CHƯƠNG 2. THI CÔNG PHẦN NGẦM 2.1. LẬP BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG ÉP CỌC
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 lƣợng 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 nhƣ: 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. Nhƣng với khối lƣợng đào cũng khá lớn thì số lƣợng công nhân phải lớn mới đảm bảo đƣợc 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 đƣợc 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 đƣợc 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 đáy giằng -1,1 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 -1,4 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 đƣợc vận chuyển đi xa khỏi công trình ngay sau khi đào.
2.2.3. Tính toán khối lƣợng đào đất.
- Với phần đào ao, khối lƣợng đất đào thuộc lớp đất lấp, ta mở taluy với tỉ số H/B = 1/0,67.
- Với phần đào hố móng, khối lƣợng đất đào thuộc lớp đất lấp, chiều sâu đào < 1m, ta đào thẳng đứng.
- Khối lƣợng đào đất đào ao đƣợc chia ra thành cách hình lăng trụ và hình tháp để tính thể tích rồi cộng lại. Công xác định thể tích hố nhƣ sau:
c
V H.n. ab (a c).(b d) cd V .n
6
b a
a b
c c
d d
- Khối lƣợng đào ao bằng máy:
Hố đào Số
lƣợng
Kích thước hố móng Vc (m3)
V1 (m3) a (m) b (m) c (m) d (m) H (m)
Đào ao 1 19.7 33.8 20.7 34.8 1,1 11,53 750,71 - Khối lƣợng đào hố và hào: (máy + thủ công)
Tên đài
Kích thước
(BxLxH) S.lg (n)
Kích thước đào thủ công (axbxh) V cọc chiếm
chỗ
Vđào Thủ công
V2
Máy B
(m)
L (m)
H (m)
a (m)
b (m)
c (m)
d (m)
Hd (m) M1+M
1 1,7 4,7 1,5 6 2,5 5,5 4 7 0,3 1,296 29,124 25,9 M2 1,8 2,4 1,5 8 2,6 3,2 4,1 4,7 0,3 1,08 23,6 204,98 M3 2,4 3,6 1,5 2 3,2 4,4 4,7 5,9 0,3 0,54 11,24 82,8 6M2 1,8 18,65 1,5 2 2,6 19,45 4,1 20,95 0,3 1,62 37,48 152,89
M4 3 3 1,5 1 3,8 3,8 5,3 5,3 0,3 0,135 6,135 152,89 -
Vmáy = V1 + 60%V2 = 750,71 + 0,6.152,89 = 824,44 (m3)
Tổng khối lƣợng đào đất bằng thủ công:
Vthủ công = 40%.V2 = 40%.152,89 = 61,16 (m3)
Tổng khối lƣợng đất đào:
Vđ = 824,44 + 61,16 = 885,6 (m3)
Hình 2.3: Mặt bằng và mặt cắt thi công đào đất.
Khối lượng đất lấp + tôi nền.
- Khối lƣợng đất lấp và tôi nền: bằng tổng khối lƣợng đất đào cộng với khối lƣợng đất tôi nền trừ đi phần bê tông lót móng, đài móng, giằng móng, cổ móng , tường xây trên giằng.
- Khối lƣợng gạch xây trên giằng móng:
Khoảng các từ cos mặt giằng móng đến cos 0,00 là 1,05 m, trong đó lớp bê tông lót nền dày 100mm => Tường xây cao 0,95 m; chiều dày tường 220 mm; tổng chiều dài tường xây trên giằng móng là: 339,96 m.
Tổng khối lƣợng: 0,95.0,22.339,96 = 71,05 (m3).
Tổng khối lƣợng đất lấp + tôi nền:
Vđất lấp = 885,6 – 29,94 – 156,15 – 5,38 – 71,05 = 623,08 (m3).
Máy đào đất:
- Việc chọn các loại máy đào đất phụ thuộc nhiều yếu tố: khối lƣợng công tác đất, dạng công tác, loại đất, điều kiện thời tiết, thời gian thi công...
- Căn cứ vào khối lƣợng đào đất đã tính toán, mặt bằng đào đất, ta chọn máy xúc gầu nghịch dẫn động thuỷ lực mã hiệu KOMATSU PC50UU-2E: có các thông số kĩ thuật nhƣ sau:
Q (m3)
Bán kính đào lớn
nhất
Chiều cao đổ lớn
nhất
Công suất (KW)
Tải trọng bản thân
(T)
Chu kì:
tck (s)
0,2 5,66 4,6 29 5,1 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, 2. .163, 63.0,8 23,8
K 1,1
(m3/h)
Vậy năng suất đào trong 1 ca là: Nca 23,8.8 190, 41(m ) 3
Số ca máy cần thiết là : 885,6
4,65( ) 190, 41 ca
Chọn 1 máy để thi công.
Xe chở đất:
- Do đất đào lên đƣợc tận dụng để tôn nền công trình nên đất đào lên đƣợc vận chuyển ra bãi trống gần công trường đắp đống ở bãi đất trống cách công trường quãng đường trung bình là L = 200 (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 , đƣợc 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 30,3
23,8 (phút)
+ v1 = v2=5km/h và vận chuyển trong cự ly rất ngắn 200m (ra bãi đổ cạnh công trình để dùng lại lấp đất hố móng).
Thời gian đổ đất và chờ là td=2 phút và tch=3 phút
b d ch
1 2
L L 0, 2 0, 2
t t t t 30,3 .60 2 3 40,1
v v 5 5
(phút )
Số chuyến xe của 1 xe chạy trong một ca là: 8
m .60 12
40,1 (chuyến)
Số xe cần thiết cho 1 máy đào trong một ca là: Nca 190, 41
n 1, 06
m.q 12.15
(xe).
Chọn 1 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.