CHƯƠNG 2. THI CÔNG PHẦN NGẦM
2.2. LẬP BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
2.2.1. Yêu cầu kĩ thuật khi thi công đào đất.
+ Khi thi công công tác đất cần chú ý đến độ dốc lớn nhất của mái dốc và việc lựa chọn độ dốc hợp lí vì nó ảnh hưởng tới khối lượng công tác đất, an toàn lao động và giá thành công trình.
+ Chiều rộng đáy hố đào tối thiểu bằng bề rộng kết cấu cộng với khoảng cách neo chằng và đặt ván khuôn cho đế móng. Trong trường hợp đào có mái dốc thì khoảng cách giữa chân kết cấu móng và chân mái dốc lấy bằng 30cm.
+ Đất thừa và đất không đảm bảo chất lượng phải đổ ra bãi thải theo đúng quy định, không được đổ bừa bãi làm ứ đọng nước, gây ngập úng công trình làm cản trở thi công.
+ Khi đào đất hố móng cho công trình do công trình thi công nhanh và liên tục theo tiến độ nên ta không phải để lại lớp đất bảo vệ chống xâm thực và phá hoại kết cấu của đất.
+ Sau khi đào đất đến cốt yêu cầu, tiến hành đập đầu cọc, bẻ chéo cốt thép theo thiết kế.
2.2.2. Lựa chọn phương án thi công đào đất.
a) Phương án đào hoàn toàn bằng thủ công:
+ Thi công đất thủ công là phương pháp thi công truyền thống. Dụng cụ để làm đất là dụng cụ cổ truyền như: xẻng, cuốc, mai, cuốc chim, kéo cắt đất... Để vận chuyển đất người ta dùng quang gánh, xe cút kít một bánh, xe cải tiến...
+ Nếu thi công theo phương pháp đào đất bằng thủ công thì tuy có ưu điểm là đơn giản và có thể tiến hành song song với việc đóng cọc, dễ tổ chức theo dây chuyền. Nhưng với khối lượng đào cũng khá lớn thì số lượng công nhân phải lớn mới đảm bảo được rút ngắn thời gian thi công, do vậy nếu tổ chức không khéo thì sẽ gây trở ngại cho nhau dẫn đến năng suất lao động giảm, không bảo đảm được tiến độ.
b) Phương án đào hoàn toàn bằng máy:
Việc đào bằng máy sẽ cho năng suất cao, thời gian thi công ngắn, tính cơ giới cao.
Nếu thi công theo phương pháp này thì có ưu điểm nổi bật là rút ngắn thời gian thi công, bảo đảm kỹ thuật mà tiết kiệm được nhân lực.Tuy nhiên cần phải đào sao cho tránh gầu va nhiều vào cọc, lách gầu đào vào các hàng cọc .
c) Phương án kết hợp giữa cơ giới và thủ công:
Đây là phương án tối ưu để thi công.
→Ta tiến hành đào ao theo taluy bằng máy tới cos -0,4 m so với cos tự nhiên, sau đó tiếp tục tiến hành đào từng hố móng bằng máy gầu nhỏ kết hợp thủ công đến đáy lớp bê tông lót móng là -1,3 m so với cos tự nhiên.
- Dựa trên đặc điểm và kích thước của mặt bằng ta chia thành 5 khoang đào, đào theo sơ đồ đường rãnh song song, máy đào vừa đào vừa di chuyển lùi kết hợp với xe ô tô vận chuyển đất.
- Công tác đào đất bao gồm quá trình đào, vận chuyển và đổ đất, sửa hố đào theo đúng quy định.
- Đào dọc đổ bên với các rãnh đất ban đầu, đào dọc đổ sau cho rãnh cuối cùng, cho máy đào tuần tự di chuyển dọc theo theo chiều dài hố đào và xe tải chở đất chạy song song với đường di chuyển của máy đào.
- Sơ đồ đào đất theo phương dọc công trình. Máy đào kiểu giật lùi đổ bên lên ô tô vận chuyển đến nơi tập kết gần công trình để tận dụng sau này lấy đất lấp hố móng.
- Phần đất xấu nếu có thì được vận chuyển đi xa khỏi công trình ngay sau khi đào.
2.2.3. Tính toán khối lượng đào đất.
- Với phần đào ao, khối lượng đất đào thuộc lớp đất lấp, ta mở taluy với tỉ số H/B = 1/0,67.
- Với phần đào hố móng, khối lượng đất đào thuộc lớp đất sét dẻo cứng, chiều sâu đào <
1m, ta đào thẳng đứng.
- Khối lượng đào đất đào ao được chia ra thành cách hình lăng trụ và hình tháp để tính thể tích rồi cộng lại. Công xác định thể tích hố như sau:
c
V H.n. ab (a c).(b d) cd V .n
= 6 + + + + −
- - Khối lượng đào hố và hào: (máy )
Tổng khối lượng đất đào:
Vđ = 651,633 + 456,4 = 1108,033 (m3) Hình 2.3: Mặt bằng và mặt cắt thi công đào đất.
2.2.4. Lựa chọn máy thi công đào đất.
❖ Máy đào đất:
- Việc chọn các loại máy đào đất phụ thuộc nhiều yếu tố: khối lượng công tác đất, dạng công tác, loại đất, điều kiện thời tiết, thời gian thi công...
- Căn cứ vào khối lượng đào đất đã tính toán, mặt bằng đào đất, ta chọn máy xúc gầu nghịch dẫn động thuỷ lực mã hiệu KOMATSU PC220-8MO: có các thông số kĩ thuật như sau:
Q (m3)
Bán kính đào lớn
nhất
Chiều cao đổ lớn
nhất
Công suất (KW)
Trọng lượng vận
hành
Chu kì:
tck
(s)
0,5 9,5 4,6 29 19,8 20
Công suất máy đào:
d
ck tg t
N Q.K .N .k
= K (m3/h) Trong đó:
+ Kđ = 1,0 : hệ số đầy gầu phụ thuộc vào loại đất + Kt = 1,1 : hệ số tơi của đất
+ Nck = 3600/Tck
+ Tck = tck .Kvt.Kq = 20 1,1 1 = 22s tck = 20 khi góc quay 90o Kvt = 1,1 khi đổ đất lên thùng Kq = 1 khi góc quay là 90o + Nck = 3600/22 = 163,63 (m3/h) + Ktg = 0,8: hệ số sử dụng thời gian.
→ d ck tg
t
K 1,0
N Q. .N .k 0,5. .163,63.0,8 59,5
K 1,1
= = = (m3/h)
→Vậy năng suất đào trong 1 ca là: Nca =59,5.8=476(m )3
→Số ca máy cần thiết là : 1108,033
2,32( )
476 = ca
→Chọn 1 máy để thi công.
❖ Xe chở đất:
- Do đất đào lên vận chuyển ra bãi trống gần công trường đắp đống ở bãi đất trống cách công trường quãng đường trung bình là L = 500 (m).
- Thời gian một chuyến xe là: b d ch
1 2
L L
t t t t
v v
= + + + + Trong đó :
- tb : là thời gian chờ đổ đất đầy thùng , được tính theo năng suất máy đào đã chọn:
N = 23,8 (m3/h)
- Chọn xe vận chuyển là xe Ben. Hyundai HD72 340PS 380PS thùng 15m3
+ Thời gian để đổ đất đầy thùng xe (giả thiết đất chỉ đổ 80% thể tích thùng ) là :
b
0,8.15
t .60 12,1
= 59,5 = (phút)
+ v1 = v2=5km/h và vận chuyển trong cự ly rất ngắn 500m (ra bãi đổ cạnh công trình để dùng lại lấp đất hố móng).
→Thời gian đổ đất và chờ là td=10 phút và tch=15 phút
b d ch
1 2
L L 0, 2 0, 2
t t t t 30,3 .60 10 15 60,1
v v 5 5
= + + + + = + + + + = (phút )
→Số chuyến xe của 1 xe chạy trong một ca là: 8
m .60 8
= 60,1 = (chuyến)
→Số xe cần thiết cho 1 máy đào trong một ca là: Nca 476
n 4
m.q 8.15
= = = (xe).
→Chọn 4 xe để thi công.
2.2.5. Giải pháp bơm nước mặt, nước mưa phục vụ thi công.
Cần tiêu nước bề mặt để khi gặp mưa nước không chảy từ mặt xuống hố đào. Làm rãnh ở mép ao đào để thu nước, phải có rãnh quanh công trình để tránh nước trên bề mặt chảy xuống hố đào, bố trí máy bơm – bơm nước từ các hố móng ra ngoài.