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: VD48.402m3 (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
116 - Điều khiển máy khoan ED-5500: 1 công nhân
- Điều khiển máy cẩu MKG-16M: 1 công nhân - Tham gia công tác Bentonite: 2 công nhân - Tham gia gia công và hạ lồng thép: 6 công nhân - Tham gia công tác đổ bê tông: 3 công nhân
- Thợ hàn: định vị khung thép, hàn, sửa chữa: 1 công nhân - Thợ điện: đường điện máy bơm: 1 công nhân
- Cân chỉnh máy kinh vĩ: 1 kỹ sư và 1 công nhân Tổng cộng: số nhân công thi công 1 cọc: 17 người
Mặt bằng thi công cọc nhồi:
Vấn đề đặt ra là không thể thi công tất cả các cọc trong một đài cùng lúc hoặc nối liền nhau vì những lý do sau:
Không đủ mặt bằng thi công (mặt bằng chật hẹp, máy móc quá nhiều, nhân công đông, không an toàn)
Vì lý do kỹ thuật: cọc sau khi đổ bê tông xong cần tránh những chấn động làm ảnh hưởng đến chất lượng bê tông, thời gian cho phép để khoan cọc bên cạnh là 24h sau khi đổ bê tông và phải đảm bảo khoảng cách 5D hoặc 6m.
Kết luận:
Vì vậy cần thiết lập một thứ tự thi công cọc để đảm bảo những yêu cầu trên. Do thời gian thi công một cọc 1lh (bằng ngày làm việc) tổng cộng có 328 cọc Nếu dùng một máy thì cần khoảng 328 ng ≈ 12 tháng như vậy là quá lâu
Từ đó sinh viên đưa ra phương án dùng 4 máy để thi công song song → chia mặt bằng thi công thành 4 phân đoạn (chi tiết xem bản vẽ)
Thời gian thi công mỗi phân đoạn như sau: Phân đoạn 1: 82 ngày
Phân đoạn 2: 82 ngày Phân đoạn 3: 82 ngày Phân đoạn 4: 82 ngày
Kiểm tra chất lượng cọc nhồi bằng phương pháp siêu âm
Nguyên lý của phương pháp: siêu âm là dao động cơ học đàn hồi truyền đi trong môi trường vật chất với tần số dao động từ 20kHz trở lên. Sóng siêu âm dùng để kiểm tra chất lượng của bêtông cọc khoan nhồi, cọc barrete. Kiểm tra độ đồng nhất, các khuyết tật, biến dạng có thể xuất hiện trong quá trình thi công.
117 Sóng siêu âm có khả năng tập trung năng lượng vào một phạm vi nhỏ hẹp trên
nguyên tắc tận dụng các hiện tượng phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ…
Sóng siêu âm có khả năng tập trung năng lượng cao nên tạo được biên độ dao động lớn cho các hạt trong môi trường có sóng truyền qua.
Cấu tạo thiết bị thí nghiệm:
Một đầu đo phát sóng dao động đàn hồi (xung siêu âm), một đầu thư sóng với cáp dẫn và một bộ phận xung có tần số truyền sóng trong phạm vi 20- 100 kHz. Một thiết bị điều khiển các cáp được nối với các đầu đo cho phép tự động đọc
chiều sâu hạ đầu đo.
Một bộ thiết bị điện tử để ghi nhận và điều chỉnh tín hiệu thu được. Một hệ thống hiển thị tín hiệu.
Một hệ thống ghi nhận và biến đổi tín .
Cơ cấu định tâm cho 2 đầu đo khi đường kính của đầu đo nhỏ nhơn ít nhất 10 mm so với đường kính trong của ống đo.
Tiến hành thí nghiệm:
Đo thời gian truyền sóng giữa 2 đầu đo trên suốt chiều cao của ống đặt sẵn, ghi sự biến thiên biên độ của tín hiệu đo được.
Số lượng bố trí ống đo chôn sẵn phụ thuộc vào kích thước cọc khoan nhồi nhằm mục đích để kiểm tra được nhiều nhất khối lượng bêtông trong khi góc quét của chùm tia siêu âm bị hạn chế.
Hình 9-3. Cấu tạo thiết bị thí nghiệm siêu âm
Đánh giá chất lượng cọc :
Chất lượng cọc được đánh giá qua biểu đồ tốc độ truyền song theo chiều dài cọc của từng mặt cắt siêu âm. Chất lượng cọc được đánh giá trên các nguyên tắc sau:
118 Mức độ suy giảm của tốc độ truyền sóng siêu âm trên thân cọc.
Bảng 9-3. Mức độ suy giảm của tốc độ truyền sóng siêu âm trên thân cọc
Chất lượng cọc Độ suy giảm sóng âm
Tốt < 10%
Khuyết tật nhẹ 10% - 20%
Khuyết tật lớn > 20%
BT bị ngắt quãng Mất tín hiệu
Mức độ suy giảm của năng lượng truyền sóng: Khi mức độ suy giảm năng lượng cục bộ là 6dB thì có thể có sự thay đổi nhỏ (đầu dò chưa tập trung vào ống, hay vị trí các đầu nối ống, vết nứt giữa bê tông và ống…) nhưng chưa hẳn là có khuyết điểm trong bê tông. Khi mực độ suy giảm năng lượng cục bộ là 20dB thì dấu hiệu chắc chắn là có khuyết điểm trong bê tông
Một số hình ảnh thực tế:
Hình 9-4. Máy siêu âm cọc nhồi và công tác thí nghiệm hiện trường
Công tác thí nghiệm tại hiện trường Lựa chọn phương pháp thi công đất
Phương pháp đào đất được lập ra dựa trên tiêu chí thuận tiện cho quá trình thi công và kinh tế nhất. Các phương pháp đào thông thường là:
Đào thành hố độc lập Đào thành băng Đào ao
119 Đào toàn bộ mặt bằng
Đặc điểm công trình: không có tầng hầm, chiều sâu đào không lớn đồng thời khoảng cách giữa các mép đài tại nhiều vị trí tương đối nhỏ (có vị trí các mép đài chỉ cách nhau 0.5~1m) nên các phương pháp đào thành hố độc lập, đào thành băng, đào ao không khả thi do mặt bằng thi công bị hạn chế, đi lại rất khó khăn.
Kết luận:
Sinh viên chọn phương pháp đào toàn bộ mặt bằng móng công trình bằng cơ giới đến cốt -2.55m, tại các vị trí hố móng thì kết hợp đào thủ công đến cốt – 2.85m để tránh vỡ đầu cọc tại những vị trí thi công móng băng ta đào máy đến cốt -1.85m.
Theo bảng – CVN 4447:20 2 Công tác đất – thi công và nghiệm thu với hố đào sâu 2.1 m nằm trong lớp đất sét pha dẻo cứng thì mái dốc đất cho phép không phải gia cố:
0.5 1
B