Một số lưu ý khi tính toán thi công coc ép

2.2. Thi công ép cọc:
2.2.2 Tính toán khối lợng cọc:
Đoạn cọc V một đoạn
(m3
Số lợng cọc Chiềudài1đoạn Tổng chiều
dài cọc (m)
Đoạn trên 302 5
1510
Đoạn mũi 302 6
1812
Tổng 3,322
a. Phơng pháp ép cọc:
*Phơng pháp ép trớc khi đào đất: Thi công cọc trớc khi thi công đất-
-Ưu điểm:
+ ít phụ thuộc vào mực nớc ngầm, thời tiết.
+ Dùng đợc cho nhiều loại móng.
+ Thuận lợi hơn trong thi công do di chuyển máy dễ không sợ va chạm vào
thành hố đào.
+ Không tăng khối lợng đất đào.
- Nhợc điểm:
+ Phải cần đoạn cọc đẩy cọc chính vào đất.
+ Không phát hiện đợc cao trình đỉnh cọc khi thi công đào đất.
+ Đầu cọc phải xuyên qua lớp đất mặt cứng khi cha thể gia tải.
Kết luận:
Căn cứ vào các u nhợc điểm trên và dựa vào đặc điểm công trình ta chọn phơng án
ép cọc trớc khi đào đất.
b. Số liệu phục vụ ép cọc
Kích thớc cọc: 250 ì 250mm
Chiều dài một đoạn cọc C1 là 6m, đoạn C2 là 5m đợc nối với nhau.
Tổng số cọc: 302 cọc
Tổng chiều dài cọc (cha có phần ép âm):

302 ì 11 = 3322m
Cọc đợc ép tới độ sâu -11.75 m so với cốt tự nhiên
Chiều dài ép âm mỗi cọc là: 0.5m => Tổng số m ép âm là:
0.5 ì 302 = 151m
Sức chịu tải tính toán của một cọc là: P
tt
= 25T/ cọc
Lực ép khống chế đầu cọc: Pmax = 55T(chú ý đây là căn cứ để chọn công
suất máy ép, chứ không phải P
tt
nh nhiều SV làm) Pmin = 40T.
Tổ hợp máy ép cọc gồm: máy ép thuỷ lực, cần trục tự hành phục vụ máy ép,
máy hàn phục vụ nối đầu cọc.
2.2.1. Tính toán chọn thiết bị ép cọc:
2.2.1.1. Lực ép:
1
Là lực tác dụng lên đầu cọc để đa cọc vào nền. Lực ép tính toán ở đây là lực
ép cực đại.
Do yêu cầu kỹ thuật cọc chỉ dừng ép khi :
+ Lực ép đầu cọc đạt P
min
trong chiều dài tối thiểu 3D và chiều sâu cọc đạt
cốt thiết kế ;
+ Hoặc lực ép đầu cọc đạt P
max
trong chiều dài tối thiểu 3D và chiều sâu cọc
cha hoặc đạt cốt thiết kế ;
+ Lực ép đầu cọc nhỏ hơn P
min
và chiều sâu cọc đạt cốt thiết kế, thì phải ép

tiếp khi nào đạt P
min
trong khoảng 3D mới dừng. ( trờng hợp này khi thi công
đài phải đào sâu tới đầu cọc , hàn cốt thép, ghép côp pha đổ tiếp đoạn cọc
thiếu).
Vì khi sử dụng máy ép cọc, thông thờng ngời ta phải đứng 1 vị trí tiến hành
ép cho nhiều cọc, trọng tâm của máy ép không trùng với vị trí đầu cọc. Vì
vậy, ngời ta phải chọn máy có lực ép lớn hơn
P
ép
= (1.4-2) ì P
max
=> Pép = 1,5*55 t = 82,5(T)
Mặt khác, để máy hoạt động hiệu quả, ta nên sử dụng công suất máy ở mức
70-80%.
Vậy công suất máy tối thiểu là :
P
máy
= P
ép
/(0,7-0,8) => P
máy
= 82,5/0.75 = 110T
2.2.1.2. Đối trọng:
Trọng lợng đối trọng níu toàn bộ đầu cọc để làm cho cọc cắm vào đất, cho
nên muốn có lực ép ( Pép) thì đối trọng Pđt là:
Pđt > Pmáy = 110(T)
Trọng lợng của 01 khối bê tông là:
2 ì 1 ì 1 ì 2.5 = 5(Tấn)
Nh vậy, trừ trong lơng của thân máy 10 tấn ; ta phải dùng 20 quả đối trọng

với tổng trọng lợng các quả đối trọng là 10+100=110t
Đối trọng đợc đặt về 02 phía của giá ép, mỗi bên xếp 10 quả đối trọng, thành
5 hàng.
2.2.1.3 Kích thủy lực:
Kích thủy lực Lắp vào máy ép có nhiệm vụ nâng đối trọng lên để tạo sức ép
ở đầu cọc - ngoài trọng lợng của đối trọng còn có cả trọng lợng bản thân
của máy ép:
Pkích > Pđối trọng + trọng lợng máy ép = 110T
Từ các thông số trên ta chọn kích ép EICTO393 có các thông số:
Lực ép của máy: 120T
Gồm 2 kích thuỷ lực 60T
Đờng kính xi lanh: 280mm
Tiết diện xilanh: 1.815cm2
Động cơ điện: 17.5W
2
Chiều dài hành trình : 1,2m.
2.2.1.4 Kích thớc khung ép:
Đối với khung ép cọc để chọn đợc khung ép tối u cần thiết kế một khung ép
sao cho trong mỗi lần ép nó ép đợc số cọc lớn nhất trong một đài cọc. Căn
cứ vào kích thớc của đài, chiều dài lớn nhất của đoạn cọc.
Chiều dài lớn nhất của đoạn cọc 6.0m => chiều cao khung ép (Hg)
Hg = Hmax đoạn cọc + 2m = 6 + 2 = 8m
Chiều cao khung ép: 8m
Chiều rộng khung ép b = 2m
Chiều dài khung ép a = 7m
2.2.1.5 Chọn thiết bị phục vụ nâng chuyển:
Cần trục phục vụ máy ép sẽ làm nhiệm vụ cẩu cấu kiện lên giá ép (giả định
bốc xếp cấu kiện từ phơng tiện chuyên chở đến công trờng xuống bãi tập kết
cấu kiện là do bên cung ứng cấu kiện đảm nhiệm).
Khi chọn máy cẩu ta phải dựa vào 3 thông số sau:

- Bán kính: R
- Độ cao nâng: H
- Trọng lợng nâng: Q
Xác định tải trọng nâng Q:
Để xác định tải trọng nâng của cần trục phải xuất phát từ tải trọng lớn nhất
mà cần trục phải nâng.
- Trọng lợng 1 đoạn cọc dài nhất
Q = 0.25 ì 0.25 ì 2.5 ì 6 = 0.94 (T)
- Trọng lợng 1 quả đối trọng 5T > 0.94T
Nên Qy/c = 5T
- Xác định độ cao nâng cần thiết:
Hyc = hck + htb + hcáp + a
hck- Chiều cao cấu kiện = 6m
htb: Chiều cao thiết bị treo buộc = 1.3m
hcáp: khoảng cách cáp = 1m
a: khoảng cách nâng an toàn và chiều cao lỗ chừa để đa cọc vào = 1 + 2/3Hg =(1+
(2ì8)3)= 7m
Hyc = 6 + 1.3 + 1 + 7 = 15.3m
Chiều dài tay cần yêu cầu

m
HH
L
oyc
yc
22,14
97,0
5,13.15
75sin
=

=

=
Bán kính làm việc yêu cầu:
Ryc = S + r
3
S: Khoảng cách ngắn nhất từ tâm quay của cần trục đến mép công trình hoặc ch-
ớng ngại vật.
r: Khoảng cách lớn nhất từ mép công trình đến điểm đặt cấu kiện, tính theo phơng
với
S = Lyc ì cos75 = 14.22 ì 0.26 = 3.69(m)
Ryc= S + r = 3.69 + 1.5 = 5.19 (m)
Vậy có các thông số tính toán nh sau:
Thông số tính Đơn vi Giá trị
Q Tấn 5
Rmin m 5.19
H m 15.3
L m 14.22
Từ các thông số trên ta chọn cần tự hành NK110 có:
Thông số Máy NK110 Đơn vị Giá trị
[Q] Tấn 5
[R] m 6
[H] m 15.8
[L] m 15
- Chọn máy hàn và công nhân phục vụ máy ép:
Máy hàn dùng để nối các đoạn cọc: Chọn 1 máy hàn công suất 23Kw
Lựa chọn máy kinh vĩ : Nhà thầu chúng tôi sẽ dùng 02 máy kinh vĩ để phục vụ thi
công ép cọc
Phơng tiện vận chuyển cọc do nhà cung cấp cọc đảm nhiệm.

2.2.3. Phơng án tổ chức thi công ép cọc:
Để công tác ép cọc đạt chất lợng cao nhất thì sơ đồ di chuyển giá ép cọc phải đợc
lựa chọn sao cho thoả mãn các điều kiện sau đây:
- Đờng di của giá ép là ngắn nhất.
- Số lần di chuyển giá ép và đối trọng là ngắn nhất.
- Phơng tiện bốc xếp hoạt động dễ dàng nhất.
- Sơ đồ di chuyển giá ép không quá phức tạp.
2.2.3.1 Phơng án 1: Dùng 1 máy EICTO393 và 1 cần trục tự hành, làm việc hai ca
trong một ngày. (Sơ đồ di chuyển máy ép cọc xem trang sau.)
a. Tính toán thời gian ép cọc.
Trớc khi đem cọc ép đại trà, cho ép thử 03 cọc tại các vị trí do thiết kế chỉ định
trên mặt bằng. Sau khi có kết quả chính thức của t vấn thiết kế về kết quả điều
chỉnh thiết kế cọc (nếu có), sau khi có kết quả thí nghiệm sau đó mới cho ép cọc
đại trà.
Thời gian ép cọc đại trà:
T = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 +T6.
Trong đó:
4
- T1: Thời gian nạp cọc vào giá và điều chỉnh cọc:
T1= n ì m ì t1
n: số đoạn cọc của cọc (bao gồm cả đoạn âm), n = 3
m: tổng số cọc = 302cọc (đã trừ 3 cọc thí nghiệm)
t: thời gian nạp cọc và căn chỉnh 1 đoạn cọc (t1 = 5 -10phút ; thời gian này
nên lấy ngắn, vì thực tế khi hành trình cuối cùng của đoạn cọc trớc gần ép
hết thì ngời ta đã đa đoạn tiếp theo vào)
T1= n ì m ì t1 = 3 ì 302 ì 7 = 6342(phút)
- T2: Thời gian hàn nối cọc : T2 = m ì (n -1) ì t2
- T2: thời gian hàn 1 mối hàn (vì hàn 4 mặt nên thời gian hàn khoảng 20
phút . Hiện nay đa số SV chỉ lấy t2 = 7 - 8phút/mối hàn)
- n1: số đoạn cọc của cọc (không bao gồm cả đoạn âm), n1 = 2

T2 = 302 ì (2 - 1) ì 20 = 6040(phút)
- T3 :Thời gian ép cọc: T3 = L/V
- L: Tổng chiều dài cọc cần ép (kể cả đoạn ép âm),
- V: Vận tốc trung bình khi ép (V = 0.9m/phút)
T3 = L/V = (3322+151)/0.9 = 3859(phút)
-T4 : Thời gian hồi hành trình và lắp thanh truyền lực đầu cọc
Từ trớc đến nay, SV không tính thời gian này, nên số ca máy thiếu thực tế.
Sau khi máy ép hết hành trình một ngời công nhân leo lên giá ép để rút
thanh thép truyền lực từ giá ép vào đầu cọc (thờng cắt từ thanh ray đờng sắt)
ra khỏi đầu cọc Máy ép chạy ngợc lên, có tốc độ bằng ép xuống.
Thời gian T4 có thể tính gộp vào T3 hoặc tính riêng.Thời gian này có thể lấy
bằng T3 hoặc hơn.
T4 = 3859 phút
- T5: Thời gian chuyển khung và đối trọng T4 = c ì t4
- t5: Thời gian 1 lần chuyển khung và đối trọng
(t5 = 40 - 50phút), lấy t5 = 45phút
c: Tổng số lần chuyển khung và đối trọng. Thông thờng lập bảng tính (phụ thuộc
vào cấu tạo đài, số lợng đài, cấu tạo khung ép) = 18 trụcì4 đài/ 1trục-2=70(do vị trí
A12 và A12* có 4 cọc nên chỉ cần 1 lần di chuyển và vị trí D12 và D12* cũng tơng
tự, mỗi vị trí đứng ép thì sẽ ép tối đa 5 cọc của đài có số cọc lớn nhất là đài ĐC2.
Các đài khác có số cọc ít hơn nên tính số lần di chuyển khung và đối trọng bằng số
đài.
T5 = c ì t4 = 70 ì 45 = 3150phút
- T6: Thời gian chuyển giá ép = (m - c) ì t5
- m: số cọc của công trình
c: số lần chuyển khung
t6: Thời gian 1 lần chuyển giá ép (t5 = 10 - 15phút/lần) lấy t5 = 10phút
5
T6 = (302 -70)ì 10 = 2320phút
Tổng thời gian ép cọc:

T = T1 + T2 + T3+ T4 +T5 +T6=
= 6342 +6040+3859 +3859+3150+2320= 25570 phút
Tổng số ca ép cọc
ca
k
T
s
tg
ca
5.66
6088.0
25570
608

ìì
=
ìì
=
Lấy tròn 66 ca
Máy làm việc 2 ca 1 ngày => Thời gian máy ép cọc 33 ngày.
Năng suất ép cọc tính cho 1 ca làm việc:
Nca= 3473/66=52,6 (m/ca)
Sơ đồ di chuyển máy ép cọc
bảng tiến độ thi công
ngày công tác 1 2 33
máy ép cọc
eict
b. Chi phí cho phơng án 1
Bảng: Chi phí Máy thi công PA1
Loại máy Sốcalàm việc

Đơn giá ca
máy (đồng/ca)
Thành tiền
(đồng)
Máy ép cọc
66 720000 47520000
Cầntrụcbốc xếp
66 1820000 120120000
Máy hàn
66 320000 21120000
Tổng

188760000
Chi phí một lần cho máy ép cọc đợc tính nh sau:
+ Chi phí vận chuyển đối trọng: Đi và về Từ kho của công ty đến công trờng
hết 2 ca ôtô 10 tấn: 2 ì 1.900.000 = 3.800.000 đồng.
+ Cẩu đối trọng nâng hạ hai đầu phục vụ vận chuyển đi và về dùng 2 ca cẩu:
2 ì 1.820.000 = 3.640.000(đồng).
+ Chi phí nhân công móc cẩu, xinhan cẩu, ke kích, :
4*2* 220.000 = 1.760.000 đồng
Vậy tổng chi phí một lần cho 1 máy ép cọc là: 9.200.000 (đồng)
Tổng chi phí máy = 188.760.000+ 9.200.000 =197.960.000 đồng
- Công nhân: Bố trí tổ đội công nhân 5 ngời để thực hiện các công tác sau:
6
+ Treo cọc vào dây cẩu và ra hiệu cho cẩu: 02ngời.
+ Điều chỉnh cọc vào giá: 02ngời.
+ Hàn nối cọc: 01ngời.
Bảng: Chi phí Nhân công PA1
Ca làm việc Bậc thợ Hao phí lao động
(ngày công)

ĐGNC
(đồng/công)
Thành tiền (đồng)
Ca 1
3.0/7
165 220.000 36.300.000
Ca 2 3.0/7
165 240.000 39.600.000
Tổng


75.900.000
Bảng: Tổng cộng chi phí thi công phơng án 1:
STT Chi phí Cách tính Giá trị (đồng) Ký hiệu
I Chi phí trực tiếp
1 Chi phí vật liệu VL
2 Chi phí nhân công
NC = HPLĐ
ì
ĐG nc
75.900.000
NC
3 Chi phí máy thi công M = M1 + M2 + M3
197.960.000
M
4 Trực tiếp phí khác
Tk = 1,35%
ì
(VL + NC + M)
3.697.110

Tk
Cộng chi phí trực tiếp
quy ớc
T = VL + NC + M + Tk
277.557.110
T
II Chi phí chung quy ớc
C = 5,8%
ì
T
16.098.312
C
III Giá thành quy ớc Z = T + C
293.655.422
Z
2.2.3.2 Phơng án 2:
Dùng 2 máy ép cọc làm việc 2 ca trong một ngày. Máy 1 thi công bắt đầu từ trục A
và trục B, máy 2 thi công từ trục C và D: để đảm bảo mặt bằng thi công thì máy 2
vào sau máy 1 một ngày và đều bắt đầu từ trục 1 và kết thúc là trục 17.
Sơ đồ di chuyển máy ép cọc nh hình vẽ dới đây :
bảng tiến độ thi công
ngày công
tác
1 2 16 17
máy ép cọc
eict số 1
máy ép cọc
eict số 2
7

Bảng : Chi phí Máy thi công PA2
STT Chi phí Cách tính Giá trị (đồng) Ký hiệu
I Chi phí trực tiếp
1 Chi phí vật liệu VL
2 Chi phí nhân công
NC = HPLĐ ì ĐG nc
75900000
NC
3 Chi phí máy thi công
M = M1 + M2 +2ìM3
207160000
M
4 Trực tiếp phí khác
Tk = 1,35%ì (VL + NC + M)
3821310
Tk
Cộng chi phí trực tiếp
quy ớc
T = VL + NC + M + Tk
286881310
T
II Chi phí chung quy ớc
C = 5,8% ì T
16639116
C
III Giá thành quy ớc Z = T + C
303520426
Z
Trong đó chi phí một lần cho máy ép cọc đợc tính bằng 2 lần chi phí 1 lần phơng
án 1;

2.2.4 So sánh lựa chọn phơng án
Bảng so sánh lựa chọn phơng án ép cọc
TT Phơng án Thời gian thi công Chi phí thi công
(ngày) (đồng)
1 Phơng án 1 33 293.655.422
2 Phơng án 2 16.5 303.520.426
Từ kết quả tính toán của hai phơng án tổ chức thi công có nhận xét : Phơng án thi
công II có thời gian thi công ngắn hơn phơng án thi công I và có chi phí lớn hơn.
Vì vậy để lựa chọn phơng án nào là phơng án tối u, ta dùng phơng pháp chi phí
quy đổi nh trình bày dới đây:
Chọn phơng án có thời gian dài hơn làm gốc (PA1)
C2qđ = C2 - Hr
C2: Chi phí của phơng án 2
Hr: hiệu quả do rút ngắn thời gian thi công. Công thức tính Hr nh sau:
Hr = F
CĐ
ì (1-Tn/Td )
Trong đó F
CĐ
là phần chi phí cố định chiếm trong chi phí của phơng án có
thời gian thi công dài hơn
Tn: Thời gian thi công của phơng án có thời gian thi công ngắn hơn
Td: Thời gian thi công của phơng án có thời gian thi công dài hơn
8
Giả thiết rằng chi phí cố định chiếm 50% chi phí chung của phơng án có thời
gian thi công dài hơn.
=> F
CĐ
= 50% ì CPC= 50%ì 16.098.312= 8.049.126 đồng
Tn = 16.5 ngày

Td = 33 ngày
=> Hr = 8.049.126 ì (1-16.5/33) = 4.024.563 đồng
Chi phí quy đổi của hai phơng án đợc tính nh sau :
Chi phí của PA2: C2 = 303.520.426- 4.024.563= 299.495.863 đồng
Chi phí của PA1: C1 =293.655.422 đồng
Nh vậy, C1<C2 nên ta chọn phơng án I làm phơng án thi công.
***Trng hp tớnh giỏ thnh thi cụng cú tớnh c chi phớ vt liu
Gi s giỏ mua 1md cc 250*250 v n chõn cụng trỡnh l : 250.000ng.
Tớnh li giỏ thnh 2 PA
Bảng: Tổng cộng chi phí thi công phơng án 1:
STT Chi phí Cách tính
Giá trị
(đồng)
Ký
hiệu
I Chi phí trực tiếp

1 Chi phí vật liệu 3322*250000 830500000 VL
2 Chi phí nhân công NC = HPLĐ
ì
ĐG nc 75900000 NC
3 Chi phí máy thi công M = M1 + M2 + M3
197960000
M
4 Trực tiếp phí khác
Tk = 1,35%
ì
(VL +
NC + M) 14908860 Tk

Cộng chi phí trực tiếp
T = VL + NC + M +
Tk 1119268860 T
II Chi phí chung C = 5,8%
ì
T 64917593.9 C
III Giá thành Z = T + C 1184186454 Z
Bảng : Chi phí Máy thi công PA2
STT Chi phí Cách tính
Giá trị
(đồng)
Ký
hiệu
I Chi phí trực tiếp

1 Chi phí vật liệu
3322*250000 830500000
VL
9
2 Chi phí nhân công NC = HPLĐ ì ĐG nc 75900000 NC
3 Chi phí máy thi công M = M1 + M2 +2ìM3
207160000
M
4 Trực tiếp phí khác
Tk = 1,35%ì (VL +
NC + M) 15033060 Tk

Cộng chi phí trực tiếp
T = VL + NC + M +
Tk 1128593060 T

II Chi phí chung C = 5,8% ì T 65458397.48 C
III Giá thành Z = T + C 1194051457 Z
Chọn phơng án có thời gian dài hơn làm gốc (PA1)
C2qđ = C2 - Hr
C2: Chi phí của phơng án 2
Hr: hiệu quả do rút ngắn thời gian thi công. Công thức tính Hr nh sau:
Hr = F
CĐ
ì (1-Tn/Td )
Trong đó F
CĐ
là phần chi phí cố định chiếm trong chi phí của phơng án có
thời gian thi công dài hơn
Tn: Thời gian thi công của phơng án có thời gian thi công ngắn hơn
Td: Thời gian thi công của phơng án có thời gian thi công dài hơn
Giả thiết rằng chi phí cố định chiếm 50% chi phí chung của phơng án có thời
gian thi công dài hơn.
=> F
CĐ
= 50% ì CPC= 50%ì 64.917.593,9= 32.458.797 đồng
Tn = 16.5 ngày
Td = 33 ngày
=> Hr = 32.458.797 ì (1-16.5/33) = 16.229.398 đồng
Chi phí quy đổi của hai phơng án đợc tính nh sau :
Chi phí của PA2: C2 = 1.194.051.457- 16.229.398 = 1.177.822.059 đồng
Chi phí của PA1: C1 =1.184.186.454đồng
Nh vậy, C1>C2 nên ta chọn phơng án II làm phơng án thi công.
Vy 2 cỏch tớnh giỏ thnh khỏc nhau s chn phng ỏn khỏc nhau???
10