Thi công bê tông tràn

CHƯƠNG III. THI CÔNG BÊ TÔNG TRÀN 1.Phân tích tài liệu; 1.1. Điều kiện địa hình Tuyến tràn bố trí ở vai đập phải. Thân tràn gần như vuông góc với tuyến đập. Nằm cắt qua sườn đồi có độ dốc khá nhỏ (khoảng 50 đến 100), cao trình đỉnh đồi khoảng 552m. Địa hình đuôi tràn nằm trên khe suối cạn là khu vực ruộng lúa của nhân dân, có phương gần như song song với tuyến đập sau đó đổ ra suối Đăk Yên. Địa hình khá thấp (khoảng 539m), tương đối bằng phẳng hơi nghiêng về phía suối Đăk Yên. Nhìn chung địa hình khá thuận lợi cho thi công tuyến tràn. 1.2. Điều kiện địa chất Phần thân tràn có nền địa chất khá tốt, tương đối đồng nhất các lớp đất, có cường độ chịu tải cao, nén lún ít, chống cắt lớn có thể tiếp nhận tốt tải trọng của công trìnPhần đuôi tràn nằm trên khe suối cạn có điều kiện địa chất nền yếu. Lớp 1 và lớp 2 là lớp đất yếu khi thi công có biện pháp xử lý. Các lớp đất còn lại có điều kiện địa chất tương đối tốt tuy nhiên ở đuôi tràn có lớp cát nằm khá nông dễ bị xói rửa và khó khăn khi đào qua lớp này. 1.3. Điều kiện địa chất thuỷ văn; Nước dưới đất ở khu vực thân tràn nằm khá sâu mực nước cách mặt đất 6m đến 9m. Còn khu vực phía đuôi tràn mực nước nằm khá gần bề nặt đất mực nước nằm cách mặt đất 0,2m đến 0,5m 1.4. Điều kiện thi công Về vật liệu cát, sỏi, đá đảm bảo yêu cầu về chất lượng và trữ lượng khai thác và vận chuyển dễ dàng. Phương tiện vận chuyển và máy móc thi công có thể chọn phù hợp cho thi công. 2. Thời gian thi công theo phương án dẫn dòng đã chọn; Theo phương án dẫn dòng đã chọn thời gian thi công tràn bắt đầu từ mùa kiệt năm thứ nhất đến mùa hết mùa khô năm thứ hai thì hoàn thành. 3. Giới thiệu kết cấu công trình; Tràn dọc xả lũ đặt ở phía bờ phải, ngưỡng bằng, cao trình ngưỡng bằng mực nước dâng bình thường. Tràn có 2 cửa, cửa van hình cung nôi tiếp hạ lưu bằng dốc nước tiêu năng đáy. Tràn xả lũ - Vị trí vai phải đập - Loại ngưỡng đỉnh rộng - Lưu lượng thiết kế với tấn suất 1%, Qxả = 134,8 (m3/s) - Cột nước tràn với P=1%, Ht = 5(m) - Cao độ ngưỡng +552,7 m - Chiều rộng tràn Bt = 2´4 (m) - Chiều rộng nhỏ nhất dốc nước 6(m) - Độ dốc đáy i = 10% - Chiều dài dốc Ld = 140(m) 4. Thiết kế tổ chức đào móng. 4.1. Lựa chọn phương án đào móng. Do địa chất tại tuyến công trình yếu để đảm bảo độ bền, ổn định lâu dài cho các hạng mục công trình thì công tác hố móng phải được thi công triệt để . Đối với tràn thì móng tràn phải được bóc đến tầng đá cứng đủ cường độ . Thi công móng tràn ta phải bóc lớp vỏ từ cao trình +207m xuống cao trình +190m trong đó lớp đất bóc trung bình là 5m phía trên kể từ mặt đất tự nhiên , còn lại là phải phá đá. Để đảm bảo tiến độ thi công ta cần lựa chọn được phương pháp đào và vận chuyển thích hợp. 4.1.1.Phương án 1. Khi đào đất tầng phủ và đá phong hoá mạnh sử dụng phương pháp thủ công và vận chuyển bẳng xe cải tiến . Khi đào đá phong hoá sử dụng máy đào, vận chuyển bằng xe ôtô . 4.1.2.Phương án 2. Đào đất , bóc lớp thực vật , lớp đá phong hoá mạnh được thực hiện bằng cách dùng máy ủi theo từng lớp và vun thành đống sau đó dùng máy xúc , vận chuyển bằng ô tô tự đổ. 4.1.3.So Sánh lựa chọn phương án . Với phương án 1 : Ưu điểm là thi công đơn giản , dễ làm , giá thành rẻ không phải bảo quản sửa chữa máy móc nhiều . Yêu cầu máy móc, nhân công trình độ không cao. Nhưng dùng phương pháp thủ công rất khó có thể đảm bảo đúng tiến độ , số lượng công nhân nhiều hiện trường thi công phải rộng . Với phương án 2 : Sử dụng máy móc công nghệ là chủ yếu , vì vậy đẩy nhanh được tiến độ giải phóng lao động. Nhưng phương pháp này gặp khó khăn là đòi hỏi máy móc công nghệ cao nên việc cung cấp thiết bị máy móc phải kịp thời đầy đủ , nhân công trình độ cao trình độ quản lý giỏi. Với ưu nhược điểm của của hai phương án ta thấy chọn phương án hai là hợp lý vì có thể đẩy nhanh được tiến độ thi công đưa công trình vào khai thác sớm. 4.2. Xác định phạm vi mở móng. Đập có chiều rộng lớn nhất theo đáy là 9 m. Để đảm bảo thi công thuận lợi thì hố móng cần được mở rộng thêm độ lưu không cả hai bên. Xác định bề rộng mở móng lớn nhất: Bmóng=Bđáy+2c=9+2.1,5=12 m. Mái dốc móng đào Phần đất:m=1 Phần đá :m=0,5 Độ lưu không c =1,5m Phạm vi hố móng như sau: 4.3. Xác định khối lượng đào móng. Do đáy đập cần đặt trên nền đá cứng(đá gốc phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình) nên ta phải bóc bỏ lớp sườn tàn tích, đới phong hóa mãnh liệt, đới phong hóa mạnh. Công việc chính bao gồm: bóc bỏ lớp đất mặt bề dày trung bình 6 m Nguyên lý tính toán: Chia hố móng tràn dọc theo tim tràn thành các mặt cắt, . Đo diện tích phần cần bóc bỏ mặt cắt thứ i là Fi(m2), khoảng cách giữa mặt cắt i và i+1 là li(m). Khối lượng giữa 2 mặt cắt cần bóc bỏ sẽ là: Vi= Tổng khối lượng cần bóc bỏ sẽ là: V= Bảng tính toán khối lượng đào móng MC Chiều dài Phần đất Phần đá Fi Ftb V Fi Ftb V 0-0 0 0 24 6.155 147.72 8.95 214.8 1-1 12.31 17.9 34.2 11.935 408.177 29.58 1011.636 2-2 11.56 41.26 27.2 10.475 284.92 30.81 837.896 3-3 9.39 20.35 60.25 9.595 578.10 24.88 1498.719 4-4 9.8 29.4 40 9.835 393.4 42.36 1694.4 5-5 9.87 55.32 38.5 12.975 499.54 121.38 4672.938 6-6 16.08 187.43 21 18.54 389.34 255.35 5362.245 7-7 21 323.26 50 18.4 920 203.63 10181.5 8-8 15.8 84 70 12.6 882 49.26 3448.2 9-9 9.4 14.52 93 9.375 871.88 14.53 1351.29 10-10 9.35 14.54 100 9.515 951.5 14.97 1497 11-11 9.68 15.4 Tổng khối lượng đào và bóc bỏ là : Phần đất SVđất = 6326,57 (m3) Phần đá SVđá = 31770,62 (m3) 4.4. Tính toán cường độ thi công đào móng Cường độ thi công đào móng xác định theo công thức: Qđào= Trong đó: V: Khối lượng cần đào Đất khi đào xúc sẽ tăng thể tích do bị tơi xốp. Thể tích tăng thêm tính như sau: Vđá đào=Vđánguyên khối.KP1 KP1=1,4~1,5 Vđất đào=Vđấtnguyên khối.KP2 KP2=1,2 KP1, KP2 là hệ số tơi xốp, tra bảng 6-7 trang 119 giáo trình thi công tập 1. Vđấtđào= 6326,57*1,2 = 7591,88 m3 Vđá đào = 31770,62*1,45=46067,4 m3 T: Số ngày thi công Đối với mùa khô số ngày thi công lấy là 26ngày, mùa lũ lấy là 20ngày. Thời gian đào móng tràn diễn ra trong vòng 3 tháng mùa khô năm đầu tiên thi công đất trong 10 ngày thi công đá trong vòng 68 ngày n: Số ca thi công trong ngày n=2 (ca/ngày) Qđào đất = = 379,1 ( m3/ca) Qđào đá = = 338,73 ( m3/ca) 4.5. Tính toán số lượng xe máy. 4.5.1.Chọn loại xe máy. Theo như sổ tay chọn máy thi công của Vũ Văn Lộc chủ biên (xuất bản năm 2005) thì khối lượng đào móng trong một tháng từ 20000¸60000(m3) thì nên chọn máy dung tích gầu q= 1 ¸ 1,6(m3). Vì vậy ta chọn các loại máy như sau: 4.5.1.1. Máy đào: chọn máy đào KOMATSU của Nhật Bản có các thông số như sau: Hình 3. 1: Máy đào 0,61 m3 Mã hiệu : PC160-6 Gầu sấp, dung tích gầu :0,61 m3 Cơ cấu di chuyển : Xích Trọng lượng máy : 17,9 (tấn) Chiều cao : 8,57m Chiều dài : 2,95m Chiều rộng : 2,49m Chiều rộng một bản xích :0,5 /. Áp lực lên đất : 0,52 KG/cm2. 4.5.1.2. Máy ủi: Chọn ô tô dựa vào khả năng cung cấp thiết bị của đơn vị thi công Cường độ cần bóc bỏ bãi vật liệu Năng suất của máy đào đã chọn là 46,5(m3/h) Chọn máy ủi KOMATSU của Nhật Bản có các thông số sau: Hình 3. 2:Máy ủi 110CV Mã hiệu : D21A-5 (PS) Cơ cấu di chuyển : Bằng xích Công suất : 39CV Chiều dài ben : 2410 mm. Chiều cao ben : 550 mm. Sức kéo : 4,27tấn Vận tốc di chuyển : Tiến 4Km/h ; lùi 3,2/5,4 Km/h Kích thước giới hạn : Dài.rộng.cao=3360 mm.1610 mm.2160 mm Trọng lượng : 3,62tấn. Ô tô tự đổ: Chọn ô tô dựa vào khả năng cung cấp thiết bị của đơn vị thi công Dựa vào loại máy đào đã chọn Trong đó: W là dung tích thùng ôtô (m3) q là dung tích gầu máy đào (m3) Chọn ô tô có các thông số sau: Hình 3. 3: Ô tô 5,13T Mã hiệu : DA110D Trọng lượng xe : 5,13T. Kích thước xe : Dài.rộng.cao=6,835m.2,35m.2,52m. Vận tốc di chuyển :80km/h Tính toán số lượng xe máy phục vụ thi công; Tra định mức xây dự toán xây dựng công trình (nhà xuất bản xây dựng) được ban hành ngày 29/7/2005 trang(45;73)có mức hao phí ca máy cho đào xúc 100 m3 đất đá như sau: Bảng 3. 1: Định mức hao phí ca máy Đơn vị tính:100 m3 Mã hiệu Công tác xây lắp Thành phần hao phí Đơn vị Cấp đất III AB.2541 Đào móng bằng máy đào < 0,8 m3 Nhân công 3,0/7 Máy đào < 0,8m3 Máy ủi < 110CV Công Ca Ca 1,758 0,391 0,045 Năng suất thực tế của các máy : Công tác đất: Pmáy đào đất=m3/ca Pmáy ủi==2222,22 m3/ca Máy đào: nđào= nđào đất==1,19(máy); Như vậy trong thời kì đào đất chọn 2 máy thi công và 1 máy dự trữ + Máy ủi: nủi= nủiđất==0,23 (máy); Chọn 01 máy ủi và 1 máy dự trữ. Ô tô: Tra định mức xây dự toán xây dựng công trình trang (59) ta có: Bảng 3. 2: Định mức vận chuyển của ô tô Đơn vị tính:100 m3 Mã hiệu Công tác xây lắp Thành phần hao phí Đơn vị Cấp đất III AB.4134 Vận chuyển đất bằng ô tô tự đổ phạm vi < 700m Ô tô 5 tấn Ca 1,3 Năng suất thực tế của ô tô chở đất: Pô tô chở đất==76,92( m3/ca) Số ô tô chở đất kết hợp với 1 máy đào nô tô ==3,32( xe). Chọn nô tô=4 xe. Þ Số ô tô dùng để chở đất làm việc: Snô tô chở đất=4.2=8 xe. Chọn 01 xe dự trữ Tra định mức xây dự toán xây dựng công trình trang (74) ta có Bảng 3. 3: Định mức vận chuyển của ô tô Đơn vị tính:100 m3 3.2.5.3.Kiểm tra sự phối hợp xe máy Kiểm tra theo ba điều kiện: Điều kiện 1: Ưu tiên năng suất máy chủ đạo nô tô.Pô tô³ Pmáy đào Công tác đào đất: 4.76,92 = 307,68( m3/ca)> 255,75 = 255,75( m3/ca). Vậy điều kiện 1 thỏa mãn. Điều kiện II: Kiểm tra sự phối hợp về mặt khối lượng. Số ô tô chọn kết hợp với máy sao cho sự phối hợp đổ đất vào xe phải hợp lý. Điều kiện này được kiểm tra qua hệ số m=4~7 m= Trong đó: m : số gầu xúc để đày 1 ô tô Q : tải trọng của ô tô, Q=5,13T Kp : hệ số tơi xốp lấy theo bảng 6-7 giáo trinh thi công 1, với đất Kp=1,2, KH : hệ số đầy gàu, KH=0,9 q : dung tích gàu xúc, q=0,61 m3 gtn :dung trọng tự nhiên, với đất lấy gtn=1,87(T/m3), Với vật liệu đất: m = = 5,99 kiểm tra lại tải trọng của ôtô lấy m = 6 Q= Vậy điều kiện 2 thỏa mãn . Điều kiện III: Kiểm tra sự phối hợp giữa ô tô và một máy đào. Số ô tô phục vụ máy đào cần đảm bảo để máy đào làm việc liên tục. Trong thời gian 1 ô tô chở đầy tới vị trí đổ, đổ vật liệu và quay trở lại thi các ô tô khác đã được máy đào đổ đầy. (nô tô-1)Tđào³+tđổ+tđợi Trong đó: n : số ô tô kết hợp 1 máy đào. n=4xe (đối công tác đất) L : Chiều dài quãng đường trung bình vận chuyển L=700m=0,7km V : Vận tốc vận chuyển trung bình của ô tô cả đi và về, V=30 Km/h=8,3m/s. tđổ : thời gian đổ trung bình của 1 ô tô, tđổ=20-30s lấy tđổ=25s tđợi : thời gian chờ đợi vào vị trí đổ, tđợi=60s. Tđào : thời gian xúc đầy 1 ô tô, Tđào=m.Tck+t’ m : số gàu xúc đày 1 ô tô Tck : thời gian 1 chu kì làm việc của máy đào, Tck= q : tổng khối lượng đào trong một ca q=1,16.8.3600=33408(m3/s) Tck ==90s (đối công tác đất) Tck ==144s (đối công tác đá) t’ : thời gian ô tô lùi vào vị trí lấy vật liệu, t’=30s. Thi công đào đất: (3-1)(5.90+30)=960(s)>30+60=290(s) Thi công đào đá: (3-1)(5.144+30)=1500(s)>=232,85(s) Như vậy điều kiện 3 thỏa mãn. Bảng 3. 4: Bảng thống kê xe máy trong giai đoạn đào móng Vật liệu Thời gian(ngày) Máy đào(chiếc) Ôtô(chiếc) Máy ủi(chiếc) Dùng Dự trữ Dùng Dự trữ Dùng Dự trữ Đất 224 02 01 6 01 01 01 6. Công tác bê tông 6.1. Phân đợt phân khoảng đổ bê tông 6.1.1. Mục đích của phân khoảng phân đợt Trong thi công công trình thuỷ lợi có khối lượng lớn nên không thể thi công một lần là xong mà phải tiến hành phân ra thành các khoảnh, các đợt đổ bê tông khác nhau. Công tác phân khoảng phân đợt hợp lý sẽ đảm bảo tốt tến độ thi công trành hiện tượng nứt nẻ, phát sinh khe lạnh trong bê tông 6.1.2. Phân đợt phân khoảnh đổ bê tông Do tràn xả lũ có chiều dài và kích thước lớn dọc theo tràn có các khớp nối. Lợi dụng các khớp nối này ta chia khoảnh đổ theo từng đoạn tràn 6.1.3. Tính toán khối lượng Hạng mục Hình dạng, kích thước Diễn dải khối lượng Khoảng đổ Đợt đổ 1 Tấm lót bê tông đoạn cửa vào M100 (40.18.0,1) = 144m3 1a I 2 Bê tông lót sân trước M100 18,15m3 2a II 3 Tấm đáy sân trước M200 + + =128,7m3 2b II 4 Hai tường cánh thượng lưu BTCTM200 54,42( m3) 4a IV 5 Bê tông lót bản đáy tràn M100 11.9.0,1= 9,9m3 3a III 6 Bản đáy tràn BTCTM200 11.9.1+ = 101,85 m3 3b III 7 Trụ pin BTCTM200 61,47 m3 4b IV 8 Hai tường bên của ngưỡng tràn BTCTM200 2.1.11.5,7 =125,4 ( m3) 4c IV 9 Lót đáy đoạn 1 Bê tông M100 (11+7,2).20/2).0,1=18,2 ( m3) 5a V 10 Bản đáy đoạn 1 BTCT M200 (20,0.1,2-(18,4+19,2).0,4/2).(11,0+7,2)/2 =(24,0-7,52). 9,1=149,57 ( m3) 5b V 11 Tường bên đoạn 1 BTCT M200 49,61m3 7a VII 12 Bê tông lót đoạn 2 bê tông M100 14,4 m3 6a , VI 13 Bản đáy đoạn 2 BTCT M200 20.7,2.0,6+2..7,2 = 91,58 m3 6b VI 14 Tường bên đoạn 2 BTCT M200 2.27,9 =55,8m3 8a VIII 15 Bê tông lót đoạn 3 bê tông M100 14,4 m3 7b VII 16 Bản đáy đoạn 3 BTCT M200 20.7,2.0,6+2..7,2 = 91,58 m3 7c VII 17 Tường bên đoạn 3 BTCT M200 2.23,4 =46,8 m3 9a IX 18 Bê tông lót đoạn 4 bê tông M100 14,4m3 8b VIII 19 Bản đáy đoạn 4 BTCT M200 20.7,2.0,6+2..7,2 = 91,58 m3 8c XIII 20 Tường bên đoạn 4 BTCT M200 2.21,6= 43,2m3 10a X 21 Bê tông lót đoạn 5 bê tông M100 14,4m3 9b IX 22 Bản đáy đoạn5 BTCT M200 20.7,2.0,6+2..7,2 = 91,58 m3 9c IX 23 Tường bên đoạn 5 BTCT M200 2.21,6= 43,2m3 11a XI 24 Bê tông lót đoạn 6 bê tông M100 14,4m3 10b X 25 Bản đáy đoạn 6 BTCT M200 20.7,2.0,6+2..7,2 = 91,58 m3 10c X 26 Tường bên đoạn 6 BTCT M200 2.21,6= 43,2m3 12a XII 27 Bê tông lót đoạn 7 bê tông M100 14,4m3 11b XI 28 Bản đáy đoạn 7 BTCT M200 20.7,2.0,6+2..7,2 = 91,58 m3 11c XI 29 Tường bên đoạn 7 BTCT M200 2.21,6= 43,2m3 13a XIII 30 Lót đáy bản 8 Bê tông M100 16,66m3 12b XII 31 Bản đáy đoạn 8 BTCTM200 (12,4.1,2.40,538)/3 - (0,6.7,2. 23,538)/3 =167,18( m3) 12c XII 32 Tường bên đoạn 8 BTCT M200 2.(35,758- 4,717) =62,08 ( m3) 13b XIII 33 Bê tông lót bể tiêu năng M100 31m3 14a XIV 34 Bản đáy bể tiêu năng BTCTM200 414,78m3 14b XIV 35 Tường bên bể tiêu năng BTCT M200 2..25 = 285m3 15a XV 36 Cầu giao thôngBTCTM200 9,36m3 16a XVI 37 Cầu thả phai BTCTM200 2,88m3 16b XVI 38 Cầu công tác BTCT M200 9m3 16c XVI Nhận xét: - Từ bảng ta thấy bê tông M200 chiếm đa số - Chiều dày lớn nhất của các cấu kiện là 120cm, nhỏ nhất là 30cm - Khối đổ hình chữ nhật bản đáy và hình thang của tường chiếm đại đa số - Các khe, khớp nối cấu tạo bởi 2 lớp bao tải tẩm nhựa đường. - Các khối đổ đa số nằm chạy dài 6.2. Xác định cấp phối bê tông 6.2.1. Mục đích Đảm bảo yêu cầu thiết kế kỹ thuật đề ra cho thi công như cường độ chống thấm, chông xâm thực Đảm bảo yêu cầu cần thiết, tuỳ theo các điều kiện thi công khó khăn hay dễ dàng như: Kích thước các bộ phận công trình dày hay mỏng, cốt thép nhiều hay ít, đầm bằng máy hay bằng tay Tiết kiệm nguyên vật liệu, đảm bảo hạ giá thành công trình. 6.2.2. Tính toán cấp phối bê tông; Thi công tràn xả lũ của hồ chứa nước Đăk Yên sử dụng bê tông M100 và M200 Do bê tông M100 có khối lượng không lớn ta sử dụng định mức cơ bản để xác đinh cấp phối Bê tông M200 có khối lượng lớn cho nên ta phải tính toán cấp phối. 6.2.3. Tính toán cấp phối bê tông M200 a. Tính toán cấp phối +Các chỉ tiêu của vật liệu như sau: Xi măng PC30 Dung trọng khô gax = 3,1 T/m3 Dung trọng tự nhiên gox = 1,3 T/m3 Sỏi (D= 2¸4 cm) Dung trọng khô gk = 2,65 T/m3 Dung trọng tự nhiên gtn=1,35 (T/m3) Độ rỗng của sỏi 42,8% Cát Dung trọng khô gck = Dug trọng tư nhiên gtn = 1,43 (T/m3) Độ rỗng 46,3% +Xác định số hiệu bê tông Theo thiết kế kỹ thuật = 200 (kg/cm2) + Độ sụt của hỗn hợp vữa bê tông Theo bảng F18 QPTL-D6-78 ta xác định được độ sụt của hỗn hợp vữa bê tông = 200(kg/cm2) là Sn= 4¸6 cm + Chọn đường kính lớn nhất Dmax Kiểm tra Dmax của sỏi theo yêu cầu Dmax £ Chiều dài nhỏ nhất của kết cấu công trình (30cm) = 10cm Dmax £ Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai thanh cốt thép (a = 20cm)=13,3cm Dung tích thùng trộn sơ bộ lấy 500lít Þ Dmax < 70 (mm) Þ Để thoả mãn 3 yêu cầu trên ta chọn Dmax = 40 (mm) + Chọn tỷ lệ căn cứ vào hai yêu cầu * Yêu cầu cường độ; Áp dụng công thức: Rb28 = KRx( - 0,5) Trong ®ã Rb28 : Cường độ bê tông tuổi 28 ngày Rb28 = 200 (kg/cm2) Rx : Cường độ xi măng tuổi 28 ngày Rx = 300 (kg/cm2) K : Hệ số kinh nghiệm , víi sái (K= 0,5) = + 0,5 = = = 0,54 * Yêu cầu về độ bền vững của công trình thuỷ công , tra b¶ng F16 QPTL – D6 – 78 = 0,55 Þ Để thoả mãn về cường độ và độ bền ta chọn tỷ lệ = 0,54 + Xác định lượng ngậm nước cho 1m3 bê tông Dựa vào độ sụt Sn = (4¸6)cm và Dmax = 40mm. Theo bảng F19 QPTL – D6 – 78 Ta xác định được lượng nước cho 1m3 bê tông là 175lít. + Lượng xi măng cho 1m3 bê tông là: = 0,54 Þ X = = 324 (kg) + Xác định lượng cát đá cho 1m3 bê tông Áp dụng theo phương pháp thể tích tuyệt đối: Sỏi = Trong đó: rđ = 42,8% gos = 1,35 (T/m3) gas = 2,65 (T/m3) a - Hệ số dịch chuyển tra bảng F20 QPTL – D60 – 78 a=1,36 Sỏi = =1236,8 (kg) + Xác định lượng cát cho 1m3 bê tông Cát = 1000 – () gac Trong đó: X, S, N: Lượng xi măng, sỏi, nước được xác định ở trên gac: Dung trọng khô của cát 2,65(T/m3) gas: Dung trọng khô của sỏi 2,65(T/m3) gax: Dung trọng khô của xi măng 3,1(T/m3) Cát = 1000 – ()2,65 Cát = [1000 – (104,5+466,7+175)] 2,65 = 672,57 (kg) Thành phần cấp phối cho 1m3 Xi măng (kg) Cát (kg) Sỏi (kg) Nước (lít) 324 672,57 1236,8 175 +Hiệu chỉnh thành phần cấp phối bê tông: Các trị số tính toán ở trên là cát, đá xem hoàn toàn khô (Độ ẩm W=0) nhưng thực tế sử dụng là cát, đá có độ ẩm tự nhiên lên phải tiến hành hiệu chỉnh: Lượng nước có trong cát ẩm DNc = Wc C = 4%678,95 = 27,16 (lít) Lượng nước có trong sỏi DNs = Ws S = 1%1237,6 = 12,376 (lít) lượng vật liệu thực tế sử dụng cho 1m3 bê tông: Xtt = 324(kg) Ctt = C + (Wc C) = 699,73(kg) Stt = S + (Ws S) = 1249,176 (kg) Ntt = N – (27,16 + 12,376) = 135,464 (lít) Vậy để sản xuất 2446,18m3 bê tông cần một lượng vật liệu là Xi măng (kg) Cát (kg) Sỏi (kg) Nước(lít) 792562,32 1711665,53 3055709,347 331369,33 Lượng vật liệu cần trộn cho một bao xi măng là Xi măng (kg) Cát (kg) Sỏi (kg) Nước (lít) 50 108 192,77 21 6.3. Xác định cường độ đổ bê tông thiết kế Qtk 6.3.1. Dự kiến số đợt đổ bê tông 6.3.1.1. Khái niệm Đợt đổ bê tông chỉ khái niệm thời gian, mỗi đợt đổ bê tông có thể đổ trong 1 hay 1 số khoảnh đổ. Một đợt đổ bê tông bao gồm các công việc dưỡng hộ bê tông của đợt đổ trước, lắp dựng cốt thép, ván khuôn, đổ bê tông vào khoảnh đổ của đợt. Công trình hồ chứa nước Đăk Yên được thi công vào mùa lũ nên số ngày thi công trong một tháng là từ 12¸16 ngày/tháng 6.3.1.2. Khoảnh đổ bê tông Khoảnh đổ bê tông chỉ vị trí bê tông tại đó có cốt thép và ván khuôn đã lắp dựng. Kích thước khoảng đổ nên giới hạn theo khe kết cấu. 6.3.2. Phân đợt đổ bê tông 6.3.2.1. Nguyên tắc phân đợt đổ bê tông Cường độ thi công các đợt gần giống nhau để phát huy khả năng làm việc của máy và các đội thi công. Khối lượng của một đợt đổ không nên quá lớn dẫn đến việc đổ bê tông phải kéo dài ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân Thuận lợi cho bố trí thi công, bố trí trạm trộn, vị trí các khoảnh đổ nê tông tròn đợt không quá xa nhau Theo thứ tự trước sau đợt đổ trước không cản trở thi công cho đợt đổ sau, thực hiện đợt đổ sau không làm ảnh hưởng đến chất lượng đợt đổ trước Thuận tiện cho việc thi công các khe, khớp nối Từ các nguyên tắc trên ta có thể sơ bộ phân chia các đợt đổ bê tông như sau: Đợt 1: Lớp lót cửa vào Đợt 2: Lớp lót sân trước + bản đáy sân trước Đợt 3: Bê tông lót tràn và bản đáy tràn Đợt 4: Hai tường cánh thượng lưu + trụ pin + tường bên của ngưỡng tràn Đợt 5: Lót đáy đoạn 1 + bản đáy đoạn 1 Đợt 6: Lót đáy đoạn 2 + bản đáy đoạn 2 Đợt 7: Tường bên đoạn 1 + lót đáy đoạn 3 + bản đáy đoạn 3 Đợt 8: Tường bên đoạn 2 + lót đáy đoạn 4 + bản đáy đoạn 4 Đợt 9: Tường bên đoạn 3 + lót đáy đoạn 5 + bản đáy đoạn 5 Đợt 10: Tường bên đoạn 4 + lót đáy đoạn 6 + bản đáy đoạn 6 Đợt 11: Tường bên đoạn 5 + lót đáy đoạn 7 + bản đáy đoạn 7 Đợt 12: Tường bên đoạn 6 + lót đáy đoạn 8 + bản đáy đoạn 8 Đợt 13: Tường bên đoạn 7 + tường bên đoạn 8 Đợt 14: Lót bể tiêu năng + bản đáy bể tiêu năng Đợt 15: Tường bên bể tiêu năng Đợt 16: Cầu công tác + cầu thả phai + cầu kiểm tra BẢNG PHÂN KHOẢNH – PHÂN ĐỢT ĐỔ BÊ TÔNG STT Đợt đổ Khoảnh đổ Khối lượng (m3) Mác bê tông 1 I 1a 144 M100 2 II 2a , 2b 146,85 M100, M200 3 III 3a , 3b 111,75 M100, M200 4 IV 4a , 4b , 4c 241,29 M200 5 V 5a , 5b 167,77 M100, M200 6 VI 6a , 6b 105,98 M100, M200 7 VII 7a , 7b , 7c 155,59 M100, M200 8 VIII 8a , 8b , 8c 161,78 M100, M200 9 IX 9a , 9b , 9c 152,78 M100, M200 10 X 10a , 10b , 10c 149,18 M100, M200 11 XI 11a , 11b , 11c 149,18 M100, M200 12 XII 12a , 12b , 12c 227,04 M100, M200 13 XIII 13a , 13b 105,28 M200 14 XIV 14a , 14b 445,78 M100, M200 15 XV 15a 285 M200 16 XVI 16a , 16b , 16c 21,24 M200 BẢNG THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG STT Mác bê tông Khối lượng (m3) 1 M100 324,31 2 M200 2446,18 BẢNG TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ THI CÔNG BÊ TÔNG STT Đợt đổ Khối lượng bê tông Thời gian thi công(ca) Cường độ m3/h 1 I 144 1,5 12 2 II 146,85 1,5 12,23 3 III 111,75 1 13,96 4 IV 241,29 2,5 12,06 5 V 167,77 1,5 13,98 6 VI 105,98 1 13,24 7 VII 155,59 1,5 12,96 8 VIII 161,78 1,5 13,48 9 IX 152,78 1,5 12,73 10 X 149,18 1,5 12,43 11 XI 149,18 1,5 12,43 12 XII 227,04 2,5 11,35 13 XIII 105,28 1 13,16 14 XIV 445,78 4,5 12,38 15 XV 285 3 11,87 16 XVI 21,24 0,25 10,62 BIỂU ĐỒ CƯỜNG ĐỘ ĐỔ BÊ TÔNG Từ biểu đồ trên ta có cường độ thiết kế Qtk = 13,98 (m3/h) 6.4. Xác định cường độ đổ bê tông thực tế (Qtt) 6.4.1. Chọn loại máy trộn Do khối lượng thi công bê tông lớn lên phải dùng máy trộn bê tông mới đảm bảo đựơc tiến độ thi công Chọn máy trộn theo bảng tra máy thi công chọn loại máy mang số hiệu SB-16V có các thông số sau: + Dung tích thùng trộn V=500lít + Dung tích xuất liệu V=330lít 6.4.2. Xác định năng suất thực tế của máy trộn Ntt = Trong đó: Ntt: Năng suất thực tế của 1 máy trộn Vtt: Thể tích thực tế của thùng trộn theo cấp phối tính toán xác định như sau: + Thể tích vật liệu cần pha trộn ứng với một bao xi măng V1 = ==237,3 + Số bao xi có thể dùng cho một cối trộn X== chọn x=2 bao + Dung tích làm việc của thùng trộn ứng với 2 bao Vtt=2*237,3=474,6(lít) ¦: Hệ số xuất liệu ¦===0,66 n: Số cối của thùng trộn có thể trộn được trong 1giờ n= Trong đó: t1: Là thời gian trộn bê tông t1=60s t2: Là thời gian đổ vật liệu vào t2=30s t3: Là thời gian trút vật liệu ra t3=30s t4: Thời gian cách quãng bắt buộc t4=5s n= =28,8 Kb: Hệ số lợi dụng thời gian phụ thuộc vào việc bố trí tổ chức thi công trên công trường Kb=(0,85¸0,95) chọn Kb=0,9 Vậy năng suất thực tế của máy trộn: Ntt = =8,17 6.4.3. Xác định số máy trộn Trong đó: K: Hệ số không đều về năng suất giữa các giờ sản xuất K=(1,2¸1,5) Qtk=13,98(m3/h) Þ m= chọn m là số nguyên m=2 Chọn máy dự trữ bằng 25% số máy tính toán bằng 25*2,39=59,75%, chọn 1 máy dự trữ. 6.4.4. Năng suất thực tế của trạm trộn với 2 máy trộn Qtt=m.Ntt=2*8,17=16,34(m3/h) 6.5. Bố trí thi công bê tông 6.5.1. Đề xuất và lựa chọn phương án thi công a. Đề xuất phương án thi công bê tông; + Phương án 1: Đặt trạm trộn cố định cạnh bãi tập kết cốt liệu, vận chuyển cốt liệu vào thùng trộn bằng máy xúc lật kết hợp với băng chuyền. Bê tông được trút vào thùng trung chuyển và các thùng được chở ra khoảnh đổ bằng ô tô. Tại khoảnh đổ dùng cẩu bánh lớp đưa thùng trung chuyển bê tông vào khoảnh đổ. Dùng đầm chày trục mềm san, đầm bê tông. + Phương án 2 : Đặt trạm trộn di động bên cạnh sông trình nơi đủ rộng để có thể tập kết vật liệu. Dùng xe cải tiến chở cốt liệu đến trạm trộn. Bê tông được xe cải tiến chở đến khoảnh đổ và được đổ vào khoảnh nhờ có cầu công tác hoặc cẩu. San, đầm bê tông bằng đầm chày trục mềm. b. So sánh và lựa chọn phương án; + Với phương án một do trạm trộn để cách xa nơi thi công nên không làm ảnh hưởng đến mặt bằng thi công. Nhưng quãng đường vận chuyển bê tông từ trạm trộn đến khoảnh đổ xa phải dùng đến ôtô vận chuyển tổ chức thi công khá phức tạp tốn kém. Trong quá trình vận chuyển phải chú ý các biện pháp không để cho bê tông phân tầng. + Phương án hai trạm trộn di động đến khoảnh để thi công mặt bằng phải mở rộng để tập kết vật liệu. Nhưng do trạm trộn di động bên cạnh khoảnh đổ, bê tông khi trộn xong chỉ cần dùng xe cải tiến trở đến khoảnh đổ không sợ xảy ra hiện tượng phân tầng bê tông. Dùng xe cải tiến để chuyên trở tiết kiệm phí chuyên trở thiết bị đơn giản, tổ chức thi công đơn giản. Do cấu tạo công trình đầu mối tràn Đăk Yên chạy dài, cường độ đổ bê tông không lớn lắm. Ta chọn phương án hai để thi công bê tông vẫn đảm bảo được tiến độ thi công lại tiết kiệm. 6.5.2. Tính toán thiết bị vận chuyển cốt liệu; 6.5.2.1. Tính năng suất của xe cải tiến khi vận chuyển cốt liệu; Năng suất của xe được tính theo công thức: Õxe = Trong đó: t1: Thời gain nạp vật liệu vào xe t1=180s t2, t3: Thời gian đi và về của xe, t2+t3= L: Khoảng cách từ bãi vật liệu đến trạm trộn L=50m V: Vận tốc trung bình của xe v=5(km/h)=1,4(m/s) Þ t2+t3==71,42s t4: Thời gian đổ cốt liệu ra t4=20s t5: Thời gian trở ngại t5=30s Vnạp=200lít KB: Hệ số lợi dụng thời gian lấy Kb=0,9 Þ Õxe = =2,15(m3/h) 6.5.2.2. Tính toán số xe cải tiến vận chuyển cốt liệu; a. Tính số xe trở cát Lượng cát cần cung cấp cho máy trộn trong 1h Vccần = QTTVc Trong đó: Vc= =(m3) Þ Vccần = 16,34*0,4825=7,88(m3) Số xe trở cát là: nxe = Chọn số xe là n=4 xe và 1 xe dự trữ. b. Tính số xe trở sỏi Lượng cát cần cung cấp cho máy trộn trong 1h Vccần = QTTVc Trong đó: Vc= =(m3) Þ Vccần = 16,34*0,8=13,072(m3) Số xe trở cát là: nxe = Chọn số xe là n=6 xe và 1 xe dự trữ. 6.5.3. Công tác chuẩn bị trước khi đổ bê tông; - Trước khi đổ bê tông cần phải kiểm tra những vấn đề sau: + Xử lý nền + Xử lý khe thi công + Vị trí, kích thước, chất lượng(nhẵn, khít) và sự ổn định của ván khuôn + Vị trí, kích thước,số lượng, chất lượng của cốt thép, khoảng cách bảo vệ + Vị trí, chất lượng của các máy móc, thiết bị chôn sẵn trong bê tông + Chất lượng, số lượng các vật liệu bê tông + Thiết bị các công cụ đổ bê tông như máy trộn máy đầm, công cụ vận chuyển, phễu đổ, hiện trường thi công... 6.5.4. Trộn bê tông - Do bê tông được trộn bằng máy tiến hành theo trình tự như sau: + Đổ (15¸20)% lượng nước + Đổ xi măng, cốt liệu cùng một lúc + Đổ dần lượng nước còn lại. 6.5.5. Vận chuyển vữa bê tông 6.5.5.1. Yêu cầu của việc vận chuyển vữa bê tông. + Bê tông không bị phân cỡ + Đảm bảo cấp phối của vữa bê tông đúng yêu cầu thiết kế + Không để bê tông sonh hiện tượng ninh kết ban đầu + Việc cận chuyển vữa bê tông từ trạm trộn đến khoảnh đổ cần đảm bảo tốc độ đổ bê tông, tránh sinh khe lạnh ở khoảnh đổ. 6.5.5.2. Tính toán vận chuyển vữa bê tông a. Tính năng suất xe cải tiến khi chở vữa bê tông. Năng suất của xe được tính theo công thức: Õxe = Trong đó: t1: Thời gian nạp vữa bê tông vào xe t1=120s t2, t3: Thời gian đi và về của xe, t2+t3= L: Khoảng cách từ bãi vật liệu đến trạm trộn L=20m V: Vận tốc trung bình của xe v=5(km/h)=1,4(m/s) Þ t2+t3==28,57s t4: Thời gian đổ vữa bê tông vào khoảnh đổ t4=20s t5: Thời gian trở ngại t5=30s Vxe=100lít KB: Hệ số lợi dụng thời gian lấy Kb=0,9 Þ Õxe = =1,63(m3/h) b. Tính số xe cải tiến trở bê tông - Tính số xe phục vụ cho từng máy trộn. nxe bt= = 5,01 - Số xe cải tiến chở vữa bê tông phục vụ cho 2 máy trộn: Nxe bt = 2*5,01=10,02(xe) Chọn 10xe cải tiến và 1 xe dự trữ. 6.5.6. San, đầm bê tông. 6.5.6.1. Chọn máy đầm bê tông. Để chọn máy đầm ta căn cứ vào: + Cường độ đổ bê tông + Kết cấu công trình + Khả năng cung cấp thiết bị Căn cứ vào đó ta chọn loại đầm chày trục mềm. Dựa vào năng suất thực của trạm trộn là Ptt = 16,34 m3/h tra “ Sổ tay tra cứu máy thi công ” ta chọn máy đầm dùi trục mềm có mã hiệu C-376 do Liên Xô (cũ) sản xuất có các thông số kỹ thuật sau: - Đường kính chày : ( 54 ¸ 70 ) mm - Chiều dài của chày : 490 mm - Chiều sâu đầm : 300 mm - Bán kính tác dụng : ( 30 ¸ 45 ) mm - Năng suất : ( 3,5 ¸ 7 ) m3/h - Trọng lượng đầm : ( 5,2 ¸ 7,8 ) 6.5.6.2. Tính toán số máy đầm nĐ= Trong đó: QTT=16,34(m3/h) Õ: Năng suất của máy đầm ÕĐ=6 (m3/h) nĐ=( Chọn nđ là số nguyên và 20% dự trữ ) Chọn 3 chiếc đầm dùi và 1 máy dự trữ. · Riêng đối với lớp bê tông trên cùng của các khoảnh này ta dùng máy đầm bàn để đầm cho phẳng. Dựa vào “ Sổ tay tra cứu máy thi công ” trang 155 ta chọn máy đầm mã hiệu U-7 do Liên Xô ( cũ ) sản xuất có các thông số kỹ thuật sau : - Công suất máy : 0,4 KW - Điện thế : 36 V - Số vòng quay trong 1 phút : 2850 v/ph - Kích thước tấm đáy : ( 900 ´ 400 ) mm - Kích thước ngoài : ( 950 ´ 550 ´ 360 ) mm - Năng suất máy : ( 7 ¸ 10 ) m3/h - Chiều sâu đầm : 25 cm - Trọng lượng máy : 44 kg - Lực chấn động : 340 kg. Số lượng máy đầm xác định theo công thức: Trong đó : Ptt: Năng suất thực tế của trạm trộn. Ptt = 16,34 m3 Pđ : Năng suất của máy đầm. Chọn Pđ = 9 m3/h. nĐ= Þ Chọn 2 chiếc đầm bàn và 1 chiếc dự trữ. 6.5.6.3. Kỹ thuật san và đầm bê tông. a. San bê tông. - Công tác san bê tông có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bê tông. Sau khi đổ bê tông cần tiến hành san bê tông ngay. Việc san bê tông nhằm 2 mục đích là khắc phục hiện tượng phân tầng của bê tông và làm bằng phẳng tương đối mặt bê tông trước khi đầm. - Việc san bê tông có thể bằng thủ công, dùng xẻng san đều những chỗ có tập trung đá, sỏi sau đó dùng đầm chày để san. Khi dùng máy đầm để san bê tông chú ý không được cắm thẳng, đầm vào giữa đống bê tông mà cắm nghiêng bên cạnh nhờ chấn động của đầm mà bê tông từ từ được san bằng. - Cần khống chế thời gian rung của đầm không nên quá 15 phút trong khi san và khoảng cách san bê tông cũng không nên quá lớn để tránh hiện tượng phân cỡ. b. Đầm bê tông. - Mục đích: Đầm bê tông để loại bỏ bọt khí hình thành do quá trình trộn và đổ bê tông. Đảm bảo được cường độ bê tông như thiết kế. - Kỹ thuật đầm bê tông. + Đầm chày khi đầm phải cắm thẳng góc với mặt bê tông. Để đảm bảo sự kết hợp tốt giữa các lớp bê tông đầm cần cắm sâu vào lớp trước từ 5¸10cm. + Khi đầm cần có yêu cầu cắm nhanh vá rút chậm để tránh bê tông bị phân cỡ và lỗ cục bộ chỉ có vữa xi măng. Thời gian đầm tại một vị trí thường khoảng 30¸40s. Đầm không được chạm vào cán khuôn và cốt thép. - Chọn phương pháp đầm từ một đầu lại và bố trí đầm theo hình hoa mai. Hình 3.14 : Sơ đồ trình tự đầm bê tông 6.6. Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh 6.6.1. Khái niệm; - Khe lạnh là khe thường xuất hiện trong khoảnh đổ giữa 2 lớp đổ bê tông mà khi tiến hành đổ bê tông lớp sau thì lớp bê tông trước đã quá thời gian ninh kết ban đầu. - Khe lạnh làm mất tính đồng nhất của khối bê tông. - Thông qua thí nghiệm ép nước để phát hiện ra khe lạnh. Xử lý khe lạnh đợn giản nhất là khi phát hiện khe lạnh thì ngừng thi công, coi khe lạnh là khe thi công và xử lý như khe thi công. 6.6.2. Nguyên nhân phát sinh khe lạnh. - Do ngừng lâu hơn 90 phút (ở nhiệt độ 20¸300, xi măng Pooclăng), do mưa hoặc do điều kiện thiết bị... - Do phân khoảnh đổ quá lớn hoặc chọn phương pháp đổ không hợp lý. 6.6.3. Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh cho khoảnh đổ điển hình. 6.6.3.1. Chọn khoảnh đổ điển hình để kiểm tra. - Khoảnh đổ đáy ngưỡng tràn. - Khoảnh đổ trụ pin. - Khoảnh đổ bản đáy đoạn 3. 6.6.3.2. Chọn phương pháp đổ bê tông cho khoảnh đổ. - Căn cứ vào phương pháp đổ bê tông với thực tế công trình ta chọn phương án đổ bê tông theo từng khoảnh đổ. + Với các khoảnh đổ là bản đáy, ta dùng phương phap đổ lớp nghiêng + Với các khoảnh đổ là tường bên, tường cánh, trụ pin ta dùng phương pháp đổ lên đều. 6.6.3.3. Kiểm tra điều kiện phát sinh khe lạnh. - Điều kiện không phát sinh khe lạnh tại một khoảnh đổ là phải thoả mãn công thức: Trong đó: Õ: Năng suất thực tế của trạm trộn là QTT=16,34(m3/h) K: Hệ số xét đến trở ngại khi vận chuyển K=0,9 T1: Thời gian ninh kết ban đầu của bê tông (h)T=1,5h T2: Thời gian từ khi vận chuyển vữa bê tông ở trạm trộn đến khi kết thúc đầm ở khoảnh đổ(h) h: Chiều dày lớp đổ bê tông(m) Khoảnh đổ đáy ngưỡng tràn. Khoảnh 3b dùng phương pháp đổ lớp ngiêng. Áp dụng công thức: T2: Thời gian từ khi vận chuyển vữa bê tông ở trạm trộn đến khi kết thúc đầm ở khoảnh đổ(h) Trong đó: L: Khoảng cách từ nơi trộn đến nơi đổ L=10m V: Vận tốc của thiết bị vận chuyển V=5000m/h Þ T2==0,002h F: Diện tích trên bề mặt bê tông đang đổ mà tại đó có khả năng phát sinh khe lạnh. h: Chiều dày lớp đổ bê tông h=25(cm)=0,25(m) Þ[F]==88,11(m2) F: Diện tích trên bề mặt bê tông đang đổ mà tại đó có khả năng phát sinh khe lạnh. Vậy F<[F] thoả mãn điều kiện không sinh ra khe lạnh. Khoảnh đổ trụ pin. Khoảng đổ trụ pin đổ theo phương pháp lên đều. Với các giá trị như trên ta cũng tính được: [F]=88,11 (m2) F: Diện tích trên bề mặt bê tông đang đổ mà tại đó có khả năng phát sinh khe lạnh. F=L*B=11*1=11 (m2) Vậy F < [F] đảm bảo điều kiện không phát sinh khe lạnh. Khoảnh đổ bản đáy đoạn 3. Khoảnh đổ áp dụng phương pháp đổ lớp nghiêng Áp dụng công thức: T2: Thời gian từ khi vận chuyển vữa bê tông ở trạm trộn đến khi kết thúc đầm ở khoảnh đổ(h) Trong đó: L: Khoảng cách từ nơi trộn đến nơi đổ L=10m V: Vận tốc của thiết bị vận chuyển V=5000m/h Þ T2==0,002h F: Diện tích trên bề mặt bê tông đang đổ mà tại đó có khả năng phát sinh khe lạnh. h: Chiều dày lớp đổ bê tông h=25(cm)=0,3(m) Þ[F]==73,43(m2) F: Diện tích trên bề mặt bê tông đang đổ mà tại đó có khả năng phát sinh khe lạnh. Vậy F < [F] đảm bảo điều kiện không phát sinh khe lạnh. 6.7. Dưỡng hộ bê tông 6.7.1. Mục đích - Chống mất nước và bổ sung nước cho bê tông giúp cho sự thuỷ hoá của xi măng được thuận lợi và hoàn toàn. - Đảm bảo chất lượng của bê tông - Phòng nứt bề mặt, nâng cao tính chống thấm, chống xâm thực. 6.7.2. Nhiệm vụ và phương pháp bảo dưỡng bê tông - Sau khi hoàn thành công tác bê tông muộn nhất là 10¸12h sau ta phải tiến hành công tác dưỡng hộ ngay trong trường hợp trời nóng và có gió sau 2¸3h ta bắt đầu dưỡng hộ cho đến khi bê tông đạt 70% cường độ thiết kế. - Đối với bê tông mặt nằm ngan thường dùng nạt cưa. Cát ẩm tưới nước thường xuyên trong 7 ngày đầu, ban ngày 2h tưới 1 lần, ban đêm tưới 2 lần. - Đối với bê tông thẳng đứng và nằm nghiêng, dùng ống nước có lỗ nhỏ ở đầu vòi cho chảy liên tục tưới khắp mặt bê tông. - Thời gian dưỡng hộ bê tông là 14¸21 ngày. 7. Thiết kế ván khuôn 7.1. Nhiệm vụ của ván khuôn. - Ván khuôn là kết cấu tạm nhưng trực tiếp ảnh hưởng tới tốc độ thi công và chất lượng công trình. Vì vậy ván khuôn phải đảm bảo những yêu cầu sau: + Đúng hình dạng, kích thước và các bộ phận công trình theo thiết kế. Vững chắc, ổn định, khi chịu tải không biến dạng quá trị số cho phép. + Mặt ván bằng phẳng, trơn nhẵn kín không để vữa bê tông chảy khi đầm. + Dựng lắp và tháo dỡ dễ dàng. Khi tháo dỡ ván khuôn ít hư hỏng, mặt bê tông ít bị hư hỏng. Ván khuôn phải luân lưu được nhiều lần. + Công tác ván khuôn phải tạo điều kiện thuận lợi cho các công tác khác như dựng cốt thép, đổ san, đầm bê tông. 7.2. Lựa chọn ván khuôn. Dựa theo điều kiện thi công tràn, lựa chọn ván khuôn dùng cho công trình là ván khuôn tiêu chuẩn. Từ việc phân chia khoảnh đổ ta nhận thấy chiều cao chiều cao khoảnh đổ lớn nhất là tường cánh bể tiêu năng(7,6m). Theo mức độ quan trọng của công trình, điều kiện thi công, tiến độ thi công và số lần luân chuyển ván khuôn nhiều lần nên ta chọn ván khuôn tiêu chuẩn bằng thép kích thước (1x2)m. 7.3. Tổ hợp lực tác dụng lên ván khuôn. Khi tính toán ván khuôn phải tính với các trị số của tải trọng tiêu chuẩn sau: - Tải trọng thẳng đứng: + Trọng lượng bản thân của ván khuôn và giằng chống. + Trọng lượng đơn vị của bê tông mới đổ, khối lượng thể tích của bê tông mới đổ. + Trọng lượng đơn vị của cốt thép. + Tải trọng do người và các phương tiện vận chuyển. + Tải trọng do chấn động của bê tông. - Tải trọng ngang: + Áp lực tác dụng ngang của vữa bê tông mới đổ vào thành ván khuôn. + Tải trọng do chấn động phát sinh ra khi đổ bê tông, tác dụng vào ván khuôn của kết cấu đang đổ ván khuôn hoặc tải trọng do đầm vữa bê tông. Công trình tràn xả lũ hồ chứa nước Đăk Yên chủ yếu chỉ sử dụng ván khuôn đứng, ván khuôn chủ yếu chịu áp lực ngang. 7.3.1. Tính toán áp lực ngang tác dụng lên ván khuôn. a. Áp lực ngang của vữa bê tông P1(phụ thuộc vào phương pháp đầm bê tông) Sử dụng đầm dùi để đầm bê tông nên áp lực ngang tác dụng vào ván khuôn tính theo công thức: P1 = gb. R0. gb: Dung trọng riêng của bê tông sau khi đầm, g = 2500 daN/m2. R0: Bán kính tác dụng theo chiều thẳng đứng của đầm chày lấy bằng chiều dài thân đầm R0=0,49m . P1 = 2500´0,49=1225(daN/m3) b. Áp lực ngang do đổ bê tông Tra bảng F3: Tải trọng khi đổ bê tông đựơc lấy theo kinh nghiệm Đổ trực tiếp từ thùng có dung tích < 0,2m3.(QPTL-D6-78) P2=200 (daN/m2) Tổng áp lực ngang tác dụng lên ván khuôn P=n(P1 + P2) Trong đó: n: là hệ số vượt tải do áp lực ngang và đầm trấn động hỗn hợp bê tông, n =1,3. P = 1,3 . ( 1225 + 200 ) = 1852 daN/m2. Þ Tổng áp lực ngang lên 1m dài ván khuôn là: F = P. Ro. ( H-). Trong đó: H: Chiều cao sinh áp lực ngang phụ thuộc kiểu đổ bê tông. Ở đây các khoảnh tường bên và trụ pin ta đều đổ lên đều. Áp lực tập trung của hỗn hợp bê tông tác dụng lên ván khuôn trên 1m dài: F1 = 1852. 0,49.(1,7 -) = 1320,4 daN/m. 3.9.3. Tính toán kích thước và kết cấu ván khuôn 3.9.3.1. Tính toán bản mặt Để đảm bảo ván khuôn đặt chiều nào, ngang hay đứng đều an toàn nên ta coi áp lực tác dụng lên ván khuôn phân bố đều và giá trị của lực phân bố đều bằng tổng áp lực lớn nhất trong các lực phân bố ở trên: q1=Pxb=1852.1 =1852 (daN/m) =18,52(daN/cm) Hình 3.17: Ván khuôn tiêu chuẩn Bản mặt của 1 tấm ván khuôn được chia làm 5 ô đều nhau có kích thước (100 x 40)cm .Hai cạnh dài tựa trên các dầm phụ(không tựa lên dầm chính) còn hai cạnh ngắn tựa lên biên của ván khuôn bằng liên kết hàn. Áp lực bê tông tác dụng lên bản mặt, lực tác dụng này truyền xuống dầm chính thông qua bốn dầm phụ. Hình 3.18: Sơ đồ tính toán bản mặt * Kiểm tra cường độ: - Giá trị mômen lớn nhất tác dụng lên bản mặt: Mmax= Trong đó: b1: Chiều dài cạnh ngắn, b1 = 40cm. Mmax==37,04(daNm) = 3704 (daNcm) - Điều kiện chịu tải của ván mặt là : smax= mbRu Với: Ru: Cường độ tính toán khi chịu uốn của thép, thép CT3 có Ru= 1565 daN/cm2. mb: Hệ số điều kiện làm việc của bản mặt mb=1,25 (Bản mặt tựa lên 4 cạnh). Þ Vậy chọn chiều dày bản mặt . * Kiểm tra về độ võng: Độ võng tương đối của bản mặt phải thoả mãn điều kiện : =(Tra Quy phạm kỹ thuật thi công và nghiệm thu các kết cấu bê tôngg và bê tông cốt thép trang 143) Ta có : ==== So sánh ta thấy Vậy bản mặt hợp lý. 3.9.3.2. Tính toán dầm phụ. Dầm phụ làm bằng 1 thanh thép. Dầm phụ chịu lực trực tiếp từ bản mặt truyền lên dưới dạng phân bố đều.Ta cần tính toán kiểm tra với lực phân bố q2 tính theo công thức: q2=P.b1=1852.0,4=740,8 (daN/m) Hình 3.19: Biểu đồ mô men dầm phụ - Giá trị mômen lớn nhất tác dụng lên dầm phụ: Mmax===1721,68(daNcm) Trong đó: b1: Bề rộng tính toán lực tác dụng, b1 = 40cm. l: Khoảng cách giữa 2 dầm chính, l = 33,4cm. - Điều kiện chịu tải của dầm phụ là : smax m1Ru Với: Ru: Cường độ tính toán khi chịu uốn của thép, thép CT3 có Ru= 1565 daN/cm2. m1: Hệ số điều kiện làm việc của thép m1=0,9 Theo điều kiện chịu lực ta có: smax= m1.Ru (cm3) Chọn một thanh thép chữ [ mã hiệu N05 có mô men chống uốn Wx=9,1cm3, có các thông số sau: Trọng lượng 1m dài: 4,84(kg) Diện tích tiết diện: 6,16(cm2) Mô men quán tính: Jx=22,8(cm4) Mô men quán tính: Jy=5,61(cm4) Mô men chống uốn: Wy=2,75(cm3) h = 5cm ;b = 3,2cm;Z0=1,16(cm) * Kiểm tra tiết diện chọn: - Về cường độ chịu lực khi có xét đến bản mặt thực tế tham gia chịu lực. Phần bản mặt đó là b £ 0,3.lo (lo- lấy bằng một nửa nhịp tính toán của dầm liên tục khi dầm có các nhịp bằng nhau, lo = 0,334 m =33,4 cm). Vậy b = 0,3.33,4 =10cm, chiều dày bản mặt . Ta có: yc = yc = (cm) Vậy: Jx = + 10.0,5.(0,53+0,25)2 + 22,8 + 6,16.(1,16–0,53)2 = 28,39(cm4) Do đó: Wxmin = (cm3) s = =162,12(daN/cm2)£mb.Ru=0,9.1565=1408,5(daN/cm2) Kết luận: Dầm phụ an toàn về cường độ chịu lực. - Về độ võng: Công thức kiểm tra độ võng của dầm phụ Ta nhận thấy độ võng lớn nhất tại vị trí trung điểm của đoạn AB nên ta chỉ kiểm tra tại vị trí này. Hình 3.20: Sơ đồ chuyển vị Dùng phương pháp nhân biểu đồ ta có: Trong đó: E- môđuyn đàn hồi của thép f- Độ võng của dầm f = = 3,18.10-3(cm) Þ Thép đã chọn thoả mãn điều kiện chuyển vị Vậy thép làm dầm phụ chọn như trên là hợp lý. 3.9.3.3. Tính toán dầm biên. Từ kết quả tính toán cho dầm phụ ta chọn dầm biên như dầm phụ là thép [ mã hiệu N05 có các đặc trưng hình học: F = 6,16 (cm2) Jx=22,8 (cm4) Wx = 9,10 (cm3) Jy=5,61 (cm4) Wy=2,75(cm3) Z0=1,16(cm) h = 5 (cm) b = 3,2 (cm) Như vậy điều kiện về cường độ và độ võng đối với dầm biên đương nhiên thoả mãn. 3.9.3.4. Tính toán dầm chính. Trong trường hợp này ta bố trí 2 dầm chính .Để đảm bảo điều kiên lắp ghép dầm chính với dầm phụ ,dầm phụ và biên (cũng là 1 thanh thép chữ [) nên ta chọn kết cấu dầm chính là 2 thép chữ [ đặt quay lưng vào nhau và cách nhau 1 cm. - Tải trọng tác dụng lên dầm chính là các lực tập trung truyền từ dầm phụ xuống. Hình 3.21: Biểu đồ mô men dầm chính * Kiểm tra cường độ: Giá trị mômen lớn nhất tác dụng lên dầm chính: Mmax=12278 (daNcm) Theo điều kiện chịu lực ta có: smax= m1.Ru Với: Ru: Cường độ tính toán khi chịu uốn của thép, thép CT3 có Ru= 1565 daN/cm2. mb-Hệ số điều kiện làm việc của thép mb=0,9 (cm3) Chọn hai thanh thép chữ [ mã hiệu N05 có mô men chống uốn Wx=9,1cm3, có các thông số sau: Trọng lượng 1m dài: 4,84(kg) Diện tích tiết diện: 6,16(cm2) Mô men quán tính: Jx=22,8(cm4) Mô men quán tính: Jy=5,61(cm4) Mô men chống uốn: Wy=2,75(cm3) h = 5cm ;b = 3,2cm;Z0=1,16(cm) * Kiểm tra cho tiết diện đã chọn: - Về cường độ chịu lực: s = (daN/cm2) < mb.Ru =0,9. 1565 = 1408,5(daN/cm2) Þ Thoả mãn điều kiện chịu lực - Kiểm về điều kiện biến dạng(độ võng): Trong đó: l: Nhịp của dầm chính, l = 0,6 m Hình 3.22: Sơ đồ chuyển vị Þ Þ Thoả mãn điều kiện chuyển vị. Vậy thép làm dầm chính chọn như trên là hợp lý. 3.9.4. Dựng lắp ván khuôn 3.9.4.1. Trình tự dựng lắp ván khuôn - Trắc đạc, vạch mốc khống chế, dùng sơn đánh dấu lên chỗ bê tông đã đổ hoặc những vạch mốc cố định. - Khi dựng lắp ván khuôn tiêu chuẩn, phải dùng giá đỡ và dây rọi để xác định chính xác vị trí của ván khuôn theo đúng thiết kế. Sau đó dùng bu lông chôn sẵn, bu lông giằng để định vị trí chính xác chắc chắn. Chân của các cột chống đặt trên 2 chiếc nêm vát chồng lên nhau và dùng đinh đỉa để thuận tiện cho việc tháo dỡ. - Đối với cột chống phải dùng dây dọi để dựng cột thẳng đứng đảm bảo cột chịu lực đúng tâm. - Cột chống và dầm ngang phải được neo giữ chắc chắn sau đó lắp ráp dầm dọc, ván mặt. 3.9.4.2. Yêu cầu khi tháo dỡ ván khuôn Theo tài liệu hướng dẫn thi công bê tông. Đối với ván khuôn đúng mác M200 thi công trong điều kiện nhiệt độ bình thường. Thời gian bê tông đạt cường độ để tháo dỡ ván khuôn là 2 ngày. Đối với ván khuôn nằm cũng điều kiện như trên thì thời gian tối thiểu là 8 ngày. Trong quá trình tháo dỡ được tiến hành từ trên xuống dưới, từ ngoài vào trong. Trong khi tháo dỡ mà phát hiện những chỗ bê tông bị hư hỏng nứt nẻ phải xử lý kịp thời. MỤC LỤC