Đồ án Thiết kế tổ chức thi công cống Vân Cốc

ch thước thùng xe: dài Rộng Cao 4440 mm 2430 mm 650 mm Trọng lượng xe 11 tấn * Tính toán số lượng xe máy: Dựa vào [Định mức dự toán xây dựng công trình ] ứng với loại đất cấp I với máy đào có dung tích gầu 1,5 (m3) ta tính được năng suất máy máy xúc và ô tô như sau: Nx = 584 (m3/ca) Nô = 146 (m3/ca) Từ đó xác định được số lượng máy xúc trong từng đợt thi công đào móng theo công thức sau: ni = (2.3.2) Trong đó: Qi là cường độ thi công đào móng đợt thứ i (m3/ca) Nx là năng suất máy đào (m3/ca) Số lượng máy xúc cho từng đợt như sau: Bảng 2.3.4. Số lượng máy xúc cho từng đợt đào hố móng Đợt Số lượng máy xúc 1 2 2 2 3 3 Số lượng ô tô phục vụ cho một máy xúc tính theo công thức: Nxe = = = 4 (2.3.3) Vậy số lượng xe phục vụ cho máy xúc là: Bảng 2.3.5. Số lượng xe ô tô phục vụ cho máy xúc Đợt Số lượng xe ô tô 1 8 2 8 3 12 2.3.5.Kiểm tra sự phối hợp làm việc của xe máy Để năng suất của máy xúc và ô tô đạt cao nhất thì số lần xúc đầy ô tô phải nằm trong phạm vi cho phép. Số gầu xúc đầy ô tô được xác định theo công thức: m = = 4 ¸ 7 (2.3.4) Trong đó: m - là số gầu xúc đầy 1 ô tô. Q - là tải trọng của ô tô. q - là dung tích gầu của máy đào. g - dung trọng đất tự nhiên. g = 1,8 (T/m3). Kp - hệ số tơi xốp của đất. Tra bảng (6 – 7) [giáo trình thi công tập 1] Kp = 1,2 KH - hệ số đầy gầu lấy KH = 0,8. Tính được m = = 6,67 Thỏa mãn điều kiện về phối hợp dung tích.Vậy ta chọn ô tô và máy xúc như vậy là hợp lý. CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ THI CÔNG BÊ TÔNG 3.1.ĐẶC ĐIỂM THI CÔNG BÊ TÔNG CỐNG VÂN CỐC Cống Vân Cốc được chia làm nhiều bộ phận, các bộ phận được liên kết với nhau bằng các khớp nối, các bộ phận đó bao gồm: + Bộ phận thân cống. + Bộ phận sân sau. + Bộ phận bể tiêu năng. + Bộ phận tường cánh. + Bộ phận tường giằng. Cống Vân Cốc có đặc điểm: + Sau kết cấu bê tông chủ yếu là kết cấu thẳng đứng và khá cao. + Khối lượng bê tông các loại là rất lớn. + Thời gian thi công tương ngắn nên cường độ thi công tương đối lớn. Do đó đòi hỏi khối lượng lớn vật tư, vật liệu và phải được cung cấp đầy đủ theo tiến độ thi công. Do đặc điểm trên khi thi công bê tông ta có thể thi công từng bộ phận công trình. 3.2.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG THI CÔNG BÊ TÔNG Công trình cống Vân Cốc chia làm nhiều hạng mục với những kết cấu phức tạp khác nhau do đó khi xác định khối lượng của toàn bộ công trình dựa vào bản vẽ mặt bằng, mặt cắt dọc và các mặt cắt bộ phận của cống. 3.2.1. Tính toán khối lượng bê tông. Khối lượng bê tông các khoảnh được tính theo bảng sau: 3.2.2. Sơ bộ xác định thời gian thi công bê tông. Thời gian thi công bê tông được tiến hành sau khi hoàn thành các công việc sau: - Đào đất mở móng. - Tiêu nước hố móng. - Công tác ván khuôn và gia công cốt thép. Theo kế hoạch thi công công trình trong 6 tháng mà ta thi công hố móng mất 1 tháng như vậy công tác đổ bê tông trong vòng 5 tháng. 3.3. PHÂN KHOẢNH VÀ PHÂN ĐỢT ĐỔ 3.3.1. Mục đích * Mục đích của việc phân khoảnh đổ. - Các cấu kiện bê tông trong công trình thủy lợi thường có thể tích và diện tích lớn, mặt khác có khe co giãn, khe lún, khe thi công, các khớp nối. Đồng thời do điều kiện thi công nên công trình không thể đổ bê tông một lần xong ngay mà phải phân chia làm nhiều khoảnh. - Phân khoảnh hợp lý đảm bảo chất lượng, tăng nhanh tốc độ thi công, tránh được nứt nẻ hoặc sinh khe lạnh cho công trình trong quá trình thi công cũng như quá trình sử dụng, đồng thời tạo điều kiện thi công được dễ dàng và tăng được tốc độ xây dựng. * Mục đích của việc phân chia khoảng đổ. Các công trình thủy lợi thường có khối lượng rất lớn và nhiều bộ phận hợp thành công trình, các công trình đều được đều được thi công theo một sơ đồ công nghệ nhất định việc phân đợt đổ bê tông một cách khoa học tạo cho công trình được thi công thuận lợi tiết kiện chi phí xây dựng. 3.3.2. Phân chia khoảnh đổ Khoảnh đổ bê tông là vị trí đổ bê tông tại đó có cốt thép và ván khuôn đã lắp dựng. Kích thước khoảnh đổ được giới hạn bởi các khớp nối và các khe thi công. Tùy vào cấu tạo của công trình mà ta phân chia khoảnh đổ cho hợp lý để tạo điều kiện thuận lợi cho thi công. Việc phân chia khoảnh đổ được lập thành bảng (Bảng phân chia khoảnh đổ). *Nguyên tắc chung khi phân chia khoảnh đổ: - Cường độ thi công gần bằng nhau để phát huy khả năng làm việc của máy và đội thi công. - Các khoảnh trong cùng một đợt không quá xa nhau để tiện cho việc bố trí thi công nhưng cũng không quá gần nhau gây khó khăn cho việc lắp dựng ván khuôn và mặt bằng thi công quá hẹp. - Tiện cho việc bố trí tram trộn, đường vận chuyển và việc thi công các khe khớp nối. - Đổ bê tông theo trình tự từ dưới lên trên. Thuận tiện cho việc thi công các khe, khớp nối. 3.3.3. Phân đợt đổ bê tông. Đợt đổ bê tông là khối lượng bê tông được đổ liên tục trong một khoảng thời gian nhất định. Khi phân đợt đổ bê tông phải đảm bảo nguyên tắc: - Cường độ đổ bê tông các đợt gần giống nhau để phát huy khả năng làm việc của máy móc và các đội thi công. - Khối lượng của mỗi đợt đổ không nên quá lớn dẫn đến việc đổ bê tông phải kéo dài ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân (Thường 2 – 3 ca liên tục là hợp lý). - Thuận lợi cho việc bố trí thi công: tiện cho việc bố trí trạm trộn bê tông và đường vận chuyển, vị trí các khoảnh đổ trong một đợt không nên quá xa nhau. - Theo trình tự trước sau, đợt đổ trước không gây cản trở thi công cho đợt sau. Khi thực hiện đợt đổ sau không làm ảnh hưởng đến chất lượng bê tông của đợt đổ trước. - Thuận lợi cho việc thi công các khe, khớp nối, thông thường hai khoảnh đổ sát nhau nên bố trí ở hai đợt đổ khác nhau. Mỗi đợt đổ bao gồm: - Xử lý tiếp giáp. - Lắp dựng cốt thép. - Lắp dựng ván khuôn. - Đổ bê tông vào khoảnh đổ. Dưỡng hộ bê tông và tháo dỡ ván khuôn. Thời gian mỗi đợt đổ kéo dài từ 5 ¸ 7 ngày (Cứ từ 5 ¸ 7 đơn vị thời gian chuẩn thì có 1 đơn vị thời gian đổ bê tông ). Số đợt đổ được tính theo công thức: N ≤ Trong đó N là số đợt đổ M là tổng số ngày thực tế thi công. T số ngày đổ bê tông 1 đợt Số ngày thực tế trong thời gian thi công có thể chọn phụ thuộc vào giai đoạn thi công thời gian đổ bê tông là 6 tháng bắt đầu từ 1/1/2007 kết thúc vào tháng 30/6/2007. Trong đó mùa khô kéo dài đến tháng 4.Mùa khô thi công 26 ngày/tháng và mùa mưa là 16 ngày. Số ngày thực tế thi công là 153 ngày. Mỗi đợt là 6 ngày. Suy ra số đợt đổ bê tông: N = = 23 đợt. Từ những nguyên tắc nêu trên ta có bản phân đợt đổ bê tông và cường độ đổ bê tông. Bảng dự kiến phân đợt đổ bê tông Bảng 3.3.1 Đợt đổ Khoảnh đổ Khối lượng bê tông thành khí (m3) Khối lượng vữa bê tông (m3) Thời gian đổ bê tông (ca) Cường độ đổ bê tông (m3/h) 1 Toàn bộ bê tông lót 291,72 299,013 2 18,68 2 Bản đáy cống 2 435 445,87 2,5 22,29 3 Sân trước 2+ sân sau 1 504 516,6 2,5 25,83 4 Bản đáy cống 1 525 538,12 2,5 26,9 5 Sân trước (1+3)+Sân sau 3 588 602,7 3 25,11 6 Bản đáy cống 3 525 538,12 2,5 26,9 7 Tường cánh thượng lưu 1 510 522,75 2,5 26,14 8 Trụ pin phần 1 495,45 507,84 2,5 25,4 9 TCTL 22 + Sân sau 2 537 550,43 2,5 27,52 10 Trụ pin phần 2 495,45 507,84 2,5 25,4 11 TCTL3 + TCHL11 491 503,28 2,5 25,16 12 Trụ pin phần 3 495,45 507,84 2,5 25,4 13 TCTL3 + TCHL 22 477 488,93 2,5 24,45 14 Bản đáy tường giằng 2 552 565,8 2,5 28,29 15 Bản đáy tường giằng 1 652,8 669,12 3 27,88 16 Tường cánh hạ lưu phần 3 570 584,25 3 24,34 17 Trụ pin phần 4 468,72 480,44 2,5 24,02 18 TG2(+3 ¸+6,1)+TG1(6,1¸11) 538 551,45 2,5 27,57 19 Tường giằng 2 (+6,1 ¸ +11) 495 507,38 2,5 25,37 20 TG1(+11,2¸+14)T+Dầm(+11,2) 376,6 386,02 2 24,13 21 TG1(+11,2¸+14)P+Dầm(+11,2) 376,6 386,02 2 24,13 22 TP5 + CGT + TN 372,06 381,36 2 23,84 23 TG2 (+11,2¸+14)+Dầm 535,6 548,99 3 22,87 24 Trần cống+ Tường hướng dòng 343,36 351,94 2 22 Ghi chú: TCTL22 – Tường cánh thượng lưu khoảnh 2. TCHL11 – Tường cánh hạ lưu khoảnh 1. TG2(+3¸+6,1) – Tường giằng số 2 từ cao trình +3,0 đến cao trình +6,1. TG1(+11,2¸+14)T+Dầm (+11,2) – Tường giằng số 1 từ cao trình +12 đến +14,0 bên trái và toàn bộ dầm tại cao trình +11,2. TP5 + CGT + TN – Là trụ pin phần 5 + Cầu giao thông + Tường ngực. Với 1 ca = 8 giờ (1 khíp = 4 ¸ 6 giờ ). Một tháng bố trí 5 đợt đổ, mỗi đợt đổ kéo dài 6 ngày. Mỗi đợt đổ kéo dài tối đa là 3 ca đổ. Còn lại là công tác chuẩn bị , bảo dưỡng, xử lý khuyết tật, bảo dưỡng, nghiệm thu … Ta có biểu đồ cường độ Q~T như sau: Chọn cường độ thiết kế Qtk = Qmax = 28,29 (m3/h). 3.3.4. Bảng dự trù vật liệu. Theo định mức vật tư trong dự kiến kiến thiết cơ bản xi măng PC300 ¸ PC400 với cốt liệu thô có kích thước lớn nhất (đá răm) từ 20 ¸40 mm. Kết quả cấp phối bê tông tra theo [Định mức dự toán xây dựng cơ bản] được ghi trong Bảng 3.3.2 với đường kính lớn nhất cốt liệu dmax =20 ¸ 40mm, xi măng PC 30: Bảng dự trù vật liệu cho chộn bê tông cống Vân Cốc Bảng 3.3.2 STT Mác BT Khối lượng (m3) Định mức Dự trù Cát(m3) Đá(m3) XM(kg) Cát(m3) Đá(m3) XM(kg) 1 100 292 0,501 0,896 218 146,3 261,6 82,05 2 200 11901 0,471 0,882 323 5605 10496 3844 å 12193 5751 10757,6 3926,05 3.4.CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG BÊ TÔNG Từ đặc điểm công trình có các phương án thi công bê tông: a. Phương án 1. Trộn bê tông bằng máy sau đó vận chuyển vữa và đổ vào khoảnh bằng thủ công. Đặt trạm trộn gần vị trí đổ dùng xe cải tiến trở vật liệu đến trạm trộn, đổ trực tiếp vào khoảnh đổ hoặc bằng máy dẫn đến khoảnh đổ, phễu, vòi voi… b. Phương án 2. Thi công bằng cơ giới lợi dụng độ dốc của mái hố móng dùng máng chuyển bê tông từ trạm trộn vào các khoảnh đổ hoặc đổ vào các thùng chuyên dụng dùng cần cẩu đưa trực tiếp vào khoảnh đổ. Từ hai phương án trên ta phân tích ưu nhược điểm để lựa chọn phương an: * Với phương án 1: - Ưu điểm: Có thể vận chuyển bê tông trong mọi điều kiện địa hình phức tạp thích hợp với thi công có trạm trộn trung bình, trạm trộn có năng suất nhỏ, gọn nhẹ. - Nhược điểm: Phải dùng nhiều nhân lực và phải có cầu công tác mà mặt bằng công trường không lớn gây cản trở thi công và phải qua nhiều khâu trung gian, khó khăn khi đổ lên cao (tường ngực, trụ bin, trụ bin…) * Với phương án 2: - Ưu điểm: Có thể thi công nhanh đổ được các khoảnh có khối lớn, thời gian ngắn, giảm chi phí cầu công tác, nhanh chống đưa công trình vào sử dụng. - Nhược điểm: Do thời gian thi công ngắn, cường độ thi công lớn gây mệt mỏi cho công nhân và gây tốn kém khi nghỉ thi công vì nhiều máy móc và công nhân. Qua việc phân tích các phương án trên ta chọn phương án 2 để thi công cống Vân Cốc. 3.5.TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊ TÔNG. Xác định thành phần cấp phối bê tông cho 1m3 bê tông theo mác thiết kế phù hợp với điều kiện vật liệu tại hiện trường đảm bảo hai yêu cầu kinh tế và kỹ thuật. Công trình cống Vân Cốc có khối lượng bê tông theo mác bê tông sử dụng trong công trình là: - Bê tông M100: Do khối lượng không lớn lắm và theo [Tiêu chuẩn 14 TCN 59 – 2002] mục 4.1.2 của phần 4 “yêu cầu kỹ thuật khi thi công bê tông”. Ta có thể dùng bảng tra sẵn, không cần điều chỉnh cấp phối của cát sỏi hay đá dăm - Bê tông M200. Với bê tông có mác lớn hơn 100 bê tông có các yêu cầu đặc biệt (chống thấm, chống ăn mòn …) thì không dùng các bảng tính sẵn mà chọn thành phần vật liệu trên cơ sở các thí nghiệm cụ thể để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kinh tế. 3.5.1. Xác định cấp phối cho 1m3 bê tông M100 Bê tông M100 được dùng để đổ lớp lót bản đáy công trình cho nên để dễ cho thi công ta chọn độ sụt của bê tông lớn S = 4 ¸ 8. Dựa vào bảng 5-33 [Giáo trình vật liệu xây dựng – ĐHTL] với mác xi măng là M200 và mác bê tông M100 ta tra được tỷ lệ nước/Ximăng = 0,75. Từ đó dựa vào bảng 5 – 23 [Giáo trình vật liệu xây dựng – ĐHTL] ta xác định được thành phần cấp phối cho 1m3 bê tông như sau: Cốt liệu Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (lit) Lượng vật liệu 231 645 1266 173 Thực tế cát đá thường có độ ẩm nhất định cho nên khi tính toán ta phải kể đến lượng ngậm nước trong cát và đá để điều chỉnh cho phù hợp. Thực tế ta có: wc = (3 ¸ 4) % wđ = (1 ¸ 2) % * Điều chỉnh lại cấp phối theo độ ẩm tự nhiên của cát đá: - Xtt = X = 231 (kg) - Ntt = N – (C.wc + Đ. wđ) = 173 – (645.0,03 + 1266.0,01) = 141 (lit) - Ctt = C.(1+wc) = 645.(1+0,03) = 664 (kg). - Đtt = Đ.(1+ wđ) = 1266.(1+0,01) = 1279 (kg). Vậy thành phần cấp phối vật liệu cho 1m3 bê tông M100 + Xi măng :231 (kg). + Cát : 664 (kg). + Đá : 1279 (kg). + Nước : 141 (lít) Để xác định lại lượng nước cần dùng ngay sau khi trộn bê tông xong ta tiến hành đo lại độ sụt tại hiện trường, nếu độ sụt đảm bảo yêu cầu thì không cần cung cấp thêm nước, nếu độ sụt không đảm bảo thì tùy từng trường hợp mà có thể thêm hoặc bớt nước. 3.5.2.Xác định cấp phối cho 1m3 bê tông M200 * Xác định độ sụt của bê tông Độ sụt của vữa bê tông phụ thuộc vào loại kết cấu, điều kiện thi công. Độ sụt được xác định theo bảng 4.1 của [Tiêu chuẩn ngành 14TCN 59 – 2002] ta có độ sụt của bê tông với bê tông khối lớn và với cát vừa và to không pha phụ gia giảm nước: S = 2¸ 4. * Chọn tỉ lệ nước/ Xi măng (N/X) - Xác định lượng nước trong 1 m3 bê tông: Lượng nước trong 1m3 được xác định theo bảng 5-32 [Giáo trình vật liệu xây dựng] với độ sụt S = 2 ¸4 và kích thước đá lớn nhất dmax = 40 (mm) tra được lượng nước cho 1m3 bê tông là 180 (lít/m3). - Xác định tỷ lệ N/ X được tính theo công thức sau: [Giáo trình vật liệu xây dựng – ĐHTL]: nếu £1,2 (5.3.1) nếu ³ 1,2 (5.3.2) Trong đó: - Rx, Rb là cường độ của xi măng và bê tông ở ngày 28 - A1, A là hệ số tra bảng 5 -18 [Giáo trình vật liệu xây dựng ] với vữa dẻo chất lượng tốt có A1= 0,43 và A = 0,65. - Mặt khác với bê tông có cường độ Rbt=200 kg/cm2 tra bảng 5-1 [Giáo trình vật liệu xây dựng] được cường độ Rx = 300 kg/cm2 Ta có =1,5 ³ 1,2 tính được = 1,25 Mặt khác tra bảng tra 5-20 [Giáo trình vật liệu xây dựng] với mác bê tông M200 và mác xi măng M300 được trị số = 0,55 Trong hai trị số trên chọn trị số nhỏ hơn. Vậy chọn trị số = 0,55. * Xác định lượng xi măng X = = = 327 (kg) (5.3.3) So sánh với lượng xi măng tối thiểu trong 1m3 bê tông ứng với điều kiện công trình được nêu trong bảng 5- 34 [Giáo trình vật liệu xây dựng] là X =240 kg. Chọn giá trị lớn nhất, vậy chọn lượng xi măng X = 327 (kg). * Xác định lượng vữa hồ trong 1m3 bê tông ta có: Vh = = = 285,5 (lit) * Xác định khối lượng cát, đá, nước Theo phương pháp thể tích tuyệt đối trong 1m3 bê tông ta có: Vac + Vax + Vad +N = 1000 Hay (5.3.4) Trong đó: + Vac là thể tích tuyệt đối của cát. + Vax là thể tích tuyệt đối của xi măng. + Vad là thể tích tuyệt đối của đá. + N thể tích nước. Để đảm bảo yêu cầu trên thì thể tích vữa gồm (cát,xi măng, nước) phải lấp đầy lỗ rỗng của đá tức là: (5.3.5) Từ công thức (5.3.4) và công thức (5.3.5) ta có: Đ = (5.3.6) Trong đó: - K là hệ số tăng sản lượng vữa. Tra đồ thị 5-42[Giáo trình vật liệu xây dựng] ta có K= 1,36 - nđ là độ rỗng của đá, ta có n = 1 - = 1- = 0,434 % -god, gad là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của đá. Tính được: Đ = = 1275 (kg) * Khối lượng cát tính theo công thức: C = [1000 – ()].gac (5.3.7) C= [1000 – ()].2,62 = 611 (kg) Trong công thức (5.3.7) - gac, gađ, gax là trọng lượng riêng của cát, đá, xi măng. - C, D, N, X là khối lượng của cát, đá, nước, xi măng có trong 1m3 bê tông. Khi tính toán cấp phối ta phải đúc mẫu để kiểm tra cường độ của bê tông và độ sụt của vữa bê tông. Mục đích của kiểm tra là xem có thể tiết kiệm được thêm xi măng để cho cường độ bê tông không đảm bảo phải thêm xi măng để cường độ được bảo đảm. * Điều chỉnh cấp phối theo độ ẩm tự nhiên của vật liệu: Thực tế cát, đá thường có độ ẩm nhất định cho nên khi tính toán ta phải kể đến lượng nước trong cát và đá để điều chỉnh cho phù hợp. Thực tế: wc = (3 ¸ 4)%. wd = (1 ¸ 2)% Điều chỉnh cấp phối theo độ ẩm tự nhiên của cát, đá: - Xtt = 327 (kg) - Ntt = N – (C.wc +Đ.wd ) = 180 – (611.0,03 + 1275.0,01) = 149 (lit) - Ctt = C.(1 + wc) = 611.(1+0.03) = 629 (kg) - Đtt = Đ.(1 + wđ) = 1275.(1 + 0,01) = 1288 (kg) Vậy thành phần cấp phối vật liệu cho 1m3 bê tông M200 là: + Xi măng 327 kg. + Cát 629 kg. + Đá 1288 kg. + Nước 149 lít. Xác định cấp phối cho một bao xi măng để thuận tiện cho việc trộn bê tông. Tỷ lệ cấp phối như sau: X : N : C : Đ = 1 : 0,456 : 1,923 : 3,94 Tỷ lệ cấp phối theo khối lượng một bao xi măng như sau: 50 : 22,8 : 96,15 : 197 Để xác định lại lượng nước cần dùng ngay sau khi trộn bê tông xong ta tiến hành đo độ sụt tại hiện trường, nếu độ sụt đảm bảo yêu cầu thì không cần cung cấp thêm nước, nếu độ sụt không đảm bảo thì tùy từng trường hợp mà có thể thêm hay bớt vật liệu cho phù với điều kiện thực tế. Bảng tổng hợp vật liệu Bảng 3.5.1 Mác bê tông 100 200 Mác Xi măng 300 300 Tổng khối lượng bê tông thành khí (m3) 292 11901 Tổng khối lượng vữa bê tông (m3) 299 12198 Tổng khối lượng xi măng (tấn) 69,07 3988,7 Tổng khối lượng cát (tấn) 198,5 7672,5 Tổng khối lượng đá (tấn) 382,42 15711,02 3.6.CHỌN MÁY MÓC VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG BÊ TÔNG 3.6.1.Chọn loại máy. Do cường độ đổ bê tông là khá lớn và chủ yếu là mác bê tông M200. Nên ta chọn cấp phối bê tông mác 200 để chọn loại máy trộn. Do khối lượng bê tông tương đối lớn và cường độ đổ bê tông lớn Qtk = 29,14 (m3/h) nên ta chọn loại máy trộn sau đó bố trí các máy trộn thành trạm trộn để nâng cao năng suất và dễ quản lý và vận hành. Dựa vào [Sổ tay chọn máy thi công – Vũ Văn Lộc – Nhà xuất bản xây dựng] chọn máy trộn bê tông mã hiệu SB – 91 do Liên bang Nga sản xuất. có các thông số kỹ thuật như sau: Bảng thông số kỹ thuật của máy trộn DB – 91 Bảng 3.6.1 Mã hiệu Kích thước giới hạn (m) Trọng lượng (Tấn) N (vòng/phút) Thể tích xuất liệu (lit) Thể tích trộn (lít) Năng suất trộn (m3/h) Dài Rộng cao SB91 1,75 2 1,8 1,25 18 500 750 15 Do không có thông số thông số về thời gian một mẻ trộn ta lấy theo tiêu chuẩn ngành [14TCN59 – 2002] theo bảng 4 – 3 với độ sụt bê tông nhỏ hơn 10mm, dung tích thùng trộn từ 500 ¸ 1000 (lít) ta tra được thời gian một cối trộn là 2,5 phút. 3.6.2.Tính toán các thông số chính của máy. 2.6.2.1. Năng suất thực tế của máy trộn. Năng suất thực tế của máy trộn được xác định theo công thức [Giáo trình thi công T2 ]: Ntt = (3.6.1) Trong đó: - Ntt là năng suất thực tế của máy trộn (m3/h). - Vtt là thể tích thực tế của thùng trộn (lít). - f là hệ suất liệu. Phụ thuộc vào loại máy trộn f = 0,65 ¸ 0,67. - Kb là lợi dụng thời gian phụ thuộc vào việc bố trí tổ chức thi công trên công trường Kb = 0,85 ¸ 0,95. - n là số vòng quay của thùng trộn n = 18 (v/ph). * Xác định Vtt ứng với số nguyên bao xi măng cho mỗi mẻ trộn. - Xác định thể tích của vật liệu của cần pha trộn ứng với một bao xi măng: V1 = = = 238,5 (lít) - Số bao xi măng cho một cối trộn là: Nx = = = 3,1 Lấy số bao nguyên là 3 bao. Vậy số bao xi măng cho một mẻ trộn là 3 bao theo đó ta xác định được khối lượng cát, đá, nước, cho một mẻ trộn như sau: X : Đ : C : N = 150 : 591 : 288 : 68,4 (lít) Suy ra thể tích thực tế: Vtt = 3. V1 = 3.238,5 = 715,5 (lit) Năng suất thực tế máy trộn: Ntt = .0,85 = 7,1 (m3/h) 2.6.2.2.Xác định số máy trộn. Số máy trộn được xác định theo công thức: m = (máy) (3.6.2) Trong đó: - m là số máy trộn. - Qtk là cường độ đổ bê tông thiết kế (m3/h). Q = 29,29 (m3/h). - Ntt là năng suất thực tế của máy trộn Ntt = 7,1 (m3/h). Từ đó tính được: m = = 4 (máy) Vậy số máy trộn bê tông là 4 máy Để sản suất bê tông được liên tục phải có 15% ¸ 25% máy dự trữ nên số máy là 5 máy. 2.6.2.3. Thiết kế và bố trí trạm trộn. Khi xác định vị trí trạm trộn phải đảm bảo nguyên tắc: - Thuận lợi cho tập kết vật liệu, cung cấp nước trộn bê tông. - Thuận lợi cho việc vận chuyển cốt liệu, vận chuyển vữa bê tông. - Khống chế được nhiều cao trình đổ bê tông. - Hạn chế phải di chuyển trạm trộn nhiều lần. Do cấu tạo của công trình cống Vân Cốc. Khối lượng bê tông chủ yếu là nằm ở thấp hơn cao trình mặt đất tự nhiên +11,5 (m) nên ta bố trí trạm trộn ở cao trình cơ thứ nhất tại cao trình +7,0 (m). Để thuận tiện cho công tác vận chuyển và khống chế khối lượng đổ bê tông ta bố trí trạm trộn ở gần miệng hố móng, bê tông trộn xong được đổ vào máng dẫn xuống khoảnh đổ hoặc đổ vào thùng đổ chuyên dụng và cần cẩu đổ bê tông vào khoảnh đổ. 3.6.3.Tính toán công cụ vận chuyển. 3.6.3.1.Tính toán số lượng xe vận chuyển cát, đá. a. Tính năng suất xe cải tiến khi vận chuyển cốt liệu Năng suất của xe cải tiến khi vận chuyển cốt liệu được tính theo công thức: Nxe = (3.6.3) Trong đó: - t1 là thời gian nạp vật liệu vào xe. - t2, t3 là thời gian đi và về của xe, t1 + t2 = 2.L/V. Với V là vận tốc trung bình của xe lấy V = 5 (km/h) = 1,389 (m/h). - t4 là thời gian đổ cốt liệu. - t5 là thời gian trở ngại. - Vnạp là thể tích vật liệu nạp vào xe. - Kb là hệ số lợi dụng thời gian. Khi thi công ta bố trí người chuyên môn xúc vật liệu vào xe để rút ngắn thời gian nạp vật liệu vào xe. Với loại xe cải tiến thì một xe bố trí hai người xúc là hợp lý. Một xe ta chỉ bổ trí một người kéo, để phù hợp với sức khỏe chỉ nên nạp vật liệu vào xe với thể tích là 150(l) là hợp lý. Khi đó thời gian nạp vật liệu vào xe là t1 = 120(giây). Bãi vật liệu bố trí gần trạm trộn nên lấy L = 100 (m). Từ đó tính được t3 + t2 = = 144 (giây) Thời gian vật liệu ra lấy t4 = 60 (s) Ở công trường để thuận tiện cho công việc đi lại, vận chuyển cốt liệu ta bố trí hai làn xe đi ngược chiều nhau do đó thời gian trở ngại t5 = 0. Từ đó ta tính được : Nxe = = 1,5 (m3/h) b.Tính số xe cải tiến vận chuyển cốt liệu. Từ tỷ lệ cấp phối cho 1 m3 bê tông theo khối lượng sau khi đã điều chỉnh độ ẩm ta xác định thể tích cát, đá, cần phải cung cấp cho trạn trộn trong một giờ. VCĐ = Qtt.(Vc + VĐ) Trong đó: - Vc = . - Ctt là khối lượng cát tính từ cấp phối khi đã hiệu chỉnh có kể đến độ ẩm tự nhiên. - Dtt là khối lượng đá tính toán từ cấp phối ở trên khi đã điều chỉnh có kể đến độ ẩm tự nhiên - goc ,god là trọng lượng riêng của cát, đá. Suy ra VCĐ = = 38 (m3/h) Số xe trở cát đá là: nxe = = 26 (xe) Vậy chọn 26 xe để trở cát đá và 4 xe dự trữ. Tổng số xe trở cát, đá là 30 xe. 3.6.3.2.Tính toán số lượng xe vận chuyển vữa bê tông. Khi vận chuyển vữa bê tông phải đảm bảo yêu cầu: - Bê tông không phân cỡ. Muốn vậy đường vận chuyển bê tông phải bằng phẳng để giảm số lần bốc bốc dỡ, không để bê tông rơi tự do từ trên cao xuống. Khi độ cao đổ bê tông lớn hơn 3m phải có phễu, vòi voi hoặc máng. - Đảm bảo cấp phối của vữa bê tông đúng thiết kế, thiết bị đựng bê tông không bị rò rỉ, khi trở bê tông không nên chở quá đầy tránh hiện tượng vữa bê tông bị rơi vãi, chú ý che đậy khi trời nắng hay mưa. - Không để bê tông sinh ninh kết ban đầu, thời gian vận chuyển vữa bê tông không vượt quá thời gian cho phép, cần sử dụng phương pháp vận chuyển tốt để rút ngắn thời gian vận chuyển. - Việc vận chuyển vữa bê tông đến khoảnh đổ cần đảm bảo tốc độ đổ bê tông, tránh sinh khe lạnh ở khoảnh đổ. * Tính toán số lượng xe vận chuyển vữa bê tông. Trạm trộn được bố trí ở cao trình +7,0(m) nên khống chế được phần lớn cao trình đổ bê tông. Bê tông sau khi trộn được đổ vào máng dẫn đến khoảnh đổ, đổ trực tiếp vào khoảnh đổ hoặc là đổ vào thùng đổ chuyên dùng sau đó dùng cần cẩu cẩu vào khoảnh đổ. Do đó ta không cần tính toán số lượng xe vận chuyển vữa bê tông, nhưng vẫn còn một số khoảnh đổ khối lượng không lớn lắm ta vẫn phải dùng xe cải tiến vận chuyển vữa bê tông.Và những khoảnh đổ ở xa ta dùng cần cẩu rồi luân chuyển qua máng hoặc cầu công tác. 3.6.4. Đổ, san, đầm, dưỡng hộ bê tông. 3.6.4.1.Công tác chuẩn bị. *Trước khi đổ bê tông cần kiển tra các vấn đề sau: + Vị trí, kích thước và sự ổn định của ván khuôn. + Vị trí, kích thước, chất lượng, số lượng của cốt thép cũng như khoảng cách bảo vệ. + Vị trí, chất lượng của vật liệu, thiết bị chôn sẵn trong ván khuôn. + Số lượng, chất lượng của các loại vật liệu máy móc thiết bị dùng cho đổ bê tông, hiện trường thi công. +Xử lý khe thi công. + Trước khi đổ bê tông cần kiểm tra chất lượng ván khuôn, cốt thép, hệ thông sàn, thao tác xem đã đạt yêu cầu chưa. +Phải dọn sạch ván khuôn, cốt thép nếu bị bẩn, dọn sạch rác bẩn và các sai sót nếu có. +Bề mặt ván khuôn trước khi đổ bê tông cần phải tưới ẩm, bịt kín các khe hở. +Bề mặt ván khuôn kim loại phải được quét dầu nhờn. + Trước khi đổ bê tông lên mặt nằm ngang của các cấu kiện bê tông khối lớn, bê tông đúc sẵn, nửa đúc sẵn mặt tiếp giáp giữa các khối bê tông đổ trước khi đổ bê tông phải làm sạch bụi bẩn và màng mỏng xi măng trên đó. + Trước khi đổ bê tông vào khoảnh đổ thi vữa bê tông không có hiện tượng ninh kết ban đầu. * Yêu cầu kỹ thuật khi đổ bê tông. Khi đổ bê tông cần đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật sau: + Bê tông không phân tầng, phân cỡ khi khoảnh đổ quá cao từ trên xuống. + Bê tông không phát sinh khe lạnh do đó cần kiểm tra diện tích các khoảnh đổ hợp lý. 3.6.4.2.Phương pháp đổ bê tông. * Các phương pháp đổ bê tông. Trong thực tế công tác thi công bê tông thường sử dụng các phương pháp đổ sau: 1.Đổ lên đều từng lớp. Phương pháp thường dùng để đổ những công trình bê tông khối lớn như đập bê tông, trạm bơm lớn, cống đồng bằng…Công trình có diện tích kho