Tài liệu mang giá trị cao và đầy đủ cho mọi người làm lĩnh vực đề tài nghiên cứu ... SKKN: Tài liệu cho anh em tham khảo định dạng bằng file word, cad,… đem lại cho anh em kỹ thuật 1 nguồn tài liệu bổ ích.
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU PHẦN III THIẾT KẾ THI CÔNG CHƯƠNG : THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T2 I ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO TRỤ T2 - Trụ T1 trụ đặc có kích thước hình vẽ sau: 1090 220 57.5 50 50 57.5 28 24 20 120 20 95 180 MNCN+9.00 m 200 25 +4.00m 500 MNTT +4.00m 145 50 500 25 120 120 70 50 90 170 145 +3.30m 85 520 85 55 200 200 55 800 460 30 100 200 50 30 200 +1.3m 200 50 LỚ P :CÁ T M?N DÀ Y 4m MNTN +0.00 m LỚ P :CÁ T PHA SÉ T DÀ Y 4m LỚ P :CÁ T HẠT TRUNG DÀ Y m Hình 1.1 : hình vẽ kích thước trụ T2 1) Điều kiện địa chất thủy văn: - Địa chất lòng sông chia làm lớp rõ rệt : + Lớp Cát mịn trạng thái chặt vừa có chiều dày trung bình 4m + Lớp Cát pha sét có chiều dày trung bình 4m + Lớp Cát hạt trung có chiều dày vô - Khu vực thuộc hạ lưu sơng nên mực nước thay đổi vào mùa Các số liệu thuỷ văn : - Mực nước cao : +9.0 m - Mực nước thấp : +0.0m - Mực nước thông thuyền : +4.0 m -Mực nước thi công : +2.1m SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 89 -48.7m THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU - Cầu có nhịp 36m dầm I BTCT dự ứng lực căng sau 2) Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu: - Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn : Có thể dùng vật liệu địa phương Vật liệu cát, sỏi sạn có chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu - Vật liệu thép : Sử dung loại thép nhà máy luyện thép nước thép Thái Nguyên, Biên Hoà loại thép liên doanh Việt_Nhật, Việt _Úc - Xi măng : Hiện nhà máy xi măng xây dựng tỉnh, thành - Xi măng : Hiện nhà máy xi măng xây dựng tỉnh, thành đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vây, vấn đề cung cấp xi măng cho cơng trình xây dựng thuận lợi, giá rẻ đảm bảo chất lượng số lượng mà u cầu cơng trình đặt 3) Nhân lực máy móc: Cơng ty trúng gói thầu thi cơng cơng trình có đầy đủ phương tiện thiết bị phục vụ thi công, đội ngũ công nhân kỹ sư chuyên môn cao dày dạn kinh nghiệm vấn đề thiết kế xây dựng, hoàn toàn đưa cơng trình vào khai thác tiến độ Đặc biệt đội ngũ kỹ sư công nhân dần tiếp cận công nghệ xây dựng cầu Mặt khác có cơng việc địi hỏi nhiều nhân cơng th dân cư vùng, nên thi cơng cơng trình khơng bị hạn chế nhân lực Cịn máy móc thiết bị thuê cần 4) Chọn thời gian thi công: - Dựa vào số liệu khảo sát thống kê địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn, thời tiết khí hậu, điều kiện giao thông, vận tải ta chọn thời gian thi công từ đầu tháng ba Thi công sớm gặp mưa gió rét, cịn thi cơng muộn gặp mưa cuối giai đoạn xây dựng cầu Nếu vào mùa mưa không tiện, tiến độ thi công không đảm bảo, điều kiện thi công gặp nhiều khó khăn, chất lượng cơng trình khó đạt thiết kế II ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TRỤ T2 - Theo số liệu khảo sát vị trí thi cơng trụ có đặc điểm ảnh hưởng đến phương án thi công sau: - Địa chất lịng sơng chia làm lớp rõ rệt : + Lớp Cát mịn trạng thái chặt vừa có chiều dày trung bình 4m + Lớp Cát pha sét có chiều dày trung bình 4m + Lớp Cát hạt trung có chiều dày vơ SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 90 THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU - Vì địa chất lớp lớp đất cát lớp cuối khó để đóng cọc, thi cơng khoan tạo lỗ phải kèm theo ống vách - Chênh cao từ MNTC đến CĐĐM 0.8 m (chưa kể chiều dày lớp đệm móng) - Vận tốc dịng chảy vào mùa thi cơng: V < 2m/s - Vì hố móng độ sâu lớn, đồng thời có nước mặt ta dùng vòng vây cọc ván thép để ngăn chặn tượng nước thấm, đảm bảo ởn định đào hố móng Nhằm đảm bảo an tồn hiệu q trình thi cơng - móng trụ đặt lớp cát mịn hố móng dễ bị phá hoại hút nước hố móng áp lực đẩy nước gây ra, ta cần phải thi cơng lớp bê tông bịt đáy Lớp bê tông bịt đáy tính tốn phần sau : * Với trạng nêu ta chọn phương án thi cơng hố móng phương pháp đắp đảo dùng vịng vây cọc ván thép có tầng khung chống hợp lý III Trình tự thi cơng trụ T2: Trình tự thi cơng trụ T2 gồm bước sau: - Tập kết vật tư thiết bị thi công - Định vị tim trụ (dùng máy + nhân công) - Gia công lồng thép - Thi công cọc khoan nhồi + Chuẩn bị thi công + Công tác định vị, hạ ống vách + Công tác khoan tao lỗ + Vệ sinh lỗ khoan lần + Công tác cốt thép + Vệ sinh lỗ khoan lần + Công tác đổ bê tông cọc + Rút ống vách, lấp đầu cọc + Kiểm tra, nghiệm thu cọc - Thi cơng vịng vây cọc ván thép - Đào đất hố móng máy đào gầu ngoạm kết hợp sói hút đến cao độ thiết kế - Sửa sang hố móng, tiến hành đổ bêtơng bịt đáy phương pháp vữa dâng - Hút nước hố móng - Đập đầu cọc ,san sửa vệ sinh hố móng tiến hành đổ lớp đệm - Nghiệm thu hố móng - Lắp dựng cốt thép, ván khuôn tiến hành đổ bêtông bệ trụ SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 91 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU - Khi bêtông bệ trụ đạt cường độ, tháo dỡ ván khn, lấp đất hố móng đến cao độ đỉnh bệ móng - Lắp dựng cốt thép, ván khn tiến hành đổ bêtông thân trụ T2 - Lắp dựng cốt thép, ván khuôn tiến hành đổ bêtông xà mũ - Khi bêtông xà mũ đạt cường độ, tiến hành tháo dỡ ván khn hồn thiện trụ IV Các cơng tác q trình thi cơng trụ: 1) Công tác chuẩn bị: 1.1 Lán trại kho tàng: - Do thời gian thi công dài, nên việc tổ chức kho bãi lán trị cần thiết Kho bãi lán trại phải xây dựng nơi khơ ráo, an tồn gần cơng trình nhằm đảm bảo việc quản lý, bảo quản nguyên vật liệu máy móc thi cơng - Dùng máy san, máy ủi kết hợp nhân công để dọn dẹp mặt bãi thi công Mặt phải phẳng, đủ rộng để bố trí vật liệu, máy móc thi cơng 1.2 Ngun vật liệu: 1.3 Nhân lực máy móc: - Nhân lực máy móc huy động đầy đủ đảm bảo cho cơng trình kịp tiến độ xây dựng 1.4 a Công tác định vị tim trụ: - Nội dung: + Xác định lại kiểm tra thực địa mốc cao độ mốc đỉnh + Cắm lại mốc thực địa để định vị tim cầu, đường trục trụ mố đường dẫn đầu cầu + Kiểm tra lại hình dạng kích thước cấu kiện chế tạo công trường + Định vị cơng trình phụ tạm phục vụ thi cơng + Xác định tim trụ cầu phương pháp giao hội, phải có phương ngắm từ mốc cố định mạng lưới - Cách xác định tim trụ: + A1 B1 T1 T2 A B C A2 B2 điểm A,B mốc cao độ chuẩn cho trước, điểm A cách tim trụ đoạn cố định, ta tiến hành lập tuyến ABA1, ABA2 SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 92 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU + Cách xác định tim trụ T2 (điểm C) xác định sau: * Tại A nhìn B (theo hướng tim cầu) mở góc phía, lấy điểm A1,A2 cách điểm A đoạn AA1=AA2 * Tại B nhìn A (theo hướng tim cầu) mở góc phía, lấy điểm B1, B2 cách điểm B đoạn BB1=BB2 * Gọi C tim trụ số tg= * Tại A2 nhìn A quay góc có: tg - Đặt máy kinh vĩ I A hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II A1 hướng A, sau mở góc Giao hướng C tim trụ số - Tương tự đặt máy kinh vĩ I vị trí B hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II B2 hướng B, sau mở góc Giao hướng C tim trụ số 1.4.b Đắp đất tạo đảo làm vòng vây ngăn nước: +4.2m MNTT +4.0m MNTC +2.1m Hình 1.2 : hình vẽ đắp đảo thi công trụ T2 - Dùng máy ủi để đào đất sau đắp lên để tạo đảo ,kết hợp nhân công để san dọn tạo mặt thi công 1.5 Thi công cọc khoan nhồi: - Theo điều kiện địa chất: lớp cát mịn chặt vừa, lớp thứ lớp cát pha sét, lớp thứ lớp cát hạt trung vị trí trụ thi cơng nơi có nước mặt nên ta chọn phương pháp khoan tạo lỗ dùng ống vách dẫn hướng dung dịch bentonite *Ưu điểm cọc khoan nhồi: + Rút bớt công đoạn đúc sẵn cọc, khơng cịn khâu xây dựng bãi đúc, lắp dựng ván khn, chế tạo mặt bích mối nối cọc + Vì cọc đúc móng, nên có khả thay đổi kích thước hình học, chẳng hạn chiều dài, đường kính cọc số lượng cốt thép so với vẽ thiết kế, để phù hợp với thực trạng đất phát xác q trình thi cơng Thực trạng đất phát xác trình thi cơng + Cọc khoan nhồi có khả sử dụng loại địa tầng khác nhau, dễ dàng vượt qua chướng ngại vật SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 93 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU + Cọc khoan nhồi thường tận dụng hết khả chịu lực vật liệu, giảm số lượng cọc móng Đặc biệt cốt thép bố trí theo yêu cầu chịu lực khai thác, không cần bổ sung nhiều cốt thép cọc đúc sẵn để chịu lực trình thi cơng cọc + Ít gây tiếng ồn chấn động mạnh làm ảnh hưởng môi trường sinh hoạt xung quanh + Kiểm tra chất lượng đất mà cọc khoan qua dể dàng *Nhược điểm cọc khoan nhồi: + Sản phẩm suốt q trình thi cơng nằm sâu lòng đất, khuyết tật dễ xảy không kiểm tra trực tiếp mắt - Ngồi cịn nhiều ngun nhân chủ quan khác làm cho cọc khoan nhồi kém chất lượng + Thi công cọc đúc chổ thường phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết + Hiện trường thi cơng cọc dể bị lầy lội * Trình tự thi công cọc khoan nhồi gồm bước sau đây: 1.5.1 Công tác chuẩn bị thi công: - Khi thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần phải điều tra thu thập tài liệu sau: + Bản vẽ thiết kế móng cọc khoan nhồi, khả chịu tải, yêu cầu thử tải phương pháp kiểm tra nghiệm thu + Nguồn vật liệu cung cấp cho cơng trình, vị trí đổ đất khoan + Tính số lượng thiết bị máy thi cơng huy động cho cơng trình + Các ảnh hưởng tác động đến mơi trường cơng trình lân cận + Trình độ cơng nghệ kỹ đơn vị thi công + Các yêu cầu kỹ thuật thi công kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi - Công tác tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần thực hạng mục sau : + Lập vẽ mặt thi công tổng thể bao gồm: vị trí cọc, bố trí cơng trình phụ tạm trạm bêtông + Các biện pháp đảm bảo an tồn lao động chất lượng cơng trình 1.5.2 Yêu cầu vật liệu, thiết bị: - Các vật liệu, thiết bị dùng thi công cọc khoan nhồi phải tập kết đầy đủ theo yêu cầu hồ sơ thiết kế tiêu chuẩn hành - Các thiết bị sử dụng cần trục, máy khoan phải có đầy đủ tài liệu tính kỹ thuật - Vật liệu sử dụng vào cơng trình cọc khoan nhồi ximăng, cốt thép, phụ gia phải có đầy đủ hướng dẫn sử dụng chứng chất lượng nhà sản xuất SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 94 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU 1.5.3 Thi cơng cơng trình phụ trợ: - Trước thi công cọc khoan nhồi phải vào vẽ thiết kế thi công để tiến hành xây dựng cơng trình phụ trợ : + Đường cơng vụ để vận chuyển máy móc, thiết bị, vật tư phục vụ thi cơng + Hệ thống cấp nước cấp điện thi công - Mặt thi cơng phụ thuộc vào địa hình: ta sử dụng hệ phao để đặt máy khoan neo cố định hệ thống phao 1.5.4 Công tác khoan tạo lỗ dùng ống vách dung dịch bentonite: -Dùng ống vách để ngăn nước mặt lớp đất đầu cọc,ống vách cịn có tác dụng dẫn hướng để hạ lồng thép đổ bê tông cọc 1.5.5 Định vị lắp đặt ống vách: - Ngoài việc sử dụng lọai máy móc thiết bị để đo đạc định vị cần dùng thêm hệ thống khung dẫn hướng Khung dẫn hướng dùng để định vị ống vách phải đảm bảo ổn định tác dụng lực thủy động 1.5.6 Thiết bị hạ ống vách: - Sử dụng búa rung đóng ống vách xuống kết hợp với việc lấy đất bên lồng ống vách máy khoan 1.5.7 Chuẩn bị khoan: - Trước thi công cọc khoan nhồi, cần phải chuẩn bị đầy đủ hồ sơ tài liệu, thiết bị máy móc mặt thi công đảm bảo yêu cầu sau: + Khoan thăm dị địa chất vị trí có lỗ khoan + Chế tạo lồng thép + Các chân máy phải kê cứng cân để khoan không bị nghiêng di động + Đầu khoan treo giá khoan cần cẩu, trước khoan phải định vị giá khoan cân bằng, tim cọc thiết kế 1.5.8 Khoan lỗ: - Phải lựa chọn thiết bị khoan đủ lực phù hợp với điều kiện địa chất, thủy văn cơng trình để đảm bảo cho việc tạo lỗ khoan đạt yêu cầu thiết kế 1.5.9 Vệ sinh lỗ khoan lần 1: Vệ sinh đáy thành lỗ khoan trước đúc cọc việc quan trọng vì: -Các lớp mạt khoan,đất đá dung dịch vữa sét lắng đọng tạo lớp đệm yếu chân cọc chụi lực dẫn đến lún -Có thể tạo ổ bùn đổ bê tong,làm giảm chất lượng cọc Vì vậy,khi khoan xong trước đổ bê tong phải thổi rửa lỗ khoan SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 95 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU 1.5.10.Công tác cốt thép: - Gia công lồng cốt thép: + Lồng cốt thép phải gia công đảm bảo yêu cầu thiết kế về: quy cách, chủng loại cốt thép, phẩm cấp que hàn, quy cách mối hàn, độ dài đường hàn + Cốt thép chế tạo sẵn công trường nhà máy Lồng cốt thép gia công thiết kế Các cốt thép dọc ngang ghép thành lồng cốt thép cách hàn + Các ống thăm dò hàn trực tiếp lên vành đai dùng thép hàn kẹp ống vào đai - Đối với cọc có đường kính lớn, khơng nâng chuyển lồng cốt thép điểm, phải giữ lồng cốt thép nhiều điểm để tránh biến dạng + Lồng cốt thép phải giữ cách đáy lỗ khoan 10cm + Lồng cốt thép sau hạ ống thăm dị phải thẳng thơng suốt - Hạ lồng cốt thép: + Dùng thiết bị cần cẩu nâng lồng cốt thép để hạ vào hố khoan + Khi lồng cốt thép chưa đủ chiều dài ta cần phải lắp nối lồng thép Lắp hạ đoạn lồng thép vào hố khoan tạm thời treo vào móc làm sẵn gần miệng ống vách đơn giản dùng thép ngáng vòng thép định vị kê miệng ống vách.Cẩu lắp đoạn ống thép khác vào tim lỗ khoan cho cốt chủ dóng thẳng đứng với cốt chủ đoạn trước tiến hành buộc mối nối dây thép buộc hàn + Cẩu lồng thép nối hạ nhẹ nhàng vào tim tránh lắc long mối hàn.Tiếp tục lắp nối đoạn lồng thép đến đủ chiều dài thiết kế thơi + Đối với cọc có đường kính lớn, khơng nâng chuyển lồng cốt thép điểm, phải giữ lồng cốt thép nhiều điểm để tránh biến dạng + Lồng cốt thép phải giữ cách đáy lỗ khoan 10cm + Lồng cốt thép sau hạ ống thăm dị phải thẳng thơng suốt 1.5.11.Vệ sinh lỗ khoan lần Vệ sinh lỗ khoan cách bơm nước vào để rửa lại đất thành vách đáy hố khoan việc hạ lồng cốt thép nhiều gây 1.5.12.Đổ bêtông cọc theo phương pháp di chuyển thẳng đứng ống dẫn: - Khi đổ bêtông cần tuân thủ quy định sau: + Trước đổ bêtông cọc khoan, hệ thống ống dẫn hạ xuống cách đáy hố khoan 20cm Lắp phểu đổ vào đầu ống dẫn + Treo cầu đổ bêtông dây thép dây thừng Quả cầu đặt thăng ống dẫn vị trí cổ phểu khoảng 20-40cm phải tiếp xúc kín khít với thành ống dẫn SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 96 THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU 1.5.13.Cơng tác rút ống vách: - Sau đổ bê tông cọc tiến hành rút ống vách để thi công cọc khác - Rút từ từ rút thẳng tránh tượng bê tông bị kéo theo ống vách hay cọc bị đứt đoạn 1.5.14.Nghiệm thu cọc khoan nhồi: - Để kiểm tra cọc, người ta hay sử dụng biện pháp thăm dò phát khuyết tật thân cọc mũi cọc - Phương pháp kiểm tra truyền âm (siêu âm): + Với phương pháp khảo sát thay đổi chất lượng bêtơng tồn chiều dài cọc vị trí cục khuyết tật xảy + Nguyên lí: Phát chấn động siêu âm ống nhựa đầy nước đặt thân cọc Đầu thu đặt mức ống khác chứa đầy nước, bố trí thân cọc Đo thời gian hành trình biểu lộ độ dao động thu - Tuy nhiên tổng thể phương pháp đo khảo sát phần lõi cọc bao quanh ống để sẵn, bỏ qua khuyết tật thành biên cọc 1.6 Xây dựng vòng vây cọc ván thép: - Để tiến hành xây dựng trụ T2 ta phải tiến hành xây dựng hệ thống ngăn nước mặt đất cát chảy vào hố móng làm cản trở thi cơng Chọn cọc loại larsen L-IV có : + Mơmen qn tính 1m tường cọc ván : 39600 cm4 : 4640 cm4 + Mômen kháng uốn cọc ván riêng lẻ : 405 cm3 + Mômen kháng uốn 1m tường cọc ván : 2200 cm3 + Diện tích tiết diện : 94,3 cm2 + Khối lượng đơn vị dài : 74 kg/m 204,5 12 + Mômen quán tính cọc ván riêng lẻ 400 L14CĐ TRANG : 97 SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp Thép góc L 100x100x10 THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU - Tại góc cọc ván ta liên kết thép góc hình vẽ Kích thước bệ trụ 4,6x8 (m2) nên ta chọn kích thước vịng vây cọc ván thép 7.97x12.77 (m2) Số lượng cọc ván thép lấy sau: - Cạnh ngắn lấy : 19 cọc - Cạnh dài lấy : 31 cọc - góc dùng cọc liên kết Tổng cộng dùng 100 cọc Lacxen cọc liên kết góc 1.7 Tính tốn cơng nghệ : 1.7.1 Tính tốn chiều dày lớp bê tông bịt đáy - Lớp bê tông bịt đáy thi công sau thi công xong cơng tác đóng cọc ván thép đào hố móng Tuy nhiên để tạo thuận lợi tính tốn cọc ván thép phần sau ta tính tốn lớp bê tông bịt đáy trước - Lớp bê tông bịt đáy phải có đủ chiều dày để khơng bị phá hoại hút nước chế tạo bệ móng Bề dày lớp bê tông bịt đáy phải thoả mãn điều kiện AASHTO sau: Điều kiện (trọng lượng lớp bt bịt đáy phải thắng áp lực đẩy nước) Pbt Fms �Fdn Mà : + + + Nên : Trong : Pbt bt �x �F Fms u � �x Fdn n �h �F bt �x �F u � �x �n �h �F (*) bt , n : trọng lượng riêng bê tông nước bt 2.5 T / m3 ; n 1T / m3 F : diện tích phần BT cọc F = (3,3 x 3,5) = 11,55 (m2) h : chiều sâu tính từ MNTC đến đáy lớp BTBĐ x : chiều dày lớp BTBĐ tính toán : lực ma sát cọc bê tông bịt đáy , = T/m3 SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 98 THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU CỐ T THÉ P CHỦ ĐAI XOẮ N CỌC (Chi tiết đầu cọc) V Thi công bệ cọc, thân trụ: 1) Thi công bệ cọc: a) Trình tự thi cơng: - Hố móng hút hết nước, tiến hành đập đầu cọc để lộ cốt thép uốn cốt thép theo thiết kế - Lắp dựng cốt thép cho đài cọc - Lắp dựng ván khuôn bệ cọc - Tiến hành đổ bê tông b) Kỹ thuật đổ bê tông: - Bêtông trộn vị trí đổ thi cơng - Cần phải kiểm tra chất lượng bêtông (kiểm tra độ sụt) trước cho đổ BT - Bêtông đổ thông qua máy bơm bêtông Chiều dày lớp đổ bê tông 30cm - Bê tông đổ theo dải nghiêng với góc nghiêng α = 20÷25o - Khối lượng bê tông bệ trụ : V = 8,0 x 4,6 x = 73,6 m3 c) Chọn máy đầm máy trộn bêtơng: * Dùng đầm dùi có thông số kỹ thuật sau: + Đầu công tác dùi: 40cm + Bán kính ảnh hưởng: R = 70cm + Bước di chuyển dùi không 1,5.R = 1,05m + Khi đầm lớp phải cắm vào lớp 10cm để bêtông liền khối * Chọn máy trộn bê tông: - Chọn máy trộn bê tông tự mã hiệu S3021, thông số kỹ thuật máy sau: SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 109 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU + Có dung tích hình học thùng trộn : 1200 (lít) + Dung tích xuất liệu V=800 lít + Sơ vịng quay thùng : N vịng quay = 17 vịng/phút + Cơng suất động :13 kw + Kích thước giới hạn : Dài : 3,725 m Rộng : 2,73m Cao : 2,526 m - Năng suất máy trộn: N = Vsx f nck Ktg Trong đó: + Vsx: dung tích sản xuất thùng trộn, V = 0,8 m3 + f : hệ số xuất liệu, f = 0,7 + Ktg = 0,85 : hệ số sử dụng thời gian 3600 nck = tck : số mẻ trộn tck = tđổ vào + ttrộn + tđổ Trong đó: + tđổ vào : thời gian đổ vật liệu vào thùng, tđổ vào = 18(s) + ttrộn : thời gian trộn vật liệu, ttrộn = 100(s) + tđổ : thời gian đổ bê tông ra, tđổ = 18(s) nck = 26,5 (mẻ trộn/h) N = 0,8.0,7.26,5.0,85 = 12,6 (m3/h) - Ta dự tính đổ bê tông ca : Với suất máy chọn ca khối lượng bê tơng đổ : Vca = 12,6 x = 88,2 (m3) * Chọn máy bơm bê tông : - Chọn máy bơm bê tơng mã hiệu S-248A Máy có thông sô kỹ thuật sau : + Năng suất kỹ thuật : 40 (m3/h) + Năng suất thực tế : 15 (m3/h) + Kích thước cốt liệu : 100 (mm) + Cơng suất động : 55kw + Đường kính ống : d = 283 (mm) + Trọng lượng 11, 93 T SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 110 THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU d) Tính tốn ván khn Tính tốn ván khn thi cơng bệ trụ : - Ván khuôn cho công tác thi công trụ T2 phải đảm bảo số yêu cầu sau : + Ván khn phải có khả chịu áp lực bê tông tươi ( đủ cường độ chịu lực) + Ván khuôn không biến dạng + Ván khn phải có bề mặt phẳng, khơng gỉ sét + Những mối nối ván đặc biệt ghép đối đầu cần phải trát kín bề mặt bên ván khuôn + Trước đổ bê tông mặt ván khuôn cần quét lớp nước vôi đục dung dịch khác đất sét, dầu máy thải để sau dễ tháo ván khuôn + Các góc vng nhọn phía ván khn cần bố trí thêm kê gỗ tiết diện hình tan giác để tránh tượng tróc lở bê tơng + Tháo lắp dễ dàng - Sử dụng ván khuôn lắp ghép thép có chiều dày 5mm - Kích thước bệ móng: 4,6 x 8,0 x (m) - Sườn tăng cường thép : 60x5 - Các nẹp đứng ngang thép hình L75x75x5 - Các căng thép = 10 đặt ví trí giao nẹp đứng nẹp ngang - Sơ đồ bố trí ván khn: II 200 260 I I I I 200 200 200 200 460 800 VÁN KHUÔN SỐ I 50 50 VÁN KHUÔN SỐ II 50 65 65 65 65 200 50 50 50 200 50 50 50 50 TẤ M THÉ P 5mm 50 50 TẤ M THÉ P 5mm 200 SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 111 260 200 I phương ngang cầu 200 phương dọc cầu THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU Xác định chiều cao lớp bêtông tác dụng lên ván khuôn: - Ván khuôn chịu áp lực bê tông tươi - Trong trình đầm cường độ áp lực ngang vùng ảnh hưởng đầm tăng lên - Áp lực bê tông tươi thay đổi rõ rệt thay đổi cơng cụ phương pháp đầm Trong q trình đơng kết áp lực bê tơng giảm dần sau thời gian bê tơng hình thành cường độ áp lực hồn tồn Song ứng suất biến dạng phận ván khuôn áp lực ngang bê tông tươi gây giữ nguyên q R (a) p=f(t) H H=4ho R q pmax1 (b) pmax2 (c) Hình 1.6 : Biểu đồ áp lực ngang bê tông tươi (a) Áp lực bê tông giả định (b) Áp lực bê tông không đầm rung (c) Áp lực bê tơng có đầm rung - Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tông ván khuôn phụ thuộc vào công suất máy trộn diện tích đổ bê tơng Thời gian đông kết bê tông phụ thuộc vào chất lượng xi măng, tạp chất hóa học, nhiệt độ khơng khí yếu tố khác Khi tính ván khuôn ta lấy thời gian đông kết 4h kể từ lúc trộn Như chiều cao áp lực : H = 4h0 Với ho: Chiều cao lớp bê tông đổ (Dùng máy trộn bêtơng) Trong đó: + F: diện tích đổ bêtơng, F = 4.6 x = 36.8 (m2) + N: Năng xuất máy trộn bê tơng có dung tích thùng trộn 1m3; N=12,6 m3/h => H = 4.ho = x 0,34 = 1,36 (m) Xác định áp lực ngang bêtông tươi tác dụng lên ván khuôn: SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 112 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU - Áp lực hỗn hợp bê tơng phía vùng tác dụng đầm phụ thuộc vào độ sệt tính chất khác hỗn hợp, song trị số áp lực lớn giá trị cực đại áp lực bê tông vùng bị tác động dầm Pmax= (q + .R).n Trong đó: + q = 200 (kG/m2): áp lực xung kích đổ bê tơng + = 2500 (kG/m3): trọng lượng riêng bê tông + R = 0,7 (m): bán kính tác dụng đầm + n = 1,3: hệ số vượt tải Pmax = 1,3.(200 + 2500.0,7) = 2535 (kG/m2) Tính tốn thép ván khn: - Bệ móng có loại ván khn I II: VÁN KHN SỐ I 50 50 50 65 65 65 65 200 50 50 50 200 50 50 50 50 VÁN KHUÔN SỐ II TẤ M THÉ P 5mm 50 50 TẤ M THÉ P 5mm 200 260 Thép ván khuôn tính kê bốn cạnh ngàm cứng mơmen uốn lớn nhịp xác định theo cơng thức: Mmax = α.Pqđ.b2 Trong đó: + α: hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b => tra bảng 2.1/62 sách THI CÔNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP + Pqđ: Áp lực ngang qui đổi chiều cao biểu đồ áp lực q R Trong đó: Fal: Diện tích biểu đồ áp lực SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 113 H (Xem hình bên) Pmax THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU (kG/m) (kG/m2) = 0,193408 (kG/cm2) Khoảng cách sườn đứng nhỏ H–R =0,66 m lên ta lấy Pqđ =Pmax = 25,35 (kN/m2) - Mômen kháng uốn 1m bề rộng thép bản: Wx = * Kiểm tra cường độ thép bản: Trong : + Ru: cường độ tính tốn thép chịu uốn, Ru = 2100(kG/cm2) Bảng 1.1 : Momen uốn nhịp cường độ thép Ván khuôn I II a/b 1,3 α 0,0513 0.0683 Mmax(kN.m/m) 0,325 0,433 Wx 4,17 4,17 (kG/cm2) 779,38 1038,37 => Vậy điều kiện cường độ thép thoả mãn * Kiểm tra độ võng thép bản: f = (đối với mặt bên) Trong đó: + P*qđ : áp lực quy đổi khơng tính lực xung kích P*max = .R = 2500.0,7 = 1750 (Kg/m2) H R F *al H H R P *max Fal* �(1,36 (1,36 0, 7)) �1750 1767,5( kG / m) (xem hình bên) Vậy : P*qđ = 1299,63 (Kg/m2) = 0,129963 (Kg/cm2) + β : hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, + δ = 0,5cm chiều dày thép + E : môđuyl đàn hồi ván thép E = 2,1.106(kG/cm2) + L : cạnh ngắn Ván khuôn I II a/b 1,3 β 0,038 0.0207 b (m) 0,5 0,5 [f] = SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 114 f (cm) 0,118 0,064 L (cm) 50 50 P*max [f] (cm) 0,2 0,2 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU Vậy điều kiện độ võng nhịp thép đảm bảo Kiểm toán khả chịu lực thép sườn ngang: - Các thép sườn ngang xem dầm liên tục kê gối thép sườn đứng VÁN KHUÔN SỐ I VÁN KHUÔN SỐ II Ptt Ptt 65 50 50 66 50 50 65 R=70 50 H=136cm 50 - Sườn ngang chịu áp lực bêtông lớn chiều dài thép Vì mơmen uốn tiết diện (trên 1m bề rộng) xác định theo cơng thức: Mttmax = Trong đó: + a : Khoảng cách thép sườn đứng, + Ptt : Áp lực bêtông phân bố thép sườn ngang Ptt = Pqđ. = Pqđ.b (H = 1,36m > l = 2b = 1m) + Pqđ : Áp lực ngang qui đổi chiều cao biểu đồ áp lực H – R = 1,36 – 0,7 = 0,66 > a = 0, 5m Nên Pqđ = Pmax = 0,19341 KN/m2 Áp lực ngang tính tốn bêtơng tươi tác dụng lên là: Ptt = 0,19341x 0, = 0,0967( KN/m) a Ptt Ván khuôn 0,5 0,0967 I 0,65 0,0967 II - Chọn thép sườn ngang loại thép 60x5 có: F = 3,75cm2 Jx = = 9,0 cm4 Wx = = 3,0 cm3 * Kiểm tra điều kiện cường độ: SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 115 Mttmax(kN.m) 0,00242 0,00409 (kG/cm2) 806,67 1363,33 THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU + Ru: cường độ tính toán thép chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2) Vậy điều kiện cường độ thép sườn ngang thỏa mãn * Kiểm tra độ võng thép sườn ngang: Ptt a l �[ f ] 250 f = 127.EJ Trong đó: + Pqd: Áp lực bêtơng phân bố thép sườn ngang, Ván khuôn I II Pqd(kg/cm2) a (m) Jx (cm4) E (kG/cm2) f (cm) [f] (cm) 0,129963 0,129963 0,5 0,65 9,0 9,0 2,1.106 2,1.106 0,00034 0,00097 0,2 0,2 [f] l 50 0, 2cm 250 250 Vậy điều kiện độ võng thép sườn ngang thỏa mãn Kiểm toán khả chịu lực thép sườn đứng: - Các thép sườn đứng coi dầm giản đơn kê gối thép sườn đứng - Kiểm tra tương tự sườn ngang Kiểm toán khả chịu lực căng: - Thanh căng bố trí vị trí giao sườn đứng ngang (Bố trí theo dạng hoa mai) 50 65 65 200 50 50 100 50 50 65 65 200 50 65 50 50 50 50 50 50 50 200 260 Hình 1.7 : sơ đồ bố trí căng - Diện tích chịu áp lực ngang bê tơng tươi căng: F I = 2.0,5.0,5 = 0,5(m2) F II = 2.0,5.0,65 = 0,65(m2) - Lực kéo tác dụng lên căng: TI = Pqđ.F = 1,93408x0,5 = 0,97(T) TII = Pqđ.F = 1,93408x0,65 = 1,26(T) SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 116 130 THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU - Chọn căng Ø10 có Fa = 0,785(cm2); Ro=1900(kG/cm2) - Điều kiện bền căng: => => Vậy căng đủ khả chịu lực 2) Thi cơng thân trụ : a) Trình tự thi công: - Sau bêtông bệ cọc đạt 70% cường độ ta tiến hành thi công thân trụ theo trình tự sau: + Lắp dựng cốt thép cho thân trụ + Lắp dựng ván khuôn thân trụ + Tiến hành đổ bê tông b) Kỹ thuật thi công * Chọn loại máy bơm bê tông (SB-95A, sổ tay chọn máy thi cơng) có suất thực tế N =13 m3/h - Chọn suất máy bơm 13 m3/h h 13 1, m 11,11 - Chiều cao đổ lớp bê tông : -Với F diện tích mặt cắt ngang than trụ:F = (5,2 x 1,7 + 0,852 x m - Chiều cao H biểu đồ áp lực ngang phụ thuộc vào thời gian đông kết chiều cao lớp bê tông tươi q R (a) p=f(t) H H=4.h R q pmax1 (b) pmax2 (c) Hình 8.7.2 Biểu đồ áp lực ngang bê tông tươi (a): Áp lực bêtông giả định (b): Áp lực bêtông không đầm rung (c): Áp lực bêtơng có đầm rung - Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tông ván khuôn phụ thuộc vào cơng suất máy trộn diện tích đổ bê tơng Thời gian đông kết bê tông phụ thuộc vào chất lượng xi măng, SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 117 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU tạp chất hóa học, nhiệt độ khơng khí yếu tố khác Khi tính ván khn ta lấy thời gian đông kết kể từ lúc trộn Vậy chiều cao áp lực bê tông tươi tác dụng lên ván sau giờ: H 4.h 4.1, 4,8m - Áp lực ngang bê tông tươi tác dụng lên ván khuôn: Pmax = n(q+.R) Trong đó: n: hệ số vượt tải n = 1,3 q: lực xung kích đổ bê tơng gây ra; q = (KN/m2) γ: trọng lượng riêng bê tơng; γ = 25 (KN/m3) R: bán kính tác dụng đầm dùi; R = 0,7 (m) Pmax = 1,3.(2 + 25.0,7) = 25,35 (KN/m2) c) Tính tốn ván khn: Cấu tạo ván khn thân trụ: - Sử dụng ván khn lắp ghép có chiều dày 5mm III III III II II III III III III II II III 200 460 260 200 II I 85 520 I I 200 200 85 I I 200 200 800 Hình 1.8 : sơ đồ bố trí ván khn bệ trụ thân trụ SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 118 200 III 200 II 55 200 II 500 III 200 260 III III 55 200 260 200 500 200 170 200 - Diện tích mặt cắt ngang thân trụ : F = (5,2 x 1,7 + 0,852 x m - Các nẹp ngang đứng thép hình L75x75x5, sườn tăng cường thép 75x5 - Các căng thép 12 đặt vị trí giao nẹp ngang nẹp đứng 48 48 50 50 bu lông liên kết 50 50 50 50 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU bu lô ng liê n kế t d) Tính tốn thép làm ván khuôn: - Ta thấy thép ván khuôn số II làm việc bất lợi nhất.Do ta cần tính tốn kiểm tốn cho ván khuôn số II.Ván khuôn số II ta kiểm tra phần bệ trụ nên không cần kiểm tra 3) Thi cơng xà mũ : a) Trình tự thi công : - Khi bêtông thân trụ đạt 70% cường độ thiết kế ta tiến hành thi công xà mũ + Lắp đặt cốt thép thiết kế + Lắp dựng ván khuôn + Đổ bêtông xà mũ b) Kỹ thuật thi công * Chọn loại máy bơm bê tong (SB-95A, sổ tay chọn máy thi cơng) có suất thực tế N =13 m3/h - Chọn suất máy bơm 13 m3/h - Chiều cao đổ lớp bê tông : - Với F diện tích xà mũ trụ: h 13 0, 61m 21, 41 (6,9 10,9) � � F � �0, �2, 10,9 �0,5 �2, �/1, 21, 41 m 2 � � - Chiều cao H biểu đồ áp lực ngang phụ thuộc vào thời gian đông kết chiều cao lớp bê tông tươi SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 119 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU q R (a) p=f(t) H H=4.h R q pmax1 (b) pmax2 (c) Hình 8.8.2 Biểu đồ áp lực ngang bê tơng tươi (a): Áp lực bêtông giả định (b): Áp lực bêtông không đầm rung (c): Áp lực bêtông có đầm rung - Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tông ván khuôn phụ thuộc vào công suất máy trộn diện tích đổ bê tơng Thời gian đơng kết bê tông phụ thuộc vào chất lượng xi măng, tạp chất hóa học, nhiệt độ khơng khí yếu tố khác Khi tính ván khn ta lấy thời gian đông kết kể từ lúc trộn Vậy chiều cao áp lực bê tông tươi tác dụng lên ván sau giờ: H 4.h 4.0, 61 2, 44 m - Áp lực ngang bê tông tươi tác dụng lên ván khn: Pmax = n(q+.R) Trong đó: n: hệ số vượt tải n = 1,3 q: lực xung kích đổ bê tông gây ra; q = (KN/m2) γ: trọng lượng riêng bê tông; γ = 25 (KN/m3) R: bán kính tác dụng đầm dùi; R = 0,7 (m) Pmax = 1,3.(2 + 25.0,7) = 25,35 (KN/m2) c) Tính tốn ván khn Sơ đồ bố trí ván khuôn xà mũ: SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 120 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU IV 190 220 IV IV IV V 190 190 190 140 VI VII IV 70 50 70 50 1090 190 Hình 1.9 : Sơ đồ bố trí ván khn mặt diện xà mũ Tính tốn ván khn : - Ta nhận thấy ván khuôn số VII bất lựoi ván khuôn số IV, V, VI nên ta cỉ tính tốn cho ván khn số - Dùng ván khn đáy ván khn thép có chiều dày 5mm - Sườn tăng cường thép 60x5 * Các tải trọng tác dụng lên ván khuôn: + Trọng lượng bê tông tươi : q1 = 25 kN/m3 + Trọng lượng thiết bị công nhân : q2 = 2,5 kN/m2 + Lực xung kích đổ bê tông : q3 = 2,0 kN/m2 + Ván khuôn đáy tính kê cạnh ngàm cứng + Khi tính cho ván khn đáy ta tính cho 1m rơng ván - Có chiều cao đổ bê tơng trung bình xà mũ htb = 1,2 m < H = 2,44 m nên ta lấy chiều cao trung bình xà mũ để tính tốn qbt = 1,1 x 25 x 1,2 = 33 kN/m2 Vậy tổng trọng lượng tác dụng lên ván khuôn đáy : qtt = qbt + q2 + q3 = 33 +2,5 + =37,5 kN/m2 tính cho 1m dài nên qtt = 37,5 kN/m2 Tính tốn ván khn số VII : 53 53 53 55 55 55 55 53 * Thép ván khn tính kê bốn cạnh ngàm cứng (Tính với ván khn số VII có a = 55 cm ; b = 53 cm) momen uốn lướn : SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 121 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU Mmax= pmax b Trong đó: a 55 1, 04 : hệ số phụ thuộc vào tỷ số b 53 Tra bảng VII.2-Xây dựng cầu-ThS Nguyễn Văn Mỹ,ta =0,054 � M max 0, 054 �37,5 �0, 532 0, 569( kN m) - Momen kháng uốn tính cho 1m bề rộng thép bản: 100. 100 �0,52 Wx 4,1667(cm ) 6 - Ứng suất pháp lớn thép ván khuôn: max M max 0,569 �10 1365.59( kG / cm2 ) Ru Wx 4,1667 Với Ru : cường độ tính tốn thép chịu uốn, Ru = 21000 (kG/cm2) � Vậy thỏa mãn điều kiện cường độ * Độ võng lớn thép ván khuôn: P*qd b E. Trong đó: E: mơđun đàn hồi thép, E = 2,1.106 (kG/cm2) δ=5mm: bề dày thép a 55 1, 04 : hệ số phụ thuộc vào tỷ số b 53 Tra bảng VII.2-Xây dựng cầu-ThS Nguyễn Văn Mỹ,ta =0,015 � f 37,5 �102 �5304 0, 015 1.69(mm) 2,1�106 �53 f 1, 69(mm) f l 700 2,8(mm) 250 250 Ta có: Vậy điều kiện độ võng thỏa mãn Tính toán khả chịu chống : - Đê đỡ ván khuôn đáy xà mũ ta dùng than thép L75x75x5 làm chống - Thanh chống chịu lực tập trung P với diện tích chịu lực sau : F = x a x b = x 0,7 x 0,65 = 0,91 m2 - Tính lực tập trung : P = qtt x F = 37,5 x 0,91 =34,13 (kN) - Diện tích chịu lực thép : F’ = 7,5 (cm2) Kiểm tra ổn định chống : SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 122 THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU + : hệ số uồn dọc + R0 : cường độ tính tốn chịu nén dọc trục R0 = 1900 (kG/cm2) Vậy điều kiện ổn định chống đảm bảo SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 123 ... TRANG : 94 THI? ??T KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU 1.5.3 Thi cơng cơng trình phụ trợ: - Trước thi công cọc khoan nhồi phải vào vẽ thi? ??t kế thi công để tiến hành xây dựng cơng trình phụ trợ : + Đường công vụ... trình 1.5.2 u cầu vật liệu, thi? ??t bị: - Các vật liệu, thi? ??t bị dùng thi công cọc khoan nhồi phải tập kết đầy đủ theo yêu cầu hồ sơ thi? ??t kế tiêu chuẩn hành - Các thi? ??t bị sử dụng cần trục, máy khoan... Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 95 THI? ??T KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU 1.5.10.Cơng tác cốt thép: - Gia công lồng cốt thép: + Lồng cốt thép phải gia công đảm bảo yêu cầu thi? ??t kế về: quy cách, chủng loại cốt