Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
Phần i: công tác Thi công phần ngầm
a. Lựa chọn giải pháp kĩ thuật
I. Thi công cọc
Có 2 phơng án thi công cọc:
Phơng án 1: Thi công cọc khoan nhồi sau đó tiến hành đào đất tới cao trình đáy đài
Ưu điểm:
-Thi công cọc đợc dễ dàng, đặc biệt là khi tiến hành thí nghiệm kiểm tra sức chịu tải của
cọc.
-Việc vận chuyển máy móc, vật liệu dễ dàng.
Nh ợc điểm:
-Phải khoan thêm 1 đoạn khi thi công cọc.
-Khi đào đất sẽ gặp 1 số khó khăn với phần bêtông thừa trên đỉnh cọc
Phơng án 2: Đào đất tới cao trình sàn tầng hầm sau đó tiến hành khoan cọc
Ưu điểm:
-Bớt đợc chiều sâu khoan
-Đào đất lần 1 đợc dễ dàng
Nh ợc điểm:
-Phải vận chuyển khối lợng máy móc và vật liệu lớn xuống hố.
-Gặp khó khăn khi ma gió, phải bơm nớc.
Dựa trên các u, nhợc điểm của 2 phơng án ta chọn phơng án 1 thi công đơn giản, dễ dàng
và thông dụng.
II. Thi công đất
Có 2 phơng án:
Phơng án 1: Đào đất có mái dốc, phần mở rộng của hố đào đợc lấy phụ thuộc vào loại đất.
u điểm: dễ thi công, không phải làm tờng chắn đất
Nh ợc điểm: Chỉ sử dụng cho các công trình ở khu vực rộng rãi, các hố đào không sâu
lắm, khối lợng đất đào lớn.
Phơng án 2: Sử dụng các loại tờng chắn
u điểm: Sử dụng cho các công trình xây dựng trong khu vực chật hẹp, các công trình
có độ sâu đào lớn. Sử dụng phơng án này sẽ giảm khối lợng đào.
- Năng suất thấp.
2. Phơng án thi công bằng guồng xoắn.
Phơng án này tạo lỗ bằng cách dùng cần có ren xoắn khoan xuống đất. Đất đợc đa
lên nhờ vào các ren đó, phơng án này hiện nay không thông dụng tại Việt Nam. Với phơng
pháp này việc đa đất cát và sỏi lên không thuận tiện và một nhợc điểm quan trọng là chiều
dài cọc chỉ 30 m và không đặt thép sâu.
3. Phơng pháp thi công phản tuần hoàn.
Phơng pháp khoan lỗ phản tuần hoàn tức là trộn lẫn đất khoan và dung dịch giữ vách
rồi rút lên bằng cần khoan lợng cát bùn không thể lấy đợc bằng cần khoan ta có thể dùng
các cách sau để rút bùn lên:
- Dùng máy hút bùn.
- Dùng bơm đặt chìm.
- Dùng khí đẩy bùn.
- Dùng bơm phun tuần hoàn.
Đối với phơng pháp này việc sử dụng lại dung dịch giữ vách hố khoan rất khó khăn,
không kinh tế.
4. Phơng pháp thi công gầu xoay và dung dịch Bentonite giữ vách.
Phơng pháp này lấy đất lên bằng gầu xoay có đờng kính bằng đờng kính cọc và đợc
gắn trên cần Kelly của máy khoan. Gầu có răng cắt đất và nắp để đổ đất ra ngoài.
Dùng ống vách bằng thép (đợc hạ xuống bằng máy rung tới độ sâu 6- 8 m) để giữ
thành, tránh sập vách khi thi công. Còn sau đó vách đợc giữ bằng dung dịch sét Bentonite.
Khi tới độ sâu thiết kế, tiến hành thổi rửa đáy hố khoan bằng phơng pháp: Bơm ng-
ợc, thổi khí nén hay khoan lại (khi chiều dày lớp mùn đáy >5m). Độ sạch của đáy hố đợc
kiểm tra bằng hàm lợng cát trong dung dịch Bentonite. Lợng mùn còn sót lại đợc lấy ra nốt
khi đổ bê tông theo phơng pháp vữa dâng.
Đối với phơng pháp này Bentonite đợc tận dụng thông qua máy lọc (có khi tới 5
6 lần). Phơng pháp này có một số u điểm sau:
- Chất lợng cọc tơng đối tốt.
- Sức chịu tải của cọc đợc đảm bảo.
- Năng suất thi công cao.
a
=2800 kg/cm
2
.
+Thép đai: AI, R
đ
=1800 kg/cm
2
3.Bêtông:
Mác 300
#
, R
n
=130 kg/cm
2
, R
k
=10 Kg/cm
2
Bêtông sử dụn là bêtông thơng phẩm đợc lấy từ các cơ sở sản xuất lân cận.
iii. thiết bị thi công
Với công trình này sử dụng cọc khoan nhồi có đờng kính D= 800mm. Chiều sâu hố
khoan so với mặt đất là 38.9 m.
Lựa chọn thiết bị thi công:
Dựa vào đặc điểm trên chọn máy khoan KH 125 của hãng HITACHI (Nhật).
Búa rung hạ ống vách: Búa rung để hạ vách chống tạm thời là búa rung thuỷ lực 4
quả lệch li tâm từng cặp 2 quả quay ngợc chiều nhau, giảm chấn bằng cao su. Búa do hãng
ICE (Internation Construction Equipment) chế tạo.
Cẩu phụ trợ dùng trong các công việc nh cẩu lắp thiết bị, cầu búa rung hạ ống vách
ta chọn loại cần trục: CH 400 của hãng ISHIKIJIMA.
Chiều cao bánh xe mm 975
Chiều cao tay cần khi vận
chuyển
Min
Max
mm 3245
5150
Ngoài ra còn có các thiết bị khác: ô tô vận chuyển đất, xe chở bê tông chuyên dụng,
máy bơm bê tông
IV. Quy trình thi công cọc khoan nhồi
Quá trình thi công cọc khoan nhồi bằng máy khoan gầu tiến hành theo các công
đoạn chính sau:
+ Các công tác chuẩn bị.
+ Khoan tạo lỗ.
+ Xử lí đáy hố khoan
+ Lắp đặt cốt thép.
+ Hạ cốt thép và thổi rửa đáy hố khoan.
+ Đổ bê tông cọc.
+ Kiểm tra chất lợng cọc.
Quy trình thi công
cốt thép
lắp đặt
sơ đồ khối thi công cọc khoan nhồi
trộn bentonite
bentonite
cất chứa cấp dung dịch
bentonite
kiêm tra
gia công cốt thép
chuẩn bị
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 4
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
-Sau khi giác móng công trình, căn cứ vào các trục đã đợc xác định tiến hành định vị
tim cọc :
Máy kinh vĩ 1
Tim cọc
Máy kinh vĩ 2
Cọc gỗ dẫn mốc
Hố khoan và tim cọc đợc định vị trong quá trình hạ ống chống. Tim cọc đợc xác định
bằng hai tim mốc kiểm tra A và B vuông góc với nhau và đều cách tim cọc một khoảng
bằng nhau.
Các mốc A và B này là cơ sở xác định chính xác vị trí cọc trong quá trình khoan.
Cần dải các tấm thép dày 10 mm dới vị trí máy khoan để cho máy ổn định trong quá
trình thi công.
Sau khi định vị xong tim cọc, đa máy khoan vào trớc để khoan một số gầu. Mục đích là
định vị để đa ống vách xuống.
Việc định vị đợc tiến hành trong thời gian dựng ống vách, ở đây ống vách có tác dụng
đầu tiên là đảm bảo cố định ví trí cọc, sau đó là chống đất sạt lở trong quá trình thi công
cọc.
Trớc khi thi công khoan tạo lỗ cọc khoan nhồi phải tiến hành kiểm tra nguồn điện,
nguồn nớc thi công. Kiểm tra và nghiệm thu hệ thống dây dẫn điện đến các cầu dao cho
từng máy thi công, kiểm tra hệ thốngđờng ống dẫn nớc và bể dự trữ.
+ Kiểm tra tình trạng máy thi công.
+ Kiểm tra lợng Bentonite dự trữ.
+ Kiểm tra đờng ống cấp dung dịch Bentonite vào hố khoan, kiểm tra đờng ống
thu hồi dung dịch Bentonite về bể lọc.
+ Kiểm tra ống đổ bê tông, thiết bị thổi rửa đáy hố khoan.
+ Nghiên cứu kỹ bản vẽ để nắm rõ các vấn đề nh loại đài cọc, cao trình đáy đài,
trình làm việc, chống sập lở miệng lỗ khoan. Việc trải tôn phải đảm bảo khoảng cách giữa
hai mép tôn lớn hơn đờng kính ngoài cọc 10 cm để đảm bảo mỗi bên rộng ra 5 cm nh hình
vẽ.
- Điều chỉnh và định vị máy khoan nằm ở vị trí thăng bằng và thẳng đứng: có thể
dùng miếng thép mỏng để điều chỉnh, kê dới dải xích. Trong suốt quá trình khoan luôn có
2 máy kinh vĩ để điều chỉnh độ thăng bằng và thẳng đứng của máy và cần khoan.
- Kiểm tra và tính toán vị trí để đổ đất từ hố khoan đến các thiết bị vận chuyển lấy đất
mang đi.
- Kiểm tra hệ thống điện nớc và các thiết bị phục vụ, đảm bảo cho quá trình thi công
liên tục không bị gián đoạn.
b.2. Công tác khoan:
- Hạ mũi khoan: mũi khoan đợc hạ thẳng xuống tâm hố khoan với tốc độ 1,5m/s.
- Góc nghiêng của cần dẫn từ 78,5 83
0
, góc nghiêng giá đỡ ổ quay cần Kelly cũng
phải đạt 78,5 83
0
thì cần kelly mới đảm bảo vuông góc
với mặt đất.
Tiến hành khoan:
- Khi mũi khoan đã chạm tới đáy hố mới bắt đầu quay.
- Tốc độ quay ban đầu của mũi khoan chậm khoảng 14
16 vòng/phút, sau đó nhanh dần 18 22 vòng/phút.
- Trong quá trình khoan, cần khoan có thể nâng lên hạ
xuống 1 2 lần để giảm bớt ma sát thành và lấy đất đầy
vào gầu.
- Nên dùng tốc độ thấp khi khoan (14 vòng/phút) để tăng
mômen quay. Khi gặp địa chất rắn khoan không xuống nên
dùng cần khoan xoắn ruột gà có lắp mũi dao để tiến hành
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
- Trong vòng 5 6 ngày không tiến hành khoan cạnh cọc vừa đợc đổ bê tông trong bán
kính là 5D. Trong vòng 3 ngày xe, máy không đợc đi lại trong phạm vi hoặc khoảng cách
L = 3D cọc vừa đổ bê tông.
Kiểm tra hố khoan:
- Nếu địa tầng đồng nhất thì cứ 2m ghi nhật ký hố khoan một lần.
- Nếu địa tầng phức tạp thì ở từng lớp đất phải ghi nhật ký rõ loại đất, chiều dày lớp đất.
Khi khoan đến độ sâu thiết kế phải lấy mẫu đất.
- Sau khi xong, dừng khoảng 30 phút, thay gầu đào bầng gầu để vét hết cát lắng đọng dới
đáy hố khoan.
Kiểm tra độ thẳng đứng và đờng kính lỗ cọc.
- Trong quá trình thi công cọc khoan nhồi việc đảm bảo đờng kính và độ thẳng đứng của
cọc là điều then chốt để phát huy đợc hiệu quả của cọc, do đó ta cần đo kiểm tra cẩn thận
độ thẳng đứng và đờng kính thực tế của cọc. Để thực hiện công tác này ta dùng máy siêu
âm để đo.
Thiết bị đo nh sau:
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 7
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
- Thiết bị là một dụng cụ thu phát lỡng dụng gồm bộ phát siêu âm, bộ ghi và tời cuốn.
Sau khi sóng siêu âm phát ra và đập vào thành lỗ căn cứ vào thời gian tiếp nhận lại phản
xạ của sóng siêu âm này để đo cự ly đến thành lỗ từ đó phán đoán độ thẳng đứng của lỗ
cọc. Với thiết bị đo này ngoài việc đo đờng kính của lỗ cọc còn có thể xác nhận đợc lỗ
cọc có bị sát lở hay không, cũng nh xác định độ thẳng đứng của lỗ cọc.
- Ta cũng có thể dùng thớc đo: thả thớc dây xuống từ từ, bằng kinh nghiệm nghề nghiệp,
cán bộ kỹ thuật tiến hành công tác đo sẽ nhận biết đợc khi quả nặng chạm vào bề mặt trên
lớp mùn khoan. Lúc này, căn cứ số đọc trên thớc ta xác định đợc chiều sâu từ miệng ống
vách đến mặt lớp mùn khoan. Đối chiếu với độ sâu khi khoan sẽ xác định đợc chiều dày
lớp mùn khoan dới đáy hố.
- Công tác đo chiều sâu hố khoan yêu cầu phải làm chính xác, vì nó ảnh hởng đến khả
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 8
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
+Hạ từng đoạn lồng ống đã gia công và nghiệm thu đến khi đầu trên lồng thép cách
miệng ống vách khoảng 120cm thì dừng lại. Dùng hai ống thép tròn 60 luồn qua ống thép
và gác hai đầu ống lên miệng ống vách.
+Tiếp tục cẩu lắp đoạn ống lồng tiếp theo nh đã làm với đoạn trớc. Điều chỉnh để
các cây thép chủ tiếp xúc dọc với nhau đủ chiều dài đoạn nối và ta thực hiện nối hàn.
- Sau khi kiểm tra các liên kết thì rút ống thép đỡ lồng thép ra và cần cẩu tiếp tục hạ
lồng thép xuống theo phơng thẳng đứng.
- Công tác hạ lồng thép đợc lặp lại cho đến khi hạ đủ chiều sâu thiết kế.
- Lồng thép đợc đặt cách đáy hố đào 10cm để tạo
lớp bê tông bảo vệ.
- Lớp bảo vệ của khung cốt thép là: 5 cm.
+ Để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ cốt thép, ở các
cốt đai có gắn các miếng bê tông đã đợc chế tạo từ trớc.
+ Cốt thép đợc giữ đúng ở vị trí đài móng nhờ 5
thanh thép 22 đặt cách đều theo chu vi lồng thép. Đầu
dới đợc liên kết với thép chủ, đầu trên đợc hàn vào
thành ống vách, 5 thanh thép này đợc cắt rời khỏi ống
vách khi công tác đổ bê tông kết thúc.
3.2 Thổi rửa hố khoan.
- Ta dùng phơng pháp thổi khí để làm sạch lắng
cặn của hố khoan.
- Trong quá trình hạ lồng thép vào hố khoan, đất đá
và bùn rơi lắng xuống đáy hố. Do vậy khi lắp cốt thép xong phải tiến hành đo lại chiều sâu
hố khoan và tiến hành thổi rửa.
- Lắp ống thổi rửa đờng kính 254 mm, chiều dày 8 10mm, dài đến đáy hố khoan.
ống thổi rửa chính là ống đổ bê tông cho cọc. Chiều dài mỗi đoạn là 3m. Các ống đợc nối
- Trớc khi đổ bê tông ngời ta rút ống lên cách đáy cọc 25cm.
Bê tông sử dụng:
Công tác bê tông cọc khoan nhồi yêu cầu phải dùng ống dẫn do vậy tỉ lệ cấp phối bê
tông đòi hỏi phải có sự phù hợp với phơng pháp này, nghĩa là bê tông ngoài việc đủ cờng
độ tính toán còn phải có đủ độ dẻo, độ linh động dễ chảy trong ống dẫn và không hay bị
gián đoạn, cho nên thờng dùng loại bê tông có:
+ Độ sụt 18 cm 1.
+ Mác bêtông: 300.
Để đảm bảo tiến độ thi công chúng ta không trộn bê tông mà dùng bê tông thơng
phẩm.
Khối lợng bê tông cho mỗi cọc:
Do phơng pháp thi công và tình trạng địa chất nên khi đổ bê tông, khối lợng bê tông
sẽ bị vợt. Khối lợng bê tông này nhằm bù lại khối lợng mất mát do độ không chính xác khi
khoan tạo lỗ và khi thi công bê tông chui vào các hốc quanh vách hố khoan và do co ngót.
Khối lợng vợt khoảng 5 %- 20 %, ta lấy 15% để tính toán.
Với cọc đờng kính 0.8 m, chiều dài mỗi cọc là 34.5 m (kể tới phần bêtông vợt qua đầu
cọc là 1m) ta có:
V =
3
2
2015.1*
4
8.0*14.3*5.34
m=
Chọn máy phục vụ thi công bê tông.
+ Chọn máy bơm bê tông DCC 60 M, có các thông số kỹ thuật sau:
Công suất
(m
3
/h)
+ Số lợng xe cần dùng để chuyên chở bê tông để máy bơm có thể hoạt động liên tục
trong 1 giờ đợc tính theo công thức:
n =
)( T
s
L
V
Q
Max
+
Trong đó:
n: số xe vận chuyển cần thiết.
V: Thể tích bê tông mỗi xe. V = 5 m
3
.
L: Đoạn đờng vận chuyển. L = 14 km.
s: Tốc độ xe vận chuyển. S = 30 35km/h. Lấy s = 30 km/h.
T: thời gian gián đoạn giữa hai chuyến xe. T = 5 phút=0.083 h.
Vậy: n =
15.7)083.0
30
14
(*
5
65
=+
xe
Tuy nhiên khối lợng bêtông mỗi cọc chỉ là 20 m
3
nên chỉ cần 4 xe là đủ.
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
- Khi dung dịch Bentonite đợc đẩy trào ra thì cần dùng bơm cát để thu hồi kịp thời về
máy lọc, tránh để bê tông rơi vào Bentonite gây tác hại keo hoá làm tăng độ nhớt của
Bentonite.
- Khi thấy đỉnh bê tông dâng lên gần tới cốt thép thì cần đổ từ từ tránh lực đẩy làm đứt
mối hàn râu cốt thép vào vách.
- Để tránh hiện tợng tắc ống cần rút lên hạ xuống nhiều lần, nhng ống vẫn phải ngập
trong bê tông nh yêu cầu trên.
- ống đổ tháo đến đâu phải rửa sạch ngay. Vị trí rửa ống phải nằm xa cọc tránh nớc
chảy vào hố khoan.
4.3 Yêu cầu:
- Bê tông cung cấp tới công trờng cần có độ sụt quy định, do đó cần có ngời kiểm tra
liên tục các mẻ bê tông.
- Thời gian đổ bê tông không vợt quá 5 giờ.
- ống đổ bê tông phải kín, cách nớc, đủ dài tới đáy hố.
- Miệng dới của ống đổ bê tông cách đáy hố khoan 25cm.
- Không đợc kéo ống dẫn bê tông lên khỏi khối bê tông trong lòng cọc.
- Bê tông đổ liên tục tới vị trí đầu cọc.
4.4 Xử lý Bentonite thu hồi.
- Bentonite sau khi thu hồi lẫn rất nhiều tạp chất, tỉ trọng và độ nhớt lớn. Do đó
Bentonite lấy dới từ hố khoan lên để đảm bảo chất lợng để dùng lại thì phải qua tái xử lý.
Nhờ một sàng lọc dùng sức rung ly tâm, hàm lợng đất vụn trong dung dịch Bentonite sẽ đ-
ợc giảm tới mức cho phép.
- Bentonite sau khi xử lý phải đạt đợc các chỉ số theo yêu cầu ở phần trên.
4.5 Rút ống vách
- Tháo dỡ toàn bộ giá đỡ của ống phần trên.
- Cắt 5 thanh thép treo lồng thép.
- Dùng máy rung để rút ống lên từ từ.
- ống chống còn lại để phần cuối cắm vào đất khoảng 2 m chống h hỏng đầu cọc. Sau
3 5 giờ mới rút hết ống vách.
+ Đáy hố khoan:
-Đây là công việc quan trọng vì nó có thể là nguyên nhân dẫn đến độ lún nghiêm trọng
cho công trình.
-Kiểm tra lớp bùn dới đáy hố khoan trớc và sau khi đặt lồng thép.
-Đo chiều sâu hố khoan sau khi nạo vét đáy.
-Sử dụng một thiết bị xuyên đơn giản đánh giá sức kháng xuyên của đát dới đáy hố.
-Đo đờng kính và độ thẳng đứng của hố khoan.
-Tình trạng thành lỗ khoan
+ Bê tông:
-Kiểm tra độ sụt.
-Cờng độ sau 28 ngày 200 (Kg/cm
2
).
-Kiểm tra cốt liệu lớn.
-Mức hỗn hợp bê tông trong hố khoan.
-Độ ngập sâu ống dẫn bê tông trong hỗn hợp bê tông.
-Khối lợng bê tông đã đổ trong cọc.
+ Ghi chép trong quá trình thi công:
-Trong quá trình thi công cần ghi chép thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc và các sự cố
xảy ra trong quá trình thực hiện các công việc sau:
-Bơm dung dịch Bentonite .
-Khoan bằng gầu múc.
-Thổi rửa đáy hố khoan.
-Đặt lồng thép.
-Đặt ống đổ bê tông.
-Thể tích bê tông cho từng cây cọc.
-Sự cố và cách xử lý (nếu có).
+ Kiểm tra ống đổ và hệ thống giá đỡ
4.6.2. Kiểm tra chất lợng cọc sau khi thi công.
Công tác này nhằm đánh giá sức chịu tải của cọc, phát hiện và sửa chữa các khuyết tật
giá chất lợng bê tông và khuyết tật của cọc thông qua quan hệ tốc độ truyền sóng và cờng
độ bê tông. Nguyên tắc là đo tốc độ và cờng độ truyền sóng siêu âm qua môi trờng bê tông
để tìm khuyết tật của cọc theo chiều sâu.
Phơng pháp này có giá thành không cao lắm trong khi kết quả có tin cậy khá cao, nên
phơng pháp này cũng hay đợc sử dụng.
Cờng độ của bê tông dợc tính toán theo công thức :
R
n
= aìv
4
(kG/cm2)
Trong đó: v: là tốc độ truyền sóng;
a: là hệ số thực nghiệm;
R
n
: là cờng độ của bê tông.
Phơng pháp động.
Phơng pháp động hay dùng là phơng pháp rung.
Nội dung của phơng pháp:
Cọc thí nghiệm đợc rung cỡng bức với biên độ không đổi trong khi tần số thay đổi.
Khi đó vận tốc dịch chuyển của cọc đợc đo bằng các đầu đo chuyên dụng.
Khuyết tật của cọc nh sự biến đổi về chất lợng bê tông, sự giảm yếu tiết diện đợc
đánh giá thông qua tần số cộng hởng.
+ Nói chung các phơng pháp động khá phức tạp, đòi hỏi cần chuyên gia có trình độ
chuyên môn cao.
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 14
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
Qua các phơng án trên chọn phơng án nén tĩnh và siêu âm để kiểm tra chất lợng cọc sau
2
= 1 + 93*1 = 94 (ca).
Trong đó: t
1
: Thời gian khoan của mỗi hố khoan.
t
2
: Thời gian đổ bê tông một cọc khoan nhồi.
c. thi công tờng cừ
a. Cấu tạo
-Sử dụng tờng cừ thép Larsen có chiều dài 9 m
dày 10.5 mm. Cừ đợc đóng tới cao trình 9.9 m,
cách mép đài gần nhất là 1 m -Tiết diện tờng cừ nh
hình vẽ.
-Thi công tờng cừ bằng máy chuyên dụng và
cần cẩu phụ trợ.
-Cừ thép đợc chống tại các từng vị trí trong quá trình thi công đất.
-Cừ thép đợc thi công sau quá trình thi công cọc
b.Tính toán tờng cừ
Chiều sâu hố đào:H = -4.35 m = 13
0
; = 1.82 T/m
3
Kiểm tra khả năng ổn định của tờng cừ:
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 15
10.5
100
400
/2)=1.59;
a
=tg
2
(45
0
-/2)=0.63.
Vậy: P
a
=
a
..z-C.c=0.63*1.72h-1.59*3.7+0.58*0.63=1.08*h-5.52 (T/m
2
).
Biểu đồ cờng độ áp lực đất có một đoạn có giá trị bằng 0 đến chiều sâu:
h
c
=h
2
=(C*c-q
a
)/(*
a
)=(3.7*1.59-0.58*0.63)/(1.82*0.63)=4.8 m
+ Sức kháng bị động : P
b
=
b
..h-C.c .
Với C=2.tg(45
a
p
b
h2
h1
A
B
C
SO DO TINH TOAN VAN CU
E
a
E
b
-Cắt ra 1 dải ván cừ rộng b=1 m để tính
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 16
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
- Để cân bằng thì M
C
=b.
6
1
P
b
.(h-h
2
)
2
-
C
=4.73>0 (Tm).Thoả mãn.
Nh vậy cừ dài 9 m đảm bảo ổn định khi chịu áp lực đất.
Kiểm tra khả năng chịu lực:
Mô men uốn cực đại xảy ra ở điểm h , dới B, có lực cắt bằng 0, tức là :
Q= E
b
-E
a
=
2
1
P
b
*(h-h
2
)-
2
1
P
c
*(h-h
1
-H) =>(2.87*h-9.25)*(h-5.2)=(1.15*h-5.53)*(h-7.65)
=>h=5.1 m => M=-0.3 Tm. Nh vậy lấy giá trị moment tại C để tính toán.
Ván cừ có kích thớc nh hình vẽ ; W
lac sen
= 230 cm
3
. 1 mét tờng có: W=2.5*230=575 cm
Số lợng cừ: chiều dài tờng là:34.3*4=137.2 m, cừ rộng 0.4 m. Vậy số lợng cừ là:
137.2/0.4 =343 chiếc. Tổng chiều dài: 343*9=3006 m.
D. đào đất
Đào tới cao trình 5.35 m trên toàn mặt bằng công trình (tơng ứng với đáy đài có kể tới
lớp lót dày 15 cm).Chiều sâu đào là 4.45 m. Theo định mức 726 thì đây là đất nhóm V.
1. Khối lợng đất đào:
- Kích thớc hố đào là: 34.3x34.3 m, sâu 4.45 m (mặt đất nằm ở cao trình 0.9 m)
- Khối lợng đất công tác: V=34.3*34.3*4.45=5235 m
3
.
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 17
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
- Khối lợng đất đào bằng máy là: V
máy
= 90%V=0.95*3647=4711.5 m
3
.
- Khối lợng đất sửa thủ công là: V
sửa
= 10%V=0.05*5235=523.5 m
3
.
2. Chọn máy đào:
Dựa vào các số liệu ở trên, đất đào thuộc loại cấp V nên ta dùng máy đào gầu nghịch là
hiệu quả nhất.
a. Chọn máy đào gàu nghịch EO-4123 có:
Dung tích gầu q= 0.65 m
3
c
= 0.8
K
t
: Hệ số tơi của đất ; k
t
= 1.3
k
xt
: Hệ số sử dụng thời gian ; k
xt
= 0.8
t
ck
:Thời gian 1 chu kì làm việc t
ck
= 19 (s)
Năng suất máy đào 1 ca (8h) : N= 3600*0.65*0.8*[1/(19*1.3)]*8*0.8= 485 (m
3
/ca).
Sử dụng 1 máy đào thì thời gian làm việc :
7.9
485
5.4711
==
N
V
m
(ngày)
Vậy máy làm trong 10 ngày.Một ca khối lợng đất đào là: 472 m
T
đổ
Thời gian đổ đất, T
đổ
= 5 (ph)
Vậy thời gian 1 chuyến: T = 6 + 15+ 15 + 5 = 41 (ph)=0.67 (h)
- Tổng số chuyến 1 xe chạy trong một ca ;
5.9
67.0
8.0*8
.
===
T
kT
n
tca
(chuyến). K
đ
= 0.8 là hệ số không đồng thời.
- Một ca một xe vận chuyển 10 chuyến lợng đất là:
46
3.1
6
*10.
===
t
x
K
V
nV
Chọn phơng pháp đào dọc, đổ bên ( máy di chuyển dọc theo công trình, quay ngang
cần ra làm việc và đổ đất trực tiếp lên xe đổ ở bên cạnh).
Máy đào tới cao trình 5.35 m trên toàn mặt bằng công trình. Sử dụng 1 máy đào
theo hớng từ trục F tới trục A
b. Biện pháp đào đất bằng thủ công.
- Đào đất trong 9 ngày, mỗi ngày cần 24 công nhân
- Chúng ta phải có biện pháp tiêu thụ nớc bề mặt khi gặp ma để nớc không chảy từ mặt đất
xuống hố đào. Cần làm rãnh ở mép hố đào để thu nớc,phải có rãnh , con trạch quanh hố
móng để tránh nớc bề mặt chảy xuống hố đào.
-Khi đang thi công đào đất thì vách hố đào bị sụt do trời ma thì chúng ta phải xúc toàn bộ
phần đất sụt xuống sau khi tạnh ma và thực hiện gia cố vách hố đào.
- Khi đào gặp túi bùn thì phải vét hết túi bùn đi, nếu túi thông ra ngoài thì phải làm tờng
chắn, sau khi vét bùn phải tiến hành lấp cát đầm kỹ và đổ bê tông lót
- Gặp đá mồ côi ,móng công trình cũ thì phải phá hết đi thay vào đó là đá dăm, cát
đầm chặt.
sơ đồ di chuyển của máy đào
654321
a
b
c
f
e
d
6. Sự cố thờng gặp khi đào đất:
- Khi đang thi công đào đất thì vách hố đào bị sụt do trời ma thì chúng ta phải xúc toàn bộ
phần đất sụt xuống sau khi tạnh ma và thực hiện gia cố vách hố đào.
- Khi đào gặp túi bùn thì phải vét hết túi bùn đi, nếu túi thông ra ngoài thì phải làm tờng
chắn, sau khi vét bùn phải tiến hành lấp cát đầm kỹ và đổ bê tông lót
- Gặp đá mồ côi ,móng công trình cũ thì phải phá hết đi thay vào đó là đá dăm, cát đầm
chặt.
=
3
22
503.0
4
1*8.0*14,3
4
m
hD
==
.
Khối lợng bê tông đập bỏ : 93*V
c
= 93*0.503= 46.8 m
3
c. Biện pháp thi công
- Loại bỏ lớp bê tông bảo vệ ngoài khung cốt thép.
- Đục thành nhiều lỗ hình phễu cho rời khỏi cốt thép.
- Dùng máy khoan phá chạy áp lực dầu.
- Dùng vòi nớc rửa sạch mạt đá , bụi trên đầu cọc.
- Yêu cầu của bề mặt bê tông đầu cọc sau khi phá phải có độ nhám, phải vệ sinh sạch sẽ
bề mặt đầu cọc trớc khi đổ bê tông đài nhằm tránh việc không liên kết giữ bê tông mới và
bê tông cũ.
d. Nhân công
- Lấy định mức đập bỏ bê tông đầu cọc với định mức: 3.1 công / m
3
.
Số công cần thiết : 3.1*46.8 = 145 (công)
= n..H
- n=1.3 là hệ số vợt tải.
- Do sử dụng đầm dùi có bán kính tác dụng là R=0.7m, nên lấy H=0.7 m.
Vậy: p
1
=n..H=1.3*2500*0.7=2275 (kg/m
2
).
+ áp lực ngang do đầm và bơm bê tông :
p
tt
2
=n*p=1.3*600=780(KG/m
2
).
Vậy tổng tải trọng là: p
tt
=p
tt
1
= 2275+780=3055 (KG/m
2
).
Ván thành làm việc nh 1 dầm liên tục nhịp 0.8m chịu tải trọng phân bố đều là q= p
tt
*H với
H =1.6 mlà chiều cao ván thành. Vậy có: q= p
tt
*H=3055*1.6=4888 kg/m
Sơ đồ tính và biểu đồ moment đợc thể hiện nh hình vẽ.
Đỗ võng của cốp pha đợc tính theo công thức :
f=q
tc
l
4
/128EJ
Với gỗ có E=10
5
KG/cm
2
, J=360 cm
4
. q
tc
=q
tt
/n=4888/1.3=3760 kgm=37.6kg/cm
f =
27.0
360*10*128
70*6.37
5
4
=
cm
Độ võng cho phép : [f]= l/250=70/250=0.28 cm.
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 21
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
*H=3055*0.7=2139 kg/m. Hoàn toàn tơng
tự nh trên ta có:
- Kiểm tra bền của cốp pha:
Giá trị moment lấy tính toán là: M
max
=q
tt
l
ng
2
/10 =2139*0.7
2
/10=105 kgm=10500 kgcm
Để ván khuôn không bị phá hoại: M
max
[]*W. Trong đó: []=110 kg/cm
2
là cờng độ
chịu uốn của gỗ, W là moment kháng uốn, W=b*h
2
/6=70*3
2
/6=105 cm
3
.
Vậy có: []*W=110*105=11550 kgcm > M
max
=10500 kgcm. Thoả mãn.
- Kiểm tra độ võng của ván thành:
Đỗ võng của cốp pha đợc tính theo công thức :
3
Trang 22
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
c
2
Ván khuôn đài móng
tl: 1/
11
1-1
tl: 1/
1
2
3
4
5
5
4
1
2
3
6
6
Ghi chú
1-Ván thành
2-Nẹp đứng
3-Nẹp ngang
4-Thanh giằng
5-Thanh chống xiên
6-cọc
2. Tính toán khối lợng công việc
Khối lợng
(kg)
Định mức
(giờ/100 kg)
Số công
Tổng số công
1
Giằng móng
3341.5 6.17 25.8
340
2
Đài móng M1
9105.4 6.17 70.2
3
Đài móng M2
19334.0 6.17 149.1
4
Đài móng M3
12300.3 6.17 94.9
Bảng tính khối lợng ván khuôn móng
Tên cấu kiện
kích thớc
(m)
Chu
vi
(m)
Chiều
dài
(m)
Diện
305.3
M3 1.6
44.4
71.0
1
71.0
Giằng G1
0.30 0.7 3 4.2 34
142.8 142.8
Bảng thống kê khối lợng lao động trong công tác ván khuôn
STT Tên cấu kiện
Khối lợng
(m
2
)
Định mức
(giờ/m
2
)
Số công
Tổng số
công
1
Giằng móng
272 0.8
27.2
96.5
2
Đài móng M1
305.3 1.15
Đài móng
M1
9.12 16 146
3
Đài móng
M2
25.82 12 310
4
Đài móng
M3
197.12 1 197.1
5
Bêtông lót dày 15 cm
63.3 63.30
Bảng thống kê khối lợng lao động trong công tác bêtông
STT Tên cấu kiện
Khối lợng
(m
3
)
Định mức
(công/1 m
3
)
Số công
Tổng số
công
1
Giằng móng
142.8 0.633 90.4
Giằng móng
142.8 480 0.30
1.65
2
Đài móng M1
272 480 0.57
3
Đài móng M2
305.3 480 0.64
4
Đài móng M3
71 480 0.15
5
Bêtông lót
63.3 Trộn bằng máy 500 l
3.Lựa chọn phơng án thi công
-Thi công bêtông lót dùng máy trộn loại 500 l, vận chuyển bêtông bằng cần trục tháp.
- Đối với bêtông đài, giằng móng dùng bêtông thơng phẩm và bơm bằng máy có công suất
65 m
3
/h
Sinh viên thực hiện : Trơng Tiến Sơn - Lớp 45 X
3
Trang 24
Đồ án tốt nghiệp khoá 2000-2005 Khoa Xây Dựng - Trờng ĐHXD
- Công trình sẽ dùng bêtông thơng phẩm vì các lí do sau:
+ Bêtông thơng phẩm có nhiều u điểm trong khâu bảo đảm chất lợng và thi công thuận
lợi.Bê tông thơng phẩm kết hợp với máy bơm bê tông là một tổ hợp rất hiệu qủa.
+ chất lợng bê tông thờng phẩm hoàn toàn đảm bảo.
+ Hơn nữa do công trình nằm trong khu vực dân c đông đúc nên việc vận chuyển
Kw
3
Dung tích thùng trộn 500
công suất động cơ nâng gầu,
Kw
5.5
Số mẻ trộn trong 1 giờ 30 Khối lợng, t 2
số vòng quay của thùng,
vg/ph
18
Năng suất của máy trộn: N=V
b
*m*k
tg
Trong đó V
n
=330 lít =0.33 m
3
, m=30 (số mẻ trộn
1 giờ), K
tg
=0.9 hệ số sử dụng thời gian. Vậy năng suất máy là:
N=0.33*30*0.9=8.91 m
3
/h=71.28 m
3
/ca.
4.3. Chọn đầm dùi :
Sử dụng loại đầm U21-75 có các thông số kỹ thuật sau :
Thời gian đầm bê tông : 30 (s).