Chương 4 Thi công các công trình bằng khối xếp

Tài liệu “ Thi công chuyên môn” được biên soạn với mục đích đáp ứng nhu cầu về tài liệu cho môn kỹ thuật thi công các công trình xây dựng, và phục vụ cho công tác dạy và học tập của giáo viên

Chương 4. Thi công các công trình bằng khối xếp 4-1 Chương 4 THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH BẰNG KHỐI XẾP 4.1. Khái niệm chung Các khối xếp bằng bêtông được sử dụng nhiều trong các công trình bến trọng lực, đê chắn sóng, kè hướng dòng và các công trình bảo vệ bờ. Các khối bêtông được sản xuất hàng loạt trong các công xưởng bêtông đúc sẵn và được phân thành các loại như sau: - Loại thông thường : 10 ÷100 (T); - Loại khối lớn : 100÷400 (T); - Loại khối rỗng : > 400 (T); - Loại khối có hình dạng kỳ dị. Thi công các công trình bằng khối bêtông đúc sẵn có ưu điểm là thời gian thi công nhanh, việc chế tạo được thực hiện trong các công xưởng nên chất lượng tốt. Tuy vậy để xây dựng được các công trình này đỏi hỏi điều kiện địa chất phải tốt, việc thi công nền lót khó khăn, các phương tiện vận chuyển cẩu lắp phải lớn. 4.2. Sản xuất khối bêtông 4.2.1. Nguyên tắc xây dựng bãi đúc Nhiệm vụ của bãi đúc bêtông là phải bốc dỡ, tích trữ, bảo quản các loại vật liệu (cát, đá, ximăng, gỗ, sắt thép, .) đồng thời gia công các loại vật liệu đó chế tạo thành các cấu kiện, bảo dưỡng, chứa đựng, vận chuyển các cấu kiện từ nơi sản xuất đến các phương tiện vận chuyển. Như vậy, nguyên tắc xây dựng bãi là phải đảm bảo các yêu cầu nêu trên. Nó phải đủ diện tích, kích thước và các cơ sở vật chất kỹ thuật cần thiết: cấp điện, cấp nước, đường vận chuyển, bến tiếp nhận vật liệu, nơi sản xuất cấu kiện, kho chứa thiết bị, . Các yêu cầu này là phụ thuộc vào yêu cầu sản xuất (khối lượng đúc, thời gian sử dụng, yêu cầu tiến độ, .). 4.2.2. Các loại bãi đúc 4.2.2.1. Bãi đúc không có yêu cầu vận chuyển nội bộ Loại bãi đúc này được bố trí ngay sát bờ sông hoặc bờ biển và nằm trong bán kính hoạt động của cần trục nổi hoặc cần trục trên bờ cho phép cẩu khối đúc từ bãi đúc xuống phương tiện vận chuyển. Bãi đúc này sử dụng khi đúc các cấu kiện bêtông khối lớn. 4.2.2.2. Bãi đúc có vận chuyển nội bộ Được xây dựng ở xa vị trí tuyến bến xuất. Các khối đúc được vận chuyển từ bãi đúc lên các phương tiện vận chuyển đem đến bến xuất rồi mới đem cẩu xuống xà lan. Loại bãi đúc này được sử dụng để đúc các cấu kiện có trọng lượng < 40T cho phép các phương tiện đường bộ chuyên chở được dễ dàng. Trường hợp đúc các cấu kiện có chiều dài lớn cần chú ý đến bán kính cong của đường vận chuyển. Chương 4. Thi công các công trình bằng khối xếp 4-2 Trên bãi đúc cần bố trí các khu vực chứa vật liệu, gia công kết cấu, kho tàng thiết bị, các đường vận chuyển, bãi đúc, bãi chứa một cách hợp lý, đảm bảo thuận tiện an toàn trong quá trình chế tạo, vận chuyển. Trên bãi đúc, nếu khối lượng cấu kiện đúc lớn cần phải bố trí bãi chứa để tích trữ cấu kiện. Khi bêtông cấu kiện đạt 75% cường độ thì cẩu đặt ra bãi chứa. Nếu trường hợp khối đúc ít thì không cần bố trí bãi chứa. Nếu điều kiện cho phép cũng có thể đúc cấu kiện thành 2 tầng. Kết cấu nền bãi đúc được bố trí như sau: - Đổ một lớp cát đen đầm chặt dày 10÷15cm. - Đổ một lớp đá dăm dày 10÷15cm. - Phủ một lớp bêtông dày 5cm, độ lồi lõm không quá 5mm. * Diện tích bãi đúc: Căn cứ để tính diện tích bãi đúc là khối lượng bêtông, thời gian sử dụng: )(21ttNV += (4.1) Trong đó: _NNăng suất của bãi đúc; _1tThời gian bảo dưỡng đến khi có thể cẩu chuyển ra bãi chứa (1481÷=tngày); _2tThời gian lắp đặt ván khuôn; :)(21tt +⇒ Chu kỳ đúc; _VKhối lượng bêtông đúc trong một chu kỳ. Diện tích bãi đúc được xác định theo công thức: fVkF 1=(m2) (4.2) Trong đó: _fDiện tích đáy của một khối (m2). _kHệ số xét đến khoảng hở cần thiết giữa các khối bêtông và đường vận chuyển ()5.1=k Diện tích bãi đúc bêtông bao gồm cả bãi chứa vật liệu kho tàng là: 12).85( FF ÷= (4.3) 4.2.3. Đúc khối bêtông 4.2.3.1. Các loại khối Chương 4. Thi công các công trình bằng khối xếp 4-3 Hình 4.1. Khối có móc cẩu. Hình 4.2. Khối có khấc Hình 4.3. Khối có móc cẩu chữ T. Với những khối có trọng lượng nhỏ hơn 24T, người ta thường dùng móc cẩu thép CT3 mm2416÷=φ, bố trí từ 3 đến 4 móc cẩu, mặt trên móc cẩu phải bằng mật của khối bêtông nên tại vị trí đó phải khoét lõm có kích thước đủ để luồn cáp hoặc maní. Với những khối bêtông có trọng lượng rất lớn (từ 40T trở lên) thì người ta sử dụng khối có móc cẩu chữ T. 4.2.3.2. Các quy định về kích thước khối Quy định trong các tiêu chuẩn thiết kế. 4.2.3.3. Ván khuôn Ván khuôn có thể làm bằng gỗ hoặc thép hoặc cả gỗ và thép. Các yêu cầu với ván khuôn: - Ván khuôn phải đảm bảo đủ cứng: 40013001÷≤lf - Ván khuôn phải đảm bảo về hình dạng và kích thước của khối bêtông, đảm bảo độ bền vững không bị biến dạng trong quá trình thi công. - Đảm bảo độ kín khít để không mất nước bêtông. - Tháo lắp dễ dàng, có thể sử dụng nhiều lần. Chương 4. Thi công các công trình bằng khối xếp 4-4 Trong quá trình tính toán thiết kế ván khuôn cần chú ý: - Tính toán độ bền và độ ổn định của các thanh, các tấm. - Cần kiểm tra độ biến dạng của các chi tiết liên kết giữa các tấm ván thành với nhau đặc biệt là chi tiết tạo mộng lồi, mộng lõm. - Đối với các khối có móc cẩu chữ T người ta xử lý như sau: Ván khuôn là các tấm bằng gỗ hoặc bằng thép được cố định trong khung sửờn bằng thép góc và được chia thành 4 tấm cho các mặt bên của khối. Các tấm này được liên kết với nhau bằng bulông thông qua các bản mã. Để tạo lỗ chữ T người ta cũng làm ván khuôn gồm hai phần. Hình 4.4. Móc cẩu chữ T. 4.2.3.4. Đổ khối bêtông Trước khi đổ bêtông cần kiểm tra về ván khuôn và cốt thép, kiểm tra vật liệu trước khi đổ, kiểm tra về thiết bị, nhân lực. Khi đã hội tụ đầy đủ các yếu tố cho phép có thể tiến hành đổ bêtông. Với các khối bêtông có kích thước lớn, có bố trí cốt thép thích hợp có thể độn thêm đá hộc theo quy phạm. 4.2.4. Cẩu và vận chuyển các khối bêtông 4.2.4.1. Cẩu bằng dây xích hoặc dây cáp Được sử dụng với các khối có khấc và khối có móc cẩu. Trước khi cẩu phải tiến hành kích khối khỏi mặt bãi. 4.2.4.2. Cẩu bằng đòn gánh Hình 4.5. Cẩu khối bêtông bằng đòn gánh. Chương 4. Thi công các công trình bằng khối xếp 4-5 Được sử dụng để cẩu các khối có móc chữ T. Thao tác: Điều chỉnh cần trục để đưa đòn gánh vào vị trí các khối. Đưa móc cẩu chữ T vào các lỗ đã để sẵn trên khối và hạ xuống đáy. Dùng nhân lực xoay móc ẩu chữ T một góc 900 thì thanh ngang chữ T phía dưới sẽ gài qua hai thanh thép chữ I đã chôn sẵn ở đáy khối. Sau đó nhấc đòn gánh lên, đưa khối đến vị trí rồi hạ xuống. 4.2.5. Xếp khối bêtông Hình 4.6. Xếp khối bêtông. 1. Xếp theo từng lớp; 2. Xếp theo phân đoạn; 3. Xếp theo kiểu bậc thang. 4.2.5.1. Xếp theo từng lớp Xếp theo suốt chiều dài bến, xếp xong lớp này rồi mới đến lớp trên. Xếp kiểu này có ưu điểm là tải trọng tác dụng lên nền đất tăng chậm phù hợp với nền cát hoặc nền đất yếu, đơn giản trong công tác tổ chức thi công, đúc, vận chuyển, cẩu lắp. Tuy nhiên nó có nhược điểm là không thể thi công theo dạng cuốn chiếu, các công việc không thể kế tiếp nhau một cách liên tục nên khó khăn trong việc điều động phương tiện, nhân lực, thiết bị vật tư, thời gian thi công kéo dài. 4.2.5.2. Xếp theo phân đoạn Xếp các khối so le với nhau từng khối một theo chiều dài bến. Xếp theo kiểu này thì tải trọng tăng lên trên nền đất nhanh nhưng có thể áp dụng kiểu thi công cuốn chiếu, tận dụng được thiết bị, nhân lực vật tư nhưng việc điều hành thì phức tạp. * Kỹ thuật xếp khối: Các khối bêtông được vận chuyển đến khu lắp đặt bằng xà lan rồi dùng cần trục nổi cẩu khối vào vị trí. Trước khi đặt khối vào vị trí phải dùng thợ lặn kết hợp với máy đo đạc để định vị tuyến mặt bến, đặt các tiêu và cữ để người lái cẩu điều chỉnh vị trí của khối trong quá trình cẩu. Chú ý: - Quá trình xếp khối bêtông phải sử dụng các cần trục nổi nên cần phải tính toán sức nâng, tầm với, vị trí neo đậu của thiết bị trong quá trình thi công để đảm bảo có thể thi công được và tránh phải di chuyển nhiều lần. - Để đảm bảo ổn định của công trình, sau khi xếp khối phải tiến hành nén ép tạm thời. Với công trình khối xếp có thể tận dụng các khối xếp của công trình làm vật gia tải. Chương 4. Thi công các công trình bằng khối xếp 4-6 * Văn bản kỹ thuật: Trước khi xếp và sau mỗi đợt xếp các khối đều phải thực hiện các văn bản nghiệm thu theo dõi độ lún, độ sai lệch. 4.2.6. Công tác đổ khối bêtông Với một số các công trình sử dụng các khối bêtông được đổ hỗn độn (đê chắn sóng, công trình bảo vệ bờ) ta có thể sử dụng xà lan mặt boong hoặc xà lan chuyên dùng, cần trục nổi để thả các khối. . Chương 4. Thi công các công trình bằng khối xếp 4- 1 Chương 4 THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH BẰNG KHỐI XẾP 4. 1. Khái niệm chung Các khối xếp bằng bêtông. ÷= (4. 3) 4. 2.3. Đúc khối bêtông 4. 2.3.1. Các loại khối Chương 4. Thi công các công trình bằng khối xếp 4- 3 Hình 4. 1. Khối có móc cẩu. Hình 4. 2. Khối