đồ án môn học tổ chức thi công bằng cơ giới hóa

LỜI NÓI ĐẦUNước ta đang trong thời kỳ đổi mới, với ý chí quyết tâm thực hiện công nghiệp hóahiện đại hóa đất nước.Việc thực hiện CNH-HĐH ngành xây dựng có ý nghĩa rất to lớn.Rất nhiều cô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC TỔ CHỨC THI CÔNG BẰNG CƠ GIỚI HÓA

Sinh viên thực hiện : Lê Nam Phi – 1535363

Giáo viên hướng dẫn: PGS.Ts Trương Quốc Thành

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong thời kỳ đổi mới, với ý chí quyết tâm thực hiện công nghiệp hóahiện đại hóa đất nước.Việc thực hiện CNH-HĐH ngành xây dựng có ý nghĩa rất to lớn.Rất nhiều công nghệ tiên tiến đã áp dụng vào ngành công nghiệp xây dựng, để ngành nàyngày càng hoàn thiện hơn, góp phần chung vào sự phát triển của đất nước

Một trong những yếu tố quan trọng để đạt được yêu cầu đó, và việc sử dụng vốnđầu tư vào công trình có hiệu quả, những người làm công tác xây dựng không những phảiluôn luôn đổi mới công nghệ sản xuất, chọn biện pháp thi công tiên tiến mà còn phải biết

tổ chức sản xuất một cách khoa học Đổi mới công nghệ, thay biện pháp thi công đòi hỏi

ta phải đầu tư thêm tiền vốn, còn tổ chức sản xuất khoa học đòi hỏi ta tìm tòi, sáng tạo,vận dụng kiến thức vào sản xuất Vì vậy nhiều khi ta tìm được một phương án tổ chức tốt

sẽ mang lại hiệu quả kinh tế gấp nhiều lần so với đầu tư tiền vốn Đặc biệt đối với nhữngnền sản xuất lớn như xây dựng, muốn thắng lợi không thể không quan tâm đến công tác

tổ chức, điều hành sản xuất Quá trình sản xuất càng phức tạp thì tổ chức điều hành càngcần phải tinh vi và chính xác Muốn vậy người quản lý công việc ngoài kinh nghiệm tíchlũy không những phải nắm vững những quy trình quy phạm cũng như những pháp lệnhcủa nhà nước về quản lý đầu tư xây dựng mà còn cần thông hiểu kiến thức khoa học vềchuyên ngành tổ chức thi công

Đồ án “ Tổ chức thi công bằng cơ giới ” với nội dung: Tổ chức thi công khung nhà

bê tông cốt thép theo phương pháp đổ bê tông tại chỗ áp dụng cơ giới hóa trong xâydựng Đồ án đã được hoàn thành đảm bảo các yêu cầu đặt ra, qua đó giúp sinh viên nắmbắt được quy trình thiết lập tổ chức một công việc cụ thể đặc biệt là cách đưa máy vàosản xuất đúng đặc thù ngành học Tuy nhiên, kiến thức thực tiễn hạn chế nên quá trìnhlàm đồ án còn nhiều khó khăn, còn những thiếu sót Được sự hướng dẫn tận tình của thầyTrương Quốc Thành em đã hoàn thành đồ án đúng thời gian và đủ các nội dung Emmong được sự chỉ bảo nhiều hơn nữa của thầy để đồ sán được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện

Lê Nam Phi

Thiết kế tổ chức thi công khung nhà theo phương pháp đổ bê tông tại chỗ

Tổng hợp số liệu:

Giáo viên hướng dẫn PGS TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH

1.1 Giới thiệu về công trình và giải pháp kết cấu công trình.

Đây là công trình nhà khung bê tông cốt thép thi công toàn khối Công trình gồm

5 tầng, 4 nhịp và 20 bước cột với các số liệu như sau:

Chiều cao tầng:

Tầng 1 có H = 4,0 m;1Tầng 2 đến tầng 4 có H = 3,4 m;tTầng 5 có H = 3,2 m.mNhịp:

Nhịp biên L = 5,8 m;1Nhịp giữa L = 2,0 m.2Bước cột:

B = 3,0 m

Kích thước cột:

Tầng 1 : 250x400 (mm) Tầng 3 và tầng 2: 250x350 (mm)

Tầng 5 và tầng 4: 250x300 (mm)Kích thước dầm:

Dầm chính ở biên: D = 250x580 (mm)1bDầm chính ở giữa : D = 250x200 (mm)1gDầm phụ : D = 200x250(mm)2

D3 = 200x250(mm)Dầm mái : Dm = 200x250(mm)

Chiều dày sàn s : s =120 (mm)

Chiều sâu chôn móng:

2 x 5,8 + 2 x 2,0 + 0,4 = 16 m.Diện tích mặt bằng:

S = 60,25 x 16 = 964 m 2Chiều cao toà nhà:

H = 4,0 + 3 x 3,4+ 3,2 = 17,4 m.Kích thước móng: Tra theo bảng số liệu

Hình 1 1 Móng biên.

Cấu tạo mái: Với n = 0

Chống nóng : (12 + n/3) = 12 cm ;Hai lớp gạch là nem : 2 lớp dày 1cmHướng gió:

Chính 6 tháng (Đ, N, T, B, Đ)Phụ 4 tháng (Đ, N, T, B, Đ)Thứ yếu 2 tháng (Đ, N, T, B, Đ)

Vị trí công trình trên mặt bằng xây dựng:

X1 = 10 + 5xn = 10 + 5x0 = 10 m

X2 = 15 + n/2 = 15 + 0/2 = 15 m

Y1 = 10xm + n = 10x2 + 0 = 20 m

Phương án mặt bằng định vị công trình

1.2 Phân tích số liệu thăm dò khảo sát kinh tế kĩ thuật.

1.2.1 Giới thiệu năng lực sản xuất của nhà thầu

Với qui mô công trường như trên, giả định các điều kiện về thiết bị máy móc, nhânlực, tài chính… đầy đủ, cung cấp đồng bộ theo yêu cầu thi công Đơn vị có đủ năng lực,kinh nghiệm để hoàn thành đúng tiến độ và chất lượng công trình đặt ra

1.2.2 Phân tích điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế xã hội

Điều kiện địa chất: giả thiết thi công trên nền đất cấp II Trong đất không có nướcngầm hoặc mực nước ngầm thấp hơn cao trình đáy móng

Nguồn cung cấp điện: Cung cấp điện từ trạm biến thế khu vực và sử dụng các máyphát điện dự phòng

Nguồn cung cấp nước: Nước phục vụ công trình lấy từ hệ thống cấp nước của khuvực hoặc giếng khoan tại chỗ đã được kiểm định chất lượng Nước thải được đưa vào hệthống thoát nước của khu vực

Các điều kiện khác như đường xá, thời tiết… thuận lợi cho quá trình thi công

1.3 Lập danh mục và tính khối lượng công việc.

- Lắp hệ thống điện, nước phục vụ thi công và sinh hoạt;

- Lắp các thiết bị chiếu sáng trong và ngoài công trường;

- Tập kết vật liệu nhân lực máy móc

b) Công nghệ thi công phần ngầm

- Đào hố móng bằng máy và sửa hố móng bằng phương pháp thủ công

- Vận chuyển lượng đất cần đào ra khỏi công trường bằng các xe vận chuyển chuyêndùng

Tổng chiều sâu cần phải đào móng là: H = 3.t = 3.0,35 = 1,05 m.m

Hệ số mái dốc của đất nền m = 0,5 ÷ 0,67 Với giả định đất cấp II nên ta chọn m = 0,5

Đáy hố đào được mở rộng ra mỗi bên 0,6m tính từ đáy móng, trong đó: 0,1m làphần mở rộng của bê tông lót so với móng và 0,5m là khoảng không cần thiết để côngnhân đi lại thi công Hố móng có cấu tạo như sau:

Trục A,E

g )Tháo ván khuôn móng và giằng.

Vậy khối lượng đất lấp lần 1: Vlấp1 = 690,05 – 131,455 – 34,86 = 523,735 m 3

Khối lượng đất lấp móng lần 2, lấp từ mặt móng tới mặt đất tự nhiên, từ cốt -0,95mđến cốt -0,7m

- Vđào2 – thể tích đất đào tính từ mặt móng đến mặt đất tự nhiên

Vđào2= V − Vđào1 = 1021,82 690,05 = 331,77 m – 3

- Vcổ móng – thể tích cổ móng chiếm chỗ:

Vcổmóng = 0,25.0,4.0,35.105 = 3,675m3

- Chiều dài ben: B = 2,56 m;

- Chiều cao ben: h = 0,59 m;

- Lvc = 68m – chiều dài làm việc

Năng suất ca của máy ủi: N = 36,5 8 = 292 m3/ca

Số ca máy cần thiết cho lấp đất đợt 1 là:

Số ca máy cần thiết cho lấp đất đợt 2 là:

Khối lượng cát tôn nền:

V

mb cột).h

cát tường

=> Vậy khối lượng cát tôn nền: V = 644,17 m cát 3

j ) Khối lượng lao động và tiến độ thi công

Tên công việc Đơn

vịKhốilượng

Định mức Nhu cầu công nhân

Kí hiệucông/đơn

vị Số công

NgàycôngĐào + sửa móng thủ

móng cổ móng m

2 485,11 AF82121 0,40

194.04 194.04Đặt cốt thép giằng móng

móng và cổ móng m

2 485,11 AF82121 0,40

194.04 194.04Lấp đất thủ công lần 2 m 3 13,92 AB13112 0,67 9.33 9.33Đắp cát tôn nền m 3 644,17 AB13112 0,67 431,59 431,59

Đổ bê tông lót nền m 3 115.68 AF11120 1,18 136.5 136.5

Đổ bê tông nền m 3 115.68 AF11120 1,18 136.5 136.5

Phần đào và sửa móng thi công riêng, Sau khi đào và sửa móng xong hoàn thành sẽ tiến hành chia phân đoạn thi công,

STT Tên công việc Đơnvị Khối lượng Số camáy Số công Số ngàycông Số côngnhân

Để đảm bảo khối lượng công việc sau khi đào móng xong thích ứng trong 1 ca của một tổ đội

ta chia phần thi công móng ra làm 4 phân đoạn thi công, Khối lượng và nhân công trung bình một phân đoạn thể hiện qua bảng sau:

Thống kê khối lượng lao động phần móng cho mỗi phân đoạn,

STT Tên công việc Đơn vị lượng Khối Số ca máy Số công

Số ngày hoàn thành

Số công nhân

1

Đổ bê tông lớp lót m³ 8.72

10.28

433

Ghép ván khuôn

33,93Đặt cốt thép móng tấn 3.95

9.02Ghép ván khuôn

giằng móng, cổ

móng

m²121.28

1 – Công tác đất 2 – Công tác ván khuôn cốt thép

3 – Công tác bê tông 4 – Công tác đắp cát tôn nền,

g Tên cấu kiện

Kích thước Thể lượng Số Tổng Tổng KL b

(m) (m) h (m) l tích

cấu kiện thể tích 1 tầng

thép lượng

CT 1

CK (T)

CT 1 tầng (T)

g Tên cấu kiện

Kích thước

Số lượng CK

Diện tích 1 loại CK (m²)

Tổng diện tích 1 tầng (m²)

Dầm D3 12 2.56 30.72 30.72Sàn nhịp

THỐNG KÊ LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC CỐT THÉP

Tên cấu kiện

Khốilượngcốtthép 1

Định mứclao động(công/T)

Nhu cầuTầng

tầng số công Ngày công công

THỐNG KÊ LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC LẮP/THÁO VÁN KHUÔN

Tầng Tên cấu kiện

Diện

một tầng lao động (m²) (giờ/100m²) Giờ công Ngày công Tổng

Để đảm bảo khối lượng thi công công việc thích ứng trong 1 ca của 1 tổ đội đảm bảo điềukiện mạch ngừng thi công Ta chia khối lượng công việc của 1 tầng thành các phân đoạn thicông theo hướng vuông góc với dầm phụ.

Điều kiện mạch dừng ở những chỗ mà kết cấu tại đó chịu lực cắt nhỏ khi hướng thi côngsong song dầm phụ là:mạch dừng thi công nằm trong khoảng (l /3 ÷ 2l /3) và đảm bảo saodp dpcho khối lượng thi công giữa các phân đoạn thi công không chênh lệch nhau quá 20% ( theoTCXD VN 4453)

Phân chia phân đoạn cho tầng điển hình là tầng 1 như hình dưới

CHO TỪNG PHÂN ĐOẠN Phân

đoạn Tên cấu kiện

Thể tích

bê tông 1ck (m³)

Số cấu kiện

Tổng thể tích cấu kiện m³

Định mức lao động (công/m³)

THỐNG KÊ LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC CỐT THÉP

CHO TỪNG PHÂN ĐOẠN Phân

đoạn Tên cấu kiện

Thể tích 1ck (m³)

Số cấu kiện Khối lượng cốt thép (T)

Định mức lao động (công/T) Ngày công

THỐNG KÊ LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC LẮP/THÁO VÁN KHUÔN

CHO TỪNG PHÂN ĐOẠN

đoạn Tên cấu kiện Diện tích 1 CK(m²) Số cấu kiện diện tích

m²

động (công/100m²)

Ngày công

Số công nhân

III,Thi công phần mái 3,1 Các công việc chính phần mái

V = 60,25.16.0,12 = 115,68 (m³)

Lát gạch lá nem: Hai lớp gạch lá nem lớp dưới lát với lớp vữa tổng hợp mác 50dày 10 mm, Tổng diện tích lát gạch là:

S =60,25.16= 964 (m²)

3.3 Tính toán lao động trong các công tác

Từ các kết quả trên, ta tính được lao động trong các công tác như sau:

THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG LAO ĐỘNG TRONG THI CÔNG MÁI

lượng Định mức công/đvị

Nhu cầu Giờ công Ngày công

nhân công trong các công việc của mỗi phân đoạn được thể hiện như sau:

THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG LAO ĐỘNG CHO PHÂN ĐOẠN

lượng

Số công

TIẾN ĐỘ THI CÔNG

53

BIỀU ĐỒ NHÂN LỰC

54

Phần II : THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG.

3 BỐ TRÍ CẦN TRỤC, MÁY MÓC THIẾT BỊ XÂY DỰNG

5 THIẾT KẾ CÁC XƯỞNG SẢN XUẤT VÀ PHỤ TRỢ

6 THIẾT KẾ NHÀ TẠM: NHÀ Ở, KHU SINH HOẠT…

8 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP VÀ THOÁT NƯỚC

9 THIẾT KẾ HỆ THỐNG AN TOÀN – BẢO VỆ, VỆ SINH XÂY

DỰNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG

KẾT THÚC

II Những nguyên tắc cơ bản:

Tổng mặt bằng xây dựng được thiết kế đảm bảo các yêu cầu tối thiểunhưng vẫn phải có chất lượng

Các công trình tạm phải theo đúng các tiêu chuẩn thiết kế và tôn trọngnghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật

Thiết kế biện pháp cho công trình tạm để lượng đầu tư là ít nhất, kết hợp

sử dụng những công trình cố định và một phần công trình xây dựng vào mục đích nhàtạm

III Thứ tự quy hoạch:

III.1 Thứ tự ưu tiên các công trình tạm:

Những cái gì có trước thì buộc phải đưa vào đầu tiên: định vị công trình,cần trục, máy thi công…

Công trình tạm nào có trước sẽ là tiền đề, cơ sở để thiết kế các công

trình sau

III.2 Vị trí ưu tiên:

Công trường là nơi sản xuất, vì vậy ưu tiên vị trí đẹp nhất để bố trí khobãi và các xưởng sản xuất

Các công trình có sẵn, không gây ảnh hưởng đến công trình thì giữ

nguyên

Những công trình mà bước thiết kế trước quy định để làm tiền đề chobước sau thì phải thiết kế trước

Ưu tiên theo tỉ trọng các vật liệu

Bố trí phù hợp hướng gió, chống cháy, chống hư hỏng vật liệu

III.3 Giải pháp thiết kế:

Tìm mọi giải pháp thiết kế vận dụng làm giảm chi phí về kinh tế: côngtrình có sẵn, tận dụng công trình đang xây

Biện pháp thi công các công trình tạm là đơn giản, an toàn, nhanh đểgiảm chi phí về kinh tế

IV Tính toán số liệu:

IV.1 Biểu đồ nhân lực:

- Các tính toán về tiến độ thi công cũng như là các nhân lực cần đáp ứng chocông trình đã được trình bày phía trên

IV.1 Xác định hệ số luân chuyển ván khuôn

Chu kỳ sử dụng ván khuôn dầm sàn được xác định theo công thức:

Tck= T + T + T + T + T1 2 3 4 5

Trong đó: T – thời gian đặt ván khuôn cho một phân đoạn, T = 1 ngày;1 1

T2 – Thời gian đặt cốt thép cho một phân đoạn, T = 1 ngày;2

T3 – thời gian đổ bê tông cho một phân đoạn, T = 1 ngày;3

T4 – Thời gian chờ bê tông đạt 75% cường độ so với mác và thời gian để đổ

bê tông dầm sàn của tầng thứ hai, T = 7 ngày;4

T5 – Thời gian tháo ván khuôn cho một phân đoạn, T = 1 ngày.5Vậy T = 1 + 1 + 1+ 7 + 1 = 11 ngày.ck

Chu kỳ sử dụng ván khuôn cột được tính như sau:

Tckcột = T + T + T + T + T1 2 3 4 5

Trong đó:

T – thời gian đặt ván khuôn cho một phân đoạn, T = 1 ngày;1 1

T2 – Thời gian đặt cốt thép cho một phân đoạn, T = 1 ngày;2

T3 – thời gian đổ bê tông cho một phân đoạn, T = 1 ngày;3

T4 – Thời gian chờ để tháo ván khuôn, T = 1 ngày;4

T5 – Thời gian tháo ván khuôn cho một phân đoạn, T = 1 ngày.5

Chọn thùng đổ bê tông của hãng Hoà Phát với dung tích thùng là 0,9 m với các3kích thước thiết kế là: Dài*rộng*Cao = 1,0*1,0*1,5 m, trọng lượng vỏ thùng rỗng là 220

kG, không dùng vòi mềm để đổ cột Chiều cao cáp treo vào móc cẩu chọn là 0,75m Khi

đổ bê tông cột cũng bằng thiết bị thùng đổ này, nhưng không đổ bằng phương pháp rútống mà thi công bằng phương pháp đổ qua cửa đổ (vữa từ thùng đổ trút xuống mặt sàn bêtông tầng dưới có lớp lót ngăn cách để giải phóng nhanh cần trục, rồi rót bê tông rơi tự dogián tiếp bằng thủ công qua cửa đổ) Đổ bê tông sàn và dầm bằng thùng đổ trên khônggắn vòi mềm, với độ cao đáy thùng đổ ở cao độ 1,0m so với mặt sàn bê tông thiết kế (caohơn lan can giáo công tác bắc ngoài), xuống mặt côp pha sàn Đối với dầm, do bề rộngcủa dầm nhỏ nên cũng tiến hành đổ vữa bê tông từ thùng đổ lên côp pha sàn, để giảiphóng nhanh cần trục rồi gạt vữa bê tông gián tiếp bằng thủ công vào dầm.

Xác định hai thông số sức trục và chiều cao nâng:

Hck = 1,5m - chiều cao cấu kiện;

Ht = 1,5 m – chiều dài treo buộc

Chọn cần trục loại tháp quay đối trọng thấp chạy trên ray mang mã hiệuGTMR400A của hãng Potain Có bán kính đối trọng r = 4,8m, từ đó xác định được vị trídt

bố trí cần trục so với trục định vị gần cần trục nhất của công trình và xác định được tầmvới yêu cầu cần trục phải phục vụ:

Rct = R(Q ) ≥ R = B + Bmin yc nhà giáo0+B + r = 16+ 2.1,5 + 1,2 + 4,8 = 25 (m).at dt

Thông số kĩ thuật của cần trục tháp.

Chọn cần trục GTMR400A với tay cần 35,5m với các thông số cẩu lắp:

Qct = 4715 kG > Q = 2375,5 kG; H = 29,1 m > H =21,4m; R = 35,5 > R = 25 m yc ct yc ct ycCác thông số vận hành:

Chiều dài ray theo tính toán tính toán còn lại là: L = 39,4 – 22,2 = 17,2 m rayChiều dài ray cần lắp đặt: L = L +2L +2Llv h td

- Lh – Khoảng cách từ bánh xe cần trục đến mốc hãm, lấy L = 1 m h

- Ltd – Khoảng ray tự do, lấy L = 0,5mtd

Quãng đường nâng hạ mã cẩu: hnâng = H + h = 17,4 + 1 = 18,4 m;nhà 1

- txả - thời gian xả hàng (mã cẩu) xuống vị trí thi công, lượng thời gian này coi nhưkhông đáng kể vì cần trục được giải phóng ngay khi vận chuyển tới vị trí thicông, được kể đến trong hệ số sử dụng thời gian, t = 0;xả

- Thời gian chu kỳ lớn nhất của cần trục phục vụ công trình với hành trình dàinhất là:

Tck =t + tnạp nâng+2t +2tdc quay+2ttầm với+t +txả hạ

Năng suất ca làm việc của cần trục với chế độ hoạt động trung bình:

Năng suất ca làm việc của cần trục ở chế độ làm việc nhanh:

Nếu coi các mã cẩu đều là vữa bê tông thì trong chế độ này cần trục vận chuyểnđược khoảng 199,9 tấn cho tầng mái tương đương với 80 m 3

Chọn chế độ hoạt động của cần trục trong ca làm việc là chế độ hoạt động nhanhvới năng suất 80 m³ vữa bê tông/ca

=> Đảm bảo khối lượng vữa bê tông yêu cầu trong một ca làm việc