ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU ( thuyêt minh + bản vẽ )

Vật liệu ở đây dễ sản xuất và khai thác.đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật II.1.2.Vận chuyển vật liệu: Cốt thép được vận chuyển tới công trình dưới dạng cuộn,thanh và phải đảmbảo chất lượng

CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH.VÀ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT THỦY VĂN NƠI THI CÔNG

I.1. KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH :

I.1.1.Thủy văn

Cơng trình thi cơng cầu qua sơng X thuộc huyện thanh chương tỉnh Nghệ an Khí hậu ở vùng này chia làm 2 mùa rõ rệt Mùa nắng bắt đầu từ tháng 3 đến tháng 9 Nhiệt độ trung bình từ 25 0 C đến 33 0 C Trong thời gian này mực nước trên sơng là nhỏ nhất, rất cĩ lợi cho việc thi cơng cầu Mùa mưa bắt đầu từ tháng 10 đến hết tháng 2 năm sau Vào mùa này mực nước thường dâng cao, kèm theo những đợt mưa kéo dài gây khĩ khăn cho việc thi cơng, nhiệt độ trung bình khoảng 18 0 C đến 22 0 C

Từ tài liệu khí hậu như trên ta cĩ nhận xét sau: Nếu thi cơng vào mùa mưa thì rất bất lợi

vì trong mùa mưa việc triển khai cơng việc tiến hành thi cơng các hạng mục cơng trình sẽ gặp rất nhiều khĩ khăn như trời mưa giĩ, mực nước sơng dâng cao v.v Từ đĩ dẫn đến việc tiến

độ thi cơng khơng đuợc đảm bảo, chất lượng cơng trình thấp, việc bảo quản trang thiết bị máy mĩc vật liệu gặp nhiều khĩ khăn trở ngại nên dẫn đến việc kéo dài thời gian thi cơng cơng trình, làm tăng giá thành xây dựng cầu Do vậy chọn thời gian thi cơng cầu vào tháng 6,7 là hợp lý nhất.

Đây là con sông cấp V nên tần suất dao động nhỏ.thuyền bè nhỏ qua lại và đủ điều kiện cho cây trôi

I.2. QUY MÔ, TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

I.2.1.Quy mô công trình

Cầu BTCT vĩnh cửu.

I.2.2.Tiêu chuẩn kỹ thuật

Áp dụng hệ thống khung tiêu chuẩn đã được Bộ GTVT phê duyệt tại Quyết định số 2529/QĐ-BGTVT ngày 14/8/2007 về việc xây dựng công trình

I.2.3.Tải trọng

Hoạt tải thiết kế HL93+3(kN) theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272 05.

-I.2.4.Tĩnh không thông thuyền

Sông cấp V nên tĩnh không thông thuyền là (25x3.5)m

I.2.5.Khổ cầu

Hiện tại thiết kế có quy mô mặt cắt ngang như sau :

Chiều rộng phần xe cơ giới : 2x3.5 = 7.00 (m)

Phần bồ hành : 2x1 = 2.00 (m)

I.3.2.Sơ đồ cầu và chiều dài cầu

Sơ đồ kết cấu nhịp như sau : 3x33(m) Chiều dài cầu L=99(m) tính đến mép sau tường ngực mố.

I.3.3.Mố và trụ cầu:

Mố cầu ta chọn mố nặng chữ U

Trụ ta chọn trụ đặc thân hẹp

I.4.KẾT CẤU NHỊP:

I.4.1.Dầm chủ

Dầm BTCT DƯL 40MPa căng sau tiết diện chữ “I”, với khẩu độ nhịp là 33(m), chiều cao dầm là 1.20(m), khoảng cách giữa các tim dầm là 2 (m).

I.4.2.Mặt cầu

- Mặt cầu cấu tạo từ 4 lớp :

+ Bản mặt cầu bằng BTCT 30Mpa đổ tại chỗ trên hệ ván khuôn để lại bằngBTCT 30Mpa chiều dày 200mm

+ Lớp mui luyện tạo dốc 2% chiều dày trung bình 40mm

+ Trên bản mặt cầu được phủ lớp phòng nước dày 4mm;

+ Lớp bê tông ASPHALT dày 60mm

I.4.3.Lan can

Gồm 2 phần:

1 : Gờ lan can bằng BTCT 30MPa.

2 : Thép khung

+ Kích thước hình học như sau

I.4.4.Hệ thống thoát nước mặt cầu

+ Các cửa thu nước mặt cầu bố trí dọc theo bó vỉa cách nhau khoảng

8 ~ 10(m) và xả trực tiếp ra ngoài thông qua ống nhựa 100(mm).

I.4.5.Khe co giãn

+ Khe co giãn cao su rộng 50mm

I.5.KẾT CẤU PHẦN DƯỚI

I.5.1.Kết cấu mố

Gồm có 2 mố

- Kết cấu mố dạng tường chắn bằng BTCT 30Mpa đổ tại chỗ;

- Mỗi mố gồm 28 cọc BTCT 40Mpa tiết diện 40x40cm, chiều dài cọc là37m(chưa bao gồm phần đập đầu cọc và phần cọc ngàm vào bệ)

- Tim bệ mố theo phương ngang cầu đặt vuông góc với tim dọc cầu;

- Sau mố đặt bản quá độ dài 5m bằng BTCT 30MPa trên suốt chiều rộngphần xe chạy

- Mái taluy của tứ nón và trong phạm vi 15m đường đầu cầu được gia cố đáhộc xây vữa 10Mpa, chân khay taluy bằng đá hộc xây vữa 10Mpa;

- Vật liệu đắp tứ nón đầu mố cùng loại với vật liệu đắp nền đường

I.5.2.Kết cấu trụ

Cầu gồm 2 trụ

- Kết cấu trụ dạng đặc thân hẹp(hay là hình ova) bằng BTCT 30Mpa đổ tạichỗ.

- Móng mỗi trụ gồm 28 cọc BTCT 30Mpa tiết diện 40x40cm, chiều dài cäcvới trụ là 37(chưa bao gồm phần đập đầu cọc và phần cọc ngàm vào bệ)

- Hệ mĩng: cọc đĩng BTCT đúc sẵn 40 MPa, kích thước mặt cắt cọc40x40cm Chiều dài cọc được quy định trong bản vẽ và quyết định chínhthức khi cĩ kết quả thi cơng cọc thử

CHƯƠNG II : ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ NGUỒN CUNG CẤP NGUYÊNVẬT LIỆU MẶT BẰNG BỐ TRÍ VẬT LIỆU XÂY DỰNG – MÁYMÓC THI CÔNG

II.1.CHUẨN BỊ VẬT LIỆU VÀ NGUỒN CUNG CẤP VẬT LIỆU:

Tiếp nhận các hồ sơ thiết kế kết cấu,thiết kế thi công,dự toán công trình

Cụ thể hóa nguồn cung cấp vật tư,kết cấu đúc sẵn.

Mở tài khoản tại ngân hàng,ký kết hợp đồng

Xây dự láng trại,tổ chức đời sống cho công nhân tại công trình

Làm đường trong công trình và đường vào công trình

Tổ chức kho bãi tập kết nguyên liệu,cấu kiện đúc sẵn

Lắp ráp các thiết bị cơ giới kết cấu,đà giáo phụ tạm

Giải phóng mặt bằng thi công lân can

II.1.1.nguồn cung câp nguyên vật liệu:

Công trình xây dựng cách các cơ sở sản xuất không xa.Đường vận chuyểntương đối thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu bằng cơ giới

Vật liệu ở đây dễ sản xuất và khai thác.đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật

II.1.2.Vận chuyển vật liệu:

Cốt thép được vận chuyển tới công trình dưới dạng cuộn,thanh và phải đảmbảo chất lượng không bị hen gỉ

Kho vật liệu thép không cách xa quá 100m

Thép hình được thiết kế theo chủng loại,thiết kế riêng

Khi bốc xếp chú ý không quăng, khi cẩu nặng cần có biện pháp bảovệ,chống cong vênh và bảo vệ sơn chống gỉ

II.2.CHUẨN BỊ MẶT BẰNG VÀ VẬT LIỆU:

Để san ủi mặt bằng thi công thì có thể sử dụng bằng máy san,máy ỉu kết hợpvới công nhân.Mặt bằng cần phải bằng phẳng đủ rộng để bố trí các máy móc thicông các phương tiện vận chuyển,ở mép bở sông chuẩn bị bến bãi.Cẩu xếp cho cácphao vận chuyển ra vị trí thi công

Vật liệu được tập kết về kho bãi tai công trường.có thể dùng các phương tiệnthô sơ để vận chuyển vật liệu tới bãi thi công (nếu cần)

II.3.MÁY MÓC THI CÔNG:

Đơn vị thi công phải đảm bảo máy móc đầy đủ cho quá trình thi công nếuthiếu thì có thể đi thuê từ công ty khác nhằm đảm bảo tiến độ thi công.Bao gồmcác máy như sau (Máy đóng cọc.Máy đào,Cần trục,Cẩu lắp……)và các thiết bị laolắp và thi công móng và trụ cầu.nhân công có tay nghề cao

II.4.NHÂN LỰC VÀ TÌNH HÌNH ĐỊA PHƯƠNG:

Đơn vị thi công có độ ngũ cán bộ kỹ thuật cao có năng lực và kinhnghiệm.nhiệt tình công tác.Bên cạch đó đội ngũ công nhân lành nghề với số lượngđông đảo nên có thể đảm bảo tiến độ thi công và chất lượng kỹ thuật của công trìnhtheo đúng thời gian quy định

Việc thi công của đơn vị được sự trợ giúp của công ty.và sự ủng hộ của địaphương.Dân cư trong khu vực ổn định tham gia và bảo vệ tài sản và trật tự an ninhxung quanh công trình cao

CHƯƠNG III : SỐ LIỆU VÀ TRÌNH TỰ THI CÔNG

III.1.SỐ LIỆU ĐẦU VÀO VÀ TRÌNH TỰ THI CÔNG:

Phương pháp thi công cẩu lắp

Số nhịp : 3 nhịp

Thông số móng 28 cọc đóng 40x40 (cm)

Chiều dày cọc nằm trong đất tinh từ đáy bệ L=37m

Số lớp địa chất <địa chất 1> thiết kế trụ giữa sông

Thông số địa chất gồm có 3 lớp địa chất như sau:

+ Lớp 1 : cát hạt vừa dày 5.5m, γ= 1.73 T/m3 ,  =220

Từ đó ta tra được  =0.75 trạng thái cát hạt trung

+ Lớp 2 : đất sét pha cát dẻo vừa dày 7.5m, γ= 1.82 T/m3 ,  =100

Từ đó ta tra được  =0.91,C=0.148(kg/cm2) (0.5< Il  0.75) trạng thái á sét+ Lớp 3 : đất sét chặt, γ= 1.89 T/m3 ,  =7.50

Từ đó ta tra được =0.77,C=0.486(kg/cm2)(0.25< Il  0.5) trạng thái đất dẻocứng

Móng 28 cọc ta bố trí như sau theo chiều rộng (song song với nhịp cầu) tachọn 4 cọc.theo chiều dài (vuông góc với kết cấu nhịp cầu) ta chon 7 cọc

Khoảng cách từ tim – tới – tim không được nhỏ hơn 750mm hay 2.5D chiềurộng cọc (chọn giá trị lớn) kích thước cọc 40x40cm nên 2.5D = 2.5x0.4= 1m

=> Vậy ta chọn khoảng cách từ tim – tới – tim bằng 1.2m

Khoảng cách tư tim cọc tới tới mép bê tông móng lớn hơn 225mm

=> Vậy ta chọn khoảng cách từ tim – tới – mép bê tông móng như sau:

+ Theo chiều dài thì ta chọn từ tim – tới – mép là 400mm

+ Theo chiều rộng thì ta chọn từ tim – tới – mép là 450mm

Đỉnh của cọc thiết kế ngàm vào trong bệ móng 300mm

=> Vậy ta chọn khoảng cách khoảng cách cọc ngàm vào bệ là 500mm

Chiều dày bệ móng 1.5m

Kích thước móng được biểu thị bằng hình sau:

=> Kích thước trụ như sau (1.5x6)m

Thông số mực nước :

+ Mực nước cao nhất (MNCN = +5.5m.) tính từ mặt đất sau sói

+ Mực nước thi công ta chọn (MNTC=MNTT =+4m) tính từ mặt đất sau sói + Mực nước thấp nhất (MNTN = +2.5m) tính từ mặt đất sau sói

Khổ thông thuyền :

+ Sông cấp V nên khổ thông thuyền là (25x3.5)m

Chiều dài nhịp:

+ Dầm BTCT DƯL 40MPa căng sau tiết diện chữ “I”, với khẩu độ nhịp là 33(m), chiều cao dầm là 1.20(m), khoảng cách giữa các tim dầm là 2 (m).

+ Chiều dài toàn cầu là (3x33=99)m

Khổ cầu:

+ Hiện tại thiết kế có quy mô mặt cắt ngang như sau :

Chiều rộng phần xe chạy : 2x3.500 = 7.00 (m)

Phần bồ hành : 2x1 = 2.00 (m)

Lan can : 2x0.25 = 0.5 (m)

Dải an toàn : 2x0.25 = 0.50 (m)

Tổng cộng : = 10.00(m)

III.1.3.1.Công tác định vị hố móng :

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

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

Kiểm tra lại hình dạng và kích thước các cấu kiện chế tạo tại cơng trường

Định vị các cơng trình phụ tạm phục vụ thi cơng

Xác định tim trụ cầu bằng phương pháp giao hội ít nhất 3 phương ngắm từ 3mốccố định của mạng lưới

Tầm quan trọng

Cơng tác đo đạc phải đi trước một bước vì nĩ ảnh hưởng đến :

+ Tiến độ thi cơng

Trình tự như sau :

+ Trước hết cắm được trục của trụ qua 2 điểm chính xác là 2 tim mố (dựa vàhệ thống cọc mốc của lưới tam giác ta xác định được tim mố là điểm O ta lấycách Mố 1 một khoảng 10m vì sau này còn thi công mố )

+ Từ điểm O ta mở 1 góc 900 so với phương vuông góc của tim cầu về 2 phíalấy 2 điểm A và B cách O 1 khoảng cố định OA = OB = 20m

+ Gọi C là tim của trụ số 1 mà ta cần thi công trụ ta có:

Hình : Xác định tim trụ cầu bằng phương pháp tam giác

Vậy đặt máy kinh vĩ I tại vị trí O hướng theo tim cầu,đặt máy kinh vĩ II tại Ahướng về O,sau đó mở 1 góc .giao hai hướng đó tai C là tim của trụ 1 và tương tự

Kiểm tra lại vị trí C bằng cách đặt máy kinh vĩ số II tại B hướng máy về Orồi mở 1 góc  giao 2 hướng cảu máy 1 và 2 ta xác định được tim của trụ.Công tácđịnh vị tim trụ phải nhằm đảm bảo đúng vị trí và kích thước của trụ cần thi côngđược thực hiện trong quá trình thi công.Để định vị tim trụ ta dùng phương pháp tamgiác được nêu trên hình vẽ

Bố trí mặt bằng hợp lý để công việc thi công được tiến hành thuận lợi

Khảo sát địa hình hai bên bờ sông, hướng gió thổi và dự tính thời gian thicông để lập vị trí và kế hoạch tập kết vật liệu (Dựa vào biểu đồ hoa gió)

Chuẩn bị mặt bằng, bãi tập kết vật liệu như : Xi măng, đá, cát, sắt thép…Xây dựng hệ thống công cộng Như đường tạm,nước sinh hoạt cho côngnhân.điện chiếu sáng

Do công trình thi công có tính chất tập trung và xây dựng trong thời giantương đối dài Do đó tổ chức xây dựng lán trại, nhà nghỉ chỗ ăn, sinh hoạt chocông nhân viên,một cách cố định

Vè mặt an toàn lao động.thì có bảo hiểm anh toàn lao động cho côngnhân,cùng với các trang thiết bị khi thi công trên cao

III.1.3.3.Thi công trụ cầu :

Sau khi đã tiến hành các bước tổng quát như trên như : xác định vị trí tim trụcầu, chuẩn bị nguyên thiết bị vật liệu, …….quá trình thi công trụ được tiến hành theocác bước sau:

Bước 1

+ Định vị xà lan, nạo vét đất trong phạm vi thi công trụ

+ Vận chuyển cọc, búa, và cần cẩu đến vị trí thi công, dựng khung định vị,làm các hệ cụm đầu cọc ở các tầng của khung định vị

+ Dùng cẩu lắp giá búa, tiến hành đóng cọc đến đúng cao độ thiết kế , đóngđúng số cọc thiết kế Trong quá trình đóng cọc phải thường xuyên theo dõi độ

nghiêng của cọc và độ chối của cọc

Hỉnh : Sơ đồ đĩng cọc theo từng hàng

+ Dựng ván khuôn, lắp cốt thép bệ cọc, tiến hành đổ bê tông bệ cọc.

+ Khi bê tông bệ cọc đạt 70% cường độ, tiến hành thi công phần thân trụ + Trong suốt quá trình thi công phải tiến hành bảo dưỡng bê tông cho bến khibê tông đạt cường độ thì tháo dỡ ván khuôn và các thiết bị thi công

Bước 5 :

+ Dựng ván khuôn xà mũ, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê tông mũ trụ

+ Dựng ván khuôn, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê tông đá kê gối

+ Hoàn thiện trụ

III.1.3.4.Thi công kết cấu nhịp:

+ Chọn xà lan (hệ nổi)

+ Chọn cẩu để lắp dầm kết cấu nhịp

+ Thi công lớp bê tông bản mặt cầu,và ống dẫn nước

+ Thi công lan can lề bồ hành

+ Thi công lớp tạo mui luyện.lớp phòng nước.bê tông ASPHALT

+ Hoàn thành quá trình thi công

CHƯƠNG IV : THI CÔNG

IV.1.THIẾT KẾ VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP

IV.1.1.Kích thước vòng vây :

- Chiều sâu sâu mực nước thi công, chọn Hn =4m

- Kích thước vòng vây cọc ván được chọn dựa trên kích thước móng, khoảngcách từ mặt trong của tường cọc ván đến mép bệ móng > 1m , chọn kích thước cọcnhư sau

BỆ MÓNG

vòng vây cọc ván thep

- Trên mặt đứng, đỉnh vòng vây phải cao hơn mực nứơc thi công tối thiểu là

0,7m Chọn là 0.7m Vậy cọc ván phải có chiều cao tính từ mặt đất là 4.7m.

Chọn loại cọc ván kiểu Jlapcek IV có các thông số sau:

- Tổng chiều dài cọc ván cần thiết là (10 + 6,5)x2=33m chọn lọai cọc ván doHàn Quốc sản xuất

Loại CVT

Trọng lượng 1m CVT

KG

Diện tích tiết diện CVT

cm 2

Moment quán tính

cm 4

Moment kháng uốn

cm 3

Bề rộng tính toán của CVT

mm

Chiều dày tường CVT

mm

Chiều dày CVT

mm

Của

1 CVT

Của 1m tường CVT

Của

1 CVT

Của 1m tường CVT Ларсек

L

IV.2.1.Tính toán chiều dày bê tông bịt đáy:

- Lớp bê tông bịt đáy được xác định từ điều kiện : Áp lực đẩy nổi của nướclên lớp bê tông phải nhỏ hơn lực ma sát giữa bê tông với hệ cọc và trọng lượng lớpbê tông bịt đáy

- Bề dày lớp bêtông bịt đáy :

n bd

O c

H.S.

h (n.S k.U ).m

S :diện tích hố móng, S 10 6,5 65m    2

S0 =(diện tích hố móng - diện tích cọc)

: ma sát giữa cọc với bêtông bịt đáy,   12T / m 2

U : chu vi một cọc,U 4 0, 4   = 1,6 m

n = 0.9 (hệ số giảm tải)

m = 0.9 (hệ số làm việc)

Thay tất cả số liệu vào cơng thức ta cĩ:

O c

5,5 S h

5,5 65 1

0,66m (0,9 60.52 2,5 28 1,6 12) 0,9 65

Chọn lớp bêtông bịt đáy dày 1.2m

IV.2.2.1.Nội dung:

Đổ bê tông vào phếu.phếu phải có nút giữ,khi bê tông đủ lượng mà ta tinhtoán thì cắt day giữ nút sau đó đổ liên tục vừa đổ vừ nâng ống lên theo chiều thẳngđứng.không được dịch chuyển ngang, đầu ống luôn ngập trong bê tông 1 khoảngtheo quy định để cho bê tông tránh phân lớp

Phương pháp này cho năng suất và hiệu quả cho chất lượng công trình vì hạnchế mặt tiếp xúc giữa bê tông và nước

IV.2.2.2.Thiết bị:

Tiến hành đổ bêtông bịt đáy theo phương pháp vữa dâng :

Bán kính hoạt động của ống : R 2.5  m

Ống đổ: được làm bằng thép là những ống lắp ghép từng đoạn cĩ tiết diện hình

trịn đường kính D = 20cm, chiều dày ống  = 4mm

Phểu: được làm bằng thép cĩ bề dày  = 4mm xung quanh cĩ nẹp bằng sắt gĩc

để tăng cường độ cứng

Nút giữ (bằng xốp): được làm bằng thép lá hoặc bằng cao su Yêu cầu nút giữ là

dễ tụt xuống và nổi lên trên mặt nước sau khi ra khỏi ống

Khi đổ BT bịt đáy :

+ Phểu phải đủ thể tích để chứa mẻ trộn đầu tiên, cĩ khối lượng và cĩ đủ

áp lực để thắng áp lực nước để đẩy nước trong hố mĩng ra ngồi

+ Thể tích phểu < 3m3 và > 1,5 lần thể tích ống để đảm bảo áp lực, khối lượng

và vận tốc của bêtơng khi đổ

+ Số lượng ống phụ thuộc vào diện tích hố mĩng, bán kính tác dụng và năngsuất máy trộn bêtơng

+ Đảm bảo năng suất đổ bêtơng qua ống > 0,3  0,4 m3 bêtơng trên 1 diện tích

hố mĩng và đổ trong 1h

+ Bán kính tác dụng R (< 3  4)m, chọn R = 2.5m, số ống là 4 bố trí 1 hàng.+ Đổ bêtơng dưới nước phải chuẩn bị chu đáo, đổ liên tục và càng nhanh càngtốt

+ Sau khi bêtơng đạt cường độ  50% thì tiến hành hút nước

điều kiện cường độ cho lớp BTBD :

Tách 1 dải BTBD rộng 1m dọc theo đường tim trụ theo hướng thượng-hạ lưucó chiều dài nhịp bằng khoảng cách giữa 2 cọc ván thép

Áp lực đẩy của nước :

Trong đĩ : =1T/m3 :Dung trọng của nước

H=6,7m :Chiều sâu cột nước, từ lớp đáy BTBD đến mực nướcthi cơng

Nội lực phát sinh trong dầm :

=> căng thớ trên

Momen kháng uốn của dầm :

Vậy lớp BTBD thỏa mãn điều kiện cường độ

Để thi công vòng vây cọc ván thép,thì các tầng vành đại được chế tạo sẵntrên bờ,sau đó đưa ra vị trí thi công bằng cần cẩu và các cọc định vị,tường cọc vánđược gia cố bằng vành đai hình chữ nhật và bằng thanh chống ngang dọc và chéo ởgóc cùng với những tầng ván chống cố định,Các bộ phận được gia cố một cách thậntiện cho quá trình thi công dẽ dàng

Để hạ cọc ván thép vào đất ta sử dụng hệ thống búa,giá búa đặt trên xàlan,để tránh các hành cọc không bị nghiêng và khép kín theo chu kỳ thì đặt toàn bộtường hay một đoạnvào vị trí khung dẫn hướng.đóng cọc được chia từng giaiđoạn,các bộ phận tiếp giữa cọc và cọc được bôi trơn khi đóng.khe hở thì cần đượcnhét đất sét vào để tránh sự rò rỉ của cốt thép

Do chiều sâu từ MNTC tới đáy hố lớp bê tông bịt đáy > 3m nên ta chọn 2tầng van chống khoảng cách giữa các tầng van chống là 2m

Kích thước và hình dạng vòng vây như sau:

khung ngang Thanh chống

Cọc ván thép.

Cọc ván thép.

IV.3.1.Các nguyên tắc tính toán:

IV.3.1.1.Vòng vây cọc được xem là tuyệt đối cứng

Ơû đây ta cọc vòng vây cọc ván thép có 1 tầng khung chống do đó cần kiểmtra về mặt ỏn định vị trí và độ bề của các bộ phận trong vòng vây.Ta chỉ xét trường

hợp có bê tông bịt đáy là Giai đoạn 2;

+ Giai đoạn 2:Hố móng lúc này đã có bê tông bịt đáy.Nước trong vòng vây

đã hút cạn.cọc ván có xu hướng xoay quanh điểm O tại vị trí thanh chống

Xét giai đoạn 2:

Xác định chiều sâu ngàm cọc ván:

Thông số địa chất được nêu ở trên múc (III.1.1)

Ta xem như cọc ván thép được đóng qua lớp 1 và nằm ở lớp thứ 2:

So sánh thông số của các lớp địa chất:

+ Sự khác nhau của góc ma sát trong :

tc

1

tc 2

tc 1

+ Sự khác nhau của hệ số rỗng :

+  là tỷ trọng của đất = 2.7 (T/m3)

+ n là dung trọng của nước n = 1 (T/m3)

+  là độ rỗng của từng lớp :

Các hệ số

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

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

Đối với lớp đất 1 ta có:

IV.3.1.2.Sơ đồ tính như sau:

E6 P12

P2

P3

P4 P61 P5 P71

E4

E61 E62

E7

E71

E72 E5

E11 E12

P1

P11=P1

Phân tích lực:

Aùp lực thủy tĩnh gồm : E1,E2

Áp lực đất chủ động gồm : E3,E4,E6,E61,E62

Áp lực đất bị động gồm : E5,E7,E71,E72

Lực gây lật gồm : E11,E12, E2,E3,E4,E6,E61,E62

Ta tích được tất cả các momen (M) tác dụng vào van khuôn như sau:

Tổng momen giữ:

=> Vậy ta chọn chiều sâu cọc ván thép ngàm vào đất là t1=10m

Kiểm tốn cường độ ổn định của cọc ván thép:

Từ các thông số kỹ thuật cọc ván thép và loại cọc ván thép

Dựa vào phần mềm Midas ta tinh ra được momem:

Điều kiên:

Phương pháp sử dụng để hạ cọc ván ( cọc cừ Lassen) vào trong đất cát hiệu

quả nhất hiện nay vẫn là phương pháp rung Búa rung sử dụng là loại NVC-80SS

của hãng Nipped IND có các thông số sau :

Q=4,7 : Trọng lượng búa

M=4100 kGcm : Momen lệch tâm lớn nhất

hi = 3,5m : chiều sâu cọc ngàm trong đất

 =1,0: Hệ số kể đến ảnh hưởng đàn hồi của đất (lấy đối với cọc vánthép)

2 3 2 2

55, 27 9,81

Biên độ chấn động phải thích hợp thì mới hạ cọc dễ dàng

Biên độ chấn động phụ thuộc vận tốc góc, loại cọc và loại đất

Với =1250 vòng/phút=130rad/s tra bảng 4.19 (Thiết kế thi công cầu _Nguyễn Huy Chính) => A = 0,8-1,0 cm

Vậy với A=9,5 mm là hợp lý

+ Điều kiện 3 : Tổng ngoại lực tác động lên cọc phải đủ lớn, đảm bảo hạ cọcvà nhổ cọc được nhanh

.

p

p d

Q q q Q

 

q=35,5kg/m 8,4m = 298,2kg :trọng lượng cọc

qp= 0 : trọng lượng các phần phụ tác dụng lên cọc

p=1,5 kG/cm2 : Trị số áp lực để hạ cọc

F=900cm2 : Diện tích tiết diện cọc

Qd= 55,72 T : Lực kích động của máy chấn động

1

 =0,15 và  2=0,5 :Hệ số lấy cho cọc cừ ván thép

Thay vào :

CHƯƠNG V : Chọn búa như trên là hợp lý

V.1. PHÂN ĐOẠN CỌC,TÍNH CHỌN BÚA,MÔ T Ả BIỆN PHÁP THI CÔNG

Phân đoạn cọc: Chiều dài cọc L=37m Tính từ đáy bệ ta chon cọc ngàm vàođáy là 0.5m vậy tổng chiều dài của cọc lúc này là 37,5m

Ta chia thành 2 tổ hợp cọc như sau:

560 600

V.1.1.Tính toán và chọn búa đóng:

Theo kinh nghiệm đóng cọc, để đóng được cọc vào trong đất phải chọn búacó năng lượng xung kích lớn hơn hoặc bằng 25 lần sức chịu tải cực hạn của cọc đơn

Với tầng địa chất ở đây hầu như là đất yếu nên tốc độ đóng có thể hạt hiệuquả khi đóng mà cũng phải chọn búa đóng thích hợp tránh trường hợp bất lợi xảy rakhi thi công

Đối với cọc 40x40cm theo kinh nghiệm ta nên chọn búa có trọng lượng từ 3tới 4 tấn Nên ta chọn búa DIESEL HD36 có các thông số sau đây :

+ Trọng lượng va đập của búa(Kg) : 3600

+ Lực dập trong một hành trình(Nm) : 112896 – 56448

+ Số hành trình (lần/phút) : 37 – 52

+ Ap lực lớn nhât của búa (KN) : 1695

+ Búa thích hợp cho loại cọc (Kg) : 10000

+ Tiêu thu nhiên liệu (diêzl) l/h : 12.5

+ Tiêu thụ dầu bơi trơn (l/h) : 2.5

+ Khố lượng hộp truyền động (Kg) : 600

+ Khối lượng búa (Kg) : 8200

+ Chiều dày từ tấm của búa tới các lỗ bắt ren cho vít dắt ống dẫn hướng(mm) : 275

V.1.2.Mô tả biện pháp thi công:

V.1.2.1.Mặt bằng đóng cọc:

V.1.2.1.1.Công tác chuẩn bị:

Tạo mặt bằng để thiết bị và nhận công đi làm việc là điều bắt buộc khi thicông móng.mặt bằng có thể tạo bằng nhiều cách như dùng giàn giáo,cầu tạm,dùngphao nổi hay là théo cách đắp đảo

Mặt bằng đóng cọc cần đảm bảo bố trí đủ các thiết bị cần thiết cho thi côngmóng.phỉa thuận lợi cho máy đóng cọc đi chuyển và phải được cố định và đo đạ vịtrí so với các cọc mốc.mặt bằng có nơi tập kết cọc trước khi đóng tai bờ của côngtrình

Cọc bê tông được đơn vị thi công sản xuất tại công trường,khi xếp cọc để vậnchuyển thì phải đặt lên 2 thanh đỡ bằng gỗ,thanh gõ đặt cách đầu và mũi cọc 1khoảng 0.2L

Khu vực xếp cọc ngoài khu vực đóng cọc đảm bảo từ chố thi công đóng tơichố lấy cọc một cách thuận lợi không map mô,và nếu chấp thành đóng thì phải cókhúc gỗ ngăn cách

Trên bản vẽ thiết kế biện pháp thi công thể hiện phương án di chuyển cọcgiá dúa vị trí xếp cọc đường đi của xe vận chuyển cọc sao cho thuận tiên và rútngắn thời giant hi công

V.1.2.1.2.Lắp cọc vào giá búa:

Với cọc ngắn dùng day cáp treo của giá búa móc vào móc cẩu phía đầu cọcsau đó kéo từ từ cho cọc dần dần ở vị trí thẳng đứng rồi kéo vào giá búa

Với cọc dài và nặng để kéo cọc vào giá búa tiến hành như sau:trước tiên đưacọc lại gần giá búa móc day cáp treo cọc của giá búa vào móc cẩu móc day cáptreo búa của giá búa vào móc cẩu phía mũi cọc nâng 2 móc lê đồng thời khi kéo

cọc lên ngang tầm 1mm rút đầu cọc lên cao đần đẻ trở về vị trí thẳng đứng sau đóghép vào giá búa

V.1.2.2.Biện pháp đóng cọc

+ Do vị trí của trụ cách xa bờ, mực nước thi công khoảng 4m, nên chọn phươngpháp đóng cọc trên hệ phao nổi Trên phao sẽ đặt giá búa, cọc và các thiết bị khác + Dùng hai hệ phao nổi liên kết chặt với nhau để tạo thành một xà lan lớn, trênđó bố trí một cầu di động có thể dịch chuyển dọc theo trục của xà lan, trên cầu diđộng đặt giá búa có thể dịch chuyển ngang thẳng góc với trục của xà lan

+ Khi đóng cọc cần phải bố trí hệ neo, khi di chuyển phao dùng các tời đặt trênphao để kéo dây cáp đã được buộc chặt vào những neo lớn thả xuống đáy sông + Đối với trường hợp cụ thể của bài thiết kế, kích thước hố móng không rộnglắm (4.3m) kiến nghị bố trí giá búa đặt trên 2 xà lan 2 xà lan được ghép song songbởi 2 dầm liên kết kiểu dàn thép, tạo thành 1 hệ nổi Khoảng cách thông thủy giữa

2 xà lan phụ thuộc chiều rộng hố móng Hệ thống nổi được neo giữ tại vị trí đóngcọc bằng các dây neo liên kết với các bàn tời điều chỉnh Trên 2 xà lan đặt 1 cầu diđộng có thể dịch chuyển dọc theo trục của xà lan, trên cầu di động đặt giá búa cóthể di động ngang thẳng góc với trục của xà lan Phương pháp này đóng cọc nhanhhơn đồng thời phao ổn định và dễ định vị cọc

+ Bên trên phao giá búa được đặt vào neo chặt lại ở một đầu Do bố trí giáđóng cọc ở một đầu phao nên khi đóng cọc có hiện tượng chìm ở không đều củaphao Để khắc phục cần phải bố trí một bộ phận đối trọng ở đầu bên kia tốt nhất làlàm đối trọng có thể di chuyển được trên mặt phao bằng các vật nặng trên các xegoòng chạy trên các đường ray Khi chọn phao phải tính đến vấn đề này Phươngpháp này nhiều khi giá búa bị chòng chành khó đóng cọc chính xác đúng vị trí

V.1.2.3.Trình tự đóng cọc

Trình tự đóng cọc cần phải căn cứ vào số lượng cọc, khoảng cách tương đốigiữa các và kích thước hố móng và bố trí cho thích hợp Thường thường khi đóngcọc thời gian di chuyển gía búa, quay giá thay đổi đô nghiêng đóng cọc chiếm phầnlớn thời gian so với thời gian đóng cọc vào đất Ngoài ra việc bố trí trình tự đóngcọc cần đảm bảo chất lượng của công trình đúng như yêu cầu của thiết kế