intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP: Công nghệ thi công Top-down

Chia sẻ: Bluesky_12 Bluesky_12 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

490
lượt xem
195
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công nghệ thi công Top-down (từ trên xuống) là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo phương pháp khác với phương pháp truyền thống: thi công từ dưới lên. Trong công nghệ thi công Top-down người ta có thể đồng thời vừa thi công các tầng ngầm (bên dưới cốt ± 0,00 (cốt ± 0,00 tức là cao độ mặt nền hoàn thiện của tầng trệt công trình nhà, đọc là cốt không)) và móng của công trình, vừa thi công một số hữu hạn các tầng nhà, thuộc phần thân, bên trên cốt không (trên...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP: Công nghệ thi công Top-down

  1. THI CÔNG TOP-DOWN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Công nghệ thi công Top-down
  2. THI CÔNG TOP-DOWN THI CÔNG TOP-DOWN Công nghệ thi công Top -down (từ trên xu ống) là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo phương pháp khác với phương pháp truyền thố ng: thi công từ d ưới lên. Trong công nghệ thi công Top-down người ta có thể đ ồng thời vừa thi công các tầng ngầm (bên dưới cố t ± 0,00 (cố t ± 0,00 tức là cao độ mặt nền hoàn thiện của tầng trệt công trình nhà, đọc là cốt không)) và móng của công trình, vừa thi công mộ t số hữu hạn các tầng nhà, thu ộc phần thân, bên trên cốt không (trên mặt đất). 1.1 Lịch sử Công nghệ Top-down đã vào Việt Nam được hơn mười năm. Nó vào Tp.HCM trước Hà nộ i. Công trình đ ầu tiên là Harbourview - Nguyễn Hu ệ (1993-1994 - Bachy Solatance), công trình thứ 2 là Saigon Center rồ i nhiều công trình khác nữa. Ở nước ta hiện nay trong nam ngoài b ắc cũng đã có rất nhiều công trình thi công theo phương pháp này các đơn vị thi công như : Bachy (Pháp), Tungfeng (Đài loan), Delta (Việt nam), Longgiang( viêtnam). 1.2 Ứng dụng Nhà cao tầng thường có một vài tầng hầm đ ể làm tầng kĩ thuật, chứ a đựng máy móc thiết b ị, hệ t hố ng kĩ thu ật và xử lý như: bể nước thô, hệ thố ng bơm nước, thiết b ị lọc, bể nước sạch hệ thống b ể chứa phế thải và xử lý, hệ thống biến áp và tủ điều khiển, tủ p hân phối điện. Ngoài ra, còn làm kho chứa hàng hóa, vật liệu và gara ô tô. Về góc đọ chịu lực tầng hầm giúp công trình đ ỡ b ớt tải nền đất phía trên đưa trọng tâm công trình thấp xuố ng, giúp công trình chịu lực ngang của gió, bão, động đất tốt hơn. Tuy nhiên việc thi công tầng hầm nói riêng và phần ngầm nói chung thường rất khó khăn và là thách t hức đối với nhiều nhà thầu. Mỗi công trình đều có nhữ ng đặc diềm riêng về cấu tạo nền đ ất, mặt cắt địa chất, chiều cao mực nước ngầm... nên không thể chỉ sử dụng kinh nghiệm mà đòi hòi cần có hiểu biết đầy đủ về khoa học và công nghệ mới đáp ứng được yêu cầu xây d ựng của công trình. Các phương pháp thi công phần ngầm truyền thố ng thường dùng tường chắn và hệ thanh chố ng để đào đất và thi công phần ngầm công trình từ dưới lên mà đ ại diện của các phương pháp này là: Phương pháp sử dụng tường chắn bằng cừ ván t hép (Sheel piles) và hệ thống thanh chống (Bracing System); Phương pháp sử d ụng tường chắn barrette và hệ t hố ng neo trong đất (Anchors).Các phương pháp này bên cạnh mộ t số ưu điểm thì bộ c lộ nhiều nhược điểm cơ bản là tốn kém về kinh tế tiến độ thi công chậm và độ chính xác kém. Đối với những nhà sử dụng tường barrette quanh chu vi nhà đồng thời làm tường cho tầng hầm nhà nên thi công tầng hầm theo kiểu top -down.Công nghệ thi công tầng hầm 'TOP- DOWN' là công nghệ t iên tiến hiện nay. 1.3 Một số ưu điểm  Các vấn đề về mặt b ằng và tiến độ thi công: không cần diện tích đào móng lớn ho ặc đỡ tố n chi phí phải làm tường chắn đất độ c lập. Đặc biệt đối với công trình giao thông
  3. THI CÔNG TOP-DOWN dạng hầm giao thông, phương pháp này giúp sớm tái lập mặt đường để giao thông. Và có thể thi công kết hợp up -up phần thượng tầng và top down đối với phần ngầm (thông dụng đố i với các công trình dân dụng có tầng ngầm) ----> đẩy nhanh tiến độ thi công.  Tiến độ thi công nhanh: khi đang làm móng và tầng hầm vẫn có thể đồ ng thời làm phần trên được để tiết kiệm thời gian, (đương nhiên là phải tăng chi phí gia cường an toàn phần dưới nhiều hơn, còn nếu "tiết kiệm" tiến độ mà không bù lỗ được "chi phí" tăng do phải gia cường an toàn thì không cần làm nhanh, top-down phần ngầm trước rồi mới làm phần trên như đã thấ y ở Hà nội. Sau khi đã thi công sàn tầng trệt, có thể tách hoàn toàn việc thi công phần thần và thi công phần ngầm. Có thể thi công đồng thời các tầng hầm và kết cấu phần thân. Qua thực tế 1 số công trình cho thấy đ ể có thể thi công phần thân công trình chỉ mất 30 ngày, trong khi mỗ i giải pháp chống quen thuộ c mỗ i tầng hầm (kể cả đào đất, chố ng hệ d ầm tạm, thi công phần BT) mất kho ảng 45 đến 60 ngày, với nhà có 3 tầng hầm thì thi công từ 3 đến 6 tháng. Với nhà có 3 tầng hầm thường tiết kiệm được thời gian thi công từ 5 d ấn 6 tháng.  Không cần dùng hệ thố ng chố ng tạm (Bracsing System) để chống đỡ vách tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm, không phải chi phí cho hệ chố ng phụ. Hệ thanh chống tạm này thường rất phức tạp vướng không gian thi công và rất tốn kém.  Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình có độ ổn định cao.  Không tố n hệ thố ng giáo chống, copha cho kết cấu dầm sàn vì thi công trên mặt đất. (đối với phương pháp đào truyền thống thì chi phí cho công tác chống đỡ và neo khá cao, kéo dài thi công và đòi hỏi các thiết bị tiên tiến.)  Các vấn đề về móng (hiện tượng bùn nền, nước ngầm...), có mộ t điểm lưu ý ở đây là trong đô thị thường có nhiều công trình cao tầng, nếu thi công đào mở (open cut) có tường vây, móng sâu và phải hạ mực nư ớc ngầm để thi công phần ngầm, điều này dẫn đến việc thường không đảm b ảo cho các công trình cao tầng kề b ên (dễ xảy ra hiệ n tượng trượt mái đào, lún nứt...), phương án thi công Top-down giải quyết được vấn đ ề này.  Khi thi công các tầng hầm đã có sẵn tầng trệt, nên giảm ảnh hưởng xấu của thời tiết. 1.4 Một số nhược điểm  Kết cấu cột tầng hầm phức tạp.  Liên kết giữa d ầm sàn và cột tường khó thi công.  Thi công cần phải có nhiều kinh nghiệm  Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá.  Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao độ ng.  Phải lắp đặt hệ thố ng thông gió và chiếu sáng nhân tạo 1.5 Phương pháp công nghệ chính Trong công nghệ Top-down, các tầng hầm được thi công bằng cách thi công phần tường vây bằng hệ cọ c barrette xung quanh nhà (sau này phần trên đỉnh của tường vây dùng làm tường
  4. THI CÔNG TOP-DOWN bao của toàn b ộ các tầng hầm) và hệ cọ c khoan nhồ i (nằm dưới chân các móng cột) bên trong mặt b ằng nhà. Tường vây thi công theo công nghệ cọc nhồ i bê tông tới cố t không (cốt nề n ngay trên mặt đất) (không tính phần bê tông chất lượng kém trên đ ỉnh vào trong thành phầ n tường). Riêng các cọ c khoan nhồ i bê tông nằm dưới móng cột ở phía trong mặt b ằng nhà thì không thi công tới mặt đất mà chỉ tới ngang cố t móng (không tính phần bê tông đ ầu cọc nhồ i, phải tẩ y b ỏ đi sau này). Phần trên chịu lực tốt, ngay bên dưới móng của các cọc nhồi này được đặt sẵn các cốt thép bằng thép hình, chờ dài lên trên tới cố t không (cố t nền ngay tại mặt đất). Các cốt thép hình này, là trụ đỡ các tầng nhà hình thành trong khi thi công Top -down, nên nó phải được tính toán để chịu được tất cả các tầng nhà, mà được hoàn thành trước khi thi công xong phần ngầm (gồ m tất cả các tầng hầm cộ ng thêm một số hữu hạn các tầng thuộc phân thân đã đ ịnh trước). Tiếp theo đào rãnh trên mặt đất (làm khuôn d ầm), dùng ngay mặt đất để làm khuôn ho ặc một phần của khuôn đúc dầm và sàn bê tông cốt thép tại cốt không. Khi đổ bê tông sàn cố t không phải chừa lại phần sàn khu thang b ộ lên xu ống tầng ngầm, đ ể (cùng kết hợp với ô thang máy) lấ y lối đào đất và đưa đất lên khi thi công tầng hầm. Sàn này phải được liên kết chắc với các cố t thép hình làm trụ đỡ chờ sẵn nêu trên, và liên kết chắc với hệ tường vây (tường vây là gố i đỡ chịu lực vĩnh viễn của sàn bê tông này). Sau khi bê tông dầm, sàn tại cố t không đã đạt cường độ tháo dỡ khuôn đúc, người ta tiến hành cho máy đào chui qua các lỗ thang chờ sẵn nêu ở trên, xu ống đào đất tầng hầm ngay bên dưới sàn cốt không. sau đó lại tiến hành đổ bê tông sàn tầng hầm này, ngay trên mặt đất vừ a đào, tương tự thi công như sàn tại cố t không, rồi tiến hành lắp ghép cố t thép cộ t tầng hầm, lắp khuôn cột tầng hầm và đổ bê tông chúng. Cứ làm như cách thi công tầng hầm đầu tiên này, với các tầng hầm bên dưới. Riêng tầng hầm cuố i cùng thay vì đổ bê tông sàn thì tiến hành thi công kết cấu móng và đài móng. Đồng thời với việc thi công mỗi tầng hầm thì trên mặt đất người ta vẫn có thể thi công một hay vài tầng nhà thuộ c phần thân như bình thường. Sau khi thi công xong hết các kết cấu của tầng hầm ngư ời ta mới thi công hệ thống thang bộ và thang máy lên xu ống tầng hầm. 1.6 Một số kĩ thuật cần thiết trong thi công tầng hầm theo phương pháp "TOP-DOWN" 1.6.1 Cốt thép đỡ tạm Khi thi công tầng hầm theo phương pháp “TOP-DOWN” phải sử dụng các cột thép để đỡ các sàn tầng hầm và nếu thi công kết cấu phần thân đồng thời với thi công tầng hầm thì các cột thép chố ng tạm này phải chịu được thêm cả 2 sàn tầng 1 và tầng 2 nữa. Số lượng các sàn mà cột thép chống tạm cần phải đỡ sẽ được lấy theo tiến độ thi công phần thân nhà. Các cộ t thép đỡ tạm sau này sẽ được nhồ i và b ọc bê tông trở thành những cột chịu lực của công trình. Việc tinh toán các cột này sẽ theo những phương pháp tinh toán và quy định riêng. Trong thực tế người ta dùng thép I có gia cường thép góc hoặc ống thép với khả năng chịu lực từ 200 - 1000 tấn.
  5. THI CÔNG TOP-DOWN Các cộ t thép đỡ tạm phải được đặt đúng vào vị trí các cột chịu lực của công trình và thư ờng được cắm sẵn vào các cọc khoan nhồi từ khi thi công cọ c khoan nhồi. 1.6.2 Bê tông Do yêu cầu thi công liên tục, phải tháo ván khuôn sớm đ ể tiến hành đào đất thi công tiếp tục phần dưới, nên cần dùng phụ gia đ ể giúp bê tông nhanh chóng đạt được cường độ yêu cầu trong mót thời gian ngăn. Có thể sử dụng các phương pháp sau: - Sử dụng phụ gia hóa d ẻo, siêu d ẻo giảm tỉ lệ nước nhưng vẫn giữ nguyên độ sụt yêu cầu làm tăng cường độ của bê tông. - Sử dụng các phụ gia tăng trưởng cường độ nhanh, có thế đạt trên 90% cường độ thiết kế trong vòng 7 ngày. Khi thi công cột và vách cứ ng, cần phải dùng bê tông có phụ gia trương nở để vá các đầu cộ t, đầu lõi nơi tiếp giáp với dầm sàn. Phụ gia trương nở nên sử d ụng lo ại khoáng, khi tương tác với nước xi măng tạo ra các cấu tử nở CaOAl2O33CaSo4(31 -32)H2O. Hàm lượng phụ gia trương nở thường được sử d ụng là từ 5 - 15% của lượng xi măng, không nên dùng bộ t nhóm hoặc các chất sinh khí để làm bê tông trương nở bới chúng gây ăn mòn cốt thép. Bê tông sàn nơi tiếp giáp với tường tầng hầm nơi có thép chờ vả ở sàn đáy phải được chống thấm b ằng nhữ ng phương pháp hữu hiệu, việc sử a chữa những chỗ bị rò rỉ, thấm sau khi đ ã thi công bê tông là rất khó khăn và tốn kém. 1.6.3 Hạ mực nước ngầm để thi công các tầng hầm Khi thi công các tầng hầm bằng phương pháp “TOP-DOWN” thường gặp nước ngầm gây khó khăn rất nhiều cho việc thi công, thông thường người ta phải kết hợp cả hai p hương pháp là hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọ c và hệ thống thoát nước b ề mặt gồm các mương tích nước. hố thu nước và máy bơm. Việc thiết kế các hệ thố ng hạ mực nước ngầm và thoát nước này phải được tính toán riêng cho từng độ sâu thi công theo từng giai đoạn. Khi thi công cũng phải coi trọng và luân thủ đúng yêu cầu thiết kế của công tác này. 1.6.4 Vai trò của hệ dầm và sàn Ví d ụ nếu nhìn Gouman hotel xuố ng thì có thể thấy rõ người ta để 3 lỗ tại sàn tầng 1 (một cái là đường lên xu ống của tầng hầm) để vận chuyển đất lên. Việc thi công dầm không có nghĩa là để cho d ễ vận chuyển đất, ngoài lý do để chố ng áp lực đất cho tường vây và rút ngắn thời gian thi công thì có thể còn có lý do sau: việc thi công d ầm và sàn tại tầng hầm sử dụng đất thay dàn giáo để đỡ ván khuôn nên chiều cao đào bị khống chế, mặt khác máy đào ở đây tuy là lo ại chuyên dùng cho đào tầng hầm nhưng độ mở gầu đào vẫn b ị khố ng chế, nếu làm sàn thì sẽ rất khó đào đất và sẽ rất nguy hiểm. Việc thi công d ầm không không cho thấ y sự thông gió và chiếu sáng được tốt hơn vì thông gió tốt phụ thuộ c chính vào luồ ng gió đưa xuống vị trí gây khói và tính toán sao cho khí đi tuần hoàn, chiếu sáng chủ yếu dùng đèn và ánh sáng từ 3 lỗ mở xuống.
  6. THI CÔNG TOP-DOWN 1.7 Các bước thi công 1. Thi công tường chắn đất thành một chu vi kín: cấu tạo là các tường bê tông cố t thép, có thể kết hợp với cọc nhồ i xen kẽ để tham gia chịu lực cùng kết cấu móng. Thi công theo phương pháp đào hố ( nếu nông thì dùng máy đào, sâu thì dùng máy cắt đất gầu vuông, dùng dung dịch bentonite giữ thành. 2. Đào hố tới cao độ thuận lợi (1-2m) và thi công hệ t hố ng giằng chống tạm theo phương đứng. Có hai phương pháp thi công sàn tầng hầm:  Dùng hệ cột chống hầm đã thi công (tỳ lên cọc nhồ i) để đỡ hệ d ầm và sàn tầng hầm.  Dùng cộ t chống tạm. Chống tạm theo phương đứng là dùng các cộ t chống tạm b ằng thép hình cắm trước vào các cọ c khoan nhồ i ở đ úng vị trí các cột su ốt chiều cao từ mặt đất đến đ ỉnh cọc nhồi(các cọc khoan nhồi nên được đặt trước các thanh thép hình tới gần cao độ này để có thể sử d ụng vào việc chố ng hệ thanh giằng). Lý do phải có cột chống tạm này là trong khi phải thi công phần thân nhà bên trên lên cao d ần đồng thời với thi công tầng hầm, phần thân nhà bên trên chưa có kết cấu chính thức đỡ tả i trọ ng do thân nhà trên tác độ ng xu ống cọc nhồi bên dưới. Các cột này được đặt tại đỉnh cọc nhồ i ngay trong giai đoạốíăp hoàn thành việc thi công cọ c khoan nhồi. 3. Thi công hệ d ầm sàn bê tông đầu tiên - tầng trệt (cốt 0.00) và để lỗ chờ t hi công cho các tầm sàn tiếp theo, các tấm sàn tiếp theo bên dưới được thi công tu ần tự. Các tấm sàn BTCT này cũng đóng vai trò giằng chố ng cho tường chắn đất bằng cách liên kết trực tiếp với tu ờng qua các mối nối. Dùng ngay đất đang có làm coppha cho sàn này nên không phải cây chống. Tại sàn này để mộ t lỗ trống khoảng 2mx4m để vận chuyển nhữ ng thứ sẽ cần chuyển từ dưới lên và trên xu ống.Khi sàn đủ cứng, qua lỗ trống xuố ng dưới mà moi đất tạo khoảng không gian cho tầng hầm sát trệt. Lại dùng nền làm coppha cho tầng hầm tiếp theo. Rồi lại moi tầng dưới nữa cho đến nền cu ối cùng thì đổ lớp nền đáy. Nếu có cột thì nên làm cột lắp ghép sau khi đã đổ sàn dưới. Cốt thép của sàn và dầm được nố i với tường nhờ khoan xuyên tư ờng và lùa thép sau. Dùng vữ a ximăng trộn với Sikagrout bơm sịt vào lỗ khoan đã đặt thép.  Đào một phần đ ất để tạo chiều cao cho việc thi công d ầm sàn tầng tầng trệt (có độ sâu kho ảng chừng 1.66m).  Ghép ván khuôn d ầm sàn tầng trệt  Đặt cốt thép dầm sàn tầng trệt, hàn nối với cốt thép của cộ t chống thép và cố t thép của tường vách.  Chống thấm cho các mố i nối giữa sàn và tường vách.  Đổ bê tông dầm sàn tầng trệt.  Bảo dưỡng đến khi bê tông sàn tầng trệt đạt cường độ yêu cầu.(Chờ 10 ngày cho bê tông có phụ gia đủ 90% cường độ yêu cầu). 4. Thi công láng hầm thứ nhất - Tháo ván khuôn dầm sàn tầng trệt
  7. THI CÔNG TOP-DOWN - Đào đất để tạo chiều cao cho việc thi công tầng hầm thứ nhất. - Ghép ván khuôn dầm sàn tầng hầm thứ nhất. - Chống thấm cho các mối nố i giữa sàn tầng hầm thứ nhất và tường vách. - Đặt cốt thép dầm sàn tầng hầm thứ nhất, hàn nố i với cốt thép của cột chống thép và cốt thép của tường vách. - Đổ bê tông d ầm sàn tầng hầm thứ nhất - Cố t thép ván khuôn và đổ bê tông lõi vách cứng, lồng cầu thang máy, nhồ i và b ọc cột thép từ tầng hầm thứ nhất đến tầng trệt. - Bảo dưỡng đến khi bê tông sàn tầng hầm thứ nhất đạt cường độ yêu cầu. 5. Thi công tầng hầm thứ hai - Tháo ván khuôn dầm sàn tầng hầm thứ nhất - Đào đất để tạo chiều cao cho việc thi công tầng hầm thứ hai - Ghép ván khuôn dầm sàn tầng hầm thứ hai - Chống thấm cho các mối nố i giữa sàn tầng hầm thứ hai và tường vách. - Đặt cốt thép d ầm sàn tầng hầm thứ hai, hàn nối với cốt thép của cột chống thép và cốt thép của tường vách. - Đổ bê tông d ầm sàn tầng hầm thứ hai. - Cố t thép ván khuôn và đổ bê tông lõi vách cứng. lồng cầu thang máy, nhồ i và b ọc cột thép từ tầng hầm thứ hai đến tầng hầm thứ nhất. - Bảo dưỡng đến khi bê tông sàn tầng hầm thứ hai đạt cường độ yêu cầu. 6.Thi công tầng hầm thứ ba (tầng đáy) - Tháo ván khuôn dầm sàn tầng hầm thứ hai - Đào đất đến cốt thi công đài cọ c - Bê tông lót, chống thấm đáy dài cọc và dầm giằng - Thi công đài cọ c và dầm giằng - Bê tông lót và chống thấm cho sàn đáy của tầng hầm, kể cả các mố i nối với tường vách. - Đặt cố t thép sàn đáy tầng hầm, hàn nối với cốt thép của cột chố ng thép và cố t thép củ a tường vách. - Đổ bê tông sàn đáy tầng hầm.
  8. THI CÔNG TOP-DOWN - Cốt thép ván khuôn đổ bê tông lõi vách cứ ng, lồ ng cầu thang máy, nhồi và bọ c cộ t thép của tầng hầm cuố i cùng. - Bảo dưỡng bê tông sàn đáy tầng hầm. 7. Thi công Tường tầng hầm phía bên trong tường barret nếu cần thiết. 8. Thi công vá các ô sàn được chừa lỗ khi thi công. 9. Thi công hoàn thiện như Phương pháp truyền thố ng 1.8 Thiết bị phục vụ thi công  Phục vụ công tác đào đất phần ngầm thường dùng các máy đào đất loại nhỏ , máy san đất loại nhỏ , máy lu nền lo ại nhỏ , các công cụ đào đất thủ công, máy khoan bê tông.  Phục vụ công tác vận chuyển : hay sử dụng cần trục nhỏ phục vụ chuyển đất từ nơi tập kết sau khi đào trong lòng nhà ra lên xe ô tô chuyển đất đi xa; b ố trí thùng chứ a đất , xe chở đất tự đổ .  Phục vụ công tác khác : b ố trí máy bơm, thang thép đặt tại lố i lên xuố ng , hệ thống đèn điện chiếu đủ độ sáng cho việc thi công dưới tầng hầm.  Phục vụ công tác thi công bê tông : trạm bơm bê tông , xe chở bê tông thương phẩm , các thiết b ị p hục vụ công tác thi công bê tông khác  Ngoài ra tuỳ thực tế thi công còn có các công cụ chuyên dụng khác.
  9. THI CÔNG ÉP CỌC 2 THI CÔNG ÉP CỌC 2.1 Các định nghĩa  Cọc ép là cọc được hạ bằng năng lượng tĩnh, không gây nên xung lượng lên đầu cọc.  Tải trọ ng thiết kế là giá trị tải trọ ng do Thiết kế dự tính tác dụng lên cọc.  Lực ép nhỏ nhất (Pép)min là lực ép do Thiết kế q uy định để đảm b ảo tải trọ ng thiết kế lên cọ c, thông thường lấ y bằng 150 → 200% tải trọng thiết kế;  Lực ép lớn nhất (Pép)max là lực ép do Thiết kế q uy định, không vượt quá sức chịu tả i của vật liệu cọc; được tính toán theo kết quả xuyên tĩnh, khi không có kết qu ả này thì thường lấ y b ằng 200 → 300% tải trọ ng thiết kế. Ghi chú: Để biết được khả năng ép của kích thủ y lực thì trước tiên phải đ ề nghị đơn vị ép cọc cung cấp giấ y kiểm đ ịnh đồng hồ và giàn ép thủy lực, trong kết qu ả kiển đ ịnh sẽ có b ảng tra chỉ số trên đồng hồ (kg/cm2) và tương đương với chỉ số này là lực ép đầu cọ c (Tấn). Hai số liệu này quan hệ với nhau bằng "phương trình quan hệ" có trong kết q ủa kiểm đ ịnh. Phải lưu ý nữa là số hiệu đồng hồ và giàn ép có đúng như giấy kiểm đ ịnh không. 2.2 Ưu nhược điểm của phương pháp thi công ép cọc Hiện nay có nhiều phương pháp để thi công cọ c như búa đóng, kích ép, khoan nhồi... Việc lựa chọn và sử d ụng phương pháp nào phụ thuộ c vào đ ịa chất công trình và vị trí công trình. Ngoài ra còn phụ thuộ c vào chiều dài cọ c, máy móc thiết b ị p hục vụ thi công. Một trong các phương pháp thi công cọc đó là ép cọc bằng kích ép. Ưu điểm:  Êm, không gây ra tiếng ồ n  Không gây ra chấn độ ng cho các công trình khác  Khả năng kiểm tra chất lượng tố t hơn: từng đoạn cọc được ép thử d ưới lực ép và ta xác đ ịnh được sức chịu tải của cọc qua lực ép cuối cùng. Như ợc điểm :  Không thi công được cọ c có sức chịu tải lớn ho ặc lớp đất xấu cọ c phải xuyên qua quá dầy.
  10. THI CÔNG ÉP CỌC 2.3 Chuẩn bị mặt bằng thi công  Chuẩn bị mặt b ằng,dọ n d ẹp và san bằng các chướng ngại vật.  Vận chuyển cọc bêtông đến công trình. Phải tập kết cọc trước ngày ép từ 1 đến 2 ngày (cọc được mua từ các nhà máy sản xu ất cọc)  Khu xếp cọc phải đặt ngoài khu vực ép cọc, đường đi vận chuyển cọc phải b ằng p hẳng, không gồ ghề lồ i lõm  Cọ c phải vạch sẵn trục để thu ận tiện cho việc sử dụng máy kinh vĩ cân chỉnh  Cần loại bỏ những cọc không đủ chất lượng, không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật  Trước khi đem cọ c đi ép đại trà, phải ép thí nghiệm 1 – 2 % số lượng cọc  Phải có đầy đủ các báo cáo khảo sát địa chất công trình, kết qu ả xuyên tĩnh Đối với cọc bêtông cần lưu ý: Độ vênh cho phép của vành thép nố i không lớn hơn 1% so với mặt phẳng vuông góc trục cọc. Bề mặt bê tông đầu cọc phải phẳng. Trục của đoạn cọ c phải đi qua tâm và vuông góc với 2 tiết diện đầu cọ c. Mặt phẳng bê tông đầu cọc và mặt phẳng chứ a các mép vành thép nối phải trùng nhau. Chỉ chấp nhận trường hợp mặt phẳng bê tông song song và nhô cao hơn mặt phẳng mép vành thép nố i không quá 1 mm.
  11. THI CÔNG ÉP CỌC 2.4 Vị trí ép cọc  Vị trí ép cọ c được xác đ ịnh đúng theo bản vẽ thiết kế: phải đầ y đủ kho ảng cách, sự p hân bố các cọc trong đài móng với điểm giao nhau giữa các trục.  Để cho việc định vị thuận lợi và chính xác, ta cần phải lấy 2 điểm mố c nằm ngoài đ ể kiểm tra các trục có thể b ị mất trong quá trình thi công. Thực tế, vị trí các cọ c được đánh dấu bằng các thanh thép dài từ 20 đến 30cm  Từ các giao điểm các đường tim cọc, ta xác định tâm của móng, từ đó ta xác định tâm các cọ c 2.5 Lựa chọn phương án thi công ép cọc Việc thi công ép cọc ở ngoài công trường có nhiều phương án ép, sau đây là hai phương án ép phổ b iến: 2.5.1 Phương án 1 Nội dung: Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọ c, sau đó mang máy móc, thiết b ị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết. Ưu điểm:  Đào hố móng thuận lợi, không b ị cản trở b ởi các đầu cọc  Không phải ép âm
  12. THI CÔNG ÉP CỌC Như ợc điểm:  Ở Nhữ ng nơi có mực nư ớc ngầm cao, việc đào hố móng trước rồ i mới thi công ép cọc khó thực hiện được  Khi thi công ép cọ c mà gặp trời mưa thì nhất thiết phải có biện pháp bơm hút nước ra khỏ i hố móng  Việc di chuyển máy móc, thiết b ị thi công gặp nhiều khó khăn  Với mặt b ằng thi công chật hẹp, xung quanh đang tồ n tại những công trình thì việc thi công theo phương án này gặp nhiều khó khăn, đôi khi không thực hiện được 2.5.2 Phương án 2 Nội dung: Tiến hành san phẳng mặt b ằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển sau đó tiến hành ép cọc theo yêu cầu. Như vậy, để đạt được cao trình đ ỉnh cọc cần phải ép âm. Cần phải chuẩn b ị các đo ạn cọc dẫn b ằng thép hoặc b ằng bê tông cốt thép để cọ c ép được tới chiều sâu thiết kế. Sau khi ép cọ c xong ta sẽ tiến hành đào đất để thi công phần đài, hệ giằng đài cọ c Ưu điểm:  Việc di chuyển thiết b ị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thuận lợi kể cả khi gặp trời mưa  Không b ị p hụ thuộc vào mực nước ngầm  Tố c độ thi công nhanh Như ợc điểm:  Phải thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm  Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ công nhiều, thời gian thi công lâu vì rất khó thi công cơ giới hóa 2.5.3 Kết luận Căn cứ vào ưu như ợc điểm của 2 phương án trên, căn cứ vào mặt b ằng công trình, phương án đào đất hố móng, ta sẽ chọ n ra phương án thi công ép cọc. Tuy nhiên, phương án 2, kết hợp đào hố móng d ạng ao sẽ kết hợp được nhiều ưu điểm để tiến thành thi công có hiệu quả. 2.6 Các yêu cầu kỹ thuật đối với đoạn ép cọc - Cố t thép dọ c của đoạn cọ c phải hàn vào vành thép nố i theo cả 2 bên của thép dọc và trên suố t chiều cao vành - Vành thép nối phải phẳng, không được vênh - Bề mặt ở đầu hai đoạn cọ c nố i phải tiếp xúc khít với nhau. - Kích thước các b ản mã đúng với thiết kế và phải ≥ 4mm - Trục của đo ạn cọc được nố i trùng với phương nén
  13. THI CÔNG ÉP CỌC - Kiểm tra kích thước đường hàn so với thiết kế, đường hàn nối cọ c phải có trên cả 4 mặt của cọc. Trên mỗi mặt cọc, chiều dài đường hàn không nhỏ hơn 10cm. Yêu cầu đối với việc hàn nối cọ c:  Trục của đo ạn cọc được nối trùng với phương nén.  Bề mặt bê tông ở 2 đầu đọc cọc phải tiếp xúc khít với nhau, trường hợp tiếp xúc không khít phải có biện pháp làm khít.  Kích thước đường hàn phải đảm b ảo so với thiết kế.  Đường hàn nố i các đoạn cọc phải có đều trên cả 4 mặt của cọc theo thiết kế.  Bề mặt các chỗ tiếp xúc phải phẳng, sai lệch không quá 1% và không có ba via. 2.7 Yêu cầu kỹ thuật với thiết bị ép cọc Thiết bị ép cọ c phải có các chứng chỉ , có lý lịch máy do nơi sản xu ất cấp và cơ quan thẩm quyền kiểm tra xác nhận đặc tính kỹ thuật của thiết bị. Đối với thiết b ị ép cọc b ằng hệ kích thu ỷ lực cần ghi các đặc tính kỹ thu ật cơ bản sau: + Lưu lượng bơm dầu + Áp lực bơm d ầu lớn nhất + Diện tích đáy pittông + Hành trình hữu hiệu của pittông + Phiếu kiểm đ ịnh chất lượng đồng hồ đo áp lực đầu và van chịu áp do cơ quan có thẩm quyền cấp. Thiết bị ép cọc được lựa chọ n để sử d ụng vào công trình phải tho ả mãn các yêu cầu sau: + Lực ép lớn nhất của thiết b ị không nhỏ hơn 1.4 lần lực ép lớn nhất (Pep)max tác độ ng lên cọc do thiết kế quy đ ịnh + Lực ép của thiết b ị p hải đảm b ảo tác dụng đúng dọc trục cọ c khi ép đ ỉnh hoặc tác d ụng đều trên các mặt bên cọ c khi ép ôm. + Quá trình ép không gây ra lực ngang tác độ ng vào cọ c + Chuyển động của pittông kích ho ặc tời cá phải đều và khố ng chế được tốc độ ép cọ c. + Đồ ng hồ đo áp lực phải phù hợp với kho ảng lực đo. + Thiết b ị ép cọc phải có van giữ được áp lực khi tắt máy. + Thiết b ị ép cọ c phải đ ảm b ảo điều kiện vận hành theo đúng các quy đ ịnh về an toàn lao động khi thi công.
  14. THI CÔNG ÉP CỌC Giá tr ị áp lực đo lớn nhất của đồng hồ không vượt quá hai lần áp lực đo khi ép cọ c. Chỉ nên huy độ ng kho ảng 0,7 – 0,8 khả năng tối đa của thiết b ị . - Lực ép danh định lớn nhất của thiết b ị không nhỏ hơn 1,4 lần lực ép lớn nhất - Pép max yêu cầu theo quy định thiết kế - Lức nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọ c khi ép đ ỉnh, không gây lực ngang khi ép - Chuyển động của pittông kích phải đều, và khố ng chế được tố c độ ép - Đồ ng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo - Thiết b ị 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 vư ợt quá 2 lần áp lực đo khi ép cọ c - Chỉ huy động từ (0,7 ÷ 0,8 ) khả năng tố i đa của thiết bị ép cọc - Trong quá trình ép cọc phải làm chủ được tố c độ ép để đảm bảo các yêu cầu kỹ t hu ật 2.8 Tính toán chọn cẩu phục vụ Căn cứ vào trọng lượng bản thân của cọc, của đố i trọ ng và độ cao nâng cẩu cần thiết để chọ n cẩu thi công ép cọc - Sức nâng Qmax/Qmin - Tầm với Rmax/Rmin - Chiều cao nâng: Hmax/Hmin - Độ dài cần chính L - Độ dài cần phụ - Thời gian - Vận tốc quay cần 2.9 Phương pháp ép cọc và chọn máy ép cọc Ép cọc thường dùng 2 phương pháp: • Ép đỉnh • Ép ôm 2.9.1 Ép đỉnh Lực ép được tác dụng từ đỉnh cọc để ấn cọ c xuống
  15. THI CÔNG ÉP CỌC Ưu điểm: • Toàn b ộ lực ép do kích thủ y lực tạo ra được truyền trực tiếp lên đầu cọ c chuyển thành hiệu quả ép. Khi ép qua các lớp đất có ma sát nộ i tương đối cao như á cát, sét d ẻo cứng... lực ép có thể thắng lực cản do ma sát để hạ cọc xuố ng sâu dễ dàng. Như ợc điểm: • Cần phải có hai hệ khung giá. Hệ khung giá cố định và hệ khung giá di độ ng, với chiều cao tổ ng cộng của hai hệ khung giá này phải lớn hơn chiều dài một đoạn cọc: nếu 1 đoạn cọc dài 6m thì khung giá phải từ 7 ÷ 8m mới có thể ép được cọc. Vì vậ y khi thiết kế cọ c ép, chiều dài một đo ạn cọc phải khố ng chế b ởi chiều cao giá ép trong kho ảng 6 – 8 m. 2.9.2 Ép ôm Lực ép được tác dụng từ hai bên hông cọ c do chấu ma sát tạo nên để ép cọ c xuống Ưu điểm: • Do biện pháp ép từ 2 bên hông của cọ c, máy ép không cần phải có hệ khung giá di động, chiều dài đoạn cọ c ép có thể d ài hơn. Như ợc điểm : • Ép cọc từ hai b ên hông cọc thông qua 2 chấu ma sát do do khi ép qua các lớp ma sát có nội ma sát tương đố i cao như á sét, sét d ẻo cứng... lực ép thông thường không thể t hắng được lự c cản do ma sát tăng để hạ cọc xu ống sâu. • Nói chung, phương pháp này không được sử dụng rộ ng rãi b ằng phương pháp ép đỉnh 2.9.3 Các bộ phận của máy ép cọc (ép đỉnh) Đối trọng Trạm bơm thủ y lực gồm có: • Độ ng cơ điện • Bơm thủ y lực ngăn kéo • Ống tuy-ô thủy lực và giác thủ y lự c Dàn máy ép cọc: gồm có khung d ẫn với giá xi lanh, khung d ẫn là một lồ ng thép được hàn thành khung b ởi các thanh thép góc và tấm thép dầy. Bộ d àn hở 2 đầu để cọc có thể đi từ trên xuống dưới. Khung d ẫn gắn với độ ng cơ của xi-lanh, khung dẫn có thể lên xuố ng theo trục hành trình của xi-lanh • Dàn máy có thể di chuyển nhờ chỗ lỗ bắt các bulông Bệ máy ép cọ c gồm 2 thanh thép hình chữ I loại lớn liên kết với dàn máy ứng với kho ảng cách hai hàng cọ c để có thể đứng tại 1 vị trí ép được nhiều cọc mà không cần phải di chuyể n
  16. THI CÔNG ÉP CỌC bệ máy. Có thể ép một lúc nhiều cọc bằng cách nố i bulông đẩy d àn máy sang vị trí ép cọc khác bố trí trong cùng một hàng cọc. Máy ép cọc cần có lực ép P gồm 2 kích thu ỷ lực mỗ i kích có Pmax = P/2 (T) 2.9.4 Nguyên lý làm việc Dàn máy được lắp ráp với bệ máy b ằng 2 chố t như vậ y có thể di chuyển ép mộ t số cọ c khi b ệ máy cố định tại mộ t chỗ , giảm số lần cẩu đố i trọng Ống thả cọ c được 2 xilanh nâng lên hạ xu ống, năng lượng thủ y lực truyền đi từ trạm bơm qua xilanh qua ố ng thả cọ c và qua gố i đầu cọ c truyền sang cọc, với đối trọng năng lượng sẽ b iế n thành lực dọc trục ép cọc xuố ng đất. 2.9.5 Chọn máy ép cọc Chọn máy ép cọ c để đưa cọc xuố ng chiều sâu thiết kế, cọc phải qua các tầng địa chất khác nhau tùy theo điều kiện cụ thể của đ ịa chất công trình. Muốn cho cọc qua được nhữ ng địa tầng đó thì lực ép cọ c phải đạt giá tr ị: Pep ≥ K.Pc Trong đó : • Pep – lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền tới độ sâu thiết kế • K – hệ số K > 1; có thể lấy K = 1,5 – 2 phụ thuộc vào lo ại đất và tiết diện cọ c • Pc – tổ ng sức kháng tức thời của nền đất, Pc = Pmui + Pmasat • Pmui : phần kháng mũi cọ c • Pmasat : ma sát thân cọc Như vậ y, để ép được cọc xuống chiều sâu thiết kế cần phải có một lực thắng được lực ma sát bên của cọ c và phá vỡ cấu trúc của lớp đất dưới mũi cọc. Lực ép đó bằng trọ ng lượng bản thân cọc và lực ép bằng thủ y lực. Lực ép cọ c chủ yếu do kích thủ y lực tạo ra. Ví d ụ: Cọc 300 x 300mm • Cọ c có tiết diện 300x300, chiều dài đo ạn cọc C1=7m; đo ạn C2 và C3 = 8m • Sức chịu tải của cọc: Pcoc = PCPT = 79,215T • Để đảm b ảo cho cọc được ép đến độ sâu thiết kế, lực ép của máy phải thỏa mãn điều kiện: Pep min ≥ 1,5Pcoc = 1,5 x 79,215 = 108,8T • Vì chỉ nên sử d ụng 0,8 – 0,9 khả năng làm việc tố i đa của máy ép cọc, cho nên ta chọ n máy ép thủ y lực có lực nén lớn nhất 120T
  17. THI CÔNG ÉP CỌC • Vậ y trọng lượng đối trọng mỗ i bên: P ≥ Pep/2 = 120/2 =60T, d ùng mỗ i bên 12 đối trọng b ê tông cốt thép, trọ ng lượng mỗi khối nặng 5T có kích thước 1x1x2m • Những chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của thiết bị ép : + Chọ n đường kính piton thủ y lực d ầu (thường dùng 2 piton) : + Lấy Pdau = 150 kg/cm2. Suy ra : Chọn D=25cm • Với l = 1200mm, l là lịch trình của piton thủy lực Lý lịch máy phải được các bên có thẩm quyền kiểm tra kiểm định các đặc trưng kỹ thuật • Lưu lượng dầu của máy bơm (lít/phút) • Áp lực bơm d ầu lớn nhất (kg/cm2) • Hành trình pittông của kích (cm) • Diện tích đáy pittông của kích (cm2) • Phiếu kiểm định đồ ng hồ đo áp lực dầu và các van chịu lực do cơ quan có thẩm quyền cấp 2.9.6 Tính số máy ép cọc cho công trình Từ số lượng cọc cần ép và định mức ca máy (theo ĐM 24-2005), ta tính ra số ca máy cầ n thiết cho việc thi công công trình. Nếu số ca máy quá lớn, ta có thể chọn tăng số máy ép lên: 2 máy, hoặc 3 máy... Ví d ụ: tiết diện cọc 250 x 250mm, tổ ng số chiều dài cọ c ép 5000m, tra định mức tiết diện cọ c 25x25cm và máy ép < 150T, định mức là 3,05ca/100m cọ c Vậ y, số máy cần thiết :
  18. THI CÔNG ÉP CỌC Vậy, nếu thi công toàn b ộ số cọc trên cần ít nhất 5 tháng. Nếu ta dùng 2 máy ép cọc thì thời gian thi công sẽ giảm xu ống 1/2. Và số ngày công cho 2 máy: 77 ngày, sau khi có số ngày, số máy thì ta sẽ thiết kế được sơ đồ ép cọ c chính thức. 2.9.7 Tiến hành ép cọc 2.9.7.1 C huẩn bị mặt bằng thi công và cọc Việc b ố trí mặt bằng thi công ép cọ c ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công nhanh hay chậm của công trình. Việc b ố trí mặt bằng thi công phải hợp lý để các công việc không b ị chồ ng chéo, cản trở lẫn nhau, giúp đẩy nhanh tiến độ thi công, rút ngắn thời gian thực hiệ n công trình. Cọc phải được bố trí trên mặt b ằng sao cho thu ận lợi cho việc thi công mà vẫn không cản trở máy móc thi công Vị trí các cọc phải được đánh dấu sẵn trên mặt b ằng bằng các cộ t mốc chắc chắn, dễ nhìn. Cọc phải được vạch sẵn các đường trục để sử dụng máy ngắm kinh vĩ Giác đài cọc trên mặt bằng: • Người thi công phải kết hợp với người làm công tác đo đạc. Trên bản vẽ tổng mặt b ằng thi công phải xác đ ịnh đầy đủ vị trí của từ ng hạng m ục công trình, ghi rõ cách xác định lưới to ạ độ, d ựa vào các mốc chu ẩn có sẵn hay d ựa vào mố c quốc gia, chuyển mốc vào địa điểm xây dựng • Thực hiện các biện pháp để đánh dấu trục móng, chú ý đến mái dốc taluy của hố móng Giác cọ c trong móng: • Giác móng xong, ta xác định đư ợc vị trí của đài, ta tiến hành xác định vị trí cọc trong đài • Ở p hần móng trên mặt b ằng, ta đã xác định được tim đài nhờ các điểm chuẩn. Các điểm này được đánh dấu bằng các mốc • Căng dây trên các mố c, lấy thăng bằng, sau đó từ tim đo ra các kho ảng cách xác đ ịnh vị trí tim cọc theo thiết kế • Xác đ ịnh tim cọc bằng phương pháp thủ công, dùng quả dọ i thả từ các giao điểm trên dây đã xác định tim cọ c để xác định tim cọ c thực dưới đất, đánh d ấu các vị trí này
  19. THI CÔNG ÉP CỌC 2.9.7.2 Công tác chuẩn bị ép cọ c Cọ c ép sau nên thời điểm bắt đầu ép cọ c tuỳ thu ộc vào sự thoả thuận giữa thiết kế chủ công trình và người thi công ép cọc Vận chuyển và lắp ráp thiết b ị ép cọ c vào vị trí ép đảm bảo an toàn Chỉnh máy để các đường trục của khung máy, đường trục kích và đường trục của cọ c đứng thẳng và nằm trong một mặt phẳng, mặt phẳng này phải vuông góc với mặt phẳng chuẩn nằm ngang (mặt phẳng chuẩn đài móng). Độ nghiêng của nó không quá 5% Kiểm tra 2 móc cẩu của dàn máy thật cẩn thận kiểm tra 2 chốt ngang liên kết dầm máy và lắp d àn lên bệ máy b ằng 2 máy Khi cẩu đối trọng, dàn phải được kê thật phẳng, không nghiêng lệch, kiểm tra các chốt vít thật an toàn. • Lần lượt cẩu các đối trọng lên dầm khung sao cho mặt phẳng chứa trọ ng tâm 2 đối trọng trùng với trọ ng tâm ố ng thả cọ c. Trong trường hợp đố i trọ ng đặt ngoài dầm thì phải kê chắc chắn • Dùng cẩu tự hành cẩu trạm bơm đến gần dàn máy, nố i các giắc thu ỷ lực vào giắc trạm bơm, b ắt đầu cho máy ho ạt độ ng Chạy thử máy ép để kiểm tra độ ổn định của thiết bị (chạ y không tải và có tải)
  20. THI CÔNG ÉP CỌC Kiểm tra cọ c và vận chuyển cọc vào vị trí cọ c trước khi ép Kiểm tra các chi tiết nối cọ c và máy hàn: • Trước khi ép cọ c đại trà, phải tiến hành ép để làm thí nghiệm nén tĩnh cọc tại những điểm có điều kiện địa chất tiêu biểu nhằm lựa chọn đúng đắn lo ại cọ c, thiết b ị thi công và điều chỉnh đồ án thiết kế, số lượng cần kiểm tra với thí nghiệm nén tĩnh là 1% tổng số cọ c ép nhưng không ít hơn 3 cọ c. Chuẩn bị tài liệu: • Phải kiểm tra để lo ại bỏ các cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật • Phải có đầy đủ các bản báo cáo khảo sát địa chất công trình, biểu đồ xuyên tĩnh, b ản đồ các công trình ngầm. • Có bản vẽ mặt b ằng bố trí lưới cọc trong khi thi công • Có phiếu kiểm nghiệm cấp phố i, tính chất cơ lý của thép và bê tông cọ c • Biên bản kiểm tra cọc • Hồ sơ thiết b ị sử dụng ép cọ c
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
10=>1