thuyet minh(toan)

ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU GVHD:NGUYỄN ĐÌNH KHANH

PHẦN MỞ ĐẦU

Chương I: GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Các số liệu ban đầu

1. Địa hình:

Cầu thiết kế nằm ở vùng đồng bằng thuộc tỉnh Quảng Ngãi.

2. Địa chất:

Địa chất ở khu vực xây dựng cầu được chia thành 3 lớp khá rõ rệt:

- Lớp sét dẻo cứng dày 9m

- Lớp cát lẫn sỏi dày 7m

- Lớp cát hạt lớn dày vô cùng

3. Thuỷ văn:

- Mực nước cao nhất : +15.7 m.

- Mực nước thông thuyền: +11.7 m.

- Mực nước thấp nhất: +5.7 m.

4. Khí hậu - Thời tiết:

- Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Thời tiết không phân

chia rõ rệt theo mùa, tuy nhiên lượng mưa thường tập trung từ tháng 10 năm này đến

tháng 1 năm sau.

- Chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa Đông Bắc vào những tháng mưa.

- Độ ẩm không khí khá cao (vì nằm ở vùng gần cửa biển ).

I.5 Các tiêu chuẩn kỹ thuật của công trình:

- Qui mô xây dựng : Vĩnh cửu.

- Tần suất lũ thiết kế : P =1%.

- Tải trọng thiết kế : Hoạt tải HL-93 và đoàn người 4MPa.

- Khẩu độ cầu: L=163m.

- Khổ cầu : K = 7.5 + 2x1,5 m.

- Cấp sông : Cấp V.

- Nhịp thông thuyền: 42 m

TRANG1


Chương II :CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA CÔNG TRÌNH

II.1 Điều kiện địa hình:

Mặt cắt dọc sông khá đối xứng, do đó rất thuận tiện cho việc bố trí kết cấu nhịp đối

xứng.

Sông cấp V (chiều rộng khổ thông thuyền 20m) và khẩu độ cầu L =163 m.

II.2. Tình hình dân cư:

- Qua kết quả báo cáo và khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng có mật

độ phân bố dân trung bình, nghề nghiệp chủ yếu là nông nghiệp và tiểu thủ công

nghiệp, bên cạnh đó là buôn bán nhỏ và tập trung như hàng quán, chợ búa trong vùng.

Nhân dân ở đây cũng là nguồn nhân lực cần thiết trong quá trình xây dựng công trình

cầu

II.3. Điều kiện ăn, ở, sinh hoạt của công nhân

- Lán trại được xây dựng ở gần công trình. Hệ thống điện, nước, thông tin liên lạc và

các nhu yếu phẩm trong sinh hoạt được đảm bảo đầy đủ.

II.4. Chọn thời gian thi công:

- Dựa vào các số liệu được khảo sát thống kê về địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn,

thời tiết khí hậu, điều kiện giao thông, vận tải ta chọn thời gian thi công từ đầu tháng

hai. Thi công sớm hơn sẽ gặp mưa và gió rét, còn thi công muộn hơn sẽ gặp mưa ở

cuối giai đoạn xây dựng cầu. Nếu như vậy vào mùa mưa sẽ không tiện, tiến độ thi

công sẽ không đảm bảo, điều kiện thi công sẽ gặp nhiều khó khăn, chất lượng công

trình khó đạt được như thiết kế.

II.5. Điều kiện cung ứng vật liệu:

II.5.1. Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn và các vật liệu xây dựng cầu khác :

- Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn : Có thể dùng vật liệu địa phương. Vật liệu cát, sỏi

sạn ở đây có chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu-- Qua khảo sát và thăm dò thì vật liệu như đá, cát, sỏi ở địa phương đủ đảm bảo

về yêu cầu khai thác và chất lượng để phục vụ cho công trình , giá thành khá rẻ đáp

ứng được nhu cầu xây dựng công trình.

- Vật liệu thép : Sử dung các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như thép

Thái Nguyên, Biên Hoà...hoặc các loại thép liên doanh như Việt_Nhật, Việt _Úc...

- Xi măng : Hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành luôn

đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng. Vì vây, vấn đề cung cấp xi măng cho các công

trình xây dựng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu

công trình đặt ra.

TRANG2


-- Bên cạnh thuận lợi trên còn có thuận lợi nữa là công trình gần cơ sở sản xuất

vật liệu xây dựng chủ yếu như xăng và các loại vật liệu bán thành phẩm. Các con

đường dẩn đến công trình còn khai thác được , thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu

đến công trình , ở hai đầu bải sông còn rộng thuận lợi cho việc xây dựng lán trại, công

trình phụ, bải đúc cọc.

-- Nguồn điện chiếu sáng phục vụ cho việc xây dựng và sinh hoạt được đảm bảo

và cung cấp đầy đủ 24/24.

-- Tình hình dân cư khu vực này không nhiều nhưng rất ý thức tự giác và tinh

thần bảo vệ cao sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng và bảo vệ tài sản công

trình.

II.5.2. Nhân lực và máy móc - thiết bị :

-- Công ty trúng gói thầu thi công công trình này có đầy đủ phương tiện và thiết

bị phục vụ thi công, đội ngũ công nhân và kỹ sư chuyên môn cao và dày dạn kinh

nghiệm trong vấn đề thiết kế và xây dựng, hoàn toàn có thể đưa công trình vào khai

thác đúng tiến độ.

-- Đặc biệt đội ngũ kỹ sư và công nhân đã dần tiếp cận được những công nghệ

mới về xây dựng cầu. Mặt khác khi có công việc đòi hỏi nhiều nhân công thì có thể

thuê dân cư trong vùng, nên khi thi công công trình không bị hạn chế về nhân lực. Còn

đối với máy móc thiết bị cũng có thể thuê nếu cần

TRANG3


Chương III :ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNGLæûa choün phæång aïn thi cäng sao cho phuì håüp âãø âaím baío

caïc yãu cáöu sau: - Âaím baío an toaìn tuyãût âäúi cho ngæåìi tham gia thi cäng vaì

cho cäng trçnh- Âaím baío tênh cháút kyí thuáût cuía cäng trçnh (cháút læåüng vaì

myî quan)- Âaím baío hoaìn thaình âuïng tiãún âäü âeí âæa cäng trçnh vaìo

khai thaïc. - Âaím baío giaï thaình reí.

Choün phæång aïn thi cäng moïng coüc sæí duûng coüc âuïc sàón:

a-Phæång aïn 1: Thi cäng trãn caûn bàòng caïch san lấp âáút, âoïng voìng váy coüc vaïn, sau âoï âoïng coüc.

-Æu âiãøm: Låüi duûng âáút coï sàôn åí cäng trçnh uíi ra âãø taûo màût bàòngGiaï buïa âàût trãn nãön âáút âaî san bàòng nãn trong quaï trçnh thi

cäng laì äøn âënh, an toaìn lao âäüng laì ráút cao, âënh vë coüc vaì di chuyãøn giaï buïa âån giaín dãø daìng, khäng phaíi täún keïm laìm giaìn âåí giaï buïa vaì âåí täún thåìi gian laìm saìn âaûo. Giaím âaïng kãø thåìi gian huït næåïc häú moïng (nãúu coï) vç quaï trçnh âoïng coüc trãn häú moïng chæa âaìo.

-Nhæåüc âiãøm: Âaìo âáút häú moïng chè duìng phæång phaïp âaìo thuí cäng nãn thåìi

gian thi cäng häú moïng keïo daìi. Nãúu duìng maïy âaìo gáöu ngoaûm thç cáön ngæåìi chè huy âiãöu khiãøn âãø gáöu khoíi va vaìo coüc laìm gaîy coüc. Coìn duìng maïy âaìo gáöu thuáûn hoàûc maïy âaìo gáöu nghëch hay maïy uíi thç ráút dãø laìm gaîy coüc.

b-Phæång aïn 2: Thi cäng dæåïi næåïc bàòng sà lan, âoïng voìng váy coüc ván thép sau âoï âoïng coüc.

- Æu âiãøm: Khäng phaíi uíi âáút ra taûo màût bàòng cho giaï buïa thi cäng. Thi cäng taûi vë trê coï mæûc næåïc thi cäng låïn.

- Nhæåüc âiãøm: Phụ thuộc vào thời tiết,mực nước lên xuống.Trong thời gian búa hoạt động sà lan phải

được neo giữ cố định tại thời điểm thi công Váûy: Qua phán têch æu - nhæåüc âiãøm cuía 2 phæång aïn trãn chuïng ta choün phæång án 2: thi công dưới nước bằng sà lan vaì âoïng vòng vây cọc ván thép. Båíi vç phæång aïn naìy coï nhiãöu æu âiãøm hån. Âäöng thåìi coìn âaím baío âæåüc caïc yãu cáöu âãö ra.

TRANG4


Chương III :BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TRÌNH TỰ THI CÔNG TRỤ III

I. Trình tự thi công chung trụ số 3:

Trình tự thi công trụ T3 gồm các bước như sau:

- Tập kết vật tư thiết bị thi công.

- Định vị tim trụ (dùng máy + nhân công)

- Thi công vòng vây cọc ván thép.

- Đào đất hố móng bằng máy kết hợp nhân công đến cao độ thiết kế.

- Đóng cọc bê tông cốt thép .

- Sửa sang hố móng, tiến hành đổ bêtông bịt đáy bằng phương pháp vữa dâng.

- Hút nước và vệ sinh lại hố móng.

- Nghiệm thu hố móng.

- Đập đầu cọc và tiến hành đổ lớp bêtông đệm.

- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bêtông bệ trụ.

- Khi bêtông bệ trụ đã đạt cường độ, tháo dở ván khuôn, lấp đất hố móng đến

cao độ đỉnh bệ móng.

- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bêtông thân trụ T3.

- Khi bêtông thân trụ đạt cường độ, tiến hành tháo dỡ ván khuôn

-Lắp dựng ván khuôn xà mũ và đổ bê tông xà mũ

-Khi bê tông đạt cường độ tháo dỡ ván khuôn va hoàn thiện trụ

II.Các đặc điểm khi thi công: Trụ số 4 là dạng trụ thân hẹp móng cọc đài thấp, phần bệ trụ nằm trong

mặt đất tự nhiên 2,0 m, khi thi công để làm móng thì ta đào lớp đất này

đi, thi công xong bệ trụ ta sẽ dùng đất đắp lại.

Cọc đóng cho trụ là dạng cọc ma sát dài 19m, kể từ đáy bệ, tiết diện cọc

là 35×35(cm), vì cọc dài nên sản xuất thành 2 đốt để đóng, mỗi đốt dài

9,5m.

Ở đây với lớp đất không lớn lắm có nước mặt, qua đo đạc mực nước tại

thời điểm thi công +5,7 m. Với mực nước như vậy để thi công bệ cọc ta

phải dùng biện pháp chắn nước, ở đây phần bệ móng nằm trong lớp sét

dẻo cứng khi thi công phần bệ móng ta phải thi công lớp bê tông bịt đáy

tính toán ở sau để ngăn nước chảy vào hố móng .

Khi thi công ta cho cọc ngàm vào bệ móng một đoạn là 0,15m và phần

đầu cọc cần xử lý là 0,35m.

TRANG5


Việc thi công móng cọc trước tiên phải chuẩn bị vật liệu, vật liệu bán

thành phẩm, đặc biệt là cọc.

Chuẩn bị lán trại làm nơi ở cho cán bộ và công nhân, kho, bãi chứa vật

tư, vật liệu; chuẩn bị mặt bằng thi công, mặt bằng để đúc cọc và các cấu

kiện khác......

II.KỸ THUẬT CÁC TRÌNH TỰ THI CÔNG CHI TIẾT VÀ TÍNH TOÁN

II.1. Xây dựng nhà ở ,lán trại cho công nhân:

Công tác này tiến hành ngay để công nhân có nơi sinh hoạt tại công trường.Vận

chuyển gỗ,tôn,...để xây dựng lán trại cho công nhân và xây dựng kho bãi chứa vật

liệu.Kết nối và xây dựng hệ thống điện ,nước phục vụ trong quá trình thi công.

II.2. Chuẩn bị vật liệu và đúc cọc :

-Chuẩn bị vật liệu

-Chãú taûo coüc våïi kêch thæåïc 35 35 cm. -Coï thãø chãú taûo taûi cäng træåìng hoàûc taûi nhaì maïy-Laìm baîi âuïc coüc coï nãön bàòng bã täng xi màng coï chiãöu daìy

h = (10 15) cm. Hoàûc nãön bàòng caït soíi âáöm chàût hoàûc caït âaï dàm daìy h

= (10 15) cm. -Làõp vaïn khuän-Làõp cäút theïp âæåüc chãú taûo træåïc-Âäø bã täng vaì baío dæåîng bã täng-Bã täng âaût cæåìng âäü 70% thç váûn chuyãøn coüc xãúp vaìo

kho- Khi cọc đạt 100% cường độ mới vận chuyển tới chân công trình và tiến hành

dựng, đóng cọc.

-Coï thãø chãú taûo coüc chäöng lãn nhau âãø tiãút kiãûm diãûn têch baîi chãú taûo coüc

-Váûn chuyãøn vaìo kho thç phaíi xãúp chäöng lãn nhau, phaíi âuïng vë trê moïc cáøu.

-Chãú taûo coüc sau 24 tiãúng âäöng häö coï thãø thaïo vaïn khuän âãø chãú taûo coüc tiãúp theo.

-Theo nhiãûm vuû âäö aïn thç mäùi coüc daìi 19m nãn ta coï thãø chia ra laìm 2 âoaûn coüc

mäùi âoaûn daìi 9,5m.

TRANG6

SƠ ĐỒ ĐÚC CỌC


II.3. Định vị tim trụ :

- Mục đích: Nhằm đảm bảo đúng vị trí, kích thước của toàn bộ công trình cũng như

các bộ phận kết cấu được thực hiện trong suốt thời gian thi công.

- Nội dung:

+ Xác định lại và kiểm tra trên thực địa các mốc cao độ và mốc đỉnh.

+ Cắm lại các mốc trên thực địa để định vị tim cầu, đường trục của các trụ mố

và đường dẫn đầu cầu.

+ Kiểm tra lại hình dạng và kích thước các cấu kiện chế tạo tại công trường.

+ Định vị các công trình phụ tạm phục vụ thi công.

+ Xác định tim trụ cầu bằng phương pháp giao hội, phải có ít nhất 3 phương

ngắm từ 3 mốc cố định của mạng lưới.

- Cách xác định tim trụ:

+ 2 điểm A,B là 2 mốc cao độ chuẩn cho trước, điểm A cách tim trụ một đoạn

cố định, ta tiến hành lập 2 cơ tuyến ABA1, ABA2.

TRANG7

T3 T2

A

A1

A2

B1

B

B2

C


+ Cách xác định tim trụ T3 (điểm C) được xác định như sau:

Tại A nhìn về B (theo hướng tim cầu) mở một góc về 2 phía,

lấy 2 điểm A1,A2 cách điểm A một đoạn AA1=AA2.

Tại B nhìn về A (theo hướng tim cầu) mở một góc về 2 phía,

lấy 2 điểm B1, B2 cách điểm B một đoạn BB1=BB2

Gọi C là tim trụ số 1

tg =

Tại A2 nhìn về A quay một góc có:

tg

- Đặt máy kinh vĩ I tại A hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II tại A1 hướng về A,

sau đó mở một góc . Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 1.

- Tương tự đặt máy kinh vĩ I tại vị trí B hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II tại B2

hướng về B, sau đó mở một góc . Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 1.

- Kiểm tra lại vị trí C bằng cách đặt máy kinh vĩ số II tại A2 hướng máy về A rồi mở

một góc và đặt máy tại B2 hướng về B rồi mở góc . Giao 2 hướng của máy I và

máy II ta được vị trí tim của trụ số 1. Công tác định vị tim trụ nhằm đảm bảo đúng vị

trí và kích thước của trụ cần thi công, được thực hiện trong quá trình thi công.

II.4. Công tác chuẩn bị thi công:

- Khi thiết kế tổ chức thi công cọc đóng cần phải điều tra và thu thập các tài liệu sau:

+ Bản vẽ thiết kế móng cọc, khả năng chịu tải, các yêu cầu thử tải và phương

pháp kiểm tra nghiệm thu.

+ Tài liệu điều tra về mặt địa chất, thủy văn nước ngầm.

+ Tài liệu về bình đồ, địa hình nơi thi công, các công trình hạ tầng tại chổ như

đường giao thông, mạng điện, nguồn nước phục vụ thi công.

+ Nguồn vật liệu cung cấp cho công trình, vị trí đóng cọc .

+ Tính năng và số lượng thiết bị máy thi công có thể huy động cho công trình.

+ Các ảnh hưởng có thể tác động đến môi trường và công trình lân cận.

+ Trình độ công nghệ và kỹ năng của đơn vị thi công.

+ Các yêu cầu về kỹ thuật thi công và kiểm tra chất lượng cọc đóng .

- Công tác tổ chức thi công cọc đóng cần thực hiện các hạng mục sau :

+ Lập bản vẽ mặt bằng thi công tổng thể bao gồm: vị trí cọc, sơ đồ bãi đúc cọc,

đường vận chuyển cọc và phương tiện vận chuyển cọc. Dây chuyền thiết bị công nghệ

thi công như máy đóng, các thiết bị đồng bộ đi kèm, hệ thống phao để đóng cọc trên

nước, hệ thống cấp điện nước .

+ Các biện pháp đảm bảo an toàn lao động và chất lượng công trình.

TRANG8


- Trước khi thi công cọc đóng phải căn cứ vào các bản vẽ thiết kế thi công để tiến

hành xây dựng các công trình phụ trợ như :

+ Đường công vụ để vận chuyển máy móc, thiết bị, vật tư phục vụ thi công .

+ Đủ số lượng và chất lượng cọc đóng yêu cầu và phải có cọc dự phòng khi thi

công cọc phải thay cọc .

+ Lập bản vẽ thể hiện các bước thi công, các tài liệu hướng dẫn các thao tác thi

công đối với các thiết bị chủ yếu, lập qui trình công nghệ thi công cọc đóng để hướng

dẫn, phổ biến cho cán bộ, công nhân tham gia thi công làm chủ công nghệ

- Mặt bằng thi công phụ thuộc vào địa hình: ở đây ta sử dụng hệ phao nổi để đặt máy

đóng và neo cố định hệ thống phao nổi.

II.5. Thi công vòng vây cọc ván thép :

- Để tiến hành xây dựng trụ số 3 ta phải tiến hành xây dựng hệ thống ngăn nước mặt

và đất cát chảy vào hố móng làm cản trở thi công. Chênh cao từ MNTC đến CĐĐM là

5,5m (chưa kể chiều dày lớp bêtông bịt đáy). Vì vậy chọn phương án thi công ngăn

nước bằng vòng vây cọc ván thép là hợp lý và kinh tế nhất.

- Chọn loại cọc ván kiểu Lacxen IV có các thông số kỹ thuật và kích thước như sau:

+ Mômen quán tính của 1m tường cọc ván là : 39600 cm4

+ Mômen quán tính của từng cọc ván riêng lẻ là : 4640 cm4

+ Mômen kháng uốn của từng cọc ván riêng lẻ là : 405 cm3

+ Mômen kháng uốn của 1m tường cọc ván là : 2200 cm3

+ Diện tích tiết diện là : 94,3 cm2

+ Khối lượng đơn vị dài là : 74 kg/m

- Tại các góc của cọc ván ta liên kết bằng thép góc như hình vẽ. Kích thước của bệ trụ

là 3 x 8(m2) và kích thước của cọc ván thép nên ta chọn kích thước vòng vây cọc ván

thép là 4 x 9,2(m2). Số lượng cọc ván thép được lấy như sau:

- Cạnh ngắn lấy : 10 cọc

- Cạnh dài lấy : 23 cọc

- 4 góc dùng 4 cọc liên kết

TRANG9

204,

512

400Thép góc

L 100x100x10


Tổng cộng dùng 66 cọc Lacxen và 4 cọc liên kết góc.

II.6. Công tác đào đất hố móng:

- Biện pháp đào đất trong hố móng trong trường hợp này hố móng có nước nên không thể

đào bằng nhân công được. Dựa vào điều kiện địa chất của lòng sông ta chọn biện pháp thi

công cơ giới để đào đất. Với cao độ đáy bệ trụ ta xác định được phạm vi đào đất trong lớp

đất đầu tiên là lớp Sét dẻo cứng, dùng máy đào gầu ngoặm đào đất. Đất đào lên phải được

vận chuyển vào bờ đổ ở nơi khác để đảm bảo không thu hẹp dòng chảy.

- Trong quá trình đào chú ý phải đảm bảo không phá hoại cấu trúc tự nhiên của đất nền

ở cao độ thiết kế. Vì vậy khi đào đến cao độ cách CĐ thiết kế 0,3 0,5m thì dùng

thiết bị nhỏ hơn để sửa san lại hố móng trước khi xây dựng công trình.

II.7. Thi công đóng cọc :

Sau khi đúc cọc đã đủ 100% cường độ theo thiết kế và đã xác định chính xác

tim trụ cầu, ta tiến hành thi công đóng cọc trụ bằng búa đóng cọc Diezel.

Khi chọn búa đóng cọc ta phải căn cứ vào các yếu tố sau :

-- Loại búa sử dụng rất ảnh hưởng đến hiệu quả công tác đóng cọc, tùy theo

trọng lượng cọc, độ sâu đóng cọc, yêu cầu khả năng chịu lực của cọc và điều kiện thi

công để chọn búa cho hợp lý.

-- Theo công thức kinh nghiệm năng lượng W của một nhát búa ít nhất phải lớn

hơn 25 lần sức chịu tải giới hạn của cọc.

- Năng lượng xung kích của búa phải đảm bảo :

W 25 Pgh (N.m)

Trong đó :

W : Năng lượng xung kích của búa.

Pgh : Khả năng chịu lực giới hạn của cọc, Pgh =

Với P0 : sức chịu tải tính toán của cọc theo đất nền (KN)

P0 = 586,28 (KN)

K : Hệ số đồng nhất của đất, K = 0,70

m : Hệ số điều kiện làm việc, phụ thuộc vào số lượng cọc, cấu tạo bệ

móng

m = 1.

Pgh = = 837,54 (KN)

Vậy : W 25.837,54 = 20938,50 (N.m)=20,94 (KN.m)

TRANG10


Với số liệu tính toán trên, ta chọn búa Diezel kiểu ống đứng S-1047 . Búa có

các thông kỹ thuật sau :

+ Trọng lượng búa : 2,5 (T)

+ Trọng lượng toàn bộ : 5,5 (T)

+ Kích thước giới hạn : cao 4,97 (m), rộng 0,89 (m)

+ Năng lượng xung kích : 37 (kN.m)

+ Tần số va đập : (43 45) lần/phút

+ Độ cao nâng búa lớn nhất : 3(m)

- Hệ số thích dụng của búa :

K=9,81 Kmax

Trong đó :

Q : Trọng lượng toàn bộ của búa (Q = 5,5 (T) = 5500(KG))

q : Trọng lượng của cọc, đệm đầu cọc, đệm búa, cọc đệm

q= 2,5.0,352.9,5 + 2 + 2 = 6,9 (T) = 6900 (KG)

W : Năng lượng xung kích của búa đã chọn. W = 20938 (N.m)

Ta có : K = 9,81. = 5,8

Kmax là hệ số tra bảng , ứng với cọc BTCT Kmax = 6 > K = 5,8

Đạt yêu cầu về hệ số sử dụng búa.

- Tính toán độ chối của cọc :

-- Trước khi cẩu cọc vào giá búa để đóng cần đánh dấu cọc theo chiều dài bằng

các vệt sơn đỏ để tiện cho việc theo giỏi độ lún xuống của cọc trong quá trình đóng, ở

đuôi cọc đánh các vệt sơn với khoảng cách độ 1(m) và càng giảm dần về đầu cọc đến

20; 10; 5 (cm).

-- Cọc phải đóng cho đến khi đạt được cao độ thiết kế.

-- Độ chối của cọc được tính theo công thức :

e = .

Trong đó :

++ Q : Trọng lượng toàn bộ của búa; Q = 6 (T)

++ q : Trọng lượng của cọc, đệm cọc, đệm búa, cọc dẫn ; q = 6,9 (T)

++ m : Hệ số an toàn ; m = 0,5 cho công trình vĩnh cửu .

TRANG11


++ n : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm cọc và hạ cọc : n = 1470 .

++ k : Hệ số phục hồi phụ thuộc vào vật liệu làm cọc : k = 0,2 .

++ F : Diện tích tiết diện của cọc : F = 0,35×0,35 = 0,123 (m2).

++ P : Tải trọng giới hạn của cọc. P = 837,54 kN

++ H : Độ cao rơi của búa : H = 3 m.

e = . = 0,0028 (m)

= 2,8 (mm)

Trong quá trình đóng cọc cần phải theo dõi độ chối của búa. Tuy nhiên cũng cần

chú ý đến hiện tượng chối giả khi đóng cọc. Nếu sau khi đóng cọc xong mà tiến hành

kiểm tra ngay độ chối thì sẽ cho kết quả không chính xác, đó là hiện tượng chối giả.

Cọc được đóng vào lớp cát hạt trung do đó sẽ thu được độ chối < độ chối thực tế. Cần

phải cho nghỉ 2 - 3 ngày cho tính chất cuả đất phục hồi thì mới đóng cọc.

Độ chối không được nhỏ quá mà cũng không được lớn quá, thực tế từ 2 - 5 mm.

Nếu nhỏ hơn 2 mm thì cần chọn lại búa nặng hơn.

Trong thực tế có thể xảy ra các trường hợp sau:

+ Khi đóng đến cao độ thiết kế mà chưa đạt độ chối (> etk ) thì phải tiếp tục

đóng nữa cho đến khi đủ độ chối.

+ Nếu đóng chưa đến cao độ thiết kế mà đủ độ chối thì có thể không cần đóng

nữa nhưng phải đúng với loại búa tính độ chối và đúng với năng lực xung kích tính

toán.

-Chọn giá búa:

Giá búa dùng để hạ cọc, nhắc đặt búa, định hướng chiều di chuyển của hệ cọc và

búa trong quá trình đóng cọc.

Chiều cao cần thiết của giá búa xác định theo công thức:

H = h1 + h2 + h3 + h4 h1 + h2 + h3

Trong đó:

++ h1 : chiều dài cọc cần đóng; h1 = 9,5 m (Vì đóng từng đoạn và nối cọc)

++ h2 : chiều cao của búa; h2 = 4,97 m

++ h3 : chiều cao nâng búa; h3 = 3 m

++ h4 : Chiều cao treo buộc.

H = 9,5 + 4,97 + 3 = 17,47 (m)

Chọn giá búa hiệu SP-33A chạy trên ray có các thông số sau:

- Chiều cao tháp: 20,4 m

- Sức nâng trọng lượng cọc và quả búa: 10 T

- Công suất toàn bộ của động cơ điện: 31,5 KW

- Trọng lượng: 25T

TRANG12


- Chiều rộng đường ray: 4,5 m.

- Tầm với : 6,2 m.

- Độ nghiêng góc về phía trước : 1/8, về phía sau : 1/3.

- Kích thước giới hạn : H = 20,4 m, B = 5 m, L = 9,6 m

Khi đóng cọc trên đỉnh cọc phải có đệm cọc để giảm nhẹ lực xung kích tác dụng

trục tiếp lên đầu cọc và dần đến ứng suất trùm toàn bộ tiết diện cọc. Có thể dùng chụp

đầu cọc làm bằng thép đúc dưới dạng mũ, đòi hỏi lượng quanh đầu cọc, để cho cọc có

thể xoay tự do tránh những ứng suất phụ và không được rộng quá mỗi bên 1cm. Độ

sâu của chụp khoảng 1,5 - 2 lần cạnh cọc.

-Kỹ thuật đóng cọc:

- Sau khi bố trí đệm lót, ta hạ búa đặt trên đầu cọc. Chỉnh hướng và kiểm tra vị

trí cọc lần cuối cùng bằng máy trắc đạt “lấy tim cọc” theo đường bật mực ở cả hai

hướng.

- Sau đó cho búa đóng nhẹ vài nhát để cọc cắm vào đất và để kiểm tra cọc, búa,

hệ thống dây và độ ổn định của giá búa. Cuối cùng cho búa hoạt động bình thường.

- Trong quá trình đóng cọc phải theo dõi thường xuyên vị trí cọc, nếu phát hiện

sai lệch cần chỉnh lại ngay. Theo dõi tốc độ xuống của cọc phải phù hợp với lớp cắt

địa chất. Nếu đột nhiên cọc ngừng xuống hoặc độ lún giảm đột ngột và búa nảy dội

lên, chứng tỏ cọc đã gặp chướng ngại. Nếu không qua được vật cản đó cọc sẽ gãy, báo

hiệu bởi hiện tượng cọc tụt xuống đột ngột và trục tim cọc bị chệch hướng. Khi mũi

cọc bị gãy, sẽ xảy ra hiện tượng cọc xuống không đều, khi nhiều khi ít. Cọc gãy phải

nhổ lên thay cọc mới. Trong quá trình đóng cọc phải có nhật ký theo dõi các sự cố và

những phát hiện tình hình cọc xuống không bình thường phải ghi rõ.

- Năng suất đóng cọc phụ thuộc vào các yếu tố sau như thời gian di chuyển của

giá búa từ cọc này đến cọc tiếp theo, nâng và dựng cọc vào vị trí đóng, điều chỉnh và

định vị cho toàn hệ trước khi đóng. Phần lớn thời gian đều dành cho khâu chuẩn bị,

động tác đóng cọc trực tiếp chỉ chiếm khoảng 20 - 30% thời gian. Vì vậy phải tính để

cho giá búa di chuyển hợp lí, việc cung ứng và định vị nhanh nhất theo nguyên tắc:

đóng cọc trước không ảnh hưởng đến việc đóng cọc sau, đường di chuyển giá búa

thuận lợi nhất.

+ Công tác đóng cọc :

Nguyên tắc đóng cọc : Đóng theo trình tự sao cho thời gian đóng và di chuyển giá

búa là ít nhất. Di chuyển giá búa sao cho các cọc đóng rồi không làm ảnh hưởng đến

các cọc đóng sau .

TRANG13


+Sau khi bố trí đệm lót,hạ búa đặt trên đầu cọc.Chỉnh hướng và kiểm tra vị trí

cọc lần cuối cùng bằng máy trắc địa.

+Cho búa đóng nhẹ vài nhát để cọc cắm vào đất và để kiểm tra cọc,búa,hệ thống

dây&độ ổn định giá búa.Cuối cùng cho búa hoạt động bình thường.

Chú ý:

-Trong quá trính đóng cọc phải định vị tim cọc trong mặt bằng bằng thước kẹp và

máy kinh vĩ. Trong quá trình đóng cọc dùng dây dọi,thước tam giác để kiểm tra độ

thẳng đứng của cọc để kịp thời điều chỉnh. Cần chú ý đến công tác an toàn và ổn định

giá búa.

-Trong suốt quá trình đóng cọc phải theo dõi độ chối của cọc.Nếu trị số nhỏ hơn

2(mm/nhát búa) thì phải thay búa.

- Trình tự đóng cọc:

Quá trình đóng cọc phải tuân theo những nguyên tắc sau:

+ Đưa ra sơ đồ sao cho hành trình di chuyển thiết bị nhỏ nhất và dễ dàng

nhất,an toàn

+ Các cọc hạ trước không cản trở các cọc đóng sau .

+ Các cọc hạ trước không chén ép,không làm xô lệch các cọc sau

-Sơ đồ đóng cọc:

II.8. Thi

công đổ lớp bê tông bịt đáy :

- Đổ bê tông bịt đáy:Sau khi đóng cọc xong, ta tiến hành đổ bê tông bịt đáy, lớp bê tông bịt đáy có tác

dụng :+Ngăn nước vào hố móng+Tạo mặt bằng thi công+Ngăn đất trồi vào hố móng

1. Xác định chiều dày lớp BT bịt đáySơ đồ tính :

TRANG14


+5.7m

+2.2m

CDÐM:+0,2m

Lớp BT bịt đáy chịu áp lực đẩy nổi của nước từ dưới lên khi đó hút cạn nước bên trong vòng vây.

Điều kiện 1 : Trọng lượng lớp bê tông phải lớn hơn sức đẩy nổi của nước. Xét cho

trường hợp có kể đến lực ma sát giữa cọc và bê tông.

- Gọi X là chiều dày lớp bê tông bịt đáy

m( n.b.x.F + u1. .x +k.u2. .x) n.hn.F

.

Trong đó:

-F: diện tích đáy hố móng

F = 4.9,2 = 36,8 (m2)

- hn:chiều cao mực nước thi công tính từ đáy bệ móng, hn =5,5(m)

- b: trọng lượng riêng của bê tông b =2,5(T/m2)

-n: trọng lượng riêng của nước, n =1(T/m2)

- u1:chu vi hố móng, u1= 2(4+9) =26(m)

- u2:chu vi tiết diện 1 cọc, u2= 0,35.4 = 1,4(m)- :lực ma sát giữa tường cọc ván và lớp bê tông bịt đáy, =3(T/m2)

- :lực ma sát giữa cọc và lớp bê tông bịt đáy, =6(T/m2)

-m: hệ số điều kiện làm việc,m= 0,9

-k:số lượng cọc trong móng,k = 21(cọc)

-n:hệ số tải trọng,n=0,9

Thay tất cả vào bất phương trên ta có:

TRANG15


X ≥1,67 m (1)

b Điều kiện 2 : Thỏa mãn điều kiện về cường độ

- Để đơn giản ta xem lớp bê tông bịt đáy là dầm đơn giản kê lên hai gối

-Để cường độ lớp bê tông bịt đáy đảm bảo chịu lực thì phải thỏa mãn điều kiện sau:

σmax

Trong đó:

M: momen lớn nhất giữa nhịp

Mmax

(l:khoảng cách lớn nhất giữa các cọc,l=1,2m)

Mmax

q = qn-qb

q = n(hn +x)=1.(5,5+x)qb = b.x =2,5.x

q= 5,5 +x-2,5x = 5,5-1,5x(T/m2

- Lớp bê tông bịt đáy sử dụng loại bê tông M150 đá 1x2 có Rk = 65 (T/m2)

W

b=1

W

520x2+12,96.x-47,52 0 ( )

- Giải (*) ta có: x ≥ 0,29 m (2)

- Từ (1) và (2) ta chọn x = 1,7 (m)

- Thể tích bê tông cần đổ là:

V = 9,2.4.1,7 = 62,56 m3.

- Thi công đổ BT bịt đáy bằng phương pháp ống đổ.

a. Nội dung:

TRANG16

g


- Đổ bêtông vào phểu, phểu phải có nút giữ, khi bêtông đủ lượng tính toán thì cắt dây

giữ nút sau đó đổ liên tục, vừa đổ vừa nâng dần ống lên theo chiều thẳng đứng, tuyệt

đối không được dịch chuyển ngang. Đầu ống luôn ngập trong bêtông 1 khoảng theo

quy định.

- Phương pháp này cho năng suất cao và đảm bảo chất lượng hơn cả vì hạn chế mặt

tiếp xúc giữa bêtông và nước..

b. Thiết bị :

- Ống đổ: được làm bằng thép là những ống lắp ghép từng đoạn có tiết diện hình tròn

đường kính D = 20cm, chiều dày ống = 4mm.

- Phểu: được làm bằng thép có bề dày = 4mm xung quanh có nẹp bằng sắt góc để

tăng cường độ cứng.

- Nút giữ: được làm bằng thép lá hoặc bằng cao su. Yêu cầu nút giữ là dễ tụt xuống và

nổi lên trên mặt nước sau khi ra khỏi ống.

- Khi đổ BT bịt đáy :

+ Phểu phải đủ thể tích để chứa mẻ trộn đầu tiên, có khối lượng và có đủ áp lực

để thắng áp lực nước để đẩy nước trong hố móng ra ngoài

+ Thể tích phểu < 3m3 và > 1,5 lần thể tích ống để đảm bảo áp lực, khối lượng

và vận tốc của bêtông khi đổ.

+ Số lượng ống phụ thuộc vào diện tích hố móng, bán kính tác dụng và năng

suất máy trộn bêtông

+ Đảm bảo năng suất đổ bêtông qua ống > 0,3 0,4 m3 bêtông trên 1 diện tích

hố móng và đổ trong 1h.

+ Bán kính tác dụng R < 3 4m, chọn R = 4m, số ống là 4 bố trí 1 hàng.

+ Cường độ của BT bịt đáy chọn cao hơn cường độ thiết kế 15 20%, bêtông

có độ sụt lớn để dễ xuống và không bị tắc, độ sụt = 18 20cm.

+ Đổ bêtông dưới nước phải chuẩn bị chu đáo, đổ liên tục và càng nhanh càng

tốt.

+ Sau khi bêtông đạt cường độ 50Kg/cm2 thì tiến hành hút nướcII.9. Thi công bệ trụ :

Sau khi đóng cọc xong, tiến hành đập đầu cọc, uốn cốt thép cọc

Làm lớp đệm bệ cọc bằng 1 lớp bê tông dày 20(cm) để tạo độ bằng phẳng, làm

vệ sinh sạch sẽ, tiến hành lắp dựng ván khuôn và đổ bê tông bệ trụ

TRANG17


THI CÔNG TRỤ SỐ 4

Kích thước của trụ số 4:

7.00

10.00

2.20

1.00

8.6

7

2.00

II I I I I I I I

II

II

II

II

II

II

II

II

III

IV

IV IVVIIVIII VIII

IV

IV

IV

IV

IV

IV

IV

IV

IV

IV

IV

IV

IV

IVIV

V VI VI

2.302.30

0.501.60

1.00

2.00

0.70

Tính toán cọc ván thép:

- Để thi công vòng vây cọc ván, các tầng vành đai được chế tạo sẵn trên bờ, sau đó đưa

ra vị trí thi công bằng cần cẩu rồi đóng các cọc định vị, tiếp đó dựa vào vành đai để

đóng cọc ván thép. Tường cọc ván được gia cố bằng vành đai hình chữ nhật và bằng

thanh chống ngang dọc và chéo ở góc. Các bộ phận gia cố được đặt dần theo quá trình

thi công và được cấu tạo sao cho thuận tiện cho việc lắp đặt và tháo dỡ.

- Để hạ cọc ván thép vào đất dùng hệ thống búa, giá búa đặt trên xà lan. Để tránh các

hàng cọc không bị nghiêng và khép kín theo chu vi thì phải đặt toàn bộ tường hoặc

một đoạn tường vào vị trí khung dẫn hướng. Đóng cọc làm 2 hoặc 3 đợt tùy theo độ

sâu cần đóng. Các bộ phận ngàm cọc đều phải được bôi trơn mỡ trước khi đóng. Khe

hở thẳng đứng giữa các cọc cần phải được trét đất sét dẻo để tránh nước rò rĩ vào.

- Các nguyên tắc tính toán:

- Vòng vây cọc ván được xem là tuyệt đối cứng

TRANG18


- Áp lực đất tác dụng lên tường cọc ván lấy theo định lý Culông với mặt phá hoại là

mặt phẳng.

- Ở đây ta chọn vòng vây cọc ván thép có 1 tầng khung chống. Do đó cần kiểm tra về

mặt ổn định vị trí và độ bền của các bộ phận có trong vòng vây. Ta đi xét 2 trường hợp

như sau:

+ Giai đoạn 1: Hố móng đã đào tới cao độ của đáy lớp bêtông bịt đáy. Hút ra

một phần nước trong hố móng để thi công khung chống đỡ.

+ Mực nước hút ra lấy bằng:

≤ 0,25.(hđ + hn) = 0,25.(2,2+1,7 + 1,3) = 1,3 (m). Sơ đồ tính của cọc ván trong

giai đoạn 1 có thể xem như quay quanh diểm O là tại vị trí thanh chống.

+ Giai đoạn 2: Hố móng đã bịt đáy. Nước trong vòng vây đã hút cạn. Cọc ván

có xu hướng quay quanh điểm O nằm cách mặt trên của lớp bê tông bịt đáy khoảng

0,5m về phía dưới.

* Xét giai đoạn 1:

+ Xác định chiều sâu ngàm cọc ván:

- Sơ đồ tính :

+ Lớp 1 : sét dẻo cứng 9m có các chỉ tiêu cơ lý sau:

γ1 = 2,00 (T/m3)

ε1 = 0,55

φ1 = 29

c1 = 0,11

TRANG19

+2.2m

+5.7m3,

52,

2t

E1

E2

E3 E4


+ Lớp 2 : Cát lẫn sỏi dày 4m có các chỉ tiêu cơ lý sau:

γ1 = 1,90 (T/m3)

ε1 = 0,65

φ1 = 32

c1 = 0,02

+ Lớp 3 : Cát hạt thô dày vô cùng có các chỉ tiêu cơ lý sau:

γ3 = 1,90 (T/m3)

ε3 = 0,65

φ3 = 38

c3 = 0

- Dự kiến cọc ván thép sẽ đóng xuyên qua lớp 1

- Đối với đất nằm trong nước ta tính với dung trọng đẩy nổi

1

.1 0dn

Trong đó:

+ là tỷ trọng của đất = 2,65 (T/m3)

+ 0 là dung trọng của nước 0 =1 (T/m3)

+ ε là độ rỗng trung bình giữa các lớp đất ε = 0,55

=>

+ Các hệ số:

Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động: na = 1,2

Hệ số vượt tải của áp lực đất bị động: nb = 0,8

Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh lấy n = 1

Hệ số áp lực đất chủ động:

Hệ số áp lực đất bị động:

- Áp lực thủy tĩnh:

P1 = n.h1 =1.1,32 = 1,32(T/m2)

E1 = .(h .n) = 0,87(T/m)

P2 = P1 = 1,32(T/m2)

E2 = h2.P1 =1,32.(3,95+ t) = 5,21 +1,32t (T/m)

- Áp lực đất chủ động:

TRANG20


E3 = = 0,5.t2.1,2.0,33.0,95=0,188t2 (T/m)

- Áp lực đất bị động:

E4 = =0,5.t2.0,95.0,8.3,06 =1,163.t2 (T/m)

- Điều kiện đảm bảo ổn định chống lật:

ML m.MG (1)

Trong đó :

+ ML : Tổng mômen các lực gây lật đối với điểm lật O.

+ MG : Tổng mômen các lực giữ đối với điểm lật O.

+ m : hệ số điều kiện làm việc, m = 0,95.

m.

Từ điều kiện (1) ta có được:

0,121.t3 + 7,79.t2 – 6,96.t – 17,88 0

- Giải ra ta được kết quả như sau:

t 1,99m.

- Chọn: t = 2,00 m. t là chiều sâu cọc ván ngàm vào đất sau khi đã đào đến cao độ đáy

bê tong bịt đáy.

+ Tính ổn định cọc ván thép và tính toán thanh chống:

- Việc tính toán cường độ của cọc ván ta xem cọc ván thép là 1 dầm đơn giản kê lên 2

gối là thanh chống ngang và gối dưới là điểm giữa của chiều sâu ngàm cọc ván vào đất

t của cọc ván thép. Tải trọng tác dụng gồm: áp lực đất chủ động và áp lực nước nằm

ngoài hố móng và bỏ qua áp lực đất bị động và áp lực nước trong hố móng.

- Theo kích thước của vòng vây ta dùng 4 thanh chống chéo.

- Sơ đồ tính duyệt cường độ cọc ván và tính thanh chống :

- Xác định các trị số tung độ biểu đồ áp lực:

TRANG21


+ Áp lực thủy tĩnh:

P5 = .

E5 = .

+ Áp lực đất chủ động:

P6 =

E6 =

- Lập phương trình cân bằng mômen đối với điểm A:

MA = E5.2,10 + E6.1,69 - N.6,28 = 0

N = 7,88(T).

- Ta coi thanh chống ngang là 1 dầm chịu nén đúng tâm.

- Chọn tiết diện thanh chống:

F

- Ta chọn loại thanh chống I No24 có các đặc trưng sau:

F = 34,8 cm2 ; ix = 9,97 cm ; iy = 2,37 cm

- Độ mãnh của thanh:

x =

y =

Vậy: max = max (x ; y) = 84,38

Tra bảng ta có = 0,751

TRANG22

+2.2m

+5.7m

3,52,2

2

E1

E2

E3 E4

E5E6


- Công thức kiểm tra ổn định :

(kG/cm2) < R = 2100 (Kg/cm2).

Vậy điều kiện ổn định của thanh chống được thỏa mãn.

* Xét giai đoạn 2:

+ Tính duyệt cường độ cọc ván thép

- Sơ đồ tính cọc ván thép là dầm giản đơn kê lên 2 gối là thanh chống và điểm O cách

mặt trên của lớp bê tông đáy đài 0,5m về phía dưới

- Áp lực thủy tĩnh : E1, E2

- Áp lực ngang chủ động : E3, E4, E5

- Áp lực ngang bị động : E6, E7

- Momen gây lật (E1, E3, E4, E5)

- Momen giữ (E2, E6, E7)

- Khi kiểm tra cường độ của tiết diện cọc ván thép, ta có thể lấy momen lớn nhất trong

cọc ván thép là momen gây lật

- Ta tính E1, E3

E1 = .(h .n) = 10,04 (T/m)

TRANG23

+2.2m

+5.7m

3,5

2,2

2

E1

E2

E3 E4

E5E6


E3 = (T/m)

Ta tính VA, VB bằng cách xếp 2 tải trong E1 và E3 lên dầm đơn giản và tính bình

thường

-VA = 8,21 (T)

- VB = 3,83 (T)

- Gọi z là đoạn cần tìm để momen đạt max

M

Mmax = (VA.1,09 - E3.0,003 + E1.0,403).1 = 12,994(Tm)

(Kg/cm2) ≤ Ru =2100 (Kg/cm2)

- Vậy cọc ván thép đủ khả năng chịu lực

Hút nước hố móng :

- Sau khi đổ bêtông bịt đáy ta tiến hành hút nước để thi công bệ trụ và thân trụ.

- Hút nước trong hố móng ta sử dụng máy bơm để hút

- Lưu lượng nước ở đây chủ yếu là nước có sẵn trong hố móng và nước thấm qua các

khe giữa các cọc ván rất ít coi như không có:

V = 4.9,2.4 = 147,2 m3.

- Chọn máy bơm C-665 có các thông số:

+ Năng suất : Q = 120 m3/h.

+ Độ sâu hút nước : 4 m

+ Đường kính ống hút 100 mm.

+ Công suất động cơ 6KW.

- Thời gian hút hết nước trong hố móng :

n =

- Chọn máy bơm và phải dự trữ thêm 1 máy bơm để bơm nước từ ngoài vào trong hố

móng đề phòng sự cố

- Vị trí đặt ống hút phải ở vị trí thấp nhất của hố móng và phải làm hố tụ nước.

III. Thi công bệ cọc, thân trụ

III.1. Thi công bệ cọc:

III.1.1. Trình tự thi công:

- Hố móng đã được hút hết nước, tiến hành đập đầu cọc để lộ cốt thép ra ngoài và uốn

cốt thép theo thiết kế.

TRANG24


- Lắp dựng cốt thép cho đài cọc.

- Lắp dựng ván khuôn bệ cọc.

- Tiến hành đổ bê tông.

III.1.2. Kỹ thuật đổ bê tông:

- Bêtông được trộn tại trạm trộn và vận chuyển đến vị trí đổ bêtông.

- Khi bêtông vận chuyển từ trạm trộn đến, cần phải kiểm tra chất lượng của bêtông

( kiểm tra về độ sụt ) trước khi cho đổ bêtông.

- Bêtông được đổ thông qua máy bơm bêtông. Chiều dày mỗi lớp đổ bê tông 30cm.

- Bê tông đổ theo dải nghiêng với góc nghiêng α = 20÷25o

III.1.3. Chọn máy đầm và máy trộn bêtông:

- Dùng đầm dùi có các thông số kỹ thuật sau:

+ Đầu công tác dùi: 40cm

+ Bán kính ảnh hưởng: R = 70cm

+ Bước di chuyển của dùi không quá 1,5.R = 1,05m

+ Khi đầm lớp trên phải cắm vào lớp dưới 10cm để bêtông được liền

khối.

- Chọn máy trộn bê tông:

+ Năng suất của máy trộn:

N = Vsx . f . nck . Ktg

Trong đó:

Vsx: dung tích sản xuất của thùng trộn, V = 1m3

f : hệ số xuất liệu, f = 0,7.

Ktg = 0,8 : hệ số sử dụng thời gian.

nck = ckt

3600: số mẻ trộn được trong một giờ

tck = t1 + t2 + t3 .

Trong đó:

t1: thời gian đổ vật liệu vào thùng, t1 = 20(s)

t2: thời gian trộn vật liệu, t2 = 150(s)

t3: thời gian đổ bê tông ra, t3 = 20(s)

nck = 19 (mẻ trộn/h).

N = 1.0,7.19.0,8 = 10,64 (m3/h)

III.1.4. Tính toán ván khuôn:

III.1.4.1. Cấu tạo ván khuôn bệ trụ:

- Sử dụng ván khuôn lắp ghép bằng thép có chiều dày 4mm

- Kích thước bệ móng: 2,2x7,0x2,0 m

TRANG25


- Các nẹp đứng và ngang là các thép hình L80x80x8

- Các thanh căng bằng thép = 10 đặt tại ví trí giao nhau giữa nẹp đứng và nẹp ngang.1.Tính toán ván khuôn bệ cọc :

Kích thước bệ cọc : ( 8 x 3 x 2 ) .

Chọn kích thước các bộ phận của ván khuôn :

VAÙN KHUOÂN SOÁ I

200

100

III.1.4.2. Xác định chiều cao của lớp bêtông tác dụng lên ván khuôn:

- Ván khuôn chịu áp lực của bê tông tươi. Cường độ áp lực này có thể thay đổi trong

phạm vi lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như độ sệt của bê tông, trọng

lượng cốt liệu, phương pháp đổ và đầm bê tông.

- Trong quá trình đầm cường độ áp lực ngang tại vùng ảnh hưởng của đầm sẽ tăng lên.

- Áp lực của bê tông tươi thay đổi rõ rệt khi thay đổi công cụ và phương pháp đầm.

Trong quá trình đông kết thì áp lực của bê tông sẽ giảm dần và sau một thời gian bê

tông hình thành cường độ thì áp lực đó sẽ mất đi hoàn toàn. Song ứng suất và biến

dạng trong các bộ phận của ván khuôn do áp lực ngang của bê tông tươi gây ra vẫn giữ

nguyên.

- Hỗn hợp bê tông tươi dưới tác dụng của đầm rung có cấu tạo như đất á cát bão hòa

nước, không có dính kết. Chiều cao H của biểu đồ áp lực ngang phụ thuộc vào thời

gian đông kết và chiều cao của lớp bê tông tươi.

TRANG26


(a): Áp lực bêtông giả định

(b): Áp lực bêtông khi không đầm rung

(c): Áp lực bêtông khi có đầm rung

- Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tông ván khuôn phụ thuộc vào công suất máy trộn và

diện tích đổ bê tông. Thời gian đông kết của bê tông phụ thuộc vào chất lượng xi

măng, các tạp chất hóa học, nhiệt độ không khí và các yếu tố khác. Khi tính ván khuôn

ta lấy thời gian đông kết là 4h kể từ lúc trộn. Như vậy chiều cao áp lực là : H = 4h0.

Với ho: Chiều cao của lớp bê tông đổ trong 1 giờ

(Dùng 1 máy trộn bêtông)

Trong đó:

F: diện tích đổ bêtông, F = 3.8 = 24 (m2)

N: Năng xuất của máy trộn bê tông có dung tích thùng trộn 1m3; N=10,64 m3/h

H = 4.ho = 4.0.44 = 1,76 (m)

III.1.4.3. Xác định áp lực ngang của bêtông tươi tác dụng lên ván khuôn:

- Hiện nay đổ bê tông các kết cấu khác nhau đều dùng đầm rung khi đó hỗn hợp bê

tông tươi nằm trong vùng tác động của đầm có những tính chất gần với tính chất của

chất lỏng có nghĩa là sự liên kết giữa các phần tử bị phá vỡ, hỗn hợp bê tông trong

vùng này hoàn toàn lỏng và gây ra một áp lực ngang lên ván khuôn giống như áp lực

thủy tĩnh của nước.

- Áp lực của hỗn hợp bê tông phía dưới vùng tác dụng của đầm phụ thuộc vào độ sệt

và các tính chất khác của hỗn hợp, song trị số áp lực này không thể lớn hơn giá trị cực

đại của áp lực bê tông trong vùng bị tác động của dầm.Vì thế có thể lấy bằng giá trị

cực đại nói trên, khi đổ bê tông những kết cấu lớn hơn hoặc tường mỏng mà dùng đầm

thì áp lực ngang của bê tông tươi được tính theo công thức:Pmax = (q+.R ).n

Trong đó :

q = 200 KG/m2 : Lực xung kích khi đổ bê tông .

= 2500 KG/m3 : Trọng lượng riêng của bê tông .

R = 0,7 m : Bán kính tác dụng của đầm .

n = 1,3 : Hệ số vượt tải .

Pmax = (200+2500.0,7 ) .1,3 = 2535 (KG/m2).

* Các tấm thép của ván khuôn được tính như bản kê 4 cạnh ngàm cứng và mô men uốn lớn nhất được tính cho 1m rộng bản.

TRANG27


Mmax=.Pmax.b2

Trong đó :

Tra bảng 2.1 sách thi công cầu ta được: α = 0,0829

=0,0574 :Hệ số phụ thuộc vào các cạnh a và b,

+ Pqđ: Áp lực ngang qui đổi trên chiều cao biểu đồ áp lực.

Trong đó:

Fal: Diện tích biểu đồ áp lực

(Xem hình bên)

=5767,35(kG/m)

(kG/m2) = 0,34(T/cm2)

Mmax = 0,0529.3453,5.12 = 29,98 (kG.m)

- Mômen kháng uốn của 1m bề rộng tấm thép bản:

Wx =

- Kiểm tra cường độ của thép bản:

Trong đó :

+ Ru: là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn, Ru = 2100(kG/cm2)

=> Vậy điều kiện về cường độ của thép bản được thoả mãn.

RH

P*max

TRANG28

q

R

H

Pmax


- Kiểm tra độ võng của thép bản:

f = (đối với mặt bên)

Trong đó:

+ P : áp lực quy đổi không tính lực xung kích

P max = .R = 2500.0,7 = 1750 (Kg/m2)

(xem hình bên)

= 4217,5 (Kg/m)

P = (Kg/m2)

+ = 0,0162 : Hệ số phụ thuộc tỷ số a/b

+ b = 50cm = 0,5m

+δ = 0,4cm là chiều dày của thép bản.

+ E là môđuyl đàn hồi của ván thép E = 2,1.106(kG/cm2)

=> f =

[f] =

Có: f = 0,115cm < [f] = 0,2cmVậy điều kiện về độ võng giữa nhịp của bản thép được đảm bảo.

Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang:

- Các thép sườn ngang được xem như dầm liên tục kê trên các gối là các thép sườn đứng.

- Thép sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn nhất trên cả chiều dài thanh thép. Vì vậy

mômen uốn ở các tiết diện của nó (trên 1m bề rộng) được xác định theo công thức:

Mttmax =

Trong đó:

+ a : Khoảng cách giữa các thép sườn đứng, a = 0,5m

+ P1qđ : Áp lực của bêtông phân bố đều trên thép sườn ngang

Ta có H = 2,76 m > 1m nên :

P1qđ = Pqđ.ω = 2089,62.1.0,5 = 1044,81 (Kg/m2)

- Momen lớn nhất tại giữa nhịp:

Mttmax = 0,1.1044,81.0,52 = 26,12 Kg.m

Thép góc L80*80*8 có các đặc trưng hình học như sau :

+ F = 12,3cm2

+ Jx = 72,2cm4

+ ix = 2,43cm

TRANG29

2x0.5m

4x0

.5m


+ Wx = 14,03cm3

+ z=2,77 cm

- Kiểm tra điều kiện về cường độ:

+ Ru: là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2)

=>

Vậy điều kiện cường độ của thép sườn ngang được thỏa mãn

- Kiểm tra độ võng của thép sườn ngang:

f =

P = P .ω = 1528,10.1.0,5 = 764,05 (Kg/m2)

=> f =

Vậy điều kiện về độ võng của thép sườn ngang được thỏa mãn

Kiểm toán khả năng chịu lực của thanh căng:

- Thanh căng được bố trí tại các vị trí giao nhau của sườn đứng và ngang.

(Bố trí theo dạng hoa mai)

- Diện tích chịu áp lực ngang bê tông tươi của thanh căng:

TRANG30


F = 2.a.l=2.0,5.0,5 = 0,5(m2)

- Lực kéo tác dụng lên thanh căng:

T = Pqđ.F = 2,08962.0,5 = 1,045 (T)

- Chọn thanh căng Ø10 có Fa = 0,785(cm2); Ro=1900(kG/cm2).

- Điều kiện bền của thanh căng:

=>

Vậy thanh căng đủ khả năng chịu lực.

Ta thấy ván khuôn thân trụ thì ván khuôn số 4 làm việc bất lợi hơn nên ta kiểm

toán đối với ván khuôn số 4 .Tuy nhiên ván khuôn số 4 làm việc giống như ván khuôn

số 1 mà ván khuôn số 1 làm việc không bất lợi như ván khuôn số 9 . Như ở trên ta đã

kiểm tra ván khuôn số 9 đảm bảo điều kiện làm việc nên ván khuôn số 4 cũng đảm bảo

yêu cầu ổ định .

Thi công xà mũ trụ :

Các bước thi công

- Lắp dựng cốt thép,ván khuôn

- Tiến hành đổ bêtông

Chọn máy trộn bê tông :

Ta chọn máy trộn bê tông mã hiệu SB-91A có: N= 10,64 (m3/h).

Kỹ thuật đổ bê tông :

- Tiến hành đổ bê tông thành nhiều lớp

- Bề dày mỗi lớp đổ bê tông dày 30(cm)

- Đổ bê tông theo dây chuyền nghiêng một góc = 250.

- Đổ bê tông đến đâu, tiến hành đầm nén bằng đầm dùi đến đó.

Trong quá trình đổ cần chú ý:

- Không làm sai lệch vị trí cốt thép

- Không dùng đầm dùi dịch chuyển ngang bê tông

- Bê tông phải được đổ liên tục cho đến khi hoàn thành,tránh hiện tượng phân

tầng.

TRANG31


CHƯƠNG IITHI CÔNG NHỊP.

Cầu gồm 4 nhịp bêtông cốt thép ứng suất trước dầm T, mỗi nhịp dài 42m.

+4.0

+8.0

3000 3000

7006700

30

00

20

00

-21.5-18.8

-16.6

-19.5

-12.6

70

0 50

0

1000

1600

50

0

70

0

1600

2000

50

0

70

0

1600

2000

+0.2

19

000

L? P C? P PH? I Ð? I 20CM5050420005042000

504200050

50

0

3000 3000

20

00

3000

20

00

3000

20

00

42000

3000

20

00

1500

+6.4

0.0

+2.0

+16.7

-6.0

+6.4

+2.2

300

42000 42000

M? A NH?P 1 TR? 1 NH?P 2 TR? 2 NH?P 3 TR? 4 NH?P 4 MÓ B

20

0

1500

50

0

300

L=19m

L=19 m

L=19 m

L=19 m

L=19 m

II-III

I II-II

75

00

13

000

15

000 2

000

75

00

-2.5

+18.8

-0.5

+8.7+9.8

+0.6

-64

+4.7

-2.5

1500

L? P SÉT D? O C? NG

L? P CÁT L? N S? I

L? P CÁT H? T L? N

C? C D? N HU? NG VÀO C? U B? NG BTCT

1/2 M? T C? T CHÍNH DI? N,T? L? :1/200 1/2 M? T C? T D? C C? U,T? L? 1/200

PHUONG ÁN I:C? U BTCT UST (42+42+42+42)ML? P BT NH? A DÀY 75MM

L? P PHÒNG NU? C DÀY 0.4 CM

L? P BT B? N M? T C? U

MNTT: +11.7

MNTN: +5.7

MNCN: +15.7

LAN CAN

18 C? C BTCT 35X35 CM

21C? C BTCT 35X35 CM




L? P BT NH? A DÀY 75MM

L? P C? P PH? I ÐÁ DAM 20CM

I.I. Điều kiện địa hình - địa chất thuỷ văn:I.1. Điều kiện địa hình:

Do khu vực xây dựng cầu thuộc khu vực hạ lưu của sông nên mặt cắt dọc sông tương đối bằng phẳng, xung quanh khu vực xây dựng tập trung nhiều dân cư.

I.2. Điều kiện địa chất:Địa chất thủy văn tại vị trí trụ số 3 gồm 3 lớp đất như sau :+ Lớp 1 : Sét sẻo cứng + Lớp 2 : Cát lẫn sỏi + Lớp 3 : Cát hạt lớn dày vô cùng- Cao độ mực nước thi công là : +5,7 m.- Khẩu độ cầu là : L0 = 163 m.

II.II. Điều kiện khí hậu - thuỷ văn:II.1. Điều kiện khí hậu:

Khu vực xây dựng tuyến thuộc vùng khí hậu hay thay đổi, nhiệt độ trung bình quanh năm khoảng 25oC. Vào mùa hè nhiệt độ cao nhất có thể lên tới 37oC.

Giai đọan từ tháng 2 tới tháng 9 nắng kéo dài, ít có mưa, nên thuận lợi cho việc thi công cầu.

TRANG32


Vào mùa đông thường có gió mùa đông bắc làm nhiệt độ giảm và thường có mưa kéo dài, nhiệt độ trung bình 15-20oC. Độ ẩm : 90%.

Ngoài các yếu tố nói trên các đều kiện tự nhiên còn lại không ảnh hưởng nhiều đến việc xây dựng cầu.

- Dân cư nơi xây dựng cầu có mật độ trung bình. Hầu hết nhân dân khu vực này

làm nông nghiệp nên đơn vị thi công có thuận lợi thuê mướn lao động tại chỗ khi nông

nhàn để thi công những công việc đơn giản, không yêu cầu cao về kỹ thuật, giá thuê

lao động không cao.

II.2. Điều kiện thuỷ văn:Khu vực này thuộc hạ lưu sông nên mực nước thay đổi ít vào các mùa.

Các số liệu thuỷ văn :- Mực nước cao nhất : +15,7 m.- Mực nước thông thuyền : +11,7m.- Mực nước thấp nhất : +5,7m.

III. Điều kiện thi công

- Để tiến hành thi công lao lắp nhịp thì các công việc sau phải được tiến hành

hoàn chỉnh .

- Mố trụ cầu đã được xây dựng xong.

- Dầm đã đúc sẵn ở bãi

- Các cấu kiện bê tông đã đạt 100% cường độ

IV. Đề nghị các phương án

- Dầm ta thi công là loại dầm bê tông cốt thép ứng suất trước tiết diện chữ T

chiều dài 35(m),chiều cao 1,80(m).

- Từ điều kiện địa hình địa chất thủy văn,chiều dài trọng lượng kết cấu,chiều

cao trụ ta đưa ra các phương án sau:

- Lao lắp dầm bằng giá long môn.

- Lao lắp dầm bằng tổ hợp kiểu mút thừa loại lớn.

Nói chung các phương pháp trên và các phương khác đều có thể thi công đều được.

Nhưng chúng có những nhược điểm rất lớn mà quá trình thi công ta hay gặp phải.

-Phươn án I:

Lao lắp dầm bằng giá long môn:

Dùng hai cần trục long môn di chuyển dọc trên cầu tạm. Cầu tạm có các trụ

được kê trên các rọ đá. Dầm được vận chuyển bằng xe goòng đến trước giá long môn

TRANG33


rồi được nâng lên bằng hệ thống palăng xích và vận chuyển ngang hạ xuống vị trí gối.

Chú ý không được nâng tải khi cần trục di chuyển

Ưu, nhược điểm :

Dùng cần trục long môn thì cẩu lắp được cấu kiện nặng,độ cao lớn.Nhưng

nhược điểm thời gian lắp ráp lâu.Hơn nữa vì điều kiện địa chất và trụ cao nên thời gian

thi công rất lâu và tốn kém.Việc xây dựng trụ tạm cũng làm tăng chi phí,thời gian thi

công mà độ ổn định và tính an toàn không cao .

TRANG34

ROÜ ÂAÏ

CÁÖU TAÛM

GIAÏ LONG MÄN

DÁÖM ÂANG LAO

TRUÛ TAÛM


Phương án 2 :

Lao lắp dầm bằng tổ hợp kiểu mút thừaloại lớn:Tổ hợp gồm dàn liên tục, đầu hẫng có kích răng điều chỉnh độ võng của giàn được

lao từ bờ ra. Sau khi đã cố định các đầu của giàn mút thừa, ta tiến hành vận chuyển dầmbê tông cốt thép dự ứng lực từ bờ ra bằng xe goòng. Khi phiến dầm bê tông đến vị trí, dùng ròng rọc và pa-lăng xích nâng dầm lên và vận chuyển dầm ra, rồi sau đó đưa dầm sang ngang để hạ xuống gối. Muốn giàn ổn định khi kéo sang nhịp khác cần có phải đặt đối trọng. Sau khi lắp hết các dầm trong nhịp, ta lại tiến hành các bước như trên.

ÑÖÔØNG RAY

DAØN CHUÛ

DAÀM BTCT HÖÔÙNG DI CHUYEÅN CUÛA DAÀM

SÔ ÑOÀ DUØNG DAØN CHÍNH LAÉP DAÀM BTCT

35.0

2.0 2.0

II

II

5.0

2.8

5.6

0.5

PA LAÊNGDAÀM NGANG MUÙT THÖØA

TAØ VEÏT GOÃ (15x20x200 Cm)

XE GOONG CHÔÛ DAÀM

DAØN CHUÛ LAO DAÀM

RAY THEÙP

Tổ hợp mút thừa được lắp ráp trên bờ nên có thể rút ngắn thời gian thi

công,việc lao giàn cũng tương đối dễ dàng, nhanh chóng. Kết cấu định hình, tính lưu

động cao rất thích hợp cho việc thi công cấu nhiều nhịp có chiều dài nhịp bằng nhau.

Dầm được xe goong chở đến và đưa ra đến vị trí móc dầm phía ngoài, tiến hành

hạ móc dầm xuống và móc vào dầm.lúc này không nâng dầm lên mà di chuyển dầm

TRANG35


cần lao theo phương dọc, phía sau là dầm di chuyển trên xe goong bằng hệ thống con

lăn . Sau khi dầm di chuyển gần đến vị trí móc dầm phía sau ta dùng hệ thống không

cho dầm chạy theo phương dọc nữa mà cho móc dầm hạ xuống và móc dầm. Lúc này

ta mới nâng dầm lên và hệ thống di chuyển móc dầm bắt đầu di chuyển cùng lúc và

đưa dầm ra đến vị trí cần đặt .Sau đó ta dùng hệ thống hạ dầm xuống và đặt dầm

xuống .Hệ thống nâng hạ dầm có thể di chuyển trên dàn chủ theo phương dọc và

ngang cầu để đưa dầm đến vị trí cần đặt .

Kết luận:

Từ việc so sánh các phương án về mặt kinh tế - kỹ thuật, cũng như những an

toàn trong quá trình thi công ta chọn phương án thi công là phương án II (lao lắp dầm

bằng tổ hợp mút thừa loại lớn)

Thi công nhịp số 1 :Công tác lao cẩu lắp ghép gồm 2 giai đoạn chính :

Giai đoạn 1 :Chuẩn bị hiện trường như dàn giáo, bãi để đúc dầm, đường vận chuyển và sữa chữa các sai lệch, lắp thử kiểm tra hệ thống kích tời, pa lăng kéo cần trục .

Giai đoạn 2 :Bố trí các giá lắp để buộc và cẩu dầm, lao lắp các phiến dầm vào vị trí cần trục hoặc giá lao, điều chỉnh và liên kết các mối nối, hoàn thiện mặt đường trên cầu .

TRANG36

thuyet minh(toan)

Documents