Untitled BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH GIÁO TRÌNH HƯỚNG DẪN XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CẦU DÙNG CHO BẬC ĐẠI HỌC (LƯU HÀNH NỘI BỘ) QUẢNG NINH 2020 1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1 1 Giới th[.]
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH GIÁO TRÌNH HƯỚNG DẪN XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CẦU DÙNG CHO BẬC ĐẠI HỌC (LƯU HÀNH NỘI BỘ) QUẢNG NINH - 2020 Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu tên nhiệm vụ đồ án Tên đồ án: Đồ án xây dựng tổ chức thi cơng cơng trình cầu (cụ thể tên cầu, vị trí địa điểm xây dựng) Nhiệm vụ đồ án: - Thiết kế thi công hạng mục cơng trình cầu - Thiết kế tổ chức thi cơng, vẽ trình bày khổ A3 gồm Bố trí chung cầu, bình đồ, cấu tạo hạng mục, biện pháp thi công, kết cấu bổ trợ, mặt công trường, kế hoạch tiến độ thi công 1.2 Mô tả đánh giá sơ số liệu khảo sát hồ sơ thiết kế tư vấn thiết kế cung cấp về: địa chất, thủy văn, dân cư, vật liệu, kinh tế, trị v.v khu vực xây dựng cầu - Tên cầu, vị trí xây dựng cầu (địa điểm, tọa độ) 1.2.1 Quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật - Cầu xây dựng vĩnh cửu bê tông cốt thép - Tải trọng cầu thiết kế HL-93, người 300kg/m2 - Bề rộng mặt đường xe chạy 7m - Bề rộng đường hành 2.2=4m - Bề rộng lan can 2.0,5=1m - Sơng khơng có thuyền, có trơi - Chịu động đất cấp - Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN-272-05 - Đường đầu cầu: Theo tiêu chuẩn chung tuyến đường + Đường ô tô tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4054-05 + Quy trình thiết kế áo đường mềm: 22TCN211-06 + Điều lệ báo hiệu đường bộ: 22 TCN 237-01 + Tính tốn đặc trưng dịng chảy lũ: 22 TCN 220-95 1.2.2 Địa chất cơng trình - Qua kết khảo sát trường gồm quan sát thực địa, khoan mơ tả địa tầng, lấy mẫu thí nghiệm, thí nghiệm SPT kết thí nghiệm mẫu phịng, đặc điểm địa tầng đoạn tuyển khảo sát phân chia thành lớp sau: (trình bày lớp địa chất theo hồ sơ kỹ thuật), ví dụ: + Lớp 1: Cát bụi xốp màu vàng nhạt trạng thái khô xốp + Lớp 2: Cát bụi xốp + Lớp 3: Cát bụi xốp + Lớp 4: Sỏi sạn cát + Lớp 6: Đá cát, sét kết 1.2.3 Thủy lực thủy văn Trình bày mực nước: cao nhất, thi công, thấp để phục vụ thi công - Mực nước cao : +17,41m - Mực nước thi công : +4,0 m - Mực nước thấp : +2,9m 1.2.4 Các điều kiện khác Điều kiện dân cư, thói quen sinh hoạt, giao thơng người dân khu vực liên quan đến việc xây dựng thi cơng cầu; điều kiện kinh tế, trị xã hội (nếu có) khu vực, địa bàn xây dựng 1.3 Mô tả sơ kết cấu phần (dầm dọc, dầm ngang, mặt cầu), phần (móng, mố trụ cầu) kết cấu phụ trợ (gối cầu, khe co giãn, lan can, bó vỉa, lớp phủ, độ) Trình bày số lượng dầm chủ, dầm ngang, hình dạng mặt cắt ngang dầm chủ, khoảng cách dầm, ví dụ: * Kết cấu phần trên: - Dầm BTCT ƯST căng sau dạng chữ T có chiếu cạnh =1.7m bề rộng bầu dầm b=0,65m, dầm có bó thép cường độ cao, bó có tao cáp F=12.7mm - Trên mặt cắt ngang gồm dầm chữ T đặt cách 2.4m Trên chiều dài nhịp cần dầm ngang đổ chỗ với mối nối cánh Bê tông đầm T mác 400#, bê tông dầm ngang bê tông mối nối cánh mác 300# - Mặt cầu bê tông lưới thép, bê tông mác 300#, lưới thép F8 bước 10.10cm tạo dốc ngang 2% Tại tim cầu dày 18.6cm - Lan can tay vịn thép - Dùng khe co giãn cao su - Neo cáp DƯL: Dùng neo … - Gối cầu: Sử dụng gối cao su … - Mặt cầu gồm lớp: + Lớp phòng nước nhập ngoại dầy 0.4cm + Lớp bê tông nhựa dày 7.0cm * Kết cấu phần dưới: - Hai bên mố có kích thước tương đối giống nhau, mố kiểu chữ U, trụ BTCT thân đặc đổ chỗ Mố, trụ đặt móng cọc khoan nhồi BTCT có đường kính D=1.0m + Mố M1 T1: đặt thiên nhiên + Mố M2: cọc chiều dài L=11,85m, mũi cọc đặt vào lớp đá cát sét kết - Trụ T2có cọc chiều dài L=14,06m, trụ T3 có cọc chiều dài L=14,11m mũi cọc đặt vào lớp đá cát, sét kết - Bản vẽ sơ mố, trụ - Phần móng: gồm cọc khoan nhồi bêtơng cốt thép có đường kính 1m Chiều dài cọc L = 14,06m 1.4 Dự kiến đề xuất phương án biện pháp thi công kết cấu phần (dầm dọc, dầm ngang, mặt cầu), phần (móng, mố trụ cầu) kết cấu phụ trợ (gối cầu, khe co giãn, lan can, bó vỉa, lớp phủ, độ) Căn vào hồ sơ thiết kế kỹ thuật, đề xuất phương án biện pháp thi công kết cấu phần trên, phần kết cấu phụ trợ Các phương án biện pháp thi công kết cấu phần lựa chọn vào nội dung phần Tổng quan cầu mố trụ cầu (bài giảng), Cầu thép, Cầu bê tơng Ví dụ: Đề xuất phương án biện pháp thi công trụ sau: - Theo số liệu khảo sát vị trí thi cơng trụ có đặc điểm ảnh hưởng đến phương án thi cơng sau: - Địa chất lịng sơng chia làm lớp rõ rệt : + Lớp sỏi sạn cát có chiều dày trung bình 12,56m + Lớp đá cát, sét kết có chiều dày trung bình 5,0m - Vì địa chất lớp lớp đất rời, thi cơng khoan tạo lỗ phải kèm theo ống vách - Chênh cao từ MNTC đến CĐĐM 4,39m (chưa kể chiều dày lớp bê tông bịt đáy) - Vận tốc dịng chảy vào mùa thi cơng: V < 2m/s Với trạng nêu ta chọn phương án thi cơng hố móng vịng vây cọc ván thép có tầng khung chống hợp lý 1.5 Công tác chuẩn bị thi cơng: Nhận bố trí mặt cơng trường (nhà huy điều hành, nhà công nhân, bãi vật liệu, bãi gia công thép, bãi đúc dầm, trạm trộn, đường vận chuyển, trạm cấp nước, điện, …), nhận gửi cọc mốc cao độ, cọc tim cầu, tính tốn, lập biểu đồ dự trù vật tư, nhân lực (chỉ huy, kỹ thuật trường, công nhân), máy móc, thiết bị thí nghiệm, phương tiện vận chuyển, nguồn cung cấp bố trí điện, nước, cơng tác bảo vệ, an tồn phịng chống cháy nổ, bảo vệ môi trường, lập biểu tiến độ thi công chi tiết hạng mục tiến độ thi công tổng thể trình bên ký nhận, chuẩn bị hồ sơ, văn pháp quy, biên nghiệm thu hạng mục, nhật ký thi công.v.v - Các cứ: Căn vào hồ sơ kỹ thuật, đặc điểm địa hình, địa chất thủy văn điều kiện kinh tế, kỹ thuật khu vực xây dựng cầu - Tài liệu liên quan: Bài giảng Tổng quan cầu Mố trụ cầu - Nội dung cần đạt được: Cách bố trí mặt cơng trường cho cơng trình cầu cụ thể; Biểu đồ dự trù vật tư, nhân lực, máy móc, thiết bị thí nghiệm (nếu cần), phương tiện vận chuyển, nguồn cung cấp bố trí điện nước, cơng tác bảo vệ, an ninh anh tồn phịng cháy chữa cháy, nhật ký thi cơng, … - Công tác chuẩn bị: * Lán trại kho bãi: - Do thời gian thi công dài, nên việc tổ chức kho bãi lán trại cần thiết Kho bãi lán trại phải xây dựng nơi khô ráo, an tồn gần cơng trình nhằm đảm bảo việc quản lý, bảo quản nguyên vật liệu máy móc thi cơng - Dùng máy san, máy ủi kết hợp nhân công để dọn dẹp mặt bãi thi công Mặt phải phẳng, đủ rộng để bố trí vật liệu, máy móc thi cơng * Ngun vật liệu - Các loại vật liệu vận chuyển đến cơng trường tập kết vào kho bãi, q trình cung ứng vật liệu phải đảm bảo tính liên tục, đảm bảo thông số kỹ thuật yêu cầu vật liệu * Nhân lực máy móc - Nhân lực máy móc huy động đầy đủ đảm bảo cho cơng trình kịp tiến độ xây dựng - Về nhân lực: Bên cạnh đội ngũ kỹ sư có trình độ công nhân lành nghề, đơn vị thi công cịn tuyển thêm nguồn nhân cơng địa phương để đẩy nhanh tiến độ thi công - Về máy móc: Đơn vị thi cơng có đủ thiết bị thi công, từ loại máy nhỏ máy hàn, máy cắt, máy phát điện đến loại máy lớn máy cẩu, máy khoan, xà lan… Chương 2: THI CƠNG MĨNG, MỐ VÀ TRỤ CẦU 2.1 Thi cơng móng cầu (chỉ cần trình bày thi cơng 01 móng mố 01 móng trụ cầu) 2.1.1 Biện pháp thi cơng móng cầu - Thi cơng móng khối thiên nhiên - Thi cơng móng cọc đóng - Thi cơng móng cọc khoan nhồi - Thi cơng móng giếng chìm móng giếng chìm ép 2.1.2 Trình tự thi cơng móng cầu - Cơng tác làm đất - Cơng tác khoan nổ mìn - Cơng tác đổ bêtông - Công tác cốt thép - Công tác ván khn - Cơng tác đóng cọc 2.1.3.Cơng tác trắc đạc (định vị tim cọc, tim móng, dẫn mốc cao độ, gửi cọc, mốc, khống chế cao độ …) a Phương pháp đo trực tiếp - Áp dụng: chiều dài cầu 100m - Chiều dài cầu khoảng cách tim mố trụ đo thước thép kết hợp với máy kinh vĩ ngắm hướng thẳng Nếu khu vực ngập nước việc đo đánh dấu thực cầu tạm gỗ có trụ gỗ tròn (1216cm) gỗ hộp (10x10,15x15cm) mặt cầu dày 4cm Tim dọc phụ đặt mặt cầu tạm đánh dấu cố định đinh đóng cách 35m - Định vị cầu nhỏ : + Từ cọc mốc gần dẫn tất vị trí tim mố, tim trụ cách đo hai lần có kinh vĩ ngắm hướng + Đặt máy kinh vĩ mố trụ để xác định vị trí cọc hai phía thượng hạ lưu cầu, phía đóng cọc để khống chế đường tim mố, tim trụ Thông thường ngắm theo hướng vng góc với tim cầu, trừ trường hợp cầu đặt chéo tim trụ hợp với tim cầu góc xác định Hình 2- Định vị cầu nhỏ - Định vị cầu trung cầu lớn mặt thực địa: + Áp dụng đo khoảng cách thước trước + Đường tim dọc cầu dựa theo hệ thống cọc mốc tư vấn thiết kế lập từ + Chiều dài cầu, khoảng cách lẻ từ cọc mốc đầu đến tim mố khoảng cách tim mố, trụ đo thước thép kết hợp với máy kinh vĩ ngắm hướng Đo dài hai lần theo hướng hướng về, kết hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường thời điểm đo, độ dốc địa hình lực kéo căng thước đo Tốt kéo thước theo phương nằm ngang với lực kéo quy định dùng dây rọi đánh dấu điểm kéo thước + Đặt máy kinh vĩ mố trụ để xác định vị trí cọc hai phía thượng hạ lưu cầu, phía đóng cọc để khống chế đường tim mố, tim trụ Thông thường ngắm theo hướng vng góc với tim cầu, trừ trường hợp cầu đặt chéo tim trụ hợp với tim cầu góc xác định - Định vị cầu trung cầu lớn có cầu tạm : + Áp dụng dựng cầu tạm cách cầu từ 2030m, thơng thường cầu tạm song song cầu Hình 2- Định vị cầu trung + Từ mốc A, B lập trục phụ A', B' cầu tạm hệ đường sườn đo đạc tứ giác ABA'B' Trên trục phụ A’, B’ đo cự ly xác định hình chiếu tim mố, trụ cầu Mo’, T1’, T2’…Mn’ Đặt máy kinh vĩ điểm vừa xác định ngắm góc so với trục A’B’, đóng cọc định vị tim mố, trụ hai phía thượng hạ lưu cầu b Phương pháp đo gián tiếp: - Áp dụng: cầu trung cầu lớn có địa hình phức tạp, nước ngập sâu chảy xiết, sơng có thơng thuyền…khơng thể áp dụng phương pháp đo trực tiếp Đây phương pháp sử dụng máy kinh vĩ đo mạng tam giác đạc - Trên bờ sơng nơi thích hợp lập mạng lưới đo đạc tam giác tứ giác với độ xác cao cự ly dài cao độ đỉnh, toạ độ đỉnh theo hệ toạ độ thống thuận lợi - Các loại mạng tam giác đạc: + Một tam giác với tuyến đo hai góc đỉnh + Hai tam giác với hai tuyến + Lưới tứ giác với tuyến hay hai tuyến - Nếu gần nơi xây dựng có cầu cũ hay bãi nên đặt tuyến - Khi sử dụng phương pháp tam giác đạc để đo khoảng cách mốc tim mố, trụ mạng lưới tam giác đạc cần thỏa mãn điều kiện sau : + Hình thái mạng tam giác đạc: Cầu trung dùng mạng lưới tam giác Cầu lớn dùng mạng lưới tứ giác Khi có bãi dùng mạng lưới trung tâm + Điều kiện góc mạng lưới tam giác đạc: Nếu tam giác: góc khơng nhỏ 250 không lớn 1300 Nếu tứ giác: góc khơng nhỏ q 200 + Điều kiện mạng lưới chung: Mạng lưới chung phải bao gồm điểm định vị đường tim cầu, bên bờ điểm Bao gồm điểm mà định tâm mố trụ giao tuyến thẳng kiểm tra q trình thi công Đường giao hướng ngắm tim cầu gần 900 tốt Chiều dài đường ngắm từ kinh vĩ đến tâm trụ quy định không lớn hơn: 1000m dùng kinh vĩ có sai số góc 1’’ 300m dùng kinh vĩ có sai số góc 10’’ 100m dùng kinh vĩ có sai số góc 30’’ Số lượng giao điểm bên sườn khơng điểm Các đỉnh điểm đo mạng lưới tam giác đạc cần chôn cố định + Chiều dài cầu 200m dùng tuyến Nếu dài phải dùng hai tuyến Cơ tuyến phải cắm chỗ đất phẳng có độ dốc nhỏ 1% Một số trường hợp cho phép cắm mạng tuyến đặc biệt + Chiều dài tuyến nên lấy nửa chiều dài cần xác định + Mỗi tim trụ, mố giao hội tối thiểu đường ngắm từ mốc đỉnh mạng Sai số điểm giao hội không 1,5cm - Cách xác định tim mố, trụ cầu phương pháp giao hội hướng ngắm: Hình 2- Đo gián phương pháp giao hội hướng ngắm c Công tác định vị tim trụ Mục đích: Nhằm đảm bảo vị trí, kích thước tồn cơng trình phận kết cấu thực suốt thời gian thi công Nội dung: + Xác định lại kiểm tra thực địa mốc cao độ mốc đỉnh + Cắm lại mốc thực địa để định vị tim cầu, đường trục trụ mố đường dẫn đầu cầu + Kiểm tra lại hình dạng kích thước cấu kiện chế tạo công trường + Định vị công trình phụ tạm phục vụ thi cơng + Xác định tim trụ cầu phương pháp giao hội, phải có phương ngắm từ mốc cố định mạng lưới - Cách xác định tim trụ: Hình 2.1 Cách xác định tim trụ + điểm A,B mốc cao độ chuẩn cho trước, điểm A cách tim trụ đoạn cố định, ta tiến hành lập tuyến ABA1, ABA2 + Cách xác định tim trụ T2 (điểm C) xác định sau: Tại A nhìn B (theo hướng tim cầu) mở góc 90 phía, lấy điểm A1,A2 cách điểm A đoạn AA1=AA2 Tại B nhìn A (theo hướng tim cầu) mở góc 90 phía, lấy điểm B1, B2 cách điểm B đoạn BB1=BB2 Gọi C tim trụ số tg = BC BB1 Tại A1 nhìn A quay góc có: tg AC AA1 - Đặt máy kinh vĩ I A hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II A1 hướng A, sau mở góc Giao hướng C tim trụ số - Tương tự đặt máy kinh vĩ I vị trí B hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II B2 hướng B, sau mở góc Giao hướng C tim trụ số - Kiểm tra lại vị trí C cách đặt máy kinh vĩ số II A2 hướng máy A mở góc đặt máy B2 hướng B mở góc Giao hướng máy I máy II ta vị trí tim trụ số Công tác định vị tim trụ nhằm đảm bảo vị trí kích thước trụ cần thi cơng, thực trình thi công d Xác định tim mố trụ cầu cong - Cần thống đặc điểm: + Điểm giao bán kính đường cong trục dọc mố, trụ tim mố trụ cầu + Lấy tim đường cong cầu làm trục dọc cầu + Hướng bán kính đường cong trục dọc mố trụ + Tiếp tuyến đường cong tim mố trụ trục ngang mố trụ - Trên sở đó, số liệu để định vị trí mố tim mố trụ : ... Giới thi? ??u tên nhiệm vụ đồ án Tên đồ án: Đồ án xây dựng tổ chức thi cơng cơng trình cầu (cụ thể tên cầu, vị trí địa điểm xây dựng) Nhiệm vụ đồ án: - Thi? ??t kế thi cơng hạng mục cơng trình cầu - Thi? ??t... bước thi công, tài liệu hướng dẫn thao tác thi công thi? ??t bị chủ yếu, lập qui trình cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi để hướng dẫn, phổ biến cho cán bộ, công nhân tham gia thi công làm chủ công. .. Chương 2: THI CƠNG MĨNG, MỐ VÀ TRỤ CẦU 2.1 Thi cơng móng cầu (chỉ cần trình bày thi cơng 01 móng mố 01 móng trụ cầu) 2.1.1 Biện pháp thi cơng móng cầu - Thi cơng móng khối thi? ?n nhiên - Thi cơng