TM thi cong toan

Bộ môn Cầu Hầm Phần Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thi công tổ chức thi công 3.1 Biện pháp thi công đạo 3.1.1 Thi công mố - Chuẩn bị mặt thi công - Khoan cọc đến cao độ thiết kế - Xói hút, rửa lòng cọc, đặt lồng cốt thép đổ bêtông cọc - Đào hố móng, đập đầu cọc, đổ lớp bêtông đệm móng - Lắp dựng ván khuôn, cốt thép, đổ bêtông bệ móng - Lấp đất đến cao độ đỉnh móng, lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép, đổ bêtông phần tờng thân mố, xà mũ, tờng đầu, tờng cánh mố - Tháo dỡ ván khuôn, đà giáo - Đắp đất đờng, xây tứ nón, chân khay, hoàn thiện mố 3.1.2 Thi công trụ tháp - San ủi mặt thi công - Định vị tim cọc, khoan cọc đến cao độ thiết kế Vệ sinh lòng cọc, hạ lồng cốt thép, đổ bêtông cọc - Đóng cọc định vị khung dẫn hớng - Rung hạ cọc ván thép - Đào đất tới cao độ thiết kế, đổ bêtông bịt đáy dày 2m - Hút nớc khỏi hố móng đổ bêtông bệ móng - Lắp dựng ván khuôn, đà giáo, cốt thép, đổ bêtông chân trụ tháp - Lắp cần trục tháp quay - Lắp dựng đà giáo ván khuôn, cốt thép tháp cầu - Đổ bêtông phần thân tháp - Hoàn thiện tháp, tháo dỡ ván khuôn, đà giáo, thải dòng chảy đào quốc toản 233 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp 3.1.3 Thi công KCN 3.1.3.1 Thi công KCN cầu dẫn Thi công nhịp dẫn giá ba chân - Dầm đợc chế tạo bãi đúc, sau đợc chuyển bãi chứa dầm - Lắp đặt giá cẩu dầm, cẩu dầm lên sàng ngang vào vị trí - Lặp lại trình tự thi công hoàn thành hết nhịp 3.1.3.2 Thi công KCN cầu - Mở rộng tháp hệ đà giáo thép - Tiến hành đổ bêtông khoang dầm kề với trụ - Khi bêtông đủ cờng độ, tiến hành căng dây văng - Lắp xe đúc đối xứng hai bên trụ tháp - Lắp dựng ván khuôn, bố trí cốt thép - Tiến hành đúc hẫng cân khoang dầm Khi bêtông khoang dầm đạt cờng độ, tiến hành căng dây văng - Lặp lại trình tự hoàn thành xong KCN lắp đặt xong dây văng - Thi công đốt hợp long nhịp - Hoàn thiện cầu đào quốc toản 234 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp 3.2 Thi công mố 3.2.1 Cấu tạo mố: Toàn cầu gồm có mố chữ U BTCT đặt hệ móng cọc khoan nhồi (gồm cọc khoan nhồi), đờng kính cọc m, chiều dài cọc 25 m Cọc đợc bố trí hàng theo phơng dọc cầu hàng theo phơng ngang cầu Khoảng cách cọc theo hàng ngang m, theo chiều dọc cầu m Móng mố có cấu tạo đối xứng Sơ đồ bố trí cọc : 1000 3000 1000 1100 3@4200=12600 1100 3.2.2 Đề xuất giải pháp thi công : Bớc : San phẳng mặt bằng, làm đờng di chuyển máy khoan, xây dựng đờng công vụ để phục vụ thi công làm đờng tạm phơng tiện vận chuyển, phơng tiện máy móc phục vụ thi công lại đảm bảo cho trìng thi công đợc liên tục Do mố cầu nằm vị trí nớc nên định vị trí mố ta phải vào đờng tim dọc cầu cọc mốc quy định cho hố móng Đầu tiên ta xác định trục dọc trục ngang cho móng, trục cần phải đánh dấu cố định cọc mốc chắn nằm tơng đối xa nơi thi công công trình để tránh sai lệch vị trí sau Các cọc dùng để theo dõi thờng xuyên sai lệch thi công móng, mố trụ kết cấu bên Để xác định cao độ đáy móng, đỉnh móng ta dùng máy thuỷ bình máy kinh vĩ đào quốc toản 235 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp Xác định xác vị trí cọc, lập phơng án khoan lỗ cọc cho đạt tiến độ thi công cao Tiến hành khoan lỗ cọc, sau khoan lỗ cọc xong thu dọn mặt móng, chuẩn bị thi công bớc Bớc 2: Đóng ống vách, sau tiến hành khoan đến cao độ thiết kế Trong trình khoan sử dụng vữa sét Bentonit để giữ ổn định lỗ khoan Hạ lồng cốt thép đổ bê tông cọc dung dịch vữa sét phơng pháp ống rút thẳng đứng Bớc 3: Đào đất hố móng giới kết hợp với thủ công đến cao độ thiêt kế Đào rãnh thoát nứơc, hố tụ nớc Đập đầu cọc, sau tiến hành vệ sinh đoạn đầu cọc làm phẳng hố móng chuẩn bị bớc Bớc : Đầm chặt đáy hố móng, dải lớp đá dăm lớp bê tông nghèo xuống đáy móng đầm chặt làm lớp đệm móng , đổ cao độ đáy móng dừng lại Bố trí cốt thép , lắp đặt ván khuôn đổ bê tông bệ móng Tháo dỡ văng chống ván khuôn bệ Bớc : Đổ bêtông tờng trớc Đắp đất đầm chặt xung quanh bệ mố Bố trí cốt thép , lắp đặt ván khuôn đổ bê tôngtờng trớc Thi công tờng chắn, đờng đầu cầu , lắp độ Bớc : Đổ bêtông tờng cánh tờng đỉnh Bố trí cốt thép , lắp đặt ván khuôn đổ bê tông tờng trớc Bớc 7.Hoàn thiện mố Tháo dỡ đà gião ván khuôn chống Đắp đất sau mố, lắp độ Lắp gối cầu đào quốc toản 236 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp 3.2.3 Nội dung công việc chi tiết 3.2.3.1 Xác định vị trí tim mố cầu Sử dụng máy kinh vĩ để xác định phạm vi mố trớc thi công thực địa Công việc đợc tiến hành lần giai đoạn: - Trớc thi công - Trong thi công - Sau thi công 3.2.3.2 Công tác chuẩn bị mặt - Tập kết vật liệu, thiết bị công trờng thi công - Chuẩn bị nhân lực công tác khác phục vụ cho trình thi công 3.2.3.3 Thi công cọc khoan nhồi 3.2.3.3.1 Hạ ống vách 3.2.3.3.1.1 Định vị máy khoan Thiết bị định vị máy khoan bao gồm: cần cẩu, kích, pa lăng xích, máy kinh vĩ, máy thuỷ bình rọi Công việc định vị máy khoan định đến vị trí chất lợng lỗ khoan - Căn vào sàn đạo, thứ tự lỗ khoan, phơng pháp dịch chuyển khoan để đặt khoan cho phù hợp - Đặt, dịch chuyển cân máy cho tim cần khoan trùng với tim lỗ khoan - Kiểm tra vị trí tim cần khoan độ thẳng đứng cần máy kinh vĩ trớc khoan tạo lỗ - Kê chèn chắn toàn máy nhằm không để máy khoan nghiêng lệch, xê dịch trình khoan 3.2.3.3.1.2 Hạ ống vách : đào quốc toản 237 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp Đờng kính ống vách thi công cọc khoan nhồi phải lớn đờng kính cọc khoan từ 10 20 cm, chiều dầy phụ thuộc vào yêu cầu thi công, thờng từ 616mm Định vị ống vách: - Đào trớc đất để chân vách chu vi đờng tròn hố đào sâu 1.2ữ1,5m, tâm tim lỗ khoan - Điều chỉnh vách thẳng đứng máy rọi - Dùng hai tầng định vị thép hình đủ cứng để ổn định vách đảm bảo hạ vách xuống thẳng đứng Hai tầng định vị liên kết vào sàn công tác mặt dới Đặt ống vách cạn: công tác đo đạc định vị thực máy kinh vĩ thớc thép, dùng cần cẩu để lắp đặt Đóng hạ ống vách: - Dùng búa rung 60KVA để rung hạ ống vách - Dùng búa thép kết hợp với tời khoan để đóng hạ ống vách thi công đóng lần đóng nối nhiều lần tuỳ theo yếu tố sau: Chiều dài ống vách Các tầng địa chất ống vách phải qua Khi hạ ống vách làm nhiều lần phải ý việc nối ống vách: Mặt phẳng ghép nối phải vuông góc với tim vách để vách không gãy khúc Hàn kín để chống cát nhỏ lọt vào Hàn đủ điều kiện chịu lực để đóng vách rút vách không bị đứt mối nối Không dùng táp phía để không vớng, kẹt khoan vách đô bê tông sau Công tác kiểm tra ống vách: Việc kiểm tra ống vách phải đợc quan tâm theo dõi suốt thời gian hạ ống vách rọi, máy kinh vĩ quan sát mắt thờng đào quốc toản 238 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp Bất kỳ cao độ thấy có tợng nghiêng lệch phải đề biện pháp xử lý ống vách thi công để nghiêng ảnh hởng tới việc khoan tạo lỗ Việc tính toán cho phép nghiêng vách có yếu tố: - Chiều dài ống vách - Đờng kính ống vách (lớn ống vách đổ BT 20cm) 3.2.3.3.2 Công tác khoan tạo lỗ - Khoan tạo lỗ phơng pháp khoan tuần hoàn thuận - Chọn mũi khoan: Căn vào tầng địa chất để định chọn mũi khoan tốc độ khoan áp dụng nh sau: Đối với loại đất, cát pha, cát dùng mũi khoan đất Vận tốc khoan phụ thuộc vào địa chất độ sâu: Với mũi khoan đất khoan tốc độ 26, 32, 56 vòng/phút Dung dịch vữa sét Bentonite để ổn định vách hố khoan a) Cung cấp: Chất Bentonite, đặc biệt trớc trộn, phải tuân thủ dẫn kỹ thuật b) Trộn : Bentonite phải đợc trộn nớc để tạo huyền phù, trì độ ổn định công tác đào cọc thời gian cần thiết để đổ bê tông hoàn thiện thi công Nhiệt độ nớc đợc dùng để trộn thể vẩn bentonite trộn thể vẩn dùng hố khoan không đợc dới 5o C Khi nguồn nớc ngầm bị nhiễm mặn hay hoá chất, cần phải thận trọng trộn bentonite tiền hydrate hoá bentonite nớc để vật liệu trở nên phù hợp với việc thi công cọc Cao độ dung dich khoan : Cao độ cột dung dịch khoan giữ ổn định thành vách phải cao mực nớc ngầm mực nớc mặt m Tại nơi nớc ngầm có áp lực ngang khác cần phải tính toán để định cao độ đào quốc toản 239 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp Trong trình khoan phải theo dõi việc cấp vữa sét cho bơm hút Nếu hết vữa sét dự trữ phải ngừng khoan Trong trờng hợp cấm để dung dịch khoan hố khoan bị thấp m so với cao độ quy định c) Thí nghiệm : Trớc tiến hành công việc phải đề xuất tần số tiến hành thí nghiệm dung dịch khoan, phơng pháp nh qui trình thu mẫu Số lần tiến hành thí nghiệm sau thay theo yêu cầu phụ thuộc vào tính quán kết thí nghiệm thu đợc d) Xử lý vữa thải Tất bớc hợp lý phải đợc tiến hành để thể vân bentonite công trờng không bị tràn công trờng bên hố khoan Bentonite loại bỏ phải đợc di chuyển khỏi công trờng không đợc chậm trễ Bất việc loại bỏ bentonite phải tuân thủ qui định quan chủ quản địa phơng 3.2.3.3.3 Vệ sinh lỗ khoan kiểm tra lỗ khoan a) Vệ sinh lỗ khoan - Lỗ khoan đợc vệ sinh theo phơng pháp tuần hoàn nghịch máy bơm 6BS - Nớc mùn khoan với hạt có đờng kính max Nối dài đợc đoạn lại dùng tời kéo đoạn ống lên , hết chiều dài dây văng - Bơm vữa vào đầu neo - Sau căng kéo tiến hành bọc vỏ dây văng xong , để cải thiện tình hình chịu mỏi bó cáp , ta bơm vữa keo xi măng + êpoxy vào cối neo đẻ liên kết đầu tao cáp tuốt vỏ nhựa PE dầu mỡ 3.6 Tính toán thi công 3.6.1 Tính toán chiều dày lớp bêtông bịt đáy Chiều dày lớp bêtông bịt đáy đợc xác định theo công thức sau: h H A. n n. 1. , D + P + A. BT Trong : A - Diện tích đáy hố móng, = 18.36 = 648 m2 n - Số lợng cọc, K = 18 D - Đờng kính cọc : D = m 1- Lực trợt giới hạn bê tông bịt đáy thành cọc,=100 KN/m2 2- Lực trợt giới hạn bê tông bịt đáy thành cọc ván, =100 KN/m2 H: Chiều sâu hố móng:Tính từ đáy móng đến mực nớc thi công H= 5.132m n : Trọng lợng riêng nớc , = 10 KN/m3 bt : Trọng lợng riêng bê tông bt = 23 kN/m3 P : chu vi vùng bêtông bịt đáy, P= 2*(18+36)=108 (m) đào quốc toản 265 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm 5.132 * 648 *10 h = 1.23(m) 18 *100 * * + 100 * 108 + 648 * 23 Đồ án tốt nghiệp Vậy chọn hBT = (m) - Tiến hành đổ bê tông bịt đáy theo phơng pháp vữa dâng - Bán kính hoạt động ống R = 1.5 m - Diện tích hoạt động ống là: F = R = 3,14 1,52 = 7,07( m2) Số ống cần thiết để bố trí đổ bê tông bịt đáy là: n= 648 = 91.6 (ống) 7,07 ệ Vậy ta chọn n = 92 ống, ống cách 1.5 m 3.6.2 Tính toán vòng vây cọc vàn thép Sau san ủi mặt bằng, thi công cọc khoan nhồi, để thi công bệ móng ta phải tiến hành thi công vòng vây cọc ván thép Việc tính toán vòng vây cọc ván thép phụ thuộc vào khoảng cách từ mực nớc thi công đến đáy hố móng điều kiện địa chất đáy móng Cọc ván thép sử dụng loại LASSEN IV có đặc trng hình học tiết diện ngang nh sau: Mã bmin Bmin Hmin F g J W hiệu (cm) (cm) (cm) (cm2) (kg/m) (cm4) ( cm3) LS IV 292 400 180 94.3/236 74/185 4660/39600 405/2200 Tải trọng tác dụng gồm có: - áp lực thuỷ tĩnh nớc - áp lực ngang đất Các thông số tính toán: - Cao độ mặt đảo: 39.7 m - Mực nớc thi công: 39 m - Cao độ lòng sông 35.9 m - Dụng trọng đất đ2 : đào quốc toản 18 266 KN/m3 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp - Góc nội ma sát 2: 22 độ - Độ rỗng e2: 0.5 - Dụng trọng đẩy đất đn2 : 5.33 KN/m3 - Dụng trọng đất đắp đ1 : 27 KN/m3 - Góc nội ma sát 1: 30 độ - Độ rỗng e1: 0.8 - Dụng trọng đẩy đất đắp đn1 : 9.44 - Lực dính C : KN/m3 - áp lực tải trọng máy khoan: q = 4.5 - chiều rộng vệt áp lực b: 1.5 m - Tải trọng thi công qtc: KN - Chênh cao mực nớc vòng vây: m - Chênh cao cao độ mặt đảo với cao độ thiên nhiên: Hđ 3.8 m - Khoảng cách từ MNTC tới đất tự nhiên 3.1 m Hệ số áp lực đất chủ động: = = 0.33 = tg 450 = 0.45 a1 = tg 450 a Hệ số áp lực đất bị động: p2 = =3 = tg 450 + = 2.19 p1 = tg 450 + đào quốc toản 267 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ tính toán: Sơ đồ 1: Trớc đào đất hố móng Khi đó, giả thiết tâm quay vị trí tầng chống ngang Sơ đồ tải trọng nh sau: MNTC=+39.00 o Hd Hn Hv q X Pp Pa Pn Gọi Hv khoảng cách từ tâm quay đến mặt đất tự nhiên Ta có Hv= Hđ-1=2.8 m Tải trọng tác dụng lên tờng cọc: áp lực đất chủ động: pa1 = a1. dn1.H d = 0.33 * 9.44 * 3.8 = 11.96(kN / m ) pa = a dn1.H d = 0.45 * 9.44 * 3.8 = 16.14(kN / m ) pa = a dn x = 0.45 * 5.33 * x = 2.4 X (kN / m ) áp lực đất bị động p p1 = p1. dn1.H d = * 9.44 * 3.8 = 107.6(kN / m ) p p = p dn1.H d = 2.19 * 9.44 * 3.8 = 78.56(kN / m ) p p = p dn t = 2.19 * 5.33 * t = 11.7 * X (kN / m ) áp lực thuỷ tĩnh pn = n H n = 10 * 3.1 = 31(kN / m ) áp lực thiết bị khoan: pq = 4.5 * 0.33 = 1.5(kN / m ) Tính duyệt điều kiện ổn định tờng cọc: đào quốc toản 268 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp Lập phơng trình cân mômen theo điều kiện ổn định chống lật cọc ván so với tâm (vị trí tầng chống ngang): Ml m Mg Trong đó: Ml: mômen gây lật tâm O Mg: mômen giữ tâm O m: hệ số an toàn, m= 0.8 Ta có: Hd X Hv 1 2X M L = pa1.Hd * ( Hv ) + pa X * ( Hv + ) + pa * X * ( Hv ) + pq * 2 1 2X Hd X ) + p p * X * ( Hv + ) + p p X ( Hv + ) p p1.Hd * ( Hv 3 2 Hn X + pn * Hn * * ( Hv ) + pn * X * ( Hv + ) MG = Thay số vào ta có: Ml= 0.8*X3+11.43*X2+45.19*X+40.72 Mg=3.9*X3+71.16*X2+ 306.8*X+398.36 Lập phơng trình: Ml 0.8*Mg=0, rút gọn phơng trình ta có: 2.32*X3+45.5*X2+200.25*X+277.98=0 Giải phơng trình ta đợc X = 3.2 (m) Vậy tổng chiều dài cọc ván Lc=Hd+X+0.5 = 3.8+3.2+0.5=7.5 (m) Chọn cọc ván có chiều dài L = 10 m Sơ đồ 2: Sau đào đất hố móng, hút nớc đổ xong lớp BT bịt đáy Giả thiết tâm quay nằm cách mặt lớp bêtông bịt đáy khoảng 0.5m đào quốc toản 269 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp MNTC=+39.00 Hn o X Pn Pp Pa Pn Chiều sâu từ đỉnh vòng vây đất đến mặt lớp bêtông bịt đáy: H = 5.832 m Chiều dày lớp bêtông bịt đáy: t= m (theo tính toán trên) Tải trọng tác dụng: - âp lực đất chủ động: pa1= a1 đn1 Hđ= 1/3*9.44*3.8=11.96 (KN/m2) pa2= a2 đn1 Hđ= 0.45*9.44*3.8=16.14 (KN/m2) pa3= a2 đn2 (H-Hđ+X)= 0.45*5.33*(5.832-3.8+X) (KN/m2) - áp lực nớc bên vòng vây: pn1= n.(H+t)=71.32 (kN/m2) - áp lực đất bị động: pp= p2 đn2 (x-1.5)= 3*5.33*(X-1.5) (KN/m2) - áp lực nớc bên vòng vây: pn2= n.(X-1.5) (KN/m2) Tính duyệt điều kiện ổn định tờng cọc ván: Lập phơng trình cân mômen theo điều kiện ổn định chống lật cọc ván so với tâm (tâm quay cách mặt lớp bêtông bịt đáy 0.5 m phía dới): Ml m Mg Trong đó: đào quốc toản 270 Lớp Cầu Đờng b k44 Bộ môn Cầu Hầm Đồ án tốt nghiệp Ml: mômen gây lật tâm O Mg: mômen giữ tâm O m: hệ số an toàn, m= 0.8 Ta có: ML = + pn1 * ( H + t ) * ( H + t ) 1.5 + * pa1 * ( H + t ) * ( H + t ) 1.5 1 p p ( X 1.5) * X ( X 1.5) + pn ( X 1.5) * X ( X 1.5) 3 ( X 1.5) ( X 1.5) + pa * + pa * ( X 1.5) * X ( X 1.5) M G = pn1 * 2 Thay vào phơng trình Ml-0.8.Mg=0, ta đợc phơng trình: 8x3 16.54 x2 4.39x +96.04 = Giải ta đợc x = 1.45 So sánh với kết tính Sơ đồ 1, ta lấy X = 3.2 m Tính duyệt điều kiện cờng độ: Sơ đồ tính cọc ván dầm giản đơn đầu gối văng chống đầu gối độ sâu 0.5 m so với bề mặt lớp bt bịt đáy: Trên sơ đồ tải trọng nhw ta tính đợc mômen lớn cọc ván: MMax = 43.75 kN/m Phản lực tác dụng lên m vành đai khung chống RA = 17.82 kN Kiểm tra điều kiện cờng độ cọc nh sau M 4.375.105 =W = = 199 kG/cm2 2200 R = 1900 kG/cm2 ệ đạt yêu cầu độ bền đào quốc toản 271 Lớp Cầu Đờng b k44 ... tiến hành thi công nhanh chóng cần thi t phải áp dụng thi t bị lao dầm chuyên dụng Căn vào trang thi t bị có đơn vị thi công ta dự kiến thi công KCN cầu dẫn giá lao chân - Trình tự thi công KCN... ngót thi công vào mùa nóng Tốc độ thi công tháp giới đạt 1,3m/ngày , nh bình quân 3,5 đến ngày đợc đốt tháp - Hoàn thi n tháp cầu 3.4 Thi công KCN 3.4.1 Thi công KCN cầu dẫn - Nhịp cầu dẫn đợc thi t... mố trớc thi công thực địa Công việc đợc tiến hành lần giai đoạn: - Trớc thi công - Trong thi công - Sau thi công 3.2.3.2 Công tác chuẩn bị mặt - Tập kết vật liệu, thi t bị công trờng thi công