Đồ án Thi công hạ giếng

Chương 16 Thi công hạ giếng I. lý do chọn phương án hạ giếng Giúp cho công trình đảm bảo được các yêu cầu về mặt kiến trúc. Là phương pháp thi công đã được áp dụng ở nhiều công trình. Do có tiết diện hình tròn nên công tác hạ giếng cũng thuận lợi hơn so với các tiết diện khác(hình vuông, hình chữ nhật...). Không phải xử lý những chỗ góc, cạnh. Khi thi công khả năng chịu tác dụng của tải trọng ngang của tiết diện tròn được tốt hơn so với tiết diện vuông, chữ nhật. Không cần dùng hệ thống cây chống để chắn giữ thành giếng. Kết luận: Từ những ưu điểm trên của tiết diện hình tròn em đưa ra phương án thi công cho hai lõi chứa ôtô là phương án hạ giếng. II. giới thiệu về giếng chìm Đó là giếng trọng lực (giếng khối) được hạ xuống đất nhờ trọng lượng bản thân kết hợp với việc đào đất trong lòng giếng ra. Bộ phận cơ bản của giếng chìm trọng lực là giếng thành dày đổ tại chỗ. Nếu giếng có kích thước lớn trong mặt bằng thì lòng giếng được ngăn ra bằng các vách đứng tạo thành những buồng nhỏ. Kích thước các buồng này được lấy tương ứng với kích thước của thiết bị xúc đất. Chân tường trong của giếng cao hơn chân thành ngoài 0,5á 2m. Chân giếng là bộ phận xuyên vào đất đầu tiên nên được vát nghiêng ở phía trong và được gia cường. Để trọng lượng giếng thằng ma sát khi hạ giếng và bảo đảm điều kiện bền bề dày tường ngoài bằng 0,3á 1,5m, bề dày tường trong bằng 0,3á 0,7m. Thành giếng có thể thẳng đứng hoặc nếu cần giảm ma sát khi hạ giếng, mặt ngoài thành giếng được chế tạo với độ nghiêng 1: 80 đến 1: 120 so với trục đứng hoặc làm bậc, bề rộng mặt bậc không quá 7á 20cm để tránh làm giảm ổn định khi hạ giếng. Loại giếng thành nghiêng và loại có bậc khi hạ xuống dễ làm đất quanh giếng bị vỡ lở xốp làm mất ổn định của nền các công trình ở gần nơi hạ giếng. Nếu dùng 1 giếng làm móng thì mặt cắt ngang của giếng phải giống mặt bằng của kết cấu bên trên. Giếng có mặt bằng hình tròn có nhiều ưu điểm so với giếng có hình dạng khác. Nó dễ chế tạo, khi hạ xuống đất dễ bị vênh, lệch hơn, chi phí cốt thép ít nhất. Do vậy nếu chọn phương án giếng chìm thì nên cố gắng dùng giếng tròn và cho kết cấu bên trên có dạng gần với hình tròn. Nếu tỷ số giữa các cạnh của móng trong mặt bằng mà lớn thì dùng giếng có mặt cắt ngang hình elíp hoặc chữ nhật nhưng hai cạnh ngắn được thay bằng hai nửa hình tròn. Đối với móng có kích thước lớn thì cho phép dùng loại hình chữ nhật. Giếng chìm được làm bằng bêtông cốt thép, đá. Giếng trọng lực được hạ xuống đất nhờ trọng lượng bản thân kết hợp với việc đào đất trong lòng giếng ra. Khi cần hạ giếng xuống không sâu lắm thì chế tạo toàn bộ giếng xong rồi hạ xuống. Khi phải hạ giếng xuống sâu thì người ta chế tạo một đoạn rồi hạ xuống, sau đó tiếp tục đúc đoạn trên và hạ giếng tiếp tục. Mỗi đoạn giếng có chiều dài từ 3 – 6m. Sau khi hạ xong đoạn giếng đầu tiên, người ta lắp ván khuôn và đổ bêtông đoạn thứ hai. Sau khi bêtông đoạn thứ hai đủ độ bền thì tiếp tục hạ và chu trình đó cứ lặp đi lặp lại cho đến độ sâu thiết kế. Công tác đào, chuyển đất ra khỏi lòng giếng và đổ bêtông lòng giếng có thể tiến hành đồng thời với việc bơm hút nước ra ngoài hoặc không cần bơm nước ra. Đất được lấy ra khỏi lòng giếng bằng gầu ngoạm, máy hút thuỷ lực hoặc máy bơm dâng bằng khí nén. Biện pháp bơm hút nước chỉ nên dùng khi đất dưới chân giếng không bị lở và trôi vào lòng giếng. Đất lở sẽ làm tăng thể tích đất phải chuyển ra khỏi lòng giếng và có thể làm cho các công trình lân cận bị biến dạng thậm chí bị biến dạng nghiêm trọng. Khi mực nước trong lòng giếng cao và đất dễ thấm, khi hạ giếng không được bơm nước ra mà thậm chí còn phải bơm thêm nước vào lòng giếng để mực nước trong giếng cao hơn mực nước bên ngoài để đất (cát nhỏ, bùn) khỏi trôi vào lòng giếng. Phương pháp hạ giếng chìm không bơm hút nước chỉ nên dùng khi đất để xói lở và không có lẫn những tảng đá to. Công việc hạ giếng sẽ rất khó khăn nếu nền là đá cứng nhất là khi đá có nóc lớp nằm nghiêng. Lúc đó để chân giếng tiếp xúc với nền đá trên toàn bộ chu tuyến thì phải dùng phương pháp thi công dưới nước vừa rất khó khăn lại đắt tiền. Không được dùng giếng khối ở vùng đất không ổn định nếu có các công trình nằm trong phạm vi lăng thể trượt. Nếu hạ giếng ở nơi khô ráo, thì ngay tại đó, người ta san đất, đầm chặt rồi đặt gỗ kê, đặt ván khuôn rồi đúc giếng. Khi hạ giếng ở vùng ngập nước, nếu nước nông hơn 5m thì dùng đất đổ thành đảo nhân tạo và từ đó tiến hành hạ giếng. Nếu nước sâu hơn 5m hoặc nếu dùng đảo nhân tạo sẽ làm hẹp lòng sông nhiều quá thì người ta hạ giếng với các giá đỡ cố định. Ngoài ra khi nước sâu, người ta dùng giếng nổi được trên mặt nước. Để giếng có thể nổi được, thành giếng được chế tạo dạng hộp rỗng hoặc bịt kín giếng rồi cho khí nén vào. Phần phía trên giếng được bịt bằng thép hình cupôn. Để tăng nhanh tốc độ hạ giếng, người ta có thể dùng các biện pháp hỗ trợ như gia tải trọng tĩnh, bơm vữa sét bentônit vào khe hở giữa mặt ngoài thành giếng và đất tạo thành áo sét (áo xúc biến) dày 5 – 10cm. Trong thực tiễn người ta thi công giếng chìm trọng lực với diện tích 2000m2 trong mặt bằng và có trường hợp hạ giếng 70m kể từ mặt nước, trong đó hơn 40m hạ vào đất. Iii. thi công hạ giếng hai lõi chứa ôtô Quá trình thi công hạ giếng được tiến hành thông qua các giai đoạn hạ các đốt giếng, các đốt giếng này có chiều cao bằng chiều cao các tầng.(Tổng số có 8 đốt) Bao gồm: + 6 đốt: Mỗi đốt có chiều cao: h1= 2,27(m). + 2 đốt: Mỗi đốt có chiều cao: h2= 2,74(m). Thành giếng sau khi đổ bêtông, đợi cho bêtông đạt cường độ cần thiết sẽ tiến hành đào đất bên trong thành giếng, nhờ trọng lượng bản thân, thành giếng sẽ tự động hạ xuống chiều sâu thiết kế.(Nhằm giúp cho quá trình hạ giếng được tiến hành trong thời gian ngắn nhất ta tiến hành dùng phụ gia giúp cho quá trình bêtông thành giếng đạt cường độ cần thiết trong thời gian ít nhất). Các giai đoạn của thi công hạ giếng như sau: Công tác chuẩn bị. Thiết kế côppha chân dao(tính toán côppha, sườn, cột chống). Thi công chân dao. + Lắp đặt côppha chân dao. + Công tác cốt thép cho chân dao. + Công tác bêtông cho chân dao. + Bảo dưỡng bêtông cho chân dao. + Tháo dỡ côppha chân dao. (Chân dao được hạ xuống cùng với đốt giếng 1). Thiết kế côppha thành giếng(tính toán côppha, sườn, cột chống). Thi công các đốt giếng. + Lắp đặt côppha cho đốt 1. + Công tác cốt thép cho đốt 1. + Công tác bêtông cho đốt 1. + Bảo dưỡng bêtông cho đốt 1. + Tháo dỡ côppha. +Thi công hạ đốt giếng: Thi công hạ đốt giếng kết hợp đào đất trong lòng giếng.(Hại đốt 1 và chân dao cùng 1 lúc) Xử lý các sự cố xảy ra trong quá trình hạ giếng. Các giai đoạn trên được trình bày cụ thể như sau: iii.1. Công tác chuẩn bị Giai đoạn chuẩn bị là một quá trình rất phức tạp gồm những công việc sau: + San nền. Việc hạ giếng được tiến hành sau khi ta tiến hành thi công đào đất hai tầng hầm 1, 2. Để công tác hạ giếng được diễn ra thuận lợi thì trước khi hạ, ta phải tạo bề mặt bằng phẳng nhằm thuận lợi cho công việc hạ giếng và nhiều công tác khác. + Xây dựng các đường chuyên dụng. + Lắp đặt mạng lưới điện, nước. + Xây dựng các công trình tạm. + Tiến hành đắp đất thủ công để sau này làm côppha chân dao. iii.2. Thiết kế côppha chân dao iii.2.1.Lựa chọn phương án côppha, sườn, cây chống iii.2.1.1.Lựa chọn côppha Chân dao có độ nghiêng nên côppha cấu tạo cũng phải đặt nghiêng theo độ nghiêng của chân dao. Căn cứ vào trọng lượng của giếng, tải trọng tác dụng khi thi công và khả năng chịu tải của đất nền mà ta sẽ đặt tấm ván kê toàn bộ hay kê một phần. Tấm kê đỡ côppha chắc chắn, sẽ tránh xuất hiện vết nứt ở chân dao hoặc xảy ra hiện tượng lún giếng trong quá trình đổ bêtông giếng chìm. Trường hợp nền đất chắc chắn mà đường kính trong của giếng < 8(m) thì trọng lượng nói chung tương đối nhẹ người ta kê bằng gạch và nếu giếng nhỏ và nhẹ hơn người ta có thể đào đất tạo dốc rồi láng một lớp phủ vữa mặt thay cho côppha. Công trình có trọng lượng rất lớn vậy nên việc lựa chọn phương án côppha có ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng của công trình, trong đồ án này em chọn phương án côppha của chân dao như sau: - Mặt dưới chân dao: Được đổ bằng bêtông lót mác 100, thuận lợi cho việc hạ giếng sau này. - Mặt ngoài chân dao: Côppha toàn mặt ngoài. - Mặt trong chân dao: Đắp đất, bề mặt có láng một lớp phủ vữa thay cho côppha(phần chân dao nghiêng) phía trên là những tấm côppha.(Chi tiết xem hình vẽ: Chi tiết côppha chân dao) Do chân dao cũng có độ cong như thành giếng nên côppha mặt trong và mặt ngoài của chân dao cũng sẽ phải cong theo độ cong này. Trong đồ án này, do hạn chế về thời gian nên em đưa ra phương án côppha cho thành giếng và chân dao được tổ hợp từ những tấm côppha thép phẳng. Khi dùng những tấm côppha này thì sau khi đổ bêtông phần thành và chân giếng cũng đạt độ cong cần thiết và vẫn đảm bảo được các yêu cầu về mặt kiến trúc. iii.2.1.2.Lựa chọn sườn và bulông giữ ổn định côppha a, Đối với sườn ngang: Đây là những sườn chạy vòng theo chu vi của chân dao, chúng được tổ hợp từ 2 thanh thép góc không đều cạnh có tiết diện: 100x50x6(mm), ta phải chia những sườn ngang này thành những đoạn sườn nhỏ có khối lượng nhỏ hơn giúp cho quá trình thi công được thực hiện dễ dàng, những đoạn sườn này được liên kết với nhau thông qua các bản mã và bulông, sườn ngang có mặt cắt như sau: b, Đối với sườn dọc: Đây là những sườn có nhiệm vụ giữ ổn định cho hệ sườn ngang và ván khuôn, được tổ hợp từ 2 thanh thép chữ C: số hiệu- 20a, có tiết diện như sau: c,Lựa chọn bulông: Do quá trình hạ giếng cùng với việc đào đất bên trong cho nên càng hạ xuống sâu thì đất bên trong lõi giếng càng bị đào đi nhiều, do vậy ta không thể dùng cây chống để chống cho hệ thống ván khuôn bên trong thành được mà tiến hành neo giữ bằng cách: Dùng bulông liên kết giữa ván khuôn trong và ngoài thành giếng là những bulông . Sau khi đổ bêtông xong các bulông này được cắt bỏ hai đầu và phần còn lại để trong bêtông. Ngoài ra để giữ được ổn định của ván khuôn thành trong và ngoài. Trong quá trình thi công, ta sẽ tiến hành chống trong bằng những thanh thép. Để đảm bảo khoảng cách giữa cốt thép và bêtông thoả mãn chiều dày lớp bêtông bảo vệ ta còn phải đặt các con kê bêtông giữa cốt thép và thành ván khuôn có chiều dày bằng chiều dày lớp bảo vệ. iii.2.1.3.Lựa chọn cây chống. Cây chống đơn là dạng ống thép có chân đế ở trên và dưới, có hệ thống ren điều chỉnh độ dài, dùng ổn định ván khuôn cột, dầm, sàn, ván khuôn thành giếng và công tác khác trong xây dựng. Sử dụng cây chống đơn do hãng LENEX chế tạo có những loại và đặc điểm sau: Loại Kích thước Chiều dài ống trên Chiều dài điều chỉnh Trọng lượng Dài nhất Ngắn nhất (mm) (mm) (kg) V1 3300 1800 1800 120 12,3 V2 3500 2000 2000 120 12,7 V3 3900 2400 2400 120 13,6 V4 4200 2700 2700 120 14,8 Trong thiết kế và thi công thì cây chống là một vấn đề cần được lưu ý bởi yêu cầu tính chính xác của độ dài và khả năng chịu lực dọc của cây chống đóng vai trò quan trọng cho việc chống võng cho các kết cấu như sàn, dầm. Khi sử dụng cây chống thép ta giả quyết được cả hai khó khăn trên, bởi cây chống cũng được chế tạo bằng vật liệu thép có khả năng chịu lực cao và có khả năng điều chỉnh độ dài bằng ren điều chỉnh của cây chống cho phù hợp với cao trình thiết kế. Cây chống III.2.2. Tính toán côppha chân dao III.2.2.1.Tính toán côppha bên ngoài của chân dao: Mặt cắt chi tiết côppha chân dao Chu vi mặt ngoài chân dao. U= 2.= 77,872(m) Phía mặt ngoài chân dao có độ cao 1,0(m), do đó ta lựa chọn ván khuôn bên ngoài chân dao là những tấm ván khuôn có kích thước 300x1200x55(mm). Xét tỉ số giữa chu vi và bề rộng tấm côppha . Do vậy ta phải lựa chọn 260 tấm côppha 300x1200x55(mm) cho mặt ngoài chân dao. Tính toán côppha của chân dao như dầm liên tục nhiều nhịp, nhận sườn ngang làm gối tựa Sơ đồ tính toán côppha chân dao Trong đó Mmax= Tải trọng tác dụng Stt Tên tải trọng Công thức tính n qtc(kG/m2) qtt(kG/m2) 1 áp lực đổ 1,3 1750 2275 2 Tải trọng do đầm bêtông (kG/m2) 1,3 200 260 3 Tải trọng do đổ bêtông (kG/m2) 1,3 400 520 4 Tổng tải trọng: q= q1+ max(q2; q3) 2150 2795 Tính toán theo khả năng chịu lực Mmax= Trong đó: W= 6,55(cm3) vì sử dụng ván khuôn thép b= 300(mm). = 0,9: Hệ số điều kiện làm việc của ván khuôn thép. R= 2100(kG/cm2). Từ đó: =121,51(cm) Chọn Lsn= 50(cm).(Lý do: phần mặt ngoài chân dao có độ cao 1(m), do vậy ta lựa chọn khoảng cách Lsn= 50(cm), để bố trí được 2 sườn ngang). Kiểm tra theo điều kiện độ võng của côppha Điều kiện này như sau: Trong đó = qtc.b= 2150.0,3= 645(kG/m)= 6,45(kG/cm) I= 28,46(cm4) E= 2,1.106(kG/cm2) < [f]= 0,125(cm) Vậy côppha mặt ngoài chân dao đảm bảo về mặt độ võng. III.2.2.2.Tính toán sườn ngang: Tải trọng tác dụng lên sườn ngang = qtt.Lsn= 2795.0,5= 1487,5(kG/m)= 14,875(kG/cm) Do chu vi mặt ngoài chân dao là: U= 77,872(m). Ta dự định sườn ngang được tổ hợp từ 13 đoạn thép cong có độ dài khoảng 6(m). Tính toán sườn ngang như một dầm liên tục nhiều nhịp nhận sườn đứng làm gối tựa. Dự kiến khoảng cách giữa các sườn đứng khoảng 1,0(m), ta sẽ phải dùng 78 sườn. Ta sẽ kiểm tra khoảng cách này, nếu hợp lý về mặt chịu lực và độ võng thì khoảng cách và loại sườn ta chọn như vậy là hợp lý còn nếu không thì ta phải giả thiết lại. Sơ đồ tính toán sườn ngang của chân dao Dùng phần mềm SAP2000 tính toán ra nội lực và độ võng của sườn này như sau: Nội lực sườn ngang chân dao Hình ảnh phóng to 1 góc nội lực sườn ngang Mmax= 97,78(kGm) Chuyển vị lớn nhất là: f= 0,006(m)= 0,06(cm) Kiểm tra bền: Mmax = 97,78(kGm)=2100.0,9.15,82= 299(kGm) Kiểm tra theo điều kiện độ võng Vậy chọn sườn ngang và khoảng cách giữa các sườn đứng như trên là thỏa mãn về chịu lực và độ võng. III.2.2.3. Tính toán côppha bên trong của chân dao: Chu vi mặt trong chân dao U= = 73,476(m) Phía mặt ngoài chân dao có độ cao 0,4(m), do đó ta lựa chọn ván khuôn bên trong chân dao là những tấm ván khuôn có kích thước 300x400x55(mm). Đây là ván khuôn không có trong ca- ta- lo. Vậy nên để có được những tấm côppha này ta phải đặt hàng với cơ sở sản xuất. Do vậy ta phải lựa chọn: 245 tấm côppha 300x400x55(mm). Phần chân dao bên trong có chiều cao là: 400(mm), vậy chọn 2 sườn ngang và 78 sườn đứng. Khoảng cách giữa hai sườn ngang là: 400(mm)(Các sườn ngang và sườn đứng có kích thước đã chọn như trên). Mặt bằng chi tiết côppha chân dao III.3.Thi công chân dao III.3.1.Thi công đắp đất mặt trong Tiến hành đắp đất bên trong lòng giếng (đắp đảo nhân tạo) thành khối đất có độ dày là 600(mm), vát theo chiều nghiêng của chân dao góc 630. Sau khi đắp xong tiến hành đầm thật chặt để sau này sử dụng làm bề mặt côppha chân dao. Trên bề mặt nghiêng và mặt dưới của chân dao tiến hành tiến hành đổ một lớp bêtông lót bề mặt có phủ một lớp chống dính. III.3.2. Lắp đặt côppha 1. Lắp dựng - Thi công lắp các tấm côppha kim loại, dùng liên kết là chốt U và L. - Tiến hành lắp các tấm này vòng theo chu vi chân dao. - Tiến hành lắp các cây chống thép. Đầu trên tựa lên sườn dọc, đầu dưới được chống xuống đất. - Côppha chân dao được lắp đặt tại chỗ. - Dùng cần cẩu, kết hợp với thủ công để đưa ván khuôn tới vị trí của chân dao. - Khi cẩu lắp chú ý nâng hạ ván khuôn nhẹ nhàng, tránh va cham mạnh gây biến dạng cho ván khuôn. - Căn cứ vào mốc trắc đạc trên mặt đất, căng dây lấy tim và hình bao chu vi của chân dao. - Cố định các tấm mảng với nhau theo đúng vị trí thiết kế bằng các dây chằng, neo và cây chống. - Trước khi đổ bê tông, mặt ván khuôn phải được quét 1 lớp dầu chống dính. - Dùng máy thuỷ bình hay máy kinh vĩ, thước, dây dọi để kiểm tra lại kích thước, toạ độ của các đài. 2. Kiểm tra và nghiệm thu : Theo các yêu cầu của bảng 1, sai lệch không được vượt quá các trị số của bảng 2 ( TCVN [12]). III.3.3.Lắp đặt cốt thép chân dao Yêu cầu kỹ thuật : Gia công: - Cốt thép trước khi gia công và trước khi đổ bê tông cần đảm bảo: Bề mặt sạch, không dính bùn đất, không có vẩy sắt và các lớp rỉ. - Cốt thép cần được kéo, uốn và nắn thẳng. Cốt thép chân dao được gia công bằng tay tại xưởng gia công thép của công trình . Sử dụng vam để uốn sắt. Sử dụng sấn hoặc cưa để cắt sắt. Các thanh thép sau khi chặt xong được buộc lại thành bó cùng loại có đánh dấu số hiệu thép để tránh nhầm lẫn. Thép sau khi gia công xong được vận chuyển ra công trình bằng xe cải tiến. - Các thanh thép bị bẹp, bị giảm tiết diện do làm sạch hoặc do các nguyên nhân khác không vượt quá giới hạn đường kính cho phép là 2%. Nếu vượt quá giới hạn này thì loại thép đó được sử dụng theo diện tích tiết diện còn lại. - Cắt và uốn cốt thép chỉ được thực hiện bằng các phương pháp cơ học. Sai số cho phép khi cắt, uốn lấy theo quy phạm. - Nối buộc cốt thép: + Việc nối buộc cốt thép: Không nối ở các vị trí có nội lực lớn. + Trên 1 mặt cắt ngang không quá 25% diện tích tổng cộng cốt thép chịu lực được nối, (với thép tròn trơn) và không quá 50% đối với thép gai. + Chiều dài nối buộc cốt thép không nhỏ hơn 250 mm với cốt thép chịu kéo và không nhỏ hơn 200 mm cốt thép chịu nén và được lấy theo bảng của quy phạm. + Khi nối buộc cốt thép vùng chịu kéo phải được uốn móc (thép trơn) và không cần uốn móc với thép gai. Trên các mối nối buộc ít nhất tại 3 vị trí. Lắp dựng: - Các bộ phận lắp dựng trước không gây trở ngại cho bộ phận lắp dựng sau, cần có biện pháp ổn định vị trí cốt thép để không gây biến dạng trong quá trình đổ bê tông. - Theo thiết kế ta rải lớp cốt thép dưới xuống trước sau đó rải tiếp lớp thép phía trên và buộc tại các nút giao nhau của 2 lớp thép. Yêu cầu là nút buộc phải chắc không để cốt thép bị lệch khỏi vị trí thiết kế. Không được buộc bỏ nút. - Cốt thép được kê lên các con kê bằng bê tông mác 100 # để đảm bảo chiều dày lớp bảo vệ. Các con kê này có kích thước bằng chiều dày lớp bêtông bảo vệ sao cho khoảng cách giữa các con kê không lớn hơn 1m. Chuyển vị của từng thanh thép khi lắp dựng xong không được lớn hơn 1/5 đường kính thanh lớn nhất và 1/4 đường kính của chính thanh ấy. Sai số đối với cốt thép không quá ± 50 mm. - Các thép chờ để lắp dựng cốt thép đốt giếng phải được lắp vào trước và tính toán độ dài chờ phải > 25d. - Khi có thay đổi phải báo cho đơn vị thiết kế và phải được sự đồng ý mới thay đổi. - Cốt thép chân dao được thi công trực tiếp ngay tại vị trí của chân dao. Các thanh thép được cắt theo đúng chiều dài thiết kế, đúng chủng loại thép. + Đảm bảo vị trí các thanh. + Đảm bảo khoảng cách giữa các thanh. + Đảm bảo sự ổn định của lưới thép khi đổ bê tông. - Sai lệch khi lắp dựng cốt thép lấy theo quy phạm. - Vận chuyển và lắp dựng cốt thép cần: + Không làm hư hỏng và biến dạng sản phẩm cốt thép. + Cốt thép khung phân chia thành bộ phận nhỏ phù hợp phương tiện vận chuyển. Nghiệm thu cốt thép : + Trước khi tiến hành thi công bê tông phải làm biên bản nghiệm thu cốt thép gồm có: - Cán bộ kỹ thuật của đơn vị chủ quản trực tiếp quản lý công trình (Bên A) - Cán bộ kỹ thuật của bên trúng thầu (Bên B). + Những nội dung cơ bản cần của công tác nghiệm thu: - Đường kính cốt thép, hình dạng, kích thước, mác, vị trí, chất lượng mối buộc, số lượng cốt thép, khoảng cách cốt thép theo thiết kế. - Chiều dày lớp bêtông bảo vệ. + Phải ghi rõ ngày giờ nghiệm thu chất lượng cốt thép - nếu cần phải sửa chữa thì tiến hành ngay trước khi đổ bê tông. Sau đó tất cả các ban tham gia nghiệm thu phải ký vào biên bản. + Hồ sơ nghiệm thu phải được lưu để xem xét quá trình thi công sau này. III.3.4.Đổ bêtông chân dao III.3.4.1.Tính toán khối lượng bêtông chân dao: Vdao=Vdao1+Vdao2 Vdao1= Như vậy Vdao= 21,19+ 15,89= 37,08(m3) III.3.4.2.Lựa chọn xe vận chuyển bê tông thương phẩm : Xe vận chuyển bêtông có mã hiệu SB-92B có các thông số kỹ thuật như sau : Kích thước giới hạn : - Dài 7,38 m - Rộng 2,5 m - Cao 3,4 m V thùng trộn (m3) Loại ô tô V thùng nước (m) Công suất (W) Tốc độ quay thùng (v/phút) Độ cao đổ phối liệu vào (cm) 6 KAMAZ - 5511 0,75 40 9 -14,5 3,62 Hình 15: Xe vận chuyển bêtông mã hiệu SB-92B * Tính toán số xe trộn cần thiết để đổ bê tông: Tính toán số xe trộn cần thiết để đổ bêtông: áp dụng công thức: n = Trong đó: N - Số xe vận chuyển. V - Thể tích bêtông mỗi xe: V = 6m3 L - Đoạn đường vận chuyển: L = 6 km S - Tốc độ xe: S = 20 á 25 km/h T - Thời gian gián đoạn: T = 10 s Q - Năng suất máy bơm lý thuyết: Q = 90 m3/h. Thực tế chỉ đạt 40% công suất. ị n = = 3 xe Chọn 3 xe để phục vụ công tác đổ bêtông. Số chuyến xe cần thiết để đổ bêtông móng là: n = 37,08/3 = 13 (chuyến). Hai xe phải chở 4 chuyến, một xe chở 5 chuyến. Lựa chọn máy bơm bêtông chân dao Sau khi ván khuôn chân dao được ghép xong, công tác cốt thép được hoàn thành tiến hành đổ bê tông cho chân dao. Với khối lượng bê tông (37,08m3) ta dùng máy bơm bê tông để đổ bê tông . Chọn máy bơm bê tông Putzmeister M43 với các thông số kỹ thuật sau: Bơm cao(m) Bơm ngang(m) Bơm sâu(m) Dài (xếp lại)(m) Năng suất(m3/h) 49,1 38,6 29,2 10,7 20 Ô tô bơm bê tông putzmeister - M43 Thời gian để đổ xong bêtông chân dao là: t=, chọn là 2(giờ). Do phần chân dao có độ cao 1(m), nên ta tiến hành đổ bêtông làm 4(đợt) vòng theo chu vi chân dao, sau mỗi đợt dùng đầm dùi để đầm bêtông. Chiều dày của mỗi đợt là: 0,25(m). Chia từng đợt đổ này sẽ giúp cho quá trình đầm bêtông được thuận lợi, giúp cho chất lượng bêtông được tốt. Chọn máy đầm bêtông: -Ta chọn loại đầm dùi: Loại dầm sử dụng U21-75 có các thông số kỹ thuật: + Thời gian đầm bêtông: 30 sec + Bán kính tác dụng: 25 á 35 cm + Chiều sâu lớp đầm: 20 á 40cm + Năng suất đầm: 20m2/h (hoặc 6m2/h) III.3.5.Bảo dưỡng bêtông và tháo dỡ ván khuôn chân dao * Mục đích và yêu cầu của bảo dưỡng bêtông. - Không cho nước bên ngoài thâm nhập vào vữa mới đổ, không làm mất nước bề mặt, không cho lực tác dụng khi bê tông chưa chịu được lực, không gây rung động làm long cốt thép. - Bê tông mới đổ xong phải được che, không bị ảnh hưởng bởi mưa, nắng và phải được giữ ẩm thường xuyên. - Tạo điều kiện cho việc đông kết của bê tông và thuỷ hoá giữa xi măng và nước, lần đầu bảo dưỡng khi đổ bê tông xong từ 4 - 7giờ. - Trong đồ án này của em có dùng phụ gia cho thi công bêtông nên khả năng bêtông sau 7 ngày sẽ đảm bảo cường độ và có thể đưa vào sử dụng được. * Nguyên tắc khi tháo dỡ ván khuôn. Trình tự tháo ván khuôn theo trình tự ngược với khi lắp dựng. Tháo dỡ các thanh chống xiên trước rồi mới tiến hành tháo ván khuôn thành. Đảm bảo tháo dỡ từng bộ phận xếp gọn không để rơi tự do. Đảm bảo khi tháo dỡ không gây ứng suất đột ngột hoặc va chạm mạnh làm hư hại đến kết cấu bê tông. III.3.6. Sửa chữa khuyết tật bê tông nếu có. - Nếu bê tông rỗ mặt : Dùng đục nhỏ đục sạch các viền đá trong vùng rỗ lấy bàn chải sắt chải sạch. Sau đó dùng bê tông sỏi nhỏ hơn và mác cao hơn trám lại rồi xoa phẳng. - Nếu bị rỗ trong (rỗ sâu) cũng dùng đục nhỏ đục sạch đá trong vùng rỗ, lấy bàn chải sắt chải sạch. Sau đó dùng bê tông sỏi nhỏ hơn và mác cao hơn đổ hoặc bơm bê tông vào vị trí rỗ. - Nếu có hiện tượng rạn nứt chân chim : dùng vữa xi măng mác cao trám lại. Nếu bị sai lệch vị trí thiết kế : + Nếu nghiêng lệch trong phạm vi cho phép thì dùng đục và trát lại. + Nêú nghiêng lệch lớn thì phải phá bỏ làm lại. III.4.Thiết kế côppha đốt 1(có chiều cao 2,27(m)). Lựa chọn phương án côppha thành giếng: Côppha thành giếng được tổ hợp từ những tấm côppha phẳng có kích thước: 300x1200x55(mm). Lựa chọn phương án sườn ngang thành giếng: giống như với chân dao. Lựa chọn phương án sườn dọc thành giếng: giống như với chân dao. Lựa chọn cây chống ván khuôn thành giếng: giống như với chân dao. III.5.Tính toán côppha đốt 1. III.5.1.Tính toán côppha bên ngoài của đốt 1 Chi tiết côppha đốt 1 Chu vi mặt ngoài đốt 1. U= 2.= 77,274(m) Do đốt 1 có chiều cao là: 2,27(m) nên ta lựa chọn côppha mặt ngoài chân dao được tổ hợp từ những tấm: 300x1200x55(mm). Như vậy để thi công được đốt 1 ta phải cần 2 tầng côppha. Do đó số côppha để thi công mặt ngoài của đốt 1 là: 2. = 516(tấm). Tính toán côppha của đốt 1 như dầm liên tục nhiều nhịp, nhận sườn ngang làm gối tựa Sơ đồ tính toán côppha đốt 1 Trong đó Mmax= Tải trọng tác dụng Stt Tên tải trọng Công thức tính n qtc(kG/m2) qtt(kG/m2) 1 áp lực đổ 1,3 1750 2275 2 Tải trọng do đầm bêtông (kG/m2) 1,3 200 260 3 Tải trọng do đổ bêtông (kG/m2) 1,3 400 520 4 Tổng tải trọng: q= q1+ max(q2; q3) 2150 2795 Tính toán theo khả năng chịu lực Mmax= Trong đó: W= 6,55(cm3) vì sử dụng ván khuôn thép b= 300(mm) = 0,9: Hệ số điều kiện làm việc của ván khuôn thép. R= 2100(kG/cm2) Từ đó: =121,51(cm) Chọn Lsn= 60(cm). Kiểm tra theo điều kiện độ võng của côppha Trong đó = qtc.b= 2150.0,3= 645(kG/m)= 6,45(kG/cm) I= 28,46(cm4) E= 2,1.106(kG/cm2) < [f]= 0,15(cm) Vậy côppha thành giếng đảm bảo về mặt độ võng. III.5.2.Tính toán sườn ngang đốt 1 = qtt.Lsn= 2795.0,6= 1677(kG/m)= 16,77(kG/cm) ứng với chu vi mặt ngoài của thành giếng U=77,274(m), dự kiến sườn ngang được tổ hợp từ 13 đoạn thép cong có độ dài khoảng 6(m). Tính toán sườn ngang như một dầm liên tục nhiều nhịp nhận sườn đứng làm gối tựa. Dự kiến khoảng cách giữa các sườn đứng khoảng 1,0(m), ta sẽ phải dùng 78 sườn. Ta sẽ kiểm tra khoảng cách này, nếu hợp lý về mặt chịu lực và độ võng thì khoảng cách và loại sườn ta chọn như vậy là hợp lý còn nếu không thì ta phải giả thiết lại. Ta có sơ đồ tính toán của sườn ngang này như sau: Sơ đồ tính toán sườn ngang của thành giếng Dùng phần mềm SAP2000 tính toán ra nội lực và độ võng của dầm này như sau: Nội lực sườn ngang Hình ảnh phóng to 1 góc nội lực sườn ngang Mmax= 110,24(kGm) Chuyển vị lớn nhất = 0,00072(m)= 0,072(cm) Kiểm tra bền Mmax= 110,24(kGm) =2100.0,9.15,82= 299(kGm) Kiểm tra theo điều kiện độ võng Vậy chọn sườn ngang và khoảng cách giữa các sườn đứng như trên là thỏa mãn về chịu lực và độ võng. III.5.1.Tính toán côppha bên trong của đốt 1: Chu vi mặt trong đốt 1 U= 2.= 73,476(m) Do chiều cao là: 2,27(m), vậy ta phải lựa chọn 2.= 490 tấm côppha 300x1200x55(mm), cho mặt trong. Nghĩa là phải đặt hai tầng côppha cho mặt trong đốt 1 Việc tính toán côppha và sườn ngang của mặt trong đốt 1 hoàn toàn như mặt ngoài. Để giữ ổn định của côppha bên trong và bên ngoài ta làm như sau: + Dùng cây chống thép để ổn định côppha ngoài. + Dùng bulông liên kết giữa côppha trong và ngoài để giữ ổn định cho côppha trong. Chú ý: Về côppha của đốt giếng có chiều cao 2,74(m) ta sẽ dùng hai tấm côppha: 300x1800x55(mm) và 300x1200x55(mm) ghép chồng lên nhau. Việc tính toán và kiểm tra đối với ván khuôn, sườn dọc, sườn ngang, cây chống của những đốt này hoàn toàn như đốt 1. III.6. Thi công đốt giếng 1 III.6.1. Lắp đặt côppha đốt 1 bên trong và bên ngoài Giống như phần chân dao. III.6.2. Lắp đặt cốt thép cho đốt 1 Giống như phần chân dao. III.6.3. Đổ bêtông đốt 1 Tính toán khối lượng bêtông và khối lượng đất đốt 1: Đốt 1: Có chiều cao bằng chiều cao tầng 10 , bằng H1= 2,27(m). * Lượng bêtông cần thiết để thi công đốt số 1 V1= Trong đó: = 0,6(m): Là bề dày của thành giếng. * Lượng đất cần đào đi để hạ đốt 1 là: Vđ1= Lựa chọn ôtô chở bêtông từ nơi sản xuất đến công trường. Xe có mã hiệu SB-92B có các thông số kỹ thuật như sau : Kích thước giới hạn : - Dài 7,38 m - Rộng 2,5 m - Cao 3,4 m V thùng trộn (m3) Loại ô tô V thùng nước (m) Công suất (W) Tốc độ quay thùng (v/phút) Độ cao đổ phối liệu vào (cm) 6 KAMAZ - 5511 0,75 40 9 -14,5 3,62 Xe vận chuyển bêtông mã hiệu SB-92B * Tính toán số xe trộn cần thiết để đổ bê tông: n = Trong đó: n : Số xe vận chuyển. V : Thể tích bê tông mỗi xe ; V = 6m3 L : Đoạn đường vận chuyển ; L=11 km S : Tốc độ xe ; S = 30á35 km/h T : Thời gian gián đoạn ; T=10s Q : Năng suất máy bơm ; Q = 60 m3/h. ị n = = 4,8 xe Chọn 5 xe để phục vụ công tác đổ bê tông. -Số chuyến xe cần để đổ bê tông chân dao : = 17,1 chuyến ị chọn 18 chuyến. Lựa chọn máy bơm bêtông đốt 1 Chọn máy bơm bê tông Putzmeister M43 với các thông số kỹ thuật sau: Bơm cao (m) Bơm ngang (m) Bơm sâu (m) Dài (xếp lại) (m) 49,1 38,6 29,2 10,7 Ô tô bơm bê tông putzmeister - M43 III.6.4. Bảo dưỡng bêtông đốt 1 và tháo dỡ côppha. Giống phần chân dao. III.6.5. Thi công hạ đốt 1 và chân dao Lựa chọn máy thi công đào đất đốt 1: Chọn máy đào đất. Dựa vào khối lượng đất đào và hố đào ta chọn máy đào gầu nghịch dẫn động thuỷ lực mã hiệu EO- 3322B1 có các chỉ số kỹ thuật sau : q(m3) R(m) H(m) H(m) T.l máy (tấn) Tck (giây) A(m) b - Chiều rộng (m) C(m) 0,5 7,5 4,8 4,4 14,5 17 2,81 2,7 3,84 Tính năng suất máy đào. N = q. .nck . Ktg (m3/h) + Trong đó : q: Dung tích gầu (q = 0,5 m3) Kđ: Hệ số đầy gầu phụ thuộc cấp đất, độ ẩm (Kđ = 1,2) Kt: Hệ số tơi của đất (kt = 1,2) nck: Số chu kỳ xúc trong một giờ. nck= - Tkc : Thời gian của một chu kỳ : Tck = tck.Kvt.Kquay. tck : Thời gian của 1 chu kỳ ( được xác định góc quay 900 và đất đổ tại bãi). Kvt: hệ số phụ thuộc vào điều kiện độ đất của máy xúc: (Kvt = 1,1 đổ lên thùng xe). Kquay : Hệ số phụ thuộc góc quay cần với (Kquay = 1,0 j quay Ê 900) đ Tck = 1,1.1.17 = 18,7(giây). đ nck = = 192,5 Năng suất máy đào: N = 0,5..192,5.0,7 = 67,4 (m3/h) Năng suất của máy đào trong một ca. N = 67,4.8 = 539 (m3/ca) - Khối lượng đất phải đào máy : Vmáy = 975,72 m3 ị Số ca cần thiết n = lấy tròn thành 2 ca Đào theo trình tự : + Quá trình đào đất phải theo trình tự và từng phân đợt.(Mỗi đợt không quá 0,5(m))(theo TCVN[14]) + Đào từ tâm giếng ra ngoài thành giếng, sở dĩ phải đào như vậy là tránh hiện tượng cát chảy xảy ra. + Đối với việc thi công đào đất dưới chân dao ta phải đào thủ công. Các tổ đội đào phải bố trí đối xứng nhau để cho thành giếng không bị nghiêng lệch trong quá trình hạ xuống. Trị số độ chìm một lần hạ của giếng chìm không được lớn hơn 0,5(m). Sau mỗi lần hạ ta kiểm tra lại độ thẳng đứng của thành giếng, phải điều chỉnh ngay nếu có sai xót. Từ đó chia ra số phân đoạn đào đất để hạ đốt giếng 1 là: n= (lần), lấy tròn thành 5 (lần). Mỗi lần sẽ hạ được Máy đào đất mã hiệu EO-3322B1 Lựa chọn máy vận chuyển đất từ trong lòng giếng ra ngoài Chọn cần trục tháp Công trình có địa hình khá chật hẹp, do đó phải có biện pháp lựa chọn loại cần trục tháp cho thích hợp. Từ tổng mặt bằng công trình, ta thấy cần chọn loại cần trục tháp có cần quay ở phía trên; còn thân cần trục thì hoàn toàn cố định (Bởi vì thân cần trục không liên kết với công trình). Loại cần trục này rất hiệu quả và thích hợp với những nơi chật hẹp. Cần trục này dùng để vận chuyển đất từ trong lòng giếng ra bên ngoài. Do công trình có độ sâu khá lớn nên phương án dùng cần trục tháp để đưa đất ra ngoài là tối ưu hơn cả. Cần trục tháp được đặt cách xa công trình khoảng 8(m). Các yêu cầu tối thiểu về kỹ thuật khi chọn cần trục là: - Độ với nhỏ nhất của cần trục tháp là: R = a + b Trong đó: a : khoảng cách nhỏ nhất từ tim cần trục tới tường nhà, a = 8m. b : Khoảng cách lớn nhất từ mép công trình đến vị trí cần cẩu lắp, b = 34,2(m) = chiều rộng của công trình Vậy: R = 8 + 34,2 = 42,2m Với các thông số yêu cầu như trên, có thể chọn cần trục tháp mc120-ba45a là hợp lí. Dưới đây bảng thể hiện khả năng làm việc của cần trục tháp mc120-ba45a ứng với từng chiều dài tay cần ( tối đa là 60m). R(m) 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 45 48 50 Q(T) 6790 6140 5590 5120 4710 4360 4040 3770 3520 3300 3090 2820 2590 2450 Lựa chọn xe ôtô vận chuyển đất từ công trường đến bãi đổ Do mặt bằng công trình khá rộng rãi,và theo thiết kế thì đất đào lên được đổ lên xe tải và vận chuyển đến nơi khác ở ngoài thành phố để đảm bảo vệ sinh môi trường và mỹ quan khu vực xây dựng. Do máy cần trục tháp cẩu đất từ trong lòng giếng ra kết hợp với xe vận chuyển đất nên ta phải bố trí sao cho quan hệ giữa dung tích gầu và thể tích thùng xe phù hợp được vận chuyển liên tục, không bị gián đoạn do phải chờ đợi. Chọn xe: Max - 205 Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị Trọng tải T 5 Công suất động cơ Mã lực 112 Kích thước thùng: Dài m 3 Rộng m 2 Cao m 0,6 Kích thước giới hạn xe: Dài m 6,06 Rộng m 2,64 Cao m 2,43 Dung tích thùng xe m3 3,6 Chiều cao thùng xe m 1,9 Trọng lượng xe T 5,5 Chu kỳ năng suất làm việc của xe Số xe: Do ta sử dụng một cần trục tháp cho một lõi và xe chở liên tục nên số lượng xe tối thiểu Tch: Thời gian chất hàng lên xe. T : Thời gian một chu kỳ công tác xe. Số gầu đất đổ đầy một thùng xe tải là: Trong đó: Q: Trọng tải sử dụng ta lấy 3 tấn. g = 1,79(T/m3) q = 0,5(m3) kch: Hệ số chứa đất tơi của gầu lấy bằng 0,9 (gầu) - Thời gian chất hàng lên xe: Tch = Trong đó q’= 4 . 0,5 . 0,9 =1,8 (m3) N: Năng suất của máy đào N = 67,4 (m3/h) Tch = (phút). Lấy Tch = 2 phút. - Thời gian đi và về V1 = V2 = 30 km/h; L = 5 km. t1 = t2 = phút - Chu kỳ công tác của một xe: T = tq + tdỡ + ttổn thất + 2t1 + tch T = 2 + 2 + 5 + 2´10 + 2 = 31 (phút) ị Số xe là: m ³ - Số chuyến xe cần thiết trong một ca, làm cùng một máy đào đất. chuyến, lấy là 34(chuyến) iV. Quy trình thi công hạ giếng như sau IV.1.Nguyên tắc Giếng trọng lực được hạ xuống đất nhờ trọng lượng bản thân kết hợp với việc đào đất trong lòng giếng ra. Khi cần hạ giếng không sâu lắm thì chế tạo toàn bộ giếng xong rồi mới hạ xuống. Khi phải hạ giếng xuống sâu thì người ta chế tạo một đoạn rồi hạ xuống, sau đó tiếp tục đúc đoạn trên và hạ giếng tiếp tục. Mỗi đoạn giếng trong công trình này có chiều dài từ 2,27 đến 2,74(m). Sau khi hạ xong đoạn giếng đầu tiên, người ta lắp ván khuôn và đổ bêtông đoạn thứ hai. Sau khi bêtông đoạn thứ 2 đủ độ bền là đạt 70% cường độ thiết kế(tài liệu [14]) thì người ta tiếp tục hạ và chu trình đó cứ lặp đi lặp lại cho đến độ sâu thiết kế. Công tác đào, chuyển đất ra khỏi lòng giếng và đổ bê tông lòng giếng có thể tiến hành đồng thời với việc bơm hút nứơc ra ngoài hoặc không cần bơm nước ra. Đất được lấy ra khỏi lòng giếng bằng gầu ngoạm, máy hút thuỷ lực hoặc máy bơm dâng bằng khí nén. Biện pháp bơm hút nước chỉ nên dùng khi đất dưới chân giếng không bị lở và trôi vào lòng giếng . Đất lở sẽ làm tăng thể tích đất phải chuyển ra khỏi lòng giếng và có thể làm cho các công trình lân cận bị biến dạng thậm chí bị biến dạng nghiêm trọng. Khi mực nước trong lòng giếng cao và đất dễ thấm, khi hạ giếng không được bơm nước ra mà thậm chí còn phải bơm nước vào lòng giếng để mực nước trong giếng cao hơn mực nước bên ngoài để đất(cát nhỏ, bùn) khỏi trôi vào lòng giếng IV.1.2.Hạ công trình chìm vào trong đất công trình này như sau. - Tháo dỡ ván khuôn đốt giếng 1. - Dùng cần trục tháp để cẩu máy đào đất vào trong lòng giếng. - Tiến hành đào đất bên trong lòng giếng theo 5 phân đoạn đã tính toán ở trên. Đào đất từ tâm giếng ra thành giếng. Mỗi phân đoạn có độ dày 0,454(m). Khi đào đất phải chú ý để lại mép bảo vệ phần dưới chân dao. - Do công trình được hạ trong áo sét cho nên cùng lúc với quá trình hạ thành giếng ta phải kịp thời cung cấp dung dịch bentonite ở xung quanh thành giếng nhằm giảm bớt ma sát, giúp cho quá trình hạ được dễ dàng. - Sau khi đào đất phân đoạn 1 xong, dùng cần trục tháp đã bố trí sẵn bên ngoài thành giếng để cẩu đất ra. Cùng với quá trình cẩu đất ra ngoài ta tiến hành hạ dần chân dao và thành giếng xuống. - Cứ tiếp tục như vậy đối với phân đoạn đất 2, 3, 4, 5, ta cũng tiến hành đào đất sau đó cẩu đất ra ngoài và hạ thành giếng xuống đến chiều sâu có độ sâu bằng chiều cao đốt 1. Tiếp tục lắp đặt ván khuôn đốt giếng 2 như đốt giếng 1 đã tính toán ở trên. Rồi sau đó đổ bêtông, đợi bêtông đạt cường độ cần thiết, tiến hành tháo dỡ ván khuôn rồi hạ như trình tự của đốt 1. Trình tự được thực hiện tương tự cho các đốt giếng còn lại ta sẽ hạ được thành giếng đến đúng độ sâu thiết kế là cos -27,6. v. các sự cố thường gặp và cách khắc phục khi hạ giếng 1.Giếng chìm bị nghiêng lệch a, Nguyên nhân: - Đất dưới chân cắt không đều, chỗ cứng chỗ mềm. - Tháo tấm kê chân cắt không thực hiện tháo đối xứng. - Không kịp thời đầm chặt lại đất ở chân cắt và mặt ngoài chân cắt đất đắp đầm chặt không đều. - Đào hạ giếng thực hiện không đều(đối xứng). - Tạo độ rỗng dưới chân cắt quá nhiều khiến giếng bị sụt đột ngột nên dễ nghiêng lệch. - Tại một vị trí nào đó của chân cắt gặp chướng ngại vật mà ta không kịp thời phát hiện và xử lý. - Khi đào đất, thoát nước, ở chân cắt có hiện tượng cát chảy. - Đào đất chất trên mặt đất quanh giếng hoặc phụ tải ở mặt đất quanh trên miệng giếng phân bố không đều cũng là một nguyên nhân. b, Dự phòng và cách sử lý - Tăng cường qua trắc, theo dõi kịp thời để xử lý phân tích và có biện pháp hiệu chỉnh thích hợp. - Lấy tấm kê, đào đất nên thực hiện đối xứng. Sau khi lấy tấm kê chân cắt ra nên tiến hành dùng cát đá đắp đầm chặt trở lại ngay. - Lấy đất hạ giếng cần phải lấy đều(đối xứng). - Chân cắt phía bên thấp ngưng đào nếu cần thiết có thể dùng cát và đá dăm đắp trở lại dưới chân cắt để làm chậm sự lún sụt của nó, tiếp tục đào phía chân cắt đối diện(phía chân cắt đang ở cao độ cao hơn) 2.Giếng bị nghiêng vị trí a, Nguyên nhân - Thường do nghiêng lệch gây ra, khi hiệu chỉnh giếng thẳng đứng trở lại thì bản thân giếng cũng bị chuyển dịch. - Chuyển dịch nhiều hay ít thường do điều kiện đất nền và số lần nghiêng lệch phải hiệu chỉnh xảy ra nhiều hay ít. - Do trắc đạc định vị sai. b,Dự phòng và sử lý - Khống chế để giếng không bị nghiêng lệch. - Khi hiệu chỉnh nghiêng lệch không những chỉ hiệu chỉnh theo chiều đứng dây dọi mà còn lưu ý đến vị trí tâm giếng và giữ cho tâm không chuyển dịch so với thiết kế. - Tăng cường kiểm tra- quan trắc. 3.Giếng hạ quá chậm hoặc không hạ xuống được. a,Nguyên nhân - Lực ma sát giữ đất và tường của giếng quá lớn. - Trọng lượng bản thân giếng quá nhỏ không thắng được lực ma sát. - Gặp chướng ngại vật. b,Dự phòng và xử lý. - Tiếp tục đổ bê tông phần trên giếng để tăng tải trọng bản thân hoặc gia tải trên đỉnh giếng. - Đào đất đáy giếng theo dạng lòng chảo, phần dưới chân cắt đào một ít hốc rỗng và đệm cỏ, sau đó cho nổ mìn (Lượng thuốc chỉ 100gram) tạo chấn động để giếng tụt xuống. - Cho nước xói mặt ngoài tường để nước nhắm vào bề mặt tiếp xúc giữa đất và tường ngoài nhằm giảm bớt ma sát (hoặc bơm nước bùn). - Dùng bơm để bơm nước khô (biện pháp đào không thoát nước chuyển thành biện pháp đào có thoát nước) nhằm giảm lực đẩy nổi giếng. - Phát hiện kịp thời và tháo bỏ chướng ngại vật ở chân cắt. 4.Giếng hạ quá nhanh a,Nguyên nhân - Đất quá yếu, cường độ chịu nén của đất nhỏ khiến cho độ lún h0 vượt quá tốc độ đào đất. - Do nước hút thường xuyên, do cát chảy làm giảm ma sát giữa đất và thành giếng - Đất mặt ngoài quá lỏng. b,Dự phòng và xử lý - Dùng các ụ đất để kê chân cắt. - Điều chỉnh lại cách đào, có thể không đào đất dưới chân cắt hoặc một vài chỗ dưới chân cắt (cách đều - đối xứng) không đào để hạn chế sự lún quá nhanh. - Đào có thoát nước chuyển sang đào không thoát nước. - Chèn các vật liệu thô ráp ở mặt ngoài giếng để tăng ma sát. Đầm chặt đất mặt ngoài thành giếng. - Tại vị trí mặt ngoài thành giếng nếu đất chỗ nào có hiện tuợng lỏng hoá thì nên chèn thêm đá dăm để tăng ma sát cho thành giếng. 5.Hạ giếng gặp chướng ngại vật a,Nguyên nhân - Đang hạ giếng gặp đá mồ côi hoặc cong trình ngầm(ống, cốt thép, rễ cây...) b,Dự phòng và xử lý - Gặp loại đá nhỏ moi đất rồi lấy ra. - Gặp loại đá lớn thì dùng búa cầm tay chạy bằng khí nén để phá đá, có lúc phải dùng thuốc nổ- tuy nhiên vị trí đặt thuốc nổ phải cách xa chân cắt ít nhất là 50cm. Lượng thuốc nổ > 200(gram) đồng thời mặt trên tấm thuốc nổ phá đá phải có tấm tôn thép che chắn(không để đá bắn văng lên miệng giếng). - Đối với kim loại thì dùng hàn hơi hoặc cưa sắt để cắt. - Với trường hợp đào đất không thoát nước có thể dùng ống nước xói có áp lực cao để xói lỗ đất dưới khối đá rồi đặt thuốc nổ tại đó để cho nổ phá. 6.Xảy ra hiện tượng lưu sa a,Nguyên nhân - Khi đào đất đáy giếng theo hình lòng chảo thì đất bị tơi ở ngoài quanh chân cắt sẽ tràn vào đáy giếng. - Do thoát nước khô làm chênh lệch áp lực: áp lực ngoài thành giếng ở chân cắt tràn vào kéo theo đất chảy. - Khi xử lý chướng ngại vật bằng phương pháp nổ mìn gây chấn động mạnh khiến đất bên ngoài thành giếng tràn vào. b,Dự phòng và xử lý - Đào giếng bằng phương pháp thoát nước thì cột nước ở trong giếng thích hợp giới hạn 1,5m- 2m. - Khi đào đất, tránh moi đất ở chân cắt vì như lưu sa rất dễ xảy ra. - Đào đất hạ giếng không nên đào lòng chảo ở giữa đáy giếng. - Khi có hiện tượng lưu sa nên tăng cường gia tải đỉnh giếng để chân cắt lún sâu vào tầng đất dưới. - Sử dụng hệ thống thoát nước ngầm bằng bơm. - Đào giếng không thoát nước nên duy trì cao độ mực nước trong giếng ngang bằng với mực nước ở ngoài thành giếng để tránh hiện tượng lưu sa. 7.Giếng chìm còn lún thêm khi bịt đáy. a,Nguyên nhân - Khi bịt đáy, giếng vẫn chưa ổn định, vẫn còn hiện tượng lún thêm do chủ yếu công tác quan trắc có sai sót. b,Dự phòng và xử lý - Khi giếng hạ còn cách cao độ thiết kế 1,5m – 2m ta nên tăng cường quan trắc theo dõi. - Sau khi hạ giếng đến cao độ thiết kế phải theo dõi tiếp trong 8 giờ sau đó đo độ lún, nếu chỉ lún thêm < 8(mm) xem như giếng chìm đã ổn định. 8. Hạ mực nước ngầm khi thi công hạ giếng - Khi thi công hố móng và móng công trình, thường phải đào đất phía dưới mực nước mực nước ngầm, nhất là với nhà cao tầng, móng đặt rất sâu, số tầng nhà ngầm dưới đất khá nhiều. Khi thi công , nếu nước ngầm ngấm vào trong hố móng làm cho hố móng bọ ngập nước nên sẽ hạ thấp cường độ của đất nền, tính nén co tăng lên, công trình sẽ bị lún qua lớn, hoặc tăng thêm ứng suất trọng lượng bản thân của đất, tạo lun phụ thêm của móng, những điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của công trình. Do đó khi thi côgn hố móng nhát thiết phải có biện pháp hạ mực nước ngầm và thoát nước tích cực để cho móng được thi công trong trạng thái khô ráo. Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công đào đất cũng như các công tác khác. - Khi áp dụng các biện pháp hạ nước, thoát nước phải tính đến các nhân tố sau đây: + Loại đất và hệ số thẩm thấu + Cốt yêu cầu hạ thấp mực nước và cốt mực nước ngầm, thì mực nước ngầm phải được hạ thấp đến dưới đáy hố móng 0,5- 1m. + Dùng hình thức nào để chống giữ thành hố móng nhất là hố móng sâu. + Diện tích hố móng lớn hay nhỏ. Hiện nay có hai loại biện pháp hạ mực nước ngầm: -Hạ nước trên mặt -Hạ nước bằng giếng điểm: + Hạ nước bằng giếng điểm nhẹ + Hạ nước bằng giếng điểm phun. + Hạ nước bằng giếng điểm ống + Hạ nước bằng giếng bơm sâu. Trong đồ án này em lựa chọn giải pháp hạ mực nước ngầm là dùng: hạ nước bằng giếng điểm nhẹ. vi.Phương pháp giám sát theo dõi hạ giếng chìm 1.Khống chế về mặt chất lượng a,Khống chế về cao độ và vị trí - Để khống chế tốt cao độ, theo dõi cao độ trong lòng giếng và ngoài thành giếng ta cần phải có hệ thống trục và các mốc cao độ chuẩn để đối chiếu so sánh. - Cũng từ các trục chuẩn giao nhau(hệ trục x và y) ta sẽ kiểm tra được vị trí toạ độ của giếng. b,Khống chế chiều nghiêng của trục đứng giếng - Để kiểm tra chủ yếu người ta dùng dây dọi thả từ tâm miệng giếng trên đỉnh giếng. - Nếu điểm dọi lệch 5cm và cao độ trên miệng giếng lệch nhau thì giếngđã bị nghiêng lệch, nên tiến hành hiệu chỉnh ngay. c,Khống chế theo dõi quá trình hạ giếng - Để theo dõi quá trình hạ giếng(tốc độ hạ giếng đối với từng giai đoạn, với các cao độ đất nền khác nhau...)ta nên vẽ ngoài giếng kích thước chiều cao để tiện theo dõi bằng máy. - Trong quá trình giám sát theo dõi phải ghi chép thật chính xác, đầy đủ quá trình hạ giếng. 2.Kiểm tra chất lượng a,Kiểm tra quá trình chế tạo thân giếng - Sai số kích thước chiều dài, chiều rộng < 0,5% và không vượt quá 10mm. - Sai số về chiều dày thành giếng <15mm b,Kiểm tra quá trình hạ giếng - Sai số cao độ chân cắt so với cao độ thiết kế < 10cm. - Sai số di chuyển vị trí tâm giếng <1% chiều sâu (sâu 10m chỉ cho chuyển vị < 10cm) - Sai số nghiêng lệch: Cao độ chênh lệch giữa hai điểm góc chéo nhau của giếng hình chữ nhật không được vượt quá 1% khoảng cách giữa chúng và không được vượt quá 300mm. Nếu khoảng cách chéo nhau là 10m(chiều dài đường chéo chữ nhật thì sai số cao độ giữa chúng là < 100mm). VII. thi công bản đáy giếng Bản đáy giếng được thi công sau khi ta đã hạ thành giếng đến độ sâu thiết kế và đã đảm bảo các điều kiện ổn định. Phân chia các phần bản đáy Để thi công bịt đáy giếng ta có 2 cách như sau: + Cách 1: Bịt đáy có thoát nước. + Cách 2: Bịt đáy bằng cách đổ bêtông dưới nước. Trong đồ án này em chọn cách thứ nhất để thi công bản đáy. Quá trình thi công bản đáy bao gồm các công đoạn sau: - Công tác chuẩn bị. - Thi công lớp chống thấm cho bản đáy. - Thi công cốt thép cho bản đáy. - Thi công bêtông cho bản đáy. - Bảo dưỡng bêtông đáy. VII.1.Công tác chuẩn bị - Thổi rửa sạch bùn dưới đáy giếng. Thử tải để nghiên cứu lực chịu tải của đất nền ở đáy móng, nếu không đủ khả năng chịu lực phải tiến hành gia cố nền. Làm sạch và đánh nhám bề mặt chân dao(Chỗ tiếp giáp giữa bêtông chân dao và bêtông bản đáy) VII.1.Thi công bản đáy Thi công đào đất cho bản đáy. Bản đáy có độ dày là: 1,5(m) Diện tích bản đáy chính là diện tích lõi giếng: F= 3,14.122= 452,16(m2) Lượng đất phải đào đi và lượng bêtông cung cấp cho bản đáy là khá lớn Lượng đất phải đào đi là: V= 1,5.452,16+ 2,7.3,14.(4,5+0,6)2= 898,753(m3) Lượng bêtông cung cấp cho toàn bản đáy là: V= 1,5.452,16+ 2.3,14.4,5.0,6.(2,7- 1,5)= 698,59(m3) Quá trình đào đất cho bản đáy như sau: Lúc này thành giếng đang ở độ sâu thiết kế, máy móc và các thiết bị đang ở tại cos -27,6. Dùng máy đào đất là máy đào đất trong quá trình hạ giếng để đào đất Ta sẽ đào phần 1 trước Thể tích đất phần 1: V= 3,14.(4,5+ 0,6)2.(2,7+ 1,5)= 343,02(m3) Thể tích bêtông phần 1 Vbt= V- Vlõi= 343,02- 3,14.4,52.2,7= 171,34(m3) Tiến hành đổ lớp chống thấm cho phần này Tiến hành lắp dựng cốt thép cho phần 1 Lắp dựng ván khuôn cho bản đáy Do bản đáy có chiều dày là: 1,5(m) ta tiến hành đổ bêtông bản đáy phần giữa thành 4 đợt, mỗi đợt đổ có chiều dày: 0,375(m). Tiếp theo sẽ thi công đào đất cho phần còn lại là phần II, III Thể tích đất cần đào để thi công 2 phần 3, 4 Vđất= 898,753- 343,02= 555,733(m3) Thể tích bêtông phần II, III Vbêtông=698,59- 171,34= 527,25(m3) Thi công đào đất cho cho hai phần này như sau Thi công đào đất bản đáy Để đảm bảo cho quá trình hạ không gặp sự cố(nghiêng lệch) ta phải tiến hành đào đất đối xứng, ta sẽ đào đất cho toàn mặt rồi đổ bêtông sau. Quá trình đổ bêtông cũng phải đối xứng Hình vẽ trên ta hiểu như sau: + Khi đào đất thì đào hai phần 1, 2: cùng một lúc phần 3, 4: cùng một lúc phần 5, 6: cùng một lúc phần 7, 8: cùng một lúc đào đất xong ta tiến hành thi công lớp chống thấm cho bản đáy(lớp chống thấm có thành phần như trên) Tiến hành lắp dựng cốt thép cho toàn bộ bản đáy ở hai phần này, khi cốt thép đã đảm bảo thì tiến hành đổ bêtông. + Khi đổ bêtông thì đổ như sau: đổ bêtông cũng phải đối xứng(1 và 2; 3 và 4; 5 và 6; 7 và 8). Việc đổ bêtông cũng phải đổ theo từng lớp, bao gồm 4 lớp mỗi lớp có chiều dày 0,375(m) Đổ bêtông hai phần 1, 2: cùng một lúc, theo các cạnh có đặt lưới mắt cáo để sau này liên kết với phần bêtông đổ sau, đổ từ tâm giếng ra thành giếng Sau khi đổ bêtông hai phần 1, 2 xong thì đổ hai phần 3, 4; tiếp theo là 5, 6 và 7, 8. Thi công bêtông bản đáy VII.3 . Công tác cốt thép cho bản đáy Cốt thép trước khi đổ bêtông và trước khi gia công cần đảm bảo: - Bề mặt sạch, không dính dầu mỡ, bùn đất, vẩy sắt và các lớp gỉ. - Khi làm sạch các thanh thép tiết diện có thể giảm nhưng không quá 2%. - Cần kéo, uốn và nắn thẳng cốt thép trước khi đổ bêtông. VII.4.Công tác bêtông cho bản đáy - Đối với bê tông bản đáy có chiều cao 1,5 m thì vấn đề thi công rất quan trọng. Vấn đề thi công không những quyết định đến cường độ bê tông và sự làm việc bình thường của cấu kiện theo thiết kế mà nó còn ảnh đến sự co ngót của bê tông do nhiệt độ (nhiệt độ do phản ứng hoá học thuỷ phân trong khối bê tông) trong quá trình thi công. Do đó, khi thi công bản đáy có chiều cao lớn cần phân ra nhiều đợt thi công để nhằm giảm nhiệt độ của khối bê tông, thuận tiện cho việc bảo dưỡng để khối bê tông không co ngót quá lớn làm nứt bê tông. Sau mỗi đợt đổ ta tiến hành đầm bêtông bằng đầm rùi. Để cho bêtông các đợt đổ được liên kết với nhau ngoài việc phải tạo bề mặt nhám cho bêtông, bêtông phải trước thời gian ninh kết ta còn phải đặt thêm các cốt thép cấu tạo trong bêtông. Phân đợt thi công bêtông bản đáy -Vữa bêtông phải được trộn đều, đảm bảo đồng nhất về thành phần. -Phải đạt mác thiết kế. -Bêtông phải có tính linh động. -Thời gian trộn, vận chuyển, đổ đầm phải đảm bảo, tránh làm sơ ninh bêtông(Với bêtông đê thi công thành giếng và bản đáy có dùng thêm phụ gia nên thời gian ninh kết khoảng 2(giờ)). - Sau khi đổ bêtông bản đáy xong phải bơm vữa vào xung quanh chu vi giếng để lấp đầy các khe hở tạo ra giữa thành giếng và đất nền xung quanh, bằng cách đó mà khôi phục lạ cường độ của đất. Vữa này là hỗn hợp ximăng Porland, vữa sét và nước, tỉ lệ xác định theo cường độ đất nền. Vữa này được bơm qua ống nhựa Poly vinyl chloride được đặt trong thành giếng. VII.4.Bảo dưỡng bêtông bản đáy Sau khi thi công xong bêtông bản đáy ta phải có biện pháp bảo dưỡng cho bêtông. Đây là khối bêtông lớn nếu không bảo dưỡng cẩn thận sẽ gây ra sự nứt nẻ bêtông dưới tác dụng của nhiệt.