THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
PHẦN III
THIẾT KẾ THI CÔNG
CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T2
I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO TRỤ T2
- Trụ T1 là trụ đặc có các kích thước như hình vẽ sau:
1090
220
57.5 50 50 57.5
28
24
20
120 20
95
180
MNCN+9.00 m
200
25
+4.00m
500
MNTT +4.00m
145
50
500
25
120
120
70 50
90
170
145
+3.30m
85
520
85
55
200
200
55
800
460
30 100
200
50
30
200
+1.3m
200
50
LỚ
P 1 :CÁ
T M?N DÀ
Y 4m
MNTN +0.00 m
LỚ
P 1 :CÁ
T PHA SÉ
T
DÀ
Y 4m
8
LỚ
P 1 :CÁ
T HẠT
TRUNG DÀ
Y m
Hình 1.1 : hình vẽ kích thước trụ T2
1) Điều kiện địa chất thủy văn:
- Địa chất lịng sơng chia làm lớp rõ rệt :
+ Lớp Cát mịn ở trạng thái chặt vừa có chiều dày trung bình 4m.
+ Lớp Cát pha sét có chiều dày trung bình 4m.
+ Lớp Cát hạt trung có chiều dày vơ cùng.
- Khu vực này thuộc hạ lưu sông nên mực nước thay đổi ít vào các mùa.
Các số liệu thuỷ văn :
- Mực nước cao nhất :
+9.0 m.
- Mực nước thấp nhất :
+0.0m
- Mực nước thông thuyền : +4.0 m
-Mực nước thi công :
+2.1m
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 89
-48.7m
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
- Cầu có 3 nhịp 36m dầm I BTCT dự ứng lực căng sau.
2) Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu:
- Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn : Có thể dùng vật liệu địa phương. Vật liệu cát, sỏi sạn ở
đây có chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu.
- Vật liệu thép : Sử dung các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như
thép Thái Nguyên, Biên Hoà...hoặc các loại thép liên doanh như Việt_Nhật, Việt
_Úc...
- Xi măng : Hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành
- Xi măng : Hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành luôn
đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng. Vì vây, vấn đề cung cấp xi măng cho các cơng
trình xây dựng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà u
cầu cơng trình đặt ra.
3) Nhân lực và máy móc:
Cơng ty trúng gói thầu thi cơng cơng trình này có đầy đủ phương tiện và thiết bị phục
vụ thi công, đội ngũ công nhân và kỹ sư chuyên môn cao và dày dạn kinh nghiệm
trong vấn đề thiết kế và xây dựng, hồn tồn có thể đưa cơng trình vào khai thác
đúng tiến độ. Đặc biệt đội ngũ kỹ sư và công nhân đã dần tiếp cận được những công
nghệ mới về xây dựng cầu. Mặt khác khi có cơng việc địi hỏi nhiều nhân cơng thì
có thể thuê dân cư trong vùng, nên khi thi công cơng trình khơng bị hạn chế về nhân
lực. Cịn đối với máy móc thiết bị cũng có thể thuê nếu cần.
4) Chọn thời gian thi công:
- Dựa vào các số liệu được khảo sát thống kê về địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn,
thời tiết khí hậu, điều kiện giao thông, vận tải ta chọn thời gian thi công từ đầu tháng
ba. Thi công sớm hơn sẽ gặp mưa và gió rét, cịn thi cơng muộn hơn sẽ gặp mưa ở
cuối giai đoạn xây dựng cầu. Nếu như vậy vào mùa mưa sẽ không tiện, tiến độ thi
công sẽ không đảm bảo, điều kiện thi công sẽ gặp nhiều khó khăn, chất lượng cơng
trình khó đạt được như thiết kế.
II. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TRỤ T2
- Theo số liệu khảo sát thì tại vị trí thi cơng trụ có những đặc điểm ảnh hưởng đến
phương án thi cơng như sau:
- Địa chất lịng sơng chia làm lớp rõ rệt :
+ Lớp Cát mịn ở trạng thái chặt vừa có chiều dày trung bình 4m.
+ Lớp Cát pha sét có chiều dày trung bình 4m.
+ Lớp Cát hạt trung có chiều dày vơ cùng.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 90
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
- Vì địa chất của các lớp là các lớp đất cát và lớp cuối cùng rất khó để đóng cọc, do đó
khi thi công khoan tạo lỗ phải kèm theo ống vách
- Chênh cao từ MNTC đến CĐĐM là 0.8 m (chưa kể chiều dày lớp đệm móng)
- Vận tốc dịng chảy vào mùa thi cơng: V < 2m/s.
- Vì hố móng ở độ sâu khá lớn, đồng thời có nước mặt cho nên ta dùng vòng vây cọc ván
thép để ngăn chặn hiện tượng nước thấm, đảm bảo ởn định khi đào hố móng. Nhằm đảm
bảo an tồn và hiệu quả trong q trình thi cơng.
- vì móng trụ 1 được đặt ở lớp cát mịn cho nên hố móng dễ bị phá hoại khi hút nước hố
móng do áp lực đẩy nổi của nước gây ra, vì vậy ta cần phải thi công 1 lớp bê tông bịt
đáy. Lớp bê tông bịt đáy sẽ được tính tốn ở phần sau :
* Với các hiện trạng đã nêu ở trên ta chọn phương án thi cơng hố móng bằng phương
pháp đắp đảo dùng vịng vây cọc ván thép có 1 tầng khung chống là hợp lý nhất.
III. Trình tự thi cơng trụ T2:
Trình tự thi cơng trụ T2 gồm các bước như sau:
- Tập kết vật tư thiết bị thi công.
- Định vị tim trụ (dùng máy + nhân công)
- Gia công lồng thép.
- Thi công cọc khoan nhồi.
+ Chuẩn bị thi công.
+ Công tác định vị, hạ ống vách.
+ Công tác khoan tao lỗ.
+ Vệ sinh lỗ khoan lần 1.
+ Công tác cốt thép.
+ Vệ sinh lỗ khoan lần 2.
+ Công tác đổ bê tông cọc.
+ Rút ống vách, lấp đầu cọc.
+ Kiểm tra, nghiệm thu cọc.
- Thi cơng vịng vây cọc ván thép.
- Đào đất hố móng bằng máy đào gầu ngoạm kết hợp sói hút đến cao độ thiết kế.
- Sửa sang hố móng, tiến hành đổ bêtơng bịt đáy bằng phương pháp vữa dâng.
- Hút nước hố móng.
- Đập đầu cọc ,san sửa vệ sinh hố móng và tiến hành đổ lớp đệm.
- Nghiệm thu hố móng.
- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bêtông bệ trụ.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 91
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
- Khi bêtơng bệ trụ đã đạt cường độ, tháo dỡ ván khuôn, lấp đất hố móng đến cao
độ đỉnh bệ móng.
- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bêtông thân trụ T2.
- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bêtông xà mũ.
- Khi bêtông xà mũ đạt cường độ, tiến hành tháo dỡ ván khn và hồn thiện trụ.
IV. Các cơng tác chính trong q trình thi công trụ:
1) Công tác chuẩn bị:
1.1. Lán trại kho tàng:
- Do thời gian thi công khá dài, nên việc tổ chức kho bãi lán trị là rất cần thiết. Kho
bãi lán trại phải được xây dựng ở nơi khô ráo, an tồn và gần cơng trình nhằm đảm bảo
việc quản lý, bảo quản nguyên vật liệu và máy móc thi công.
- Dùng máy san, máy ủi kết hợp nhân công để dọn dẹp mặt bằng bãi thi công. Mặt
bằng phải bằng phẳng, đủ rộng để bố trí vật liệu, máy móc thi cơng.
1.2. Ngun vật liệu:
1.3. Nhân lực và máy móc:
- Nhân lực máy móc được huy động đầy đủ đảm bảo cho cơng trình kịp tiến độ xây
dựng.
1.4. a. Công tác định vị tim trụ:
- Nội dung:
+ Xác định lại và kiểm tra trên thực địa các mốc cao độ và mốc đỉnh.
+ Cắm lại các mốc trên thực địa để định vị tim cầu, đường trục của các trụ mố và
đường dẫn đầu cầu.
+ Kiểm tra lại hình dạng và kích thước các cấu kiện chế tạo tại cơng trường.
+ Định vị các cơng trình phụ tạm phục vụ thi công.
+ Xác định tim trụ cầu bằng phương pháp giao hội, phải có ít nhất 3 phương
ngắm từ 3 mốc cố định của mạng lưới.
- Cách xác định tim trụ:
+
A1
B1
T1
T2
A
B
C
A2
B2
2 điểm A,B là 2 mốc cao độ chuẩn cho trước, điểm A cách tim trụ một đoạn cố
định, ta tiến hành lập 2 cơ tuyến ABA1, ABA2.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 92
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
+ Cách xác định tim trụ T2 (điểm C) được xác định như sau:
* Tại A nhìn về B (theo hướng tim cầu) mở một góc về 2 phía, lấy 2 điểm A1,A2
cách điểm A một đoạn AA1=AA2.
* Tại B nhìn về A (theo hướng tim cầu) mở một góc về 2 phía, lấy 2 điểm B1, B2
cách điểm B một đoạn BB1=BB2
* Gọi C là tim trụ số 2
tg=
* Tại A2 nhìn về A quay một góc có:
tg
- Đặt máy kinh vĩ I tại A hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II tại A1 hướng về A,
sau đó mở một góc . Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 2.
- Tương tự đặt máy kinh vĩ I tại vị trí B hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II tại B2
hướng về B, sau đó mở một góc . Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 2.
1.4.b. Đắp đất tạo đảo và làm vòng vây ngăn nước:
+4.2m
MNTT +4.0m
MNTC +2.1m
Hình 1.2 : hình vẽ đắp đảo thi công trụ T2
- Dùng máy ủi để đào đất sau đó đắp lên để tạo đảo ,kết hợp nhân công để san dọn
tạo mặt bằng thi công.
1.5. Thi công cọc khoan nhồi:
- Theo điều kiện địa chất: lớp trên là cát mịn chặt vừa, lớp thứ 2 là lớp cát pha sét,
lớp thứ 3 là lớp cát hạt trung và vị trí trụ thi cơng ở nơi có nước mặt nên ta chọn
phương pháp khoan tạo lỗ dùng ống vách dẫn hướng và dung dịch bentonite.
*Ưu điểm của cọc khoan nhồi:
+ Rút bớt được công đoạn đúc sẵn cọc, do đó khơng cịn các khâu xây dựng bãi đúc,
lắp dựng ván khn, chế tạo mặt bích hoặc mối nối cọc.
+ Vì cọc đúc ngay tại móng, nên có khả năng thay đổi kích thước hình học, chẳng
hạn chiều dài, đường kính cọc và số lượng cốt thép so với bản vẽ thiết kế, để phù hợp
với thực trạng của đất nền được phát hiện chính xác hơn trong q trình thi cơng .
Thực trạng của đất nền được phát hiện chính xác hơn trong q trình thi cơng .
+ Cọc khoan nhồi có khả năng sử dụng trong mọi loại địa tầng khác nhau, dễ dàng
vượt qua được những chướng ngại vật.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 93
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
+ Cọc khoan nhồi thường tận dụng hết khả năng chịu lực của vật liệu, do đó giảm
được số lượng cọc trong móng. Đặc biệt cốt thép chỉ bố trí theo yêu cầu chịu lực khi
khai thác, không cần bổ sung nhiều cốt thép như cọc đúc sẵn để chịu lực trong quá trình
thi cơng cọc.
+ Ít gây tiếng ồn và chấn động mạnh làm ảnh hưởng môi trường sinh hoạt xung
quanh.
+ Kiểm tra chất lượng đất mà cọc khoan đi qua dể dàng
*Nhược điểm của cọc khoan nhồi:
+ Sản phẩm trong suốt quá trình thi cơng đều nằm sâu dưới lịng đất, các khuyết tật
dễ xảy ra không kiểm tra trực tiếp bằng mắt được.
- Ngồi ra cịn rất nhiều ngun nhân chủ quan khác làm cho cọc khoan nhồi kém chất
lượng
+ Thi công cọc đúc tại chổ thường phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết .
+ Hiện trường thi công cọc dể bị lầy lội.
* Trình tự thi cơng cọc khoan nhồi gồm các bước sau đây:
1.5.1. Công tác chuẩn bị thi công:
- Khi thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần phải điều tra và thu thập các tài liệu
sau:
+ Bản vẽ thiết kế móng cọc khoan nhồi, khả năng chịu tải, các yêu cầu thử tải và
phương pháp kiểm tra nghiệm thu.
+ Nguồn vật liệu cung cấp cho cơng trình, vị trí đổ đất khoan.
+ Tính năng và số lượng thiết bị máy thi cơng có thể huy động cho cơng trình.
+ Các ảnh hưởng có thể tác động đến mơi trường và cơng trình lân cận.
+ Trình độ cơng nghệ và kỹ năng của đơn vị thi công.
+ Các yêu cầu về kỹ thuật thi công và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi.
- Công tác tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần thực hiện các hạng mục sau :
+ Lập bản vẽ mặt bằng thi cơng tổng thể bao gồm: vị trí cọc, bố trí các cơng trình
phụ tạm như trạm bêtơng.
+ Các biện pháp đảm bảo an toàn lao động và chất lượng cơng trình.
1.5.2. u cầu về vật liệu, thiết bị:
- Các vật liệu, thiết bị dùng trong thi công cọc khoan nhồi phải được tập kết đầy đủ theo
đúng yêu cầu của hồ sơ thiết kế và các tiêu chuẩn hiện hành.
- Các thiết bị sử dụng như cần trục, máy khoan ... phải có đầy đủ tài liệu về tính năng kỹ
thuật.
- Vật liệu sử dụng vào các cơng trình cọc khoan nhồi như ximăng, cốt thép, phụ gia ...
phải có đầy đủ hướng dẫn sử dụng và các chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 94
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
1.5.3. Thi cơng các cơng trình phụ trợ:
- Trước khi thi cơng cọc khoan nhồi phải căn cứ vào các bản vẽ thiết kế thi cơng để tiến
hành xây dựng các cơng trình phụ trợ như :
+ Đường công vụ để vận chuyển máy móc, thiết bị, vật tư phục vụ thi cơng .
+ Hệ thống cấp thoát nước và cấp điện khi thi cơng.
- Mặt bằng thi cơng phụ thuộc vào địa hình: ở đây ta sử dụng hệ phao nổi để đặt máy
khoan và neo cố định hệ thống phao nổi.
1.5.4. Công tác khoan tạo lỗ dùng ống vách và dung dịch bentonite:
-Dùng ống vách để ngăn nước mặt và lớp đất đầu cọc,ống vách cịn có tác dụng dẫn
hướng để hạ lồng thép và đổ bê tông cọc.
1.5.5. Định vị lắp đặt ống vách:
- Ngoài việc sử dụng các lọai máy móc thiết bị trên để đo đạc và định vị cần dùng thêm
hệ thống khung dẫn hướng. Khung dẫn hướng dùng để định vị ống vách phải đảm bảo
ổn định dưới tác dụng của lực thủy động.
1.5.6. Thiết bị hạ ống vách:
- Sử dụng búa rung đóng ống vách xuống kết hợp với việc lấy đất bên trong lồng ống
vách bằng máy khoan.
1.5.7. Chuẩn bị khoan:
- Trước khi thi công cọc khoan nhồi, cần phải chuẩn bị đầy đủ hồ sơ tài liệu, thiết bị máy
móc và mặt bằng thi cơng đảm bảo u cầu sau:
+ Khoan thăm dị địa chất tại vị trí có lỗ khoan
+ Chế tạo lồng thép.
+ Các chân máy phải được kê cứng và cân bằng để khi khoan không bị nghiêng
hoặc di động.
+ Đầu khoan được treo bằng giá khoan hoặc cần cẩu, trước khi khoan phải định
vị giá khoan cân bằng, đúng tim cọc thiết kế.
1.5.8. Khoan lỗ:
- Phải lựa chọn thiết bị khoan đủ năng lực và phù hợp với điều kiện địa chất, thủy văn
của cơng trình để đảm bảo cho việc tạo lỗ khoan đạt yêu cầu thiết kế.
1.5.9. Vệ sinh lỗ khoan lần 1:
Vệ sinh đáy và thành lỗ khoan trước khi đúc cọc là một việc cực kỳ quan trọng vì:
-Các lớp mạt khoan,đất đá và dung dịch vữa sét sẽ lắng đọng tạo ra 1 lớp đệm yếu dưới
chân cọc khi chụi lực dẫn đến lún
-Có thể tạo ra các ổ bùn khi đổ bê tong,làm giảm chất lượng cọc.
Vì vậy,khi khoan xong cũng như trước khi đổ bê tong phải thổi rửa sạch lỗ khoan.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 95
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
1.5.10.Cơng tác cốt thép:
- Gia công lồng cốt thép:
+ Lồng cốt thép phải gia công đảm bảo yêu cầu thiết kế về: quy cách, chủng loại
cốt thép, phẩm cấp que hàn, quy cách mối hàn, độ dài đường hàn.
+ Cốt thép được chế tạo sẵn ở công trường hoặc nhà máy. Lồng cốt thép gia công
đúng thiết kế. Các cốt thép dọc và ngang ghép thành lồng cốt thép bằng cách hàn.
+ Các ống thăm dò được hàn trực tiếp lên vành đai hoặc dùng thanh thép hàn kẹp
ống vào đai.
- Đối với những cọc có đường kính lớn, khơng được nâng chuyển lồng cốt thép
tại 1 hoặc 2 điểm, phải giữ lồng cốt thép tại nhiều điểm để tránh biến dạng .
+ Lồng cốt thép phải được giữ cách đáy lỗ khoan 10cm.
+ Lồng cốt thép sau khi hạ và ống thăm dò phải thẳng và thông suốt .
- Hạ lồng cốt thép:
+ Dùng thiết bị cần cẩu nâng lồng cốt thép để hạ vào hố khoan
+ Khi lồng cốt thép chưa đủ chiều dài thì ta cần phải lắp nối lồng thép. Lắp hạ một
đoạn lồng thép vào hố khoan và tạm thời treo vào các móc đã làm sẵn ở gần miệng
ống vách hoặc đơn giản hơn có thể dùng các thanh thép ngáng dưới vòng thép định
vị và kê trên miệng ống vách.Cẩu lắp đoạn ống thép khác vào đúng tim lỗ khoan sao
cho cốt chủ dóng thẳng đứng với các cốt chủ của đoạn trước và tiến hành buộc mối
nối bằng dây thép buộc và hàn.
+ Cẩu cả 2 lồng thép đã nối hạ nhẹ nhàng vào đúng tim tránh lắc long mối
hàn.Tiếp tục lắp nối đoạn lồng thép đến khi đủ chiều dài thiết kế thì thơi.
+ Đối với những cọc có đường kính lớn, khơng được nâng chuyển lồng cốt thép tại
1 hoặc 2 điểm, phải giữ lồng cốt thép tại nhiều điểm để tránh biến dạng .
+ Lồng cốt thép phải được giữ cách đáy lỗ khoan 10cm.
+ Lồng cốt thép sau khi hạ và ống thăm dị phải thẳng và thơng suốt.
1.5.11.Vệ sinh lỗ khoan lần 2
Vệ sinh lỗ khoan bằng cách bơm nước vào để rửa lại đất thành vách và đáy hố
khoan do việc hạ lồng cốt thép ít nhiều gây ra.
1.5.12.Đổ bêtơng cọc theo phương pháp di chuyển thẳng đứng ống dẫn:
- Khi đổ bêtông cần tuân thủ các quy định sau:
+ Trước khi đổ bêtông cọc khoan, hệ thống ống dẫn được hạ xuống cách đáy hố
khoan 20cm. Lắp phểu đổ vào đầu trên ống dẫn.
+ Treo quả cầu đổ bêtông bằng dây thép hoặc dây thừng. Quả cầu được đặt thăng
bằng trong ống dẫn tại vị trí dưới cổ phểu khoảng 20-40cm và phải tiếp xúc kín khít với
thành ống dẫn.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 96
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
1.5.13.Cơng tác rút ống vách:
- Sau khi đổ bê tông cọc được 4 giờ thì tiến hành rút ống vách để thi cơng cọc khác
- Rút từ từ và rút thẳng tránh hiện tượng bê tông bị kéo theo ống vách hay cọc bị đứt
đoạn.
1.5.14.Nghiệm thu cọc khoan nhồi:
- Để kiểm tra cọc, hiện nay người ta hay sử dụng các biện pháp thăm dò phát hiện các
khuyết tật của thân cọc và mũi cọc.
- Phương pháp kiểm tra bằng truyền âm (siêu âm):
+ Với phương pháp này có thể khảo sát những thay đổi về chất lượng bêtơng trên
tồn bộ chiều dài cọc và vị trí cục bộ khuyết tật có thể xảy ra.
+ Nguyên lí:
. Phát một chấn động siêu âm trong một ống nhựa đầy nước đặt trong thân cọc.
. Đầu thu đặt cùng mức trong một ống khác cũng chứa đầy nước, được bố trí
trong thân cọc.
. Đo thời gian hành trình và biểu lộ độ dao động thu được.
- Tuy nhiên về tổng thể phương pháp đo chỉ khảo sát phần lõi cọc bao quanh các ống để
sẵn, bởi vậy nó bỏ qua các khuyết tật ở thành biên cọc.
1.6. Xây dựng vòng vây cọc ván thép:
- Để tiến hành xây dựng trụ T2 ta phải tiến hành xây dựng hệ thống ngăn nước mặt và
đất cát chảy vào hố móng làm cản trở thi cơng. Chọn cọc loại larsen L-IV có :
+ Mơmen qn tính của 1m tường cọc ván là
: 39600 cm4
: 4640 cm4
+ Mômen kháng uốn của từng cọc ván riêng lẻ là
: 405 cm3
+ Mômen kháng uốn của 1m tường cọc ván là
: 2200 cm3
+ Diện tích tiết diện là
: 94,3 cm2
+ Khối lượng đơn vị dài là
: 74 kg/m
204,5
12
+ Mơmen qn tính của từng cọc ván riêng lẻ là
400 L14CĐ TRANG : 97
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp
Thép góc
L 100x100x10
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
- Tại các góc của cọc ván ta liên kết bằng thép góc như hình vẽ. Kích thước của bệ trụ là
4,6x8 (m2) nên ta chọn kích thước vịng vây cọc ván thép là 7.97x12.77 (m2). Số lượng
cọc ván thép được lấy như sau:
- Cạnh ngắn lấy
: 19 cọc
- Cạnh dài lấy
: 31 cọc
- 4 góc dùng 4 cọc liên kết
Tổng cộng dùng 100 cọc Lacxen và 4 cọc liên kết góc.
1.7. Tính tốn cơng nghệ :
1.7.1. Tính tốn chiều dày lớp bê tơng bịt đáy
-
Lớp bê tông bịt đáy được thi công sau khi thi cơng xong cơng tác đóng cọc ván
thép và đào hố móng. Tuy nhiên để tạo thuận lợi tính tốn cọc ván thép ở phần sau
cho nên ta tính tốn lớp bê tơng bịt đáy trước.
- Lớp bê tơng bịt đáy phải có đủ chiều dày để khơng bị phá hoại khi hút nước chế
tạo bệ móng. Bề dày lớp bê tông bịt đáy phải thoả mãn điều kiện của AASHTO
sau:
Điều kiện 1 (trọng lượng lớp bt bịt đáy phải thắng được áp lực đẩy nổi của
nước)
Pbt Fms �Fdn
Mà :
+
+
+
Nên :
Trong đó :
Pbt bt �x �F
Fms u � �x
Fdn n �h �F
bt �x �F u � �x �n �h �F
(*)
bt , n : trọng lượng riêng của bê tông và nước
bt 2.5 T / m3 ; n 1T / m3
F : diện tích của phần BT của cọc ngoài cùng.
F = (3,3 x 3,5) = 11,55 (m2)
h : chiều sâu tính từ MNTC đến đáy lớp BTBĐ
x : chiều dày lớp BTBĐ tính tốn.
: lực ma sát giữa cọc và bê tông bịt đáy , = 6 T/m3
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 98
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
330
u : chu vi cọc , u = .D = .1 = 3.14 (m)
MÂTN +4.2m
350
300
50
350
Fms
Fms
Gbt
Fms
Fms
Fdn
-
Hình 1.3 : hình vẽ tính độ dày lớp bt bịt đáy
Thay vào công thức (*) ta có :
2.5 �x �11.55 3.14 �6 �x �1�(0.8 x) �11.55
� 18.48x 9.24
� x 0.5 m
Vậy bề dày lớp bê tông bịt đáy là :
{
h x 0.3 m
h 0.5 0.3 0.8m
�{
� h 0.8m
h �0.6 m
h �0.6 m
Vậy chiều dày lớp bê tơng bịt đáy là : h = 0.8m
1.7.2. Tính tốn cọc ván thép:
- Để thi cơng vịng vây cọc ván, các tầng vành đai được chế tạo sẵn trên bờ, sau đó đưa
ra vị trí thi cơng bằng cần cẩu rồi đóng các cọc định vị, tiếp đó dựa vào vành đai để đóng
cọc ván thép.
- Để hạ cọc ván thép vào đất dùng hệ thống búa, giá búa đặt trên xà lan. Để tránh các
hàng cọc không bị nghiêng và khép kín theo chu vi thì phải đặt tồn bộ tường hoặc một
đoạn tường vào vị trí khung dẫn hướng.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 99
x 80
h
MNTC +2.1m
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
a) Các nguyên tắc tính tốn:
- Vịng vây cọc ván được xem là tuyệt đối cứng
- Áp lực đất tác dụng lên tường cọc ván lấy theo định lý Culông với mặt phá hoại là mặt
phẳng.
- Áp lực chủ động của đất quy ước lấy là tác dụng từ 2 phía của tường cọc ván.
-Vịng vây cọc ván được tính theo trạng thái giới thứ nhất với tổ hợp tải trọng cơ bản.
Chiều sâu tối thiểu của cọc ván thép chôn vào trong đất kể từ đáy hố móng khi
khơng có bê tơng đáy và có một tầng khung chống được xác định từ điều kiện đảm bảo
ổn định chống xoay của tường cọc ván xung quanh trục tựa của nó vào khung chống.
+ Lớp 1 : Cát hạt mịn dày 4,0m có các chỉ tiêu cơ lý sau:
γ1 = 2,2 (T/m3)
ε1 = 0.7
φ1 = 20
c1 = 0
+ Lớp 2 : cát pha sét dày 4,0m có các chỉ tiêu cơ lý sau:
γ2 = 1.90 (T/m3)
ε2 = 0.57
φ2 = 18
c2 = 0
- Dự kiến cọc ván thép sẽ đóng xuyên qua 2 lớp là lớp 1 và lớp 2.
+ Sự khác nhau của góc ma sát trong :
1tc 2tc
20 18
tc
1
.100%= 20 .100% = 10 %
+ Sự khác nhau của dung trọng :
1 2
2, 2 1,90
1
2, 2
.100%=
.100% = 13,64%
- Sự khác nhau của , giữa 2 lớp đất < 20% nên khi tính tốn ta quy về lớp đất tương
đương.
Có
i .hi 2, 2.4, 0 1,9.4, 0
hi =
4, 0 4, 0
= 2,05 (T/m3)
itc.hi 20.4, 0 18.4, 0
tc
tb
hi = 4, 0 4,0 = 19,0 0
tb
tb
→
tbdn
i .hi 0, 7.4, 0 0,57.4, 0
hi =
4, 0 4, 0
= 0,635
(2, 05 1) �1
1 0, 635 = 0,64 (T/m3)
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 100
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
-Hệ số áp lực đất chủ động:
� 0 tbtc �
K a tg 2 �
45
� 0,51
2
�
�
-Hệ số áp lực đất bị động:
� 0 tbtc
K b tg 2 �
45
2
�
�
� 1,97
�
-Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động:
na = 1,2
-Hệ số vượt tải của áp lực đất bị động:
nb = 0,8
-Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh lấy
n =1
* Giai đoạn 1 :
Xác định chiều sâu ngàm cọc ván:
+ Xác định chiều sâu ngàm cọc ván:
210
290
50
E21
MNTC +2.1m
CỌC VÁ
N THÉ
P
P21
CẠT MËN
DA?
Y 4M
hn=80
E22
E1
E23
h
400
MÂTN+4.2m
79
E3
-
CẠT PHA SẸT
DA?
Y 4M
P1
P23
Áp lực thuỷ tĩnh của nước :
P1 = P2 = γn .(hn + h)
E1 0,5.γn .(0,8+h)2 0,5.(0,8+h)2 (T /m).
-
Áp lực đất chủ động :
tb 2.05(T / m3 )
P2
P21 = P22 = γtb .2,1.Ka
E21 0,5.γtb .(2,1)2ana
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 101
P3
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
0,5 x 2,05 x 2,12 x 0,51 x 1,2
= 2,77 (T/m)
E22 γtb .(2,1).(0,8+h)ana
2,05 x 2,1 x (0,8+h) x 0,51 x 1,2
= 2,63h+2,11 (T/m)
P23 = γđntb.(0,8+h).Ka
E33 0,5. γđntb .(0,8+h)2ana
0,5 x 0,64 x (0,8+h)2 x 0,51 x 1,2
= 0,2 x (0,8+h)2 (T/m)
-
Áp lực đất bị động :
P3 = γđntb .h.Ka
P3
E3 0,5. γđntb.(h)2pnb
0,5 x 0,64 x h2 x 1,97 x 0,8
= 0.5h2 (T/m)
- Điều kiện đảm bảo ổn định chống lật:
ML m.MG
Trong đó :
Với m = 0,95 là hệ số điều kiện làm việc.
ML : Tổng các mômen gây lật đối với điểm 0.
Ml E1.y1 E21.y21E22.y22 + E23.y23
y1, y31, y32, y33,: lần lượt là khoảng cách từ điểm đặt lực tương ứng
tới điểm 0.
Mg : Tổng các mômen giữ với điểm 0.
Mg 0,95.E3.y3
y3: lần lượt là khoảng cách từ điểm đặt lực tương ứng tới điểm 0.
Từ sơ đồ tính trên ta có :
y1 = y23 = (2/3).(0,8+h)+2,1 = 0,67h+2,63 (m) ; y21 = (2/3).(2,1) = 1,4 (m) ;
y22 = (1/2).(0,8+h) +2,1 = 0,5h+2,5(m); y3 = (2/3).h + 2,9 = 0,67h + 2,9(m) ;
Thay vào phương trình như sau :
ML m.Mg = 0
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 102
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
2
� 2, 77.1, 4 ( 2, 63h 2,11).(0,5h 2,5) �
0, 2 x 0,8 h �
. 0, 67 h 2, 63
�
�
0,95. 0.5h 2 . 0,67 h 2,9 0
� 0,19h3 0, 68h 2 8,56h 9, 49 0
h1 9.12
�
�
��
h2 4.25
�
h3 1.29
�
- Chọn: h = 9,2 m.
Vậy chiều sâu ngàm cọc ván thép là 9,2m.
- Như vậy tổng chiều dài cọc ván thép là L = 9.2+2.9+0.5= 12.6(m).
Tính cường độ cọc ván thép và tính tốn thanh chống :
- Việc tính tốn cường độ của cọc ván ta xem cọc ván thép là 1 dầm đơn giản kê
lên 2 gối là thanh chống ngang và gối dưới là điểm giữa của chiều sâu ngàm cọc
ván vào đất của cọc ván thép. Tải trọng tác dụng gồm: áp lực đất chủ động và áp
lực nước nằm ngồi hố móng và bỏ qua áp lực đất bị động và áp lực nước trong
hố móng.
Theo kích thước của vịng vây ta dùng 4 thanh chống chéo.
Sơ đồ tính duyệt cường độ cọc ván và tính thanh chống :
50
MÂTN +4.2m
E22
E1
79
E23
P23
CẠT PHA SẸT
DA?
Y 4M
Áp lực thuỷ tĩnh của nước :
P1 = P2 = γn .(hn + 4.6)
E1 0,5.γn .(0,8+4.6)2 10.98 (T /m).
-
E22
P21
P1
-
E21
Áp lực đất chủ động :
tb 2.05(T / m3 )
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 103
h
CẠT MËN
DA?
Y 4M
CỌC VÁ
N THÉ
P
210
290
E21
MNTC +2.1m
hn=80
400
B
E23
A
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
P2
P21 = P22 = γtb .2,1.Ka
E21 0,5.γtb .(2,1)2ana
0,5 x 2,05 x 2,12 x 0,51 x 1,2
= 2,77 (T/m)
E22 γtb .(2,1).(0,8+4.6)ana
2,05 x 2,1 x (0,8+4.6) x 0,51 x 1,2
= 14.23 (T/m)
P23 = γđntb.(0,8+4.6).Ka
E33 0,5. γđntb .(0,8+4.6)2ana
0,5 x 0,64 x (0,8+4.6)2 x 0,51 x 1,2
= 4.3 (T/m)
- Lập phương trình cân bằng mơmen đối với điểm A:
MA = E23.4,6/3 + E22.(0,5.4,6)+ E21.(2,1/3+0.8)+ E1.(4,6+0,8)/3 - N.7,5 =
0
N = 9.75 (T).
- Ta coi thanh chống ngang là 1 dầm chịu nén đúng tâm.
- Chọn tiết diện thanh chống:
F
+ Ta chọn loại thanh chống I No24 có các đặc trưng sau:
F = 34,8 cm2 ; ix = 9,97 cm ; iy = 2,37 cm
+ Độ mảnh của thanh:
l0 400
40,12
i
9,97
x
x =
y =
l0 400
168, 78
i y 2,37
Vậy: max = max (x ; y) = 168,78 → φ = 0,264
- Công thức kiểm tra ổn định :
N
R
F.
9, 75.103
1061.26
34,8.0, 264
(kG/cm2) < R = 2100 (Kg/cm2).
Vậy điều kiện ổn định của thanh chống được thỏa mãn.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 104
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
* Giai đoạn 2 :
Tính duyệt cường độ cọc ván thép:
50
*
MÂTN +4.2m
B
E4
E7
E6
-
Áp lực thuỷ tĩnh của nước :
P1 = γn .(hn + 4.6)
E1 0,5.γn .(0,8+4.6)2 10.98 (T /m).
-
Áp lực đất chủ động :
tb 2.05(T / m3 )
P3
P32 = P31 = γtb .2,1.Ka
E31 0,5.γtb .(2,1)2ana
0,5 x 2,05 x 2,12 x 0,51 x 1,2
= 2,77 (T/m)
E32 γtb .(2,1).(0,8+0,5)ana
2,05 x 2,1 x 1,3 x 0,51 x 1,2
= 3,43 (T/m)
P33 = γđntb.(0,8+0,5).Ka
E33 0,5. γđntb .(1,3)2ana
0,5 x 0,64 x 1,32 x 0,51 x 1,2
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 105
400
460
Momen lật : E1 ; E31 ; E32 ; E33 ; E6 ; E7.
Mô men giữ : E2 ; E4 ; E5
Tính : E1 ; E31 ; E32 ; E33
E32
E1
E33
A
79
E5
BTBD
h
h/2
E2
E33
E31
50
160
MNTC +2.1m
E32
E1
370
E31
210
CỌC VÁ
N THÉ
P
CÁ
T M?N
DÀ
Y 4m
CÁ
T
PHA SÉ
T
DÀ
Y 4m
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
= 0,33 (T/m)
- Lập phương trình cân bằng mơmen đối với điểm A:
MA = E33.0,43 + E1.0,43+ E32.0,55+ E31.2 - N.3,4 = 0
VB = 3.61 (T/m).
N A = 13.9 (T/m).
Tính được Mmax = 11.53 T
(Kg/cm2) ≤ Ru =2100 (Kg/cm2)
Vậy cọc ván thép đủ khả năng chịu lực.
1.8. Công tác đào đất hố móng:
- Sau khi thi cơng xong cọc ván thép thì ta tiến hành đào đất hố móng.
- Vì hố móng có nước và thành hố móng thẳng đứng lên ta dùng máy xúc gầu mgoạm
mã hiệu E-652B để tiến hành đào hố móng, cịn chừa lại 1 lớp 30cm phần này ta dùng
cơng nhân để đào.
- Đất đào hố móng phải được vận chuyển ra xa khỏi phạm vi móng tránh xạt lở gây bất
lợi cản trở thi công, chỉ để lại 1 phần đủ để lấp hố móng sau này.
- Các thông số kỹ thuật của máy đào gầu ngoạm E-652B :
Dung tích gầu : q = 0,65 (m3)
Tầm với tối đa : L = 10 (m)
Trọng lượng máy : 20,2 (T)
- Năng suất máy đào :
Trong đó :
q : dung tích gầu.
Kd : hệ số đầy gầu, Kd = 1.
Kt : hệ số tơi của đất, Kt = 1,1.
Ktg : hệ số sử dụng thời gian, Ktg = 0,9.
nck :số chu kỳ xúc trong 1 giờ,
Tck = tck.KVT.Kquay : tời gian 1 chu kỳ
tck = 17 (giây)
KVT : hệ sô phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy xúc, đổ tại bãi, KVT = 1.
Kquay : hệ số phụ thuộc gó quya , với góc 900 thì Kquay = 1.
Tck = 17.1.1 = 17(giây).
- Thể tích đất trong hố móng là : V = 7.97 x 12.77 x 3,7 = 376.57 (m3).
- Vậy thời gian cần thiết để đào xong hố móng : t = 376.57 / 123,9 = 3.04 (h)
1.9. Thi công bê tơng bịt đáy :
- Lớp bê tơng bịt đáy có chiều dày x = 0,8 m.
- Lớp bê tông bịt đáy được đổ bằng diện tích hố móng , cho nên ta có khối lượng
bê tơng cần đổ là :
V = 7,97 x 12.77 x 0,8 = 81.42 (m3)
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 106
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
- Nhận xét : khối lượng bê tơng bịt đáy khá lớn, vì vậy dùng phương pháp vữa
dâng.
- Ưu điểm của phương pháp này :
+ Thi công đơn giản, cho năng suất cao, thường áp dụng cho bê tông khối
lớn.
+ Khối lượng vật liệu qua máy trộn chỉ vào khoảng 1/3 thể tích bê tơng cần
đổ dưới nước.
+ Giảm được thiết bị trộn, kích thước dàn dáo.
+ Ý nghĩa kinh tế
- Trình tự thi cơng :
+ Bố trí các ống vách có lỗ đục có 1 lị xo dạng tháp bảo vệ ống đặt thẳng
đứng cách đều nhau trong hố móng, đáy ống sát với nền.
+ Đổ cốt liệu thô là đá sỏi hoặc đá có kích thước 20-30 cm xung quanh ống
bằng thùng hoặc ben, đổ đá thấp hơn cao độ bệ móng 10 cm để làm lớp
đệm trước khi thi công trụ.
+ Bơm vữa gồm hỗn hợp xi măng –cát đầy ống rồi nhấc dần ống lên 1 cách từ
từ để vữa tràn ra các lỗ và miệng ống lấp kín cá khe rỗng của khối đá dăm,
làm nước dồn lên trên.
+ Nâng ống phun vữa từ từ cho đến khi cả khối đá dăm được bơm vữa.
- Thiết bị : (Theo 22TCN209-92)
+ Ống đổ : tuỳ theo công suất máy bơm, khả năng thơng qua của các ống mà
chọn đường kính ống cho phù hợp :
Có thể tham khảo bảng biểu trích trong 22TCN209-92:
Cơng suất và khả năng vữa
Dtrong (mm)
Thơng qua ống
37
50
75
100
m3/h
1
1,5
2,5
4
Vậy chọn ống đổ làm bàng thép là những ống lắp ghép từng đoạn cho tiết diện
hình trịn đường kính D = 10 cm, được khoét lỗ có đường kính 3cm khoảng cách giữa
các lỗ là 20cm theo chiều dài của ống, ống đổ gồm nhiều đoạn nối dài với nhau, chiều
dày ống = 4mm. Xung quanh có nẹp bằng sắt góc để tăng độ cứng.
Vật liệu dùng cho bê tơng vữa dâng (Theo 22TCN209-92):
+ Đá : tuỳ thuộc kích thước cơng trìn dày móng, lớn nhỏ mà ta sử dụng loại
đá : 4x6 ; 6x8 ; 8x12 ; 12x15 ;15x20 ; 20x40. ở đây ta chọn đá 15x20 cm.
+ Vữa xi măng cát có tỷ lệ 1:2,5 trong cát không lẫn quá 3% hạt sét.
+ Nước : tuân theo (Theo 22TCN209-92).
+ Phụ gia : tuân theo (Theo 22TCN209-92).
- Khi đổ bê tông bịt đáy :
+ Áp lực bơm vữa phải đủ để thắng được áp lực nước để đẩy nước trong ống ra
ngoài.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 107
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
0
R40
R40
0
797
0
R40
R40
0
+ Số lượng ống phụ thuộc vào diện tích hố móng, bán kính tác dụng và năng
suất máy trộn bê tơng.
+ Bán kính tác dụng R < 3m chọn R = 4m số ống là 4 bố trí như sau :
1277
1.10. Hút nước hố móng :
-
Sau khi lớp bê tơng bịt đáy đạt cường độ ta tiến hành hút nước để thi công bệ trụ.
Hút nước trong hố móng ta sử dụng máy bơm để hút.
Lưu lượng nước ở đây chủ yếu là nước có sẵn trong hố móng và nước thấm qua
các khe giữa các cọc ván rất ít coi như khơng có:
V = 7,97 x 12.77 x 0,8 = 81.42 m3.
Chọn máy bơm C-374 có các thơng số:
+ Năng suất
: Q = 24 m3/h.
+ Độ sâu hút nước
:6m
+ Đường kính ống hút 51 mm.
-
+ Công suất động cơ 1KW.
Thời gian hút hết nước trong hố móng :
V 81.42
3, 4(h)
Q
24
n=
-
Chọn 2 máy bơm và phải dự trữ thêm 1 máy bơm để bơm nước từ ngồi vào
trong hố móng đề phịng sự cố.
Vị trí đặt ống hút phải ở vị trí thấp nhất của hố móng và phải làm hố tụ nước.
1.11. Đập đầu cọc,san sữa vệ sinh hố móng và thi công đổ lớp đệm:
-
-
Đầu cọc khoan nhồi được ngàm vào bệ móng là 1m do đó trong thi cơng cọc cần
đổ bêtơng đến cao độ này trong đó cần phải dự trù phần bêtơng có cường độ thấp
cần phải gọt bỏ .
Để tránh hiện tượng chọc thủng cần bố trí trên đầu cọc vài lớp cốt thép.
Hố móng trước khi thi cơng bệ móng cần phải gia cố thêm đáy hố móng bằng
một lớp dăm sạn dày khoảng 20-30cm và đầm chặt đến K95-K98.
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 108
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
CỐ
T THÉ
P CHỦ
ĐAI XOẮ
N
CỌC
(Chi tiết đầu cọc)
V. Thi công bệ cọc, thân trụ:
1) Thi cơng bệ cọc:
a) Trình tự thi cơng:
-
Hố móng đã được hút hết nước, tiến hành đập đầu cọc để lộ cốt thép ra ngoài và
uốn cốt thép theo thiết kế.
-
Lắp dựng cốt thép cho đài cọc.
-
Lắp dựng ván khuôn bệ cọc.
-
Tiến hành đổ bê tông.
b) Kỹ thuật đổ bê tông:
-
Bêtông được trộn tại vị trí đổ thi cơng.
-
Cần phải kiểm tra chất lượng của bêtông (kiểm tra về độ sụt) trước khi cho đổ
BT.
-
Bêtông được đổ thông qua máy bơm bêtông. Chiều dày mỗi lớp đổ bê tông 30cm.
-
Bê tông đổ theo dải nghiêng với góc nghiêng α = 20÷25o .
-
Khối lượng bê tông bệ trụ là : V = 8,0 x 4,6 x 2 = 73,6 m3
c) Chọn máy đầm và máy trộn bêtơng:
*
Dùng đầm dùi có các thơng số kỹ thuật sau:
+ Đầu công tác dùi: 40cm
+ Bán kính ảnh hưởng: R = 70cm
+ Bước di chuyển của dùi không quá 1,5.R = 1,05m
+ Khi đầm lớp trên phải cắm vào lớp dưới 10cm để bêtông được liền khối.
*
Chọn máy trộn bê tông:
-
Chọn máy trộn bê tông tự do mã hiệu S3021, các thông số kỹ thuật của máy
như sau:
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 109
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
+ Có dung tích hình học của thùng trộn là : 1200 (lít)
+ Dung tích xuất liệu V=800 lít
+ Sơ vịng quay của thùng : N vịng quay = 17 vịng/phút
+ Cơng suất động cơ :13 kw
+ Kích thước giới hạn :
Dài : 3,725 m
Rộng : 2,73m
Cao : 2,526 m
-
Năng suất của máy trộn:
N = Vsx . f . nck . Ktg
Trong đó:
+ Vsx: dung tích sản xuất của thùng trộn, V = 0,8 m3
+ f : hệ số xuất liệu, f = 0,7.
+ Ktg = 0,85 : hệ số sử dụng thời gian.
3600
nck = tck : số mẻ trộn được trong một giờ
tck = tđổ vào + ttrộn + tđổ ra .
Trong đó:
+ tđổ vào : thời gian đổ vật liệu vào thùng, tđổ vào = 18(s)
+ ttrộn
: thời gian trộn vật liệu, ttrộn = 100(s)
+ tđổ ra : thời gian đổ bê tông ra, tđổ ra = 18(s)
nck = 26,5 (mẻ trộn/h).
N = 0,8.0,7.26,5.0,85 = 12,6 (m3/h)
-
Ta dự tính đổ bê tông trong 1 ca :
Với năng suất máy đã chọn thì 1 ca khối lượng bê tơng đổ được là :
Vca = 12,6 x 7 = 88,2 (m3)
*
Chọn máy bơm bê tông :
-
Chọn máy bơm bê tông mã hiệu S-248A . Máy có các thơng sơ kỹ thuật sau :
+ Năng suất kỹ thuật : 40 (m3/h)
+ Năng suất thực tế : 15 (m3/h)
+ Kích thước cốt liệu : 100 (mm)
+ Cơng suất động cơ : 55kw
+ Đường kính ống : d = 283 (mm)
+ Trọng lượng 11, 93 T
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 110
THIẾT KẾ THI CƠNG MỐ TRỤ CẦU
d) Tính tốn ván khn
Tính tốn ván khn thi cơng bệ trụ :
- Ván khuôn cho công tác thi công trụ T2 phải đảm bảo 1 số yêu cầu sau :
+ Ván khuôn phải có khả năng chịu được áp lực bê tơng tươi ( đủ cường độ
chịu lực).
+ Ván khuôn không được biến dạng.
+ Ván khn phải có bề mặt bằng phẳng, không gỉ sét.
+ Những mối nối giữa các tấm ván đặc biệt khi ghép đối đầu cần phải trát
kín bề mặt bên trong ván khuôn.
+ Trước khi đổ bê tông mặt ván khuôn cần quét 1 lớp nước vôi đục hoặc
dung dịch khác như đất sét, dầu máy thải để sau này dễ tháo ván khn.
+ Các góc vng và nhọn ở phía trong của ván khn cần bố trí thêm các
kê gỗ tiết diện hình tan giác để tránh hiện tượng tróc lở bê tơng.
+ Tháo lắp dễ dàng.
- Sử dụng ván khn lắp ghép bằng thép có chiều dày 5mm
- Kích thước bệ móng: 4,6 x 8,0 x 2 (m)
- Sườn tăng cường là thép lá : 60x5
- Các nẹp đứng và ngang là các thép hình L75x75x5
- Các thanh căng bằng thép = 10 đặt tại ví trí giao nhau giữa nẹp đứng và nẹp
ngang.
- Sơ đồ bố trí ván khn:
II
200
260
I
I
I
I
200
200
200
200
460
800
VÁN KHN SỐ I
50
50
VÁN KHN SỐ II
50
65
65
65
65
200
50
50
50
200
50
50
50
50
TẤ
M THÉ
P 5mm
50
50
TẤ
M THÉ
P 5mm
200
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 111
260
200
I
phương ngang cầu
200
phương dọc cầu
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
Xác định chiều cao của lớp bêtông tác dụng lên ván khuôn:
- Ván khuôn chịu áp lực của bê tông tươi .
- Trong quá trình đầm cường độ áp lực ngang tại vùng ảnh hưởng của đầm sẽ tăng
lên.
- Áp lực của bê tông tươi thay đổi rõ rệt khi thay đổi công cụ và phương pháp
đầm. Trong q trình đơng kết thì áp lực của bê tông sẽ giảm dần và sau một thời
gian bê tơng hình thành cường độ thì áp lực đó sẽ mất đi hồn tồn. Song ứng
suất và biến dạng trong các bộ phận của ván khuôn do áp lực ngang của bê tông
tươi gây ra vẫn giữ nguyên.
q
R
(a) p=f(t)
H
H=4ho
R
q
pmax1
(b)
pmax2
(c)
Hình 1.6 : Biểu đồ áp lực ngang của bê tông tươi
(a) Áp lực bê tông giả định
(b) Áp lực bê tông khi không đầm rung
(c) Áp lực bê tơng khi có đầm rung
- Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tông ván khuôn phụ thuộc vào công suất máy trộn và
diện tích đổ bê tơng. Thời gian đơng kết của bê tông phụ thuộc vào chất lượng xi
măng, các tạp chất hóa học, nhiệt độ khơng khí và các yếu tố khác. Khi tính ván
khn ta lấy thời gian đông kết là 4h kể từ lúc trộn. Như vậy chiều cao áp lực là : H
= 4h0.
Với ho: Chiều cao của lớp bê tông đổ trong 1 giờ
(Dùng 1 máy trộn bêtơng)
Trong đó:
+ F: diện tích đổ bêtơng, F = 4.6 x 8 = 36.8 (m2)
+ N: Năng xuất của máy trộn bê tơng có dung tích thùng trộn 1m3;
N=12,6 m3/h
=> H = 4.ho = 4 x 0,34 = 1,36 (m)
Xác định áp lực ngang của bêtông tươi tác dụng lên ván khuôn:
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 112
THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
-
Áp lực của hỗn hợp bê tơng phía dưới vùng tác dụng của đầm phụ thuộc vào độ
sệt và các tính chất khác của hỗn hợp, song trị số áp lực này không thể lớn hơn
giá trị cực đại của áp lực bê tông trong vùng bị tác động của dầm.
Pmax= (q + .R).n
Trong đó:
+ q = 200 (kG/m2): áp lực xung kích do đổ bê tông.
+ = 2500 (kG/m3): trọng lượng riêng của bê tơng.
+ R = 0,7 (m): bán kính tác dụng của đầm.
+ n = 1,3: hệ số vượt tải.
Pmax = 1,3.(200 + 2500.0,7) = 2535 (kG/m2).
Tính tốn thép bản của ván khn:
- Bệ móng có 2 loại ván khn I và II:
VÁN KHN SỐ I
50
50
50
65
65
65
65
200
50
50
50
200
50
50
50
50
VÁN KHN SỐ II
TẤ
M THÉ
P 5mm
50
50
TẤ
M THÉ
P 5mm
200
260
Thép bản của ván khn được tính như bản kê bốn cạnh ngàm cứng và mơmen uốn lớn
nhất tại giữa nhịp được xác định theo công thức:
Mmax = α.Pqđ.b2
Trong đó:
+ α: là hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b.
=> tra bảng 2.1/62 sách THI CÔNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP
+ Pqđ: Áp lực ngang qui đổi trên chiều cao biểu đồ áp lực.
q
R
Trong đó:
Fal: Diện tích biểu đồ áp lực
SVTH: Nguyễn Duy Thành- Lớp L14CĐ TRANG : 113
H
(Xem hình bên)
Pmax