Môn học kỹ thuật thi công tính toán khối lượng và lập biện pháp thi công

LỜI CẢM ƠN Trong khoảng thời gian học tập - Ngành Kỹ Thuật Xây Dựng thuộc trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, em tiếp thu được rất nhiều kiến thức chuyên ngành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

-

MÔN HỌC

KỸ THUẬT THI CÔNG

Tp Hồ Chí Minh - 11.2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

-

BÀI TIỂU LUẬN CUỐI KÌ

KỸ THUẬT THI CÔNG

Sinh viên thực hiện: Mai Bá Thịnh

MSSV: 19470111

Mã Lớp HP: 420300206201

GVHD: TS Nguyễn Thanh Việt

Tp Hồ Chí Minh - 11.2024

LỜI CẢM ƠN

Trong khoảng thời gian học tập - Ngành Kỹ Thuật Xây Dựng thuộc trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, em tiếp thu được rất nhiều kiến thức chuyên ngành lẫn đại cương Và em rất vui mừng vì học phần Thực hành thiết kế thi công công trình xây dựng được mở ra đã giúp chúng em cảm nhận nhiều hơn về quá trình thi công các công trình xây dựng phụ vụ cho cuộc sống hiện nay

Để hoàn thành học phần Kỹ thuật thi công chúng em đã nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình, truyền đạt tận tâm, tận tình giải đáp các thắc mắc của Thầy TS Nguyễn Thanh Việt Mặc dù tình hình khó khăn nhưng thầy luôn cố gắng sáng tạo trong cách giảng dạy, mang đến cho em nhiều video tài liệu thực hành ngoài thực tế giúp em dễ dàng hình dung bài học và hiểu cụ thể hơi về chuyên ngành của mình Bên cạnh đó thầy đã truyền đạt rất thu hút, cụ thể, chi tiết, rõ ràng, mạch lạc đã truyền cho em cảm hứng học tập Kết thúc học phần, em học tập được rất nhiều kinh nghiệm về mảng Kỹ thuật thi công, giúp mở thêm một hướng mới cho tương lai Em hy vọng kết quả của mình sẽ không làm phụ lòng mong đợi và công sức của các Thầy đã giảng dạy và hướng dẫn cho em Tuy nhiên, trong quá trình học tập và làm báo cáo em không thể tránh được những sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của thầy để em có thể chỉnh sửa và bổ sung để hoàn thiện bài báo cáo tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 4

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 8

1.1 Tổng quan về công trình: 8

1.1.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện: 8

1.1.2 Vị trí công trình và quy mô công trình: 10

1.2 Giải pháp về mặt bằng 11

1.3 Lựa chọn loại cốp pha, giàn giáo, bê tông, cốt thép 16

1.3.1 Ván khuôn 16

1.3.2 Hệ đỡ 16

1.4 Lựa chọn bê tông 17

1.5 Vật liệu thép 17

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VÀ LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG 18

2.1 Thiết kế thi công Cột: 18

2.1.1 lắp dựng, nghiệm thu cốt thép cột 18

2.1.2 Lắp đặt 18

2.1.2.1 Nghiệm thu cốt thép cột 18

2.1.2.2 Trình tự lắp cốp pha cột 18

2.1.3 Cốp pha cột ( Ván khuôn) 19

2.1.3.1 Chọn loại ván khuôn (700x550) 19

2.1.4 Tải trọng tác dụng 20

2.1.5 Cấu tạo ván khuôn cột 23

2.1.5.1 Sơ đồ tính 24

2.1.5.2 Kiểm tra ván khuôn cột 24

2.1.6 Thiết kế gông cột 25

2.1.6.1 Xác định tải trọng lên gông cột 25

2.1.6.2 Cấu tạo của gông cột 25

2.1.6.3 Kiểm tra gông cột 26

2.1.6.4 Kiểm tra cây chống xiên cho cột 27

2.2 Thiết kế kĩ thuật thi công sàn 30

2.2.1 Cấu tạo sàn 30

2.2.2 Thiết kế lắp dựng cốp pha dầm sàn 30

2.2.2.1 Trình tự lắp dựng cốp pha dầm sàn 30

2.2.2.2 Cấu tạo cốp pha sàn 30

2.2.3 Thiết kế ván khuôn sàn 33

2.2.4 Thiết kế xà gồ lớp 1 37

2.2.4.1 Kiểm tra xà gồ lớp 1 39

2.2.5 Thiết kế xà gồ lớp 2 39

2.2.6 Kiểm tra khả năng chịu lực của cây chống kim loại 42

2.3 Thiết kế thi công cốp pha dầm 42

2.3.1 Thiết kế ván khuôn thành dầm 43

2.3.2 Kiểm tra nẹp đứng 46

2.3.3 Thiết kế ván khuôn đáy dầm 50

2.3.4 Thiết kế xà ngang đỡ dầm 54

2.3.5 Thiết kế cây chống 57

CHƯƠNG 3: THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 58

3.1 Dữ liệu công trình 58

3.1.1 Thống kê địa chất công trình 58

3.1.2 Số liệu công trình 59

3.2 Phân cấp đất và phương án đào đất 62

3.3 Xác định khối lượng đất đào 63

3.3.1 Hệ số mái dốc của hố đào và khoảng lùi của phương tiện thi công 64

3.3.2 Khối lượng đào đất hố móng xác định theo hình khối 65

3.4 Xác định khối lượng đất đắp 68

3.4.1 Khối lượng đài móng, giằng móng và tầng hầm chiếm chổ 68

3.4.2 Giằng móng có kích thước 300x400mm 69

3.4.3 Khối lượng chiếm chổ của hầm ( từ mặt đài đến mặt đất tự nhiên ) 69

3.4.4 Tổng khối lượng chiếm chổ 69

3.4.5 Thể tích đất thừa cần phải vận chuyển đi 70

3.5 Tiêu nước hố móng và tính lưu lượng nước mưa thấm vào hố đào 70

3.6 Xác định máy đào đất 72

3.6.1 Năng suất máy xúc gầu nghịch 0,5 𝑚3 72

3.6.2 Thời gian đào hố móng công trình 73

3.6.3 Quá trình đào đất 73

3.6.4 Hướng đào đất 73

3.7 Xác định số hiệu xe vận chuyển 74

3.7.1 Thông số xe và khoảng cách vận chuyển 74

3.7.2 Xác định số lượng xe cần vận chuyển đất 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

D = 0,8  1,4: phụ thuộc tải trọng

m = 30  35 đối với bản loại dầm (làm việc 1 phương)

m = 40 45 đối sàn bản kê bốn cạnh (làm việc 2 phương)

Xét sàn tại trục 23 (sàn AB23) chia thành 2 phần có kích thước 4x8 (m)

 Dầm có kích thước tiết diện 400x200 mm

 Chọn sơ bộ tiết diện cột

Tiết diện cột được xác định sơ bộ theo công thức sau :

𝐴 = 𝑘 𝑁

𝛾𝑏 𝑅𝑏Trong đó :

- Trong đó: N là lực dọc tính toán, trong trường hợp chưa có số liệu một cách chính xác, có thể dùng cách tính gần đúng để xác định N

𝑁 = 𝑚𝑠 𝑆𝑡𝑟𝑖ề𝑛 𝑡ả𝑖 𝑞𝑠

- qs (15 ÷ 18): Tải trọng sơ bộ của diện truyền tải tác dụng lên cột (kN/m2)

Lấy qs = 16 kN/m2

- Struyền tải : Diện tích truyền tải của sàn (m2)

- Rb là cường độ chịu nén tính toán của bê tông, Rb = 11,5.103 kN/m2

- ms là số tầng

- k = 0,9 -1,5

 Cột có kích thước tiết diện 700x550 mm

1.1.2 Vị trí công trình và quy mô công trình:

Thành phố Hồ Chí Minh, với vai trò là trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuật lớn nhất nước với nhiều cơ quan đầu ngành, sân bay, bến cảng… đang từng bước xây dựng cơ sở hạ tầng

- Dự án: Chung cư Hoàng Gia

- Vị trí: Quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh

- Mặt bằng công trình hình chữ nhật, bố trí đối xứng theo cả hai phương rất thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong việc xử lý kết cấu Chiều dài 46 m, chiều rộng 20 m chiếm diện tích đất xây dựng là 920 m2 Xung quanh công trình có vườn hoa tạo cảnh quan

11

1.2 Giải pháp về mặt bằng

Hình 1 1: Mặt cắt cầu thang công trình

12

Hình 1 2: Mặt đứng công trình

13

Hình 1 3: Mặt bằng tầng hầm

14

Hình 1 4: Mặt bằng tầng 1

15

Hình 1 5: Mặt bằng tầng 2-9

16

1.3 Lựa chọn loại cốp pha, giàn giáo, bê tông, cốt thép

1.3.1 Ván khuôn

công trình sử dụng ván ép phủ phim plycore extra của tekcom có thông số kỹ thuật sau:

Bảng 1 1: Ván ép phủ phim plycore extra của tekcom

Sử dụng ván ép phủ phim plycore extra của tekcom kích thước: 1250 x 2500 mm

1.3.2 Hệ đỡ

Khi tính toán thiết kế cây chống đơn kim loại sử dụng catalog của “Công ty thiết bị phụ tùng hóa chất Hòa Phát”

Bảng 1 2: Catalog cây chống đơn kim loại

Sử dụng cây chống đơn kim loại sử catalog: K-102

Hình 2 2: Mặt cắt ngang tiết diện gông cột

- Các đặc trưng tiết diện theo phương chịu lực của tổ hợp gông cột là:

b, h: Tiết diện thép hộp làm gông cột

t: Chiều dày thép hộp làm gông cột

γ = 25 (kN/m2): Trọng lượng riêng của bê tông

R: Bán kính tác dụng của đầm dùi loại đầm trong, lấy H = R = 0,7 (m)

- Tải trọng tính toán do áp lực ngang vữa bê tông:

q1tt = n1× q1tc = 1,3 × 13,75 = 22,75 (kN/m) Trong đó:

n1 = 1,3: Hệ số vượt tải do áp lực ngang bê tông

- Tải trọng tiêu chuẩn do đổ bê tông bằng máy và ống vòi voi hoặc trực tiếp bằng đường ống

từ máy bê tông:

21

Trong đó:

n2 = 1.3: hệ số vượt tải do đổ bê tông vào cốp pha

- Tải trọng gió gây ra phân bố đều trên bề mặt ván khuôn cột ( Tính gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737:2023)

Wgtc = 50% × k(ze) × W3s,10× c × Gf

Wgtt = n × Wgtc Trong đó:

 Wo là giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng áp lực trong TCVN 2737-2023 Với công trình nằm ở Quận Bình Thạnh, Tp Hồ Chí Minh là vùng áp lực gió IIA, từ đó ta xác định được: Wo = 95 (daN/m2)

 γt = 0,852 là hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kì lập từ 20 năm xuống 10 năm

 k(ze)là hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao k(ze) so với móc chuẩn và dạng địa hình

k(ze) = 2,01 × (Ze

Zg)

2 α

⁄

= 2,01 × ( 35,5

365,76)

2 7

 Hệ số khí động c được xác định dựa vào tỷ lệ h/d :

Ta có: h = 35,5m; d = 46m=>h/d = 35,5/46 = 0,77 nội suy bảng F.4-TCVN 2737:2023

ta được:

𝑐𝐷 = 0,77

𝑐𝐸 = 0,44 Suy ra:

c = 𝑐𝐷+ 𝑐𝐸 = 0,77 + 0,44 = 1,21

1 Tải trọng do áp lực ngang của vữa bê tông 17,5 22,75

23

2.1.5 Cấu tạo ván khuôn cột

Hình 2 3: Mặt đứng cốp pha cột

Hình 2 4: Mặt bằng cốp pha cột

24

2.1.5.1 Sơ đồ tính

Xem ván khuôn cột như một dầm liên tục nhiều nhịp có nhịp 0,45 (m) là khoảng cách

giữa các gông cột với các gối tựa và các gông cột:

Hình 2 5: Biểu đồ nội lực ván khuôn cột

2.1.5.2 Kiểm tra ván khuôn cột

Theo điều kiện bền:

𝜎 = MMax

W =

0,41 7,3×10−5 = 5616,44 (kN/m

2) ≤ [σ] = 26000 (kN/m2) Trong đó:

[σ] = 26000 (kN/m2) Ứng suất giới hạn ván khuôn khi uốn dọc thớ

h = 0.025 m: Bề dày ván khuôn cột

 Ván khuôn cột thỏa điều kiện bền

 Theo điều kiện biến dạng:

f = qb=0,7m

tc ×L4145×E×J = 15,36×0,45

4 145×6500.103×9,1×10−7

= 6,9 10−4(m) < [f] = 1,125 10−3(m)

 Ván khuôn cột thỏa điều kiện biến dạng

 Khoảng cách giữa các gông cột hợp lý

2.1.6 Thiết kế gông cột

2.1.6.1 Xác định tải trọng lên gông cột

- Tải trọng tác dụng lên gông cột được truyền từ ván khuôn cột dưới dạng tải phân bố:

- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố theo mét dài tác dụng lên gông cột với bề rộng b = 0,45 (m) (khoảng cách giữa các gông cột):

- Tải trọng tính toán phân bố theo mét dài tác dụng lên gông cột với bề rộng b = 0,45 (m) (khoảng cách giữa các gông cột):

2.1.6.2 Cấu tạo của gông cột

Xem gông cột như một dầm 1 nhịp 0,75 (m) là khoảng cách giữa các ty giằng với gối tựa là ty giằng cột:

Tính được moment lớn nhất trong gông cột:

26

Hình 2 6: Kết quả nội lực gông cột

2.1.6.3 Kiểm tra gông cột

 Theo điều kiện bền:

[σ] = 210000 (kN/m2): Ứng suất giới hạn của thép

W= 3.008×10-5 (m3): Momen kháng uống của gông cột

 Theo điều kiện biến dạng:

f = 5×qb=0,45m

tc ×L4384×E×J = 5×9,9×0,75

4 384×2,1.108×9,414×10−7

J = 9,414 × 10−7 (m4): Momen quán tính của gông cột

E: Mô đun đàn hồi của thép gông cột

27

2.1.6.4 Kiểm tra cây chống xiên cho cột

2.1.6.4.1 Tải trọng tác dụng lên cây chống xiên

- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố theo mét dài với bề rộng b = 0,7m

- Tải trọng tính toán phân bố theo mét dài với bề rộng b = 0,7m

2.1.6.4.2 Bố trí cây chống và cáp căng

- Cốp pha cột có chiều cao 3 (m) tương đối cao, ta bố trí hệ chống như sau:

Lớp 1: Sử dụng chống xiên thép chiều cao bố trí tại điểm cách chân cốp pha cột 0,2 (m), hợp với sàn một góc 4o để giữ ổn định cho cột trong quá trình đổ bê tông và định vị cột

Lớp 2: Sử dụng chống xiên thép chiều cao bố trí tại điểm chân cốp pha cột 1,55 (m), hợp với sàn góc 39o

Lớp 3: Sử dụng dây cáp chiều cao bố trí tại điểm cách chân cốp pha cột 2,9 (m), hợp với sàn góc 56o

N2 = 𝑃2

𝑐𝑜𝑠(35𝑜) =

32,56 𝑐𝑜𝑠(39𝑜) = 41,9 (kN)

N3 = 𝑃3

𝑐𝑜𝑠(56𝑜) =

15,15 𝑐𝑜𝑠(56𝑜) = 27,1 (kN) Chọn cây chống xiên K102 của Hòa Phát có tải trọng khi đóng là:

- Chọn loại dây cáp có đường kính 6 (mm) có lực kéo đứt cáp là 18 (kN)

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật cáp thép Hàn Quốc thông dụng loại 6x36

Vậy mỗi lớp cần dùng 2 cây chống xiên và 1 dây cáp là đủ khả năng chịu lực Tuy nhiên

do cột giữa có bề rộng lớn 0,7 (m) nên ta bố trí 2 cây chống xiên và 2 dây cáp cho mỗi lớp

để giữ ổn định cho cột

30

Hình 2 9: Mặt bằng bố trí cây chống xiên và dây cáp chống đỡ ván khuôn cột.

2.2 Thiết kế kĩ thuật thi công sàn

2.2.2.2 Cấu tạo cốp pha sàn

Để thiết kế ván khuôn sàn ta dùng loại ván phủ pilm của plycore extra của tekcom với kích thước tiêu chuẩn 1,25 x 2,5 x 0,025 (m) kết hợp gia công ván khuôn để làm kín ô sàn

31

Dựng hệ cây chống đứng tại các vị trí yêu cầu, tiến hành giằng ngang và giằng chéo hệ cây chống lại với nhau

Lắp đặt các xà gồ lớp 1 và lớp 2 đỡ cốp pha sàn bằng các thanh thép hộp tựa lên đầu kích

Hệ cây chống thép liên kết với nhau bằng cùm thép và 2 lớp xà gồ được liên kết với nhau bằng các mối hàn

+ Xà gồ lớp 1 sử dụng thanh thép hộp 0,05 x 0,05 x 0,0014 (m)

+ Xà gồ lớp 2 sử dụng thanh thép hộp 0,06 x 0,12 x 0,0018 (m)

+ Cây chống kim loại K102 của Hòa Phát

Chiều cao tầng H = 3,5 (m), chiều dày sàn ℎ𝑠 = 0,1 (𝑚)

=> Chiều cao thông thủy 𝐻𝑡𝑡 = 3,5 − 0,1 = 3,4 (𝑚)

Kiểm tra:

3,4 − (0,05 + 0,06 + 0,025) = 3,265 (m) < Hc = hcc+ hk = 3,4 + 0,6 = 4 (m) Trong đó:

Chiều dày 2 lớp xà gồ và ván khuôn sàn tạm tính bằng: 0,05 + 0,06 + 0,025 = 0,135 (m) Với: 0,05 (m) xà gồ lớp 1; 0,06 (m) xà gồ lớp 2 và 0,025 (m) bề dày của ván khuôn

hcc: Chiều cao tối đa cây chống K102 Hòa Phát

hk: Chiều cao tối đa của chân kích và đầu kích

32

Hình 2 10: Cấu tạo ván khuôn ô sàn điển hình

n1: Hệ số vượt tải do khối lượng thể tích bê tông cốt thép

𝑛2: hệ số vượt tải của ván khuôn

𝛾𝑣: trọng lượng riêng của ván khuôn

ℎ𝑣: chiều dày ván khuôn

𝑛3: Hệ số vượt tải do người và thiết bị thi công

 Tải trọng tiêu chuẩn do đầm bê tông:

𝑝2𝑡𝑐 = 2 (kN/m2)

 Tải trọng tính toán do đầm bê tông:

𝑝2𝑡𝑡 = 𝑝2𝑡𝑐 × 𝑛4 = 2 × 1,3 = 2,6 (kN/m2) Trong đó:

35

𝑛4: hệ số vượt tải do đầm chấn động

 Tải trọng tiêu chuẩn do đổ bê tông bằng ống từ máy bê tông:

𝑝3𝑡𝑐 = 4 (kN/m2)

 Tải trọng tính toán do đổ bê tông bằng đường ống từ máy bê tông:

𝑝3𝑡𝑡 = 𝑝3𝑡𝑐 × 𝑛5 = 4 × 1,3 = 5,2 (kN/m2) Trong đó:

𝑛5: hệ số vượt tải do đầm bê tông

 Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn sàn:

𝑞𝑡𝑐 = 𝑝1𝑡𝑐 + 𝑝2𝑡𝑐 + ( 𝑝1𝑡𝑐+ 𝑝2𝑡𝑐 + 𝑝3𝑡𝑐) = 2,5 + 0,15 + (2,5 + 2 + 4) = 11,15 (kN/m)

 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn sàn:

𝑞𝑡𝑡 = 𝑝1𝑡𝑡 + 𝑝2𝑡𝑡+ ( 𝑝1𝑡𝑡+ 𝑝2𝑡𝑡 + 𝑝3𝑡𝑡) = 3 + 0,165 + (3,25 + 2,6 + 5,2) = 14,22 (kN/m) Xét dãy ván khuôn sàn có bề rộng 1 (m):

 Tải trọng tiêu chuẩn phân bố theo mét dài tác dụng lên ván khuôn sàn:

𝑞𝑏=1𝑚𝑡𝑐 = 11,15 × 1 = 11,15 (𝑘𝑁/𝑚)

 Tải trọng tính toán phân bố theo mét dài tác dụng lên ván khuôn sàn:

𝑞𝑏=1𝑚𝑡𝑡 = 14,22 × 1 = 14,22 (𝑘𝑁/𝑚)

36

Hình 2 12: Ván khuôn sàn kê lên xà gồ lớp 1

Xem ván khuôn sàn như một dầm liên tục nhiều nhịp có nhịp 0,6 (m) là khoảng cách giữa các xà gồ lớp 1 với các gối tựa là các thanh xà gồ lớp 1

Hình 2 13: Biểu đồ nội lực

 Kiểm tra ván khuôn sàn:

- Theo điều kiện bền:

σ =MMAX

0,471,042 × 10−4 = 4510,6 (kN/m2) ≤ [σ] = 26000 (kN/m2)

b: Bề rộng ván khuôn sàn

h: Bề dày ván khuôn sàn

=> Ván khuôn sàn thỏa điều kiện bền

- Theo điều kiện biến dạng:

E: Mô đun đàn hồi dọc thớ của ván phủ film

=> Ván khuôn sàn thỏa điều kiện biến dạng

=> Khoảng cách giữa các xà gồ lớp 1 hợp lý

2.2.4 Thiết kế xà gồ lớp 1

 Tải trọng tác dụng lên xà gồ lớp 1

Tải trọng do trọng lượng bản thân xà gồ lớp 1 là thép hộp 0,05x0,05x0,0014 (m) là rất nhỏ,

để đơn giản ta có thể bỏ qua

[σ] = 210000 (kN/m2): Ứng suất giới hạn của thép

=> Xà gồ lớp 1 thỏa điều kiện bền

- Theo điều kiện biến dạng:

E: Mô đun đàn hồi của thép

=> Xà gồ lớp 1 thỏa điều kiện biến dạng

=> Khoảng cách giữa các xà gồ lớp 2 hợp lý

2.2.5 Thiết kế xà gồ lớp 2