Đồ Án Kỹ Thuật Và Tổ Chức Thi Công.docx

MỤC LỤC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 7 A QUY MÔ CÔNG TRÌNH 7 1 1 Thông số đề bài và nhiệm vụ thiết kế 7 1 1 1 Số liệu đề bài 7 1 1 2 Nhiệm vụ thiết kết 7 1 2 Phương án kết cấu 7 1 2 1 Kết[.]

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

QUY MÔ CÔNG TRÌNH

1.1.Thông số đề bài và nhiệm vụ thiết kế.

- Cho công trình xây dựng trên sườn đồi với các thông số sau:

- Kết cấu: Khung bê tông cốt thép đổ toàn khối.

- Quy mô: Khung 3 tầng, khoảng cách bước cột 6m, gồm 20 bước khung.

- Cấp đất tính toán: Đất cấp III

- Tổng thời gian thi công yêu cầu: 150 ngày

- Phân chia công trình thành các bộ phận cấu tạo, thành các đoạn, các đợt đổ bê tông hợp lý.

- Lập bảng thống kê các khối lượng bê tông của từng đoạn, từng đợt, và trình tự đúc chúng.

- Chọn phương án cấu tạo cốp pha cho từng bộ phận công trình (móng, cột, dầm, sàn, tường).

- Trình tự lắp đặt cốp pha, cốt thép của từng kết cấu công trình.

- Tính toán kiểm tra khả năng chịu lực, độ ổn định của cốp pha, dàn giáo, sàn công tác.

- Phương án vận chuyển, đổ, đầm bê tông từng bộ phận công trình.Cách thức bảo dưỡng bê tông.Trình tự tháo cốp pha.

- Tính nhu cầu về máy thi công.

- Lập tổng mặt bằng công trường trong các giai đoạn đúc công trình, vị trí đặt máy móc thi công, nhà kho chứa vật liệu,…

- Các biện pháp an toàn lao động trong thi công.

A.QUY MÔ CÔNG TRÌNH 1.1.Thông số đề bài và nhiệm vụ thiết kế.

Dựa vào bản vẽ đề bài cho, giải pháp kết cấu phần ngầm sử dụng cho công trình bao gồm phương án móng đơn và tường chắn đất.

- Phương án móng đơn: Sử dụng móng có kích thước B L   2 m  2.6 m , chiều cao móng 0.8 h m, độ sâu chôn móng h m 1.6m.

- Phương án tường chắn đất: Sử dụng tường chắn bê tông cốt thép, vừa làm tường chắn đất sườn đồi.

CÔNG ĐÀO ĐẤT

THI CÔNG ĐÀO ĐẤT ĐỒI

Công trình được xây dựng trên vùng đất đồi như hình vẽ:

Hình 2.1.Mặt cắt ngang địa hình đất đồi xây dựng công trình.

2.2.Lựa chọn phương án thi công.

Công trình nhà đổ bê tông toàn khối được xây dựng trên vùng đất đồi, giải pháp kết cấu phần thân là sử dụng khung bê tông cốt thép đổ toàn khối kết hợp với hệ tường chắn đất.Tường chắn

A.THI CÔNG ĐÀO ĐẤT ĐỒI.

2.2.Lựa chọn phương án thi công. đất vừa làm chức năng chính là chắn phần đất đồi, vừa tận dụng để làm tường bao che cho công trình.Để thực hiện thi công được hố móng cho các móng đơn đỡ cột, hố móng của chân tường vây và thi công được phần thân công trình thì trước tiên phải đào phần đất đồi trong phạm vi xây dựng công trình.Phải đào xuống độ sâu bằng cao trình sàn tầng trệt, lúc này mới có được mặt bằng thi công cho các phần hố móng và phần thân công trình.

Có nhiều phương án thi công phần đất đồi này, sau đây là một số phương án có thể lựa chọn thi công.

2.2.1.Hệ tường cọc xi măng đất làm tường vây chắn đất

Khối đất đồi cần đào có chiều sâu tương đối lớn, sâu khoảng 6m tại vị trí trục C.Đất đồi thuộc cấp đất 3 nên có hệ số mái dốc khá lớn, vì vậy khi đào sâu phải có biện pháp chắn đất.Hiện nay, công nghệ sử dụng cọc xi măng đất để làm tường vây được sử dụng khá nhiều trong các việc thi công các hố đào sâu tầng hầm.Cọc xi măng đất bản chất là hỗn hợp giữa đất nguyên trạng tại nơi gia cố và xi măng được phụt xuống lỗ khoan bởi thiết bị khoan phun.Mũi khoan được khoan xuống làm tơi đất cho đến khi đạt độ sâu cần gia cố, trong quá trình mũi khoan dịch chuyển lên thì xi măng được phụt vào hố khoan, trộn với đất trong hố thành hỗn hợp xi măng đất.Cọc xi măng đất được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng như: Làm tường hào chống thấm cho đê đập, gia cố nền móng cho các công trình dân dụng, ổn định tường chắn, chống trượt mái dốc, làm giảm áp lực chủ động tăng áp lực bị động lên tường chắn thi công hố đào sâu,…

- Thi công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp, không yếu tố rủi ro cao.

- Hiệu quả kinh tế cao.

- Thích hợp với mọi loại đất (từ đất cát đến đất bùn yếu).Đặc biệt địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ này.

- Thi công được trong mặt bằng chặt hẹp, có nước ngầm.

- Khả năng hạn chế chuyển vị ngang cao khi ứng dụng làm tường vây hệ cọc.

- Hạn chế ô nhiễm mội trường.

- Dễ dàng điều chỉnh cường độ bằng cách điều chỉnh làm lượng vữa xi măng.

- Có khả năng xử lý sâu (chiều sâu cọc lên tới 50m).

- Thiết bị thi công cồng kềnh (đặc biệt khi khoan sâu).

- Yêu cầu công nghệ thi công cao, phải tính toán kiểm tra.

2.2.2.Hệ cừ Larsen kết hợp neo đất

Cừ thép Larsen được sử dụng phổ biến trong thi công chắn vách hố đào do khả năng chịu tải lớn, trọng lượng nhỏ, có thể tái sử dụng được nhiều lần.Cừ được liên kết với nhau nhờ các móc liên kết ở hai mép tạo thành tường cừ thép.Tường cừ Larsen có trọng lượng nhẹ nhưng lại chịu tải trọng cao, dễ dàng ghép nối.Tuy thép có cường độ cao nhưng do cừ mỏng nên dễ bị biến dạng, dễ bị ăn mòn.Sử dụng cừ làm vách hố đào hiệu quả cho địa chất đất không quá cứng (đất cứng cừ sẽ bị biến dạng), không có nước ngầm hoặc nước ngầm thấp vì khả năng chống thấm của tường cũng hạn chế (tốn chi phí cho việc bơm nước hố nào).Hiện nay trong thi công tường cừ Larsen thường có hai phương pháp chống giữ tường cừ là dùng hệ shoring (các thanh thép hình chống ngang, dọc kết hợp với hệ kích thủy lực) và dùng hệ neo đất.

Phương pháp dùng hệ neo đất để giữ ổn định tường cừ là công nghệ mới ở Việt Nam, nên vẫn còn ít công trình sử dụng.Những ưu và nhược điểm của hệ neo đất kết hợp với tường cừ:

- Làm phân bố làm momen trong tường nên sẽ giảm chiều dày của cừ.

- Không cần phải đào đất sau tường, cho phép thi công từ trên xuống, làm giảm khối lượng chống đỡ.

- Khi sử dụng hệ neo thay cho hệ shoring sẽ giải phóng được mặt bằng thi công, thuận tiện cho việc máy móc di chuyển, thi công nhanh tăng tiến độ công trình.

- Đất nơi xây dựng công trình thuộc cấp đất III (đất chủ yếu sỏi sạn) nên khó có thể ép cừ xuống, cừ thép Larsen có tính ổn định thấp nên có thể bị cong vênh khi ép.

- Thi công xong phải rút cừ Larsen lên, đấp lại đất.

2.2.3.Đào mở kết hợp neo đất ổn định mái dốc

Ngoài hai phương án đã nêu trên, thì phương pháp đào mở kết hợp hệ neo đất ổn định mái dốc cũng có thể được lựa chọn để thi công phần đất đồi.Phương áp này ta sẽ nào mở rộng chân hố đào tính từ mép ngoài tường chắn đất ra một khoảng để thi công, phần mở rộng miệng hố đào phụ thuộc vào độ sâu đào đất, hệ số mái dốc của đất.Sau khi đào mở rộng, tạo được mái dốc đất ổn định, tiến hành sử dụng hệ neo đất để ổn định mái dốc đất vừa đào, giữ khối lượng đất đồi phía sau.Nếu lựa chọn phương pháp đào mở kết hợp hệ neo đất ổn định mái dốc thì có những ưu và nhược điểm sau:

- Phương pháp thi công đơn giản, máy móc thiết bị phục vụ cho việc đào đất phổ biến và dễ tìm kiếm.

- Do đất đồi nơi xây dựng công trình thuộc cấp đất 3 (chủ yếu là cát sỏi sạn) nên hệ số mái dốc của đất khá lớn, kết hợp với việc đào đất sâu (điểm cao nhất cần đào là khoảng 12m).Vì vậy bề rộng miệng hố đào cần mở rộng rất lớn.

- Khối lượng đất đào lớn, thời gian thi công lâu, tốn nhiều nhân công máy móc.

- Cần bố trí mặt bằng để chứa khối lượng đất đào lên nhằm mục đích cho việc đắp đất lại sau khi thi công.

- Tuy phương pháp đơn giản nhưng lại tốn nhiều chi phí.

2.2.3.4.Hệ tường cừ Barret kết hợp neo đất

2.2.4.Lựa chọn biện pháp thi công

Qua quá trình tìm hiểu và phân tích những biện pháp phù hợp có thể lựa chọn cho việc thi công phần đất đồi, mỗi biện pháp đều có những ưu và nhược điểm.Việc chọn lựa biện pháp thi công có ý nghĩa quan trọng đến năng suất, chất lượng, tiến độ và an toàn khi xây dựng công trình.

Bảng 2.1.So sánh, đánh giá các biện pháp thi công đào đất phần đồi.

Tường cọc xi măng đất

Tường Barret kết hợp neo đất Đào mở kết hợp neo đất ổn định mái dốc

1.Tiến độ thi công Nhanh Nhanh Chậm

2.Chất lượng thi công Trung bình Cao Cao

3.Chi phí thi công Thấp Cao Cao

4.Thi công đơn giản Trung bình Yêu cầu cao cao Thấp

5.An toàn thi công Trung bình Trung bình Trung bình

6.Sự thích hợp về địa hình Cao Cao Thấp

7.Thiết bị thi công đơn giản Yêu cầu cao Yêu cầu cao Yêu cầu thấp

2.3.Tính toán tường vây Barret chắn đất

Do phần đào đất công trình xuống độ sâu lớn (12m) nên cần phải tính toán kiểm tra tường vây hố đào.Hiện nay với sự phát triển của công nghệ, có nhiều phần mềm hỗ trợ cho việc mô phỏng tính bài toán Địa kỹ thuật.Trong Đồ án sinh viên sử dụng phần mềm phần tử hữu hạn Plaxis 2D 8.6 để mô hình và kiểm tra tường vây hố đào.

2.3.Tính toán tường vây Barret chắn đất.

2.3.1.Mô hình và thông số vật liệu tính toán

2.3.1.1.Thiết lập mô hình tính toán trong Plaxis.

Hình 2.2.Mặt cắt ngang thực tế địa hình vị trí xây dựng công trình.

Dựa vào mặt cắt ngang thực tế công trình, ta có thể mô hình thiết lập mô hình tính toán trên phần mềm Plaxis 2D như Hình 2.3.

Hình 2.3.Mô hình thiết lập để tính toán trong Plaxis.

Xác định biên phân tích bài toán tường vây có hệ neo ta có thể dựa vào công thức đề xuất của Vermeer và Wehnert như sau:

- Biên chiều rộng mô hình: a l   16.5   m  Chọn vùng biên mô hình phía bên phải 26   m vùng biên mô hình phái bên trái dựa vào mặt cắt công trình nên chọn 21   m

- Biên chiều sâu mô hình tính từ lớp đất thứ 2 xuống lớp đất thứ 3 lấy 7   m

Giả định tải trọng máy móc thi công lấy giá trị bằng 10  kN m / 2 

Hình 2.4.Mô hình tính toán được thiết lập trong phần mềm Plaxis.

2.3.1.2.Thiết lập mô hình tính toán trong Plaxis.

* Thông số đặc trưng cơ lý đất nền:

Thực tế đề bài chỉ cho cấp đất địa hình nơi xây dựng công trình, do sinh viên muốn làm mở rộng tính toán nên giả định các thông số đặc trưng cơ lý của đất nền (các thông số này được lấy từ bài giảng các ví dụ của Plaxis).Các thông số địa chất của các lớp đất được trình bày trong Bảng sau:

Bảng 2.2.Các thông số đất nền phục vụ cho mô hình trong phần mềm Plaxis.

Thông số phục vụ tính toán Ký hiệu Lớp 1

Mô hình Model MC MC MC - Ứng xử vật liệu Type Drained Drained Drained -

Dung trọng trên mực nước ngầm  unsat 16 17 17 kN m/ 3

Dung trọng dưới mực nước ngầm  sat 20 20 19 kN m/ 3

Hệ số thấm phương ngang k x 1 0.5 0.1 m day/

Hệ số thấm phương đứng k y 1 0.5 0.1 m day/

Modul biến dạng E ref 8000 30000 20000 kN m/ 2

Góc nội ma sát  30 34 29 độ

Hệ số tiếp xúc bề mặt R inter 0.65 0.7 Rigid -

Trong đó: MC ký hiệu cho mô hình tính toán Morh-Coulomb.

* Thông số tường vây Barret:

- Tường vây Barret được mô hình bằng phần tử tấm trong Plaxis (Plate), chọn vật liệu bê tông làm tường vây cấp độ B35 có modul đàn hồi E  35 10  3  MPa 

- Đoạn tường vậy ngàm xuống đáy hố đào 4.5   m

Bảng 2.3.Các thông số tường vây phục vụ mô hình trong phần mềm Plaxis.

Thông số phục vụ tính toán Ký hiệu Giá trị tính toán Đơn vị Ứng xử vật liệu Material Type Elastic - Độ cứng dọc trục EA 2.40E+7 kN m/ Độ cứng chống uốn EI 1.28E+7 kN m m 2 /

Bài toán mô hình sử dụng 3 hàng neo đất được lắp đặt theo cao trình như Hình 2.3.

- Hàng neo thứ nhất có chiều dài neo 14.5  mm , góc nghiêng của neo 33.7 2 : 3   

- Hàng neo thứ hai có chiều dài neo 11  mm , góc nghiêng của neo 33.7 2 : 3   

- Hàng neo thứ ba có chiều dài neo 7.0  mm , góc nghiêng của neo 33.7 2 : 3    Để mô hình neo đất trong phần mềm Plaxis ta cần hai thông số vật liệu của thân neo (Anchor) và bầu neo (Geogrid).

Bảng 2.4.Các thông số thân neo phục vụ mô hìn trong phần mềm Plaxis.

Thông số phục vụ tính toán Ký hiệu Giá trị tính toán Đơn vị Ứng xử vật liệu Material Type Elastic - Độ cứng dọc trục EA 2.00E+5 kN

Khoảng cách neo phương ngang L spacing 2.00 m

Lực dọc lớn nhất max,comp

Bảng 2.5.Các thông số bầu neo phục vụ mô hình trong phần mềm Plaxis.

Thông số phục vụ tính toán Ký hiệu Giá trị tính toán Đơn vị Ứng xử vật liệu Material Type Elastic - Độ cứng dọc trục EA 2.00E+5 kN

2.3.1.3.Các phase tính toán trong các giai đoạn thi công.

Bảng 2.6.Các giai đoạn thi công đào đất mô hình trong Plaxis.

Start from Calculation Loading Input

Phase 1:Thi công tường và tải trọng ngoài 1 0 Plastic analysis Staged construction Phase 2: Đào đất tới cao trình -2.000 2 1 Plastic analysis Staged construction Phase 3: Lắp hàng neo thứ nhất (cos -2m) 3 2 Plastic analysis Staged construction Phase 4: Đào đất tới cao trình -6.000 4 3 Plastic analysis Staged construction Phase 5: Lắp hàng neo thứ hai (cos -6m) 5 4 Plastic analysis Staged construction Phase 6: Đào đất tới cao trình -10.00 6 5 Plastic analysis Staged construction Phase 7: Lắp hàng neo thứ ba (cos -10m) 7 6 Plastic analysis Staged construction Phase 8: Đào đất tới cao trình -12.00 8 7 Plastic analysis Staged construction

Phase 9: Xác định hệ số an toàn (Phân tích phi/c reduction) 9 8 Plastic analysis Staged construction

2.3.1.4.Kết quả phân tích trong Plaxis.

THI CÔNG ĐÀO ĐẤT HỐ MÓNG

2.5.Mặt bằng bố trí móng

Dựa vảo mặt cắt ngang công trình trong đề bài, sinh viên triển khai mặt bằng kết cấu công trình như hình vẽ bên dưới.

Hình 2.14.Mặt bằng bố trí kết cấu móng trong công trình.

Hình 2.15.Phối cảnh 3D bố trí kết cấu móng trong công trình.

B.THI CÔNG ĐÀO ĐẤT HỐ MÓNG.

2.5.Mặt bằng bố trí móng.

2.6.1.Kích thước hố móng đơn

Phần đào đất hố móng đơn, sinh viên chọn phương án đào mở, dùng phương pháp thi công đào cơ giới (máy gầu nghịch) kết hợp với đào đất thủ công.Dùng máy đào để hố móng thô trước, ở những phần còn lại máy không thi công được sẽ tiến hành đào thủ công.

Hình 2.16.Kích thước móng đơn và mặt bằng bố trí trong công trình.

Dựa vào mặt cắt ngang của công trình, móng đơn sử dụng trong công trình có những thông số kích thước sau:

- Chiều sâu chôn móng: H  1600  mm 

* Xác định kích thước hố đào móng đơn:

- Theo điều 4.2.3 của TCVN 4447:2012 chiều rộng đáy móng băng và móng độc lập tối thiểu phải bằng chiều rộng kết cấu cộng với lớp lót, khoảng cách để đặt cốp pha, neo chằng và tăng thêm 0.2   m

- Trong trường hợp cần thiết có công nhân làm việc dưới đáy móng, khoảng cách tối thiểu giữa kết cấu móng và vách hố móng phải lớn hơn 0.7   m

- Nếu hố móng có mái dốc thì khoảng cách giữa chân mái dốc và chân kết cấu móng ít nhất phải là

Hình 2.17.Các thông số xác định kích thước thi công của hố móng đơn.

Xác định các thông số của hố móng:

- Chiều sâu hố móng:H  h h btl 1600 100 1700   mm 

Trong đó: h btl là chiều dày lớp bê tông lót phía dưới móng đơn, lấy h btl 100  mm 

- Kích thước đáy hố đào (phần phía dưới):

+ Chiều dài đáy hố đào:a a m 2 b tc 2600 2 300 4200    mm 

+ Chiều rộng đáy hố đào: b b m 2 b tc 2000 2 300 2600    mm 

Trong đó: m : a Chiều dài của móng đơn, theo đề bài a m 2600  mm  m : b Chiều rộng của móng đơn, theo đề bài b m 2000  mm  tc : b Khoảng cách để thi công được móng.Theo TCVN 4447:2012 thì giá trị b tc 300  mm 

- Kích thước miệng hố đào (phần phía trên):

+ Chiều dài miệng hố đào:c a 2 mH 4200 2 0.85 1700 7090     mm 

 Chọn chiều dài miệng hố đào c  7100  mm 

+ Chiều rộng miệng hố đào: d b 2 mH 2600 2 0.85 1700 5490     mm .

 Chọn chiều rộng miệng hố đào d  5500  mm 

Trong đó: m là hệ số mái dốc của đất, theo đề bài đất cấp III có thể lấy m  0.85

Hình 2.18.Mặt cắt ngang của hố móng đơn trong công trình.

Do chiều rộng và chiều dài miệng hố đào móng lớn, ,mà khoảng cách các khung ngang của công trình (khoảng cách trục) chỉ có 6   m , nếu đào theo phương án từng móng đơn thì không đảm bảo được sự mở rộng miệng hố đào.Vì vậy sẽ chọn biện phải đào hố móng chạy dài qua các móng đơn (hình dạng giống hồ đào móng băng).

* Xác định kích thước hố móng chạy dài:

- Chiều rộng đáy hố móng: b d 2600  mm 

- Chiều rộng miệng hố móng: b m 5500  mm 

- Chiều dài đáy hố móng:l d  L a m 2 b tc 120000 2600 2 300 123200     mm .

- Chiều dài miệng hố móng:

Hình 2.19.Mặt bằng và mặt cắt ngang hố đào móng đơn.

2.6.2.Kích thước hố móng tường chắn

Do trong phần thi công đào đất đồi, sinh viên chọn phương án tường vây Barret kết hợp với hệ neo đất vừa dùng để làm tường vây trong quá trình thi công đào đất, vừa để tận dụng làm tường bao che cho công trình khi hoàn thiện.Vì vậy trong kết cấu công trình, sinh viên sẽ thay thế tường chắn đất thành tường vây Barret,vì vậy phần móng tường chắn cũng thay thế thành hệ móng đôi (vì khoảng cách cột trục B và C chỉ có 3m nên chọn phương án móng đôi).

Hình 2.20.Kích thước móng đôi và mặt cắt ngang hố móng.

Dựa vào mặt cắt ngang của công trình, bề dài móng đôi sẽ được lấy bằng bề rộng chân tường chắn đất của nên có những thông số kích thước sau:

- Chiều rộng chân tường (chiều dài móng đôi): B  5400  mm 

- Chiều sâu chôn chân tường (chiều sâu chôn móng): H  1500  mm 

* Xác định kích thước hố đào móng đôi.

- Theo điều 4.2.3 của TCVN 4447:2012 chiều rộng đáy móng băng và móng độc lập tối thiểu phải bằng chiều rộng kết cấu cộng với lớp lót, khoảng cách để đặt cốp pha, neo chằng và tăng thêm 0.2   m

- Trong trường hợp cần thiết có công nhân làm việc dưới đáy móng, khoảng cách tối thiểu giữa kết cấu móng và vách hố móng phải lớn hơn 0.7   m

- Nếu hố móng có mái dốc thì khoảng cách giữa chân mái dốc và chân kết cấu móng ít nhất phải là 0.3   m

Xác định các thông số của hố móng:

- Chiều sâu hố móng:H  h h btl 1500 100 1600   mm 

Trong đó: h btl là chiều dày lớp bê tông lót phía dưới chân tường chắn, lấy h btl 100  mm 

- Kích thước đáy hố đào (phần phía dưới):

+ Chiều dài đáy hố đào:l d L t 2 b122600 2 300 123200    mm 

+ Chiều rộng đáy hố đào: b d B t 300 700 5400 300 700 6400      mm .

L Chiều dài của tường chắn, theo đề bài L t 122600  mm  t :

B Chiều rộng của chân tường (dài móng đôi), theo đề bài B t 5400  mm 

: b Khoảng cách để thi công được móng.Theo TCVN 4447:2012 thì giá trị b  300  mm 

( Riêng đối với khoảng cách giữa tường với phần đất đồi bên phải như Hình 2.16 thì lấy khoảng cách thi công là 700  mm để thuận tiện cho thi công đổ bê tông tường khi thi công phần thân).

- Kích thước miệng hố đào (phần phía trên):

+ Chiều dài miệng hố đào:l m  l d 2 mH 123200 2 0.85 1600 125920     mm 

 Chọn chiều dài miệng hố đào l m 126000  mm 

+ Chiều rộng miệng hố đào: b m b d 2 mH 6400 2 0.85 1600 9120     mm 

 Chọn chiều rộng miệng hố đào b m 9200  mm 

Trong đó: m là hệ số mái dốc của đất, theo đề bài đất cấp III có thể lấy m  0.85

Hình 2.21.Mặt bằng hố đào móng tường chắn đất.

2.6.3.Tính toán khối đất đào hố móng

2.6.3.1.Công thức tính toán. Đối với các công trình đất có dạng hình khối thường gặp như hố móng, thể tích của khối đất (khối lượng đất của hố móng) được xác định theo công thức sau:

V V  V  V  V Trong đó: Giá trị thể tích của từng phần nhỏ hố móng được xác định theo công thức sau:

- Thể tích của khối đất V1:V 1   a b H ,

- Thể tích của khối đất V2: 2

    Thay các giá trị V i vào công thức ban đầu, ta có công thức xác định thể tích hố móng như sau:

, : a b Lần lượt là chiều rộng và chiều dài của đáy hố móng tính toán.

, : c d Lần lượt là chiều rộng và chiều dài của miệng hố móng tính toán.

H Chiều sâu của hố móng tính toán.

Hình 2.22.Xác định khối lượng đất hố móng hình khối. 2.6.3.2.Tính toán thể tích hố móng đơn.

Thể tích của khối đất hố móng đơn được xác định theo công thức sau:

Hình 2.23.Các thông số kích thước của hố móng đơn 2.6.3.3.Tính toán thể tích hố móng đôi.

Thể tích của khối đất hố móng đôi được xác định theo công thức sau:

Hình 2.24.Các thông số kích thước của hố móng tường chắn.

 Tổng khối lượng đất cần đào khi thi công phần móng:

2.6.4.Tính toán khối đất phục vụ cho việc đầm lại đất Đối với đất đào hố móng, sau khi ta đào đất lên để phục vụ cho việc thi công móng thì sau khi móng được thi công xong phải tiến hành đắp lại đất.Vì vậy ta tận dụng khối lượng đất đào lên để đắp lại (do đất công trình thuộc loại đất cấp III, đất tốt nên có thể tái sử dụng), khối lượng đất phục vụ co việc đắp lại bằng khối lượng đất đào lên trừ đi phần thể tích cấu kiện chiếm chỗ (bê tông lót, bê tông móng, bê tông cổ cột) và nhân thêm hệ số (khối lượng đất phục vụ cho việc đầm sẽ lớn hơn thể tích nguyên thổ ban đầu vì còn phải đầm nén lại).

2.6.4.1.Tính thể tích cấu kiện chiếm chỗ.

Trong phần này, sinh viên tiến hành tính toán khối lượng các cấu kiện chiếm chỗ bằng phần mềm Revit.Các cấu kiện chiếm chỗ bao gồm bê tông lót móng (dày 100mm), bê tông móng và bê tông cổ cột, trong công trình sử dụng hai loại móng (móng đơn, móng đôi), cột sử dụng hai loại kích thước (400mmx600mm và 400mmx1200mm) thể tích cấu kiện sẽ được trình bày trong các bảng bên dưới.

Bảng 2.11.Thống kê bê tông móng chiếm chỗ khi đầm đất.

Tên cấu kiện Số lượng

Kích thước móng Chiều dài Chiều rộng Chiều cao 1 Chiều cao 2 Thể tích BT

Hình 2.25.Phối cảnh 3D móng đơn và móng đôi.

Bảng 2.12.Thống kê bê tông lót móng chiếm chỗ khi đầm đất.

Tên cấu kiện Số lượng Kích thước bê tông lót móng

Chiều dài Chiều rộng Chiều dày Thể tích BT

Hình 2.26.Phối cảnh 3D bê tông lót móng và cổ cột.

Bảng 2.13.Thống kê bê tông cổ cột chiếm chỗ khi đầm đất.

2.6.4.2.Tính thể tích đất đào tái sử dụng và bỏ đi.

* Thể tích đất đào tái sử dụng:

- Tính thể tích đất đào tái sử dụng theo kích thước hình học cho phần móng đơn và móng đôi:

V V Lần lượt là thể tích đất tái sử dụng theo lý thuyết cho hố móng 1 (hố móng đơn) và hố móng 2 (hố móng đôi).

V V Lần lượt là thể tích phần đất đào theo tính toán của hố móng 1 và 2.

V V Là thể tích bê tông móng chiếm chỗ của hố móng 1 và 2.

V V Là thể tích bê tông lót móng chiếm chỗ của hố móng 1 và 2.

V V Là thể tích bê tông cổ cột chiếm chỗ của hố móng 1 và 2.

- Tính thể tích đất đào tái sử dụng theo thực tế cho phần móng đơn và móng đôi:

Trong đó: K là hệ số kể đến sự đầm chặt đất sau khi đắp hố móng.

- Tổng khối lượng đất tái sử dụng: V TSD V TT 1V TT 2 819.2 1438.1 2257.3    m 3

* Thể tích đất đào bỏ đi:

Khối lượng đất đào cần bỏ đi: V remove V total V TSD 2415.4 2257.3 158.1    m 3

2.6.5 Lựa chọn, tính toán năng suất và bố trí máy đào

2.6.5.1.Nguyên tắc lựa chọn máy đào và xe.

Giống các nguyên tắc trong phần chọn máy thi công phần đất đồi.

2.6.5.2.Các yêu cầu công tác đào đất bằng máy đào.

2.6.5.3.Lựa chọn, tính toán năng suất và số lượng máy đào.

Dựa vào những nguyên tắc khi lựa chọn máy đào ở trên, sinh viên chọn máy đào gàu nghịch (gầu sấp) phục vụ cho thi công đào phần hố móng công trình.Chọn máy đào ZAXIS200-5G của HITACHI.

Hình 2.27.Máy đào ngầu sấp ZAXIS200-5G của HITACHI

- Máy đào đào ZAXIS200-5G của HITACHI có các thông số sau: Xem Bảng 2.9

2.6.5.5.Tính toán năng suất máy đào.

Do chọn máy đào thi công hố móng giống thi công đào đất đồi nên năng suất máy cũng được tính toán tương tự.

* Tính năng suất lý thuyết:

Năng suất lý thuyết của máy đào gầu nghịch được tính toán theo công thức như sau:

* Tính năng suất thực tế:

Năng suất thực tế của máy đào gầu nghịch được tính toán theo công thức sau:

- Số ca máy để hoàn thành khối lượng công tác đào đất như đã tính toán được xác định:

V Khối lượng đất (thể tích) phần đất cần thi công.Khối lượng phần đất đồi V  2415.4   m 3

- Số lượng máy đào cần thiết để hoàn thành như thời gian mong muốn được xác định:

: n Là số ca máy để hoàn thành khối lượng công tác đất, n  4   ca

: t Thời gian mong muốn hoàn thành công tác đào đất, tính bằng ngày, t  2  ngày 

N Số ca máy làm việc trong 1 ngày, N  1  ca 

2.6.6.Lựa chọn, tính toán năng suất và số lượng xe ô tô chở đất

Việc lựa chọn ô tô chở đất cũng theo những nguyên tắc giống phần chọn ô tô chở đất cho phần đất đồi.

Dựa vào đó sinh viên chọn xe ben tự đổ HINO FG8JJSB do Nhật Bản và Việt Nam sản xuất.

Hình 2.28.Xe ben tự đổ HINO FG8JJSB.

Các thông số kỹ thuật của xe ben tự đổ HINO FG8JJSB (Xem Bảng 2.10)

2.6.6.1.Tính toán nâng suất của ô tô.

- Xác định chu kỳ vận chuyển của xe ô tô theo công thức sau:

- Xác định số chuyến xe có thể làm việc trong 1 ngày theo công thức sau:

Trong đó: T ng là thời gian mà xe làm việc trong ngày, tính bằng giờ.Giả định T ng  8   h

- Xác định năng suất của xe theo công thức sau:

- Xác định số lượng xe cần thiết theo thực tế để máy đào không bị gián đoạn:

Như vậy cần bố trí 6 xe ô tô chở đất phục vụ cho một máy đào để máy không bị gián đoạn trong thi công.Ta đang bố trí 2 máy đào cho phần thi công đào đất hố móng nên cần 12 xe ô tô chở đất.

CÔNG LẮP VÀ ĐẦM ĐẤT

Vai trò của công tác đầm đất

Chất lượng của công trình bằng đất ảnh hưởng trực tiếp đến công trình xây dựng đặt trên nó.Vì vậy muốn đảm bảo cho công trình bên trên đạt chất lượng thì phải đảm bảo công trình đất bên dưới đạt chất lượng.Đất nguyên thổ sau khi được đào lên sẽ có hệ số tơi xốp riêng cho từng loại đất, vì vậy sau khi lắp đất lại phải tiến hành công tác đầm đất (đề cập đến đầm đất hố móng) nhằm mục đích ép đẩy lỗ rỗng không khí và nước thừa ngoài, làm tăng độ chặt của đất (trở về gần với đất nguyên thổ ban đầu).

Các yêu cầu trong công tác lắp và đầm đất

- Các loại đất thông thường dùng để lắp đất: đất sét, á sét, cát, á cát, đất lẫn sõi,…

- Loại đất hữu cơ chỉ nên để đắp những nơi không có yêu cầu đầm chặt.

- Đất rời như đất cát, sỏi, sạn thành phần hạt chứa nhiều hạt lớn, diện tích tiếp xúc giữa các hạt nhỏ, lực dính ít nên khi đầm nước dễ thoát ra ngoài, tốn ít công đầm để đạt được độ chặt theo yêu cầu thiết kế.

 Trong công trình đang thi công, đất thi công thuộc cấp đất III cho nên hoàn toàn phù hợp phục vụ cho việc tận dụng phần đất đào hố móng để lắp lại móng sau khi thi công xong móng và đà kiềng.

3.2.1.Độ ẩm thi công đầm Độ ẩm là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả đầm đất

- Với đất khô, độ ẩm thấp nước trong đất chỉ là màng ẩm, ma sát giữa các hạt lớn, do đó loại đất này phải tốn nhiều công.

- Đất ướt hay quá ướt, độ ẩm lớn, nước chiếm đầy các lỗ rỗng, ma sát các hạt đất giảm đi nhiều, do đó việc đầm khó đạt đến độ chặt thiết kế, tốn nhiều công đầm.

- Khi đất đủ ẩm, lượng nước trong đất đóng vai trò như chất bôi trơn làm giảm ma sát giữa các hạt đất, do đó việc đầm trở nên dễ dàng hơn.

 Vì vậy cần phải lựa chọn độ ẩm thích hợp cho đất lắp hố móng, để công tác đầm đạt được hiệu quả tốt nhất.Theo chỉ dẫn tại mục 9.4 của TCVN 4447:2012 đối với từng loại đất khi chưa có số liệu thí nghiệm chính xác, muốn biết độ ẩm khống chế và khối lượng thể tích tương ứng có thể đạt được tham khảo Bảng 33.Đất trong công trình thuộc cấp đất III (giả định đất cát pha) thì độ ẩm khống chế từ 8% -12%, khối lượng thể tích lớn nhất của đất khi đầm nén có thể đạt được 1.75 (T/m 3 ) đến 1.95 (T/m 3 ).Đối với khối đắp thi công ngoài thực tế của công trình nhà ở thì khối lượng thể tích phải đảm bảo gần bằng 90% của thể tích lớn nhất của đất khi đầm nén 0.9max .

3.2.3.1.Trị số tải trọng đầm.

- Không nên chọn đầm quá lớn và cũng không nên dùng đầm quá nhỏ.Nếu dùng đầm quá lớn sẽ làm kết cấu đất bị phá hoại, mất khả năng chịu tại, ngược lại dùng đầm quá nhỏ thì yêu cầu chiều dày lớp rải phải nhỏ, tốn nhiều công đầm.

- Tải trọng đầm thích hợp:max 0.8 0.9  R d

- Chiều dày từng lớp đất đắp phải thỏa mãn các yêu cầu khi đầm nén.

- Chiều dày lớp đất đắp và số lượt đầm nén phải phù hợp với loại máy đầm sử dụng.

3.2.3.3.Thời gian và tốc độ đầm. Đối với một loại đất cụ thể, thời gian đầm càng lâu thì đất càng chặt.Tuy nhiên khi đất đã đạt được độ chặt theo yêu cầu và vẫn tiếp tục đầm thì không những tốn công mà cơ cấu đất nền còn bị phá hủy theo thời gian.

Lựa chọn biện pháp thi công đầm đất

3.3.1.Các phương án thi công đầm đất

- Thi công đầm đất có thể sử dụng các loại đầm thủ công hoặc đầm cơ giới, mỗi loại đều có những ưu nhược điểm riêng.Đầm thủ công có thể đầm ở những nơi chặt hẹp mà đầm cơ giới không thể thi công được, nhưng bán kính ảnh hưởng nhỏ nên chiều dày lớp đầm nhỏ, năng suất thấp.Còn đầm cơ giới thì lại có bán kính ảnh hưởng lớn, năng suất cao, được sử dụng rộng rãi khi khối lượng công tác đất Trong đồ án, khối lượng đất đầm lớn và diện tích mặt bằng đầm rộng nên sinh viên chọn đầm cơ giới.

- Trong đầm cơ giới lại có đầm bán thủ công (đầm nhảy, đầm bàn), đầm cơ giới (đầm chày, đầm lăn mặt nhẵn, đầm lăn có vấu,…).

- Đối với mỗi loại máy đầm cơ giới sẽ phù hợp cho từng loại đất thi công khác nhau, vì vậy để đạt được nâng suất thi công và đảm bảo chất lượng công trình thì cần phải chọn máy đầm phù hợp.Dưới đây là bảng tham khảo lựa chọn thiết bị đầm cơ giới theo từng loại đất khác nhau và đánh giá nâng suất của máy đầm với từng loại đất thi công (Bảng 3.1 và Bảng 3.2).

Bảng 3.1.Lựa chọn thiết bị đầm cơ giới theo loại đất thi công

Thiết bị đầm đất cơ giới Đất áp dụng hiệu quả

Lu chân lèn Đất dính

Lu bánh mạng lưới Sỏi hay cát sạch

Máy đầm rung Đất không dính

Lu bánh thép nhẵn mặt Sỏi

Lu lốp hơi Hầu hết các loại đất

Lu có đệm Hầu hết các loại đất

Bảng 3.2.Hiệu quả của các loại đầm cơ giới với từng loại đất thi công

Vật liệu Đầm nhẵn mặt Đầm bánh hơi Đầm rung Đầm chân lèn Đầm mạng lưới Đá Cao Thấp Cao Cao Cao

Sỏi sạch Cao Trung bình Cao Cao Cao

Sỏi có sét Cao Trung bình Trung bình Cao Trung bình

Cát sạch Thấp Thấp Cao Trung bình Trung bình

Cát pha sét Thấp Trung bình Trung bình Cao Thấp

Sét pha cát Thấp Cao Trung bình Cao Thấp

Sét Thấp Cao Trung bình Cao Thấp

- Chiều dày lớp đất khi đầm cũng ảnh hưởng đến nâng suất đầm và chất lượng của đất đầm, mỗi loại thiết bị đầm cơ giới sẽ phù hợp với từng loại chiều dày lớp đất.

Bảng 3.3.Chiều dày đề nghị lớp đất đầm tương ứng với từng thiết bị đầm đất cơ giới.

Thiết bị đầm đất cơ giới Chiều dày đề nghị (cm) Ghi chú

Tất cả xe lu (trừ lu rung, bánh hơi) 15 - 20

Lu bánh hơi ~30 Đầm trước bằng lu nhẹ để tránh lún Đầm rung 20 - 120 Tương ứng với 0.9 – 13.6 tấn Đầm rung hạng nặng ~210 Đầm bánh xe 45 - 120

- Lựa chọn máy đầm có tải trọng đầm phù hợp để đạt nâng suất cao, không phá vỡ kết cấu đất đầm làm mất sức chịu tải của đất.Lựa chọn ứng suất đầm thích hợp max 0.8 0.9  R d

Bảng 3.4.Cường độ cực hạn của các loại đất khi sử dụng thiết bị đầm cơ giới.

Loại đất Cường độ cực hạn R d (daN/cm 2 ) Đầm lăn ống thép Đầm lăn bánh hơi Đầm chày

Cát – á cát 3÷6 3÷4 3÷7 Đất cát pha sét nhẹ 5÷7 3÷5 6÷8 Đất á sét 6÷10 4÷6 7÷12 Đất dính pha sét nặng 10÷15 6÷8 12÷20 Đất sét dính 15÷18 8÷10 20÷23

3.3.2.Lựa chọn phương án thi công đầm đất cho công trình

- Qua sự đánh giá các phương án thi công đầm đất sinh viên chọn phương án đầm đất bán thủ công (dùng đầm nện cho những phần đất đầm có không gian thi công chặt hẹp là chỗ hố móng) kết hợp đầm đất cơ giới (dùng đầm lu bánh hơi cho những lớp đất phía trên gần mặt bằng hoàn thiện để thi công phần thân).

- Chọn chiều dày lớp đất rải mỗi lần đầm cho thi công là 30cm cho cả đầm nện và đầm lu bánh hơi.

- Đất đầm thi công là đất đồi thuộc cấp đất III (cát pha sét, lẫn sỏi cuội nhỏ) thuộc đất không dính  Dùng đầm nện và đầm lu bánh hơi đạt hiệu suất cao và trung bình.

3.3.3.Chọn máy đầm theo phương án thi công

3.3.3.1.Chọn máy đầm nện (đầm cóc).

Chọn máy đầm nện (đầm cóc) MIKASA MT66H có hình minh họa và các thông số kỹ thuật trình bày bên dưới.

Hình 3.1.Máy đầm nện (đầm cóc) MIKASA MT66H.

Bảng 3.5.Thông số kỹ thuật máy đầm cóc MISAKA MT66H.

Thông số kỹ thuật máy Giá trị Động cơ Honda GXR 100 (2.1 kW - 5.5 HP)

Dung tích bình xăng 2 lít

Xuất xứ Nhật Bản - Lắp ráp tại Việt Nam Ứng suất đầm lớn nhất 110 (kN/m 2 )

3.3.3.2.Chọn máy đầm lu bánh hơi (đầm cóc).

Chọn máy đầm lu bánh hơi của thương hiệu Sakai model GW750-2.

Hình 3.2.Đầm lu bánh hơi model GW750-2 của Sakai.

Dưới đây là các bảng thông số kỹ thuật của đầm lu bánh hơi GW750-2 lấy theo catalo của nhà sản xuất

Bảng 3.6.Các chế độ làm việc và phạm vị ứng dựng của đầm lu GW750-2.

Chế độ làm việc Lực li tâm Ứng dụng và chiều dày lớp đầm

Tĩnh (Static) 0 kN Đầm lớp bề phủ bề mặt và lớp mỏng có chiều dày nhỏ hơn 5cm.

3 42 kN Đầm lớp đất đính và hạt thô có chiều dày lớp đầm dày hơn 5cm.

Bảng 3.7.Các thông số kỹ thuật của đầm lu bánh hơi model GW750-2 của Sakai.

Thông số kỹ thuật Giá trị thông số

Tổng trọng lượng xe 9280 kg

Tổng chiều dài xe (L) 4540 mm

Tổng chiều rộng xe (W) 2200 mm

Khoảng cách tâm hai bánh xe (L 1 ) 3000 mm

Bề rộng đầm (W’) 1950 mm Áp suất không khí trong mỗi bánh xe 441 KPa

Bán kính ảnh hưởng bề mặt đầm 3.8 m

CÔNG TÁC BÊ TÔNG VÀ TÍNH TOÁN CỐP PHA

Tính toán khối lượng bê tông cho toàn công trình

Hiện nay với sự phát triển của công nghệ thì các phần mềm phục vụ cho kỹ sư xây dựng rất nhiều.Xu hướng chung hiện nay là quản lý thông tin công trình (tính toán được khối lượng chi phí công trình, ), các phần mềm Revit, Telka có khả năng quản lý khối lượng rất tốt.Trong đồ án, sinh viên không tính toán khối lượng bê tông bằng tay, thay vào đó sẽ lấy kết quả thống kê khối lượng bê tông từ phần mềm Revit.

Sau khi mô hình công trình sinh viên thông kê được khối lượng của các cấu kiện trong công trình như sau:

4.1.1.Thống kế bê tông móng.

Bảng 4.1.Thống kê khối lượng bê tông móng.

Tên cấu kiện Số lượng

Kích thước móng Chiều dài Chiều rộng Chiều cao 1 Chiều cao 2 Thể tích BT

Bảng 4.2.Thống kê khối lượng bê tông lót móng.

Tên cấu kiện Số lượng Kích thước bê tông lót móng

Chiều dài Chiều rộng Chiều dày Thể tích BT

Hình 4.1.Diễn họa cấu kiện móng đơn và móng đôi.

4.1.2.Thống kế bê tông cổ cột.

Bảng 4.3.Thống kê khối lượng bê tông cổ cột.

4.1.3.Thống kế bê tông đà kiềng.

Bảng 4.4.Thống kê bê tông đà kiềng.

Tên cấu kiện Số lượng Cao trình Kích thước tiết diện

Chiều dài Thể tích bê Chiều rộng Chiều cao tông ĐK300x600 60 Sàn trệt 300 600 5600 60.48 m 3 ĐK400x600 21 Sàn trệt 400 600 16300 42.84 m 3

Hình 4.2.Diễn họa cấu kiện đà kiềng.

4.1.4.Thống kế bê tông cột.

Bảng 4.5.Thống kê bê tông cột các tầng 1.

Tên cấu kiện Số lượng Cao trình chân cột

Thể tích bê tông Chiều rộng Chiều cao

Hình 4.3.Diễn họa cấu kiện cột.

4.1.5.Thống kế bê tông dầm.

Bảng 4.8.Thống kê khối lượng bê tông dầm các tầng 1.

Chiều dài Thể tích bê Chiều rộng Chiều cao tông

Hình 4 4.Diễn họa cấu kiện dầm.

4.1.6.Thống kế bê tông sàn.

Bảng 4.11.Thống kê bê tông sàn các tầng.

Tên cấu kiện Cao trình Diện tích Chiều dày Số lượng Thể tích bê tông

Hình 4.5.Diễn họa cấu kiện sàn.

Phân đợt và phân đoạn đổ bê tông

Công trình đúc bê tông toàn khối thì vấn đề phân đợt và phân đoạn trong công tác bê tông là cần thiết.Cơ sơ để phân đợt và phân đoạn công tác bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như là yếu tố kỹ thuật, kết cấu công trình, ảnh hưởng của khí hậu thời tiết, số lượng nhân công máy móc,…

Hình 4.6.Mô hình công trình thực tế khi hoàn thành công tác bê tông.

4.2.1.Đảm bảo yêu cầu về khe nhiệt, khe lún công trình

- Khe nhiệt hay còn gọi là khe co giãn được cấu tạo cho các công trình có chiều dài tương đối lớn (dạng công trình chạy dài), mục đích để khắc phục hiện tượng co giãn của kết cấu dưới tác động của nhiệt độ môi trường (hay nói cách khác là để hạn chế tác dụng các chuyển vị cưỡng bức do cấu kiện giãn nở khi nhiệt độ môi trường thay đổi).Khe nhiệt bắt đầu từ vị trí móng đến và kết thúc tại vị trí mái, chia cắt công trình thành hai khối riêng biệt nhưng vẫn chung nền móng của công trình.

- Khe lún được cấu tạo trong công trình có sự chênh lệch lớn giữa các khối nhà.Đối với các công trình có hệ nền móng tốt thì không bố trí khe lún nhưng vẫn thường vẫn phải bố trí khe nhiệt).

- Ở tiêu chuẩn kết cấu bê tông cốt thép cũ là TCVN 5574:2012 có quy định khoảng cách giữa các khe co giãn nhiệt độ.Đối với công trình kết cấu bê tông cốt thép thường thì khoảng cách lớn nhất giữa các khe co giãn nhiệt cho phép không cần tính toán được lấy theo Bảng 5.Cụ thể là đối với kết cấu khung bê tông cốt thép đổ toàn khối thì bề rộng khe co giãn là 30mm.

 Công trình có chiều dài L  120   m nên cần bố trí khe nhiệt, vì vậy tận dụng chỗ dừng đỗ bê tông của khe nhiệt công trình để phân đợt, phân đoạn đổ bê tông.Trong công trình sinh viên sẽ bố trí một khe nhiệt với bề rộng 30  mm 

4.2.2.Đảm bảo yêu cầu về mạch ngừng thi công

* Yêu cầu về mạch ngừng thi công:

Trong thi công đổ bê tông toàn khối, một trong những yêu cầu quan trọng là phải thi công liên tục để đảm bảo tính toàn khối của bê tông, đảm bảo chất lượng đồng đều tại tất cả các điểm trong bê tông.Tuy nhiên, thực tế thi công có rất nhiều lý do phải ngừng đổ bê tông:

- Ngừng cho cho công nhân nghĩ giải lao hoặc điều kiện nhân lực không đủ cho phép thi công trong 1 lần.

- Ngừng do những rủi ro như máy móc hư hỏng (chờ sửa chửa hoặc thay thế), ảnh hưởng của thời tiết.

- Ngừng do yêu cầu kỹ thuật bắt buộc (ngừng để giảm co ngót bê tông, giảm ứng suất nhiệt do thủy hóa bê tông có thể gây nứt kết cấu).

 Vì vậy yếu tố mạch ngừng là cơ sở quan trọng trong việc chia các phân đợt, phân đợt khi đổ bê tông toàn khối.

4.2.3.Đảm bảo yêu cầu về chi phí (tái sử dụng cốp pha)

- Chi phí vật liệu, nhân công, máy móc và thiết bị chiếm tỷ lệ phần trăm lớn trong tổng số vốn đầu tư xây dựng công trình, vì vậy yếu tố tái sử dụng là cần thiết.Công tác đổ bê tông gắn liền với công tác cốp pha, mà cốp pha là khuôn mẫu đổ bê tông giúp định hình các cấu kiện bê tông cốt thép và chịu trọng lượng bản thân bê tông khi chưa đủ KNCL.Vì vậy tùy theo cấu kiện mà thời gian tháo dỡ cốp pha sẽ khác nhau, cốp pha đứng (cột, móng, thành dầm) sẽ tháo nhanh hơn cốp pha nằm (sàn, đáy dầm).

- Phải tận dụng được độ luân lưu của cốp pha (khả năng tái sử dụng), trong công trình có kích thước móng đơn như nhau cho toàn bộ, không thể lắp cốp pha cho toàn bộ cùng một lúc để đổ bê tông một lần, điều này gây lãng phí.

 Vì vậy yếu tố tái sử dụng cốp pha cũng là một cơ sở cho việc phân đợt, phân đoạn khi đổ bê tông.

4.2.4.Giải pháp phân đợt, phân đoạn đổ bê tông cho công trình

Phân đợt đổ bê tông toàn khối là phân đợt đổ theo phương đứng của công trình, dựa quy trình kỹ thuật, sự liên hệ trước sau của các công tác.Ví dụ ta không thể nào đổ bê tông móng trước rồi mới đi đổ bê tông lót móng sau.

Công trình là nhà kết cấu khung bê tông cốt thép đổ toàn khối dạng chạy dài.Công trình sử dụng hệ móng đơn được giằng bởi các đà kiềng, gồm 3 tầng.Đối với công trình khung nhà bê tông cốt thép 3 tầng trong đồ án, sinh viên đưa ra giải pháp phân đợt đổ bê tông như bảng bên dưới:

Bảng 4.12.Phân đợt đổ bê tông cho công trình.

Tên phân đợt Nội dung Đợt 1 Đổ bê tông lót móng Đợt 2 Đổ bê tông móng Đợt 3 Đổ bê tông cổ cột Đợt 4 Đổ bê tông đà kiềng Đợt 5 Đổ bê tông cột tầng trệt Đợt 6 Đổ bê tông dầm, sàn tầng 1 Đợt 7 Đổ bê tông cột tầng 1 Đợt 8 Đổ bê tông dầm, sàn tầng 2 Đợt 9 Đổ bê tông cột tầng mái Đợt 10 Đổ bê tông dầm, sàn tầng mái

Trong công tác thi công công trình đổ bê tông toàn khối, ngoài việc phải đợt đổ thì còn phải phân đoạn đổ (nếu công trình cần thiết phải phân đoạn).Như đã phân tích ở trên thì phân đoạn đổ bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố, phải xem xét hợp lý để vừa đảm bảo hiệu quả thi công, đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu và đảm bảo hiệu quả về chi phí.Với những công trình có dạng mặt bằng chạy dài thì việc phân đoạn trong một phân đợt lại còn cần thiết hơn nữa. Đối với công trình sinh viên đang thực hiện có dạng mặt bằng chạy dài.Hệ kết cấu móng đơn là như nhau sử dụng cho mọi vị trí cột trong công trình, vì vậy trong phân đợt 2 (đổ bê tông móng) không nên đổ toàn bộ bê tông cùng lúc cho tất cả các móng mà cần phải phân đoạn nhỏ ra (cốp pha móng là loại cốp pha đứng nên thời gian tháo cốp pha sẽ nhanh hơn cốp pha ngang, nhằm mục đích tái sử dụng lại cốp pha thì nên chia công tác đổ bê tông móng thành các đoạn nhỏ).Tương tự các cấu kiện khác như cổ cột, cột cũng nên phân đoạn nhỏ.

Riêng đối với các phân đợt 5, 7, 9 (đổ bê tông dầm sàn) thì cũng nên phân đoạn để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật khe nhiệt cho những công trình có chiều dài lớn nhưng đừng quá nhiều làm ảnh hưởng đến tính liên tục (toàn khối) của kết cấu sàn sườn toàn khối.Tận dụng vị trí khe nhiệt để phân đoạn đổ bê tông.

Dựa vào những phân tích trên sinh viên đưa ra giải pháp phân đoạn đổ bê tông trong các phân đợt như sau:

Bảng 4.13.Phân đoạn đổ bê tông trong các phân đợt.

Tên phân đợt Nội dung Tên phân đoạn Ghi chú Đợt 1 Đổ bê tông lót móng - Không phân đoạn Đợt 2 Đổ bê tông móng Đoạn 1 Đổ BT móng từ trục 1-5 Đoạn 2 Đổ BT móng từ trục 6-10 Đoạn 3 Đổ BT móng từ trục 11-15 Đoạn 4 Đổ BT móng từ trục 16-21 Đợt 3 Đổ bê tông cổ cột Đoạn 1 Đổ BT cổ cột từ trục 1-5 Đoạn 2 Đổ BT cổ cột từ trục 6-10 Đoạn 3 Đổ BT cổ cột từ trục 11-15 Đoạn 4 Đổ BT cổ cột từ trục 16-21

Thực hiện công tác bê tông

Do trong công trình sử dụng toàn bộ bê tông thương phẩm cho công tác bê tông các cấu kiện trong công trình, vì vậy vật liệu sẽ được cung cấp từ nhà máy cung cấp bê tông thương phẩm.Nguồn vật liệu được kiểm tra, có giấy chứng nhận đạt chất lượng theo yêu cầu của từng loại cốt liệu:

- Xi măng: Là thành phần chính trong bê tông, xi măng sử dụng phải đảm bảo quy định của TCVN 2682:2009 (Xi măng Pooc lăng).

- Cát: Dùng các sạch, ít lẫn tạp chất, đảm bảo đúng thành phần hạt theo quy định và thỏa mãn các yêu cầu của TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật).

- Đá: Đá phải sạch, già, tuyệt đối không dùng đá non.Kích thước cốt liệu lớn nhất phải phù hợp với từng cấu kiện đổ bê tông, phải thỏa mãn các yêu cầu của TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật).

- Nước: Phải sử dụng nước sạch không có hàm lượng tạp chất vượt quá giới hạn cho phép, nước dùng để trộn bê tông phải đảm bảo yêu cầu của TCVN 4506:2012 (Nước cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật).

Do sử dụng bê tông tươi nên thành phần cấp phối sẽ được cung cấp từ nhà sản xuất.Dựa vào yêu cầu bê tông trong thiết kế quy định (cấp độ bền, mác bê tông) bên mua sẽ cung cấp mác bê tông hoặc cấp độ bền cho nhà sản xuất để có được bê tông như yêu cầu.

4.3.3.Vận chuyển vữa bê tông.

* Các yêu cầu khi vận chuyển:

- Sử dụng phương tiện vận chuyển hợp lý, tránh để hỗn hợp vữa bê tông phân tầng, bị chảy nước và không để bê tông bị mất nước do nắng, gió.

- Phương tiện vận chuyển phải phù hợp với khối lượng đổ và đầm bê tông.

- Đảm bảo thời gian vận chuyển tốt nhất là không nhiều hơn 2 giờ.Có thể tham khảo thời gian cho phép lưu hỗn hợp bê tông không có phụ gia ở Bảng bên dưới.

Bảng 4.15.Thời gian cho phép lưu trữ hỗn hợp bê tông không có phụ gia.

Nhiệt độ ( 0 C) Thời gian vận chuyển cho phép (phút)

* Vận chuyển vữa bê tông:

- Vận chuyển theo phương ngang: Khi vận chuyển bê tông từ nơi trộn đến nơi đổ khoảng cách xa thì dùng phương tiện vận chuyển bằng xe ô tô chuyên dụng.Ở đây sinh viện chọn vận chuyển bằng xe bồn HYUNDAI HD270.

Hình 4.7.Xe bồn Hyundai HD270 Bảng 4.16.Thông số kỹ thuật của xe bồn trộn bê tông Hyundai HD270.

Thông số kỹ thuật Giá trị

Kích thước xe (Dài x Rộng x Cao) 8130 x 2495 x 3660

Vận tốc tối đa 101 km/h

Bồn trộn (Chiều dài x Đường kính x Thể tích) 4178.5 x 2100 x 7m 3

Khối lượng bản thân 11640 kg

- Vận chuyển theo phương đứng: Vận chuyển bê tông theo phương đứng gồm các phương tiện thủ công (ròng rọc, giàn trung gian), tuy nhiên phương pháp này thường áp dụng cho các công trình có khối lượng bê tông không lớn, không thể cơ giới hóa khi vận chuyển lên cao Các phương tiện cơ giới như (cần trục tháp, máy bơm tông) được dùng phổ biến hiện nay cho các công trình có khối lượng bê tông lớn và cơ giới hóa khi vận chuyển lên cao.Cẩn trục tháp thì hiệu quả cho các công trình cao tầng, áp dụng cho đổ các cấu kiện mà máy bơm không bơm lên tới.Hiệu quả và hiện đại nhất là dùng máy bơm (xe bơm, máy bơm cố định).

 Dựa vào những ưu nhược điểm của từng loại, sinh viên chọn vận chuyển bê tông theo phương đứng là xe bơm bê tông vì các lý do sau:

- Công trình có chiều cao không lớn (chỉ 3 tầng cao khoảng 12m), tuy xe bơm có áp lực bơm thấp hơn máy bơm cố định nhưng với chiều cao này xe vẫn có thể bơm lên dễ dàng.

- Công trình có dạng chạy dài nên cần xe bơm có tính cơ động cao, di chuyển nhiều trong lúc đổ bê tông.

Chọn xe bơm bê tông cần HYUNDAI EVERDIGM ECP26ZX-5.

Hình 4.8.Xe bơm bê tông cần HYUNDAI EVERDIGM ECP26ZX-5.

Hình 4.9.Thông số kích thước xe từ nhà cung cấp.

Bảng 4.17.Thông số kỹ thuật của xe bơm bê tông cần HYUNDAI EVERDIGM ECP26ZX-5.

Thông số kỹ thuật Giá trị

Khoảng cách xa nhất theo phương đứng 25.2 m

Khoảng cách xa nhất theo phương ngang 21.8 m Độ sâu xa nhất cần vươn tới 15.2 m Độ cao an toàn ra cần 6.0 m

Góc xoay 360 độ Đường kính ống bơm 125 mm

Chiều dài ống cao su cuối 3.0 m

Dung tích phễu tiếp liệu 400 lít

Số hành trình hút đẩy 33 nhịp/phút Áp suất đẩy bê tông 70 bar

Hình 4.10.Phạm vi làm việc của máy bơm cần HYUNDAI EVERDIGM ECP26ZX-5.

Biện pháp thi công bê tông các cấu kiện

4.4.1.Biện pháp thi công bê tông móng.

* Quy trình công tác bê tông:

Thi công đổ bê tông móng trong công trình (bao gồm móng đơn kích thước 2m x 2.6m và móng đôi kích thước 2m x 5.4m) được thực hiện theo các bước sau đây:

- Bước 1: Đảm bảo trước khi bắt đầu triển khai thi công bê tông móng thì công tác đổ bê tông lót móng và cầu công tác đã hoàn thành.

- Bước 2: Đặt các con kê bê tông để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ cho móng.

- Bước 3: Tiến hành lắp đặt cốt thép móng theo bản vẽ thiết kế.

- Bước 4: Lắp đặt cốp pha và các thanh chống (theo lưới thép đã được định hình trước).

- Bước 5: Kiểm tra lại cốp pha và cốt thép trước khi đổ bê tông theo hướng dẫn trong TCVN 4453:1995

- Bước 6: Tiến hành đổ bê tông (bằng xe bơm cần) và đầm bê tông (đầm dùi).

- Bước 7: Bảo dưỡng bê tông và chờ thời gian tháo cốp pha để tiếp tục luân lưu cốp pha (tái sử dụng) cho các phân đoạn tiếp theo.

* Các yêu cầu khi đổ bê tông móng:

- Việc đổ bê tông không làm sai lệch vị trí cốt thép, vị trí cốp pha và chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép.

- Không dùng đầm dùi để dịch chuyển ngang bê tông trong cốp pha.

- Bê tông phải được đổ liên tục cho tới khi hoàn thành một móng.

- Bê tông chỉ đổ khi lớp bê tông lót móng đã hoàn chỉnh.

- Đổ bê tông từ vị trí xa về vị trí gần và sử dụng đầm dùi để đầm bê tông, đảm bảo bước di chuyển của đầm không vượt quá 1.5 bán kính tác dụng của đầm và phải cắm sâu vào lớp bê tông đã đổ trước đó 10cm.

- Khi gặp trời mưa phải che chắn, không để nước vào bê tông.

4.4.2.Biện pháp thi công bê tông cột.

* Quy trình công tác bê tông:

Thi công đổ bê tông cột trong công trình (bao gồm cột có kích thước 400x600 và 400x1200) được thực hiện theo các bước sau đây:

- Bước 1: Tiến hành lắp đặt khung cốt thép cột đã được gia công trước vào khung cốt thép được chờ sẵn.

- Bước 2: Tiến hành lắp các tấm vàn cốp pha cột, các sườn đứng, gông và ti giằng theo đúng bản vẽ thiết kế (do cột có chiều cao thấp là 3m và kích thước cột lớn nên tiến hành lắp cốp pha cả 4 mặt, đổ bê tông từ trên xuống không cần thông qua cửa đổ).

- Bước 3: Lắp đặt các thanh chống xiên, hệ giàn dáo và sàn công tác để công nhân có thể điều chỉnh ống đổ bê tông khi xe bơm bê tông, thực hiện công tác đầm dùi bê tông.

- Bước 4: Kiểm tra lại cốp pha, các thanh chống, giàn dáo và sàn công tác theo các hướng dẫn trong TCVN 4453:1995 trước khi tiến hành đổ bê tông.

- Bước 5: Tiến hành đổ bê tông (bằng xe bơm cần) và đầm bê tông (đầm dùi).Do cột có chiều cao bé hơn 4m và kích thước lớn hơn 400mm x 400mm nên tiêu chuẩn cho phép đổ bê tông từ trên cao xuống.

- Bước 6: Bảo dưỡng bê tông và chờ thời gian tháo cốp pha để tiếp tục luân lưu cốp pha (tái sử dụng) cho các phân đoạn tiếp theo.

* Các yêu cầu khi đổ bê tông cột:

- Việc đổ bê tông không làm sai lệch vị trí cốt thép, vị trí cốp pha và chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép.

- Không dùng đầm dùi để dịch chuyển ngang bê tông trong cốp pha.

- Bê tông phải được đổ liên tục cho tới khi hoàn thành một móng.

- Khi đổ bê tông phải đảm bảo chiều cao rơi của bê tông không quá 1.5m để tránh sự phân tầng.

- Đầm dùi được đưa vào trong để đầm theo phương thẳng đứng, chiều dày mỗi lớp bê tông từ khoảng 20 -40 cm, thời gian đầm khoảng 20-40 s và tránh làm sai lệch cốt thép khi đầm.

- Khi gặp trời mưa phải che chắn, không để nước vào bê tông.

Tổng quan về cốp pha, cây chống và sàn công tác

- Làm khuôn mẫu tạm thời nhằm tạo ra hình dáng kết cấu công trình theo yêu cầu của thiết kế.

- Chống lại lực đẩy của bê tông ướt để duy trì hình dạng dự kiến ban đầu.

- Quyết định đến chất lượng bề mặt của bê tông.

- Hệ cột chống đảm bảo cho cốp pha ở độ cao nhất định theo yêu cầu thiết kế và nhận các tải trọng từ cốp pha truyền xuống.

- Hệ sàn công tác tạo mặt bằng công tác cho người, thiết bị, chịu các hoạt tải phát sinh trong quá trình thi công bê tông cốt thép.

4.5.2.Những yêu cầu đối với cốp pha, cột chống

Theo TCVN 4453:1995 thì cốp pha, cột chống phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Cốp pha và đà giáo cần được thiết kế và thi công đảm bảo độ cứng, ổn định, dễ tháo lắp, không gây khó khăn cho việc lắp đặt cốt thép, đổ và đầm bê tông.

- Cốp pha phải ghép kín, khít để không làm mất nước xi măng khi đổ và đầm bê tông.

- Cốp pha và đà giáo cần được gia công, lắp dựng đảm bảo đúng hình dáng và kích thước của kết cấu theo quy định của thiết kế.

- Cốp pha và đà giáo cần được tính toán theo cả trạng thái giới hạn thứ I (về cường độ) và trạng thái giới hạn thứ II (về biến dạng).

4.5.3.Lựa chọn loại cốp pha sử dụng cho công trình

Trong thi công xây dựng hiện nay sử dụng rất nhiều loại cốp pha khác nhau, mỗi loại đều có những ưu nhược điểm khác nhau, tùy vào điều kiện kinh tế, quy mô và yêu cầu công trình mà lựa chọn loại cốp pha phù hợp để sử dụng thi công.Dưới đây là Bảng so sánh những ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng của các loại cốp pha.

Bảng 4.18.So sánh ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng của các loại cốp pha.

Loại cốp pha Ưu điểm Nhược điểm Phạm vi áp dụng

Cốp pha gỗ tự nhiên

- Giá thành rẻ - Khả năng tái sử dụng ít

- Cường độ nhỏ, biến dạng lớn

Công trình quy mô nhỏ, các bộ phận kết cấu khó sử dụng các loại côp pha khác.

Cốp pha ván ép phủ phim

- Kích thước lớn , độ đồng đều cao, cường độ và biến dạng cao.

- Chất lượng bề mặt bê tông cao.

- Bền, tái sử dụng nhiều lần.

- Thi công nhanh và dễ.

- Giá thành cao hơn cốp pha gỗ tự nhiên.

Thi công sàn diện tích lớn và các cấu kiện cột, vách, dầm. Ứng dụng rộng rãi trong các công trình quy mô vừa.

- Tiến độ thi công nhanh.

- Tái sử dụng đến 100 lần.

- Chất lượng bề mặt bê tông cao.

- Dễ làm sạch và vệ sinh môi trường.

- Tính chuyên hóa cao, khó thay thế khi mất mát các cấu kiện.

Thi công cột, vách, dầm, sàn. Ứng dụng cho những công trình quy mô lớn và cần tiến độ thi công nhanh.

- Trọng lượng nhẹ, bền và khả năng chịu lực tốt.

- Ít bị tác động của thời tiết.

Còn ít công trình sử dụng.

 Trong Đồ án, do quy mô công trình vừa nên sinh viên lựa chọn phương án cốp pha ván ép phủ phim cho các cấu kiện, sử dụng giàn dáo nêm (hoa khế) và cây chống thép Hòa Phát.

4.5.4.Cơ sở lý thuyết tính toán cốp pha, cây chống

4.5.4.1.Tính toán cốp pha đứng.

Tính toán cốp pha đứng cho các cấu kiện sau: Cốp pha cột, cốp pha thành dầm, cốp pha móng.

Bước 1: Lựa chọn các thông số vật liệu (ván, sườn đứng, sườn ngang).

Bước 2: Xác định tải trọng tác dụng lên cốp pha.

* Xác định giá trị tải trọng tiêu chuẩn: Đối với cốp pha đứng thì tải trọng tác dụng lên cốp pha bao gồm:

- Áp lực ngang của bê tông mới đổ vào cốp pha: P  H(khi sử dụng đầm dùi và H ≤ R), tham khảo Bảng A.1 Phụ lục A của TCVN 4453:1995.

 Là trọng lượng riêng của bê tông nặng, lấy theo Phụ lục A TCVN 4453:1995  25  kN m / 3 

H Chiều cao mỗi lớp hỗn hợp bê tông, đối với đầm dùi lấy H   R 0.7   m

- Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông   q 1 : Lấy theo Bảng A.2 Phụ lục A của TCVN

4453:1995, trường hợp đổ bằng máy và ống vòi voi hoặc đổ trực tiếp bằng đường ống từ máy bê tông thì lấy q 14 kN m/ 2 .

- Tải trọng do đầm rung   q 2 : Lấy theo phụ lục A TCVN 4453:1995 với giá trị q 2 2 kN m/ 2 

- Tải trọng gió   q 3 : Nếu cốp pha đứng có chiều cao lớn hơn 10m thì tải trọng gió có thể xem xét đến, tính toán theo TCVN 2737:1995 nhưng trong thi công chỉ lấy 50% giá trị gió tiêu chuẩn. Trong Đồ án, các cốp pha đứng đều có chiều cao bé hơn 10m nên bỏ qua tải trọng gió.

 Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cốp pha: q tc  P q 1q kN m 2  / 2 .

* Xác định giá trị tải trọng tính toán:

Tải trọng tính toán được xác định bằng cách lấy tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải được cho trong Bảng A.3 Phụ lục A của TCVN 4453:1995 như sau:

Các tải trọng tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Khối lượng thể tích của cốp pha đà giáo 1.1

Khối lượng thể tích của bê tông và cốt thép 1.2

Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển 1.3

Tải trọng do đầm chấn động 1.3 Áp lực ngang của bê tông 1.3

Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông vào cốp 1.3

 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên cốp pha: q tt n P  P n q 1 q 1 n q 2q kN m 2  / 2 .

* Xác định tải trọng phân bố trên dãy bề rộng cốp pha:

Tải trọng tác dụng lên tấm cốp pha là phố đều trên mét vuông, để tiến hành tính toán kiểm tra ta phân bố tải phân bố đều trên mét dài tác dụng lên dãy bề rộng cốp pha theo công thức sau:

- Giá trị tải trọng tiêu chuẩn trên dãy bề rộng b: q tc b m /   q tc b m  

- Giá trị tải trọng tính toán trên dãy bề rộng b: q tt b m /   q tt b m  

Trong đó: b m   là bề rộng dãy tấm ván cốp pha tính toán.Lưu ý bề rộng dãy không ảnh hưởng đến kết quả tính toán nhưng phải chọn phù hợp, thông thường với bài toán cốp pha đứng thì b là (cốp pha cột: kích thước tiết diện cột, cốp pha móng: chiều cao móng, cốp pha thành dầm: chiều cao dầm).

Bước 3: Xác định sơ đồ tính và nội lực (momen uốn).

- Sơ đồ tính và xác định momen uốn của tấm ván.

- Sơ đồ tính và xác định momen uốn của sườn đứng (sườn sát tấm ván, đỡ ván).

- Sơ đồ tính và xác định momen uốn của sườn ngang (sườn đỡ sườn đứng).

Bước 4: Kiểm tra các cấu kiện theo trạng thái giới hạn thứ nhất (cường độ) theo công thức:

 : Là ứng suất lớn nhất trong cốp pha. max:

M Là momen uốn lớn nhất của cốp pha, phụ thuộc sơ đồ tính của cốp pha.

W Là momen kháng uốn của vật liệu làm cốp pha,

 hoặc tra catalogue nhà sản xuất.Trong đó b và h lần lượt là chiều rộng dãy tính toán và chiều dày tấm ván cốp pha.

   : Là ứng suất cho phép của vật liệu làm cốp pha.

Bước 5: Kiểm tra các cấu kiện theo trạng thái giới hạn thứ hai (độ võng) theo công thức:

: f Là giá trị độ võng của cốp pha, được tính toán theo các công thức của Sức bền vật liệu, phụ thuộc vào sơ đồ tính của cốp pha.

  f :Là giá trị độ võng cho phép tối đa của cốp pha, được lấy theo mục A.3 Phụ lục A của TCVN 4453:1995.

Lưu ý: Các thanh sườn đứng và sườn ngang cũng được kiểm tra theo hai điều kiện là cường độ và độ võng.Sơ đồ tính của sườn đứng là dầm liên tục chịu tải phần bố đều trên mét dài (tải phân bố đều trên mét vuông của tấm ván truyền xuống), sơ đồ tính của sườn ngang là dầm một nhịp hoặc nhiều nhịp chịu tải tập trung (tải phân bố đều trên mét dài của sườn đứng truyền xuống).

4.5.4.2.Tính toán cốp pha ngang (nằm).

Tính toán cốp pha nằm cho các cấu kiện sau: Cốp pha sàn, cốp pha đáy dầm.

Bước 1: Lựa chọn các thông số vật liệu (ván, sườn trên, sườn dưới).

Bước 2: Xác định tải trọng tác dụng lên cốp pha.

* Xác định giá trị tải trọng tiêu chuẩn: Đối với cốp pha ngang (nằm) thì tải trọng tác dụng lên cốp pha bao gồm:

- Trọng lượng bản thân kết cấu: g g bt g th g v

Trong đó: bt : g Là trọng bản thân của bê tông khi đổ, g bt  bt h, giá trị trọng lượng riêng của bê tông nặng lấy   bt 25  kN m / 2  và h là chiều dày của sàn hoặc chiều cao của tiết diện dầm. g th : Là trọng lượng bản thân của cốt thép, trong trường hợp không có số liệu thiết kế cụ thể thì lấy bằng 100kg m/ 3 bê tông (có nghĩa là   th 1kN m/ 3 ), g th  th h với h là chiều dày của sàn hoặc chiều cao của tiết diện dầm. v : g Là trọng lượng bản thân của tấm ván, g v  v t v với  v và t v lần lượt là trọng lượng riêng và chiều dày của ván.

- Tải trọng do người và thiết bị thi công   q 1 : Lấy theo mục A.1 Phụ lục A của TCVN

4453:1995, an toàn có thể lấy giá trị lớn nhất q 12.5 kN m/ 2 

- Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông   q 2 : Lấy theo Bảng A.2 Phụ lục A của TCVN

4453:1995, trường hợp đổ bằng máy và ống vòi voi hoặc đổ trực tiếp bằng đường ống từ máy bê tông thì lấy q 14 kN m/ 2 .

- Tải trọng do đầm rung   q 3 : Lấy theo phụ lục A TCVN 4453:1995 với giá trị q 2 2 kN m/ 2 

 Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cốp pha: q tc  g q 1q 2q kN m 3  / 2 .

* Xác định giá trị tải trọng tính toán:

Tải trọng tính toán được xác định bằng cách lấy tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải được cho trong Bảng A.3 Phụ lục A của TCVN 4453:1995 như sau:

Các tải trọng tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Khối lượng thể tích của cốp pha đà giáo 1.1

Khối lượng thể tích của bê tông và cốt thép 1.2

Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển 1.3

Tải trọng do đầm chấn động 1.3 Áp lực ngang của bê tông 1.3

Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông vào cốp 1.3

 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên cốp pha:

Tải trọng tác dụng lên tấm cốp pha là phố đều trên mét vuông, để tiến hành tính toán kiểm tra ta phân bố tải phân bố đều trên mét dài tác dụng lên dãy bề rộng cốp pha theo công thức sau:

- Giá trị tải trọng tiêu chuẩn trên dãy bề rộng b: q tc b m /   q tc b m  

- Giá trị tải trọng tính toán trên dãy bề rộng b: q tt b m /   q tt b m  

Trong đó: b m  là bề rộng dãy tấm ván cốp pha tính toán.Lưu ý bề rộng dãy không ảnh hưởng đến kết quả tính toán nhưng phải chọn phù hợp, thông thường với bài toán cốp pha nằm lấy b  1 m (việc chia bề rộng dãy phụ thuộc cách bố trí sườn trên đỡ tấm cốp pha).

Bước 3: Xác định sơ đồ tính và nội lực (momen uốn).

- Sơ đồ tính và xác định momen uốn của tấm ván.

- Sơ đồ tính và xác định momen uốn của sườn trên (sườn sát tấm ván, đỡ ván).

- Sơ đồ tính và xác định momen uốn của sườn dưới (sườn đỡ sườn trên).

Bước 4: Kiểm tra các cấu kiện theo trạng thái giới hạn thứ nhất (cường độ) theo công thức: max  

 : Là ứng suất lớn nhất trong cốp pha. max:

M Là momen uốn lớn nhất của cốp pha, phụ thuộc sơ đồ tính của cốp pha.

W Là momen kháng uốn của vật liệu làm cốp pha,

 hoặc tra catalogue nhà sản xuất.Trong đó b và h lần lượt là chiều rộng dãy tính toán và chiều dày tấm ván cốp pha.

   : Là ứng suất cho phép của vật liệu làm cốp pha.

Bước 5: Kiểm tra các cấu kiện theo trạng thái giới hạn thứ hai (độ võng) theo công thức: f   f Trong đó:

: f Là giá trị độ võng của cốp pha, được tính toán theo các công thức của Sức bền vật liệu, phụ thuộc vào sơ đồ tính của cốp pha.

  f :Là giá trị độ võng cho phép tối đa của cốp pha, được lấy theo mục A.3 Phụ lục A của TCVN 4453:1995.

Lưu ý: Các thanh sườn trên và sườn dưới cũng được kiểm tra theo hai điều kiện là cường độ và độ võng.

4.5.5.Tính toán, thiết kế cốp pha móng

4.5.5.1.Thông số kỹ thuật vật liệu.

* Ván ép: Chọn tấm ván ép phủ phim SOMMA.

Bảng 4.19.Thông số kỹ thuật của tấm ván phủ phim SOMMA

STT Tính chất Đơn vị Thành phần Phương pháp thử nghiệm

1 Mặt film Dynea nâu keo WBP-

3 Loại gỗ Cao su, keo, bạch đàn

Hardwood: Gỗ rừng, gỗ cứng

6 Dung sai độ dày mm ± 0.5

9 Độ trương nở % (27 ± 2) 0 C trong nước 24h TCVN 7756-5:2007 4.4

10 Cường độ uốn MPa TCVN 7756-6:2007 ≥ 30

STT Tính chất Đơn vị Thành phần Phương pháp thử nghiệm

11 Độ bền kéo trượt MPa 0.83

12 Độ bền kéo vuông góc mặt ván MPa TCVN 7756-7:2007 1.50

(2 mặt ) Lần Keo Melamine: 6-8 lần

Keo Phenol: > 10 lần SOMA’s Standard

* Sườn đứng và sườn ngang:

- Sườn ngang (gông ngang): Thép hộp (Steel Box) 45 90 1.5    mm 

+ Momen quán tính của tiết diện đối với trục x:

+ Momen kháng uốn của tiết diện đối với trục x: x 0.5 x 0.5 9 42.89 9.533  3 

- Sườn đứng (gông đứng): Thép hộp (Steel Box) 50 50 1.5    mm 

+ Momen quán tính của tiết diện đối với trục x:

+ Momen kháng uốn của tiết diện đối với trục x: x 0.5 x 11.419 0.5 5 4.567  3 

* Ty ren: Sử dụng ty ren đường kính D  16  mm có cường độ là f  210  MPa 

Khả năng chịu lực của ty ren:  P  0.785  D 2   f 0.785 16  2  210 10   3  42.2  kN 

Bảng 4.20.Thông số đặc trưng hình học tiết diện của thép hộp sườn ngang và sườn đứng.

Tên cấu kiện b (mm) h (mm) t (mm) I x (cm 4 ) W x (cm 3 ) E (MPa) f

4.5.5.2.Xác định tải trọng tác dụng.

* Xác định giá trị tải tiêu chuẩn và tính toán phân bố trên mét vuông:

Cốp pha móng được tính toán theo bài toán cốp pha đứng nên sẽ có những loại tải trọng tác dụng lên cốp pha được trình bày trong Bảng dưới.

Bảng 4.21.Giá trị tải trọng tác dụng lên cốp pha móng.

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Giá trị tính toán (kN/m 2 ) Áp lực ngang bê tông mới đổ P 17.5 1.3 22.75

Tải trọng do chấn động khi đổ BT q 1 4.0 1.3 5.2

Tải trọng do đầm rung q 2 2.0 1.3 2.6

Tổng tải trọng tác dụng 23.50 30.55

Do cốp pha móng được tính toán theo cốp pha đứng, chiều cao móng đơn trong công trình là 0.8m (bao gồm chiều dưới 0.4m và chiều cao trên 0.4m).Vì vậy tấm cốp pha chỉ cần cao 0.4m là đủ để đổ bê tông, do yếu tố thi công thì chiều cao ván phải lớn hơn chiều cao cấu kiện.

 Chọn chiều cao tấm ván cốp pha là 0.5m và chiều rộng dãy để tính toán b  1   m

- Tải trọng tiêu chuẩn trên dãy bề rộng b:q tc b m /   q tc b m  23.50 1 23.50   kN m/ .

- Tải trọng tính toán trên dãy bề rộng b:

4.5.5.3.Kiểm tra tấm ván cốp pha.

* Sơ đồ tính: Cắt tấm ván cốp pha dãy rộng b  1   m theo phương song song với chiều cao móng để tính toán, sơ đồ tính tấm ván cốp như dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều tựa lên các sườn ngang (gông ngang) với tiết diện tính toán là b h  b1 m t v

. Chọn trước chiều dày ván t v 1.8  cm 

(theo catalogue của nhà sản xuất).

Hình 4.11.Mặt cắt ngang cốp pha bố trí cốp pha móng.

Hình 4.12.Sơ đồ tính tấm ván cốp pha móng.

Hình 4.13.Biểu đồ momen của tấm ván cốp pha móng.

Khoảng cách sườn ngang L sn 0.25   m để bố trí đỡ ván cốp pha.

* Kiểm tra ván theo trạng thái giới hạn thứ nhất (về cường độ):

- Momen uốn max trong ván với bề rộng b =1m:  

- Ứng suất max trong ván với bề rộng b =1m: max max 6  2 

W Là momen kháng uốn của ván, W  b h  6 2  b t  6 v 2  100 1.8  6 2  54  cm 3 

   v :Là ứng suất cho phép của ván, tra catalogue được giá trị    v  30 MPa   3 10 4  KPa 

 Chiều dày ván t v 1.8  cm  và khoảng cách sườn ngang L sn 0.25   m đảm bảo điều kiện cường độ của cốp pha.

* Kiểm tra ván theo trạng thái giới hạn thứ hai (về độ võng):

- Độ võng max của ván với b=1m:  

I Là momen quán tính của tiết diện, I  b h 12  3  b t 12  v 3  100 1.8 12  3  48.60  cm 4 

E Là modul đàn hồi của vật liệu ván (tra catalogue), giá trị E  3000 MPa   3 10 6  kN m / 2 

- Độ võng cho phép của ván (theo TCVN 4453:1995):  250 1  

(Lưu ý: Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất).

- Kiểm tra điều kiện: f max 0.492 mm    f 1 mm 

 Chiều dày ván t v 1.8  cm  và khoảng cách sườn ngang L sn 0.25   m đảm bảo điều kiện độ võng của cốp pha.

4.5.5.4.Kiểm tra sườn ngang (gông ngang).

TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH

Cơ sở lý thuyết các bước thiết kế tiến độ thi công

Muốn lặp tiến độ thi công cho bất kỳ công trình nào, với bất kỳ hình thức mô phỏng bằng loại mô hình tiến độ nào, thì cũng nên phân chia các bước thực hiện.Thông thường khi lập tiến độ nên theo các bước sau:

- Bước 1: Phân chia công trình thành các yếu tố kết cấu ( thi công phần ngầm bao gồm móng, đà kiềng, thi công phần thân bao cột, dầm, sàn) và ấn định thời gian thi công cần thiết.

- Bước 2: Lên danh mục các công việc cần thực hiện (ví dụ như: công tác chuẩn bị, khởi công, đào đất hố móng, vận chuyển đất, thi công bê tông lót,…).

- Bước 3: Lựa chọn biện pháp thi công và máy móc, nhân lực lực (phần này đã được tính toán ở các chương trước).

- Bước 4: Từ danh mục các công việc (nên lập các công việc có mã hiệu), sử dụng các phần mềm dự toán (G8, Eta, GXD,…) để hỗ trợ nhanh việc tra định mức hao phí.Từ đó sơ bộ thời gian cần thiết để hoàn thành công tác, đó là cơ sở để sau này vào phần mềm tiến độ Project để ta điều chỉnh lại cho phù hợp.

- Bước 5: Ấn định trình tự trước sau thực hiện các công tác (mối quan hệ giữa các công tác phải hợp lý, ví dụ công tác đổ bê tông lót móng phải sau đào đất móng,…).

- Bước 6: Lên kế hoạch về nhu cầu nhân lực, máy móc, vật liệu.

- Bước 7: Sử dụng phần mềm MS Project hỗ trợ lập tiến độ thi công của công trình, gán tài nguyên và điều chỉnh tiến độ cho phù hợp.

Lập tiến độ ngang (Gant) cho thi công công trình

2.2.1.Tính toán tổng hợp vật liệu, nhân công

2.2.1.1.Khối lượng thi công phần ngầm.

Bảng 5.1.Bảng tổng hợp khối lượng công tác đất cho các đợt thi công.

STT Tên công tác Khối lượng Đơn vị

1 Đào đất đồi giải phóng mặt bằng đợt 1 4.05 100m 3

10 Đào đất hố móng và đà kiềng 24.15 100m 3

11 Vận chuyển đất thừa tái sử dụng 22.57 100m 3

Bảng 5.2.Bảng tổng hợp khối lượng vật liệu thi công bê tông cho phần ngầm.

1 Đợt 1:Thi công bê tông lót đá 4x6 37.88 m 3

2 Đợt 2 - Đoạn 1 Đổ bê tông móng trục 1-5 - -

3 Lắp dựng ván khuôn móng 0.6 100m 2

4 Lắp dựng cốt thép móng 4.95 tấn

5 Đổ bê tông móng đá 1x2 49.5 m 3

7 Tháo dỡ ván khuôn móng - 100m 2

8 Đợt 2 - Đoạn 2 Đổ bê tông móng trục 6-10 0.6 -

9 Lắp dựng ván khuôn móng - 100m 2

13 Tháo dỡ ván khuôn móng 49.5 100m 2

14 Đợt 2 - Đoạn 3 Đổ bê tông móng trục 11-15 - -

15 Lắp dựng ván khuôn móng 0.6 100m 2

16 Lắp dựng cốt thép móng - tấn

20 Đợt 2 - Đoạn 4 Đổ bê tông móng trục 16-21 49.5 -

21 Lắp dựng ván khuôn móng - 100m 2

23 Đổ bê tông móng đá 1x2 - m 3

26 Đợt 3 - Đoạn 1 Đổ bê tông cổ cột, đà kiềng trục 1-5 - -

27 Lắp dựng cốt thép 1.95 tấn

28 Lắp dựng ván khuôn cổ cột 0.34 100m 2

30 Tháo dỡ ván khuôn cổ cột 0.34 100m 2

2.2.1.2.Khối lượng thi công phần thân.

Bảng 5.3.Bảng tổng hợp khối lượng cho thi công bê tông phần thân (cột, dầm 1 tầng).

1 Đợt 4 - Đoạn 1 Đổ bê tông cột tầng trệt trục 1-5 - -

25 Đợt 5: Bê tông dầm sàn tầng 1 0.00

26 Đợt 5 - Đoạn 1 Đổ bê tông dầm sàn tầng 1 trục 1-11 - -

32 Đợt 5 - Đoạn 2 Đổ bê tông dầm sàn tầng 1 trục 12-21 - -

2.2.2.Xác định thời gian thi công cho công tác

Bảng 5.4.Bảng xác định thời gian thi công của từng công tác theo định mức 1776/BXD – VP.

STT Tên công việc Khối lượng công tác Đơn vị Mã hiệu Định mức hao phí Tổng số công

Bố trí tài nguyên Thời gian

(ngày) Bố trí thời gian

5 Đào đất đồi giải phóng mặt bằng đợt 1 4.05 100m 3 AB.21133 0.254 1.03 1 1.0 1

14 Đào đất hố móng và đà kiềng 24.15 100m 3 AB.25123 0.321 7.75 2 4.0 4

15 Vận chuyển đất thừa tái sử dụng 22.57 100m 3 AB.41233 0.66 14.90 4 3.8 4

16 Vận chuyển đất thừa 1.58 100m 3 AB.42133 0.66 1.04 1 1.0 1

18 Đợt 1:Thi công bê tông lót đá 4x6 37.88 m 3 AF.21113 0.65 24.62 25 1.0 1

19 Đợt 2 - Đoạn 1 Đổ bê tông móng trục 1-5 - - - - - - - - -

20 Lắp dựng ván khuôn móng 0.60 100m 2 XE.1220 0.33 0.20 1 0.5 0.5

21 Lắp dựng cốt thép móng 4.95 tấn AF.61120 8.34 41.28 41 1.0 1

22 Đổ bê tông móng đá 1x2 49.50 m 3 AF.31124 1.21 59.90 60 1.0 1

23 Bảo dưỡng bê tông móng - - - 7

24 Tháo dỡ ván khuôn móng 0.60 100m 2 XE.1220 0.33 0.20 1 0.5 0.5

43 Xây tường làm cốp pha đà kiềng 6.04 100m 2 SB.16614 2.82 17.03 5 3.4 4

44 Đợt 3: Bê tông cổ cột, đà kiềng - - - - - - - - -

45 Đợt 3 - Đoạn 1 Đổ bê tông cổ cột, đà kiềng trục 1-5 - - - - - - - - -

46 Lắp dựng cốt thép 1.95 tấn AF.61532 9.17 17.91 18 1.0 1

47 Lắp dựng ván khuôn cổ cột 0.34 100m 2 AF.89441 22.52 7.57 16 0.5 0.5

48 Đổ bê tông đá 1x2 19.54 m 3 AF.32314 2.56 50.01 50 1.0 1

49 Tháo dỡ ván khuôn cổ cột 0.34 100m 2 AF.89441 22.52 7.57 16 0.5 0.5

53 Đổ bê tông đá 1x2 20.04 m 3 AF.32314 2.56 51.30 51 1.0 1

58 Đổ bê tông đá 1x2 20.04 m 3 AF.32314 2.56 51.30 51 1.0 1

63 Đổ bê tông đá 1x2 23.54 m 3 AF.32314 2.56 60.27 60 1.0 1

65 Đợt 4: Bê tông cột tầng trệt - - - - - - - - -

66 Đợt 4 - Đoạn 1 Đổ bê tông cột tầng trệt trục 1-5 - - - - - - - - -

67 GCLD cốt thép 2.35 tấn AF.61432 8.85 20.80 21 1.0 1

69 Đổ bê tông đá 1x2 23.50 m 3 AF.32244 3.33 78.26 78 1.0 1

71 Tháo dỡ ván khuôn 1.26 100m 2 AF.89441 22.52 28.38 29 1.0 1

75 Đổ bê tông đá 1x2 23.50 m 3 AF.32244 3.33 78.26 78 1.0 1

81 Đổ bê tông đá 1x2 23.50 m 3 AF.32244 3.33 78.26 78 1.0 1

87 Đổ bê tông đá 1x2 28.20 m 3 AF.32244 3.33 93.91 94 1.0 1

90 Đợt 5: Bê tông dầm sàn tầng 1 - - - - - - - - -

91 Đợt 5 - Đoạn 1 Đổ bê tông dầm sàn tầng 1 trục 1-11 - - - - - - - - -

94 Đổ bê tông đá 1x2 205.10 m 3 AF.32314 2.56 525.06 525 1.0 1

103 Đợt 6: Bê tông cột tầng 1 - - - - - - - - -

104 Đợt 6 - Đoạn 1 Đổ bê tông cột tầng 1 trục 1-5 - - - - - - - - -

128 Đợt 7: Bê tông dầm sàn tầng 2 - - - - - - - - -

141 Đợt 8: Bê tông cột tầng 2 - - - - - - - - -

148 Đợt 8 - Đoạn 2 Đổ bê tông cột tầng 2 trục 6-10 - - - - -

Định dạng
Số trang	132
Dung lượng	8,63 MB

Tiêu đề	Đồ Án Kỹ Thuật Và Tổ Chức Thi Công
Thể loại	Đồ án