Chương 4 : THIẾT KẾ KẾT CẤU THÂN
6.3. Thi cụng tường tầng hầm
Do cụng trỡnh cú tầng hầm cao 3m và giải phỏp cọc ộp BTCT, vỡ vậy để đảm bảo kinh tế và hiệu quả, ta ỏp dụng biện phỏp chống vỏch đất tường cừ thộp Larsen theo chu vi mặt bằng đào đất. phương ỏn thi cụng đất đề xuất theo trỡnh tự sau:
Thi cụng hệ thống cừ Larsen chống vỏch đất bao quanh chu vi cụng trỡnh. Đào đất bằng cơ giới đến cao trỡnh 3m sau đú tạo mặt phẳng đất bằng thủ cụng.
6.3.1Thiết kế và thi cụng tường cừ chắn đất:
6.3.1.1. Thiết kế tường cừ chắn đất a. Đặc điểm thi cụng tường cừ
Khi thi cụng cỏc cụng trỡnh trong thành phố, để trỏnh gõy ảnh hưởng lỳn sụt đến cỏc cụng trỡnh lõn cận, người ta thường phải thiết kế hệtường cừ chắn đất.
Tường cừ chắn đất: Cú ưu điểm là thi cụng dễ dàng hơn, sau khi thi cụng xong cú thể rỳt thu hồi lại hệ thống cừ,chi phớ rẻ hơn so với thi cụng hệ thống tường võy. Nhược điểm của phương phỏp này chớnh là chiều sõu khống chế của hố đào. Nếu hố đào quỏ sõu (trờn 10m) thỡ biện phỏp ộp cừ tỏ ra khụng hiệu quả. Vỡ chiều dài cõy cừ chỉ từ 8 - 20m. Do đú đểđảm bảo khả năng chịu lực thỡ phải thi cụng thờm hệ thống neo, chống. Tuy nhiờn với cụng trỡnh này, chiều sõu hố đào sõu nhất chỉ -3m nờn sử
dụng hệ thống cừ thộp LARSSEN tỏ ra hợp lớ và kinh tế. Thi cụng xong hệ thống cừ sẽ tiến hành thi cụng giai đoạn tầng hầm. Khi thi cụng xong sẽ rỳt thu hồi toàn bộ hệ thống cừ. Sơ đồ tớnh toỏn dựng hệ cừ khụng neo.
Bảng 6.1: Tổ hợp cừ Larssen chữ U
Loại cừ
Kớch thước (mm) Khối lượng
(kg) Mụ men khỏng uốn Hệ số tận dụng vật liệu B H 1m cừ 1m2 tường cừ Cho cừ (cm3 ) Cho 1m tường cừ (cm3) Larssen IV 400 180 74 185 880 2200 11,9 Larssen V 420 180 100 238 1161 3056 12,8 Larssen VI 420 220 122 290 1765 4200 14,5 Larssen VII 420 230 130 310 2101 5000 16,1
- Áp dụng để lập biện phỏp choa khúa luận dựng cừ larssen
b. Thi cụng ộp cọc cừ
ẫp cọc cừ cỏc mộp đàimúng 1,2m để thuận tiện thi cụng đầm đất và rỳt cừ. Đào đất xuống khoảng 1m, sau đú mới đặt mỏy ộp cừ vào vị trớ cửa cho xe vào thi cụng nhằm bảo đảm cho cao độ đỉnh cừ sau khi ộp khụng nhụ cao so với mặt đất ảnh hưởng đến xe ụtụ đi vào mặt bằng để thi cụng.
Chiều sõu cần ộp vỏn cừ là 12m, Chiều dài vỏn cừ là 13m.
b1. Cụng tỏc ộp cừ
- San phẳng mặt bằng.
- Mỏy được đưa vào vị trớ đặt trờn chõn đế của mỏy được cõn chỉnh ngang phẳng,thẳng tuyến trựng với tõm tuyến cừ theo thiết kế chỉ định.
- Xếp đối trọng lờn chõn đế mỏy.
- Dựng cần cẩu vận chuyển cừ vào vị trớ ộp.
- Chạy thử mỏy ộp kiểm tra ổn định thiết bị ộp khi cú tải và khụng tải.
b2. Kết thỳc cụng việc ộp cừ
Cừ được coi là ộp xong khi thỏa món hai điều kiện sau: + Lực ộp tại thời điểm cuối cựng đạt trị số thiết kế quy định.
+ Khi ộp cần ghi lại giỏ trị lực ộp vào sổ nhật ký trờn chiều dài đoạn cừ. + Khi lực ộp bằng 0,8 giỏ trị lực ộp tối thiểu thỡ dừng ộp.
b3. Nhổ cọc cừ
- Cừ trong đất được nhổ khi thi cụng đến cốt +0,00 và đất đó lấp xong.
- Trong khi rỳt cừ lờn chỳ ý cho cụng nhõn bồi cỏc và dựng vũi nước xúi nước để rỳt cừ khụng để lại lỗ hổng trong đất ảnh hưởng đến cỏc cụng tỏc thi cụng sau.
c. Chọn mỏy thi cụng tường cừ c1. Chọn bỳa
Dựng bỳa rung chấn động VPP-2A là loại thường được dựng nhất để thi cụng cỏc loại cừ thộp.
Cỏc thụng số kĩ thuật của bỳa được trỡnh bày trong bảng sau:
Bảng 6.2 : Thụng số bỳa rung chấn động VPP-2A
Cụng suất
động cơ(KW) Llớựn nhc rung ất Tần số rung (phỳt) Kớch thước giới hạn (m) Trọng lượng(Tấn) H L B(Rộng) 40 250 1500 1,63 1,01 0,95 2,1 c2. Giỏ bỳa
Dựng loại giỏ bỳa gắn trờn mỏy xỳc một gầu vạn năng cú cỏc thụng số trong bảng:
Bảng 6.3: Thụng số giỏ bỳa mỏy E652B
Loại mỏy (m) H hmaxc(m) ọc Sức nõng(T) Trọng lượng bỳa (max) Tầm với giỏ Vận tốc(m/phỳt) Nõng bỳa cọc Di chuyển E652B 14 8 - 10 8 4,5 6,2 23,4 20 - 40 6.4. Thi cụng cụng tỏc đất 6.4.1. Lập biện phỏp thi cụng đất a. Chọn sơ đồđào đất
Cú 2 sơ đồđào đất: Đào dọc và đào ngang.
+ Đào dọc: Mỏy đào đến đõu lựi đến đú và đổ đất sang hai bờn, ỏp dụng khi chiều rộng hốđào từ 1,5 – 1,9 lần bỏn kớnh đào lớn nhất.
+ Đào ngang: Trục phần quay cú gàu vuụng gúc với trục tiến của mỏy, chỉ nờn ỏo dụng trong trường hợp san mặt bằng khai thỏc mỏ lộ thiờn với khoang đào rộng.
Chọn phương ỏn đào dọc: Mỏy đứng trờn cao đưa gầu xuống dưới hốmúng đào đất. Khi đất đầy gầu, quay gầu từ vịtrớ đào đến vịtrớ đổlà ụtụ đứng bờn cạnh.
b. Yờu cầu kỹ thuật khi thi cụng đào đất
- Theo thiết kế, cỏc đài múng trờn đó ộp cọc 300x300 mm, cọc dài 21m gồm 3 đoạn, mỗi đoạn C= 7,0 (m)
+ Múng M1 cú kớch thước: 2.3.0,9 (m) + Múng M2 cú kớch thước: 2,6. 3. 0,9 (m)
Cỏc đài múng cú cốt đỏy là -3,9m so với cốt và -2,85m so với cốt tự nhiờn (chưa kể lớp bờtụng lút).
- Khi thi cụng cụng tỏc đất cần hết sức chỳ ý đến độ dốc lớn nhất của mỏi dốc và việc lựa chọn độ dốc phải hợp lý vỡ nú ảnh hưởng tới khối lượng cụng tỏc đất, an toàn lao động và giỏ thành cụng trỡnh.
- Chiều rộng đỏy hố đào tối thiểu phải bằng chiều rộng của kết cấu cộng với khoảng cỏch neo chằng và đặt vỏn khuụn cho đếmúng. Trong trường hợp đào cú mỏi dốc thỡ khoảng cỏch giữa chõn kết cấu múng và chõn mỏi dốc tối thiểu lấy bằng 30cm.
- Đất thừa và đất khụng đảm bảo chất lượng phải đổ ra bói thải theo đỳng quy định, khụng được đổ bừa bói làm ứ đọng nước, gõy ngập ỳng cụng trỡnh, gõy trở ngại cho thi cụng.
- Trước khi đào đất kỹ thuật trắc đạc tiến hành cắm cỏc cột mốc xỏc định vị trớ kớch thước cỏc hố đào. Vị trớ cột mốc phải nằm ngoài đường đi của xe cơ giới và phải được thường xuyờn kiểm tra và bảo tồn.
- Cụng tỏc đào đất hốmúng được tiến hành sau khi đó ộp hết cọc. Đỏy đài đặt ở độ sõu -2,85m so với cốt tự nhiờn, mực nước ngầm cỏch cốt thiờn nhiờn -21,5m. Cụng trỡnh nằm ở vị trớ bằng phẳng rộng rói ta chọn phương ỏn đào đất lộ thiờn, phải chuẩn bị cỏc biện phỏp chống mực nước ngầm thấm vào hố múng.
6.4.2. Chọn mỏy thi cụng đất
a. Chọn mỏy xỳc đất
Độsõu đào lớn nhất là 3m. Đất đào đổ cỏch cụng trỡnh 3km. Căn cứ vào khối lượng đất cần phải đào :
. . d V b l H (6-1) Trong đú : b là bề rộng cụng trỡnh. l chiều dài cụng trỡnh H là độsõu đất đào. 0, 00
Suy ra Vd = 19,2.48,5.3 =2793,6 (m3)
Ta chọn mỏy EO-3322B1 cú cỏc thụng số kỹ thuật sau: -Dung tớch gầu: q=0,5m3
-Khối lượng m=14,5 Tấn
-Thời gian một chu kỳ làm việc: tck=17s -Chiều sõu đào lớn nhất: Hmax=4,2m -Chiều cao đổ lớn nhất: hmax=5,5m
-Bỏn kớnh đào lớn nhất:Rmax=7,5m, Rmin= 5m -Chiều rộng mỏy:2,7m
-Cơ cấu di chuyển: bỏnh xớch
Hỡnh 6.3 Mỏy đào đất.
Tớnh năng suất của mỏy đào :
(m3/h) Trong đú :
- K t= 1,25- Độ tơi ban đầu của đất. -Tck= 17s- Chu kỡ làm việc của mỏy. - Ks= 0,8- Hệ sốxỳc đất. - q= 0,5m3- dung tớch của gầu. 3600. .. . s ck t q K P T K 3 3600.0,5.0,8 67,7 17.1,25 / P m h
Năng suất thực dụng của mỏy đào: Trong đú: Kt= 0,8- Hệ số sử dụng thời gian. Z= 8- Số giờ làm việc trong một ca. Sốca mỏy đào hết hố múng : 2793,6 6,44( ) 433, 28 d ca TD V n ca P
Sử dụng 1 mỏy đào, làm việc 2 ca một ngày. Thời gian dự kiến :3,5 ngày.
b. Chọn ụtụ chở đất
Đất sau khi đào được vận chuyển đi đến một bói đất trống cỏch cụng trỡnh đang thi cụng bằng xe ụtụ. Xe vận chuyển được chọn sao cho dung tớch của xe bằng bội số dung tớch của gầu đào, ta chọn Vxe=10m3.VGầu = 10.0,5=5m3
Sử dụng xe Hyundai-hd270 cú dung tớch thựng xe là 5m3. - Tớnh toỏn số chuyến xe cần thiết:
Thời gian một chuyến:
T = Tbốc + Tđi + Tđổ + Tvề Trong đú:
+ Tbốc = 2,5ph- Thời gian đổđất lờn xe, Tbốc = 2,5(ph)
+ Tđi ;Tvề = 5ph- Thời gian đi và về, giả thiết bói đổ cỏch cụng trỡnh 3km, vận tốc xe chạy trung bỡnh 30 km/h.
+ Tđổ = 2,5 ph- Thời gian đổđất.
Vậy T = 2,5 + 5 + 2.5 + 5 = 15ph.
+ Một ca, mỗi xe chạy được: = = 32 chuyến - Thể tớch đất đào được trong 1 ca là: Vd = 433,28 (m3/ca) - Vậy số xe cần thiết trong 1 ca là: n = =433, 28 2, 7
5.32 xe
Sử dụng 3 xe Hyundai-hd270 để chuyờn chở đất đào.
c. tớnh toỏn chọn bơm bờ tụng
- Ta chọn mỏy bơm bờtụng cú cụng suất đảm bảo sao cho chỉ đổ bờtụng trong 1
ổ ối lượ ủa đài giằ ầ ầ 3
. .Kt TD KT P P Z 3 67,7.8.0,8 433,28(m / ca) TD P c a c T n T 8 60 15 d xe c V V n
Cơ sở để chọn mỏy bơm bờ tụng:
- Căn cứ vào khối lượng bờ tụng cần thiết của một phõn đoạn thi cụng. - Căn cứ vào tổng mặt bằng thi cụng cụng trỡnh.
- Khoảng cỏch từ trạm trụn bờ tụng đến cụng trỡnh
Chọn mỏy bơm bờtụng Putzmeister - 36 ES - 170. Cỏc thụng số kỹ thuật của mỏy: Sốđốt cần : 4
Đường kớnh ống bơm : 125 mm Chiều dài đoạn ống mềm : 3 m
Cụng suất (phớa cần/phớa pit tụng) : 130/81 m3/h Áp suất (phớa cần/phớa pit tụng) : 70/112 Bar Chiều cao bơm lớn nhất : 35.59 m
Tầm xa bơm lớn nhất : 31.70 m Độ sõu bơm lớn nhất : 22.76 m
Hỡnh 6.4 Xe bơm bờ tụng tự hành.
Năng suất của mỏy bơm tớnh theo cụng thức: N = Nkt.kn.ktg(m3/h) Trong đú:
- Nkt - năng suất kĩ thuật của mỏy bơm bờ tụng, 81m3/h. - kn - hệ sốđiền đầy hỗn hợp của xi lanh, lấy bằng 0,8. - ktg - hệ số sử dụng thời gian, lấy bằng 0,75.
Trong 1 ca làm việc, xe cú thểbơm được khối lượng bờ tụng là: N = 45,36.8 = 363(m3/ca)
- Giả thiết bờ tụng từ trạm trộn cung cấp đầy đủ liờn tục. - Khối lượng bờ tụng đài giằng lớn nhất là 147,9 m3.
Chọn 1 xe bơm bờ tụng. Thời gian dự kiến:
147,9
0, 40 9, 6 363
Chương 7. THI CễNG PHẦN THÂN
7.1. Phõn tớch lập biện phỏp thi cụng phần thõn
7.1.1. Điều kiện thi cụng
Mặt bằng thi cụng cũng tương đối bỡnh thường cú bốtrớ được kho bói,nhưng do cụng trỡnh nằm trong thành phốnờn điều kiện thi cụng bị hạn chế, nhất là với cụng tỏc bờ tụng vỡ xe bờ tụng, xe chở đất chỉ cú thể vào thành phố vào buổi đờm. Yờu cầu về cụng tỏc an toàn vệsinh lao động, bảo vệmụi trường và tài sản là rất cao.
Đểđảm bảo chất lượng, tiến độ và ứng dụng cỏc cụng nghệ thi cụng mới thỡ cỏc hệ kết cấu chịu lực của cụng trỡnh như: khung, lừi, sàn, cầu thang…ta chọn biện phỏp thi cụng bằng bờ tụng toàn khối.
Để thi cụng phần thõn ta sử dụng hệ thống vỏn khuụn định hỡnh kết hợp với hệ giỏo PAL và cột chống đơn bằng thộp điều chỉnh được độ cao nhằm tăng nhanh thời gian thi cụng đồng thời bảo đảm an toàn lao động.
7.1.2. Đỏnh giỏ lựa chọn giải phỏp thi cụng phần thõn
- Biện phỏp kỹ thuật thi cụng bờtụng cột:
+ Biện phỏp cung cấp bờtụng cột: Bờtụng cột là bờtụng thương phẩm độ sụt 12 ± 1cm được mua từ trạm trộn bờtụng và vận chuyển đến cụng trường bằng xe chở bờtụng DAEWOO DA-50.
+ Biện phỏp vận chuyển bờtụng lờn cao: Bờtụng được vận chuyển bằng cẩu thỏp với ben bờtụng 0,8m3; khi đổ bờ tụng được rút qua ống vũi voi qua lỗ hở trờn và cửa đổ bờ tụng chờ sẵn.
- Biện phỏp kỹ thuật thi cụng bờtụng dầm, sàn:
+ Biện phỏp cung cấp bờtụng dầm, sàn: Bờtụng dầm sàn là bờtụng thương phẩm độ sụt 17 ± 2cm được mua từ trạm trộn bờtụng và vận chuyển đến cụng trường bằng xe chở bờtụng DAEWOO DA-50.
+ Biện phỏp vận chuyển bờtụng lờn cao: Do khối lượng thi cụng bờtụng dầm sàn rất lớn nờn bờtụng được đổ bằng xe bơm bờtụng PUTZMEISTER M27 cú khả năng bơm cao 27m (với 7 tầng dưới) và mỏy bơm tĩnh PUTZMEISTER 2109H-B (cỏc tầng cũn lại). Khụng dựng cần trục thỏp.
7.1.3. Phõn đợt thi cụng.
+ đợt 1: thi cụng cột, vỏch + đợt 2: thi cụng cột, dầm, sàn
7.2. Thi cụng vỏn khuụn, cột chống cho 1 tầng điển hỡnh
7.2.1 Thiết kế vỏn khuụn cột tầng 2 (trục B)
(Thiết kế vỏn khuụn cột tầng điển hỡnh) 7.2.1.1. Tổ hợp vỏn khuụn
- Tầng điển hỡnh cú chiều cao 3,6(m), tớnh toỏn và kiểm tra cột cú tiết diện 40x750(cm)
- Khi thi cụng đổ bờ tụng cột chỉ đổ đến cao trỡnh đỏy dầm nờn chiều cao đổ bờ tụng cột chỉ cũn:
đổ = 3,6−0,7 = 2,9( )
-Tổ hợp vỏn khuụn:
+ Đối với cột điển hỡnh của cụng trỡnh:
Kớch thước cột điển hỡnh (cột tầng 2 trục B): b.h = 400.750(mm), cạnh 400(mm) được tổ hợp gồm 2 vỏn khuụn 200x1800, cạnh 750(mm) được tổ hợp gồm 3 vỏn
khuụn 250x1800.
7.2.1.2. Sơ đồ tớnh
- Vỏn khuụn cột khi tớnh toỏn coi như dầm liờn tục tựa trờn cỏc gối tựa là cỏc gụng, khoảng cỏch cỏc gối tựa là khoảng cỏch giữa cỏc gụng.
- Chọn tấm vỏn cú kớch thước 1800x200x55 để kiểm tra.
7.2.1.3. Xỏc định tải trọng tỏc dụng lờn tấm vỏn khuụn
Tải trọng do vữa bờ tụng:
= . ( ≤ )
= .
Với - hệ sốvượt tải, = 1,2
- trọng lượng riờng của vữa bờ tụng, = 2,5( / )
H - chiều cao của mỗi lớp hỗn hợp bờ tụng
R - bỏn kớnh tỏc dụng của đầm dựi loại đầm trong, lấy H = R = 0,7m.
→ = 2500.0.7 = 1750( / )
Hoạt tải sinh ra do quỏ trỡnh đổ bờ tụng: = 400( / )
= . = 1,3.400 = 520( / )
Hoạt tải sinh ra do quỏ trỡnh đầm bờ tụng: = 200( / )
= . = 1,3.200 = 260( / )
Do khi thi cụng bờ tụng cột, tải trọng do đổ và đầm bờ tụng khụng xảy ra đồng thời, ta chỉ lấy tải trọng sinh ra do đổ bờ tụng để tớnh toỏn (do tải trọng này lớn hơn tải trọng sinh ra do đầm bờ tụng) →Tổng tải trọng tiờu chuẩn là: = + = 1750 + 400 = 2150( / ) Tổng tải trọng tớnh toỏn là: = + = 2100 + 520 = 2620( / ) Vậy tổng tải trọng tỏc dụng lờn 1 một dài tấm vỏn khuụn cột rộng 0,2(m): = . 0,2 = 2150.0,2 = 430( / ) = . 0,2 = 2620.0,2 = 524( / ) 7.2.1.4. Tớnh toỏn khoảng cỏch giữa cỏc gụng cột Đặc trưng tấm vỏn khuụn thộp 1800x200x55 Rộng (mm) Dài (mm) Cao (mm) Mụmen quỏn tớnh ( ) Mụmen khỏng uốn( ) 200 1800 55 22.02 4.42 Theo điều kiện bền Kiểm tra theo cụng thức: = ≤ [ ](1)
Trong đú:[ ] - ứng suất chịu uốn cho phộp của thộp, [ ] = 2100( / )
- mụmen khỏng uốn của tấm vỏn khuụn cột, = 4,42( ) = . 10 Thay vào (1), ta cú: = = . 10. ≤[ ]→ ≤ 10. . [ ]= 10.4,42.2100 5,24 = 133,1( ) Vậy ≤133,1( )
Theo điều kiện ổn định Kiểm tra theo cụng thức = . 128. . ≤[ ] = 1 400. → ≤ 128. . 400.
Trong đú: - mụđun đàn hồi của thộp, = 2,1∗10 ( / ) - mụmen quỏn tớnh của tấm vỏn khuụn cột, = 22,02( )
→ ≤ 128. .
400. =
128.2,1. 10 . 22,02
400.4,3 = 151( )
Vậy ≤151( )
Kết luận: Để đảm bảo điều kiện bền và ổn định của vỏn khuụn cột thỡ ta chọn