móng (Khi dựng cột giữ nguyên tay cần) cho tới khi cột chuyển dần sang tư thế thẳng đứng trên bờ hố móng

Tiếp đó cuốn cáp nhấc hẳn cột lên cách mặt đất 0,5m, rồi quay bệ máy đưa dần cột về phía tim móng Nhả cáp từ từ điều chỉnh đưa dần cột vào chậu móng Sau khi dựng cột vào móng tiến hành kiểm tra vị trí chân cột, ổn định tạm cột rồi mới thao móc cẩu

Kiểm tra vị trí chân cột thoả mãn đường tim ghi trên thân cột và trên mặt móng phải trùng nhau Nên điều chỉnh bằng đòn ngang khi còn đang treo cột Khi đặt cột vào chậu móng xê dịch chân cột bằng cách đóng các nêm ở chân cột

Kiểm tra cao trình vai cột bằng máy thuỷ bình Sai số cho phép về cao trình vai cột là 10 mm

Kiểm tra độ thẳng đứng của cột bằng máy kinh vĩ, trường hợp cột bị nghiêng điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài các dây văng (được nói tới trong phần ổn định cột)

Cố định tạm thời:

Việc ổn định tạm cột nhằm mục đích sớm đưa cẩu vào lắp ghép

Sau khi đã điều chỉnh cột vào đúng vị trí thiết kế mới tiến hành ổn định tạm cột theo nhưng quy định sau:

Dùng nêm gỗ (loại gỗ rắn và khô)đóng xuống chân cột (khe hở chân cột và chậu móng), chiều dài nêm bằng 30 cm, phần nhô khỏi mặt móng bằng 12 cm, nên làm theo độ dốc của chậu móng

Dùng dây văng:

Dây văng có tăng đơ điều chỉnh, một đầu lắp vào đai sắt ôm chặt vào cột, một đầu buộc vào các móng lân cận và các cọc neo 1T lực Các dây văng còn có tác dụng điều chỉnh độ thẳng đứng cho cột bằng cách thay đổi chiều dài dây

Cố định tạm thời cột

Cố định vĩnh viễn:

Kiểm tra vị trí cột một lần nữa trước khi đổ bê tông chèn chân cột để cố định hẳn

Đổ bê tông chèn chân cột:

Thổi rửa làm vệ sinh chân cột, làm ướt các phần tiếp xúc

Mác bê tông chèn chân cột >20% mác BT cột, dùng cốt liệu nhỏ để dễ dàng lấp đầy khe hở

Chèn bê tông chân cột làm 2 giai đoạn: đợt 1 đổ BT tới chấm đầu dưới con nêm, khi BT đạt 50% R thiết kế tiến hành rút nên gỗ lấp vữa BT lên đến miệng móng BT chèn phải được bảo dưỡng nhằm` đạt được cường độ thiết kế

2 Cẩu lắp dầm cầu chạy

Lắp DCC sau khi cố định hẳn chân cột với bê tông chèn đạt ít nhất 70% R

4 6 8 10

4 6 8 10 12 14

14 16 18

b) Biện pháp thi công

Công tác chuẩn bị

Dùng xe vận chuyển DCC đến tập kết dọc theo trục cột

Vạch tuyến trục (tim) trên mặt dầm cầu chạy và trên vai cột

Kiểm tra cao trình mặt trên vai cột (nơi gối 2 đầu dầm ct) bằng ống thuỷ bình Trường hợp sai lệch phải điều chỉnh ngay

Lồng các bu lông vào các lỗ liên kết ray

Trang bị các dụng cụ điều chỉnh, dùng cẩu để lắp sàn thao tác vào vị trí dưới vai cột nơi có các đai chờ sẵn

1

4 3

3- Khoá bán tự động

4- ống luồn dây cáp

5- Dây rút chốt

Cấu tạo thiết bị treo buộc dầm cầu trục

Tại vị trí đứng cần trục từ từ cuốn cáp nâng móc cẩu,vừa thao tác vừa cho công nhân đừng trên mặt đất kéo cáp điều chỉnh không cho dầm va chạm vào cột.Khi dầm cầu chạy cao hơn mặt tựa (vai cột) 0,5m thì quay bệ máy đưa dầm tới vị trí số 2, sau đó vừa hạ móc cẩu vừa điều chỉnh dấu tim trên dầm cầu chạy

và trên vai cột cho trùng nhau Để điều chỉnh cho công nhân đứng trên sàn công tác dùng đòn bẩy điều chỉnh

Sau khi đặt dầm vào vị trí thiết kế tiến hành kiểm tra mặt phẳng ngang ở mặt trên DCC bằng thước nivô

Kiểm tra tim, cốt của dầm Theo quy định sai số về đường tim,cốt không vượt quá 5mm

Cố định dầm

Nếu vị trí của dầm đạt được các dung sai lằm trong giới hạn cho phép Tiến hành có định dầm theo 2 bước:

Hàn sơ bộ (hàn điểm) các

mối nối nếu là liên kết hàn,

hoặc bắt một nửa số bu lông

liên kết ở gối tựa vai cột với

đầu dầm.tháo dây cẩu giải

phóng cần trục

Sau khi kiểm tra lần cuối

đã đạt được các yêu cầu thiết

kế thì tiến hành hàn cố định

bằng đường hàn các mối nối ở

gối tựa vai cột, hàn thép nối 2

đầu cột và lấp vữa khe nối

-Từ bảng chọn cẩu dùng cần trục mã hiệu XKG- 30 (1) chạy giữa nhịp

lắp dàn mái cho toàn công trình Rmin=5.33m; Rmax=15m

a) Mặt bằng tập kết cấu kiện và cẩu lắp dàn mái

chống vỡ cắt cục bộ khi cẩu.Bố trí các phương tiện để công nhân đứng khi thi công các liên kết hàn với hệ kết cấu của nhà

- Cẩu lắp và cố định tạm

-Nâng dàn cao hơn đỉnh cột 0,7m, quay tay cần đưa dàn tới vị trí (trong quá trình nâng dàn công nhân kéo dây thừng điều chỉnh tránh va trạm vào cột) Tiếp đó điều chỉnh cho dàn quay ngang nhà Hạ và điều chỉnh dàn vào vị trí thiết kế, nghĩa là điều chỉnh dấu tim ở đầu dàn và đỉnh cột trùng nhau

-Dàn mái sau khi lắp đặt vào cột phải được cố định ngay bằng cách:

+Vặn một nửa số bu lông liên kết dàn vơi cột hoặc hàn điểm nếu là liên kết hàn

+Cố định thêm vào các kết cấu lắp trước bằng bộ gá lắp đầu dàn và các dây neo Các dây neo một đầu buộc vào thanh cánh thượng dàn một đầu neo vào móng cột hoặc cọc neo 1(T) lực, các dây neo phải có tăng đơ điều chỉnh và không cản trở hoạt động cần trục

-Sau khi cố định xong dàn và cửa trời, công nhân kéo dây rút chốt, tháo dây cẩu giải phóng cần trục

-Liên kết dàn bằng 3 thanh giằng tạm bắt vào thanh cánh thượng của dàn trước đó

-Bắt các thanh giằng tạm bằng cách: bắt trước một đầu vào thanh cánh thượng dàn đang lắp, đầu còn lại buộc vào dây thừng sẽ được kéo lên và bắt vào dàn số 1 sau khi đã đặt nó vào vị trí lắp ghép

- Kiểm tra và điều chỉnh

-Kiểm tra và điều chỉnh độ thẳng đứng của dàn,vị trí cao trình đặt dàn -Chỉ được tháo móc cẩu sau khi kết thúc việc ổn định tạm