đồ án mồn học thi công phần móng

Tiến hành cố định các mốc bằng các cọc bê tông có hộp đậy nắp cọc chuẩn chính và các hàng cọc sắt chôn trong bê tông cọc chuẩn phụ và đượckiểm tra thường xuyên trong quá trình thi công.-

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TRUNGKHOA XÂY DỰNG

THI CÔNG CÔNG TRÌNH

Sinh viên thực hiện: Phạm Kim DươngMã số: 20DQ5803011031

2

1.2 Định vị và giác móng công trình

- Đây là một công việc hết sức quan trọng vì chỉ có làm tốt công việc này mới có thểxây dựng công trình ở đúng vị trí cần thiết của nó trên công trường Việc định vị vàgiác móng công trình được tiến hành như sau:

a Công tác chu n b :ẩ ị

- Nghiên cứu kỹ hồ sơ tài liệu quy hoạch, kiến trúc, kết cấu và các tài liệu có liên quanđến công trình.

- Khảo sát kỹ mặt bằng thi công.

- Chuẩn bị các dụng cụ để phục vụ cho việc giác móng (bao gồm: dây gai, dây thép 0,1ly, thước thép 20 đến 30 m, máy kinh vĩ, thuỷ bình, cọc tiêu, mia )

- Sau đó dùng hai máy kinh vĩ: một máy đặt tại điểm N, một máy đặt tại điểm H, chiếuvuông góc để xác định đúng điểm M Sau đó giữ nguyên vị trí của một máy (máy N)còn máy kia cho dịch chuyển trên trục MH rồi dùng thước thép để xác định các trụccông trình theo đúng thiết kế.

- Gửi các trục của công trình ra ngoài phạm vi thi công móng lên các bức tường củacông trình lân cận Tiến hành cố định các mốc bằng các cọc bê tông có hộp đậy nắp( cọc chuẩn chính) và các hàng cọc sắt chôn trong bê tông (cọc chuẩn phụ) và đượckiểm tra thường xuyên trong quá trình thi công.

- Tiến hành giác móng của công trình và sau đó căn cứ vào các trục đã được xác địnhđể định vị tim cọc bằng 4 tim mốc kiểm tra A1, A2, B1, B2 vuông góc với nhau vàcách đều tim cọc những khoảng bằng nhau.

2 Thi công ép cọc

2.1 Lựa chọn giải pháp thi công

- Hiện nay có nhiều phương pháp sử dụng để thi công cọc như dùng búa đóng, dùngkích ép, khoan nhồi cọc

- Việc lựa chọn và sử dụng phương pháp nào là phụ thuộc vào đặc điểm địa tầng vàtính chất cơ lý của nền đất, phụ thuộc vào mặt bằng công trường và tương quan giữacông trình sẽ xây dựng với các công trình đã xây dựng xung quanh Ngoài ra, còn phụthuộc vào chiều sâu chôn cọc, các loại máy móc thiết bị phục vụ thi công cọc hiện có.- Từ những yêu cầu trên, so sánh đối chiếu với công trình ta xây dựng có hai phươngpháp xét thấy hợp lý hơn cả đó là đóng cọc và ép cọc

3

* Đóng cọc:

+ Ưu điểm: thời gian thi công nhanh, chi phí thấp và chủng máy đa dạng.

+ Nhược điểm: khi đóng cọc tạo ra lực xung kích ảnh hưởng đến kết cấu của côngtrình xung quanh.

- Việc thi công cọc ở góc không thể thi công được.

- Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn.

- Với mặt bằng không rộng rãi, xung quanh đang tồn tại những công trình thì việc thicông theo phương án này gặp nhiều khó khăn lớn, đôi khi không thực hiện được.

b Phương án 2:

Tiến hành san phẳng mặt bằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển cọc, sau đótiến hành ép cọc theo yêu cầu thiết bị Như vậy để đạt được cao trình đỉnh cọc cần phảiép âm Cần phải chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép hoặc bằng bê tông cốt thép đểcọc ép được tới chiều sâu thiết kế Sau khi ép cọc xong ta sẽ tiến hành đào đất để thicông phần đài, hệ giằng đào cọc.

Kết luận: Liên hệ với điều kiện xây dựng thực tế của công trình: Công trình được xây

dựng trong thành phố với điều kiện đất đai chật hẹp hơn nữa xung quanh lại có cáccông trình xây dựng vì vậy nếu sử dụng phương án cọc đóng sẽ gây tiếng ồn và gâychấn động cho các công trình lân cận Do đó ta chọn phương án cọc ép.

Với phương án cọc ép: qua so sánh giữa phương án 1 và phương án 2 ta chọn phươngán 2 là phù hợp hơn bởi vì tuy công trình có mực nước ngầm nằm khá nông, điều kiệnthi công chật hẹp nên nếu chọn phương án 1 sẽ không thực hiện được.

2.2 Các yêu cầu kỹ thuật khi thi công ép cọc

* Công tác ép cọc là cần có kỹ thuật phức tạp dễ mất an toàn và chi phí lớn, thời gianthi công dài vì vậy cần phải nghiên cứu kỹ hồ sơ thiết kế và tình hình địa chất thuỷ vănđể đưa ra phương án hợp lý

* Ép cọc là hạ vào trong lòng đất từng đoạn cọc bằng kích thuỷ lực có đồng hồ đo áplực Trong quá trình ép có thể khống chế được tốc độ xuyên của cọc, xác định được tốcđộ, đồng thời với việc xác định được lực nén ép trong từng khoảng độ sâu quy định.2.2.1 Các yêu cầầu kyỹ thu t đôối v i các thiêốt b ép c cậ ớ ị ọ

- Lý lịch máy do nơi sản xuất cấp cơ quan có thẩm quyền kiểm tra xác định các đặctính kỹ thuật:

+ Lưu lượng đầu của pit tông (lít/ phút )+ Áp lực bơm dầu lớn nhất (kG/cm )2

+ Hành trình pít tông của kích (cm)+ Diện tích đáy pít tông của kích (cm )2

- Phiếu kiểm định chất lượng đồng hồ đo áp lực đầu và van chịu áp (do cơ quan cóthẩm quyền cấp )

- Thiết bị ép cọc được đưa vào sử dụng cho công trình phải thoả mãn các yêu cầu sau:+ Lực nén lớn nhất của thiết bị không được nhỏ hơn 1,4 lần lực nén lớn nhấtPépmax theo quy định của thiết kế.

+ Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục khi ép đỉnh, không gây lựcngang khi ép.

+ Chuyển động của pit tông phải đều và khống chế được tốc độ ép cọc+ Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo

5

+ Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện vận hành theo đúng quy định về ATLĐkhi thi công.

+ Giá trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vượt quá hai lần áp lực đo khi épcọc Chỉ nên huy động 70 đến 80% khả năng tối đa của thiết bị, phải làm chủ được tốcđộ ép theo yêu cầu của kỹ thuật ép.

2.2.2 Các yêu cầầu kyỹ thu t đôối v i c c dùng đ ép:ậ ớ ọ ể

- Khả năng chịu nén của cọc phải lớn hơn hoặc bằng 1,25 lực nén lớn nhất Pmax

- Trong mọi trường hợp mác bê tông làm cọc ép không được nhỏ hơn 200 với cọc épđỉnh, 250 với cọc ép ôm.

- Các cọc BTCT phải được chế tạo đạt độ chính xác cao về hình dạng và kích thướchình học.

- Tiết diện cọc có sai số không quá 2% - Chiều dài cọc có sai số không quá 1%

- Mặt bằng đầu cọc phải bằng phẳng và vuông góc vơi trục cọc, độ nghiêng phải nhỏhơn 1% Mặt phẳng bê tông có thể nhô cao không quá 1mm.

- Độ cong f/L không quá 5%

- Bê tông mặt đầu cọc phải bằng phẳng với vành thép nối, tâm tiết diện cọc phải trùngvới trục cọc

- Vành thép nối phải được hàn vào vành thép nối theo hai mặt và trên suốt chiều caovành

- Vành thép nối phải phẳng, không được vênh, độ vênh của vành nối nhỏ phải hơn 1%.

- Chiều dày của vành thép nối phải Error! Reference source not found 4 (mm).

- Đường hàn nối các đoạn cọc phải có trên cả 4 mặt cọc , trên mỗi mặt chiều dài đườnghàn không nhỏ hơn 10cm

- Khi hàn cọc phải sử dụng phương pháp “hàn leo” (hàn từ dưới lên) đối với các đườnghàn đứng.

- Kiểm tra kích thước đường hàn so với thiết kế.

2.3 Các yêu cầu công tác trong thi công ép cọc.

- Khu vực xếp cọc phải nằm ngoài khu vực ép cọc, cọc được cần cẩu chuyển vào khuvực ép cọc

- Trên cọc được vạch sẵn đường tim rõ ràng để máy kinh vĩ ngắm thuận lợi- Khu vực ép cọc phải được dọn dẹp bằng phẳng

- Giá ép phải di chuyển được thuận tiện

- Trước khi ép cọc, kiểm tra lại phương của thiết bị giữ cọc và đối trọng dùng để ép.6

- Trong quá trình ép phải để ý đến quá trình xuống của cọc, cọc phải xuống bìnhthường Trường hợp cọc không xuống cần phải kiểm tra lại để xử lý.

- Sơ đồ ép cọc cần được tiến hành sao cho thuận tiện trong việc di chuyển máy ép vàđối trọng.

2.4 Tính toán trong thi công ép cọc:

2.4.1 Xác đ nh sôố lị ượng c c và khôối lọ ượng v n chuy n:ậ ể

- Nền móng công trình được gia cố bằng cọc BTCT 250250 mm.- Chiều dài đoạn cọc tính từ đáy đài là: -31m (- 4m - 35m)

+Phần ngàm cọc vào đài: 0,25m

+ Phần đầu cọc đập để chừa thép neo: 0,6m=> Tổng chiều dài cọc: 31+0,25+0,6=31.85 m => Chọn cọc dài 32 m (chia làm 4 đoạn 8m)- Khối lượng mỗi cọc:

- Móng M1 (1 móng) là móng có:+ Kích thước đài: + Số cọc trong đài: 35 cọc - Móng M2 (26 móng) là móng có:

+ Kích thước đài: + Số cọc trong đài: 9 cọc - Móng M3 (8 móng) là móng có:

+ Kích thước đài: + Số cọc trong đài: 15 cọc - Móng M4 (9 móng) là móng có:

+ Kích thước đài:: + Số cọc trong đài: 8 cọc

- Công trình ép tổng cộng là 461 cọc, mỗi cọc gồm 4 đoạn 8m Tiết diện cọc là , sứcchịu tải là Ở đây ta dùng phương án ép âm, phương án này đối trọng được đặt trên dànthép, hai bên được gắn hai kích ép.

* Tính khối lượng vận chuyển:

- Cọc không đổ tại công trường vì vậy khối lượng cọc cần vận chuyển là:

7

- Dự định dùng xe chở cọc có trọng tải 8T => năng suất vận chuyển của 1 xe trong 1ca là:

trong đó: : trọng tải xe vận chuyển (T): thời gian làm việc một ca (h): hệ số sử dụng thời gian : hệ số sử dụng xe theo tải trọng : thời gian một chu kỳ vận chuyển : thời gian bốc cọc lên xe phút: thời gian bốc cọc xuống xe (phút)v: vận tốc trung bình của xe v = 25 (km/h)L: khoảng cách vận chuyển lấy L = 15 (km)phút

Vậy

=> Số ca máy cần để vận chuyển hết số cọc là :

2.4.2 Ch n máy ép c c:ọ ọ

8

Mặt cắt địa chất công trình.

- Sức chịu tải của cọc - Lực ép nhỏ nhất: => Vậy chọn - Lực ép lớn nhất:=> Vậy chọn

Do trong quá trình ép chỉ nên huy động từ 0,7 0,9 lực ép tối đa của thiết bị épnên lực ép tối đa cần thiết của máy ép phải:

- L c ép: ự

- Vậy chọn máy ép số hiệu ETC 03-93 Máy có các thông số kỹ thuật như sau: + Máy có 2 kích thủy lực với tổng lực nén lớn nhất của thiết bị do hai kích gâyra: P =160T (mỗi kích 80T)max

+ Tiết diện cọc được ép đến: (30x30cm) + Chiều dài đoạn cọc: (6-9m)

+ Động cơ điện: 17,5kW

9

+ Số vòng quay định mức động cơ: 4450v/phút + Đường kính xi lanh thủy lực: 280mm + Áp lực định mức của bơm: 400kG/cm2

- Tính toán đối trọng theo hai điều kiện chống nhổ và chống lật

- Để đảm bảo các điều kiện ổn định cho hệ máy ép dưới tác dụng gây lật và gâynhổ khi máy ép làm việc Do trọng lượng giá ép và khung đế nhỏ hơn nhiều so với đốitrọng nên để đơn giản và thiên về an toàn ta bỏ qua.

+ Theo điều kiện chống nhổ: Q P(ép) max = 100 (T)+ Theo điều kiện chống lật: M 1,15 Mgiữlật

Hình 1.2.4.1: Sơ đồ tính đối trọng

- Kiểm tra lật theo phương cạnh dài (tại điểm A):

10

=>

- Kiểm tra lật theo phương cạnh ngắn(tại điểm D):

=>

Vậy: Q (100 T; 140 T ; 172,5 T) => Q 172,5 (T)Số khối đối trọng cần thiết cho máy là: =

Vậy bố trí đối trọng là 24 khối, mỗi bên là 12 khối.

2.4.4Chọn cần cẩu trong công tác ép cọc

- Trong quá trình thi công, cần trục phải cẩu các đối trọng và cọc, dựa vào trọnglượng cọc, trọng lượng đối trọng, chiều cao nâng cọc và đối trọng để chọn cần trục,tadùng cần trục tự hành ô tô Các yêu cầu kỹ thuật khi chọn cần trục:

- Chiều cao nâng móc cẩu H tính theo công thứcm :

- Chiều cao cẩu cần thiết: H = h + h +h + h + h ctatcktp

Trong đó:

hct: độ cao công trình cần đặt cấu kiện (chiều cao đối trọng), h =3,5m; khi cẩuct

lắp đối trọng hck=1m;

hat: khoảng an toàn để điều chỉnh(lấy h =0,5 m);at

hck: chiều cao cấu kiện, đối với đoạn cọc dưới h =8m;ck

ht: chiều cao thiết bị treo, lấy h = 1,5m;t

hp: chiều dài hệ puli đầu cần, lấy hp =1,5m.

11

r Ryc=S +r

Với: h là khoảng cách từ khớp tay quay tay cần đến cao trình máy đứng c

hc =1,5÷1,7m.

Cần trục tự hành ta lấy α=75 là góc nâng lớn nhất mà tay cần có thể thực hiện.0

Tầm với gần nhất của trục là : R= Lcosαmax + r = 15×cos75 +1,5= 5,38m0Với: r: khoảng cách từ khớp quay tay cần đến trục quay của cần trục r =1÷1,5m Sức nâng:

12

3.Biện pháp thi công ép cọc

3.1Công tác chu n bẩ ị

- Nghiên cứu báo cáo khảo sát địa chất công trình, các biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ cáccông trình ngầm, bản đồ mạng lưới cọc khu vực thi công, lực ép tối thiểu,tối đa, độnghiêng cho phép khi nối cọc, chiều dài cọc khi thiết kế.

- Loại bỏ các cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật Trước khi ép cần thăm dò phát hiện dịvật, khả năng xuyên qua các ổ cát hoặc lưỡi sét

- Xác định vị trí cọc định ép trên bề mặt công trình, lấy các mốc chuẩn sau đó dùngmáy kinh vĩ truyền các đường tim Vị trí ép được xác định bằng cọc ngựa sao chođiểm giữa trùng với tim của công trình Trên các cọc ngựa buộc các dây thép 1 mm saocho khoảng cách giữa các dây đúng bằng vị trí phải ép Dùng các gỗ nhỏ đóng trên mặtđất tại các giao điểm này.

- Cọc trước khi ép phải được kiểm tra đảm bảo về chất lượng cọc, kích thước hình họccủa cọc, dự báo đúng sức chịu tải của cọc.

- Kiểm tra sức chịu tải của cọc bằng phương pháp nén tĩnh ngay tại hiện trường đểkiểm tra đánh giá Pépmin phù hợp với thực tế nền đất công trình (kiểm tra với 1% tổngsố cọc dùng để ép và không ít hơn 3 cọc)

-Chạy thử máy ép để kiểm tra tính ổn định khi có tải và không có tải Kiểm tra lại cọclại lần nữa, đưa cọc vào vị trí để ép

- Trước tiên ép đoạn cọc mũi (đoạn C ), nếu phát hiện chớm nghiêng phải dừng để1

dừng lại, những giây đầu tiên áp lực nên tăng chậm và đều, tốc độ không nên vượt quá1cm/s Khi ép xong đoạn mũi tiến hành nối đoạn giữa (đoạn C ), phải căn chỉnh để2

đảm bảo trục trục của đoạn cọc sau trùng với trục đoạn cọc trước, độ nghiêng của đoạncọc sau không quá 1% Trước khi tiến hành hàn nối cọc phải ép cho áp lực tiếp xúckhoảng 3-4 KG/cm2 Sau khi hàn nối cọc xong tiếp tục tiến hành ép, tăng dần lực ép đểthắng lực ma sát và lực kháng mũi cọc, thời điểm đầu tốc độ xuống của cọc không nênvượt quá 1 cm/s, sau đó tăng dần nhưng không nhanh hơn 2 (cm/s).

13

- Khi mũi cọc đã cắm sâu vào đất từ 30 cm đến 50 cm thì bắt đầu ghi chỉ số lực nénđầu tiên, cứ mỗi cọc đi sâu được 1 m thì ghi lực ép tại thời điểm đó vào nhật ký épcọc.

- Nếu thấy đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm đi đột ngột thì phải ghi ngay vàonhật ký độ sâu và giá trị lực ép thay đổi đột ngột nói trên.

Tiếp tục ép đến độ sâu mà lực ép tác động lên đỉnh cọc có giá trị bằng 0.8 giá trị lực épgiới hạn tối thiểu thì ghi lại độ sâu và lực ép đó Bắt đầu từ độ sâu này ghi lực ép ứngvới từng độ sâu xuyên 20 cm vào nhật ký cho đến khi ép xong 1 cọc

- Khi áp lực tăng đột ngột tức là cọc đã gặp lớp đất cứng hơn (hoặc dị vật cục bộ) cầnphải giảm tóc độ nén để cọc có đủ khả năng xuyên vào đất cứng hơn (hoặc kiểm tra dịvật để xử lý) và giữ lại để lực ép không vượt quá giá trị tối đa cho phép.

- Cuối cùng lắp và ép đoạn cọc ép âm để đưa cọc xuống độ sâu thiết kế.- Cọc ép âm được làm từ các thép góc và thép bản hàn với nhau.

3.3Trình t ép c c trong đàiự ọCọc được công nhận là ép xong khi:

+ Chiều sâu ép dài hơn chiều dài ép tối thiểu do thiết kế quy định

+ Lực ép tại thời điểm cuối cùng đạt trị số thiết kế quy định trên suốt chiều sâu xuyên  3a = 3×0.25=0.75(m) ,trong khoảng đó tốc độ xuyên không vượt quá 1 cm/s+ Sau khi ép xong một nhóm cọc dùng cần cẩu dịch chuyển khung dẫn đến vị trí mới của cọc (được đánh dấu bằng đoạn gỗ chôn vào đất) cố định lại khung dẫn vào giá ép -Tiến hành đưa cọc vào khung dẫn như trước, các thao tác và yêu cầu kỹ thuật giốngnhư đã tiến hành Sau khi ép hết số cọc theo kết cấu của giá ép, dùng cần trục cẩu cáckhối đối trọng và giá ép sang vị trí khác để tiến hành ép tiếp.

- Cứ như vậy tiến hành đến khi ép xong toàn bộ cọc công trình theo thiết kế

32333435

=> Vậy khoảng cách giữa các sườn ngang bằng = 50cm là thoả mãn.lsn

4.6.5.2 Kiểm tra khả năng chịu lực của sườn đứng.

- Kiểm tra ván khuôn theo điều kiện bền.

=> Thỏa mãn điều kiện về cường độ.

- Kiểm tra điều kiện độ võng:

+ Độ võng của cấu kiện:

+ Độ võng cho phép với cấu kiện nhìn thấy được là: => Thỏa điều kiện độ võng.

Vậy sườn đứng đủ khả năng chịu lực với các thông số đã chọn.

4.6.5.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của sườn ngang

- Coi sườn ngang như dầm gối tại vị trí cây chống xiên chịu lực tập trung do sườnđứng truyền vào.

- Dùng cây chống xiên để chống sườn ngang ở tại vị trí có sườn đứng Do đó sườnngang không chịu uốn

=> kích thước sườn ngang chọn theo cấu tạo: thép hộp 50x50x2, khoảng cách a=750

4.6.5.4 Tính toán thanh chống

27