Tài liệu đồ án kỹ thuật thi công cầu

Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 2 I. Đặc điểm và các số liệu của công trình 1. Đặc điểm công trình. Trên hình vẽ là sơ đồ nhà công nghiệp một tầng 2 nhịp, 20 bước cột ta cần lập biện pháp thi công, thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện khác nhau bao gồm: móng, cầu trục, cột, dàn mái, dầm cầu chạy, dàn vì kèo... bằng bê tông. Các cấu kiện này được sản xuất trong nhà máy và được vận chuyển bằng các phương tiện vận chuyển chuyên dụng đến công trường để tiến hành thi công lắp ghép. Đây là công trình lớn 2 nhịp, 20 bước cột , có L1=L2=24m. Chiều dài công trình là 20 x 6 = 120m. Từ các đặc điểm công trình và các thông số đề bài cho ta có sơ đồ lắp ghép công trình bao gồm 1 mặt bằng và các mặt cắt. 6800 A 22000 35600 B 6800 C D M? T C? T NGANG NHÀ 6800 D 22000 C 6800 B A 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 M? T B? NG CÔNG TRÌNH 2.Số liệu đầu vào: 1 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA - Cột bê tông + Chiều cao đỉnh cột: 11.2 m + Chiều cao từ chân cột đến vai: 8 m + Trọng lượng cột giữa : P2 = 5,6 ( T ) + Trọng lượng cột biên : P1 = P3 = 4,8 (T) - Dàn thép + Chiều dài: 24 m + Chiều cao : a = 2.8 m + Trọng lượng : P = 3.0 (T) - Cửa trời thép + Chiều dài: l = 12 m + Chiều cao : b = 3.35 m + Trọng lượng : P = 1.2 (T) - Dầm cầu chạy bê tông + Chiều dài: l = 6 m + Chiều cao : b = 0.8 m + Trọng lượng : P = 3.3 (T) - Pannel mái và tƣờng + Kích thước: 1,5x6 + Trọng lượng : P = 1.4 (T) - Số bƣớc cột: n = 20 Bảng tổng kết thống kê số lượng và khối lượng các cấu kiện toàn công trình: 2 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA III. Chọn cáp thi công 1. Chọn cáp cẩu cột, thiết bị neo buộc. Sức nâng của cột không lớn lắm, khi thi công cột dùng biện pháp kéo lê, do vậy không dùng cáp cứng mà dùng cáp mềm có khoá bán tự động để neo cột. Cáp treo 2 nhánh có góc nghiêng  = 00 nên lực cần thiết kế của dây cáp là: Do cột có trọng lượng nhẹ, sử dụng đai ma sát làm thiết bị treo buộc cột có cấu tạo như hình vẽ: 1 2 Trong đó: 1.Đòn treo 2.Dây cáp 3.Các thanh thép chữ U 4.Đai ma sát 3 *Cột biên: 4 P = 4,8 T. Có : Ptt = 1,1x4,8= 5,247 (T). Lực kéo đứt cáp: R = k.S = k. P tt = 6. 5, 247 = 15,741 T n. cos  2 1 - Dùng loại cáp mềm có cấu trúc 6x37+1, cường độ chịu kéo của 1 sợi cáp là 160kg/mm2. Tính đường kính dây cáp. F  R/  F  15741/160 = 98,3813 mm2 Mặt khác ta có: F = d2/4  98,3813  d  11,19 mm - Tra bảng chọn cáp có cấu trúc 6x37+1, cường độ sợi cáp 160kg/mm2 Chọn đường kính sợi d = 19,5 mm ,trọng lượng cáp 1,33 (Kg/m) lcáp = Htrên +hvai cột +1,5= 1,9 + 1 +1,5 = 4,4(m). qtb = lcáp + qđai ma sát = 1,334,4 + 30 = 35,852(KG) = 0,035852 T *Cột giữa: P = 5.6 T . Có : Ptt = 1,1x 5,6 = 6,16 (T). 6,16 P tt Lực kéo đứt cáp: R = k.S = k. = 6. = 18,48T 2 x1 n. cos  3 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA - Dùng loại cáp mềm có cấu trúc 6x37+1, cường độ chịu kéo của 1 sợi cáp là 160kg/mm2. Tính đường kính dây cáp. F  R/  F 27357/160 = 170,9813 mm2 Mặt khác ta có: F = .d2/4  170,9813 d  14,755 mm - Tra bảng chọn cáp có cấu trúc 6x37+1, cường độ sợi cáp 160kg/mm2 chọn đường kính sợi d = 24 mm ,trọng lượng cáp 1,99 (Kg/m) lcáp = Htrên +hvai cột +1,5= 3,7 +1 +1,5 = 6,2(m). qtb = lcáp + qđai ma sát = 1,996,2 + 30 = 42,344 (KG) = 0,042344T 2.Chọn cáp cẩu dầm cầu trục. Dầm cầu chạy là kết cấu nằm ngang nên thiết bị treo buộc là thiết bị treo buộc đơn giản thông thường. Do Ldcc  6m nên dùng chùm dây 2 nhánh có khóa bán tự động. Cấu tạo như hình vẽ: Trong đó: 3 4 1- miếng đệm 2- dây cẩu kép 3- khóa bán tự động 4-đoạn ống ở khóa để luồn dây cáp 2 1 §ßn treo DÇm cÇu ch¹y treo buéc dÇm cÇu ch¹y * Dầm cầu chạy nhịp Q = 3,3 T nên để cẩu lắp dầm cầu chạy ta không cần dùng thêm đòn treo. * Chọn cáp treo dầm: - Trọng lượng dầm và thiết bị treo buộc: P = 3,31,1 + 0,2 = 3,83T + Thiết bị treo buộc gồm có dây cáp treo. Lấy bằng 200kg. + Tính với dây cáp treo xiên góc 450. 4 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA - Nội lực làm đứt dây: R = k.S = k.P/m.n.cos Thay số: R = 63,83 1 = 16,4 T 2 2 2 - Chọn cáp mềm loại 6x37 + 1, cường độ chịu kéo của 1 sợi cáp là 160kg/mm2. Diện tích dây cáp: F  R/  F 34450/160 = 215,314 mm2 F = .d2/4  215,314  d  16,56 mm Mặt khác ta có: - Tra bảng chọn cáp có cấu trúc 6x37+1, cường độ sợi cáp 160kg/mm2 Chọn đường kính sợi d = 28,5(mm), trọng lượng cáp 2,68(kG/m), lực kéo đứt cáp là:24450(kG) lcáp = 0,8 + 1,5 = 2,3(m). qtb = lcáp + qđai ma sát = 2,682,3 + 30 = 36,164 (KG) = 0,036164 T 3. Chọn cáp cẩu dàn mái . - Do dàn mái có nhịp 24 m, nên ta sẽ khuếch đại dàn mái và cửa mái ở dưới đất trước sau đó cẩu lắp lên và lắp dựng. - Để cẩu lắp dàn mái dùng đòn treo và dây treo có khoá bán tự động. - Chọn đòn treo là hai thanh thép định hình chữ C ghép với nhau loại: CCT38 có: f = 2300Kg/cm2 và hệ số điều kiện làm việc: óc = 0,85 - Khi tính toán đòn treo ta coi đòn treo làm việc như một dầm đơn giản đặt trên hai gối tựa và chịu tác dụng của hai lực tập trung N đặt ở vị trí như hình vẽ trên. +. Dàn vì kèo bê tông và cửa trời nP tt cos 450 N= 2 Ptt = 1,1.3 = 3,3T - Nhưng khi cẩu lắp cấu kiện ta có kể đến ảnh hưởng của chuyển động nên: nPtt 1,1 3,3 cos 450 = K d cos 450 = 2,96T N = Kd 2 2 n = Kd = 1,1: là các hệ số vượt tải. 5 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA - Mômen uốn lớn nhất trong tiết diện dầm treo là: Mmax = 1,1.3.(4 + 2).0,5 – 2,96x4.sin450 = 2,969 T.m=2,969.103.100 Kg.cm - Mômen kháng uốn cần thiết cho dầm: Chia cho 2 là vì ghép từ 2 thanh thép chữ C: M max 2,969.103.100 Wyc = = = 133,4cm3 f c 2.2300.0,85 Vậy chọn đòn treo là: C20 có W = 152cm3 và g = 18,4 Kg/m, h = 200mm *Chọn dây cáp treo dàn. - Trọng lượng dàn, cửa mái và thiết bị treo buộc: P = 3x 1,1 + 0,2 = 3,5 T + Thiết bị treo buộc gồm có dây cáp treo, trọng lượng gỗ gia cường. Lấy bằng 200kg. + Khi tính coi như dây cáp treo xiên góc 00 và có 4 dây KP tt - Nội lực làm đứt dây: R = k.S = nm cos  n: Số nhánh cáp m: hệ số kể sự căng các dây cáp không đều Thay số: R = 6.3,5 = 14,26T 4.0.75 cos 00 - Tra bảng chọn cáp mềm loại 6x37 + 1, cường độ chịu kéo của 1 sợi cáp là 160kg/mm2. Diện tích dây cáp: F  R/  F 14260/160 = 89,125mm2 Mặt khác ta có: F = .d2/4  89,125  d  10,65 mm Chọn đường kính sợi d = 17,5 mm, trọng lượng cáp là 1,05 (Kg/m) 4. Chọn cáp cẩu panen mái. - Panel có kt 1,5 x 6m, nên mỗi lần cẩu chỉ cẩu 1 panel. Sơ đồ treo buộc panel. Ta tính cho Panen có kích thước lớn. 6 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 1800 GVHD : LỢI THOA treo buéc panel - Trọng lượng panel và thiết bị treo buộc: P = 1,4 1,1 + 0,1 = 1,74T + Dây cáp treo xiên góc 450 so với phương thẳng đứng. Sử dụng chùm dây 4 nhánh. - Nội lực làm đứt dây: R = k.S = k.P/n.m.cos Thay số: R = 6.1,74 = 8,875T 4.0.75 cos 00 - Tra bảng chọn cáp mềm loại 6x37+1, cường độ chịu kéo của 1 sợi cáp là 160kg/mm2. Diện tích dây cáp: F  R/  F 8875/160 = 55,5 mm2 Mặt khác ta có: F = .d2/4  55,5  d  8,4 mm Chọn đường kính sợi d = 15,5 mm ,trọng lượng cáp là 0,8 (Kg/m) 5. Tổng kết chọn cáp cẩu cho các cấu kiện. Phân loại cấu kiện Trọng lƣợng cấu kiện (T) Trọng lƣợng dụng cụ treo buộc Lực tính toán gây đứt cáp (T) Đƣờng kính tính toán (mm) Loại cáp chọn: Cáp mềm 6x37+1 d chọn (mm) Cƣờng độ chịu kéo của sợi cáp Kg/mm2 Cột 4,8 5,6 0,1 15,741 27,357 11,19 14,755 19,5 24 160 Dầm 3,3 0,2 24,450 16,56 28,5 Dàn 3 0,2 14,26 10,65 17,5 160 Panel 1,4 0,1 1,74 8,4 15,5 160 160 Từ trên ta chọn các loại cáp để sử dụng là: Loại 1: có đường kính là 35mm,Cột và Dầm Loại 2: có đường kính là 22 mm, dùng cẩu Dàn mái và Panel 7 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA IV : Tổ chức thi công lắp ghép công trình A. Chọn phương pháp lắp ghép cho các cấu kiện. 1. Giới thiệu các phương pháp hay sử dụng để thi công lắp ghép nhà công nghiệp 1 tầng: Để thi công lắp ghép nhà công nghiệp 1 tầng có các phương pháp lắp ghép sau: a. Phương pháp lắp ghép tuần tự : Theo phương pháp này thì mỗi lần di chuyển của phương tiện cẩu lắp chỉ lắp dựng cho 1 dạng cấu kiện nhất định. Cứ tuần tự như vậy người ta lắp các cấu kiện theo 1 trình tự từ dưới lên trên. Theo phương pháp này có các ưu điểm và nhược điểm sau: + Ƣu điểm: Do chỉ cẩu 1 dạng cấu kiện nhất định nên hiệu suất sử dụng máy cao, năng suất cẩu cao. Lý do chỉ phải cẩu 1 cấu kiện nên chỉ phải dùng 1 loại dây cáp, thao tác của công nhân được chuyên môn hoá. Việc chỉnh tim cốt, cố định tạm cũng như thao tác phụ trợ luôn lặp đi lặp lại nên thời gian thực hiện 1 quy trình là ngắn. Phương pháp lắp dựng kiểu này cho năng suất cao. + Nhƣợc điểm: Máy phải di chuyển nhiều lần tốn nhiên liệu chạy máy. Khó có thể đưa 1 phần công trình vào sử dụng. + Phạm vi áp dụng: Phương pháp lắp dựng kiểu này chỉ áp dụng cho các cấu kiện có mối nối ướt. b. Phương pháp lắp tổng hợp các câu kiện trên 1 tuyến đi. Theo phương pháp này phương tiện cẩu lắp ít phải di chuyển, chỉ cầm di chuyển 1 lần để lắp các cấu kiện. Phương pháp này có các ưu điểm và nhược điểm sau. + Ƣu điểm: Sớm đưa 1 phần công trìnhvào sử dụng được ngay. + Nhƣợc điểm: Hiệu suất sử dụng máy thấp. Do mất nhiều thời gian vào việc thay đổi dây cáp cẩu điều chỉnh dụng cụ cẩu lắp cho các cấu kiện. Do vị trí công tác và các thao tác của công nhân không được chuyên môn hoá nên năng suất sử dụng lao động thấp. Phương pháp này luôn phải thay đổi thiết bị treo buộc và cố địng tạm. + Phạm vi áp dụng: Sử dụng cho công trình có mối nối khô và đặc điểm kết cấu của công trình là trong phân đoạn lắp ghép tổng hợp đã tạo được độ cứng ổn định. c. Phương pháp kết hợp. Đây là phương pháp kết hợp 2 phương pháp trên. Mục đích là để tận dụng các ưu điểm của 2 phương pháp và làm giảm bớt nhược điểm của chúng. Theo phương pháp này sẽ có một số dạng kết cấu được lắp ghép theo 8 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA phương pháp tuần tự, còn 1 số khác được lắp ghép theo phương pháp hỗn hợp. +Phạm vi áp dụng: Phương pháp này được áp dụng nhiều trong các nhà công nghiệp1 tầng hoặc 2 tầng. 2. Chọn phương pháp lắp ghép các cấu kiện. - Dựa vào các ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp trên và điều kiện của công trình ta chọn phuương pháp kết hợp (Phương pháp c). Lý do chọn: + Đây là công trình nhà công nghiệp 1 tầng có mặt bằng rộng, khối lượng lắp ghép các cấu kiện nhiều. + Trong công trình có 1 số cấu kiện sử dụng mối nối ướt và mối nối khô. Trong đó các cấu kiện sử dụng mối nối ướt nhất thiết phải lắp ghép trước, còn các cấu kiện sử dụng mối nối khô lắp ghép sau. + Công trình không cần phải đưa 1 phần vào sử dụng ngay. - Phương pháp lắp ghép: Để lắp ghép xong công trình ta chia ra làm 2 đợt + Đợt 1: Tổ chức lắp ghép các cấu kiện có sử dụng mối nối ướt (Móng, cột ,dầm cầu chạy, giằng đầu cột). Sử dụng phương pháp lắp ghép tuần tự. + Đợt 2: Tổ chức lắp ghép các cấu kiện có sử dụng mối nối khô (Dàn mái, panen mái). Sử dụng phương pháp lắp ghép hỗn hợp. B: Chọn máy thi công và lắp ghép các cấu I. Chọn máy thi công lắp dựng cột, Dầm cầu chạy Với các cấu kiện loại này chọn phương pháp lắp ghép tuần tự cho các cấu kiện: Móng, cột, dầm cầu chạy. Để thuận lợi trong việc thi công đạt năng suất cao ta chọn chung 1 loại cẩu cho phương pháp lắp ghép tuần tự để lắp ghép cho 3 cấu kiện. 1. Thiết kế tuyến đi của cẩu. Mục đích để cẩu phải đi quãng đường ngắn nhất mà cẩu được nhiều nhất tại 1 vị trí dừng cẩu. Theo mặt bằng kết cấu nhà, công trình có nhịp nhà L = 6,8 và 22 m các cấu kiện sẽ được xếp đặt trong phạm vi độ với của tay cần để tận dụng tối đa sức cẩu, và ta phải bố trí vị trí đứng cẩu sao cho tại 1 vị trí cẩu cẩu được nhiều nhất. *Chọn tuyến đi của cẩu nhƣ sau: Khi cẩu di chuyển cẩu móng, cột thì tại 1 vị trí dừng sẽ cẩu được 2 cấu kiện, khi di chuyển cẩu dầm cầu chạy thì tại một vị trí cẩu được 2 cấu kiện. 9 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA 2. Chọn máy cẩu thi công. Căn cứ vào nhưng tính năng cơ bản của cẩu: Sức trục, tầm với tay cần, chiều cao nâng móc. Ta chọn cẩu như sau: h2 H hmc h3 h4 a. Chọn cẩu để lắp ghép cột BTCT. h1 hc 75 o S r=1,5m Ryc=S +r Do cột giữa có kích thước và khối lượng lớn hơn cột biên, nên chỉ cần tính toán cho môt cột giữa, cột còn lại lấy kết quả tính toán của cột trên. Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau: - Với cột giữa: - Với việc chọn sơ đồ di chuyển, vị trí dừng cầu như trên. Ta xác định các tính năng cần thiết cho cẩu cột. Tính cho cột giữa: + Xác định chiều cao cần thiết: Hyc = HL + h1 + h2 + h3 + h4 Trong đó: HL : Cao trình đặt cột. ( Với cột cao trình đặt H0 = 0 ) h1 : Khoảng cách cần thiết để điều chỉnh cấu kiện, lấy h1 = 1 m h2 : Chiều dài cấu kiện, h2 = 11,2 m h3 : Chiều cao thiết bị treo buộc, h3 = 1,5 m h4 : Khoảng cách từ móc cẩu tới puly treo móc, ta tính h4 = 1,5 m Thay các số liệu vào công thức trên tính được: Hyc = 15,2 m 10 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 Lyc = H yc  hc o sin 75  GVHD : LỢI THOA 17,1  1,5  16,15 m sin 750 Ryc = Lyccos75o+1,5 = 16,15.cos750 + 1,5 = 5,68 m + Xác định chiều dài tay cần: + Xác định sức cẩu cần thiết: Qyc = Q + qtreo buộc Trong đó: Q Trọng lượng cấu kiện (T), Q = 5,6 T. qtreo buộc Trọng lượng dụng cụ treo buộc, lấy qtb = 0,1 T Thay số liệu vào tính được: Qyc = 5,6+0,1 =5,7 T - Với biên: - Với việc chọn sơ đồ di chuyển, vị trí dừng cầu như trên. Ta xác định các tính năng cần thiết cho cẩu cột. Tính cho cột biên: + Xác định chiều cao cần thiết: Hyc = HL + h1 + h2 + h3 + h4 Trong đó: HL : Cao trình đặt cột. ( Với cột cao trình đặt H0 = 0 ) h1 : Khoảng cách cần thiết để điều chỉnh cấu kiện, lấy h1 = 1 m h2 : Chiều dài cấu kiện, h2 = 11,2 m h3 : Chiều cao thiết bị treo buộc, h3 = 1,5 m h4 : Khoảng cách từ móc cẩu tới puly treo móc, ta tính h4 = 1,5 m Thay các số liệu vào công thức trên tính được: Hyc = 15,2 m Lyc = H yc  hc o sin 75  17,1  1,5  16,15 m sin 750 Ryc = Lyccos75o+1,5 = 16,15.cos750 + 1,5 = 5,68 m + Xác định chiều dài tay cần: + Xác định sức cẩu cần thiết: Qyc = Q + qtreo buộc Trong đó: Q Trọng lượng cấu kiện (T), Q = 4,8 T. qtreo buộc Trọng lượng dụng cụ treo buộc, lấy qtb = 0,1 T Thay số liệu vào tính được: Qyc = 4,8+0,1 =4,9 T 11 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA hc H hmc h1 h2 h3 h4 c. Chọn cẩu để lắp ghép dầm cầu chạy BTCT. hc 75 o S r=1,5m Ryc=S +r - Với việc chọn sơ đồ di chuyển, vị trí dừng cầu như trên. Ta xác định các tính năng cần thiết cho cẩu DCC. + Xác định chiều cao cần thiết: Hct = HL + h1 + h2 + h3 + h4 Trong đó: HL : Cao trình đặt dầm cầu trục. Dầm cầu trục đặt lên vai cột HL=8,0 m h1 : Khoảng cách cần thiết để điều chỉnh cấu kiện, lấy h1 = 1 m h2 : Chiều cao thực của cấu kiện, h2 = 1,5 m h3: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3 =1,5 m h4 : Khoảng cách từ móc cẩu tới puly treo móc, h4 = 1,5 m Thay các số liệu vào công thức trên tính được: H=8,0+1+1,5+1,5+1,5=14m Hmc=8,0+1+1,5+1,5 =12m hc-khoảng cách từ khớp quay của tay cần đến cao trình của cần trục đứng (hc=1,5÷1,7) lấy hc=1,5m H  hc 14  1,5 L= = = 12,9m = Lyc sin  sin 750 S=L x cos75o = 12,9 x cos75o =3,35m Với r-Khoảng cách từ khớp quay của tay cần đến trục quay của cần trục r=(1÷1,5)m 12 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA Lấy r = 1,5 m Suy ra: Ryc=3,35+1,5=4,85(m) + Xác định sức cẩu cần thiết: Qct = Q + qtreo buộc Trong đó: Q Trọng lượng cấu kiện (T), Q = 3,3T. qtreo buộc Trọng lượng dụng cụ treo buộc, lấy qtb = 0,2 T Thay số liệu vào tính được: Qyc = 3,3 + 0,2 = 3,5T e. Chọn cẩu thi công lắp dựng dàn mái. * Cẩu dàn mái có cửa trời : (Dùng cả khi dàn mái không có cửa trời) - Với việc chọn sơ đồ di chuyển, vị trí dừng cầu như trên. Ta xác định các tính năng cần thiết cho cẩu dàn mái. + Xác định chiều cao cần thiết: Hyc = HL + H1 + h1 + h2 + h3 + h4 Trong đó: HL : Cao trình đỉnh cột. HL = 11,2 m. h1 : Khoảng cách cần thiết để điều chỉnh cấu kiện, lấy h1 = 1 m h2 : Chiều cao thực của cấu kiện, h2 = 5,4m h3 : Chiều cao thiết bị treo buộc, h3 = 5,2 m h4 : Khoảng cách từ móc cẩu tới puly treo móc, lấy h4 = 1,5m Thay các số liệu vào công thức trên tính được: Hyc = 26,2 m Trường hợp này cần trục không có mỏ phụ: (a = 0,25m; e = 0) Tgα = L= 3 H L  hc = ae 3 13,1  1,5 = 3,593→ α = 740260 0, 25  0 H  hc ae 26, 2  1,5 0, 25  0 + = + = 26,57m = Lyc 0 sin  cos  sin 74, 26 cos 74, 260 R = r + Lcosα = 1,5 + 26,57.cos74,260 = 8,62m = Ryc + Xác định sức cẩu cần thiết: Qct = Q + qtreo buộc Trong đó: Q Trọng lượng cấu kiện (T), Q = 1,4T. 13 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA qtreo buộc Trọng lượng dụng cụ treo buộc, lấy qtb = 0,3 T Thay số liệu vào tính được: Qyc = 3,3 T f. Chọn cẩu lắp đặt panel mái. Tính cho tấm panel ở vị trí bất lợi nhất: - Tấm ở vị trí xa nhất (Tấm ở vị trí góc của gian nhà). - Tấm ở vị trí cao nhất (Tấm ở trên nóc cửa mái) Panel có kích thước: 1,5x6m nên không phải sử dụng đòn treo + Xác định sức cẩu cần thiết: Q = Qpanel+ qtreo = 1,4 + 0,1= 1,5T + Xác định chiều cao cần thiết: Ta xác định với vị trí bất lợi nhất về chiều cao. Khi cẩu lắp tấm panel ở trên cùng. Hyc = HL + h1 + h2 + h3 + h4 Trong đó: HL = 17,35 m là cao trình đặt cao nhất h1 = 0,4 m là khoảng cách để điều chỉnh h2 = 0,25 m là chiều cao cấu kiện h3 = 2,485 m là chiều cao thiết bị treo buộc h4 = 1,5 m là khoảng cách từ móc cẩu tới puly treo móc cẩu. Thay các số liệu vào công thức trên tính được: Hyc = 23, 35 m Trường hợp này cần trục không có mỏ phụ: (e = 1,5m; a = 0,14m) Tgα = L= 3 H L  hc = ae 3 18,5  1,5 = 2,18 →α= 65,360 0,14  1,5 H  hc ae 23,135  1,5 0,14  1,5 + = + = 27,74m = Lyc 0 sin  cos  sin 65,36 cos 65,360 R=r+Lcosỏ=1,5+27,74cos65,360 = 13,064m = Ryc + Trọng lượng vật cẩu lắp : Qyc = Qck + qtb + Trong đó : 14 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA Qck = 1,4(T) qtb = 0,1T  Qyc = 1,5 (T) Trường hợp co mỏ phụ : Tgα = 3 H L  hc = a el ' 3 18,5  1,5 = 75o 0,14  1,5  l ' Trong đó : l’ = lm.Cosβ ( với β = 30o) Suy ra : l’= 1,3, lm = 1,14m H l  hc a  e  l, L= + = 18,5  1,5 + 0,14  1,5 0 1,3 = 18,91m = Lyc 0 sin  cos  sin 75 cos 75 S H L  hc 18,5  1,5 ae   0,14  1,5  2,58 0 tan 75 3, 732 Từ các kết quả tính toán ở trên ta lập được bảng lựa chọn các thông số cần trục. Việc lựa chọn cần trục dựa trên những nguyên tắc sau: - Các thông số yêu cầu phải nhỏ hơn thông số của cần trục. - Những cần trục được chọn có khả năng tiếp nhận dễ dàng (nơi cấp, hình thức tiếp nhận, thời gian vận chuyển…) và hoạt động được trên mặt bằng thi công. - Cần trục có giá chi phí thấp nhất tức là cần trục có các thông số sát với thông số yêu cầu nhất. Việc lựa chọn cần trục dựa trên biểu đồ tính năng thông qua các đại lượng Qct, Rct, Hmc có quan hệ mất thiết với nhau. Vì vậy khi chọn cần trục đầu tiên ta chọn họ cần trục sau đó chọn chiều dài tay cần để biết được biểu đồ tính năng. Sau đó ba đại lượng Qct, Rct, Hmc sẽ chọn một đại lượng làm chuẩn để tra biểu đồ tìm 2 đại lượng còn lại theo kinh nghiệm sau: - Nếu cấu kiện nặng thì lấy Qyc=Qct sau đó tìm Rct(Qyc) và Hmc(Rct). - Nếu vị trí lắp khó khăn thì ta lấy Rct=Ryc sau đó từ biểu đồ tìm Q(R yc) và Hmc(Ryc). - Nếu cấu kiện nặng thì ta chọn Hyc=Hmc sau đó tìm Rct(Hyc) và Qct(Rct). Từ các nguyên tắc trên ta có bảng chọn cần trục theo các thông số yêu cầu sau: 15 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA Bảng thống kê các thông số cần trục TT Tên cấu kiện Q(T) Yêu cầu R(m) Hmc(m) L(m) 1 Cột biên 4,8 5,68 15,2 16,15 2 Cột giữa 5,6 5,68 15,2 16,15 Dầm cầu chạy nhịp 3,3 4,85 12 12,9 3 8,62 26,2 26,57 3 4 Dàn mái Loại cẩu KX5361 L=20m XKG-30 Panel mái(không mở L=25m 1,4 13,064 23,135 27,74 5 phụ) Để giảm số cần trục tới mức có thể ta tiến hành nhóm các cấu kiện có thông số cần trục gần giống nhau vào một nhóm dùng chung một cần trục.Theo phương án thi công, đầu tiên ta tiến hành lắp cột và sau cột là lắp dầm cầu chạy. Mặt khác hai cấu kiện này có H yc gần với nhau nên ta nhóm cần trục lắp ghép cột vào một nhóm và dùng một cần cẩu loại KX5361,L=20m. Tiếp theo là lắp ghép dàn mái, lắp dàn mái đến đâu là lắp ngay tấm mái đến đó với mục đích sử dụng tấm mái để cố định tạm và cố định vĩnh viễn. Do đó ta sẽ dùng cần trục lắp dàn mái để lắp tấm mái luôn đó là cần trục loại XKG-30 ,L=25m. Tấm tường là tấm lắp ghép sau cùng, ta dùng cần trục loại KX-5361, L=20m. Vậy công tác thi công lắp ghép công trình ta sử dụng tất cả 3 loại cần trục để phục vụ đó là: - Cần trục mã hiệu: KX-5361, với chiều dài tay cần L=20m. - Cần trục mã hiệu: XKG-30, với chiều dài tay cần L=25m, có mỏ phụ III.SƠ ĐỒ CẨU LẮP VÀ CÁC BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG Căn cứ vào thống số cẩu lắp của cần trục cho từng cấu kiện và mặt bằng thi công trên công trường ta xác định vị trí cần trục cho việc cẩu lắp; sơ đồ di chuyển cẩu lắp của cần trục và các biện pháp kĩ thuật trong lắp ghép từng cấu kiện. * Thi công lắp ghép móng. 1. Công tác chuẩn bị. Công tác chuẩn bị gồm có các công việc sau: 16 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA - Cho công nhân làm hố móng sạch sẽ, nền hố móng đã đổ bê tông gạch vỡ kiểm tra xem lớp bê tông lót đã đạt yêu cầu chưa. Nếu chưa thì phải làm lại. Sau đó rải một lớp đệm bằng vữa xi măng mác cao dày 2  3cm. - Dùng máy kinh vĩ để vạch đường tim trục, xác định giao điểm các đường tim chính là vị trí đặt móng. Tiếp tục dùng máy kinh vĩ dẫn tim móng xuống đáy hố móng trên mặt hố móng dẫn các đường trục vuông góc theo 2 phương song song với trục nhà. - Móng được đúc sẵn ở nhà máy vận chuyển tới công trình và bày sẵn vào đúng vị trí trên mặt bằng. Vị trí đặt móng nằm trong bán kính quay của tay cần. Trên các khối móng phải được đánh dấu các đường tim theo cả hai phương, đánh dấu trên thành móng và trên mặt móng. - Điều động cẩu, thiết bị phụ trợ đến công trình. Một lần nữa kiểm tra lại các trang thiết bị, độ an toàn của cẩu dây cáp trước khi cẩu lắp. - Chuẩn bị các thiết bị treo buộc: dây cáp, dây điều chỉnh. 2. Bố trí mặt bằng. *Bố trí cấu kiện: Để bố trí cấu kiện (Móng) ta có 2 phương án - Phương án bày sẵn: Các khối móngđược vận chuyển tới công trình và móng được đặt sẵn dọc theo tuyến công tác của cần trục và phải bố trí trong phạm vi hoạt động của tay cần. Theo phương pháp này thì có ưu điểm là: +Ƣu điểm:Thi công lắp đặt các hố móng nhanh đạt năng suất cao, không gây lẵng phí thời gian(Máy móc không phỉa chờ đợi nhau, làm việc một mạch) +Nhƣợc điểm: Nếu công trình có mặt bằng hẹp thì sẽ gây cản trở trên mặt bằng, Tốn nhiều công bốc dỡ bày đặt các khối móng cho đúng vị trí. - Phương án 2: Tiếp vận trực tiếp các khối móng từ trên xe vận chuyển xuống hố móng và lắp luôn. Phương pháp này bớt được công bốc dỡ và bày đặt bố trí trên mặt bằng nên tiết kiệm được bãi xếp. Nhưng lại khó điều phối phương tiện vận chuyển một cách chặt trẽ phù hợp với thời gian làm việc của máy cẩu. Nếu điều phối không tốt thì sẽ gây ra hiện tượng chờ đợi nhảút mất thời gian gây lãng phí lớn. *Qua việc phân tích đặc điểm và ưu điểm của các phương án và dựa và bặt bằng, điều kiện thi công của công trình ta chọn phương án đầu (Phương án bày sẵn) *Lý do chọn: - Công trình có mặt bằng thi công rộng rãi nên bãi xếp vật liệu là thoải mái không gây cản trở cho các công việc khác. 17 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA - Khối lượng cần lắp ghép lớn nên không nên sử dụng phương án 2 vì rất khó điều phối giữa các ca máy cho phù hợp. Do đó không gây lãng phí thời gian cho máy. - Bố trí theo phương pháp bày sẵn do mặt bằng rộng không gian thoáng nên công việc bốc dỡ xếp đặt sẽ rất nhanh. *Chọn cẩu và bố trí cẩu: - Bố trí cẩu: Nhà có nhịp lớn 22 m nên ta sẽ bố trí cẩu đi ở biên. Cẩu sẽ dừng ở giữa bước cột đứng cẩu lắp móng. Tại một vị trí cẩu lắp được cho 2 móng, cách 1 bước cột thì cẩu lại dừng lại. 3. Trình tự lắp móng. Công tác lắp móng được tiến hành bắt đàu từ đầu hàng tuyến đi của cẩu. Tuyến đi của cẩu bố trí song song và cách mép ta luy hố móng 5 m. Khi cẩu đến đúng vị trí chính giữa 2 hố móng thì dừng lại, tiến hành cho thợ phụ hạ chân phụ để ổn định cẩu. Cho thợ móc sẵn 4 tai thép trên móng vào các đầu dây cáp, đầu kia móc vào móc cẩu. Tiến hành cẩu: Đưa tay cần vào vị trí số 1 móc, móc cẩu với cáp treo khối móng. Giữ nguyên tay cần, cuốn cáp nâng khối móng lên cách mặt đất khoảng chừng 1 m. Quay tay cần về vị trí số 2 sau đó vừa cuốn cáp, vừa hạ tay cần xuống để khối móng từ từ hạ xuống đáy hố móng. Khi còn cách đáy hố móng khoảng 2530cm thì dừng lại để cân chỉnh khối móng cho đúng tim rồi hạ từ từ xuống tới cốt cần đặt. Khi đặt xuống dùng xà beng hoặc xà cầy, kê kích để bắn chỉnh cho đúng tim đúng cốt. Theo quy định thì sai số về tim cốt móng là  5 mm; sai số về cao trình 10mm. Nếu sau khi đặt móng xong kiểm tra thấy sự sai lệch quá lớn thì phải dùng cẩu nhấc móng lên. Cạo sạch vữa và tiến hành làm lại từ đầu. Sau khi lắp xong cấu kiện số 1 đã ổn định thì cho thợ tháo cáp treo buộc, quay tay cần (Vừa quay vừa cuốn cáp) đưa móc cẩu về vị trí số 3 để tiếp tục cẩu lắp khối móng tiếp theo số 2. Đồng thời cho thợ lấp đất để ổn định cho khối móng thứ nhất. Mọi thao tác lắp móng tiếp theo được tiến hành như lắp móng thứ nhất. Sau khi lắp móng xong 2 khối móng (đạt yêu cầu về thiết kế, kỹ thuật). Thì cuốn cáp, quay tay cần về vị trí ổn định của nó, nâng chân phụ, tiếp tục cho cẩu di chuyển tới vị trí đứng cẩu số 2. 18 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA HU? NG DI CHUY? N C? A C? U TR? C HU? NG DI CHUY? N C? A C? U TR? C M? T B? NG L? P C? C MÓNG TL 1/350 * ổn định khối móng: Để ổn định khối móng ta cho công nhân sử dụng dụng cụ thủ công như quốc, xẻng để xúc đất đổ xuống hố móng vừa đổ đất, vừa đầm lèn cho chặt. Cần lưu ý việc ổn định khối móng được tiến hành làm 2 đợt. Do đó mặt móng nằm dưới  0,00 nên đợt 1 tiến hành lấp, đầm lèn đến mặt trên khối móng cách 5cm thì dừng lại. Công tác lấp ổn định khối móng nhằm cho việc thi công nhanh để chuẩn bị tiến hành lắp các cấu kiện tiếp theo cho đảm bảo tiến độ và kỹ thuật. 1.Cẩu lắp cột Dùng cần cẩu mã hiệu KX5361, L=20m để cẩu lắp cột biên và cột giữa với các thông số nêu trên. 1.1.Vị trí đứng và sơ đồ di chuyển cần trục Từ sơ đồ thể hiện thị trường hoạt động của cẩu với mỗi cấu kiện (vùng mà cẩu có thể đứng cẩu được cấu kiện đó), ta xác định được thị trường chung của các cấu kiện và lựa chọn vị trí đứng và sơ đồ di chuyển của cẩu như sau: Cần trục đi giữa – dọc theo dãy cột và tại mỗi vị trí đứng của cần trục ta có thể lắp được 4 cột, tại vị trí có khe nhiệt độ thì có thể lắp được 6 cột. 24  1  6, 25  7 Trong mỗi nhịp số lượng vị trí đứng của cần trục là: 4 1.2.Biện pháp thi công - Công tác chuẩn bị: + Chuyên chở cột từ nhà máy đến công trường bằng xe vận chuyển 19 Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công 2 GVHD : LỢI THOA chuyên dụng, sau đó dùng cần trục xếp cột nằm trên mặt bằng thi công tại các vị trí thể hiện như trên bản vẽ. + Dùng máy để kiểm tra lại đường tim, trục của móng và vạch sẵn các đường tim trên mặt móng và tim, cốt trên cột. + Vệ sinh sạch sẽ, làm sạch cốc móng, tùy theo thiết kế có thể dải lớp vữa dưới cốc móng. + Kiểm tra kích thước cột, chiều rộng, chiều cao, tiết diện cột, kiểm tra bulông liên kết của cột với dầm cầu chạy như:vị trí liên kết bulông, chất lượng bulông và ốc vặn bulông cho từng cột, đảm bảo đủ và đạt chất lượng. + Kiểm tra các thiết bị treo buộc cột như: dây cáp, đai ma sát, dụng cụ cố định tam và chuẩn bị vữa bêtông chèn theo đúng mác thiết kế - Công tác lắp dựng: + Móc hệ thống treo buộc bằng đai ma sát vào thân cột, đổ một lớp bêtông đệm vào móng cốc. + Móc hệ thống treo buộc vào hệ thống cần cẩu, cần cẩu rút dây cáp kéo dứng cột lên, nhấc cột lên cao cách mặt móng 0.5m. Để giảm ma sát ở chân cột khi kéo lê, người ta bố trí xe goòng đỡ chân cột và thiết bị kéo chân cột vào. + Công nhân dùng hệ thống dây thừng kéo cột vào tim móng, sau đó cho cẩu hạ từ từ cột xuống cốc móng. + Dùng 5 nêm gỗ và 4 dây tăng dơ cố định tạm thời, sau đó dùng máy kinh vĩ để điều chỉnh tim cốt của cột và dùng máy nivô để điều chỉnh cao trình của cột, vặn tăng đơ và đóng nêm gỗ theo sự điều khiển của người ngắm máy kinh vĩ và nivô. Nếu chiều cao cột chưa đạt yêu cầu ta dùng cần cẩu để kéo nhẹ cột và công nhân ở dưới thay đổi lớp vữa đệm bêtông trong cốc móng để đảm bảo cao trình cột. + Sau khi điều chỉnh xong, thì làm vệ sinh chân cột và dùng vữa ximăng đông kết nhanh để gắn cột, mác vữa >20% mác bêtông làm cột và móng. Chú ý là bêtông phải có cho phụ gia chống co ngót. + Cố định vĩnh viễn chân cột, sẽ có 2 trường hợp: Trường hợp nêm để lại chân cột thì ta tiến hành đổ một lần cao bằng mặt móng là xong. Trường hợp nêm không để lại chân cột, thì lần1 ta đổ bêtông đến dưới mặt nêm chờ cho bêtông đạt 50% cường độ tiến hành rút nêm và đổ nốt phần còn lại cho tới mặt cốc móng. 20