Phần thi cơng : Chương 21: Thi c«ng Ðp cäc Giới thiệu công trình: - Tên công trình : VIệN y học lâm sàng bệnh nhiệt đới - Địa điểm : Thành phố Hà Nội - Đặc điểm chính: Công trình đ-ợc xây dựng khu đất rộng gần 3000m2.Diện tích xây dựng :1230m2 + ChiỊu dµi nhµ lµ 19,8 m + ChiỊu réng nhµ lµ 11,9 m + ChiỊu cao nhµ lµ 39,9 m với tầng với chiều cao tầng 3,9 m + Nhà khung bê tông cốt thép chịu lực có xây chèn t-ờng gạch 220 + Móng cọc bê tông cốt thép đài thấp đặt lớp bê tông lót đá mác 100, đỉnh đài đặt cốt 1,5 m so với cốt 0.00 Cọc bê tông cốt thép mác 250 tiết diện 25 x 25(cm) dài 21,0 m đ-ợc chia làm đoạn + Mực n-ớc ngầm độ sâu - 0,6 m so với cốt nhà có tính chất phá hoại với cấu kiện bê tông + Khu đất xây dựng t-ơng đối phẳng không san lấp nhiều nên thuận tiện cho việc bố trí kho bÃi x-ởng sản xuất Đặc điểm nhân lực máy thi công: + Công ty xây dựng có đủ khả cung cấp loại máy, kỹ scông nhân lành nghề + Công trình nằm đ-ờng vành đai thuận tiện cho việc cung cấp nguyên vật liệu liên tục + Hệ thống điện n-ớc lấy từ mạng l-ới thành phố thuận lợi đầy đủ cho trình thi công sinh hoạt công nhân Công tác chuẩn bị 2.1 Mặt bằng: - Nghiên cứu kỹ hồ sơ tài liệu quy hoạch, kiến trúc, kết cấu tài liệu khác công trình, tài liệu thi công tài liệu thiết kế thi công công trình lân cận - Nhận bàn giao mặt xây dựng - Giải phóng mặt bằng, phát quang thu dọn, san lấp hố rÃnh - Tiêu thoát n-ớc mặt - Hạ mực n-ớc ngầm dùng bơm hút trực tiếp n-ớc ngầm từ hố ga thoát từ hố móng - Xây dựng nhà tạm : bao gồm x-ởng kho gia công lán trại tạm, nhà vệ sinh - Lắp hệ thống điện n-ớc 2.2 Giác móng công trình: - Xác định tim cốt công trình dụng cụ bao gồm d©y gai d©y kÏm, d©y thÐp ly, th-íc thÐp, máy kinh vĩ máy thuỷ bình - Từ vẽ hồ sơ khu đất xây dựng công trình, phải tiến hành định vị công trình theo mốc chuẩn theo vẽ - Từ mốc chuẩn xác định điểm chuẩn công trình máy kinh vĩ : Từ điểm chuẩn ta xác định nốt điểm chuẩn khác công trình - Từ điểm chuẩn ta xác định đ-ờng tim công trình theo ph-ơng nh- vẽ đóng dấu đ-ờng tim công trình cọc gỗ sau dùng dây kẽm căng theo đ-ờng cọc chuẩn, đ-ờng cọc chuẩn phải cách xa công trình từ 45 m để không làm ảnh h-ởng dến thi công - Dựa vào đ-ờng chuẩn ta xác định vị trí tim cäc, vÞ trÝ cịng nh- kÝch th-íc hè mãng Lựa chọn ph-ơng pháp ép cọc 3.1 Chọn ph-ơng pháp ép cọc cho công trình có -u điểm sau: - Không gây ồn, chấn động đến công trình bên cạnh (do xung quanh đà có nhiều công trình dân dụng khác đà đ-ợc xây dựng - Có tính kiểm tra cao: đoạn cọc đ-ợc kiểm tra d-íi t¸c dơng cđa lùc Ðp Trong st qu¸ trình ép cọc ta xác định đ-ợc giá trị lực ép hay phản lực đất nền, từ có giải pháp cụ thể điều chỉnh thi công 3.2 Ph-ơng pháp ép cọc chia làm loại : ép tr-ớc ép sau * Ph-ơng pháp ép sau : ép cọc sau đà thi công đ-ợc phần công trình (2-3 tầng) - Nh-ợc điểm ph-ơng pháp này: + Chiều dài đoạn cọc ngắn(2 -3 m) nên phải nối nhiều đoạn + Dựng lắp cọc khó khăn phải tránh va chạm vào công trình + Di chuyển máy ép khó khăn + Thi công phần đài móng khó phải ghép ván khuôn chừa lỗ hình nêm cho cọc + Do ph-ơng pháp thuận lợi cho công trình cải tạo * Ph-ơng pháp ép tr-ớc: ép cọc tr-ớc thi công công trình - Ưu điểm ph-ơng pháp: + Chiều dài cọc lớn (7-8 m) + Thi công dễ dàng, nhanh số l-ợng cọc ít, dựng lắp cọc dễ, di chuyển máy thuận tiện, thi công đài móng nhanh + Khi gặp cố khắc phục dễ dàng - Dựa vào -u nh-ợc điểm ta chọn ph-ơng pháp ép cọc tr-ớc - Ph-ơng pháp ép tr-ớc có loại : ép tr-ớc đào đất sau đào đất (ép âm ép d-ơng) * Ph-ơng pháp ép sau đào đất (ép d-ơng) : thi công cọc sau đà tiến hành xong thi công đất Ưu điểm Do ép âm nên thời gian thi công nhanh ( không cần cọc dẫn ) Việc theo dõi điều chỉnh chiều sâu ép cọc tim cọc dễ dàng Nh-ợc điểm ph-ơng pháp này: Chỉ dùng cho công trình đào móng thành ao (để cho máy xuống) Tăng khối l-ợng đất đào (phải làm đ-ờng lên xuống cho máy) Chịu ảnh h-ởng lớn mực n-ớc ngầm, sử dụng biện pháp ép cọc khu vực có mực n-ớc ngầm cao Chịu ảnh h-ởng thời tiết, gây ngập máy có m-a Rất khó ép cọc góc hố đào Dùng cho công trình có mặt rộng * Ph-ơng pháp ép tr-ớc đào đất (ép âm) : thi công cọc tr-ớc tiến hành thi công đất - Ưu điểm ph-ơng pháp: Mặt thi công rộng rÃi không bị hạn chế Việc cẩu lắp cọc hay thao tác khác đơn giản có nhiều điều kiện thực phụ thuộc vào mực n-ớc ngầm, thời tiết Dùng đ-ợc cho nhiều loại móng Thuận lợi thi công di chuyển máy dễ không sợ va chạm vào thành hố đào Không làm tăng khối l-ợng đất đào - Nh-ợc diểm Phải ép âm thêm số đoạn cọc dài Khó theo dõi đ-ợc chiều sâu ép cọc định vị tim cọc Căn vào -u nh-ợc điểm dựa vào đặc điểm công trình có mực n-ớc ngầm cao ta chọn ph-ơng án ép âm Trong ph-ơng án có hai ph-ơng pháp ép, ép ôm ép đỉnh Đối với ph-ơng pháp ép đỉnh sử dụng lực ép tác dụng từ đỉnh cọc nên tận dụng đ-ợc tối đa lực ép yêu cầu cọc có bê tông mác từ 200 trở lên Độ lệch trục cọc lớn khó điều chỉnh Với ph-ơng pháp ép ôm sử dụng lực ép thông qua ma sát thành cọc khung dẫn động máy ép, với ph-ơng pháp yêu cầu bê tông cọc mác 250 trở lên, độ lệch trục cọc đ-ợc hạn chế điều chỉnh đ-ợc dễ dàng công trình ta sử dụng ph-ơng pháp ép âm Tính toán sức chịu tải Ta đà tính toán đ-ợc sức chịu tải đất Pđn = 57,7 T Sức chịu tải cọc Pvl = 92,445 T Chọn máy thi công 4.1 Chọn máy ép cọc - Cọc sử dơng Ðp cäc cã tiÕt diƯn 25cm x 25 cm - Cọc chia làm đoạn C1,C2 C3 chiều dài đoạn cọc dài m - Chiều sâu ép cọc đến lớp cát lẫn sỏi chặt vừa độ sâu 1,5 m so với mặt đất tự nhiên - Trọng l-ợng đoạn cọc g = 1,1x7x0,25x0,25x2,5 = 1,2(T) - Träng l-¬ng cäc ép 1,2x3 = 3,6 (T) - Tổng số l-ợng cọc cho toàn công trình :n = (6x7x12+4x7x16)x3 = 2856 cọc 21 m - Cọc đ-ợc vận chuyển, bốc xếp tr-ờng cần trục tự hành - Máy ép cọc đ-ợc lắp dựng tr-ờng cần trục tự hành - Giá ép cọc đ-ợc dùng để ®ì ®èi träng cịng nh- kÝch thủ lùc ép cọc 4.2 Tính toán thông số kỹ thuật a Thời gian thi công ép cọc Tổng chiều dài cäc cÇn Ðp L = 136x21 m = 2856 m Theo định mức XDCB 24 2005/ XD BXD th× Ðp 100 m cäc (25 x 25) cm cần 2,5 ca Do số ca cần thiết để thi công hết số cọc công trình ta sử dụng máy ép làm việc ca ngày Số ca cần thiết 2856x2.5 = 72 (ca) 100 b.Máy thi công ép cọc Giá ép cọc đ-ợc dùng ®Ĩ ®ì ®èi träng cịng nh- kÝch thủ lùc ép cọc Sơ đồ kích th-ớc hình học giá ép thể hình vẽ : Cọc có tiết diện 25x25 có sức chịu tải theo đất (P) = 57,7 T M¸y nÐn cäc lùa chän phải thoà mÃn điều kiện sau Pđ < Pép < Pvl = 92,445 T - Lực nén danh định lớn thiết bị không nhỏ 1,5-2,2 lần lùc nÐn lín nhÊt cđa cäc theo thiÕt kÕ chän qyc > 1,4xp®n = 1,4x57,7 = 80,78 T ( k = 1.4, ép vào lớp cát thô chặt vừa) - Lực nén kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục ép đỉnh tác dụng mặt bên cọc ép âm không gây lực ngang ép - Chuyển động pistông ®Ịu, khèng chÕ ®-ỵc tèc ®é Ðp cäc - Đồng hồ đo áp lực phải t-ơng xứng với khoảng lực đo (giá trị áp lực đo lớn đồng hồ không v-ợt lần áp l-c đo ép cọc) - Chiều cao giá máy phải đảm bảo máy ép đ-ợc đoạn cọc có chiều dài theo thiÕt kÕ - Chän m¸y Ðp cã ¸p lùc bơm dầu Pdầu = 140 Kg/cm2 - Tính đ-ờng kính xi lanh theo c«ng thøc ; πd 2 p dau k Pepyc d 2.k p ep p dau = 2.1,4.80780 3,14.140 = 19.8cm b Chọn máy thi công: Xác định lực ép thi công Điều kiện :( 1,5 2) pdn < p ep < pvl => tõ ®iỊu kiƯn trªn ta chän : Lùc Ðp tèi thiĨu PÐpmin = (1,5 – 2) pdn => chän pÐp = 1,8p®n pÐpmax = 0,8- 0,9) pvl=> chän pÐp max =0,9pvl Lùc Ðp tèi ®a => P®n =57,7 (T ) => pÐp = 1,4x 57,7= 80,78 (T) => P vl = 92,44 (T) => p Ðp max = 0,9x 92,44 =83,2 Chän kÝch th-íc thủ lùc §iỊu kiƯn chän : lùc kÝch > PÐp max x k n x p x d > P Ðp max x k NghÜa lµ Víi : n sè kÝch th-íc bè trÝ trªn phần tĩnh giá ép => dùng kích d: ®-êng kÝnh ®¸y bit tong kÝch p : ¸p lùc dấu ô ( ống dẫn dầu ) kÝch lÊy p= 150 kg/ cm2 k: hÖ sè an toµn sư dơng kÝch lÊy k= 1,4 =>2 3,14 d 150 kg /cm3 82,2 1,4 => d=20 (cm) => t¶i träng kÝch 94,2