3.1.2.1. Nguyên tắc mở móng
Việc mở móng công trình đập bê tong số 3 dựa trên những nguyên tắc sau : + Khối lượng đào đất đá là ít nhất.
+ Có mặt bằng thi công thuận lợi. + Đúng vị trí đúng kích thước thiết kế.
Với mỗi mặt cắt ta xác định bề rộng mở móng là: Bmóng = Btràn + 2c; trong đó c là độ lưu không ở mỗi bên. Với công trình độ lưu không chỉ sử dụng để chống đỡ ván khuôn nên chọn c = 0,5m
Mái hố móng m = 0,5.
Hình 3-1 : Mặt cắt xác định phạm vi mở móng
Dựa vào bề rộng đáy hố móng tại các mặt cắt, cao trình đáy móng, đường đồng mức địa hình, mái hố móng ta xác định phạm vi mở móng, phạm vi mở móng được thể hiện trên bản vẽ
3.1.2.2. Phương pháp tính toán
Khối lượng đào móng được xác định theo phương pháp mặt cắt (Các mặt cắt được thể hiện ở bảng dưới)
− Xác định diện tích Fi của mỗi mặt cắt
− Diện tích trung bình giữa 2 mặt cắt Ftb: Ftb 1
2
i i
F +F+
=
Li: Khoảng cách giữa hai mặt cắt Khối lượng đào hố móng V = ΣVi
Tính khối lượng đất đá cần đào móng đập : Ta dựa vào mặt cắt địa chất của tuyến đập. Địa chất tuyến đập có 3 lớp : Lớp phong hoá hoàn toàn, đá phong hoá mạnh, lớp phong hoá vừa. Tính diện tích từng mặt cắt trên autocad, kết quả tính khối lượng đất đá phải đào được thống kê ở bảng dưới:
Bảng 3.1 : Bảng thống kê khối lượng đào đất, đá phong hóa móng đập
STT Khoảng cách(m) Diện tích (m2) Khối lượng (m3)
Feqd Veqd 1 20.94 50.238 525.89 2 19.56 58.753 1066.04 3 44.12 124.347 4039.19 4 12.83 0 797.56 Tổng 97.45 6428.68
3.2. Xác định cường độ thi công và thiết bị đào móng
3.2.1. Xác định phương án tính toán đào đất
Căn cứ vào thời gian dự kiến đào móng theo tiến độ để tính toán được cường độ đào cho từng đợt. Dự kiến thời gian thi công đào đất trong 10 ngày.
Thời gian thi công: Mùa khô thi công 26 ngày/ tháng Mùa lũ thi công 20 ngày/ tháng
- Cường độ đào đất được tính theo công thức: 3 ( / ) đao V Q m ca nT = Trong đó:
V - Khối lượng đất cần đào (m3), V = 6428,68 m3 T - Số ngày thi công trong đợt (ngày), T = 10 ngày
6428.68 3 321.434( / ) 2*10 đao V Q m ca nT = = = - Xác định phương án đào móng
Theo điều kiện địa hình công trình ta có thể sử dụng các phương án đào sau: + Đào và vận chuyển bằng máy cạp.
+ Đào bằng máy đào kết hợp ô tô tự đổ và máy ủi. Trong các phương pháp trên:
+ Đối với phương án đào và vận chuyển bằng máy cạp. Do đảm nhận nhiều khâu bao gồm cả đào và vận chuyển đất nên hạn chế sự hoạt động của máy, không đào được với độ dốc lớn hơn 100, quãng đường vận chuyển xa làm năng suất đào thấp nên ta không sử dụng phương án này.
+ Đào bằng máy đào kết hợp với ô tô tự đổ và máy ủi: Trong dây chuyền thi công đất ta sử dụng máy đào làm máy chủ đạo có năng suất đào lớn. Máy đào đào được nhiều loại đất và có khả năng quay máy lớn, sử dụng ô tô có khả năng vận chuyển đất cao, máy đào, ô tô và máy ủi phối hợp nhịp nhàng cho hiệu quả làm việc rất tốt.
Vậy với nhiều ưu điểm trong công tác thi công đất. Ta sử dụng phương án dùng tổ hợp máy đào kết hợp ô tô tự đổ và máy ủi để thi công.
3.2.1.1. Chọn loại máy đào thi công
- Căn cứ vào khối lượng đào đất trong 1 tháng mà ta chọn được dung tích gầu của máy đào. 3 / 6428.68 *26 16714.57( / ) 10 đao thang V Q t m thang T = = =
Dựa vào khối lượng và cường độ đào đất tra bảng I-2 trong sổ tay máy thi công ta có dung tích gầu đào q= (1- 1,6) m3.
- Tra sổ tay máy thi công ta chọn loại máy đào gầu sấp HITACHI CONSTRUCTION MACHINERY, có mã hiệu UH10 có các thông số sau:
+ Dung tích gầu : q = 1,4 m3 + Bán kính đào lớn nhất: 11,7 m + Chiều cao: 2,96 m
+ Chiều rộng: 2,99 m
+ Cơ cấu di chuyển bằng xích.
+ Thời gian trung bình của 1 chu kì tck = 18,5s + Trọng lượng: 20,5 tấn.
+ Trọng lượng làm việc: 34,1 tấn + Vận tốc quay di chuyển: 3,1 km/h.
3.2.1.2. Chọn loại ô tô
Dựa vào định mức 1776, sổ tay máy thi công từ cự ly vận chuyển, khả năng kết hợp với máy đào có q= 1,4 m3. Với máy đào có q 1,4m3 ta chọn loại ô tô 10 tấn có các thông số như sau:
Ô tô tự đổ nhãn hiệu MITSUMISHI MOTORS. Mã hiệu FV113JD. Xe có thông số sau:
+ Trọng lượng: 9,4 tấn.
+ Sức chở lớn nhất: 10,25 tấn.
+ Kích thước giới hạn, dài × rộng × cao : 7,495 × 2,48 × 2,84 m. + Kích thước thùng xe, dài × rộng × cao : 5,10 × 2,20 × 0,63 m. + Dung tích thùng xe: 6,8 m3.
3.2.1.3. Chọn loại máy ủi
Máy ủi có nhiệm vụ gom đất đá để xúc đổ lên ô tô theo Định mức dự toán xây dựng công trình của bộ xây dựng. Tra sổ tay máy thi công ta chọn loại máy ủi có các thông số sau :
+ Chọn loại KOMATSU công suất 110CV. + Mã hiệu D50A-16.
+ Trọng lượng 11,65T.
+ Cơ cấu di chuyển bằng xích. + Hệ thống điều khiển : thuỷ lực
+ Kích thước bao : dài × rộng × cao = 4,555 × 2,34 × 2,86 m. + Kích thước lưỡi ủi : rộng x cao = 3,72×0,875 m.
3.2.1.4. Tính toán số lượng máy đào và ô tô khi thi công đất
Tra định mức dự toán xây dựng công trình – phần xây dựng 1776/2007 để xác định công đơn vị cần thiết mà mỗi loại xe máy dùng để đào được 1 đơn vị đất đá. Tính toán cho đất cấp 3.
- Xác định hao phí khi thi công đất.
Bảng 3.2: Thành phần hao phí cho 100m3 đất
Mã hiệu Công tác xây lắp
Thành phần hao phí
Đơn vị
Cấp đất
I II III IV
AB2543 Đào móng bằng máy
Nhân công 3/7 Công 1.09 1.422 1.758 2.72 Máy thi công
Máy đào <1.6m3 Ca 0.171 0.193 0.228 0.33 Máy ủi 110CV Ca 0.027 0.036 0.045 0.05 AB4144 Vận chuyển
đất bằng ôtô tự đổ trong
phạm vi <1000m
Ôtô 10 tấn Ca 0.685 0.77 0.84 0.92
Tính toán năng suất xe và số lượng xe máy khi đào và vận chuyển đất
Bảng 3.3: Tính năng suất xe máy
Mã hiệu định mức
Máy thi công
Số ca hao phí cho 100m3
Năng suất (m3/ca)
AB25433 Máy đào 0.228 438.6
AB41443 Ô tô 0.84 119.05
AB25433 Máy ủi 0.045 2222.22
Số máy đào cần thiết cho giai đoạn thi công
đao đao ( ) đao Q n may N = Trong đó :
Nđào : Năng suất thực tế của máy đào, Nđào =438,60 (m3/ca). Qđào : Cường độ đào đất, Qđào = 321,434 (m3/ca)
321.434 0.73( ) 438.60 đao đao đao Q n may N = = =
Vậy ta chọn số máy đào cần thiết trong giai đoạn thi công là n= 1 máy. Số oto cần thiết cho một máy đào
( ) đao oto oto N n xe N = Trong đó:
Nđào: Năng suất thực tế của máy đào (m3/ca). Nđào = 438,60 (m3/ca) Nôtô: Năng suất thực tế của một ôtô (m3/ca). Nôtô =119,05 (m3/ca) oto đao 119.05438.6 3.7( ) oto N n xe N = = =
Ta chọn số ô tô kết hợp với 1 máy đào là 4 (xe). Vậy số ô tô cần thiết trong cả giai đoạn thi công là 4 xe + 1 xe dự trữ.
- Số máy ủi cần thiết
Lựa chọn máy ủi kết hợp với máy đào để làm công tác thu gom đất, vậy ta chọn 1 máy ủi kết hợp với máy đào
3.2.1.5. Kiểm tra sự phối hợp xe máy
- Điều kiện về số gầu xúc đầy một ô tô: . ( ) . . p tn H Q K m gâu qγ K = Trong đó:
m- số gầu xúc đầy 1 ô tô (chọn số nguyên) Q- tải trọng của ô tô (tấn), Q= 10,25 t.n q- dung tích gầu máy đào, q= 1,4 (m3)
.tn- dung trọng tự nhiên của vật liêu = 1,65 (T/m3) KH- hệ số đầy gầu , chọn = 0,9
KP hệ số tơi xốp. Tra bảng 6-7 GT-TC t.p 1 ta chọn KP= 1,2
Với m là số nguyên nên ta chọn m= 6 gầu. Thỏa mãn điều kiện phối hợp xe máy khi đào đất.
- Điều kiện ưu tiên máy chủ đạo: Nđào <nôtô.Nôtô
Trong đó: Nđào - năng suất thực tế của 1 máy đào (m3/ca) nôtô - số ô tô phối hợp với 1 máy đào
Nôtô - năng suất thực tế của ô tô (m3/ca)
Ta có: Nđào = 438,60 (m3/ca), nôtô= 4, Nôtô =119,05 (m3/ca)
Vậy: Nđào= 438,60 (m3/ca) < nôtô.Nôtô = 4. 119,05 =476,2 (m3/ca). Thỏa mãn điều kiện ưu tiên máy chủ đạo.
Vậy tổ hợp xe máy đã chọn là hợp lý.
3.3. Công tác thi công bê tông
3.3.1. Tính toán khối lượng và dự trù vật liệu
Bao gồm bê tông của tất cả các bộ phận, có kể đến hao hụt vật liệu xây dựng trong thi công, hao hụt vữa, vật liệu khi vận chuyển.
*) Phân khoảnh, phân đợt đổ bê tông
• Mục đích của việc phân chia khoảng đổ bê tông: Các cấu kiện trong công trình thuỷ lợi thường có thể tích và diện tích lớn, mặt khác còn có các khe co giãn, khe lún, khe tạm và khi thi công. Đồng thời điều kiện thi công nên công trình không thể đổ bê tông 1 lần là xong mà phải phân chia thành nhiều khoảnh đổ.
Phân chia khoảnh đổ hợp lý, đảm bảo chất lượng, tăng tốc độ thi công, tránh nứt nẻ hoặc sinh khe lạnh cho công trình trong quá trình thi công cũng như quá trình sử dụng. Nếu khoảnh đổ quá lớn, công tác lắp dựng ván khuôn sẽ giảm, dễ sinh khe lạnh và toả nhiệt kém.
Việc phân khoảnh đổ, xác định kích thước từng đợt đổ phụ thuộc vào đặc điểm kết cấu công trình, tính chất của xi măng, năng suất trạm trộn, công cụ vận chuyển, cấp phối bê tông, điều kiện thi công, điều kiện khí hậu và biện pháp khống chế nhiệt.
• Phân chia theo khoảnh đổ: Dựa vào mặt cắt dọc và mặt cắt ngang đập ta tiến hành phân chia các khoảnh đổ để phù hợp với cường độ thi công bê tông đập.
Phân khoảnh đổ theo hình thức lên đều.
Bảng 3.3 : Bảng tổng hợp khối lượng đợt đổ bê tông Giải thích kí hiệu Đ1.1 – đợt đổ thứ nhất khoảnh 1
Đợt đổ Hạng mục công trình Tên
khoảnh Mác bê tông
Khối lượng (m3)
1
Tiếp tục đổ bê tông đập bên phải từ cao trình +50,5 m lên
cao trình +51,3m
Đ3.3 BTCT M150 212,4
2
Tiếp tục đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +50,5 m lên cao
trình +51,3m
Đ4.7
BTCT M150 218,5
3
Tiếp tục đổ bê tông đập bên phải từ cao trình +51,3 m lên
cao trình +52,1m
Đ3.4 BTCT M150 195,8
4
Tiếp tục đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +51,3 m lên cao
trình +52,1m
Đ4.8 BTCT M150 201,3
5
Tiếp tục đổ bê tông đập bên phải từ cao trình +52,1 m lên
cao trình +52,8m
Đ3.5 BTCT M150 176,7
6
Tiếp tục đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +52,1 m lên cao
trình +52,9m
Đ4.9
BTCT M150 179,2
7
Tiếp tục đổ bê tông đập bên phải từ cao trình +52,8 m lên
cao trình +53,8m
Đ3.6
BTCT M150 158,4
8
Tiếp tục đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +52,9 m lên cao
trình +53,8m
Đ.4.10 BTCT M150 147,8
Đổ bê tông đập bên trái từ cao
10
Đổ bê tông đập bên phải từ cao trình +53,8m lên cao trình
+63,3m
Đ6.16 BTCT M150 235,8
11
Đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +53,8m lên cao trình
+55,8m
Đ5.12 BTCT M150 165,6
12
Đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +63,3m lên cao trình
+65m
Đ7.17 BTCT M150 212.4
13
Đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +55,8m lên cao trình
+57,8m
Đ5.13 BTCT M150 159,4
14
Đổ bê tông đập bên trái từ cao
trình +65m lên cao trình +67m Đ7.18 BT M150 247,3
15
Đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +58,8m lên cao trình
+60,8m
Đ5.14 BTCT M150 155,4
16
Đổ bê tông đập bên phải từ cao trình +63,3m lên cao trình
+67m
Đ8.19 BT M150 211,9
17
Đổ bê tông đập bên trái từ cao trình +60,8m lên cao trình
+63,3m
Đ5.15 BTCT M150 149,5
18
Đổ bê tông đập bên trái từ cao
trình +67m lên cao trình +81m Đ9.20 BTCT M200 59,06 19
Đổ bê tông đập bên phải từ cao
Dựa vào bảng phân đợt đổ, phân khoảnh đổ bê tông, xác định cường độ đổ bê tông theo công thức: i i i T V Q =
Cứ 1m3 bê tông thành khí quy đổi được 1,025m3 vữa bê tông ⇒ khối lượng vữa bê tông: Vi= 1,025Vtk
Vtk: Khối lượng bê tông thành khí ; Ti: Thời gian đổ BT, tính theo ca (1 ca = 8h)
Bảng 3.4: Bảng phân đợt và tính cường độ bê tông
TT Tên đợt Khối lượng BT thành khí (m3) KL vữa BT (m3)
Thời gian đổ BT (h)
Cường độ đổ BT (m3/h) 1 3 212.4 217.71 12 18.14 2 4 218.5 223.96 12 18.66 3 5 195.8 200.70 12 16.72 4 6 201.3 206.33 12 17.19 5 7 176.7 181.12 8 22.64 6 8 179.2 183.68 8 22.96 7 9 158.4 162.36 8 20.30 8 10 147.8 151.50 8 18.94 9 11 170.9 175.17 8 21.90 10 12 235.8 241.70 12 20.14 11 13 165.6 169.74 8 21.22 12 14 212.4 217.71 12 18.14 13 15 159.4 163.39 8 20.42 14 16 247.3 253.48 12 21.12 15 17 155.4 159.29 8 19.91 16 18 211.9 217.20 12 18.10 17 19 149.5 153.24 8 19.15 18 20 59.06 60.54 4 15.13 19 21 171.6 175.89 12 14.66
Hình 3.2: Biểu đồ cường độ đổ bê tông
Từ biểu đồ cường độ đổ bê tông ta lựa chọn cường độ đổ bê tông thiết kế là QTK = Qmax = 22,96 (m3/h)
3.3.2. Tính toán cấp phối bê tông
3.3.2.1. Mục đích
Tính toán cấp phối bê tông nhằm mục đích:
Đảm bảo các yêu cầu thiết kế kỹ thuật đề ra cho thi công như: Cường độ, yêu cầu chống thấm, chống xâm thực...
Đảm bảo yêu cầu cần thiết tuỳ theo các điều kiện thi công khó khăn hay dễ dàng như: Kích thước bộ phận công trình dày hay mỏng, có cốt thép hay không, bố trí cốt thép thưa hay dày, đầm tay hay đầm máy...
Thực hiện tiết kiệm nguyên vật liệu, đảm bảo giá thành công trình.
Với bê tông khối lớn tính toán phải căn cứ kết quả thí nghiệm và thành phần cấp phối bê tông .
3.3.2.2. Tính toán cấp phối bê tông
- Chọn mác xi măng: Theo 14TCN 66-2002: Ứng với mác BT M100 và M150 ta chọn được mác xi măng sử dụng chính là PC 30.
- Chọn độ sụt: Theo quy định chung trong “Định mức dự toán xây dựng cơ bản” ban hành số 1776/BXD cho định mức cấp phối vật liệu công nghệ thi công: khi trộn, đầm bê tông bằng máy, tổng thời gian vận chuyển, đổ và đầm bê tông trên 45p
và dưới 1h30p, kết cấu cần đổ có mật độ cốt thép thưa và trung binh , thi công bằng cần trục chọn
Sn= 6.8cm.
- Chọn đường kính viên đá: Theo 14TCN 59-2002 và 14TCN 70-2002 thì Dmax phải thỏa mãn điều kiện sau đây:
Dmax ≤1/3 kích thước nhỏ nhất của tiết diện công trình Dmax ≤2/3 khoảng cách thực giữa 2 thanh cốt thép.
Dùng máy trộn bê tông có dung tích V ≤ 0,5 m3 => Dmax< 70mm V > 0,5 m3 => Dmax< 150mm
Vậy ta chọn đường kính đá Dmax = 70mm
3.3.3. Tính toán cấp phối cho bê tông M100
Do mác bê tông lót M100 là mác thấp nên ta sử dụng tra định mức 1776.
Tra định mức xây dựng 1776/2007 của bộ Xây dựng. Do chiều dày của lớp bê tông lót là 10cm. Nên ta chọn thông số của bê tông lót là :
- Ðộ sụt : 6 ÷ 8 cm
- Ðá Dmax = 20mm [(40 . 70)% cỡ 0,5x1 cm và (60 . 30)% cỡ 1x2 cm ]
Bảng 3.9:Bảngđịnhmức cấpphốivật liệucho1 m3 bêtông
Mã Thành phần Đơn C222 Xi măng Cát vàng Đá dăm Nước Phụ gia kg m 3 m 3 230 0,494 0,903 195 296 0,475 0,881 195 361 0,450 0,866 195 434 0,415 0,858 195 458 0,424 0,861 181 Phụ Từ đó ta có tỉ lệ cấp phối X: C : Đ: N = 1: 2,15: 3,93: 0,85