Đồ án trắc địa công tác trắc địa trong thi công xây dựng nhà cao tầng

Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa Mục lục Trang Lời nói đầu.4 Chương I: Giới thiệu chung I.1 Giới thiệu chung công trình nhà cao tầng.6 I.1.1 Khái niệm chung nhà cao tầng I.1.2 Đặc điểm kết cấu nhà cao tàng I.2 Quy trình thi công xây dựng nhà cao tầng 10 I.3 Quy trình tiến hành công tác trắc địa thi công xây dựng nhà cao tầng .12 I.4 Chỉ tiêu kỹ thuật công tác trắc địa thi công xây dựng nhà cao tầng 14 I.4.1 Khái niệm hạn sai cho phép xây dựng 14 I.4.2 Mối quan hệ hạn sai lắp ráp xây dựng độ xác công tác trắc địa 17 I.4.3 Một số tiêu chuẩn độ xác công tác trắc địa thi công xây dựng công trình 19 Chương II: Nội dung công tác trắc địa thi công xây dựng nhà cao tầng 23 II.1 Thành lập lưới khống chế mặt độ cao khu vực xây dựng công trình 23 II.1.1 L­íi khèng chÕ mỈt b»ng……………………………………… 23 II.1.2 L­íi khèng chÕ ®é cao………………………………………… 26 II.2 Bè trÝ hƯ thèng trục tòa nhà thực địa 27 II.2.1 Các khái niệm bản.27 II.2.2 Yêu cầu độ xác28 II.2.3 Phương pháp bố trí.29 Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa II.2.4 Cố định mốc trục 29 II.3 Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần móng công trình 30 II.3.1 Công tác trắc địa phục vụ thi công đào hố móng 31 II.3.2 Công tác trắc địa phục vụ thi công cọc khoan nhồi.32 II.3.3 Công tác trắc địa phục vụ thi công đài cọc, móng băng tầng hầm tòa nhà.34 II.3.4 Công tác trắc địa phục vụ đo hoàn công hố móng.35 II.4 Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần thân công trình.38 II.4.1 Xây dựng lưới bố trí sở mặt gốc chuyển độ cao vào phía tòa nhà.38 II.4.2 Chuyển điểm lưới bố trí sở từ mặt gốc lên mặt sàn tầng 40 II.4.3 Độ xác chiếu điểm xây dựng nhà cao tầng.57 II.4.4 Truyền độ cao từ mặt gốc lên tầng 58 II.4.5 Công tác bố trí chi tiết đo kiểm tra thi công xây dựng60 Chương III: Tính toán thực nghiệm 65 III.1 Giới thiệu chung…………………………………………………… 65 III.1.1 Néi dung cđa thùc nghiƯm……………………………………….65 III.1.2 Kh¸i quát công trình nhà chung cư CT2 65 III.2 Uớc tính độ xác thành lập lưới sở mặt độ cao xây dựng nhà cao tầng 65 III.2.1 Ước tính độ xác thành lập lưới sở mặt bằng65 III.2.2 Ước tính độ xác thành lập lưới sở độ cao.68 III.3 Thiết kế phương án lập lưới khống chế trắc địa mặt b»ng………… 69 III.3.1 ThiÕt kÕ l­íi khèng chÕ mỈt b»ng bên công trình.69 III.3.2 Thiết kế lưới khống chế mặt bên công trình 74 III.4 Thiết kế phương án lập lưới khống chế độ cao.78 Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa III.4.1 Vai trò lưới khống chế độ cao 78 III.4.2 Phương án thiết kế lưới 79 III.4.3 Ước tính độ xác phương án thiết kế 80 III.5 Thiết kế phương án chuyển tọa độ độ cao lên tầng thi công.82 III.5.1 Phương án chuyển tọa độ lên tầng thi công 82 III.5.2 Phương án chuyển độ cao lên tầng thi công 84 III.6 Thiết kế phương án đo đạc kiểm tra số dạng công tác thi công điển hình85 III.6.1 Đo kiểm tra dÃy cột nhà lắp dựng theo dÃy thẳng hàng phương pháp thủy chuẩn cạnh sườn 85 III.6.2 Đo kiểm tra độ thẳng đứng cấu kiện xây lắp mặt phẳng ngắm chuẩn máy kinh vĩ 88 III.6.3 Đo kiểm tra hoàn công việc lắp dựng Panel tòa nhà lắp ghép.89 III.6.4 Đo kiểm tra hoàn công việc lắp dựng Panel tòa nhà lắp ghép.90 Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa Lời nói đầu Trong năm gần đây, đất nước ta đà hội nhập phát triển mạnh mẽ nhiều mặt Đặc biệt lĩnh vực xây dựng sở hạ tầng kỹ thuật Chúng ta đà xây dựng nhiều công trình có quy mô lớn đại mang tầm cỡ quốc gia Trong phải kể đến số loại công trình như: tòa nhà cao tầng, khu chung cư, khu công nghiệp, hầm đường bộ, cầu lớn vượt sông, nhà máy thủy điện vv Hiện địa bàn nước đà xây dựng nhiều nhà cao tầng khu chung cư cao tầng với quy mô ngày lớn, kiểu dáng, kiến trúc ngày đại Trong thi công xây dựng nhà cao tầng, vai trò nhiệm vụ trắc địa quan trọng Vì thế, có làm tốt công tác trắc địa thi công xây dựng nhà cao tầng đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thẩm mỹ công trình Xuất phát từ ý ngĩa quan trọng đấy, em đà nhận đề tài tốt nghiệp: Công tác trắc địa thi công xây dựng nhà cao tầng Nội dung đồ án trình bày ch­¬ng nh­ sau: Ch­¬ng I: Giíi thiƯu chung Ch­¬ng II: Nội dung công tác trắc địa thi công xây dựng nhà cao tầng Chương III: Tính toán thực nghiệm Với tinh thần làm việc nghiêm túc, khẩn trương, cố gắng thân với hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo Ths.Phan Hồng Tiến, thầy cô giáo khoa trắc địa bạn đồng nghiệp, đến đồ án đà hoàn thành Do trình độ thân kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em kính Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa mong nhận góp ý quý thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2011 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Mạnh Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa CHƯƠNG I Giới Thiệu Chung I.1 Giới thiệu chung công trình nhà cao tầng I.1.1 Khái niệm chung nhà cao tầng Nhà cao tầng loại hình đặc biệt công trình dân dụng xây dựng thành phố khu đô thị lớn Quy trình xây dựng công trình nói chung nói riêng việc tiến hành công tác trắc địa có điểm đặc thù riêng so với công trình khác Xuất phát điểm đặc điểm riêng yêu cầu chặt chẽ mặt hình học phải tuân thủ suốt chiều cao nhà Xà hội ngày phát triển xu hướng tập trung dân cư đô thị ngày tăng Trong xu phát triển chung đất nước việc xây dựng hệ tất yếu việc tăng dân số đô thị, thiếu đất đai xây dựng giá đất ngày cao thành phố lớn tính đến năm 2000, nhà cao tầng nước ta chủ yếu khách sạn, tổ hợp văn phòng trung tâm dịch vụ nhà đầu tư nước đầu tư xây dựng có chiều cao phổ biến từ 16 đến 20 tầng Sau năm 2000 hàng loạt dự án nhà cao tầng triển khai xây dựng khu đô thị bán đảo Linh Đàm, khu đô thị Trung Hoà-Nhân Chính khu đô thị Trung Yên, làng quốc tế Thăng Long với độ cao từ 15 đến 25 tầng đà góp phần giải nhu cầu nhà dân cư làm đẹp cảnh quan đô thị Nhìn chung, việc xây dựng nhà cao tầng nước ta phát triển giai đoạn đầu, tập trung ë Thµnh Phè Hµ Néi vµ Thµnh Phè Hå ChÝ Minh đạt số tầng 25-30 Hiện tương lai, đất nước ta Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa tiếp tục xây dựng thêm nhiều công trình nhà cao tầng với quy mô ngày lớn hơn, kiến trúc kiểu dáng ngày đại Có nhiều định nghĩa quy ước khác nhà cao tầng tựu chung lại định nghĩa tòa nhà có từ tầng trở lên gọi nhà cao tầng Các nhà cao tầng xây dựng Việt Nam phân thành loại nhà cao tầng sau: TT Số tầng Phân loại Từ đến 11 tầng Cao tầng loại Từ 12 đến 15 tầng Cao tầng loại Từ 16 đến 25 tầng Cao tầng loại Từ 26 đến 33 tầng Cao tầng loại Từ 34 đến 50 tầng Cao tầng loại Nhìn chung công tác bố trí xây dựng tòa nhà cao tầng thực theo quy trình chung thống Do việc xây dựng nhà cao tầng thực sở ứng dụng công nghệ xây dựng đại nên người làm công tác trắc địa buộc phải xem xét lại phương pháp đo đạc đà có, nghiên cứu phương pháp thiết bị đo đạc để đáp ứng yêu cầu đảm bảo chất lượng nhà cao tầng I.1.2 đặc điểm kết cấu nhà cao tầng Mỗi nhà khối thống gồm số lượng định kết cấu có liên quan chặt chẽ với như: móng, tường, dầm, kèo, trần, trụ, mái nhà, cửa sổ, cửa vào Tất kết cấu chia làm hai loại, kết cấu ngăn chắn kết cấu chịu lực Sự liên kết kết cấu chịu lực nhà tạo nên phận khung sườn nhà Tuỳ thuộc vào kiểu kết hợp phận chịu lực mà người ta phân ba sơ đồ kết cấu nhà: Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa - Kiểu nhà khung: kiểu nhà có khung chịu lực khung bê tông cốt thép - Kiểu nhà khung: kiểu nhà xây dựng cách liên tục không cần khung chịu lực, kết cấu chịu lực tường vách ngăn - Kiểu nhà có kết cấu kết hợp: kiểu vừa có khung, vừa có tường ngăn kết cấu chịu lực Dựa vào phương pháp xây dựng nhà mà người ta phân chia thành: nhà nguyên khối đúc liền, nhà lắp ghép nhà lắp ghép toàn khối - Nhà nguyên khối: kiểu nhà đổ bê tông cách liên tục, tường tường ngăn liên kết với thành khối - Nhà lắp ghép: kiểu nhà lắp ghép phần khớp theo cấu kiện đà chế tạo sẵn theo thiết kế - Nhà lắp ghép toàn khối: nhà lắp ghép theo khối lớn - Nhà bán lắp ghép: kiểu nhà mà khung đổ bê tông cách liên tục, panel chế tạo sẵn theo thiết kế sau lắp ghép lên Dưới số hình ảnh công trình nhà cao tầng mà đà xây dựng: Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp - Khoa Trắc địa Khách sạn Melia-Hà Nội: Sv: Nguyễn Đình Mạnh Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp - Khoa Trắc địa Tòa nhà Kengnam - Đường Phạm Hùng : I.2 Quy trình thi công xây dựng nhà cao tầng Quy trình thi công xây dựng công trình dân dụng nói chung nói riêng tòa nhà cao tầng bao gồm công việc sau : Khảo sát địa điểm xây dựng: Việc khảo sát địa điểm xây dựng bao gồm việc khảo sát mặt xây dựng khảo sát địa chất để từ đề phương án thiết kế, phương án xây dựng tối ưu Sv: Nguyễn Đình Mạnh 10 Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Ma trận A có dạng Khoa Trắc ®Þa -1 0 A= -1 0 28.098 0 0 Ma trËn träng sè P cã d¹ng: P= 0 1 0 29.752 0 0 28.636 0 0 29.311 0 0 24.489 Ma trận hệ số hệ phương trình chuẩn: 57.85 -29.752 R= A T PA = Suy Q = R 1 = -29.752 58.388 -28.636 -28.636 57.947 0.026427 0.017774 0.008783 0.017774 0.03456 0.017079 0.008783 0.017079 0.025697 Nh­ vËy Q max = Q33 =0.026mm Tõ c«ng thøc mH =  Qii   = mH Qii = 2 0.026 =13.6mm Theo quy định hành, tiêu kỹ thuật lưới khống chế độ cao quy định nh­ sau: H¹ng I:  ≤ 0.5mm H¹ng III:  ≤ 5mm H¹ng II:  ≤ 2.0mm H¹ng IV:  10mm Từ kết ước tính cho ta thấy, lưới khống chế độ cao khu vực xây dựng công trình cần đo với độ xác lưới thuy chuẩn kỹ thuật Sv: Nguyễn Đình Mạnh 81 Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa iii.5 thiết kế phương án Chuyển tọa độ độ cao lên tầng thi công III.5.1 Phương án chuyển tọa độ lên tầng thi công Yêu cầu độ xác việc chuyển tọa độ lên tầng thi công xây dựng Theo quy pham hành công tác trắc địa xây dựng Cộng hòa liên bang Nga xuất năm 1998, sai số việc chuyển tọa độ điểm lưới sở mặt gốc lên mặt tầng thi công xây dựng cao ấn định tùy thuộc chiều cao mặt thi công xây dựng nêu bảng II.2 Theo quy phạm này, độ lệch giới hạn xác định theo công thức = t.m Trong đó: t= m = 3.0 sai số trung phương chuyển điểm lấy bảng III.2 ứng với chiều cao tòa nhà 60ữ100m Như sai số giới hạn việc chuyển điểm lưới sở mặt gốc lên tầng thi công xây dựng = 2.3=6 mm Phương án chuyển tọa độ lên tầng thi công Qua trình nghiên cứu tổng thể mặt kiến trúc cảnh quan công trình em định chọn phương ¸n chun täa ®é c¸c ®iĨm cđa l­íi khèng chÕ sở mặt gốc lên tầng thi công phương pháp chiếu đứng dụng cụ quang học a Nội dung phương pháp Để thực việc tất trần ngăn chúng, phải chừa lại lỗ hổng sàn tầng để Vị trí lỗ chiếu sau: Các lỗ chiếu cách trục dọc A- A, DD, trục ngang 2-2, 6-6 1m Sv: Nguyễn Đình Mạnh 82 Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa Để tiến hành chiếu điểm, người ta định tâm máy chiếu mốc lưới khống chế mặt gốc, cân máy để đưa tia ngắm vị trí thẳng đứng Trên mặt cần chuyển tọa độ lên, người ta đặt vào lỗ chiếu mét tÊm l­íi chiÕu Paletka Dùa vµo l­íi nµy, ta xác định vị trí xác tâm mốc chiếu lên Việc chiếu điểm cần thùc hiƯn ë vÞ trÝ cđa thÞ kÝnh ((0o, 90o, 180o, 270o) sau lấy trị trung bình cố định vào sàn bê tông giao điểm hai sợi mảnh b Độ xác phương pháp Sai số chiếu thẳng đứng điểm lưới bố trí sở phụ thuộc vào sai số sau: - Sai số đưa trục ngắm dụng cụ vị trí thẳng đứng (m0) - Sai số ngắm (mV) - Sai số định tâm tiêu điểm chiếu (mđt) - Sai số cố định điểm Paletka (mcd) Khi sai số trung phương tổng hợp vị trí điểm lưới sở mặt lắp ráp tính theo công thức sau: mch = h2 400 '' ( m  )  mdt2  mcd2 '' 2  V (III.1) Trong ®ã: h chênh cao mặt gốc mặt lắp ráp V độ phóng đại ống kính Sai số việc đưa trục ngắm vị trí thẳng đứng dụng cụ có cấu điều hòa Wild ZL, PZL lấy từ lý lịch máy Đối với dụng cụ chiếu thiên đỉnh có dọi tâm quang học sai số ngắm mV tính theo công thức: mV = 0,5 " Trong đó: giá trị chia khoảng ống thủy Để chiếu điểm lưới sở lên mặt sàn tầng ta sử dụng máy chiếu PZL có mV = 0,5 V=30 X Sv: Nguyễn Đình Mạnh 83 Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa Dụng cụ chiếu có phận định tâm quang học nên có sai số định tâm mđt = 0,5mm Điểm cố định trªn tÊm Paletka ë chiỊu cao 64.050m víi sai sè cố định điểm mặt lắp ráp mcd=0,5mm Như sai số trung phương chiếu điểm từ mặt gốc lên mặt lắp ráp là: mch = 64050 400 '' (  )  0.5  0.5 = 0.75mm 2 206265 30 Như độ xác việc chiếu điểm máy chiếu đứng quang học mch= 0.75mm, so với yêu cầu độ xác đặt hoàn toàn đạt yêu cầu III.5.2 Phương án chuyển độ cao lên tầng thi công Việc chuyền độ cao lên mặt xây lắp tòa nhà thực hiƯn b»ng c¸ch sư dơng m¸y thđy chn kÕt hợp với mia thước thép treo Các mia đặt mốc độ cao gốc mốc độ cao thi công tầng tương ứng Tại khoảng hổng thông suốt tầng buồng thang máy, dựng giá đỡ chắn có treo thước thép có khắc vạch đến milimet Để đảm bảo độ xác truyền độ cao lên tầng thước thép cần treo vào nặng đặt thùng dầu để tránh ảnh hưởng gió gây Sv: Nguyễn Đình Mạnh 84 Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa Hình III.4 Sơ đồ truyền độ cao lên tầng thi công Việc truyền độ cao tiến hành sau: - Đầu tiên hai người sau cân máy xong đọc số đọc a1 mia đặt mốc R số đọc a2 mia đặt mốc M - Sau quay hai máy đọc số thước thép Theo hiệu lệnh ®ång thêi, hai ng­êi cïng ®äc sè ®äc b1 vµ b2 thước thép Độ cao điểm M mặt tầng là: HM = HR + a1 + (b2 b1) - a2 (3.2) Bằng cách tương tự ta truyến độ cao lên tất sàn tầng dựa vào độ cao ta cã thĨ bè trÝ ®é cao chi tiÕt cđa tÊt kết cấu mặt sàn cần bố trí độ cao thiết kế IIi.6 Thiết kế phương án đo đạc kiểm tra số dạng công tác thi công điển hình III.6.1 Đo kiểm tra dÃy cột nhà lắp dựng theo dÃy thẳng hàng phương pháp thủy chuẩn cạnh sườn Sv: Nguyễn Đình Mạnh 85 Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa Trong trường hợp có nhiều cột nằm thẳng hàng hướng trục để đo vẽ hoàn công cột lắp dựng , người ta thường áp dụng phương pháp ngắm cạnh sườn (hay gọi phương pháp thủy chuẩn cạnh sườn) a Sơ đồ thủy chuẩn cạnh sườn b Bản vẽ hoàn công Hình III.4 Đo vẽ hoàn công vị trí mặt cột Sv: Nguyễn Đình Mạnh 86 Lớp: Trắc địa C-K51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Trắc địa Nội dung phương pháp sau: Từ điểm cố định trục dọc B-B (B1 B2), người ta đặt theo hướng vuông góc với trục dọc B-B đoạn có chiều dài a (thông thường người ta đặt khoảng cách a