Bài giảng đồ án công nghệ xây dựng công trình bê tông

Đường đến công trình thuận tiện cho việc vận chuyển thiết bị thi công và vật liệu xây dựng.. Thuyết minh - Phân khoảnh, phân đợt, tính khối lượng và thiết kế thành phần cấp phối của bê t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

KHOA CÔNG TRÌNH – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ & QLXD

HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG

A TÀI LIỆU CHO TRƯỚC

1 Vị trí và nhiệm vụ công trình

a Vị trí công trình

Công trình TL được xây dựng thuộc xã X, huyện H, cách thị xã T 20

km về phía Bắc

b Nhiệm vụ công trình

Công trình có các nhiệm vụ chính như sau:

- Cung cấp nước tưới cho nông nghiệp

- Cung cấp nước cho sinh hoạt cho và công nghiệp

2 Quy mô công trình

Công trình gồm các hạng mục: Trạm bơm và hệ thống các coongt rình phụ trợ Các thông số của các công trình ứng với từng số đề cho trong phụ lục

3 Thời gian thi công

Công trình được xây dựng trong khoảng 1 năm kể từ ngày khởi công

4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình

a Điều kiện địa hình

Địa hình mang đặc trưng của vùng đồng bằng bắc bộ, địa hình tương đối bằng phẳng

b Đặc trưng khí tượng, thủy văn

Khu vực xây dựng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, mùa khô từ tháng XI đến tháng IV

5 Nguồn vật liệu xây dựng

a Cát, đá, sỏi

Dùng đá vôi ở mỏ Bache, đá ở đó rất tốt dùng trong các công trường xây dựng Mỏ này cách công trình 6 7km

Dùng đá dăm ở mỏ Bache để đổ bê tông, cát phân bố dọc sông Đà dùng làm cốt liệu rất tốt, cự ly vận chuyển khoảng 5 10km

-

TT Thông số Cát Đá Xi măng

b Bê tông

Xi măng được sử dụng cho bê tông là xi măng PC30 và PC40 của công ty xi măng Bỉm Sơn – Thanh Hóa

Các mác bê tông và xi măng ứng với từng đề bài cho trong phần phụ lục

c Giao thông vận tải

Công trình nằm ở huyện H cách quốc lộ khoảng 12km Đường đến công trình thuận tiện cho việc vận chuyển thiết bị thi công và vật liệu xây dựng

6 Điều kiện dân sinh kinh tế

Theo phương hướng quy hoạch đây là một huyện có dân số không nhiều Cuộc sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp, điều kiện sinh hoạt thấp kém

7 Khả năng cung cấp điện nước

a Cung cấp điện

Cách công trình có đường dây cao thế 35KV chạy qua thuận tiện cho việc sử dụng điện cho công trường

b Cung cấp nước

Nước dùng cho sản xuất được đảm bảo cả về số lượng lẫn chất lượng nhờ việc sử dụng nguồn nước lấy từ các sông, suối

Nước cho sinh hoạt cần xử lý bảo đảm vệ sinh cho người dùng

8 Điều kiện thi công

- Công trình đầu mối thủy lợi do Công ty M đảm nhận thi công

- Vật tư thiết bị cung cấp đến chân công trình theo đúng tiến độ

- Máy móc đảm bảo cho việc thi công

- Nhà thầu có khả năng tự huy động vốn đáp ứng nhu cầu thi công

B YÊU CẦU

1 Thuyết minh

- Phân khoảnh, phân đợt, tính khối lượng và thiết kế thành phần cấp phối của bê tông

- Chọn máy trộn, tính năng suất máy trộn, trạm trộn

- Chọn công cụ vận chuyển và nêu phương án vận chuyển

- Kiểm tra khả năng phát sinh khe lạnh đối với khoảnh đổ điển hình của từng phương pháp đổ bê tông

- Thiết kế ván khuôn, cách lắp dựng ván khuôn cho khoảnh đổ điển hình của từng phương pháp

- Chuyên đề của từng đề bài

2 Bản vẽ

1 hoặc 2 bản A1 thể hiện phân khoảnh, phân đợt, lắp dựng ván khuôn, phương pháp đổ bê tông

3 Một số lưu ý

- Phân khoảnh đổ, đợt đổ phải thống nhất ký hiệu:

- Đợt đổ ghi số la mã: I, II, III …

- Khoảnh đổ ghi số thường, bắt đầu từ 1 đến hết

- Tuyệt đối không có a, b, c … hay bất cứ ký hiệu nào khác

- Năng suất không được ký hiệu là  (pi), bắt buộc phải là N

- Tra bảng biểu, số liệu nào, ở đâu, quy phạm nào đều phải trích dẫn nguyên bảng biểu đó lại trong bài làm

4 Các quy định về trình bày

a Thuyết minh

Sử dụng font Times New Roman cỡ chữ 13 (không dùng các loại font dạng vn…), sẽ tiện dùng cho Internet sau này

Căn lề: trái 3,0cm, phải 2,0cm, trên 2,0cm, dưới 2,0cm

Không dùng Borders (khung) xung quanh các trang thuyết minh (trừ bảng biểu)

Header and Footer dùng font Arial cỡ 11, không nghiêng, không đậm,

sử dụng border để phân cách với nội dung chính

Cỡ và hình thức chữ cho các chương mục phải hài hòa và phải thống nhất từ đầu đến cuối đồ án

Nền của tất cả các biểu đồ và bảng phải là nền trắng

Đồ án được trình bày theo chương, cách đánh số thứ tự các mục theo qui định chung hiện hành về viết văn bản, tài liệu khoa học Kỹ thuật

Ví dụ: Chương 1.Giới thiệu chung

1.1.Qui mô công trình

1.1.1.Vị trí xây dựng

………

1.1.2.Nhiệm vụ công trình

………

(Tuyệt đối không dùng khái niệm “Phần”, không dùng số la mã hoặc

ký hiệu “i" để đánh số thứ tự trong đồ án);

b Bản vẽ

Khổ giấy : A1 hoặc A2

Trình bày theo quy định chung của Trường và tiêu chuẩn hiện hành

C HƯỚNG DẪN

1 Tính toán khối lượng và dự trù vật liệu

Khối lượng bê tông của tất cả các bộ phận

Dự trù vật liệu để thi công khối lượng bê tông trên theo Định mức dự toán xây dựng công trình - Phần xây dựng 28/09/2007 được ban hành kèm theo Công văn 1776 BXD-VP, ngày 16 tháng 08 năm 2007 Chú ý chỉ kể đến hao hụt vật liệu xây dựng trong thi công, hao hụt vữa khi vận chuyển đổ

bê tông, hao hụt trung chuyển theo tỷ lệ quy định trong định mức Còn hao hụt vật liệu vận chuyển ngoài công trường và bảo quản tại kho không đưa vào nội dung đồ án

Dự trù vật liệu cho vữa xây: trang 275 – Phụ lục: định mức cấp phối vữa xây

Dự trù vật liệu cho bê tông: trang 404 – Phụ lục: Công tác bê tông, định mức cấp phối vật liệu Yêu cầu trích dẫn bảng tra vào đồ án để làm căn cứ kiểm tra

- Độ sụt của bê tông phụ thuộc vào loại kết cấu, điều kiện thi công

- Có thể xác định Sn theo phương pháp tra bảng trong 14TCN 59-2002 hoặc giáo trình VLXD

- Chọn đường kính viên đá: Dmax phải thỏa mãn 4 điều kiện sau đây: Dmax ≤ 1/3 kích thước nhỏ nhất của tiết diện công trình

Dmax ≤ 2/3 khoảng cách thực giữa 2 thanh cốt thép

Dùng máy trộn bê tông có dung tích V ≤ 500lít => Dmax< 70mm

V >500lít => Dmax< 150mm

Bảng dự trù khối lượng bê tông

(m3)

XM Cát Đá Nước XM Cát Đá Nước

2 Phân đợt đổ, khoảnh đổ bê tông

Phân tích điều kiện thi công cụ thể, từ đó căn cứ vào quy phạm và đặc điểm thi công và việc khống chế nhiệt khi bê tông khối lớn để chia khe thi công, thống nhất ký hiệu đợt đổ, khoảnh đổ Lưu ý:

- Cường độ thi công gần bằng nhau để phát huy khả năng làm việc của máy và đội thi công

- Các khoảnh trong cùng một đợt không quá xa nhau để tiện cho việc

bố trí thi công, nhưng cung không quá gần gây khó khăn cho việc lắp dựng ván khuôn và mặt bằng thi công quá hẹp

- Theo trình tự từ dưới lên trên (trước – sau)

- Tiện cho việc bố trí trạm trộn và đường vận chuyển

- Tiện cho việc thi công các khe, khớp nối (thông thường 2 khoảnh đổ sát nhau nên bố trí ở 2 đợt khác nhau)

Thời gian mỗi đợt đổ kéo dài từ 5-7 ngày (Cứ 5-7 đơn vị thời gian chuẩn thì có 1 đơn vị thời gian đổ bê tông)

Ví dụ: Ký hiệu IV1 nghĩa là đổ bê tông đợt IV, khoảnh 1

Kí hiệu V2 nghĩa là đổ bê tông đợt V, khoảnh 2

Phân khoảnh đổ bê tông căn cứ vào:

- Hình dạng và cấu tạo của kết cấu

- Khối lượng bê tông

- Các khe kết cấu

Bảng tính toán khối lượng bê tông các khoảnh đổ

TT Tên

khoảnh

Hình dạng kết cấu

Diễn toán Khối lượng (m3) Mác Bê tông

Cường độ thi cụng bờ tụng

TT Đợt

đổ

Khoảnh

đổ

Khối lượng

bờ tụng thành khớ (m3)

Khối lượng vữa bờ tụng (m3)

Thời gian

đổ bờ tụng (ca)

Cường độ

đổ bờ tụng (m3/ca)

Ghi chỳ: Ở bảng 2, cột" khoảnh đổ" phải nờu đầy đủ ký hiệu và tờn cụ thể bộ phận cụng trỡnh

- Khối lượng vữa bờ tụng cho từng đợt đổ: Vvữa= 1,025.Vthành khớ

- Cường độ đổ bờ tụng từng đợt:

Q = T

Vvua (m3/ca) Trong đú :

Q - Cường độ đổ bờ tụng (m3/ca)

V - Khối lượng vữa bờ tụng (m3)

T - Thời gian đổ bờ tụng (ca)

Vthành khớ- Khối lượng bờ tụng đó hoàn thành theo thiết kế (m3)

Tớnh cường độ đổ bờ tụng phải căn cứ vào khả năng thi cụng dõy chuyền (mỏy múc), điều kiện khống chế nhiệt, để lựa chọn thời gian đổ bờ tụng

Với cụng trỡnh nhỏ, nờn lấy thời gian đổ bờtụng Ti ≤ 3ca cho một đợt

đổ

- Vẽ biểu đồ cường độ thi cụng bờ tụng (xem vớ dụ)

Bi ểu đồ c - ờ n g độ đổ bê t ô n g

10

15 17

20

24 25 24

20 18 16

0 5 10 15 20 25 30

I II III IV V V I V II V III IX X

- Chọn cường độ đổ bê tông thiết kế: Với công trình nhỏ QTK=Qmax; Công trình lớn, kéo dài QTK=QTB (có thể tùy công trình, lựa chọn sao cho kinh tế nhất nhưng phải đảm bảo điều kiện hệ thống máy trộn bổ sung lúc cao điểm để cường độ cung cấp vữa đúng theo cường độ yêu cầu lớn nhất

3 Thiết kế trạm trộn bêtông

a Chọn loại máy trộn

Chọn loại máy trộn cho phù hợp để đảm bảo tiến độ thi công công trình Căn cứ để chọn loại máy trộn:

- Cường độ thiết kế thi công bêtông QTK

- Đường kính lớn nhất của cốt liệu thô Dmax

- Khả năng cung cấp thiết bị của đơn vị thi công

(Có thể tra ở một số sổ tay như: "Sổ tay chọn máy thi công" (Vũ Văn Lộc-nxb XD - 2005); "Sổ tay máy xây dựng" (Tổng CTXD Sông Đà, Vũ Thanh Bình, nxb GTVT 2000) có tại Thư viện ĐHTL

Chọn chủng loại, dung tích thùng trộn, nên chọn V ≥ 400lít

Thống kê các thông số kỹ thuật của loại máy được chọn

b Tính toán các thông số của máy trộn

Như trên đã thành phần phối liệu cho 1m3 bê tông Căn cứ vào dung tích có thể nạp liệu của máy V=Vc + Vđ + Vx ta dễ dàng tính được lượng cát, đá, xi măng, nước cho một cối trộn

Đối với những công trường nhỏ, nạp vật liệu bằng thủ công thường tính lượng cát, đá, xi măng, nước cho một cối trộn theo số nguyên lần bao

xi măng (50kg)

Năng suất thực tế của máy trộn: có thể tính như sau:

B 4 3 2 1

tt.

t t t t

f V 3,6

N

+ + +

=

tt.

tt K 1000

f.n V

N = Trong đó:

Ntt: Năng suất thực tế của máy trộn (m3/h)

Vtt: Thể tích thực tế vật liệu nạp cho một cối trộn (Vc + Vđ + Vx) (lít)

f: Hệ số xuất liệu

t1 : Thời gian trộn bê tông (tra theo máy trộn)

t2 : Thời gian đổ vật liệu vào (lấy theo điều kiện vận hành máy) t3 : Thời gian trút vữa bê tông ra (lấy theo điều kiện vận hành máy)

t4 : Thời gian giãn cách bắt buộc, máy trộn có thùng trộn không lật nghiêng thì t4=0

KB: Hệ số lợi dụng thời gian, lấy bằng 0,85-0,95

n: Số cối trộn trong 1 giờ

- Số lượng máy trộn bêtông:

tt

TK t

N

Q

n =

- Năng suất trạm trộn:

Ntram=nt.Ntt

Năng suất máy trộn tính theo công thức rồi tra theo định mức rồi kiểm tra hai kết quả để đối chứng và nhận xét chọn Đối với công trình lớn thì bỏ qua phần tính toán năng suất mà chỉ căn cứ vào Catalog của trạm trộn (thiết bị toàn bộ) hoặc sổ tay tra cứu

c Bố trí trạm trộn

Chọn vị trí đặt và cách bố trí trạm trộn dựa trên nguyên tắc:

- Thuận lợi cho việc tập kết vật liệu, cung cấp nước trộn bêtông

- Thuận lợi cho việc vận chuyển cốt liệu, vận chuyển vữa bêtông

- Hạn chế việc di chuyển trạm trộn nhiều lần

d Phương án vận chuyển

Lựa chọn phương án vận chuyển cụ thể: hoặc ô tô + bơm hoặc ô tô + cần trục hoặc vận chuyển thủ công kết hợp có cầu công tác Mô tả chi tiết phối hợp vận chuyển

Trong đồ án này không yêu cầu tính toán phương tiện vận chuyển vữa

bê tông, vật liệu cát, đá,

4 Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bêtông

a Đầm bêtông

- Chọn loại máy đầm, dựa trên các loại sổ tay tra cứu máy thi công

- Năng suất máy đầm: tra “Định mức dự toán xây dựng công trình”

- Tính số lượng máy đầm:

tram d

N

N

n =

b Đổ bê tông

Chọn phương án đổ bê tông đối với các khoảnh đổ khác nhau căn cứ vào phương án vận chuyển đã chọn và phương pháp đổ bê tông vào khoảnh đổ

Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh cho khoảnh đổ điển hình theo điều kiện:

h

) T kN(T F

tt

−

=

 Trong đó:

k : Hệ số do đổ bêtông không đều

N : Năng suất thực tế của trạm trộn (m3/h)

T1 : Thời gian ninh kết ban đầu của xi măng (h), phụ thuộc vào loại xi măng và nhiệt độ môi trường tại thời điểm đổ bê tông

T2 : Thời gian vận chuyển vữa bê tông từ trạm trộn tới khoảnh đổ (h)

h : Chiều dày một lớp đổ, phụ thuộc vào công cụ đầm (m)

[F]: Diện tích khống chế để bê tông không phát sinh khe lạnh (m2) Ftt: Diện tích bề mặt bêtông của khoảnh đổ (m2), phụ thuộc vào phương pháp đổ bêtông

Phương pháp đổ bê tông lên đều: Ftt = B.L

Phương pháp đổ bê tông theo lớp nghiêng: Ftt = sinα

H B Trong đó:

L: Chiều dài khoảnh đổ (m)

B: Chiều rộng khoảnh đổ (m) H: Chiều cao khoảnh đổ (m)

α: Góc nghiêng của mặt bêtông, α=110

h: Chiều dày lớp bê tông (m)

c San bêtông

Trong đồ án này khuyến khích sinh viên nêu ra phương pháp san bê

tông

Trong đồ án này khuyến khích sinh viên nêu ra phương pháp dưỡng

hộ bê tông

5 Công tác ván khuôn

a Lựa chọn ván khuôn

- Lựa chọn ván khuôn gỗ hoặc thép

- Lưu ý chọn kết cấu ván khuôn tiêu chuẩn, bộ ván khuôn tiêu chuẩn

- Phân biệt tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn được quy định

theo quy phạm

- Với ván khuôn trên cao, không nên thiết kế chống đỡ ngoài mà nên

sử dụng ván khuôn treo

Yêu cầu chọn ván khuôn bằng thép như hình sau:

C120 100

120

a a

(NÕu cÇn)

Xác định kích thước a x b x c bằng cách chọn trước giá trị a,b, c rồi

tính toán kiểm tra điều kiện bền và điều kiện cứng đảm bảo là được

b Bố trí ván khuôn

Chỉ yêu cầu bố trí ván khuôn cho khoảnh đổ điển hình trong đó cần thể hiện rõ trên bản vẽ cách lắp dựng ván khuôn cho phù hợp

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) Giáo trình thi công tập I và II;

2) Giáo trình thiết kế đập đất;

3) Giáo trình thủy văn công trình;

4) Tiêu chuẩn xây dựng việt nam TCXDVN 285-2002;

5) Quy phạm tính toán thủy lực cống dưới sâu QPTL C-1-75;

6) Quy phạm tính toán thủy lực đập tràn QPTL C-8-76;

7) Tiêu chuẩn thiết kế dẫn dòng trong xây dựng công trình thủy lợi 14TCN -57-88;

8) Thủy lực chặn sông của X.V.IzBas;

9) Giáo trình thủy lực Tập I, II và III;

10) Sổ tay tính thủy lực P.G KIXELEP