Kỹ thuật Thi công nhà cao tầng: Phần 1

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:356

Thêm vào BST

Báo xấu

245
lượt xem 94
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thi công nhà cao tầng” là một tác phẩm tổng kết một cách có hệ thống kinh nghiệm thực tiễn, đồng thời giới thiệu vắn tắt tình hình và kĩ thuật tiên tiến của nước ngoài về thi công nhà cao tầng. Đặc biệt, Tài liệu chú trọng tổng kết các kĩ thuật mới, công nghệ mới và thành quả nghiên cứu khoa học mới nhất trong các năm gần đây. Đây là Tài liệu ứng dụng khoa học kĩ thuật, thi công xây dựng có nội dung rất thiết thực và phong phú. Phần 1 Tài liệu gồm nội dung 4 chương đầu, mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật Thi công nhà cao tầng: Phần 1

BỈÊN SOẠN : N G U Y Ê N XUÂINỈ t r ọ n g THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG (Tái bản) N HÀ X U Ấ T B Ả N XÂY DỰNG HÀ N Ộ I - 2 0 1 0
LỜI NÓI ĐẦU "T h i công n h à cao tầ n g ” là một tác phẩm tổng kết một cách có hệ thống kinh nghiệm thực tiễn, đồng thời giới thiệu vắn tắ t tìn h h ìn h và k ĩ th u ậ t tiên tiến của nước ngoài về thi công nhà cao tầng. Đ ặc biệt, sách chú trọng tổng kết các k ĩ thuật mới, công nghệ m ới và th à n h q u ả ngh iên cứu khoa học mới n h ất trong các năm g ầ n đây. Đ â y là cuốn sá ch ứng dụ n g khoa học k ĩ thuật, thi công xây dự ng có nội d u n g r ấ t th iế t thự c và ph on g p h ú . H iện nay nước ta đan g bước vào g ia i đoạn xây dự n g lạ i đ à n g h o à n g hơn, to đẹp hơn. S au hơn hai mươi n ăm đổi mới chúng ta đ ă x â y d ự n g được nhiều nhà cao tầng, song chỉ mới là bước đ ầ u uà còn bó hẹp ở m ột sô' thàn h p h ô lớn và m ột vài nơi khác. S ự nghiệp hiện đ ạ i hoá đ ấ t nước đ ã và ngày càng đòi hỏi xây dựng cơ bản ở khắp m ọi nơi từ th à n h th ị đến nông thôn từ m iền xuôi đến m iền ngược, trong đó n h à cao tầ n g sẽ p h ả i chiếm m ột tỉ trọng đáng kể. Vỉ v ậ y , chúng tôi hiên soạn cuốn sách này với nội du n g chủ yếu được dựa trên những tà i liệu về "Thi công kiến trúc cao tầng" của Trung Quốc do các nhà khoa học k ĩ th u ậ t và công nghệ d ầ y công nghiên cứu và tổng kết thực tiễ n ... Cuốn sách n à y là tà i liệu học tập và th am khảo cho các cán bộ nghiên cứu khoa học công nghệ xây dự ng, các cán bộ quản lí thi công, các k ĩ sư xây d ự n g ... củ n g n h ư cho g iả n g viên và sin h viên các trường đ ạ i học, trung học chuyên n g h iệp về thi công kiến trúc cao tầng. Sách được chia làm ba p h ầ n gắn chặt với quá trìn h th i công m ộ t công trình nhà cao tầng: Phần I - Lựa chọn m áy móc và thi công m óng nhà cao tầng, g ồ m hai chương: Chương 1. Lựa chọn m áy móc công cụ thi công; C hương 2 .’ Thi công m óng nhà cao tầng Phần II - Thi công kết cấu chính, gồm 6 chương: Chương 3. Phương p h á p thi công kết cấu bêtông đ ổ tại chỗ; Chương 4. T hi công kết cấu g ià n khung; Chương 5. Cốp ph a lớn; Chương 6. Thi công kết cấu b ằ n g cốp p h a trượt; Chương 7. Thi công kết cấu lỗi và thi công kết cấu thép. 3
P h ần III - Thi công hoàn thiện, p h ò n g nước, và quản l í k ĩ thuật thi công, g ồ m 3 chương: Chương 9. Thi tcôing hoàn thiện nh à cao tầng; Chương 10. T hi công cõng trinh ph òn g nước; và Chương 11. Q uản lí kinh t ế k ĩ th u ậ t th i công. M ặc dù đ ả đ ề cao trách nhiệm từ biên soạn đến biện tậ p , song với nội d u n g p h o n g p h ú và phứ c tạ p về khoa họtc k ĩ th u ật công nghệ như lĩnh vực này, h ẳn sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Chúng tôi m ong bạn đọc góp ý , g iú p đ d đ ể lầ n tá i bản sau. đ ạ t ch ấ t lượng cao hơn. M ọi góp ý xin giử về P h òn g B iên tậ p sách K H K T N h à x u ấ t bản X ả y dựng. Điện thoại 04.9741954. N g ư ờ i biên soạn 4
PHAN I LỰA CHỌN MÁY MÓC CÔNG cụ VÀ THI CÔNG MÓNG NHÁ CAO TANG
Chương 1 LỰA CHỌN MÁY MÓC CÔNG cụ THI CÔNG V ấn đề khó khăn mà thi công nhà cao tầng cần tập trung giải q u y ế t là: 1) Cao trình vận chuyển thẳng đứng lớn; 2) Kết cấu và xây lắp phần lớn tiến hành song song sát sao, tiến hành thi công xen kẽ, lượng vận chuyển cẩu lắp rất lớn; 3) Q u y cách, số lượng vật liệu xây dựng, c h ế phẩm và thiết bị có nhiều, yêu cầu phức tạp; 4) C ông nhân làm việc lên, xuống tầng lầu rất nhiều, lượng nhân viên đi lại rất lớn; 5) Thời hạn thi công cấp bách, yêu cầu thời gian rất gấp, vận chuyển lưu thông dày đặc, tổ chức làm việc phức tạp n ặng nề; 6) Vấn đề giữ gìn vệ sinh, an toàn lao động nổi lên hàn g đầu. Vì thế, để thi cô n g nhà cao tầng được tiến hành thuận lợi và thu được hiệu ích k in h tế cao, trước hết phải giải quyết tốt các vấn đề có liên quan nêu trên. Một trong những m ấu chốt là lựa chọn m á y móc và công cụ thi công chính xác, thích hợp và sử dụng chúng m ột cách hợp lí. M áy móc và còng cụ thi công cần thiết cho nhà cao tầng có thể phân ra các loại sau: ( ] ) M áy vận chuyển thẳng đứng và cẩu lắp kết cấu, trong đó bao gồm : m áy cần cẩu tháp, m áy giá giếng, giá tháp vận chuyển thẳng đứng, máy nâng cáp trượt v.v... (2) Cơ giới bơm đẩy bê tông, trong đó bao gồm: xe vận chuyển và trộn bê tông, m áy bơm bê tông cùng ôtô chờ bơm và cần rải bê tông v.v... (3) M áy móc vận chuyển nhân viên bao gồm: cầu thang m áy thi công, m áy nâng hạ c h ở người và hàng hoá v.v... (4) Các loại bình đài và thang cao dùng cho thi công công trình trang trí, lắp ráp thiết bị cơ điện và các ống thông gió. (5) G iàn giáo thường và các loại giàn giáo treo. Dưới đây xin giới thiệu một số máy móc công cụ thi công nhà cao tầng. 1.1. M ÁY CẦN CẨU THÁP Đ ặc điểm của m áy cần cẩu tháp: 1) Tay cẩu dài sải công tác lớn, bình thường là 30 - 40m , loại dài có thể 50 - 70m; 2) Độ cao móc cẩu lớn, loại nội địa có độ cao cẩu lên là 160m, bình thường là 70 - 80m; 3) Năng lực cẩu lớn, loại m áy sản xuất trong nước có thể cẩu được 6 - 8T, lớn nhất có thể đến 20T, khi sải tay 20m có thể cẩu 12T; 4) Tốc độ nhanh, tốc độ nâng nhanh nhất là lOOm/phút, cá biệt có loại m á y cần cẩu tháp nặng nhập của nưóc ngoài tốc độ nâng đến 200m/phút. Do các đặc đ iể m trên, m áy cần cẩu tháp trở thành thiết bị cơ giới chủ yếu để cẩu lắp và vận chuyển thẳng đứng trong thi công nhà cao tầng. 7
1.1.1. M áy cần cẩu tháp dùng cho nhà cao tầng kết cấu bê tông cốt thép T heo đặc điểm cấu tạo, máy cẩu tháp dùng trong thi công nhà cao tầng và siêu cao tầng kết cấu bê tông cốt thép có thể phân làm 3 loại: (1) Máv’ cẩu tháp quay trên và tự n âng quay trên; (2) M áy cẩu tháp leo trong; (3) M áy cần cẩu tháp quay dưới và tự nâng q uay dưới. M áy cần cẩu tháp thuộc loại m ột trên có TQ 60/80, QTZ 200 (bao gồm Q T 4-10 và Q T 4 -10 A ), Q TZ120, QTZ80, ZT120, ZT100, QT80, QT80A, Z80 v.v... (xem hình 2.2.1). Tính năng kĩ thuật của chúng được ghi trong bảng 1.1. M áy cẩu tháp kiểu T Q 60/80 là một loại m á y quay trên, chạv bằng ray là loại máy cẩu chủ yếu để thi công nhà cao tầng hiện nay ở Trung Quốc. M áy này tuy có ưu điểm điều kh iển đơn giản, giá thành hạ, chi phí cho m ột kíp m áy rẻ, độ an toàn cao, tiềm lực tương đối lớn, nhưng lạc hậu so với xu thế phát triển kĩ thuật, nên hiện nay không sản x uất nữa. M áy cần cẩu tháp tự nâng kiểu QT4-10 d o Trung Quốc thiết kế, chế tạo vàơ đầu thập kỉ 7 0 là loại m áy cần cẩu tháp tự nâng quay trên đầu tiên. M áy cần cẩu tháp tự nâng kiểu Q T 4 -1 0 A là loại m áy cải tiến. Qua tổng kết kinh nghiệm cải tiến và nâng cao chất lượng nên vào đầu thập kỉ 80 đã sản xuất nhiều m áy cần cẩu tháp tự nâng. H ình 1.1: S ơ â ồ một s ố máy cẩu thấp sảm x:uất ỞT rung Quốc dùng cho thi công nhà cao' tầng và siêu c.aơ' tầng’, bằng bê tông cố! thép, (a) TQ90; (b) TQÓO; (c) QT4-10; QT4-10A; QTZ2ữO; (d) QT80A {1984); (e) QT80A ( ỉ 987); (ị) TQ80 (Bắc Kinh); (g’J Q T80 (Quảng Đông); (ìi) Z80 (Thượng Hải -T ử Xuyên); (i)TQ.5-20ll4; (j)Q T80 (Quáng Tây) 8
Báng 1.1. Tính năng kĩ th u ật máy cần cẩu tháp dùng trong thi công n hà cao tầng (do T rung Quốc sản xuất) Tốc độ Tốc độ Tốc độ Tốc độ xe Cự ii ray Biên độ tối Trọng Đối trong Trọng Biên độ cẩu lên con chạy quay chở X cự !i trục K í hiệu đa. Độ cao lượng cẩu (T) lượng khi trọnạ (m/phút) (m/phút) (r/phút) (m/phút) (m) và địa phương cẩu tối da dược khi Ghi chú cẩu tối lượng câu Kiểu chạy s in xuất (kiểu đeo biên đỏ tối Công suất Cống Công suất Công suất Trong áp đa (T) tối đa (m) trên ray độ theo) da(T) (kW) suất (kW) (kW) (kW) '(T) cao tự đo (m 6 ,5 x6 ,5 /5 0 T ự nâng QTZ200 35/160 4,0 10 17 4 5/22,5 0,5 10,38 18 8/30 (Băc Kinh) 6 ,5 x6 ,5 /5 0 5 2x3,5 2x3,5 8/40 CT4-10A 40/160 3,5 20 12 45 80/40/8,2 22,38 0,49 10,38 6,5 X 6,5 8 T ư nâng QTZ200 40/160 3,5 20 12 (Bãc Kinh) 2x45 5 2x5 2x3,5 55,4 50 50/3 30/3 0,5 14 6x6 7 Tự nâng Z T 120 30/160 4 8 15 (Thượng Hải) 40/160 3 8 41 7,5 2x3,5 2x7,5 40 40 20 0,52 10 6x6 6 ,8 Tự nâng 2T100 30/70 3,3 8 12,5 (Quảng Đỏng) 50 2x3,5 26 ,7 30 2x7,5 35 80/50/28 23 0,53 18 5x5 6x7,1 Tự nâng QT80 30/70 2,39 6 14,2 (Băc Kinh) 35/70 1,23 5 13 50 3,5 2x3,5 2x7,5 45,5 64 45/25 0,59 18 5x5 Tự nâng QT80A 30/70 2,07 7 11,1 100/74/50/20,5 (Bắc Kinh) 50/70 1,5 6 11,6 38 + 12 3,5 2x3,5 2x3,5 46 60 45/22,5 30 0,57 10,8 5x5 Tự nâng QT80A 30/123 2,7 8 10 (Bắc Kinh) 2x45 5 2x5 2x3,5 43 30,5 0,6 20 5x5 Tự nâng QTZ80 35/100 6 100/71/3/2,7 2,3 10,3 (Bắc Kinh) 45/100 6 2x45 2x3,5 5 2x2,2 45 50/25/7,5 Tự nâng 120/60/30 0,6 23,5 6x6 QTZ120 40/120 3 8 5 30 2x3,7 2x7,5 50 876 Thay đổi sải 4 3,5 3 6.5 5,7 tay j>ằng cách 20/25/30 3,2 2,8 2,4 4,9 10 ngẩng lên cúi TQ 60/80 45. 55, 65 21,5/14,3 8.5 0,6 17,5 4 , 2 x 4 ,8 4 ,5 222 4,14,1 12,3 xuống kiểu (Bắc Kinh) Thấp, vừa, 22 7.5 3,5 2x7,5 30/40/50 46 Thấp, vừa, 4.1 14,6 chạy trẽn ray cao cao Thấp, vừa, cao Thay đổi sảí 20/25/30 8,5 0,6 17,5 4,2 X 4 ,8 tay^bằng cách, TQ60/80ZG 21,5/14,3 5 3,5/2,8/2 7 10 ngẩng lên cúi (Băc Kinh) 70 7,5 3,5 2x7,5 55 58 22 xuống kiểu chạy trên ray Thay đổi sải tayj)ằng cách 25 0,6 17,5 6x6 5 ngẩng lên cúi TQ90 21,5/14,2 3,6 7,2 12,5 xuốnạ rồi cao (Bắc Kinh) 70 22 7,5 3,5 2x7,5 55^3 30 lên bang cách kích nâng dưới Quay dưới, QTG60 20 50/22 4,4 0,72 24,5 4 ,5 X 4 ,5 cách tay rời, 3 6 10 (Thượng Hải) 51 23,5 11 kiểu chạy trên 2x~3 2x3 ìõ ray 28,6/10 0 ,1 9 -0 ,5 / Con chạy QTP60 50/22 3 thay đổi biển 30 2 6 10 3,5 3,5 (Thượng Hài) 30 độ kiểu leo trong Hệ thống QT5-4/20 40/5 40/5 0 ,6 3 bánh xe dây 20 2 4 11 (Hồ Bắc) 30 ~3Õ~ cáp kiểu leo trong 9
kiểu Q TZ200. Sải tối đa là 40m, độ cao cẩu tối đa là 160m, m ôm en trọng lực nâng định mức là 2000 kN/m. Đ ịnh mức năng lực cẩu của máy cần cẩu tháp tự nâng kiểu ZT120 và máy cần cẩu tháp tự nâng kiểu Z T 100 lần lượt là 1200 và lOOOkN/m. Hai loại máy này đều căn cứ vào độ cao cần thiết để cẩu thi công nhà cao tầng m à Trung Q uốc đã tự thiết kế và chế tạo vào giữa thập kỉ 70. Loại ZT120 đã kinh qua cải tiến vào cuối thập kỉ 80, biên độ tối đa đã đạt đến 40m , dùng hệ thống khống c h ế điều tốc, tốc độ nàng lên hạ xuống của móc cẩu đạt lOOm/phút. M áy cần cẩu tháp tự đ ộ n g QTZ120 là sản phẩm mới đã thông qua giám định vào năm 1988, biên độ tối đa là 50m, chạv trên ray, độ cao tối đa đến móc cẩu là 50m, độ cao tối đa đến m óc cẩu khi đeo theo là 12ơm, cơ cấu nâng dùng hộp biến tốc đổi số của dụng cụ li hợp điện từ, có 3 loại tốc độ, thông qua dụng cụ hãm ổ xoáy điều chỉnh tốc độ thực hiện việc dần dần cẩu vào vị trí. N ăm 1987, Bắc Kinh đã sản xuất loại QT80A. Đ ó là sản phẩm cải tiến của kiểu QT80, đã dùng thanh kéo cứng ở m ạ trên với hai điểm cẩu, giàn cánh tay đòn có con chạy thay đổi tải, sải tối đa là 50m. Z 8 0 và Z T 8 0 đểu dùng giàn cánh tay đòn gập, nâng cẩu thuỷ lực, trên có máy cần cẩu tháp tự nâng được nối cao thêm bằng các đốt, các tham số chính như nhau, nhưng nhà m áy sản xuất khác nhaư, do đó hiệu máy cũng khác nhau. Đặc điểm tối đa của loại m áy cần cẩu tháp đó là giàn cánh tay có thể lắp con chạy thay đổi biên độ tay cẩu, lại có thể cho cánh tay vươn lên ciíi xuống. Khi giàn tay cong lại, phần sau đứng thẳng lên có thể nâng độ cao hữu hiệu của m óc cẩu khá nhiều, m ở rộng phạm vi thi công của máy cần cẩu tháp. Các năm gần đây, Trung Q uốc đã nhập của Đức, Pháp, ý, Đan Mạch và Cộng hoà Séc m ột số lượng lớn các m áy cần cẩu tháp tự nâng quay trên. Những máy ấy chủ yếu tập trung m ột số thành phố duyẽn hải mới mở, đã có tác dụng nhất định làm giảm tình hình khan hiếm về m áy cẩu tháp, thoá mãn phần nào nhu cầu xây dựng nhà cao tầng và siêu cao tầng trong nước. M áy cẩu tháp nhập khẩu dùng cho xây dựng nhà cao tầng và siêu cao tầng có: SK106, SK 135 SK2.80, 70HC, 80HC, 88HC, 132HC, 256HC, FO/23B, H3/36B, E1801, E60.26, SG/250, SG1740, CT4618, v.v... Xem hình 1.2, và tính năng trong bảng 1.2. SK106, SK135 và SK 280 đều liệt vào máy quay trên SK do xí nghiệp Peiner Liên bang Đức sản xuất, ở giữa có thể gia thêm đốt để nối cao, máy tự nâng có con chạy thay đổi biên độ. Trong đó SK 135 dùng tay cẩu 50m, m ômen cẩu định mức 1490kN.m khi biên độ tiêu chuẩn của nó là 60m. Dùng hộp điện giảm tốc đổi số có 4 số tốc độ, thông qua bộ hãm ổ xoáy điều chỉnh tốc độ giảm dần dần cho máy vào Vỉ trí. Các m áy 70HC, 135HC, 256HC... đều là loại máy tự nâng quay trên HC của xí nghiệp LIEB N ER R Liên bang Đức sản xuất. Trọng lượng cẩu định mức lần lượt là 1200) và 1900 kg, sải tối đa là 45m , cơ cấu nâng là loại máy điện vòng trượt biến cực và máy giảm tốc đổi số li hợp điện từ, có nlhiều tốc độ công tác khác nhau khi thi công. 10
Các m áy EO/23B và H3/36B đều là máy cẩu tháp tự nâng con chạy có thể thay đổi biên độ, ở giữa có thể thêm đốt chắp cao, quay trên do xí nghiệp PO T A IN của Pháp sản xuất. Sải tối đa của FO/23B là 50rn, trọng lượng nâng là 2,3T, cao đ ộ cẩu lên tối đa 6 1 ,6m. Sải tiêu chuẩn của H3/36B là 65m, trọng lượng cẩu định mức là 2,8T, chạy trên rav, có thể nâng lên độ cao tối đa 83,6m. Hình 1.2: Sơ dồ máy cẩu tháp dùng trong thi công nhà cao tầng và siêu cao tầng bê tông cốt thép nhập khẩu từ nước ngoài trong các năm gần đây. a) SK135; SK280; b) GT185; c) H3/36B; ả) E60.26; e) K-ỈOO;f) 88HC; g) FO/23B; h) CT4618; ị) M B 2043;j) SG 1740 E/801, E60.26 là sản phẩm của xí nghiệp ED ILM AC Italia. Hai loại m áy này có cấu tạo giống nhau, đều dùng giáo tháp trong để kích nâng, giá tháp ngoài chiếu theo phương thức nối cao để tiến hành tự nâng, các đốt thân tháp do phiến giàn m ắt cáo đơn lắp ráp lại, một bên của thân tháp có lắp thêm cầu thang điện cho các nhân viên cơ vụ như người lái m áy và công nhân sửa chữa lên xuống làm việc. SG1250 và SG1740 đều là sản phẩm của công ty SOCEM Italia. Hai loại m áy cẩu này đều là m áy cẩu tháp tự nâng quay trên, ờ giữa nối thêm các đốt, giá tháp trong để kích nâng, giá thấp ngoài để tiếp cao. Các đốt nhân tháp đều dùng kết cấu lắp ráp. Loại m áy đầu tiên có sải tối đa là 55m, trọng lượng cẩu định mức là 2,25T, loại sau có sải tối đa 60m, trọng lượng định mức là 2,9T. M áy kiểu A222PA, quay trên, tự nâng ỉà loại máy của công ty A L F A Itaỉia sản xuất, dùng hệ thống thuỷ lực kích nâng cao và lắp ráp kết cấu đốt thân tháp, sải tối đa là 5 lm trọng lượng cẩu định mức là 1,35T, chạy trên ray, chiều cao tối đ a của m óc cẩu là 50,66m. 11
Bảng 1.2. Tính nâng kĩ thuật m áy cần cẩu tháp dùng trong thi công nhà cao tầng Tốc độ C ự li ray Trọng áp Trọng^ TỐC độ nâng TỐC độ quay T ốc độ xe kéo Biên độ khi con chạy X cự li trục từng tấm lượng cẩu Trọng lượng (m /phút) (r/phút) (m/phút) Biên độ trọng lượng (m /phút) (m) (T) được khi cẩu tối đa G tối đa. cẩu tối đa Kiểu chạy trên biên đô tối (T) Công suất Công suất Công suất Công suất Trong áp (m) ray độ cao tự do đa (T) (kW ) (kW ) (kW) (kW) ơ) (m) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Q uay dư 112/71/45/28 60S 0 ,8 40 6 ,3 x 6,3 n 50 1,4 12 8 ,7 -1 7 ,8 lên bằn 37 23,5 5 4 x 3 ,7 58 18 dưới 5 112/71/45/28 80/40 0,9 25 8 x 8 145,2 Thích d 70,5 3 12,9 8,0-19,0 công ké ) 66 7,5 2 x 7 ,5 2 x 10 82,4 18,4 60 2 ,6 63/40/25/16 68/27 0,83 Thích d 32 3,0-21,4 công kế ) 40/30 16/21,5 102 9,5 3 x 7 ,5 63/31/5,6 45/11 0 ,8 25,5 4 ,6 x 4 ,6 45,1 45 1 ,2 5,6 1 ,8 -1 ,2 7 c) 18 3,0 T 2 x 2 ,2 2 x 2 ,2 "Í6 168/84/42/13 73/39/12 0,9 25 4 ,6 x 4,6 68,4 45 1,9 6 2,15-7,13 c) 30 4 M 2x3 44,4 10,25 101/51/14 90/50/16/8 0,7 25 8 x 8 49,7 Thích d 70 2,7 12 2,2-26,9 công kế c) 61 4.6 2x5 2 x 7 ,5 60,7 18 64/32 60/30/7,5 0 ,8 30/15 6x6 116,6 50 2,3 10 2,85-14,5 p) 33 4 ,4 2 x 4 ,4 4x3,7 61,6 16,7 260/130/65 86/43/4 0,8 27/13 ,5 8x8 84 Thích d 65 2,8 12 2,85-19,5 công kế p) 88,3 1 0 ,3 2x8,8 4x5,2 43^6 ÌÃ 5 260/130/65 8 6 /43 /4 0,8 27/13 ,5 6x6 96 Thích d 70 3 12 2,85-18,8 công kế p) 88,3 10 ,3 2x8,8 4x5,2 7275 18^6
Bảng 1.2 (tiếp theo) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 91-B3 260/130/65 86/43/4 0,7 32/16 8x3 60 Thíc 70 5,9 12 37,2 -Phảp) 88 3 .. 10,3 18.4 • 4x5; 2 80,1 26 cồn 100 86/14/7 5>0/12 0 ,6 23 4,5 X 4,5 30 OLL 44 2 6 17.14 55 43 8 Mạch) 100 / 1 2 /6 00DS 40 6 17.14 50/6/3 6 0 I« 0 /2 0 0,7 Le OLL 16 30 8,4 17.14 33/4/2 43 cho Mạch ...92 79/39/19,5 70 5 5S/43/4 50B 20 3,9 - 22,4 156/78/39 _0,7 32/16 8 x 8 Thíc n-Pháp) 40 1 0,1 m 3 4 x 5 ,2 79,23 cổn 86 22P 70/35/6 60 1 ,1 30 4,5 X 4,5 66 51 1,35 8 1 1 AFA-Ý) 30 4 2 x 4 ,4 2 x 2 ,8 50 8,5 4618 60/30/6 5)0.25 0 ,8 / 0 ,4 30 4 ,5 x 4 ,5 85 46 1 ,8 8 12,25 EDIL-Ý) 18 3,5 2 x 4,4 2 x 4 ,4 41 10,5 1801 78/48/24/5 44/22/5 0 ,8 32 6 x 6 48 55 1,7 10 12,25 MAC-Ý) 25 + 15 4 3x3 2x5,5 54,2 12,36 0,26 78/48/24/5 60/30 0,75 32 6 x 6 90 60 2,6 10 18,30 MAC-Ý) 25 + 15 2 x 5 ,5 52 16,5 60/30/7 751 55 3 ,8 x 3,8 45 0,75 30 45 1,3 6 11,75 30/15/3,5 MAC-Ý) 37 7^ 18
Bảng 1.2 (tiếp theo) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 60/30/5 44/22/5 0,75 30 4 ,5 x 4,5 55 50 1,25 8 10,4 30/15/25 35” 2 0 2x~3 4,7 8^5 24 62/31/5 52/26 0,7 25 4,5 X 4,5 - 50 1,25 6 14 31/15/2,5 'ĨX 2 x 2 ,8 2x22 42 18 84/42/21/5,2 54/27 0,7 14 6 x 6 60 2,4 8 20,3 37 “ 3 3x3 4^4 57,3 16,8 60/30 50/25 0,9 25/12 6 x 6 74 62 2 10 16,3 -4 5 ' “ 33" 2 x 4 ,5 2 x^ ,2 47,2 60/30/7,4 60/20 20 4 ,5 x 4 ,5 73 55 2,25 8 18 M 35 " T ” 2 x 2 ,2 44 Thích dụn 60/30/7,4 60/20 08 20 6 x 6 110 60 3 12 18,5 thi công k 45 7,5 2^4 60 ~\Ã thép Thích dụn 60/30 60 0 ,6 24 7x7 104 50 3,0 12 18 thi công k 55 6.3 2 x 4 ,5 2x4 “60" ĨÕ 4 thép
M áy kiểu CT4618 là loại máy cẩu tháp ụự nâng, quay trên sản phẩm của hãng COMEPIL Italia, dùng hệ thống thuỷ lực bêm (để kích nâng dùng phương thức đốt nối cao ở giữa để tiến hành tự nâng, sải tối đa là 4(6m, chạy trên ray, chiều cao móc cẩu là 60,66m. M áy TK 6024-4/8 (ER180) là loại cần c:ẩu tháp tự nâng, quay trên do hãng RAIN M O N D I Italia chế tạo, mũi tháp dủng Ikêĩt cấu giá chữ nhân, giàn tay đòn có con chạy thay đổi biên độ theo ba mức: 60m, 55mi, \và 50m, chạy trên ray chiều cao m óc cẩu là 6 2 , lm. M áy cần cẩu tháp do SỈM M A Italia sản xuất (CÓ: kiểu G T 1 16-1,5 (biên độ tối đa 46m, trọng Jượng cẩu định mức 1,2T) kiểu GT118-1„5 (biên độ tối đa 51m , trọng lượng cẩu định mức là I,4T), kiểu GT185-B2 (biên độ tốíi (đa 56m, trọng lượng cẩu định mức 1,8T) và kiểu GTI87-C2,5 (biên độ tối đa 62m, trọng lượng cẩu định mức 2T). Cấu tạo ngoại hình của các loại cần cẩu tháp này tương tự nhaiư, đều dùng hệ thống thuỷ lực kích nâng và phương thức nối cao thân tháp ngoài đê’ t iến hiành tự nâng. N guyên lý cơ cấu làm việc như nhau, chì có khác nhau ờ công suất miáy đỉiệin. Máy cần cẩu tháp tự nâng quay trên kiểu ,MỈB 2043 là sản phẩm củ a B R E Z N O của Cộng hòa Séc, dùng hệ thống thuỷ lực bên để k íc h nâng, và dùng phương thức nội cao theo đốt ở chính giữa để tiến hành tự nâng. Đ ố t Ithân tháp là kết cấu lắp ráp, tương tự với kiếu H3/36B, dùng trục chôt để nối tiếp, thanh nnạ trên là thép tròn đặc ruột, thanh bụng ống thép không mối nối. Biên độ tối đa 5Om, itrcpng lượng định mức 3,1T, kiểu chạy ray, chiều cao móc cẩu 60m, cơ cấu nâng dũng hộịp ssố giảm tốc theo số bằng dụng cụ ly hợp điện từ có nhiều loại tốc độ công tác. Bảng 1.1 là tính năng kỹ thuật máy cẩu tlháịp dùng trong thi công nhà cao tầng do Trung Quốc sản xuất. Các loại máy cẩu tháp quay trên đă giới tthiíệu đều có thể căn cứ vào sự cần thiết, thống qua thay đổi lắp ráp và phối hợp thêm miột số chi tiết có thể cải tiến thành máy cẩu tháp kiểu leo trong. Ngoài ra, mười nám tại (đây, Trung Ọ uốc còn chuyên thiết k ế và chế tạo một số máy cần cẩu tháp kiểu leo' tronìg.. M áy Q T5-204 là m ột loại cần cẩu tháp leo trong bằng hệ thống tự nâng gổm bánh và dây cáp. giữa thập kỷ 70 đã ứng dụng thành công vào thi cóng khách sạn Dương Thàmlti Quảng Châu (cao 30 tầng). Biên độ tối đa của máy 20m, trọng lượng cẩu tối đa 4T.', kích thước lỗ leo trong tầng nhà là 3,2 X 3,2m. Tốc dộ hạ xuống của riêng móc cẩiu là 57m/p'hút. Máy QTP60 là loại máy cẩu tháp leo trong chiuyên dụng với hộ thống nàng trèo bằng thuỷ lực lần đầu tiên được sản xuất ở Trung Qmốíc trong m ấy năm gần đây. Kết cấu thân, tháp do hai loại giá trong và giá ngoài ghếp lạii, kích thước mặt cắt giá tháp ngoài là 1,7 X l,7 m ; kích thước m ặt cắt giá tháp trong là 1,6 X l,6>m; k íc h thước đ áy th á p cầu leo trong là 2,10 X 2,18m, tiện cho việc lắp ráp vìào trong giếng cầu thang. Được đặt hệ thông điều khiến từ xa và máy đàm thoại vỏ t uyến chuyên dụng. Kinh nghiệm của khu 15
vực Thượng Hải chứng tỏ rằng loại tháp leo trong này được các đơn vị thi công đánh giá rất cao. Hai cần cẩu tháp quay dưới lắp ráp tốc độ nhanh nhà cao tầng do Trung Quốc sản xuất là: Q T G 60 và QTG40. Trong đó, loại Q TG 60 ứng dựng tương đối rộng hơn. Mỏ men cẩu định mức của Q T G 60 là 600 kN .m dùng cánh tay co gập thay đổi biên độ và ngẩng lên cúi xuống, dùng cơ cấu điều khiển cân bằng do m áy điện. Lồng của người lái cẩu có thể nàng lên, hạ xuống trong thực tể của hiện trường cẩu lắp. Thực tiễn đã chứng tỏ các loại nhà cao 13 tầng trở xuống nếu dùng loại m áy cẩu tháp này sẽ đạt hiệu quả tương đối tốt. Loại m áy T N 1 12 là m ột loại m áy cẩu tháp tự nâng lên quay dưới nhập khẩu từ Liên bang Đức vào cuối thập kỷ 70. D ùng cánh tay gập thay đổi sải có thể cúi xuống ngẩng lên, biên độ tối đa 49,6m, trọng lượng cẩu định mức 1,4T, độ cao móc cẩu tối đa khi cánh tay đòn ngẩng lên đạt 90m , có 4 số tốc độ cẩu. Loại máy cẩu tháp này được dùng để xây dựng nhiều loại nhà tầng và siêu cao tầng và đã đạt được hiệu quả khá cao. 1.1.2. M áy cẩu tháp dù n g cho nhà kết cấu th ép siéu cao tầng Các năm gần đây Ở Bắc Kinh, Thượng Hải, Thâm Q uyến và m ột vài thành phô khác tại Trung Q uốc đã xây dựng m ột số nhà kết cấu thép cao tầng, c ẩ u tháp dùng đế thi công các nhà siêu cao tầng đó đều dùng loại máy nhập khẩu từ nước ngoài, năng lực cẩu đat 2000-6000kN .m . Đ ều là loai cẩu tháp loại nặng, đặc điểm cấu tạo sẽ được giới thiệu vắn tắt dưới đây. Sơ đồ của ch úng xem hình 1.3. Hỉnh 1.3: Sơ đồ máy cần cẩu tháp tự nâng dùng cho thi công nhà kết cấu thép cao tầng a) Cẩu SK560 (Hãng PEỈNER Liên Bang Đức); b) c ẩ u K5/50B (Hcĩỉìg Potain, Pháp) ; c) Cẩu H3/36BSP(Hãng Potain, Pháp) ; d ) Càu H 30/30C (Hãng Potain, Pháp).; e) Cẩu K200DS (Hãng KRýLL, Đan Mạch). 16
SK560 là sán phẩm của hãng PEINER, Liên bang Đức sản xuất, năng lực cẩu định mức là 6.800kN.m, biên độ tối đa 80,8m. To à nhà kinh thành Bắc Kinh đã dùng 2 chiếc cẩu Pháp kiểu SK560 loại đeo theo đê thi công nhà cao tầng kết cấu thép, có m ột giàn cánh tay dài 63,4m, cẩu được 19T khi hiên độ 27m, còn một chiếc khác sải tay dài 47m, cẩu được 17T khi biên độ 36m. Loại cần cẩu Pháp này, có độ cao móc cẩu tối đa là 230m. Độ cao tự do tối đa trên điểm neo Lĩiũ là 50,7m, khoảng cách tối đa giữa hai đường dày neo là 14,7m. Tốc độ cẩu khi tải nhe là 92 m/phút, khi tải trọng (20T), tốc độ cẩu là 23m/phút. M ặt cắt thân tháp là 2.4 X 2,4m , thanh m ạ chính là th é p hình c h ữ I thay dổi tiết diện, d ù n g b u ỉô n g ch ịu kéo cường độ cao để c h é p nối và lấy CO' lê thuỷ lực để xiết chặt. K5/50B là sán phẩm của công ty Potain, Pháp. Đặc điểm cấu tạo của nó là đài quay, «iá chữ nhân và cánh tay đối trọng được ghép thống nhất, dùng giá chữ nhân thay thế đính tháp, ca bin của người lái được treo hẫng phía trước của đài quay. Các đốt thân tháp là kết cấu lắp ghép, kích thước tiết kiệm 2,5 X 2,5m, thanh mạ chính bằng thép tròn đặc ruột, thông qua các trục chốt đè nối các tấm giàn mắt cáo cũng như các đốt thân tháp. Biên độ tối đa là 70m, trọng lượng cẩu tối đa 20T. Khi dùng làm cẩu tháp leo trong, chiều cao thân tháp là 45m. Cơ cấu dâng tất cả có 6 số tốc độ, có thể điều tốc vô cực. Cơ cấu quay và lai dắt con chạy có thê điều tối vó cực. Toà nhà Kinh Thành Bắc Kinh 53 tầiiií, bang kết cấu thép siêu cao tầng, cao 20Km. đã từng dùng 2 chiếc cẩu tháp K5/5QB Ico trong đế thi công. GT491-B3 là sản phẩm của xí nghiệp B.P.R, Pháp. Cấu tạo và tính năng của nó cũng tưong tự như K5/50B, dã được dùng trong thi công cẩu lắp nhà kết cấu thép cao tầng như Cung Trường Phú Bắc Kinh 26 tầng, cấu kiện lớn nhất nặng 12T. H3/36BSP và H 30/30C đều là sản phẩm của xí nghiệp Potain, Pháp. Loại m áy thứ nhất có sải tối đa 70m , khi sải 18,8m trọng lượng cẩu là 12T; loại thứ hai có sải tay 60m, trọng lượng cẩu ở biên độ 18,8m cũng là 12T. Hai loại máy cẩu này đểu dùng kiểu lắp ráp từng đốt thân tháp, bằng trục chốt lắp lại. K200 DS là sản phẩm của hãng KRÍLL, Đan Mạch, là một kiểu biến hình của máy cẩi tháp kiểu K200 D, chủ yếu dùng làm tháp cẩu leo trong, năng lực cẩu định mức là 200kN.ni. Tay cầu dùng mật cắt hình tam giác lật ngược, mạt trên là kết cấu giàn mắt cáo đ iển cẩu đơn, tất cả có 4 cỡ dài lắp ghép khác nhau 52, 48, 44 và 40m, trọng lượng cẩu tối đa
Trong thi công nhà kết cấu thép cao tầng và siêu cao tầng ở nước ngoài, ngoài việc sử dụng m áy cần cẩu tháp tự nâng, quay trên và có con chạy thay đổi sải ra, còn dùng rất nhiều loại m áy cần cẩu tháp tự nâng quay trên, cánh tay gập điều chỉnh biên độ bằng ngẩng lên cúi xuống. N h ư T rung tâm m ậu dịch th ế giới N ew Y ork (110 tầng, cao 412m ), toà nhà John H ancock, Chicago (cao 100 tầng, 844m ), Trung tâm Văn nghệ phục hưng (cao 155m), toà nhà Ngân hàng Toronto, Canada (cao 235m ), toà nhà Kinh vương N hật (cao 169m), toà nhà H à Q uan (cao 209m ) cho đến cả toà nhà Ngân hàng Hội Phong Hương Cảng (cao 180m) v.v... đều dùng m áy cần cẩu tháp tự nâng, giàn tay đòn chịu nén, thay đổi sải bằng cách ngẩng lên cúi xuống để thi công. Căn cứ đặc điểm đối tượng kết cấu công trình và vị trí lắp ráp cầu tháp, có m ột số m á y cần cẩu tháp trước tiên dùng làm kiểu leo trong, sau đó cải lại làm kiểu đeo theo, có m á y lại từ đầu đến cuối đều sứ dụng làm m áy cẩu tháp leo trong. D ù ng m áy cẩu thập tự nâng thay đổi sải bằng cách ngẩng lên cúi xuống để tiến hành thi cône; nhà cao tầng kết cấu thép có lợi ở chỗ : thông qua việc ngẩng cần lên có thể tăng độ cao m óc cẩu ; nhiều m áy hoạt động đồng thời không cản trở lẫn nhau, tiện cho thi công ; kết cấu giàn tay đòn tương đối gọn nhẹ, trọng lượng cẩu tương đối lớn, ví dụ công trình toà nhà N gân hàng Hương c ả n g đã dùng m áy cẩu tháp leo trong kiểu SK 630, khi biên độ 13m, trọng lượng cẩu tối đa là 48T, có lợi cho việc m ở rộng lắp ráp, tăng nhanh tiến độ thi công. Đ iểm bất lợi chính khi dùng m áy cẩu tháp tự nâng ngẩng lên cúi xuống thay đổi sải công tác là : Cơ cấu thay đỏi sải có công suất lớn, lắp ghép đưa vào vị trí không được bình ổn như máy thay đổi sải bằng con chạy, tốc độ tải trọng tương đối ch ậm (xem hình 1.4). H ì n h 1.4: Sơ đỏ máy cẩu tháp tự nâng giàn cánh tay chịu nén, thay đổi sải bằng cách ngẩng lên cúi xuống dùng cho thi công nhà cao tầng kết cấu thép, a) FA v c o 2. 700 nhãng FA VELLE MOR, Austsalia); b) 90B (Hãng LỈEBHERR, Liên Bang Đức) ; c) SK630 (Hãng PE1NER Liên Bang Đức) ; d) .1CC-200 (Công ty Thạch Xuyên Đảo, Nhật Bản) Từ đầu thập kỷ 70, Trung Q uốc đã bắt đầu nghiên cứu và c h ế tạo hàng loạt cẩu tháp tự nâng, nhưng cho đến nay vẫn chưa có thiết k ế chuyên cho m áy cẩu tháp thi công nhà 18
cao tầng kết cấu thép. Trong số cẩu tháp sản xuất trong nước có Q T Z 2 00 0 là loại m áy cẩu tháp tự nâng có thể thoả m ãn điều kiện thi công cẩu lắp nhà cao tầng kết cấu thép. Song, tốc độ nâng cẩu của loại máy này còn phần nào chậm chạp. 1.1.3. Lựa chọn máy cẩu tháp Điểu kiện thi công nhà cao tầng và siêu cao tầng phức tạp và biến động nhiều, các nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn cẩn cẩu tháp, gồm : hình d án g m ặt bằng của nhà; số tầng nhà, chiều cao mỗi tầng và tổng chiều cao nhà, tổng khối lượng công trình, khối lượng vận chuyển thiết bị vật liệu chế phẩm, cấu kiện nhà, lượng vật chất công trình nhà; k ế hoạch phân chia thời hạn thi công, tiết tấu thi công, các đoạn d ây chuyển và cách sắp đặt tiến độ thi công, điều kiện hoàn cảnh nền móng công trình và xung quanh chỗ thi công (như có hay không vật kiến trúc cao tầng sẵn có hoặc đang thi công, điều kiện giao thông hiện trường, phải chăng có chướng ngại vật cho việc lắp ráp cần cẩu tháp V.V. . .) ; điều kiện vật tư nguyên liệu của đơn vị (có tiền để mua thiết bị loại nặng không? Có nhân lực quản ]ý và sử dụn g thiết bị loại nặng không ?) ; điều kiện cung ứng cho m áy cẩu tháp của địa phương cho đến các yêu cầu hiệu ích kinh tế khác. Các nguyên tắc cẩn tuân thủ khi lựa chọn máy cần cẩu tháp như sau : a) Tham sô' hợp lý Các tham số chủ yếu của máy cẩu tháp là : biên độ, chiều cao nâng cẩu (hoặc chiều cao của m óc cẩu), trong lương cẩu và mô men cẩu. Biên độ có loại tối đa có loại tối thiểu. Loại biên độ tối thiểu là biên độ khi trọng lượng cẩu tối đa. Khi lựa chọn tham số hợp lý cho máy cẩu lại cần tập trung xem xét chiều dài tính toán diện tích của mặt công tác của cầu tháp (xem hình 1.5. Diện công tác của cẩu tháp nói chung có thể lấy bằng 300 đến 400m 2, độ dài tính toán diện công tác có thể lấy bằng 60-80m, con số lựa chọn liên quan đến chiều dài sải tay của m áy cần cầu tháp, đến thời hạn thi công công trình, tốc độ thi công và hên quan đến số m áy cẩu b ố trí. Nhìn chung, nhà cao tầng hình dáng đơn giản chỉ cần bố trí m ộ t chiếc cần cẩu tháp tự nâng, nhưng trái lại nếu nhà có hình dáng lớn phức tạp m à thời hạn lại gấp thì cần b ố trí 2 chiếc hoặc nhiều hơn. V í dụ : nhà phía đông của khách sạn Bắc Kinh đồng thời sử dụng 3 chiếc cần cẩu tháp tự nâng; và khi cao điểm thi công trình khách sạn Trường Thành đã từng sử dụng 5 chiếc m áy cẩu tháp để thi công. Trọng lượng cẩu là tổng hợp của trọng lượng vật, cánh tay đòn và trọng lượng thùng. Tham số trọng lượng cẩu lại chia ra trọng lượng cẩu định mức (Q0) khi biên độ tối đa và trọng lượng cẩu tối đa (Q,niJ . Trọng lượng đầu chỉ trọng lượng cẩu khi bánh trượt móc cẩu nằm tại mũi tay đòn, nhưng trọng lượng thứ hai là trọng lượng cẩu định mức tối đa khi ròns rọc móc cẩu dùng nhiều cửa (3 dây, 4 dây, 6 dây hoặc 8 dây). Đối với nhà cao tầng và siêu cao tầng bê tông cốt thép, trọng lượng cẩu định mức tối đa khi biên độ tối đa cực kỳ mấu chốt. Nếu như nhà tấm lớn toàn bộ lắp ghép trọng lượng cẩu khi biên độ tỏi đa phải lấy trọng lượng tâm tường ngoài tối đa làm căn cứ. Nếu như là nhà bê tông đổ 19
A. C ự ly t ừ trọng tâm qu ay của cẩu th á p kiểu chạ y trên ray đ ế n ngoài bìa nhà; B. T oàn bộ chiều rộn g nhà đang thi công; F0. T oàn bộ chiều dài nhà đa ng thi công; s. C ự ly từ trung tâ m m áy cẩu thá p kiểu đeo th e o đế n vỏ tư ờ n g ngoài của nhà; svC ự ly từ trung tâ m m áy cầu thá p kiểu leo tro n g đến vỏ tư ờ n g ngoài; / 0. Biên độ của cẩu th á p /. C ự ỉy th a o tác an toà n cần lưu lại để cẩu tre o cấu kiện và xếp cấu kiện c) d) b) Xác định chiều cao cẩu lân của a) Chiểu cao của cẩu tháp tự nâng cỉùìì m áy cấu tháp cỏ dàn tay ílờn ngẩng lên cíái tay đòn có con chạy thay dổi sải xuống đ ể í hay dổi sái Hình 1.5: Sơ đồ xác định tham s ố chính của máy cẩu tháp dùng cho thì công nhà cao ĩầng tại chỗ, thì cần chiếu theo du ng lượng tối đa của thùng bê tông m à xác định trọng lượmg cẩu cần yêu cầu khi biên độ tối đa, nói chung lấy bằng 1,5 - 2,5T. Đ ối với nhà c a o tẩmg, siêu cao tầng kết cấu thép, trọng lượng cẩu tối đa của cẩu tháp vẫn là tham số m ấ u clnốl, phải lấy trọng lượng của kết cấu nặng nhất làm chuẩn. 20