Tổng quan thi công phần ngầm

Phần B: Phần thi công Phần 1: Thi công phần ngầm I. Phương án thi công cọc BTCT 1, Chọn phương án thi công cọc khoan nhồi Đánh giá: * Ưu điểm: Chế tạo cọc tại chỗ nên bớt được khâu vận chuyển, bốc xếp Cọc có chiều dài tuỳ ý mà không phải nối và các chi tiết nối phức tạp Có thể sử dụng ở nhiều địa tầng khác nhau, có thể đưa cọc xuống rất sâu kể cả vào sâu trong tầng đất cứng như tầng đá gốc… Sức chịu tải của cọc lớn nên giảm bớt số lượng cọc cần thi công, giảm bớt thời gian thi công, giảm bớt kích thước đài cọc ít gây ảnh hưởng tới các công trình lân cận, đặc biệt thuận lợi khi thi công trong thành phố Còn có thể kiểm tra lại sơ bộ địa tầng * Nhược điểm: Khó kiểm soát được chất lượng cọc sau khi thi công Chất lượng cọc phụ thuộc vào trình độ kỹ thuật thi công, giám sát Dễ có những khuyết tật do việc thi công trong đất có thể xảy ra những điều không lường trước được + Tiết diện cọc không đều + Bêtông cọc bị rỗ do ximăng bị tróc + Lệch hoặc bị tụt lồng cốt thép khi rút chống vách + Chất lượng bêtông giảm do bùn hoà vào bêtông, bêtông dễ bị phân tầng nếu không đảm bảo yêu cầu bê tông khi đổ + Cốt thép không được bê tông bảo vệ do chỗ cốt thép lòi ra không có bê tông do khi đổ không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Thi công phụ thuộc vào thời tiết + Công trường rất khó giữ vệ sinh và đòi hỏi có điều kiện an toàn cao do máy móc sử dụng điện, thuỷ lực nhiều trong môi trường có nhiều có nhiều nước 2, Phương pháp thi công cọc Phương pháp 1: Tạo lỗ có ống vách Sử dụng các ống vách bằng kim loại có mui xcắc và cứng. Bằng các thiết bị thi công tạo ra các lực xoay, lắc, rung kết hợp với trọng lượng bê tông ống đưa ống vách vào sâu trong đất. Đất ở trong óng được lấy lên bằng gầu ngoạm Ưu điểm: Cọc có hình dạng và kích thước chính xác (chất lượng cọc tốt) Giữ được vách nguyên vẹn khi đi qua các tầng địa chất phức tạp Đáy lỗ khoan sạch Nhược điểm: Với cọc L ³ 30 thì việc hạ ống vách hết sức khó khăn Thiết bị thi công cồng kềnh Giá thành thi công cao Gây chấn động lớn Phương pháp 2: Tạo lỗ dùng dung dịch bentonite giữ vách /Phương pháp 2.1: Phương pháp khoan thổi lửa dung dịch (tuàn hoàn và phản tuần hoàn) Máy sử dụng mũi khoan cánh hợp kim để phá đất, dung dịch bentonite được bơm vào hố khoan để giữ thành lỗ (tạo sự cân bằng giữa áp lực bên trong và ngoài) dung dịch trong lỗ khoan gồm mùn khoan sẽ trào ra dưới áp lực và dòng khí nén (phương pháp tuần hoàn) hay được hút lên do máy hút có gia tốc lớn (phương pháp phản tuần hoàn) rồi được locj tách và chuyển đi khỏi công trường. Ưu điểm: giá thành rẻ, thiết bị thi công đơn giản Nhược điểm: Thời gian thi công lớn, chất lượng và độ tin cậy của cọc chưa cao Điều kiện vệ sinh công trường rất thấp /Phương pháp 2.2: phương pháp khoan gầu Phương pháp này dùng gầu khoan ở dạng thùng xoay có các lưỡi cắt đất đưa ra ngoài để tạo lỗ Cần khoan (ống dẫn Kelly) có dạng ăng ten và phải đảm bảo được momen xoắn khi quay thùng Đường kính lỗ > đường kĩnh gầu 1 chút suy ra phải điều chỉnh lưỡi cắt để được Dlỗ = Dcọcycầu Vách của lỗ khoan cũng được giữ bằng dung dịch bentonite. Ưu điểm: Thi công nhanh, kiểm tra được chất lượng cọc, chất lượng đất nền so với khi khảo sát Dung dịch bentonite được thu hồi và tái sử dụng đảm bảo điều kiện vệ sinh và giảm khối lượng chuyển chỗ Trong quá trình thi công có thể thay mũi khoan để vượt qua chướng ngại ít ảnh hưởng đến các công trình xung quanh Nhược điểm: Thiết bị thi công đòi hỏi phải đồng bộ Giá thành thi công cao Đòi hỏi cán bộ, công nhân lành nghề có kỹ thuật cao Phương pháp 3: phương pháp sử dụng gầu ngoạm Tận dụng trọng lượng cảu thường để tạo lỗ thông qua các lưỡi bên cắt đất ở đầu gầu Ưu điểm: Để phục vụ thi công các cọc có tiết diện chịu uốn dạng b << h như cọc Barret, các tầng ngầm Nhược điểm: Khó xuyên qua tầng đất cứng Chiều sâu thi công nhỏ Nhận xét: từ những đánh giá trên ta nhận thấy rằng để vừa đảm bảo các điều kiện kỹ thuật và kinh tế đồng thời tận dụng được thòi gain thi công công trình để đáp ứng được yêu cầu về rút ngắn tiến độ ta lựa chọn phương pháp thi công khoan gầu (hay phương pháp thi công khoan thùng xoay - Europe Rotary Bucket-Krill-Technology) II. Lập biện pháp thi công cọc khoan nhồi theo phương pháp (ERBDT) 1, Chọn các thiết bị thi công: Từ cấu tạo cọc D = 1,0m ; H = 34,35+4 = 38,35(m) Thực hiện thi công từ mặt đất đã được san ủi ban đầu (cốt - 1,00) Ta chọn các thiết bị thi công như sau: *Máy khoan cọc nhồi KH100 (Hitachi) có các thông số: Chiều dài giá: 19m Đường kính lỗ khoan: 600á1500mm Chiều sâu khoan: 43m Tốc độ quay của máy: 12á25v/p Momen quay : 40á51KN.m Trọng lượng máy: 36,8T áp lực lên đất: 0,077MPa *Mũi khoan: Chọn loại mũi khoan guông xoắn Hitachi KH75ED có thông số: Đường kính gầu xúc 880mm Đường kinh đào 1000mm Dung tích gầu V = 0,52 m 3 Trọng lượng mũi khoan: 450KG *Thiết bị điện Máy trộn bentonite KMP(A) -PM1800-9 (11KW-Năng suất 20m3/h) Máy bơm thu hồi dung dịch 2 chiếc: 10m3/h; 10KW 30m3/h; 14KW Máy cắt thép 1 chiếc : 4,5KW Máy cắt thép cầm tay 2 chiếc U = 220V-0,5KW/1chiếc Đường kính ống dẫn f50 Đèn pha 3KW: chiều sáng *Các thiết bị khác: Cẩu bánh xích Ôtô vận chuyển Máy đào gầu nghịch Máy kinh vĩ Tấm thép làm đường đi chuyển tạm kích thước 8000x1500x20: 2 tấm Thiết bị ống đổ bê tông D = 300mm Bơm áp lực thổi rửa lỗ khoan và đổ bê tông Yokota-UPS80-1520N và ống hút f300mm *Hệ thống cấp nước: Dùng ống f50 có lưu lượng 0,12m3/h Một bể nước dự trữ Nguồn nước từ mạng nước cấp thành phố 2, Trình tự thi công cọc khoan nhồi D=1000mm Bước 1: chuẩn bị mặt bằng: Đây là một công tác quan trọng nhằm đảm bảo sự thống nhất và chính xác, thuận lợi cho công tác sau Công tác chuẩn bị gồm: San nền, dọn dẹp mặt bằng, làm hệ thống hàng rào bảo vệ công trường Bố trí các đường tạm để cho xe, thiết bị di chuyển trên công trường Đặt các rãnh thu nước Nhận, bàn giao các mốc công trình (có biên bản ghi chép lại để xác định về mốc) Xác định hướng di chuyển xe Xác lập hệ thống mốc quanh công trường và gửi mốc sang công trình khác ở xung quanh Xác định hệ thống cung cấp điện nước Bước 2: xác định tim cọc: Từ các mốc giới của công trình ( được qui định trong biên bản bàn giao mốc) dùng máy kinh vĩ xác lập hệ thống lưới trắc địa vuông góc trên mặt bằng công trình từ đó định vị được các tim cọc Oi (đánh dấu bằng thép f12) Do khi hạ ống vách tim ống phải trùng với tim cọc Oi đã được xác định, nhưng do tim cọc bị lấp bên trong ống nên người ta thường dẫn từ tim ra ngaòi theo hai trục vuông góc với nahu. Tại 2 điểm trên 2 trục cách tim cọc 1 khoảng bằng Lthướcthép + R ống Bước 3: Hạ ống vách bảo vệ: ống vách bảo vệ có nhiệm vụ: +Định vị và dẫn hướng cho máy khoan +Bảo vệ thành hố khoan không bị sập khi nâng hạ mũi khoan, hạ lồng cốt thép cũng như trong khi đổ bê tông +Làm giá đỡ, tạm thao tác nối buộc và dựng lồng cốt thép tạm thời, làm giá cho các ống đổ bê tông +Tránh vật liệu, và thiết bị rơi vào hố khoan Chiều dài ống vách bằng 5á8m có D = Dcọc = 1000mm, dống = 12mm Phương pháp hạ ống: +Sử dụng máy khoan gầu có thêm đai cắt mở rộng để tạo lỗ khoan có D>Dốngvách có độ sâu bằng chiều dài ống vách. Trong quá trình khoan phải dùng dung dịch bentonite để giữ vách +Dùng cần cẩu đưa ống vách vào lỗ +Điều chỉnh ống vách sao cho tâm ống trùng với tim cọc đã xác định thông qua 2 điểm A, B Cố định ống vách bằng cách chèn đất sét vào bên ngoài ống vách (khe giữa lỗ và ống vách) Hàn thêm ít nhất 3 tai ở miệng ống để ống khỏi bị tụt xuống Bước 4: Khoan tạo lỗ Khi đã thi công xong phần đặt ống chống vách tiến hành khoan tạo lỗ Trước hết phải thực hiện các công tác kiểm tra các thiệt bị khoan; dây cáp, gầu khoan, mũi khoan (dự phòng, mũi khoan phá) để đảm bảo cho quá trình thi công diễn ra liên tục. Do mặt bằng công trình khong bằng phẳng do vậy ở mỗi lỗ khoan cần phải cân lại máy khoan qua 2 xi lanh thuỷ lực và hệ thống cáp đầu khoan Công tác cung cấp bentonite từ bể trộn vào hố khoan phải đảm bảo cả về dung lượng và tốc độ bơm vào đẻ đáp ứng được yêu cầu giữ vách ( Qben > 15m3/h) *Qui trình khoan: Gầu khoan được hạ xuống với tốc độ 1,5m/s trong quá trình này 2 xi lanh thuỷ lực đẩy lên cao tạo đoạn dẫn hướng cho cần khoan xuống thẳng đứng và không và vào thành lỗ khoan Máy khoan: máy quay đồng thời kết hợp, kép ấn cần khoan (bằng cách điều chỉnh 2 xi lanh thuỷ lực). Trong tầng đất cát tôc độ khoan 20á30 vòng/phút, thời gian cần thiết khoan đầy gầu 2á4 (công suất máy 8á15m3/h) Nâng gầu lên: khi đất đầy gầu, lưỡi cắt chuyển động quay đông fthời 2 xi lanh thuỷ lực và dây cáp kéo lên với tốc độ 0,3á0,5m/s và phải tránh va chạm vào lỗ Quay và đổ đất: khi gầu khoan đã được nâng lên cao hơn thanh hố khoan quay kết hợp với kéo gầu cao lên. Người đứng ở đầu máy khoan dùng thanh thép f12 kéo chốt phía trên gầu suy ra đáy gầu được mở và xả đất ra ngoài (lên xe vận chuyển hoặc vào khu đất trống) Khi đất rơi ra hết hạ cần khoan và đáy gầu tự động đóng lại, quay cần khoan về vị trí khoan và lặp lại quy trình khoan trên Trong quá trình khoan có gắp các dị vật thì đòi hỏi người thi công phải có biện pháp xử lí kịp thời như sử dụng mũi khoan phá, gầu ngoạm…để tiếp tục thực hiện quá trình khoan đảm bảo liên tục Bước 5: Xác định độ sâu lỗ khoan , nạo vét đáy hố Trong thiết kế, người kỹ sư thiết kế dựa vào tài liệu địa chất mũi khoan khảo sát để giả thiết đọ sâu trung bình của cọc. Nên khi khoan nếu có phát hiện sai lệch thì phải yêu cầu thay đổi độ sâu khoan. Khi khoan dựa vào số vòng dây cáp, chiều dài của cần khoan để biết được chiều sâu đã khoan được. Ngoài ra để kiểm tra chiều sâu lỗ khoan người ta còn sử dụng quả dọi để kiểm tra độ sâu Sau khi khoan xong để chờ 1 thời gain 2 đến 3h rồi dùng thiết bị kiểm tra lại độ sâu lỗ nếu phát hiện có cặn lắng thì phải sử dụng gầu khaon đưa từ từ xuống (tránh làm cho lớp bùn bị khuyâý lên) rồi vét bùn lên Bước 6: Hạ lông côt thép Lồng ống cốt thép đã được buộc sẵn, vận chuyển đến gần hố khoan và được đặt trên giá, kiểm tra lại miệng hố, các thiết bị để lồng thép rồi bắt đầu hạ lồng. Lồng côt thép có chiều dài theo thiết kế bằng 1/2 Lcọc bằng 1/2x34,35ằ17(m) (cấu tạo gồm 2 lồng 8,5m) Cốt thép được thả thằng đứng vào hó khoan, công việc này phải cẩn thận đẻ tránh chúng tôi bị sai lệch về vị trí . Do vậy phải cẩu thằng các lồng thép lên rồi từ từ điều chỉnh hạ voà hố khoan sao cho tim cọc trùng với tâm lồng thép Sau khi hạ lồng 1 còn cách mặt đất 1,5m thì dùng các than ngang giữ lồng thép 1 (tại vị trí có đai tăng cường) lại ở miệng lỗ và nối vơí lông thép 2 khi hoàn thành công tác nối ta tiếp tục hạ lồng thép xuống Để đảm bảo lớp bảo vệ bằng 10cm ta hàn thêm các tai thép (4 chiếc trên 1 mặt phẳng và 4m thực hiện hàn 1 lần) Bước 7: Lắp ống đổ bê tông ổng đổ có D = 30mm gồm từng đoạn dài 3m và 1 số đoạn ngắn 1;1,5;2m để có thể lắp vào đảm bảo chiều sâu hố đào. ống đổ ở đay được nối bằng ren Đầu to của ống được đặt phía trên để có thể ráp với đoạn tiếp theo nhờ 1 hệ thống giá đỡ đặc biệt ( có cơ cầu như 1 thang thép đặt trên miệng ống vách trên đó có 2 nửa vành khuyên cấu tạo đêt thực hiện liên kết các đoạn ống vách) Bước 8: Xử lí đáy hố khoan L2 Sau khi lắp xong ống đổ bê tông, ta kiểm tra lại chiều sâu hố khoan nếu bùn lắng dưới đáy > 10cm thì phải tiến hành xử lý cặn lắng Ta chọn phương pháp thổi lửa dùng khí nén (phù hợp với phương pháp dùng gầu xoắn) Theo phương pháp này ống đổ bê tông được sử dụng luôn làm ống xử lý cặn lắng. Sau khi lắp ống bê tông người ta lắp đầu thổi lửa vào đầu trên của ống đổ bê tông. Đầu thổi lửa có 2 cửa: 1 cửa nối với ống đầu f150 để thu hồi dung dịch bentonite và bùn đất từ đáy hố khoan về thiết bị lọc dung dịch. Một cửa khác được thổi ống khí nén 645 ống này dài khoảng 80% chiều dài cọc. Quá trình thổi lửa: khi bắt đầu thổi lửa, khí nén được thổi qua ống f45 nằm trong ống đổ bê tông với áp lực 7KG/cm2, áp lực này được gửi liên tục khí nén qua ống f45 ra khỏi ống và quay lại thoát lên trên ống đỡ tạo thành 1 áp lực hút ở đáy ống đổ đưa dung dịch bentonite và bùn, cát lắng tại đáy lỗ khoan theo ống đổ bê tông đến máy lọc dung dịch Trong quá trình thổi lửa phải đảm bảo cấp bù liên tục dung dịch bentonite cho lỗ khoan để đảm bảo lượng dung dịch bentonite trong lỗ là không đổi Thời gian thổi lửa bằng phương pháp này thực hiện từ 20 đến 30 phút. Sau đó ngừng lại kiểm tra chiều dày của lớp cặn lắng nếu > 10 cm thì phải tiếp tục thổi lửa, nếu < 10 cm thì có thể dừng lại. Bước 9: Đổ bêtông cọc khoan nhồi Sau khi kết thúc thổi lửa lỗ khoan phải tiến hành đổ bêtông ngay vì để lâu thì cát sẽ bị lắng và tiếp tục ảnh hưởng tới chất lượng cọc Bêtông từ xe vận tải theo máng dẫn đổ trực tiếp vào phễu của ống đổ .Tuy nhiên tốc độ đổ bêtông phải hợp lí (0,6 m3/phút) đảm bảo bêtông không dâng quá nhanh phá hoại thành lỗ Do đổ bêtông cọc nhồi là quá trình đổ bêtông dưới nước, trong dung dịch bentonite, bằng phương pháp rút ống. Trước khi đổ bê tông người ta sẽ bịt 1 nút bấc vào đầu ống đổ để ngăn cách ống với dung dịch bentonite bên ngoài. Dưới áp lực đổ của bê tông nút bấc sẽ bắn ra ngoài và nổi lên trên bề mặt dung dịch bentonite - Trong quá trình đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng ống được rút dần lên. Đầu trên rút ống cách đáy 60 cm rồi trút bê tông sau đó tiếp tục trút bê tông và rút ống nhưng phải đảm bảo đầu ống ngập trong bê tông không < 2m (nếu không có thể dung dịch bêtông chảy ra sẽ hoà lẫn với bùn và nước làm giảm chất lượng bê tông ) - Trong quá trình đổ bê tông phải đảm bảo được cung cấp liên tục không bị ngắt quãng, tránh hiện tượng ống đổ nằm quá sâu trong bêtông gây tắc ống, có thể làm bê tông trào ra ngoài rơi vào lỗ khoan gây hiện tượng phân tầng bê tông Sau mỗi xe đổ bê tông phải kiểm tra độ dâng của vữa bê tông với cọc 1m có thể kiểm tra tại 3 điểm Đổ bê tông liên tục tới cao trình thiết kế (chú ý chiều cao của cột bê tông đổ bằng chiều cao cọc thiết kế + 1m do phải bỏ đi 1 lớp bê tông chất lượng kém) Thời gian đổ bê tông, từ 4 đến 8m cho 1 cọc để đảm bảo bê tông không bị ninh kết. Để tránh dị vật rơi vào khi đổ bê tông người ta làm một lưới lọc ở phễu bằng thép có kích thước mắt 20x20mm Kết thúc quá trình đổ bê tông phải xác định lượng bê tông phải đổ vượt để đảm bảo +Chiều cao lớp bê tông chất lượng tốt bằng chiều dài cọc +Đảm bảo khi rút ống lên, thì cao trình bê tông trong lỗ bằng cao trình tính toán +Phải kể đến dlỗ > dcọc thiết kế do đất trong lỗ bị rửa trôi trong quá trình thi công, do đó lượng bê tông tăng lên từ 5 đến 10% so với lượng bê tông tính toán lý thuyết (theo Vhh) (Lớp bê tông xấu, lớp cặn đọng ở đáy dâng lên + lớp bê tông chất lượng thấp) Bước 10: Rút chống vách Trong đoạn cuối cùng này các loại giá đỡ, sàn công tác, giá treo cốt thép…gắn vào ống vách phải tháo dỡ hết. ống vách được từ từ rút lên bằng cẩu. ổng phải được rút theo phương thẳng đứng để tránh xê dịch tim cọc. Nên gắn một thiết bị rung vào óng vách đẻ rút ống được dễ dàng và không gây hiện tượng thắt cổ chai ở trong cọc (tại vị trí kết thúc ống vách). Sau khi rút ống vách phải lấp cát vào mặt hố cọc, lấp hố thu hồi bentonite tạo mặt phẳng. Không được thi công cọc khác trong phạm vi (5fcọc hay < 6m) trong phạm vi 24h. 3, Những yêu cầu kỹ thuật *Chất lượng dung dịch bentonite Trong thi công cọc khoan nhồi dung dịch bentonite có ảnh hưởng lớn tới chất lượng cọc do có nhiệm vụ: Hình thành lớp màng mỏng trên thành lỗ để chịu áp lực nước tĩnh và đề phòng sập, lở thành Làm chậm việc lắng các hạt cát… và giữa trạng thái huyền phù để hạn chế cặn lắng đáy lỗ cọc. Do vậy nếu dung dịch quá loãng, tách nước thì sẽ có thể làm sập thành lỗ khoan, nhưng nếu quá đặc thì sẽ cản trở quá trình đổ bê tông, làm tắc ống đỡ, tăng lượng cặn lắng ở đáy cọc. Do vậy ta chọn loại sét do nước ngoài sản xuất có đặc tính kỹ thuật: +Độ ẩm: 9 đến 14% +Độ trương nở: 14 đến 16ml/g +Khối lượng riêng: 41g/cm3 +Độ pH với keo 5%: 9,8 đến 10,5 +Giới hạn lỏng A Herberg > 400 đến 450 +Chỉ số dẻo: 350 đến 400 +Độ lọt sàng cỡ 100: 98 đến 99% +Tồn trên sàng 74: 2,2 đến 2,5% Các thống số chủ yếu của dung dịch bentonite: +Hàm lượng cát < 5% +Dung trọng 1,01 đến 1,1 g/cm3 +Độ nhớt 32 đén 40 seg +Độ pH 9,5 đến 11,7 Liều lượng pha trộn từ 30 đến 50KG bentonite trên m3 Nước sử dụng: nước sạch, nước máy Chất bổ sung điều chỉnh pH: NaHCO3 hay Ca(HCO3)2 Quy trình trộn dung dịch bentonite +Đổ 80% lượng nước theo tính toán vào thùng trộn +Đổ từ từ lượng bột bentonite theo thiết kế vào +Trộn đều trong 15’ đến 20’ +Đổ từ từ lượng phụ gia vào +Trộn tiếp 15’ đến 20’ +Đổ 20% lượng nước còn lại vào +Trộn 10’ Dung dịch bentonite được chuyển vào bể chứa để sẵn sàng cung cấp. *Chất lượng bê tông: +Dùng bê tông thương phẩm có Rtk = 300KG/cm2 Do đổ bê tông dùng áp lực bê tông đổ trong ống nên độ sụt nón cụt hợp lý bằng 18 ± 1,5cm +Kích thước cốt liệu đảm bảo: Da Ê 1/3 khoảng cách giữa các cốt chủ bằng 1/3 1/4 Dcọc bằng 1/4x1000 = 250mm 70mm Từ đó chọn kích thước cốt liệu +Với mỗ xe trộn cần lấy 3 mẫu để kiểm tra chất lượng bê tông *Yêu cầu về chất lượng và cấu tạo cốt thép: Cốt thép phải đảm bảo đường kính, chiều dài, và cường độ yêu cầu Lồng chúng tôi phải được chế tạo thẳng đứng đảm bảo khoảng cách giữa các cốt đai và khoảng cách giữa các cốt dọc ( theo đúng thiết kế ) Chỉ dùng mối nối buộc để chế tạo lồng cốt thép vì có độ tin cậy cao hơn và không ảnh hưởng đến tính chất cơ lí của thép Đảm bảo lớp bảo vệ của lồng cốt thép trong bê tông (dùng các tai thép 4m 1 lần trên 1 mặt phẳng có 4 tai) Đảm bảo lồng chúng tôi được định vị chính xác và không bị dịch chuyển trong suốt quá trình thi công Chú ý bố trí các đai tằng cường f25 ở những vị trí quan trọng của lồng thép 4, Kiểm tra vị trí và chất lượng của cọc sau khi thi công Đây là công tác hết sức quan trọng nhằm xác định thiếu xót của từng phần trước khi tiến hành các công đoạn tiếp theo. Nó có tác dụng khẳng định kết quả của quá trình thi công trước đó để tạo độ tin cậy thi công các phần tiếp theo hoặc nếu có sai xót để kịp thời sửa chữa *P1: kiểm tra về mặt vị trí của cọc Kiểm tra xem tim cọc có trùng với tim đã xác định chưa thông qua 2 điểm mốc A, B đã được dẫn ra từ trước Kiểm tra sự tương quan giữa các cọc với nhau Kiểm tra kích thước tiết diện cọc *P2: kiểm tra các văn bản nghiệm thu quá trình thi công cọc xem quá trình thi công có đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của bên thiết kế hay không Văn bản kiểm tra chất lượng thép, số lượng Văn bản kiểm tra chất lượng bê tông (qua chất lượng mẫu) Văn bản kiểm tra chất lượng dung dichj bentonite Văn bản kiểm tra vị trí mốc cọc *P3: kiểm tra chất lượng cọc đã thi công trên hiện trường P31.Kiểm tra chất lượng của bản thân cọc /Kiểm tra dạng hình học của cọc và chất lượng bê tông cọc Phương pháp PIT_Phương pháp kiểm tra thông qua sự truyền sóng Thông qua thí nghiệm PIT, dựa vào nguyên tắc truyền sóng trong vật liệu đồng chất để kiểm tra Từ 1 búa gõ sóng được truyền trong cọc rồi phản xạ lại và được ghi nhận bằng một đầu cảm ứng Kết luận: thí nghiệm PIT chỉ cho phép biết được những điểm xuất hiện sự cố trong cọc nhưng không biết được sự cố đó là gì (thay đổi tiết diện, chất lượng bê tông kém, có dị vật…) Nhưng do tác dụng truyền sóng do búa gây ra trong pham vi 25 đến 30m d cọc nên với cọc dài 34,35m bằng 34,35 d cọc thì không chính xác lắm nên để kiểm tra chất lượng bản thân cọc ta dùng phương pháp siêu âm Sonic - cross logging Thiết bị: phương pháp này sử dụng 2 đầu dò chạy trong 2 lỗ đã cấu tạo sẵn trong cọc ngay sát với cốt thép Thực hiện: cho 2 đầu dò chạy song song dọc theo suốt chiều dài cọc đầu ghi sẽ ghi được quá trình truyền sóng trong cọc dưới dạng vạch từ đó ta có thể đánh gía được chất lượng của toàn bộ cọc Kết luận: cho phép xác định khá chĩnh xác mật độ bê tông trên toàn bộ cọc qua vận tốc truyền sóng giữa 2 đầu dò, đặc biệt cho được vị có khuyết tật và dạng khuyết tật. Nhưng phương pháp này chỉ cho kết quả đúng đắn của bê tông phía trong lõi chứ không kiểm tra được vành bê tông ở bên ngoài đồng thời đòi hỏi phải đặt sẵn ống kiểm tra Tuy nhiên vì kết quả của phương pháp này khá tin cậy nên người ta thường dùng nó để kiểm tra nếu số lượng cọc khong quá nhiều P32. Kiểm tra sức chịu tải bản thân cọc Có các phương pháp thí nghiệm nén tĩnh (state - loading Test), phương pháp thí nghiệm nén động (Pile - Dynamic - Analysis) Tuy nhiên vì thí nghiệm động rất phức tạp vì đòi hỏi phải có 1 mô hình chuẩn mô tả nền đất 1 cách chĩnh xác thì kết quả mới đáng tin cậy do vậy ta chọn phương pháp thí nghiệm nén tĩnh Thiết bị: 1 hệ cấu tạo gồm các kích nén (tải trọng đủ gây áp lực) 5, Quy trình thí nghiệm: a) Gia tải bước 1: Cọc được gia tải theo từng cấp 25; 50,75;100% tải trọng làm việc tương ứng là 126,25T; 252,5T; 378,75T; 505T với tốc độ lún khoảng 1mm/phút (giai đoạn đầu). Đọc đồng hồ đo độ lún tại các thời điểm 1, 2, 4, 8, 15, 60, 120, 180, 240 và sau từng 2h một lần với độ chính xác 0,01mm Tăng tải trọng lên cấp mới khi tốc độ lún sau 1h là < 0,25mm Thời gian giữ tải 1 cấp không nhỏ hơn 1h Tại cấp tải trọng thiết kế thời gian giữ tải không nhỏ hơn 6h, có thể đến 24h Giảm tải qua các cấp 50%; 25%; 0% tương ứng 252,5%; 126,25%; 0 đo biến dạng đàn hồi của cọc tại các tiếp điểm 1; 2; 4; 8; 15; 30; 45; 60 phút từ khi bắt đầu giảm tải. Tại cấp 0% theo dõi tới lúc biến dạng không tăng b) Gia tải bước 2: Cọc được gia tải từng cấp 25; 50; 75; 100; 125; 150; 175; 200% sức chịu tải tương ứng 126,25; 252,5; 378,75; 505; 631,25; 757,5; 883,75; 1010T. Đọc đồng hồ đo lún tại các tiếp điểm 1; 2; 4; 8; 15; 30; 60; 90; 120; 180; 240 phút và cứ sau 2h 1 lần với độ chính xác<0,01mm Tăng tải trọng lên cấp mới khi độ lún sau 1h < 0,25mm Giữ tải ở cấp 200% sức chịu tải thiết kế trong 24h Giảm tải theo cấp 200%; 150%; 100%; 50%; 0% sct thiết kế, đọc các số liệu biến dạng đồng thời (độ phục hồi) sau từng giờ cho đến khi giá trị đó không đổi c) Báo cáo kết quả thử tĩnh: Kết quả giao nộp gồm: Đường kính, chiều dài cọc khoan nhồi với sơ đồ bố trí cốt thép Nhật kí ghi chép kết quả thí nghiệm cọc, các số đo lực; độ lún trong quá trình thử tải Biểu đồ quan hệ giữa độ lún với thời gian và giữa độ lún với tải trọng thí nghiệm d) Thí nghiệm sức chịu tải cọc bị dừng khi: Kích thước gia tải hay đồng hồ đo biến dạng bị hỏng Liên kết giữa hệ thống gia tải và cọc neo không đảm bảo Đầu cọc bị nứt vỡ Số đo cơ sở ban đầu không chính xác e) Cọc được coi là bị phá hoại khi: Cọc bị phá hoại do vật liệu và kích thước cọc không đảm bảo Độ lún lớn nhất của cọc tại cấp tải trọng bằng 2 lần tải trọng thiết kế sau 24h > 2% Dcọc (trong trường hợp này tại tải trọng thử 1010T mà Dlún > 0,02x1000 =20mm thì coi như cọc bị phá hỏng) Tải trọng cho phép được lựa chọn với trị số nhỏ nhất theo những điều kiện sau: +Bằng 40% cấp tải trọng có độ lún tăng liên tục +Bằng 40% tải trọng tương ứng với cấp tải có độ lún bằng 2% Dcọc +Bằng 40% tải trọng là điểm cắt của 2 đường tiếp tuyến trên biểu đồ tải trọng và độ lún bảng tóm tắt quy trình thử tải cọc TT Tải trọng (%tải trọng thiết kế ) Thời gian thử tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 50 75 100 50 25 0 25 50 75 100 125 150 175 200 150 100 50 0 Đến khi tốc độ lún < 0,25mm trong 1h Đến khi tốc độ lún < 0,25mm trong 1h Đến khi tốc độ lún < 0,25mm trong 1h Trong 24h Trong vòng 2h Trong vòng 2h Cho đến khi độ lún không đổi Đến khi độlún < 0,25m/1h Đến khi độlún < 0,25m/1h Đến khi độlún < 0,25m/1h Đến khi độlún < 0,25m/1h Đến khi độlún < 0,25m/1h Đến khi độlún < 0,25m/1h Đến khi độlún < 0,25m/1h Trong 24h Trong vòng 2h Trong vòng 2h Trong vòng 2h Đến khi độ phục hồi không đổi III. Tính toán khối lượng thi công một cọc khoan nhồi *Thể tích bê tông: D = 1000mm = 1m đ V1cọc = (Vbt vượt 20%) *Cốt thép cho cọc gồm 2 lồng thép, mỗi lồng dài 8,5m gồm 22f30 *Lượng đất khoan cho 1 cọc Vđ = Vlktk = *Bentonite yêu cầu 50KG/m3 dung dịch đ betonite cần cho cọc Vddyc = Khối lượng bentonite cần dùng là: 34,24x50 =1712 (KG) IV. Xác định máy, nhân công thi công cho 1 cọc 1, Xác định máy: Một máy khoan HITACHI KH100 có các thông số: Chiều dài giá: 19m Đường kính lỗ khoan: 600 đến 1500mm Chiều sâu khoan: 43m Tốc độ quay của máy: 12 đến 24 v/p Momen quay: 40 đến 51 KNm Trọng lượng máy: 36,8T áp lực lên đất: 0,077KPa Năng suất khoan 10m3/h Vận tốc nâng gầu: 0,4 m/s Do khối lượng bê tông cho 1 cọc là 32,97(m3) Tốc độ đổ bê tông là 0,6m3/phút Vậy để cung cấp vữa bê tông đủ để thi công cọc liên tục thì thời gian cần thiết là (thời gian cho phép) Chọn loại xe vận chuyển bê tông là xe SB_92B có các thông số: +qthùngtrộn = 6m3 +Ôtô cơ sở Kamaz 5511 +Vận tốc di chuyển 70Km/h (trong thành phố 50Km/h: Vtb) +Thời gian đổ bê tông 10’ +Độ cao đổ bê tông 3,5m +Trọng lượng xe có bê tông bằng 21,85T +Kích thước xe 7,38x2,5x3,5m Từ các thống số trên đ Vcấp bê tông của xe là 0,6m3/phút bằng vận tốc đổ bê tông Do vậy để thực hiện đổ cọc liên tục thì cần có số xe bằng 32,97/6=5,5ằ6 lượt để đảm bảo đủ cung cấp bê tông và các lượt xe phải liên tiếp nhau Quãng đường vận chuyển bê tông bằng 10 Km Thời gian đi về 1 lần bằng Như vậy trong vòng 55’ 1 xe vận chuyển được 2 lượt. Vì vậy số xe cần sử dụng để phục vụ công tác đổ bê tông là 6/2 = 3xe Thời gian các xe đi cách nhau 10’ Chuẩn bị dung dịch Bentonite Lượng bentonite cho 1 cọc bằng 34,24(m3) Mà thông thường ta thi công liên tục 2 cọc trong 1 ngày nên lượng dung dịch bentonite dự trữ là: 2 x 34,24 + 20 = 88,48(m3) (20m3 là lượng bentonite dự trữ khi cần thiết) đ Khối lượng bentonite cần chuẩn bị cho 1 ngày: 88,48x50=4424(KG) Chọn máy trộn Bentonite KMP(A)_PM1800_9 năng suất 20m3/h có công suất 11KW +Chọn máy bơm đảm bảo cung cấp Vbentonite đủ bù cho lượng đất bị đào Thời gian cần thiết để khoan được xong lỗ cọc: tct = Vậy lưu lượng bentonite cần cung cấp cho 1 cọc là: 34,24/3,7 = 9,25 m3/h Chọn 1 máy có năng suất 10m3/h với công suất điện 10KW/1máy vì thi công liên tục 2 cọc nên ta chọn 2 máy +Chọn máy bơm để thu lại dung dịch bentonite Vđổbt: 36m3/h Chọn 1 máy bơm năng suất 10m3/h và 1 máy năng suất 30m3/h Như vậy để phục vụ cho công tác cấp và thu hồi dung dịch bentonite cần 3 máy bơm: 2 máy loại 10m3/h; 1 máy loại 30m3/h Chọn 1 máy nén khí YOKOTA UPS80_1520N và ống hút f300mm (đảm bảo áp lực khí 7KG/cm2 Dùng chung cho cả 2 cọc Chọn cần cẩu nâng lông thép và ống vách +ống vách dài 6m(6,6m), 0,6m trên mặt đất Tiết diện : Dngoài = 1m= 1000mm Dtrong = Dngoài - 2xd = 1000 - 2x12 = 976(mm) Trọng lượng ống: Pống = 7,850x(1,02 - 0.9762)x +Lồng cốt thép: Cốt : 22f30 Cốt đai: f10 a200 đ số lượng đai = đai Plồng = +Thường chứa mùn khoan 5m3: P = Pthường + Pđất = 1 + 5x1,8 = 10(T) Chọn cẩu thoả mãn Q= 10T Chọn cẩu RDK_L =22,5 R = R = 7m; Q= 10T; H=12m < H = Hct + 1,5 = 8,5 + 1,5 = 10(m) 2, Xác định nhân công: Tra “Định mức XDCB” số nhân công phục vụ cho 1m3 bê tông cọc bao gồm: chuẩn bị, kiểm tra lỗ khoan, lồng thép, lắp đặt thiết bị, đổ bê tông…theo đúng yêu cầu kỹ thuật là 1,1 nhân công 3,5/7 Vbt1cọc là 32,97m3 đNhân công cần thiết để phục vụ là: 32,97x1,1 =36,27(người)ằ37(người) V. Tính toán thời gian thi công 1 cọc: Công tác chuẩn bị (không kể vào thời gian thi công cọc vì phải thực hiện từ trước) +Dọn dẹp mặt bằng +Lát tấm thép làm đường di chuyển cho máy khoan cọc +Bố trí hệ thống thoát nước +Làm công trình tạm +Xác định lưới định vị Lắp mũi khoan, di chuyển máy: 20’ Thời gian hạ vách: trước hết ta khoan mồi 4m sau đó ta đặt ống vách T = 22’ + 15’ =37’ (khối lượng khoan = 1,2x4x Vkhoan = 10m3/h đ Tk = 18,84.1,2 = 22,06’ đ Khối lượng khoan = 1,2x34,35x tk ằ 195’ Thời gian khoan Chiều sâu còn lại bằng 195 + 22 = 217’ Thời gian hạ lồng thép Dùng móc phụ của cần máy khoan để hạ lồng cốt thép xuống lỗ và treo lồng cốt thép , thời gian bằng 60’ Thời gian thổi lửa (xử lý cặn) Gồm 2 bước: +Bước 1: 15’ +Bước 2: 30’ Thời gian đổ bê tông: Tđổbt = 55’ Tổng thời gian thi công cọc: 20 + 37 +217 + 60 + 15 +30 +55 = 434 (phút) = 7,3(h) Do trong quá trình thi công còn có thêm nhiều công việc phát sinh khác, và có các sự chờ đợi nên trong 1 ngày với 1 máy khoan ta chỉ thi công được 1 cọc . Vì việc hoàn thành công việc thi công cọc càng nhanh càng tốt nên ta sử dụng 2 máy khoan để thi công 2 cọc/ 1ngày. Bảng thống kê chọn máy STT Tên công tác Tên máy SL/1cọc Tổng số Công suất 1 máy (KW) 1 2 3 4 5 6 7 8 Khoan tạo lỗ Vận chuyển bê tông Trộn bentonite Cấp bentonite Thu hồi bentonite Xử lý cặn lắng Chế tạo lồng cốt thép Cẩu lắp lồng cốt thép và các thùng bùn, ống vách HITACHI KH100 SB_92B KMP(A)_PM1800 1 bơm 10m3/h 1 bơm 10m3/h 1bơmYOKOTA_ _UPS80-1529N 1 máy cắt 2 máy cắt cầm tay RDK 25 1 3 1 2 1 2 6 1 2 4 1 1 2 2 11 10 10+14 4,5 0,5 VI. Biện pháp thi công đào đất: Theo thiết kế, cốt sàn tầng hầm cách mặt đất tự nhiên 2m Cốt đặt đài º cốt sàn = 2,0m Cốt đáy đài = 2 +hđài = 2+2 = 4m Phần bê tông cọc ngàm vào đài 65cm đ chiều dài cọc với chất lượng bê tông tốt bằng 35m 1, Chọn phương án thi công đào đất: Phương án 1: thi công cọc sau đó đào đất toàn bộ bằng máy Do công trình có diện tích đào lớn bằng 221,16m2 chiếm tỷ lệ bằng 221,16/456 ằ 0,5 nên ta thực hiện biện pháp thi công đào toàn bộ mặt bằng tới cao trình đáy đài Ưu điểm: thi công nhanh, thuận tiện, máy đào chỉ phải thi công 1 lượt, đặc biệt không phải thi công đào thủ công Nhược điểm: lượng đất đào thừa quá lớn nên đòi hỏi công tác lấp đất tăng lên, chi phí thi công lớn Phương án 2: thi công cọc sau đó đào đất bằng máy kết hợp với thủ công Thực hiện đào toàn bộ mặt bằng thi công tới cao trình tầng hầm, riêng ở những khu vực có đài thì đào sau tới cao trình đáy đài theo sơ đồ đào (hĩnh vẽ dưới), các rãnh giằng móng thi công đào thủ công vì khối lượng nhỏ: Tính khối lượng đào giằng móng (kích thước giằng 0,8x0,5 = 0,4m2) 0,4x(6,1x3 + 4x2)x2 = 21,04(m3) Với khối lượng này việc thi công đào thủ công có thể thực hiện được. Ưu điểm: tận dụng được cả lao động thủ công kết hợp với thiết bị cơ giới. Khối lượng thi công giảm đi nhiều với đào toàn bộ đảm bảo yếu tố kinh tế. Nhược điểm: thời gian thi công kéo dài hơn so với phương án 1 nhưng khối lượng đất đắp lại nhỏ hơn Kết luận: từ những nhận xét trên để đảm bảo cả yếu tố kinh tế và yếu tố kỹ thuật ta lựa Chọn phương án 2 2/ Tính khối lượng đào đất: Công trình gồm: 2 khu A1 kích thước 3,4x18,2x4,1 (m) 2 khu A2 kích thước 6,6x15,2x4,1 (m) 1 khu A3 kích thước 7,6x18,2x2 (m) 2 khu B2 kích thowcs 2,4x13,6x2 (m) 3x2 giằng G1 4,5x0,8x0,4 (m) 3x2 giằng G2 2,4x0,8x0,4 (m) Đất lớp 2 là lớp đát sét dẻo cứng có j = 15,280 theo yêu cầu an toàn độ dốc i = 1:0,25 Do vậy 2 bên hố đào bề rộng miệng tăng 1m mỗi bên với hố đào 4,1m và 0,5m với hố 2m Tính thể tích đất A1 < với đất lớp 2 sét dẻo cứng h = 2m i =0 h = 4m i = 1:025 đ bề rộng lấy thêm bằng 1m Vkhối = abH + A1 axbxh = 18,2x3,4x4,1 c = a+2 = 18,2 +2 = 20,2 d -b =2; c-a =2 d = b +2 = 3,4 +2 = 5,4 VA1 = 18,2 x 3,4x4,1+ A2 15,2x6,6x4,1 VA2 = A3 18,2x7,6x4,1 VA3 = B1 3,5x4,5x2 VB1 = 13,5.4,5.2 = 121,5(m3) + 2.0,5.4,5= 126(m3) B2 13,6x2,4x2 VB2 = 13,5.2,4.2 + 2. 0,5.2,4=67,2(m3) Thể tích đất đào giằng: (đào bằng cốt đáy đài) hsâugiằng = 2,1m VG1 = 4,5.0,5.2,1 + (4,5.2,1.0,5) = 9,45(m3) VG2 = 2,4.0,5.2,1 + (2,4.2,1.0,5) = 5,04(m3) đ Tổng thể tích đào đài móng: 2.VA1 + 2VA2 + VA3 + 2VB1 + 2VB2 = 2.374,74 + 2.506,16+678,35+2.126+2.67,2= 2826,55(m3) Tổng thể tích giằng: 9,45x3x2 + 5,04x3x2 = 86,94(m3) 3, Chọn máy đào: a) Nguyên tắc chọn máy: Dựa vào yêu cầu kỹ thuật +Bề rộng Bmax của hố đào bằng 20,2/2 m = 10,1m +Chiều sâu hố đào max bằng 4,1m +Sử dụng máy đào gầu nghịch +Thời gian thi công +Loại đất Vì đây là loại đất sét với thời gian thi công yêu cầu trung bình nên ta chọn máy đào EP_4321 có các thông số kỹ thuật như sau: Dung tích gầu q: 0,65 (m3) Bán kính đào max Rmax: 8,95m đ Bmax cho phép bằng 2,5R = 22,375m > Bmax yêu cầu = 20,2m Chiều sâu đào max Hmax: 5,5m Chiều cao đổ max hmax: 5,5m Bán kính đổ max: 6,0m Tck: 16s Trọng lượng máy: 19,2T Kích thước axbxh : 2,6x3x4,2 (thực hiện đào theo 2 đường di chuyển) b) Tính năng suất của máy đào Năng suất thực dụng của máy trong 1 ca Kđ: hệ số đầy gầu Ktơi: hệ số tơi của gầu Ktg: hệ số sử dụng thời gian Z: số giờ làm việc trong 1 ca q: dung tích gầu (m3) Tck: thời gian 1 chu kỳ (s) Ptd: (m3/camáy) Thay số : q = 0,65m3 Tck = 16s Kđ = 1,1 (đất sét) Ktơi = 1,25 Kthờigian = 0,7 Góc đổ j tăng lên 1100 nên Tckthực = Tck x1,1 = 16.1,1 = 17,6(s) Tổng thể tích đất đào máy thực tế là: 0,9.Vđài = 0,9.2826,55 = 2543,9(m3) Vậy số ca máy cần thiết là : nca = 4, Chọn máy ủi đất: Do trong giờ cao điểm ôtô khó chạy liên tục trong thành phố và có thể không được vào nên đất đào lên phải dùng máy ủi ủi thành đống sau đó vào ban đêm và buổi trưa xe ôtô vào và trở đất đi Khối lượng đất đào trong 1 ca là 655m3 nên ta chọn máy ủi theo những yêu cầu: Pb ³ Pk > SPcản Pb = Gb.j = 9,81.m.0,9 = 8,83m Pk = SPcản tổng lực cản xuất hiện Lực cản cắt đất P1 = 0 Lực cản di chuyển khối đất trước máy ủi: P2 = Lực cản di chuyển máy ủi: P3 = G(f ± i) coi v nhỏ ằ 0 = G.f = 0,06.9,81 m (m: khối lượng máy ủi) Chọn máy ủi Dz_104A với máy kéo cơ sở T4AP có các thông số sau: +Nkéo = 40KN_ công suất 100KW +Kích thước lưỡi ủi: B = 3,28m h = 1,07m +Chiều cao nâng: hn = 0,84m +Kích thước máy dài: 5,22m rộng: 3,28m cao: 2,57m +Khối lượng thiết bị ủi: 1,6T toàn bộ (cả máy cơ sở) bằng 10,6T đ Pb = 9,81.10,6.0,9.103 = 95,6.103 (N) = 9,56.104(N) Pcản = V= đ thoả mãn điều kiện: Pb > Pk > Pcản Năng suất của máy ủi DZ_104A trong 1 ca: Kd: hệ số kể đến độ dốc , bằng 1 Ktg: hệ số thời gian, bằng 0,75 Kt: hệ số tơi, bằng 1,25 V =2,2m3 Tck = ts: thời gian sang số, bằng 5s tq: thời gian quay , bằng 10s th: thời gian hạ lưỡi ủi, bằng 2s lvc = 60m = 0,06Km đ Tck = = 106(s) Psd = Với khối lượng đào 1 ca 655 m3 cần phải sử dụng 2 máy ủi D2_104A Tổng năng suất sử dụng 1 ca: 358,64x2 = 717,28(m3/ca) 5, Khối lượng đào thủ công: 10%khối lượng đào máy + khối lượng đào giằng 0,1.2826,55 + 86,94 = 369,6(m3) Tra định mức lao động đào đất thủ công BA_137 cần 0,712 công/m3 đất loại I, vậy số công cần thiết là: 0,712.369,6 ằ 263,2(công) Thời gian đào sửa móng lấy 10 ngày đ số nhân công là : 263,2/10 = 26,32(người) ằ 27người 6, Diện tích bãi chứa đất: Đất đào lên dùng máy ủi ủi vào bãi sau đó sử dụng 1 phần để lấp đài và các giằng móng phần còn laị dùng ôtô chở đi Thể tích đất đào lên trong 1/2 ca là: 655/2 = 327,5(m3) Coi đất được chất đống cao 2m thì mặt bằng cần để đổ đất: 327,5/2 = 163,75(m2) Vậy ta bố trí 1 kho đất có diện tích là: 12x15m =180m2 để đổ đất VII. Thi công đài cọc và giằng móng: Sau khi hoàn thiện công tác đất ta chuyển sang công tác thi công đài cọc và hệ thống giằng móng 1, Chọn phương pháp xử lý bê tông đầu cọc: Phương pháp sử dụng máy phá Sử dụng máy phá hoặc choòng đục đầu nhọn để phá bỏ phần bê tông chất lượng kém và để lộ ra cốt thép Nhược điểm của phương pháp này: khi đục dể làm nứt đầu cọc, tổn hại đến cốt thép cọc Phương pháp lực dính: Quấn 1 lớp màng nilông mỏng vào phần chúng tôi sẽ nhô ra ngoài bê tông hay cố định ống nhựa vào khung chúng tôi chờ sau khi đổ bê tông và đào đất xong dùng khoan hoặc các thiết bị cắt khoan lỗ ở mé ngoài phía trên cào đoọ thiết kế khi đó khối bê tông sẽ lòi khỏi cốt thép (do lực dính giữa bê tông và cốt thép trong khu vực này đã bị giảm) Phương pháp chân không: Đầu tiên thực hiện đào đất tới cao độ thiết kế đài cọc vì trong khi đổ bê tông cọc ta đã sử dụng bơm chân khoong làm giảm chất lượng và biến chất lớp bê tông trong khu vực cần đập vỡ đ thi công được dễ dàng Kết luận: từ nhận xét trên ta chọn phương pháp 2 vì đây là phương pháp khá tiện lợi tận dụng các thiết bị có sẵn ở công trường (khoan bê tông) và đồng thời đảm bảo được yêu cầu về kỹ thuật Chiều dài đầu cọc cần phá: 1m + 0,65 = 1,65(m) Tổng số cọc cần phá: 37 cọc đ Vbtphá = 37.1,65. Tổng số công cần dùng để phá cọc( 1m3 cọc phá cần 0,5 công) đ 47,93.0,5 = 23,97(công) Chọn 1 đội 5 công nhân phá đầu cọc: Ttc = 23,97/5 = 4,79(ngày) ằ 5(ngày) 2, Thi công bê tông lót: Sau khi đập xong đầu cọc ta chuyển sang tiến hành đổ bê tông lót. Bê tông lót có tác dụng làm phẳng đáy đài tạo điều kiện thuận lợi cho thi công và đáy đài không bị lồi lõm đ cốt thép làm việc theo đúgn thiết kế Yêu cầu bê tông lót: Bê tông gạch vỡ mác 100 Bề dày 10cm 1m3 bê tông gạch vỡ cần 0,5m3 xi măng cát vàng # 50 0,88m3 gạch vỡ 1m3 xi măng cát vàng #50 180KG ximăng #300 1,01 m3 cát đ 1 m3 bê tông gạch vỡ 1,01m3 cát x 0,5 = 0,51m3 cát 0,88 m3 gạch vỡ 90 Kg xi măng #300 Đổ bê tông bằng xe cải tiến từ cầu công tác đổ xuống (h< 2,5m nên không cần ống đổ) ĐMLĐ cho 1m3 bê tông gạch vỡ 0,99 ngày công: SVbtlót= 0,1[(1,8+0,3)(4,6+0,3)x8+(9,5+0,3)(5+0,3)x2+ +(4,6+0,3)(2,6+0,3)+(6+0,3)(6+0,3)] = 25,43(m3) đ với đội công nhân 5 người thời gian thi công: 1.25,43.0,99/5 ằ 5(ngày công) 3, Thiết kế ván khuôn đài móng: Sử dụng loại ván khuôn định hình kim loại do công trình đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao, đặc biệt trong điều kiện đài móng có kích thước lớn (6x6m và 9,5x5m). Ngoài ra ván khuôn định hình kim loại cho phép rút ngắn thời gian thi công vì không phải gia công ván khuôn. Chọn loại ván khuôn thép Tấm 1200x200x55 (J= 20,02cm4;W = 4,42cm3) (4x26+4x29 = 220 tấn) Góc trong 1200x(1800x100)x55 (4x2 = 8tấm) Góc ngoài 1200x(100x100)x55 (4x2 = 8tấm) Xác định khoảng cách giữa các đai ngang: áp lực ngang do bê tông gây ra trên 1 dải có bề rộng 1m: pbttc = g.H.b = 2500.2.1 = 5000(KG/m) pbttt = 1,3Pbttc = 1,3.5000 = 6500(KG/m) Tải trọng sinh ra khi đổ bê tông và đầm bê tông: pđổtc = 150.1 = 150(KG/m) pđầmtc = 200.1 = 200(KG/m) đ pđổ +đầmtt = 1,3.(Pđổtc + Pđầmtc) = 1,3.(150+200) = 455 (KG/m) đ tổng tải trọng phân bố tính toán lên ván trên 1m bề rộng: 0,7.6500+455 = 5005(KG/m)=50,05(KG/cm) (hệ số 0,7: đã xét đến hiện tượng đông cứng của bê tông trong qúa trình đổ) Vậy tính cho 1 tấm ván có b = 0,2m đ qtt = 5005.0,2/1 = 1001(KG/m) =10,01(KG/cm) Chọn khoảng cách giữa các đai thép ngang bằng 0,6m Kiểm tra theo điều kiện bền: đ Kiểm tra theo điều kiện ổn định : qtc = (5000.0,7 + 350).0,2 = 770(KG/m) = 7,7(KG/cm) Độ võng cho phép: Vậy ta nhận thấy l=60cm thoả nãm cả điều kiện bền và ổn định Xác định khoảng cách giữa các thanh chông đứng: Khoảng cách giữa các thanh chống đứng được xác định theo điều kiện bền của đai ngang. Chiều rộng đài bằng 6m , bề rộng giằng bằng 0,5m đ lđai = Tĩnh tải bê tông tác dụng lên đai; qbttc = 0,7.1500.2.0,6 = 0,7g.hlđai =2100(KG/m) qbttt = 1,3.2100 = 2730(KG/m) Tĩnh tải sinh ra do qúa trình đầm đổ bê tông: pđổtc = 150.0,6 = 90(KG/m) pđầmtc = 200.0,6 = 120(KG/m) pđầmđổtc = 90+120 = 210(KG/m) pđầmđổtt = 1,3.210 = 273(KG/m) đ qtt = 2730 + 273 = 3003(KG/m) qtc = 2100 + 210 = 2310(KG/m) Theo điều kiện bền: thép L63x5 J=23,1cm4 Z0 = 1,74cm đ W = 13,3cm3 đ Theo điều kiện ổn định: Chọn khoảng cách giữa các cột chống bằng 80cm thoả mãn cả 2 điều kiện (4 cột chống phía trên, 9 cột chống phía dưới) Tính toán thanh chống đứng: Chọn thanh chống đứng bằng gỗ Tải trọng tác dụng lên 1 cột chống Tĩnh tải bê tông: Ptc = 0,7.2500.0,6.0,8 = 1680(KG) Ptt = 1,3.1680 = 2184(KG) Hoạt tải: Pđổtc = 150.0,6.0,8 = 72(KG) Pđầmtc = 200.0,6.0,8 = 96(KG) đ Phtảitc = 72 + 96 = 168(KG) đ Phtảitt = 1,3.168 = 218,4(KG) đ Ptt = 2184 + 218,4 = 2402,4(KG) đ Ptc = 1680 +168 = 1848(KG) Chọn sơ bộ cột chống tiết diện 8x8cm Theo điều kiện bền: đ Thoả mãn điều kiện bền Theo điều kiện ổn định: Ta có: Thoã mãn điều kiện ổn định đVậy chọn cột chống tiết diện 8x8cm 4, Tính toán ván khuôn giằng: Chọn ván đáy là ván khuôn thép loại: 200x1200x55 có J=20,02cm4; W = 4,42cm3 Cho G1: nhịp 7,3m Số lượng bằng : tấm(cho giằng dọc) Tĩnh tải bê tông trên 1 ván: 1,1x2500x0,7x0,2 = 385(KG/m) Hoạt tải bê tông: 1,3(150+200).0,2 = 91(KG/m) Tổng tải trọng tính toán: 385 + 91 = 476(KG/m) =4,76(KG/m) Tổng tải trọng tiêu chuẩn: 350+70 =420(KG/m) = 4,2(KG/m) Theo điều kiện bền: Khoảng cách giữacác cột chống: đ Theo điều kiện ổn định: Chọn l = 130(cm) ; 6nẹp Chọn cột chống: 8x8cm Tĩnh tải tấc dụng: qttt = 1,1x2500x0,7x0,4x1,3 = 1001(KG) Hoạt tải tác dụng: qhttt = 1,3x(200+150)x0,4x1,3=236,6(KG) Sqtt = 1001 + 236,6 = 1237,6(KG) Sqtc = 910 +182 =1092(KG) Theo điều kiện bền: Thoã mãn điều kiện bền Theo điều kiện ổn định: Ta có: Vậy cột chống 8x8 thoả mãn đkk bền và ổn định 5, Công tác đổ bê tông đài - giằng: Do việc thực hiện tổ chức trạm trộn bê tông khi công trình đang thi công phần ngầm là khó khăn đồng thời việc di chuyển các thiết bị rất phức tạp. ngoài ra, đài móng yêu cầu bê tông có chất lượng cao do vậy ta lựa chọn phương pháp thi công đổ bê tông bằng máy bơm Tính khối lượng bê tông: Đ1 = 1,8x4,6x2 = 16,56(m3) Đ2 = 9,5x5,0x2 = 95(m3) Đ3 = 2,6x4,6x2 = 23,92(m3) SG = 0,7.0,4.(6,1.3.2 + 7,3.2.2 + 4 + 1,4.2.2 + 1.2 + 0,7.4) = 22,46 đ Tổng khối lượng bê tông: =Đ1.8+Đ2.2+Đ3.2+Đ4+SG =16,56.8+95.2+23,92.2+72+0,28(6,1.3.2+7,3.2.2+4+1,4.2.2+1.2+0,7.4) = 464,78(m3) Thực hiện phân đoạn đổ bê tông: Vp1 = 4Đ1 + Đ3= 4.16,56 +23,92 + 20,2.0,7.0,4 = 73,5 + 5,656 = 79,17(m3) Vp2 = Đ2 + VG = 11,8.0,7.0,4 + 95 = 98,30(m3) Vp3 = 2Đ1 + Đ4 = 2.16,56 + 72 + 18,1.0,7.0,4 = 105,12 + 5,069 = 110,18(m3) Vp4 = Đ2 = 95 + 11,8.0,7.0,4 = 98,30(m3) Vp5 = 3Đ1+ Đ3 = 3.16,56 + 23,92 + 20,2.0,7.0,4 = 73,51 + 5,656 = 79,17(m3) DV = Vbt max = 110,18(m3) Dự định thời gian thi công mỗi phân đoạn bằng 1ngày Vậy tính với phân đoạn có Vmax = 110,18m3 Chọn máy bơm có năng suất 30m3/h đ Năng suất ca bằng ktg.50. z = 30.0,7.8 = 168m3/ca Vậy năng suất của máy bơm đảm bảo phục vụ Số công lao động cần thiết = ĐMLĐ/1m3bt x Vmax ĐMLĐ/1m3bt = 0,633 công đ Scông = 0,633.110,18 = 69,7(công) Thời gian thi công bằng 1 ngày đ số công nhân cần thiết đẻ cho công tác đổ bê tông móng: N = 69,7/1 = 69,7(người ) ằ 70(người) 6, Công tác cốt thép móng: Tính sơ bộ cốt thép : m% = 1% đ Khối lượng cốt thép trong từng phân đoạn CP1 = 0,01.Bp1.7500 = 0,01.79,17.7840 = 6215(KG) CP2 = 0,01.Bp2.7850 = 0,01.98,3.7850 = 7717(KG) CP3 = 0,01.Bp3.7850 = 0,01.110,18.7850 = 8649(KG) CP4 = 0,01.Bp4.7850 = 0,01.98,3.7850 = 7717(KG) CP5 = 0,01.Bp5.7850 = 0,01.79,17.7850 = 6215(KG) Tính toán nhân công cho P3 có khối lượng cốt thép max bằng 8649KG ĐMLĐ/1tấn cốt thép móng bằng 11,32 công đ tổng nhu cầu công lao động = 1,32.8,649 = 97,9(công) Do thời gian thi công P2 trong 1 ngày nên số công nhân cần 7, Công tác tháo ván khuôn đài và giăng móng: Sau khi đổ bê tông đài được 2 ngày ta tiến hành tháo ván khuôn Tra định mức lao động tháo 1m2 ván khuôn : 0,32h/1m2 đ số giờ công cần thiết lập theo bảng 3.6 8, Lấp đất hố móng: Sử dụng đẻ lấp vào hố móng Thể tích đài cần đắp đất = Vđài - Vbt Vđài = VA12,1 + VA22,1 + VA32,1 + Vgiằng VA12,1 = 18,2.3,4.2,1 + 2,1.1/2.18,2 + 2,1.1/2.3,4 + 1/3.2,1.2.2 = 155,43(m3) VA22,1 = 15,2.6,6.2,1 + 2,1.1/2.15,2 + 2,1.1/2.6,6 + 1/3.2,1.2.2 = 236,6(m3) VA32,1 = 18,2.7,6.2,1 + 2,1.1/2.18,2 + 2,1.1/2.7,6 + 1/3.2,1.2.2 = 297,43(m3) SVgiằng = 34,8(m3) đ Vđài = 2.VA12,1 + 2.VA22,1 + VA32,1 + SVgiằng = 1115,81(m3) Vbêtông= - đ Vđất lấp = 1115,81 - 490,58 = 625,23(m3) Theo định mức xây dựng cơ bản thì để lấp 100m3 thể tích bằng cát cần 122m3 cát đ Lượng cát cần thiết: Theo định mức xây dựng cơ bản thì 100m3 thể tích cần 14,5 ngày công đ Nhu cầu ngày công: Chọn đội công nhân 24 người: đ Thời gian thi công = 9, Đổ bê tông sàn tầng hầm (tính theo S1-S2-S3 trong phần thống kê công tác bê tông ) 10, Xây tường tầng hầm (số liệu trong phần tính toán cột) bảng 2 thống kê công tác bê tông lót móng Tên cấu kiện Kích thước Khối lượng bê tông (m3) ĐMgạch/1m3bt Nhu cầu gạch (m3) ĐMXM /1m3 bê tông (KG) Nhu cầu XM (KG) ĐM cát /1m3bt Nhu cầu cát (m3) Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ1x8 Đ2x2 Đ3x2 Đ4x2 2,1x4,9x0,1 9,8x5,3x0,1 2,9x4,9x0,1 6,3x6,3x0,1 1,03 5,19 1,42 4,0 8,24 10,38 2,84 4,0 0,88 0,88 0,88 0,88 0,91 4,57 1,25 3,52 7,28 9,14 2,5 3,52 90 90 90 90 92,7 467,1 127,8 360 741,6 934,2 255,6 360 0,51 0,51 0,51 0,51 0,53 2,65 0,72 2,04 4,24 5,3 1,44 2,04 Tên cấu kiện Kích thước Khối lượng bê tông ĐMLĐ/1m3 Nhu cầu(ngày công) Số công nhân Thời gian thi công Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 2,1x4,9x0,1 9,8x5,3x0,1 2,9x4,9x0,1 6,3x6,3x0,1 1,03 5,19 1,42 4 0,99 0,99 0,99 0,99 1,02 5,1 1,4 3,96 1 5 2 4 1 1 1 1 Tên cấu kiện Công thức Khối lượng bê tông (m3) ĐMLĐ/1m3 Nhu cầu ngày công Số công nhân Thời gian thi công P1 P2 P3 P4 P5 3Đ1+Đ3 Đ2 2Đ1+Đ4 Đ2 3Đ1+Đ3 3,09 1,42 5,19 2,06 4 5,19 3,09 1,42 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 4,5 5,1 5,9 5,1 4,5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 Bảng 3 thống kê khối lượng công tác ván khuôn Tên cấu kiện Số lượng tấm thép phẳng/1ck Số lượng tấm L trong/ 1ck Số lượng tấm L ngoài/1ck Số lượng cấu kiện Tổng số lượng Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 104 266 126 216 8 8 8 8 8 8 8 8 8 2 2 1 832 532 252 216 1 64 16 16 8 64 16 16 8 Tên cấu kiện Diện tích/1ck (m2) Diện tích/1ck Diện tích/1ck Số lượng cấu kiện Tổng diện tích(m2) Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 24,96 63,84 30,24 52,16 1,92 2,4 1,92 2,88 1,92 1,92 1,92 1,92 8 2 2 1 199,68 127,68 60,48 52,16 15,36 4,8 3,84 2,88 15,36 3,84 3,84 1,92 Tên cấu kiện Tổng diện tích ván khuôn (m2) Định mức lao động ngày công/100m2 Nhu cầu ngày công Số công nhân Thời gian thi công (ngày) Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 28,8 68,16 34,08 56,96 38,28 38,28 38,28 38,28 11,02 26,1 13,05 21,8 15 15 15 15 1 2 1 2 Thống kê công tác ván khuôn phân đoạn Bảng 3-4 công tác lắp dựng Tên cấu kiện Công thức Tổng diện tích(m2) ĐMLĐ/100m2 Nhu cầu ngày công Số công nhân Thời gian thi công P1 P2 P3 P4 P5 Đ1+Đ3+Giằng Đ2+Giằng 2Đ1+Đ4+Giằng Đ2+Giằng 3Đ1+Đ3+Giằng 160,88 93,2 140,44 93,2 160,88 38,28 38,28 38,28 38,28 38,28 61,6 35,8 53,8 35,7 61,6 62 36 54 36 62 1 1 1 1 1 Bảng 7 công tác tháo dỡ Tên cấu kiện Công thức Tổng diện tích(m2) ĐMLĐ/1m2 Nhu cầu giờ công Nhu cầu ngày công Số công nhân Thời gian thi công P1 P2 P3 P4 P5 Đ1+Đ3+Giằng Đ2+Giằng 2Đ1+Đ4+Giằng Đ2+Giằng 3Đ1+Đ3+Giằng 160,88 93,2 140,44 93,2 160,88 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 51,5 29,8 44,9 29,8 21,5 6,5 3,7 5,6 3,7 6,5 7 4 6 4 7 1 1 1 1 1 Bảng 5-6 thống kê công tác bê tông móng Tên cấu kiện Kích Thước Khối lượng bê tông (m3) ĐMLĐ/1m3 Nhu cầu ngày công Số công nhân Thời gian thi công (ngày) Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 1.8x4.6x2 5.0x9.5x2 2.6x4.6x2 6x6x2 16.56 95 23.92 72 0.633 0.633 0.633 0.633 10.48 60.14 15.14 45.58 Tên cấu kiện Khối lượng cốt thép(kg) ĐMLĐ/1tấn Nhu cầu ngày công Số công nhân Thời gian thi công (ngày) P1 P2 P3 P4 P5 6215 7717 8649 7717 6215 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 70.36 87.36 97.9 87.36 70.36 70 88 98 88 70 1 1 1 1 1