Đồ án môn học
Thi công công trình biển cố định bằng thép
MỤC LỤC
PHẦN A: CÁC YÊU CẦU VỀ LẬP PHƯƠNG ÁN THI CÔNG
I. CÁC YÊU CẦU ĐẦU VÀO TRONG THI CÔNG CÔNG TRÌNH BIỂN.
I.1. Quy hoạch mặt bằng thi công trên bãi lắp ráp.
I.1.1. Tìm hiểu về bãi lắp ráp của cảng PTSC.
− Tổng diện tích của khu cảng là : 71200 m
2
+ Diện tích khu vực chế tạo là : 66000 m
2
+ Diện tích khu vực chế tạo của dự án STD NE là : 20000m
2
+ Áp lực nền cho phép là : 35 T/m
2
.
+ Đặc trưng phân đoạn 14 - 17 của cảng
- Chiều dài : 200m
- Bề rộng : 26.1m
- Cao trình đỉnh đê : +28m
- Mực nước thấp nhất : - 2.24m
- Mực nước đáy cảng : -12m
Kết cấu chính của bến cảng :
+ Cọc bê tông : 574 cọc với kích thước 40cm x 40cm x 26cm và khả năng chịu tải
của cọc là: 180T/cọc
+ Dầm bê tông : 13 dầm bê tông mác M300 với kích thước 80cm x 140cm ( gồm
cả chiều dày của bản ) , dầm vòi voi có kích thước 160cm x 380cm( gồm cả
chiều dày của bản ) . Một phân đoạn có 7 dầm dọc bê tông M300 gồm có 2 loại
kích thước 80cm x 140cm và 60cm x 80cm
+ Sàn bê tông : Mác M300 dày 35mm kích thước 3.5m x 4m
+ Đệm cao su đường kính 200 - 400mm , chiều dài 2m ,khoảng cách giữa các đệm

xuất của Công ty DVCKHH nằm tại công trường thi công và khu vực lân cận .
I.1.2. Tìm hiểu về thiết bị, phương tiện của bãi lắp ráp.
 
1 Cẩu.
NO Hãng SX Loại
Nước
SX Loại cẩu
1 DEMAG CC-2600 Đức Di động, bánh xích
2 KATO NK-330E-V Nhật Di động , bánh lốp
3 KATO NK-450 Nhật Di động , bánh lốp
4 TADANO TG-452 Nhật Di động , bánh lốp
5 TADANO TG-500E Nhật Di động , bánh lốp
7
LIEBHER
R LTM-1160/2 Đức Di động , bánh lốp
8
LIEBHER
R LR-1100 Đức Di động , bánh lốp
2 Xe nâng.
− Dùng di chuyển cấu kiện có khối lượng nhỏ, khoảng cách di chuyển lớn.
Chiều cao xe nâng tối đa được 3m, trọng lượng nâng tối đa là 500T dưới
600mm
3 Xe tải.
STT Hãng SX Trọng tải(T) Nước SX
1 KAMAX 8 Liên Xô
2 KAMAX 8 Liên Xô
3 KAMAX 14 Liên Xô
4 KAMAX 14 Liên Xô
5 KAMAX 14 Liên Xô
4 Trailer.

9 Máy cắt rùa.
− Sử dụng máy cắt rùa để cắt thép theo một quỹ đạo đã định trước. Quỹ đạo cắt
của máy dạng thẳng hoặc tròn.
Ngoài ra PTSC M&C còn có các thiết bị như : Kìm cắt cáp CC-500, Máy bắn
blasting, Tủ sấy que hàn cá nhân, bình thở, ổ chia điện, máy cắt lớn Tiến Đạt, Máy tạo
dòng DC, Máy tắc kê, Mỏ cắt Tanaca HC-391.
PTSC M&C còn có hệ thống đường trượt di động nên rất có lợi cho việc hạ thủy khối
chân đế có kích thước và khối lượng lớn( kèm theo nó là hệ thống tời kéo, puli…)
I.1.3. Bố trí mặt bằng để tổ chức,triển khai thi công lắp dựng khối chân đế.
Các phân xưởng,khu vực lắp ráp và ghép nối trong khu vực chế tạo.
10 Các phân xưởng chế tạo.
− Phân xưởng chế tạo gồm các phân xưởng sau:
+ Xưởng làm sạch sơn phủ và sơn các kết cấu: Kết cấu được lám sạch và sơn phủ
như ống, ống dẫn, dàm và tấm. Các kết cấu này sẽ dược sơn phủ lớp bên ngoài
sau đó tiếp tục sơn 2 lớp còn lại. Sauk hi lắp ráp xong các nút sẽ được làm sạch
và sơn lần cuối.
+ Khu chế tạo gối đỡ: Những dàm hình và góc được sử dụng làm gối đỡ được thực
hiện trong xưởng chế tạo thép. Tất cả các gối đỡ đều được chế tạo tại đây. Phần
thép sẽ được cắt ra bằng cách sử dụng cưa hoặc dùng hàn hơi oxy- acetylen để
cắt. Mối hàn nối các kết cấu phải phù hợp với các quy trình đã được phê duyệt.
Két cấu đỡ được lắp ráp và hàn cứng tại vị trí đặt công trình.
+ Xưởng chế tạo tấm kim loại và lan can: Những tấm kim loại nhỏ, bậc thang, đai
cứng, cái kẹp được chế tạo trong xưởng này. Những dầm , rãnh và mặt cắt góc
sẽ được cắt gọt và nối dài trong xưởng. Cầu thang, thang được chế tạo trong một
khu vực riêng biệt của xưởng.
+ Xưởng chế tạo ống: Xưởng ống được sử dngj chế tạo các ống bao gồm cắt, bào
mòn, hàn và kiểm tra không phá hoại của mối hàn đó. Các ống thép sứng sau khi
được chế tạo xong sẽ mang ra khu vực riêng biệt trong kho chứa sắt thép tại
xưởng.
11 Khu vực lắp ráp và ghép nối.

− Thời tiết trong năm phân thành 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11
và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4.
+ Lượng mưa trung bình năm: 1868.7 mm.
+ Lượng mưa cực đại trong năm: 2463.1 mm.
+ Lượng mưa cực đại trong tháng 9 từ 560,5mm đến 682.5mm.
+ Lượng mưa cực tiểu trong năm: 1391 mm.
I.2.3. Độ ẩm không khí.
+ Độ ẩm tương đối trung bình của năm là 70-80%.
+ Độ ẩm tương đối lớn nhất là 89%.
I.2.4. Nhiệt độ không khí.
+ Nhiệt độ không khí trung bình là 27
0
C.
+ Nhiệt độ lớn nhất là 36.2
0
C.
+ Nhiệt độ thấp nhất là 16.8
0
C.
I.2.5. Khí tượng thủy văn biển.
− Đây là khu vực chịu ảnh hưởng của thủy triều biển, chịu tác động mạnh của
các dao động nhật triều không đều dẫn truyền từ biển Đông vào, một ngày có
2 lần Mực nước thủy triều:
+ Mực nước thủy triều cao nhất: + 1.73 m.
+ Mực nước thủy triều thấp nhất: - 3.29 m.
+ Mực nước thủy triều trung bình: - 0.13 m.
− Dòng chảy:
+ Vận tốc dòng chảy lớn nhất: 1.3 m/s.
+ Hướng dòng chảy chủ yếu là Đông Bắc và Tây Nam.
− Sóng và gió:

0.012
7
9.41047
2
CHEO508X12.8 Pipe 0.508
0.012
8 5.02646
COC1700X50 Pipe 1.7 0.05
24.4119
3
LKCDT762X25 Pipe 0.762 0.025
7.91187
5
NGANG508X12.7 Pipe 0.508
0.012
7 5.11876
NGANG508X20 Pipe 0.508 0.02
11.3912
5
NGANG609.5X25(CO
N) Pipe
0.609
5 0.025
1.08096
7
NGANG711X25 Pipe 0.701 0.025
5.00092
8
NGANG762X25 Pipe 0.762 0.025
16.3559

2
SCLCHONG324X12.7 Pipe 0.324
0.012
7
4.31259
5
STT324X12.7 Pipe 0.324 0.012 12.5679
7 2
STT406X19 Pipe 0.406 0.019
3.69427
3
STT508X26.2 Pipe 0.508
0.026
2 15.5189
STTCHONG406X19 Pipe 0.406 0.019 4.78424
TỔN
G
493.505
6
Hình 3: Mô hình 3D của khối chân đế Pearl
Hình 4: Mặt đứng KCD
Hình 5: Mặt bằng cơ sở
Hình 6: Mặt bằng T.O.S EL (+) 4754
Hình 7: Mặt ngang cao trình EL (-) 21000
Hình 8: Mặt ngang cao trình (-) 35000
Hình 9: Mặt ngang cao trình (-) 50910
 
Quy trình thi công một kết cấu chân đế thường gồm các giai đoạn chủ yếu như sau:
+ Giai đoạn thi công trên bờ hoặc gần bờ.
+ Giai đoạn hạ thuỷ chân đế lên phương tiện nổi.

− Thi công theo phương pháp này có thể sử dụng phương án hạ thủy bằng cẩu,
trailer.
− Phương án này phù hợp để thi công các chân đế dạng Monopod có chiều cao
khá lớn (≥30m).
Hình 10: Khối chân đế ở tư thế sau khi lắp ghép
13 Phương án thi công tuần tự từ dưới lên theo phương đứng.
  
− Đây là phương án thi công chân đế theo tư thế thẳng đứng. Thông thường nếu
thi công theo phương án này mặt bằng thi công sẽ được bố trí ngay tại mép
cảng để thuận lợi cho công tác hạ thủy. Chân đế sẽ được tổ hợp tuần tự từ dưới
lên trên: Lắp dựng ống chính kết hợp các thanh không gian; lắp các kết cấu phụ
trợ
− Thi công theo phương pháp này thông thường phương án hạ thủy sẽ là cẩu trực
tiếp xuống sà lan.
− Phương án thi công này phù hợp cho các chân đế dạng Monopod mà chiều cao
công trình không quá lớn. (≤ 30m).
Hình 11: Khối chân đế ở tư thế sau khi lắp ghép
II.1.2. So sánh ưu nhược điểm của 2 phương án.
Phương pháp úp mái Thi công tuần tự từ dưới lên
- Cấu kiện được lắp ráp dưới
thấp, 2 panel được lắp dựng nằm
ngang số thanh chéo lắp dựng không
gian chỉ là 4 thanh ở độ cao <10m,
đây lại đều là những thanh có kích
thước nhỏ d < 500mm, chiều dài ngắn
do đó hoàn toàn có thể dùng cẩu loại
nhỏ sức nâng vài chúc tấn tầm với bé
- Số thanh lắp dựng hoàn toan
dưới đất là 6 thanh,ở độ cao 15m là 3
thanh ngoài ra phải lắp dựng 7 thanh

- Số lượng mối hàn dưới thấp
nhiều.khoảng hơn 30 mối hàn ,mối
hàn trên cao (>15m) khoảng 20 mối
hàn.

- Thi công tuần tự,cẩu ít phải di
chuyển nhưng lại cần phải sử dụng
cẩu có tầm với cao,thiết lập hệ thông
giàn giáo phức tạp hơn,thời gian thi
công lâu hơn.

- Cần ít mặt bằng thi công,cần ít nhân
công thi công cùng một lúc.Hoàn toàn
có thể chế tạo gần mép cảng.

- Phương pháp này tương đối mới
mẻ.Công trình ở độ cao trên 30m khả
năng thi công gặp nhiều khó khăn.
− Từ những ưu nhược điểm nêu trên ta thấy chọn phương án thi công theo úp
mái là phù hợp với KCĐ đã cho.Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là
nhân lực vật lực và điều kiện BLR thì ở PTSC hoàn toàn có thể đáp ứng được.
II.1.3. Lựa chọn phương án thi công trên bãi lắp ráp.
Qua các phân tích ưu nhược điểm của từng phương án trên đây đồng thời căn cứ vào
kết cấu, độ cao chân đế và khả năng thi công hiện tại của Xí nghiệp Xây lắp, các thiết bị
máy móc phục vụ thi công, nguồn nhân lực, kinh nghiệm thi công ta thấy phương án 1
có nhiều ưu điểm và khả thi hơn. Do đó quyết định chọn phương án thi công chân đế theo
từng mảng.
II.2. Thi công hạ thủy.
II.2.1. Các phương án thi công hạ thủy.
KCĐ dạng Monopod ,khối lượng KCĐ là không lớn (493.5 T) với hình dáng như đã

(khối lượng <1200T) do sức nâng
hiện có của tàu cẩu không cho phép.
- Chỉ cẩu được với KCĐ không
dài lắm.Do tầm với của cẩu Hoàng
Sa có hạn,thường không áp dụng với
- Sử dụng với KCĐ nhẹ, cỡ
khoảng 1000T, vì số lượng trục xe ở
PTSC hạn chế.
- Có thể sử dụng chở KCĐ
tương đối dài vì chiều dài của xe có
thể nối dài tương ứng có đường trượt
KCĐ lớn hơn 70m.
- Hệ thống gối đỡ khi cẩu
thường thấp ( 1.5m) giảm thiểu việc
thi công trên cao, thiết bị phục vụ thi
công không đòi hỏi nhiều.
- Kiểm soát an toàn và quá
trình cẩu nhấc tương đối đễ dàng.
- Tính toán ổn định của sà lan
khi nhận tải dề dàng.
- Thi công nhanh gọn và đảm
bao chính xác và là phương pháp cổ
điển hơn.
-Cảng ptsc không có cẩu nổi
phải đi thuê cẩu.
dài.
- Cần có hệ thông gối đờ dầm
gánh hoàn chỉnh và được tính toán
chính xác.kiểm tra đủ số lượng trục
xe đảm bảo yêu cầu.Với KCĐ trên

Đây là sà lan có bàn xoay thỏa mãn đầy đủ yếu tố cần thiết để thi công vì vậy đảm
bảo yêu cầu.
Sà làn được vận chuyển nhờ sức kéo của các tàu SAO MAI 1, 2, và 3. Việc thi công
vận chuyển phải phối hợp chặt chẽ với thời gian đánh chìm trong thời tiết thuận lợi. Sự
lựa chọn tàu kéo SAO MAI được tính toán phần vận chuyển.
II.3.2. Thi công đánh chìm.
16 Các phương án đánh chìm chân đế.
Phương án thi công đánh chìm phụ thuộc vào phương án vận chuyển chân đế và loại
phương tiện nổi dùng vận chuyển. Khi vận chuyển chân đế bằng sà lan có 2 phương án
đánh chìm là dùng sà lan có bàn xoay và dùng cẩu nổi.
17 So sánh 2 phương pháp này
Phương pháp dùng sà lan bàn xoay Phương pháp dùng cẩu nổi
- Thích hợp với KCĐ nặng do
tận dụng được lực xoay.
- Thích hợp với KCĐ có hình
dạng đơn giản,có tính đối xứng do ít
thay đổi đột ngột về trọng tâm.
- Quá trình kiểm soát KCĐ khi
đánh chìm rất khó, KCĐ dễ bị mất
cân bằng và khó định vị đúng, nếu
muốn chính xác thì cần thiết bị thi
công kèm theo phức tạp.
- Chỉ sử dụng phương pháp này
khi ta đã tiến hành vận chuyển bàng
sà lan có bàn xoay.
- Sử dụng được với những KCĐ
phù hợp với sức nâng và tầm với của
tàu cẩu.
- Không quan trọng vể hình
dáng chỉ cần khối lượng nhỏ.

+ Phù hợp với điều kiện diện tích mà bãi láp ráp hiện có.
+ Không làm ảnh hưởng đến việc thi công các công trình khác trên bãi lắp ráp.
+ Thuận tiện với phương án thi công đã chọn.
+ Có thể thi công song song các hạng mục để tăng tiến độ thi công công trình.
+ Giảm tối đa vận chuyển các cấu kiện đi xa, giảm tối đa việc di chuyển của các
loại xe pháo, xe cẩu, hay việc di chuyển của các bộ phận công nhân, nhằm nâng
cao hiệu quả làm việc, giảm chi phí nâng cao hiệu quả kinh tế nhất.
 '()*+,-./"0,1"
+ Khu vực phục vụ quá trình lắp dựng khối chân đế.
+ Khu vực chế tạo các panel.
+ Khu vực chế tạo ống chính khối chân đế.
+ Khu vực chế tạo cọc.
 2./"034()*+567/"0
1"
+ Khu nhà ở, quản lý, văn phòng làm việc.
+ Bãi để máy thi công.
+ Khu vực chuẩn bị ống phục vụ thi công.
+ Khu vực nhà xưởng, kho, thiết bị vật tư phục vụ thi công.
+ Đường giao thông trong bãi lắp ráp để xe cơ giới đi lại.
+ Phòng thí nghiệm kiểm tra mối hàn, mối nối.
+ Bãi để vật tư ngoài trời.
20 Chuẩn bị các thiết bị phục vụ thi công.
− Chuẩn bị các phương tiện máy móc: Phụ thuộc vào phương án thi công mà cần
chuẩn bị các loại, số lượng máy móc thiết bị cho phù hợp, đảm bảo đúng thiết
kế. Các phương tiện máy móc phục vụ thi công phải được kiểm định và bảo
dưỡng trước khi đưa vào thi công.
− Các thiết bị cần thiết thi công chân đế gồm:
− Cần cẩu: Khối chân đế có tổng trọng lượng là 493.505 tấn với phương pháp thi
công thi công theo mảng nên chọn sơ bộ 2 cẩu CC2600 và DEMAG CC4800.
− Xe nâng ,Xe chở ống, Trạm máy hàn, Thiết bị cắt hơi, Giá đỡ các loại, Máy

22 Chuẩn bị gối đỡ.
− Để đảm bảo cho công tác thi công lắp đặt các bộ phận kết cấu của khối chân
đế, các bộ phận kết cấu ổn định và phục vụ cho quá trình quay dựng Panel, thì
phải tính toán và chuẩn bị một số gối đỡ. Tất cả các gối đỡ có cấu tạo sao cho
phải đảm bảo khả năng chịu lực do tải trọng của kết cấu truyền xuống trong
từng gian đoạn thi công khối chân đế.
− Khi thi công chân đế Pearl ta phải dùng các loại gối đỡ sau:
+ Gối đỡ xoay: Bố trí để lắp đặt ống chính .
+ Gối đỡ ống nhánh: Bố trí để đỡ ống nhánh trong quá trình tổ hợp ống nhánh vào
ống chính.
+ Gối đỡ dùng để dỡ Panel 2A – C khi cẩu Panel 2A – C lên vị trí lắp dựng .
23 Chế tạo ống
+ Việc triển khai chế tạo và cắt ống tuân theo bản vẽ thiết kế .
+ Tất cả thép chế tạo ống nhánh sẽ được gia công trong xưởng số 1. Sau đó đưa
sang hàn tại trạm hàn hồ quang được bố trí trong xưởng số 2.
+ Các ống chính sẽ được cắt và hàn trực tiếp ngoài bãi lắp ráp gần vị trí tổ hợp
panel.
+ Các ống sẽ được hàn nối lại từ nhiều đoạn ống khác nhau trong đó các đoạn ống
tại nút sử dụng thép ống có độ dày lớn hơn. Việc tổ hợp các thanh thông qua
các nút được gia cường thép cường độ cao. Việc tính toán để tổ hợp các thanh
có thể bố trí gối ở hai đầu khi chiều dài không nhỏ hơn 2m, bài toán kiểm tra
trong trường hợp này là đơn giản.
+ Sau khi chế tạo, tiến hành kiểm tra DC/NDT và sơn phủ cho đoạn ống nằm
trong vùng nước dao động; các ống sẽ được vận chuyển đến vị trí tổ hợp thành
Panel bằng cẩu DEMAG.
24 Chế tạo cọc.
+ Chế tạo và cắt ống nhánh tuân theo bản vẽ thiết kế sau khi hoàn thành công tác
kiểm tra các đoạn cọc sẽ được vận chuyển đến vị trí hạ thuỷ bằng cẩu DEMAG.
25 Chế tạo Conductor.
+ Conductor được chế tạo đủ chiều dài theo thiết kế. Sau khi hoàn thành việc

K2
K2
K2
K2
K2
K2
K3
K3
K3
K3
K3
K3
Hình 14: Sơ đồ gối đỡ Panel 2A – C
 ;$-3+@:)
+ Ống chính sau khi được hàn từ tổ hợp các ống sẽ được cẩu đến vị trí đặt gối đỡ
của panel trên bãi lắp ráp bằng cẩu.
+ Sau khi móc cáp ta kiểm tra mối nối, vạch đường cho cẩu đi, dọn mặt bằng trên
đường di chuyển của cẩu.Trong quá trình cẩu phải có sự chỉ huy giám sát chặt
chẽ.
 ;$-4.A,B3
+ Các thanh nhánh được chế tạo trong các xưởng và được vận chuyển đến vị trí
cần xây dựng. Các thanh được bố trí để khi tiến hành hàn sẽ không bi vướng với
các công nhân hàn xung quanh.
+ Các nút được gia cường sẽ được chế tạo gắn với các đầu ống trong các xưởng
và vận chuyển đến vị trí thiết kế.
28 Bước 2: Thi công mảng tổ hợp từng Pannel.
+ Kiểm tra lại cao độ của gối đỡ.
+ Các ống chính được bố trí trên gối đỡ.
+ Tiến hành vạch tâm cho các ống nhánh theo thiết kế.
+ Đánh dấu tâm của ống nhánh giao với ống chính .

Trích đoạn Qui trình thực hiện. Thi công bơm trám. TÍNH TOÁN ĐÁNH CHÌM.

---