Thiết kế kỹ thuật thi công và tổ chức thi công 1 công trình bến cảng, nguyên tắc bố trí và nội dung thiết kế mặt bằng công trình

g bê tông cốt thép, dạng bến liền bờ. Thiết kế tổ chức thi công công trình bến cầu tầu cọc trụ ống bê tông cốt thép, dạng bến liền bờ. Đưa kết quả ra một hoặc hai bản vẽ khổ A1 Nội dung của thuyết minh đồ án được thể hiện trong 9 chương: Chương 1- Hoàn chỉnh các số liệu Chương 2- Tính toán khối lượng thi công Chương 3- Xác định trình tự và biện pháp thi công Chương 4- Thiết kế kỹ thuật thi công Chương 5- Thiết kế tổ chức thi công Chương 6- Tính toán diện tích kho bãi, nhà tạm Chương 7- Tính toán giá thành công trình Chương 8- An toàn lao động Chương 9- Kết luận Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đinh đình trường và các thầy cô giáo trong bộ môn Cảng - đường thuỷ cùng toàn thể các bạn sinh viên lớp 43 Cảng 1, trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ để đồ án được hoàn thành đúng hạn. Sinh viên thực hiện Nguyễn CAO CƯờNG chương 1 hoàn chỉnh các số liệu Đồ án thiết kế kỹ thuật Loại công trình: Công trình bến cảng dạng cầu tàu cọc trụ ống thép Bình đồ khu vực xây dựng: số 2 Tàu:Loại tàu : tàu biển D = 15.000 DWT Kích thước : L ´ B ´ T = 155m ´ 18m ´ 7,2m Điều kiện thủy văn: MNCTK (ứng với tần suất p = 1%) : + 9 m. MNTTK (ứnh với tần suất p = 98%) : + 8 m. MNTC (ứng với tần suất p = 50%) : + 8,5 m (lấy gần đúng). Điều kiện địa chất: Lớp trên cùng: bùn nhão, dày 1m Đáy công trình đặt trên lớp đệm đá ở lớp đất thứ hai khá tốt Các bản vẽ kỹ thuật của công trình Tổng mặt bằng toàn bến : hình 1 Mặt bằng dầm một phân đoạn bến : hình 2 Mặt bằng cọc một phân đoạn bến : hình 3 Mặt cắt ngang bến : hình 4 Chi tiết tường chắn : hình 5 Chi tiết lớp đá gia cố mái dốc : hình 6 Các mặt cắt tính toán khối lượng nạo vét : hình 7 chương 2 tính toán khối lượng thi công Khối lượng đất nạo vét phục vụ thi công công trình Các mặt cắt nạo vét: hình 7 Công thức tính khối lượng nạo vét: trong đó: F1, F2 : diện tích mặt cắt đầu và mặt cắt cuối của khối đất chạy dài (m2) F12 : diện tích mặt cắt trung bình (m2) L12 : khoảng cách giữa hai mặt cắt đầu và cuối Kết quả tính toán thể hiện ở bảng 2-1. Bảng 2-1: Tính toán khối lượng đất nạo vét Mặt cắt Fi (m2) Ftb (m2) Li (m) Vi (m3) 0 0 1-1 181,6 90,8 15 1362,0 2-2 136,84 159,22 31 4935,8 3-3 120,42 128,63 31 3987,5 4-4 112,46 116,44 31 3609,6 5-5 125,65 119,05 31 3690,5 6-6 130,38 128,02 31 3968,6 0 0 65,19 15 997,8 Tổng 22551,8 Khối lượng vật liệu đắp 2.2.1Khối lượng đá hộc đổ mái dốc Sơ đồ tính: xem hình 6 Loại đá: D = 30 cm Thể tích cần thiết: V1 = F.l (m3) F: diện tích mặt cắt ngang của khối đá đổ l : chiều dài bến V1 = 31,85 . 155 = 4936,8 (m3) Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2. 2.2.2Khối lượng đá hộc giảm tải Sơ đồ tính: xem hình 5 Loại đá: đá hộc D = 30 cm Thể tích cần thiết: V2 = F.L Trong đó: F là diện tích mặt cắt ngang đá giảm tải L là chiều dài khối đá V2 = F.L = 1,375.155 = 213,2 (m3) Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2. 2.2.3Khối lượng đá dăm mái dốc Sơ đồ tính: xem hình 6 Loại đá: đá dăm kích thước 6-8 cm Thể tích cần thiết: V3 = F.L = (0,3.24,6 ).155 = 1143,9 (m3) Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2. 2.2.4Khối lượng đá dăm mái dốc Sơ đồ tính: xem hình 6 Loại đá: đá dăm kích thước 2-4 cm Thể tích cần thiết: V4 = F.L = (0,1.24,6).155 = 381,3 (m3) Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2. 2.2.5Khối lượng đá dăm đệm cho lớp mặt bãi Sơ đồ tính: xem hình 5 Loại đá: đá dăm kích thước 6-8 cm Thể tích cần thiết: V5 = F.L = (0,3.20).155 = 930 (m3) Khoảng cách đặt lớp phủ mặt bến là 20m từ mép sau của bến trở vào. Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2. Khối lượng đá dăm đệm cho lớp mặt bãi Sơ đồ tính: xem hình 5 Loại đá: đá dăm kích thước 2-4 cm Thể tích cần thiết: V6 = F.L = (0,15.20).155 = 465 (m3) Khoảng cách đặt lớp phủ mặt bến là 20m từ mép sau của bến trở vào. Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2. Khối lượng lớp vải địa kỹ thuật Sơ đồ tính: xem hình 5 Diện tích cần thiết: S = C.L + 2S0 = (1,5 + 1,8).155 + 2.9,5 = 530,5 (m2) Trong đó: C : chu vi bao của lớp vải địa kỹ thuật ở mặt cắt ngang bến L : chiều dài phủ S0 : diện tích hai mặt bên Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2. Khối lượng cát lấp Sơ đồ tính: xem hình 5 Loại cát: cát thô j = 300, g = 1,8 t/m3 Thể tích cần thiết: V7 = F.L =8.155 = 1240 (m3) Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2 Khối lượng cát đổ mặt bãi Sơ đồ tính: xem hình 5. Loại cát: cát thô j = 300, g = 1,8 t/m3 Thể tích cần thiết: V8 = F.L =(0,1.20).155 = 310 (m3) Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2-2. Bảng 2-2: Bảng tính khối lượng vật liệu đắp Stt Mã Hiệu Vật liệu Đơn vị Ký hiệu Lượng tính toán Hao hụt (%) Lượng thực Tính trung bình một phân đoạn 1 BK611 Đá hộc mái dốcD = 30 cm m3 V1 4936,8 5,0 5183,6 1036,7 2 BK611 Đá hộc giảm tải D = 30 cm m3 V2 213,2 5,0 223,9 44,8 Tổng (1,2) 5407,5 1081,5 3 BK611 Đá dăm mái dốc 6-8 cm m3 V3 1143,9 5,0 1201,1 240,2 4 BK611 Đá dăm lớp đệm mặt bãi 6-8cm m3 V5 930 5,0 976,5 195,3 Tổng (3,4) 2177,6 435,5 5 BK611 Đá dăm mái dốc 2-4cm m3 V4 381,3 5,0 400,4 80,1 6 BK611 Đá dăm lớp đệm mặt bến 2-4cm m3 V6 465 5,0 488,3 97,7 Tổng (5,6) 888,7 177,8 7 BK511 Cát thô lấp m3 V8 1240 10,0 1364 272,8 8 BK511 Cát thô đổ mặt làm bãi m3 V9 310 10,0 341 68,2 Tổng (7,8) 1705 341,0 9 Vải địa kỹ thuật m2 S 530,5 1,0 535,8 107,2 Khối lượng bê tông Khối lượng bê tông được tính theo các bảng 2-3, 2-4, 2-5. Bảng 2-3: Khối lượng bê tông theo từng cấu kiện Stt Cấu kiện Mác BT Kích thước V1 cấu kiện (m3) Số lượng (chiếc) ồV (m3) ồm (T) Biện pháp tc 1 Bản mặt bến 350 F x l =6,3m2 x 31m 195,3 5 976,5 2441 Đổ tại chỗ 2 Dầm ngang bến 350 F x l = 0,8m2 x 21m 16,8 40 672 1680 Đổ tại chỗ 3 Dầm dọc bến 350 F x l = 0,8m2 x31m 24,8 25 620 1550 Đổ tại chỗ 4 Vòi voi 350 F x l = 0,83m2 x31m 25,7 5 128,5 321 Đổ tại chỗ 5 Tấm bê tông đậy hào công nghệ 200 a x b x h =(1x1x0,1)m 0,1 155 15,5 39 Đúc sẵn 6 Lớp bê tông đổ mặt bãi 300 a x b x h =(31.10.0,15)m 46,5 10 465 1163 Đổ tại chỗ 7 Tường chắn sau bến 300 F x l = 0,75m2 x4m 3 40 120 300 Đúc sẵn Bảng 2-4: Khối lượng bê tông theo mác bê tông Mác bê tông 200 300 350 ồV (m3) 15,5 585 2397 ồm (T) 39 1462,5 5992,5 Bảng 2-5: Khối lượng bê tông theo biện pháp thi công Biện pháp thi công Đổ tại chỗ Đúc sẵn ồV (m3) 2862 135,5 ồm (T) 7155 338,8 2.4 Khối lượng cốt thép Bảng 2-6: Thống kê cốt thép Bảng 2-7: Thống kê cốt thép theo đường kính và loại cốt thép Mã hiệu Đường kính (mm) 8 8 10 16 18 28 IA 51 Loại cốt thép AI AII AII AII AII AII Khối lượng (t) 18,62 5,2 1,98 21,88 142,18 101,17 Hao hụt (%) 0,5 0,5 0,5 2 2 2 K. lg thực (t) 18,71 5,23 2,01 22,32 145,02 103,19 Tổng (t) 25,95 167,34 103,19 Khối lượng cấp phối bê tông Khối lượng bê tông được tính toán theo định mức, kết quả thể hiện ở bảng 2-8, 2-9, 2-10. Bảng 2-8: Định mức cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa bê tông thường Stt Mã hiệu Quy cách vật liệu Mác Cấp phối cho 1m3 vữa bê tông Bê tông Xi măng xi măng (kg) cát vàng (m3) đá dăm (m3) nước (m3) phụ gia 1 C3223 Độ sụt: 6-8 cm Đá dmax = 20mm (40-70)% cỡ 0,5x1m (60-30)% cỡ 1x2cm 200 PC40 296 0,475 0,881 195 - 2 C3225 300 PC40 344 0,456 0,872 195 - 3 C3226 350 PC40 455 0,400 0,851 200 - 4 C3227 400 PC40 458 0,424 0,861 181 dẻo hoá Bảng 2-9: Định mức cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa bê tông không thấm nước(xi măng tăng thêm 5%, cát tăng thêm 12%, đá giảm tương ứng) Stt Mã hiệu Quy cách vật liệu Mác Cấp phối cho 1m3 vữa bê tông Bê tông Xi măng xi măng (kg) cát vàng (m3) đá dăm (m3) nước (m3) phụ gia 1 C3223 Độ sụt: 6-8 cm Đá dmax = 20mm (40-70)% cỡ 0,5x1cm (60-30)% cỡ 1x2cm 200 PC40 310,8 0,532 0,828 195 - 2 C3225 300 PC40 361,2 0,511 0,819 195 - 3 C3226 350 PC40 477,8 0,448 0,801 200 - 4 C3227 400 PC40 480,9 0,475 0,809 181 dẻo hoá Bảng 2-10: Tính khối lượng thành phần cấp phối vữa bê tông Stt Cấu kiện Mác bê tông Thể tích (m3) Cấp phối cần thiết X (kg) C (m3) Đ (m3) N (m3) 1 Bản mặt bến 350 976,5 466278,7 437,5 782,2 195300,0 2 Dầm ngang bến 350 672 321081,6 301,1 538,3 134400,0 3 Dầm dọc bến 350 620 296236,0 277,8 496,6 124000,0 4 Vòi voi 350 128,5 16397,3 57,6 102,9 25700,0 5 Tấm BT đậy hào CN 200 15,5 4817,4 8,3 12,8 3022,5 6 Lớp BT đổ mặt bãi 300 465 167958,0 237,6 380,8 90675,0 7 Tường chắn sau bến 300 120 43344,0 61,3 98,3 23400,0 Tổng 1316113 1381,2 2411,9 596497,5 Khối lượng cốp pha Khối lượng cốp pha được tính toán theo định mức, kết quả thể hiện ở các bảng 2-11, 2-12, 2-13, 2-14, 2-15, 2-16. Bảng 2-11: Định mức khối lượng cốp pha gỗ cho 100m2cấu kiện bê tông đúc sẵn Mã hiệu Công tác xây lắp Thành phần hao phí Đơn vị Số lượng Gỗ ván m3 0,083 Gỗ nẹp, giằng chống m3 0,21 KP.2210 Xà, dầm Đinh kg 4,97 Đinh đỉa cái 30 Vật liệu khác % 1 Bảng 2-12: Định mức khối lượng cốp pha gỗ cho 100m2 cấu kiện bê tông đổ tại chỗ Mã hiệu Công tác xây lắp Thành phần hao phí Đơn vị Số lượng Gỗ ván m3 1,10 Gỗ đà, giằng chống m3 2,35 KA.6330 Dầm, bản dầm Đinh đỉa cái 30,3 cầu cảng Bu lông cái 24,2 Đinh kg 9 Vật liệu khác % 1,5 Bảng 2-13: Định mức khối lượng cốp pha kim loại cho 100m2 cấu kiện bê tông đổ tại chỗ Mã hiệu Công tác xây lắp Thành phần hao phí Đơn vị Số lượng Thép tấm kg 51,81 Thép hình kg 48,84 KB.2110 Dầm Gỗ chống m3 0,496 Que hàn kg 5,6 Vật liệu khác % 5 Bảng 2-14: Tính khối lượng cốp pha gỗ cho công tác bê tông đúc sẵn Stt Cấu kiện Biện pháp tc Diện tích 1ck (m2) Số lượng (cái) ồS (m2) Lượng cốp pha Gỗ ván (m3) Gỗ nẹp (m3) Đinh (kg) Đinh đỉa (cái) Vl khác (%) 1 Tấm BT đậy hào CN Đúc sẵn 0.4 155 62 0,05 0,13 3,08 19 0,62 2 Bản tường chắn sau bến Đúc sẵn 14,8 40 592 0,49 1,24 29,42 178 5,92 ồ 654 0,54 1,37 32,5 197 6,54 Bảng 2-15: Tính khối lượng cốp pha gỗ cho công tác bê tông đổ tại chỗ Stt Cấu kiện Biện pháp tc Diện tích 1ck (m2) Số lượng (cái) ồS (m2) Lượng cốp pha Gỗ ván (m3) Gỗ đà (m3) Đinh đỉa (cái) Bu lông (cái) Đinh (kg) Vl khác (%) 1 Bản mặt Đổ tại chỗ 651 5 3255 35,81 76,49 986 788 292,95 48,83 2 Dầm ngang Đổ tại chỗ 58,8 40 2352 25,87 55,27 713 570 211,68 35,28 3 Dầm dọc Đổ tại chỗ 86,8 25 2170 23,87 51,00 658 525 195,30 32,55 4 Vòi voi Đổ tại chỗ 31 38 1178 12,96 27,68 357 285 106,02 17,67 5 BT mặt bãi Đổ tại chỗ 0 0 0 ồ 8955 98,50 210,44 2714 2168 805,95 134,33 Khối lượng một số cấu kiện khác 2.7.1 Khối lượng cọc trụ ống thép Dngoài = 600 (mm) d = 12 (mm) Tiết diện phần thép 0,03 (m2) phần rỗng 0,252 (m2) Cả phân đoạn có 8.5 = 40 (chiếc) Bảng 2-16 : Khối lượng cọc trụ ống bê tông cốt thép D1000 Mã hiệu định mức Đường kính cọc K .l 1m dài (kg) Chiều dài 1 cọc (m) Khối lượng 1 cọc (kg) Số cọc( chiếc) Hao hụt (%) Số cọc thực tế Tổng K.lg (t) Tổng chiều dài(m) CC82 D =600 150 22,5 3375 200 1 202 681,8 4545 2.7.2 Một số cấu kiện khác: Được thống kê trong bảng 2-17. Bảng 2-17: Thống kê một số cấu kiện khác Stt Cấu kiện Loại Số lượng Kích thước 1 Trụ neo HW50 10 2 Vòng neo f90 6 d = 450mm, f90 3 Đệm tàu SA800 H 40 h = 80cm, L=3m 4 Bu lông gắn đệm tàu f20 240 d = 2cm, L=20m 5 Ray cần trục P43 31 l1 đoạn ray = 10m 6 Ray tàu hoả P43 61 l1 đoạn ray = 10m 7 Thang công tác Thang sắt 10 L1 thang = 3m Chương 3 Xác định trình tự và biện pháp thi công Xác định trình tự thi công Công tác thi công công trình bến gồm 3 giai đoạn chính: 3.1.1Chuẩn bị công trường Bao gồm: Giải phóng mặt bằng, xây dựng đường tạm Xây dựng các khu nhà tạm cho công nhân Xây dựng kho, bãi chứa vật liệu Xây dựng bến tạm Xây dựng bãi đúc cấu kiện Chuẩn bị nguyên vật liệu, máy thi công 3.1.2Thi công trình Theo thứ tự sau: Đúc các cấu kiện Nạo vét, tạo độ sâu trước bến Thi công đóng cọc Đổ đá trước bến và lớp đệm Làm sàn công tác Dựng dàn giáo, cốp pha Thi công đổ bê tông dầm, bản Thi công san lớp đệm và đặt tường chắn đất Làm tầng lọc ngược và đổ cát sau tường chắn Thi công đổ bê tông vòi voi Thi công đổ cát đệm và đổ bê tông mặt bãi Thi công các chi tiết trên bến: trụ neo, vòng neo, đệm tàu, đường ray… Hoàn thiện công trình Bao gồm: Hoàn chỉnh, sửa sang, dọn dẹp công trường Chuẩn bị cho công tác thi công tiếp theo Nghiệm thu, bàn giao công trình Xác định biện pháp thi công Lựa chọn sơ bộ biện pháp thi công như sau: Bảng 3-1: Lựa chọn biện pháp thi công Stt Công việc Biện pháp thi công Máy thi công 1 Giải phóng mặt bằng Cơ giới Máy ủi DZ-55 1500m3/ca 2 Vận chuyển vật liệu Cơ giới ôtô X-570, MAZ-525 ; xà lan 200t 3 Đúc cấu kiện Cơ giới + thủ công Trạm trộn 250l 4 Nạo vét Cơ giới Tàu hút bùn JC-TPIII Azop 5120 m3/ca, Xà lan chở đất C –41 300t 5 Thi công đóng cọc Cơ giới + thủ công Búa chấn động xung kích S- 836 trên xà lan Xà lan chở cọc 2000t Thợ lặn làm công tác định vị và kiểm tra 6 Thi công đổ đá trước, gầm bến và lớp đệm Cơ giới + thủ công Cần trục KX-8161 trên phao, Xà lan chở đá 2000t, Thiết bị san phẳng và đầm đặt trên xà lan 200t 7 Làm sàn công tác, dựng cốp pha Thủ công+ cơ giới Công nhân thực hiện trên xà lan kết hợp cần cẩu nổi và thợ lặn 8 Thi công đổ bê tông dầm bản Cơ giới+ thủ công Máy bơm bê tông SB-95A kết hợp công nhân đầm bê tông. ô tô vận chuyển vữa từ trạm trộn 9 Thi công đặt tường chắn và lấp lòng bến Cơ giới Cần trục trên bờ DEK-161, ôtô MAZ-525 10 Thi công vòi voi Cơ giới Máy bơm bê tông SB-95A , ô tô vận chuyển vữa từ trạm trộn 11 Thi công mặt bãi Cơ giới + thủ công Máy bơm bê tông SB-95A 12 Thi công các chi tiết trên bến Cơ giới + thủ công Các cần trục trên bờ DEK-161 13 Hoàn thiện công trình Cơ giới + thủ công Các loại máy móc cần thiết (máy ủi loại nhỏ, máy nâng hàng, ...) Chương 4 Thiết kế kỹ thuật thi công các công tác chính Vận chuyển vật liệu Công tác vận chuyển vật liệu được thực hiện bằng ô tô, bao gồm các công tác: Vận chuyển vật liệu phục vụ công tác bê tông (xi măng, đá dăm, cát) Vận chuyển, đá dăm, cát, lớp vải địa kỹ thuật, ... phục vụ công tác thi công lòng bến. - Công tác vận chuyển vật liệu bằng xà lan bao gồm: vận chuyển đá hộc. Năng suất vận chuyển được xác định: (m3/ca) (t/ca) tc=8h : thời gian làm việc một ca q : trọng tải phương tiện vận chuyển (m3) (t) L1 = L2 : cự ly vận chuyển có và không hàng (km) v1 , v2 : vận tốc xe vận chuyển không và có hàng (km/h) t : thời gian quay xe, bốc hoặc dỡ hàng (h) ktg=0,8 : hệ số sử dụng thời gian kđ = 1 : hệ số đầy hàng Thời gian vận chuyển vật liệu: (ca) Q : tổng lượng hàng vận chuyển (t) (m3) n : số phương tiện tham gia vận chuyển N : năng suất vận chuyển (t/ca) (m3/ca) Kết quả tính toán vận chuyển vật liệu được thể hiện trong bảng 4-1 Bảng 4-1: Bảng tính toán vận chuyển vật liệu Stt Vật liệu Khối lượng Đ.vị kl Phương tiện Trọng tải Dung tích v1 v2 L1,L2 t Năng suất Số xe t Ghi chú (t) (m3) (km/h) (km/h) (km) (h) (t/ca) (m3/ca) (ca) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 Xi măng 1316,113 t MAZ-525 20 15 50 35 30 0.5 52,09 1 20 2 Cát vàng 1381,2 m3 MAZ-525 20 15 50 35 30 0.5 39,07 3 12 Đổ bê tông 3 Đá dăm dmax = 20 2411,0 m3 MAZ-525 20 15 50 35 40 0.5 32,62 6 12 4 Cốt thép 296,48 t MAZ-525 20 15 50 35 40 0.5 37,33 1 8 5 Đá dăm d= 6-8 cm 2177,6 m3 MAZ-525 20 15 50 35 40 0.5 32,62 6 11 Lớp đệm, lăng thể giảm tải 6 Đá dăm d= 2-4 cm 888,7 m3 MAZ-525 20 15 50 35 40 0.5 32,62 3 9 Lớp đệm, lớp lót 7 Cát thô 1705 m3 MAZ-525 20 15 50 35 30 0.5 39,07 4 11 Lấp lòng bến 8 Cốp pha các loại 308,94 m3 MAZ-525 20 15 50 35 30 0.5 39,07 1 8 Đổ bê tông 9 Cấu kiện khác(neo,đệm,ray) MAZ-525 20 15 50 35 30 0.5 39,07 1 2 10 Đá hộc D=30 cm 5407,5 m3 Xà lan 1000 300 15 10 50 1 185,81 4 7 Thi công đất _ Bước 1: Kiểm tra cao độ, toạ độ vị trí nạo vét, cắm mốc để định vị và tính toán khối lượng cũng như vị trí nơi đổ bùn. _ Bước 2: Xác định vị trí đặt đường ống vận chuyển bùn cát sao cho hợp lí, xác định mực nước thi công cho tàu hút bùn. _ Bước 3: Vạch tuyến cho tàu nạo vét và cắm tiêu để chỉ rõ những khoang đào và chiều sâu mỗi khoang. _ Bước 4: Tiến hành nạo vét. Dùng xà lan chở bùn đi đổ nơi khác Tính toán thi công đất dùng tàu hút bùn Chọn loại tàu hút JC-TPIII Azop có các đặc trưng kỹ thuật như ở bảng 4-2 Bảng 4-2: Đặc trưng kỹ thuật của tàu hút bùn JC-TPIII Azop Ký hiệu tàu Loại tàu Mớn nước chở đầy (m) Năng suất (m3/h) Số lượng và công suất động cơ Lượng rẽ nước (t) Kích thước tàu (m) Chiều cao tối đa trên mặt nước (m) Tốc độ chạy (hải lý /h) Chiều sâu hút (m) Kiểu phá đất Đường kính ống hút (mm) Tốc độ của máy bơm đất (vòng /phút) Đầy Rỗng Dài Rộng Cao mạn Min Max Đẩy áp lực Lực hút JC-TPIII Azop tàu hút kết hợp 4,4 800 2x 230 2188 1363 65,46 10,54 5,2 20,7 8 5 15 phay kín 500 550 350 Khối lượng đất thi công 1 phân đoạn bến: V = 4510,36 m3 Năng suất đào có ích của máy: N0 = 800m3/h Năng suất thực tế đào của máy tính theo ca làm việc: N = N0 .tca . k1 . ktg Trong đó: tca = 8h k1 = 0,5 : hệ số thành phần bùn có trong nước ktg = 0,8 có kể đến thời gian di chuyển của tàu trong khi làm việc và các công tác phụ khác. N = 800.8.0,5.0,8 = 2560 (m3/ca) = 320 m3/h Số ca làm việc của tàu hút: t = V/N = 4510,36/2560 = 2(ca) Nhân lực phục vụ cho công tác nạo vét cần 15 người để điều khiển tàu và di chuyển ống hút. Tính toán vận chuyển đất bằng xà lan Chọn xà lan vận chuyển đất C -4 có các đặc trưng kỹ thuật như ở bảng 4-3 Bảng 4-3: Đặc trưng kỹ thuật xà lan vận chuyển đất C -4 Ký hiệu Loại và số lượng động cơ Công suất động cơ (HP) Lượng rẽ nước (t) Thể tích khoang chở đát (m3) Mớn nước (m) Kích thước xà lan (m) Chiều cao tôi đa trên mặt nước (m) Tốc độ chạy (hải lý/h) đầy rỗng tới boong tới đỉnh trên cùng tới đáy lỗ rót rỗng đầy dài rộng cao đầy rỗng C -4 Hơi nước 1 500 1338 638 350 485 450 2,09 3,95 52,8 10,45 4,20 17,20 7,95 8,5 Khối lượng cần vận chuyển: V = 320 m3/h Khối lượng vận chuyển của 1 xà lan: V = 350m3 Cự ly vận chuyển bùn: L = 20km Từ đó ta có đồ thị vận chuyển như ở hình 15. t1 = 56 phút : thời gian lấy bùn t2 = 83 phút : thời gian vận chuyển đi đổ t3 = 28 phút : thời gian đổ bùn t4 = 55 phút : thời gian đi về Như vậy: Số xà lan = 3; tx = 2 phút là tương đối hợp lý B t (ph) A xà lan 1 xà lan 2 xà lan 3 tx = 2ph t2 = 83ph t1 = 56ph t1 = 55ph t1 = 28ph 20km Hình 8- Đồ thị vận chuyển đất của xà lan Thi công đóng cọc một phân đoạn 4.31 Sử dụng máy thi công gồm: + Chọn búa đóng cọc chấn động xung kích có các tính năng kỹ thuật chủ yếu như sau:Chọn sơ bộ búa đóng cọc chấn động LSV - 40 có các thông số kỹ thuật như sau: + Hãng sản xuất SENSETSU + Công suất động cơ CS = 30 KW + Tốc độ quay nquay = 1500 v/ph => w = 157 1/s + Mô men cục lệch tâm M = 1000 kGcm + Lực rung lớn nhất F= 25,2 T + Biên độ dao động lớn nhất A0 = 4,3 mm + Chiều cao búa h = 2,72 m Chiều dài búa B = 0,922 m Chiều rộng búa A = 1,78 m + Trọng lượng búa Qbúa = 2,9 t Kiểm tra trọng lượng búa theo điều kiện như sau: (*) Trong đó: P : áp suất đơn vị cần thiết tác dụng lên cọc (kG/cm2). F : diện tích tiết diện cọc (cm2) Q : trọng lượng búa, cọc, thiết bị treo buộc (kg) b1, b2 : hệ số chịu tải của cọc. P0 : lực kích động của máy chấn động (kG) M : mô men cục lệch tâm (kG.cm) : vận tốc góc của cục lệch tâm (s-1) g : gia tốc trọng trường (981 cm/s2) a : hệ số đàn hồi của đất T : lực cản chống cắt tới hạn của đất ở độ sâu lớn nhất (kG) T = ồtihi : hệ số duy trì dao động A : biên độ dao động (A = 4A0) (cm) A0 : biên độ dao động ban đầu (cm) Q0 : trọng lượng của búa và cọc không có phụ tải (kg) S : chu vi tiết diện cọc (cm) ti : lực cản chống cắt đơn vị (kG/cm) hi : chiều dày mỗi lớp đất khác nhau (cm) Thứ tự tính toán như sau: + Tra các bảng 1, 2, 3 (Sổ tay chọn máy thi công xây dựng) ta xác định được các số liệu tính toán là: b1 = 0,15 ; b2 = 0,5 ; a = 1,0 ; x = 0,8 ; A = 0,8 cm ; P = 2 kG/cm2 ; t = 12 kG/cm ; + Tính T = th = 12´9´102 = 10800 (kG) Tính aT = 1´10800 = 10800 (kG) + Tính P0 = M´w2/g = 1000´157/9.81 = 16004 (kG) ị thoả mãn P0 = 16004 > aT = 10800 + Tính PF = 2´156 = 312 (kG) + Tính b1P0 = 0,15´16004 = 2400 + Tính b2P0 = 0,5´16004 = 8002 + Tính Q = Qbúa + Qcọc + Qtreo buộc = 2900 + 200´15 + 650 = 6550 (kg) + Kiểm tra điều kiện (*) thoả mãn. Vậy chọn búa đóng cọc mã hiệu LSV - 40 c) Chọn giá búa đóng cọc: Chiều cao giá búa: Chiều cao giá búa phải thoả mãn điều kiện sau H ³ hcọc + hbúa + htreo búa -Dh = 21 + 2.72 + 2 –3 = 22.72 (m) - Chọn giá búa ghép trên xà lan, các thông số kỹ thuật như sau: + Chiều cao giá búa H = 23m + Chiều cao cọc max hcọcmax = 16 m + Sức nâng F = 16.5 T + Trọng lượng búa lớn nhất G = 4.6 T + Góc nghiêng giá máy về phía trước tgj = 1 + Góc nghiêng giá máy về phía sau tgj = 6 + Góc nghiêng sang hai bên sườn a = ±50 + Tầm với giá R = 6 m + Vận tốc nâng búa cọc v = 23 m/ph + Vận tốc di chuyển vdc= 20 m/p 4.3.2. Tính thời gian đóng cọc Theo định mức dự toán mã hiệu CD32: đóng 100 m dài cọc mất 2,41 ca và 7,23 công. Kết quả được thể hiện trên bảng sau : Bảng 2 -1: Thời gian hạ cọc theo các hàng cọc Vị trí cọc Hàng cọc A B C D E Chiều dài hạ cọc (m) 88 104 120 136 152 Ca máy 2,16 2,48 2,88 3,28 3,68 Công 6,4 7,52 8,72 9,84 10,96 Vậy thời gian đóng cọc 1phân đoạn hết 15 ngày. Nhân công phục vụ là 9 người. Thi công đổ đá mái dốc một phân đoạn Các công tác thi công lớp đệm đá 1 phân đoạn: + Đổ đá lên xà lan: dùng ô tô tự đổ tiến hành ở cầu tạm (đối với đá dăm lớp đệm + Vận chuyển đá từ nơi mua trực tiếp đến nơi thi công ( đối với đá hộc) + Thi công lớp đệm: dùng cần trục gàu ngoạm đặt trên phao Vận chuyển đá bằng xà lan Chọn loại xà lan có: D = 2000 t : trọng tải L = 100m : chiều dài B = 16m : chiều rộng T = 1,6m : mớn nước Khối lượng đá cần vận chuyển: Vđá dăm = 320,3 m3 ằ 800,7 (t) Vđá hộc = 1036,7m3 ằ 2591,7 (t) Sử dụng 2 xà lan vận chuyển (vận chuyển đá dăm và vận chuyển đá hộc) Cầu tạm bố trí ngay gần khu vực thi công nên không cần tính thời gian vận chuyển cho đá dăm. Đổ đá bằng cần trục * Chọn loại cần trục gầu ngoạm DEK-161 đặt trên phao có các tính năng kỹ thuật chủ yếu như sau: Loại cần trục: DEK-161 Trọng lượng toàn bộ: 31t Sức nâng: 2 - 16 t Tầm với (min/max) : 4,4 / 14 m Tốc độ nâng hạ tải: 10m/ph Tốc độ quay: 2 vg/ph Động cơ: D-108 Dung tích gàu ngoạm: 2m3 Vận tốc di chuyển: 3km/h * Năng suất cần trục được tính toán như sau: 3600 : là hệ số chuyển từ giờ(h) sang giây(s) tc = 8h : thời gian một ca làm việc ktg = 0,8 : hệ số sử dụng thời gian q = 2m3 : dung tích gầu ngoạm Tck : chu kỳ làm việc của cần trục */ Đối với đá dăm Tck được tính như sau: Tck = (2t1 + 2t2 +2t3)e + t4 + t5 + t6 t1 = t2 = h/vn,h = 4/10 = 0,4 (ph) :thời gian nâng, hạ gàu ngoạm t3 = n/vq = 0,5/2 = 0,25 (ph) : thời gian quay bàn quay t4 = 5s : thời gian đặt ngoạm lên đá t5 = 20s : thời gian ngoạm đá t6 = 25s : thời gian đổ đá e = 1,1: hệ số kể đến thời gian hãm mở phanh Tck = (2.0,4 + 2.0,4 + 2.0,25).1,1.60 + 5 + 20 +25 =189 (s) */ Đối với đá dăm Tck được tính như sau: Tck = (2t1 + 2t2 +2t3)e + t4 + t5 + t6 t1 = t2 = h/vn,h = 4/10 = 0,4 (ph) :thời gian nâng, hạ gàu ngoạm t3 = n/vq = 0,5/2 = 0,25 (ph) : thời gian quay bàn quay t4 = 10s : thời gian đặt ngoạm lên đá t5 = 30s : thời gian ngoạm đá t6 = 35s : thời gian đổ đá e = 1,1: hệ số kể đến thời gian hãm mở phanh Tck = (2.0,4 + 2.0,4 + 2.0,25).1,1.60 + 10 + 30 +35 =214 (s) ị Thay số vào công thức trên ta tính được công suất cần trục là: +/ Với đá dăm: Ndăm = 8.0,8.(3600/189).2 = 243,8 (m3/ca) +/ Với đá hộc: Nhộc = 8.0,8.(3600/214).2 = 215,3(m3/ca) * Thời gian đổ đá cho từng phân đoạn: Đổ đá dăm: t = Vđá dăm /N = 320,3 / 243,8 = 1,5 (ca) Đổ đá hộc: t = Vđá hộc /N = 1036,7 / 215,3 = 5 (ca) * Tổng thời gian đổ đá: t = (1,5+5)1,1 = 7 (ca) Trong đó 1,1 là hệ số kể đến sự gián đoạn giữa các công việc San phẳng lớp đá đổ Sử dụng xà lan loại nhỏ 200t để tiến hành san phẳng lớp đá đổ Yêu cầu san: san phẳng kỹ ([ẹ] Ê 8cm), có kết hợp thợ lặn làm công tác định vị và kiểm tra Thời gian san phẳng lớp đá đổ một phân đoạn: dự kiến 3ca Đầm lớp đệm Với chiều dày lớp đá đổ không lớn hơn 2m nên ta chỉ cần đầm 1 lớp Sử dụng quả đầm dạng hình côn có đường kính đầm 1,2m, qđầm= 6t Đầm chồng hoa thị, tại một vị trí đầm 2 cái Đầm làm 2 lượt Sử dụng xà lan san phẳng để tiến hành đầm Thời gian đầm: t = Sđầm / vđầm = (30x31/2).1,5 = 698 (ph) = 12(h) = 1,5(ca) trong đó Sđầm là diện tích đầm, vđầm = 2m2/ph là vận tốc đầm, 1,5 là hệ số kể đến thời gian tàu di chuyển. Tổng thời gian thi công lớp đệm một phân đoạn: t = tđổ đá + tsan phẳng + tđầm = 7 + 3 + 1,5 = 11,5 (ca) 2.5.Công tác cốp pha bê tông đổ tại chỗ Cốp pha bê tông đổ tại chỗ của cầu tàu rất phức tạp vì thi công nơi nước sâu có gió mạnh, ở cầu tàu người ta không chống được cốp pha bằng các cột chống xuống đất mà phải dùng các gông để gác và chống cốp pha. */Tải trọng tác dụng lên cốp pha dầm : q = h.g + Pz Trong đó : +) h : chiều cao dầm; h = 1 m +) g : trọng lượng riêng của bê tông g = 2,5 (tấn /m3) +) Pz : tải trọng động (khi đầm, đổ bê tông) Pz = 600 (kg/m2) ị q = 1.2,5 + 0,6 = 3,1 (tấn/m2) a. Tính ván đáy dầm _Bồ trí các xà đỡ ván 17´10´180 cm , cách nhau 0,5m _Tải trọng tác dụng : q1 = q . b1 với b1 là chiều rộng dầm, b1 = 0,8m q1 = 3,1.0,8 = 2,48(tấn/m) _Mô men uốn lớn nhất tại nhịp _Chọn ván đáy dày 3cm. Kiểm tra sức chịu lực của ván đáy _Mômen kháng uốn Trong đó : +)b : chiều rộng đáy ván b= 80cm +)h : chiều cao ván h = 3 cm ị W = 120 (cm3) _Mômen quán tính _ Gỗ ván khuôn có E = 1,2.106 (kg/cm2) [s] = 120 (kg/cm2) _ Kiểm tra ứng suất : _ Kiểm tra độ võng : Độ võng cho phép: Độ võng lớn nhất : Vậy chọn ván đáy dày 3 cm. b. Tính toán xà đỡ ván _ Khoảng cách giữa các xà đỡ là 0,5 m _Tải trọng tác dụng : q2 = q . b2 với b2 là khoảng cách giữa các xà đỡ , b2 = 0,5m q2 = 3,1.0,5 = 1,55 (tấn/m) _Mô men uốn lớn nhất tại nhịp với l2 = 0,85(m) là khoảng cách giữa 2 gối kê (2 thanh thép chữ I ) _ Chọn xà đỡ ván 17´10´90 cm . Kiểm tra sức chịu lực . _Mômen kháng uốn Trong đó : +)b : chiều rộng xà đỡ b= 10cm +)h : chiều cao xà đỡ h = 17 cm ị W = 481,67 (cm3) _Mômen quán tính _ Gỗ ván khuôn có E = 1,2.106 (kg/cm2) [s] = 120 (kg/cm2) _ Kiểm tra ứng suất : _ Kiểm tra độ võng : Độ võng cho phép: Độ võng lớn nhất : KL : Xà đỡ đảm bảo chịu lực. */ Lắp dựng cốp pha (tính cho 1 phân đoạn) Theo định mức KA 6330 để sản xuất 100 (m3) cốp pha cần 33,19 công ịsố người sản xuất cốp pha trong 1 ca là 9 (người) Bảng2-3: Thời gian lắp dựng cốp pha (có tính đến gia công)( Tính cho 1 phân đoạn) Tên cấu kiện Khối lượng (m2) Thời gian Dầm 155,6 6 ca 3 ngày Bản 112,3 5ca 2,5 ngày Vòi voi 40,64 2 ca 1 ngày Bản tựa 1,91 0.5ca 0,5 ngày Vậy thời gian lắp dựng ván khuôn dầm hết 14 ngày với 9 nhân công, thời gian lắp dựng ván khuôn cấu kiện lắp ghép là 12 ngày với 27 nhân công. 2.6.Công tác cốt thép a. Công tác sản xuất cốt thép : _ Công tác sản xuất cốt thép được tiến hành trong nhà máy hoặc phân xưởng gia công bao gồm các công việc sau : nắn thẳng, cắt, hàn. _Theo định mức IA.51 để sản xuất 1 tấn cốt thép loại F[18 cần 0,4 ca máy uốn F>18 cần 0,16 ca máy uốn trung bình cần 0,28 ca 11,72 công cho loại F[18 9,75 công cho loại F>18 bình quân cần 10,7 công cần 1,73 ca máy hàn _Dùng 1 máy KI- 150 để cắt uốn cốt thép _ Năng suất 1 ca N ca = 1.(1/0,28) = 3,57 (T/ca) _ Dùng 9 máy hàn Việt - Đức 150A, 2 mỏ hàn 23kW Thời gian để sản xuất cốt thép _ Số lượng nhân công n = N ca .m với m là định mức công nhân (m= 10,7) Bảng 2-4: Nhân công làm công tác cốt thép ( Tính cho 1 phân đoạn) Cấu kiện Khối lượng(T) Số ca Nhân công Người Công Dầm 146,87 7 45 Bản 118,47 8 45 Vòi voi 28,4 2 45 Tường góc 1,96 0,5 12 Vậy thời gian gia công cốt thép dầm mất 7 ngày với 45 nhân công, thời gian gia công cốt thép cấu kiện lắp ghép là 10,5 ngày với 112 nhân công. b. Công tác lắp dựng cốt thép Công tác lắp dựng cốt thép được tiến hành ngoài công trường có nhiều khó khăn, phức tạp bao gồm các công việc sau : hàn, nối, định vị, buộc cốt thép.... Vậy thời gian lắp dựng cốt thép dầm mất 2 ngày và lắp dựng cốt thép các cấu kiện đúc sẵn mất 4 ngày với số lượng nhân công đã tham gia sản xuất cốt thép. 2.7.Thi công bê tông tại chỗ _ Chọn máy trộn bê tông tự do (loại quả lê, xe đẩy ) mã hiệu SB – 16V có các thông số kỹ thuật sau Vthùng trộn = 500 (lít) Vxuất liệu = 330 (lít) Nquay thùng = 18 vòng /phút ttrộn = 60 (s) Nđộng cơ = 4 (kW) Trọng lượng 1,9 (tấn) Góc nghiêng thùng khi trộn là 130, khi đổ là 600 Kích thước giới hạn : dài 2,55 (m); rộng 2,02 (m); cao 2,85 (m) _ Năng suất của máy trộn bê tông trong 1 ngày N= Vsx.Kxl. Ktg. Nck. tc (m3/ngày) Trong đó : +) Vsx : dung tích sản xuất của thùng trộn Vsx = Vxl = 330 (lít) +)Kxl : hệ số xuất liệu Kxl = 0,6540,7 khi trộn bê tông Kxl = 0,85 40,95 khi trộn vữa +) Ktg : hệ số sử dụng thời gian Ktg = 0,740,8 +) Nck : số mẻ trộn thực hiện trong 1 giờ Tck = tđổ vào + ttrộn + tđổ ra (s) tđổ vào = 15420 (s) ttrộn = 10420 (s) tđổ ra = 604150 (s) +) tc : thời gian làm việc trong 1 ca = 8h ị N = 0,33.0,65.0,8.38.8 = 52 (m3/ngày) _Chọn máy bơm bê tông DNE (Nhật Bản) có các đặc tính kỹ thuật sau +) năng suất 12 (m3/giờ) +) khả năng bơm xa 50 m +) máy bơm được đặt trên ô tô nên có khả năng cơ động lớn _ N._.