Đồ án kỹ thuật thi công, biện pháp thi công cột giúp các bạn sinh viên có thêm tài liệu tham khảo, các bước thực hiện đồ án để các bạn sinh viên hoàn thành tốt môn học đồ án của mình. Nội dung bao gồm: Căn cứ áp dụng, thiết kế ván khuôn cột, biện pháp thi công, gia công lắp dựng cốt thép,...
Trang 1CHƯƠNG 3: BIỆN PHÁP THI CÔNG CỘT
3.1 Căn cứ áp dụng
- TCVN 4453:1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu
- TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 5308:1991Quy phạm kỹ thuật an toàn trong xây
dựng
- TCVN 8828:2011 Bê tông- yêu cầu bảo dưỡng ẩm tự nhiên
3.2 Thiết kế ván khuôn cột
Dựa vào quy mô công trình, số lượng và khối lượng cấu kiện bê tông cốt thép của công trình:
- Sử dụng ván khuôn gỗ Giữa các tấm ván này được liên kết với nhau bằng đinh
và hệ gông
- Sau đây là kích thước, chi tiết, đặc tính kỹ thuật, cây chống thép
Bảng 3.1: Các thông số và kích thước cơ bản của cây chống đơn
Loại
Chiều cao ống ngoài (mm)
Chiều cao ống trong (mm)
Chiều cao sử
lượng (kg)
Min (mm)
Max (mm)
Khi đóng (kg)
Khi kéo (kg)
Trang 2Hình 3.1 Khóa giáo Hình 3.2 Chân giáo có ren điều chình
Hình 3.3 Hệ giàn giáo a) Thiết kế ván khuôn cột:
- Tính toán với cột có tiết diện lớn nhất để bố trí toàn bộ
- Toàn bộ cột đổ bằng bê tông trộn bằng máy
- Tiết diện cột lầu 1 C3: 250x400 cao L= 3.4 -0.4 = 3.0 (m)
- Chọn ván khuôn gỗ có tiết diện 250x30 để tính toán
- Đặc trưng hình học của tấm ván khuôn:
J = = = 56.25 (cm4)
W = = = 37.5 (cm3)
Tải trọng tác dụng:
Áp lực ngang của vữa bê tông:
- P1tc = γbt x H =2500 x 0.75 = 1875 (daN/m2)
- P1tt = P1tc x 1.3 = 2437.5 (daN/m2)
- Trong đó:
Trang 3+ n: Hệ số tin cậy , nt = 1.3
+ H: Chiều cao ảnh hưởng của vùng bê tông H = 0.75m
+ γ: Trọng lượng riêng của bê tông: γ = 2500 kg/m3
Tải trọng đổ và đầm bê tông:
- P2tc = 400 (daN/m3)
- P2tt = 400 x n = 400 x 1.3 = 520 (daN/m2)
Tổng tải trọng tác dụng lên bề mặt tấm ván khuôn:
- Qtc = P1tc + P2tc = 1875 + 400 = 2275 (daN/m2)
- Qtt = P1tt + P2tt = 2437.5 + 520 = 2957.5 ( daN/m2)
Tải phân bố đều tác dụng dọc theo tấm ván khuôn b= 0.25 (m)
- qvktc = Qtc x b =2275 x 0.25 = 568.75 (daN/m)
- qvktt = Qtt x b = 2957.5 x 0.25 = 739.375 (daN/m)
Sơ đồ tính ván khuôn cột
- Xem ván khuôn cột là dầm liên tục, điều nhịp Chịu tải trọng phân bố đều kê lên các gối là gông cột
- Momen lớn nhất trên nhịp của dầm liên tục:
Hình 3.4: Sơ đồ tính ván khuôn cột
Nội lực nguy hiểm
- Mmax =
Kiểm tra:
Trang 4Điều kiện bền : σmax ≤[ σ ] ≤ [ σ ] <=> ≤[ σ ]
- Trong đó:
+ [ σ ] : Ứng suất của gỗ [ σ ] = 150 (daN/cm2)
+ W = 37.5 cm3 : Momem kháng uốn của ván khuôn gỗ
lg1≤ = = 87.22 (cm)
Điều kiện biến dạng: fmax≤ [f]
lg2 = 70.4 (cm)
- Trong đó: J = 56.25 cm4 momen quán tính của ván khuôn gỗ
Chọn khoảng cách giữa các gông lg = 60 (cm)
b) Thiết kế gông cột.
- Chọn gông gỗ có tiết diện 3x6 (cm)
- Đặc trưng hình học của gông:
+ J = = 54 (cm4)
+ W = = 18 (cm3)
Tải trọng tác dụng lên gông (do ván khuôn truyền về)
- qgtc = Qtc x lg = 2275 x 0.6 = 1365 (daN/m)
- qgtt = Qtt x lg = 2957.5 x 0.6 = 1774.5 (daN/m)
Sơ đồ tính:
Gông làm việc như một dầm đơn giản, gối tựa vào các gông theo cạnh còn lại của cột Chịu tải trọng phân bố đều
Nhịp của gông bằng bề rộng cột 250mm
Hình 3.5: Sơ đồ tính gông cột
Nội lực nguy hiểm:
M =
Kiểm tra:
Điều kiện bền: max ≤ [] <=> ≤ [] <=> ≤ []
Trang 5 = = 77 (daN/cm2) < 150 (daN/cm2)
Điều kiện biến dạng: fmax≤ [f ]
x ≤ [f]
x = 0.012 (cm) < =0.0625 (cm)
c) Tính toán cây chống xiên
- Tải trọng chống xiên có được theo tải trọng xô ngang của bê tông cột Xem cây chống làm việc chịu nén đúng tâm Tải trọng tác dụng lên cây chống chủ yếu áp lực của bê tông
- Tải trọng tác dụng lên đầu cây chống ( do gông truyền về ) P
- Pcctt = qvktt x S =739.375 x 1.65 = 1220 (daN)
Hình 3.6: Sơ đồ tính toán cây chống xiên
Hình 3.7:Quy tải trọng tác dụng về dọc theo trục của cây chống xiên
N1 = P x Cos(600) = 1220 x 0.5 = 610 (daN)
600
N P
N1
P
N2
600
Trang 6- Sử dụng cây chống đơn thép K-102 có NCC =2000 (daN) (tra bảng 3.1)
- Khi đặt cây chống xiên nghiêng góc 600 thì chiều dài lớn nhất cần thiết của cây chống là:
+ l = = 3.1 (m)
- Có thể thay thế cây chống xiên bằng dây căng chịu lực khi cột nằm ngoài biên cây chống không chống được
Kiểm tra cây chống:
N1 = 610 < Ncc = 2000 (daN)
3.3 Biện pháp thi công
a) Khối lượng bê tông cột 1 tầng
- Cột C2: 200x250
+ 6C2 = 6 x 0.2 x 0.25 x 3.0 = 0.9 (m3)
- Cột C3: 250x400
+ 12C3 = 12 x 0.25 x 0.4 x 3.0 = 3.6 (m3)
Tổng khối lượng bê tông cột: m = 0.9 + 3.6 = 4.5 (m3)
b) Gia công, lắp dựng cốt thép cột
Gia công cốt thép:
Nắn thẳng:
- Cốt thép trước khi cắt, uốn thì phải được sửa hay nắn thẳng
- Đối với thép cuộn (φ ≤ 10mm), ta dùng tời để nắn thẳng cốt thép Có thể dung tời điện hay tời tay Khi tời thép, phải bố trí một khoảng sân bẳng phẳng có chiều dài từ 30 – 50m Cuộn thép cần nắn thẳng phải được đặt trên 1 giá có trục quay để thanh thép không bị xoắn
- Đối với thép có φ ≥ 10mm (dài 11,7m và đã được gập đôi), dùng sức người để
bẻ thẳng 1 cách tương đối rồi dùng vam hay búa để sửa lại cho thẳng
Cạo rỉ:
- Cốt thép trước khi gia công, lắp dựng và đổ bê tông phải được cạo rỉ
- Có thể dùng bàn chải thép hoặc tuốt thép trong cát để làm sạch rỉ
Đo lấy móc:
- Trước khi cắt, uốn thanh thép phải được đo và đánh dấu để việc gia công được chính xác Dấu có thể bằng phấn hoặc bằng sơn
- Đối với những thanh thép phải gia công uốn, phải tính đến độ giản dài của thép khi uốn:
- Khi uốn công 450 thì thép dãn dài 0,5d (d là đường kính thép)
- Khi uốn công 900 thì thép dãn dài 1d
- Khi uốn công 1800 thì thép dãn dài 1,5d
Trang 7Cắt thép:
- Khi cắt hàng loạt thì chiều dài có thể lấy cỡ trên bàn cắt hoặc lấy 1 thanh làm
chuẩn để cắt những thanh sau Thanh chuẩn phải dùng từ đầu đến cuối để tránh
sai số cộng dồn
- Cốt thép có φ ≤ 8mm, dùng kéo để cắt
- Cốt thép có φ ≤ 18mm, dùng đục hoặc búa để cắt
- Cốt thép có φ ≥ 18mm, dùng máy cắt, máy hàn hoặc cưa để cắt
Uốn thép:
- Dùng vam để uốn thép có φ ≤ 8mm
- Với thép có đường kính lớn hơn, dùng bàn để uốn Bàn uống có thể dùng sức
người hoặc tời để xoay
- Có thể dùng bàn uốn cố định kết hợp với vam để uốn thép
3
2
4
4
5
3
I
II
2 1
Hình 3.8 Uốn cốt thép
1.Thanh thép uốn 2 Chốt giữ 3 Chốt cố định
4 Bàn uốn 5 Vam I, II Các vị trí của
chốt di động
Nối hàn cốt thép
- Nối hàn:
+ Cốt thép nối bằng phương pháp hàn có khả năng chịu lực được ngay sau khi
nối
+ Sử dụng cho các kết cấu đứng như cột
- Nối buộc: Liên kết thép đai với thép dọc chịu lực bằng thép buộc 1mm
Biện pháp vận chuyển cốt thép:
- Bằng vận thăng, kết hợp với thủ công để vận chuyển từ vị trí bãi gia công dưới
mặt bằng công trường lên sàn công tác trên cao
- Khâu chuẩn bị: Thép thành phẩm được bó chặt thành từng bó
- Cáp buột, vật kê cần phải kiểm tra chuẩn bị đầy đủ
- Sàn công tác phải đủ rộng và đảm bảo độ chắc chắn để có thể tập kết cốt thép
thành phẩm
Trang 8 Lắp dựng cốt thép:
Chọn phương pháp lắp dựng từng phần:
- Xác định chính xác tim cốt của cột theo 2 phương
- Lồng sẵn cốt thép đai với số lượng đã đếm đủ cho chiều dài tiêu chuẩn kết cấu
- Đưa cốt thép dọc chịu lực nối với thép chờ théo đúng tiêu chuẩn neo nối
- Sau khi nối xong cốt thép dọc, nâng cốt đai lên buộc theo khoảng cách đai thiết
kế yêu cầu cho tới độ cao 1.5m thì bắc giáo rồi buộc tiếp lên phía trên
- Để đảm bảo khoảng cách cần thiết cho các lớp bê tông bảo vệ cốt thép, dùng các miếng đệm cài vào các cốt đai Khoảng cách miếng đệm bê tông khoảng 1m
c) Gia công lắp dựng ván khuôn cột
- Ván khuôn cần phải bôi dầu chống dính, không công vênh
- Xác định tim ngang, tim dọc của cột bằng máy kinh vĩ Các vị trí xác định được phải đánh 2 dấu tam giác xuống mặt sàn bằng sơn đỏ trong đó mỗi hình tam giác có một cạnh dài trùng với một trục tim cột Vạch mặt cắt cột lên mặt nền đúng vị trí Lấy khoảng cách và kích thước các lỗ trên đầu ván khuôn đánh dấu vào mặt cắt cột vừa vạch, sau đó khoan lỗ xuống sàn tại những vị trí lỗ đó Ghim khung định vị ván khuôn chân cột lên sàn bằng cách xuyên một đoạn thép
từ khung định vị xuống lỗ khoan Như vậy ta có vị trí chân cột chính xác
- Ghép các tấm cốp pha lại với nhau bằng gông thép Nên dựng trước 3 mặt lại với nhau ngay tại vị trí chân cột để đỡ công vận chuyển
- Dựng 3 mặt ván khuôn đã ghép sẵn vào vị trí khung định vị (đã có cốt thép cột được lắp dựng trước), đóng tấm còn lại, chống và gông sơ bộ Dùng quả dọi và máy kinh vĩ kiểm tra tim và cạnh ván khuôn Điều chỉnh cho thật chính xác về
độ thẳng góc và khoảng cách các gông rồi chống và néo kỹ
- Kiểm tra lại độ thẳng đứng của ván khuôn một lần nữa
- Khoảng cách giữa các gông phải đúng thiết kế
- Khoảng cách giữa các nẹp gấp đôi khoảng cách giữa các gông
- Lắp dụng sàn công tác: Chiều cao của cột là 3.4m, ta chọn bắt 2 tầng giáo:
1.2m
Yêu cầu:
- Vận chuyển, trục lên, hạ xuống phải nhẹ nhàng, tránh va chạm xô đẩy làm cho ván khuôn bị biến dạng Dây treo buộc không được ép mạnh, ăn sâu vào ván khuôn
- Trước khi vận chuyển phải kiểm tra sự vững chắc của dàn giáo, sàn thao tác, đường đi lại để đảm bảo an toàn
- Trụ chống của dàn giáo phải dựa trên nền vững chắc, không trượt Diện tích mặt cắt ngang của trụ chống phải đủ rộng để khi đổ bêtông, kết cấu chống đở không bị lún quá trị số cho phép
Trang 9- Phương pháp lắp ghép ván khuôn, giàn giáo phải bảo đảm nguyên tắc đơn giản
và dể tháo, bộ phận tháo trước không bị phụ thuộc vào bộ phận tháo sau Khi cố định ván khuôn bằng dây giằng và móc neo, dây móc phải chắc và không bị tuột, dây phải thật căng để khi chịu lực ván khuôn không vị biến dạng
- Mặt tiếp giáp giữa khối bê tông đã được đổ trước, cũng như khe hở giữa các ván khuôn phải đảm bảo không cho vữa xi măng chảy ra ngoài
- Khi ghép dựng ván khuôn, phải chừa lại một lổ ở bên dưới để khi rửa ván khuôn và mặt nền, nước và rác bẩn có chổ để thoát ra ngoài Trước khi đổ bê tông, các lổ này phải được bịt kín lại
- Trong quá trình lắp cốp pha cột để kiểm tra các phương ta dùng máy trắc địa (để kiểm tra mặt cắt ngang cột) và các quả dọi (để kiểm tra theo phương đứng)
d) Đổ bê tông cột
Trộn bê tông
Sử dụng máy trộn có dung tích 380l
Hình 3.9: Máy trộn bê tông
Cách trộn:
- Thể tích vật liệu đưa vào thùng thùng trộn phải phù hợp với dung tích quy định của máy Thể tích vật liệu đưa vào thùng trộn không nên quá 10% dung tích quy định
- Đầu tiên cho máy chạy không tải một vài vòng rồi đổ 15-20% lượng nước vào thùng, sau đó đổ vật liệu vào thùng trộn ( bằng thùng tiếp liệu) đồng thời đổ dần
và liên tục phần nước còn lại và trộn đến khi xong
- Để bê tông đạt được các tính chất cần thiết thường cho máy trộn quay khoảng
20 vòng
- Trong quá trình trộn để tránh vữa xi măng bám vào thành trộn, cứ sau 2 giờ làm việc cần đổ vào thùng trộn toàn bộ cốt liệu lớn và nước của một mẻ trộn và quay máy trộn khoảng 5 phút Sau đó cho cát và xi măng vào trộn tiếp theo thời gian đã quy định
- Khi trộn bê tông ở hiện trường cần lưu ý: Nếu dùng cát ẩm thì lượng cát tăng lên nếu độ ẩm các tăng lên 3% thì lượng cát phải tăng lên 25-30% và lượng
Trang 10nước giảm đi Việc hiệu chỉnh thành phần bê tông tại hiện trường theo nguyên tắc không làm thay đổi tỷ lệ N/X của thành phần bê tông đã thiết kế
Vận chuyển bê tông
- Sau khi bê tông trộn xong được xả trực tiếp vào thùng
- Vận chuyển bằng xe đẩy tay ( xe rùa) : Vận chuyển thùng chứa bê tông từ máy trộn bê tông đến khu vực đổ bê tông khi thi công ở tầng trệt và khu vực tời bê tông khi đổ bê tông trên các lầu 123
- Sử dụng máy tời để tời các thùng bê tông lên các lầu công tác, tiếp tục sử dụng
xe rùa để vận chuyển thùng bê tông đến nơi thi công đổ bê tông cột
- Đường vận chuyển phải bằng phẳng đảm bảo xe di chuyển dễ dàng
- Thời gian vận chuyển càng ít càng tốt nếu kéo dài sẽ ảnh hưởng đến chất lượng
bê tông
Quy trình đ bê tông c t: ổ ộ
- Thi t k c a đ : C a đ đ t c nh 400(mm), chi u cao c a đ 400(mm),ế ế ử ổ ử ổ ặ ở ạ ề ử ổ
đ t đ cao 1.5(m)ặ ở ộ
- Đ a bê tông qua c a đ thông qua máng đư ử ổ ổ
- B t giàn giáo khi đ đ n đ cao 1.5 (m) đ ti p t c công tácắ ổ ế ộ ể ế ụ
- Khi đ t i c a đ chúng ta sẽ b t c a này l i và ti p t c đ lên phía bên ổ ớ ử ổ ị ử ạ ế ụ ổ trên
- Ti p t c làm nh v y cho t i khi đ h t chi u dài c a c t bê tông.ế ụ ư ậ ớ ổ ế ề ủ ộ
- Đ m bê tông b ng máy đ m dùi: Đ a đ m vào theo phầ ằ ầ ư ầ ương th ng đ ng, ẳ ứ chi u sâu khi đ m kho ng 30 đ n 75 cm, th i gian đ m cho m i lề ầ ả ế ờ ầ ỗ ượt kho ng 30 giây Trong quá trình đ m xi măng c n ph i khéo léo sao cho ả ầ ầ ả không làm thay đ i c u t o, hình d ng và kích thổ ấ ạ ạ ướ ủc c a kh i thép bên ố trong
Một số lưu ý:
- Trước khi đổ bê tông cột cần phải dọn vệ sinh sạch sẽ chân cột, đánh sờn bề mặt
bê tông cũ rồi mới tiến hành đổ
- Tưới nước ván khuôn
- Đổ trước vào chân cột một lớp vữa xi măng cát vàng tỉ lệ 1/2 ÷ 1/3 dày 5 ÷
10cm, đầm để tránh hiện tượng rỗ chân cột
- Đổ bê tông liên tục Do chiều cao cột lớn hơn 2m nên phải đổ bê tông qua ống cao su chờ sẵn
- Đổ bê tông từ trên cao xuống bắt đầu từ chỗ sâu nhất
- Bê tông phải đổ liên tục, đổ tới đâu đầm tới đó khi cần dừng phải dừng đúng vị trí mạch ngừng theo quy định
Trang 11- Để tránh sự phân tầng, chiều cao rơi tự do của hỗn hợp bê tông khi đổ không
vượt quá 1,5m
- Đổ bê tông cột từ trên cao xuống, chân cột hay bị rỗ, vì sỏi đá từ trên cao xuống đọng dần ở đáy Vì vậy, nên đổ bê tông chân cột bằng loại vữa có cốt liệu nhỏ, dày 30cm, khi đổ các đợt bê tông sau sỏi đá lớn sẽ rơi vùi vào lớp vữa này làm cho nó có thành phần bình thường
e) Bảo dưỡng bê tông cột
- B o dả ưỡng trong đi u ki n có đ m và nhi t đ c n thi t đ đóng r n vàề ệ ộ ẩ ệ ộ ầ ế ể ắ ngăn ng a các nh hừ ả ưởng có h i trong quá trình đóng r n c a bê tôngạ ắ ủ .
- Bao g m 2 giai đo n, ồ ạ hai giai đo n này liên t c k ti p nhau không có ạ ụ ế ế
bước gián đo n, k t khi hoàn thi n xong b m t bê tông cho t i khi bê ạ ể ừ ệ ề ặ ớ tông đ t đạ ượ ườc c ng đ b o dộ ả ưỡng t i h n.ớ ạ
Giai đo n b o d ạ ả ưỡ ng ban đ u:( Bê tông sau khi đ ầ ượ ạ c t o hình)
Ti n hành b o dế ả ưỡng ban đ u nh sau:ầ ư
- Bê tông sau khi đượ ạc t o hình xong được ph ngay b m t b ng các t mủ ề ặ ằ ấ
v t li u đã đậ ệ ược làm m (r m, r , t m cót m v.v…) Lúc này không tẩ ơ ạ ấ ẩ ưới
nước đ tránh cho bê tông không b nể ị ước phá ho i do ch a có đ cạ ư ủ ường
đ c n thi t, và không va ch m m nh vào bê tông Cũng có th ph m t bêộ ầ ế ạ ạ ể ủ ặ tông b ng các v t li u cách nằ ậ ệ ước nh nilon, v i b t…ư ả ạ
- Vi c ph m t kéo dài t i khi bê tông đ t cệ ủ ặ ớ ạ ường đ 5Kg/cmộ 2 là kho ng sauả 2,5 ÷ 5h
- Ở ệ hi n trường có th xác đ nh th i gian này b ng cách tể ị ờ ằ ưới th nử ước lên
m t bê tông, n u không b phá ho i b m t là đặ ế ị ạ ề ặ ược, khi đó b t đ u giai ắ ầ
đo n b o dạ ả ưỡng ti p theo, ph i tế ả ướ ưới n c gi m liên t c, thữ ẩ ụ ường xuyên
Giai đo n bão d ạ ưỡ ng ti p theo ( ngay sau giai đo n ban đ u) ế ạ ầ
- Đây là giai đo n c n tạ ầ ướ ưới n c gi m liên t c m i b m t h c a bê tông ữ ẩ ụ ọ ề ặ ở ủ cho t i khi ng ng quá trình b o dớ ừ ả ưỡng
- D a vào môi trự ường khí h u đ a phậ ị ương xây d ng công trình m a ít n ng ự ư ắ nhi u, đ ề ể cho b m t bê tông luôn đề ặ ượ ẩ ước m t Vi c tệ ướ ưới n c gi m ữ ẩ
c n đầ ược duy trì c ban ngày l n ban đêm trong kho ng th i gian t 6-7 ả ẫ ả ờ ừ ngày, đ m b o cho b m t bê tông luôn đả ả ề ặ ược gi m.ữ ẩ
- Nước dùng đ tể ưới gi m b m t bê tông có th dùng nữ ẩ ề ặ ể ước sông, nước
h ao không có t p ch t gây h i cho bê tông đ b o dồ ạ ấ ạ ể ả ưỡng m bê tông.ẩ
f) Tháo vỡ ván khuôn cột
Theo TCVN 4453 : 1995 K t c u bê tông c t thép toàn kh i Quy ph m thi công ế ấ ố ố ạ
và nghi m thu.ệ
Đi u 3.6:ề