Phần 2- Lập biện pháp thi công tờng Barét trong đất
2.1. Công tác chuẩn bị
a. Tổ chức mặt bằng thi công:
Để việc thi công tờng Diaphramg có kết quả tốt cần thực hiện nghiêm chỉnh và kỹ lỡng những khâu chuẩn bị sau:
- Nghiên cứu kỹ bản vẽ thiết kế tờng, tài liệu địa chất thuỷ văn của công trình, các yêu cầu kỷ thuật của tờng trong đất, các yêu cầu riêng của ngời thiết kế.
- Lập phơng án kỹ thuật thi công.
- Lập phơng án tổ chức thi công.
- Khả năng gây ảnh hởng đến khu vực và công trình lân cận.
Tổng mặt bằng thi công:
Mặt bằng thi công đợc tổ chức nhằm bảo đảm hợp lý thi công liên tục, giao thông thuận tiện không chồng chéo. Vị trí gia công cốt thép đợc bố trí nơi khô ráo, thuận tiện cho việc vận chuyển. Bộ phận cơ khí sữa chữa, đợc bố trí bên cạnh khu gia công cốt thép để kết hợp dụng cụ gia công và sữa chữa. Hệ thống điện đợc nối từ trạm biến thế trên công trờng và máy phát điện dự phòng.
Tại khu điều chế đặt sẵn hai téc nớc 200m3. Hệ thống thoát nớc đợc bố trí ở giữa và theo chu vi khu vực thi công rồi đợc dẫn thoát ra hệ thống thoát nớc thành phố.
Dung dịch Bentonite đợc thu hồi đa về trạm xử lí (xem sơ đồ bố trí quy trình cấp và thu
đung dịch Bentonite – phần b), phần còn lại không sử dụng đợc chở bằng xe chuyên dùng ra bãi thải tránh ô nhiễm môi trờng.
Tiến độ thi công:
Tiến độ thi công công trình đợc tiến hành và phụ thuộc vào phơng tiện thi công tầm hầm là chủ yếu. Tất cả các công việc cơ bản nh:
Đào đất bằng gầu ngoạm → đa đất vào xe tự đổ → đặt khung cốt thép vào hào → phục vụ
đổ bê tông bằng phơng pháp đổ bê tông trong nớc, đợc hoàn thành bằng một loại máy là cần cẩu bánh xích. Với các loại máy móc phục vụ thi công (chọn trong phần sau), ta dự kiến việc
đào đất mỗi đốt đào chỉ trong một ca, xử lý cặn lắng, hạ tấm vách và khung cốt thép, đổ bê tông chỉ trong một ca Nh vậy, thi công mỗi đốt đào chỉ trong một ngày.
b. Thiết bị phục vụ thi công:
Dây chuyền cung cấp và thu hồi Bentonite:
Sơ đồ dây chuyền cấp phát và thu hồi Bentonie có dạng hình khối nh sau:
kiểm tra
bentonite trén
bentonite thùng
chứa
bơm cÊp
bơm thu hồi bể lọc
cát
thùng thu hồi
hè khoan
Các khối liên kết với nhau qua hệ thống ống dẫn
Hình 6.2. Dây chuyền cung cấp và thu hồi Bentonite
- Thùng chứa Bentonite: Bentonite sau khi trộn phải đủ thời gian 20 - 24h cho các hạt trơng nở. Theo tiến độ dự kiến, trong 1 ngày thi công 2 đốt (đào và đổ bê tông), thì thể tích thùng chứa cần thiết:
Vthùng chứa = 218,4 m3 => chọn 2 xilô chứa loại 120 m3/xilô.
- Thùng thu hồi: Bentonite thu hồi từ hố khoan đợc chứa trong bể thu hồi trớc khi qua bể lọc cát phải bảo đảm vận tốc lọc của bể lọc và tốc độ thu hồi Betonite. Chọn thùng chứa có dung tÝch 50m3.
- Bể lọc cát: phải đảm bảo hàm lợng cát < 5% có công suất 90m3/h đợc thiết kế riêng.
- Máy nén khí: đảm bảo áp lực nén 7kG/cm2 với ống ∅80 (ống cứng) cho cùng lúc hai hố khoan.
- ống dẫn dung dịch Bentonite có 2 loại: ống mềm và ống cứng. ống cứng là ống dẫn chính từ trạm trộn đi ra gần khu vực thi công, đợc đặt ngoài tầm hoạt động của các máy móc, chọn loại ∅80 có các chổ nối với ống mềm dạng bích. ống mềm dẫn dung dịch từ ống cứng ra tận mỗi hố đào là loại ∅45. ống thu hồi dung dịch Betonite có đờng kính ∅150 là ống mềm.
- Thiết bị kiểm tra dung dịch, hệ thống làm sạch, bơm chìm dới dung dịch.
Chọn máy thi công tờng:
- Máy đào: việc chọn máy làm đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh loại và nhóm đất, điều kiện mặt bằng thi công, chiều sâu hào và khả năng cung cấp thiết bị của thị trờng.
Hiện nay máy đào hào cơ bản đợc chia làm hai loại. Các thiết bị khoan nh tổ hợp khoan cắt CB-500, máy đào kiểu cắt đất, máy khoan BW của Nhật, máy khoan nhiều đầu của Trung Quốc SF, máy BM-24/0.5… Tuy nhiên, vì tờng xuyên qua các lớp sét và cát thuộc nhóm I, II thì hợp lý hơn ta chọn gầu ngoạm không cần lỗ khoan định hớng. Gầu ngoạm chuyên dụng cho phép thi công hố đào rộng 0.8m, sâu 35. Các tính năng kỹ thuật của máy đào gầu dây phẳng (hình 6.3) nh sau:
Dung tích hữu tích của gầu (m3) 0.4
ứng lực tối đa lên gầu (MN) 0.029
Kích thớc ở đầu răng gầu khi mở gầu (m) 3.2
Chiều sâu đào (m) 40
Kích thớc gầu khi mở (mm) 3375 x 800 x 2100
Trọng lợng gầu (Tấn) 5.1
Để gầu làm việc dùng cần cẩu có sức nâng 20T, có hai tang tời, dùng cẩu COBELCO 7045.
Thực tế thi công cho thấy, năng suất của gầu xúc trong một ca làm việc với đất nhóm I-III là 80-100 m3 thích hợp với đốt đào, chọn 0.8 ì 3 ì 35 m có V = 84 m3.
nư ớcưsảnưxuất:ưưnhậtưbản chiềuưdàiưcầnưphụ:ưưư15.25m chiềuưdàiưcầnưchính:ưưư48.77m kÝchth ícbao:7.12m*3.075m*3.3m
trọngưlư ợng:ư45.4t
độngưcơưđiezen:ư155cv tÇmvíimax:34m
chiềuưcaoưnângưmax:ưư50m tảiưtrọngưnângưmax:ưư44.85t tÝnhn¨ngcobelco7045
Hình 6.3. Cần cẩu Cobelco 7045
Một u điểm khi dùng gầu đào là vữa sét không đóng vai trò để chuyển đất đào lên bề mặt nên không cần thiết phải làm sạch liên tục vữa sét. Kinh nghiệm thi công chứng tỏ l ợng tiêu hao vữa sét giảm đáng kể và khi đào thì lợng đất đào ra rơi trở lại hào ít hơn khi dùng thiết bị
khoảng cách giữa hai ống là 3m, dùng hai ống cho mỗi đốt đào và dùng xe tự trộn vận chuyển bê tông từ nhà máy đến công trờng đổ trực tiếp vào phễu. Thực tế cho thấy nếu tổ chức thi công tốt, việc cung cấp vữa bê tông liên tục thì năng suất đổ bê tông đạt 15 - 25 m3/giờ. Nh vậy với một đốt hào có
V = 84 m3 thì chỉ đổ trong khoảng 1,75h với hai ống đổ và có 2 xe liên tục cấp bê tông (hình 6.4).
ôtôưtrộnưbêtôngưsbư-ư92b
Hình 6.4- ôtô trộn bêtông Kamaz 5541
- ống bao chứa dung dịch Bentonite: là ống bằng thép cắm sâu xuống đất 0.4m.
- Cẩu phục vụ đào đất và đổ bê tông: 2 chiếc COBELCO 7045 tải trọng 35T (chọn theo công tác phục vụ thi công đào hào).
- Thùng chứa mùn khoan bằng tôn dày 4-5mm có gia cờng bằng hệ sờn khung thép góc.
Thùng hình thang: đáy 2ì3 m, miệng 3ì5m, cao 2m. Máy đào cần 2 thùng đựng mùn khoan.
- Các thiết bị khác: gầu vét, tấm tôn lót đờng cho máy chở bê tông, tấm thép cho máy đào
đứng dày 24mm (chọn theo tải trọng máy).
- Thiết bị đổ bê tông, ống đổ bê tông, bàn kẹp phểu, clê xích tháo lắp ống đổ bê tông.
- Dụng cụ gia công thép, máy hàn, máy uốn thép, máy cắt thép.
- Thiết bị đo đạc, máy kinh vĩ, thớc đo.
c. Vật liệu:
Bê tông:
Kích thớc cốt liệu phải thoã mãn là min của các giá trị sau:
1/4 khoảng cách cốt đai = 5cm.
1/2 khoảng cách cốt chủ = 7cm.
1/2 chiều dày lớp bê tông bảo vệ = 3,5cm.
1/6 đờng kính ống đổ = 4cm.
Cốt liệu thô cho phép đến 30mmm, cát hạt thô d < 5mm. Hàm lợng cát trong vữa bê tông nhỏ hơn 50%, lợng xi măng dùng trong hỗn hợp bê tông không ít hơn 380 – 400kg/m3, tỷ lệ nớc/xi măng không lớn hơn 0,6, thời gian ninh kết không sớm hơn 2h. Ngoài ra còn bổ sung thêm chất phụ gia dẻo và phụ gia kéo dài ninh kết với mẻ bê tông đầu tiên. Độ đặc của bê tông 2,3 đổ xuống phải chênh lệch so với độ đặc của dung dịch trong hào phải nhỏ hơn 1,2 (nếu lớn hơn sẽ ảnh hởng đến chất lợng bê tông).
- Độ sâu của ống dẫn luôn ngập trong bê tông ít nhất là 1,5m, nhiều nhất không đợc quá
9m. Khi đổ bê tông khó chảy ra cho phép di chuyển ống lên xuống khoảng 30cm nhng không
đợc đa sang hai bên và không đợc nhấc ra khỏi bê tông.
- Độ sụt bê tông (theo hình nón cụt) yêu cầu: 16 - 20 cm. Việc cung cấp vữa bê tông phải liên tục để đảm bảo khống chế toàn bộ thời gian đổ bê tông một đốt hào trong 2h.
- Quản lý chất lợng của bê tông thơng phẩm theo định kỳ và quản lý hàng ngày do đơn vị
Để làm cốt thép cho tờng ta sử dụng thép gai thông thờng đợc buộc thành khung có chiều dài và chiều rộng tơng ứng với 1 hố đào. Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép là abv = 8cm. Dùng thép đờng kính nh đã tính toán trong phần Thiết kế cốt thép tờng trong đất.
Do chiều sâu hố đào lớn 35m ta chia làm 4 khung, chiều cao mỗi khung từ trên xuống lần l - ợt là 10m; 10,8m; 7,2m; 7,0m. Khung thứ nhất hạ xuống hào rồi dùng các thiết bị chắn ngang
để đỉnh khung nằm ở cao trình mặt đất, dùng cần trục để đa khung thứ hai vào tới vị trí khung thứ nhất, định vị trí nối buộc 2 khung lại với nhau theo qui phạm, quá trình này tiếp tục cho đến khi đạt chiều sâu thiết kế.
Cốt thép chủ theo phơng thẳng đứng không đợc ngăn cản sự chuyển động của bê tông từ dới lên và sự chảy của bêtông trong khối đổ. Để đảm bảo điều kiện này khoảng cách giữa các thanh cốt chủ không nhỏ hơn 170 - 200mm. Đờng kính cốt thép từ 20 - 32mm. Ngoài ra cốt thép còn phải đảm bảo khoảng cách để bố trí chỗ đặt ống đổ bêtông. Hai phía mặt ngoài của khung có các tai cố định khung ở trong hào (cũng là để đảm bảo lớp bảo vệ của bêtông) . Ngoài ra phải làm các chi tiết chôn sẵn để liên kết tờng với dầm hoặc các sàn sau này. Các chi tiết này
đợc lắp dựng nh sau:
- Đối với thép φ < 20: Cốt thép chờ đợc cố định với khung cốt thép tờng và đợc uốn vuông góc nằm dọc theo tờng, dùng cốp pha ván ép áp sát thép chờ trớc khi đổ bê tông. Sau này khi thi công thì tháo cốp pha ván ép và kéo thép chờ nối với cốt thép sàn dầm.
- Đối với thép φ < 20: Dùng các măng xông có ren hai đầu giống nh các đai ốc đặt cố định trong khung cốt thép dọc, bịt đầu bằng tấm đậy cao su và phía ngoài cũng áp cốp pha ván ép tr- ớc khi đổ bê tông. Khi thi công dầm, sàn thì tháo cốp pha và tấm cao su để các măng xông lộ ra. Dùng thanh cốt thép có tiện ren 1 đầu nối vào các măng- xông, còn đầu kia thì nối buộc hoặc hàn với cốt thép dầm.
Khung cốt thép có thể chế tạo ngay trên công trờng. Để chế tạo khung cốt thép ngay trên công trờng cần phải có bảo dỡng riêng đảm bảo hình dạng thiết kế của tờng cần xây dựng (đặc biệt chú ý trong thi công cẩu lắp). Độ cứng của khung thép phải đảm bảo khi nâng, lắp cẩu nó bằng cần cẩu sẽ không biến dạng và không thay đổi kích thớc hình học của khung.
- Bề rộng của khung cốt thép bằng chiều dài bớc đào. Khung cốt thép đợc chế tạo thành từng lồng, vận chuyển và đặt trên giá gần với vị trí lắp đặt.
- Cốt thép đặt cách đáy hào ít nhất là 0,1m, đầu dới của cốt dọc đợc bẻ cong vào trong và khoảng cách nhỏ nhất phải lớn hơn 100mm.
- Phía ngoài lông cốt thép cần hàn những đệm định vị uốn bằng thép dẹt để cố định lồng thép. Khoảng cách theo chiều ngang 2 đệm và theo chiều dọc là 5m/cái.
- Lống cốt thép tại chỗ quay góc đợc bố trí thành hình chữ L, đầu nối không đợc để chỗ góc quay.
- Khi cẩu phải có dầm gánh đặt đầu cốt thép có độ dài phù hợp với lồng, dây cáp đợc buộc vào 4 góc của lồng thép.
- Cần căn chỉnh lồng thép đúng tâm hào và tránh hiện tợng gió đung đa.
- Cốt thép chế tạo lồng phải theo đúng chủng loại mẫu mã, quy cách, phẩm cấp que hàn, quy cách mối hàn, độ dài đờng hàn... Cốt thép phải có đủ chứng chỉ của nhà máy sản xuất và kết quả thí nghiệm trớc khi đa vào sử dụng.
- Các sai số cốt thép chế tạo khung theo tiêu chuẩn xây dựng 206- 1998
Dung dịch Bentonite:
Dung dịch Bentonite giữ vai trò quan trọng trong suốt quá trình khoan cho tới khi kết thúc
đổ bê tông. Các đặc trng kỹ thuật của Bentonite thờng dùng (hai chỉ tiêu cần quan tâm nhất là
độ nhớt và tỷ trọng):
§é Èm: 9-11%.
Độ trơng nở: 14-16 ml/g.
Độ pH: 8-11, thờng dùng pH = 8-9,5 vì nếu pH > 11 tính kiềm càng mạnh, do đó độ phân tầng mạnh, giảm tác dụng giữ thành.
Chỉ số dẻo: 350-400.
Độ lọt sàng cỡ 100: 98-99%.
Tồn trên sàng cỡ 74: 2.2-2.5%.
Hàm lợng cát < 4%.
Dung trọng: 1.03-1.1.
Đổ 80% lợng nớc theo tính toán vào thùng → Đổ từ từ lợng bột Betonite theo thiết kế → Trộn đều từ 15-20 phút → Đổ từ từ lợng phụ gia nếu có → Trộn tiếp từ 15-20 phút → Đổ nốt 20% lợng nớc còn lại → Trộn 10 phút → Chuyển dung dịch Betonite đã trộn sang thùng chứa và sang Xilô sẵn sàng cấp hoặc trộn với dung dịch thu hồi.
Để đảm bảo sự trơng nỡ hoàn toàn của các hạt Betonite nên sử dụng sau khi đã trộn từ 20- 24h. Trong quá trình bơm hút, dung dịch Betonite phải đợc kiểm tra thờng xuyên, nếu độ nhớt giảm dới 21 sec thì phải trộn thêm 1-2% sét Betonite hoặc chất phụ gia CMC với tỉ lệ 0.1-0.2%.
Trờng hợp dung dịch quá bẩn, độ nhớt quá cao thì phải phụ thêm chất giảm nớc với tỉ lệ 0.1- 0.2%.