Thi công cầu dầm thép liên hợp, mố vùi bán lắp ghép

... 3.5.3 .Lắp đặt dầm vào vị trí: - Lắp ráp dầm thép bãi lắp theo sơ đồ mặt bằng, sử dụng cần cẩu để lắp ráp cấu kiện Để giảm nhẹ trọng lượng thân kết cấu nhịp dầm thép lắp phần dầm ngang, hệ liên. .. vẹt,con lăn cố định 3 .Lắp đặt dầm vào vị trí 4 .Lắp đặt mũi dẫn, căng 5.Lao kéo dầm theo chiều dọc cầu vị trí 6.Hạ dầm xuống gối 7 .Lắp đặt hệ liên kết ngang dọc 8 .Thi cơng mặt cầu 9 .Thi cơng hệ thống... Xây dựng cầu TRÌNH TỰ THI CƠNG: + Thi cơng cọc ván thép + Hút nước, đào đất + Lắp đặt ván khn cốt thép thi cơng phần bệ mố + Lắp đặt bê tơng, gia cố cho bê tơng thẳng đứng + Đổ bê tơng mối nối

Thuyết Minh Đồ Án Môn Học

1.2.Đặc điểm khu vực xây dựng cầu:

1.2.1 Các điều kiện tư nhiên:

- Cầu được xây dựng ở vị trí tương đối bằng phẳng, trên khu vực xây dựng cầu dân cư thưa thớt và cách rất xa cầu, trong khu vực xây dựng cầu không có các công trình do đó mà việc thi công ít gây ảnh hưởng đến người dân xung quanh cũng như những công trình lân cận

- Địa chất khu vực mố: gồm các lớp đất đá như sau

+ Lớp 1: sét pha, dày 4,2m

+ Lớp 2: phiến sét, dày vô cùng

Theo kết quả điều tra khảo sát điều kiện địa chất cho thấy địa chất trong khu vực phần lớn là ổn định, không có hiện tượng sụt lở, mực nước ngầm ở tương đối sâu cách mặt đất khoảng 10m

- Khu vực xây dựng cầu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Có gió Lào vào mùa khô

- Lượng mưa trung bình hàng năm giao động trong khoảng từ 1400mm đến 1600mm nhưng phân bố không đều trong năm Mưa chủ yếu tập trung từ tháng 9 đến

tháng 2, chiếm 80% tổng lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng 3 đến tháng 8 năm sau chỉ chiếm 20% tổng lượng mưa trong năm

1.2.2 Các điều kiện có liên quan khác:

1.2.2.1 Vật liệu:

- Cát sỏi, sạn lấy tại sông mỏ cách 5 km

- Xi măng sắt thép lấy tại các nhà máy thép ở cách 20Km

- Đá lấy ở mỏ đá cách công trình 10Km

- Các vật liệu khác như đất, gỗ lấy tại địa phương

- Một số vật liệu và phụ kiện đặc biệt được lấy từ nơi khác hoặc nhập ngoại

1.2.2.2 Nhân lực và máy móc:

Đơn vị nhà thầu có đầy đủ phương tiện máy móc và thiết bị phục vụ xây dựng cầu, đội ngũ công nhân và kỹ sư có trình độ chuyên môn cao và giàu kinh nghiệm, đã từng thực hiện thi công nhiều công trình cầu với quy mô khác nhau Vì vậy có thể đưa công trình vào khai thác đúng tiến độ, đặc biệt đội ngũ công nhân và kỹ sư đã dần tiếp cận nhiều công nghệ mới về xây dựng cầu

1.2.2.3 Chọn thời điểm thi công:

Dựa vào đặc điểm khu vực xây dựng cầu nêu trên, ta chọn thời điểm thi công

mố cầu vào mùa khô, tức là bắt đầu thực hiện vào đầu tháng 3 Lựa chọn thời điểm thi công như thế sẽ đẩy nhanh được tiến độ thi công hạng mục công trình và chất lượng công trình được nâng cao, bởi vì vào thời điểm này ta thi công trong điều kiện MNTN, nằm ở khá xa so với cao độ đáy bệ mố, do vậy có thể nói công việc xây dựng mố cầu hoàn toàn trong điều kiện khô ráo và từ đó có thể đề ra các biện pháp thi công hiệu quả và kinh tế nhất

1.3 Đề xuất các phương án thi công kết cấu hạ bộ:

1.3.1 Thi công hố móng bằng vòng vây cọc ván thép:

Hố móng trước khi đào được đóng vây bằng cọc ván thép Phương án này được

áp dụng cho chiều sâu đào móng lớn, phạm vi gần mực nước thi công Vì có sự ảnh hưởng của áp lực nước tác động vào đất, mặt khác nước thấm vào đất làm giảm đi cường độ của đất rất nhiều nên vòng vây cọc ván là vẫn được ưu tiên hàng đầu trong phương pháp thi công

Đặc điểm của biện pháp thi công hố móng bằng vòng vây cọc ván thép:

+ Thời gian thi công nhanh

+ Tiêu chuẩn hóa, tự động hóa và cơ giới hóa cao Đây chính là giải pháp để ta tiết kiệm chi phí

+ Nhược điểm là cần phải có máy móc thiết bị đòi hỏi trình độ kĩ thuật cao

Đặc điểm của biện pháp thi công chống vách bằng cọc I:

- Là biện pháp mà ít ảnh hưởng đến các công trình lân cận chung quanh

- Khối lượng đào đất nhỏ

- Trình tự thi công phức tạp, kéo dài do thực hiện nhiều công đoạn

- Do phải lắp đặt ván lát, nẹp ngang, thanh chống trong quá trình đào hố móng nên mất nhiều thời gian, do đó thời gian thi công kéo dài hơn

1.3.3 Phân tích lựa chọn giải pháp thi công hố móng:

Theo nhiệm vụ được giao thì MNTC ở cao độ 3.2m trong khi CDTN lại là 5.1m như vậy thì chiều sâu đào hố móng để tới cao độ đáy móng -0.1m là 5.2m Cho nên ở cả hai phương án đều có thể áp dụng được Tuy nhiên hiện nay thì hầu hết các đơn vị thi công bên ngoài đều sử dụng cọc ván thép ở độ sau này và nó phổ biến hơn

so với cọc ván gỗ bởi vì việc sử dụng gỗ còn phụ thuộc vào địa phương nơi đang thi công

Do đó ta chọn phương án thi công hố móng bằng vòng vây cọc ván thép

1.4 Trình tự thi công phương án chọn:

MẶT CẮT DỌC MỐ

BẢN GIẢM TẢI TƯỜNG CÁNH MỐ

MÓNG MỐ TƯỜNG THÂN MỐ

2 PHIẾN SÉT DÀY VÔ CÙNG

1250 1250

12000

TRÌNH TỰ THI CÔNG:

+ Thi công cọc ván thép

+ Hút nước, đào đất

+ Lắp đặt ván khuôn cốt thép thi công phần bệ mố

+ Lắp đặt các tấm bê tông, gia cố cho các tấm bê tông thẳng đứng

+ Đổ bê tông mối nối ướt chèn các khe

+ Khi bê tông đạt 50% cường độ thì tháo hệ thống chèn giữ các tấm bê tông

+ Lấp đất đến cao độ đáy móng trừ đi 10-15cm

+ Thi công lớp đệm

+ Lắp đặt ván khuôn cốt thép thi công phần mũ mố

1.5 Kĩ thuật thi công các hạng mục công trình:

1.5.1 Công tác chuẩn bị:

Tiến hành bóc bỏ một phần lớp đất trên bằng máy xúc sau đó dùng ô tô vận chuyển đất tốt vào thay thế, lớp đất này tốt nhất là lớp đất á sét Đầm chặt lớp đất này bằng các máy chuyên dùng như: Máy lu, Máy đầm Trong quá trình đắp đất cần chú ý đắp đất từng lớp mỗi lớp khoảng 20- 30cm để đầm chặt đạt hiệu quả cao

San dọn mặt bằng để bố trí vật liệu, máy móc thiết bị thi công Dùng máy ủi san dọn tạo diện thi công bằng phẳng, tạo đường vận chuyển công vụ để máy móc ra vào thuận lợi cho công việc thi công

Các loại vật liệu máy móc thiết bị phục vụ thi công cần tập trung ở những chỗ cao ráo, bằng phẳng, không làm hư hỏng và hao hụt vật liệu

Phải xây dựng lán trại, nhà nghĩ cho cán bộ kỷ thuật và công nhân từ khi bắt đầu thực hiện hạng mục công trình đến khi kết thúc hoàn thiện công trình

CÑMB: +5.1m

1.5.2 Công tác định vị công trình cầu:

- Mục đích: nhằm đảm bảo đúng vị trí, kích thước của toàn bộ công trình cũng như các bộ phận kết cấu được thực hiện trong suốt thời gian thi công

- Nội dung:

+ Xác định lại và kiểm tra trên thực địa mốc cao độ và mốc đỉnh

+ Cắm lại các mốc trên thực địa để định vị tim cầu, đường trục của các mố trụ

và đường dẩn đầu cầu

+ Kiểm tra lại hình dạng và kích thước các cấu kiện chế tạo tại công trường + Định vị các công trình phụ tạm phục vụ thi công

+ Xác định tim mố cầu bằng phương pháp giao hội, phải có ít nhất 3 phương ngắm từ 3 mốc cố định của mạng lưới

+ Hai điểm A, B là hai mốc cao độ cho trước Điểm A cách tim mố một đoạn

cố định Ta tiến hành lập hai cơ tuyến ABA1, ABA2

+ Cách xác định tim mố (điểm C) như sau:

 Dùng 3 máy kinh vĩ đặt tại 3 vị trí A, A1, A2 để xác định tim mố

 Tại điểm A nhìn về điểm B (theo hướng tim cầu ) Mở một góc

γ1= γ2= 900 về hai phía Lấy hai điểm A1, A2 cánh điểm A một đoạn AA1=AA2

 Tại A1 hướng về A quay một góc β có

tg =

1

AA AC

 Tại A2 hướng về A quay một góc α có

+ Đo cơ tuyến phải đo 3 lần , đồng thời tại điểm B ta tiến hành đo như trên và bình sai

1.5.3.Thi cơng đĩng cọc ván thép:

Tâ ̣p trung máy móc,búa đĩng cọc ván thép Tiến hành đóng co ̣c ván thép Cách đóng co ̣c ván thép từ giữa ra 1 gĩc để dồn biến dạng, sai lê ̣ch ra góc Kích thước của vịng vây rộng hơn hố mĩng 0,5m mỡi chiều để có thể có khoảng trớng lắp đă ̣t ván khuơn sau này đóng xong co ̣c ván thép thì bớ trí các thanh giằng chớng để chớng la ̣i

áp lực đất xơ ngang làm biến dạng vịng vây

CĐMC: -1.1m CỌC VÁN THÉP

L=7.0m

BƯỚC II :

-Đ?NH V? TIM TUYẾN MỐ -LẮP DỰNG MÁY ĐÓNG CỌC -ĐÓNG CỌC VÁN THÉP

- Các nguyên tắc tính tốn:

- Vịng vây cọc ván được xem là tuyệt đối cứng

- Áp lực đất tác dụng lên tường cọc ván lấy theo định lý Culơng với mặt phá hoại là mặt phẳng

+ Xác định chiều sâu ngàm cọc ván:

- Sơ đồ tính :

γ1 = 2,0 (T/m3)

ε1 = 0,55

φ1 = 28

c2 = 32 KN/m2+ Sự khác nhau của góc ma sát trong :

tc

1

tc 2

tc 1

h

h

tc i tc

tb

h

h

h

h

- Đối với đất nằm trong nước ta tính với dung trọng đẩy nổi

1.165,

m T

Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động: na = 1,2

Hệ số vượt tải của áp lực đất bị động: nb = 0,8

Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh lấy n = 1

= 5,19.t + 113,41

Với Pb=2 c K b là lực dính bị động

M K

Trong đó :

+ ML : Tổng mômen các lực gây lật đối với điểm lật O

+ MG : Tổng mômen các lực giữ đối với điểm lật O

+ K : hệ số điều kiện làm việc, K = 1.1

Ta thấy t 0 thì bất phương trình trên thỏa mãn

- Chọn: t = 1,00 m t là chiều sâu cọc ván ngàm vào đất sau khi đã đào đến cao độ thỏa mãn Vậy chiều dài cọc ván thép là 5,2 + 1 + 0,8 = 7,0m

Khi dựng và đóng cọc ván thép nhất thiết phải sử dụng các vành đai dẫn hướng Các lớp vành đai dẫn hướng phải treo trên hệ các cọc định vị và giàn giáo, được thi công bằng xà lan hoặc phao nổi Hệ thống vành đai gồm 2 lớp, lớp dưới bố trí ở khoảng giữa từng cọc ván, lớp trên bố trí ở mực nước thấp nhất

Để thuận tiện có thể kết hợp tất cả hệ thống nói trên thành một đơn nguyên, kết hợp dùng cho nhiều công đoạn khác, dưới dạng một kết cấu khung vây chế tạo sẵn

Nếu dùng búa có cần dẫn hướng thì có thể bố trí một lớp xà kẹp tại mức nước thấp nhất

Để đảm bảo điều kiện hợp long cho vòng vây cọc ván được dễ dàng, ngay từ đầu xỏ cọc ván theo từng nhóm 6  12 thanh ăn khớp vào các nhóm đã đóng trước Nhóm cọc

trước sẽ là cọc dẫn cho nhóm sau Cứ tiếp tục lắp và đóng cọc ván quanh vòng vây cho đến khi hợp long với nhóm cọc đầu tiên

Trong quá trình thi công phải luôn chú ý theo dõi tình hình hạ cọc ván, nếu nghiêng lệch ra khỏi mặt phẳng của tường vây, có thể dùng tời chỉnh lại vị trí cọc ván thép hoặc đóng lệch tâm đối với cọc một độ lệch bằng 1/6 chiều rộng cọc hoặc Palăng xích Nếu các phương pháp điều chỉnh dần không hiệu quả thì dùng những cọc ván hình chêm được chế tạo đặc biệt theo các số liệu đo đạc chính xác để khép kín vòng vây

Trước khi đóng cọc phải kiểm tra độ khuyết tật của cọc ván cũng như độ thẳng và đồng đều của khớp mộng bằng cách luồn thử vào khớp mộng một đoạn cọc ván chuẩn dài khoảng 1,5  2,0 m Để xỏ và đóng dễ dàng, các khớp mộng của cọc ván phải bôi trơn bằng dầu mở, phía khớp mộng tự do của cọc ván phải bít chân lại bằng một

miếng thép, cho đỡ bị đất nhồi vào rãnh mộng, để khi xỏ vào và đóng thanh cọc ván sau được dễ dàng

Trong quá trình đóng cần phải bảo vệ đầu cọc Giữa búa và cọc ván thường có đệm cọc bằng thép đúc hoặc bằng gỗ hoặc tấm chất dẻo

Đối với trường hợp cọc ván dài nên đóng làm 2 đợt Đợt một cọc được lắp dựng bằng cần cẩu và đóng bằng giá búa cao, nhẹ Đợt hai đóng bằng giá búa thấp và nặng Thiết bị đóng cọc có thể dùng các loại búa để đóng kèm theo giá búa và cọc dẫn Trường hợp này có thể dùng búa diezen để đóng vì nó cơ động, dùng nhiên liệu rẻ tiền, ít tốn nhiên liệu, dễ thao tác, cho năng suất cao và có thể đóng xiên 1:4 hay 1:3 Cọc ván thép sẽ được nhổ lên sau khi vòng vây hoàn thành nhiệm vụ

Kiểm tra ổn định cường độ cọc ván thép và thanh chống :

Việc tính toán cường độ của cọc ván ta xem cọc ván thép là 1 dầm đơn giản kê lên 2 gối là thanh chống ngang và gối dưới là điểm giữa của chiều sâu ngàm cọc ván vào đất t của cọc ván thép

 Kiểm tra cường độ cọc ván thép:

Trong đó:

+ Mmax: Mômen lớn nhất trong cọc ván thép

+ W: Mô men chống uốn của cọc ván thép W=2962cm3:

+ Ru: là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn: Ru = 21 (kN/cm2

-Xác định Mmax:

Mômen lớn nhất trong cọc ván thép được xác định tại vị trí lực cắt = 0

i

i i tb

h

h

tc i tc

tb

h

h

+ Xác định phản lực tại gối tựa : V0

Phương trình cân bằng mômen tại điểm A: M A 0

27,55.x 28,96 24,51 0

X

Q x

M x

7,55(KN/m 2 )

 Kiếm tra ổn định của thanh chống:

Gọi N là lực nén trong thanh chống ta có: N=V0= 11,02 (KN)

- Ta coi thanh chống ngang là 1 dầm chịu nén đúng tâm

0,52( ) 21

Vậy điều kiện ổn định của thanh chống được thỏa mãn

1.5.4.Thi công đào đất hố móng:

Công tác đào đất hố móng được thực hiện bằng máy kết hợp với đào thủ công Ban đầu cho máy đào gàu nghịch hoặc có thể cùng gầu ngoạm để đào lấy đất đến độ sâu cách đáy hố móng 0,5m thì được đào bằng thủ công Trong quá trình đào bằng máy cần chú ý không để gầu va vào đầu cọc làm vỡ đầu cọc, lượng đất đào được chuyển lên ô tô để đem đi đổ ở một nơi khác hoặc có thể đưa ra ở vị trí gần đó để sau này có thể lấp lại hố móng, nhưng phải đảm bảo cách xa mép hố móng ít nhất là 1m

Hố móng được đào với taluy 1:1 theo chiều rộng về mỗi bên phải mở rộng thêm 0,5m so với kích thước bệ mố để tạo phạm vi sau này làm công tác ván khuôn bệ được dễ dàng

Công việc sữa san đáy và thành hố móng phải được thực hiện cẩn thận bằng thủ công Sau khi sữa san hố móng, làm vệ sinh đầu cọc và tiến hành công tác xây dựng bệ móng

- Dùng đầm dùi có các thông số kỹ thuật sau:

+ Đầu công tác dùi: 40cm

+ Bán kính ảnh hưởng: R = 70cm

+ Bước di chuyển của dùi không quá 1,5.R = 1,05m

+ Khi đầm lớp trên phải cắm vào lớp dưới 10cm để bê tông được liền khối

- Chọn loại máy bơm bê tông (SB-95A, SỔ TAY CHỌN MÁY THI CÔNG) có năng suất thực tế: N=13m3/h

Để đổ bê tông bệ mố được liên tục, ta sử dụng hai máy bơm bê tông để bơm đồng thời Vậy thời gian đổ xong bệ mố là:

99 3,81 2.13

V t N

n: hệ số vượt tải n = 1,3

q: lực xung kích khi đổ bê tông gây ra; q = 200(KG/m2)

γ: trọng lượng riêng của bê tông; γ = 2400(KG/m3)

- Thép bản của ván khuôn được tính như bản kê bốn cạnh ngàm cứng và

mômen uốn lớn nhất tại giữa nhịp được xác định theo công thức:

Mmax = Pmax.b2 (Vì ở đây ta có H-R = 1,72-0,7 = 1,02(m) > L(nhịp) = 0, 5 (m) nên Mmax tính theo PMax )

+ : là hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b

*506

M



 max max

31.34.10

1504.56( / )

=> Vậy điều kiện về cường độ của thép bản được thoả mãn

Kiểm tra độ võng của thép bản:

Ván khuôn số 1

f=

250]

[

3

4

f E

+  = 0,5cm là chiều dày của thép bản

+ E là môđuyl đàn hồi của ván thép E = 2,1.106

(kG/cm2)

R W

M



 max max



+ Ru: là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2)

=>

5

2 max

0, 03055.10

178,55( / )17,1 kG cm R u

Vậy điều kiện cường độ của thép sườn đứng được thỏa mãn

- Kiểm tra độ võng của thép sườn đứng:

f =

250 ]

[

96

f EJ

Vậy điều kiện độ võng của thép sườn đứng được thỏa mãn

1.5 5.4 Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang:

- Các thép sườn ngang được xem như dầm giản đơn kê trên hai gối là thép sườn đứng

- Chiều dài nhịp tính toán: ltt= 1,5 m

- Các thép sườn ngang chịu tải trọng phân bố đều: Ptt = Pmax.a = 2,444x0,5 = 1,222(T/m)

Mô men lớn nhất tại giữa nhịp

R W

M



 max max



+ Ru: là cường độ tính toán của thép khi chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2)

=>

5

2 max

0,3437.10

2009.94( / )17,1 kG cm R u

Vậy điều kiện cường độ của thép sườn ngang được thỏa mãn

- Kiểm tra độ võng của thép sườn ngang:

f =

250 ]

[

96

f EJ

Vậy điều kiện độ võng của thép sườn ngang được thỏa mãn

1.5.5.5 Kiểm toán khả năng chịu lực của thanh căng:

- Thanh căng được bố trí tại các vị trí giao nhau của sườn đứng và ngang

3

2 0

2444.10

1216.16( / )

Vậy thanh căng đủ khả năng chịu lực

1.5.6 Thi công thân mố:

Trình tự thi công:

Sau khi bêtông bệ cọc đạt cường độ ta tiến hành thi công thân mố theo trình tự sau:

- Định vi ̣ cho vi ̣ trí thân mố sẽ lắp ghép

- Lắp dựng thân mố, các tường thân mố đúc sẵng lắp ghép

- Tiến hành làm mối nối thân mố vào bê ̣ móng

CÑÑM: -0.1m

CÑTN: +5.1m THAÂN MOÁ LAÉP GHEÙP

HEÄ THOÁNG GIAÈNG COÁ Ñ?NH

Do tất cả các cấu kiê ̣n còn la ̣i lượng bê tông ít và lực tác du ̣ng lên ván khuôn không lớn, chủ yếu là lực thẳng đứng nên chọn các ván khuôn tương tự như tính toán ván khuôn số 1

- Sử dụng ván khuôn lắp ghép bằng thép có chiều dày 5 mm

- Các nẹp đứng và ngang là các thép hình L75x75x5

- Các thanh căng bằng thép D16 đặt tại ví trí giao nhau giữa nẹp đứng và nẹp ngang

CÑÑM: -0.1m

CÑTN: +5.1m THANH CHOÁNG

MNTC: +3.2m

* Sơ đồ bố trí ván khuôn:

Ván khuôn mặt bên

1 1

2

2 2