1_2 S6 6.1 6.6 2.4 2.4 7.01 2_3 S1 4.2 6.6 3.6 3.6 7.51 3_4 S6 6.1 6.6 2.4 2.4 7.01 consol e S20 1.6 6.6 4.8 4.8 3.84 consol e S20 1.6 6.6 4.8 4.8 3.84
3.2.2. Xác định nội lực trong dầm D2.( Theo phương pháp Sap2000)
Nội lực và tổ hơp nội lực dầm D1 đươc tiến hành giải trên phầm mềm Sap2000 Sơ đồ chất tải trong Sap2000
Hình 2.18 :Tĩnh tải tác dụng dầm
Hình 2.19 : Hoạt tải 1
Hình 2.21 :Hoạt tải 3 Hình 2.22 :Hoạt tải 4 Hình 2.23 : Hoạt tải 5 Hình 2.24 : Biểu đồ Q Hình 2.25 : Biểu đồ M 3.2.3. Tính toán và bố trí cốt thép a. Côt thép dọc
- Diện tích côt thép cần thiết đã đươc trình bày tại (2.20)
- Kiểm tra hàm lương côt thép đã đươc trình bày tại (2.21) - Đôi với tiết diện chịu mômen âm.
Tính toán như tiết diện chữ nhật (b x h). trình tự tính toán như sau. b. Tính côt đai chịu cắt.
Nội lực tính toán:
M2 = 59.49 KNm, M3 = 41.29 KNm, M23 = 98.07 KNm a. Tính côt dọc
Chọn a = 25mm ⇒
chiều cao làm việc h0 = 600 – 25 = 575 (mm)
- Đôi với tiết diện chịu mômen âm. Tại M12, ta tính :
αm = = 0.068 < αR = 0.418 ζ = 1 - = 1 - = 0.07
Diện tích côt thép cần thiết: Att
s = = 625.3(mm2) Kiểm tra hàm lương côt thép: µ = = 0.34 %;
µmin = 0.1% < µ = 0.34 % < μmax = = 3.08 % Chọn 4∅20 co As = 1256 mm2
- Kiểm tra côt thép chịu momen âm Ta co :
4∅20 với diện tích côt thép trong dầm As = 1256 mm2
Chiều dày lớp bảo vệ tính từ mép bê tông đến trọng tâm côt chịu kéo att = 35mm Từ đó ta tính được :
ζ = = = 0.14
αm = ζ x ( 1 – 0.5 ζ ) = 0.14 x ( 1- 0.5 x 0.14 ) = 0.13 Khả năng chịu lực theo nội lực giới hạn
M23 < [M]
Trong đo : [M] = αm x Rb x b x ho2 = 0.13 x 14.5 x 3 x 5.752 = 186.96 kNm > M23 Vậy 4∅20 thõa mãn với điều kiện chịu lực.
- Đôi với tiết diện chịu mômen dương.
Xác định độ vươn của cánh Sc . SC ≤
Chọn Sc = 960 mm b’
f = 2 x 960 +300 = 2220 mm Xác định vị trí trục trung hoà theo điều kiện sau:
Mf = 14.5 x 103 x 0.12 x 2.17 x (0.6 – 0.5 x 0.12) = 2038.9 kN.m > Mmax tính theo TD chữ nhật. Tại M2 ta tính : αm = = 0.041 < αR = 0.418 l/6 = 6600 / 6 = 1100 mm 6hb = 6 x 120 = 960 mm Lo = 6350 / 2 = 2925 mm
ζ = 1 - = 1 - = 0.042
Diện tích côt thép cần thiết: Att
s = = 375.18 (mm2) Kiểm tra hàm lương côt thép: µ = = 0.21 %;
µmin = 0.1% < µ = 0.21 % < μmax = = 3.08 % Chọn 4∅20 co As = 1256 mm2
Tại M3 ta tính :
αm = = 0.028 < αR = 0.418 ζ = 1 - = 1 - = 0.028
Diện tích côt thép cần thiết: Att
s = = 250.13 (mm2) Kiểm tra hàm lương côt thép: µ = = 0.14 %
µmin = 0.1% < µ = 0.14 % < μmax = = 3.08 % Chọn 4∅20 co As = 1256 mm2
- Tính côt đai chịu cắt.
Ta tính toán cho gôi co lực cắt lớn hơn là gôi 2. Kiểm tra điều kiện tính toán.
φb3(1 + φf + φn)Rbtbho = 0.6 x 0.12 x103 x 0.3 x 0.6 = 12.96 kN < Qmax = 95.57 kN Vậy cần phải tính côt đai chịu cắt.
Chọn đai ∅8. Co asw = 50.3mm2 sô nhánh n = 2 Xác định bước côt đai.
Stt = x 175 x 2 x 50,3x10-6 = 186 mm Smax = = 196 mm
Chọn ∅8a150 bô trí trong đoạn L/4 gần gôi. Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính.
ϕ w1 = 1 + 5. = 0.015< 1,3;ϕ b1= 1- 0.01 x 14.5 = 0.885 0,3.ϕ w1.ϕ b1.Rb.b.ho = 0,3.1,09.0,885.14,5.103.0,3.0,6 = 755.32 kN > Qmax Vậy dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
Đoạn giữa nhịp (L/2) chọn cấu tạo sct =min(3 / 4;500h mm) 262= mm
PHẦN III
THI CÔNG
(60%)
CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM Y TẾ SƠN TRÀ GIAI ĐOẠN I
Nhiệm vụ :
- Thiết kế, BPTC cọc khoan nhồi tầng hầm
- Thiết kế, BPTC côp pha dầm sàn và cột tầng 5
- Thiết kết, BPTC đào đất và côp pha mong cọc nhồi
- Lập dự toán, tổ chức tiến độ thi công
Giáo Viên Hướng Dẫn : Th.S Đoàn Vĩnh Phúc
SVTH : Huỳnh Anh Koa
MSV : 17171506110120
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ BPTC CỌC KHOAN NHỒI 4.1. Các phương pháp thi công
4.1.1. Thi công sử dụng ống chống vách
Với phương pháp này ta phải đong ông chông rất sâu và đảm bảo việc rút ông chông lên đươc.Việc đưa ông và rút ông qua các lớp đất (nhất là lớp sét pha) rất nhiều trở ngại, lực ma sát giữa ông chông và các lớp đất lớn cho nên công tác kéo ông chông gặp rất nhiều kho khăn, đồng thời yêu cầu máy co công suất cao.
4.1.2. Thi công bằng guồng xoắn
Phương pháp này tạo lô bằng cách dùng cần co ren xoắn khoan xuông đất. Đất đươc đưa lên nhờ vào các ren đo, phương pháp này hiện nay không thông dụng tại Việt Nam. Với phương pháp này việc đưa đất cát và sỏi lên không thuận tiện.
4.1.3. Thi công phản tuần hoàn
Phương pháp khoan lô phản tuần hoàn tức là trộn lẫn đất khoan và dung dịch giữ vách rồi rút lên bằng cần khoan, lương cát bùn không thể lấy đươc bằng cần khoan ta co thể dùng các cách sau để rút bùn lên;
- Dùng máy hút bùn
- Dùng bơm đặt chìm
- Dùng khí đẩy bùn
- Dùng bơm phun tuần hoàn.
Đôi với phương pháp này việc sư dụng lại dung dịch giữ vách hô khoan rất kho khăn, không kinh tế.
4.1.4. Thi công bằng gầu xoay và bentonite giữ vách
Phương pháp này lấy đất lên bằng gầu xoay co đường kính bằng đường kính cọc và đươc gắn trên cần kelly của máy khoan. Gầu co răng cắt đất và nắp để đổ đất ra ngoài.
Dùng ông vách bằng thép (đươc hạ xuông bằng máy rung tới độ sâu 6-8m) để giữ thành hô khoan khi thi công. Phần vách tiếp theo đươc giữ bằng dung dịch vữa sét Bentonite.
Khi tới độ sâu thiết kế, tiến hành nạo vét mùn khoan lắng động dưới đáy hô khoan, sau đo, thổi rưa đáy hô khoan bằng phương pháp: bơm ngươc, thổi khí nén. Độ sạch của đáy hô đươc kiểm tra bằng hàm lương cát trong dung dịch Bentonite. Lương mùn còn sot lại đươc lấy ra nôt khi đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng.
4.2. Lựa chọn phương pháp thi công
Hiện nay phương pháp thi công tạo lô khoan bằng gầu xoay kết hơp dung dịch bentonite giữ vách hô khoan đươc sư dụng phổ biến và rộng rãi nhất, cho nên việc tìm kiếm và sư dụng các máy thi công cho phương pháp này khá dễ dàng. Hơn nữa, dưới các tầng đất co lớp đất cát, sét dễ dàng việc thi công thực hiên theo phương pháp này là tất yếu và hơp ly hơn.
4.3. Công tác thi công chính
4.3.1. Công tác định vị, cân chỉnh máy khoan
a.Dùng máy kinh vĩ để xác định vị trí đặt cọc
b. Căn cứ bản vẽ thiết kế và địa hình thực tế mà định vị tim cọc
c. Cách định vị tim cọc :
- Chọn 2 trục trên bản vẽ vuông goc tạo thành hệ tọa độ không chế. Từ hệ tọa độ này triển khai vị trí các tim cọc.
- Tim cọc bằng cách xác định bằng 2 tim môc A và B vuông goc với nhau và cách đều A, B một khoảng L
- Sai sô định vị của cọc sau khi thi công không đươc lệch quá 1/3 đường kính của cọc
4.3.2. Cung cấp dung dịch bentonite
a. Bentonite là loại đất sét co kích thước hạt nhỏ co tác dụng tạo bùn khoan và giữ chông sập thành hô khoan
b. Phải cung cấp đầy đủ dung dịch trong quá trình thi công khoan lô.
c. Đồng thời phải đảm bảo các thông sô kỹ thuật của dung dịch bentonite. Dung dịchbentonite đươc thu hồi lại phải qua xư ly trước khi tái sư dụng.
4.3.3. Hạ ống vách, đặt ống bao
a. Ống vách là một ông bằng thép co đường kính lớn hơn đường kính gầu khoan khoảng 10cm, dài 6m đươc đặt ở phần trên miệng hô khoan, nhô lên khỏi mặt đấtkhoảng 600mm.
b. Các phương pháp hạ ông vách
- Sư dụng chính máy khoang hạ ông vách
- Sư dụng búa rung hạ ông vách
- Sư dụng máy ép để ép ông vách
4.3.4. Công tác cốt thép
a. Côt thép trong cọc khoan nhồi đươc chế tạo thành các lồng dài 11.7m (do chiều dàitiêu chuẩn thép thanh). Côt thép của công trình này đươc thiết kế suôt chiều dài cọc.
b. Đôi với các đai xoắn ta sư dụng liên kết nôi buột, sư dụng dây thép mềm loại đường kính 2mm. Với các đai gia cường, ta sư dụng liên kết hàn, đảm bảo khả năngchịu lực.
c. Trước khi hạ lồng thép xuông, lắp các ông siêu âm ở vị trí thiết kế.
d. Các đoạn lồng thép phải đươc kiểm tra trước và sau công tác khoan hoàn thành, các đoạn lồng thép sẽ đươc tập kết gần hô khoan để để chuẩn bị hạ từng lồng một.
e. Bước tiếp theo là rút bỏ các thanh ngang dùng để cô định tạm thời, tiến hành hạ tiếp khung côt thép vào. Khi sư dụng phương pháp này, một điều quan trọng là đừng để khung côt thép khi thả xuông va vào thành hô. Muôn vậy phải thả chầm chậm và chắc chắn; lúc này, phải chú y dây cẩu ở đúng trục tim của khung, tránh làm khung bịlắc lư bôn phía.
4.3.5. Xử lý cặn lắng
a. Dùng thước dây co treo quả dọi xuông hô khoan hoặc đo chiều dài cần khoan để xác định độ sâu hô khoan
b. Các công đoạn vệ sinh hô khoa
- Phương pháp thổi rưa dùng khí nén: dùng ông PVC hoặc kim loại đưa xuông đáy hô khoan , dùng khí nén bơm ngươc bùn tự nhiên trong đáy hô khoan ra ngoài cho đến ngoài cho đến khi không còn cặn lắng
- Phương pháp luân chuyển bentonite : dùng cáp thả máy bơm co công suất 45 – 60 m3/h xuông hô khoan. Một đường ông gắn vào đầu trên máy bơm co nhiệm vụ đưa dung dịch bùn bentonite về bồn lọc. Trong quá trình bơm dung dịch bentonite luôn đươc bổ sung vào hô khoan cho đến khi đạt yêu cầu về độ lắng.
4.3.6. Công tác bê tông
a. Lắp ông TREMIE đổ bê tông
- Ống tremie đươc lắp ngay sau khi hạ lồng côt thép để kết hơp làm công tác xư ly cặn lắng.
- Ống tremie đươc lắp dần từng đoạn từ dưới lên. Để lắp ông đổ đươc thuận tiện người ta sư dụng một hệ giá đỡ đặc biệt qua miệng hô vách, trên giá co hai nưa vành khuyên co bản lề. Miệng của môi đoạn ông đổ co đường kính to hơn và khi thả xuông thì bị giữ trên hai nưa vành khuyên đo. Vì thế ông đỡ bê tông đươc treo qua miệng hôvách qua giá đỡ đặc biệt này. Khi nưa vành khuyên trên giá đỡ sập xuông sẽ tạo thành một hình tròn ôm khít lấy thân ông đổ bê tông. Đáy dưới của ông đươc đặt cách đáy hô khoan 20cm để tránh tắc ông. Đáy ông đổ co cấu tạo đặc biệt để bê tông dễ dàng thoát ra khỏi ông.
b. Đổ bê tông
- Lô khoan sau khi vét phải đươc ít nhất 3 giờ thì tiến hành đổ bê tông. Trường hơp nếu quá trình quá dài thì phải lấy mẫu dung dịch ở đáy hô, nếu dung dịch không tôt thì phải lưu chuyển dung dịch đến khi đạt yêu cầu.
- Mẻ bê tông đầu tiên cần sư dụng nút bằng bao tải chứa vữa xi măng nhão, đảm bảo cho bê tông không bị tiếp xúc trực tiếp với nước hay dung dịch khoan và nhớ loại trừ khoảng chân không khi tiến hành đổ bê tông.
4.3.7. Kiểm tra chất lượng cọc
- Công tác này nhằm đánh giá cọc, phát hiện và sưa chữa các khuyết tật đã xảy ra.
- Co 2 phương pháp kiểm tra;
• Phương pháp tĩnh
• Phương pháp động;
4.4. Sự cố và xử lý sự cố trong thi công cọc khoan nhồi
4.4.1. Sập thành hố khoan
a. Nguyên nhân: dung dịch bentonite không đủ phẩm chất; cát rời phân bô trên chiều dày lớn; duy trì cột nước áp không đủ; mực nước ngầm cao hơn cao độ mặt dung dịch bentonite trong hô khoan;…
b. Biện pháp khắc phục và xư ly: Theo dõi và kiểm tra hàm lương bentonite cũng như tôc độ thả gầu. Nếu bị sạt khi chưa hạ lồng thép thì trộn bentonite co độ nhớt cao để giữ thành, sau đo thả gầu xuông vét lại, đơi một thời gian để kiểm tra lại, nếu vẫn tiếp tục sạt thì dùng biện pháp lấp lại hô khoan bằng cát và sẽ khoan lại sau, hoặc đề xuất với bộ phận thiết kế để co phương án xư ly tôi ưu
4.4.2. Rơi gầu trong, nắp đáy của gàu khoan trong hố khoan
a. Nguyên nhân: Do trong quá trình khoan gặp lớp đất đá cô kết cứng. Chôt của gầu
khoan bị gãy, bị tụt trong quá trình khoan. Gãy cổ gầu khoan, hoặc môi nôi hàn bị phá vỡ liên kết. Bản lề của nắp gầu bị gãy hoặc bị bung môi nôi hàn với thành gầu khoan.
b. Biện pháp khắc phục, xư ly và phòng ngừa: Luôn kiểm tra chôt gầu khoan, nếu chôt bị mòn hoặc cong phải thay khác. Kiểm tra cổ gầu khoan khi co vết nứt phải hàn lại. Kiểm tra bản lề của nắp gầu, phải thay khi chôt quá mòn, hàn lại khi bị nứt hoặc bung môi hàn.
4.4.3. Rớt lồng khi hạ xuống hố khoan, lồng bị trồi lên khi đổ bê tông
a. Nguyên nhân: Lồng thép co liên kết hàn hoặc buộc không chắc. Thanh tỳ đỡ lồng bị gãy khi treo trên miệng ông vách để nôi đoạn kế tiếp. Hàm lương cát trong bentoniteđể quá cao (>5%) nên lồng thép hay bị đẩy ngươc lên trong quá trình đổ bê tông.
b. Biện pháp khắc phục và xư ly: Khi gia công lồng thép liên kết hàn hay buộc phảiđúng với thiết kế, thanh tỳ đỡ lồng phải chắc chắn và đảm bảo chịu đủ lực khi treo trênmiệng ông vách để nôi đoạn kế tiếp.
4.4.4. Tắc ống trong khi đổ bê tông
a. Nguyên nhân: Áp lực đổ bê tông không đủ, ông đổ ngập trong bê tông quá sâu (hơn 9m). Do ông đổ bê tông bị rò nước qua phần nôi giữa các đoạn ông với nhau. Bêtông co độ sụt quá thấp hoặc quá cao, bê tông bị von cục.
b. Biện pháp khắc phục và xư ly: Phần môi nôi giữa các ông phải đảm bảo kín khít không bị rò nước. Kiểm tra độ sụt từng xe và phải đảm bảo bê tông co độ sụt thích hơpvà không bị von cục. Khi mới đổ mà bị tắc ông ta đo kiểm tra xem bê tông đã xuôngđáy hô khoan chưa, nếu chưa thì rút lên và lắp ông đổ lại, nếu bê tông đã xuông đáy hô khoan thì nâng ông đổ lên một ít rồi đổ và nhồi mạnh (co thể rút lên và thả tự do), nhưng phải đảm bảo đầu cuôi của ông đổ vẫn còn ngập trong bê tông.
4.4.5. Hố khoan gặp vật cứng
a. Biện pháp xư ly: dùng mũi khoan chuyên dụng để khoan phá, nếu gặp lớp địa chất cứng và lớn thì dùng chùy từ 7 đến 10 tấn giã.
4.5. An toàn lao động và vệ sinh môi trường
- Phải tiến hành tổ chức hướng dẫn công nghệ cũng như hướng dẫn bảo đảm an toàn cho mọi người làm việc trong công trường thi công cọc khoan nhồi. Người công nhân phải co đầy đủ các dụng cụ bảo hộ lao động cần thiết. Phải bô trí người co trách nhiệm làm công tác an toàn. Tất cả mọi người phải tuân theo lệnh của người chỉ huy chung.
- Trước khi thi công cọc phải nắm đầy đủ các thông tin về khí tương thuỷ văn tại khu vực thi công, không đươc đổ bê tông khi trời mưa và khi co gio trên cấp 5. - Các sàn công tác dành cho người làm việc, đường đi lại trên hệ nổi phải lát ván,
bô trí lan can và lưới an toàn tại những chô cần thiết, ban đêm phải bô trí ánh