Thi công bê tông cống, thời gian thi công 4 tháng mùa khô, số ngày thi công trong tháng là 24ngàytháng

2.2 Căn cứ vào khối lượng ,kết cấu và yêu cầu của công trình để tính cấp phối bê tông , xác định khối lượng vật liệu cần thiết.. 2.4 Công tác ván khuôn : căn cứ vào các đợt đổ ,kết cấu c

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG

Đồ án số 2 : Thiết Kế Thi Công Bê Tông

Đề số : III - G - 7

Chương 1 : Giới Thiệu Chung

1.Các tài liệu cơ bản :

Thi công cống ngầm trong thời gian là 6 tháng mùa khô (số ngày thi công trong tháng là 24 ngày/ tháng)

Mác bê tông và xi măng :

Nhóm Bê Tông lót Bê Tông Cốt Thép Chính

Mác Bê Tông Mác Xi Măng Mác Bê Tông Mác Xi Măng

- Đủ nước sạch để thi công

2 Yêu Cầu Tính Toán :

2.1 Tính toán xác định khối lượng từng bộ phận công trình , phân khoảnh, đợt đổ bêtông

2.2 Căn cứ vào khối lượng ,kết cấu và yêu cầu của công trình để tính cấp phối bê tông , xác định khối lượng vật liệu cần thiết

2.3 đề xuất các phương án thi công, từ đó thiết kế trạm trộn ,phương án vận chuyển vữa bê tông , đổ san đầm bê tông

2.4 Công tác ván khuôn : căn cứ vào các đợt đổ ,kết cấu công trình xác định kich thước ván khuôn tiêu chuẩn , phương pháp lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn , đà giáo ,cầu công tác

Chương 2 : Thiết Kế Thi Công Bê Tông Cống Ngầm

TT Hạngmục Hình dạng và kích thước

Diễn giải tính khối

lượng

Khốilượng(m3)

150 230

230

20

4 Cốngngầm

148 40

50 25

Tổng: - Khối lượng bê tông M

2.1.2. Phân khoảnh đổ: Ghi ký hiệu khoảnh trên bản vẽ.

Khoảnh đổ bê tông là vị trí đổ bê tông tại đó có cốt thép và ván khuôn đã lắp dựng.Kích thước khoảnh đổ được giới hạn bởi các khe thi công và khe kết cấu

2.1.3 Phân đợt đổ: Dựa vào các khoảnh đổ, kết cấu cống và sao cho cường độ mỗi đợt

gần bằng nhau hoặc Parabol lồi

Đợt đổ bê tông là khối lượng bê tông được đổ liên tục trong một khoảng thời giannhất định Một đợt đổ có thể đổ 1 hay một số khoảnh đổ

Mỗi đợt đổ gồm:

- Xử lý tiếp giáp

- Lắp dựng cốt thép

- Lắp dựng ván khuôn

- Đổ bê tông vào khoảnh đổ

- Dưỡng hộ bê tông và tháo dỡ ván khuôn

Phân chia khoảnh đổ dựa trên nguyên tắc sau:

- Cường độ thi công gần bằng nhau để phát huy khả năng làm việc của máy và đội thicông

- Các khoảnh trong cùng một đợt không quá xa nhau để tiện cho việc bố trí thi công,nhưng cung không quá gần gây khó khăn cho việc lắp dựng ván khuôn và mặt bằng thicông quá hẹp

- Theo trình tự từ dưới lên trên (trước – sau)

- Tiện cho việc bố trí trạm trộn và đường vận chuyển

- Tiện cho việc thi công các khe, khớp nối (thông thường 2 khoảnh đổ sát nhau bố trí

ở 2 đợt khác nhau)

Thời gian mỗi đợt đổ kéo dài từ 5-7 ngày ( Cứ 5-7 đơn vị thời gian chuẩn thì có 1 đơn

vị thời gian đổ bê tông)

Số đợt đổ được tính theo công thức:

T

M

Với: N - Là số đợt đổ bê tông

M – Là tổng số ngày thực tế thi công

T – Số ngày đổ bê tông 1 đợt

Số ngày thực tế thi công có thể chọn phụ thuộc vào giai đoạn thi công:

- Mùa khô : 22-26 ngày/tháng

- Mùa mua : 14-16 ngày/tháng

TT Đợtđổ Khoảnh đổ

Khối lượng

BT thànhkhí (m3)

Khốilượng vữa

BT (m3)

Thờigian đổ(ca)

Cường độ

đổ BT(m3/h)

2 II II1, II2, II3, II4,

II5, II6, II7,

3 III III1, III2, III3, III4,

III5, III6, III7, III8,

4 IV IV1, IV2, IV3, IV4,

IV5, IV6, IV7, IV8,

5 V V1, V2, V3, V4, V5,

V6, V7,V8

6 VI VI1, VI2, VI3, VI4,

VI5, VI6, VI7,V8

7 VII VII1, VII2, VII3,

VII4, VII5, VII6,

8 VIII VIII1, VIII2, VIII3,

VIII4, VIII5, VIII6,

9 IX IX1, IX2, IX3,

IX4, IX5, IX6,

Với : 1ca = 8giờ Một tháng bố trí 5 đợt đổ Mỗi đợt kéo dài 6 ngày Đổ BT trong

1 ngày làm việc 3ca Một đợt đổ tối đa là 5ca Mỗi ca chỉ có 5 giờ là đổ BT tông còn 3 giờlàm công tác chuẩn bị, nghiệm thu

Vvữa=1.025Vthành khí

BIỂU ĐỒ CƯỜNG ĐỘ ĐỔ Bấ TễNG

3.449

4.246 4.347 4.552

4.924.613

- Chọn cường độ thiết kế: QTK=QMax =4.92 m3/h (thoả món tất cỏc cỏc đợt)

2.1.4. Bảng dự trự vật liệu: ( Tra định mức Vật tư XDCB)

- Mục đớch: Từ khối lượng bờ tụng cần đổ người ta tớnh toỏn lượng vật liệu cần thiết

để cú phương ỏn chuẩn bị vật liệu (khối lượng cần mua, kế hoạch mua, bói tập kết, kho chứa….) cho từng đợt đổ hay toàn bộ cụng trỡnh

Căn cứ vào định mức vật t trong kiến thiết thiết kế cơ bản với xi măng PC400 ta có:

2.2 Tính toán thiết kế ván khuôn

2.2 Thiết kế ván khuôn và dựng lắp cho khối đổ điển hình.

Ván khuôn tiêu chuẩn là những mảnh ván được ghép lại với nhau, có diện tích vài m2,

có thể làm bằng gỗ hoặc kim loại (trong đồ án này sử dụng ván khuôn bằng kim loại) vàđược gia công hàng loạt tại xưởng Ván khuôn được chế tạo theo kích thước của công trìnhcho một số lần luôn chuyển nhiều nhất và khi lắp phải vừa với kích thước công trình

Chọn ván khuôn tiêu chuẩn kích thước 1,52.7 m với a*b*c=0,7*0,9*0,3

2.2.1 Thiết kế tấm ván khuôn thép có kích cỡ 1,52.7 m

Sơ đồ tính toán ván khuôn tiêu chuẩn như hình vẽ

Trường hợp tải trọng

Ván khuôn chịu áp lực đứng- ván khuôn nằm

Ván khuôn nằm chịu áp lực thẳng đứng ở đáy mũi phun

1) Trọng lượng hỗn hợp bê tông cốt thép tác dụng lên ván khuôn

Trong đó :

h-chiều dầy lớp đổ bê tông, h=0,4 m

bt-dung trọng của bê tông, bt=2600 daN/m3

q1=2600*0,4=1040 daN/m2

2) Trọng lượng bản thân của ván mặt

q2=th*h1 Trong đó :

h1-chiều dày ván mặt, h1=5mm

th-dung trọng của thép, th=7800 daN/m3

q2=7800*0.005=39daN/m2

3) Tải trọng do người và công cụ thi công

Theo QPTL -D6:78 tải trọng do người và công cụ thi công tác dụng

Khi tính cho ván mặt q 3 =250 daN/m 2

Khi tính cho nẹp sau ván mặt q 3 =150 daN/m 2

Khi tính toán cột chống làm chỗ tỳ bất kỳcủa dầm q 3 =100 daN/m 2

4) Lực xung kích khi đổ hoặc đầm bê tông

Lấy bằng lực tác dụng khi đầm q4=100 daN/m2

5) Khối lượng lớp phủ mặt khi dưỡng hộ bê tông

Sử dụng phương pháp trữ nước trên mặt nên có thể bỏ qua thành phần này

Vậy tổng lực lớn nhất tác dụng lên ván khuôn là:

P= q1*n1 + q2*n2 + q3*n3 + q4*n4 Trong đó :

n1-hệ số vượt tải ứng với trọng lượng của bê tông và cốt thép, n1=1.2n2-hệ số vượt tải ứng với trọng lượng của ván khuôn, n2=1.1

n3-hệ số vượt tải ứng với trọng lượng của người và các phương tiện vận chuyển, n3=1.3

n4- hệ số vượt tải ứng với tải trọng do đầm chấn động bê tông, n4=1.3P=1040*1.2 +39*1.1 +250*1.3 +100*1.3=1745,9 daN/m2

P-tổng áp lực tác dụng lên ván khuôn, P=1746 daN/m2

b-bề rộng tấm ván, lấy bề rộng đơn vị tấm ván b=1m

 q=1746.1=1746 daN/m

1 Kiểm tra về mặt cường độ(bản mặt chia 3 phần:30cm_90cm_30cm,tính theo

sơ đồ dầm bị ngầm 2 đầu, dầm dài 90cm)

Giá trị mô men lớn nhất tác dụng lên bản mặt

max ≤ mb*Ru Trong đó:

Ru-cường độ tính toán của thép khi chịu uốn, thép CT3 có Ru=2100daN/cm2

mb-hệ số điều kiện làm việc của bề mặt, mb=1.25  max=

l M

*

* 384

*

*

= 5*5892*90*126 3384* 2.1*10 *150*0.5 =

0.526250 Vậy f < [f] điều kiện độ võng của ván mặt được đảm bảo

l-khoảng cách giữa hai dầm phụ, l=0.7mP-tổng áp lực tác dụng lên dầm phụ

P=q 1 *n 1 +q 2 *n 2 +q 3 *n 3 +q 4 *n 4

=1040*1.2 +39*1.1 +250*1.3 +100*1.3=1745,9 daN/m2

 q=1745,9.0,3=523,77 daN/m=5,2377daN/cm

1.Kiểm tra về mặt cường độ

Giá trị mô men lớn nhất tác dụng lên dầm phụ

l =90 cm –Khoảng cách giữa 2 dầm chính

+ Điều kiện chịu tải của dầm phụ là :

max m1Ru Với: Ru –Cường độ tính toán khi chịu uốn của thép,

34.8 =253,98(daN/cm

2)<m1.Ru=0.9*2100=1890 (daN/cm2) Vậy ,thép làm dầm phụ chọn như trên là hợp lý

2.2.4.Tính toán dầm chính:

Trong trường hợp này ta bố trí 2 dầm chính Để đảm bảo điều kiên lắp ghép dầmchính với dầm phụ ,dầm phụ và biên ( 1 thanh thép chữ 100), chọn kết cấu dầm chính là 2thép chữ [100 đặt quay lưng vào nhau và cách nhau 1cm

Tải trọng tác dụng lên dầm chính là các lực tập trung truyền từ dầm phụ xuống

1.kiểm tra về cường độ

Lực tác dụng lên dầm chính là do dầm phụ truyền xuống

Chia mỗi dầm chính chiều tác dụng của 1/2 dầm phụ Tính trong mặt phẳng chịu uốncủa dầm chính, ta có:

Các dầm phụ tác dụng lên dầm chính một lực tập trung là:

q 5, 2377

Giá trị mômen lớn nhất tác dụng lên dầm chính :

Mmax= 54996.2(daNcm)

+ Điều kiện chịu tải của dầm chính là :

max m1Ru Với: Ru –Cường độ tính toán khi chịu uốn của thép,

Vậy bố trí dầm chính như trên là hợp lý

Với điểm ở hai đầu dầm:

vậy dầm chính thoả mãn điều kiện độ võng

2.2.5 Chọn phương án lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, đà giáo cho khoảnh đổ đại diện.

Thiết kế biện pháp chống đỡ ván khuônbằng cách treo ván khuôn vào cốt thép khi đổ tháp van

Biện pháp dung ván khuôn

Do tháp van khá cao nên ở đây ta sử dụng biện pháp treo ván khuôn vào cốt thép chịu

giữ chân ván khuôn đổ tháp van sau này Chú ý đoạn thép nhô lên so với phần bê tông củathành cống không được nhỏ hơn 50 cm Sau đó ta hàn thép nối tiếp cao hơn

Để tiết kiệm thép giằng, phần còn thấp (<3m) ta kết hợp sử dụng cột gỗ để chống giữcho ván khuôn ổn định Phần cao hơn ta phải tăng cường thép giằng để giữ cho ván khuôn

ổn định

Bốn mảng ván khuôn tạo hình bốn bên tường tháp van được giữ cố định bằng 8 bu lôngbắt vào dầm chính và 4 thanh thép chống vào dầm chính của ván khuôn Các tấm ván

khuôn được liên kết với nhau bằng 5 bu lông và 3 bulông bắt vào các dầm biên.

1.Tính toán chọn đường kính bulông

+ Lực tác dụng lên một bu lông bằng

4

1 tổng áp lực ngang tác dụng lên một tấm vánkhuôn :

Rkb- Cường độ tính toán chịu kéo của bu lông:

Rkb =1700 daN/cm2

b

k

bl R

P D

*

*4





3.14*1700 =0,725 (cm)  Chọn D=0,8 (cm) và Do=1 (cm)

2.Chiều dài bu lông:

Lbl = hdầm chính + Ldầm phụ + Lbản mặt + Lren + Lngập

3.Thanh chống bên trong.Tính cho ván khuôn đặt trên bản đáy, trường hợp nguy hiểm nhất.

Góc của ván khuôn dựng so với phương ngang là 900

Thanh chống tạo với phương ngang một góc 60o

Lực tác dụng lên thanh chống là: trọng lượng bản thân của ván khuôn

Tính mômen quanh điểm gốc của ván khuôn(giao điểm giữa ván khuôn với mặt bằng đổbêtông)

Bỏ qua lực do trọng lực của thanh chống gây ra

q5: Khối lượng phần ván nẹp, q6 = 8,59*9 = 77,31 (daN)

q6: Khối lượng phần dầm chính, q6 = 8,59*3*4 = 103,08(daN)

l1: Cách tay đòn của lực tác dụng vào thanh chống.

Kiểm tra ổn định của thanh chống:

Để thanh chống ổn định thì nó phải thỏa mãn hệ thức:

P   R

F

    Chiều dài tính toán, do thanh chống bị hàn chặt ở hai đầu, coi như thanh bị ngàm chặt, nên chiều dài tính toán lấy bằng một nửa chiều dài thực của thanh:

Vậy độ mảnh của thanh là:  = 62,37

Tra bảng và nội suy ta có hệ số uốn dọc của thanh là: = 0,84815

So sánh ta thấy,  =13,191daN/cm2 < [] = 1781,11daN/cm2

Vậy thanh chống đảm bảo điều kiện ổn định

Trình tự lắp dựng ván khuôn như sau:

Do đặc điểm của tháp van và kích thước ván khuôn nên ta chia làm 3 đợt lắp dựngván khuôn và đổ bê tông

Đợt 1: Dựng ván khuôn theo phương đứng và đổ đến độ cao 2.5 m so với đáy tháp

van

Đợt 2: Tháo dỡ xong ván khuôn đợt 1 đưa lên dựng lắp đợt 2 Ván khuôn cũng được

dựng theo phương đứng và được đỡ bởi các bu lông giữ ván khuôn đổ đợt 1 (Mỗi vánkhuôn tựa trên hai đầu bu lông) Đổ bê tông đến độ cao 5m so với đáy tháp van.(Cánh đỉnhván khuôn 20 cm)

Đợt 3: Tháo dỡ xong ván khuôn đợt 2 đưa lên dựng lắp đợt 3 Ván khuôn được dựng

theo phương ngang và cũng được đỡ bởi các bu lông giữ ván khuôn đổ đợt 2 (Mỗi vánkhuôn tựa trên 3 đầu bu lông) Đổ bê tông đến độ cao 7.5 m so với đáy tháp van.(Cánhđỉnh ván khuôn 30 cm)

Các đợt còn lại tương tự

*Các bước lắp dựng như sau:

1- Đưa ván khuôn vào vị trí đã có bu lông đặt chính xác từ trước, dựng ván khuôn 2- bắt bu lông giữa các biên ván khuôn với nhau và giữa ván khuôn với đất

3- Bắt bu lông và đặt thanh thép chống khống chế

4- Điều chỉnh 2 tường ván khuôn vữa dựng cho chính xác về kích thước và độthẳng đứng bằng trắc đạc (quả dọi phải đặt trong nước hoặc dầu để tránh ảnhhưởng của gió)

5- Chống đỡ bằng cột gỗ (Đợt 1) hoặc giằng có tăng đơ điều khiển (Đợt 2 và 3).Mỗi tấm ván khuôn phải có 1 giằng nghiêng 1 góc 30O- 45O

6- Kiểm tra lại kích thước và độ đứng một lần nữa trước khi đổ

Chú ý: + Khi đưa ván khuôn lên cao (Đợt 2 và 3) phải dùng máy cẩu hai bên và lắp 2 tấm

ván khuôn ở hai bên 1 lượt.

+ Trước khi hoàn thiện đổ bê tông đợt 2 và 3 phải cắm các thanh thép dài khoản

g 1- 1.2 m sao cho mỗi ván khuôn sau này sẽ có 2 thanh chống, đặt cách mép ván khuôn

40 cm và sâu 30 cm để tăng cường ổn định ván khuôn đợt sau Khi lắp ván khuôn đợt sau

bẻ vắt chéo chúng lại chống vào ván khuôn bên kia.

+ Hai bu lông néo giữ ván khuôn các đợt 2 và 3 phải cho tựa lên thép ngang (đã

cố định vào thép chịu lực để giảm tải cho hai bu lông ở dưới).

+ Các thanh chống ngang phải được cố định vào các thép ngang để tránh dịch chuyển khi đổ bê tông.

2.3 Tính toán cấp phối bê tông:

- Mục đích: Xác định thành phần cấp phối cho 1m3 bê tông theo mác thiết kế phù hợp với điều kiện cát, đá tại hiện trường đảm bảo 2 yêu cầu: Kỹ thuật và kinh tế

- Theo qui phạm: Với bê tông mác M100 có khối lượng không nhiều thì ta dùng bảng tra sẵn của TCN D6-78

Với bê tông có mác lớn hơn M100 phải tính toán cấp phối

Tính toán: Theo TCN D6-78

2.3.1.1 Tra định mức vật tư XDCB.1m3 BT lót M100 Sn=3cm, xi măng PC30 được Xi=207 kg, cát=0.516m3=1290kg, đá=0.906m3=2400.9kg,nước=175lít

2.3.1.2 Tính cho 1 bao XM

Xi=50kg, cát =311.59kg, đá = 579.9kg , nước = 42.27 lít

2.3.2 Bê tông công trình chính:

2.3.2.1 Tính cho 1m3 bê tông theo giáo trình VLXD

Tỉ lệ N/X: Công trình cống lấy nước làm việc trong điều kiện chịu áp lực nước, các bộ

phận ngập nước, Tra bảng 5-20 giáo trình VLXD(ĐHTL) ta có N/X =0,55

Xác định tỉ lệ pha trọn trong 1 m bê tông 3

Với đường kính cốt liệu Dmax=40mm, độ sụt Sn = 30mm Tra biểu đồ 5-21 giáotrình VLXD (ĐHTL) lượng nước trong 1m3 bê tông là 175 (l/m3)

*Xác định lượng Xi măng:

Cốt liệu dùng là cát có,cTN=2,5(T/m3),ck=1,7(T/m3),đTN=2,65(T/m3), đk= 1,65(T/m3)

Tỉ lệ N/X= 0,55 Vậy lượng Xi măng 0175,55 318(kg)

X N

+ : Hệ số tăng cát do đầm, với đầm máy lấy =1,15 +đ: Độ rỗng của đá đ= 1- đk/đa

Với đk-Dung trọng khô của đá =1,65(T/m3) đa- Dung trọng hạt của đá = 2,65(T/m3) đ = 0,3774

65 , 1

7 , 1 3774 , 0 15 , 1

*Theo thể tích tuyệt đối ta có:

Vac + Vađ = 1000 - (VaX + Vanước)

VaX : Thể tích chặt của cát trong 1m3 bê tông

Vađ : Thể tích chặt của đá trong 1m3 bê tông

VaX : Thể tích Xi măng trong 1m3 bê tông

Vanước: Thể tích nứơc trong 1m3 bê tông

Vậy Vac + Vađ= 1000 - (Gx/ax + Vanước) , ax = 3,15 (T/m3)

Thay số ta có

Vac + Vađ= 1000 - (318/3,15 +175) = 724 ( l )

Ta có :

§ + C

γ

§.

+ γ C

= V

+ V

γ V + γ V

=

® a ac

® a

® a ac ac )

§ + C ( a

Với a(C+Đ) - Dung trọng hạt của cát và đá, đặt

C +

§

C

= m a(C+Đ)=m.ac + (1-m).ađ (*)

Thay vào (*) ta có a(C+Đ)= 0,309.2,5 + (1-0,309).2,65 = 2,604(T/m3)

Vậy khối lượng cốt liệu Đá+cát là:

2.4 Xác định khối lượng vật liệu cần thiết để XD công trình:

Loại vật liệu XM (Kg) Cát (m3) Đá (m3) Nước (m3)

2.5 Nêu và chọn phương án thi công

2.5.1 Phương án thi công:

- Phương án I: Ta vận chuyển cát, đá, xi,tại chỗ mua tới chân công trình tập kết tại

bãi vật liệu bằng ô tô Dùng xe cải tiến chở cát, đá, xi từ bãi tập kết vật liệu đến trạm trộn.Sau đó dùng xe cải tiến chở bê tông đến khoảnh đổ Theo khối lượng của 1 mẻ trộn ta chọnloại xe cải tiến có dung tích thùng là 150l, dùng đầm dùi để đầm chặt bê tông

- Phương án II: Theo cự ly vận chuyển ta vân chuyển cát, đá, xi,tại chỗ mua tới chân

công trình tập kết tại bãi vật liệu bằng ô tô Dùng bơm bê tông đẻ vận chuyển đến khoảnh