Đồ án môn học Thi công công trình biển cố định bằng thép MỤC LỤC PHẦN A: CÁC YÊU CẦU VỀ LẬP PHƯƠNG ÁN THI CÔNG I. CÁC YÊU CẦU ĐẦU VÀO TRONG THI CÔNG CÔNG TRÌNH BIỂN. I.1. Quy hoạch mặt bằng thi công trên bãi lắp ráp. I.1.1. Tìm hiểu về bãi lắp ráp của cảng PTSC. − Tổng diện tích của khu cảng là : 71200 m 2 + Diện tích khu vực chế tạo là : 66000 m 2 + Diện tích khu vực chế tạo của dự án STD NE là : 20000m 2 + Áp lực nền cho phép là : 35 T/m 2 . + Đặc trưng phân đoạn 14 - 17 của cảng - Chiều dài : 200m - Bề rộng : 26.1m - Cao trình đỉnh đê : +28m - Mực nước thấp nhất : - 2.24m - Mực nước đáy cảng : -12m Kết cấu chính của bến cảng : + Cọc bê tông : 574 cọc với kích thước 40cm x 40cm x 26cm và khả năng chịu tải của cọc là: 180T/cọc + Dầm bê tông : 13 dầm bê tông mác M300 với kích thước 80cm x 140cm ( gồm cả chiều dày của bản ) , dầm vòi voi có kích thước 160cm x 380cm( gồm cả chiều dày của bản ) . Một phân đoạn có 7 dầm dọc bê tông M300 gồm có 2 loại kích thước 80cm x 140cm và 60cm x 80cm + Sàn bê tông : Mác M300 dày 35mm kích thước 3.5m x 4m + Đệm cao su đường kính 200 - 400mm , chiều dài 2m ,khoảng cách giữa các đệm là 8m + Bích neo :làm bằng các ống thép có đường kính 50cm chiều cao lớp bê tông đặc 70cm , khả năng chịu tải là 75T (có thể neo những tàu dưới 40000DWT) − Khả năng vận chuyển của phân đoạn cảng có thể cho phép cảng với tàu ,hàng hóa là 15000DWT và hoạt động của tàu phải phù hợp với các điều kiện sau : + Vận tốc cập tàu : V n ≤ 0.11m/s + Góc nghiêng tàu : α ≤ 100 o + Vận tốc dòng chảy : V max ≤ 1.5m/s + Vận tốc gió : V max ≤ 20m/s + Tải trọng phân bố trên 1m 2 của cảng là :40T/m 2 + Cẩu cảng CC 2000 với phương tiện vận chuyển dưới 50T − Khả năng vận chuyển hàng hóa hàng năm :5000T/năm − Độ sâu nước xung quanh cảng gồm cả bề rộng và sự tiếp nối giữa eo biển và ngoài khơi : Từ eo biển ra ngoài khơi có bề rộng như nhau và nhỏ hơn 150m . Độ sâu nước gần bằng 5.2m thấp hơn so với mực nước triều thấp − Tại cảng có các xưởng sản xuất các sản phẩm phục vụ chế tạo khối nhà ở trên các tàu dầu khí và giàn khoan , gianf xử lý công nghệ , cầu dẫn và tháp đuốc , cụm chân đế , các công trình khác cũng như các dự án trên bờ . Qua đó công ty đã hoàn thành xây dựng các trạm thiết bị điều khiển , hệ thống ống , các cơ sở chế biến , hệ thống bồn chứa và các hệ thống hỗ trợ liên hợp… Các xưởng sản xuất của Công ty DVCKHH nằm tại công trường thi công và khu vực lân cận . I.1.2. Tìm hiểu về thiết bị, phương tiện của bãi lắp ráp.   1 Cẩu. NO Hãng SX Loại Nước SX Loại cẩu 1 DEMAG CC-2600 Đức Di động, bánh xích 2 KATO NK-330E-V Nhật Di động , bánh lốp 3 KATO NK-450 Nhật Di động , bánh lốp 4 TADANO TG-452 Nhật Di động , bánh lốp 5 TADANO TG-500E Nhật Di động , bánh lốp 7 LIEBHER R LTM-1160/2 Đức Di động , bánh lốp 8 LIEBHER R LR-1100 Đức Di động , bánh lốp 2 Xe nâng. − Dùng di chuyển cấu kiện có khối lượng nhỏ, khoảng cách di chuyển lớn. Chiều cao xe nâng tối đa được 3m, trọng lượng nâng tối đa là 500T dưới 600mm 3 Xe tải. STT Hãng SX Trọng tải(T) Nước SX 1 KAMAX 8 Liên Xô 2 KAMAX 8 Liên Xô 3 KAMAX 14 Liên Xô 4 KAMAX 14 Liên Xô 5 KAMAX 14 Liên Xô 4 Trailer. − kích thươc của trailer : + Hệ thống trailer tự hành, cometto 21 trục L33mmxW3mXH1.15m+350;-250. − Nhóm động cơ chính : + 2 động cơ chính Iveco, công suất 514HP & 645 HP. + 3 động cơ chính Mercedes, công suất 500 - 514 HP. + 1 động cơ chính Mercedes, công suất 330 HP. − Trailer sẽ được lắp ráp và liên kết các thiết bị cần thiết của nó theo như trong tính toán. Sàn trailer có thể nâng lên, hạ xuống (1.15 + 350;- 250) và hệ thống thiết bị sẽ được điều khiển bằng hệ thống thủy lực độc lập & nguồn điện cung cấp cho hoạt động của chúng sẽ được đặt ở xa. Mỗi trục trailer comtto chịu được tải trọng cho phép 28 T ( tốc độ di chuyển 5km/h). Áp lực cho phép của ổ trục < 4 T/m 2 . Trước khi hạ thủy, trailer và nhóm động cơ chính sẽ được kiểm tra bởi đội kỹ thuật VTT và Marine Warranty Surveyor . Hình 1: Trailer Cometto tự hành 5 Palăng. − Palăng xích dùng di chuyển các cấu kiện trong phạm vi hẹp lên các cao độ khác nhau mà sự chênh cao là nhỏ. Có các loại Palăng 1T,2T, 3T, 5T, 10T. − Khi thi công khối thượng tầng, Palăng xích có thể được sử dụng để lắp đặt các sàn lửng bằng cách vận chuyển các phần của sàn lên vị trí lắp đặt. 6 Máy sơn. − Máy sơn dùng để sơn trên diện tích lớn, khối lượng nhiều. Sơn được pha loãng đưa vào trong máy thông qua ống dẫn. Máy nén khí cung cấp khí tao áp lực để phun sơn. 7 Máy mài. − Máy mài dùng để lám sạch mài sạch bề mặt tới mức không thể bắn Blasting, hoặc loại bỏ lớp sơn, hoặc tạo bề mặt nhám trước khi hàn. 8 Máy nén khí. − Tạo khí với áp lực lớn phục vụ cho quá trình kiểm tra áp lực đường ống. 9 Máy cắt rùa. − Sử dụng máy cắt rùa để cắt thép theo một quỹ đạo đã định trước. Quỹ đạo cắt của máy dạng thẳng hoặc tròn. Ngoài ra PTSC M&C còn có các thiết bị như : Kìm cắt cáp CC-500, Máy bắn blasting, Tủ sấy que hàn cá nhân, bình thở, ổ chia điện, máy cắt lớn Tiến Đạt, Máy tạo dòng DC, Máy tắc kê, Mỏ cắt Tanaca HC-391. PTSC M&C còn có hệ thống đường trượt di động nên rất có lợi cho việc hạ thủy khối chân đế có kích thước và khối lượng lớn( kèm theo nó là hệ thống tời kéo, puli…) I.1.3. Bố trí mặt bằng để tổ chức,triển khai thi công lắp dựng khối chân đế. Các phân xưởng,khu vực lắp ráp và ghép nối trong khu vực chế tạo. 10 Các phân xưởng chế tạo. − Phân xưởng chế tạo gồm các phân xưởng sau: + Xưởng làm sạch sơn phủ và sơn các kết cấu: Kết cấu được lám sạch và sơn phủ như ống, ống dẫn, dàm và tấm. Các kết cấu này sẽ dược sơn phủ lớp bên ngoài sau đó tiếp tục sơn 2 lớp còn lại. Sauk hi lắp ráp xong các nút sẽ được làm sạch và sơn lần cuối. + Khu chế tạo gối đỡ: Những dàm hình và góc được sử dụng làm gối đỡ được thực hiện trong xưởng chế tạo thép. Tất cả các gối đỡ đều được chế tạo tại đây. Phần thép sẽ được cắt ra bằng cách sử dụng cưa hoặc dùng hàn hơi oxy- acetylen để cắt. Mối hàn nối các kết cấu phải phù hợp với các quy trình đã được phê duyệt. Két cấu đỡ được lắp ráp và hàn cứng tại vị trí đặt công trình. + Xưởng chế tạo tấm kim loại và lan can: Những tấm kim loại nhỏ, bậc thang, đai cứng, cái kẹp được chế tạo trong xưởng này. Những dầm , rãnh và mặt cắt góc sẽ được cắt gọt và nối dài trong xưởng. Cầu thang, thang được chế tạo trong một khu vực riêng biệt của xưởng. + Xưởng chế tạo ống: Xưởng ống được sử dngj chế tạo các ống bao gồm cắt, bào mòn, hàn và kiểm tra không phá hoại của mối hàn đó. Các ống thép sứng sau khi được chế tạo xong sẽ mang ra khu vực riêng biệt trong kho chứa sắt thép tại xưởng. 11 Khu vực lắp ráp và ghép nối. − Các ống thép sau khi được chế tạo, kiểm tra không phá hoại theo tiêu chuẩn và thực hiện cắt gọt, sơn phủ, sơn trong xưởng lám sạch bề mặt sơn. Các ống thép sau khi được sơn xong sẽ được mang ra khu vực lắp ráp. − Khu vực lắp ráp và ghép nối bao gồm nhiều kho khác nhau: + Kho chứa vật liệu thép và khu vưc cách ly. + Kho tạm. + Kho chuẩn bị cắt, làm sạch và sơn. + Xưởng chế tạo kết cấu. + Xưởng chế tạo và hàn ống. ¶ n w e s Hình 2: Mặt bằng để tổ chức triển khai thi công lắp dựng khối chân đế Pearl tại cảng PTSC I.2. Tìm hiểu về điều kiện khí tượng hải văn đảm bảo cho công tác thi công công trình biển. I.2.1. Chế độ gió. − Khu vực bãi lắp ráp của PTSC M&C nằm trong vùng có gió mùa hoạt động mạnh. Trong năm có 2 mùa gió chính là gió mùa Đông Bắc và Đông Nam. + Từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau: - Gió Bắc - Đông Bắc vào các tháng: 11, 12, 1. - Gió Đông - Đông Nam vào các tháng: 2, 3, 4. + Tháng 5 gió chuyển mùa, hướng không ổn định. + Từ tháng 6 đến tháng 10 gió Tây và Nam chiếm ưu thế. + Vận tốc gió trung bình tháng trong năm là từ 2.3 m/s đến 3.5 m/s. Bão nhiệt đới: Khu vực hầu hết chịu ảnh hưởng của bão đã suy yếu. Trong vòng 56 năm (từ 1929 tới 1985) có 6 cơn bão, tốc độ gió bão lớn hơn 20m/s xuất hiện 5 lần. I.2.2. Chế độ mưa. − Thời tiết trong năm phân thành 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4. + Lượng mưa trung bình năm: 1868.7 mm. + Lượng mưa cực đại trong năm: 2463.1 mm. + Lượng mưa cực đại trong tháng 9 từ 560,5mm đến 682.5mm. + Lượng mưa cực tiểu trong năm: 1391 mm. I.2.3. Độ ẩm không khí. + Độ ẩm tương đối trung bình của năm là 70-80%. + Độ ẩm tương đối lớn nhất là 89%. I.2.4. Nhiệt độ không khí. + Nhiệt độ không khí trung bình là 27 0 C. + Nhiệt độ lớn nhất là 36.2 0 C. + Nhiệt độ thấp nhất là 16.8 0 C. I.2.5. Khí tượng thủy văn biển. − Đây là khu vực chịu ảnh hưởng của thủy triều biển, chịu tác động mạnh của các dao động nhật triều không đều dẫn truyền từ biển Đông vào, một ngày có 2 lần Mực nước thủy triều: + Mực nước thủy triều cao nhất: + 1.73 m. + Mực nước thủy triều thấp nhất: - 3.29 m. + Mực nước thủy triều trung bình: - 0.13 m. − Dòng chảy: + Vận tốc dòng chảy lớn nhất: 1.3 m/s. + Hướng dòng chảy chủ yếu là Đông Bắc và Tây Nam. − Sóng và gió: + Chiều cao sóng không vượt quá 0.5 m (vận tốc gió 20 m/s). + Chiều cao sóng không vượt quá 0.7 m (vận tốc gió 30 m/s). II. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP THI CÔNG CHO TỪNG GIAI ĐOẠN.  Tổng quan về khối chân đế yêu cầu tính toán. Chân đế được chế tạo bằng thép, thuộc loại kết cấu Monopod, 1 ống chính và 3 cọc (2 cọc váy). − Kích thước ống chính: + Từ cao trình +6.5m đến -8.0m thép API 5L I có kích thước: φ2600 x 55 ; + Từ cao trình -8.0m đến -15.2m là đoạn gia cố nút thép API 5L II có kích thước : φ2600 x 100, + Từ cao trình -15.2m đến -31.5m thép API 5L I có kích thước : φ2600 x 50, + Từ cao trình -31.5m đến 33.5m đoạn côn chuyển tiếp + Từ cao trình -33.5m đến -48.91m thép API 5L I có kích thước : φ1700 x 50 + Từ cao trình -48.91 đến -51.91m thép API 5L II có kích thước : φ1700 x 50 − Kích thước ống nhánh: + Bắt đầu từ cao trình -10m trở xuống có thêm 2 ống nhánh: Trong đó đoạn nối dài 6.0m và 4.7m có kích thước φ1700 x 50; đoạn còn lại có kích thước φ1400 x 38 thép API 5L I; đoạn gia công nút thép API 5L II φ1400 x 38 dài 3.0m . + Đoạn côn chuyển tiếp dài 2.0m . − Kích thước cọc: φ1524 x 50, với cao trình cắt cọc theo thiết kế là -155.91m với cọc trong ống chính và -123.91m với cọc váy. − Trọng lượng chân đế: 493.5056 Tấn. − Giá cập tàu sẽ được bố trí ở một mặt của Monopod. Bảng kết quả trọng lượng của khối chân đế pearl được xuất ra từ sap 2000 TABLE: Frame Section Properties 01 - General SectionName Shap e t3 tw TotalWt Text Text m m Tonf CHEO406X12.7 Pipe 0.406 0.012 7 9.41047 2 CHEO508X12.8 Pipe 0.508 0.012 8 5.02646 COC1700X50 Pipe 1.7 0.05 24.4119 3 LKCDT762X25 Pipe 0.762 0.025 7.91187 5 NGANG508X12.7 Pipe 0.508 0.012 7 5.11876 NGANG508X20 Pipe 0.508 0.02 11.3912 5 NGANG609.5X25(CO N) Pipe 0.609 5 0.025 1.08096 7 NGANG711X25 Pipe 0.701 0.025 5.00092 8 NGANG762X25 Pipe 0.762 0.025 16.3559 9 NGANG762X38 Pipe 0.762 0.038 5.42723 9 OC1700X50 Pipe 1.7 0.05 37.0878 2 OC2150X50(CON) Pipe 2.15 0.05 5.64174 4 OC2600X100 Pipe 2.6 0.1 44.3853 2 OC2600X50 Pipe 2.6 0.05 51.2465 5 OC2600X55 Pipe 2.6 0.055 50.0478 4 ON1400X38 Pipe 1.4 0.038 81.0401 3 ON1550X50(CON) Pipe 1.55 0.05 14.7997 ON1700X50 Pipe 1.7 0.05 43.5310 1 SCL406X12.7 Pipe 0.406 0.012 7 33.4911 2 SCLCHONG324X12.7 Pipe 0.324 0.012 7 4.31259 5 STT324X12.7 Pipe 0.324 0.012 12.5679 7 2 STT406X19 Pipe 0.406 0.019 3.69427 3 STT508X26.2 Pipe 0.508 0.026 2 15.5189 STTCHONG406X19 Pipe 0.406 0.019 4.78424 TỔN G 493.505 6 Hình 3: Mô hình 3D của khối chân đế Pearl [...]... VỊ TRI XÂY DỰNG − Thi công định vị công trình tại vị trí xây dựng bằng hệ thống định vị GPS,tàu cẩu hoàng xa − Thi công cố định công trình tại vị trí xây dựng bằng hệ thống cọc III LẬP QUI TRÌNH THI CÔNG THEO PHƯƠNG ÁN THI CÔNG ĐƯỢC LỰA CHỌN III.1 Lập qui trình chế tạo và lắp dựng III.1.1 Công tác chuẩn bị 19 Quy hoạch tổng mặt bằng bãi lắp ráp a Quy hoạch mặt tổng mặt bằng thi công cần đảm bảo: +... hàn phức tạp nên hoàn toàn có thể hàn tại công trường Với KCĐ dạng Monopod này 2 phương án thi công khả thi nhất là thi công theo mảng và thi công theo phương pháp tuần tự từ dưới lên,ta sẽ đi sâu vào so sánh 2 phương pháp thi công này để tìm hương thi công phù hợp 12 Phương án thi công theo mảng  Đặc điêm thi công − Theo phương án này chân đế sẽ được thi công theo phương nằm ngang trên bãi lắp ráp... phương án thi công trên bãi lắp ráp Qua các phân tích ưu nhược điểm của từng phương án trên đây đồng thời căn cứ vào kết cấu, độ cao chân đế và khả năng thi công hiện tại của Xí nghiệp Xây lắp, các thi t bị máy móc phục vụ thi công, nguồn nhân lực, kinh nghiệm thi công ta thấy phương án 1 có nhiều ưu điểm và khả thi hơn Do đó quyết định chọn phương án thi công chân đế theo từng mảng II.2 Thi công hạ... Giai đoạn vận chuyển trên biển + Giai đoạn đánh chìm chân đế + Giai đoạn cố định và hoàn thi n chân đế Ở mỗi giai đoạn nhiệm vụ của người thi t kế tổ chức thi công là đưa ra các quy trình thi công tối ưu phù hợp với các điều kiện thi công hiện có và giải quyết các bài toán phát sinh trong mỗi giai đoạn II.1 Thi công chế tạo và lắp dựng khối chân đế Việc lựa chọn phương án thi công đảm bảo tối ưu về kinh... hoàn thi n chân đế − Thi công theo phương pháp này có thể sử dụng phương án hạ thủy bằng cẩu, trailer − Phương án này phù hợp để thi công các chân đế dạng Monopod có chiều cao khá lớn (≥30m) 13 Hình 10: Khối chân đế ở tư thế sau khi lắp ghép Phương án thi công tuần tự từ dưới lên theo phương đứng  Đặc điểm thi công − Đây là phương án thi công chân đế theo tư thế thẳng đứng Thông thường nếu thi công. .. đủ yếu tố cần thi t để thi công vì vậy đảm bảo yêu cầu Sà làn được vận chuyển nhờ sức kéo của các tàu SAO MAI 1, 2, và 3 Việc thi công vận chuyển phải phối hợp chặt chẽ với thời gian đánh chìm trong thời tiết thuận lợi Sự lựa chọn tàu kéo SAO MAI được tính toán phần vận chuyển II.3.2 Thi công đánh chìm 16 Các phương án đánh chìm chân đế Phương án thi công đánh chìm phụ thuộc vào phương án vận chuyển... đúng tiến độ - Cần ít mặt bằng thi công, cần ít nhân công thi công cùng một lúc.Hoàn toàn có thể chế tạo gần mép cảng - Về phương diện kĩ thuận đây là phương pháp quen thuộc dễ thi công do ở PTSC đã có kinh nghiệm - Phương pháp này tương đối mới mẻ .Công trình ở độ cao trên 30m khả năng thi công gặp nhiều khó khăn − Từ những ưu nhược điểm nêu trên ta thấy chọn phương án thi công theo úp mái là phù hợp... song 2 panel thi công ở 2 vị trí khác nhau sau đó cẩu nhấc để lắp dựng.Dẫn đến giảm số ngày thi công đẩy nhanh tiến độ,tăng hiệu quả kinh tế - Thi công tuần tự,cẩu ít phải di chuyển nhưng lại cần phải sử dụng cẩu có tầm với cao ,thi t lập hệ thông giàn giáo phức tạp hơn,thời gian thi công lâu hơn - Đòi hỏi nhiều mặt bằng thi công, cần đáp ứng đủ nhân công vật tư phương tiện để đảm bảo thi công đúng tiến... cường độ chịu lực của lớp mặt theo yêu cầu thi công và độ lún khi chịu lực phải nằm trong giới hạn cho phép + Phù hợp với điều kiện diện tích mà bãi láp ráp hiện có + Không làm ảnh hưởng đến việc thi công các công trình khác trên bãi lắp ráp + Thuận tiện với phương án thi công đã chọn + Có thể thi công song song các hạng mục để tăng tiến độ thi công công trình + Giảm tối đa vận chuyển các cấu kiện... thi t bị cho phù hợp, đảm bảo đúng thi t kế Các phương tiện máy móc phục vụ thi công phải được kiểm định và bảo dưỡng trước khi đưa vào thi công − Các thi t bị cần thi t thi công chân đế gồm: − Cần cẩu: Khối chân đế có tổng trọng lượng là 493.505 tấn với phương pháp thi công thi công theo mảng nên chọn sơ bộ 2 cẩu CC2600 và DEMAG CC4800 − Xe nâng ,Xe chở ống, Trạm máy hàn, Thi t bị cắt hơi, Giá đỡ các loại, . Đồ án môn học Thi công công trình biển cố định bằng thép MỤC LỤC PHẦN A: CÁC YÊU CẦU VỀ LẬP PHƯƠNG ÁN THI CÔNG I. CÁC YÊU CẦU ĐẦU VÀO TRONG THI CÔNG CÔNG TRÌNH BIỂN. I.1. Quy hoạch mặt bằng thi. tại công trường Với KCĐ dạng Monopod này 2 phương án thi công khả thi nhất là thi công theo mảng và thi công theo phương pháp tuần tự từ dưới lên,ta sẽ đi sâu vào so sánh 2 phương pháp thi công. án thi công tuần tự từ dưới lên theo phương đứng.    − Đây là phương án thi công chân đế theo tư thế thẳng đứng. Thông thường nếu thi công theo phương án này mặt bằng thi công