3.2.1 Tớnh toỏn khối lượng và dự trự vật liệu
Dựa vào cỏc mốc khụng chế của cụng tỏc dẫn dũng phần đập dõng bờ tụng đầm lăn được chia làm 3 giai đoạn thi cụng ứng với 3 mựa thi cụng.
- Giai đoạn 1: Mựa khụ thi cụng năm thứ 1. - Giai đoạn 2: Mựa lũ thi cụng năm thứ 1.
- Giai đoạn 3: Mựa lũ thi cụng năm thứ 2.
Phương phỏp tớnh toỏn khối lượng thi cụng đập là chia đập thành nhiều phần nhỏ bằng cỏc mặt cắt nằm ngang. Khoảng cỏch giữa cỏc mặt cắt này chọn tuỳ theo đặc điểm địa hỡnh tuyến đập, ở những nơi địa hỡnh thay đổi nhều thỡ chọn nhỏ, ở những nơi địa hỡnh ớt thay đổi thỡ chọn lớn hơn.
Khối lượng thi cụng bờ tụng giữa hai cao trỡnh tớnh theo cụng thức:
Vi = ∆HìFi (3.9) i i 1 i F F F 2 + + = (3.10) Trong đú:
Fi - Diện tớch mặt bằng phần đập thi cụng tại cao trỡnh thứ i, (m2) Fi+1 - Diện tớch mặt bằng phần đập thi cụng tại cao trỡnh thứ i+1, (m2) ∆H - Khoảng cỏch giữa hai mặt cắt i và i+1, (m)
Xỏc định Fi và Fi+1 bằng cỏch đo trực tiếp trờn bản vẽ.
Khối lượng bờ tụng đầm lăn (RCC) cần đổ được tớnh chi tiết trong phụ lục 3.1. Khối lượng bờ tụng đầm lăn tớnh được là: 29458,8 m3
Trong quỏ trỡnh thi cụng cú sự hao hụt vữa khi vận chuyển đổ bờ tụng RCC.Do chưa cú Độ hao hụt trung chuyển cho bờ tụng đầm lăn RCC nờn tớnh toỏn cho bờ tụng RCC như tớnh toỏn cho bờ tụng CVC. Theo định mức vật tư ĐMVT ra 1784 ngày 16 thỏng 8 năm 2007 của Bộ xõy dựng thỡ tỷ lệ này lấy là 2,5%.
Vậy khối lượng bờ tụng đầm lăn sau khi kể đến hao hụt là: 29458,8.(1+0,025) = 30195,57m3
3.2.2 Phõn đợt đổ, tớnh cường độ đổ bờ tụng
3.2.2.1 Phõn đợt đổ bờ tụng
Cụng nghệ bờ tụng đầm lăn RCC cú ưu điểm là dựng ớt xi măng thay vào đú là cỏc phụ gia và chất độn. Vỡ vậy lượng nhiệt phỏt sinh do quỏ trỡnh thủy húa xi măng là nhỏ khụng giống như bờ tụng CVC.Cho nờn trong quỏ trỡnh thi cụng cú thể đổ bờ tụng RCC thành cỏc khối lớn hơn bờ tụng CVC đồng thời cú thể thi cụng liờn tục.
Đối với cụng trinh đập dõng Nghĩa An 2, em kiến nghị phõn chia đập RCC làm 24 đợt đổ như sau:
+ Giai đoạn 1 gồm cỏc đợt: GĐ1.1, GĐ1.2, GĐ1.3, GĐ1.4, GĐ1.5, GĐ1.6, GĐ1.7, GĐ1.8. + Giai đoạn 2 gồm cỏc đợt: GĐ2.1, GĐ2.2, GĐ2.3, GĐ2.4, GĐ2.5, GĐ2.6, GĐ2.7, GĐ2.8. + Giai đoạn 3 gồm cỏc đợt: GĐ3.1, GĐ3.2, GĐ3.3, GĐ3.4, GĐ3.5, GĐ3.6, GĐ3.7, GĐ3.8.
Hỡnh dạng, kớch thước và cao trỡnh cỏc khối đổ được thể hiện trong bản vẽ N05.
3.2.2.2 Tớnh toỏn cường độ đổ bờ tụng.
Cường độ đổ bờ tụng được tớnh theo cụng thức: Qi = i i T V (3.11)
Cứ 1m3 bờ tụng thành khớ quy đổi được 1,025m3 vữa bờ tụng. Khối lượng vữa bờ tụng : Vi = 1,025Vtk.
Vtk − Khối lượng bờ tụng thành khớ.
Ti − Thời gian đổ bờ tụng, tớnh theo ca ( 1ca = 8 giờ ).
Do phương phỏp thi cụng bờ tụng đầm lăn là phương phỏp dõy truyền nờn ta chọn số ca đổ trong 1 ngày là 3 ca cho một khoảnh đổ.
Bảng 3.5: Cường độ thi cụng bờ tụng RCC TT Đợt đổ V bờ tụngthành khớ (m3) V vữa bờ tụng (m3) Thời gian đổ bờ tụng (ngày) Cường độ đổ bờ tụng (m3/ngày) (m3/ca) 1 GĐ1.1 1463.70 1500.29 3.00 500.10 166.70 2 GĐ1.2 1427.06 1462.73 3.00 487.58 162.53 3 GĐ1.3 1301.75 1334.29 3.00 444.76 148.25 4 GĐ1.4 1366.23 1400.38 3.00 466.79 155.60 5 GĐ1.5 1374.49 1408.85 3.00 469.62 156.54 6 GĐ1.6 1283.22 1315.30 3.00 438.43 146.14 7 GĐ1.7 1205.56 1235.70 2.50 494.28 164.76 8 GĐ1.8 1060.33 1086.84 2.50 434.74 144.91 9 GĐ2.1 1104.42 1132.03 2.50 452.81 150.94 10 GĐ2.2 1202.38 1232.44 3.00 410.81 136.94 11 GĐ2.3 923.50 946.58 2.00 473.29 157.76 12 GĐ2.4 966.61 990.78 2.00 495.39 165.13 13 GĐ2.5 1069.91 1096.66 2.50 438.66 146.22 14 GĐ2.6 1173.73 1203.07 2.50 481.23 160.41 15 GĐ2.7 960.81 984.83 2.00 492.41 164.14 16 GĐ2.8 1159.39 1188.37 2.50 475.35 158.45 17 GĐ3.1 1141.89 1170.44 2.50 468.18 156.06 18 GĐ3.2 1472.41 1509.22 3.00 503.07 167.69 19 GĐ3.3 1073.07 1099.90 2.50 439.96 146.65 20 GĐ3.4 1462.68 1499.25 3.00 499.75 166.58 21 GĐ3.5 1088.20 1115.41 2.50 446.16 148.72 22 GĐ3.6 1535.00 1573.38 3.00 524.46 174.82 23 GĐ3.7 1073.28 1100.12 2.50 440.05 146.68 24 GĐ3.8 1569.17 1608.40 3.00 536.13 178.71
Hỡnh 3.3: Biểu đồ cường độ thi cụng bờ tụng
Qtk = Qmax = 178,71 m3/ca = 22,34 m3/h
3.2.3 Tớnh toỏn cấp phối bờ tụng đầm lăn (RCC)
3.2.3.1. Nguyờn tắc chung
- Thiết kế thành phần theo phương phỏp thể tớch tuyệt đối cú kể đến hàm lượng khớ tồn tại trong hỗn hợp bờ tụng đầm lăn bằng 1 – 2% khụng kể cỏc lỗ rỗng của khối bờ tụng do thi cụng gõy ra.
- Mức ngậm cỏt hợp lý, đối với cỏt sỏi tự nhiờn, cấp phối 3 cấp là 26 – 32%, cấp phối 2 cấp là 32 – 37%.
- Tổng lượng chất kết dớnh (xi măng + phụ gia khoỏng hoạt tớnh nghiền mịn) trong bờ tụng đầm lăn khụng được nhỏ hơn 130 kg/m3.
- Cốt liệu lớn cú Dmax = 40; 60; 80mm;
- Hàm lượng phụ gia khoỏng nghiền mịn thớch hợp trong bờ tụng đầm lăn dao động trong khoảng 40 –70% khối lượng chất kết dớnh;
- Tỷ lệ N/CKD < 0,7;
- Độ cụng tỏc Vc tại miệng mỏy trộn thớch hợp là từ 5 đến 20 giõy
3.2.3.2.Cỏc dữ liệu cần thiết.
- Chất kết dớnh (CKD): Cường độ nộn ở độ tuổi 28 ngày.
3.2.3.3.Cỏc bước thiết kế thành phần hụ̃n hợp bờ tụng.
Bước 1- Xỏc định tỷ lệ CKD/N theo cụng thức của Bonomay. R90BTDL=A.R28CKD.(CKD-B
N ) (3.12)
Trong đú: R90BTDL=20Mpa: Cường độ khỏng nộn của BTDL ở độ tuổi 90 ngày.
R28CKD =24,2 Mpa: Cường độ khỏng nộn của CKD ở độ tuổi 28 ngày. A,B : Hệ số thực nghiệm tra theo bảng 3.6 ( Bảng 5 phụ lục A.4 TCVN- RCC-2013)
Bảng 3.6: Hệ số thực nghiệm
Loại cốt liệu A B
Sỏi 0.773 0.789
Dăm 0.811 0.581
Với cụng trỡnh Nghĩa An 2 vật liệu dựng là đỏ dăm .A = 0,811; B= 0,581 Từ (3.12) ta cú :
BTDL 90 CKD 28 R CKD = +B N A.R Suy ra ta được CKD N =1,6 (kg/l)
Bước 2- Xỏc định lượng nước trong 1m3 bờ tụng theo bảng 3.7 ( Bảng 7 phụ lục A.4 TCVN-RCC-2013)
Bảng 3.7: Hàm lượng nước trộn theo Dmax (l/m3)
Dmax cốt liệu lớn
(mm) 20 40 80
Cỏt tự nhiờn 100-120 90-115 80-110
Cỏt nghiền 110-125 100-120 90-115
Đối với cụng trỡnh đập dõng của thủy điện Nghĩa An 2 thỡ cỏt sử dụng trong bờ tụng là cỏt nghiền từ đỏ cú cốt liệu lớn nhất Dmax =80 mm. Từ bảng trờn ta cú lượng nước cần cho 1 m3 bờ tụng là 115l
Bước 3-Xỏc định hàm lượng CKD. CKD = CKDìN
N =1,6.115=184(kg)
Bước 4-Xỏc định hàm lượng cốt liệu lớn và nhỏ trong 1 m3 bờ tụng đầm lăn. Đối với cụng trỡnh đập Nghĩa An 2 người ta dựng tro bay loại F để làm chất độn. Tro bay F và xi măng (F+X) tạo thành chất kết dớnh.Theo nguyờn tăc thiết kế ta chọn tỷ lệ tro bay trong bờ tụng đầm lăn là 60% khối lượng CKD
F =0,6.184 =110,4 (kg)
Suy ra hàm lượng xi măng .X = 184 – 110,4=73,6 (kg) - Mức độ ngậm cỏt mc
Trường hợp cố định tỷ lệ N/CKD và lượng dựng nước, trị số VC của vữa nhỏ nhất, dung trọng lớn nhất, cường độ BTĐL cao nhất. Mức ngậm cỏt tốt nhất đối với cỏt sỏi tự nhiờn, cấp phối 3 cấp là 26%ữ32%, cấp phối 2 cấp là 32%ữ37. Nếu dựng cỏt nhõn tạo (cỏt nghiền) thỡ lượng ngậm cỏt cần tăng thờm 4%ữ6%.
Cụng trỡnh Nghĩa An 2 dựng đỏ cấp phối 2.Cỏt được nghiền từ đỏ nờn: Chọn c
C m =
C+D=0,4 (3-13)
kk
c d x f
C D X F
+ +N+ + +V =1000
γ γ γ γ (3.14)
γc =2,68 : Dung trọng riờng của cỏt nghiền
γd =2,68: Dung trọng riờng của đỏ
γx =3,1 : Dung trọng riờng của xi măng PC40
γf =2,26 : Dung trọng riờng của tro bay
Vkk: Thể tớch khụng khớ chiếm trong 1m3 bờ tụng đầm lăn.V=1% .1=0,01 Từ (3.13) và (3.14) ta cú :
C = 870( kg) ; D = 1305 (kg)
Tỉ lệ pha trộn vật liệu X : F : C : D : N = 1 : 1,5 : 11,8 : 17,73 : 1,56
Bảng 3.8: Cấp phối bờ tụng cho 1 m3.
Thành phần Ximăng(kg) Tro bay(kg) Cỏt (kg) Đỏ(kg) Nước(l)
Bảng 3.8: Bảng tớnh khối lượng dự trự vật liệu.
TT Đợt đổ bờ tụngV vữa (m3)
Vật liệu Xi măng
(T) Tro bay(T) Cỏt(T) (T)Đỏ Nước(m3) 1 GĐ1.1 1500.29 110.42 165.63 1305.26 1957.88 172.53 2 GĐ1.2 1462.73 107.66 161.49 1272.58 1908.87 168.21 3 GĐ1.3 1334.29 98.20 147.31 1160.83 1741.25 153.44 4 GĐ1.4 1400.38 103.07 154.60 1218.33 1827.50 161.04 5 GĐ1.5 1408.85 103.69 155.54 1225.70 1838.55 162.02 6 GĐ1.6 1315.30 96.81 145.21 1144.32 1716.47 151.26 7 GĐ1.7 1235.70 90.95 136.42 1075.06 1612.58 142.11 8 GĐ1.8 1086.84 79.99 119.99 945.55 1418.33 124.99 9 GĐ2.1 1132.03 83.32 124.98 984.87 1477.30 130.18 10 GĐ2.2 1232.44 90.71 136.06 1072.22 1608.33 141.73 11 GĐ2.3 946.58 69.67 104.50 823.53 1235.29 108.86 12 GĐ2.4 990.78 72.92 109.38 861.98 1292.97 113.94 13 GĐ2.5 1096.66 80.71 121.07 954.10 1431.14 126.12 14 GĐ2.6 1203.07 88.55 132.82 1046.67 1570.01 138.35 15 GĐ2.7 984.83 72.48 108.72 856.80 1285.20 113.26 16 GĐ2.8 1188.37 87.46 131.20 1033.88 1550.83 136.66 17 GĐ3.1 1170.44 86.14 129.22 1018.28 1527.43 134.60 18 GĐ3.2 1509.22 111.08 166.62 1313.02 1969.53 173.56 19 GĐ3.3 1099.90 80.95 121.43 956.91 1435.37 126.49 20 GĐ3.4 1499.25 110.34 165.52 1304.34 1956.52 172.41 21 GĐ3.5 1115.41 82.09 123.14 970.40 1455.60 128.27 22 GĐ3.6 1573.38 115.80 173.70 1368.84 2053.25 180.94 23 GĐ3.7 1100.12 80.97 121.45 957.10 1435.65 126.51 24 GĐ3.8 1608.40 118.38 177.57 1399.31 2098.97 184.97 3.2.4 Tớnh toỏn trạm trộn bờ tụng 3.2.4.1.Chọn loại trạm trộn:
Dựa vào khối lượng vữa bờ tụng, cường độ đổ bờ tụng, đường kớnh hạt cốt liệu,khả năng cung cấp của đơn vị thi cụng, tiến độ thi cụng …
- Cường độ bờ tụng thiết kế, được xỏc định theo cường đổ độ bờ tụng. chọn Qtk = QMax = 22,34 m3/h
- Khả năng cung cấp thiết bị: nguyờn vật liệu, mỏy múc thiết bị và cỏc loại vật tư cần thiết khỏc được cung cấp đầy đủ và đảm bảo chất lượng.
Dựa trờn cỏc yờu cầu trờn ta chọn trạm trộn RCC : Năng suất 45 m3/h IMI cú đầy đủ cỏc bộ phận cơ bản sau:
+ Phễu cấp liệu cú đủ số lượng theo số loại vật liệu thụ cấu thành RCC. + Buồng trộn cưỡng bức dung tớch 1m3
.
+ 1 silo chứa tro bay khối lượng chứa tổng cộng 60 tấn. + 1 silo chứa xi măng khối lượng chứa tổng cộng 160 tấn. + Bồn chứa nước trung gian dung tớch 2.500 lớt.
+ Hệ thống bơm cấp và đo phụ gia cho cấp phối bờ tụng.
+ Hệ thống mỏy múc cõn đo tự động và quản lý, lưu giữ số liệu từng cối trộn.
3.2.4.2. Tớnh toỏn trạm trộn:
Do hiện nay chưa cú định mức cụ thể cho cụng tỏc sản xuất và thi cụng bờ tụng đầm lăn do đú ta tham khảo định mức dự toỏn cho cụng tỏc bờ tụng đầm lăn thủy điện Pleikrụng cú điều chỉnh cho phự hợp với ct thủy điện Nghĩa An 2.
Định mức dự toỏn cho cụng tỏc sản xuất vữa bờ tụng đầm lăn bằng trạm trộn 45m3/h là:
ĐMDT thủy điện Pleikrụng đó điều chỉnh Đơn vị :1 m3
Mó hiệu Cụng tỏc xõy lắp Thành phần hao phớ
Đơn vị
Số lượng TT Sản xuất vữa bờ tụng đầm lăn
bằng trạm trộn.
Trạm trộn
45 m3/h. Ca 0,0041 Năng suất thực tế của trạm trộn là:
Ntt = 0,00411 = 243,9 (m3/ca) = 30,49 (m3/h) Số lượng trạm trộn cần dựng: ntt = 22,34 0, 73 30, 49 tk tt Q N = = (trạm)
Vậy ta chỉ cần 1 trạm trộn là đỏp ứng cường độ thi cụng.
3.2.4.3. Bố trớ trạm trộn:
Bố trớ trạm trộn phụ thuộc vào địa hỡnh, khả năng cung cấp vật liệu và vị trớ thi cụng cỏc hạng mục cụng trỡnh.
Căn cứ vào điều kiện thi cụng,địa hỡnh khu vực thi cụng nhà mỏy thủy điện, tỡnh hỡnh xe mỏy hoạt động ở cụng trường, bố trớ trạm trộn như sau:
Trạm trộn nằm tại bờ trỏi, cỏch tuyến đập khoảng 300 m phớa hạ lưu. bố trớ trạm trộn cựng với cỏc cơ sở sản xuất khỏc như :
+ Kho đỏ
+ Nhà mỏy nghiền sàng + Kho cỏt thiờn nhiờn + Cơ sở nghiền sàng + Kho phụ gia + Kho xi măng
+ Văn phũng điều hành trạm và nhà sinh hoạt
3.2.5 Phương phỏp vận chuyển vữa bờ tụng
3.2.5.1. Chọn phương ỏn vận chuyển vữa bờ tụng: a. Đề xuất phương ỏn:
RCC là loại bờ tụng siờu khụ cứng nờn yờu cầu về phương tiờn vận chuyển đơn giản hơn bờ tụng thường. Do đú ta đề xuất 2 phương ỏn vận chuyển như sau:
+ Phương ỏn I: Vận chuyển vữa bờ tụng từ trạm trộn đến đập bằng băng
chuyền kết hợp với ụ tụ tự đổ vận chuyển vữa bờ tụng từ bang chuyền đến vị trớ đổ bờ tụng.
+ Phương ỏn II: Vận chuyển vữa bờ tụng từ trạm trộn đến vị trớ đổ bờ tụng
bằng ụ tụ tự đổ cú bơm rửa lốp.
b. Chọn phương ỏn:
Băng chuyền là phương tiện vận chuyển cú hiệu suất cao, phự hợp với nhưng cụng trỡnh cú cường độ thi cụng cao và khối lượng lớn. Tuy nhiờn bang chuyền cú nhược điểm là hệ thong thiết bị cồng kềnh, tốn kộm. Đối với cụng trỡnh đập dõng Nghĩa An 2 cú khối lượng thi cụng khụng quỏ lớn, địa hỡnh chật hẹp do đú phương ỏn vận chuyển vữa bờ tụng bằng ụ tụ tự đổ đảm bảo yờu cầu kinh tế và kỹ thuật cao hơn.
Vậy ta chọn phương ỏn vận chuyển vữa bờ tụng là phương ỏn II.
3.2.5.2.Tớnh số lượng xe vận chuyển. a. Chọn xe, mỏy vận chuyển:
Dựa vào khối lượng vữa bờ tụng RCC cần vận chuyển và điều kiện thi cụng ta chọn ụ tụ vận chuyển vữa bờ tụng là xe ben Kamaz 65115 xuất xứ Liờn Bang Nga cú cỏc thụng số kỹ thuật như sau:
- Trọng lượng xe: 10,8 tấn. - Dài : 6875 mm.
- Rộng : 2500 mm. - Cao: 3120 m.
- Kớch thước thựng xe: + Dài: 4100 mm. + Rộng : 2290 mm. + Cao : 1380 mm.
b. Tớnh số lượng xe vận chuyển.
Định mức dự toỏn cho cụng tỏc vận chuyển vữa bờ tụng đầm lăn bằng xe ben 15tấn là:
ĐMDT thủy điện Pleikrụng đó điều chỉnh Đơn vị :1 m3
Mó hiệu Cụng tỏc xõy lắp Thành phần hao phớ Đơn vị Số lượng TT Vận chuyển vữa bờ tụng RCC bằng ụ tụ tự đổ. Xe ben 15 tấn Ca 0,015 Năng suất của ụ tụ là:
Noto = 0,0151 = 67,2 (m3/ca) = 8,4 (m3/h) Số lượng xe ben cần dựng: noto = tt 30, 498, 4 3,63 oto N N = = (xe) Ta chọn 4 xe vận chuyển và 1 xe dự trữ.
Trong quỏ trỡnh ụ tụ vận chuyển vữa đờ tụng từ trạm trộn đến khoảng đổ bỏnh bị bỏm bẩn xẽ dẫn đến làm bẩn khoảng đổ bờ tụng do đú ta phải bố trớ mỏy bơm để rửa bỏnh xe ụ tụ.
Dựa vào điều kiện thi cụng và catalog của hóng ta chọn mỏy bơm SAER SERTES CM cú cỏc thụng số kỹ thuật như sau:
- Cụng suất: 2,8 kW. - Tốc độ: 2900 vũng/phỳt. - Lưu lượng: 8m3/h
Để đẩy nhanh tốc độ rửa bỏnh ụ tụ để giảm thời gian vận chuyển vữa bờ tụng ta sử dụng 2 mày bơm loại này để phục vụ cụng tỏc rửa bỏnh và 1 mỏy để dự trữ.
3.2.6 Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bờ tụng
Bờ tụng đầm lăn RCC được thi cụng theo trỡnh tự: Đổ - San - Đầm - Dưỡng hộ. Để đẩy nhanh tiến độ thi cụng ta chọn thi cụng theo phương phỏp dõy chuyền, tức là chia bề mặt đập thành cỏc dải song song với tuyến đập.
3.2.6.1. Đổ bờ tụng
Phương phỏp đổ RCC ta chọn phương phỏp đổ lờn đều từng lớp với mỗi lớp cú chiều cao 0,3m.
Hỡnh 3.4.Phương phỏp đổ lờn đều từng lớp.
RCC được vận chuyển bằng ụtụ rồi đến vị trớ đổ, bờ tụng được đổ xuống từng đống nhỏ, đổ hết ở dải này thỡ chuyển sang đổ ở dải khỏc. Đổ bờ tụng song song với tim đập để trỏnh tỏc dụng của dũng thấm.
Khi đổ trỏnh hiện tượng phõn tầng bằng cỏch đổ thành đống cú chiều cao thấp, cho ụtụ đổ liờn lục, vừa chạy vừa đổ. Nếu cú hiện tượng phõn tầng cần cho cụng nhõn xỳc và trộn lại trước khi cho mỏy vào san.
Trong trường hợp nếu thời gian ngừng đổ vượt quỏ thời gian gión cỏch, cần phải sử lý bề mặt lớp dưới trước khi đổ bờ tụng lờn trờn.
Ngoài RCC, đập cũn sử dụng thờm lớp vữa bờ tụng đầm lăn làm giàu GEVR