Hình 9-4. Máy siêu âm cọc nhồi và công tác thí nghiệm hiện trường

(m) Chiều dài cọc (mm) Cao độ đổ BT (m) Cao trình đập đầu cọc (m) Cao trình mũi cọc (m) Sức chịu tải (kN) 328 1 45 -5.55 -6.1 -51 4526.76

Thời gian thi công một cọc

Bảng 9-2. Thời gian thi công một cọc

STT Tên công việc Thời gian (Phút) Ghi chú

1 Công tác chuẩn bị 20

Công việc 1,2,3 tiến hành đồng thời với nhau

2 Định vị tim cọc 15

3 Đưa máy vào vị

trí, cân chỉnh 20

4 Khoan mồi 15

5 Hạ ống vách, điều

chỉnh ống vách 30 Sử dụng đầu rung KE-416

6 Khoan tới độ sâu -

51m 1.2×(51×π×0.52 ) ×60/15=123p Năng suất máy khoan 15 m3/h 7 Dùng thước dây

đo độ sâu 15

8 Chờ cho đất, đá,

cặn lắng hết 30

9 Vét đáy hố khoan 15 Dùng gầu vét riêng

10 Hạ lồng thép 60 Bao gồm cả thời gian nối thép

11 Hạ ống Tremie 60 Bao gồm cả thời gian nối ống

12 Chờ cho cặn lắng

hết 30

13 Thổi rửa lần 2 30

Thời gian đổ bê tông bao gồm: đổ bê tông, nâng, hạ, đo độ sâu mặt bê tông, cắt ống dẫn, lấy mẫu thí nghiệm 14 Đo chiều dày cặn

lắng (<10cm) 15 15 Đổ bê tông 120 16 Chờ đổ bê tông xong để rút ống vách 20 17 Rút ống vách 15

111 18 Lấp đầu cọc bằng

cát 20

Tổng cộng 653≈ 11 giờ

Khối lượng thi công một cọc

Bê tông: có kể đến sự gia tăng bê tông do trong quá trình thi công cọc bị phình ra, lượng bê tông này lấy bằng 15% lượng bê tông cọc

2 2 3 1.15 1.15 0.5 45 40.65( ) BTcoc V    R  L     m Cốt thép:  Thép dọc 16Ø30 Chiều dài : L1 16 45 720( )m Khối lượng : m1720 2.47 1778.4 (kG)1.778( )T  Đai định vị Ø18a2000 Chiều dài : 2 45 1 2 0.5 73.8( ) 2 L        m   Khối lượng : m2 73.8 1.58 116.6 (  kG)0.116( )T

 Đai xoắn Ø8a200

Chiều dài : 3 45 1 2 0.5 710( ) 0.2

L        m

 

Khối lượng : m3710 0.395 280.45 (kG)0.28( )T

 Tổng khối lượng thép cho một cọc: mm1m2 m3 2.174 ( )T

- Đất khoan: VD     R2 L 1.2  0.525148.042 (m3) - Bentonite:

 Theo Định mức dự toán xây dựng cơ bản, ta có lượng Bentonite cho 1m3 dung dịch là : 39.26 kG/1m3

 Trong quá trình khoan, dung dịch luôn đầy hố khoan, do đó lượng Bentonite cần dùng là : 39.26  0.52 51 1571.8(kG)

112

Lựa chọn máy và xác định nhân công phục vụ cho một cọc

Máy khoan tạo lỗ :

Dựa trên các chỉ số về kích thước cọc, dựa trên đặc điểm cơ lý của các lớp đất bêtông dưới cọc, căn cứ vào các thiết bị thi công cọc khoan nhồi hiện có ở nước ta, chọn máy khoan NIPPON SHARYO ED-5500 với các đặc tính như sau:

 Xuất xứ : Nhật Bản.

 Phương pháp khoan: gầu khoan.  Độ sâu khoan tối đa: 58m

 Đường kính khoan: 600~2000 mm  Năng suất: 15 m3 /h  Tốc độ quay: 15-30 vòng/phút  Momen quay: 60 kN.m  Trọng lượng máy: 57.8T  Tốc độ di chuyển: 1.4km/h  Bán kính làm việc: 3.8~5.4m. Máy cẩu :

Máy cẩu cần dùng trong việc nâng hạ ống vách, lồng cốt thép và các thiết bị thi công khác. Do đó, máy cẩu cần được lựa chọn sao cho đảm bảo khả năng nâng hạ các cấu kiện và thiết bị trên.

 Một lồng cốt thép

 Một ống vách có chiều dài 6m và trọng lượng khoảng 3T

113

Hình 9-2. Máy cẩu cọc khoan nhồi

Bằng phương pháp hình học, ta có sơ đồ để chọn các thông số máy cẩu :  Chiều cao nâng vật

0.6 0.5 11.7 1.5 1.5 15.8

yc L ck tb cap

H H  a h h h       m

 Sức nâng yêu cầu: Q2.2 3 5.2  T

 Chiều dài cần trục: min 14.8 sin 75 yc c H h L  m   

 Bán kính làm việc :Rmin  S Rc Lminc so 75 1.5 14.8 c so 75 1.55.3m

Vậy chọn máy cẩu MKG-16 với các đặc tính sau: Xuất xứ: Nga

 Chiều cao nâng: 14,6~17.5m  Sức nâng tối đa: 16T

 Bán kính làm việc: 4~16m  Tốc độ di duyển: 1km/h

Máy bơm bê tông

Khối lượng bê tông 1 cọc đã tính ở trên: 3

40.65

BTcoc

V  m

Theo “Thiết kế thi công – Lê Văn Kiểm – NXB ĐHQG TPHCM. Khả năng làm việc của máy bơm bê tông: Qmaxη > φ

 Q : năng suất lớn nhất của máy bơm

 η = 0.4 ÷ 0.8: hiệu suất làm việc của máy bơm.  φ : lượng bê tông phải bơm

114 Chọn : 0.6 40.65 67.75 3 0.6 BT max V Q  m         

Bê tông được đổ không gián đoạn trong thời gian tối đa dung dịch khoan có thể giữ thành hố khoan, thông thường là 5h. Lượng bê tông cần đổ trong 1h:

3 67.75

13.55 5

h

V   m Cần chọn máy bơm có năng suất lớn hơn 13.55 m3 /h. Vậy chọn máy bơm mã hiệu S-284A với các đặc tính sau:

 Xuất xứ : Nga

 Năng suất thực tế: 15 m3 /h  Công suất động cơ: 55kW  Đường kính ống: 283mm  Trọng lượng: 11.9T Xe vận chuyển bê tông:

Khối lượng bê tông một cọc đã tính ở trên là VBT = 40.65 (m3 ), ta chọn 7 xe vận chuyển mã hiệu SB-92B (6m3 ) có các đặc tính sau:

 Xuất xứ: Nga

 Dung tích thùng trộn: 6m3  Dung tích thùng nước: 0.75m3

 Công suất động cơ: 40kW

 Tốc độ quay thùng trộn: 9-15 vòng/phút  Độ cao đổ vật liệu vào: 3.5m

 Thời gian bê tông ra: 10 phút  Trọng lượng xe (có bê tông): 21.9T  Tốc độ di chuyển trung bình: 40 km/h

Kinh nghiệm cho thấy tốc độ đổ bêtông thích hợp là khoảng 0.6m3 / phút, thời gian để đổ xong bê tông một xe là : t = 6/0.6 = 10 phút. Vậy để đảm bảo việc đổ bê tông được liên tục, ta sử dụng 7 xe đi cách nhau 5~10 phút.

Xe chuyển đất khoan

Khối lượng đất khoan của một cọc: VD48.402m3 (đã tính ở mục 9.2.3.3), đất đào xong được đổ sang xe ben để sẵn bên cạnh để vận chuyển.

Chọn xe ben mã hiệu FP117-FD của hãng MITSUBISHI MOTORS  Xuất xứ: Nhật Bản

 Dung tích thùng xe: qxe = 5.3 m3  Vận tốc trung bình: v = 30 km/h

Thời gian một chuyến xe Txe tch tdv td tq  tch : thời gian đổ đất lên xe, tch = 5 phút

115 2 2 5 60 20 30 dv S t ph v     

 td : thời gian đổ đất khỏi xe, td = 2 phút  tq : thời gian quay xe, tq = 2 phút

5 20 2 2 29

xe ch dv d q

T t t t t ph

         

Thời gian khoan một cọc (đã tính ở mục 9.2.3.2) là Tkhoan = 123 phút. Như vậy, trong khoảng thời gian đó xe có khả năng vận chuyển khối lượng đất là :

3 123 5.3 22.5 29 khoan xe xe xe T V q m T      Số lượng xe cần dùng: 48.402 2.15 22.5 D xe V m V

   → Vậy cần phải chọn 2 xe ben FP117-FD để vận chuyển đất khoan.

Một số thiết bị khác

Máy trộn dung dịch Bentonite: BE-15A  Dung tích thùng trộn: 1.5m3

 Năng suất: 15-18 m3 /h  Lưu lượng: 2500 (lít/phút)

 Áp suất dòng chảy: 1.5 (kN/m2 ) Búa rung hạ ống vách: KE-416  Momen lệch tâm: 23 kG.m  Lực li tâm lớn nhất: 645 kN  Số quả lệch tâm: 4

 Tần số rung: 800-1600 vòng/ phút  Biên độ rung lớn nhất: 13.1 mm  Công suất máy rung: 188 kW  Trọng lượng máy: 5.95T

Búa phá bê tông: TCB-200  Đường kính Piston: 40mm  Tần số đập: 1100 lần/phút  Chiều dài: 556mm

 Trọng lượng máy: 21kG Máy cắt bê tông: HS-350T  Đường kính lưỡi cắt: 350mm  Độ cắt sâu lớn nhất: 125mm  Độ cơ xăng: 98cc

 Trọng lượng máy: 13 kG