GIớI THIệU CÔNG TRìNH : 1.Vị trí : Công trình “Ký TúC Xá TRường THPT lê quý đôn .tp đà nẵng” được xây dựng trên khu đất có tổng diện tích 2400m2 . Trong đó diện tích xây dựng khu ký túc xá là:(23.4x29.4)=687.96m2 +Phía bắc : giáp đường Hà Thị Thân. +Phía tây : giáp đường Bạch Đằng Đông nối dài. +phía nam : giáp đường Lê Hữu Trác nối dài. +Phía đông : giáp với khu đất trồng hoa màu. Khoảng cách từ mép công trình đến đường là 15m , đến các công trình lân cận là 20m.Nhìn chung mặt bằng công trình tương đối rộng để tập kết vật liệu , máy móc và nhà tạm công trình . 2.Tình hinh địa chất thuỷ văn: Địa hình khu đất nhà tương đối bằng phẳng .Cao trình mặt đất tự nhiên 0,5m so với cos nền tầng 1 (cos :0,00)bao gồm các lớp sau: Lớp 1 : Lớp này là lớp đất phong hoá có lẫn sỏi sạn. dày 0,30,4m : Lớp 2 : Lớp á cát dày 3.8m Lớp 3 : Sét pha xám vàng, nâu, tràng thái nửa cứng.Chiều dày lớp : 7,5m. Lớp 4 : Cát pha xám vàng, trạng thái nửa cứng.Chiều dày lớp đến độ sâu thăm dò : 20m Mức nước ngầm nằm ở độ sâu cách mặt đất tự nhiên 4,2m Chương I THIếT Kế Kỷ THUậT THI CÔNG CáC CÔNG TáC CHíNH A.Công tác thi công phần ngầm lựa chọn phương án thi công phần ngầm Phần ngầm gồm các công tác chủ yếu sau : + Công tác đào đất hố móng + Công tác thi công hạ cọc (ép cọc hoặc đóng cọc) + Công tác ván khuôn ,cốt thép đài móng + Công tác bêtông đài móng và các công tác phụ khác như :bêtông ,cốt thép giằng móng,công tác hầm vệ sinh ... Trong đó có hai công tác đó là :công tác đất và thi công hạ cọc phải được lựa chọn dựa vào các yếu tố khác sao cho thuận lợi cho thi công và rút ngắn được thời gian thi công .Phương hướng chọn lựa như sau : 1. Hạ cọc trên mặt đất trước khi đào hố móng : Khi tiến hành hạ cọc theo giải pháp này, để tránh tình trạng phải cưa đầu cọc quá dài, gây lãng phí, khi hạ cọc đến sát mặt đất phải dùng thêm 1 đoạn cọc phụ để hạ cọc tiếp cho tới cao trình thiết kế , tuy nhiên dùng cọc đệm quá dài sẽ giảm hiệu quả của lực ép do trọng lượng cọc tăng và lực cản ma sát cũng tăng và có thể làm xiên đầu cọc. Biện pháp này có ưu điểm sẽ là giải pháp tốt khi khu đất thi công có mực nước ngầm cao hơn đáy hố móng vì giảm đáng kể thời gian hút nước hố móng, dễ di chuyển máy cẩu và dễ đặt giá ép tránh hiện tượng đặt đè lên đầu cọc. Tuy nhiên khi thi công đào đất bằng cơ giới sẽ gặp nhiều khó khăn khi xảy ra trường hợp trong quá trình ép một số cọc không xuống đến độ sâu thiết kế ,một phần cọc vẫn còn lại trên phần đất cần đào gây cản trở cho quá trình thi công cơ giới, giảm năng suất làm việc. Trong thi công đào đất bằng cơ giới cần cẩn thận để tránh va chạm vào đầu cọc 2. Hạ cọc sau khi đã thi công đào hố móng: So với phương pháp trên , thứ tự thi công 2 công việc cơ bản là đào móng và hạ cọc hoàn toàn trái ngược nhau, tuy vậy các trình tự logic các công việc phụ trợ vẫn đảm bảo thống nhất và tương tự nhau Biện pháp này có ưu điểm không cần sử dụng cọc đệm, quá trình thi công cơ giới hóa công tác đào đất sẽ thuận lợi hơn phương pháp trên , nhưng sẽ không thích hợp khi móng có mực nước ngầm cao hơn đáy hố móng, đòi hỏi phải có thêm dàn đỡ, làm nâng giá thành thi công. Chọn giải pháp tiến hành hạ cọc : Từ các điều kiện phân tích ưa nhược điểm của 2 phương pháp trên mặc dù công trình có mực ngầm thấp hơn đáy hố móng,nhưng để đễ dàng cho việc di chuyển của máy cẩu cũng như tiện việc đặt giá ép, chưa cần quan tâm đến hệ số ổn định của nền để tính toán ổn định máy cẩu khi cẩu lắp Cho nên chọn giải pháp thi công hạ cọc trước khi thi công đào hố móng. PHầN 1 THI CÔNG Hạ CọC I.Thi công ép cọc : 1.Lựa chọn giải pháp thi công: Lựa chọn phương pháp thi công cọc: Để hạ cọc có nhiều phương pháp : + ép cọc bằng cách chất tải tĩnh + Hạ cọc bằng các loại búa đóng + Dùng chấn động rung hạ cọc + Kết hợp xói đất và đóng hoặc rung cọc Trong đó 2 công nghệ đóng và ép được sữ dụng phổ biến . Để lựa chọn được giải pháp thích hợp ta cần xét đến các vấn đề có liên quan như : + Điều kiện thiết bị của đơn vị thi công hoặc thị trường cung cấp máy xây dựng + Tính năng kỹ thuật của máy + Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lí của nền đất. + Mặt bằng công trường và vị trí tương quan của công trình sẽ xây dựng với các công trình xung quanh đã xây dựng. + Các quy định về môi trường của địa phương nơi công trình xây dựng + Giá thành kinh tế của từng giải pháp Từ những vấn đề nêu trên, xét thực tế đối với công trình Ký Túc Xá Trường THPT Lê Quý Đôn TPĐN Đây là một công trình được xây dựng ở thành phố Đà Nẵng, xung quanh có công trình đang hoạt động là Trường THPT Lê Quý Đôn , cho nên giải pháp đóng cọc bằng búa là một giải pháp không hợp lý, vì công nghệ này gây ra chấn động lớn, gây các lực xung kích làm ảnh hưởng các công trình xung quanh đồng thời dùng các loại búa đóng sẽ gây nên tiếng ồn lớn làm ảnh hưởng đến môi
GIớI THIệU CÔNG TRìNH : 1.Vị trí : Công trình Ký TúC Xá TRờng THPT lê quý đôn đà nẵng đợc xây dựng khu đất có tổng diện tích 2400m2 Trong diện tích xây dựng khu ký túc xá là: (23.4x29.4)=687.96m2 +Phía bắc : giáp đờng Hà Thị Thân +Phía tây : giáp đờng Bạch Đằng Đông nối dài +phía nam : giáp đờng Lê Hữu Trác nối dài +Phía đông : giáp với khu đất trồng hoa màu Khoảng cách từ mép công trình đến đờng 15m , đến công trình lân cận 20m.Nhìn chung mặt công trình tơng đối rộng để tập kết vật liệu , máy móc nhà tạm công trình 2.Tình hinh địa chất thuỷ văn: Địa hình khu đất nhà tơng đối phẳng Cao trình mặt đất tự nhiên -0,5m so với cos tầng (cos :0,00)bao gồm lớp sau: Lớp : Lớp lớp đất phong hoá có lẫn sỏi sạn dày 0,30,4m : Lớp : Lớp cát dày 3.8m Lớp : Sét pha xám vàng, nâu, tràng thái nửa cứng.Chiều dày lớp : 7,5m Lớp : Cát pha xám vàng, trạng thái nửa cứng.Chiều dày lớp đến độ sâu thăm dò : 20m Mức nớc ngầm nằm độ sâu cách mặt đất tự nhiên 4,2m Chơng I THIếT Kế Kỷ THUậT THI CÔNG CáC CÔNG TáC CHíNH A.Công tác thi công phần ngầm lựa chọn phơng án thi công phần ngầm Phần ngầm gồm công tác chủ yếu sau : + Công tác đào đất hố móng + Công tác thi công hạ cọc (ép cọc đóng cọc) + Công tác ván khuôn ,cốt thép đài móng + Công tác bêtông đài móng công tác phụ khác nh :bêtông ,cốt thép giằng móng,công tác hầm vệ sinh Trong có hai công tác :công tác đất thi công hạ cọc phải đợc lựa chọn dựa vào yếu tố khác cho thuận lợi cho thi công rút ngắn đợc thời gian thi công Phơng hớng chọn lựa nh sau : Hạ cọc mặt đất trớc đào hố móng : Khi tiến hành hạ cọc theo giải pháp này, để tránh tình trạng phải ca đầu cọc dài, gây lÃng phí, hạ cọc đến sát mặt đất phải dùng thêm đoạn cọc phụ để hạ cọc tiếp cao trình thiết kế , nhiên dùng cọc đệm dài giảm hiệu lực ép trọng lợng cọc tăng lực cản ma sát tăng làm xiên đầu cọc Biện pháp có u điểm giải pháp tốt khu đất thi công có mực nớc ngầm cao đáy hố móng giảm đáng kể thời gian hút nớc hố móng, dễ di chuyển máy cẩu dễ đặt giá ép tránh tợng đặt đè lên đầu cọc Tuy nhiên thi công đào đất giới gặp nhiều khó khăn xảy trờng hợp trình ép số cọc không xuống đến độ sâu thiết kế ,một phần cọc lại phần đất cần đào gây cản trở cho trình thi công giới, giảm suất làm việc Trong thi công đào đất giới cần cẩn thận để tránh va chạm vào đầu cọc Hạ cọc sau đà thi công đào hố móng: So với phơng pháp , thứ tự thi công công việc đào móng hạ cọc hoàn toàn trái ngợc nhau, trình tự logic công việc phụ trợ đảm bảo thống tơng tự Biện pháp có u điểm không cần sử dụng cọc đệm, trình thi công giới hóa công tác đào đất thuận lợi phơng pháp , nhng không thích hợp móng có mực nớc ngầm cao đáy hố móng, đòi hỏi phải có thêm dàn đỡ, làm nâng giá thành thi công Chọn giải pháp tiến hành hạ cọc : Từ điều kiện phân tích a nhợc điểm phơng pháp công trình có mực ngầm thấp đáy hố móng,nhng để đễ dàng cho việc di chuyển máy cẩu nh tiện việc đặt giá ép, cha cần quan tâm đến hệ số ổn định để tính toán ổn định máy cẩu cẩu lắp Cho nên chọn giải pháp thi công hạ cọc trớc thi công đào hố móng PHầN THI CÔNG Hạ CọC I.Thi công ép cọc : 1.Lựa chọn giải pháp thi công: Lựa chọn phơng pháp thi công cọc: * Để hạ cọc có nhiều phơng pháp : 2100 M4 M4 M3 M3 M4 c 8400 M3 29400 1800 2400 2100 6300 + ép cọc cách chất tải tĩnh + Hạ cọc loại búa đóng + Dùng chấn động rung hạ cọc + Kết hợp xói đất đóng rung cọc Trong công nghệ đóng ép đợc sữ dụng phổ biến * Để lựa chọn đợc giải pháp thích hợp ta cần xét đến vấn đề có liên quan nh : + Điều kiện thiết bị đơn vị thi công thị trờng cung cấp máy xây dựng + Tính kỹ thuật máy + Đặc điểm địa tầng tính chất lí đất + Mặt công trờng vị trí tơng quan công trình xây dựng với công trình xung quanh đà xây dựng + Các quy định môi trờng địa phơng nơi công trình xây dựng + Giá thành kinh tế giải pháp * Từ vấn đề nêu trên, xét thực tế công trình Ký Túc Xá Trờng THPT Lê Quý Đôn TPĐN Đây công trình đợc xây dựng thành phố Đà Nẵng, xung quanh có công trình hoạt động Trờng THPT Lê Quý Đôn , giải pháp đóng cọc búa giải pháp không hợp lý, công nghệ gây chấn động lớn, gây lực xung kích làm ảnh hởng công trình xung quanh đồng thời dùng loại búa đóng gây nên tiếng ồn lớn làm ảnh hởng đến môi trBO TR ẹAỉ COẽC ờng học tập học sinh VìI dùng giải pháp hạ cọc phơng pháp ép cọc khắc phục nhợc điểm phơng pháp đóng cọc nh không gây chấn động, không phá vỡ kết cấu đất, h thi công êm, không ảnh hởng đến công trình xung quanh, dễ M1kiểm M1 soát M1quá M1 M1 thông qua quan sát dàng kiểmM1 tra trìnhM1 ép cọc tốc độ ép M2 cọc cọc.Tuy M1áp lực M1épM1 M1 nhiên M1 phơng M2 pháp ép cọc tính có nhợc điểm định là: e -Tốc độ hạ cọc chậm dẫn tới kéo dài thời gian thi công kéo d dàichi phí nhân công, ca máy tăng,không kinh tế M2 M1 M1 M1 M1 M1 M2 M5 M4 M4 M4 M3 M4 M4 M3 M3 M1 M1 6300 b* M1 a 3900 3900 3900 3900 3900 3900 23400 Lùa chän m¸y ép cọc: a Các yêu cầu kỹ thuật cọc ép BTCT: * Theo thiết kế ban đầu cọc có thông số sau : + Sức chịu tải cọc : PVl=151(T) + Mác bê tông cọc : mác 300 + Chiều dài cọc : L = m , d = 0.3 m ⇒ λ = l/d =6 / 0.3 =20 < 100 Thỏa mÃn điều kiện quy định ( BT mác 250 , = l/d < 100) Theo tài liệu Các điều kiƯn kü tht cđa Ðp cäc “ Chđ biªn Vị Công Ngữ NXB KHKT - 1992 Các yêu cầu độ xác, hình dạng, kích thớc hình häc cđa cäc : + TiÕt diƯn cäc cã sai số không 2% + Chiều dài cọc có sai số không 1% < 1% + Mặt đầu cọc phẳng vuông góc với trục cọc độ nghiêng + Độ cong f/l < 0.5% Cao trình đặt đáy đài cọc -2,4m, cọc đợc ngàm vào đài móng đoạn 10 cm.Vậy cao trình đầu cọc -2,3m.Cọc dài 12m Cao trình mũi cọc so với cốt máy đứng là:-14.3m b Công tác ép thử thí nghiệm: Việc thhi công ép cọc đại trà đợc thực sau ®· tiÕn hµnh Ðp cäc thư vµ tiÕn hµnh thÝ nghiƯm nÐn tÜnh bªn T vÊn ThiÕt kÕ yªu cầu +Quá trình ép thử thí nghiệm nén tĩnh : Dựa sở qui phạm TCXD VN 269:2002 (Cọc Phơng pháp thí nghiệm tải trọng tĩnh ép dọc trục) Thí nghiệm nhằm kiểm tra ,xác định số liệu cần thiết biến dạng cọc ,mối quan hệ tải trọng - chuyển vị làm sở để điều chỉnh hồ sơ thiết kế cần chọn thiết bị công nghệ thi công phù hợp trớc tiến hành ép đại trà -Vị trí cọc thí nghiệm bên thiết kế định chọn vị trí ép cọc thí nghiệm trùng với điểm ép cọc thực tế móng -Cọc đợc ép thử ®Ĩ ngµy sau nh»m phơc håi cÊu tróc cđa ®Êt míi tiÕn hµnh thÝ nghiƯm -TiÕn hµnh thÝ nghiƯm: Tiến hành gia tải kích thuỷ lực đùng đối trọng dàn chất tải làm phản lực Các bớc tiến hành thí nghiệm đợc thực theo hớng dẫn cđa qui ph¹m TCXD VN269:2002 SƠ ĐỒBỐTRÍ THIẾ T BỊTHÍ NG HIỆ M TẢ I TRỌNG HỆDẦ M PHỤ DẦ M C HÍNH G Ố I BÊ TÔ NG KÍC H THUY ÛLỰC ĐỒ NG HỒĐO LÚ N G Ố I BÊ TÔ NG C ỌC THÍ NG HIỆ M 2000 2000 c Công tác chuẩn bị: Tiến hành kiểm tra chất lợng cọc trớc tiến hành thi công loại bỏ đoạn cọc không đạt yêu cầu kü tht nh : cäc cã vÕt nøt,trơc cäc kh«ng thẳng, mặt cọc không phẳng vuông góc với trục cọc, cọc có kích thớc không so với thiết kế * Các hồ sơ sau phải chuẩn bị đầy đủ: -Hồ sơ kỹ thuật sản xuất cọc Phiếu kiểm nghiệm tính chất lý thép,ximăng cốt liƯu lµm cäc PhiÕu kiĨm nghiƯm cÊp phèi vµ tÝnh chất lý bêtông Biên kiểm tra chất lợng cọc hồ sơ liên quan khác -Hồ sơ kỹ thuật thiết bị ép cọc Lý lịch máy nơi sản xuất cấp quan có thẩm quyền kiểm tra xác nhận đặc tính kỹ thuật Phiếu kiểm định chất lợng đồng hồ đo áp lực dầu van chịu áp (do quan có thẩm quyền cấp) ã Ngời thi công cọc phải hình dung cách rõ ràng đầy đủ phát triển lực ép theo chiều sâu, dự đoán khả xuyên qua lớp đất cọc Cho nên trớc ép phải thăm dò phát dị vật, chuẩn bị đầy đủ báo cáo địa chất công trình,biểu đồ xuyên tĩnh, đồ bố trí mạng lới cọc ã Kiểm tra cọc trình vận chuyển cẩu lắp: Khi vận chuyển cọc cẩu lắp cọc treo lên giá búa để tiến hành ép sơ đồ chịu lực tơng ứng cọc nh hình vẽ sau : Tải trọng q=k.f.γ =1,5.0,3.0,3.2,5=0,34T/m +Khi vËn chuyÓn cäc : a=0,207.l=0,207.6=1,24m M1=-0,5q.a2=-0,5.0,34.1,242=-0,343Tm M2=0,5.q.(l2/4-a2)=0,5.0,34.(3,162/4-1,242)=0,082Tm cốt thép đặt đối xứng Fa=Fa,=6,26cm2(lấy theo hồ sơ thiết kế 220) Lấy momen đối xứng với lực ®i qua träng t©m cèt thÐp F a, ta cã khả chịu lực cọc nh sau : Mgh=Ra.Fa.(h-a,)=2700.6,26.(30-3)=456354kGcm=4,56Tm Mgh=4,56Tm > Mmaxvc=0,343Tm.Vậy cọc đủ khả chịu lực vËn chun +Khi cÈu l¾p : b=0,294.l=0,294.6=1,76m M1=-0,5.q.b2=-0,5.0,34.1,762=0,529Tm M2=Mmaxcl=0,086.q.l2=0,086.0,34.62=1,052Tm VËy Mgh=4,56Tm > Mmaxcl=1,052Tm Vậy cọc đủ khả chịu lực cÈu l¾p KHI VẬ N C HUY Ể N KHI C Ẩ U LẮ P Q=0.34 T/ m Q=0.34 T/ m 1240 3520 1240 4240 6000 0.343Tm 0.343Tm 0,082Tm 1760 6000 0.529Tm 1.052Tm * Dọn mặt bằng, phát quang san phẳng, phá bỏ chớng ngại vật mặt bằng.Vận chuyển cọc đối trọng đến mặt bằng, xếp cọc đối trọng theo vị trí đồ bố trí mạng lới cọc,đối trọng * Việc bố trí cọc đối trọng phải thoà mÃn điều kiện sau đây: - Cọc phải đợc kê lên đệm gỗ,không đợc kê trực tiếp lên mặt đất - Các đệm gỗ đỡ cọc phải nằm vị trí cách đầu cọc 0.207(l= 0.207ì 6=1.24m.) Nếu xếp thành nhiều tầng không cao 1,2 m Lúc đệm gỗ phải thẳng hàng theo phơng thẳng đứng - Đối trọng phải đợc xếp chồng theo nguyên tắc đảm bảo ổn định Tuyệt đối không để đối trọng rơi đổ trình ép cọc - Đối trọng phải kê đủ khối lợng thiết kế đảm bảo an toàn cho thiết bị ép trình ép cọc d.Xác định vị trí cọc: + Đây công tác quan trọng đòi hỏi phải đợc tiến hành cách xác định đến độ xác phần công trính sau + Trình tự tiến hành: - Dụng cụ gồm máy kinh vĩ, dây thép nhỏ để căng,thớc dây dọi,ống bọt nớc máy thuỷ bình -Từ trục nhà đà đợc đánh dấu dẫn tim móng,trớc tiên cần xác định trục hai hàng móng theo hai phơng vuông góc máy kinh vĩ, căng dây thép tìm giao điểm hai trục đó, từ giao điểm dùng dọi để xác định tim móng Đánh dấu tim móng cột mốc có sơn đỏ.Từ tim móng tìm đợc tiến hành xác định tim cọc móng đo máy kinh vĩ ,thớc dây , đánh dấu tim cọc cọc gỗ thẳng đứng, đánh dấu cao trình đỉnh cọc cọc mốc gỗ sơn đỏ e Lựa chọn máy ép: Chọn máy ép sở qui phạm 20 TCN-VN Các thông số cọc ép: - Sức chịu tải cọc theo vËt liÖu: Ptt = PVL = m.(Rb.Fb + Ra.Fa) = 1.(130.900 + 2700.12,56) = 150912(kG) = 151(T) Trong ®ã : +m: hệ số điều kiện làm việc +Rb: Cờng độ chịu nén BT (mác 300 , Rn=130kG/cm2) +Ra:Cờng độ cđa cèt thÐp (nhãm AII,Ra=2700kG/cm2) +Fa :diƯn tÝch cèt thÐp tiết diện ngang cọc (Fa=12,56cm2(420) - Sức chịu tải cọc theo đất nền: Pđn =79,65T - Sức chịu tải thực tế cọc theo phơng pháp thí nghiệm tạm thời không đợc xét đến hồ sơ không đầy đủ nên không đợc đa vào để chọn máy ép Xác định lực ép nhỏ nhất: Vì cọc ép ®i qua líp ®Êt thø lµ líp SÐt pha xám vàng, nâu, tràng thái nửa cứng.Chiều dày lớp : 7,5m.Đây lớp đất thuộc loại đất cấp III nên ta chän k=1,4 PÐpmin = ( 1,2 ÷ 1,5 )x Pmin Pmin : Sức chịu tải cho phép cọc Pépmin = k.Pđn =1,4.Pđn = 1,4.79,65 = 111,51(T) - Xác ®Þnh lùc Ðp lín nhÊt: Pmax = Ptt (kat:hƯ sè an toµn ,lÊy k at kat=1,25) ⇒Pemax = 151 = 120,8(T) > Pemin = 111,51T 1,25 Các tiêu chuẩn máy ép phải thoả mÃn: - Lực nén (danh định) lớn thiết bị không nhỏ 1,4Pemin - Lực nén kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc, không gây lực ngang ép - Chuyển động pittông phải khống chế đợc tốc độ ép - Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện vận hành theo quy định an toàn lao động thi công - Chỉ nên huy động 0,7ữ 0,8 khả tối đa thiết bị: Plnm = p ep max 0,8 = 120,8 = 151(T ) 0,8 Trên sở chọn máy ép cọc EBT-200 có tính sau: - Chiều cao lồng ép: 8,2m - Chiều dài giá ép: 9,3m -Lực ép danh định lớn nhất: P=200(T) EBT-200 =8,2 m H Spittoâng =830 cm Pmax =200 T CHÚTHÍCH: 10 1000 1000 1000 1650 -0.85 300 400 4000 900 750 1000 1000 1000 9300 DÀ N DI CHUYỂ N 4000 1 ĐỐ I TRỌNG 10 TẤ N (1x1x4)m KHUNG ĐẾGIÁÉ P KHUNG NGOÀ I GIÁÉ P KHUNG TRONG GIÁÉ P ĐÒ N THÉ P CHỮI XI LANH THUỶLỰC CỌC BU LÔ NG LIÊ N KẾ T ĐỆ M GỖ Y BƠM DẦ U 10 MAÙ 10 1000 1000 1000 750 900 1650 9300 1000 1000 1000 Sơ đồ làm việc máy Ðp nh sau : (PÐp1 Khi kÝch thủ lùc ho¹t động sinh lực ép : P ép1 P2ép = P2ép ) Các lực tác dụng lên đầu cọc lực :P ép= Pép1 + P2ép Đồng thêi xt hiƯn ë mịi cäc mét lùc Pc¶n lực cản đất gây Có thể xảy trờng hợp sau đây: - Khi Pép