Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu “ Thi công chuyên môn” được biên soạn với mục đích đáp ứng nhu cầu về tài liệu cho môn kỹ thuật thi công các công trình xây dựng, và phục vụ cho công tác dạy và học tập của giáo viên
Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-1 Chương 3 THI CÔNG NỀN LÓT CÔNG TRÌNH 3.1. Đào hố móng Đào hố móng là công việc đầu tiên để thi công nền lót. Trước khi đào phải làm các công việc sau đây: - Đo đạc: để lên được cao độ mặt bằng khu đất đào và vẽ được mặt cắt ngang từ đó xác định được khối lượng, đối chiếu với các tài liệu của đơn vị thiết kế, nếu thấy có sự sai khác thì cần có biện pháp xử lý kịp thời. - Nghiên cứu điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn để lựa chọn thiết bị, tổ chức phương án thi công, dự kiến thời gian thi công. - Cắm tiêu giới hạn khu vực đào, cắm thước đo nước và nghiên cứu đảm bảo an toàn giao thông trên khu vực đào. Trong quá trình thi công đào hố móng có thể sử dụng các phương tiện sau: tàu cuốc, tàu hút bùn, tàu cuốc một gầu, tàu cuốc nhiều gầu (thích hợp với đất chặt, đá lẫn cuội sỏi, đá yếu), tàu hút (đối với nền đất yếu như bùn cát, lớp nạo vét dày, khối lượng nhiều và có nơi phun thải đất thuận lợi, nó thường được sử dụng đào hố móng kết hợp với san lấp mặt bằng). Trong trường hợp nếu vướng đá phải dùng phương pháp nổ mìn hoặc sử dụng máy xúc. Chú ý: - Trong quá trình đào phải thường xuyên kiểm tra kích thước mặt bằng hoặc cao độ bằng cách lập sẵn các trắc ngang, dùng sào, rọi để kiểm tra. - Tuỳ theo tính năng của phương tiện và kiểm tra địa chất mà xác định ra chiều dày của mỗi lớp đào, chiều dày này thường lấy từ 0,5÷2,5m với tàu hút và là 0,5 với tàu cuốc. - Khi đào sát các công trình hiện có cần phải theo dõi sự ổn định của nó, xét thấy cần thiết thì phải hạn chế khu vực đào hoặc phải có các biện pháp bảo vệ thích hợp. - Hố móng sau khi đào xong phải phù về kích thước, cao độ cũng như tính chất của đất theo thiết kế. Sai số về cao độ tuỳ theo loại phương tiện mà có thể sâu hơn từ 15÷20cm. Trong trường hợp phải lấy mẫu đất ở hố đào để kiểm tra lại có phù hợp với thiết kế hay không. Trường hợp khi chưa đào đến cao độ thiết kế mà gặp lớp đất tốt hoặc đến cao độ thiết kế mà gặp lớp đất yếu không đảm bảo kỹ thuật thì phải báo ngay cho đơn vị thiết kế để điều chỉnh thiết kế cho phù hợp. - Vì một lý do nào đó mà phải đào sâu hơn cao độ thiết kế thì căn cứ vào tính chất của đất nền và loại kết cấu công trình ở bên trên mà bù đắp lại cho bằng phẳng. Với nền đất thì phải bù đắp lại bằng cát, sỏi, đá; với nền đá thì phải bù đắp lại bằng bêtông. - Trong trường hợp nổ mìn, để đào hố móng thì phải cho thợ lặn xuống kiểm tra, căn cứ vào tình hình thực tế kiểm tra mà có biện pháp xử lý phù hợp. Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-2 - Sau khi đào hố móng xong phải tổ chức nghiệm thu và xây dựng ngay các công trình bên trên. 3.2. Thi công nền lót bằng đá hộc 3.2.1. Nguyên tắc chung Nền lót ở dưới công trình là một lớp đệm bằng đá hộc, cát sỏi. Nó được sử dụng phổ biến trong các công trình bến trọng lực, đê chắn sóng, triền tàu. Vật liệu làm nền lót là đá mắc ma không bị nứt nẻ, phong hoá và có cường độ 2/300 cmkgRd≥. Đá thích hợp làm nền lót là đá chưa bị phân cấp, sắc cạnh, có trọng lượng từ 15÷100kg/viên. Để giảm bớt độ lún của nền lót thì phải có một lớp đáy bằng sỏi, đá dăm, cát được bố trí theo nguyên tắc tầng lọc ngược. Trong quá trình xây dựng công trình bên trên, nền lót sẽ bị lún do sự sắp xếp lại của đá và do nền đất bên dưới bị lún, vì vậy phải có độ cao dự trữ phòng lún, độ dự trữ của nền đất được tính toán còn độ dự trữ của lớp lót căn cứ vào kinh nghiệm của các công trình đã xây dựng và được lấy như sau: H)%.84(e ÷= đối với các công trình bến trọng lực hoặc tường chắn sóng kiểu tường đứng. Hình 3.1. Mô hình lún nền lót. Với công trình bị nén lệch tâm thì ở phía trước có độ lún lớn hơn từ 10÷20% chiều dày lớp lót. Để giảm độ lún khi xây dựng công trình ta cần phải đầm nén tạm thời nền lót. Công việc thi công lớp lót bao gồm các giai đoạn như sau: - Tiến hành đổ đá. - San sơ bộ và lèn chặt. - San bằng mặt trên và mặt dưới. 3.2.2. Công tác đổ đá nền lót Có thể thực hiện bằng phương tiện nổi hoặc phương tiện trên cạn. Khi đổ đá bằng phương tiện nổi ta có thể sử dụng các loại xà lan mở đáy, xà lan mặt boong hoặc các phương tiện vận tải. Việc lựa chọn một phương tiện nào đó phụ thuộc vào khối lượng đá đổ, trình độ cơ giới hoá, độ sâu khu nước, Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-3 Hình 3.2. Các phương tiện đổ đá 1. Phao; 2. Buồng chứa đá; 3. Cửa đáy; 4. Hệ thống tời - puly; 5. Thùng đá, rọ đá; 6. Buồng phao. - Sử dụng xà lan mở đáy: Ưu điểm: thao tác nhanh, năng suất đổ đá cao, tuy nhiên đá bị đổ thành đống nên tốn nhiều công san. Nhược điểm: chỉ đổ đá được ở những lớp dưới (có độ sâu lớn). - Sử dụng xà lan mặt boong: Có thể đổ đều đá, để tăng năng suất và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, người ta còn sử dụng các thùng chứa đá có dung tích từ 2÷10m3 kết hợp với cần trục để đổ đá hoặc sử dụng cần trục móc gầu ngoạm để đổ. Trường hợp khối lượng đá ít hoặc lớp đổ mỏng có thể sử dụng nhân lực để ném đá. Chú ý: - Để đổ đá được đúng vị trí, đúng kích thước, đúng cao độ cần phải cắm các cọc tiêu giới hạn khu vực đổ, phân chia khu vực đổ thành từng ô để tiện điều chỉnh. - Lập các trắc ngang để thường xuyên theo dõi, các trắc ngang này được đặt cách nhau 2m. Điểm đo trên trắc ngang cách nhau 2m. - Khi thi công phần trên cạn (hào, bệ của triền; phần gốc kè .) có thể sử dụng các loại phương tiện trên cạn như ôtô tự đổ, xe goòng, khi đó cần phải làm các đường, cầu dẫn tạm thời hoặc cầu phao để phương tiện di chuyển. 3.2.3. Công tác đầm Mục đích của công tác đầm là làm chặt nền lót đồng thời làm tăng độ lún của nền đất dưới nền lót, từ đó làm giảm độ lún khi xây dựng các công trình bên trên. 3.2.3.1. Dùng đầm chày cơ giới Đầm chày cơ giới làm bằng thép có trọng lượng 4÷8T, diện tích đáy là 1m2 được móc vào cầu trục. Trước khi đầm nền lót được san sơ bộ để các viên đá không chênh lệch nhau quá 30cm. Khi đầm tại 1 điểm đầm từ 2÷4 nhát, bước dịch chuyển bằng 1/2 đường kính đầm. Nền lót được chia thành nhiều lớp, mỗi lớp không được dày quá 1,5m và được đầm hai lần. Khi đầm dùng cần trục nâng cao đầm từ 2÷3m rồi lại thả tự do. Các kích thước của Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-4 khu vực đầm phải mở rộng hơn kích thước thiết kế ít nhất 1m. Quá trình đầm cần kiểm tra độ lún bằng các trắc ngang theo các lưới đo 1x1m. Hình 3.3. Đầm chày cơ giới. 3.2.3.2. Dùng khối xếp nén ép tạm thời Có thể sử dụng phương pháp này để làm lún các nền lót trong công trình kiểu trọng lực. Người ta sử dụng luôn khối xếp của công trình để nén ép. Dưới tác dụng của trọng lượng các khối xếp, nền lót sẽ bị lún. Tuy nhiên để đảm bảo nén ép tốt thì cần nghiên cứu tính chất của đất để lập được biểu đồ quan hệ giữa tốc độ tăng tải và độ lún theo thời gian để khống chế tải trong nén. Hình 3.4. Biểu đồ quan hệ P~S. Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-5 3.2.3.3. Đầm chấn động Hình 3.5. Đầm chấn động. 1. Đế đầm; 2. Đệm gỗ; 3. Ống đầm; 4. Quả đầm; 5. Dây cáp; 6. Cần trục; 7. Phao nổi. Đế đầm có kích thước 1,4m x 1,4m, trọng lượng quả đầm là 5T, chiều cao nâng búa là 5m. Khi đầm yêu cầu độ phủ của đầm là 25cm, độ sâu đầm tối đa là 17m với độ chênh lệch không quá 2,5cm. Quá trình theo dõi được thực hiện bằng hệ thống định vị toàn cầu GPS. Ngoài loại đầm chấn động mà ta nêu trên, người ta còn sử dụng loại đầm cố định đặt trên phao. Hình 3.6. Đầm cố định trên phao. Độ sâu làm việc của loại đầm này lớn nhất là 14,5m và nhỏ nhất là 3,7m. Phao có sức chở 300T và có kích thước b x h x l = 9 x 15 x 2 (m). Đế đầm có tiết diện hình vuông. Năng suất đầm là 100m2/ca. Trước khi đầm người ta đổ đá cao hơn cao độ thiết kế từ 5÷20% chiều cao lớp đầm. Chiều dày gia tăng này được lấy phụ thuộc vào đặc điểm của nền đất và cấp phối của đá. Khi đầm, các bước đầm đè lên nhau ít nhất 20cm. Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-6 Trước khi đầm, mặt đá phải được san với độ chính xác ±20cm. Để kiểm tra ta cần lập các trắc ngang cách nhau 2m và các điểm đo cách nhau 1m. 3.2.4. Công tác san Đá đổ làm nền lót bằng các phương tiện thuỷ hoặc bộ có độ chênh lệch rất lớn về cao độ. Quá trình đổ cho dù được theo dõi thật kỹ cũng chỉ đạt được độ chính xác 30cm. Sai số đó không phục vụ được cho công tác đầm chặt và xây dựng các công trình trên đó. Vì vậy tuỳ thuộc vào các công trình bên trên mà người ta chia ra các cấp san như sau: - Cấp 1 (san rất kỹ ) : sai số cho phép ±3cm; - Cấp 2 (san kỹ) : sai số cho phép ±8cm; - Cấp 3 (san sơ) : sai số cho phép ±20cm. San sơ được sử dụng cho các lớp lót dưới những khối bêtông đổ tại chỗ hoặc mái dốc kè đá đổ. San kỹ được sử dụng cho các lớp đệm của các công trình đê chắn sóng, phía trên có đặt các khối bêtông lớn. San rất kỹ được sử dụng cho các công trình bằng khối xếp, tường góc lắp ghép, thùng chìm hoặc mái dốc của lớp đệm là lớp lót của những khối bêtông bảo vệ bờ. Với san sơ và san kỹ có khối lượng lớn thì phải dùng tàu san để thi công, còn lớp san khối lượng ít hoặc san rất kỹ có thể sử dụng thợ lặn san bằng tay. 3.2.4.1. Tàu san sơ Hình 3.7. Tàu san sơ 1. Buồng công tác; 2. Hệ thống tời – cáp – puly; 3. Cần nâng; 4, 7. Dây giữ cần san; 5. Cần san; 6. Phao; 8. Lưỡi san; 9. Ống trượt; 10. Hệ thống tời – cáp – neo. * Nguyên lý làm việc: - Đưa tàu vào tuyến công tác, dùng hệ thống tời - cáp - neo để điều chỉnh cần san đúng cao độ thiết kế. Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-7 - Tàu di chuyển khi san là nhờ hệ thống tời - cáp - neo còn di chuyển xa phải dùng tàu kéo. * Tính năng kỹ thuật của phương tiện: - Độ sâu thi công : 2÷4m. - Tốc độ san : 3÷4m/phút. - Năng suất : 200m2/ca. - Điều kiện công tác : sóng cấp 2, gió cấp 5. - Độ chính xác : ±10÷15cm. Chú ý: Nếu thi công ở vùng có mực nước thay đổi phải đặt thước đo nước để tiện theo dõi, điều chỉnh cần san lên xuống kịp thời đảm bảo cao trình mặt san theo đúng thiết kế. 3.2.4.2. Tàu san kỹ Hình 3.8. Tàu san kỹ. 1. Xà lan chở đá; 2. Máy xúc; 3. Phễu đựng đá; 4. Ống gắn với lưỡi san; 5. Xe nâng; 6. Bệ đỡ xe nâng; 7. Đường ray; 8. Tời kéo bệ; 9. Xà lan; 10. Hệ thống tời – cáp – neo; 11. Lưỡi san; 12. Buồng công tác. Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-8 Hình 3.9. Tàu san kỹ (thi công tại Cảng Cái Lân – Quảng Ninh). * Nguyên lý làm việc: - Đưa xà lan vào vị trí san, dùng hệ thống tời - cáp - neo số 10 để cố định. - Dùng xe nâng để điều chỉnh cao độ lưỡi san và dùng hệ thống tời – cáp – puli số 8 để di chuyển bệ làm cho lưới san di chuyển theo. Hình 3.10. Tàu san kỹ. 1. Bệ tì; 2. Lưỡi san; 3. Dàn thép; 4. Hệ tời – cáp – neo; 5. Phao; 6. Cáp treo dàn thép; 7. Buồng công tác; 8. Thùng chứa đá; 9. Tời. * Nguyên lý làm việc: - Phao số 5 được ghép bởi hai phao có khoảng hở ở giữa cho phép đổ đá từ buồng số 8. Phao được di chuyển đến vị trí san bằng tàu lai còn di chuyển trong quá trình san là nhờ hệ thống tời - cáp – neo. - Trước khi san người ta phải dùng thợ lặn san trước một diện tích 50m2 làm mặt chuẩn để hạ bệ tì. Mặt đá trước khi được san kỹ phải được san sơ và có cao độ thấp hơn cao độ thiết kế từ 40÷50cm. Trong quá trình san tiếp tục thả đá từ buồng chứa đá, di chuyển lưỡi san để san bằng đá rồi mới tiếp tục đổ. Chương 3. Thi công nền lót công trình 3-9 * Tính năng kỹ thuật của phương tiện: - Độ sâu thi công tối đa : 20 m. - Tốc độ san : 3÷5 m/phút. - Năng suất : 150 m2/ca. - Điều kiện công tác : sóng cấp 1, gió cấp 5. 3.2.4.3. San rất kỹ Được thực hiện với những lớp đệm có diện tích bề mặt 100÷200 m2. Cách san như sau: - Dùng thợ lặn kết hợp với thiết bịo đo đạc để đóng các cọc tiêu cách nhau 10÷15m. - Dùng dây căng qau các cọc tiêu để lam thanh cữ dọc theo chiều san cách nhau 5÷6m, cao độ mặt trên của thanh cữ được lấy bằng cao độ thiết kế + sai số dương cho phép. Sau khi kiểm tra nếu đạt yêu cầu phải cố định lại cho chắc chắn. Hình 3.11. San rất kỹ. 1. Cữ dọc; 2. Cọc tiêu; 3. Cữ ngang; 4. Mặt lớp lót được san. - Dùng thợ lặn kéo thanh số 3 trượt trên thanh số 2, vừa kéo vừa kiểm tra để điều chỉnh lớp đá. Chú ý: San ở trên mặt nghiêng cũng tương tự như san ở mặt bằng, chỉ khác cao độ những thanh cữ dọc. . Chương 3. Thi công nền lót công trình 3- 1 Chương 3 THI CÔNG NỀN LÓT CÔNG TRÌNH 3. 1. Đào hố móng Đào hố móng là công việc đầu tiên để thi công nền lót. . Chương 3. Thi công nền lót công trình 3- 2 - Sau khi đào hố móng xong phải tổ chức nghiệm thu và xây dựng ngay các công trình bên trên. 3. 2. Thi công nền