7.3.1. Kiểm tra chất lợng bê tông:
Quy trình đảm bảo chất lợng thi công tờng trong đất cũng gống nh cọc khoan nhồi, thực hiện theo “TCXD. 206: 1998 – Cọc khoan nhồi – yêu cầu về chất lợng thi công”. Khi đã ninh kết xong (sau 28 ngày) thì kiểm tra chất lợng bằng phơng pháp không phá huỷ.
Ta sử dụng phơng pháp phổ biến nhất và đảm bảo độ tin cậy hơn cả - đó là ph- ơng pháp siêu âm truyền qua.Nhờ phơng pháp siêu âm truyền qua, ngời ta đã phát hiện đợc các khuyết tật của bê tông trong thân cọc một cách tơng đối chính xác.
a) Thiết bị và phơng pháp kiểm tra siêu âm truyền qua: a1) Nguyên lý cấu tạo thiết bị:
Thiết bị kiểm tra chất lợng bê tông cọc nhồi, cọc barét, tờng trong đất theo ph- ơng pháp siêu âm truyền qua có sơ đồ cấu tạo nh sau:
- Một đầu đo phát sóng dao động đàn hồi (xung siêu âm) có tần số truyền sóng từ 20 đến 100 KHz;
- Một đầu đo thu sóng:
(Đầu phát và đầu thu đợc điều khiển lên xuống đồng thời nhờ hệ thống cáp tời điện và nằm trong hai ống đựng đầy nớc sạch).
- Một thiết bị điều khiển các giây cáp đợc nối với các đầu đo cho phép tự động đo chiều sâu hạ đầu đo;
- Một bộ thiết bị điện tử để ghi nhận và điều chỉnh tín hiệu thu đợc. - Một hệ thống hiển thị tín hiệu;
- Một hệ thống ghi nhận và biến đổi tín hiệu thành những đại lợng vật lý đo đợc; - Cơ cấu định tâm cho hai đầu đo trong ống đo.
Hình 7. . Thiết bị thí nghiệm
a2) Bố trí ống đo siêu âm:
Khoảng cách giữa các ống đo siêu âm phải ≤ 1,50m
- Phát xung siêu âm từ một đầu đo đặt trong ống đo đựng đầy nớc sạch và truyền qua bê tông.
- Thu sóng siêu âm ở một đầu đo thứ hai đặt trong một ống đo khác cũng chứa đầy nớc sạch, ở cùng mức cao độ với đầu phát.
- Đo thời gian truyền sóng giữa hai đầu đo trên suốt chiều dài của ống đặt sẵn, từ đầu tờng đến chân tờng.
- Ghi sự biến thiên biên độ của tín hiệu thu đợc (trong ca-ta-lô của máy ghi rõ cách điều khiển thiết bị).
- Nhờ sóng siêu âm truyền qua mà thiết bị có thể ghi lại ngay tình hình truyền sống qua bê tông tờng và các khuyết tật của bê tông tờng.
- Tiến hành đo siêu âm từng đôi ống đo gần nhau để xác định đợc chất lợng bê tông của toàn bộ tờng.
Chú ý:
- Khi đổ bê tông xong mỗi đốt tờng, phải đậy nắp các ống đổ để các dị vật khởi rơi vào.
- Chỉ tiến hành kiểm tra chất lợng bê tông sau khi ninh kết xong (sau 28 ngày).
b) Đánh giá kết quả:
Đánh giá chất lợng bê tông trong tờng barette trong đất qua kết quả kiểm tra bằng phơng pháp siêu âm truyền qua căn cứ vào các số liệu sau đây:
b) Đánh giá kết quả:
b1) Theo biểu đồ truyền sóng
Nếu biểu đồ truyền sóng đều đều, biến đổi ít trong một biên độ nhỏ, chứng tỏ chất lợng bê tông đồng đều; nếu biên độ truyền sóng biến đổi lớn và đột ngột, chứng tỏ bê tông có khuyết tật.
b2) Căn cứ vào vận tốc âm truyền qua:
Vận tốc sóng âm truyền qua bê tông càng nhanh, chứng tỏ bê tông càng đặc chắc và ngợc lại.
Đánh giá chất lợng bê tông tờng barette theo vận tốc truyền âm. Vận tốc âm (m/sec) < 2000 2000ữ300 0 3000ữ350 0 3500ữ400 0 > 4000 Chất lợng bê tông Rất kém Kém Trung bình Tốt Rất tốt
b3) Quan hệ giữa cờng độ bê tông và vận tốc âm
Có thể tham khảo tài liệu sau đây của TS Nguyễn Hữu Đẩu (Viện Khoa học - Công nghệ giao thông vận tải).
Vận tốc âm
m/sec Cờng độ nén, Mpa Vận tốc âm m/sec Cờng độ nén, Mpa
3000 ữ 3250 20 3500 ữ 3750 30
3250 ữ 3500 25 3750 ữ 4000 35
7.3.2. Kiểm tra chất lợng chống thấm nớc qua tờng:
Chủ yếu kiểm tra thấm qua các gioăng cách nớc giữa các panen bằng cách quan sát thực địa. Thờng có hai khả năng nớc thấm qua tờng do gioăng cao su bị đứt trong quá trình tháo bộ gá và do bêtông tờng bị rỗ không đảm bảo. Để xử lý thấm qua tờng ta chỉ có cách chống thấm ngợc tức là bằng cách bơm vữa chống thấm vào vị trí thấm. Vữa chống thấm là dung dịch có tính thuỷ trơng khi bơm vào các lỗ rỗng, khe nứt gặp nớc sẽ trơng nở ngăn không cho nớc thấm vào bên trong.
Chơng 8: Lập biện pháp thi công đào đất
8.1. Tổng quan về thi công đất
Công việc đào, đắp đất có khối lợng lớn, quá trình thi công phụ thuộc nhiều yếu tố nh vị trí công trình, loại đất, thời tiết ...
Vì vậy chọn phơng án thi công đất có ý nghĩa quan trọng đến việc làm giảm giá thành xây dựng, nâng cao chất lợng công trình và đẩy nhanh tiến độ thi công [5]
8.1.1. Công tác chuẩn bị:
Chuẩn bị mặt bằng khu vực đào, đắp Chuẩn bị phơng tiện, nhân lực thi công,
Chuẩn bị hệ thống thoát nớc (làm các rảnh thoát nớc mặt, các hệ thống bơm tạm thời ...),
Chuẩn bị các hệ thống khác nh: Hệ thống điện, hệ thống chiếu sáng, hệ thống n- ớc sạch.
8.1.2. Nội dung công tác thi công đất:
a) Công tác đào đất
Đoạn hầm kín
- Đào phần đất phía trên vòm tính từ KM 0+250 đến KM 0+390, từ cos 0.00 đến cos -3,50m (từ trên mặt đất đến độ sâu dự tính làm đáy vòm),
- Đào đất phía dới vòm từ cos -3,50 đến cos -10,80m. Đoạn hầm dẫn
- Đào đất ở hai đoạn hầm dẫn từ KM 0+50 đến KM 0+250 và từ KM 0+390 đến KM 0+590 theo độ dốc 4% (thay đổi từ cos 0,00 xuống -10,80m).
Hình 8. . Mặt bằng thi công đất
b) Công tác đắp đất
Sau khi thi công vòm, để hoàn trả lại mặt bằng khu vực hầm kín cần thi công đắp đất
- Đắp phần đất phía trên vòm tính từ KM 0+250 đến KM 0+390, từ cos 0.00 đến cos -3,50m (từ mặt trên vòm cos mặt đất tự nhiên - cos 0,00),
8.2. Thi công đất:
8.2.1. Khối lợng đào đất:
Tính khối lợng sẻ cho biết khối lợng đất phải đào, từ đó sẽ xác định đợc số ca máy và nhân công phải thực hiện [40].
Nguyên tắc tính khối lợng đất trên bản vẽ thi công là phân chia công trình đất thành nhiều khối có dạng hình học đơn giản để tính khối lợng rồi tổng cộng khối lợng đó lại [5].
a) Khối lợng đất phải đào đoạn hầm kín:
Khối lợng đất trên vòm Hình 8. . Thể tích đất trên vòm (V) Hình 8. . Thể tích V1+V2 1 2 V V V= + - 3 1 (19.4).120 9120( ) V = = m - 3 2 (9.1).120 1080( ) V = = m Do bán kính vòm lớn nên ta tính gần đúng bằng thể tích hình chữ nhật → 3 1 2 9120 1080 10200( ) V V V= + = + = m Khối lợng đất dới vòm
Hình 8. . Thể tích đất dới vòm V' Hình 8. . Thể tích V'1+V'2 1 2 ' ' ' ) V =V +V - 3 1 ' 19.5,8.120 13224( ) V = = m - 3 2 ' 9.1.120 1080( ) V = = m → V' 13224 1080 14304(= + = m3)
Vậy tổng khối lợng đất cần đào đoạn hầm kín là: V0 = V + V' =10200 + 14304 = 24504 m3
b) Khối lợng đất phải đào đoạn hầm dẫn:
Hình 8. . Thể tích đất hầm dẫn
Khối lợng đất cần đào hai đoạn hầm dẫn là: 3
200.10,8.19 / 2 20520( )
8.2.2. Khối lợng đắp đất:
Khối lợng đất cần đắp đoạn trên vòm hầm là: 3
1 (19.4).120 9120( )
d
V = =V = m
8.2.3. Lựa chọn phơng án thi công đào đất:
Phơng án đào đất hợp lý sẻ tạo điều kiện cho các loại cơ giới phối hợp đồng bộ và phát huy hết năng suất thiết bị nhằm đẩy nhanh tiến độ thi công [40].
Thực tế thi công đào đất có ba phơng án.Tùy thuộc vào khối lợng, thời gian thực hiện, hiệu quả kinh tế, mức độ an toàn mà ta sẻ lựa chon phơng án thi công hợp lý nhất.
a) Thi công bằng phơng pháp thủ công
Thi công đất thủ công là phơng pháp thi công truyền thống, chủ yếu áp dụng cho những công trình nhỏ, khối lợng đào đắp ít.Dụng cụ để làm đất là dụng cụ cổ truyền nh: xẻng, cuốc, mai, cuốc chim, kéo cắt đất... Để vận chuyển đất ngời ta dùng quang gánh, xe cút kít một bánh, xe cải tiến, xe gòng...[5].
Thi công theo phơng pháp đào đất bằng thủ công có u điểm là đơn giản và dễ tổ chức theo dây chuyền. Nhng với khối lợng đào cũng khá lớn thì số lợng công nhân phải lớn mới đảm bảo đợc rút ngắn thời gian thi công, do vậy nếu tổ chức không hợp lý thì sẽ gây trở ngại cho nhau dẫn đến năng suất lao động giảm, không bảo đảm đợc tiến độ.Nhng ở sát cốt đáy hố đào khoảng 60cm vẫn phải đào bằng thủ công để sửa lại kích thớc móng, tạo mặt bằng, nhằm đảm bảo chính xác cốt thiết kế, kết cấu đất không bị phá hủy.
b) Thi công bằng phơng pháp cơ giới
Thi công bằng cơ giới sẽ cho năng suất cao, đáp ứng đợc yêu cầu về khối lợng, thời gian thi công ngắn, dễ cơ động.
Nếu thi công theo phơng pháp này thì có u điểm nổi bật là bảo đảm kỹ thuật và tiết kiệm đợc nhân lực.
c) Thi công bằng phơng pháp kết hợp
Đây là phơng án ta sẽ chọn để thi công.Ta sẽ đào bằng máy tới cao trình chân vòm, đáy bản đáy ở cốt thiết kế rồi dùng thủ công để sửa sang tạo mặt bằng.
Tận dụng máy đào có công suất lớn triển khai thi công đào đất về đêm để tránh gây ùn tắc giao thông [15];
Đất đào đến đâu vận chuyển luôn đi đến đó để giải phóng mặt bằng thi công [15].
8.2.4. Lựa chọn thiết bị thi công đào đất:
Thiết bị thi công đào đất có nhiều loại, nhng xét về tầm quan trọng thì có thiết bị thi công chủ yếu và thiết bị phụ trợ.
Do thực tế công trình chủ yếu đào đất ở dới cos 0,00 nên ta chọn thiết bị thi công đào đất là máy xúc gầu nghịch
a) Đặc điểm máy xúc gầu nghịch
- Máy xúc gầu nghịch dùng để đào đất thấp hơn chỗ đứng của máy, - Máy có thể đào đất dới mực nớc ngầm,
- Chiều sâu đào hợp lý nhất là ≤ 4m, - Chiều rộng hố đào trong khoảng 3 ữ 5m
- Máy có thể đào đất đổ tại chổ hoặc đổ lên xe ô tô,
- Máy có thể vừa đào vừa lùi hoặc đi song song với rảnh đào. Chọn máy đào gầu nghịch theo các tiêu chí:
- Bán kính đào Rđào b+m.h+1+ 0,5c
Trong đó :
- Chiều rộng của hố đào b = 3,0 m
- Hệ số mái dốc m = 1
- Chiều rộng đờng máy di chuyển c = 5 m
- Chiều sâu đào hđào 1,5 m.
→ Rđào 3+1.1,5+1+ 0,5.5 = 8(m)
- Chiều cao đổ lớn nhất : hđổ hxetải + 0,8m
b) Máy chọn đào đất:
Ta chọn máy HITACHI với các thông số: Tên máy UH10 Trọng lợng (Tấn) Chiều cao (m) Chiều rộng (m) Chu kỳ (giây) Bán kính (m) Dung tích m3 20,5 2,96 2,99 18,5 11,7 1,4
c) Tính toán số lợng máy đào:
Năng suất của máy xúc một gầu đợc xác định theo công thức: N = q. t d K K .nck.Ktg (m3/h) Trong đó: q dung tích gầu, (m3)
Kđ - hệ số đầy gầu, với máy đào gầu nghịch, đất loại I, Kđ = 1,2 Kt - hệ số tơi của đất, Kt = 1,2
Số chu kỳ xúc trong một giờ:
1 3600 3600 147, 42( ) 24, 42 ck ck N s T − = = =
Thời gian của một chu kỳ Tck = t .K .Kck vt quay =18,5.1,1.1,2 24, 42( )= s
tck thời gian quay của 1 chu kỳ
Kvt hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất (đổ tại bãi Kvt=1, đổ lên thùng Kvt=1,1) Kquay hệ số phụ thuộc vào góc quay (Kquay = 1,2)
Ktg - hệ số sử dụng thời gian Ktg = 0,7 → N = q. t d K K .nck.Ktg = 1,2 = 3 1, 4. .147, 42.0,7 144, 47( / ) 1,2 m h
Năng suất mỗi ca:
→ Qd = 144,47.8 = 1155,76 (m3/ca)
Nếu chọn máy đào đất là 2 thì thời gian đào đất là:
Q T=
Trong đó:
Q - Khối lợng đào đất N - Số lợng máy đào
Qd - Năng suất máy đào (m3/ca) Ktg - Hệ số sử dụng thời gian
8.2.5. Lựa chọn thiết bị vận chuyển đất:
Do vị trí công trình ở trung tâm thành phố không cho phép tập trung phế thải trên công trờng.Nên đồng thời với công tác đào đất ta cần bố trí xe chuyên dụng để chở ra khu vực bãi thải.
a) Đặc điểm thiết bị vận chuyển
Ô tô làm việc trong dây chuyền đào đất với máy đào phổ biến là ô tô tự đổ khớp quay [38].
Ôtô có kết cấu thùng xe thấp, dài, rộng làm cho việc chất tải dễ dàng.Hệ số đầy thùng và tính ổn định cao
Cabin có tầm quan sát tốt, rộng rãi, kết cấu an toàn chống lật, lốp lớn, áp suất thấp làm tăng khả năng đi đờng dài của xe
b) Thiết bị chọn vận chuyển
Trên cở sở dung tích gầu đào ta chọn xe NISAN có các thông số Tên máy CK30ED
Trọng lợng (Tấn) Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Chiều cao (m) Dung tích m3 Bán kình quay(m3) 7,075 6,745 2,47 2,875 5,2 6,8 c) Số lợng xe
Quãng đờng vận chuyển trung bình: L = 5km Thời gian 1 chuyến xe:
1 2
= +b L + +d L + ch
t t t t
V V
tb thời gian chờ đất đổ đầy thùng (giả sử đất chỉ đổ đợc 80% thể tích thùng) .80% = b V t N 5,2 .80% 0,0288( ) 1,728 144,47 = = = b t h (phút) Vận tốc xe lúc đi và lúc quay về: v1= 30(km/h), v2 = 35(km/h), Thời gian đổ đất và chờ tránh xe là: tđ = 2 phút, tch = 3 phút. → 1 2 = +b L + +d L + ch t t t t V V 5 5 1,728 .60 2 .60 3 25,299 30 35 = + + + + = t (phút)
Số chuyến xe trong một ca: 0 (8 0).60 18,973 25,299 − − =T t = = m t ( chuyến) Thể tích đất quy đổi: Vqđ = kt.Vch Vqđ = 1,2.1115,76 = 1138,9 (m3) (kt = 1,2 là hệ số tơi của đất) Số xe cần thiết trong một ca:
1138,9 14,43 . 0,8.5,2.18,973 = Vqd = = n q m (xe) Vậy ta chọn 15 xe vận chuyển đất. 8.2.6. Chọn đất đắp
Chất lợng của đất đắp ảnh hởng trực tiếp đến công trờng xây dựng trên đó.Do vậy để đảm bảo chất lợng công trình ta phải tiến hành lấp đất theo đúng các yêu cầu kỹ thuật.
Đất để đắp cần chú ý các đặc điểm sau [40]:
- Nếu dùng vật liệu đá sỏi để dắp lên bề mặt thì đờng kính các nền đá không đợc lớn hơn 2/3 chiều dày lớp phủ bề mặt,
Đối với công trình hầm Kim Liên thì lớp đất đắp cần phải đảm bảo - Chịu lực tốt
- ổn định lâu dài
Do đó ta sử dụng cát đầm chặt, cát đợc đắp thành từng lớp, sơ đồ đắp từ gần ra xa.Ô tô đi lên phần đất đã đắp để đổ đất và có tác dụng lu lèn phần đất đã đắp
8.3.7. Lựa chọn thiết bị đắp đất
Vì khối lợng cát lớn nên ta sử dụng cơ giới kết hợp với thủ công để vận chuyển cát. Dùng ô tô tự đổ vận chuyển cát về đổ vào vòm, việc san phẳng tiến hành bằng máy san ủi, dùng lu loại nhỏ để lu lèn chặt cát (sử dụng loại lu tĩnh)
Cụ thể nh sau:
Tổng thể tích cát phải lu lèn: 3,5.19.140 = 9210(m3)
Số chuyến ô tô phải vận chuyển: (Sử dụng xe NISAN CK30ED) 9310
1862
5 = (chuyến)
Sử dụng lu lèn loại 16T (lu tĩnh)
Hình 8. Sơ đồ thi công đắp đất trên vòm
8.3.8. Kiểm tra chất lợng đất đắp
Cần quan tâm các yêu cầu sau: - Thành phần cấu tạo của đát đắp - Nghiệm thu mặt nền đất đắp
Chơng 9: lập biện pháp thi công bêtông vòm, đáy
Công trình sử dụng tờng liên tục trong đất quây lại thành đờng khép kín, làm kết