Bài giảng môn Kỹ thuật xây dựng công trình biển

172 trang ngocly 1350

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng môn Kỹ thuật xây dựng công trình biển", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_mon_ky_thuat_xay_dung_cong_trinh_bien.pdf

Nội dung text: Bài giảng môn Kỹ thuật xây dựng công trình biển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Formatted: Different first page header KHOA KỸ THUẬT BIỂN BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH BIỂN BÀI GIẢNG KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN Người biên soạn: PGS.TS. Lê Xuân Roanh Hiệu đính : TS. Thiều Quang Tuấn Hà Nội 2011
Lời nói đầu Tập bài giảng này được viết theo chỉ đạoquyết định số: . của Ban giám hiệu trường Đại học Thủy lợi sau khi nâng cấp và chuyển đổi tài liệu học tập, nhằm cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về công nghệ thi công công trình ven biển. Nội dung của cuốn sách biên soạn trên cơ sở của các nguồn tài liệu tham khảo chính, bao gồm: giáo trình thi công công trình thủy lợi tập 1 và 2 của trường Đại học Thủy lợi, giáo trình thi công công trình ven biển và xa bờ- Do giáo sưGS Ben C. Gerwick, Jr., California, USA, in năm 2007. Nội dung trong cuốn bài giảng được viết ngắn gọn lại với những kiến thức cơ bản của hai nguồn tài liệu chính trên và các tài liệu liên quan khác, và được trình bày thành ba phần kỹ thuật và một phần bổ sung thêm về Formatted: Font color: Auto quản lý xây dựng. Nội dung như sau: và được trình bày thành 4 phần như sau: Phần thứ nhất trình bày về phương pháp dẫn dòng thi công, công tác hố móng, thi công công trình đất đá. Phần thứ hai giới thiệu công nghệ thi công công trình bê tông. Phần thứ ba trình bày về công nghệ thi công các công trình biển. Phần thứ tư giới thiệu về quản l ý xây dựng. Tập bài giảng là tài liệu tham khảo cho người học chương trình đại học, thuộc chương trình đào tạo kỹ sư ngành kỹ thuật bờ biển. Nó cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các ngành khác trong nhóm ngành xây dựng công trình thủy. Bài giảng biên soạn lần đầu, không tránh khỏi những sai. Bộ môn và tác giả xin chân thành đón nhận những góp ý của người học để hoàn chỉnh hơn trong lần biên soạn tới. Bộ môn Kỹ thuật công trình biển Trưởng bộ môn PGS. TS. Lê Xuân Roanh 2
Mục lục Phần thứ nhất 14 Formatted: Font: Not Bold DẪN DÒNG, NGĂN DÒNG, THI CÔNG ĐẤT VÀ ĐÁ 14 Chương 1: MỞ ĐẦU 14 1.1. Sự hình thành và phát triển của xây dựng công trình thủy 14 1.1.1 Sự hình thành 14 1.1.2. Nội dung 14 1.1.3. Trình tự trong quản l y đầu tư và xây dựng công trình 14 1.2. Sơ lược về sự phát triển của công trình thuỷ ở Việt Nam 14 1.3. Tính chất của thi công các công trình thủy, công trình biển 14 1.4. Những nguyên tắc cơ bản trong xây dựng thủy, công trình biển 15 1.5. Đặc điểm thi công các công trình bảo vệ bờ biển, công trình xa bờ 15 CHƯƠNG 2: DẪN DÒNG THI CÔNG 16 2.1. Các phương pháp dẫn dòng thi công 16 2.1.1. Đắp đê quai ngăn dòng một đợt 16 2.1.2. Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt 16 2.1.3 Dẫn dòng thi công qua lòng sông không thu hẹp (thi công trên bãi bồi)17 2.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng 17 2.2.1 Chọn tần suất thiết kế 17 2.2.2. Chọn thời đoạn dẫn dòng 17 2.3.1. Xác định cao trình đỉnh đê quai 18 2.3.2 Bố trí mặt bằng đê quai 18 2.3.3 Vật liệu đê quai thi công công trình biển 18 2.3.3.1 Đê quai cống hộp bê tông 18 2.3.3.2 . Đê quai cừ thép 19 Chương 3: THI CÔNG ĐẤT 21 3.1. Kỹ thuật đầm đất 21 3.1.1. Nguyên lý cơ bản của đầm nén đất 21 3.1.2.1. Lượng ngậm nước 21 3.1.2.2. Loại đất 21 2.1.2.3. Sự tổ hợp cấu tạo hạt 22 3.2. Các loại công cụ đầm nén 22 3.2.1. Đầm lăn ép 22 3.2.1.1. Đặc điểm 22 3.2.1.2. Cấu tạo và đặc điểm làm việc 22 3.2.2. Tính năng xuất của đầm lăn ép 25 3
3.2.3. Đầm xung kích 26 Chương 4: 28 KỸ THUẬT THI CÔNG ĐẬP ĐẤT, ĐÊ BẰNG KỸ THUẬT ĐẦM NÉN TRÊN KHÔ 28 4.1. Khái niệm 28 4.1.1. Đặc điểm của thi công đất đầm nén 28 4.1.2. Những yêu cầu chủ yếu khi thi công đập đất 28 4.2. Công tác bãi vật liệu 28 4.2.1. Nguyên tắc chọn bãi vật liệu 28 4.2.2. Kế hoạch sử dụng bãi vật liệu 29 4.3. Đào và vận chuyển đất 29 4.3.1. Nguyên tắc chọn phương án 29 4.3.2. Tổ chức vận chuyển 29 4.4. Công tác trên diện thi công 30 4.4.1. Công tác chuẩn bị 30 4.4.2. Công tác trên mặt diện thi công 30 4.5. Biện pháp tổ chức thi công mùa mưa lũ 32 CHƯƠNG 5: KỸ THUẬT THI CÔNG CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ- ĐÊ BIỂN, ĐẬP PHÁ SÓNG, MỎ HÀN 34 5.1 Kỹ thuật xử l y nền đất yếu dưới đê 34 5.1.1 . Xử lý nền đê bằng đệm cát 34 5.1.2 Xử lý nền bằng bấc thấm 35 5.1.3 . Sử dụng vải địa kỹ thuật để gia cố đê 35 5.1.4 Xử lý nền đê bằng bè cây 36 5.1.5 Xử lý nền bằng đệm cọc cát 37 5.1.6 Xử l y nền bằng khoan phụt áp lực cao 38 5.2.1 Thi công đê biển 38 5.2.1.2 Thi công lớp bảo mái đê dạng rời và xây vữa 39 5.2.2 Thi công các khối dị hình cho mỏ hàn, lớp bảo vệ 39 5.2.3 Thi công mảng liên kết mềm 40 5.2.4 Trồng cỏ mái phía đồng 42 5.2.5 Thi công chân khay 42 5.3. KỸ THUẬT THI CÔNG MỎ HÀN, THẢ RỒNG ĐÁ BẢO VỆ ĐÁY 42 5.3.1 Thi công mỏ hàn 42 5.3.2 Thi công bằng thiết bị dưới nước 43 5.3.3. Thi công đập có sự kết hợp của cả thiết bị dưới nước và thiết bị trên cạn 43 Phần thứ hai 45 4
KỸ THUẬT THI CÔNG BÊ TÔNG 45 Chương 6: KHÁI NIỆM CHUNG 45 Chương 7 : 47 CÔNG TÁC VÁN KHUÔN 47 7.1.Khái niệm chung 47 7.1.1 Định nghĩa 47 7.1.2 Tầm quan trọng 47 7.1.3. Các loại ván khuôn 47 7. 2 Xác định lực tác dụng lên ván khuôn và các bước thiết kế 47 7. 2.1 Lực tác dụng lên ván khuôn đứng 47 7. 2.2 Lực tác dụng lên ván khuôn ngang 47 7.2.3 - Chọn tổ hợp tính toán 49 7.2.4- Các bước thiết kế 49 7.3 Các loại ván khuôn và lắp dựng ( cố định) 49 7.3.1.Ván khuôn gỗ 49 7.3.2 Ván khuôn thép 50 7.3.3 Ván khuôn trượt 52 Chương 8: 55 KỸ THUẬT SẢN XUẤT BÊ TÔNG 55 8.1. Tính cấp phối bê tông và phối liệu 55 8.1.1. Tính cấp phôí: ( Giáo trình vật liệu xây dựng) 55 8.1.2. Công tác phôí liêu 55 8.2 Các phương pháp trộn bê tông, máy trộn bê tông 55 8.2.1. Trộn bê tông bằng tay 55 8.2.2. Trộn bê tông bằng máy 56 8.2.3. Thông số công tác của máy trộn bê tông 59 8.3.1. Yêu cầu đôí với trạm trộn 61 8.3.2. Các hình thức bố trí trạm trộn 61 Chương 9:KỸ THUẬT VẬN CHUYỂN VỮA BÊ TÔNG 65 9. l Khái niệm chung 65 9.1.1. Những yêu cầu kỹ thuật khi vận chuyển vữa bê tông 65 9.1.2. Các phương án vận chuyển vữa bê tông 65 9.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng chọn phương án vận chuyển 65 9.2 Các phương pháp vận chuyển vữa bê tông 65 9.2.1. Vận chuyển vữa bê tông bằng nhân lực 65 9.2.2. Vận chuyển bằng ô tô 66 9.2.3. Vận chuyển bằng đường ray, cần trục 68 5
9.2.4. Vận chuyển vữa bê tông liên tục 69 Chương 10. KỸ THUẬT ĐỔ, SAN, ĐẦM VÀ DƯỠNG HỘ BÊ TÔNG 71 10.1. Phân khoảnh đổ bê tông 71 10.1.2. Sự cần thiết và nguyên tắc phân chia khoảnh đổ 71 10.1.3. Các hình thức phân chia khoảnh đổ 71 10.1.3.1. Hình thức xây gạch 72 10.1.3.2. Hình thức kiểu hình trụ 72 10.1.3.3. Hình thức lên đều 72 10.2. Công tác chuẩn bị trước khi đổ bê tông 72 10.2.1. Chuẩn bị nền 72 10 2.2. Xử lý khe thi công (mạch ngừng thi công) 73 10.2.3. Kiểm tra trước khi đổ bê tông 73 10.3. Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông 73 10.3.1. Đổ bê tông 73 10.3.2. San bê tông 75 10.3.3. Đầm bê tông 75 10.3.3.1. Nguyên tắc hoạt động của máy đầm 75 10.3.3.2. Các loại máy đầm 75 10.3.3.3. Yêu cầu kỹ thuật khi đầm 76 10.3.4. Dưỡng hộ bê tông 77 10.4. Ứng suất nhiệt trong bê tông khối lớn 78 10.4.1. Ứng suất nhiệt của bê tông 78 10.4.1.1.Nứt nẻ bề mặt 78 10.4.1.2 Nứt xuyên 79 10.4.2. Biện pháp giảm ứng suất nhiệt trong bê tông 80 10.4.2.1. Giảm lượng phát nhiệt của bê tông 80 10.4.2.2. Hạ thấp nhiệt độ đổ bê tông 80 10.4.2.3. Tăng tốc độ toả nhiệt của bê tông ngay sau khi đổ 80 Chương 11. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐẶC BIỆT 81 11.1. Độn đá hộc trong bê tông 81 11.1.1. Ưu điểm 81 11.1.2. Nhược điểm 81 11.1.3. Yêu cầu về chất lượng của đá để độn bê tông 81 11.1.4. Phương pháp thi công độn đá hộc chủ yếu 81 11.1.5. Những hiện tượng làm giảm chất lượng bê tông độn đá hộc 81 11.2. Đổ bê tông dưới nước 82 11.2.1. Khái quát 82 11.2.2. Các phương pháp đổ bê tông trong nước 82 11.3. Thi công bê tông bằng phương pháp lắp ghép 83 6
11.3.1. Ưu điểm 83 11.3.3. Vận chuyển bê tông 83 11.3.4. Lắp ráp: gồm các bước: 83 11.4. Phun vữa và phun bê tông 83 11.4.1. Yêu cầu kỹ thuật 84 11.4.2. Yêu cầu đối với mặt cần phun và kỹ thuật phun 84 11.5. Thi công bê tông bằng phương pháp chân không 84 Chương 12: TÍNH VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG TRÌNH BIỂN VÀ CÔNG TRÌNH NGOÀI KHƠI 85 12.1 Tổng quan 85 12.2 Khoảng cách ngang và chiều sâu 85 12.3 Nhiệt độ 85 12.4 Dòng chảy 85 12.5 Sóng và sóng cồn 86 12.6 Gió và bão 87 12.7 Thủy triều và sóng cồn 87 Chương 13: KHAI QUÁT THI CÔNG CÔNG TRÌNH BIỂN 88 13.1: Giới thiệu chung 88 13.2 Các giai đoạn tiến hành xây dựng đối với các công trình ngoài khơi 88 13.3: Các nguyên tắc thi công 90 13.4 Phương tiện và phương pháp chế tạo 91 13.5 Hạ thủy 91 13.5.1 Hạ thủy tàu, sà lan 91 13.5.2: Cẩu và vận tải 91 13.5.3: Xây dựng trong xưởng đóng tàu (cạn) 92 13.5.4: Xây dựng ở lòng chảo 92 13.5.5: Lao trượt kết cấu từ đường dẫn hoặc sà lan 92 13.5.6: Sàn đệm bằng cát 93 13.5.7: Hạ kiểu lăn tròn 93 13.5.8: Hạ giàn đỡ 94 13.5.9 Hạ thủy sà lan bằng cách gia trọng 94 13.6: Lắp ráp và ghép nổi trên biển 95 13.7: Lựa chọn nguyên vật liệu và quy trình 95 13.8: Nguyên tắc thi công 96 13.9: Điều kiện đi lại 96 13.10: Sai số cho phép 97 13.11: Kiểm soát công tác khảo sát 98 7
13.12: Quản lí và đảm bảo chất lượng 98 13.13 An toàn thi công 99 13.14 Kế hoạch dự phòng 99 Chương 14: KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC CHO CÁC CÔNG TRÌNH BIỂN100 14.1 Mở đầu 100 14.2 Cọc thép đúc sẵn, cọc ống 101 14.3 Vận chuyển cọc 101 14.5 – Các phương pháp tăng khả năng thâm nhập 107 14.6 – Cọc lắp lồng 109 14.7 – Cừ thép hình chữ H 109 14.8 – Làm tăng độ cứng và khả năng chịu lực cho cọc 110 14.9 – Cọc bê tông dạng trụ dự ứng lực 110 14.10 – Xử lý và định vị các cọc xây dựng trạm đầu mối ngoài khơi 111 14.12 Giếng khoan và cọc khoan lỗ đúc tại chỗ 113 14.13 Những kinh nghiệm trong thi công hạ cọc 114 14.14 Thi công cọc trong điều kiện địa chất đặc biệt 114 14.15 Các phương pháp khác nhằm cải thiện sức chịu tải của cọc 114 Chương 15: KỸ THUẬT THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH CẦU CẢNG TRÊN SỐNG VÀ TRÊN BIỂN 116 `15.1 Các công trình bến cảng 116 15.1.1 - Các loại công trình bến cảng 116 15.1.3 - Đê, Kè 118 15.3 - Các công trình trên sông 119 15.3.1 - Các kết cấu ô cừ ngăn nước 119 15.3.2 Khuôn bê tông đúc sẵn —Kết cấu thi công trong nước 120 15.3.3 Các công trình bê tông nổi 121 15.4 Nền móng cho các trụ cầu tràn nước 123 15.4.1 - Giếng hở 123 15.4.2 - Giếng hơi ép 123 15.4.3 - Giếng đế trọng lực (Giếng hộp) 124 15.4.5 - Giếng chìm dạng hộp đỡ bởi hệ cọc 125 15.4.6 - Cọc dạng ống đường kính lớn 126 15.4.7 – Nối cọc với khối chân đế (mũ cọc) 128 15.4.8 - Cọc khoan CIDH 128 15.4.9 - Cừ vây 129 15.5 - Đường hầm chìm đúc sẵn (dạng ống) 130 15.5.1 – Mô tả 130 8
15.5.2 – Thi công đúc các đốt hầm kiểu phối hợp thép – bê tông 130 15.5.3 – Đúc sẵn các đốt hầm bê tông toàn bộ 131 15.5.4 – Chuẩn bị rãnh đào đón hầm 132 15.5.5 – Lắp đặt các đốt hầm 133 15.5.6 – San lấp 133 15.5.7 - Cổng nối 133 15.5.8 - Hầm được chống đỡ bởi cọc 134 15.5.9 – Đường hầm nổi trong nước 134 15.6.3 – Đê chắn sóng dâng Oosterschelde ( tham khảo) 134 15.7.Trạm đầu mối ngoài khơi 140 Phần thứ tư: TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ QUẢN LÝ XÂY DƯNG 147 Chương 16: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG TRONG TỔ CHỨC THI CÔNG 147 16.1 Nhiệm vụ, đặc điểm của tổ chức thi công 147 16.1.1Nhiệm vụ 147 16.2 Các thời kỳ tổ chức thi công 147 16.2.1 Thời kỳ chuẩn bị thi công 147 16.2.2. Thời kỳ thi công 147 16.2.3. Thời kỳ bàn giao công trình 147 16.3 Đấu thầu 148 16.3.1. Hình thức lựa chọn nhà thầu 148 16.3.2. Phương thức đấu thầu 149 16.3.3. Quy trình tổ chức đấu thầu 149 1. Mở thầu : 149 16.4. Hợp đồng 150 16.5. Kế hoạch đấu thầu của dự án 150 16.6. Luật xây dựng 151 Chương 17: KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THI CÔNG 152 17.1. Ý nghĩa, mục đích nguyên tắc 152 17.1.1. Ý nghĩa 152 17.1.2. Mục đích 152 17.1.3. Nguyên tắc 152 17.2. Các loại tiến độ, phương pháp thể hiện 152 17.2.1. Khái niệm chung 152 17.2.2. Các phương pháp biểu diễn 153 17.3. Phương pháp biểu diễn theo đường thẳng 153 17.3.1. Phương pháp đường thẳng ngang (Gant) 153 17.3.1.1. Phương pháp đường thẳng xiên 153 17.3.2. Lập tiến độ thi công theo phương pháp sơ đồ mạng lưới 155 9
17.3.2.1. Các phương pháp thể hiện 155 17.3.2.2. Những khái niệm cơ bản 156 17.3.2.3. Phân tích chỉ tiêu thời gian 157 17.3.2.4. Đường găng 159 17.3.2.5 Vẽ sơ đồ mạng lên trục thời gian 159 17.3.2.6. Các bước lập sơ đồ mạng 160 17.3.2.7. Tổ chức điều khiển 160 17.4. Tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền 160 17.4.1. Thi công dây chuyền 161 17.4.1.1. Điều kiện để thực hiện phương pháp này 161 17.4.1.2. Các khái niệm trong thi công dây chuyền 161 17.4.2. Các hình thức bố trí tổ chức thi công dây chuyền 161 Chương 18: 162 MẶT BẰNG THI CÔNG 162 18.1. Khái niệm chung 162 18.2. Nguyên tắc, các bước trong lập bản đồ mặt bằng thi công 162 18.2.1. Nguyên tắc 162 18.2.2. Các bước lập 162 18.3. Công tác kho bãi 162 18.3.1. Ý nghĩa 162 18.3.2. Các loại kho bãi 162 18.3.3. Xác định lượng vật liệu cất giữ trong kho 162 18.3.3.1. Khi không có tiến độ thi công 162 18.3.3.2. Khi có tiến độ thi công 163 18.3.4. Xác định diện tích kho 163 18.3.5. Nguyên tắc chọn kết cấu kho 163 18.4. Cung cấp điện, nước, hơi ép 163 18.4.1. Cung cấp nước 163 18.4.2. Cung cấp điện 165 18.5. Tính toán diện tích nhà ở 165 Chương 19: 167 DỰ TOÁN, TỔNG DỰ TOÁN 167 19.1. Đơn giá 167 19.2. Dự toán hạng mục 167 19.2.1. Các bộ phận hợp thành dự toán 167 19.2.2. Cách lập dự toán hạng mục 168 Field Code Changed Formatted: Tab stops: 1.23", Left Formatted: Font: (Default) Arial Phần thứ nhất 6 Formatted: Font: (Default) Arial Formatted: Font: (Default) Arial 10
DẪN DÒNG, NGĂN DÒNG, THI CÔNG ĐẤT VÀ ĐÁ 6 Formatted Chương 1: MỞ ĐẦU 6 Formatted 1.1. Sự hình thành và phát triển của xây dựng công trình thủy 6 Formatted 1.1.1 Sự hình thành 6 Formatted: Font: (Default) Arial 1.1.2. Nội dung 6 Formatted: Font: (Default) Arial 1.1.3. Trình tự trong quản l y đầu tư và xây dựng công trình 6 Formatted 1.2. Sơ lược về sự phát triển của công trình thuỷ ở Việt Nam 6 Formatted 1.3. Tính chất của thi công các công trình thủy, công trình biển 6 Formatted 1.4. Những nguyên tắc cơ bản trong xây dựng thủy, công trình biển 7 Formatted 1.5. Đặc điểm thi công các công trình bảo vệ bờ biển, công trình xa bờ 7 Formatted CHƯƠNG 2: DẪN DÒNG THI CÔNG 8 Formatted 2.1. Các phương pháp dẫn dòng thi công 8 Formatted 2.1.1. Đắp đê quai ngăn dòng một đợt 8 Formatted 2.1.2. Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt 8 Formatted 2.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng 9 Formatted Chọn tần suất thiết kế 9 Formatted Chương 3: THI CÔNG ĐẤT 13 Formatted 3.1. Kỹ thuật đầm đất 13 Formatted 3.1.1. Nguyên lý cơ bản của đầm nén đất 13 Formatted Lắp đặt 30 Formatted Các khối phủ ở cuối dốc 30 Formatted Chương 12: TÍNH VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG TRÌNH BIỂN VÀ Formatted CÔNG TRÌNH NGOÀI KHƠI 75 12.1 Tổng quan 75 Formatted: Font: (Default) Arial 12.2 Khoảng cách ngang và chiều sâu 75 Formatted 12.3 Nhiệt độ 75 Formatted 12.4 Dòng chảy 75 Formatted: Font: (Default) Arial 12.5 Sóng và sóng cồn 76 Formatted: Font: (Default) Arial 12.6 Gió và bão 77 12.7 Thủy triều và sóng cồn 77 Formatted Chương 13: KHAI QUÁT THI CÔNG CÔNG TRÌNH BIỂN 78 Formatted 13.1: Giới thiệu chung 78 Formatted 13.2 Các giai đoạn tiến hành xây dựng đối với các công trình ngoài khơi78 Formatted 13.3: Các nguyên tắc thi công 80 Formatted: Font: (Default) Arial 13.4 Phương tiện và phương pháp chế tạo 81 Formatted 13.5 Hạ thủy 81 Formatted 13.5.1 Hạ thủy tàu, sà lan 81 Formatted 11
13.5.2: Cẩu và vận tải 81 Formatted 13.5.3: Xây dựng trong xưởng đóng tàu (cạn) 82 Formatted 13.5.4: Xây dựng ở lòng chảo 82 Formatted 13.5.5: Lao trượt kết cấu từ đường dẫn hoặc sà lan 82 Formatted 13.5.6: Sàn đệm bằng cát 83 Formatted 13.5.7: Hạ kiểu lăn tròn 83 Formatted 13.5.8: Hạ giàn đỡ 84 Formatted 13.5.9 Hạ thủy sà lan bằng cách gia trọng 84 Formatted 13.6: Lắp ráp và ghép nổi trên biển 85 Formatted 13.7: Lựa chọn nguyên vật liệu và quy trình 85 Formatted 13.8: Nguyên tắc thi công 86 Formatted: Font: (Default) Arial 13.9: Điều kiện đi lại 86 Formatted 13.10: Sai số cho phép 87 Formatted: Font: (Default) Arial 13.11: Kiểm soát công tác khảo sát 88 Formatted 13.12: Quản lí và đảm bảo chất lượng 88 Formatted 13.13 An toàn thi công 89 13.14 Kế hoạch dự phòng 89 Formatted Chương 14: KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC CHO CÁC CÔNG TRÌNH Formatted BIỂN 90 14.1 Mở đầu 90 Formatted 14.2 Cọc thép đúc sẵn, cọc ống 91 Formatted 14.3 Vận chuyển cọc 91 Formatted 14.5 – Các phương pháp tăng khả năng thâm nhập 96 Formatted 14.6 – Cọc lắp lồng 98 Formatted 14.7 – Cừ thép hình chữ H 98 Formatted 14.8 – Làm tăng độ cứng và khả năng chịu lực cho cọc 99 Formatted 14.9 – Cọc bê tông dạng trụ dự ứng lực 99 Formatted 14.10 – Xử lý và định vị các cọc xây dựng trạm đầu mối ngoài khơi 100 Formatted 14.12 Giếng khoan và cọc khoan lỗ đúc tại chỗ 102 Formatted 14.13 Những kinh nghiệm trong thi công hạ cọc 103 Formatted 14.14 Thi công cọc trong điều kiện địa chất đặc biệt 103 Formatted 14.15 Các phương pháp khác nhằm cải thiện sức chịu tải của cọc 103 Formatted Chương 15: KỸ THUẬT THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH CẦU CẢNG Formatted TRÊN SỐNG VÀ TRÊN BIỂN 105 `15.1 Các công trình bến cảng 105 Formatted 15.1.1 - Các loại công trình bến cảng 105 Formatted 12
15.1.3 - Đê, Kè 107 Formatted: Font: (Default) Arial 15.3 - Các công trình trên sông 108 15.3.1 - Các kết cấu ô cừ ngăn nước 108 Formatted 15.3.2 Khuôn bê tông đúc sẵn —Kết cấu thi công trong nước 109 Formatted 15.3.3 Các công trình bê tông nổi 110 Formatted: Font: (Default) Arial 15.4 Nền móng cho các trụ cầu tràn nước 112 Formatted 15.4.1 - Giếng hở 112 Formatted 15.4.2 - Giếng hơi ép 112 Formatted 15.4.3 - Giếng đế trọng lực (Giếng hộp) 113 Formatted 15.4.5 - Giếng chìm dạng hộp đỡ bởi hệ cọc 114 Formatted 15.4.6 - Cọc dạng ống đường kính lớn 115 Formatted 15.4.7 – Nối cọc với khối chân đế (mũ cọc) 117 Formatted 15.4.8 - Cọc khoan CIDH 117 Formatted: Font: (Default) Arial 15.4.9 - Cừ vây 118 Formatted: Font: (Default) Arial 15.5 - Đường hầm chìm đúc sẵn (dạng ống) 119 Formatted 15.5.1 – Mô tả 119 Formatted: Font: (Default) Arial 15.5.2 – Thi công đúc các đốt hầm kiểu phối hợp thép – bê tông 119 Formatted 15.5.3 – Đúc sẵn các đốt hầm bê tông toàn bộ 120 Formatted 15.5.4 – Chuẩn bị rãnh đào đón hầm 121 Formatted 15.5.5 – Lắp đặt các đốt hầm 122 Formatted 15.5.6 – San lấp 122 Formatted: Font: (Default) Arial 15.5.7 - Cổng nối 122 Formatted 15.5.8 - Hầm được chống đỡ bởi cọc 123 Formatted 15.5.9 – Đường hầm nổi trong nước 123 Formatted 15.6.3 – Đê chắn sóng dâng Oosterschelde ( tham khảo) 123 Formatted 15.7.Trạm đầu mối ngoài khơi 129 Formatted 13
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN Phần thứ nhất DẪN DÒNG, NGĂN DÒNG, THI CÔNG ĐẤT VÀ ĐÁ Chương 1: MỞ ĐẦU Trong quá xây dựng và trình phát triển kinh tế của đất nước, chúng ta cần phải xây dựng hạ tầng cơ sở, trong đó có hệ thống đường giao thông( bộ và thủy), công trình dân dụng, công nghiệp, công trình ven sông ven biển, hồ chứa là những loại công trình được ưu tiên. Trong những năm qua chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm về xây dựng các loại công trình này. Bài giảng này giới thiệu công nghệ thi công các loại công trình trên, trong đó chú trọng giới thiệu công nghệ thi công công trình thủy. Toàn bộ bài giảng gồm 4 phần chính: - Dẫn dòng thi công và thi công đất đá. - Công nghệ thi công công trình bê tông. - Công nghệ thi công công trình biển. - Tổ chức thi công và quản lý xây dựng. Vì thời lượng phân bổ cho môn học có hạn, song kiến thức yêu cầu sinh viên cần hiểu được rất lớn. Vì vậy bài giảng viết với tinh thần: ngắn gọn, súc tích, cô đọng, cơ bản và tân tiến. Trong phần ly thuyết, sẽ có một số bài tập để hiểu l ý thuyết. Người học có thể tham khảo thêm ở một số tài liệu chuyên môn liệt kê ở cuối sách. 1.1. Sự hình thành và phát triển của xây dựng công trình thủy 1.1.1 Sự hình thành Công trình thủy được con người xây dựng và phát triển từ lâu. Kỹ thuật xây dựng đã được phát triển không ngừng. Ở nước ta, công trình thủy được phát triển từ những năm khai trương mở cõi, tuy vậy lý thuyết về lính vực này chỉ khi đất nước hòa bình, cả nước đi lên xây dựng chủ nghĩa xã hội và đặc biệt là sau thời kỳ hội nhập thì phần lý luận và phương pháp được hoàn chỉnh và tiếp cận hiện đại hơn. 1.1.2. Nội dung Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật, tổ chức, quản lý trong việc xây dựng công trình thủy Formatted: Font: (Default) Times New Roman, nhằm xây dựng công trình nhanh, rẻ, tốt, an toàn. Đặc biệt chú ý trong xây dựng Font color: Auto công trình biển. Formatted: Heading 2 1.1.3. Trình tự trong quản l y đầu tư và xây dựng công trình Formatted: Font color: Auto Trình tự quản lý đầu tư xây dựng công trình được chia thành các bước chính sau: Formatted: Font color: Auto - Chuẩn bị đầu tư ( lập báo cáo dự án, khảo sát, thiết kế, phê duyệt dự án, phân bổ vốn dầu tư xây dựng). - Thực thi dự án: tổ chức xây dựng ( thi công và nghiệm thu, bàn giao). - Quản ly , duy tu bảo dưỡng: Bàn giao dự án, quản ly và khai thác hiệu quả dự án. 1.2. Sơ lược về sự phát triển của công trình thuỷ ở Việt Nam Việc xây dựng công trình thủy đã có nhiều thành tựu lớn. Theo thống kê của bộ chủ quản, chúng ta đã xây dựng trên 400 hồ chứa lớn nhỏ, trên 4000Km đê sông, trên 1500Km đê biển với cấp an toàn khác nhau. 1.3. Tính chất của thi công các công trình thủy, công trình biển + Khối lượng lớn, thời gian kéo dài. + Điều kiện thi công khó khăn. 14
+ Yêu cầu chất lượng cao. + Thi công ngoài khơi bị ảnh hưởng của chế độ thuỷ hải văn, xa bờ 1.4. Những nguyên tắc cơ bản trong xây dựng thủy, công trình biển Formatted: Font color: Auto • Đảm bảo chất lượng tốt. • Giá thành rẻ. • Tốc độ nhanh. • An toàn tuyệt đối. 1.5. Đặc điểm thi công các công trình bảo vệ bờ biển, công trình xa bờ Formatted: Font color: Auto - Thường xuyên bị tác động của mực nước thay đổi, sóng biển, dòng chảy ven bờ. - Vật liệu rời, thi công phải dàn xếp để đạt độ khít nhất định. - Địa hình thi công phức tạp, đường thi công thay đổi. 15
CHƯƠNG 2: DẪN DÒNG THI CÔNG 2.1. Các phương pháp dẫn dòng thi công Để thi cong cong trình gần bờ, thềm sông thì chúng ta phải thực hiện công tác dẫn dòng, đê quai bao hố móng. Phương pháp đắp đê bao có thể ngăn chặn toàn bộ dòng chảy, rồi dẫn qua công trình dẫn dòng hoặc có thể xây dựng công trình khu vực bãi cạn. Phương pháp đắp đê bao chặn dòng có thể thực hiện thep hai phương pháp chính là: - Đắp đê quai ngăn dòng một đợt. - Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt. 2.1.1. Đắp đê quai ngăn dòng một đợt Formatted: Font color: Auto Nội dung: Đắp đê quai ngăn toàn bộ dòng chảy trong một đợt, dòng chảy được dẫn qua các công trình tháo nước tạm thời hoặc lâu dài. Công trình dẫn dòng này có thể là máng, cống ngầm, đường hầm khi xây dựng vùng sông suối, qua kênh khi dẫn qua vùng địa hình làm được kênh. Các phương án này có thể tham khảo giáo trình Thi công côong trình thuỷ lợi để hiểu rõ thêm chi tiết kỹ thuật lựa chọn và giải pháp thiết kế. 2.1.2. Đắp đê quai ngăn dòng nhiều đợt Formatted: Font color: Auto Phương pháp này chia ra nhiều giai đoạn dẫn dòng khác nhau, thông thường chia làm 2 giai đoạn: - Giai đoạn đầu: Dẫn dòng qua lòng sông thu hẹp hoặc không thu hẹp. - Giai đoạn sau: Dẫn dòng qua công trình lâu dài chưa xây dựng xong. Điều kiện áp dụng - Khi xây dựng các công trình có thể chia thành từng đoạn thi công độc lập như công trình bê tông, bê tông cốt thép. - Lòng sông rộng, lưu lượng và mực nước biến đổi nhiều trong năm. - Cần đảm bảo lợi dụng tổng hợp dòng chảy trong quá trình thi công (phục vụ tưới, ngăn mặn, giao thông thủy, ). Khi thu hẹp lòng sông người ta cần dự trù phạm vi thu hẹp thông qua độ thu hẹp K. - Mức độ thu hẹp (K) của lòng sông hợp lý: K= (30÷60)%. ω K = 1 100% ω2 Trong đó: ω1- Dện tích ướt mà đê quai và hố móng chiếm chỗ. ω2- Dện tích ướt của lòng sông cũ. - Mức độ thu hẹp phụ thuộc vào: + Lưu lượng dẫn dòng. + Không xói lở lòng sông (v<[v]kx của vật liệu). + Đảm bảo lợi dụng tổng hợp dòng chảy. + Đặc điểm cấu tạo công trình thuỷ công. + Điều kiện và khả năng thi công trong các giai đoạn. + Hình thức, cấu tạo đê quai. + Tổ chức thi công, bố trí công trường và giá thành công trình. Công thức cơ bản tính toán thuỷ lực qua lòng sông thu hẹp Q Vc = µ(ω2 −ω1) Trong đó: 16
Vc- Vận tốc dòng chảy trung bình tại mặt cắt co hẹp. Q- Lưu lượng thiết kế dẫn dòng (m3/s). µ - Là hệ số thu hẹp: µ =0,95 thu hẹp 1 bên, µ=0,9 thu hẹp 2 bên. Để thoả mãn cần phải xác định vận tốc Vc≤ [V]kx - Biện pháp chống xói + Bố trí đê quai thuận dòng chảy (chủ yếu là đê quai dọc). + Dùng biện pháp nạo vét mở rộng lòng sông để tăng tiết diện thu hẹp. + Thu hẹp phạm vi của đê quai và hố móng ở giai đoạn đầu đồng thời dùng các biện pháp kè đá đê quai để tăng khả năng chống xói lở. - Xác định mực nước dâng ở thượng lưu (khi dòng sông bị thu hẹp): 1 v 2 v 2 Z = c − 0 ϕ 2 2g 2g Trong đó: Z- Độ cao nước dâng (m) Q Field Code Changed Vo- Lưu tốc tới gần V0 = ω2 Vc- Lưu tốc tại mặt cắt co hẹp. ϕ - Hệ số lưu tốc phụ thuộc mặt bằng bố trí đê quai: dạng hình chữ nhật: ϕ =0,75÷0,85. hình thang: ϕ =0,80÷0,85. tường hướng dòng ϕ = 0,85÷ 0,9. 2.1.3 Dẫn dòng thi công qua lòng sông không thu hẹp (thi công trên bãi bồi) Formatted: Font color: Auto Nội dung - Thi công phần công trình trên bãi bồi (vào mùa khô năm đầu), dòng chảy dẫn qua sông tự nhiên. Ở giai đoạn này công trình trên bãi bồi phải thi công xong để dẫn dòng cho giai đoạn sau. - Mùa khô năm sau ngăn sông dẫn dòng qua công trình trên bãi bồi và thi công phần công trình còn lại. Ưu điểm - Công trình thi công trong điều kiện khô ráo, không ảnh hưởng tới lợi dụng tổng hợp dòng chảy. - Giai đoạn đầu không phải đắp đê quai nên giá thành hạ. 2.2. Chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng Formatted: Font color: Auto - Khi thiết kế công trình dẫn dòng ta chọn một hoặc một số trị số lưu lượng làm tiêu chuẩn để tính toán gọi là lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công. - Lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn dẫn dòng ứng với tần suất dẫn dòng. Các bước chọn lưu lượng thiết kế dẫn dòng được thể hiện như sau. 2.2.1 Chọn tần suất thiết kế Formatted: Font color: Auto - Tần suất thiết kế phụ thuộc vào cấp công trình theo 209/2004/NĐ-CP hoặc TCXDVN 285-2002. Hiện nay phân cấp công trình nghiêng theo TCXDVN 285- 2002. - Tần suất thiết kế lấy theo cấp công trình, thời gian thi công và đặc điểm vật liệu công trình, vị trí tràn và cao độ bảo vệ. - Khi có luận chứng chắc chắn P% có thể nâng lên hoặc hạ xuống nhưng phải được cấp trên phê duyệt. 2.2.2. Chọn thời đoạn dẫn dòng Formatted: Font color: Auto - Chọn thời đoạn dẫn dòng phụ thuộc thời gian thi công và đặc trưng thủy văn dòng chảy. 17
- Thời đoạn dẫn dòng có thể là 1 năm, 1 mùa khô hoặc vài tháng của mùa khô. Nó thực chất là thời gian phục vụ của công trình dẫn dòng và bảo vệ hố móng. 2.2.3 . Chọn lưu lượng dẫn dòng thiết kế Lưu lượng thiết kế dẫn dòng là lưu lượng lớn nhất trong thời đoạn thiết kế dẫn dòng ứng với tần suất thiết kế dẫn dòng. 2.2.4 Những nguyên tắc chọn phương án dẫn dòng 1. Thời gian thi công ngắn nhất. 2. Chi phí dẫn dòng và giá thành công trình tạm rẻ nhất. 3. Thi công thuận lợi, an toàn, chất lượng cao. 4. Bảo đảm tối đa yêu cầu lợi dụng tổng hợp dòng chảy. 2.3. Đê quai 2.3.1. Xác định cao trình đỉnh đê quai Formatted: Font color: Auto Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu chủ yếu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng thi công, khả năng xả công trình dẫn dòng và khả năng điều tiết của lòng hồ (nếu có): Z1=ZTL+δ ZTL=ZHL+Z Trong đó: Z1- Cao trình đỉnh đê quai thượng lưu (m). ZTL- Cao trình mực nước TL ứng với lưu lượng thiết kế dẫn dòng (m). δ- Độ cao an toàn của đê quai 0,5÷0,7m. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Z- Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu (m). Z xác định thông qua tính toán Not Italic, Font color: Auto thuỷ lực và điều tiết dòng chảy. Formatted: Default Paragraph Font, Font color: Auto Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế dẫn dòng và Formatted: Heading 2, Tab stops: Not at 0.5" đặc trưng thuỷ văn của dòng sông: Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Z2=ZHL+δ Font color: Auto Trong đó: Formatted: Heading 2 Z2- Cao trình đỉnh đê quai hạ lưu (m). Formatted: Font color: Auto ZHL- Cao trình mực nước hạ lưu (m). Formatted: Font: (Default) Times New Roman, δ - Độ cao an toàn của đê quai hạ lưu (0,5÷0,7)m Font color: Auto Chú ý: Formatted: Font color: Auto Công trình tháo nước càng nhiều, càng lớn thì đê quai càng thấp và ngược lại. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Do đó muốn chọn phương án hợp lý về kỹ thuật và kinh tế ta phải tính toán so sánh Formatted: Font: (Default) Times New Roman, kinh tế. Font color: Auto Tuy nhiên có nhiều trường hợp không thể thoả mãn hoàn toàn điều kiện kinh tế Formatted: Font color: Auto vì còn phải xét đến nhiều yếu tố kỹ thuật và yếu tố khác nữa. Formatted: Font color: Auto 2.3.2 Bố trí mặt bằng đê quai Formatted: Font: (Default) Times New Roman, − Hố móng khô ráo, rộng rãi tiện lợi thi công. Font color: Auto − Dòng chảy thuận, không xói lở lòng sông và đê quai. Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, − Tận dụng điều kiện có lợi của địa hình, của kết cấu công trình chính để giảm Font color: Auto chi phí công trình dẫn dòng. Formatted: Font color: Auto − Sử dụng đê quai làm đường thi công. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, − Thi công, tháo dỡ đê quai dễ dàng nhanh chóng. Font color: Auto 2.3.3 Vật liệu đê quai thi công công trình biển Formatted: Font color: Auto 2.3.3.1 Đê quai cống hộp bê tông Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Trong trường hợp thi công khu vực triều thay đổi vật liệu làm nên đê quai lại có thể sử Font color: Auto dụng bê tông cốt thép được. Người ta chế tạo các đoạn cống hộp trong bãi, sau đó kéo Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, đoạn hộp cống này ra vị trí xây dựng. Cống nổi được do thiết kế khoang rỗng chứa Font color: Auto 18
khí. Để đặt cống vào vị trí xây dựng, người ta kéo cống đến đúng điểm đặt, cho nước vào dần trong khoang nổi, thùng chìm xuống dưới sự kiểm soát của các neo dẫn các góc. 2.3.3.2 . Đê quai cừ thép Formatted: Font: Not Bold Đê quai làm bằng cừ thép sẽ tiết kiệm được diện tích mặt bằng công trường, thi công Formatted: Heading 3 nhanh và đôi khi lại là phương án rẻ nhất. Đê quai được thiết kế bao vây hố móng bằng các loại ván cừ thép có hình dạng khác nhau. Hình 2.1. Các dạng cừ thép thông dụng • • Hình 2.2: Đê quai bảo vệ bằng cừ thép Formatted: Font: Bold Hạ cừ thép vào nền có thể dùng máy chấn rung hoặc ép tĩnh. Máy ép chấn rung được ngàm vào đầu trên của cọc, dưới tác dụng của áp lực và chấn rung, ma sát thành và đáy cọc giảm xuống, lực nén trên xuống thắng trở lực ma sát của cọc mà cọc được hạ vào nền. Hạ cừ bằng máy chấn rung Thông số chọn máy rung tham khảo công thức sau: Trong đó: F – Lực ly tấm t- Chiều sâu hạ cừ G – Khối lượng của cừ thép. Chú y : Giữ tốc độ hạ cừ không quá 50cm/phút, như vậy có thể theo dõi và xử l ý khi cừ gặp nền không theo muốn. Khoảng cách thay đổi tần số của búa rung từ 800-1800 vòng/phút, lực ly tâm đạt đến 5000kN. 19
Hình 2.3: Máy đang hạ cừ vào nền. Formatted: Font: Bold Hạ cừ bằng máy búa đóng Sử dụng loại máy này để hạ cọc trong điều kiện hạ là đất mềm như: bùn, cát bụi, trầm tích hạt rời không dính đá. Khi hạ có thể làm từng tấm cừ hoặc hạ cả mảng cừ tùy thuộc vào công suất máy và ma sát của nền. Hạ cừ bằng máy ép thủy lực Loại thiết bị này thuận lợi khi hạ cọc trong đất nền mềm yếu như: bùn, cát bụi, sỏi tròn cạnh. Tháo dỡ cừ Sau khi hoàn thành nhiệm vụ bảo vệ hố móng, thi công xong người ta rút cừ lên để tái thu vật tư. Việc rút cừ lên bằng lực nâng lên của thiết bị. Khi hạ xuống dùng thiết bị ép rung thì khi nâng lên cũng dùng nâng rung hoặc nâng thủy lực. 20
Chương 3: THI CÔNG ĐẤT 3.1. Kỹ thuật đầm đất 3.1.1. Nguyên lý cơ bản của đầm nén đất a. Nguyên lý Dưới tác dụng của áp suất do đầm truyền vào những hạt đất, thắng trở lực ma sát giữa chúng làm cho các hạt di chuyển, hạt nhỏ chui vào khe kẽ giữa các hạt lớn, khoảng trống bị thu hẹp lại, mật độ đất tăng lên, đất được đầm chặt. b. Tầm quan trọng Đất đào xong đắp lại, chúng sẽ ổn định ở trạng thái tự nhiên, đặc điểm dung trọng khô tự nhiên thấp. Do vậy dẫn đến khả năng chống thấm kém, khả năng phát sinh ra lún gây trượt dễ dàng. Để đảm bảo những yêu cầu khi đất đắp cho công trình khi đưa công trình vào làm việc thì phải khống chế chất lượng đất đắp, hạn chế những thiếu sót trên. Cho nên đất đắp cần phải được đầm nện chặt chẽ. c. Đánh giá độ chặt của đất Việc đánh giá độ chặt của đất là kết luận quan trọngcuối cùng về chất lượng thi công đập đắt. Đất đủ độ chặt, tức là thoả mãn mọi yêu cầu thiết kế: khả năng phòng thấm, chống lún, chống trượt Đánh giá độ chặt của đất đất là người ta kiểm tra dung trọng khô tự nhiên của đất đắp. Có 4 phương pháp đánh giá trực tiếp là: Dao vòng cổ điển, bình rót cát, màng đo và máy đo phóng xạ. Có 2 phương pháp đo dán tiếp đó là: Thông qua mô đduyn đàn hồi và thiết bị xuyên tiêu chuẩn, xuyên tĩnh. 3.1.2. Các nhân tố tự nhiên ảnh hưởng tới hiệu quả đầm nén 3.1.2.1. Lượng ngậm nước Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto Nước trong đất tạm phân ra làm 2 loại: Formatted: Heading 3 - Nước liên kết phân tử. - Nước bao quanh mặt ngoài phân tử. - Nước liên kết phân tử chia ra: Nước cố kết và nước màng mỏng. - Nước bao quanh có tác dụng bôi trơn giữa các hạt với nhau. Nếu lượng nước bao quanh quá ít tức là lượng ngậm nước nhỏ, đất khô, lực nội ma sát lớn, trở lực giảm đi. Đầm dễ chặt. Nếu lượng ngậm nước quá nhiều đất quá ẩm, áp lực truyền vào hạt đất không nguyên vẹn, sinh ra áp lực kẽ hổng, đất đầm không chặt. Như vậy cần phải có một lương ngậm nước vừa phải mới đưa hiệu suất đầm cao nhất. Lượng ngậm nước đó trong thi công gọi là lượng ngậm nước tốt nhất. Định nghĩa: Đối với công cụ đầm nén đã xác định, để đạt tới dung trọng khô thiết kế, lượng ngậm nước nào mà công năng tiêu thụ cho 1m3 đất đắp là nhỏ nhất, thì tương ứng đó là lượng ngậm nước tốt nhất. Cách xác định: Dùng thí nghiệm ở hiện trường. Chọn một mặt bằng thi công có bxl = 60 x 60m. Trên mỗi dải tiến hành số lần đầm khác nhau và độ ẩm thay đổi. Kết quả vẽ lên đường quan hệ. 3.1.2.2. Loại đất Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto Đất khác nhau thì tính chất cơ lý khác nhau. Formatted: Heading 3 - Đất sét hạt nhỏ, độ rỗng lớn, dẻo dính khi ướt - đầm khó chặt, khô quá đầm xốp, hiệu quả kém. - Đất thịt độ ẩm vừa đầm dễ chặt. 21
- Đất cát có độ ẩm đầm nén mau chặt, đặc biệt dùng đầm bánh hơi hoặc đầm rung hiệu quả hơn. 2.1.2.3. Sự tổ hợp cấu tạo hạt Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto - Đất hạt càng đồng đều thì đầm khó chặt. Formatted: Heading 3 - Đất gồm nhiều cỡ hạt khác nhau thì đầm mau tới hiệu quả. Ngoài ra công cụ đầm nện khác nhau cũng cho hiệu quả khác nhau. Đất dẻo dính dùng đầm chân dê hiệu quả hơn, ngược lại đất pha cát, đất cát hạt rời đầm lăn phảng, có rung thì hiệu quả cao. Ngày nay đầm đất tải trọng lớn, có rung đưa hiệu quả đầm lên rất nhiều. Formatted: Font: Bold Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Heading 1 Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Heading 2 Hình 3.1: Quan hệ số lần đầm, độ ẩm và dung trọng đầm nện. Formatted: Font color: Auto 3.2. Các loại công cụ đầm nén Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Phân loại: Dựa vào ngoại lực tác dụng của công cụ đầm người ta phân ra các Font color: Auto loại đầm sau: Formatted: Font color: Auto - Đầm lăn ép Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto - Đầm xung kích Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto - Đầm chấn động Formatted: Font color: Auto Đầm lăn ép lại phân ra: Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Đầm lăn phẳng Font color: Auto - Đầm Chân dê Formatted: Heading 3 - Đầm bánh hơi. Formatted: Font color: Auto Đầm xung kích (đầm nện) lại phân ra các loại sau: Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Đầm thủ công. Font color: Auto - Đầm nâng hạ bằng máy. Formatted: Font color: Auto - Đầm gắn máy tự hành. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Đầm chấn động, phân ra: - Đầm chạy điện Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Đầm chạy dầu. Font color: Auto 3.2.1. Đầm lăn ép Formatted: Font color: Auto 3.2.1.1. Đặc điểm Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Lực tác dụng tĩnh. Font color: Auto - Trị số áp lực ổn định theo vòng lăn và thời gian. Formatted: Font color: Auto 3.2.1.2. Cấu tạo và đặc điểm làm việc Formatted: Font: (Default) Times New Roman, a. Đầm lăn phẳng Font color: Auto Cấu tạo các bộ phận của máy đầm: Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, + Khung kéo đầm Font color: Auto 22
+ Dao gạt đất + Thùng lăn + Ổ trục + Cửa tăng tải. Hình 3.2 : Cấu tạo đầm lăn phẳng Formatted: Font: Bold 1-Khung đầm, 2- Trống đầm, 3- Lưỡi nạo mặt đầm, 4- Trục đầm, 5- Vít điều chỉnh lưỡi nạo. Đặc điểm làm việc - Áp suất đáy đầm không lớn lắm. - Phân bố không đều áp suất theo chiều sâu. - Tạo mặt nhẵn sau khi đầm. - Tạo gờ đất trước quả đầm gây ra ứng suốt cắt. Ứng dụng Do đặc điểm trên nên đầm lăn phẳng ít được ứng dụng, chỉ bố trí đầm ở những nơi không quan trọng lắm. + Các thông số của đầm lăn phẳng - Chiều dày rải đất. ω Field Code Changed h = 0,2 p.R Đất dính ω ω Field Code Changed h = 0,35 q.R Đất không dính. ω 0 Trong đó: ω, ω0 lượng ngâm nước và lượng ngâm nước tốt nhất q tải trọng đơn vị đầm Q Field Code Changed q = , B bề dài quả đầm. B r bán kính thùng lăn b - Đầm Chân dê cấu tạo Đầm chân dê có cấu tạo tương tự đầm lên phẳng chỉ có thêm những núm đầm (chân dê) gắn xung quanh thùng lăn. Hình dạng chân dê: 23
Hình 3.3: Các dạng chân dê. Formatted: Font: Bold Hình C cho hiệu quả tốt hơn Hình 3.4: Cấu tạo đầm chân dê có đầu kéo rời Formatted: Font: Bold 1- Thùng lăn, 2- Chân dê, 3- Cửa gia tải, 4- Nạo mặt đầm , 5- Trục kéo đầm Đặc điểm - Áp lực đơn vị lớn. - áp lực phân bố đều theo chiều sâu. - Khi đầm xong tạo lớp xờm bề mặt có tác dụng tốt cho lớp đất đầm sau. - Năng xuất cao. Ứng dụng: Do đầm có nhiều ưu điểm nên được xử dụng rất rộng rãi trong xây dựng. + Các thông số cơ bản của đầm chân dê (i) Áp lực nén dưới đáy chân dê Tuỳ thuộc loại đất mà chọn áp lực dưới đáy chân dê cho thích hợp. Áp lực nén nhỏ quá hiệu quả kém. Áp lực lớn quá phá vỡ kết cấu của đất. Tham khảo bảng 3-5 giáo trình thi công công trình thuỷ lợi tập I. (ii) Khối lượng tổng cộng quả đầm. F.N Field Code Changed Q = p g Trong đó: Q: khối lượng tổng cộng quả đầm. p: áp lực dưới đáy chân dê. F: diện tích đáy chân dê. g: gia tốc trong trường. (iii) Chiều dày rải đất Hiện nay chưa có công thức lý luận, kinh nghiệm của các tác giả nghiên cứu cho: Theo H. xapxyma H = L + 2,5 b - h1. L chiều dài chân dê b chiều dài cạnh nhỏ nhất của đáy chân đê h1 chiều dày lớp đất đầm trước bị chân đê làm tơi xốp ra (h1 = 5cm). Theo Kpuδoδ: H = 1,5L. (iv). Số lần đầm nén 24
Theo kinh nghiệm cho thấy, máy đầm kín 1 lượt thì đạt tới dung trọng yêu cầu. Do vậy số lần đầm được tính. n = K *S/( F*m (1+ φ)) Trong đó: S - diện tích thùng lăn F - diện tích đáy chân dê: m - tổng số chân dê. ϕ - hệ số nở hông đất. K hệ số trùng lặp trong quá trình đầm, K = 1,3. Công thức trên thực tế không phù hợp. Để tìm được số lần đầm hiệu quả người ta phải tiến hành thí nghiệm đầm nén hiện trường để xác định các thông số đầm nện cho loại đầm cụ thể, với loại đất thực tế. c. Đầm bánh hơi Là loại đầm mà bánh công tác là lốp đàn hồi. * Đặc điểm làm việc - Áp suất nén truyền cho đất thay đổi theo sự biến dạng của đất. - Áp suất điểm có thời gian kéo dài hơn. - Thay đổi tải trọng và áp suất p1 làm thay đổi suốt nén. - Tạo mặt nhẵn sau khi đầm. - Mọi chỗ mấp mô máy đều có thể đầm được. * Ứng dụng Đầm có nhiều ưu điểm nên được dùng rộng rãi trong xây dựng. Hiệu quả đối đầm này là đất rời xốp. * Các thông số của đầm bánh hơi. (1) Áp suất tiếp xúc giữa đầm và đất P Field Code Changed δn = ≈ (0,8 − 0,9)[δ ] 1− e P- là áp suất khí nén trong bánh hơi. e - hệ số tính đến độ cứng của bánh xe (xem bảng 8-6 giáo trình TCCTTL, tập I). Field Code Changed []δ : áp suất cho phép của đất. Field Code Changed (2) Độ dày rải đất Formatted: Font: (Default) Times New Roman, ω Q.P Font color: Auto h = 0,2 Formatted: Font color: Auto ω 0 1− e Formatted: Font: (Default) Times New Roman, ω, ω1: lượng ngậm nước thực tế và lượng tốt nhất. % Font color: Auto Q : tải trọng lên mỗi bánh xe. Formatted: Font color: Auto P : áp lực khí nén trong bánh xe Formatted: Heading 2 e : hệ số tính đến độ cứng của bánh xe. Formatted: Font color: Auto 3.2.2. Tính năng xuất của đầm lăn ép Formatted: Font: (Default) Times New Roman, − Font color: Auto Π V (B C)h = .K B Formatted: Font: (Default) Times New Roman, n Font color: Auto Trong đó: Formatted: Font color: Auto V vận tốc thùng lăn. h chiều dày lớp đất đầm chặt. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, B bề rộng thùng lăn n số lần đầm trên cùng một diện tích Font color: Auto C độ trùng lặp khi đầm KB hệ số lợi dụng thời gian. Formatted: Font color: Auto c = 0,15 - 0,25m. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Field Code Changed 25
3.2.3. Đầm xung kích Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto (1). Cấu tạo và phân loại Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Đầm thủ công Font color: Auto - Đầm cơ giới Formatted: Heading 2 Formatted: Font color: Auto Hình 3.5: Đầm xung kích Formatted: Font: Bold 1- Xi lanh, 2- Píton công tác, 3- Lỗ phun lửa, 4- Cán Pi stong, 5- Van thải khí, 6- Lỗ thải khí, 7- Bộ phận giảm xung kích, 8- Van lấy khí, 9- Bản đế máy. (2). Đặc điểm làm việc - Lực đầm nện là lực động và thay đổi theo thời gian tại một địa điểm. - Năng suất thấp so với những điểm khác. (3) Ứng dụng - Đầm những nơi mà máy đầm lớn không đến được. - Khối lượng ít, cường độ thi công nhỏ. Chiều dày lớp đất rải, theo kinh nghiệm nên lấy: - Đầm thủ công h > 10m - Đầm búa máy nâng h = 0,8 - 1,0m. - Đầm điezen cóc nhảy h = ≤ 40cm. (4) Tính năng suất và tải trọng đầm + Năng suất Đối đầm xung kích (DCh− ). Field Code Changed N = 60mL Kb n Đầm cóc nhảy N = 60 f.n. KB. Φ/n Trong đó: m số lần đầm trong một phút h chiều dày lớp đất đầm chặt. D đường kính đáy đầm n số lần đầm. c độ rộng đầm trúng nhau, có thể L chiều dài di động 1 lần đầm. lấy c = 20cm. KB hệ số lợi dụng thời gian. + Chọn và tính thông số cho đầm Formatted: Swedish (Sweden) Khối lượng và độ cao rơi búa Field Code Changed Q 2gh i = Formatted: Swedish (Sweden) F − g Formatted: Swedish (Sweden) 2 i - xung lượng đơn vị (Kg - 3/cm ). i ≤ [i]. Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden) 26
Q - khối lượng của búa h- chiều cao rơi của búa. F- diện tích tiếp xúc. Formatted: Swedish (Sweden) Nếu có được p = γg H0 (áp lực tĩnh của đất). pF Formatted: Swedish (Sweden) Từ đó tìm Qmin = > Q g Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden) Có Q tìm được độ cao h thích hợp. Formatted: Swedish (Sweden) -Chiều rộng đáy búa đầm B ≥ (0,8 - 1,0) H0. Field Code Changed (2) Độ dày rải đất Formatted: Swedish (Sweden) H ω H H = 0 hoặc H = x 0 Formatted: Swedish (Sweden) 0,7 ω 0 0,7 Formatted: Swedish (Sweden) (3) Số lần đầm nén: Formatted: Swedish (Sweden) Dùng thí nghiệm ở hiện trường để tìm kinh nghiệm cho: Field Code Changed Đất cát: n = 5-10 lần. Field Code Changed Đất dính n = 10-14 lần. 27
Chương 4: Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto KỸ THUẬT THI CÔNG ĐẬP ĐẤT, ĐÊ BẰNG KỸ THUẬT ĐẦM NÉN Formatted: Heading 1, Indent: First line: 0" TRÊN KHÔ 4.1. Khái niệm Formatted 4.1.1. Đặc điểm của thi công đất đầm nén Formatted - Dùng vật liệu địa phương tại chỗ nên không mất tiền mua, giảm cước phí vận Formatted chuyển trữ lượng nói chung đáp ứng yêu cầu nên không bị ảnh hưởng về tiến độ hay cường độ thi công. - Bất luận trong mọi trường hợp, khi thi công không cho phép nước tràn qua. - Khối lượng lớn, tổ chức thi công không phức tạp. Áp dụng thi công cơ giới tăng năng suất. - Vật liệu dễ khai thác và bảo quản. - Do yêu cầu về dung trọng khô γ rất cao, nên trong thi công, cần phải chú ý tới độ ẩm tự nhiên của đất để hiệu qủa đầm tốt nhất. 4.1.2. Những yêu cầu chủ yếu khi thi công đập đất Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto (1) Công tác bãi vật liệu - Bóc bỏ lớp đất màu hữu cơ, đất không thoả mãn yêu cầu đất đập. Formatted - Làm rãnh tiêu nước cho bãi vật liệu, đường đi làm hệ thống hạ thấp mực nước Formatted: Heading 2 ngầm - Nếu đất vượt quá độ ẩm tốt nhất, hoặc làm hào tưới ẩm. - Làm đường sá để khai thác và vận chuyển. - Phân định vùng khai thác. - Có thể san bù lại lớp đất màu sau khi khai thác xong. (2) Công tác trên mặt đê, đập - Tổ chức công tác vận chuyển đất lên khu thi công. - Bố trí dải công tác: Tiến hành rải, san, đầm. - Làm rãnh tiêu nước quanh khu thi công, dọn nền móng, sửa chân đanh. - Xử lý lượng ngậm nước (nếu có). - Tu sửa, hạt mái. - Kiểm tra chất lượng đất đắp. (3) Nguyên tắc khi tổ chức thi công cơ giới Thi công đập đất thường là sử dụng các loại máy để giảm sự cực nhọc, tăng năng suất, đẩy nhanh tiến độ thi công. Trong các khâu của thi công đập đất đầm nén, thường sử dụng các loại máy chuyên dùng. Trong đó có nhiều loại. Do vậy để đảm bảo hiệu qủa kinh tế và chất lượng công trình, thi công cơ giới cần đảm bảo những nguyên tắc cơ bản sau: (a) Phát huy hết năng suất của máy. Đặc biệt ưu tiên máy chủ đạo. Máy chủ đạo là máy có năng suất lớn giá thành ca máy cao. Ngoài ra cũng cần xét thêm điểm tính chất ảnh hưởng của máy đó đổi dây chuyền sản xuất. (2) Chọn ít loại máy, một máy có thể làm được nhiều việc khác nhau Mục đích: Để sử dụng và bảo quản, linh hoạt điều động khi cần thiết. (3) Sự phối hợp xe máy là tốt nhất Mục đích: Giảm sự chờ đợi, chồng chéo. Đảm bảo an toàn và nhịp nhàng trong thi công. 4.2. Công tác bãi vật liệu Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto 4.2.1. Nguyên tắc chọn bãi vật liệu (1). Đất ở bãi vật liệu phải đảm bảo mọi yêu cầu thiết kế. Độ ẩm vừa phải. Formatted: Heading 1 (2). Nên chọn bãi vật liệu ở gần đập để giảm quãng đường vận chuyển. Cũng Formatted Formatted không chọn gần quá mà ảnh hưởng tới điều kiện làm việc của đập, cự ly L ≥ 100m. 28
(3) Đất ở bãi vật liệu cấu tạo đồng đều. Lớp phủ màng, dễ khai thác. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto (4) Lớp khai thác phân bố trên bề mặt, mực nước ngầm hạ thấp, địa hình không Formatted: Font color: Auto dốc lắm. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, (5) Bãi vật liệu nên phân ra thành bãi chính và bãi phụ. Bãi chính hay còn gọi Font color: Auto bãi chủ yếu trữ lượng khai thác phải đạt 1,5 - 2,0 lần vật liệu yêu cầu. Formatted: Font color: Auto Bãi phụ phải có trữ lượng (20 - 30) % vật liệu yêu cầu. Formatted: Heading 2 4.2.2. Kế hoạch sử dụng bãi vật liệu Formatted: Font: (Default) Times New Roman, a. Lợi dụng đất đào vào khối đắp. Font color: Auto b. Đất cao trình nào đắp vào cao trình đó. Formatted: Font color: Auto c. Gần trước, xa sau. Thượng lưu khai thác trước, hạ lưu sau. Thấp trước, cao Formatted: Font: (Default) Times New Roman, sau. Font color: Auto d. Nên ưu tiên giành một số bãi dễ khai thác để phục vụ cho công tác ngăn dòng Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, và thi công vượt lũ. Font color: Auto 4.3. Đào và vận chuyển đất Formatted: Font color: Auto 4.3.1. Nguyên tắc chọn phương án Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Trên cơ sở máy móc có khả năng đáp ứng, ta sẽ chọn phương án đáp ứng được Font color: Auto yêu cầu thi công, đồng thời phương án đó là rẻ nhất. Formatted: Font color: Auto Việc đề xuất phương án cần căn cứ những vấn đề sau: Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Khối lượng công trình lớn hay nhỏ. Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - khoảng cách vận chuyển xa hay gần. Font color: Auto - Khối đất khai thác dầy hay mỏng, ở độ sâu hay nông. Formatted: Heading 1 - Phân bố đất theo chiều sâu . Formatted: Font color: Auto Máy đào đất thông dụng là loại đào gầu sấp, điều khiển gầu bằng hệ thống thuỷ lực. Formatted Khi sử dụng loại thiết bị này cần lưu ý sự phối hợp làm việc giữa máy đào và công cụ Formatted: Font color: Auto vận chuyển sao cho an toàn và phát huy hết năng suất của máy. Formatted Nghiên cứu tính năng kỹ thuật, năng suất và bố trí làm việc của máy đào có thể tham Formatted: Font color: Auto khảo giáo trình Thi Công công trình thuỷ lợi, tập I của Bộ môn Công nghệ và quản lý Formatted xây dựng ( Bộ môn thi công cũ- Trường Đại học Thuỷ Lơị) để nắm thêm thông tin. Formatted: Font color: Auto . Formatted 4.3.2. Tổ chức vận chuyển Formatted: Font color: Auto Bố chí tổ chức các máy làm việc với nhau sao cho nhịp nhàng, liên tục, phát huy Formatted hết năng xuất: Formatted: Font color: Auto - Số khoảng đào Formatted B n = Formatted: Font color: Auto b Formatted B là bề rộng bãi khai thác Formatted b chiều rộng khoảng đào (s3) - Kiểm tra sự phối hợp giữa ôtô và máy đào Formatted: Heading 2 Formatted: Font color: Auto Q m = = 4 − 7 Formatted 1 Formatted: Font color: Auto q −γ tn k n . K p Formatted 2L Formatted: Font color: Auto (n-1)T xúc ≥ +T đổ + T đợi V Formatted n0 Π > Π x. Formatted: Font color: Auto m: Số gầu súc đầy 1 ô tô Formatted n: Số ô tô kết hợp một máy đào Field Code Changed Π0: năng suất ô tô Field Code Changed Field Code Changed 29
Πx: Năng suất máy xúc. 4.4. Công tác trên diện thi công Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto 4.4.1. Công tác chuẩn bị (1). Dọn nền, bóc bỏ lớp phủ, lấp hố khoan, làm rãnh tiêu nước, hạ thấp mực Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, nước ngầm. Font color: Auto (2). Bóc bỏ lớp phủ, lớp đất kém phẩm chất. Formatted: Heading 1 (3). Làm phần tiếp giáp giữa đập và nền đập bạt mái đá, độ dốc 1:1 mái đất 1:1 Formatted: Font color: Auto 0 - 1:2. Mặt tiếp xúc không nên vuông góc với tuyến đập/đê mà nên chếch 1 góc 45 . Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 4.4.2. Công tác trên mặt diện thi công Font color: Auto (1). Công tác tổ chức thi công Formatted: Font color: Auto Công việc trên mặt đập có thể gồm như sau: Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Đổ, san, đầm. Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Xử lý lượng ngậm nước hoặc bóc bỏ lớp đất do mưa không đạt dụng trọng Font color: Auto thiết kế. Formatted: Heading 2 - Bạt mái, thi công lớp bảo vệ mái. Formatted: Font color: Auto - Kiểm tra chất lượng đất đầm chặt. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Đối với từng phần việc, cần tổ chức bố trí công việc sao cho hợp lý để tăng năng Font color: Auto xuất đẩy nhanh tiến độ và đảm bảo yêu cầu chất lượng mà giá thành rẻ. Formatted: Font color: Auto (2). Tính số đoạn đoạn công tác Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Ứng với một cao trình mặt đập đã định cần phải bố trí số dải thi công sao cho Font color: Auto luân phiên thời gian và địa điểm được hợp lý. Cần xác định việc bố trí số dải trên cao trình thi công như sau: Ft Field Code Changed m = Frai Trong đó: m : số dải bố trí thi công. Ft: diện tích cao trình mặt đập. Fr: diện tích rải công tác. Q Field Code Changed Fr = hchat Q: cường độ đưa đất lên đập. hchặt: chiều dày lớp đất đầm chặt. Field Code Changed hxop hch = k p kp hệ số tơi xốp đất. Q Field Code Changed Q = dao K2 K2 : hệ số tổn thất đất do vận chuyển. Q đào: Cường độ đào đất. - Các trường hợp cần lưu ý + Số dải m tính ra lẻ cần chọn chẵn lúc này phải tính lại Fr.chặt. + Số dải m tính ra nhỏ m < số công việc dây chuyền công nghệ, thì nên phân kíp nhỏ ra để thi công. + Số m tìm ra quá lớn. Thời gian chờ đợi các lớp đất thi công trên mặt đập lâu. Người ta cắt đoạn ra để thi công. (3). Xử lý lượng ngậm nước của đất 30
Ứng mỗi loại đầm, để đạt hiểu quả đầm tốt nhất thì cần đất có một độ ẩm nhất định, để đạt yêu cầu đó nếu đất quá khô thì nên làm như sau: - Đối với đất thịt thì nên tưới ấm ở bãi khai thác: Dùng nước phun bề mặt hoặc làm hào thấm. - Đối đất cát thì nên tưới bề mặt. Lượng nước tưới cho m2 được tính: Field Code Changed γ 0 h ω = (ω1 - ω2). kp Trong đó: γ0 : trọng khô của đất ở bãi vật liệu. h: chiều dày lờp đất rải. Kp : h/s tơi xốp của đất. w1: độ ẩm tự nhiên. w2: độ ẩm tốt nhất. +Nếu lượng ngâm nước quá nhiều thì cần phải làm rãnh hạ thấp mực nước ngầm, rải đất hong khô trên mặt. (4) .Đầm đất Sau khi xử lý lượng ngâm nước và rải san xong, tiến hành đầm đất. Nội dung công việc tính toán đầm đất bao gồm: Cách mắc đầm : Formatted: Portuguese (Brazil) Formatted: Portuguese (Brazil) Hình 4.1: Sơ đồ mắc quả đầm với đầu kéo Formatted: Font: Bold, Portuguese (Brazil) 1- Một quả đầm, 2- Hai quả đấu nối tiếp, 3- Ba quả đấu nối tiếp, soong soong, 4, 5, 6 Formatted: Portuguese (Brazil) các dạng đấu nhiều quả. Thực tế người ta ít mắc nhiều quả cho một máy kéo, vì mắc nhiều quả thành một chùm sẽ khó quay quanh, lại khó tăng tốc độ. Nên thường mắc một quả một đầu kéo. - Số lần đầm nén K.S Field Code Changed Theo kết quả tính số lần n = Fm(1+ϕ) Formatted: Portuguese (Brazil) Công thức trên chỉ là sơ bộ. Nó không đúng khi đầm đất có thành phần hạt khác nhau. Vì vậy trong thực tế phải tiến hành đầm nện hiện trường để xác định các thông số đầm nén cho loại đất và thiết bị cụ thể. Tham khảo tiêu chuẩn thi công đập đất đầm nén để biết thêm chi tiết. Biết số lần đầm sẽ tính được khoảng dịch chuyển giữa các bước đầm. 31
B Formatted: Portuguese (Brazil) b = n Field Code Changed Trong đó: n : số lần đầm. B : bề rộng quả đầm. c : bề rộng dịch chuyển (bước dịch chuyển). - Cách bố trí đầm đất. Có 2 cách bố trí đầm, đầm vòng và đầm tiến lùi. Đầm vòng: chạy tốc độ nhanh, tăng năng suất. - Hàng lối đầm dễ điều khiển. - Phần chỗ vòng quay bị trùng lặp nhiều và ảnh hưởng quay góc nên đất dễ bị phá vỡ kết cấu, hiệu suất đầm kém. Đặc điểm đầm tiến lùi. - Thao tác đơn giản, dễ khống chế chất lượng. - Mất thời gian để sang số nên giảm năng suất ca máy. - Khi chạy dật lùi khó tăng tốc độ. Ứng dụng: - Đầm vòng thích hợp với vùng diện tích rộng. Đầm tiến lùi thích hợp đầm dải hẹp, có bề dài lớn nhiều so bề rộng. (5). Kiểm tra chất lượng Ở từng dây chuyền qua từng khâu ở bãi vật liệu cần: - Kiểm tra loại đất, tổ hợp hạt độ ẩm, lực dính kết, dùng trong tự nhiên ở mặt đập cần kiểm tra: - Chiều dày lớp rải, độ ẩm, mặt tiếp xúc giữa hai lớp. - Lấy mẫu, kiểm tra dung trọng khô, kiểm tra hệ số thấm K. - Kiểm tra mái nghiêng (độ dốc). Chiều dày tầng bảo vệ, kích thước mặt cắt, tầng lọc. 4.5. Biện pháp tổ chức thi công mùa mưa lũ Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto, Portuguese (Brazil) Một trong những nguyên tắc khi thi công đất là: không cho phép nước tràn qua. Thi công trong điều kiện khô ráo. Để đảm bảo chất lượng đất đắp, khi thi công cần Formatted: Heading 1 Formatted: Font color: Auto, Portuguese chú ý những điểm sau: (Brazil) - Làm hệ thống thoát nước cho bãi khai thác, mặt đê/đập và đường vận chuyển. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Rải đất đến đâu, đầm đến đó, tránh đất bị mưa. Font color: Auto, Portuguese (Brazil) - Ưu tiên những ngày khô ráo thuận lợi để thi công tường nghiêng, tường tâm, Formatted: Font: (Default) Times New Roman, tầng lọc. Font color: Auto, Portuguese (Brazil) Formatted: Font color: Auto, Portuguese - Cần thiết làm nhà tạm tại nơi gần chỗ thi công nhân tránh mưa. (Brazil) - Lớp đất mặt đập bị mưa gây lầy thì cần bóc bỏ hết rồi mới rải lớp khác và Formatted: Font color: Auto, Portuguese đầm. (Brazil) - Khi tiến hành thi công căng thẳng thì tính toán đắp mặt cắt kinh tế để kịp cao Formatted: Font: (Default) Times New Roman, trình chống lũ. Khi thiết kế mặt cắt kinh tế cần lưu ý. Font color: Auto, Portuguese (Brazil) Formatted: Font color: Auto, Portuguese -Điều kiện thi công mặt đập mà chọn bề rộng b. (Brazil) - Ổn định mái dốc. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Đường bão hoà thấm trong đập đất. Font color: Auto, Portuguese (Brazil) - Tạo cơ sở tốt thuận lợi cho đợt thi công sau. Formatted: Font color: Auto, Portuguese (1) Làm hệ thống thoát nước bãi vật liệu, đường, mặt đập. (Brazil) Formatted: Font: (Default) Times New Roman, (2) Tường tâm, tường nghiêng thường thi công lên trước khoảng hơn 1 m (tuỳ Font color: Auto, Portuguese (Brazil) tâm). Formatted: Portuguese (Brazil) (3) Phòng mưa. 32
- Làm nhà trú tạm. - Làm đến đâu, đầm đến đó. - Dự trữ vật liệu. 33
CHƯƠNG 5: KỸ THUẬT THI CÔNG CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ- ĐÊ Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto, Portuguese (Brazil) BIỂN, ĐẬP PHÁ SÓNG, MỎ HÀN 5.1 Kỹ thuật xử l y nền đất yếu dưới đê Formatted: Heading 1 Hiện nay có khá nhiều giải pháp xử lý nền đắp trên đất yếu. Formatted Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Cải thiện sự ổn định của nền đắp (như làm thoải mái dắp, tăng chiều rộng đáy đê, làm Font color: Auto bệ phản áp, giảm trọng lợng khối dắp, cho nền đắp chôn sâu vào đất yếu). Formatted: Heading 1, Adjust space between - Tăng khả năng chịu tải của nền bằng thay đổi chỉ tiêu cơ lý (tăng ϕ, C) của đất yếu. Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and numbers - Tăng nhanh tốc độ cố kết hoặc giảm độ lún tổng cộng (như làm đệm cát, cọc cát, cột Formatted đất gia cố vôi, nền cọc). Nói chung các biện pháp xử lý nền đều có liên quan cả vấn đề ổn định và lún. Mỗi trường hợp cụ thể đều có một hoặc nhiêu biện pháp xử lý thích hợp, việc chọn biện pháp nào cân phải phân tích kỹ, đầy đủ. 5.1.1 . Xử lý nền đê bằng đệm cát Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Khi ta thay lớp đất yếu hoặc một phần lớp đất yếu nằm dưới nên móng công trình bằng Formatted: Heading 2, Adjust space between đệm cát sẽ có tác dụng: Latin and Asian text, Adjust space between - Đệm cát đóng vai trò như một lớp chịu lực, có khả năng tiếp thu được tải trọng của Asian text and numbers công trình và truyền tải trọng đó xuống lớp đất chịu lực phía dưới. Cừơng độ khán cắt Formatted của đất cát lớn do đó tăng khả năng chịu tải của nền. - Cát có tính ép co thấp do đó giảm được độ lún của công trình. - Cát có tính thấm mạnh nên nó có tác dụng tăng nhanh quá trình cố kết của nền khi chịu tải trọng ngòai. - Tăng khả năng ổn định khi công trình có tải trọng ngang vì cát trong lớp đệm sau khi đầm chặt sẽ có lực ma sát lớn làm tăng khả năng chống trượt. Thi công đệm cát: Đệm cát có cấu tạo tương đối đơn giản, nền đê được đào với chiều sâu d tương ứng với chiều dày đệm cát, hệ số mái đào phụ thuộc vào tính chất đất nền, chiều rộng đào L, sau đó đổ cát xuống và đầm chặt, với nền đê bão hòa nước cần trải thêm một lớp vải địa kỹ thuật ngăn không cho cát chìm lẫn vào đất nền. Sau khi thi công xong đệm cát tiến hành đắp đê lên trên lớp đệm cát. Mặt cắt ngang đê có chiêu cao H, chiều rộng mặt đê b, hệ số mái m ( xem hình). Field Code Changed Hình 5.1: Xử ly đệm cát ngay dưới thân đê. Formatted: Font: Bold Kỹ thuật thi công đệm cát - Chuẩn bị mặt băng thi công tuyến đê. - Dùng máy đào hoặc máy ủi đào móng đê với chiều sâu d thiết kế đệm cát. - Trải một lớp vải địa kỹ thuật xuông đáy hố móng. 34
- Đầm nén cát : Cát được chọn lảm vật liệu lớp đệm được rải thành từng lớp. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Chiêu dày mỗi lớp rải phụ thuộc vào thiết bị đầm nén . Formatted: Font color: Auto - Đầm thủ công nặng 30kg : chiều dày lớp rải khoảng 20 cm Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Đầm bàn rung : chiều dày lớp rải khoảng 25 cm Font color: Auto - Đầm bánh xích : chiều dày lớp rải khoảng 3 0 – 40 cm Formatted: Font color: Auto - Đầm rung có phun nước U20: chiều dày lớp rải khoảng 100 - 15 0 cm. Formatted: Heading 2, Adjust space between Khi đầm nén đệm cát bằng bàn rung thì có thể bố trí một hoặc ghép hai, ba đầm bàn rung Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and numbers với nhau, rồi chia diện đầm ra thành nhiều khu vực nhỏ để đầm. Đầm theo trình tự đúng 2 Formatted: Font: (Default) Times New Roman, hàng lối, vết đầm trong thời gian 15 - 20 phút trên diệt đầm 6m thì cát trong lớp đệm sẽ Font color: Auto đạt đến độ chặt trung bình. Nếu dùng hỗn hợp cát và sỏi làm vật liệu lớp đệm thì khi thời Formatted: Font color: Auto 2 gian đâm 40 phút trên diện đầm 12m , đo chặt trong lớp đệm có thể đạt tới D = 0,70. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Trường hợp đầm nén đệm cát bằng xe bánh xích thì yêu cầu vệt xích phải sát nhau. Sau Font color: Auto khi đầm một lượt ngang xong thì lại phải chuyển sang một lượt dọc khác và cứ tiến hành Formatted: Font color: Auto như vậy cho đến khi đạt tới độ chặt thiết kế. Tốc độ di chuyển lúc ban đầu của xe thừơng Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto vào khoảng 25m/phút. Ngoài ra người ta có thể đầm chặt cát bằng thiết bị thô sơ như tưới ẩm, dùng cọc sắt nhọn xuyên vào cát, lắc cây sắt tạo dao đọng để cát dịch chuyển. Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng đầm nén : Khi thi công đệm cát, việc trước tiên là xác Font color: Auto định các chỉ tiêu đầm nén. Để đánh giá chất lượng đầm nén người ta thường dựa vào hai Field Code Changed chỉ tiêu quan trọng : độ chặt và độ ẩm đầm nén. Formatted: Font: Bold Để đánh giá độ chặt của cát trong lớp đệm, có thể dùng hệ số rỗng hoặc độ chặt tương Formatted: Font: (Default) Times New Roman, đối D. Font color: Auto Đệm cát sau khi được đầm nén xong có thể áp dụng một trong ba phương pháp sau đây Formatted: Heading 2, Adjust space between Latin and Asian text, Adjust space between để kiểm tra độ chặt: phương pháp dùng phao Kovalêv, Máy đo phóng xạ và phương Asian text and numbers pháp xuyên tiêu chuẩn. Formatted: Font color: Auto 5.1.2 Xử lý nền bằng bấc thấm Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Phương pháp này làm cho nền thoát nước nhanh qua các bấc thấm chôn trong nền đê. Font color: Auto Bấc thấm được cắm vào nền bằng máy nén, sau khi bấc cắm vào đến cao độ thiết kế thì Formatted: Font color: Auto rút cần lên, để lại bấc trong nền. Chiều sâu hạ bấc và khoảng cách bấc thấm được thiết Formatted: Font: (Default) Times New Roman, kế cụ thể. Có thể tham khảo tiêu chuẩn TCXD 245-2000: Gia cố nền đất yếu bằng bấc Font color: Auto thấm thoát nước để có thêm thông tin trong khi thiết kế. Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Hình 5.2: Xử lý nền bằng bấc thấm và đệm cát . Font color: Auto 5.1.3 . Sử dụng vải địa kỹ thuật để gia cố đê Formatted: Font color: Auto Đối với những đoạn đê tương đối cao, cần thi công trong một mùa qua vùng đất yếu có Formatted thể dùng vải địa kỹ thuật để gia cố nền và thân đê. Đặt các lớp vải địa kỹ thuật lên bề Formatted mặt phân cách giữa thân đê và nền đê, đồng thời đặt các lớp vải địa kỹ thuật ở các cao Formatted: Font color: Auto trình khác nhau trong thân đê nằm song song với mặt nền. Lớp vải địa kỹ thuật đặt ở mặt Formatted: Font color: Auto Formatted 35
nền có tác dụng phân cách nền đê và thân đê, làm cho khối đất đắp không bị lún chìm vào nền, áp lực đất đắp đê phân bổ tương đối đồng đều vào mặt nền tạo điều kiện cho nền cố kết từ từ. Lớp vải đặt nằm ngang trong thân đê có tác dụng phân bổ áp lực đều theo từng cao trình mặt cắt ngang đê, tăng độ bền chống trượt của khối đất đắp và giảm mặt cắt ngang đê. Field Code Changed Hình 5.3: Xử lý đê bằng vải địa kỹ thuật tăng ổn định bền Formatted: Font: Bold Biện pháp thi công vải địa kỹ thuật Chuẩn bị nền : • Trước khi trải vải địa kỹ thuật, mạt nền phải được san hoặc lấp để đạt độ cao thiết kế và đầm đến độ chặt yêu cầu. Bề mặt tiếp xúc với vải phải tương đối phẳng, đảm bảo cho vải tiếp xúc tốt với nền. Những vật cứng sắc nhọn phải được dọn sạch để không làm hỏng vải. • Sau khi chuẩn bị nền xong, trải vải trực tiếp lên mặt đất đã được chuẩn bị theo yêu cầu đặt vải trên. Căng các thảm vải làm cùng lúc với việc san gạt, liên kết các băng vải kỹ thuật với nhau băng khâu lại với nhau hoặc tăng chiều rộng phân vải phủ chồng lên nhau, tuy theo các đặc trưng của đất nên, cao trình mặt cắt ngang mà băng này phủ chồng lên băng kia từ 0,3 m đến lm. • Thi công vật liệu đắp đầu tiên, thì điều quan trọng là ổn định lớp đắp đầu tiên trên nền đất yếu để cho phép các thiết bị xây dựng đi vào thi công, lớp đầu tiên được đắp xử dụng xe đổ đất loại nhẹ và cách đổ giật lùi để tránh sự tiếp xúc của bánh xe lên vải. Áp dụng phương pháp đổ theo dải hẹp đối xứng từ đừơng trung tâm để giữ cho qúa trình thi Formatted: Font: (Default) Times New Roman, công luôn luôn có dạng chữ U, việc thi công như vậy sẽ hạn chế được sự dịch chuyển Font color: Auto ngang của lớp đất đắp. Việc thi công mái dốc dùng khuôn có góc phù hợp với mái dốc Formatted: Heading 2, Adjust space between thiết kế. Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and numbers • Sau khi thi công lớp đầu tiên lại trải vải làm như trên sau đó thi công tiếp, cứ như Formatted: Font color: Auto thế thi công đến cao trình thiết kế. Lưu ý trong qúa trình thi công, người thi công phải Formatted: Font: (Default) Times New Roman, chịu trách nhiệm đảm bảo vải không bị phá hoại khi đặt vải và khi đầm. trong những Font color: Auto trường hợp các thiệt hại nhìn thấy trên vải, nhà thầu phải báo ngay cho các kỹ thiết kế để Formatted: Font: (Default) Times New Roman, có biện pháp gia cố kịp thời và ở các lớp tiếp theo. Font color: Auto 5.1.4 Xử lý nền đê bằng bè cây Formatted: Font color: Auto Đắp đất trên bè làm bằng gỗ, tràm, tàu lá dừa, bó cành cây là một trong những phương Formatted: Font color: Auto pháp sử dụng lâu đời, đã từng được xử dụng thành công trong xây dựng đê. Bè cây làm Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto lớp đệm trước khi đắp đê trên nền đất yếu là một trong những phương pháp khá hữu Formatted: Font color: Auto hiệu ở Việt Nam. Khi sử dụng bè cây có những tác dụng chính sau: Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto 36
• Mở rộng diện tích truyền tải trọng, làm cho nền thiên nhiên chịu một tải trọng phân bố đều. • Có thể ngăn không cho mặt trượt sâu xuyên qua nền đê. • Ngăn không cho cát, đất chìm sâu vào nền đất yếu và nước cuốn trôi đất đắp Các loại đất mềm yếu thường có tính nén lún lớn và mực nước ngầm cao do đó sau một thời gian ngắn nền lún cố kết bè có thể chìm xuống dưới mực nước ngầm sẽ khó mục nát nên thời gian sử dụng được kéo dài đến khi nền cố kết xong. Dựa trên vật liệu sử dụng có thể chia bè thành 2 loại: Bè mềm và bè cứng. Bè mềm được làm bằng các bó cành cây hoặc cây con như: tràm, tre, tàu lá dừa, sú vẹt có đường kính 2-5 cm thường được dùng để đắp đê lấn biển và đê quai đầm lầy. Ngoài ra bè mềm còn được dùng làm lớp lót trên nền đất yếu trước khi làm lớp đệm cát thay cho lớp vải địa kỹ thuật. Field Code Changed Hình 5.4: Xử lý nền bằng bè cây bó mảng Formatted: Font: Bold Bè cứng thường được làm bằng tre hoặc gỗ có đường kính lớn ghép lại. Phương pháp đắp đê trên có ưu điểm là thi công đơn giản, trọng lượng nhẹ do đó ở những nơi có sẵn vật liệu làm bè thì đây cũng là một phương án khả thi. Tuy nhiên việc tính toán cụ thể cấu tạo của bè, đặc biệt khả năng dùng ở những nơi mực nước ngầm Formatted: Font: (Default) Times New Roman, không ổn định chưa được nghiên cứu sâu mà thường là bố trí cấu tạo theo kinh nghiệm. Font color: Auto 5.1.55.1.5 Xử lý nền bằng đệm cọc cát Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Nén chặt đất bằng cọc cát là một phương pháp có hiệu quả để tăng tốc độ cố kết, là bố trí Font color: Auto trong nền đất mềm yếu các thiết bị thoát nước dưới dạng đường thấm thẳng đứng. Hệ Formatted: Heading 2, No bullets or thống các đường thấm thẳng đứng thường được bố trí trong nền đất yếu trước khi đắp numbering, Adjust space between Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and đất. Cọc cát là một giải pháp tạo nên đường thấm thẳng đứng. Cọc cát là cọc được tạo numbers nên bằng cát. Đóng một ống thép rỗng bịt đáy vào trong đất sau đó nhổ ống lên và cho Formatted: Font color: Auto cát vào đâm chặt sẽ tạo nên cọc cát. Formatted: Bullets and Numbering Thi công cọc cát gồm những bước sau đây: Formatted: Font color: Auto - Chuẩn bị mặt bằng thi công tuyến đê. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Dùng các tấm chống lầy và ray để vận chuyển máy khi đóng cọc. Font color: Auto - Dùng búa đóng cọc và hai ống thép đường kính 40cm, dài 4,5m nặng 450kg, mũi nhọn Formatted: Font: (Default) Times New Roman, của ống thép có 4 cánh lắp bản lề. Để nén chặt cát trong cọc, dùng 2 chày đầm bằng sắt Font color: Auto dài 4m, đường kính 35cm, hai kích 50T để phòng khi rút ống không lên trong qúa trình Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, thi công. Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto 37
Field Code Changed Hình 5.5: Xử lý nền bằng đệm cọc cát. Formatted: Font: Bold Trình tự thi công như sau: - Trước tiên di chuyển máy đóng cọc đến vị trí thiết kế, kê đệm cho máy cân bằng và Formatted: Font: (Default) Times New Roman, vững chắc, điều chỉnh cho tim búa trùng với tim cọc, tiếp theo dùng tời của búa dựng Font color: Auto ống lên để mũi nhọn ống thép đúng với tim cọc. Formatted: Heading 2, Adjust space between - Hạ búa chặn trên đầu ống, điều chỉnh cho ống thép thẳng đứng rồi rồi bắt đầu hạ búa Latin and Asian text, Adjust space between đóng cọc tới cao trình thiết kế. kéo cọc lên 1m để 4 cánh mũi cọc mở ra, đổ cát xuống, Asian text and numbers dùng tời của búa kéo chày đầm lên cho vào ống thép và hạ búa đóng 3 lần lèn chặt cát, Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, sau đó buộc chày đầm vào búa để kéo búa lên, tời thì dùng để kéo ống thép lên. Tiếp tục Font color: Auto kéo ống thép lên lm đổ cát vào ống thép. hạ chày đầm và búa đóng 3 lần để nén chặt cát. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Tiếp tục kéo ống lên lm nữa, đổ cát. hạ búa đóng như trước, cứ như thế kéo ống lên, nhồi Font color: Auto cát và dùng chày đâm chặt cọc cát. Formatted: Font color: Auto - Sau khi thực hiện xong cọc cát, cần tiến hành kiểm tra xác định trọng lượng thể tích, hệ Formatted: Font: (Default) Times New Roman, số rỗng của đất, cũng như các chỉ tiêu cơ lý cần thiết khác ở khoảng cách giữa các cọc Font color: Auto cát. Những trị số này yêu cầu phải phù hợp với các số liệu tính toán trong thiết kế. Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 5.1.6 Xử l y nền bằng khoan phụt áp lực cao Font color: Auto Người ta có thể gia tăng sức chịu tải của đát nền bằng cách trộn/ phụt xi măng vào đất để Formatted: Font color: Auto tăng cố kết. Phương pháp có thể là trộn khô hoặc ướt. Đây là công nghệ mới, có thể tham Formatted: Font: (Default) Times New Roman, khảo ở cuốn: Công nghệ khoan phụt áp lực cao trong nền đất. Font color: Auto 5.2 KỸ THUẬT THI CÔNG THÂN CÔNG TRÌNH Formatted: Font color: Auto 5.2.1 Thi công đê biển Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 5.2.1.1 Thi công phần đất Font color: Auto (a) Quy trình kỹ thuật Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Lên ga định dạng mặt cắt ngang đê. Khoảng cách các ga không xa hơn 50m. Font color: Auto - Đo đạc : kích thước các chiều. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Thi công nền đê: Xử lý nền. Font color: Auto -Loại bỏ rễ cây, đất không phù hợp với thân đê. Lấy đất cách xa chân đê ít nhất 200m Formatted: Heading 2, Tab stops: Not at - Rải san đầm các lớp trên mặt thi công. 1.06" - Kiểm tra độ chặt khối đắp. Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Bạt mái, đầm bề mặt. Font color: Auto - Thi công lớp bảo vệ phái biển. Formatted: Font color: Auto - trồng cỏ bảo vệ mái phía đồng. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto 38
5.2.1.2 Thi công lớp bảo mái đê dạng rời và xây vữa Formatted: Font color: Auto Yêu cầu kỹ thuật chung Formatted: Heading 3 Đá dùng để xây, lát trong công trình thuỷ lợi phải cứng rắn, đặc chắc, bền, không Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto bị nứt rạn, không bị hà, chống được tác động của không khí và nước. Khi gõ bằng búa, đá phát ra tiếng kêu trong. Phải loại bỏ đá phát ra tiếng kêu đục hoặc đá có vỉa canxi mềm. Đá dùng để xây, lát phải sạch, đất và tạp chất dính trên mặt đá phải rửa sạch bằng nước để tăng sự dính bám của vữa với mặt đá. Nên chọn loại đá có cường độ nén tối thiểu bằng 85 MPa và khối lượng thể tích tối thiểu 2400 kg/m3, chỉ tiêu cụ thể do thiết kế quy định. Lát đá khan Khi lát đá: cần theo các quy định sau: a) Đặt viên đá theo chiều thẳng đứng (nếu chiều dài của hòn đá bằng chiều dầy của lớp đá lát) và thẳng góc với mặt nền. Đối với các hòn đá lớn và quá dài, có thể đặt nghiêng (chiều rộng của hòn đá bằng chiều dầy của lớp đá lát). Không được xếp hai viên đá dẹt chồng lên nhau. Khe kẽ giữa các viên đá lát lớn được chèn bằng các viên đá nhỏ. b) Các viên đá lát khan ở hàng trên cùng của mái nghiêng phải có cùng hai mặt phẳng: theo mái nghiêng và trên mặt nền nằm ngang. c) Lát đá trên mái nghiêng phải lát từ dưới lên trên, chọn các viên đá lớn nhất lát hàng dưới cùng và hai bên rìa của phạm vi lát đá. Khối đá lát phải đảm bảo chặt chẽ (các viên đá tiếp xúc chặt với nhau, viên trên ít nhất có 3 điểm tiếp xúc với các viên đá dưới) để nâng cao tính ổn định của mặt lát mái dốc. d) Sau khi lát đá, phải đảm bảo mặt nền chặt chẽ và tương đối bằng phẳng. Độ gồ ghề của mặt lát mái dốc không quá 100mm so với tuyến thiết kế. Lát đá có vữa Lát đá có vữa: là xếp đá thành lớp trên lớp vữa lót rồi chèn chặt các khe kẽ bằng các viên hoặc mảnh đá nhỏ phù hợp, sau đó đổ hỗn hợp vữa vào khe kẽ và chọc bằng bay hoặc que đầm bằng gỗ tạo thành một khối liên kết chặt và đặc chắc. Rải dần lớp vữa Formatted: Font: (Default) Times New Roman, theo việc đặt các viên đá để đá lát được đặt trên hỗn hợp vữa còn dẻo, chưa bắt đầu đông Font color: Auto cứng. Formatted: Font color: Auto 5.2.2 Thi công các khối dị hình cho mỏ hàn, lớp bảo vệ Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Lắp đặt Font color: Auto Phải xét đến ảnh hường của sóng, tiến độ đảm bảo phủ kín đá lót trước khi bị xói. Formatted: Font color: Auto Trước lúc lắp đặt, cần kiểm tra tu sửa bổ sung độ dốc và tình trạng bề mặt lớp đá lót, cần Formatted: Heading 2 làm phẳng bằng cách san rải đá nhỏ để lấp các khe lớn. Sai số cho phép, đối với phần thi Formatted: Font color: Auto công trên nước không lớn hơn ± 5cm, phần dưới nước không lớn hơn ± 10cm. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Các khối phủ ở cuối dốc Font color: Auto Phải đảm bảo tiếp xúc chặt chẽ với lăng thể đá đổ chân đê. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Dùng khối Dolos hoặc Tetrapod phủ mái Formatted: Font color: Auto Đảm bảo mật độ đồng đều trên toàn mái. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto 39
Field Code Changed Hình 5.6. Sơ đồ lắp đặt khối dolos trên mái nghiêng Formatted: Font: Not Italic Hình 5.7: Phương pháp lắp đặt khối terrapod trên mái nghiêng Formatted: Font: Not Italic a. Mặt cắt ngang. b. Mặt bằng - Cách lắp đặt khối Dolos: cách đặt đứng ở phía dưới dốc và đè lên cánh nằm ngang của khối phía dưới, cách đặt ngang đè lên lớp đá mái đê. Thanh nối vượt qua cánh ngang của khối lân cận sao cho đá lót ở dưới không lộ ra. 5.2.3 Thi công mảng liên kết mềm Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Hiện nay ở nước ta việc sử dụng mảng liên kết mềm trong bảo vệ đê kè khá phổ biến. Sau đây xin giới thiệu công nghệ thi công loại kết cấu này. Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, l) Lưới thảm và kết cấu lưới thảm: Font color: Auto - Tấm lưới thép làm nhiêm vụ là thiết bị thi công để đưa mảng bê tông lắp ghép tự Formatted: Font color: Auto chèn lắp sẵn trên phao, bè nâng và trải phủ lên mái bờ sông liên tục từ mực nước Formatted: Heading 2 kiệt đến đáy sông khu vực cần bảo vệ ngập sâu dưới nước. Formatted: Font color: Auto - Tấm lưới thép là tấm giá đỡ, vừa nâng vừa định vị khe hở lắp ghép giữa các viên Formatted: Font: (Default) Times New Roman, thảm đều nhau tạo nên sự độc lập tương đối của từng viên trong tấm thảm hạn chế Font color: Auto đến mức thấp nhất hiện tượng dồn nén, uốn, gẫy viên thảm. Duy trì sự liên kết giữa Formatted: Font: (Default) Times New Roman, các viên thảm trong quá trình thảm làm việc. Font color: Auto - Đảm bảo tính ổn định của thảm trên nền đất mềm yếu, lún không đều, gồ ghề không bằng phẳng, lưới thảm làm nhiệm vụ của bè đệm chống lún và lún không đều. 40
- Tấm lưới thảm gồm có hai phần: phần lưới thép và phần thép khung biên chia ô. Lưới thép Lưới thép được đan lồng bằng thép d = 6 – 8 mm (tốt nhất là thép chống rỉ. thép không rỉ, đặc biệt có thể dùng với thép d = 10 mm, sợi thép uốn gấp dập theo hình sin. Chiều dài cạnh uốn dập và khoảng cách giữa các đỉnh hình sin bằng nhau và bằng t. - Góc uốn theo mặt phẳng α = 60o. - Góc uốn lệch β= 45o - Chiều dày mặt phẳng lồng các sợi thép thành lưới thép thảm bằng 2φ +∆ (∆ độ hở thi công). Các sợi thép sau khi uốn dập có chiều dài bàng chiều rộng tấm thảm được lồng xoắn với nhau để tạo thành tấm lưới có chiều dài theo ý muốn. Thép khung biên và chia ô Thép khung biên bao gồm: Khung biên ngang và khung biên dọc được hàn chặt với tấm lưới. Thép khung chia ô tấm thảm làm nhiều ô nhỏ, khoảng cách giữa các ô tùy thuộc vào chiều dài thảm có thể 3 - 4m phân làm 1 ô. Đường kính thép khung biên, khung chia ô φ 12mm - φ14mm là khung chịu lực nâng thảm khi thi công và liên kết vững chắc mảng Bêtông tự chèn lắp ghép, trải nằm trên nền mềm yếu, gồ ghề trong thời gian dài làm nhiệm vu nén ép tự điều chỉnh nền dần tới ổn định. Thi công nâng đặt thảm: a. Yêu cầu - Thảm được trải liên tục (không chap nối) trên mái bờ sông, đáy sông. - Trọng lượng của thảm và thiết bị dàn đặt thảm được giảm nhẹ bằng lực đẩy của dòng chảy dê điều chỉnh độ chính xác cua thảm trong qúa trình thi công. - Thảm được đạt trên nền mái đồng thời trên toàn bộ mạt cắt từ trên xuống dưới nhằm khắc phục hiên tượng tạo nên lực kéo cục bộ, trượt trên mái đất làm biến dạng nền mái đất. Biến dạng kết cấu của thảm, làm nhản nhúm hoăc rách vải lọc dưới thảm do sự căng kéo trượt trong quá trình trải thảm. - Thảm được đặt đều đồng thời trên nền mái đảm bảo sự dàn phẳng của thảm trên mái nghiêng có tác dụng vừa đặt vừa nén ép khắc phục đươc hiện tượng nền mái gồ ghề, lồi lõm, cong vòng. - Thảm được nâng lên theo hai biên dọc giảm tối đa trong lượng bản thân của thảm lên thép lưới và thép trục biên giam độ cong võng của tham, độ nghiêng lệch do dòng chảy tác đông. - Thảm có chiều dài ìiên tục, treo lên các dàn đỡ có cần cẩu đảm nhiệm liên kết với nhau trong qúa trình nâng đặt. Thiết bị thi công trải thảm Căn cứ nguyên tắc thi công thảm. có 2 giải pháp để thực hiện: - Sử dụng hệ thống các cần cẩu nổi thích hợp. - Sử dụng hệ thống các thiết bị tương tự như hê thống câu trục trong các nhà công nghiệp. Trình tự các bước nâng đặt thảm. - Nâng dàn nâng đạt thảm cách mạt ntrớc từ 2.5 – 3.0 m. - Dùng ca nô kéo bè phao đã lắp sẵn thảm (gọi tắt là bè thảm) di chuyển phía dưới dàn nâng điều chỉnh bè thảm song song với dàn nâng. Hạ dần dàn nâng sát mặt thảm, luồn 41
hai dây cáp vào các móc săn ở hai biên dọc của thảm và treo lên các móc ở hai bên dàn Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto nâng với chiền dài l,5 - 2m có một móc ) buộc múi cáp 4 đầu neo thảm. Formatted: Font color: Auto - Nâng dàn nâng kéo thảm lên cách mặt phao từ 2,5 - 3 m. Dùng ca nô kéo bè ra khỏi Formatted: Font: (Default) Times New Roman, khu vực chuyển bè phao sát vào bờ để tiếp tục thi công lắp thảm và ca nô chuẩn bị kéo Font color: Auto bè thảm đã chuẩn bị vào vị trí. Formatted: Font color: Auto - Sau khi kéo bè phao của dàn nâng thảm được từ từ hạ xuống theo sự chỉ huy của kỹ Formatted: Heading 2 thuật trưởng sao cho toàn bộ dàn nâng thảm đặt lên vị trí đã xác định, thả chùng dây cáp Formatted: Font: (Default) Times New Roman, nâng dàn, sau đó mở nút cáp 4 đầu dây treo thảm rút cáp lên từ giữa. Như vậy thảm đã Font color: Auto được đặt in vào mái công trình. Nâng dàn nâng lên đê tiếp tục kéo bè thảm . . . vào để Formatted: Font color: Auto liên kết và tiếp tục thao tác như vậy hết tấm thảm này đến tấm thảm khác. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto 5.2.4 Trồng cỏ mái phía đồng Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Cỏ vetiver được xem là một giải pháp khá hữu hiệu trong bảo vệ chống xói lở bề mặt đê, Font color: Auto bờ sông. Cỏ vetiver có thể sống được cả môi trường nước ngọt, nước mặn, môi trường Formatted: Heading 2 độc hại có độ kim loại cao, khô hạn. Rễ loại cỏ này ăn rất sâu trong đất, tạo thành màng Formatted: Font: (Default) Times New Roman, giữ đất rất tốt. Theo ý kiến các chuyên gia nước ngoài loại cỏ này có thể sử dụng vào bảo Font color: Auto vệ đê như một giải pháp phi công trình rất hiệu quả. Formatted: Heading 1 Cỏ truyền thống vẫn được sử dụng rất tốt ở rất nhiều tuyến đê, đoạn đê. Cỏ đã quen với Formatted: Font color: Auto môi trường tự nhiên Việt Nam. Để cỏ sống và phát triển tốt cần sử dụng lớp đất mầu tối Formatted: Font: (Default) Times New Roman, thiểu 50cm, đất lấn nhiều sét càng có lợi cho độ bền mái đê. Font color: Auto 5.2.5 Thi công chân khay Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Chân khay của đê có thẻ là cọc: gỗ thép, bê tông, hoặc cừ thép, ống buy Khi thi công Font color: Auto chân khay là ống buy thì người ta đào móng bằng máy đào gầu sấp, cần dài. Chờ cho Formatted: Font color: Auto nước triều hạ xuống, đào đến đâu, hạ ngay ống buy rồi chèn cát xung quanh hoặc rọ đá. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Bên trong ống buy được thả đá hộc, căn chỉnh và đậy nắp ống buy. Font color: Auto 5.3. KỸ THUẬT THI CÔNG MỎ HÀN, THẢ RỒNG ĐÁ BẢO VỆ ĐÁY Formatted: Font color: Auto Mỏ hàn là loại công trình dùng trong chỉnh trị một đoạn sông hoặc một đoạn bờ Formatted: Font: (Default) Times New Roman, biển. Font color: Auto 5.3.1 Thi công mỏ hàn Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Công tác chuẩn bị mặt bằng Font color: Auto - Làm sạch nền Formatted: Font: (Default) Times New Roman, - Thả đá Font color: Auto - Tôn cao mỏ hàn Formatted: Font color: Auto - Hoàn chỉnh bề mặt của mỏ hàn. Formatted: Font color: Auto Việc thi công đập phá sóng, mỏ hàn bằng phương pháp đắp rải trên khô, bằng xà lan hoặc Formatted: Font: (Default) Times New Roman, kết hợp cả hai. Font color: Auto Phương pháp thi công trên khô là dùng thiết bị xe vận chuyển vật liệu đổ lấn dần từ bờ ra Formatted: Font color: Auto phía biển. Sau khi xe đổ vật liệu, máy san gạt và đầm chặt. Thi công tới đâu tạo đường đi Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto đến đó. Nếu xe vận chuyển vật liệu không đổ vào đúng vị mái của đập, cẩu sẽ hỗ trợ Formatted: Font color: Auto công việc này. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Phương pháp thi công dưới nước là sử dụng thiết bị thả đá vào vị trí công trình. Có thể Font color: Auto dùng cần cẩu nổi để bốc xúc đá từ xà lan và nhả vào vị trí đổ hoặc dùng thiết bị xà lan xả Formatted: Font: (Default) Times New Roman, đáy để tự thả đá vào nền. Font color: Auto - Thả rồng đá được thực hiện bằng các phao nổi, xà lan. Formatted: Heading 2 - Thả cục bảo vệ bằng cẩu cần dài, kết hợp thợ lặn để điều chỉnh độ gài của các cục Formatted: Font color: Auto bê tông, kích thước và sai số trong thi công. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto 42
5.3.2 Thi công bằng thiết bị dưới nước Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Khi đê phá sóng khá dài và khi việc đi lại của xe tải trên đỉnh đê gây tắc nghẽn giao Formatted: Font color: Auto thông hoặc khi cần cẩu phải vươn quá xa, người ta phải dùng tới xà lan. Khi thi công phần lõi của đê phá sóng hay mỏ hàn, việc sử dụng xà lan để đổ một khối lượng đá lớn Formatted: Font color: Auto thường khá tiết kiệm. Với phần chân công trình hay phần bảo vệ mái, người ta dùng xà Formatted: Heading 2 lan mở thành để xếp đá một cách chính xác hơn phần lõi. Một số công trình lớn còn cần Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, phải dùng đến cần cẩu nổi hay những xà lan thiết kế đặc biệt. Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font: Bold Formatted Formatted: Font color: Auto Formatted Formatted: Font color: Auto Hình 5.8: Thi công đê phá sóng dùng cần cẩu trên phao nổi Formatted 5.3.3. Thi công đập có sự kết hợp của cả thiết bị dưới nước và thiết bị trên cạn Formatted: Font color: Auto Khi xây dựng các công trình bảo vệ bờ và mái, người ta thường kết hợp cả hai loại Formatted thiết bị thi công dưới nước và trên cạn, nhất là đối với các công trình lớn. Hình 5.9 biểu Formatted: Font color: Auto diễn sự thi công một đê phá sóng lớn. Đầu tiên đáy được gia cố bằng thảm phủ hoặc Formatted bằng sỏi ở một số phần. Trên lớp gia cố đáy này một phần lõi được làm từ mỏ đá, thi Formatted: Font color: Auto công bằng xà lan mở đáy cho tới khi lớp đá này cách mực lớn vài mét, tuỳ theo độ mớn Formatted nước của xà lan. Phần còn lại của lõi được thi công tiếp bằng xe tải, trong khi đó mái Formatted: Font color: Auto được chỉnh sửa và gia cố một phần lớp bằng cần cẩu nổi. Formatted Phần chân của đê phá sóng được thi công bằng cần cẩu nổi và sau đó là hoàn thành Formatted: Font color: Auto phần gia cố mái cũng bằng cần cẩu nổi hoặc cần cẩu đặt ở đỉnh đê. Lớp bảo vệ mái làm Formatted bằng cấu kiện đúc sẵn có khối lượng lớn và được thi công bằng cần cẩu. Cuối cùng là thi Formatted: Font color: Auto công tường đỉnh và hoàn thành phần bảo vệ mái. Formatted: Heading 2 Formatted Formatted: Font color: Auto Formatted Formatted: Font color: Auto Formatted Formatted: Font color: Auto Formatted Formatted: Font color: Auto Formatted Formatted: Font color: Auto Formatted 43
Hình 5.9: Trình tự thi công đê phá sóng Formatted: Font: Bold (a) Xà lan thả đã biên của chân đập (b) Thiết bị trên cạn đổ lấn dần theo dọc trục đập (c) Mặt cắt hoàn chỉnh thân đập Hình 5.10 : Sự kết hợp của thiết bị thi công trên cạn và dưới nước thi công thân đập Formatted: Font: Bold 44
Phần thứ hai Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto KỸ THUẬT THI CÔNG BÊ TÔNG Formatted: Font color: Auto Chương 6: KHÁI NIỆM CHUNG Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Trong xây dựng cơ bản, bên cạnh những vật liệu được dùng phổ biến thì bê tông đang có Font color: Auto vị trí rất quan trọng trong xây dựng kết cấu chịu lực. Formatted: Font color: Auto • Trong xáy dựng dân dụng : bê tông được sử dụng vào các công trình như: Nhà cửa, Formatted: Heading 1, Left, Adjust space công trình văn hoá, kiến trúc v.v between Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and numbers • Trong giao thông : Cầu giao thông, bến tàu, bến cảng, nhà ga v.v. . . Formatted: Font: (Default) Times New Roman, • Trong xây dựng thuỷ lợi thì bê tông càng thấy rõ tầm quan trọng của nó. Đập Font color: Auto trọng lực, đập vòm, nhà máy thuỷ điện, trạm bơm, âu tàu, đập tràn v.v đều phải Formatted: Font color: Auto sử dụng loại vật liệu này. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Vì vậy nghiên cứu cong nghệ xây dựng công trình bê tống vẫn đang là yêu cầu cần thiết Font color: Auto phục vụ công tác xây dựng công trình. Bê tông có 2 loại chính: bê tông truyền thống và Formatted: Font color: Auto bê tông đầm lăn. Bê tông truyền thống có từ thế kỷ 18, tới nay chúng ta đã có nhiều kinh Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto nghiệm về thi công lại kết cấu vật liệu này. Bê tông đầm lăn mới được phát hiện giữa thế Formatted: Font: (Default) Times New Roman, kỷ 20. Nó được ứng dụng cho xây dựng các công trình có khối lượng lớn, thời gian thi Not Italic, Font color: Auto công dài thì rất kinh tế. Formatted: Heading 1, Adjust space between Latin and Asian text, Adjust space between ( 1). Định nghĩa Asian text and numbers, Tab stops: Not at Bê tông truyền thống là đá nhân tạo được cấu thành từ các loại vật liệu cơ bản như cát, 3.64" đá xi măng và nước trộn theo một tỷ lệ nhất định, qua kỹ thuật định hình mà tạo thành Formatted: Font: Not Italic, Font color: Auto khối chỉnh thể. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Bê tông cốt thép là kết cấu chịu lực gồm cả bê tông và thép. Thông thừơng trong tính Not Italic, Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, toán thì bê tông sẽ chịu nén, còn thép chịu kéo. Font color: Auto Bê tông ra đời từ thế kỷ l8, do một người trồng hoa tìm ra. Từ đó tới nay, lý luận về loại Formatted: Font color: Auto vật liệu này đã hoàn chỉnh một cách đầy đủ và chặt chẽ. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Bê tông đầm lăn được chế tạo từ loại hốn hợp gồm: Xi măng, cát, đá chất độn như tro Font color: Auto bay, Puzolan, xỉ lò cao và một số phụ gia khác có thể. Hỗn hợp vữa có độ sụt nhỏ, để Formatted: Font: (Default) Times New Roman, làm chặt vữa bê tông người ta phải sử dụng đầm lăn ép để nén chặt. Vì thế có tên gọi là Not Italic, Font color: Auto bê tông đầm lăn. Bê tông truyền thống có độ sụt cao nên dùng đầm rung, chấn động để đầm chặt vữa bê tông. Đó là điểm khác biệt cơ bản của hai loại bê tông này. Trong xây dựng nói chung, công trình thuỷ nói riêng bê tông ngày càng, được sử dụng rộng rãi. Bên cạnh những công trình cao chọc trời (toà nhà 99 tầng, những tháp vô tuyến truyền hình cao vút, thì những đập chắn nước cũng không kém tầm cao. (2) . Ưu điểm của vật liệu bê tông - Tính hoàn chỉnh cao: Đặc chắc, đồng nhất, cách nhiệt, cách âm khá tốt. - Ổn định cao (về hoá, lý, cơ học) - Chống thấm tốt. - Dễ tạo dáng ( có thể tạo dáng theo mong muốn). (3 ). Nhược điểm - Sử dụng khá lớn vật liệu quý ( giá lm3 bê tông gấp tới 100 lần giá lm3 đất đắp). - Yêu cầu nền móng cao. Tính đàn hồi nhỏ, dễ nứt. - Yêu cầu kỹ thuật thi công cao: + Xử lý thi công phức tạp. + Làm thoát nhiệt trong thi công. 45
+ Kết cấu mỏng. + An toàn lao động cần lu ý. (4). Quy trình công nghệ sản xuất bê tông Môn học bê tông cốt thép đã trình bày ở một giáo trình chuyên sâu, mục đích là nghiên cứu tính chất vật liệu, tính toán kết cấu chịu lực. Còn ở môn học này chúng ta nghiên cứu quá trình thi công để tạo ra kết cấu bê tông theo yêu cầu thiết kế. Quá trình công nghệ được minh hoạ bằng giản đồ sau: Phối liệu Đầm CốtCốt liệu liệuvà nước và Vữa bê Dưỡng hộ ớ tông Trộn Hình 6.1: Sơ đồ dây chuyền thi công bê tông. Formatted: Font: Bold 46
Formatted Formatted Formatted Formatted Chương 7 : Formatted CÔNG TÁC VÁN KHUÔN Formatted 7.1.Khái niệm chung Formatted 7.1.1 Định nghĩa Formatted Ván khuôn là chiếc áo để dưỡng hộ bê tông trong thời gian chuyển hoá từ dạng lỏng Formatted sang dạng rắn. Formatted 7.1.2 Tầm quan trọng Formatted - Định hình bê tông (tạo dáng). Formatted - Nuôi dưỡng cường độ bê tông. Formatted - Bảo vệ mặt ngoài cho bê tông trong quá trình đông cứng và phát triển cường độ. Formatted 7.1.3. Các loại ván khuôn Phân theo vật liêu xây dựng: Gỗ. thép, bê tông. Formatted Phân theo thao tác lắp gá: Formatted Ván khuôn cố định. Formatted Ván khuôn tháo lắp, Formatted Ván khuôn trượt. Formatted - Phân theo chịu lực : Formatted Ván khuôn chịu lực. Formatted Ván khuôn cấu tạo. Formatted Ván khuôn treo. Formatted 7. 2 Xác định lực tác dụng lên ván khuôn và các bước thiết kế Formatted 7. 2.1 Lực tác dụng lên ván khuôn đứng Formatted - Khối lượng kết cấu ván khuôn A Formatted - Khối lượng bê tông và Cốt thép B Formatted - Tải trọng công cụ và người thi công truyền xuống C ( 100 -250 daN/m2) Formatted - Lực xung kích do đổ hoặc dầm D Formatted - Lực sinh ra do lớp phủ bảo dưõng bề mặt E Formatted Formatted 7. 2.2 Lực tác dụng lên ván khuôn ngang Formatted a- áp lực ngang của vữa bê tông Formatted Bảng 7.1: Áp lực ngang của bê tông lỏng Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted Formatted 47 Formatted Formatted
Các k ý hiệu trong bảng trên P – Áp lực phân bố của bê tông lỏng γb- Khối lượng riêng đơn vị của bê tông đầm chặt H – Chiều cao sinh áp lực ngang (m) Nếu đổ theo phương pháp lên đều thì: H =( N*t1/ Fd)= V*t1 Trong đó: v : vận tốc nâng cao cột bê tông. t1: thời gian ninh kết ban đầu xi măng, N: năng suât trạm trộn. Fd: diện tích khoảnh đổ. - Ro : bán kính tác dụng thẳng đứng của đầm chày, lây bằng chiều dài của trục đầm. - R1: bán kính ảnh hưởng theo chiều thẳng đứng của đầm treo ngoài. b. Tải trọng đổ xem bảng sau Bảng 7.2: Trị số áp lực do đổ bê tông vào khoảnh Formatted: Font: Bold, Not Italic Formatted: Font: Not Italic 48
Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Heading 2, Adjust space between Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and numbers Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto c- Tải trọng đẩy ngang của gió. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Tính toán cho mảng ván khuôn chống đỡ Font color: Auto Khi tính toán thông thường người ta lấy tần suất gió cấp 4 để tính. Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 7.2.3 - Chọn tổ hợp tính toán Font color: Auto Bảng 7.3: Tổ hợp lực khi tính toán lực lên ván khuôn Formatted: Font: Bold Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Heading 2, Adjust space between Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and numbers Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Chú thích : Font color: Auto Formatted: Font color: Auto H*: Tính cho cột có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng 30 cm, tường dày nhỏ hơn hoặc Formatted: Font: (Default) Times New Roman, bằng 10 cm lấy lực xung kích đầm bê tông. Khi lớn hơn trị số trên thì chọn lực xung Font color: Auto kích đổ bê tông. Formatted: Font: (Default) Times New Roman, H : Lực do đầm rung. Font color: Auto Formatted: Heading 1, Adjust space between H : Lực đổ bê tông. Latin and Asian text, Adjust space between 7.2.5 4- Các bước thiết kế Asian text and numbers - Chọn kích thước ván khuôn tiêu chuẩn. Formatted: Font color: Auto - Xác định lực tác dụng. Formatted - Lập sơ đồ tính. Formatted: Font color: Auto - Tính toán kiềm tra ổn định và biến dạng. Formatted 7.3 Các loại ván khuôn và lắp dựng ( cố định) Formatted: Font color: Auto Phân theo Vật liệu : Thép, gỗ, Bê tông, bê tông cốt thép. Formatted Phân theo Tháo lắp ván khuôn: Cố Định, tháo lắp. ván khuôn trượt. Formatted: Font color: Auto Phân theo tính chất chiụ lực : Formatted ván khuôn chịu lực. Formatted: Font color: Auto ván khuôn cấu tạo, Formatted ván khuôn treo. Formatted: Portuguese (Brazil) 7.3.17.3.1.Ván khuôn gỗ Formatted - Ván khuôn gỗ Formatted - Dầm kép Formatted: Bullets and Numbering Formatted Formatted Formatted 49
Hình 7.1 : Cấu tạo ván khuôn gỗ Formatted: Font: Bold (a) 1- Ván mặt, 2- Thanh nẹp ngang, (b) 3- Ván mặt, 4- Thanh nẹp dọc, 5- Thanh xiên. Hình 7.2: Lắp dựng ván khuôn tại khối đổ Formatted: Font: Bold 1- Ván mặt , 2- Thanh nẹp ngang , 3- dầm dọc , 4- Thanh chéo , 5- Bu lông , 6- Đai ốc. 7.3.2 Ván khuôn thép Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Ván khuôn thép được sử dụng trong thi công các khối từ nhỏ đến lớn. Nó có ưu điểm Formatted: Heading 2, Adjust space between là độ bền cao, độ khít, bằng phẳng, dễ chống đỡ, lắp dựng cũng như tháo dỡ. Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and numbers Hình 7.3: Ván khuôn đổ bê tông cục Tetrapods Formatted: Font: Bold 50
Hình 7.4: Ván khuôn thép trong thi công bê tông đầm lăn. Formatted: Font: Bold Hình 7.5: Ván khuôn đúc sắn hình chữ U. Formatted: Font: Bold Hình 7.6: Ván khuôn FUVI lắp dựng cho đổ sàn bê tông. Formatted: Font: Bold 51
Hình 7.7: Lắp dựng ván khuôn cột- Ván khuôn nhựa- FUVI. Formatted: Font: Bold Hình 7. 8 : Dựng lắp ván khuôn thép tại công trình Tuyên Quang. Formatted: Font: Bold 7.3.27.3.3 Ván khuôn trượt Formatted: Font color: Auto Ván khuôn trượt là ván khuôn giữ bê tông đến khi đủ chịu lực rồi trượt lên để đổ lần Formatted: Font: (Default) Times New Roman, tới. Thời gian gián đoạn các lần trượt phụ thuộc vào đặc trưng chịu lực của ván khuôn Font color: Auto Formatted: Heading 2, No bullets or tại khối đổ. Hình ảnh sau đây minh họa cho loại ván khuôn này. numbering, Adjust space between Latin and Asian text, Adjust space between Asian text and numbers Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Font color: Auto Formatted: Font color: Auto 52
Hình 7.9: Ván khuôn trượt thi công tấm bản mặt- Đập Tuyên Quang. Formatted: Font: Bold Hinh 7.10: Ván khôn trượt đổ bê tông thành mỏng. Formatted: Font: Bold 7.3.4 Ván khuôn bêtông, gạch xây (Bê tông bao ngoài, bê tông áo) 53
Hình 7. 11: Ván khuôn bê tông Formatted: Font: Bold (a) Hình chiếu đứng và chiếu cạnh, (b) Hình chiếu bằng. 54
Formatted Formatted Formatted Formatted Chương 8: Formatted KỸ THUẬT SẢN XUẤT BÊ TÔNG Formatted 8.1. Tính cấp phối bê tông và phối liệu Formatted 8.1.1. Tính cấp phôí: ( Giáo trình vật liệu xây dựng) Formatted Mục đích của phần này là tìm ra hàm lượng của cốt liệu là bao nhiêu khi sản xuất một Formatted loại mác bê tông cụ thể. Formatted 8.1.2. Công tác phôí liêu Formatted Công tác phối liệu là thực hiện công việc chọn lựa trọng lượng các cốt liệu thô và mịn để Formatted đưa vào máy trộn. Hiện nay có 2 cách phối liệu: Formatted • Phối liệu theo trọng lượng Formatted • Phối liêu theo thể tích. Formatted Việc phối liệu theo trọng lượng là chính xác hơn cả. Phối liệu theo thể tích tức là dùng Formatted thiết bị đo thể tích của cốt liệu nạp. Phương pháp này nhanh mà không chính xác. Formatted Sinh viên cần xem giáo trình và chú y hiểu được trình tự tính toán cấp phối. Ưu nhược Formatted điểm và điều kiện ứng dụng trong phương pháp phối liệu. Formatted Với nhà máy sản xuất bê tông liên tục, cốt liệu được cân đong tự động, điều khiển bằng Formatted hệ thống máy tính điều hành, lập chương trình có sẵn. Khi cần loại mác bê tông nào, loại vật liệu đầu vào cụ thể sẽ cho hàm lượng phối liệu cần thiết, sau khi hiệu chỉnh độ ẩm. Formatted Với các trạm trộn đơn lẻ, trạm di động việc phối liệu theo số chẵn của bao xi măng, cân Formatted hoặc đong thể tích tỷ lệ pha trộn theo tính toán thành phần của mác bê tông. Formatted Formatted 8.2 Các phương pháp trộn bê tông, máy trộn bê tông Formatted Việc trộn bê tông có thể sử dụng công nghệ máy trộn hoặc thủ công. Phần này giới thiệu Formatted cho người học về kỹ thuật trộn vữa bê tông trong xây dựng. Formatted 8.2.1. Trộn bê tông bằng tay Formatted Việc trộn bê tông bằng thủ công rất vất vả, chất lượng không đều, khối lượng phụ thuộc Formatted vào mặt bằng thi công. Formatted (a) Quy trình thao tác Formatted - Trộn khô đều ciment và cát ( trộn khô). Formatted - Rải đá sỏi theo lớp, rải bột xi măng- cát lên trên, tưới ẩm, trộn đều (rưới nước bằng Formatted bình hoa sen cho đều). Formatted - Rưới đủ nước trộn đều kỹ. Formatted Kinh nghiệm cho hay có thể đảo vữa qua 3 lần là đã đều. Để dễ trộn, người ta sử dụng Formatted xẻng để xúc, hỗn hợp vữa được đặt trên tấm tôn hoặc nền xi măng cát đã cứng, phẳng bề Formatted măt. Formatted (b) Đặc điểm Formatted - Làm việc khá vất vả nặng nhọc, năng suất thấp. Formatted - Chất lượng vữa bê tông thường kém so với trộn bằng máy. Formatted - Lượng ciment cần nhiều hơn so trộn máy, thông thường cần tăng thêm (5 – 15)%. Formatted (c) Ứng dụng Formatted - Trong điều kiện máy không có đáp ứng. Formatted - Cường độ thi cộng nhỏ, khối lượng nhỏ. Formatted - Những công trình không quan trọng hoặc sửa chữa nhỏ hạng mục. Formatted Formatted Formatted Formatted 55