Tài liệu Thuyết minh đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng trường dh kt hn phần thi công

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 PHẦN VI THI CÔNG 30% GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : THS NGUYỄN TRƯỜNG HUY SINH VIÊN THỰC HIỆN : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1-UB NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO I:Giới thiệu công trình và các điều kiện liên quan II:Lập biện pháp kỹ thuật thi công 1: Lập biện pháp thi công ép cọc 2: Lập biện pháp thi công đào đất 3: Lập biện pháp thi công bê tông móng 4: Lập biện pháp thi công cột dầm sàn tầng 4 III:Tổ chức thi công 1: Lập tiến độ thi công theo sơ đồ ngang 2: Thiết kế tổng mặt bằng thi công HÀ NỘI 25-03-2013 GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 1 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 CHƯƠNG I - GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH A:GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ CÁC ĐIỀU KỆN LIÊN QUAN 1:Tên công trình, địa điểm xây dựng cụ thể + Công trình là trường THPT HÒN GAI có chiều cao 18,5 m tính đến cốt +0.00 dến sàn mái tầng 5 + Công trình nằm trên khu đất số 250 đường NGUYỄN VĂN CỪ thành phố HẠ LONG , mặt bằng xây dựng tương đối bằng phẳng với tổng diện tích khu đất là 5000 m2, diện tích đất xây dựng là 540 m2 + Công trình được xây dựng phía BẮC , ĐÔNG giáp với khu dân cư, phía TÂY giáp trường THCS NGUYỄN TRÃI 2Mặt bằng định vị công trình: 2 1 n 3 l1 k 3 a l2 l2 mèc gèc b 4 l1 m 4 a b( ®Æt m¸y ) 2 1 3:Phương án kiến trúc, kết cấu móng công trình h íng giã chñ ®¹o: h íng ®«ng nam B cuèi h íng giã Ð T N ®Çu h íng giã HOA GIÓ TOÀN NAM KHU V? C HÒN GAI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C C B* B A A A* 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 MẶT BẰNG TẦNG 1-2-3-4-5 GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 2 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 son liên doanh màu vàng th? 3 l?p trong là l?p son ch?ng th?m son liên doanh màu vàng s?a 3 l?p trong là l?p son ch?ng th?m thanh thép h?p son tinh di?nmàu xanh lá cây son liên doanh màu vàng s?a 3 lóp trong là l?p son ch?ng th?m l?p tôn màu xanh BHP dày 0.42 son liên doanh màu vàng s?a 3 lóp trong là l?p son ch?ng th?m l?p tôn màu xanh BHP dày 0.42 l?p tôn màu xanh BHP dày 0.42 367 + 18.30 + 14.70 son liên doanh màu ghi xanh v?t r?ng 150 mm + 11.10 + 7.50 + 3.90 ± 0.00 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B* C 15 MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH +Hệ kết cấu chịu lực của công trình là nhà khung BTCT đổ toàn khối có tường chèn. Tường gạch có chiều dày 220(mm), sàn sườn đổ toàn khối cùng với dầm. Toàn bộ công trình được chia làm 2 đơn nguyên. Khung BTCT toàn khối có kích thước các cấu kiện như sau: Cột: Cột trục C,B, (1-15) tầng 1-3 tiết diện: 220x600mm Tầng 4-5 tiết diện 220x500mm Cột trục biên A (1-15)tầng 1-3tiết diện: 220x300mm Tầng 4-5 tiết diện 220x220mm Dầm khung có kích thước : 700220(mm) và 300x220(mm). Giằng dọc 220x600(mm) và 300x220(mm). Hệ dầm sàn toàn khối : Bản sàn dầy 80(mm). 1 2 A 1 2 3 4 5 6 7 8 ± 0,000 A* MẶT BẰNG CHI TIẾT CẦU THANG +Kết cấu móng là móng cọc,cọc có chiều dài 21m tính từ đáy đài,cọc ngàm vào đài 50cm đập đầu cọc 35cm. Cọc cắm sâu vào lớpcát bụi 1,15m. Cọc được ép sâu xuống lớp đất cát pha -0,95m so với cốt tự nhiên -1,90m so với cốt  0,00 bằng phương pháp cọc dẫn, dùng đoạn cọc dẫn L= 1,5m. Dùng cọc ép bằng bê tông cốt thép đặc, có tiết diện vuông bh= 2525(cm) gồm 3 đoạn cọc, 1 đoạn C2 và 2 đoạn C1 mỗi đoạn dài 7m. GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 3 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 M2 M1 MÓNG M2 MÓNG M1 M3 M4 MÓNG M3 MÓNG M4 -Móng M1=22 - Móng M2=15 - Móng M3=6 - Móng M4= 4 4:Điều kiện địa hình, địa chất công trình, địa chất thủy văn a:Điều kiện địa hình +Công trình xây dựng trên một khu đất rộng rãi, bằng phẳng, công trình nằm ngay cạnh đường quốc 18A gia rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên vật liệu phục vụ thi công công trình. b:Điều kiện địa chất công trình: Một vài trụ địa chất tiêu biểu GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 4 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 -0.45 cèt tù nhiªn 1.25 1 4.25 cèt tù nhiªn mùc n íc ngÇm 2 c¸t pha 10.05 3 sÐt 18.65 4 c¸t bôi 24.25 5 c¸t h¹t nhá c:Điều kiện địa chất thủy văn Lớp 1: đất lấp chiều dày 0,8m. Lớp 2: cát pha chiều dày 5,8m. Lớp 3: sét chiều dày 8,6m Lớp 3: cát hạt bụi chiều dày 5,6m Lớp 3: cát hạt nhỏ chiều dày chưa kết thúc ở độ sâu thăm dò 28,5m. Mực nước ngầm ở độ sâu -3m kể từ mặt đất. GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 5 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 Bảng chỉ tiêu cơ học vật lý các lớp đất: Lớp 1 2 Loại đất Đất lấp Cát pha Trọng Trọng Độ Giới Giới lượng lượng ẩm hạn hạn Chiều riêng riêng chảy dẻo tự dày hạt ( m ) nhiên s w W WL WP kN kN ( m 3 ) (%) (%) (%) ( m3 ) 0,8 Góc ma sát tron g 0II (o) Lực dính Mô đun biến dạng cII E (kPa) (kPa) 16,8 5,8 18 26,5 27,8 31,0 25,4 13 21,5 5780 25 6450 3 Sét 8,6 18,2 26,4 38,2 43,5 18 18 4 Cát hạt bụi Cát hạt nhỏ 5,6 18,8 26,6 20,5 18 18 8310 26,7 17,2 18 18 1025 5 5. Một số điều kiện liên quan khác a. Tình hình giao thông khu vực Công trình xây dựng nằm bên cạnh quốc lộ 18, nên giao thông đi lại dễ dàng, thuận tiện cho ô tô cỡ lớn vận chuyển vật liệu vào công trường. b. Khả năng cung cấp vật tư khu vực +công trình gần nhà máy xi măng Cẩm Phả,nhà máy gạch Hạ Long rất thuận tiện cho công trình c. Khả năng cung cấp điện nước thi công : - Điện : được lấy từ nguồn điện của thành phố. - Nước : nước phục vụ thi công được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố, ngoài ra còn được lấy từ các giếng khoan. d. Năng lực đơn vị thi công GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 6 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 + Nguồn nhân lực : đơn vị xây dựng là công ty xây dựng và phát triển nhà QUẢNG NINH Địa chỉ: khu công nghiệp CÁI LÂN phường HÀ KHẨU thành phố HẠ LONGtỉnh QUẢNG NINH.Có đủ khả năng cung cấp các loại máy móc, kỹ sư và công nhân lành nghề. Ngoài số công nhân chuyên nghiệp thường xuyên có mặt ta có thể thuê thêm nhân công để đáp ứng đầy đủ nguồn nhân công trong từng giai đoạn thi công. e. Trình độ xây dựng khu vực +Công trình xây dựng tại thành phố Hạ Long,đơn vị thi công là công ty xây dựng và phát triển nhà Quảng Ninh với đội ngũ công nhân xây dựng lành nghề, được đào tạo ở các trường công nhân kỹ thuật ở trên địa bàn. +Các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng,thiết bị phục vụ thi công đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn. 6. Một số nhận xét Thông qua nội dung giới thiệu ở phần trên, rút ra một số khó khăn và thuận lợi chính ảnh hưởng đến giải pháp thi công công trình. + Thuận lợi: Công trình gần đường giao thông nên thuận lợi cho xe đi lại vận chuyển nguyên vật liệu phục vụ thi công cũng như vận chuyển đất ra khỏi công trường. - Khoảng cách đến nơi cung cấp bê tông không lớn nếu dùng bê tông thương phẩm. - Việc bố trí sân bãi để vật liệu và dựng lán trại tạm cho công trình trong thời gian ban đầu cũng tương đối thuận tiện vì diện tích khu đất khá rộng so với mặt bằng công trình. - Công trình nằm trong thành phố nên điện nước ổn định, do vậy điện nước phục vụ thi công được lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp của thành phố, đồng thời hệ thống thoát nước của công trường cũng xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung. +khó khăn Công trường thi công nằm trong thành phố nên mọi biện pháp thi công đưa ra trước hết phải đảm bảo được các yêu cầu về vệ sinh môi trường như tiếng ồn, bụi, ... đồng thời không ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và an toàn cho các công trình lân cận do đó biện pháp thi công đưa ra bị hạn chế. B. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THI CÔNG. Trước khi thi công phải : 1. Nghiên cứu hồ sơ thiết kế và các điều kiện liên quan, lập và phê duyệt biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công công trình. 2. San dọn mặt bằng thi công, định vị và giác móng công trình, thi công các công trình tạm trên công trường theo thiết kế đã được phê duyệt. Công việc trước tiên tiến hành dọn dẹp mặt bằng bao gồm chặt cây, phát quang cỏ và san bằng phẳng, nếu trên mặt bằng có các vũng nước hay bùn thì tiến hành san lấp và bố trí làm đường tạm cho các máy thi công hoạt động trên công trường. GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 7 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 Tiến hành làm các trại tạm phục vị cho việc ăn ở và sinh hoạt của công nhân trên công trường Xây dựng hàng rào tôn để bảo vệ các phương tiện thi công, tài sản trên công trường và tránh ồn, không gây ảnh hưởng đến các công trình xung quanh và thẩm mỹ của khu vực Di chuyển các công trình ngầm: đường dây điện thoại, đường cấp thoát nước... Chuẩn bị mặt bằng tổ chức thi công, xác định các vị trí tim mốc, hệ trục của công trình, đường vào và vị trí đặt các thiết bị cơ sở và khu vực gia công thép, kho và công trình phụ trợ Thiết lập qui trình kĩ thuật thi công theo các phương tiện thiết bị sẵn có. Lập kế hoạch thi công chi tiết, qui định thời gian cho các bước công tác và sơ đồ dịch chuyển máy trên hiện trường. Chuẩn bị đầy đủ và đúng yêu cầu các loại vật tư đúng yêu cầu, các thiết bị thí nghiệm, kiểm tra độ sụt của bê tông, chất lượng gạch đá, thép ...Thiết kế thành phần cấp phối vữa, bê tông được sử dụng trong quá trình xây dựng Chống ồn: Trong thi công đào móng không gây ra tiếng ồn lớn do sử dụng các thiết bị máy móc thi công. Để giảm bớt tiếng ồn ta đặt các chụp hút âm ở chỗ động cơ nổ, giảm bớt các động tác thừa, không để động cơ chạy vô ích. Xử lý các vật kiến trúc ngầm: khi thi công phần ngầm ngoài các vật kiến trúc đã xác định rõ về kích thước chủng loại, vị trí trên bản vẽ ta còn bắt gặp nhiều vật kiến trúc khác, như mồ mả... ta phải kết hợp với các cơ quan có chức năng để giải quyết. Tiêu nước bề mặt: Dù thi công vào mùa khô cũng khó tránh khỏi bị mưa. Để tiêu thoát nước mặt cho công trình khi có mưa ta phải đào các hệ thống rãnh tiêu nước xung quanh công trình có hố ga thu nước (sâu hơn rãnh 1m) và hệ thống bơm tiêu nước ra hệ thống thoát nước của khu vực. 3. Tập kết máy móc, thiết, vật tư và nhân lực về công trường. + Bố trí các kho bãi chứa vật liệu. Các phòng điều hành công trình,phòng nghỉ tạm cho công nhân,nhà ăn,trạm y tế. + Trước khi khởi công xây dựng công trình phải chuẩn bị đầy đủ máy móc thiết bị và nhân lực phục vụ thi công. Tập kết máy móc trên công trường và phải kiểm tra chảy thử trước khi đưa vào sử dụng nhằm đảm bảo an toàn cho người vận hành và không làm ảnh hưởng, trở ngại đến tiến độ thi công. Dựa vào dự toán, tiên lượng, các số liệu tính toán cụ thể cho từng công việc của công trình ta chọn và đưa vào phục vụ công việc thi công công trình các loại máy móc, thiết bị như máy ép cọc, máy cẩu, máy vận thăng máy trộn bê tông, máy bơm bê tông, máy đầm…..và các loại dụng cụ lao động như cuốc, xẻng, búa, vam, kéo…. Nhân tố về con người là không thể thiếu khi thi công công trình xây dựng nên dựa vào tiến độ và khối lượng công việc của công trình,ta đưa nhân lực vào công trường một cách hợp lý về thời gian,số lượng cũng như trình độ chuyên môn tay nghề. GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 8 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 CHƯƠNG II : LẬP BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG A: THI CÔNG PHẦN NGẦM 1. Lập biện pháp thi công cọc (cọc ép, cọc đóng, cọc khoan nhồi - nếu có) 1.1. Lựa chọn phương án thi công cọc (trong cùng 1 loại cọc) Hiện nay có 2 phương pháp ép cọc: Nếu ép cọc xong mới xây dựng đài cọc, và kết cấu bên trên gọi là phương pháp ép trước. Còn nếu xây dựng đài trước để sẵn các lỗ chờ sau đó ép cọc qua lỗ chờ này gọi là phương pháp ép sau, phương pháp ép sau áp dụng trong công tác cải tạo, xây chèn trong điều kiện mặt bằng xây dựng chật hẹp. Trong điều kiện công trình xây dựng của ta với công trình xây dựng được tiến hành từ đầu nên ta sử dụng phương pháp ép trước. a. Phương án 1: - Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc, sau đó mang máy móc, thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết. * ưu điểm: - Đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc. - Không phải ép âm. * Nhược điểm: - ở những nơi có mực nước ngầm cao, việc đào hố móng trước rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện được. - Khi thi công ép cọc mà gặp trời mưa thì nhất thiết phải có biện pháp bơm hút nước ra khỏi hố móng. - Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn. - Với mặt bằng không rộng rãi, xung quanh đang tồn tại những công trình thì việc thi công theo phương án này gặp nhiều khó khăn lớn, đôi khi không thực hiện được. b. Phương án 2: - Tiến hành san phẳng mặt bằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển cọc, sau đó tiến hành ép cọc theo yêu cầu cần thiết bị. Như vậy để đạt được cao trình đỉnh cọc cần phải ép âm. Cần phải chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép hoặc bằng bê tông cốt thép để cọc ép được tới chiều sâu thiết kế. Sau khi ép cọc xong ta sẽ tiến hành đào đất để thi công phần đài, hệ giằng đài cọc. * Ưu điểm: - Việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thuận lợi kể cả khi gặp trời mưa. - Không bị phụ thuộc vào mực nước ngầm. GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 9 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 - Tốc độ thi công nhanh. * Nhược điểm: - Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ công nhiều, khó cơ giới hoá. - Việc thi công đài cọc và giằng móng khó khăn hơn. Kết luận: Căn cứ vào ưu điểm, nhược điểm của 2 phương án ép cọc đã trình bày ta chọn phương án ép cọc trước . Đưa máy móc vào tiến hành ép cọc, Sau đó mới ta tiến hành đào bằng máy và thủ công đến cốt đáy đài. Với phương án này ta tận dụng tối đa nhân công nhàn rỗi, vận chuyển máy móc cơ giới trong khi ép cọc và đào đất được thuận tiện . 1.2. Công tác chuẩn bị phục vụ thi công cọc 1.2.1. Nghiên cứu tài liệu (hồ sơ thiết kế móng, hồ sơ địa chất công trình, địa chất thủy văn) 1.3. Các yêu cầu kỹ thuật của cọc và thiết bị thi công cọc 1.3.1. Các yêu cầu kỹ thuật đối với cọc, tiêu chuẩn áp dụng 1.3.2. Các yêu cầu kỹ thuật của thiết bị thi công cọc, tiêu chuẩn áp dụng - Tiêu chuẩn TCVN 4453-1995 Kết cấu BTCT và BTCT toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu. - Tiêu chuẩn TCXDVN 356: 2005- Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế” - Tiêu chuẩn TCXDVN 338: 2005- Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế” - Tiêu chuẩn TCXDVN 286 : 2003 – Đóng và ép cọc - Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu - Tiêu chuẩn TCXDVN 269 – 2002 – Các phương pháp thí nghiệm nén tĩnh ép dọc trục - Tiêu chuẩn TCVN - Bảo dưỡng bê tông 4453-1995 - Tiêu chuẩn TCXD 200:1997 -Nhà cao tầng kỹ thuật về bơm bê tông - Tiêu chuẩn TCXD 202:1997 -Nhà cao tầng - thi công phần thân - Tiêu chuẩn TCVN 4516 : 1998 - Hoàn thiện mặt bằng xây dựng – Quy phạm thi công và nghiệm thu - Tiêu chuẩn TCVN 4447 : 1987 – Công tác đất, quy phạm thi công và nghiệm thu - Tiêu chuẩn TCXDVN 296 : 2004 – Dàn giáo – Các yêu cầu về an toàn - Tiêu chuẩn TCVN 5843 : 1994 – Máy trộn bê tông - Tiêu chuẩn TCXDVN 303 : 2006 – Công tác hoàn thiện trong xây dựng – Thi công và nghiệm thu - Tiêu chuẩn TCVN 5308 : 1991 – Quy phạm kỹ thuật an toàn trong xây dựng - Tiêu chuẩn TCVN4431 – 1987 – Lan can an toàn - Điều kiện kỹ thuật GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 10 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 1.4. Lựa chọn thiết bị thi công cọc 1.4.1. Chọn máy ép, đóng, máy thi công cọc nhồi 1.4.2. Chọn các thiết bị khác: cần trục phục vụ và các thiết bị phục vụ thi công cọc. + Cọc có tiết diện 25x25chiều dài mỗi đoạn cọc C1, C2 là 7 + Sức chịu tải của cọc ( theo kết quả thiết kế nền móng) : Pct= PSPT= 35,9(T). để đảm bảo cho cọc được ép đến độ sâu thiết kế , lực ép của máy phải thoả mãn điều kiện Pép min 2Pct= 235.9=71,8(T) Vì chỉ cần sử dụng 0,70,8 khả năng làm việc tối đa của máy ép cọc. Cho nên ta chọn máy ép thuỷ lực có lực ép danh định của máy ép may P ep  1,4Pep = 1,471,8 = 100,52 (T) Từ đó ta chọn kích thuỷ lực như sau: - Chọn thiết bị ép cọc là hệ kích thuỷ lực có lực nén lớn nhất của thiết bị là: P = 80 T, gồm hai kích thuỷ lực mỗi kích có Pmax = 50 T. - Loại máy ép có các thông số kỹ thuật sau: + Tiết diện cọc ép được đến 35 (cm). + Chiều dài đoạn cọc: 6,0  9,0 (m). + Động cơ điện: 15 (KW). + Số vòng quay định mức của động cơ: 4450 (v/phút). + Đường kính xi-lanh thuỷ lực: 320 (mm). + Áp lực định mức của bơm: 400 (KG/cm2). + Dung tích thùng dầu là: 300 (lít). Số máy ép cọc cho công trình: B¶ng tÝnh to¸n khèi lîng vµ chiÒu dµi cäc Tªnmãng Sè lîng ( Mãng) M1 M2 M3 M4 Tæng sè 22 15 6 4 Sè cäc 1 mãng ( Cäc) Tæng sè cäc ( Cäc) 5 2 4 3 110 30 24 12 Cäc:176 Tæng chiÒu dµi (m) 2310 630 504 42 3696 Tổng số cọc: 176 (cọc), chiều dài cọc ép âm: 176 x 0,95 = 167,2m GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 11 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 Tổng chiều dài cọc cần ép : 3696 + 167,2 = 3863,2(m) Tổng chiều dài cọc bằng 3863,2 (m), ta chọn 1 máy ép để thi công ép cọc. Ép cho một nửa móng công trình rồi chuyển sang ép nửa còn lại theo hướng các trục dọc. Chọn kích thước khung dẫn và đối trọng để đảm bảo ép được tất cả các cọc trong đài M1 một lần mà không phải di chuyển khối đối trọng. Chọn khung dẫn và đối trọng ép cọc: * Tính toán số đối trọng: - Dùng đối trọng là các khối bê tông có kích thước (311) m. Vậy trọng lượng của một khối đối trọng là: Pđt = 3 1 1  2,5 = 7,5 T. - Tổng trọng lượng của đối trọng tối thiểu phải lớn hơn Pép = 100,52(T) Vậy số cục đối trọng là: n 100,52  13, 4 7,5 Vậy ta bố trí mỗi bên 7 khối đối trọng. * Tính toán đối trọng: - Với công trình có số lượng cọc ở đài móng M1 có 4 cọc ta thiết kế giá cọc sao cho mỗi vị trí đứng ép được 4 cọc để rút ngắn thời gian ép cọc. - Dùng đối trọng là các khối có kích thước (3x1x1)m có trọng lượng : Pdt = 3x1x1x2,5 = 7,5 T - Thiết kế giá ép có cấu tạo bằng dầm tổ hợp thép tổ hợp chữ I, bề rộng 15cm cao 50cm, khoảng cách giữa hai dầm đỡ đối trọng 2,5 m - Ta có sơ đồ ép cọc: 2 1 2 1 3 M3 M1 4 4 5 3 THI CÔNG CỌC ĐÀI ĐIỂN HÌNH Q mỗi bên được xác định theo các điều kiện: + Điều kiện chống lật khi ép cọc số 1( Theo phương Y) GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 12 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 10Q >5,8Pép Q> 5,8  100,52 = 58,3 (T) 10 ( Q là trọng lượng mỗi bên của đối trọng ) + Điều kiện chống lật khi ép cọc số 3 ( Theo phương trục X): 21,5Q >1,9Pép Q> 1,9  100,52 = 63,66 (T) 3 Vậy chọn đối trọng mỗi bên cần là : Q = 63,66 (T) gồm 9 cục 311 m có q = 7,5 T . Kích thước khung dẫn và khối đối trọng như hình vẽ: GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 13 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 cÊu t¹o m¸y Ðp cã lùc Ðp 100 TÊn 1 khung dÉn di ®éng 7 d©y dÉn dÇu 2 kÝch thuû lùc 8 bÖ ®ì ®èi träng 3 ®èi träng 9 ®èi träng 4 ®ång hå ®o ¸p lùc 10 dÇm c¸nh 5 m¸y b¬m dÇu 11 chèt 6 khung dÉn cè ®Þnh Các yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị ép cọc: - Lực nén (danh định) lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1,4 lần lực nén lớn nhất Pemax yêu cầu theo qui định của thiết kế. - Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc khi ép đỉnh, không gây lực ngang khi ép. - Chuyển động của pít tông kích phải đều, và khống chế được tốc độ ép cọc. - Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo. - Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng qui định về an toàn lao động khi thi công. - Giá trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vượt quá hai lần áp lực đo khi ép cọc, chỉ tiêu huy động 0,7  0,8 khả năng tối đa của thiết bị. * Chọn cẩu phục vụ ép cọc GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 14 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 H max hc h1 h2 h3 H h4 h5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC r R S 2500 - Cẩu dùng để cẩu cọc đưa vào giá ép và bốc xếp đối trọng khi di chuyển giá ép. - Xét khi cẩu dùng để cẩu cọc vào giá ép tính theo sơ đồ không có vật cản:  = max= 700. + Xác định độ cao nâng cần thiết: H =h1+h2+h3+h4+h5+h6+hC=10+2,5+0,5+7+1,5+1,5-1,5 = 21,5 (m) Trong đó: h1 = 10 (m) : Chiều cao giá đỡ. h2 = 2,5 (m) : 1/4 giá đỡ h3 = 0,5 (m) : Khoảng cách an toàn h4 = 7 (m) : Chiều dài của cọc h5 = 1,5 (m) : Chiều dài dây treo h6 = 1,5 (m) : Chiều dài móc cẩu hc = 1,5 (m) : Khoảng cách điểm dưới cần so với mặt đất + Chiều dài cần: L= H  hc 21,5  1,5  21, 23 (m) = sin 700 sin α + Tầm với: R = Lcos + r = 21,23cos700+1,5 =8,76 (m)= 10 (m) + Trọng lượng cọc: Gcọc = 70,2522,51,1= 1,2 (T) GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 15 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 + Trọng lượng cẩu lắp: Q = GcọcKđ = 1,21,3 = 1,56 (T) - Vậy các thông số khi chọn cẩu là: L = 21,23 (m) R = 10 (m) H = 21,5 (m) Q =1,56 (T) * Xét khi bốc xếp đối trọng: - Chiều cao nâng cần: H = hct + hat+ hck+ e - c = 3,65 + 0,5 + 1 + 1,5 - 1,5 = 5,15 (m) (Chiều cao của khối đối trọng: hct = 3 + 0,5 + 0,15 = 3,65 (m)) - Trọng lượng cẩu: Qm= Q1,3 = 7,51,3 = 9,75 (T) tgαtu  3 hct  c  e 3, 65  1,5  1,5 3  1, 6 d 1,5 - Vậy góc nghiêng tối ưu của tay cần : tu= arctg1,6 = 580 L hct  hat  hck  c  e b 3,65  0,5  1  1,5  1,5 3    sinα tu 2  cos α tu sin 58 0 2  cos58 0 L=10 (m) - Tầm với: R = l.costu+ r = 10 cos580 + 1,5 = 6,8 m - Vậy các thông số chọn cẩu khi bốc xếp đối trọng là: L = 10 m R = 6,8 m H = 5,15 m Q = 9,75 m Do trong quá trình ép cọc cần trục phải di chuyển trên khắp mặt bằng nên ta chọn cần trục tự hành bánh hơi. Căn cứ vào các thông số chọn máy cẩu, ta chọn được máy cẩu có số hiệu NK-200 do hãng Kato- Nhật Bản sản xuất, các thông số của máy cẩu này như sau: + Hãng sản xuất: KATO - Nhật Bản. + Sức nâng Qmax/Qmin = 20 / 6,5 (T) + Tầm với Rmin/Rmax = 3 / 12 (m) + Chiều cao nâng : Hmax = 21,5 (m) Hmin = 4,0 (m) + Độ dài cần chính : L = 10,28 - 23,0 (m) + Độ dài cần phụ + Thời gian : l = 7,2 (m) : 1,4 phút GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 16 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 + Vận tốc quay cần : 3,1 v/phút kato-nk-200 * Chọn cáp cẩu đối trọng : - Chọn cáp mềm có cấu trúc 6  37 + 1. Cường độ chịu kéo của các sợi thép trong cáp là 150 Kg/ mm2, số nhánh dây cáp là một dây, dây được cuốn tròn để ôm chặt lấy cọc khi cẩu. + Trọng lượng 1 đối trọng là: Q = 7,5 (T) + Lực xuất hiện trong dây cáp: S= 7,5  2 P = = 2,65 (T) . n  cosα 1,4  2 Với n : Số nhánh dây, lấy số nhánh là 4 nhánh n = 4 + Lực làm đứt dây cáp: R = kS (Với k = 6 : Hệ số an toàn dây treo). R = 62,65 = 15,9 (T) - Giả sử sợi cáp có cường độ chịu kéo bằng cáp cẩu  = 160 (kg/mm2) - Diện tích tiết diện cáp: F  GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY R 15900  = 99,38 (mm2)  160 17 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC 2 Mặt khác: F = ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 Π.d  99,38  d  11,25 (mm). 4 - Tra bảng chọn cáp: Chọn cáp mềm có cấu trúc 6x37+1, có đường kính cáp 12mm, trọng lượng 0,41(kg/m), lực làm đứt dây cáp S = 5700 (kg/mm2) - Khi đưa cọc vào vị trí ép do 4 mặt của khung dẫn kín nên ta đưa cọc vào bằng cách dùng cẩu nâng cọc lên cao, hạ xuống đưa vào khung dẫn. - Theo định mức máy ép (AC.26211 trong định mức dự toán 24 - 2005) đối với cọc tiết diện 25x25 (m), đất cấp I ta tra được 150m/1ca cọc, sử dụng 1 máy ép ta có số ca máy cần thiết = 3863  25, 7ca . Chọn 1 máy ép 1 ca, thời gian phục vụ ép 150 cọc dự kiến khoảng 26 ngày ( chưa kể thời gian thí nghiệm nén tĩnh cọc ( số cọc cần nén tĩnh >1% tổng số cọc và không ít hơn 3 cọc) 1.5. Thi công cọc thử 1.5.1. Trình bày mục đích thi công cọc thử và nén tĩnh Để xác định sức chịu tải của cọc ép trong điều kiện địa chất công trình cụ thể phải ép cọc thử và nén tĩnh trước trước khi ép đại trà . Số lượng cọc ép thử lấy bằng 0,5% - 1 % tổng số cọc và không nhỏ hơn 3 cọc cho mỗi công trình . ở đây tổng số cọc của công trình là: 176 (cọc). Số cọc kiểm tra là: 1%. 176 = 1,76. Chọn 3 cọc để thí nghiệm nén tĩnh. Quy trình gia tải cọc: Cọc được nén theo từng cấp, tính bằng % của tải trọng thiết kế. Tải trọng được tăng lên cấp mới nếu sau 1(h) quan sát độ lún của cọc nhỏ hơn 0,02 (mm) và giảm dần sau mỗi lần trong khoảng thời gian 1.5.2. Trình bày thời điểm, số lượng và vị trí cọc thử 1.5.3. Trình bày quy trình thử tải cọc Chạy thử máy để kiểm tra tính ổn định của thiết bị , ở những giây đầu tiên khi ép đoạn mũi cọc tốc độ xuyên không lớn hơn 1cm/ séc . Khi phát hiện cọc nghiêng phải dừng lại chỉnh ngay . 1.6. Lập biện pháp thi công cọc cho công trình 1.6.1. Trình bày sơ đồ thi công cọc: GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 18 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB M2 M3 7 M2 M1 M1 M4 M4 M2 8 9 10 M2 M1 M1 11 M2 M1 M1 12 M2 M1 13 M2 M1 khu vùc ®· Ðp xong M1 M1 14 M2 M1 M1 M3 15 A C B* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 b¾t ®Çu TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC 19 kÕt thóc A* A B C 1 M3 M2 M3 M3 2 M3 M2 M1 M1 3 M2 M1 M1 4 M2 M1 M1 5 M2 M1 M1 6 M2 M1 M1 r max=12m GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIỀN TRÚC HÀ NỘI KHOA TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHOÁ 2008-2013 . + Vạch hướng ép cho công trình và trình tự ép cọc cho từng đài móng. + Cọc được ép cho đài móng M1trước a. ép đoạn cọc C1 - Lắp đoạn cọc có mũi C1 vào máy ép. Đoạn cọc C1 phải được lắp chính xác , phải căn chỉnh để trục của cọc trùng với đường trục của kích đi qua điểm định vị cọc, độ sai lệch không quá 1cm. Đầu trên của đoạn cọc C1 phải được gắn vào thanh định hướng của khung máy. Khi đáy kích tiếp xúc với đỉnh cọc thì điều chỉnh van tăng dần áp lực, những giây đầu tiên áp lực dầu tăng chậm dần đều, đoạn cọc C1 cắm sâu dần vào đất với vận tốc xuyên không quá 1cm/s. Sau đó tăng dần vận tốc xuyên lên nhưng không quá 2cm/s. - Trong suốt quá trình ép cọc, luôn đặt 2 máy kinh vĩ vuông góc với nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc. Nếu xác định cọc bị nghiêng thì phải dừng lại để điều chỉnh. Khi đầu cọc C1 cách mặt đất 0,30,5(m) thì tiến hành cho lắp đoạn cọc C2. b. ép đoạn cọc C2 - Kiểm tra bề mặt 2 đầu cọc C1 và C2, sửa chữa sao cho thật phẳng. - Kiểm tra các chi tiết nối cọc và chuẩn bị máy hàn. Dùng cần cẩu lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh để đường trục của cọc C2 trùng với trục kích và trùng với đoạn cọc C1. Độ nghiêng của cọc C2 không quá 1%. - Gia tải lên cọc tạo một lực tiếp xúc sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc khoảng 34(KG/cm2), rồi mới tiến hành hàn nối 2 đoạn cọc C1,C2 theo thiết kế. Nếu bề mặt tiếp xúc không chặt thì phải chèn chặt bằng các bản thép đệm sau đó mới tiến hành hàn nối. Trong quá trình hàn phải giữ nguyên lực tiếp xúc. - Khi đã nối xong và kiểm tra thấy mối hàn đạt chất lượng mới tiến hành ép đoạn cọc C2 . Tăng dần áp lực ép để cho máy ép có đủ thời gian cần thiết tạo đủ áp lực thắng được với lực ma sát và lực cản của đất ở mũi cọc để chuyển động xuống với vận tốc không quá 1cm/s. Khi đoạn cọc C2 chuyển động đều thì mới cho cọc vào đất với tốc độ tăng lên nhưng không quá 2cm/s Đoạn cọc C2 được ép tương tự như đoạn cọc C1 trước - Khi đầu cọc C2 cách mặt đất 1 đoạn 0,30,5 m ta sử dụng 1 đoạn cọc dẫn dài 1,5 m (C3) để ép đầu đoạn cọc C2 xuống 1 đoạn - 0,95 so với cốt thiên nhiên. Cọc được coi là ép xong khi thoả mãn 2 điều kiện : - Chiều dài cọc ép sâu vào trong lòng đất dài hơn chiều dài do thiết kế quy định. - Lực ép tại thời điểm cuối cùng phải đạt trị số thiết kế quy định trên suốt chiều dài xuyên lớn hơn 3 lần cạnh cọc . Trong khoảng đó vận tốc xuyên phải  1 cm/s 1.7. Các sự cố khi thi công cọc và biện pháp giải quyết: trình bày các sự cố có thể xáy ra trong quá trình thi công cọc và biện pháp giải quyết. - Do cấu tạo địa tầng dưới nền đất không đồng nhất cho nên trong quá trình thi công ép cọc có thể xảy ra các trường hợp sau: GVHD : TH S NGUYỄN TRƯỜNG HUY 20 SVTH : ĐỖ VĂN VINH TC 2008 X1 UB