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 tại mặt thượng và hạ lưu với chiều dày tương ứng 60cm để tăng khả năng chống thấm cho cụng trỡnh. Vữa bờ tụng đầm lăn làm giàu GEVR được vận chuyển đến đập bằng cỏc xe chuyờn dụng dung tớch 6m3 sau đú dựng vũi phun vữa vào vị trớ, dựng đầm dựi để đầm chặt. Cụng tỏc dải và đầm GEVR được tiến hành song song với RCC.
3.2.6.2. San bờ tụng.
Sau khi vận chuyển vữa bờ tụng đến mặt đập phải san bờ tụng với chiều dày 38cm. Yờu cầu đối với cụng việc san là chiều dày lớp phải tương đối đều nhau, vỡ
vậy ta chọn mỏy ủi cú gắn cảm biến để cú thể tự điều chỉnh chiều dày lớp san. Đổ bờ tụng tới đõu thỡ tiến hành san bờ tụng luụn đến đú, bờ tụng được san theo hướng song song với tim đập.
Dựa vào cường độ đổ bờ tụng và sổ tay mỏy thi cụng của Vũ Văn Lộc ta chọn mỏy ủi của hóng CATERPILLAR ký hiệu D6R XW cú cỏc thụng số sau:
- Cụng suất lý thuyết: 185CV - Cơ cấu di chuyển: Bỏnh xớch. - Trọng lượng hoạt động: 19780 kg - Chiều cao tới đỉnh cabin: 3,05 m - Chiều rộng : 3,15m
- Chiều cao lưỡi: 1,17 m - Chiều rộng lưỡi: 4200 m
Định mức dự toỏn cho cụng tỏc san vữa bờ tụng RCC bằng mỏy ủi 180cv 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 San vữa bờ tụng RCC bằng mỏy ủi180 cv. Mỏy ủi 180cv Ca 0,0035
Năng suất của mỏy ủi là:
Nủi = 0,00351 = 284,9 (m3/ca) = 35,6 (m3/h) Số lượng mỏy ủi cần dựng:
nủi = 30, 49 0,86 35,6 tt ui N N = = (mỏy)
Ta chọn mỏy thi cụng và 1 mỏy dự trữ.
3.2.6.3. Đầm bờ tụng.
a. Chọn thiết bị đầm bờ tụng.
Sau khi san bờ tụng thỡ tiến hành đầm bờ tụng bằng mỏy đầm rung. Tại mỗi khu vực thi cụng ta sử dụng lạo đầm khỏc nhau. Đầm rung tự hành, cú trống thộp được dựng ở những nơi cú diện tớch mở, rộng lớn. Đầm rung loại nhỏ dựng ở những nơi khú vào đối với mỏy lớn, cũn mỏy đầm bàn dựng ở những khu vực cần đầm mà khụng thể ỏp dụng 2 loại mỏy đầm trờn.
- Mỏy đầm rung BOMAG BW161AD-4: Trọng lượng: 10,1T Lực rung lớn nhất: 12,8 T Tần số rung: (40 - 50) Hz Biờn độ rung: (0,39 – 0,93) mm. Cụng suất: 76 kw Đường kớnh trống: 1220 mm Kớch thước: + Chiều dài: 4810 mm + Chiều rộng: 1866 mm + Chiều cao: 2900 mm - Mỏy đầm rung BOMAG BW100AD-4:
Trọng lượng: 2,4 T Lực rung lớn nhất: 4,2 T Tần số rung: (55 - 67) Hz Biờn độ rung: 0,53 mm. Cụng suất: 25,6 kw Đường kớnh trống: 700 mm Kớch thước: + Chiều dài: 4810 mm + Chiều cao: 2490 mm - Mỏy đầm bàn Mikasa MVH-120: Trọng lượng: 112 kg Lực ly tõm: 22,5 kN Tần số rung: (55 - 67) Hz Cỡ mặt đầm: 585x400 mm. Cụng suất: 5,7 kw
b. Tớnh toỏn số lượng mỏy đầm
Định mức dự toỏn cho cụng tỏc đầm bờ tụng RCC bằng mỏy đầm bỏnh thộp tĩnh 10 tấn, rung 13 tấn là:
Mó hiệu Cụng tỏc xõy lắp Thành phần haophớ Đơnvị lượngSố TT Đầm bờ tụng RCC bằng mỏy đầmbỏnh thộp tĩnh 10 tấn rung 13 tấn. Mỏy đầm 13 tấn Ca 0,0072
Năng suất của mỏy đầm là:
Nđầm = 0,00721 = 138,89 (m3/ca) = 17,36 (m3/h) Số lượng mỏy đầm cần dựng: nđầm = 30, 49 1,76 17,36 tt dam N N = = (mỏy)
Ta chọn 2 mỏy thi cụng và 1 mỏy dự trữ.
Do đầm rung cỡ nhỏ và đầm bàn chỉ dựng để đầm vữa bờ tụng tại cỏc vị trớ sỏt mộp vỏn khuụn hoặc cỏc vị trớ đặc biệt mà đầm rung cỡ lớn khụng vào được nờn khối lượng thi cụng của cỏc thiết bị đầm này khụng nhiều. Do đú mỗi loại ta chọn 1 thiết bị thi cụng và 1 thiết bị dự trữ.
c. Phương phỏp đầm bờ tụng
Phương phỏp đầm chỉ đầm tiến, lựi và hướng đầm vuụng gúc với chiều dũng chảy. Đầm đường nào phải đủ lượt mới sang đường đầm khỏc, tốc độ đầm khống chế trong khoảng 1-1,5km/h, số lần đầm là 8 theo cụng thức 2+6, tức là 2 lần đầm đầu tiờn đầm tĩnh (khụng rung) nhằm tạo điều kiện cho khớ thoỏt ra và tạo mặt phẳng, sau đú đầm 6 lượt rung để đầm chặt bờ tụng.
d. Đầm bờ tụng đầm lăn làm giàu GEVR