Thuyết minh biện pháp thi công hệ văng chống tường vây khi thi công móng và tầng hầm

Thuyết minh biện pháp thi công hệ văng chống tường vây bằng kết cấu thép khi thi công móng và tầng hầm của các tòa nhà cao tầng là tài liệu cho các kỹ sư tham khảo trong quá trình lập và tính toán biện pháp thi công. Thuyết minh được lập cho công trình Trung tâm truyền hình thông tấn 33 Lê Thánh Tông Hà Nội.

Trang 1

Céng hßa x héi chñ nghÜa ViÖt Nam

§éc lËp - Tù do - H¹nh Phóc -*** -

ThuyÕt minh biÖn ph¸p thi c«ng

HÖ V¡NG chèng t−êng v©y khi thi c«ng mãng vµ tÇng hÇm

C«ng tr×nh: Trung t©m truyÒn h×nh th«ng tÊn

§Þa ®iÓm x©y dùng: Sè 33 - Lª Th¸nh T«ng - QuËn Hoµn KiÕm - Hµ Néi

Trang 2

Phần 1: Các căn cứ lập biện pháp thi công

dựng TT-As lập

Phần 2: thuyết minh biện pháp thi công

1 Biện pháp thi công tầng hầm:

- Do đặc điểm công trình có 2 tầng hầm và được thiết kế xây dựng với hệ móng cọc khoan nhồi đường kính 0,8 m và 1,0 m Bao quanh tầng hầm được thiết kế hệ tường vây vách bê tông cốt thép với chiều dầy 600mm sâu 12m Công trình nằm trong khu phố thuộc Quận Trung tâm Thành phố Hà nội có mặt bằng chật hẹp và xung quanh đều tiếp giáp với các khu dân cư ngõ phố, chỉ có một mặt duy nhất hướng ra phố Lê Thánh Tông còn xung quanh đều không có đường thi công để di chuyển máy móc thiết bị

- Do đó nếu sử dụng phương án thi công semi topdown hoặc topdown thì đều rất khó khăn cho công tác đảm bảo mặt bằng di chuyển của phương tiện và máy móc thi công ở bên dưới hố móng chưa kể đến các yếu tố đảm bảo an toàn cho người lao động khi thi công bên dưới tầng hầm như thông gió, chiếu sáng ngoài ra vận chuyển vật liệu xuống vị trí thi công khi đó sẽ phải sử dụng bằng thủ công dẫn đến kéo dài thời gian thi công và phát sinh chi phí đầu tư xây dựng

- Vì vậy, đảm bảo an toàn cho công tác thi công và công trình lân cận An toàn cho công trình hạ tầng kỹ thuật của thành phố và đảm bảo tiến độ thi công cho công trình, tích kiệm chi phí đầu tư Công ty Cổ phần đầu tư Lạc Hồng thiết kế biện pháp thi công Đào đất và

Trang 3

thi công móng, sàn tầng hầm với biện pháp đào mở trong quá trình thi công sẽ sử dụng hệ văng chống bằng thép hình H300x300x10x17 mm để giữ ổn định cho tường vây và hố đào, móng sàn tầng hầm, số tầng chống biện pháp là 02 tầng

+ Quá trình đào đất đợt 1 sẽ tiến hành xen kẽ Thi công ép cột chống bằng thép hình H200x200x9x15 mm dài từ 10 đến 12m

Hệ thanh chống này có tác dụng định vị cho hệ giằng ngang chịu áp lực đất cho tường vây

- Bước 3: + Thi công lắp dựng hệ văng chống lớp thứ nhất tại cốt -2,0 (hệ văng chống thứ 1)

- Bước 4: + Đào đất các cơ đất xung quanh thành hố đào từ cốt đến cốt -2,50m đến -5,65 m

- Bước 5: + Thi công lắp dựng hệ văng chống lớp thứ hai tại cốt -5,4 (hệ văng chống thứ 2)

- Bước 6: + Đào đất đài móng và dầm móng tại các vị trí thiết kế và thi công phá đầu cọc thi công đài, giằng, bể ngầm sàn tầng hầm 2

- Bước 7: + Thi công cột tầng hầm 2 và tiến hành tháo dỡ hệ văng chống thứ 2 cốt -5,40m (khi bê tông nền sàn hầm 2 đạt mác R7)

Trang 4

Thuyết Minh TíNH TOáN biện pháp thi công đào mở có hệ văng

chống cho tường vây chịu áp lực đất

I/ Số liệu đầu vào A/Vật liệu thi công

* TCVN 4453-1995 Kết cấu BT và BTCT toàn khối-Qui phạm thi công và nghiệm thu

* Hướng dẫn Đồ án Kỹ thuật thi công BT toàn khối nhà nhiều tầng/Chương I Thiết kế cốp pha

*TCVN 6052-1995 Giàn giáo thép

*TCXDVN 296-2004 Giàn giáo và các yêu cầu về an toàn

*TCVN 2737-1995 tải trọng và tác động

Trang 5

MÆt b»ng h¹ng môc c«ng tr×nh thi c«ng tÇng hÇm

Trang 6

II/ tính toán và kiểm tra

với biện pháp thi công dự kiến sử dụng 2 hệ chống ở cốt đào -2.5m & -5.65 bằng thép hình - tính toán kiểm tra vách và hệ thống chống đỡ của hạng mục công trình khi đào đất - sử dụng phần mềm etab 9.7 để tính toán

Dựa vào nghiên cứu về những điểm tương đồng trong việc tính toán cốt thép giữa 2 tiêu chuẩn BS 8110-97 và TCVN 2005; Ta sử dụng tiêu chuẩn BS 8110-97 với việc thay 2 thông số Giảm tải và giới hạn sử dụng đồng thời khai báo fCU

356-=Cường độ BT*1.5/0.67 và fY = Cường độ cốt thép *1.05

Trang 9

số liệu cơ bản về tính chất cơ lý của đất sử dụng cho tường vây

đất (m)

Dung trọng tự

Tỷ trọng

γs

Hệ số rỗng

e 0

Lực dính kết

C

Góc ma sát

ϕ

Độ sệt

I l

Modun tổng biến dạng

Cường

độ đất nền

R

Hệ số nền k/z

trung bình

Trang 10

Sö dông hÖ sè nÒn lÊy theo Quy tr×nh 22TCN 18-79

Bảng tra này thường dùng cho thiết kế móng cọc theo K.X Zavriev Trong bảng tra này, z (m) là độ sâu lớp đất.

1 Sét và sét pha cát dẻo chảy; bùn 100-200

2 Sét pha cát, cát pha sét và sét dẻo mềm; cát bụi và rời

600-1000

Chän hÖ sè nÒn cho t−êng v©y

Trang 11

Theo mặt cắt của tường vây lấy theo độ sâu chung để tính áp lực đất và hệ số nền theo bảng trên

Độ sâu tường vâylà 12m nằm ở lớp đất 1-:-4 và k/z (t/m3) lấy là (100T/m3-:-600T/m3) với:

- Lớp đất 1 dầy 1.3m chọn KN/z =100(t/m3) - Lớp đất 3 dầy 4.3m chọn KN/z =150(t/m3)

- Lớp đất 2 dầy 3.2m chọn KN/z =300(t/m3) - Lớp đất 4 dầy5.2m chọn KN/z =500(t/m3)

Độ sâu (m)

KN/z

Vị trí đào

(m)

Hệ số nền (Kn)

Trang 12

Σγi h i (T/m 2 ) tg

2

(45 0 -φ i /2) P i = Σ γi h i+ tg 2 (45 0 -φ i /2)

(T/m 2 )

P i Trung bình (T/m2)

- γi : Dung trọng tự nhiên của lớp đất thứ i

-hi : Chiều dầy của lớp đất thứ i

Đáy đào có độ sâu lớn nhất là -9.4m vì vậy chỉ tính qi tới độ sâu Z = -9.4m với BM (Quan niệm BM là móng băng dọc theo tường vây nên khi tính k0 là hệ số góc tại tâm diện tích chịu tải, khi tra bảng lấy L/B là bài toán phẳng)

Trang 13

Lập bảng tính qi tại các độ sâu phù hợp với chiều dây từng lớp đất

qi (T/m2)

σbt =Σ γizi

Điểm

Độ sâu Z các lớp

đào (m)

Z/B

L/B Bài toán phẳng)

Trang 14

Trình tự thi công

Nếu đào theo SeminTop-Down buộc phải cắm Kingport khi đổ BT tại các cọc; Phải đào moi đất trong mặt bằng chật hẹp và tối tăm do lỗ mở nhỏ rất tốn thời gian thi công cũng như tháo hệ văng chống Do mặt bằng công trình nhỏ nên sử dụng 2 hệ văng chống bằng thép hình ở cốt -2m và cốt -5.4

Do mặt bằng các tấm tường vây có hình dạng và kích thước khác nhau; Để đơn giản hóa tính toán trong chương trình Etabs9.7 chọn các tấm tường có tên

TV1; TV2; TV3; TV4; TV5; TV6 và gán các điểm A; B; C; D; E; F tại vì trí các góc, lấy điểm A trùng với X=Y=0

Trang 15

sơ đồ của các tấm tường

Trang 17

Biện pháp thi công theo phương pháp dùng hệ văng chống bằng thép

sử dụng h300*10*17; H200*9*15 cho tường vây trong từng giai đoạn đào sâu

Cos60

=0.9945

Sin820 = 0.990

Cos820

=0.139

Sin780 = 0.978

Cos780

=0.208

Sin430 = 0.682

Trang 18

Cos60

=0.9945

Sin820 = 0.990

Cos820

=0.139

Sin780 = 0.978

Cos780

=0.208

Sin430 = 0.682

Trang 19

1/khi đào hở hố móng xuống -2.5m so với cốt tự nhiên

*Khi đào tới cốt -2.5m tiến hành đóng hệ cột chống H200 từ cốt -2m xuống cốt -12m

*Tính từ mặt bằng tự nhiên tường vây đào hở xuống -2.5m, tường vây coi như bản con sơn chịu áp lực đất như bảng tính trên và

đoạn được ngàm trong đất (12m-2.5m=9.5m) coi như bản dầm trên nền đàn hồi - klx tại các nút phần tử tường vây tương ứng Các panen tường có chiều rộng ~2.8m và chia theo độ sâu như bảng hệ số nền

Các panen tường có chiều rộng 2.8m-:-6.5m và chia theo độ sâu như bảng hệ số nền

Lưu ý các tấm tường vây ở các góc khác nhau so với trục XY vì thế bảng áp lực đất và bảng hệ số Klx phải tính theo 2 phương

Trang 20

Nót gãc Nót biªn Nót gi÷a Nót gãc Nót biªn Nót gi÷a Nót gãc Nót biªn Nót gi÷a

tÊm Panen TV1 víi gãc 60 theo ph−¬ng

X(sin60=0.1045)C¸c tÊm Panen vu«ng gãc víi trôc

tÊm Panen TV2 víi gãc 900 theo ph−¬ng X(sin900=1)C¸c tÊm Panen vu«ng gãc víi trôc

Trang 21

tÊm Panen TV5 víi gãc 780 theo ph−¬ng X(sin780=0.978)C¸c tÊm Panen vu«ng gãc víi trôc

Trang 22

sau khi gán áp lực vào tấm tường vây và các klxvào các nút - giải với etab 9.7 ta có kết quả

* chuyển vị của tường vây

Sơ đồ chuyển vị của tường vây khi đào hở sâu -2.5m

Trang 23

Bảng kết quả chuyển vị của tường vây khi đào đợt 1 (cốt -2.5m)

Trang 25

Sơ đồ áp lực đất của tường vây khi đào hở sâu -2.5m

Trang 26

Bảng kết quả áp lực đất của tường vây khi đào đợt 1 (cốt -2.5m)

Kết quả cho thấy áp lực nền lớn nhất của cả hệ theo các phương là đạt yêu cầu

-Tại cốt -2.5 FMAX =9.02T trong phạm vi 2.8m*(5.65-2.5)/2=4.41m2 >R=9.02/4.41=2.04T/m2<[R]=11.8T/m2 là đạt yêu cầu

-Tại cốt -5.65 FMAX =14.04T trong phạm vi 2.8m*(9.45-2.5)/2=9.66m2 >R=14.04/9.66=1.45T/m2<[R]=11.1T/m2là đạt yêu

Trang 27

-Tại cốt -12 FMAX =8.07T trong phạm vi 2.8m*(12-9.45)/2=3.57m2 >R=8.07/3.57=2.26T/m2<[R]=11.1T/m2là đạt yêu cầu

* phản lực đáy của tường vây

Sơ đồ phản lực đáy của tường vây khi đào hở sâu -2.5m

Trang 28

Bảng kết quả phản lực đáy của tường vây khi đào đợt 1 (cốt -2.5m)

Trang 29

Kết quả cho thấy phản lực nền lớn nhất của cả hệ =152.78T

Sức chịu tải cho phép theo 1 mét dài tường vây theo công thức

Qa=1/3{αNsAp+(0.2NsiLsi+CiLci)L Trong đó :

- α là hệ số lấy =15

-Ns là chỉ số FPT các lớp cát bên tường cọc

-Ap là diện tích dưới đáy tường m2

-Ci là Lực dính không thoát nước của các lớp đất sét tương ứng

-Lsi là Chiều dài của các đoạn cọc nằm trong lớp cát tương ứng

-Lci là Chiều dài của các đoạn cọc nằm trong các lớp đất sét tương ứng

-L là chiều dài 2 mặt bên tường /md

Trang 30

Søc chÞu t¶i cña ®o¹n 2.8m t−êng =73.28*2.8=201.2T>152.7T lµ an toµn

Trang 31

* biểu đồ nội lực dầm bo của tường vây

Biểu đồ mô men của dầm bo tường vây khi đào hở sâu -2.5m

Biểu đồ lực dọc hệ dầm

Trang 33

KÕt qu¶ néi lùc cña hÖ dÇm

Trang 35

Bảng kết quả mô men m11 của tường vây khi đào đợt 1 (cốt -2.5m)

Trang 36

Max M11=14.36Tm và Min M11=-46.651Tm là lớn Biểu đồ mô men m22 của các tấm tường vây khi đào đợt 1 (cốt -2.5m)

Trang 37

Bảng kết quả mô men m22 của các tấm tường vây khi đào đợt 1 (cốt -2.5m)

Trang 38

COT0 W20 Wall TH 15.95 2.22 D-5.65 W4 Wall TH -2.01 -19.79

Max M22=15.95Tm=1595000kgcm và Min M22=-24.18Tm=2418000kgcm Tường vây có BT mác 400 …Ru=170kg/cm2…h0=55cm…Ra=3650kg/cm2

Ta có A0= 2

o

ubh R

M

55

*100

*170

2418000

= 0.047 > γ =0.974 -> Fa=

o h Ra

trí thép nhỏ nhất là D16@150=13.4cm2 là đạt yêu cầu

Lưu ý một điều khi thiết kế là các tấm tường vây rộng 2.8m-:- 6.5m liên kết với nhau có tấm chống thấm nên rời nhau và quan niệm là các tấm riêng biệt nên nhà thiết kế thường chỉ cấu tạo thép theo phương ngang cho từng tấm - Giải theo không gian thì tường là liền khối sẽ gây mô men theo phương ngang lớn Thực tế qua nghiên cứu thì các tấm tường ngàm trong đất thì các tấm rộng sẽ có M11 lớn hơn các tấm nhỏ Để giải thích vấn đề này ta tách các tấm góc riêng biệt và trích các đoạn các tấm

Trang 39

có chiều rộng khác nhau sẽ cho kết quả Mô men theo phương ngang M11 khác nhau Thực tế các tấm tường vây đều có liên kết toàn khối với hệ dầm giằng- Điều này chứng minh việc cắt giải 1m để tính toán là thiếu thuyết phục

Biểu đồ mô men theo m11 khi tách ra không liền khối

Trang 40

Biểu đồ mô men m11 trên chỉ có m11max=2.1tm và m11min=-2.45tm Lấy ví dụ 3 tấm rộng 13m; 6m; 2.8m chịu lực nh− dầm mút thừa ngàm trong đất khi đào

tới cốt -2.5m

Trang 41

*Trước khi đào đất đợt 2 tới cốt -5.65m đ‹ tiến hành lắp hệ chống H300 với đáy H300 là -2m

*Tính từ mặt bằng tự nhiên tường vây đào hở xuống -5.55m, tường vây coi như bản con sơn chịu áp lực đất tới cốt -2m; bản dầm chịu lực qua gối là hệ thống chống bằng thép H300 tại cốt -2m và ngàm tại cốt -5.65m như bảng tính trên và đoạn được ngàm trong đất (12m-5.65m=6.35m) coi như bản dầm trên nền đàn hồi - klx tại các nút phần tử tường vây được tính tương ứng theo vị trí Các panen tường có chiều rộng 2.8m-:-6.5m và chia theo độ sâu như bảng hệ số nền

Các panen tường có chiều rộng 2.8m-:-6.5m và chia theo độ sâu như bảng hệ số nền

Trang 42

hÖ sè klx t¹i nót

Trang 43

tÊm Panen TV3 víi gãc6 0 theo ph−¬ng

Trang 44

Trang 45

T¹i cèt -2.5m (§¸y hÖ thèng chèng H 300 lµ -2m) vµ cã mÆt b»ng nh− h×nh d−íi

Trang 46

sau khi gán áp lực vào tấm tường vây và các klxvào các nút - giải với etab 9.7 ta có kết quả

* chuyển vị của tường vây

Sơ đồ chuyển vị của tường vây khi đào hở sâu -5.65m

Trang 47

Bảng kết quả chuyển vị của tường vây khi đào hở -5.65m

Trang 48

Kết quả chuyển vị của cả hệ <1.39cm là đạt yêu cầu

* áp lực đất tại tường vây

Sơ đồ áp lực đất của tường vây khi đào hở sâu -5.65m

Trang 49

Bảng kết quả áp lực đất vào tường vây khi đào hở sâu -5.65m

Trang 50

áp lực nền đất vào tường vây có trị số lớn nhất

-Tại cốt -9.45m là 25.91T trên diện tích 2.8*(12-5.65)/2=8.89m2 như vậy áp lực vào thành là 25.91T

*phản lực đáy của tường vây và cột chống h200

Sơ đồ phản lực đáy của tường vây khi đào hở sâu -5.65m

Trang 52

bảng kết quả phản lực đáy tường vây khi đào hở -5.65m

Trang 53

Qa=1/3{αNsAp+(0.2NsiLsi+CiLci)L Trong đó :

- α là hệ số lấy =15

-Ns là chỉ số FPT các lớp cát bên tường cọc

-Ap là diện tích dưới đáy tường m2

-Ci là Lực dính không thoát nước của các lớp đất sét tương ứng

-Lsi là Chiều dài của các đoạn cọc nằm trong lớp cát tương ứng

-Lci là Chiều dài của các đoạn cọc nằm trong các lớp đất sét tương ứng

-L là chiều dài 2 mặt bên tường /md

Trang 54

Sức chịu tải của đoạn 2.8m tường =68.28*2.8=191.2T>174.32T & 30.43*2.8=85.2T>62.87T là an toàn

* biểu đồ mô men của tường vây

Biểu đồ mô men m11 của các tấm tường vây khi đào đợt 2 (cốt -5.65m)

Trang 56

Bảng kết quả mô men m11 của tường vây khi đào hở -5.65m1

Trang 57

COT0-1 W21 Wall TH 19.22 COT0-1 W23 Wall TH -22.89 3.27

Trang 58

Biểu đồ mô men m22 của các tấm tường vây khi đào đợt 2 (cốt -5.65m)

Trang 59

Bảng kết quả mô men m22 của tường vây khi đào hở -5.65m1

Trang 60

D-2.5 W19 Wall TH 22.34 17.23 COT0-1 W39 Wall TH -20.42 -8.1

Ta cã A0= 2

o

ubh R

M

55

*100

*170

2338000

= 0.0455 > γ =0.973 -> Fa=

o h Ra

Trang 61

* nội lực của hệ dầm

Biểu đồ lực dọc của hệ dầm

Trang 62

Biểu đồ mô men của hệ dầm

Trang 63

B¶ng kÕt qu¶ néi lùc cña hÖ dÇm

Trang 67

*Trước khi đào tới cốt -9.4m tiến hành lắp hệ chống H300 với đáy H300 là -5.4m

*Tính từ mặt bằng tự nhiên tường vây đào hở xuống -9.45m, tường vây coi như bản con sơn chịu áp lực đất tới cốt -2m; bản dầm chịu lực qua gối là hệ thống chống bằng thép H300 tại cốt -2m; cốt -5.4m và ngàm tại cốt -9.45m như bảng tính trên và

đoạn được ngàm trong đất (12m-9.45m=2.55m) coi như bản dầm trên nền đàn hồi - klx tại các nút phần tử tường vây được tính tương ứng theo vị trí Các tấm tường vây lấy chiều rộng 2.8m và chia theo độ sâu như bảng hệ số nền

tấm Panen TV1 với góc 60 theo phương

X(sin60=0.1045)Các tấm Panen vuông góc với trục

Trang 68

0 theo ph−¬ng Y(cos900=0)

tÊm Panen TV2 víi gãc 900 theo ph−¬ng X(sin900=1)C¸c tÊm Panen vu«ng gãc víi trôc

Định dạng
Số trang	95
Dung lượng	2,11 MB