Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
PHẦN III
THIẾT KẾ THI CÔNG
20%
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 162 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
Chương I: THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T1
I. Đặc điểm cấu tạo trụ T1
- Trụ T1 là trụ đặc có các kích thước như hình vẽ sau
800
200
1000
3000
2500
2500
1000 30003000 3000 1000
11000
875 1500 6250 1500 875
6250
3000
1000 30003000 1000
8000
800
200
9250
1000
100052502500
4650 800800
- Phần móng: gồm 12 cọc khoan nhồi bêtông cốt thép có đường kính 1m. Chiều dài cọc L
= 22m.
II. Sơ lược về đặc điểm nơi xây dựng cầu:
II.1. 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 luôn đáp
ứng nhu cầu phục vụ xây dựng. Vì vây, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xây
dựng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặt
ra.
II.2. Nhân lực và máy móc:
Công ty trúng gói thầu thi công công 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, hoàn toàn có thể đưa công 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
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 163 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
dựng cầu. Mặt khác khi có công việc đòi hỏi nhiều nhân công thì có thể thuê dân cư trong
vùng, nên khi thi công công trình không bị hạn chế về nhân lực. Còn đối với máy móc
thiết bị cũng có thể thuê nếu cần
II.3. Điều kiện địa chất thủy văn:
- Địa chất lòng sông chia làm lớp rõ rệch :
- Lớp cát pha sét có chiều dày trung bình 3,0-3,5m.
- Lớp cát hạt thô có chiều dày trung bình 6,5-8,0m.
- Lớp cát hạt thô lẫn sỏi sạn có chiều dày trung bình 8,0-9,0m.
- Lớp đá phiến màu xám trắng,nâu,đá phong hóa có chiều dày vô 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 thông thuyền : 5,0m
- Mực nước thấp nhất : 4,2m
Sông có tàu thuyền qua lại phục vụ cho việc đánh bắt hải sản và vận chuyển hàng hoá
nhỏ trong vùng. Cấp thông thuyền của sông Hoàng Long – Ninh Bình là cấp V.
II.4. Tình hình dân cư:
- Qua kết quả báo cáo và khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng có mật độ
phân bố dân trung bình, nghề nghiệp chủ yếu là nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp, bên
cạnh đó là buôn bán nhỏ và tập trung như hàng quán, chợ búa trong vùng. Nhân dân ở
đây cũng là nguồn nhân lực cần thiết trong quá trình xây dựng công trình cầu.
II.5. Điều kiện ăn, ở, sinh hoạt của công nhân
- Lán trại được xây dựng ở gần công trình. Hệ thống điện, nước, thông tin liên lạc và các
nhu yếu phẩm trong sinh hoạt được đảm bảo đầy đủ.
II.6. 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 hai. Thi
công sớm hơn sẽ gặp mưa và gió rét, còn thi công 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 công trình khó đạt được như
thiết kế.
III. Đề xuất các phương án thi công trụ T1:
- Theo số liệu khảo sát thì tại vị trí thi công trụ có những đặc điểm ảnh hưởng đến
phương án thi công như sau:
- Địa chất lòng sông chia làm lớp rõ rệch :
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 164 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- Lớp cát pha sét có chiều dày trung bình 3,0-3,5m.
- Lớp cát thô có chiều dày trung bình 6,5-7,1m.
- Lớp cát hạt thô lẫn sỏi sạn có chiều dày trung bình 8,0-9,0m.
- Lớp đá phiến màu xám trắng,nâu,đá phong hóa có chiều dày vô cùng.
-Vì địa chất của các lớp là các lớp đất rời, do đó khi thi công khoan tạo lỗ phải kèm theo
ống vách
- Chênh cao từ MNTC đến CĐĐM là 3,325m (chưa kể chiều dày lớp bêtông bịt đáy)
- Vận tốc dòng chảy vào mùa thi công: V < 2m/s.
* Với các hiện trạng đã nêu ở trên ta chọn phương án thi công hố móng dùng vòng vây
cọc ván thép có 1 tầng khung chống là hợp lý nhất.
IV. Trình tự thi công trụ T1:
Trình tự thi công trụ T1 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.
- Thi công vòng vây cọc ván thép.
- Đào đất hố móng bằng máy kết hợp nhân công đến cao độ thiết kế.
- Sửa sang hố móng, tiến hành đổ bêtông bịt đáy bằng phương pháp vữa dâng.
- Hút nước và vệ sinh lại hố móng.
- Nghiệm thu hố móng.
- Đập đầu cọc và tiến hành đổ lớp bêtông đệm.
- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bêtông bệ trụ.
- Khi bêtông bệ trụ đã đạt cường độ, tháo dở 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 T1.
- Khi bêtông thân trụ đạt cường độ, tiến hành tháo dỡ ván khuôn và hoàn thiện trụ
T1
V. Các công tác chính trong quá trình thi công trụ:
V.1. Công tác chuẩn bị:
V.1.1. Lán trại kho tàng:
- Do thời gian thi công khá dài, nên việc tổ chức kho bãi lán trại là rất cần thiết. Kho bãi
lán trại phải được xây dựng ở nơi khô ráo, an toàn và gần công trình nhằm đảm bảo việc
quản lý, bảo quản nguyên vật liệu và máy móc thi công.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 165 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- 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 công.
V.1.2. Nguyên vật liệu:
- Các loại vật liệu được vận chuyển đến công trường và tập kết vào kho bãi, quá trình
cung ứng vật liệu phải đảm bảo tính liên tục, đảm bảo các thông số kỹ thuật về yêu cầu
vật liệu.
V.1.3. Nhân lực và máy móc:
- Nhân lực máy móc được huy động đầy đủ đảm bảo cho công trình kịp tiến độ xây
dựng.
- Về nhân lực: Bên cạnh đội ngũ kỹ sư có trình độ và công nhân lành nghề, đơn vị thi
công còn có thể tuyển thêm nguồn nhân công tại địa phương để đẩy nhanh tiến độ thi
công.
- Về máy móc: Đơn vị thi công có đủ các thiết bị thi công, từ các loại máy nhỏ như máy
hàn, máy cắt, máy phát điện,máy bơm cho đến các loại máy lớn như máy cẩu, máy
khoan, máy đào, xà lan…
V.2. Công tác định vị tim trụ:
- Mục đích: Nhằm đảm bảo đúng vị trí, kích thước của toàn bộ công trình cũng như các
bộ phận kết cấu được thực hiện trong suốt thời gian thi công.
- 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 công trường.
+ Định vị các công 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:
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 166 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
β
B
1
B
B
2
β
α
T
2
A
2
A
A
1
C
T
1
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
+ 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.
+ Cách xác định tim trụ T1 (điểm C) được xác định như sau:
* Tại A nhìn về B (theo hướng tim cầu) mở một góc
0
1 2
90γ γ= =
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
0
1 2
90γ γ= =
về 2 phía, lấy 2
điểm B1, B2 cách điểm B một đoạn BB1=BB2
* Gọi C là tim trụ số 1
tg
β
=
1
BC
BB
* Tại A2 nhìn về A quay một góc
α
có:
tg
1
AC
α
AA
=
- 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
α
. Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 1.
- 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
β
. Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 1.
- Kiểm tra lại vị trí C bằng cách đặt máy kinh vĩ số II tại A2 hướng máy về A rồi mở một
góc
α
và đặt máy tại B2 hướng về B rồi mở góc
β
. Giao 2 hướng của máy I và máy II ta
được vị trí tim của trụ số 1. Công tác định vị tim trụ nhằm đảm bảo đúng vị trí và kích
thước của trụ cần thi công, được thực hiện trong quá trình thi công.
V.3. Thi công cọc khoan nhồi:
- Theo điều kiện địa chất: lớp 1 trên là lớp cát pha sét, lớp thứ 2 là lớp cát thô dày, lớp
thứ 3 là lớp cát hạt thô lẫn sỏi sạn, lớp 4 đá phiến màu xám trắng, nâu, đá phong hóa dày
vô cùng và vị trí trụ thi công ở nơi có nước mặt nên ta chọn phương pháp khoan tạo lỗ
dùng ống vách.
*Ưu điểm của cọc khoan nhồi:
+ Rút bớt được công đoạn đúc sẵn cọc, do đó không còn các khâu xây dựng bãi đúc,
lắp dựng ván khuôn, chế tạo mặt bích hoặc mối nối cọc. Đặc biệt không cần điều động
những công cụ vận tải và bốc xếp cồng kềnh trong khâu vận chuyển cẩu lắp phức tạp .
+ 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 quá trình thi công .
+ 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: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 167 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
+ 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
công cọc.
+ Khả năng chịu lực lớn hơn rất nhiều so với cọc đóng cũng là 1 ưu điểm của cọc
khoan nhồi nên số lượng cọc sẽ ít => thi công nhanh hơn cọc đóng.
+ 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 công đều nằm sâu dưới lòng đất, các khuyết tật dễ
xảy ra không kiểm tra trực tiếp bằng mắt được, khó xác định chất lượng sản phẩm và
nhất là các chỉ tiêu về sức chịu tải của cọc. Chất lượng phụ thuộc chủ quan vào trình độ
kỹ thuật, khả năng tổ chức và kinh nghiệm chuyên môn của nhà thầu và đơn vị sản xuất,
mặc dầu có thể được trang bị máy móc chuyên dụng và đồng bộ kể cả những thiết bị
kiểm tra chất lượng và thử nghiệm công trình hiện đại .
+ Thường đỉnh cọc nhồi phải kết thúc trên mặt đất, khó có thể kéo dài thân cọc lên
phía trên, do đó buộc phải làm bệ móng ngập sâu dưới mặt đất hoặc đáy sông, vì vậy
không có lợi về mặt thi công .
+ Rất dể xảy ra khuyết tật ảnh hưởng đến chất lượng cọc, chẳng hạn :
- Hiện tượng thắt hẹp cục bộ thân cọc hoặc thay đổi kích thước tiết diện khi đi qua nhiều
lớp đất đá khác nhau.
- Bê tông xung quanh cọc dể bị rửa trôi lớp xi măng khi gặp mạch ngầm và gây ra hiện
tượng rổ, khuyết tật thân cọc.
- Ngoài ra còn rất nhiều nguyên 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.
+ Phải làm vòng vây ván thép ngăn nước ngập vị trí thi công cọc khoan nhồi.
* Trình tự thi công cọc khoan nhồi gồm các bước sau đây:
V.3.1. 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.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 168 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
+ Tài liệu điều tra về mặt địa chất, thủy văn nước ngầm.
+ Tài liệu về bình đồ, địa hình nơi thi công, các công trình hạ tầng tại chổ như
đường giao thông, mạng điện, nguồn nước phục vụ thi công.
+ Nguồn vật liệu cung cấp cho công trình, vị trí đổ đất khoan.
+ Tính năng và số lượng thiết bị máy thi công có thể huy động cho công trình.
+ Các ảnh hưởng có thể tác động đến môi trường và công trình lân cận.
+ Trình độ công 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 công tổng thể bao gồm: vị trí cọc, bố trí các công trình
phụ tạm như trạm bêtông. Dây chuyền thiết bị công nghệ thi công như máy khoan, các
thiết bị đồng bộ đi kèm, hệ thống cung cấp tuần hoàn vữa sét, hệ thống cáp và xả nước,
hệ thống cấp điện và đường công vụ.
+ Các biện pháp đảm bảo an toàn lao động và chất lượng công trình.
V.3.2. Yêu 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, cũng như chứng chỉ về chất lượng đảm bảo an toàn kỹ thuật của nhà chế
tạo và phải được kiểm tra an toàn theo đúng các qui tắc kỹ thuật an toàn hiện hành.
- Vật liệu sử dụng vào các công 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.
Các vật liệu như cát, đá, nước, bêtông phải có các kết quả thí nghiệm đánh giá chất
lượng, kết quả ép mẫu ... trước khi đưa vào sử dụng.
V.3.3. Thi công các công trình phụ trợ:
- Trước khi thi công cọc khoan nhồi phải căn cứ vào các bản vẽ thiết kế thi công để tiến
hành xây dựng các công trình phụ trợ như :
+ Đường công vụ để vận chuyển máy móc, thiết bị, vật tư phục vụ thi công .
+ Hệ thống cấp thoát nước và cấp điện khi thi công.
+ Hệ thống cung cấp bêtông gồm các trạm bêtông, các kho chứa ximăng, các máy
bơm bê tông và hệ thống đường ống
+ Lập bản vẽ thể hiện các bước thi công, các tài liệu hướng dẫn các thao tác thi
công đối với các thiết bị chủ yếu, lập qui trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi để
hướng dẫn, phổ biến cho cán bộ, công nhân tham gia thi công làm chủ công nghệ.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 169 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- Mặt bằng thi công 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.
V.3.4. Công tác khoan tạo lỗ dùng ống vách:
- Ống vách có tác dụng ngăn không cho đất bên ngoài sạt lở vào hố móng, ống vách
thường lắp chân xén bằng hợp kim cứng và sắt.
- Dùng thiết bị khoan, đưa ống vách vào đất và chuyển đất từ cọc nhồi ra bằng thiết bị
khoan tự hành.
V.3.5. 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.
MNTC:4.2m
BÚA RUNG
XAØ LAN
COÏC ÑÒNH VÒ
II N
0
300
L=7m
-1.8m
+5.2m
MÑTN:3.375m
0.0m
Thi công cọc định vị để thi công cọc khoan nhồi
V.3.6. 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.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 170 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
ỐNG VÁCH THÉP
XÀ LAN
-1.8m
0.0m
MNTC:4.2m
+5.2m
CỌC ĐỊNH VỊ
II N
0
300
L=7m
MŨI KHOAN
MÁY KHOAN TỰ HÀNH
Thi cơng ống vách để thi cơng cọc khoan nhồi.
V.3.7. Chuẩn bị khoan:
- Trước khi thi cơng 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 dò địa chất tại vị trí có lỗ khoan
+ Chế tạo lồng thép.
+ Lập quy trình cơng nghệ khoan nhồi cụ thể để hướng dẫn phổ biến cho cán bộ,
cơng nhân tham gia thi cơng cọc nhồi làm chủ cơng nghệ.
+ Các chân máy phải được kê cứng và cân bằng để khi khoan khơng 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.
V.3.8. 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 u cầu thiết kế.
- Phải chờ đến khi bêtơng cọc bên cạnh trong cùng một móng đạt tối thiểu 70% cường độ
thiết kế mới được khoan tiếp.
SVTH: Hồ Xn Trình – MSSV:0447 Trang 171 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
V.3.9. Cơng tác cốt thép:
- Gia cơng lồng cốt thép:
+ Lồng cốt thép phải gia cơng đảm bảo u 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 cơng trường hoặc nhà máy. Lồng cốt thép gia cơng
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 thơng suốt .
LỒNG CỐT THÉP
CĐÔV -21.025m
XÀ LAN
CỌC ĐỊNH VỊ
II N
0
300
L=7m
-1.8m
MNTC:4.2m
+5.2m
-21.125m
LỖ KHOAN
Hạ lồng thép để tiến hành đổ bê tơng.
V.3.10. Đổ bêtơng cọc theo phương pháp di chuyển thẳng đứng ống dẫn:
- Khi đổ bêtơng cần tn thủ các quy định sau:
+ Trước khi đổ bêtơng cọc khoan, hệ thống ống dẫn được hạ xuống cách đáy hố
khoan 20cm. Lắp phểu đổ vào đầu trên ống dẫn.
SVTH: Hồ Xn Trình – MSSV:0447 Trang 172 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
+ 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.
+ Dùng máy bơm rót dần bêtông vào cạnh phểu, không được rót trực tiếp bêtông
lên cầu làm lật cầu.
+ Khi bêtông đầy phểu, thả sơi dây thép giữ cầu để bêtông ép cầu xuống và tiếp
tục cấp bêtông vào phểu.
+ Phải đổ bêtông với tốc độ chậm để không làm dịch chuyển lồng thép và tránh
bêtông bị phân tầng.
+ Trong quá trình đổ bêtông phải giữ mũi ống dẫn luông ngập vào trong bêtông tối
thiểu là 2m và không vượt quá 5m. Không được cho ống chuyển động ngang. Tốc độ rút
hạ ống khống chế khoảng 1,5m/phút.
+ Bêtông tươi trước khi xả vào máy bơm phải được thí nghiệm kiểm tra chất
lượng bằng mắt và bằng cách đo độ sụt.
+ Nếu độ sụt không đảm bảo thì phải điều chỉnh nhưng không được cho thêm
nước vào vữa.
+ Trong quá trình đổ bêtông, nếu tắc ống cấm không được lắc ngang, cấm dùng
đòn kim loại đập vào vách ống làm méo ống, phải sử dụng vồ gỗ để gõ hoặc dùng biện
pháp kéo lên hạ xuống nhanh để bêtông trong ống tụt ra.
+ Khi đổ bêtông cọc ở giai đoạn cuối thường gặp vữa hạt nhỏ nỗi lên, vì vậy phải
tiếp tục đổ bêtông để toàn bộ vữa đồng nhất dâng lên đến cao độ đỉnh cọc.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 173 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
CÁC ỐNG THÉP
THĂM DÒ K HUYẾT TẬT
ỐNG ĐỔ BÊTÔNG
MNTC:4.2m
+5.2m
CỌC ĐỊNH VỊ
II N
0
300
L=7m
XÀ LAN
-1.8m
0.0m
LỖ KHOAN
CĐÔV -21.025m
-21.125m
PHỂU ĐỔ BÊTÔNG
Thi cơng đổ bê tơng cọc khoan nhồi.
V.3.11. Nghiệm thu cọc khoan nhồi:
- Cọc khoan nhồi phải được kiểm tra trong tất cả các cơng đoạn làm cọc, việc kiểm
tra cọc khoan nhồi nhằm mục đích khẳng định chất lượng bêtơng cũng như sự tiếp xúc
giữa bêtơng và đất nền tại mũi cọc. Cơng việc này khơng liên quan tới việc thử tải trọng
tĩnh cọc mà chỉ đơn thuần là xác định kích thước hình học cọc.
- 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.
+ Ngun 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.
SVTH: Hồ Xn Trình – MSSV:0447 Trang 174 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- 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.
V.4. Xây dựng vòng vây cọc ván thép:
- Để tiến hành xây dựng trụ T1 ta phải tiến hành xây dựng hệ thống ngăn nước mặt và đất
cát chảy vào hố móng làm cản trở thi công. Chênh cao từ MNTC đến CĐĐM là 5,8m
(chưa kể chiều dày lớp bêtông bịt đáy). Vì vậy chọn phương án thi công ngăn nước bằng
vòng vây cọc ván thép là hợp lý và kinh tế nhất.
- Chọn loại cọc ván kiểu Lacxen IV có các thông số kỹ thuật và kích thước như sau:
+ Mômen quán tính của 1m tường cọc ván là : 39600 cm
4
+ Mômen quán tính của từng cọc ván riêng lẻ là : 4640 cm
4
+ Mômen kháng uốn của từng cọc ván riêng lẻ là: 405 cm
3
+ Mômen kháng uốn của 1m tường cọc ván là : 2200 cm
3
+ Diện tích tiết diện là : 94,3 cm
2
+ Khối lượng đơn vị dài là : 74 kg/m
- Tại các góc của cọc ván ta liên kết bằng thép góc như hình vẽ. Kích thước của bệ trụ là
8x11(m
2
) nên ta chọn kích thước vòng vây cọc ván thép là 10x13(m
2
). Số lượng cọc ván
thép được lấy như sau:
- Cạnh ngắn lấy : 25 cọc
- Cạnh dài lấy : 32 cọc
- 4 góc dùng 4 cọc liên kết
Tổng cộng dùng 114 cọc Lacxen và 4 cọc liên kết góc.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 175 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
204,5
12
400
Thép góc
L 100x100x10
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
BÚA RUNG
THI CÔNG VÒNG VÂY
CỌC VÁN THÉP
THANH CHỐNG
I N
0
24
MNTC:4.2m
+5.2m
+0.875m
0.0m
-1.8m
-21.125m
CỌC ĐỊNH VỊ
II N
0
300
L=7m
ĐÀO ĐẤT
HỐ MÓNG
Thi cơng vòng vây cọc ván thép và đào hố móng.
V.5. Cơng tác đào đất hố móng:
- Biện pháp đào đất trong hố móng trong trường hợp này hố móng có nước nên khơng thể
đào bằng nhân cơng được. Dựa vào điều kiện địa chất của lòng sơng ta chọn biện pháp thi
cơng cơ giới để đào đất. Với cao độ đáy bệ trụ ta xác định được phạm vi đào đất trong lớp
đất đầu tiên là lớp cát pha trạng thái rời rạc, dùng máy đào gầu ngoặm đào đất. Đất đào lên
phải được vận chuyển vào bờ đổ ở nơi khác để đảm bảo khơng thu hẹp dòng chảy.
- Trong q trình đào chú ý phải đảm bảo khơng phá hoại cấu trúc tự nhiên của đất nền ở
cao độ thiết kế. Vì vậy khi đào đến cao độ cách CĐ thiết kế 0,3 ÷ 0,5m thì dùng thiết bị
nhỏ hơn để sửa san lại hố móng trước khi xây dựng cơng trình.
V.6. Thi cơng đổ lớp bê tơng bịt đáy :
- Đổ bê tơng bịt đáy:
* Tính tốn chieuf dày lớp bê tơng bịt đáy
- Chiều dày lớp bê tơng bịt đáy phải thỏa mãn hai điều kiện
+ Thắng áp lực đẩy nổi
+ Đảm bảo về cường độ
a Điều kiện 1 : Trọng lượng lớp bê tơng phải lớn hơn sức đẩy nổi của nước. Xét cho
trường hợp có kể đến lực ma sát giữa cọc và bê tơng.
SVTH: Hồ Xn Trình – MSSV:0447 Trang 176 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
MÁY BƠM NƯỚC
C-665
MNTC:4.2m
+5.2m
+0.875m
-1.8m
-21.125m
MNTC:4.2m
ỐNG ĐỔ BÊTÔNG
PHỂU ĐỔ BÊTÔNG
Thi cơng đổ bê tơng bịt đáy.
- Gọi X là chiều dày lớp bê tơng bịt đáy
- Trọng lượng của lớp bê tơng bịt đáy:
+ P
b
= F.γ.X = 10.13.2,5.X = 325.X (T)
- Áp lực đẩy nổi của nước:
+ P
đn
= F.γ
n
.H = 10.13.1.(3,325+X) = 432,25+130.X (T)
- Lực ma sát giữa cọc khoan nhồi với lớp bê tơng bịt đáy:
+ S = n
c
.u.X.
[ ]
τ
= 12.2.π.0,5.X.
[ ]
τ
= 75,36
+ R : bán kính cọc khoan nhồi
+
[ ]
τ
: lực ma sát giữa cọc và bê tơng bịt đáy,
[ ]
τ
= 2 T/m
2
+ n
c
: số cọc trong hố móng.
- Điều kiện tính tốn :
(P
b
+ S).k ≥ P
đn
Trong đó:
k : hệ số điều kiện làm việc = 0,9
⇒ 0,9.X.(325 + 75,36) ≥ 432,25 +130.X
⇒ X ≥ 1,88 m (1)
Chọn X = 2,0 (m).
SVTH: Hồ Xn Trình – MSSV:0447 Trang 177 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
b Điều kiện 2 : Thỏa mãn điều kiện về cường độ
- Để đơn giản ta xem lớp bê tông bịt đáy là dầm đơn giản kê lên hai gối
g
g = γ
n
.H – n.γ
bt
.X
= 1.(3,325+X) – 0,9.2,5.X
= 3,325 -1,25.X = 3,325 – 2,5 = 0,825 (T/m
2
)
- Momen lớn nhất giữa nhịp
M
max
2
1
8
gl=
=
2
13..
8
1
g
=
g.
8
169
= 17,43 (T.m)
- Ứng suất lớn nhất
max
σ
=
£
max
k
R
W
M
(*)
- Lớp bê tông bịt đáy sử dụng loại bê tông M150 đá 1x2 có R
k
= 65 (T/m
2
)
W
2
1
.1.
6
X=
max
σ
=
2
2.1
43,17.6
= 26,15 (T/m
2
) = 2,615 (KG/cm
2
)
- Giải (*) ta có:
max
σ
= 26,15
≤
65 (T/m
2
) (2)
- Từ (1) và (2) ta chọn X = 2,0m
- Thể tích bê tông cần đổ là:
V = 10.13.2,0 = 260 (m
3
).
- Dùng máy trộn bê tông ở trong bờ và bơm bê tông ra ngoài hố móng bằng ống bơm bê
tông.
- Thi công đổ BT bịt đáy bằng phương pháp ống đổ.
a. Nội dung:
- Đổ bêtông vào phểu, phểu phải có nút giữ, khi bêtông đủ lượng tính toán thì cắt dây
giữ nút sau đó đổ liên tục, vừa đổ vừa nâng dần ống lên theo chiều thẳng đứng, tuyệt đối
không được dịch chuyển ngang. Đầu ống luôn ngập trong bêtông 1 khoảng theo quy định.
- Phương pháp này cho năng suất cao và đảm bảo chất lượng hơn cả vì hạn chế mặt tiếp
xúc giữa bêtông và nước…
b. Thiết bị :
- Ống đổ: được làm bằng thép là những ống lắp ghép từng đoạn có tiết diện hình tròn
đường kính D = 20cm, chiều dày ống δ = 4mm.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 178 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- Phểu: được làm bằng thép có bề dày δ = 4mm xung quanh có nẹp bằng sắt góc để tăng
cường độ cứng.
- Nút giữ: được làm bằng thép lá hoặc bằng cao su. Yêu cầu nút giữ là dễ tụt xuống và
nổi lên trên mặt nước sau khi ra khỏi ống.
- Khi đổ BT bịt đáy :
+ Phểu phải đủ thể tích để chứa mẻ trộn đầu tiên, có khối lượng và có đủ áp lực để
thắng áp lực nước để đẩy nước trong hố móng ra ngoài
+ Thể tích phểu < 3m
3
và > 1,5 lần thể tích ống để đảm bảo áp lực, khối lượng và
vận tốc của bêtông khi đổ.
+ Số lượng ống phụ thuộc vào diện tích hố móng, bán kính tác dụng và năng suất
máy trộn bêtông
+ Đảm bảo năng suất đổ bêtông qua ống > 0,3 ÷ 0,4 m
3
bêtông trên 1 diện tích hố
móng và đổ trong 1h.
+ Bán kính tác dụng R < 3 ÷ 4m, chọn R = 4m, số ống là 4 bố trí 1 hàng.
+ Cường độ của BT bịt đáy chọn cao hơn cường độ thiết kế 15 ÷ 20%, bêtông có
độ sụt lớn để dễ xuống và không bị tắc, độ sụt = 18 ÷ 20cm.
+ Đổ bêtông dưới nước phải chuẩn bị chu đáo, đổ liên tục và càng nhanh càng tốt.
+ Sau khi bêtông đạt cường độ ≥ 50Kg/cm
2
thì tiến hành hút nước
V.7. Tính toán cọc ván thép:
- Để thi công vòng vây cọc ván, các tầng vành đai được chế tạo sẵn trên bờ, sau đó đưa
ra vị trí thi công bằng cần cẩu rồi đóng các cọc định vị, tiếp đó dựa vào vành đai để đóng
cọc ván thép. Tường cọc ván được gia cố bằng vành đai hình chữ nhật và bằng thanh
chống ngang dọc và chéo ở góc. Các bộ phận gia cố được đặt dần theo quá trình thi công
và được cấu tạo sao cho thuận tiện cho việc lắp đặt và tháo dỡ.
- 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 toàn bộ tường hoặc một
đoạn tường vào vị trí khung dẫn hướng. Đóng cọc làm 2 hoặc 3 đợt tùy theo độ sâu cần
đóng. Các bộ phận ngàm cọc đều phải được bôi trơn mỡ trước khi đóng. Khe hở thẳng
đứng giữa các cọc cần phải được trét đất sét dẻo để tránh nước rò rĩ vào.
* Các nguyên tắc tính toán:
- Vòng 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.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 179 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- Ở đây ta chọn vòng vây cọc ván thép có 1 tầng khung chống. Do đó cần kiểm tra về
mặt ổn định vị trí và độ bền của các bộ phận có trong vòng vây. Ta đi xét 2 trường hợp
như sau:
+ Giai đoạn 1: Hố móng đã đào tới cao độ của đáy lớp bêtông bệ móng. Hút ra
một phần nước trong hố móng để thi công khung chống đỡ.
+ Mực nước hút ra lấy bằng:
≤ 0,25.(h
đ
+ h
n
) = 0,25.(4,5 + 1,825) = 1,58(m). Sơ đồ tính của cọc ván trong giai
đoạn 1 có thể xem như quay quanh diểm O là tại vị trí thanh chống.
+ Giai đoạn 2: Hố móng đã bịt đáy. Nước trong vòng vây đã hút cạn. Cọc ván có
xu hướng quay quanh điểm O nằm cách mặt trên của lớp bê tông bịt đáy khoảng 0,5m về
phía dưới.
* Xét giai đoạn 1:
+ Xác định chiều sâu ngàm cọc ván:
- Sơ đồ tính
+ Lớp 1 : Cát pha sét dày 3,0-3,5m có các chỉ tiêu cơ lý sau:
γ
1
= 1,92 (T/m
3
)
ε
1
= 0,63
φ
1
= 29
c
1
= 0,02
+ Lớp 2 : cát thô dày 6,5-8,0m có các chỉ tiêu cơ lý sau:
γ
2
= 1,95 (T/m
3
)
ε
2
= 0,55
φ
2
= 32
c
2
= 0,11
+ Lớp 3 : Cát hạt thô lẫn sỏi sạn dày 8,0-9,0m có các chỉ tiêu cơ lý sau:
γ
3
= 1,96 (T/m
3
)
ε
3
= 0,65
φ
3
= 35
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 180 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
1,
82
5
4,5t
O
MNTC : 4,2m
E1
E2
2,7m
E3
E4
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
c
3
= 0
+ Lớp 4 : đá phiến màu xám trắng, nâu, đá phong hóa dày vô cùng.
- 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 ϕ:
tc
1
tc
2
tc
1
ϕ
ϕ−ϕ
.100%=
%100.
29
3229
−
= 10,3%
+ Sự khác nhau của dung trọng γ:
1
21
γ
γ−γ
.100%=
%100.
92,1
95,192,1
−
= 1,56%
- Sự khác nhau của
ϕγ
,
giữa 2 lớp đất < 20% nên khi tính toán ta quy về lớp đất tương
đương.
Có
i
ii
tb
h
h.
∑
γ∑
=γ
=
0,75,3
0,7.95,15,3.92,1
+
+
= 1,94 (T/m
3
)
i
i
tc
i
tc
tb
h
h.
∑
ϕ∑
=ϕ
=
0,75,3
0,7.325,3.29
+
+
= 31
0
i
ii
tb
h
h.
∑
ε∑
=ε
=
0,75,3
0,7.55,05,3.63,0
+
+
= 0,58
- Đối với đất nằm trong nước ta tính với dung trọng đẩy nổi.
( )
ε
γ
γ
+
−∆
=
1
.1
0
dn
Trong đó:
+
∆
là tỷ trọng của đất
∆
= 2,65 (T/m
3
)
+
0
γ
là dung trọng của nước γ
0
=1 (T/m
3
)
+
tb
ε
là độ rỗng trung bình giữa các lớp đất
tb
ε
= 0,58
=>
58,01
1).165,2(
+
−
=
dn
γ
= 1,04 (T/m
3
)
+ Các hệ số:
Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động: n
a
= 1,2
Hệ số vượt tải của áp lực đất bị động: n
b
= 0,8
Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh lấy n = 1
Hệ số áp lực đất chủ động:
2 0
45 0,27
2
tc
tb
a
λ tg
æ ö
÷
ç
÷
= - =
ç
÷
ç
÷
ç
è ø
n
Hệ số áp lực đất bị động:
2 0
45 3,12
2
tc
tb
b
λ tg
æ ö
÷
ç
÷
= + =
ç
÷
ç
÷
ç
è ø
n
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 181 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- Áp lực thủy tĩnh:
P
1
= γ
n
.h
1
=1.1,58 = 1,5(T/m
2
)
E
1
=
1
2
.(h
2
1
.γ
n
) = 1,125 (T/m)
P
2
= P
1
= 1,5(T/m
2
)
E
2
= h
2
.P
2
= 1,5.(4,5+ t) = 6,75 + 1,5.t (T/m)
- Áp lực đất chủ động:
E
3
=
aađn
nt ..)325,3.(.
2
1
2
λγ
+
= 0,168.(4,825 + t)
2
(T/m)
- Áp lực đất bị động:
E
4
=
bbđn
nt ....
2
1
2
λγ
=
8,0.12,3..04,1.
2
1
2
t
= 1,3t
2
(T/m)
- Điều kiện đảm bảo ổn định chống lật:
M
L
≤ m.M
G
(1)
Trong đó :
+ M
L
: Tổng mômen các lực gây lật đối với điểm lật O.
+ M
G
: Tổng mômen các lực giữ đối với điểm lật O.
+ m : hệ số điều kiện làm việc, m = 0,95.
M
L
= E
1
.1,5.2/3 + E
2
.[(H
đ
+ H
n
+ 1,5)/2 + 0,5.t] + E
3
.[(1/3H
đ
+ H
n
) + 0,667.t]
= 1,125 + (6,75 + 1,5.t).(3,913 + 0,5.t) + 0,168.(4,825 + t)
2
.(3,325 + 0,667.t)
= 40,535 + 17,223.t + 2,4.t
2
+ 0,112.t
3
M
G
= E
4
.(H
n
+ H
đ
+ 0,667.t)
= 1,3t
2
.(1,825 + 4,5 + 0,667.t)
= 0,867.t
3
+ 8,222.t
2
Từ điều kiện (1) ta có được:
=> 0,95.(0,867.t
3
+ 8,222.t
2
) ≥ 40,535 + 17,223.t + 2,4.t
2
+ 0,112.t
3
=> 0,712.t
3
+ 5,41.t
2
– 17,223.t - 40,535 ≥ 0
- Giải ra ta được kết quả như sau:
t ≥ 3,58m.
- Chọn: t = 3,7m.
Vậy chiều sâu ngàm cọc ván thép là 3,7m.
+ Tính ổn định cọc ván thép và tính toán thanh chống:
- Việc tính toán 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 t của
cọc ván thép. Tải trọng tác dụng gồm: áp lực đất chủ động và áp lực nước nằm ngoài hố
móng và bỏ qua áp lực đất bị động và áp lực nước trong hố móng.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 182 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- Theo kích thước của vòng vây ta dùng 4 thanh chống chéo.
- Sơ đồ tính duyệt cường độ cọc ván và tính thanh chống :
- Xác định các trị số tung độ biểu đồ áp lực:
+ Áp lực thủy tĩnh:
P
5
= γ
n
.(6,325 + 0,5.t) = 8,175 (T/m
2
).
E
5
= 0,5.P
5
.8,175 = 33,4 (T/m).
+ Áp lực đất chủ động:
P
6
= γ
đn
.λ
a
.n
a
.(6,325 + 0,5.t) = 1,04.0,27.1,2.(6,325 + 0,5.3,7)
= 2,75 (T/m
2
).
E
6
= 0,5.2,75.6,35 = 8,73 (T/m).
- Lập phương trình cân bằng mômen đối với điểm A:
ΣM
A
= E
5
.2,725 + E
6
.2,11 - N.8,175 = 0
⇒ N = 13,38 (T).
- Ta coi thanh chống ngang là 1 dầm chịu nén đúng tâm.
- Chọn tiết diện thanh chống:
F ≥
==
2100
10.38,13
3
a
R
N
6,37 (cm
2
)
- Ta chọn loại thanh chống I N
o
24 có các đặc trưng sau:
F = 34,8 cm
2
; i
x
= 9,97 cm ; i
y
= 2,37 cm
- Độ mãnh của thanh:
λ
x
=
0
200
20,06
9,97
x
l
i
= =
λ
y
=
0
200
84,38
2,37
y
l
i
= =
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 183 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
E6
MNTC : 4,2m
E5
2,7m
1,
82
5
4,
5
3,
7
A
B
E2
E1
E3
E4
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
Vậy: λ
max
= max (λ
x
; λ
y
) = 84,38
Tra bảng ta có ϕ = 0,751
- Công thức kiểm tra ổn định :
R
.F
N
≤
ϕ
=σ
σ =
751,0.8,34
10.38,13
3
511,96 (kG/cm
2
) < R = 2100 (Kg/cm
2
).
Vậy điều kiện ổn định của thanh chống được thỏa mãn.
* Xét giai đoạn 2:
+ Tính duyệt cường độ cọc ván thép
- Sơ đồ tính cọc ván thép là dầm giản đơn kê lên 2 gối là thanh chống và điểm O cách
mặt trên của lớp bê tông bịt đáy 0,5m về phía dưới
- Áp lực thủy tĩnh : E1, E2
- Áp lực ngang chủ động : E3, E4, E5
- Áp lực ngang bị động : E6, E7
- Momen gây lật (E1, E3, E4, E5)
- Momen giữ (E2, E6, E7)
- Khi kiểm tra cường độ của tiết diện cọc ván thép, ta có thể lấy momen lớn nhất trong
cọc ván thép là momen gây lật
- Ta tính E1, E3
E
1
=
1
2
.(h
2
1
.γ
n
) = 9,35(T/m)
E
3
=
2
1
.γ
đn
.(2,5)
2
.λ
a
.n
a
= 1,053 (T/m).
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 184 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
MNTC : 4,2m
E1
E2
2,7m
E3
E4
1,825 4,5
O
3,7
50
E5
E6
E7
E1
E3
2,
5
4,3
25
A
B
z
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- ΣV
A
= (
5,2.
3
1
).E
3
+
1
.325,4.
3
1
E
- 4,325.V
B
=> V
B
= 3,32 (T)
- ΣV
B
=
325,4.
3
2
.E
1
+ ( 4,325 -
5,2.
3
1
).E
3
– 4,325.V
A
=> V
A
= 7,08
- Gọi z là đoạn cần tìm để momen đạt max
M
3
1
.
6
B
z V z= -
=> 10,4 =
3
.
6
1
z
- 3,32.z
=> z = 2,78 (m).
M
max
= (V
A
.1,545 – E
3
.0,711 – E
1
.0,104).1 = 9,217 (Tm)
2200
10.217,9
5
max
max
==
W
M
σ
= 418,95 (Kg/cm
2
) ≤ R
u
=2100 (Kg/cm
2
)
- Vậy cọc ván thép đủ khả năng chịu lực
V.8. Hút nước hố móng :
- Sau khi đổ bêtông bịt đáy ta tiến hành hút nước để thi công bệ trụ và thân 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 không có:
V = 10.13.2,5 = 325 m
3
.
- Chọn máy bơm C-665 có các thông số:
+ Năng suất : Q = 120 m
3
/h.
+ Độ sâu hút nước : 6 m
+ Đường kính ống hút 100 mm.
+ Công suất động cơ 6KW.
- Thời gian hút hết nước trong hố móng :
t =
120
325
=
Q
V
= 2,71 (h)
- Chọn 2 máy bơm và phải dự trữ thêm 1 máy bơm để bơm nước từ ngoài vào trong hố
móng đề phòng sự cố
- Vị trí đặt ống hút phải ở vị trí thấp nhất của hố móng và phải làm hố tụ nước.
VI. Thi công bệ cọc, thân trụ
VI.1. Thi công bệ cọc:
VI.1.1. Trình tự thi công:
- 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.
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 185 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh
Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường
- Lắp dựng cốt thép cho bệ đài cọc.
- Lắp dựng ván khuôn bệ cọc.
- Tiến hành đổ bê tông.
VI.1.2. Kỹ thuật đổ bê tông:
- Bêtông được trộn tại trạm trộn và vận chuyển đến vị trí đổ bêtông.
- Khi bêtông vận chuyển từ trạm trộn đến, cần phải kiểm tra chất lượng của bêtông ( kiểm
tra về độ sụt ) trước khi cho đổ bêtông.
- 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÷25
o
VI.1.3. Chọn máy đầm và máy trộn bêtông:
- Dùng đầm dùi có các thông 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:
+ Năng suất của máy trộn:
N = V
sx
. f . n
ck
. K
tg
Trong đó:
V
sx
: dung tích sản xuất của thùng trộn, V = 1m
3
f : hệ số xuất liệu, f = 0,7.
K
tg
= 0,8 : hệ số sử dụng thời gian.
n
ck
=
ck
t
3600
: số mẻ trộn được trong một giờ
t
ck
= t
1
+ t
2
+ t
3
.
Trong đó:
t
1
: thời gian đổ vật liệu vào thùng, t
1
= 20(s)
t
2
: thời gian trộn vật liệu, t
2
= 150(s)
t
3
: thời gian đổ bê tông ra, t
3
= 20(s)
⇒ n
ck
= 19 (mẻ trộn/h).
⇒ N = 1.0,7.19.0,8 = 10,64 (m
3
/h)
VI.1.4. Tính toán ván khuôn:
VI.1.4.1. Cấu tạo ván khuôn bệ trụ:
- Sử dụng ván khuôn lắp ghép bằng thép có chiều dày 4mm
- Kích thước bệ móng: 8x11x2,5
SVTH: Hồ Xuân Trình – MSSV:0447 Trang 186 GVHD :Ths.Nguyễn Tiến Oanh