(Đồ án) đồ án môn học kỹ thuật thi công thiết kế biện pháp thi công đất và chống vách đất hố đào

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT THI CÔNG Giảng viên hướng dẫn : Hồ Chí Hân Sinh viên thực : Trần Anh Tuấn Lớp : 61_CNXD-2 Mã số sinh viên : 61133211 Nha Trang, tháng 5, năm 2022 h PHẦN 1: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐẤT VÀ CHỐNG VÁCH ĐẤT HỐ ĐÀO Số liệu tính tốn Thi cơng đất H1 mm 1800 Phương án chống vách Cừ larsen H2 mm 800 Trụ địa chất T3 Bảng tiêu lý trụ địa chất T3: Tên tiêu Dung trọng tự nhiên γ (T/m3) Góc ma sát φo Lực dính C (T/m3) Tỷ trọng hạt ∆ Hệ số rỗng e Lớp 01 1.75 32o 2.4 0.69 Lớp 02 1.83 20o 2.6 2.6 0.85 BIỆN PHÁP CHỐNG THÀNH VÁCH HỐ ĐÀO Vì lớp đất đào đất cát nên ta phải có biện pháp chống thành vách hiệu để cát không trượt xuống ảnh hưởng đến q trình thi cơng Biện pháp sử dụng chống thành vách cừ larsen 1.1 Xác định thông số đầu vào Cao trình đỉnh cừ + 0.5 m Cao trình đáy hố đào: -2.6 m Cao trình mực nước ngầm: -1.8 m 1.2 Xác định tiêu thông số kỹ thuật đất Bảng 1.1 Bảng tổng hợp thông số kỹ thuật đất Chiều cao lớp đất H Lớp H1 = ± ÷ 1.8 m h Lớp H2 = - 1.8÷ - 2.6 m Dung trọng đất � Góc ma sát φ Lực dính c Góc ma sát đất với tường cừ σa �1 = 1.75 T/m3 φ1 = 320 C1 = σa1 = φ1 = 21.33 �2 = 1.83 T/m3 φ2 = 200 C2 = 2.6 σa2 = φ2 = 13.33 σp2 = - φ = -10 1.3 Chọn cừ ván thép sơ để tính tốn Chọn cừ theo bảng phụ lục C1.5 Chọn cừ SP-III có per wall: W= cm3 1.4 Tính tốn hệ số áp lực đất chủ động, bị động đất Bảng 1.2 Hệ số áp lực đất chủ động, bị động, K’ Thông số Hệ số áp lực đất λa ; λp Lớp λa1= tg (45 - ) = 0.31 Lớp λa2= tg2 (450 - )= 0.49 λp2= tg2 (450 + )= 2.04 K’ Tra hệ số ∝ theo góc ma sát � đất ( lớp �=200 lấy ∝=0.86) �: Hệ số an toàn cường độ (Thông thường chọn � = 1.5) - Áp lực đẩy = = 8.6 kN/m3 Với: : Tỷ trọng hạt e: Hệ số rỗng 10��/�3 Tính độ sâu điểm không u Áp lực đất điểm đáy hố móng: ) + () kN/m2 q: tải trọng bờ hố móng (10 kN/m2) h = �2 × � =1.83 x 10 = 18.3 kN/m3 (g=10) Tính QN=�Eai ; MN= �Eai.ai Bảng 1.3 Bảng tổng hợp tính tốn áp lực đất chủ động Eai lớp đất i=1 i=2 i=3 i=4 i=5 Eai (kN) 5.58 8.78 9.98 1.35 3.88 �Eai = 29.57 (m) 2.19 1.89 0.89 0.75 0.32 h Eai.ai 12.22 16.59 8.88 1.01 1.24 1.5 Xác định điểm có lực cắt Momen cực đại Trong = 1.75 ×10 = 17.5 (kN/m3) Mô men cực đại: = 29.57 (1.35+1.39)-3 = 67.39 (kN.m) 1.6 Kiểm tra điều kiện chịu kéo theo công thức (trạng thái giới hạn I) Trong đó: k: Hệ số tin cậy (k=1.1) m: Hệ số điều kiện làm việc =29500 (N/cm2) => Cừ đảm bảo an toàn độ bền 1.7 Kiểm tra điều kiện chuyển vị = 0.95= 0.038 (m) Trong đó: Chọn L = 6m: Chiều dài cọc ván thép (6000-18000mm) : giá trị chuyển vị lớn đỉnh cọc ván thép = = 0.017(m) Theo bảng phụ lục A-5 TCVN 5575-2012 (kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế): modun đàn hồi (E) thép lấy 2,1105 Mpa Cừ đảm bảo yêu cầu độ võng THI CÔNG ĐẤT h Số liệu tính tốn Tên tiêu Chiều cao lớp đất (mm) Dung trọng tự nhiên γ (T/m3) Góc ma sát φo Lực dính C (T/m3) Tỷ trọng hạt ∆ Hệ số rỗng e M1 SL (cọc) M2 SL (cọc) Lớp 01 1800 1.75 32o 2.4 0.69 Thi công cọc Cọc BTCT Tiết diện (mm) L cọc (m) 350x350 16 Lớp 02 800 1.83 20o 2.6 2.6 0.85 Ptk (T) 50 2.1 Tính khối lượng cơng tác đất Căn vào mặt thi công, ta xác định phương án đào đất đào hố độc lập, đào rãnh chạy dài đào ao móng Ta chọn cách đào tồn mặt cơng trình (đào ao móng) 2.2 Tính khối lượng đất Căn bảng tra hệ số chuyển thể tích từ đất tự nhiên sang đất tơi Bảng 1.4 Hệ số đất chuyển từ tự nhiên sang tơi theo loại đất (Bảng C1 - Phụ lục C – TCVN 4447-2012) h Khối lượng đất nguyên thổ để đào: V1= (Sxh)xk1 = (((31.5x20.4) - (14.9x11.6))x1.8)x1.17 = 989.314 (m3) V2=(Sxh)xk2=(((31.5x20.4) - (14.9x11.6))x0.8)x1.32 = 496.066 ( m3) ( m3) Trong đó: Thể tích đất đào h: Chiều cao hố đào Hệ số tơi xốp ban đầu đất Khối lượng đất để lấp hố móng: Trong đó: h Thể tích đất từ trạng thái đổ đống trạng thái đầm chặt Độ tơi xốp đất từ trạng thái đổ đống sang trạng thái đầm chặt : Thể tích đất thực tế dùng để đắp : Thể tích phần móng nằm hố đào + Móng : V = (2.8×1.8×0.8)×20 = 80.64 m3 + Cột 1: V1=(0.550.71.8)×6 = 4.15 m3 + Cột 2: V2=(0.60.31.8)×14 = 4.5 m3  Vđm = 80.64+4.15+4.5 = 89.29 m3  Chọn máy đào (Sổ tay chọn máy thi công – Nguyễn Tiến Thụ) Máy xúc gầu nghịch Hố đào với chiều sâu h = 2.6m, khối lượng đào đất máy V = (m3) 20000 (m3), ta chọn máy đào gầu nghịch có dung tích gầu q = 0.40.65 (m3) Tên máy đào: EO3322B1 có thơng số kỹ thuật sau: Mã hiệu: EO3322B1; q = 0.5 (m3); R = 7.5m; Chiều cao đổ đất cao h = 4.8m; Chiều sâu đào lớn H = 4.2m; Trọng lượng máy: 14.5 (T); Tck = 17(s); a = 2.81m; Chiều rộng b = 2.7m; c = 3.84m; Máy đào gầu h Tính suất máy đào gầu Năng suất máy: Trong đó: qDung tích gầu, m3; Kđ Hệ số đầy gầu, phụ thuộc vào loại gầu, cấp độ ẩm đất (Lớp đất đào đất cấp 01, đất trạng thái ẩm, loại gầu nghịch nên chọn Kđ = 1.2) Kt Hệ số tơi đất, Kt = 1.28;(1.1-1.4) Nck Số chu kỳ xúc (3600 giây); Tck = tck.Kvt.Kquay Thời gian chu kỳ; tck Thời gian chu kỳ góc quay , đất đổ bãi; Kvt Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất máy xúc: (Kvt = đổ bãi; Kvt = 1.1 đổ lên thùng xe) Ở ta đổ vào thùng xe nên hệ số Kvt = 1.1; Kquay Hệ số phụ thuộc vào cần; ta chọn phương án đào trước đổ ngang nên ta chọn Kquay lấy giá trị trung bình góc quay 200l) Vậy tổng tải trọng tính tốn là: qtt = q1 + q2 =2062.5+520 = 2582 daN/m2 Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng: qtc = 1875 +400 =2275 daN/m2 h 29 3.2 Tính tốn ván khn cột Chiều cao tính tốn cột: 3300-550=2750 (mm)  Dùng ván khn: L-2440x500x25, L-2240x750x25 : L-2440x500x25 L2240x750x25 cho cột C1 Coi ván khn cột tính tốn dầm liên tục tựa gối tựa gông Khoảng cách gối tựa khoảng cách gông  Chọn ván 2440x500x25 để tính tốn kiểm tra Tải trọng tác dụng lên dải 0.5m là: qtt = 2582 0,5 = 1291(dan/m) qtc= 22750,5 = 1137.5(dan/m) 3.3 Tính tốn khoảng cách gông cột: + Kiểm tra theo điều kiện bền:  Điều kiện: []u = 9.8105 (daN/m2)  l 0.52 m  Chọn l = 0.5m  Tính toán theo điều kiện biến dạng (điều kiện biến dạng):  Độ võng tính tốn:  Điều kiện:  Ta chọn l = 0.5m Ta thấy f < f nên điều kiện độ võng thoả mãn h 30 CƠNG TÁC CỐT THÉP 4.1 Trình tự gia cơng cốt thép  Cốt thép trước gia công đổ bê tông cần bảo đảm yêu cầu sau:  Bề mặt khơng dính bùn, dầu mở, khơng có vẩy sắt lớp gỉ, thép bị bẹp, bị giảm tiết diện làm nguyên nhân khác không vượt giới hạn cho phép 2% đường kính Nếu vượt giới hạn loại thép sử dụng theo diện tích tiết diện thực tế  Cốt thép cần kéo uốn nắn thẳng trước sử dụng  Sửa thẳng đánh gỉ cốt thép:  Những nhỏ dùng búa đập cho thẳng dùng máy duỗi thép để bẻ thẳng  Những thép có gờ bẻ vam dùng máy uốn  Những cuộn dây cốt thép kéo máy duỗi thẳng Khi dây cốt thép kéo thẳng mà kéo dây thép giản làm bong vẩy gỉ sét ngồi cốt thép, đỡ cơng cạo gỉ  Đánh gỉ bàn chải sắt, giấy chà nhám  Cắt uốn cốt thép:  Thép có đường kính từ 10 mm trở xuống dùng kéo để cắt uốn;  Thép có đường kính từ 12 mm trở lên dùng máy cắt, uốn để cắt uốn thép;  Thép sử dụng cho công trình hầu hết thép có gờ, nên khơng cần bẻ móc thép sàn;  Cốt thép cắt uốn phù hợp với hình dạng kích thước thiết kế  Sản phẩm cốt thép cắt uốn xong cần kiểm tra theo lô  Nối buộc cốt thép:  Khơng nối vị trí chịu lực lớn dựa vào biểu đồ nội lực chỗ uốn cong Trong mặt cắt tiết diện kết cấu khơng nối q 50% diện tích tổng cộng cốt thép chịu lực cốt thép có gờ, không 25% cốt thép trơn  Việc nối buộc cốt thép cần thỏa mãn yêu cầu sau :Chiều dài nối buộc cốt thép khung lưới thép (30  45)d không nhỏ h 31 25cm thép chịu kéo, (20  40)d không nhỏ 20cm thép chịu nén  Trong mối nối cần buộc vị trí (ở hai đầu đoạn nối).Dây buộc dùng dây thép mềm đường kính 1mm  Vận chuyển lắp dựng cốt thép:  Việc vận chuyển cốt thép gia công cần bảo đảm yêu cầu sau:  Không làm hư hỏng biến dạng sản phẩm cốt thép  Cốt thép nên buộc theo chủng loại để tránh nhầm lẩn sử dụng  Phân chia thành phận nhỏ phù hợp với phương tiện vận chuyển, lắp dựng cốt thép  Công tác lắp dựng cốt thép cần thỏa mãn yêu cầu sau:  Các phận lắp dựng trước không gây trở ngại cho phận lắp dựng sau  Có biện pháp ổn định vị trí cốt thép để khơng bị biến dạng q trình đổ bê tơng  Các cục kê cần đặt vị trí thích hợp tùy theo mật độ cốt thép, không lớn 1m điểm kê Cục kê có chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cốt thép, làm vật liệu khơng ăn mịn cốt thép không phá hủy bê tông  Sai lệch chiều dày lớp bê tông bảo vệ so với thiết kế không vượt 3mm lớp bê tông bảo vệ có chiều dày nhỏ 15mm, 5mm lớp bê tơng bảo vệ có chiều dày lớn 15mm 4.2 Lắp dựng cốt thép  Sau cốt thép dầm gia công cắt uốn từ bên bãi gia công theo thiết kế cẩu lắp lên vị trí lắp dựn  Khi lắp dựng cốt thép, phận lắp dựng trước không gây trở ngại cho phận lắp dựng sau  Lắp đặt cốt thép cột, vách cứng:  Cốt thép dọc cắt theo chiều cao tính tốn sàn dựng lên (cùng với cốt đai) trước tiên chúng buộc nối với thép chờ chân cột  Thép chờ nối cột có độ dài 40d h 32  Sau buộc nối thép dọc phải tiến hành đặt cốt đai vào để buộc giữ cốt dọc, chốt vị trí chân cột đỉnh cột để tránh thép vị thay đổi vị trí  Dựng dàn giáo để đứng buộc cốt đai  Sau buộc thép đai gia công từ trước với khoảng cách theo thiết kế;  Thả rọi ngắm để cốt thép dựng lên phải tương đối thẳng để ghép cốp pha dễ dàng  Lắp đặt cốt thép vách, lõi:  Thép dùng vách thép d18,20  Cốt thép vách đặt thành lưới gồm cốt thép đứng ngang, phải đặt lưới lưới có lớp  Cũng cột tiết diện nối không 50% số thép nối  Khoảng cách thép chờ từ vách 40d cho 50% thứ thêm 40d cho 50% nối lại  Dùng thép chữ C để liên kết lưới thép với nhau, khoảng cách neo 20cm vùng nối buộc 30cm vùng nối buộc, đặt mét dài  Lắp đặt vị trí thiết kế tiến hành nối thép chiều cao nối thực phải chiều cao thép chờ phải có mối kẽm liên kết  Tại vị trí cửa lõi thang máy có cửa lớn cần bố trí cốt thép gia cường chéo để tăng cường độ cứng lỗ cửa  Lắp đặt cốt thép dầm:  Sau lắp đặt cốp pha dầm xong, ta tiến hành đặt cốt thép, ta dùng thép để đỡ dầm thép hở cao so với cốp pha dầm dễ buộc sau hạ cốt thép xuống dầm  Tiến hành luồn thép trước sau buộc cốt đai vào vị trí vạch sẵn người đo đạc chia sẵn  lồng cốt đai vào xếp cốt thép vị trí thiết kế thép cấu tạo, thép chịu lực, thép tăng cường tiến hành buộc kẽm để tạo thành khung vững chắc;  Luồn thép vào khung sắt đặt sẵn thép trên;  Khoảng hở thép phải đủ để bảo đảm cốt liệu lọt  Khoảng cách ngàm cốt thép dầm vào cột, vách cứng phải đủ theo thiết kế (khoảng 30d-45d) h 33  Thép dầm đặt dưới, dầm phụ đặt  Vì chiều cao dầm dầm phụ nên không cần gia cường thêm thép đai đặt thêm vào  Chiều dài nối thép 30d, tiết diện không nối 50% số lượng thép Chiều dài đoạn nối thép lấy 30d  Lắp đặt cốt thép sàn:  Đặt cốt thép dầm trước cốt thép dầm phụ sau cốt thép sàn sau Vì cốt thép sàn thường luồn qua khung cốt thép dầm sau buộc xong cốt thép dầm rải buộc cốt thép sàn;  Sàn gồm lớp cốt thép: lớp cốt thép chịu momen dương, lớp chịu momen âm, bề dày sàn lớn phụ thuộc vào tải trọng tác dụng, diện tích ô sàn, đảm bảo yêu cầu kiến trúc tăng giảm bề dày sàn;  Ta phải buộc lớp cốt thép bên trước sau buộc lớp cốt thép bên  Thép leo vào dầm khoảng 40d vào dầm  Sau lắp xong thép tiến hành lắp thép mũ sau vài nơi cần đặt thêm thép kê sàn (chân chó) để đảm bảo khoảng cách lớp thép sàn không bị võng  Lớp bảo vệ:  Để đảm bảo chiều dày quy định lớp bê tông bảo vệ người ta đúc sẵn miếng kê bê tơng có chiều dày thiết kế miếng kê nằm cốt thép đứng cốp pha đứng buộc chặt vào cốt thép dây kẽm 4.3 Nghiệm thu cốt thép  Nghiệm thu cốt thép cần phải ý vấn đề sau:  Kiểm tra phù hợp cốt thép thi công vẽ có hay khơng  Bề mặt cốt thép đạt chưa, vị trí điểm nối, chiều dài leo có đạt khơng  Nếu có thay đổi thi cơng phải báo cho nhà thầu thiết kế để thay đổi cho phù hợp h 34 4.4 Những ý công tác cốt thép  Thi cơng cao phải có dây an tồn;  Những máy gia cơng cần đặt khu vực riêng tốp thợ có tay  nghề đảm nhiệm Nơi gia cơng thép cần cách xa nơi có nhiều người qua lại Chú ý điện máy móc để tránh bị điện giật  Phải dựng giàn giáo chắn thi công cao;  Phải có sàn cơng tác thi cơng cột cao;  Vị trí nguy hiểm cần có lan can bảo vệ CÔNG TÁC BÊ TÔNG 5.1 Chọn máy phục vụ công tác bê tông:  Phương hướng chọn máy phục vụ công tác bêtông:  Để chọn phương tiện vận chuyển, đổ bêtông người ta dựa yêu cầu chất lượng bê tông, đặc điểm cơng trình phương tiện giới:  u cầu chất lượng bê tông:  Bê tông không bị phân tầng, đông kết hay chảy nước xi măng vận chuyển, đổ  Bêtơng đưa đến vị trí thi công đủ, kịp thời (thời gian từ lúc trộn xong đến lúc bắt đầu đầm không vượt giờ)  Bê tông trộn, phân bố đều, chặt cấu kiện (không đổ bê tông rơi tự độ cao 3m xuống) 5.2 Tính khối lượng vật tư Khối lượng vật tư cho ô sàn s3 h 35  Từ thể tích bêtơng xác định loại cấu kiện, xác định khối STT Tên công tác/ Diễn giải khối lượng Khối lượng Cột 3.96 C2: 4x0.6x0.3x2.75 = 1.98 x Dầm D2: 0.3x0.43x11.1= 1.43 x Sàn 2.86 6.6 (5x5.5)x0.12 = 3.3 x Tổng khối lượng bê tông 13.42 lượng mẻ trộn bêtơng thực tế ngồi cơng trường biết 1m3 bêtơng loại xi măng Nghi Sơn cần lượng cốt liệu sau: Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (lít) 338 704 1179 161 50 104.1 174.41 23.82  Đổi đơn vị: Vcát = 104.1/1400 = 0.0743m3 = 74.3 lít Vđá = 174.41/1550 = 0.1125m3 = 112.5 lít  Dùng thùng 18 lít: Vcát = 73.4/18 = 4.1 thùng Vđá = 112.5/18 = 6.3 thùng Vnước = 23.82/18 = 1.3 thùng  Tỉ lệ cho bao xi măng 50kg: h 36 5.3 Tính suất máy trộn bê tông  Công thức xác định suất máy trộn: N = Vsxkxlnckktg Trong đó:  Vsx – Dung tích sản xuất thùng trộn, (m3) Vsx = (0.5 ÷ 0.8).Vhh, (thường Vsx = 0.75Vhh) Vhh – Dung tích hình học thùng trộn, (m3)  kxl – Hệ số xuất liệu: o kxl = 0.65 ÷ 0.7 trộn bê tơng; o kxl = 0.85 ÷ 0.9 trộn vữa;  nck – Số mẻ trộn thực giờ: nck = 3600/tck  tck = tđổ vào + ttrộn + tđổ (s) o tđổ vào = 15 ÷ 20s o ttrộn = 10 ÷ 20s o tđổ = 60 ÷ 150s  ktg – Hệ số sử dụng thời gian: ktg = (0.7 ÷ 0.8)  Chọn máy trộn:  Sử dụng máy trộn bêtơng loại xe đẩy SB – 91A có thơng số kỹ thuật sau:  Dung tích hình học thùng trộn: Vhh = 750(lít)  Dung tích sản xuất: Vsx = 500 (lít)  Thời gian trộn: 80giây/mẻ  Thời gian nạp liệu: 20s, thời gian đổ bêtơng ra: 100s  Chu kì mẻ trộn: tck = 80 + 20 + 100 = 200s  Số mẻ trộn giờ: nck = 3600/200 = 18 (mẻ) Xi măng (bao) Cát (thùng) Đá (thùng) Nước (thùng) 4.1 6.3 1.3  Hệ số sử dụng thời gian: ktg = 0.8  Năng suất trộn giờ: h 37 N = 0.50.7180.8 = 5.04 (m3/h)  Năng suất trộn ca: N = 5.048 = 40.32 (m3/ca) Khối lượng Bê tông (m3) Số ca máy 40.32 Cột 3.96 0.35 Dầm 2.86 0.33 Tên công tác Sàn 6.6 0.7 Tổng 13.42 1.38 Bảng thống kê vật liệu ô sàn s3: Cột Dầm Sàn Xà gồ 30 25 Ván khuôn 14 13 10 h Cây chống k-103 68 64