TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KỸ THUẬT THI CÔNG Công trình: TRƯỜNG THCS VĨNH NGUYÊN 2
Địa điểm : Thành phố Nha Trang - Tỉnh Khánh Hòa
Thực hiện: Hoàng Văn Tới
Hướng dẫn: GV. Hồ Chí Hận
(ký tên)
TÊN SINH VIÊN
Hoàng Văn Tới
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG GVHD: HỒ CHÍ HẬN
Page 1 of 43
SVTH : HOÀNG VĂN TỚI MSSV : 53131727
MỤC LỤC
PHẦN 1: THI CÔNG PHẦN NGẦM
I. THI CÔNG ĐẤT. 6
1.1 Chọn phương án đào: 6
1.2 Tính khối lượng đào đất. 6
1.3 Tính toán khối lượng đào đất. 6
1.4 Chọn máy thi công : 10
1.4.1 Máy đào đất : 10
1.4.2 Xe chở đất: 12
1.4.3 Thi công đắp đất. 13
II. THI CÔNG ÉP CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP. 14
2.1 Chọn máy ép cọc. 15
1.1.1. Chọn kích ép: P
TK
= 50T. 15
1.1.2. Chọn đối trọng. 15
2.2 Chọn máy cẩu. 15
1.1.3. Cẩu gường. 15
1.1.4. Cẩu tải. 16
1.1.5. Cẩu tháp. 17
1.1.20. Kiểm tra sườn đứng : 29
1.1.21. Tính tốn thanh chống xiên: (tính toán với tải trọng ngang) 29
1.1.22. Tính tốn cây chống : 30
5.2 Dầm phụ 30
1.1.23. Tính cốp pha dầm phụ: 31
5.3 Cốp pha sàn tầng 1 (tầng điển hình) 31
1.1.24. Cấu tạo cốp pha : 31
1.1.25. Tải trọng tác dụng lên 1m
2
sàn: 32
1.1.26. Tính cốp pha: 32
1.1.27. Tính xà gồ đỡ sàn: 33
1.1.28. Tính dầm đỡ sườn : 34
1.1.29. Tính tốn cột chống: 34
PHẦN 3: BIỆN PHÁP THI CƠNG
VI. LỰA CHỌN MÁY 35
6.1 Lựa chọn máy vận thăng: 35
6.2 Lựa chọn máy trộn bêtơng: 35
6.3 Lựa chọn máy đầm dùi : 35
VII. BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CÁC CƠNG TÁC THI CƠNG. 35
7.1 Cơng tác cốt thép. 35
7.2 Cơng tác ván khn. 36
7.3 Cơng tác đổ, đầm và bão dưỡng bêtơng. 36
1.1.30. * Cơng tác đổ, dầm bêtơng. 36
1.1.31. * Cơng tác bão dưỡng bêtơng. 36
7.4 Cơng tác tháo dỡ ván khn , xử lý khuyết tật bề mặt kết cấu. 37
1.1.32. Cơng tác tháo dỡ ván khn. 37
1.1.33. xử lý khuyết tật bề mặt kết cấu. 37
1.1.34. Cơng tác xây. 38
Sinh Viên thực hiện : Hồng Văn Tới
MSSV: 53131727
Lớp 53XD-1
Nhiệm vụ : Thiết kế biện pháp thi cơng cơng trình Trường THCS Vĩnh
Thun 2
I. ĐẶC ĐIỂM CƠNG TRÌNH :
1. Kết cấu cơng trình.
Cơng trình trường THCS Vĩnh Thun 2 có diện tích xây dựng
Số tầng : 2 tầng
Chiều cao tầng: 3,6m
Chiều cao cơng trình : 4,2m
2. Nền móng cơng trình.
Cơng trình có 21 hố móng chia ra làm 3 loại móng:
Loại móng
Chiều dài
Chiều rộng
H
Số lượng
(m)
(m)
(m)
(cái)
M1
1,2
1,2
1,4
8
M2
5. Vật tư công trình.
Gạch 8x18 lấy ở Tuynen Ninh hòa.
Gỗ thi công ván khuôn lấy ở Khánh Vĩnh
Cát xây, tô lấy ở Diên Khánh.
Đá 1x2, 4x6, đá chẻ lấy tại mỏ đá Hòn Thị.
Xi măng, sắt, thép đều có nhà cung cấp trong nội đô thành phố
II. YÊU CẦU KỸ THUẬT THỰC HIỆN.
Các hạng mục công việc thi công để hoàn thành công trình bao gồm:
Mô tả điều kiện địa chất đưa ra biện pháp thiết kế móng
Các biện pháp thi công chủ yếu kết cấu hạ tầng gồm : Công tác đất,thi công phần
móng ( móng cọc ép), thi công đài cọc…
Các biện pháp thi công chủ đạo kết cấu thượng tầng gồm : tính toán khối lượng ván
khuôn,cốt thép,thi công,bêtông,bố trí máy thi công…
Phân chia công trình thành các đợt và phân đoạn thi công
Các yêu cầu kỹ thuật về nghiệm thu cọc bêtông, ván khuôn, cốt thép…
Các yêu cầu chung về an toàn lao động
III. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT.
6. Công tác đất và móng cọc.
1. Các thông số về móng cọc và cọc.
Công trình có 21 hố móng như trên, gồm có 3 loại móng (đã trình bày ở trên).
Cao độ đáy móng: 1500mm so với mặt đất tự nhiên.
Loại móng sử dụng là móng cọc. Loại cọc ép BTCT có tiết diện 0,3x0,3m, cọc dài
16m chia làm 2 đoạn, mỗi đoạn dài 8m.
Bê tông cọc đá 1x2 mác 250.
Bê tông cọc đài đá 1x2 mác 200
Trọng lượng riêng BTCT lấy bằng 2,5(T/m3).
Xi măng PC40, lớp bảo vệ móng dày 3cm.
2. Công tác chuẩn bị.
Dọn dẹp mặt bằng.
Khối lượng thể tích đất tính theo cơng thức:
1500
900
THÀNH PHẦN BỊ SỤT LỞ
THÀNH HỐ ĐÀO
ĐỘ DỐC CHO PHÉP CỦA CÁT ĐẮP I = 1/0,6
CAO TRÌNH ĐÁY MÓNG
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG GVHD: HỒ CHÍ HẬN
Page 7 of 43
SVTH : HOÀNG VĂN TỚI MSSV : 53131727
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG GVHD: HỒ CHÍ HẬN
Page 8 of 43
THEO TRỤC 1, 2'
cos thiên nhiên
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG GVHD: HỒ CHÍ HẬN
Page 9 of 43
SVTH : HỒNG VĂN TỚI MSSV : 53131727
Tính tốn khối lượng đào đất ao móng thứ hai : Ta xác định các hệ số kích thước của hố móng :
H = 1,5m, a = 6,1m, c = 10,1m, d = 29m, b = 27,2m
Vậy khối lượng thể tích được xác định : V
2
= 342,315m
3
Tổng thể tích đất đào: V = V
1
+ V
2
= 105,88 + 342,315 = 448,195m
3
Thể tích khối móng :
Thể tích kết cấu móng :
Thể tích bê
tơng đế móng
Thể tích bê
tơng cổ móng
Tổng thể tích
(m
3
)
(m
3
)
(m
3
)
M1
1,008
0,063
1,071
M2
1,108
0,063
1,738
M3
0,862
0,063
0,925
B=900
a2 = 6100
B=900
H = 1500
V
dd
= 175,6 (m3)
Thể tích phần đất thực tế dùng để đắp hố móng và đắp nền:
, Trong đó V
m
là thể tích phần móng nằm trong hố đào (xác định
bằng tính toán hình học) V
m
= 24,646m3
Thể tích đất phải vẩn chuyển thêm :
Năng suất của máy đào:
N=q×
K
đ
K
t
×n
ck
×K
tg
(m
3
/h)
Trong đó:
qDung tích gầu, m
3
;
K
đ
Hệ số đầy gầu, phụ thuộc vào loại gầu, cấp và độ ẩm của đất.
Đất thịt thuộc cấp đất thứ 3, loại gầu nghịch nên K
đ
= 1.05;
K
t
Hệ số tơi của đất, K
t
= 1.2;
N
ck
=90
o
, đất đổ tại bãi;
K
vt
Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy xúc:
K
vt
=
1.0 khi đổ tại bãi;
1.1 khi đổ lên thùng xe;
Ở đây ta đổ vào thùng xe nên hệ số K
vt
= 1.1;
K
quay
Hệ số phụ thuộc vào φ
quay
cần; Ở đây tính trung bình φ
quay
= 112.5
0
nên ta chọn K
quay
= 1.15.
K
tg
- Năng suất của máy trong 1 ca (8h):
N
ca
= N×8 = 54.92×8 = 439.36
m
3
.
- Vậy số ca máy đào là:
n =
V
N
ca
=
448,195
439.36
= 1.02
ca
.
q – Dung tích gầu;
K
ch
=1/k
1
Hệ số chứa đất tơi của gầu;
n =
15
1.8×0.5×(1/1.2)
=20 (gầu).
- Dung tích chứa của xe tải:
q
xt
= n×q×K
ch
= 20× 0.5×(1/1.2)=8.3 (m
3
).
- Thời gian chứa đất lên xe tải:
t
cđ
=
q
xt
N
×60 =
8.3
54.92
×60 = 9.1 (phút).
(Với N = 54.92m
t
qđ
= 0.013×60 = 0.78 (phút). Chọn t
qđ
= 1 (phút).
t
đđ
Thời gian đổ đất của xe được tính theo công thức:
t
đđ
= 0.02×60 = 1.2 (phút). Chọn t
đđ
= 2(phút).
- Số xe cần bố trí để chở lượng đất:
n =
42.1
9.1
= 4.6 (xe). Chọn 5 (xe).
- Số chuyến xe cần dùng để chở hết lượng đất:
n =
V
q
xt
=
448,195
8.3
= (chuyến). Chọn 54 (chuyến);
- Với 5 xe chạy liên tục thì lượng đất mỗi xe phải chở là 89,639 (m
3
). Với việc chọn
Vậy tổng thể tích phần móng, lớp lót và cổ móng là:
V
đm
= 18.692 + 1.323 = 20.015 (m
3
).
1.4.3.2 Thể tích phần đất dùng để lấp hố móng.
Thể tích của đất thực tế dùng để đắp:
V
’
= V
đào
V
đm
= 468.18 20.015 = 448.165 (m
3
).
Khối lượng đất dùng để lấp hố móng:
V
đấp
= V
’
× k
0
= 448.165× 1.3 = 582.615 (m
3
).
(Với k
0
= 1.3 là độ tơi xốp của đất từ trạng thái đổ đống sang trạng thái đã đầm).
tông 1 móng
(m
3
)
Số
lượng
Tổng
thể tích
(m
3
)
Thể tích
lớp lót
(m
3
)
M1
0.7
9
6.3
1.296
M2
0.842
6
5.052
1.046
M3
0.637
6
3.822
= 9.1 + 30 + 1 + 2 = 42.1 (phút).
Với chu kì mỗi xe T = 42.1 (phút) và thời gian chờ để máy đào đổ đất đầy xe
t
cđ
= 9.1 (phút) ta chọn 5 xe chạy luân phiên nhau.
- Khối lượng đất mỗi chuyến xe phải chở: 582.615/71 = 8.206 (m
3
). Như vậy sẽ có 1
xe chở 15 chuyến và 4 xe còn lại mỗi xe chở 14 chuyến.
- Thời gian để 1 xe trong 4 xe chạy 14 chuyến chở hết lượng đất V = 114.884 (m
3
):
T
a
= 42.1×14 = 589.4 (phút) = 9.82h.
- Thời gian để xe chạy 15 chuyến chở hết lượng đất V = 123.09 (m
3
) là:
T
b
= 42.1×15 = 631.5 (phút) = 10.53h.
BẢNG TỔNG HỢP CÔNG TÁC ĐẤT II. THI CÔNG ÉP CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP.
- Cọc BTCT có tiết diện 25×25(cm). Cọc dài 16m chia làm 2 đoạn cọc, mỗi đoạn
dài 8m. Bê tông cọc đá 1×2 mác 250.
- Thép chịu lực: 416 loại AII.
- Cường độ thép:
P
vl
= m×φ×( R
b
×F
b
+ R
a
×F
a
)
Trong đó:
m Hệ số điều kiện làm việc m = 1;
Hệ số uốn dọc = 1;
F
a
Diện tích cốt thép F
a
= 8.04×10
-4
(m
2
).
F
b
Diện tích bê tông F
b
= F
c
– F
1 xe (h)
Đất đào
561.82
70
8.026
9.82
Đất đắp
582.615
71
8.206
T
a
= 9.82
T
b
= 10.53
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG GVHD: HỒ CHÍ HẬN
Page 15 of 43
SVTH : HOÀNG VĂN TỚI MSSV : 53131727
2.1 Chọn máy ép cọc.
Theo TCXDVN 286 – 2003: Đóng và ép cọc – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.
Chọn kích ép: P
TK
= 50T.
- Ta có:
(P
ép
)
P
kích
1.4×(P
ép
)
max
= 1.4×105 = 147T.
Chọn máy ép thủy lực có lực kích tối thiểu là 147T.
Chọn đối trọng.
Ta có: P
đối trọng
= 1.1×(P
ép
)
max
= 1.1×105 = 115,5T.
Chọn cục BTCT có kích thước 1×1×2(m), trọng lượng riêng của BTCT là 2.5 (T/m
3
).
Tải trọng của 1 cục BTCT là 5T.
Số lượng cục tải cần dùng là:
n=
P
đối trọng
P
tải
=
115,5
+ h
ck
+ h
t
+ h
puli
= 0.3 + 1 + 0.5 + 2 + 1.5 = 5.3(m).
300
1600 2400 1600 700700
7000
2000
1500
1500
1000
1500
1500
8150
= 8.2m; L = 7.7m.
Cẩu tải.
Trọng lượng 1 cục tải: Q
tải
= 5T.
Trọng lượng dây treo: Q
t
= 0.3T.
Sức trục: Q
yc
= Q
tải
+ Q
t
= 5 + 0.3 = 5.3T.
Độ cao nâng cần thiết: (Chọn loại cẩu tải như hình vẽ).
H
yc
= h
ct
+ h
at
+ h
ck
+ h
t
+ h
puli
= 3.8 + 1 + 1 + 1 + 1.5 = 8.3(m).
1500
8500
1000
1000
1000
10001000
3800
1000
1000
1000
1500
1500
9759
1500
N K THUT THI CễNG GVHD: H CH HN
Page 17 of 43
SVTH : HONG VN TI MSSV : 53131727
Cu thỏp.
Trng lng thỏp: Q
thỏp
= 1T, Q
t
= 0.3T, Sc trc: Q
yc
= Q
thỏp
+ Q
t
+ h
at
+ h
ck
+ h
t
+ h
puli
= 0.9 + 1 + 8.5 + 0.5 + 1.5 = 12.4(m).
Vy ta cú: Q
yc
= 1.3T; H
yc
= 12.4m; R
yc
= 10.7m; L = 14.3m.
Cu cc.
Trng lng cc: Q
cc
= 0,3ì0.3ì8ì2.5 = 1.8T.
Trng lng dõy treo: Q
t
= 0.3T.
Sc trc: Q
yc
= Q
cc
+ Q
t
Độ cao nâng cần thiết:
H
1500
13413
500
1000
7500
1500
1500
R = 10400
1500
1800
7000
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG GVHD: HỒ CHÍ HẬN
Page 19 of 43
SVTH : HOÀNG VĂN TỚI MSSV : 53131727 BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU TRÊN Từ bảng tổng hợp số liệu trên ta tiến hành chọnmáy th DEK252 có những
thông số kỹ thuật sau:
Chiều dài tay cần: L = 24m;
tc
=q
tc
×0.2 = 1750×0.2 = 350 (daN/m).
q
van
tt
=q
tt
×0.2 = 2535×0.2 = 507 (daN/m).
Tính toán khoảng cách các sườn đứng:
Theo điều kiện về cường độ: (đk bền):
M
max
=
q
van
tt
×l
2
10
=
507×l
2
10
(daN.m).
W =
b×δ
2
6
12
=
0.2×0.02
3
12
= 1.33×10
-7
(m
4
).
Độ võng tính toán của bộ phận ván khuôn:
f =
1
128
×
q
van
tc
×l
4
EJ
=
1
128
×
350×l
4
1.2×10
10
×1.33×10
10.7
14.3
Cọc
1.55
11.4
10.4
13.5
MAX
5.3
12.4
10.7
14.3
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG GVHD: HỒ CHÍ HẬN
Page 20 of 43
SVTH : HOÀNG VĂN TỚI MSSV : 53131727
Điều kiện:
f ≤ [f] =
l
400
(m) l ≤ 1.13m.(2)
Từ (1) và (2) ta chọn được l = 0.5m.
3.2 Tính toán sườn đứng.
Dùng thanh gỗ dài 0.8m, tiết diện 60×80mm.
q
van
tc
=
0.06×0.08
2
6
= 6.4×10
-5
(m
3
).
σ =
M
max
W
= 198046.88 (daN/m
2
).
Ta thấy: σ ≤ [σ]
u
= 9.8×10
5
(daN/m
2
).
Thỏa mãn.
Tính toán theo điều kiện biến dạng của ván thành móng (điều kiện biến dạng):
J =
b.h
3
12
= 5.56×10
-5
(m).
Ta thấy:
f ≤ [f] =
0.5
400
(m) Thỏa mãn.
3.3 Tính toán thanh chống xiên và chống ngang.
Chọn góc xiên là 45
0
.
Ta tính ra được chiều dài của thanh xiên bằng 1m, tiết diện 30×40mm.
Thanh chống ngang dài 0.7m, tiết diện 20×30mm.
q
ch
tt
=q
tt
×0.5 = 2535×0.5 = 1267.5 (daN/m).
P = (1267.5×0.7)/2 = 443.63 (daN).
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG GVHD: HỒ CHÍ HẬN
Page 21 of 43
SVTH : HOÀNG VĂN TỚI MSSV : 53131727
Lực nén trong thanh xiên: N
tx
2
) (Thỏa mãn).
Kiểm tra ổn định:
σ =
N
b.h
=
627.39
0.03×0.04
522825 (daN/m
2
) ≤ [σ]
n
×φ
Hệ số uốn dọc φ phụ thuộc vào độ mảnh λ.
J =
b.
3
12
=
0.3×0.04
3
12
= 1.6×10
-7
(m
4
).
Ta có:
λ=
) ≤ [σ]
n
×φ1246400 (daN/m
2
).(Thỏa mãn).
Chống ngang:
Kiểm tra bền:
σ =
N
b.h
=
443.63
0.02×0.03
739383.33 (daN/m
2
) ≤ [σ]
n
= 3.04×10
6
(daN/m
2
).
Thỏa mãn.
Kiểm tra ổn định:
σ =
N
b.h
=
443.63
0
J
b.h
=
0.7
4.5×10
-7
0.02×0.03
=80.83 φ =
3100
λ
2
= 0.47.
[σ]
n
×φ = 3.04×10
6
×0.47 = 1428800 (daN/m
2
).
Ta thấy:
σ =
N
b.h
= 739383.33 (daN/m
2
PHẦN II : THIẾT KẾ VÁN KHUÔN IV. VÁN KHUÔN CỘT
4.1 Kích thước khối lượng
- Công trình mỗi tầng gồm 26 cột có kích thước 250x400mm cao 3,6m.
- Tổng khối lượng bê tông cột mỗi tầng là 8,32m
3