Đang tải... (xem toàn văn)
trình tự và biện pháp thi công
Chương 9: Thi công Chương 9 Trình tự và biện pháp thi công 1 Các bước thi công cơ bản. Bước 1: Thanh thải các chướng ngại vật trong khu vực xây dựng. Tiến hành nạo vét khu nước trước bến bằng tàu hút hoặc gàu ngoạm đến đúng cao độ và mái dốc thiết kế. Cao độ nạo vét trước bến là –12.00m (hệ Hải Đồ), mái dốc nạo vét 1:3. Sau khi kết thúc nạo vét phải được đo đạc kiểm tra nghiệm thu trước khi làm bước tiếp theo. Bước 2: Tiến hành đóng cọc bằng búa có trọng lượng chày ≥ 6.0T, hay loại có năng lượng xung kích ≥ 18.000kgm để hạ cọc BTDƯL D700 và cọc BTDƯL D600. Thiết bò đóng cọc đặt trên sà lan. Khi đóng cọc phải dùng 2 máy kinh vó để theo dõi. Các cọc phải được kiểm tra nghiệm thu trước khi đóng. Các cọc đóng vào công trình phải đảm bảo đúng tọa độ, cao độ và độ xiên theo yêu cầu thiết kế. Bước 3: Sau khi đóng, cùm liên kết các đầu cọc bằng hệ xà kẹp chế tạo từ thép hình I hay [ No.20 và bu lông ∅30. Trong trường hợp nếu cao trình đỉnh cọc sau khi đóng cao hơn cao trình thiết kế thì tiến hành cắt đầu cọc đến cao độ thiết kế (phải được sự đồng ý của cơ quan thiết kế). Sử dụng máy cắt chuyên dụng để thực hiện, đảm bảo tạo mặt phẳng đầu cọc, chất lượng bê tông và cốt thép cọc. Lưu ý đầu cọc được ngàm vào cấu kiện là 6cm và 10cm. Bước 4: Lắp dựng ván khuôn, lắp đặt cốt thép tiến hành đổ bê tông dầm ngang,dầm dọc,sàn cầu dẫn. Sử dụng cần cẩu và trạm trộn trên sà lan 300T thông qua hệ thống phễu hoặc sử dụng trạm trộn bê tông và máy bơm bê tông trên bờ để đổ bê tông. Đối với phần tường chắn có thể thi công song song với quá trình thi công bến. Bước 5 : Lắp dựng ván khuôn, lắp đặt cốt thép tiến hành đổ bê tông dầm ngang,dầm dọc,trụ tựa,hào công nghệ,sàn cầu chính. Bước 6: Lắp đặt bích neo, đệm tựa tàu, gờ chắn xe, cầu thang, ray cần trục. Thi công lớp bê tông nhựa phủ mặt cầu. Bước 7: Hoàn thiện, bàn giao đưa công trình vào sử dụng. 2 Chi tiết từng công tác. 2.1 Dọn chướng ngại vật và nạo vét khu bến,bố trí mặt bằng thi công. Dùng tàu chuyên dụng hoặc thợ lặn(nếu cần) để dọn các khối đá lớn,các vật chìm dưới hoặc các vật trôi nổi khu nước. 159 Chương 9: Thi công Đối với các chướng ngại vật trên bờ có thể dùng máy san,máy ủi hoặc nhân công để dọn và san lấp mặt bằng khu bến để thuận lợi cho việc bố trí mặt bằng thi công. Đo đạc,cắm tiêu đònh vò khu nạo vét (bao gồm khu mép bến và khu quay vòng) Dùng tàu hút để hút cát nạo vét khu vũng quay vòng,với khu mép bến chủ yếu là bùn nên dùng xáng cạp để nạo vét. Từ các mặt cắt nạo vét ta tính được tổng khối lượng nạo vét và chọn thiết bò có năng suất nạo vét phù hợp. Vì khu sau bến được san lấp bằng cát nên cát hút được từ vũng quay vòng được vận chuyển vào gần bờ sau đó được các tàu bơm nhỏ bơm lên bờ để tiến hành san lấp. Tiến hành làm đường tạm,lán trại,vận chuyển các thiết bò thi công bằng đường bộ như trạm trộn bêtông,máy hàn,máy uốn thép,cốp pha,cốt thép,cát đá,ximăng… Vận chuyển bằng đường thủy các xà lan đóng cọc,xà lan chuyên dụng,tàu nạo vét.Bố trí mặt bằng thi công sao cho các phương tiện đi lại thuận lợi,vật tư gần với vò trí thi công,đảm bảo an toàn điện,cháy nổ. ±0,00 3200 BƯỚC 5 : GIA CỐ MÁI DỐC GẦM BẾN 5m 4000 4000 m = 3 , 5 m = 2 , 5 m = 1 , 7 5 Công tác san lấp và gia cố đáy bến và mái dốc gầm bến. 2.2 Đóng cọc. 2.2.1 Chọn búa đóng cọc. a.Yêu cầu khi chọn búa. ♦ Đóng liên tục không gây sự cố. ♦ Có thể đóng đến độ sau thiết kế hay độ chối thiết kế, theo đúng tiến độ và hiệu quả cao nhất. ♦ Dể dàng điều chỉnh khi cần thiết. ♦ Để có thể nhanh chóng sử dụng năng lượng tối đa của búa. 160 Chương 9: Thi công Hiện nay trên thò trường đa số các đơn vò thi công sử dụng búa diezen nên đối với việc thi công cảng Cát Lái cũng chọn búa diezen để thuận lợi cho việc thi công đóng cọc. b.Điều kiện chọn búa. Điều kiện1: Phải thỏa mãn công thức kinh nghiệm: W ≥ 0.025.P tt Trong đó: W - Năng lượng của búa(Tm) tra theo lý lòch của búa. P tt – Sức chòu tải tính toán của cọc theo đất nền P tt =177 T Điều kiện 2: Hệ số hiệu dụng của búa không vượt quá qui đònh: )m(K W qQ K max 1 − ≤ + = Trong đó: Q – Trọng lượng toàn bộ của búa(T). q – trọng lượng cọc , mũ cọc, cọc đệm(T) K max =6 Nếu K > K max do Q << q :búa không đủ “nặng” cọc không xuốn đủ độ sâu thiết kế. Nếu K < K max do Q >> q :búa quá “nặng” cọc xuống quá độ sâu thiết kế nhưng vẫn chưa đạt độ chối thiết kế. Điều kiện 3: Độ chối thiết kế của cọc. qQ qQ FnPP HQFn e d tttt + + × + = . ).( . 2 α ≥ 2mm Trong đó: n – hệ số phụ thuộc vào vật liệu cọc n=150T/m 2 F : tiết diện cọc F= 0.38 m 2 2 : hệ số khôi phục tùy thïc vật liệu va nhau, giữa thép với gỗ 2 = 0,4. H:chiều cao rơi chày, H=W/Q d P tt : sức chòu tải lớn nhất của cọc theo đất nền Từ những điểu kiện trên ta chọn búa diezen có các thông số kỹ thuật sau: 161 Chương 9: Thi công ♦ Mã hiệu Mitsubishi MB70 (tra trong sách thi công mố trụ mố cầu ) ♦ Trọng lượng chày Q d = 7.05T ♦ Trọng lượng toàn bộ của búa Q = 20.46T ♦ Chiều cao búa h = 6.1m ♦ Năng lượng một nhát búa W = 18.57 Tm Kiểm tra các điều kiện: Điều kiện 1: W = 18.57 Tm 0.025P = 0.025177 = 4.425 Tm =>W > 0.025P Điều kiện 2: 647.1 57.18 746.20 max =<= + = + = K W qQ K Điều kiện 3: mmmx x e 936.610936.6 746.20 74.005.7 )38.0150213(213 634.246.2038.0150 3 2 2 2 == + + × ×+× ××× = − )(634.2 05.7 57.18 m Q W H d === Vậy chọn búa đã thỏa mãn 3 điều kiện trên. Chú ý: Nếu nhà thi công không có loại búa trên thì có thể chọn búa loại búa khác có tính năng tương đương hoăc chọn búa theo lý thuyết trên. Trong khi đóng cọc ở đây chọn búa để đóng cọc có sức chòu tải lớn nhất, chính vì thế nên những đoạn cọc đầu phải chọn búa có chày nhỏ hơn, để trong quá trình đóng cọc tránh được hiện tượng vở đầu cọc và khỏi bò câm. 2.2.2 Thi công đóng cọc. a. Chuẩn bò cọc và sàn đạo. Cọc được vận chuyển tới nơi thi công và đưa lên sà lan đóng cọc. Di chuyển sà lan đóng cọc đến khu vực đóng cọc.Tiến hành đóng cọc cầu dẫn trước rối đến cầu chính. Dùng cần cẩu và búa đóng xung kích nhỏ để tiến hành đóng sàn đạo.Trước khi đóng sàn đạo tiến hành đònh vò sao cho số cọc đònh đóng nằm trong ô sàn đạo.Tùy theo kích thước của thép hình làm sàn đạo mà có thể làm sàn đạo đóng từ 4 đến 6 cọc. 162 Chương 9: Thi công b. Đóng cọc: Do cọc dài nên tiến hành đóng cọc không có giá búa. Sau khi thi công xong sàn đạo tiến hành đònh vò tọa độ cọc: ♦ Mỗi cọc được đóng xuống đều phải được xác đònh 2 điểm khống chế trên sàn đạo 2 tầng,việc xác đònh này được tiến hành nhờ 2 máy kinh vó đặt trên bờ. ♦ Từ 2 máy đặt trên bờ tiến hành xác đònh tâm,sau đó người công nhân từ vò trí này sẽ đo về 2 bên 1 khoảng bằng D/2 + 2cm(để đảm bảo vò trí nối cọc có thể đi qua ô đònh vò) và tiến hành hàn thép hình(C100) để tạo thành ô đònh vò 74x74cm. Tiến hành đóng cọc:dùng cần cẩu trên sà lan để cẩu búa lên đầu. Cọc phải được theo dõi bằng máy đo cao độ để xác đònh chính xác cao độ đầu cọc. Nối cọc bằng thép tấm dày 10mm ốp xung quanh chu vi cọc. Nếu cọc chưa đóng đến cao độ thiết kế mà đã đạt độ chối yêu cầu thì đơn vò thi công phải báo cho giám sát và thiết kế để kiểm tra tiến hành cắt cọc hoặc đập đầu cọc. Các cọc sau khi đóng đến cao trình thiết kế thì tiến hành cùm đầu cọc và giằng đầu cọc bằng hệ xà kẹp. c. Công tác thử cọc. Đối với các cọc bê tông ứng suất trước hiện nay phương pháp thử cọc động PDA được sử dụng nhiều và độ chính xác khá cao và tiết kiệm chi phí rất nhiều so vơi phương pháp thử cọc tónh. Phương pháp thử cọc động PDA: ♦ Yêu cầu chung: Thử tải trọng động được dùng kiểm tra khẳ năng chòu tải của cọc trong quá trình hạ cọc cũng như phát hiện những khuyết tật(nếu có) của cọc nếu có. Việc thử cọc động phải tuân theo qui phạm của Mỹ ASTM,D4945-00. Các cọc được vỗ trong lần đầu tiên và trong lần vỗ lại phải được dùng cùng 1 thiết bò đo. Việc trắc quan độ chối của cọcở những phát búa cuối trong lần đầu tiên và trong lần thử lại bằng phương pháp gián giấy kẻ li trên đầu cọc. ♦ Yêu cầu đối với đơn vò được phép đo PDA: Phải có thiết bò hoàn chỉnh và phầm mềm cài đặt mới nhất Phải có giấy phép hành nghề và chứng chỉ sử dụng và phân tích của hãng cung cấp máy. Yêu cầu giữa lần thử đầu tiên và lần vỗ lại khi tiến hành thử PDA tối thiểu 6 ngày. 163 Chương 9: Thi công ♦ Thiết bò đo động Thiết bò gồm các đầu đo có khẳ năng độc lập ứng suất và gia tốc theo thời gian tại vò trí đặc trưng dc theo cọc và trong một chu kì va chạm.Mỗi lọai đầu đo phải có 2 cái đựoc gắn cẩn thận vào các vi 5trí đối diện nhau của cọc để lhông bò trượt ra khỏi cọc khi đóng. Các đầu đo phải gắn bu lông hoặc hàn.Đầu đo ứng suất có dây nối với thiết bò dùng để ghi,phải đủ chiếu dài đảm bảo truyền tín hiệu tốt Các dây phải được bọc kó tránh bò ngấn sước hay vật nặng lên. ♦ Các đầu đo lực hay ứng suất Tối thiểu phải có 2 đầu đo úng suất có thể đo được toàn bô phạm vi ứng suất có thể có trong cọc. Tối thiểu 2 gai tốc kế với tần số cộng hưởng khoảng 7500Hz đặt đối diện nhau trong tiết tiết diện cọc. ♦ Vò trí đầu đo Các đầu đo đặt đối diện theo đường kính và có khoảng cách xuyên tâm bằng nhau và có khoảng cách trụ như nhau tính đến đáy cọc để phép đo không bò ảnh hưởng do uốn.Khoảng cách tối thiểu từ 1-1.5 lần đường kính cọc kể từ đầu cọc ,Các tín hiệu đầu đo được ghi bằng máy điện tử sao cho các thành phần tần số nhỏ hơn 1500Hz sẽ bỏ đi. ♦ Thiết bò xử lí số liệu Thiết bò xử lí số hiệu từ các đầu đo là một máy tính với đầy đủ các chức năng: đo lực ,số liệu tốc độ,kiểm tra số liệu. ♦ Thiết bò biểu diễn Thiết bò này có thể thu được tín hiệu trực tiếp từ các đầu đo hoặc sau khi chúng đã được xử lí số liệu mà ta có thể quan sát lực và tốc độ theo thời gian của mỗi nhát đập của búa. ♦ Trình tự đo Chia cọc thành những khoảng tương ứng (50cm) được vạch sơn rõ ràng hướng phía người đo. Dán giấy đã kẻ li sẵn để cho máy đo cao độ ở trên bờ ngắm độ chối của cọc,từ bờ chuẩn bò máy ngắm sẵn sàng đo và đọc số liệu. Búa được treo lên chuẩn bò đóng theo yêu cầu của cán bộ kó thuật đo PDA. Sử dụng tàu cập vào cọc cần thử để lắp đặt thiết bò. Công tác chuẩn bò điện phục vụ cho máy đo PDA. Lắp đặt theo yêu cầu kó thuật đã nêu ở phần trước. ♦ Cách tiến hành 164 Chương 9: Thi công Theo yêu cầu kó thuật của cán bộ phía bên giám sát sẽ ra hiệu lệnh đóng một hồi búa nhất đònh (Ví dụ đóng một hồi búa khoảng 20-30 búa) số búa đóng truyền xuống cọc sẽ được thiết bò gắn trong cọc truyền dữ liệu vào máy tính cá nhân,trong máy có sẵn phần mềm xử lí,trong khi đó thì máy đo cao độ trên bờ tiến hành đo độ chối của cọc. ♦ Lưu ý khi thử cọc động Các cọc được thử động đã được ghi chú trên bản vẽ nên cọc thử động phải có chiều dài lớn hơn cọc khác để khi đóng chừa lại một khoảng đảm bảo cho việc gắn các dầu đo thử PDA. Nếu cần thiết phải thử cọc tónh thì có thể tiến hành như sau: Cọc làm việc trong quá trình khai thác công trình thường chòu tải trọng tónh, nên sức chòu tải thu được bằng phương pháp cọc tónh sẽ phản ánh đúng hơn sức chò tải tính toán và sức chòu tải thu được bằng phương pháp thử cọc động, và phản ánh gần sát thực tế của cọc làm việc khi khai thác. Mục đích của phương pháp này là nhằm kiểm tra sức chòu tải của cọc. Từ đó quyết đònh chọn chiều dài cọc để thi công. Phương pháp thi công thử cọc: Dùng hệ thống cọc neo để chặïn kích. Dùng đòn bẩy có một đầu liên kết với các cọc neo. Cách này có thể dùng khi ma sát của đất theo mặt xung quanh cọc đủ lớn và có thể chòu được lực nhổ. 1 2 1 4 3 5 5 4 3 1-CỌC NEO 2-CỌC THỬ 3-KÍCH THỦY LỰC 4DẦM THÉP 5-MÁY BƠM 6-THIẾT BỊ ĐO BIẾN DẠNG PHƯƠNG PHÁP THỬ TĨNH CỌC Nếu dùng cọc neo tốn kém hoặc do đất yếu, ma sát theo xung quanh cọc hay cọc xoắn không đủ neo thì dùng bàn gia tải. 165 Chương 9: Thi công Tải trọng được gia theo từng cấp bằng 1/10 – 1/15 tải trọng giới hạn đã xác đònh theo tính toán. Ứng với mỗi cấp tải trọng đo được độ lún của cọc như sau: Bốn lần ghi số đo trên đồng hồ đo lún mỗi lần ghi cách nhau 15 phút,hai lần cách nhau 30 phút, sau đó cứ sau 1 giờ lại ghi số đo một lần cho đến khi cọc lún hoàn toàn ổn đònh dưới cấp tải trọng đó . ♦ Cọc coi là ổn đònh dưới cấp tải trọng nếu nó chỉ lún 0,1mm sau 1 giờ hoặc 2 giờ tuỳ theo loại đất dưới mũi cọc. Khi thử cọc bằng tải trọng tónh, nếu tải trọng lớn đến mức gây ra sự tăng liên tục độ lún trong khi tải trọng không tăng (khi 20mm) thì tải trọng đó được coi là sức chòu tải giới hạn củc cọc. Trong các trường hợp khác, sức chòu tải giới hạn được coi là tải trọng mà dưới tác dụng của nó mà cọc bò lún một độ lún xác đònh theo công thức sau: = S ghtb Trong đó: S ghtb :độ lún giới hạn cho phép trung bình tra theoTCXD45-78 :hệ số lấy bằng 0,2 khi thử cọc với độ lún ổn đònh 0,1mm trong 1 giờ nếu dưới mũi cọc là đất cát hay đất sét cứng dẻo.Hoặc 0,1mm trong 2 giờ nếu đất dưới mũi cọc là sét dẻo mềm đến dẻo chảy. Nếu độ lún xác đònh ttheo công thức = S ghtb >40mm thì trên đường cong S=f(P). Sức chòu tải của cọc được theo công thức : đ K P .mP tc gh = Trong đó : m: hệ số điều kiện làm việc khi thử tải trọng nén m = 1. P gh tc : trò số tiêu chuẩn của sức chòu tải giới hạn của cọc khi thử tải trọng tónh. K đ : hệ số an toàn đối với đất. Khi thử tải trọng tónh đối với cọc cần lưu ý là có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thử cọc, do vậy chúng ta phải cố gắng loại trừ càng nhiều càng tốt các yếu tố gây nhiễu, để tím được giá trò đích thực của sức chòu tải cọc. Nếu thử tải trọng tónh nhằm mục đích kiểm tra sức chòu tải của cọc. Khi sức chòu tải cọc theo kết quả thử nhỏ thua so với trò tính toán thì có thể tăng chiều dài, tăng tiết diện cọc, tăng số lượng cọc,… để đảm bảo sức chòu lực của công trình. 166 Chương 9: Thi công 2.3 Công tác cốppha,cốt thép và đổ bê tông. 2.3.1 Công tác cốp pha. Vì các cấu kiện có kích thước lớn nên sử dụng cốp pha thép. Sử dụng hệ xà kẹp là thép hình I200 hoặc C200 làm sườn dọc cho cốp pha,dùng thép hình C100 làm hệ sườn ngang với khoảng cách a=50cm. Đối với cốp pha đáy và cốp pha thành sử dụng tôn dày 5mm có sườn cao 80mm. Ví dụ về cốp pha thành và cốp pha đáy Vì tiết diện dầm lớn nên sau khi thi công xong cốp pha đáy thì phải thi công cốt thép dầm sau đó tiến hành thi công cốp pha thành. 2.3.2 Công tác cốt thép. Cốt thép được chứa trong kho,cốt thép dầm có thể thi công trên bờ bằng máy hàn,máy uốn sau đó vận chuyển xuống khung cốp pha bằng cần trục hoặc có thể thi công bằng cách thi công cốt đai trên bờ,sau đó vận chuyển bằng thủ công xuống hệ cốp pha trên hệ sàn công tác và tiền hành tạo khung cốt thép ngay trên hệ thống cốp pha đã thi công trước. Lưu ý khi thi công cốt thép: Khoảng cách cốt đai phải được bảo đảm. Đảm bảo bề dày lớp bảo vệ cốt thép. Vì cốt thép dài nên phải nối cốt thép nên các vò trí nối cốt thép phải đảm bảo từ 30d(d: đường kính cốt thép) trở lên và không nối tại các vò trí có momen lớn. 2.3.3 Công tác đổ bêtông. Trước khi đổ bêtông phải kiểm tra cốp pha,cốt thép đảm bảo các kích thước theo yêu cầu thiết kế. 167 Chương 9: Thi công Sử dụng trạm trộn bêtông trên bờ và bơm bêtông qua hệ thống ống. Bêtông phải được lấy mẫu để thử kiểm tra cường độ. Bêtông được bơm vào cốt pha liên tục,phải có ít nhất là 3 đầm dùi và đầm rung để bảo đảm độ chặt của bê tông . Vò trí mạch ngừng bêtông tại vò trí có nội lực nhỏ của cấu kiện,đổ bêtông dầm tới vò trí đáy bản mặt cầu. Trong quá trình đổ bêtông phải chú ý các thiết bò như đường ống,bulông neo,ống thoát nước…để kết hợp đặt vào đúng vò trí nhằm thuận lợi cho công tác lắp đặt các thiết bò sau này. 2.3.4 Công tác tháo dỡ cốp pha và dưỡng hộ bêtông. Sau khi bêtông đạt cường độ tiến hành tháo cốp pha,dùng cần cẩu trên sà lan và công nhân thủ công tháo mối hàn để tháo dỡ cốp pha cấu kiện.Lưu ý khi tháo cốp pha là cốp pha cấu kiện nào thi công trùc thì tháo trước. Công tác dưỡng hộ bê tông phải được tiến hành ngay sau khi đổ bêtông,việc dưỡng hô phải đúng tiêu chuẩn. 2.3.5 Thi công lớp nhựa phủ và lắp đặt thiết bò. Sau khi thi công dầm và bản xong,đạt cường độ thì cho tiến hành thi công phủ nhựa bản mặt cầu. Dùng xe phủ nhựa kết hợp với xe chuyên chở bêtông nhựa tiến hành phủ nhựa bảm mặt cầu. Tiến hành lắp đăt bích neo,đệm tựa tàu,cầu thang,gờ chắn xe,ray cần trục.Đối với các công tác này cần kết hợp giữa thủ công và máy móc sao cho việc lắp đặt được chính xác và nhanh chóng. 2.4 Hoàn thiện. Tiến hành dọn dẹp mặt bến,khu nước. Di chuyển các phương tiện thi công ra khỏi khu bến. Bàn giao công trình cho chủ đầu tư. 3 Lưu ý khi thi công. Trong quá trình thi công bất cứ một công tác nào cũng phải được giám sát kiểm tra kó lưỡng trước khi cho thi công công tác tiếp theo. Mọi sự cố trong quá trình thi công phải được báo cáo cho chủ đầu tư và giám sát biết để có biện pháp khắc phục. Trong quá trình thi công phải đảm bảo an toàn lao động,công nhân phải có đồ bảo hộ lao động,áo phao để tránh tai nạn lao động trong thi công. 168 [...]...Chöông 9: Thi coâng 169 . Chương 9: Thi công Chương 9 Trình tự và biện pháp thi công 1 Các bước thi công cơ bản. Bước 1: Thanh thải các chướng. đúng tiêu chuẩn. 2.3.5 Thi công lớp nhựa phủ và lắp đặt thi t bò. Sau khi thi công dầm và bản xong,đạt cường độ thì cho tiến hành thi công phủ nhựa bản mặt