Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 1: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ 4 km MẶT ĐƯỜNG1. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG1.1. Vị trí địa lýTuyến đường thiết kế là tuyến tránh qua thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam, được xây dựng mới nằm trong quy hoạch chung của tỉnh. Đây là dự án giao thông có ý nghĩa rất quan trọng trong việc giảm thiểu tai nạn giao thông và giảm bớt một lưu lượng xe lưu thông trên quốc lộ 1A đoạn qua tành phố Tam Kỳ vốn đã quá tải và đã xuống cấp nặng.Tuyến đường có cấp thiết kế là cấp III, tốc độ thiết kế là 80 km/h, tổng chiều dài 4000m, được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 4054 - 05.Các thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến như sau:Cấp thiết kếCấp 3Tốc độ thiết kế80 km/hĐịa hìnhĐồng bằng - đồiLoại nền đườngĐắp lề trước từng phầnSố làn xe cơ giới2Bề rộng 1 làn xe3,75 mBề rộng dải phân cách giữa & bênKhông cóBề rộng mặt đường7,5 mBề rộng lề đường2,5 mLoại lề đườngGia cố tối thiểuBề rộng lề gia cố2,0 mBề rộng nền đường12,5 mMặt đường được sử dụng trên toàn tuyến là giống nhau, đây là loại mặt đường cấp cao A1 (mặt đường cấp cao chủ yếu), từ trên xuống bao gồm các lớp như sau:STTTên lớp vật liệuChiều dày (cm)1Bê tông nhựa polime Dmax 12.542Bê tông nhựa polime Dmax 1963Cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25184Cát gia cố xi măng 8%201.2. Các điều kiện tự nhiên
Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô 5. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG CHÍNH, TRÌNH TỰ THI CÔNG CHI TIẾT 5.1. Xác định trình tự thi công chính Với mặt cắt dang dạng đắp hoàn toàn và thi công theo phương án đắp lề trước từng phần thì khi thi công các lớp kết cấu áo đường thì các công tác xây dựng được tiến hành theo trình tự chung như sau: - Vận chuyển vật liệu xây dựng kết cấu áo đường. - Đắp lề đường từng phần. - Thi công các lớp kết cấu áo đường. + Thi công lớp móng dưới cát gia cố xi măng 8% dày 20cm. Đơn vị thi công có đầy đủ các loại phương tiện đầm nén (lu nhẹ, lu trung, lu nặng) vì vậy việc thi công lớp cát GCXM có thể thi công 1 lần. Việc thi công 1 lần vừa đảm bảo tính toàn khối của cát gia cố xi măng vừa giảm được chi phí thi công. + Thi công lớp móng trên cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25, dày 18cm. Theo 22TCN 334-06, chiều dày của mỗi lớp thi công sau khi lu lèn không nên lớn hơn 18cm đối với móng dưới và 15cm đối với móng trên, chiều dày tối thiểu của mỗi lớp không nhỏ hơn 3 lần đường kính cỡ hạt lớn nhất. Tuy nhiên, đơn vị thi công có đầy đủ các loại phương tiện vì vậy việc thi công lớp cấp phối đá dăm có thể thi công 1 lần để đảm bảo tính toàn khối của lớp vật liệu. + Lớp mặt dưới bê tông nhựa polime Dmax 19, dày 6cm được thi công 1 lần. + Lớp mặt trên bê tông nhựa polime Dmax 12.5, dày 4cm cũng được thi công 1 lần - Hoàn thiện và bảo dưỡng. Sau khi thi công xong từng lớp móng phải tiến hành bảo dưỡng theo đúng yêu cầu quy định, khi thi công lớp mặt dưới phải tưới nhựa thấm và chờ cho chất dầu bay hơi, còn khi thi công lớp mặt trên ta tiến hành tưới dính bám và chờ ít nhất 5h để nhựa lỏng kịp đông đặc. Dạng mặt cắt ngang nền, mặt đường 2 % 2 % 6 % 1 : 5 0.52.03.753.752.00.5 6 % 1 : 5 Hình 1.2: Dạng mặt cắt ngang nền, mặt đường SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 29 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô Trình tự thi công chính 5 7 6 1 2 4 3 Hình 1.3: Mặt cắt ngang thi công chính Bảng xác định trình tự thi công chính Thứ tự Tên công việc 1 Thi công đắp lề trước lần 1 2 Thi công lớp móng dưới Cát GCXM 8%, dày 20cm 3 Thi công đắp lề trước lần 2 4 Thi công lớp móng trên cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25, dày 18cm 5 Thi công đắp lề trước lần 3 6 Thi công lớp mặt dưới BTN polime Dmax 19, dày 6cm 7 Thi công lớp mặt trên BTN polime Dmax 12.5, dày 4cm 5.2 Xác định trình tự thi công chi tiết: Căn cứ vào: - Trình tự thi công chính. - Nội dung các công tác phải hoàn thành. - Quy trình thi công và nghiệm thu các lớp kết cấu áo đường đã xác định. Ta xác định được trình tự thi công chi tiết kết cấu áo đường như sau: STT Công tác Thi công đắp lề trước lần 1 1 Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề đường 2 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt 3 Lắp dựng thành chắn, cọc sắt lần 1 4 Tưới ẩm bề mặt lề đường lần 1, 2l/m 2 5 Vận chuyển đất đắp lề đường lần 1 6 San rải đất đắp lề lần 1, K r =1,4 7 Đầm nén sơ bộ đất đắp lề lần 1 8 Đầm nén chặt đất đắp lề lần 1, K95 Thi công lớp móng dưới: Cát GCXM 8%, dày 20cm 9 Tháo, dỡ thành chắn lần 1 10 San sửa bề mặt nền đường. 11 Lu tăng cường bề mặt nền đường 12 Tưới ẩm tạo dính bám với nền đường, 2l/m 2 13 Vận chuyển cát GCXM 8% 14 Rải cát gia cố xi măng 8%, K r =1,3 SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 30 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô 15 Lu sơ bộ cát gia cố xi măng 8%, kết hợp bù phụ 16 Lu lèn chặt cát gia cố xi măng 8% 17 Lu hoàn thiện cát gia cố xi măng 8% 18 Tưới nhũ tương lên bề mặt cát gia cố xi măng 1l/m 2 Thi công đắp lề trước lần 2 19 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt 20 Lắp dựng thành chắn, cọc sắt lần 2 21 Tưới ẩm bề mặt lề đường lần 2, 2l/m2 22 Vận chuyển đất đắp lề đường lần 2 23 San rải đất đắp lề lần 2, Kr=1,4 24 Đầm nén chặt đất đắp lề lần 2 Thi công lớp móng trên: CPĐD loại 1 Dmax 25, dày 18cm 25 Tháo, dỡ thành chắn lần 2 26 Đào rãnh thoát nước tạm thời 27 Tưới ẩm tạo dính bám, 2l/m2 28 Vận chuyển CPĐD loại 1 Dmax 25 29 Rải CPĐD loại 1 Dmax 25, Kr=1,3 30 Lu lèn sơ bộ lớp CPĐD loại 1 Dmax 25, kết hợp bù phụ 31 Lu lèn chặt lớp CPĐD loại 1 Dmax 25 bằng lu bánh lốp 32 Lu lèn hoàn thiện lớp CPĐD loại 1 Dmax 25 Thi công đắp lề trước lần 3 33 Lấp rãnh thoát nước tạm thời 34 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt 35 Lắp dựng thành chắn, cọc sắt lần 3 36 Tưới ẩm bề mặt lề đường lần 3, 2l/m2 37 Vận chuyển đất đắp lề đường lần 3 38 San rải đất đắp lề lần 3, Kr = 1,4 39 Đầm nén chặt đất đắp lề lần 3 Thi công lớp nhựa thấm 40 Tháo, dỡ thành chắn lần 3 41 Chờ mặt đường khô se 42 Thổi sạch bụi, chải mặt đường cho lộ đá lớn 43 Tưới lớp nhũ tương nhựa thấm, 1.2l/m 2 44 Chờ cho nhũ tương phân tích, 2 ngày Thi công lớp mặt dưới BTN polime Dmax 19, dày 6cm 45 Vệ sinh mặt đường 46 Tưới nhựa dính bám với lớp móng trên, 0.5l/m 2 47 Vận chuyển BTNP Dmax 19 48 Rải BTN polime Dmax 19, K r =1,3 49 Lu sơ bộ BTN polime Dmax 19, kết hợp bù phụ SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 31 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô 50 Lu lèn chặt BTN polime Dmax 19 51 Lu hoàn thiện BTN polime Dmax 19 Thi công lớp mặt trên BTN polime Dmax 12.5, dày 6cm 52 Vệ sinh mặt đường 53 Tưới nhựa dính bám với lớp mặt dưới, 0.5l/m 2 54 Vận chuyển BTNP Dmax 12.5 55 Rải BTN polime Dmax 12.5, K r =1,3 56 Lu sơ bộ BTN polime Dmax 12.5, kết hợp bù phụ 57 Lu lèn chặt BTN polime Dmax 12.5 58 Lu hoàn thiện BTN polime Dmax 12.5 59 Kiểm tra hoàn thiện mặt đường 6. XÁC ĐỊNH KỸ THUẬT CHO CÁC TRÌNH TỰ THI CÔNG, THIẾT KẾ SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC MÁY THI CÔNG 6.1. Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề gia cố Khôi phục tại thực địa các cọc chủ yếu xác định chính xác vị trí tuyến thiết kế gồm các cọc cao độ và cọc định vị tim đường. Dùng máy thủy bình chính xác và mốc cao đạc quốc gia để kiểm tra mốc đo cao của đồ án thiết kế, các cọc tim đường và các cọc mép phần xe chạy, mép lề gia cố nhằm đảm bảo đủ để xác định chính xác và duy nhất kích thước của mặt đường, phục vụ cho việc thi công lòng đường. 0.5 2.0 3.75 3.7 5 2.0 0.5 1 : 5 1 : 5 6 % 2% 2% 6 % Hình 1.4: Các cọc cần thiết để thi công đường Kiểm tra và khôi phục các cọc ở tim đường theo sơ đồ cọc thi công bằng máy kinh vĩ và máy thủy bình, bổ sung các cọc bị mất, sửa lại các cọc bị xiên lệch. Kiểm tra lại cao độ hoàn công nền đường bằng máy thủy bình, so sánh với đồ án, có kiến nghị thay đổi, bổ sung nếu cần - Định phạm vi thi công và tiến hành dời cọc ra khỏi phạm vi thi công: lòng đường 7.5m, lề đường 2x2.5m. Tiến hành dời cọc ra khỏi phạm vi thi công mặt đường để khi thi công khuôn đường thì các cọc không bị mất mát. Khi dời cọc ra ngoài phạm vi thi công phải được đánh dấu vào sơ đồ cọc thi công cùng với khoảng cách cụ thể để SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 32 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô sau này dể rà soát kiểm tra khi cần, tại các đường cong có độ mở rộng, các cọc được dời ra phải ghi đầy đủ cao độ khoảng cách, sơ đồ. Phương pháp lập hệ thống cọc dấu tương tự khi dấu cọc thi công nền đường, công tác này phải tiến hành cẩn thận, chính xác. - Để cố định vị trí đường thẳng ta dùng các cọc nhỏ cách nhau 20m, ngoài ra cách 100m phải đóng một cọc. - Dụng cụ thi công bao gồm: Máy kinh vĩ, máy thuỷ bình, mia, thước thép. - Để thực hiện công tác này cần bố trí nhân công và các máy móc thiết bị cần thiết. Coüc tim âæåìng Coüc dáúu Coüc dáúu Hình 1.5: Phương pháp lập hệ cọc dấu 6.2. Thi công đắp lề trước lần 1 Sau khi định vị xong tim đường, mép phần xe chạy, mép lề gia cố ta tiến hành thi công lề đất đắp trước lần 1. Quá trình thi công bao gồm các công việc như sau: - Vận chuyển thành chắn cọc sắt tới hiện trường và lắp dựng thành chắn cọc sắt. - Tưới ẩm tạo dính bám với nền đường. - Vận chuyển đất đắp lề lần 1 bằng ô tô tự đổ. - San rải đất đắp lề lần 1 bằng máy san. - Lu lèn lớp đất đắp lề lần 1 bằng lu máy + lu tay. Chiều dày lề đất đắp trước là 20cm bằng chiều dày lớp móng dưới. Bề rộng lề đất đắp trước là 3m. 6.2.2 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt tới hiện trường và lắp dựng thành chắn Để hạn chế sự nở hông của vật liệu trong quá trình lu lèn ta dùng thành chắn bằng sắt. Thành chắn được chế tạo tại xưởng gia công cơ khí của công ty, được vận chuyển đến công trường bằng ô tô CATERPILLAR-769D. Mỗi thành có 4 cọc sắt để nêm chặt thành chắn với mặt đường. Chiều cao thành chắn phải lớn hơn hoặc bằng chiều cao của lớp vật liệu khi san sải. Nên lựa chọn loại thành chắn có chiều cao tổng quát nhất để có SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 33 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô thể tận dụng trong thi công các lớp vật liệu sau. Từ các điều kiện trên ta chọn thành chắn có kích thước là 30x30x250cm. Như vậy, với kích thước thành chắn như trên thì số thành chắn tối đa trên 1 lần chở ứng với dung tích thùng của ôtô CATERPILLAR-769D là 100 thành chắn. Số thành chắn trên 1 đoạn dây chuyền dài 110m là 88 thành chắn. Ngay lần đầu tiên ta cho ôtô vận chuyển thành chắn từ xưởng cơ khí đến đầu tuyến (cự ly vận chuyển trung bình là 10km) với số lượng 264 thành chắn. Các lần lắp dựng sau đó ta chỉ cần cho ôtô vận chuyển thành chắn từ đoạn dây chuyền này đến đoạn dây chuyền khác (với cự ly vận chuyển là chiều dài một đoạn dây chuyền). Sau khi vận chuyển thành chắn đến hiện trường ta tiến hành lắp dựng thành chắn, việc lắp dựng thành chắn do công nhân thực hiện, chiều dài đoạn lắp dựng bằng chiều dài của 1 dây chuyền là 110m. Khi thi công các lớp vật liệu có chiều cao bé hơn chiều cao thành chắn để đảm bảo cao độ rải ta tiến hành kẻ vạch sơn trên thành chắn để quá trình thi công không xảy ra nhầm lẫn và để kiểm tra cao độ mặt đường tại mép thành chắn. 6.2.3. Tưới ẩm tạo dính bám với nền đường Khi thi công lớp đất đắp lề lần 1, ta tiến hành tưới dính bám cho nền đường để đảm bảo liên kết tốt giữa nền đất và đất đắp lề đường. Dùng xe tưới nước tự chế có bồn chứa nước 5m 3 để tưới nước, tuy nhiên tưới và quay đầu vệt bánh ngoài cùng của xe cách vai đường tối thiểu 0,5m để đảm bảo an toàn (mặt dù nền đường đã được lu lèn). 3.007.503.00 Hình 1.6: Sơ đồ xe chạy tưới nước phần lề đất đắp trước lần 1 6.2.4. Vận chuyển đất đắp lề lần 1 Đất dùng để đắp lề là đất á cát, đất được vận chuyển đến công trình bằng ô tô tự đổ. Khi đất được vận chuyển đến công trình ta tiến hành cho ô tô đổ đất 2 bên lề đường, do ô tô có thể tích lớn nên ta tiến hành đổ thành nhiều đống để công việc san rải tiến hành dể dàng. SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 34 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô Dùng ô tô tự đổ loại CATERPILLAR-769D, sức chở lớn nhất của xe là 36,4 tấn, dung tích thùng xe 24,2m 3 để vận chuyển đất đắp lề. Sức chở lớn nhất của xe là 36,4T. Khi vận chuyển khi vận chuyển đất đắp lề thể tích thùng xe vận chuyển tối đa là 36,4/2,1 = 17,33m 3 < 24,2m 3 , như vậy khi ta sử dụng ô tô vận chuyển đất đắp lề thì ta chỉ được chở với thể tích thùng tối đa là 17,33m 3 . Hình 1.7: Xe ô tô tự đổ loại CATERPILLAR-769D Tính toán các khoảng cách giữa các đống đất đổ: L = nKHB V r . Trong đó: - V: thể tích thùng xe : V= 17,33m 3 . - B: Chiều rộng của lòng đường (móng dưới): B=3m. - H: Chiều cao lớp đất san rải và lu lèn: H=20cm. - K r : Hệ số rải của đất đắp lề đường: K r = (1,3-1,5) => Chọn K r =1,4. - n: Số đống rải dự kiến đổ khi vận chuyển bằng 1 xe. Chọn n = 1 (Khi đổ 1 đống để thuận tiện cho việc san rải ta nên kéo dài vệt đổ). => L = 2.4,1.2,0.3 33,17 = 20,63 (m) Như vậy trên 1 dây chuyền có chiều dài 110m ta phải đổ thành nhiều đống đất, với số đống đất đổ cần thiết (nằm 1 phía của lề đường) là: N đống = đ dc L L = 63,20 110 =5,33 (đống) SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 35 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô 20.63 20.63 20.63 20.63 20.63 20.63 Hình 1.8: Sơ đồ bố trí các đống đất đổ đắp lề đường lần 1 Chú ý: Khi tiến hành đổ đất do chiều dài của thùng xe cũng như bán kính quay đầu lớn vì vậy ta tiến hành quay đầu trước khi đổ đất, việc quay đầu được tiến hành trong đoạn chưa thi công lớp móng dưới. 6.2.5. San rải đất đắp lề lần 1 Sau khi tiến hành đổ các đống đất ở hai bên lề đường thì cho máy san vào san đất đắp lề đường, do tiến hành đổ thành từng đống và đổ về 2 phía mặt đường nên sau khi đổ được 2 đến 3 đống ta có thể cho máy san vào san đất đắp lề đường do các công việc này không gây chồng chéo lên công việc kia. Tuy nhiên để cho công việc được thực hiện đồng bộ thì các công việc nên được thực hiện khi công việc trước đã hoàn thành. Khi tiến hành san ta cho máy san đứng trên mặt đường (lớp móng dưới) và đẩy cần san về phía đống đất đổ để san đất, như vậy trình tự san đất được tiến hành từ ngoài đống đất vào trong đống đất. Ngoài ra những vị trí máy san không hoạt động dược thì ta dùng nhân công để san. Các thông số của máy san KOMATSU GD31RC-3A (Sách máy thi công) - Hãng sản xuất: KOMATSU (Nhật Bản) - Model: GD31RC-3A - Công suất thiết kế: 110 m 2 /h - Chiều rộng lưỡi san: 3,1 m - Tốc độ: 4,5 ÷ 38,3 km/h Bề rộng mỗi vệt san là: 3,1 x sinα = 3,1 x sin45 0 = 2,19 (m) SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 36 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô 2.19 2.19 2.19 2.19 2.19 2.19 2.19 2.19 3.00 7.50 3.00 Hình 1.9: Sơ đồ san đất đắp lề đường lần 1 (GD31RC-3A) Chú ý: Trước khi san rải đất lề đường, tại các vị trí so le 2 bên lề đường cách nhau khoảng 22m, ta cho công nhân lắp đặt các ống nhựa HDPE đục lỗ, có vải địa kỹ thuật bọc xung quanh để thu nước và thoát nước ra lề. Vậy trong mỗi đoạn dây chuyền dài 110m ta cần lắp đặt 5 ống. Các ống nhựa cần phải được cố định dưới nền đất, trước khi máy san tiến hành san rải đất đắp lề, để không bị xô lệch trong quá trình san rải. 6.2.6. Lu lèn đất đắp lề Đất đắp lề đường sau khi san rải trên toàn bộ chiều dài dây chuyền ta tiến hành lu lèn lề đất. Lề đất có các chức năng sau: - Tăng độ ổn định cho mép phần xe chạy không bị phá hoại. - Dừng xe khi cần thiết, để tập kết vật liệu, … - Để dự trữ đất. Vì vậy để đảm bảo độ chặt cho lề đất ta tiến hành lu sơ bộ và lu lèn chặt. Quá trình lu hoàn thiện đảm bảo cho lề đất bằng phẳng và thoát nướt tốt trong quá trình thi công, nhưng đối với lề đắp trước lần 1, ta không nhất thiết cần công đoạn lu này. 6.2.6.1. Lu sơ bộ lề đất Do bề rộng lề đất lớn (3m) nên những vệt lu phía trong ta dùng máy lu BOMAG BW141AD-4 để lu sơ bộ. Các thông số kỹ thuật chính của máy như sau: - Hãng sản xuất: BOMAG - Model: BW141AD-4 - Loại: 2 trục chủ động SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 37 Thuyết minh: Đồ án thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô - Tải trọng lu chưa gia tải: 7,273 T - Tải trọng lu sau gia tải: 7,773T - Chiều rộng vệt đầm: 1,5m - Vận tốc di chuyển: 0-10,5km/h Chọn vận tốc lu lèn: 1,5km/h ; số lượt đầm nén: 4l/đ. Còn vệt phía ngoài dùng lu tay để thực hiện nó. Dùng lu tay để tiến hành lu lèn lề đất phía ngoài, dùng lu BOMAG BW65S-2 có các thông số kỹ thuật như sau: - Đường kính bánh lu: 0,4m - Chiều rộng bánh lu: 0,65m - Tải trọng lu lèn: không có tải trọng dẫn: 600 (kg) ; có tải trọng dẫn: 626 (kg). - Chiều sâu tác dụng của vật liệu (soil): Với chiều dày đầm nén 20cm ≈ 8inch. Ta chọn 1 lớp đầm nén. - Năng suất của máy đầm ứng với chiều dày và số lớp đầm nén là: 59,8 (cu.yd/hr). Khi dùng máy lu để lu lề đường ta không gia tải cho máy để tránh nền đất bị phá hoại dưới tác dụng của tải trọng quá nặng vì vậy tải trọng lu lúc này là 7,273T. Việc thiết kế sơ đồ lu hợp lí sẽ đảm bảo quá trình lu lèn được an toàn do lu mép lề, ngoài ra giúp cho người thi công thực hiện đúng trình tự. 0.65 3.00 7.50 3.00 1.50 0.10 0.50 Hình 1.10: Sơ đồ lu sơ bộ lề đất lần 1 (BOMAG BW141AD-4 & BOMAG BW65S-2) 6.2.6.2. Lu chặt lề đất Những vệt lu phía trong ta sử dụng lu nặng bánh cứng BOMAG BW161AD- 4HF với các thông số kỹ thuật như sau: - Hãng sản xuất: BOMAG - Model: BW161AD-4HF - Loại: 2 trục chủ động SVTH: Phan Hoàng Nam - Lớp 03X3C Trang 38