Tìm hiểu các công nghệ thi công móng - mố - trụ - tháp cầu (Tái bản): Phần 2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:236

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 cuốn sách "Công nghệ thi công móng - mố - trụ - tháp cầu" trình bày các nội dung: Thi công móng mố, trụ và tháp cầu, thi công mô cầu, thi công trụ cầu, thi công tháp trong cầu treo và câu dây văng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tìm hiểu các công nghệ thi công móng - mố - trụ - tháp cầu (Tái bản): Phần 2

PHÀN II THI CÔNG MÓNG, M ố , TRỤ VÀ THÁP CẦU Chương 5 THI CÔNG MÓNG MÓ VÀ MÓNG TRỤ CÀU 5.1. THI CÔNG MÓNG NÔNG (MÓNG TOÀN KHỐI TRÊN NỂN t h i ê n NHIÊN) 5.1.1. Tố chức thi công móng toàn khối trên nền thiên nhiên Móng khối dùng cho những trường hợp nền chịu lực dưới đáy móng nam cách mặt đất thiên nhiên không quá 6m, lớp này có thề là nền đất tốt hoặc nền đá. Điều kiện địa hình trong thời gian thi công móng thường là khô cạn hoặc nước ngập nông với chiều sâu ngập nước Hn < 2m. Thực tế những móng khối ngập nước phẩn lớn là móng đặt trên nền đá, chiều sâu đào nhỏ, nếu là nền đất nên đổi thiết kế sang các dạng móng khác tránh móng khối. Những móng mo cầu dầm, cầu vòm ở địa hình đồi núi, tầng địa chất là nền đá nằm gần với mặt đất tự nhiên được thiết kế là móng khối và mặt bằng thi công phái bố trí ớ trên sườn dốc. Hình 5.1: Thi công móng khối trên nền tự nhiên Biện pháp thi công móng khối trong tất cả các điều kiện địa hình đều thống nhất chung các bước như sau: Thi công đào đất hố móng, hút nước trong móng (nếu có), xừ lý đáy móng, lắp đựng ván khuôn, đổ bê tông móng, chống thấm và đắp đất hố móng. Trong mỗi bước thi công biện pháp công nghệ được lựa chọn căn cứ vào nhũng yếu tố sau đây: 93
- Kích thước móng: Diện tích đáy chiều cao móng; - Chiều sâu đặt móng; - Dạng đất nền: Loại đất, điều kiện ồn định cùa mái dốc, có hay không có hiện tượng cát trôi; - Dạng nền dưới đáy móng: Là nền đất hay nền đá; - Điều kiện địa hình: Bằng phẳng hay sườn dốc, diện tích mặt bằng thi còng rộng rãi hay chật hẹp; - Điều kiện thuỷ vãn: Khô cạn hay ngập nước, ở trên cạn thì có hay không có nước ngầm. Trong khu vực ngập nước thì mức nước ngập nông hay sâu; - Điều kiện kỹ thuật của đơn vị thi công: Thiết bị đào lấy đất, công nghệ chế tạo và cung cấp vữa bê tông. Nội dung cùa tổ chức thi công là quy hoạch mặt bàng thi công, bố trí máy móc, thiết bị và nhân lực, chuẩn bị vật liệu và cung cấp năng lượng để thực hiện các công đoạn thi công một cách liên tục theo một trật tự thống nhất. Khi thiết kế tổ chức thi công móng khối cần chú ý tính thống nhất và tính hợp lý giữa các công đoạn, ví dụ giữa biện pháp đào đất trong hố móng với dạng kết cấu chống vách, giữa bố trí bãi đất thải với biện pháp đắp đất lấp hố móng và san trà lại mặt bằng. Bước 1: San tạo mặt bằng • Bước 2: Đào hố móng Đ ước 3: X ừ lý đấy m óug Bước 4: Đ ổ bô ỉông b ệ m óng Bước 5: Báo dưỡng bê tông bệ móng Bước 6: Đẩp đất hố móng Hình 5.2: Hình thức thế hiện biện pháp thi cóng chi đạo móng khối Móng là một bộ phận của mố và trụ, việc thi công móng chì là một hạng mục Irong hạng mục lớn là mố hoặc trụ cho nên khi chọn các biện pháp thi công móng phải xét đến việc phối hợp sau này của các công đoạn thi công phần thân mố hoặc thân trụ. Quy hoạch mặt bàng thi công là khâu quan trọng trong tổ chức thi công của bất kỳ hạng mục nào trong đó có thi công móng khối. Mặt bằng có không gian đù rộng để thao 94
tác các công việc, có bố tri xắp xếp hợp lý để vận hành các thiết bị được thuận lợi và an toàn. Sau mồi một công đoạn, bố trí thi công trên mặt bàng có thay đồi nhưng phải tận dụng được cách tổ chức cùa công đoạn trước và không ảnh hường đến việc thực hiện cùa công đoạn tiếp sau, như vậy không bị mất thời gian cho việc trung chuyên bô tri lại mặt bằng thi công. Trong hồ sơ thiết kế kỹ thuật (phần đề xuất biện pháp thi công) và trong hồ sơ thiết kế tồ chức thi công một nội dung quan trọng là biện pháp thi công chi đạo. Các bản vẽ này phải trinh bày dây chuyền tồ chức thi công theo biện pháp được chọn bằng các hình vẽ liên hoàn. Bàn vẽ không yêu cầu kích thước chi tiết và ti lệ chính xác nhưng phải cân đối và phản ánh đúng đối tượng cần thể hiện như: Kết cấu cùa hạng mục thi công, điều kiện địa hình, địa chất, thùy văn, dạng kết cấu cùa công trinh phụ trợ, sơ đồ mô tả biện pháp công nghệ, sơ đồ mô tả loại máy móc hoặc thiết bị kiến nghị sử dụng. Bản vẽ biện pháp thi công chi đạo là một tài liệu kỹ thuật sử dụng ngôn ngữ kỹ thuật là hình vẽ để trinh bày ý tường thi công. Trong bán vẽ có thuyết minh cho mỗi bước thi công, Các thuyết minh cần ngan ngọn và cô đọng. Hình vẽ minh họa trong cuốn sách có thề tham khảo sứ dụng như những sơ đồ công nghệ trong những bản vẽ biện pháp thi công chi đạo trong hồ sơ thiết kế tồ chức thi công. 5.1.2. Công tác đào và lấy đất ra khỏi hố móng Công tác đào và lấy đất trong hố móng là công việc rất nặng nhọc. Vì vậy, cẩn tiến hành kết hợp các biện pháp cả thủ công và cơ giới. Móng khối là loại móng có khối lượng thi công lớn, với diện tích đáy móng từ 8CM-120m2 khối lượng đất đào hàng trăm khối, phải thi công nhanh chóng. Lượng bê tông đổ tại chỗ lên tới 700-800nr và phải áp dụng các công nghệ đồ bê tông. Việc xác định chính xác khối lượng cùa nền đào hố móng có xét đến địa hinh cùa mặt đất thiên nhiên là rất phức tạp nhưng rất cần thiết trong khi thiết kế. lập dự toán và cần cho cà nguời thi công để lâp kế hoach. tổ chức thi công. Thể tích đất trong hố móng là thề tích khối chìm nàm trong trạng thái tự nhiên, khi đào lên trạng thái này bị phá vỡ và tăng thể tích, cần phải xác định thề tích đất sau khi đào lên để bố tri phương tiện vận chuyển đất thải cho phù hợp. Lượng đất thải tính bằng thể tích khối chìm nhân với hệ số tơi xốp cùa mỗi loại đất. Xác định khối lượng san ủi mặt bằng gồm có khối lượng đào ờ chỗ cao và khối lượng đắp bù cho những vị trí thấp hơn so với cốt thiết kế. Trong công tác đào đất, những công việc chuẩn bị bao gồm:San dọn mặt bàng và lên khuôn công trình trên thực địa. Công việc san dọn mặt bằng rất đa dạng, phụ thuộc vào đặc điềm địa hình và quy mô của công trinh đào đắp. Với điều kiện công trinh nàm trong khu vực đô thị, công tác chuẩn bị còn phải tổ chức đường tránh đảm bào giao thông, rào ngăn khu vực thi công và di dời những công trình ngầm đi qua khu vực đào hô móng. Với địa hình trũng, thấp cần đào hệ thống rãnh thoát dẫn nước ra ngoài khu vực thi công hoặc dẫn về hố tụ đế bơm ra ngoài đảm bảo khu vực thi công không bị 95
ngập nước. Trong mặt bằng khu vực thi công cần san bóc hết lớp đất hữu cơ phía trên, đào hết các gốc cây và tạo một địa hình tương đối bằng phang đề tiện cho việc đo đạc lên khuôn công trinh. 5.1.2.1. Đào đất trong hố móng trên cạn, không có kết cấu cliắng václi Khối lượng đất đào từ hố mỏng lên thường rất lớn và thòi gian để ngỏ hố móng không được kéo đài, vì vậy cần sừ dụng các phương tiện cơ giới để nhanh chóng kếl thúc giai đoạn đào hố móng và chuyền sang các công đoạn khác. Chi sử đụng nhân lực khi điều kiện mặt bằng thi công không cho phép triền khai máy móc và làm công việc sửa sang hoàn thiện phần đã đào băng máy. - Phạm vi áp dụng: Áp dụng ờ nơi đất khô hoặc ít ẩm. - Khi đó, độ dốc vách hố móng cần theo quy định cho từng loại đất. Các hoạt tải và các tải trọng tạm thời bất kỳ đều phải đặt cách xa mép hố móng ít nhất lm . - Nếu sau khi đào trần toàn bộ, hoặc một phần hố móng mà vách hố móng bị ẩm thì áp dụng ngay các biện pháp phòng chống sụt trượt, tạm thời ngừng công tác đào cho đến khi làm khô được vách hố, tạo được độ dốc vách hoặc đặt các chống vách. Hố móng có chiều sâu tối đa là 3m, vách hố móng có mái doc 1: 0,75^1 :1. Hình 5.3: Công lác đào và lấy đất ra khói hố móng trên cạn không cần chống vách Biện pháp thi công: Dùng máy đào gầu nghịch, đứng ờ vị tri sao cho mép bánh lốp hoặc cạnh dải xích cách mép hố móng l,0m và di chuyển đọc theo chiều dài cạnh hố để đào lấy đất lần lượt tùng lớp. Đất đồ lên ôtô tự đồ và chuyển ra ngoài bãi thài cùa công trường. Kết hợp nhân lực sửa sang ta luy hố móng. Khi đào đến vị trí cách cao độ thiết kế của đáy móng 0,5m thì phải đào hoàn toàn bằng thủ công. Dùng nhân lực đào lấy đi từng lóp đất mòng, vừa đào vừa kiểm tra mặt bằng đáy hố móng. Nền đất dưới đáy hố móng chi được đào đi mà không được đắp đất bù vào. 96
Hình 5.4: Đào đất trong hồ móng đào trần bằng máy đào gầu nghịch Đât thài được vận chuyền lên miệng hố móng bằng thủ công, đi theo bậc lên xuống tạo trên ta luy hố móng hoặc xúc đổ vào thùng chứa rồi dùng cần cẩu đưa lên khỏi hố móng và đổ lên ôtò. Trong (hình 5.4) các con số chi tầm với của máy đào. Tùy theo kích thước hố móng và tầm với làm việc của cần mà bố trí ôtô đứng trước hoặc đứng sau. v ị trí đứng của ôtô thay đồi theo hành trinh đi chuyền của máy đào. * Đào đất bàng máy ủi, kết hợp thù công - Phạm vi áp dụng: Móng nằm trên địa hình dốc, đặc biệt là móng mo cầu. Độ dốc không vượt quá 30°, chiều rộng không gian thao tác máy > 8m. Đất cấp M II theo bảng phân loại đất thi công cơ giới. Không bị úng nước. Hình 5.5: Máy úi thi công đào đất * Dùng máy xúc gầu thuận: Thường bố tri bên trong các hố móng rộng và khô. Máy sẽ xúc đất và đổ trực tiếp vào ô tô ben hoặc các xe gòng bố trí dưới tầm với cùa gầu. 97
Hình 5.6: Thi công đào hố móng bằng máy xúc gầu thuận * Đào hố móng bang máy đào gầu nghịch: - Phạm vi áp dụng: Thường bố tri máy trên bờ để đào và đồ đất. Vì vậy duới hố móng vẫn có thể bố trí cọc ván và không cần hút nước. Đất cấp I -r III theo bàng phân loại đất thi công cơ giới. Chiều sâu hố móng 4+6 m. Không có hiện tượng cát trôi, cát chảy, không bị úng nước. Địa hình thi công tương đối bằng phang, hoặc kết họp máy ủi san tạo mặt bằng và làm đường công vụ. Làm việc kết hợp với xe chở đất tự đổ. + Biện pháp thi công: Đào đất bằng máy đào kết hợp nhân lực sửa sang taluy hố móng. Đất thải vận chuyên bàng ôtô. Thiết kế biện pháp dùng máy đào gầu nghịch phải chú ý nhũng điểm sau: - Khả năng với xa nhất, đổ cao nhất và đào ờ vị trí thấp nhất so với vị trí đứng cùa máy đào; + Vị trí đứng cùa máy so với mép hố móng đảm bào ổn định vách ta luy; + Dung tích gầu và năng suất máy: + Đường đi chuyển của máy để có thề đào hết được các vị trí của hố móng; Hình 5.7: Thi công đào hố móng bang máy xúc gầu nghịch
+ số lượng xe chở đất phối hợp và đường vận chuyền cùa xe. Nếu không phải chở đất thải đi chỗ khác thì vị tri đồ đất phải bố trí cách xa hố móng, không ảnh hường đến ổn định cùa thành vách. Đường di chuyền cùa máy đào bố trí theo hai phương pháp: 5.1.2.1.1. Di chuyển dọc theo chiểu dài ho móng Máy đào đúng ờ vị trí tim cùa hố móng và đi giật lùi, đào lấy đất rồi đổ lên xe ben đứng ờ bên vị trí đứng cùa máy đào và di chuyển dọc theo mép hố móng. Đất thái có thề đổ ở một phía bên cạnh mép hào. Cách di chuyển này, tay với của gầu đào chì phải quay một góc hẹp 45-90°, có thể đào đến vị trí ngay sát vị trí đứng nên đào được sâu tối đa so với khả năng với cùa tay gầu, máy ít di chuyển nên năng suất làm việc cao, sau khi đào từng đoạn hố móng dài từ 3^4m máy lùi đến vị trí đứng mới. Biện pháp này phù hợp với dạng hố móng hẹp và chạy đài. 5.1.2.1.2. Di chuyển cắt ngang ho móng Máy đào đứng dọc theo chiều rộng của hố móng và bắt đầu từ một cạnh cùa hố móng. Máy đào đất và đồ đất vào xe ôtô vận chuyển đứng ở kế bên. Đào đến đâu máy lùi dần cho đến hết chiều rộng của hố móng sau đó tiến lên vị trí mới theo đường cất chéo để đào đoạn hố móng tiếp theo. Biện pháp di chuyền này đào được hố móng rộng, mỗi chu kỳ di chuyển cùa máy đào đào được 2-K?m chiều dài hố móng. Trong biện pháp này cũng có thể đổ đất sang bên cạnh hố móng nhưng phài sử dụng thêm các máy ùi để đấy chuyền và vun đống đất thải. + Biện pháp tồ chức thi công: Mặt bằng thi công hố móng bao gồm phạm vi khu vực hố móng, vị trí đứng và di chuyển cùa máy đào, đường vận chuyển cho ôtô và phạm vi của bãi chứa đất thải. Xung quanh ho móng phải có hàng rào cành báo cách mép hố móng lm . Xung quanh mép hố m ó n g cần có h ệ th o n g răn h th o át h oặc b ờ con lư ơn để ngãn ntrớc m ặt thâm nhập vào trong hố móng nếu trong thời gian thi công gặp thời tiết mưa gió. + Trinh tự thi công bao gồm các bước: 1- San úi tạo mặt bàng thi công. 2- Đào rãnh cắt nước. 3- Dựng hàng rào xung quanh hố móng. 4- Định vị hố móng, cắm cọc lên khuôn vị trí mép hố móng. 5- Đào ho móng bằng máy đào gầu nghịch kết họp ôtô vận chuyền đất thải. Sừ dụng nhân lực để sửa ta luy và dọn sạch đáy móng. Chỉ đào đến cao độ cách đáy móng 0,5m. Bố trí sẵn máy bơm nước để phòng nước ngầm và nước mưa. 6- Xác định mép hố móng cùa tầng dưới tiếp tục đào bằng thủ công đợt một. 7- Tập kết vật liệu cho thi công lớp lót móng và phối hợp với tư vấn giảm sát đề nghiêm thu đáy móng nhanh chóng. 99
8- Đào lớp đất phía trên đáy móng. 9- Nghiệm thu đáy hố móng. 10- Xừ lý đáy hố móng bao gồm thi công lớp lót móng bằng bê tông mác thấp và đào rãnh thoát xung quang hố móng, kiến thiết hố tụ và lấp đặt máy bơm nước. 11- Nghiệm thu đáy móng trước khi thi công móng. - Mảy móc thi công gồm: + Máy đào gầu nghịch chọn theo dung tích gầu V (m3), tầm với tay gầu; + Ôtô phối hợp cần xác định trọng tài xe G (kN), cự ly vận chuyền L (km) và xác định số lượng xe; + Cần cẩu dùng đề vận chuyền đất, và chuyền vữa bê tông đồ lớp lót móng số lượng 1 chiếc chọn theo tầm với; + Máy bơm chọn theo lưu lượng nước; + Máy trộn bê tông di động loại 250/; + Máy đầm bàn. * Dùng gầu ngoạm: Thường được sử đụng để đào đất trong các hố móng sâu ờ nơi ngập nước hoặc khô ráo. Hình 5.8: Thi công đào ho móng bằng máy gầu ngoạm 5.1.2.2. Đào đất trong hố móng trên cạn, có kết cấu chồng vách Khi hố móng có chiều sâu lớn hơn 3m hoặc nền đất yếu có hiện tượng cát chảy dễ sập lờ, ngoài ra để giảm bớt diện tích miệng hố móng, vách hố móng đào thẳng đứng, khi đó thành hố móng phải được kè chống bằng kết cấu tạm thời gọi là tường ván chống vách. Giữa hai mặt tường ván đối diện nhau có hệ thống văng chống ngang tạo thành các ô hoặc các khe ngang gây khó khăn cho việc lựa gầu cùa máy đào lấy đất trong hố móng. Tùy thuộc vào dạng của kết cấu văng chống mà sử dụng máy đào gầu nghịch hay máy đào gầu ngoạm. 100
Hình 5.9: Đào đất hố móng có kết cáu chẳng vách Nếu văng chống chỉ gồm một hàng các thanh chống ngang, tạo thành các khe ngang, dùng máy đào chạy dọc theo mép hố móng và lựa gầu lấy đất theo các khe này đất đổ lên xe ô tô có ben tự đổ và chuyển ra băi thải. Neu kết cấu văng chống là một khung gồm các thanh chống theo chiều ngang và thanh chống theo chiều dọc của hố móng tạo thành các ô thì không thể dùng máy đào khi đó dùng máy xúc gầu ngoạm, thả gầu qua các ô đề đào lấy đất trong hố móng. Đất đưa lên có thể đổ lên ôtô hoặc đưa ra cách xa mép hố móng và đổ đống, sau đó dùng máy úi san phảng. Trong hố móng có kết cấu chống vách ở đó thanh chống dọc và ngang của vành đai khung chống càn trờ đưa gầu cùa các loại máy làm đất vào lấy đất. Do đào bàng máy nên kết cấu chống vách cần phải chắc chắn và bền vững không chi đối với áp lực đất tĩnh mà còn chịu được các va chạm của máy móc khi làm việc nên kết cấu chống vách phải là dạng tường ván ngang có kích thước định hình: Hình 5.10: Thi công hố móng mổ và trụ cầu ỈChi thiết kế kết cấu khung chống của tường ván cần xem xét kích thước gầu cùa các loại máy làm đất sẽ sử dụng đào lấy đất trong hố móng để bố trí cự li giữa các hàng
văng chống sao cho việc thà gầu ngoạm hay lựa gầu đào cùa máy đào xuông cạp đât trong hố móng và cẩu lấy lên một cách dễ dàng. Hình 5.11: Đào đất trong hố móng có chồng vách a) Dùng máy đào gầu nghịch; b) Dùng máy đào gầu ngoạm Khi đào đất bằng máy trong hố móng có tường ván vẫn cần có lực lượng lao động thủ công phối hợp để làm các việc như lắp ván ngang chắn đất, đào xà đất ở các góc và cạnh hố móng ờ những chỗ vướng khuất mà máy không với tới rồi chuyền ra vị tri thuận lợi để máy có thể xúc chuyển lên trên. - Phạm vi áp dụng: Nen đất cấp I + III theo bảng phân loại đất thi công cơ giới. Không bị úng nước trong giai đoạn thi công. - Biện pháp thi công: Có thề sừ dụng hai loại máy đào phụ thuộc vào dạng kết cấu cùa khung chống: + Neu kết cấu khung chống chi gồm các thanh chống ngang thì sử đụng máy đào gầu nghịch, kết hợp ôtô chờ đất; + Nếu khung chống bao gồm cả thanh chống ngang và thanh chống dọc, mặt hố móng bị phân thành những khoang nhỏ thi phải sứ dụng máy đào gầu ngoạm. Đất thải được đổ ra bãi thải bố tri cách xa mép hố móng hoặc đổ lên ôtô chuyền ra xa. Quá trình đào lấy đất trong hố móng kết hợp đồng thời với lắp đặt ván lát ngang chống vách hố móng. Neu sừ dụng máy đào gầu nghịch, hướng di chuyền của máy dọc theo chiều dài cùa hố móng. Khi dùng máy đào gầu ngoạm có thề bố tri máy đứng ở một vị trí phía đầu hố móng, do có tầm với xa nên máy có thể lấy đất ờ các khoang trong hố móng. Đào bằng máy đến cách cao độ đáy móng (CĐĐM) 50cm thì dừng và đào nốt bằng thú công. Đất đào bang thù công chuyển lên khỏi hố móng bằng cần cầu và thùng chứa. 102
- Biện pháp tồ chức thi công: Mặt bàng thi công hố móng có chống vách thu hẹp hơn so với biện pháp đào trần vì kích thước miệng hố móng nhò, máy đào có thể đứng sát mép hố móng. Trên mặt bàng cần bố trí đường di chuyển của máy đào và đường vận chuyền cùa ôtô chở đất thài. Đối với máy đào gầu ngoạm cần chọn vị trí sao cho máy ít phải di chuyền nhất và góc quay cần khi làm việc nhò nhất. Trên mặt bằng cần bố tri bãi tập kết các kết cấu chống vách đặc biệt là ván lát ngang sẽ được chuyền dần xuống hố móng trong quá trinh đào đất. Xung quanh mép hố móng, tường ván nhô cao hơn so với mặt đất 0,25m đề phòng ngừa đất đá rơi bất thường từ trên mép hố xuống hố móng khi đang có người làm việc. Có hàng rào cành báo và ban đêm có đèn báo hiệu. Bố tri rãnh thu và thoát nước xung quanh khu vực hố móng đề phòng thời tiết mưa gió và có thể dẫn nước chảy ra khỏi khu vực hố móng nếu phái bơm nước từ trong hố móng lên. - Trinh tự các bước thi công: 1- San ùi tạo mặt bằng thi công: Đào bò gốc cây, phá dỡ các công trinh kiến trúc cũ, bóc lớp hữu cơ, san mặt bằng, đào rãnh thoát nước, làm đường cõng vụ cho máy đào và ôtô vận chuyền, tạo bãi chứa cấu kiện kết cấu chống vách. 2- Đo đạc định vị hố móng, xác định đường biên mép hố móng trên mặt đất và theo mép đường biên xác định vị trí các cọc thép. Dùng búa rung đóng hạ các cọc thép chữ H sô hiệu 300 vào trong nền đến cao độ thiết kế. 3- Lắp khung chống liên kết các đầu cọc thép. 4- Đào đất trong hố móng, sau mỗi đợt đào sâu xuống từ 0 ,5 -1 ,0rn thì lắp ván ngang và nêm chèn cho ván áp sát vào với vách hố móng. Đào đến cao độ cách đáy 0,5m thì dừng và đào tiếp bang thủ công. 5- Tiép tục đào bằng thú công đén cao độ đày móng. 6- Nghiệm thu đáy hố móng. 7- Xứ lý đáy hố móng bao gồm thi công lớp lót móng bang bẽ tông mác thấp và đào rãnh thoát xung quang hố móng, kiến thiết hố tụ và lắp đặt máy bơm nước. 8- Nghiệm thu đáy móng trước khi thi công móng. - Thiết bị và máy móc thi công chính: + Cần cẩu 16 -i-25 tấn; + Búa rung hạ cọc ván thép; + Máy đào gầu nghịch hoặc máy xúc gầu ngoạm chọn theo năng suất máy; + Ôtô vận chuyển chọn phù hợp với máy đào; + Máy bơm chọn theo lưu lượng nước; + Máy trộn bê tông di động loại 250/; + Máy đầm bàn. 103
5.1.2.3. Thi công hố móng trong điểu kiện ngập nước 5.1.2.3.1. Điều kiện phái thi công dưới nước - Khối lượng thi cóng không lớn lắm; - Công việc không lặp lại nhiều lần; - Trong vùng nước sâu, vòng vây rất tốn kém. Hình 5.12: Đào đắt hố móng trong điểu kiện ngập nước bằng máy đào gầu ngoạm a) Trường hợp nước ngập nông; b) Tntờng hợp nước ngập sâu 1- vòng vây cọc ván; 2- đường công vụ; 3- sà lan Ờ khu vực ngập nước, với dạng móng có bệ ngập sâu vào trong nền người ta tiến hành đóng vòng vây cọc ván xung quanh phạm vi móng và đào đất trong vòng vây đề tạo hố thi công bệ móng. Sau khi đào lấy đất đến cao độ thiết kế đáy móng được đố một lớp bê tông và bơm cạn nước. Đào đất hố móng trong điều kiện ngập nước bàng một trong hai biện pháp: dùng máy đào gầu ngoạm và bằng biện pháp xói hút. So với MNTC (mực nước tiêu chuẩn), nếu chiều sâu ngập nước H„ < 2m, thiết bị đào và vận chuyển đất thài phải đứng và di chuyển trên đường công vụ hoặc trên sàn đạo. Với chiều sâu ngập nước H„ > 2m, sử dụng các phương tiện nổi là sà lan hoặc hệ phao làm mặt bằng thi công trên mặt nước. 104
Với nền sét, sét pha hoặc cát thô, cát lẫn sỏi sạn, trong hố móng không bị vướng các đầu cọc thì nên sử dụng máy đào gầu ngoạm có dung tích gầu từ l,2-i-2,5m3. Khi H„ < 2m, bố trí xe cẩu di chuyển ưên đường công vụ đề đào lấy đất ờ các vị trí cúa hố móng và đất thải được đồ sang bên cạnh. Khi Hn > 2m đặt xe cẩu đứng cố định trên phao thà gầu lấy 4ất ở trong hố móng rồi đồ đất ra sông hoặc đổ vào xà lan vận chuyên. Với nền cát, cát lẫn sỏi cuội rời rạc và đặc biệt nền đào bị vướng các đầu cọc đào đất ho móng bàng biện pháp xói hút hoặc hút thủy lực. Khi gặp nền đất chặt, sử dụng thiết bị xói hút có các đầu vòi xói nước để phá đất ngn thành bùn với các hạt rời và dùng đầu hút để hút hỗn hợp bùn thài ra ngoài. Máy hút bùn có hai loại: Máy hút khí động thổi bàng hơi ép và máy hút thúy lực dùng bơm ép nước. Cấu tạo máy hút khí động bao gồm ống hút có đường kính 10CH-250mm, đi kèm song song với ống hút là đường ống dẫn hơi ép xuống buồng hút bố trí gần sát cửa hút ờ phía dưới. Tại đây đường ống hơi ép đổi chiều và thổi vào trong buồng hút một góc chéo (2CH-250) so với phương thẳng đứng rồi theo đường ống đi ngược lên tạo nên một buồng chân không tại khu vục cừa hút, do đó nước và bùn bị cuốn vào rồi theo luồng khí ép chày dọc theo ống hút để xả ra ngoài. Máy có thể cuốn theo lên cả những viên đá kích cỡ lớn có thể làm tắc đường ống, do đó ờ miệng ống người ta hàn lưới để chặn lại chi cho những viên đá có kích thước nhò hơn 1/4 đường kính ống lọt qua. Biện pháp xói hút không áp dụng được đối với nền sét dẻo bời dễ bị làm tắc đường ống trong quá trinh bơm hút. Đe đào xói đất phải có máy bơm áp lực nước 90m và lưu lượng 90m3/h, năng suất cùa máy hút từ 2-^4nvVh. Hìnlt 5.13: cấu lạo máy xói hút khí động và biện pháp lố chức đào đất bằng máy xói hút a) Cẩu tạo chung cùa máy xói hút; b) Đầu xói; c) Đầu hút l.ốna hút; 2 .xói nước 105
Thiết bị xói hút được gắn trên giá chữ A và được di chuyển trên mặt sàn đạo dựng trên mặt vòng vây cùa hố móng. Cấu tạo của máy hút thủy lực tương tự như máy hút khí động nhưng dùng dòng nước bơm với áp lực nước l,0-i-l,5MPa và lưu lượng 150nrVh để tạo thành dòng hút. Với nền cát rời mềm thì không cần vòi xói để đào phá mà có thể dùng đầu hút trực tiếp hút đất cát lên. Trước tiên tạo lỗ lòng chảo sâu hon mặt nền xung quanh 2(H30cm và thả đầu hút xuống sát mặt nền, khi hút nước bị cuốn vào rồi tạo thành dòng chày tốc độ lớn làm xói đất nền và cuốn theo. Dùng cần cấu hoặc giá chữ A di chuyền dần đầu hút đề có thể đào rộng ra xung quanh và sâu đần xuống đến cao độ cần thiết. Khi những viên đá có kích cỡ lớn không lọt qua cừa hút của máy hút bùn đọng lại ờ dưới đáy hố móng với khối lượng lớn người ta dùng một loại thiết bị gọi là lồng hút đá hoạt động theo nguyên lý của máy hút thủy lực nhưng chỉ hút những viên đá kích thước 10+25cm. Các viên đá này hút vào lồng chứa bang thép, khi đầy cả đầu hút được lấy lên đề xả đá ra. 1250 Hình 5.14: cấu tạo máy hút thúy lực (a) và lồng hút đá (b) 106
Hố móng cùa móng khối phải được đào trong điều kiện khô ráo vì phải đàm bảo trạng thái nguyên thổ cùa nền đất phía dưới đáy móng, cho nên đối với nền đất nếu vị trí móng nằm trong khu vực ngập nước thì phải sử dụng các loại móng khác như mỏng cọc hoặc móng giếng, tránh dùng móng khối. Điều kiện ngập nước đặt ra có thề gặp phải trong hai trường hợp sau: - Móng khối đặt trên nền đá, vị trí móng nằm trong khu vực ngập nước; - Khu vực móng không bị ngập nước nhung bị ảnh hường của nước ngầm, mực nước ngầm (MNN) cao hơn cao độ đáy móng và lưu lượng nước ngầm lớn. Đối với trường hợp móng trên nền đá ta phải sử dụng vòng vây ngăn nước, còn trong trường hợp nền bị úng do nước ngầm phải tìm biện pháp làm khô nền đào trước khi đào đất trong hố móng. 5.1.2.3.2. Biện pháp đào ho móng trên nền đá trong khu vực ngập nước Nền để đặt móng chịu lực sau khi đã bóc hết và dọn sạch lớp phong hóa hoặc dập vỡ mạnh, chiều sâu đào đá từ 1,0+2,Om. Mặt đá có thể lộ ngay ờ đáy sông hoặc có thể ờ dưới một tầng phù bàng cát hoặc cuội sỏi. Do phải đào lấy đất ở phía trong vòng vây và chân cọc không thể hạ sâu vào nền đá nên trong trường hợp này vòng vây ngăn nước không thề dùng cọc ván thép mà phải chọn loại vòng vây ngăn nước khác. Neu gặp dòng chảy hẹp, nước ngập nông có thể sử dụng biện pháp đắp đập ngăn nước ờ hai phía thượng và hạ lưu, dùng ống cống tạm dẫn nước chảy qua khu vực thi công rồi bơm cạn nước. Thân đập phải dùng đất thịt hoặc cát chứa trong các bao tài và xứ lý nền đập đề không xảy ra hiện tượng cát trôi. Ống cống có diện tích thoát đù lưu lượng nước thường xuyên và tránh phạm vi đào móng. Biện pháp này chỉ được áp dụng cho dòng chày nhò và trong thời gian thi công chắc chắn không xảy ra mưa lũ. Nêu nền đá lộ ra trên mặt đất tự nhiên, lòng suối không bàng phăng thi nên sử dụng vòng vây đất quây xung quanh khu vực thi công. Vòng vây gồm những khung lồng gỗ đặt nối tiếp nhau xuống dưới đáy dòng chảy, nhô cao hơn MNTC 0,5m. Gặp nhũng chỗ nhâp nhô dùng bao tải cát kê đệm cho tương đối bằng phang. Các lồng gỗ này được giằng chống lại với nhau cho ổn định. Bên trong lồng gỗ dùng ván hoặc cây nhò lát chặn và đổ đất không thấm. Sau khi đắp kín vòng vây thì tiến hành bơm cạn nước. Máy bơm nước có lưu lượng gấp hai lần lưu lượng dự kiến để đề phòng đáy nền có nhiều khe nứt nước có thể thấm qua. Trường hợp vị tri móng nằm trong dòng chày rộng, nước ngập sâu nên sử dụng thùng chụp để ngăn và bơm cạn nước trong vòng vây trước khi tiến hành đào phá đá to n g hố móng. Khi sừ dụng thùng chụp phải kết hợp với lớp bê tông vành khăn là lớp bê tông đổ chèn xung quanh bên trong thùng chụp để ngăn nuớc có thể chảy từ khe hớ giữa đáy thùng chụp với nền thiên nhiên vào hố móng. 107
Hình S. 15: Bố trí vòng vây đất để thi công ho móng trong nền đá bị ngập nước Biện pháp thi công tiến hành như sau: Dùng máy đào gầu dây hoặc máy đào gầu ngoạm đào dọn hết tầng phù trên mặt nền đá sau đó hạ thùng chụp xuống sát đáy nhờ kết cấu bó đáy thùng chụp. Dùng các bao tải cát thả xuống đắp thành chân khay chặn xung quanh phía ngoài của thùng chụp. Đổ lóp bê tông vành khăn bằng biện pháp rút ong thẳng đứng, chờ cho lớp bê tông này đủ cứng (sau 2 ngày) bơm cạn nước trong vòng vây. Đe có thể bơm cạn nước cần đào một góc sâu hơn xuống thành hố tụ đề tập trung nirớc về phía đó. Hình 5.16: Biện pháp đào hổ móng trong nền đá ngập nước a) Hạ thùng chụp và đo bê tông vành khăn; b) Đào đá trong vòng vây bơm cạn nuúc 1- chân khay; 2- ống đồ bê tông; 3- bê tông vành khăn; 4- máy nén khí; 5- thùng chứa Đào lớp đá phong hóa bằng búa hơi ép và vận chuyển đá thải đựng trong các thùng chứa lên khòi hố móng bằng cần cẩu. Trong quá trinh đào hố móng phái có máy bơm nước thường trực và hoạt động thường xuyên. Neu khối lượng đào phá đá lớn có thể áp dụng biện pháp nổ mìn lỗ nhò có che chắn. Sau mỗi lần nồ phá dùng máy xúc bốc, xúc đá thải đưa lên khói hố móng. Kích thước hố móng đào trong đá lớn hơn kích thước của bệ móng mỗi chiều không quá 5cm để có thể sử dụng thành đá cùa hố móng để làm ván khuôn. 108
5.1.2.3.3. Thi công ho móng bằng vòng vây đất, đá ngăn nước - Phạm vi áp dụng: Tại các vị trí thi công có mực nước lớn nhất trong thời gian thi công móng không quá 2m và tốc độ nước chảy chậm dưới 0,5m/h. - Chiều rộng đinh vòng vảy đất thường lớn hom lm. Độ dốc taluy lấy theo góc ma sát trong của đất đắp ở trạng thái bão hòa nước, nhưng không được dốc quá 1/2 ờ bên ngoài và không quá 1/1 ở phía trong hố móng. 5 .1.2.3.4. Thi công hô móng bằng vòng vây đãt két hợp cọc ván gô - Phạm vi áp dụng: Khi mực nước khá sâu, vòng vây đất đá có nhược điểm là khối lượng rất lớn, mặt cắt lòng sông bị thắt hẹp làm xói lờ đáy lòng sông và vòng vây, cản trở thông thuyền. - Cấu tạo: + Cọc ván gỗ có tác dụng làm giảm độ thấm nước qua đất nền và đáy hố móng. + Đất đẩp có tác dụng làm giám được dòng thấm qua tường vây cọc ván, trét kín nhùng khe hờ giữa các thanh cọc ván. + Tuờng cọc ván có tác dụng gia co vách đào của hố móng. + Các loại: * Vòng vây đất có 1 lớp cọc ván: * Phạm vi áp dụng: Dùng ờ nơi có mục nuớc không sâu quá 3m và lưu tốc dòng cháy t ừ 0,5 - l,5m. * Cấu tạo: - Mặt trong là tường cọc ván gỗ cỏ tác dụng chắn đất và nước; - Mặt ngoài đắp đất với độ dốc tùy theo loại đất và yêu cầu chống xói; - Mặt đỉnh vòng vây tối thiều rộng 0,5m. Nước sõng 109
• Vòng vây đất có 2 lớp cọc ván: Nước sỗng Hình 5.18: cấu tạo váy đất có 2 lớp cọc ván * Phạm vi áp dụng: Đẻ giảm nhỏ kích thước vòng vây, có thể đùng lớp cọc ván thứ hai ờ ngoài thay thế cho mái đất tự nhiên. * Cấu tạo: + Đất đắp giữa hai lớp cọc ván đề giảm độ thấm nước mặt cùa vòng vây. + Cọc ván lórp trong: Được đóng sâu hơn đáy móng đảm bảo cường độ và độ ôn định cho vòng vây và đất nền, chống thấm nước ngầm, làm vách chống cho hố móng cùng hệ thống văng và đai ốp. + Cọc ván lớp ngoài: Giữ cho đất không bị sạt lờ, tăng cường chống thấm, ổn định và cường độ cho vòng vây. + Thanh căng: Bố tri một hoặc nhiều tầng bên trong hố móng đề tăng độ cứng và ồn định cho vòng vây, làm giám tiết diện và độ ngàm sâu trong đất cùa lóp cọc ván phía trong. + Thanh chống dùng đai ốp và cọc ván tạo thành hệ liên hợp cùng chịu lực. + Đất đắp nên chứa từ 20% thành phần sét. 5.1.2.3.5. Thi công hố móng có chống vách bằng ván lát * Phạm vi áp dụng: Khi không đủ điều kiện làm hố móng không chống vách, nếu chiều rộng hố móng nhò hơn 4m, đất nền khô, hoặc ổn định, lượng nước thấm không đáng kể thì có thề dung gỗ ván và các thanh chống đặt dần trong quá trình đào đất để chống sụt lờ vách hố móng. * Cấu tạo: + Ván lát: Chiều dày ván lấy theo tính toán. Chiều dày nhò nhất là 4cm. Tấm ván ngang trên cùng phải cao nhô hơn 15cm so với bờ hố móng. Neu hố móng nông hơn 3m, đặt trong đất ẩm tự nhiên nên đặt các ván cách quãng nhau với khe hờ bằng chiều rộng ván. Nếu hố móng sâu hơn 3m, hoặc nền đất xốp, quá ẩm, phải đặt các tấm ván sít nhau. 110
Hình 5.19: cấu tạo vách chống bằng ván lát + Thanh nẹp đứng: Đặt cách nhau 1,5 - 2,Om tùy theo tính toán. + Các thanh chống: Khoảng cách theo phương thẳng đứng cách nhau không quá l,0m. Phải đặt dưới đầu các thanh chống và đóng đinh chấc. 5. 1.2.4. Thi công đào hổ móng bằng nổ mìn 5.1.2.4.1. Phạm vi áp dụng Nồ mìn là sứ dụng sức công phá cùa thuốc nồ đề phá vỡ một khối lớn, rắn chắc. Trong xây dụng nồ mìn được dùng để đào phá đá mờ đường, đào hầm và khai thác đá trong các mỏ vật liệu, phá dỡ công trình cũ, tạo mặt bàng.v.v. Trong thi công cầu một số trường hợp sau đây cũng cần phải áp dụng biện pháp nổ mìn để phối hợp với những công tác thi công khác: - Phá nhũng táng đá mồ côi: - Đào phá đá dưới đáy hố móng; - Phá móng và mố trụ cầu cũ; - Phá dỡ kết cấu nhịp cầu cũ. IChi gặp phải những trường hợp trên, đơn vị thi công thường phải thuê những đơn vị khác có chuyên môn và tư cách pháp nhân về nổ mìn thực hiện. Neu đơn vị thi công có chứng chi về nổ mìn và xin cấp phép thì có thể tự tổ chức nổ phá. Dù sao người kỹ sư xây dựng cũng cần phải có kiến thức cơ bản về nổ phá mìn. 5.1.2.4.2. Đặc điêm nô mìn Nô là một phàn ứng hóa học cực nhanh kèm theo giải phóng một năng lượng lớn, tại tâm nồ nhiệt độ lên tới 3000°c, áp suất cao và tăng đột ngột làm cho môi trường xung quanh tâm nổ sinh ra làn sóng lan truyền va đập với vận tốc lớn, những tác dụng này có sức công phá và hủy hoại ghê gớm, càng gần tâm nổ ảnh hường này càng lớn. 111
Hình 5.20: Bo tri bãi no mìn hó móng Quan sát môi trường sau khi nổ người ta phân biệt ba vùng tác dụng gồm: - Vùng nén, môi trường bị nén chặt đột ngột và bị nát vụn; - Vùng phá rời: Môi trường bị chia cắt, phá vơ; - Và vùng chấn động: Làn sóng va đập không đủ phá vỡ kết cấu mà chỉ làm chấn động các phần từ tạo nên môi trường, vùng này được coi ià còn nguyên vẹn sau khi nô. Trong nồ phá chúng ta chi quan tâm đến hai vùng trong và gọi chung là vùng phá hoại. a) b) c) Hình 5.21: Ba hình thúc nồ mìn a) nồ hạn ché n < 1; b) no tung n - 1; c) nổ văng xa n> I 5.1.2.4.3. Vật liệu nổ * Thuốc nồ: Là một chất hoặc họp chất hoá học trộn lẫn với một số chất phụ gia. Những chi tiêu cơ bản cùa thuốc nổ: + Độ nhạy: khả năng phát nổ do tác dụng của một xung lượng nào đó; + Sức nổ: khả năng sinh công phá hoại môi trường nổ (cm3); + Sức công phá: Khả năng phá hoại của thuốc nổ tác dụng vào môi trường nằm gần phát mìn (mm). 112