Đồ án Thi công phần móng với chiều dài đài móng 1600m

ết diện cọc. Px: Sức chịu tải của cọc. Giả thiết sức chịu tải của cọc là Pcọc = 50T, Để đảm bảo cho cọc được ép đến độ sâu thiết kế,lực ép của máy phải thỏa mãn điều kiện: Pe ≥ 2.Pcoc=2x50=100T 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 thủy lực có lực ép danh định của máy ép: Chiều dài 1 cọc: 21m Số cọc trong mặt bằng: 270cọc 21´270 = 5670 m V = 0.2´0.2´5670 = 226.8 m3, định mức ép 5 226.8´5 = 1134 ca. Số ca ép lớn. Vậy ta chọn 2 máy ép. Đối trọng khi ép là các khối bê tông có kích thước 2´1´1m (5T). Khối lượng đối trọng tối thiểu cần là 140T. Số khối đối trọng khối. Với công trình có số lượng cọc ở các đài móng có 9 cọc, ta thiết kế giá cọc sao cho mỗi vị trí đứng ép được số cọc nhiều nhất để rút ngắn thời gian thi công ép cọc .Thiết kế giá ép có cấu tạo bằng dầm tổ hợp thép tổ hợp chử I ,bề rộng 20cm cao 50 cm, khoảng cách giữa hai dầm đở đối trọng 2,5m Ta có sơ đồ ép cọc: Cần trục phục vụ ép cọc: Cần trục ôtô tự hành, mã hiệu ôtô LTM - 1055 có các thông số kỹ thuật như sau. Kích thước giới hạn. Dài 16.4m, Rộng 3m, Cao 4m. Các thông số về sức nâng lớn nhất, nhỏ nhất ứng với bán kính quay lớn nhất, nhỏ nhất và chiều cao của cần trục được thể hiện dưới bảng sau: (T) (m) H. khi Lcần chính (m) Lcần phụ (m) t, thời gian (ph) Rmax; Rmin (m/ph) Vnâng(hạ)móc nquay vòng/phút 55 2.4 2.8 26 32 6.7 10.7 32 11 0.83 10.7106.5 0.41.6 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 quy định của thiết kế. Lực nén của kích thuỷ lực phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc khi ép đỉnh, không gây lực ngang khi ép. Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng đều trên mặt bề mặt bên cọc khi ép (ép ôm), không gây lực ngang khi ép. Chuyển động của pittông 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 quy 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. V. Phương pháp ép cọc. 1. Chuẩn bị ép cọc. Người thi công phải hình dung được sự phát triển của lực ép theo chiều sâu suy từ điều kiện địa chất. Phải loại bỏ những đoạn cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật ngay khi kiểm tra trước khi ép cọc.Trước khi ép nên thăm dò phát hiện dị vật, dự tính khả năng sấu. Khi chuẩn bị ép cọc phải có đầy đủ báo cáo khảo sát địa chất công trình, biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ các công trình ngầm. Phải có bản đồ bố trí mạng lưới cọc thuộc khu vực thi công, hồ sơ về sản xuất cọc. Để đảm bảo chính xác tim cọc ở các đài móng, sau khi dùng máy để kiểm tra lại vị trí tim móng, cột theo trục ngang và dọc, từ các vị trí này ta xác định được vị trí tim cọc bằng phương pháp hình học thông thường. 2. Vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép. Vận chuyển và lắp ráp thiết bị vào vị trí ép. Việc lắp dựng máy được tiến hành từ dưới chân đế lên, đầu tiên đặt dàn sắt-xi vào vị trí, sau đó lắp dàn máy, bệ máy, đối trọng và trạm bơm thuỷ lực. Khi lắp dựng khung ta dùng máy kinh vĩ để cân chỉnh cho các trục của khung máy, kích thuỷ lực, cọc nằm trong một mặt phẳng, mặt phẳng này vuông góc với mặt phẳng chuẩn của đài cọc. Độ nghiêng cho phép £5%, sau cùng là lắp hệ thống bơm dầu vào máy. Kiển tra liên kết cố định máy xong, tiến hành chạy thử để kiểm tra tính ổn định của thiết bị ép cọc. Kiển tra cọc và vận chuyển cọc vào vị trí trước khi ép cọc. 3. Vạch hướng ép cọc trên 1 đài. Hướng ép cọc cho mặt bằng được thể hiện trên bản vẽ TC-01 Trình tự ép cọc trong một móng được thể hiện như hình vẽ. Thi công ép cọc móng M1 Thi công ép cọc móng M2 4. ép cọc. Gắn chặt đoạn cọc C1 vào thanh định hướng của khung máy.Đoạn cọc đầu tiên C1 phải được căn chỉnh để trục của C1 trùng với trục của kích đi qua điểm định vị cọc (Dùng máy kinh vĩ đặt vuông góc với trục của vị trí ép cọc). Độ lệch tâm không lớn hơn 1cm. Khi má trấu ma sát ngàm tiếp xúc chặt với cọc C1 thì điều khiển van dầu tăng dần áp lực, cần chú ý những giây đầu tiên, áp lực dầu nên tăng chậm, đều để đoạn cọc C1 cắm sâu vào đất một cách nhẹ nhàng với vận tốc xuyên không lớn hơn 1cm/s. Do lớp đất trên cùng là đất lấp nên dễ có nhiều dị vật, vì vậy dễ dẫn đến hiện tượng cọc bị nghiêng. Khi phát hiện thấy cọc nghiêng phải dừng lại, căn chỉnh ngay.Sau khi ép hết đoạn C1 thì tiến hành lắp dựng đoạn C2 để ép tiếp. Dùng cần cẩu để cẩu lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh để đường trục của đoạn cọc C2 trùng với trục kích và đường trục C1, độ nghiêng của C2 không quá 1% nối cọc. Gia tải lên đoạn cọc C2 sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc khoảng 3¸4 Kg/cm2 để tạo tiếp xúc giữa bề mặt bê tông của hai đoạn cọc. Nếu bê tông mặt tiếp xúc không chặt thì phải chèn bằng các bản thép đệm sau đó mới tiến hành hàn nối cọc theo quy định của thiết kế. Khi hàn xong, kiểm tra chất lượng mối hàn sau đó mới tiến hành ép đoạn cọc C2. Tăng dần lực nén để máy ép có đủ thời gian cần thiết tạo đủ lực ép thắng lực ma sát và lực kháng của đất ở mũi cọc để cọc chuyển động. Khi đoạn cọc C2 chuyển động đều mới tăng dần áp lực lên nhưng vận tốc cọc đi xuống không quá 2cm/s. Khi ép xong 3 đoạn C2 tiến hành nối đoạn cọc ép âm với đoạn cọc C2 để tiếp tục ép cọc xuống độ sâu thiết kế. Việc ép cọc được coi là kết thúc 1 cọc khi. Chiều dài cọc được ép sâu trong lòng đất không nhỏ hơn chiều dài ngắn nhất quy định là 20 cm. Lực ép cuối cùng phải đạt trị số thiết kế quy định trên suốt chiều sâu xuyên ³3d = 0.9m, trong khoảng đó vận tốc xuyên £1 cm/s Chú ý: Đoạn cọc C1 sau khi ép xuống còn chừa lại một đoạn cách mặt đất 40¸50cm để dễ thao tác trong khi hàn.Trong quá trình hàn phải giữ nguyên áp lực tác dụng lên cọc C2 5. Xử lý cọc khi thi công ép cọc. Do cấu tạo địa tầng dưới nền đất không đồng nhất cho nên trong quá trình thi công ép cọc có thẻ xảy ra các sụ cốt . - Khi ép đến độ sau nào đó mà chưa đạt đến chiều sâu thiết kế nhưng lực ép đạt. Khi đó giảm bớt tốc độ, tăng lực ép từ từ nhưng không lớn hơn Pemax, nếu cọc vẫn không xuống thì ngưng ép, báo cho chủ công trình và bên thiết kế để kiểm tra và xử lý. - Phương pháp xử lý là sử dụng các biện pháp phụ trợ khác nhau như khoan pháp, khoan dẫn hoặc ép cọc tạo lỗ. - Khi ép cọc đến chiều sâu thiết kế mà áp lực tác dụng lên đầu cọc vẫn chưa đạt đến áp lực tính toán. Trường hợp này xảy ra khi đất dưới gặp lớp đất yếu hơn, vậy phải ngưng ép và báo cho thiết kế biết để cùng xử lý. Biện pháp xử lý là kiểm tra xác định lại để nối thêm cọc cho đạt áp lực thiết kế tác dụng lên đầu cọc. 6. Nhật ký thi công, kiểm tra và nghiệm thu cọc. Mỗi tổ máy ép đều phải có sổ nhật ký ép cọc. Ghi chép nhật ký thi công các đoạn cọc đầu tiên gồm việc ghi cao độ đáy móng, khi cọc đã cắm sâu từ 30¸50cm thì ghi chỉ số lực nén đầu tiên. Sau đó khi cọc xuống được 1m lại ghi lực ép tại thời điểm đó vào nhật ký thi công cũng như khi lực ép thay đổi đột ngột. Đến giai đoạn cuối cùng là khi lực ép có giá trị 0.8 giá trị lực ép giới hạn tối thiểu thì ghi chép ngay. Bắt đầu từ đây ghi chép lực ép với từng độ xuyên 20cm cho đến khi xong. Để kiểm tra khả năng chịu lực của cọc ép ta xác định sức chịu tải của cọc theo phương pháp thử tải trọng tĩnh. Quy phạm hiện hành quy định số cọc thử tĩnh (0.51)% tổng số cọc nhưng không ít hơn 3 cọc. Cách gia tải trọng tĩnh có nhiều cách gia tải nhưng ở đây, do sức chịu tải của cọc là không lớn nên ta dùng các cọc bên cạnh để làm cọc neo. Tải trọng được gia theo từng cấp bằng 1/10-1/15 tải trọng giới hạn đã xác định theo tính toán. ứng với mỗi cấp tải trọng người ta đo độ lún của cọc như sau: Bốn lần ghi số đo trên đồng hồ đo lún, mỗi lần cách nhau 15 phút, 2 lần cách nhau 30 phút sau đó cứ sau một giờ lại ghi số đo một lần cho đến khi cọc lún hoàn toàn ổn định dưới cấp tải trọng đó. Cọc coi là lún ổn định dưới cấp tải trọng nếu nó chỉ lún 0.1mm sau 1 hoặc 2 giờ tuỳ loại đất dưới mũi cọc. Công tác nghiệm thu công trình ép cọc được tiến hành trên cơ sở: Thiết kế móng cọc, bản vẽ thi công cọc, biên bản kiểm tra cọc trước khi ép, nhật ký sản xuất và bảo quản cọc, biên bản thí nghiệm mẫu bê tông, biên bản mặt cắt địa chất của móng, mặt bằng bố trí cọc và công trình. Khi tiến hành công tác nghiệm thu cần phải: - Kiểm tra mức độ hoàn thành công tác theo yêu cầu của thiết kế và của quy phạm. - Nghiên cứu nhật ký ép cọc và các biểu thống kê các cọc đã ép. - Trong trường hợp cần thiết kiểm tra lại cọc theo tải trọng động và nếu cần thử cọc theo tải trọng tĩnh. Khi nghiệm thu phải lập biên bản trong đó ghi rõ tất cả các khuyết điểm phát hiện trong quá trình nghiệm thu, quy định rõ thời hạn sửa chữa và đánh giá chất lượng công tác. * lập Biện pháp kỹ thuật thi công đào đất. 1. Lựa chọn biện pháp đào đất. Khi thi công đào đất có 2 phương án: Đào bằng thủ công và đào bằng máy. - Nếu thi công theo phương pháp đào thủ công thì tuy có ưu điểm là dễ tổ chức theo dây chuyền, nhưng với khối lượng đất đào lớn thì số lượng nhân công cũng phải lớn mới đảm bảo rút ngắn thời gian thi công, do vậy nếu tổ chức không khéo thì rất khó khăn gây trở ngại cho nhau dẫn đến năng suất lao động giảm, không đảm bảo kịp tiến độ. - Khi thi công bằng máy, với ưu điểm nổi bật là rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo kỹ thuật. Tuy nhiên việc sử dụng máy đào để đào hố móng tới cao trình thiết kế là không nên vì một mặt nếu sử dụng máy để đào đến cao trình thiết kế sẽ làm phá vỡ kết cấu lớp đất đó làm giảm khả năng chịu tải của đất nền, hơn nữa sử dụng máy đào khó tạo được độ bằng phẳng để thi công đài móng. Vì vậy cần phải bớt lại một phần đất để thi công bằng thủ công. Việc thi công bằng thủ công tới cao trình đế móng sẽ được thực hiện dễ dàng hơn bằng máy. Từ những phân tích trên, ta chọn kết hợp cả 2 phương pháp đào đất hố móng. Căn cứ vào phương pháp thi công cọc, kích thước đài móng và giằng móng ta chọn giải pháp đào. Do yêu cầu nền phải phẳng để thi công cọc nên đào đất dạng ao móng; do chiều sâu đào H = 1,3m là khá lớn. Song song với quá trình đào đất bằng máy, dùng phương pháp đào thủ công lần 1, đào phần đất có chiều dày 10cm để tạo phẳng đáy toàn bộ ao móng tiện cho việc di chuyển máy khi thi công cọc; Bố trí số công nhân vừa đủ (khoảng 8 công nhân) xuống hố đào, dùng công cụ thủ công đào và hất đất ở nơi máy đào đi qua về phía máy đào để vận chuyển luôn lên xe. Với phương pháp này tận dụng được sự làm việc của máy đào, hạn chế sức người đồng thời tăng nhanh thời gian hoàn thành việc đào đất. Sau khi đập đầu cọc xong thì tiến hành đổ bêtông lót móng, sau đó lắp dựng ván khuôn, cốt thép và đổ bêtông giằng móng và đài cọc. 2. Tính khối lượng đất đào. 2.1. Tính toán khối lượng đào đất móng cho đơn nguyên A. 2.1.1. Tính toán hố đào móng. - Do khoảng cách các móng lớn nên không có móng hợp khối, chỉ có loại móng đơn. - Móng đơn có kích thước như hình vẽ: - Tính chiều sâu chôn móng: Khi tính chiều sâu chôn móng có kể đến chiều dày lớp bê tông lót móng, lấy chiều dày lớp lót móng là d = 10cm. Lớp bê tông lót được mở rộng ra 4 phía, mỗi phía 10cm Vậy chiều sâu chôn móng H = a+b + d = 0,6 + 0,6 + 0,1 = 1,3(m) - Tính kích thước hố đào móng với đất đào móng có hệ số mái dốc m = 0,63 : + Kích thước đáy hố đào: • Chiều rộng hố đào : b1= Bđ + 0,2 + 2.0,3 = 1,6 + 0,2 + 0,6 = 2,4(m) • Chiều dài hố đào : a1 = Lđ + 0,2 + 2.0,3 = 1,6 + 0,2 + 0,6 = 2,4 (m) (Độ mở của đáy móng lấy theo yêu cầu phục vụ cho thi công: 0,3 m) + Kích thước miệng hố đào : • Chiều rộng miệng hố móng : c1 = a1 + 2.m.H = 2,4 + 2.0,63.1,3 = 4,038 (m) • Chiều dài miệng hố móng : d1 = b1 + 2.m.H = 2,4 + 2.0,63.1,3 = 4,038 (m) - Như vậy: + Theo phương ngang nhà thì móng trục 1và 2 không cắt nhau, móng trục 2 và trục 2’ không cắt nhau. + Theo phương dọc nhà thì móng các trục không cắt nhau. - Tuy nhiên, nếu ta đào thành tong hố thì khoảng cách giữa 2 mép hố còn lại là rất nhỏ. Do đó để việc thi công được dễ dàng ta tiến hành đào thành hào đối với các hố móng theo phương ngang (phương cạnh ngắn) đối với các đơn nguyên A và đơng nguyên B. 2.1.2.Tính khối lượng đào đất móng. Tính khối lượng đất đào cho 1 hào. - Hố móng cần đào có dạng sau: - Thể tích đất phải đào lên của móng tính theo công thức sau: V = [a.b + c.d +( a + c ).( b + d )] Trong đó : + H - Chiều cao hố móng H = 1,3 (m) + a - Chiều dài đáy hố a = L1 + L2 + 0,2 + 2.0,3 = 6 + 5,4 + 0,2 + 0,6 = 12,2m + b - Chiều rộng đáy hố b = b1= 2,4 m + c - Chiều dài miệng hố c = a + 2.m.H = 12,2 + 2.0,63.1,3 = 13,838m + d - Chiều rộng miệng hố d = d1 = 4,038m Suy ra : (m3) 2.1.3 Tổng khối lượng đất đào cho đơn nguyên A. Khối lượng đất : m1 = 5xV1= 5x54,77 = 273,85m3 2. 2.Tính toán khối lượng đào đất móng cho đơn nguyên B. Do các móng thuộc đơn nguyên B giống đơn nguyên A nên ta có khối lượng đất đào đơn nguyên B là: m2 = 7xV1 = 7x54,77 = 383,39m3 2.3.Tính toán khối lượng đào đất cho giằng móng. - Do theo phương ngang của đơn nguyên A và B ta tiến hành đào hào nên ta không cần tính khối lượng đất đào cho giằng móng theo phuơng ngang mà ta chỉ tính khối lưọng đất đào theo phương dọc nhà. - Vì công trình có đặc điểm là các bước cột có kích thước bằng nhau, cho nên ta tính khối lượng đất đào cho một giằng sau đó nhân với số giằng ra khối lượng đất đào cho giằng. - Mặt giằng cách côt 0,00 là 0,6m, giằng cao 0,5m. Bê tông lót giằng dày 10cm, nhô ra 2 bên mỗi bên 5cm. Ta mở rộng mỗi bên 20cm để phục vụ cho thi công. + Chiều sâu hố đào: H = 0,6+0,5+0,1 = 1,2m + Chiều rộng đáy hố: a = 0,5+2.0,05+2.0,2 = 1m + Chiều rộng miệng hố đào b = 1+2.0,63.1,2 = 2,512m mặt cắt hố đào đất giằng + Do trừ phần thuộc hố móng cho nên chiều dài hố đào cho giằng còn lại là: l = 4,4m *Khối lượng đất đào cho một giằng : m ===9,27 (m3) * Khối lượng đất đào cho giằng là: m3 = 9,27x30 = 278,1(m3) KL:Tổng khối lượng đất đào cho móng công trình là: M = m1+m2+m3 = 273,85 + 383,39 + 278,1 = 935,34(m3) 3. Lập phương án đào và chọn máy đào. 3.1. Phương án đào. - Dựa vào khối lượng đất cần phải đào ở trên ta lập biện pháp kỹ thuật để thi công đất hố móng. - Để thi công đào đất hố móng ta có thể tiến hành theo 2 phương án: + Đào thủ công. + Đào bằng máy. - Nếu đào bằng tay có ưu điểm là đơn giản và có thể tiến hành song song với việc đổ bê tông móng, dễ tổ chức theo dây chuyền. Nhưng do khối lượng khối lượng phải đào lớn, nếu muốn đảm bảo thời gian thi công thì cần số lượng công nhân lớn. Nếu tổ chức không hợp lý sẽ gây trở ngại cho nhau dẫn đến làm giảm năng suất và tiến độ thi công. - Nếu đào đất bằng máy có năng suất cao và giá thành thi công hạ do đó thể rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo kỹ thuật và tiết kiệm nhân lực. Khi đào thì cho máy đào trước nhưng để lại một lớp đất khoảng 10(cm) so với cốt thiết kế, sau đó đào thủ công, mục đích giúp điều chỉnh chính xác cao trình hố đào và lớp đất giữ lại tránh cho nền khỏi tác động tự nhiên khi chưa kịp thi công hố. Lớp đất giữ lại này chiếm khoảng khối lượng đất cần đào , như vậy khối lượng đất thực tế máy cần đào là : (m3) - Qua phân tích trên chọn phương án kết hợp giữa đào bằng máy và đào thủ công. Tiến hành đào bằng máy theo thiết kế sau đó cho công nhân xuống sửa hố móng theo đúng thiết kế. 3.2. Chọn máy đào. - Sử dụng máy có thông số sau: EO- 3322B1(Theo sổ tay MXD – Nguyễn Tiến Thu- Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật) có các thông số sau: + Dung tích đầy gầu: Q = 0,5m3 + Bán kính lớn nhất: Rmax= 7,5m + Bán kính nhỏ nhất: Rmin= 2,9m + Chiều cao nâng cần lớn nhất: h = 4,8m + Chiều sâu nhất máy đào: H = 4,2m + Chiều cao máy: c = 1,5m + Trọng lượng máy: 14,5T + Chu kỳ thực hiện: tck= 17s + Chiều rộng máy: 2,7m - Tính năng suất đào của máy: + Năng suất lý thuyết: N = 60.Q.n.kc.kxt. [m3/h] Trong đó: Q - Dung tích đầy gầu , Q = 0,5 (m3) kc - Hệ số đầy gầu, lấy kc= 0,95 kt - Hệ số tơi của đất , kt = 1,2 kxt - Hệ số sử dụng thời gian , kxt= 0,85 n - Số chu kỳ của máy đào thực hiện trong 1 phút n = = = 3,53 s-1 Þ N = 60.0,5.3,53.0,95.0,85. = 71,262 (m3/h) + Năng suất thực tế: Tck = tck.1,1 = 17.1,1 = 18,7s Þ n = 3,21s-1 Nttế= 60.0,5.3,21.0,95.0,85. = 64,802m3/h. - Tính thời gian máy đào: Giả sử nếu dùng 1 máy để đào, khối lượng đất máy đào được bằng thể tích đất hố móng 888,57(m3) Thời gian máy sử dụng là: (h) 3.3. Biện pháp đào. - Chọn 1 máy xúc làm việc với sơ đồ đào và hướng di chuyển của máy được thể hiện trong bản vẽ. - Khi đào máy xúc đứng trên miệng hố đưa gầu xuống móng đào đất. Khi đất đầy gầu thì nhấc gầu lên và quay gầu tới vị trí đổ lên xe ô tô vận chuyển tới nơi đổ. - Sau khi máy đã đào hết phần đất của nó, thì tiến hành đào thủ công. Cho công nhân dùng quốc xẻng đào và sửa hố móng cho tới khi đạt được yêu cầu thì thôi, lượng đất thừa được hất lên xe cải tiến vận chuyển tới nơi đổ, hướng vận chuyển vuông góc với hướng đổ. Khi đào sửa thủ công xong thì tiến hành làm tiến hành cho đổ bê tông lót móng luôn. Sau khoảng 2 đến 3 ngày thì tiến hành ghép cốp pha cho móng. * tính toán thiết kế và lắp dựng ván khuôn. I. Nguyên lí cấu tạo: + Từng loại ván khuôn làm việc độc lập, tức là có hệ cột chống riêng cho từng ván khuôn, ván thành của móng chỉ chịu lực xô ngang. Đa số các ván khuôn, cột chống được làm bằng gỗ hoặc kim loại. Ván khuôn, cột chống phải đáp ứng được các yêu cầu sau: + Được chế tạo đúng kích thước của các bộ phận kết cấu công trình + Bền, cứng, ổn định, không cong ,vênh + Gọn, nhẹ, tiện dụng và dễ tháo, lắp + Dùng được nhiều lần. Đối với ván khuôn gỗ phải dùng được từ 3 – 7 lần. Ván khuôn kim loại phải dùng được từ 50 – 200 lần. II. Thiết kế ván khuôn cho đài móng: Ta tính toán ván khuôn cho một móng ,còn các móng khác tính tương tự 1. Chọn ván khuôn đài móng: - Các loại ván khuôn thông dụng được dùng trong thi công các công trình hiện nay ở nước ta hiện nay là ván khuôn gỗ và ván khuôn định hình kim loại. + Ván khuôn gỗ có ưu điểm là vốn đầu tư ban đầu không lớn, dễ gia công, tính toán, chế tạo. Song nhược điểm của ván khuôn gỗ là hệ số sử dụng thấp. Đối với những công trình lớn cần thi công nhanh, hệ số luân chuyển lớn thì việc sử dụng ván khuôn gỗ là không hợp lí. + Ván khuôn kim loại do công ty thép NITETSU của Nhật Bản chế tạo. Bộ ván khuôn bao gồm : - Các tấm khuôn chính. - Các tấm góc (trong và ngoài). - Các tấm ván khuôn này được chế tạo bằng tôn, có sườn dọc và sườn ngang dày 3mm, mặt khuôn dày 2mm. - Các phụ kiện liên kết : móc kẹp chữ U, chốt chữ L. - Thanh chống kim loại. Hình 4.8. Cấu tạo ván khuôn kim loại, các móc kẹp liên kết. * Ưu điểm của bộ ván khuôn kim loại: - Có tính "vạn năng" được lắp ghép cho các đối tượng kết cấu khác nhau: móng khối lớn, sàn, dầm, cột, bể ... - Trọng lượng các ván nhỏ, tấm nặng nhất khoảng 16kg, thích hợp cho việc vận chuyển lắp, tháo bằng thủ công. - Đảm bảo bề mặt ván khuôn phẳng nhẵn. - Khả năng luân chuyển được nhiều lần. Từ sự phân tích ở trên ta lựa chọn phương án sử dụng ván khuôn kim loại do công ty thép NITETSU của Nhật Bản chế tạo vào các công tác ván khuôn đài móng, giằng, cổ móng và cột, dầm, sàn. - Các đặc tính kỹ thuật của tấm ván khuôn được nêu trong bảng sau:Bảng đặc tính kỹ thuật của tấm khuôn phẳng : Rộng (mm) Dài (mm) Cao (mm) Mômen quán tính (cm4) Mômen kháng uốn (cm3) 300 300 220 200 150 150 100 1800 1500 1200 1200 1000 750 500 55 55 55 55 55 55 55 28,46 28,46 22,58 20,02 17,63 17,63 15,68 6,55 6,55 4,57 4,42 4,3 4,3 4,08 Bảng đặc tính kỹ thuật tấm khuôn góc trong : Kiểu Rộng (mm) Dài (mm) 75´75 65´65 35´35 1500 1200 900 150´150 100´150 1800 1500 1200 900 750 600 Bảng đặc tính kỹ thuật tấm khuôn góc ngoài : Kiểu Rộng (mm) Dài (mm) 100´100 150´150 1800 1500 1200 900 750 600 2. Tính khoảng cách gông. - Để thiên về an toàn ta tính cho mặt móng không có giằng của móng ở góc. Móng có kích thước trên mặt bằng 1,6 ´ 1,6 (m) - Tính toán ván khuôn thành móng và khoảng cách cây chống xiên để ván khuôn đảm bảo chịu lực do áp lực của bêtông và chấn động do đầm, tác dộng của thi công. - Dùng ván khuôn thép định hình có kích thước tiết diện 55 ´ 1500 ´ 300 (đài cao 0,6m nên ta dùng 2 tấm có kích thước như trên, ngoài ra ta còn dùng các tấm thép góc ngoài có kích thước 100x600), chiều cao lớp đế móng 0,1m. Tải trọng tác dụng lên ván khuôn móng gồm có: + áp lực xô ngang của bêtông khi đổ: P = g ´ H ´ n (H £ R) Trong đó: H : chiều cao ảnh hưởng của thiết bị đầm sâu, H = 0,7m. Thay vào: P = 2500 ´ 0,7 ´ 1,3 = 2275 (Kg/m2). + áp lực do đổ bêtông bằng máy bơm bêtông: q2 = nb ´ qb = 1,3´ 400 = 520 Kg/ m2. + áp lực do đầm bêtông bằng đầm dùi: q3 = nđ ´ qđ = 1,3´ 200 = 260 Kg/ m2. Vì khi đổ bêtông thì không đầm và ngược lại do vậy khi tính toán ta lấy giá trị nào lớn hơn. => Tải trọng tính toán lên ván khuôn đứng: qtt = (q1 + q2 )´b = (2275 + 520)´0,3 = 838,5 Kg/ m. Sơ đồ tính toán: coi ván khuôn móng là một dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều, các gối tựa là các thanh chống xiên. Hình 4.9. Sơ đồ tính toán ván khuôn đài móng. Mômen lớn nhất: M1 = Mmax = Trong đó: [s] ứng suất cho phép của ván khuôn thép: 2300 kG/ cm2. W: Mômen kháng uốn của ván khuôn W = 6,55 cm3 Þ Mmax = = 2300 ´ 6,55 = 15065 Kg.cm = 150,65 Kg.m Thay số ta có: lcc = 1,34 m Chọn lcc = 0,8 m cho cả 2 cạnh của đài móng đảm bảo điều kiện chịu lực. Tuy nhiên khoảng cách cây chống còn được bố trí để thi công được nên trình bày chi tiết như trong bản vẽ. - Kiểm tra độ võng theo công thức: f = Trong đó: qtc = (g´H + qb)´b = (2500´0,7 + 400)´0,3 = 645 Kg/ m = 6,45Kg/cm E: môđun đàn hồi của thép : 2.1´106 kG/ cm2. Jvk mômen quán tính của ván khuôn : Jvk = 28,46 cm4. Thay số được độ võng của ván khuôn: f = = 0,035 cm. Độ võng cho phép: [f] = = 0,2 cm. Vậy ván khuôn đảm bảo điều kiện về độ võng. Chọn lcc như trên tại mỗi vị trí chống cùng một sườn ngang đỡ ván. Chọn cây chống gỗ nhóm V tiết diện theo cấu tạo 6x8 cm. III. Chọn ván khuôn giằng và tính toán khoảng cách gông. - Dầm giằng móng có kích thước tiết diện 0,5´0,5m và 0,5´0,4m (ta tính với dầm giằng có kích thước lớn hơn là 0,5´0,5cm). Tính toán ván khuôn thành, đáy giằng móng và khoảng cách cây chống xiên để ván khuôn đảm bảo chịu lực do áp lực của bêtông và chấn động do đầm và quá trình thi công. - Dùng ván khuôn thép định hình có kích thước tiết diện 55x1500x300 (thành dầm được ghép bởi 2 tấm). Quan niệm ván khuôn là một dầm liên tục đều nhịp. Hình 4.10. áp lực xô ngang vào ván khuôn thành. * Tải trọng tác dụng lên ván khuôn thành gồm có : + áp lực xô ngang của bêtông khi đổ: q1 = n´g´H = 1,3´ 2500´ 0,5 = 1625 Kg/ m2. + áp lực do đổ bêtông bằng máy bơm bêtông: q2 = nb ´ qb = 1,3´ 400 = 520 Kg/ m2. + áp lực do đầm bêtông bằng đầm dùi: q3 = nđ ´ qđ = 1,3´ 200 = 260 Kg/ m2. Vì khi đổ bêtông thì không đầm và ngược lại do vậy khi tính toán ta lấy giá trị nào lớn hơn. Þ Tải trọng tính toán lên ván khuôn đứng: qtt = (q1 + q2 )´b = (1625 + 520)´0,3 = 643,5Kg/ m. - Sơ đồ tính toán: coi ván khuôn thành giằng móng là một dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều, các gối tựa là các thanh chống xiên. Hình 4.11. Sơ đồ tính toán ván khuôn thành giằng móng. Mômen lớn nhất: M1 = Mmax = Trong đó: [s] ứng suất cho phép của ván khuôn thép: 2300 kG/ cm2. W: Mômen kháng uốn của ván khuôn W = 6,55 cm3 Þ Mmax = = 2300 x 6,55 = 15065 kG.cm = 150,65 kG.m. Thay số ta có: lcc = 1,53 m Chọn lcc = 1m đảm bảo điều kiện chịu lực. - Kiểm tra độ võng theo công thức: f = Trong đó: qtc = (g.H + qđ).b = (2500´0,5 + 400)´0.3 = 495 Kg/ m = 4,95 Kg/ cm E: môđun đàn hồi của thép: 2,1´106 kG/ cm2. Jvk mômen quán tính của ván khuôn Jvk = 28,46 m4. Thay số được độ võng thực tế: f = = 0,065 cm. Độ võng cho phép: [f] = = 0,25 m. Vậy khoảng cách thực tế nhỏ hơn khoảng cách cho phép các cây chống chéo đảm bảo điều kiện về độ võng. Chọn lcc = 1 m tại mỗi vị trí chống cùng một sườn ngang đỡ ván. Chọn cây chống gỗ nhóm V tiết diện theo cấu tạo 6´8 cm. IV. Lắp dựng, nghiệm thu và tháo dỡ ván khuôn. 1. Lắp dựng ván khuôn Ván khuôn được lắp dựng sau khi đã lắp dựng xong cốt thép móng. Xác định chính xác tim móng theo 2 phương bằng máy kinh vĩ. Dùng thước mẫu hướng vuông góc đường trục theo 2 phía với trục móng, từ tim lấy ra một đoạn = 1/2 bề rộng đáy móng + với chiều dày ván khuôn đóng cữ xác định vị trí ván khuôn. Đặt khuôn ván đúng vị trí, đóng cột và các thanh chống để cố định ván khuôn. Để kiểm tra độ thẳng đứng của ván khuôn của cột theo 2 phương ta dùng dây dọi. 2. Kiểm tra nghiệm thu sau khi lắp ghép các tấm ván khuôn. Khi ván khuôn đã lắp dựng xong, phải tiến hành kiểm tra và nghiệm thu theo các điểm sau: Độ chính xác của ván khuôn so với thiết kế Độ chính xác của các bu lông neo và các bộ phận lắp đặt sẵn cùng ván khuôn. Độ chặt, kín khít giữa các tấm ván khuôn và giữa ván khuôn với mặt nền. Độ vững chắc của ván khuôn, nhất là ở các chỗ nối. 3. Tháo rỡ ván khuôn. Các bộ phận ván khuôn thành bên không chịu lực chỉ được phép tháo rỡ sau khi bê tông đạt cường