CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG
III. THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG
1.Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu của thiết kế tổ chức thi công.
1.1.Mục đích.
Tổ chức thi công chứa đựng nhứng kiến thức giúp cho người cán bộ kỹ thuật công trình nắm vững được một số nguyên tắc về lập tiến kế hoạch sản xuất. Đồng thời nắm vững các vấn đề lý luận của mặt bằng thi công một công trường hay một công trình đơn vị và giúp cho cán bộ kỹ thuật có các kỹ thuật tổng hợp về chỉ đạo, quản lý thi công công trình một cách có hiệu quả và khoa học nhất.
1.2.Ý nghĩa.
Công tác thiết kế tổ chức thi công giúp cho ta có thể đảm nhiệm thi công tự chủ trong các công việc sau:
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 168 - Chỉ đạo thi công ngoài công trường một cách tự chủ theo kế hoạch đã đặt ra.
- Sử dụng và điều động hợp lý các tổ hợp công nhân, các phương tiện thiết bị thi công, tạo điều kiện để ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật vào thi công.
- Điều phối nhịp nhàng các khâu phục vụ trong và ngoài công trường như : + Khai thác và sản xuất vật liệu.
+ Gia công cấu kiện và các bán thành phẩm.
+ Vận chuyển, bốc dỡ các loại vật liệu, cấu kiện ...
+ Xây hoặc lắp ghép các bộ phận công trình.
+ Trang trí và hoàn thiện công trình.
- Phối hợp công tác một cách khoa học giữa công trường với các xí nghiệp hoặc các cơ sở sản xuất khác.
- Điều động một cách hợp lý nhiều đơn vị sản xuất trong cùng một thời gian và trên cùng một địa điểm xây dựng.
- Huy động một cách cân đối và quản lí được nhiều mặt như: Nhân lực, vật tư, dụng cụ, máy móc, thiết bị, phương tiện, tiền vốn, ... trong cả thời gian xây dựng.
1.3.Yêu cầu.
- Nâng cao năng suất lao động cho người và máy móc .
- Tuân theo qui trình qui phạm kỹ thuật hiện hành đảm bảo chất lượng công trình, tiến độ và an toàn lao động.
- Thi công công trình đúng tiến độ đề ra,để nhanh chóng đưa công trình vào bàn giao và sử dụng.
- Phương pháp tổ chức thi công phải phù hợp với từng công trình và trong từng điều kiện cụ thể.
- Giảm chi phí xây dựng để hạ giá thành công trình.
2.Yêu cầu đối với mặt bằng thi công.
- Tổng mặt bằng phảI thiết kế sao cho các cơ sở vật chất kỹ thuật tạm phục vụ tốt nhất cho quá trình thi công xây dựng.Không làm ảnh hưởng đến chất lượng, công nghệ kỹ thuật xây dựng, thời gian xây dựng công trình. Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh môi trường.
- Giảm thiểu chi phí xây dựng công trình tạm bằng cách tận dụng một phần công trình đã xây dựng xong, chọn loại công trình tạm rẻ tiền, rễ tháo dỡ, di chuyển vv. Nên bố trí ở vị trí thuận tiện, tránh di chuyển nhiều lần gây lãng phí.
- Khi thiết kế tổng mặt bằng xây dựng phải tuân theo các hướng dẫn, các tiêu chuẩn về thiết kế kỹ thuật, các quy định về an toàn lao động, phòng chống cháy nổ và vệ sinh môi trường.
- Học tập kinh nghiệm thiết kế TMBXD và tổ chức công trường xây dựng có trước, mạnh dạn áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật về quản lý kinh tế trong thiết kế tổng mặt bằng xây dựng
- Tính toán lập tổng mặt bằng thi công là đảm bảo tính hiệu quả kinh tế trong công tác quản lý, thi công thuận lợi, hợp lý hoá trong dây truyền sản xuất, tránh trường hợp di chuyển chồng chéo, gây cản trở lẫn nhau trong quá trình thi công .
- Đảm bảo tính ổn định phù hợp trong công tác phục vụ cho công tác thi công, không lãng phí , tiết kiệm (tránh được trường hợp không đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất).
3.Tính toán lập tổng mặt bằng thi công.
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 169 3.1.Thiết kế nhà tạm trên công trường.
Cán bộ công nhân viên trên công trường được chia thành các nhóm sau:
+ Nhóm A: công nhân viên xây lắp ở hiện trường.
+ Nhóm B: công nhân viên làm việc ở các xưởng sản xuất.
+ Nhóm C: cán bộ nhân viên kĩ thuật.
+ Nhóm D: cán bộ nhân viên hành chính.
+ Nhóm E: cán bộ nhân viên phục vụ.
• Nhóm A: Do số công nhân Atb = 50 người chỉ làm việc trong một thời gian ngắn; số công lớn nhất biểu đồ nhân lực.
• Nhóm B:
B m.A 30. 50 15
= = 100 = →chọn B = 15 người.
Với: m = 2030%: đối với các công trình dân dụng có thiết kế không phức tạp.
m = 5060%: đối với các công trình công nghiệp lớn, kỹ thuật phức tạp.
• Nhóm C:
C=4% 8%.(A +B)=6%.(50 15)+ =3,9→chọn C = 4 người.
• Nhóm D:
D=5%6%.(A+ +B C)=6%.(50 15+ +4)=4,14→chọn D = 5 người.
• Nhóm E:
(50 15 4 5)
E p.(A B C D) 7. 5,18
100 + + +
= + + + = = →chọn E = 6 người.
Với p: là số % công nhân viên phục vụ công cộng.
p = 510%: khu vực lán trại nhỏ.
p = 1015%: khu vực lán trại trung bình.
p = 1520%: khu vực lán trại lớn
• Tổng số cán bộ, công nhân viên trên công trường.
Nếu lấy tỉ lệ người ốm đau trung bình là 2%, số người nghỉ phép là 4% thì tổng số cán bộ công nhân viên trên công trường được xác định:
G = 1,06.(A + B + C + D + E) = 1,06.(50 + 15 + 4 +5 + 6) = 84,8
→chọn G = 85 người.
• Diện tích sử dụng.
Số công nhân trên công trường nhiều nhất là Amax = 85 người, số công nhân trung bình Atb = 50 người. Vì công trường nằm trong thành phố, gần khu dân cư nên chỉ cần đảm bảo chỗ ở cho 40% công nhân nhiều nhất và ở giường 2 tầng. Số lượng người đi xe đi làm chiếm 30%.
STT Loại nhà Tiêu chuẩn
(m2)
Đơn vị Số cán bộ, công nhân
Diện tích tính toán (m2)
Diện tích chọn (m2) 1
Nhà làm việc của
cán bộ 4,0 m2/người 4 + 5 = 9 9.4 = 36 4.10 = 40 2 Nhà ở
công nhân 4,0 m2/người Amax = 85 85.0,5.40%.4 = 68 4.17=68
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 170
3 Nhà để xe 1,2 m2/xe Atb = 50 50.30%.1,2 = 18 4.5=20 4 Nhà ăn tập
thể 0,8 m2/người Amax = 85 85.40%.0,8 = 27,2 4.7 = 28 5
Nhà vệ sinh & nhà
tắm
0,1 m2/người Amax = 85 85.0,1 = 8,5 4.3 = 12 6 Nhà bảo
vệ 6,0 ~ 9,0 m2/người 4 6.4 = 24 4.3= 12
3.2.Thiết kế kho bãi cất chứa vật liệu phục vụ thi công.
Công trình thi công cần tính diện tích kho xi măng, kho cốt thép, cốt pha, bãi chứa gạch, chứa cát.
• Lượng vật tư bảo quản ở kho cần đảm bảo cho việc thi công được liên tục và không lớn quá: Qdtr = q.tdtr
+ q: lượng vật liệu tiêu thụ lớn nhất trong ngày, xác định căn cứ vào biểu đồ sử dụng vật tư hàng ngày và lấy giá trị lớn nhất hoặc căn cứ vào tổng số lượng vật tư cần sử dụng và khoảng thời gian sử dụng nó. Q.k
q= T + Q: tổng khối lượng vật tư sử dụng trong kỳ.
+ T: thời gian sử dụng loại vật tư đó.
+ k = 1,2~1,6 hệ số sử dụng không đều.
+ tdtr: thời gian dự trữ vật liệu thường xuyên.
• Tính diện tích kho bãi.
- Diện tích kho bãi chứa vật liệu Fc, được tính bằng công thức: c Qdtr
F .
= d Với d: lượng vật liệu định mức chứa trên 1m2 diện tích kho bãi.
hệ sô sử dụng mặt bằng:
+ = 1,1~1,2 đối với các bãi lộ thiên.
+ = 1,2~1,3 đối với các bãi lộ thiên, chứa thùng, hòm, cấu kiện.
+ = 1,4~1,6 đối với các kho kín.
+ = 1,5~1,7 đối với các kho tổng hợp.
3.3.Diện tích kho chứa xi măng, bãi chứa cát, bãi chứa đá và bãi chứa gạch.
• Công tác bê tông: dựa vào tiến độ thi công đã lập ta xác định được ngày có nhu cầu cao nhất (bê tông trộn tại công trường). Ngày có khối lượng bê tông lớn nhất trộn tại công trường là bê tông lót móng và giằng móng.
Bê tông lót móng đổ tại chỗ: Q = 31,77 m3, trong thời gian T = 1 ngày. Tra định mức AF.11111
+ Xi măng: Q.k 31, 77.0, 2.1, 2
q 7, 62
T 1
= = = (Tấn/ngày).
+ Cát vàng: Q.k 31,77.0,531.1, 2
q 20, 24
T 1
= = = (m3/ngày).
+ Đá: Q.k 31,77.0,936.1, 2
q 35,68
T 1
= = = (m3/ngày).
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 171
• Công tác xây: ngày có khối lượng xây cao nhất là xây tường. Q = 484 m3, trong thời gian T = 25 ngày. Tra định mức AE.22214 có:
+ Xi măng: Q.k 484.0, 0928.1, 2
q 2,15
T 25
= = = (Tấn/ngày).
+ Cát mịn: Q.k 484.0,316.1, 2
q 7,34
T 25
= = = (m3/ngày).
+ Gạch (550 viên/m3): Q.k 484.550.1, 2
q 12777, 6
T 25
= = = Viên/ngày.
• Công tác chát: ngày có khối lượng trát cao nhất là trát tường trong. Q = 3071,1 m2, trong thời gian T = 22 ngày. Tra định mức AK.21224 có:
+ Xi măng: Q.k 3071,1.0, 00612.1, 2
q 1, 02
T 22
= = = (Tấn/ngày).
+ Cát mịn: Q.k 3071,1.0, 0178.1, 2
q 2,98
T 22
= = = (m3/ngày).
• Thời gian dự trữ của gạch, cát mịn, xi măng là 2 ngày. Đá và cát vàng thời gian dự trữ 1 ngày => lượng dữ trữ là:
+ Cát vàng: Qdtr = 20,24.1 = 20,24 (m3).
+ Cát mịn: Qdtr = (7,34+2,98).2 = 20,64 (m3).
+ Đá: Qdtr = 35,68.1 = 35,68 (m3).
+ Gạch: Qdtr = 12777,6.2 = 25554,2 (viên).
+ Xi măng: Qdtr = (2,15+1,02).2 = 6,34 (Tấn).
• Diện tích kho bãi.
TT Vật liệu Đơn
vị Qdtr Loại kho d Fyc
(m2)
Kích thước 1 Đá m3 35,68 Bãi lộ thiên 2 1,2 21,41 d = 5 m 2 Cát vàng m3 20,24 Bãi lộ thiên 2 1,2 12,14 d = 4 m 3 Cát mịn m3 20,64 Bãi lộ thiên 2 1,2 12,38 d = 4 m
4 Xi măng T 6,34 Kho kín 1,3 1,5 7,31 4x3 m.
5 Gạch Viên 25554,2 Bãi lộ thiên 700 1,2 43,8 4x11 m.
3.4.Kho và xưởng gia công ván khuôn.
Khối lượng cốp pha sử dụng lớn nhất cho 1 tầng (gồm cốp pha dầm sàn); Q = 1570 m2. Thời gian dự trữ cho 1 tầng. Ván khuôn dầm sàn bao gồm các tấm ván khuôn thép, các cây chóng thép và đà ngang, đà dọc bằng gỗ.
- Tra định mức AF.82311 có:
+ Thép tấm: q = 1570.51,81/100 = 813,4(kG) = 0,813 (Tấn).
+ Thép hình: q = 1570.40,7/100 = 638,9 (kG) = 0,638 (Tấn).
+ Gỗ làm thanh đà: q =1570.0,668/100 = 10,48 (m3).
- Theo định mức cất chứa vật liệu có:
+ Thép tấm: 4 – 4,5 (T/m2).
+ Thép hình: 0,8 – 1,2 (T/m2).
+ Gỗ làm thanh đà: 1,2 – 1,8 (m3/m2)
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 172
→Diện tích kho cần thiết: 0,813 0,638 10.48 2
F 1, 4. 10,96(m )
4 1 1,5
= + + =
→Để thuận tiện cho thi công, tính toán kho chứa ván khuôn kết hợp với xưởng gia công với diện tích: F = 10.4 = 40 (m2); để đảm bảo thuận tiện khi xếp các cây chống theo chiều dài.
3.5.Kho chứa và gia công cốt thép.
Khối lượng cốt thép sử dụng lớn nhất cho 1 tầng (gồm cốt thép dầm sàn); Q = 16,6 (Tấn).
Thời gian dự trữ cho 1 tầng.
Định mức sắp xếp lại vật liệu: 1,2 (T/m2).
→Diện tích kho cần thiết: 16, 6 2 F 1, 4. 19,36(m )
= 1, 2 =
→Để thuận tiện cho việc sắp xếp, bốc dỡ và gia công vì chiều dài thanh thép nên ta chọn diện tích kho thép: F = 13.4 = 52 (m2).
4.Tính toán điện thi công và sinh hoạt.
4.1.Điện thi công và chiếu sáng và sinh hoạt.
• Tổng công suất các phương tiện , thiết bị thi công.
TT Thiết bị phục vụ thi công Định mức (kW/1m)
Số lượng (cái)
Tổng công suất tiêu hao
(kW)
1 Máy trộn bêtông 250l 3,8 1 3,8
2 Máy trộn vữa 150l 3,2 1 3,2
3 Vận thăng lồng 3,7 1 3,7
4 Vận thăng tải 2,5 1 2,5
5 Đầm dùi 0,8 4 3,2
6 Đầm bàn 1 2 2
7 Máy cưa bàn liên hợp 1,2 1 1,2
8 Máy cắt uốn thép 1,2 1 1,2
9 Máy hàn 3 1 3
10 Máy bơm nước 1 1 1
11 Tời điện mặt đất 5,5 1 5.5
Tổng công suất tiêu hao 30,3
• Điện chiếu sáng các kho bãi, nhà chỉ huy, y tế, nhà bảo vệ công trình, điện bảo vệ ngoài nhà.
- Điện trong nhà:
STT Nơi chiếu sáng Định mức
(W/m2)
Diện tích (m2)
P (W)
1 Nhà nghỉ làm việc của cán bộ 15 40 600
2 Nhà bảo vệ 15 24 360
3 Nhà nghỉ tạm của công nhân 15 68 1020
4 Nhà ăn tập thể 15 28 420
5 Nhà vệ sinh 3 12 36
6 Nhà để xe 3 20 60
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 173
Tổng công suất tiêu hao 2496
- Điện bảo vệ ngoài nhà:
TT Nơi chiếu sáng Công suất(W)
1 Đường chính+ cổng 8100 = 800
2 Bãi gia công 2 100 = 200
3 Các kho, lán trại 6 100 = 600
4 Bốn góc tổng mặt bằng 4.500 = 2000
Tổng cộng 3600
• Tổng công suất dùng: P = K .1 P1 2 2 3 3
1,1. K . P K . P
cos
+ +
Trong đó: 1,1: Hệ số tính đến hao hụt điện áp trong toàn mạng.
cos: Hệ số công suất thiết kế của thiết bị (lấy = 0,75)
K1; K2; K3: Hệ số sử dung điện không điều hoà (K1 = 0,7; K2 = 0,8; K3 = 1,0).
P , P , P1 2 3là tổng công suất các nơi tiêu thụ.
tt 0,7.30,3
P 1,1. 0,8.2, 49 3,6 37, 25(k W) 0,75
→ = + + =
- Sử dụng mạng lưới điện 3 pha (380/220V). Với sản xuất dùng điện 380V/220V bằng cách nối hai dây nóng, còn để thắp sáng dùng điện thế 220V bằng cách nối 1 dây nóng và một dây lạnh.
- Toàn bộ hệ thống dây dẫn sử dụng dây cáp bọc cao su, dây cáp nhựa để ngầm.
- Các đường dây điện đặt theo đường đi có thể sử dụng cột điện làm nơi treo đèn hoặc pha chiếu sáng. Dùng cột điện bằng gỗ để dẫn tới nơi tiêu thụ, cột cách nhau 30 m, cao hơn mặt đất 6,5m, chôn sâu dưới đất 2m. Độ chùng của dây cao hơn mặt đất 5m.
4.2.Chọn máy biến áp
- Công suất phản kháng tính toán: Qt =
Ptt 37, 25
49,6(k VA) cos = 0,75 =
.
- Công suất biểu kiến tính toán: St = Pt2+Q2t = 37, 252+49,62 =62,03(k VA) - Chọn máy biến áp ba pha làm nguội bằng dầu do Liên Xô sản xuất có công suất định mức 100 KVA
4.3.Tính toán dây dẫn.
• Tính toán đường dây dẫn cao áp.
Tính theo độ sụt điện thế cho phép:
2 2 2
M.Z M.Z 7,6.0,883
U 0,027 10%
10.U cos 10.U cos 10.6 .0,7
= = = =
Trong đó: M – mô men tải ( KW.Km ).
U - Điện thế danh hiệu ( KV ).
Z - Điện trở của 1Km dài đường dây.
Giả thiết chiều dài từ mạng điện quốc gia tới trạm biến áp công trường là 200m
→có mô men tải: M = Ptt.L = 37,25.200 = 7450 (kW.m) = 7,45 (kW.km)
→Chọn dây nhôm A.35 có: Z = 0,883, cos = 0,7.
Như vậy dây chọn A-35 là đạt yêu cầu
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 174
• Tính toán đường dây dẫn sản xuất.
sx
S P.L
= C. U
Trong đó: + L = 100m, chiều dài đoạn dây dẫn tính từ điểm đầi đến nơi tiêu thụ.
+ U = 5% - độ sụt điện thế cho phép.
+ C là hệ số điện áp C = 83 (dây đồng mạng điện 380/220).
+ P = P1 = 30,3 kW: tổng công suất điện tiêu thụ cho sản xuất.
→ sx P.L 30,3.100 2
S 7,3(mm )
C. U 83.5
= = =
→Chọn dây cáp có 4 lõi đồng, mỗi dây có S = 10 mm 2; [I] = 110 (A)
• Tính toán dây dẫn sinh hoạt và chiếu sáng.
sh
S P.L
= C. U
Trong đó: + L = 200m, chiều dài đoạn dây dẫn tính từ điểm đầu đến nơi tiêu thụ.
+ U = 5% - độ sụt điện thế cho phép.
+ C là hệ số điện áp C = 83 (dây đồng mạng điện 380/220).
+ P = P2 + P3 = 2,49 + 3,6 = 6,09 kW: tổng công suất tiêu thụ điện cho sinh hoạt và sản xuất.
→ sh P.L 6, 09.200 2
S 2,9(mm )
C. U 83.5
= = =
→Chọn dây cáp có 4 lõi đồng, mỗi dây có S = 6 mm2; [I] = 75 (A) 5.Tính toán nước thi công và sinh hoạt.
• Lưu lượng nước phục vụ cho sản xuất:
n
i i g
i 1 1
q .A .K Q 1, 2.
8.3600
= =
- n: số lượng các điểm dùng nước.
- Ai: lượng nước tiêu chuẩn cho 1 điểm sản xuất dùng nước (l/ngày) - Kg: hệ số sử dụng nước không điều hòa trong giờ (Kg = 2 ~ 2,5) - 1,2: hệ số kể đến lượng nước cần dùng chưa tính hết, hoặc phát sinh.
- 8: hệ số làm việc trong 1 ngày ở công trường.
- 3600: đổi từ giờ sang giây (1h = 3600 giây).
Lưu lượng sử dụng nước được xác định trong bảng sau:
STT Các điểm dùng nước Đ.vị K.lượng(A) Định mức(n) A n(m3) 1 Máy trộn vữa bê tông m3 29,94 195L/m3 5,84
2 Rửa cát, đá 12 m3 29,94 150L/m3 4,49
3 Bảo dưỡng bê tông m3 29,94 300L/m3 8,98
4 Trộn vữa xây + chát m3 30,77 75L/m3 2,31
5 Tưới gạch V 13634 290L/1000v 3,95
Tổng cộng 25,57
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 175
→ 1 25570
Q 1, 2.2. 2,13(l / s) 8.3600
= =
• Lưu lượng nước phục vụ sinh hoạt ở hiện trường:
max
2 g
N .B
Q .K
8.3600
=
- Nmax: số công nhân lớn nhất trong 1 ngày ở công trường, Nmax = 85 người.
- B: tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt cho 1 người trong 1 ngày ở công trường (B = 15~20 l/ngày)
- Kg: hệ số sử dụng nước không điều hòa trong giờ (Kg = 1,8~2)
→ 2 85.15
Q .1,8 0, 08
8.3600
= = (l/s)
• Lưu lượng nước phục sinh hoạt ở khu nhà ở:
c
3 g ng
Q N .C .K .K
24.3600
= - Nc: số người ở khu nhà ở; Nc = 50 người.
- C: tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt cho một người trong một ngày ở khu ở (C = 40~60 l/ngày).
- Kg: hệ số sử dụng nước không điều hòa trong giờ (Kg = 1,5~1,8).
- Kng: hệ số sử dụng nước không điều hòa trong ngày (Kng = 1,4~1,5).
→ 3 50.40
Q .1,5.1, 4
24.3600
= = 0,05 (l/s)
• Lưu lượng nước phục vụ cứu hỏa:
Theo tiêu chuẩn nước chữa cháy: Q4 = 10 (l/s).
• Lưu lượng nước tổng cộng ở công trường theo tính toán:
Có: Q1 + Q2 + Q3 = 2,13 + 0,08 + 0,05 = 2,26 (l/s) < Q4 = 10 (l/s)
→Qt = 70%.( Q1 + Q2 + Q3 + Q4) = 70%.(2,13 + 0,08 + 0,05 + 10) = 8,58 (l/s)
• Xác định đường kính ống:
Giả thiết đường kính ống D > 100 mm
Vận tốc nước chảy trong ống V = 1,0~1,5 m/s.
Đường kính ống được xác định:
4.Qt 4.8,58
D 0, 095
1000. .v 1000. .1, 2
= = =
m = 95 mm.
→chọn đường kính ống có kích thước D = 100 mm. (gần đúng với giả thiết).
6.Đường tạm cho công trình.
Mặt đường làm bằng đá dăm rải thành từng lớp 15 20 cm, ở mỗi lớp cho xe lu đầm kĩ , tổng chiều dày lớp đá dăm là 30cm. Dọc hai bên đường có rãnh thoát nước. Tiết diện ngang của mặt đường cho 2 làn xe là 7,0 m. Bố trí đường cuối hướng gió đối với khu vực hành chính, nhà nghỉ để đảm bảo tránh bụi.
SVTH: TẠ ĐỨC LINH_LỚP 16X8 176