Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng "Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Chương 5: Thi công móng (P2)" trình bày các nội dung tiếp theo của phần "Thi công hố móng" bao gồm: Thi công hố móng sử dụng vòng vây cọc ván, thi công ở nơi có nước mặt, đào đất trong hố móng. Mời các bạn cùng tham khảo
9/25/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ mơn Cầu Cơng trình ngầm Website: http://www.nuce.edu.vn Website: http://bomoncau.tk/ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MỐ TRỤ CẦU TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: http://motrucau.tk/ Hà Nội, 8‐2013 Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo) 5.2.3.4. Các bước thi cơng vòng vây cọc ván – Định vị hố móng; – Làm khung dẫn hướng; – Hạ cọc; – Lắp đặt chống (nếu cần); – Đổ bê tông bịt đáy (nếu cần); – Bơm nước khỏi hố móng để thi cơng hạng mục 342 9/25/2013 Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo) 5.2.3.5. Các phương pháp hạ cọc ván – (1). Phương pháp “đóng” • Sử dụng thiết bị búa đóng cọc – (2). Phương pháp “rung” • Sử dụng thiết bị búa rung – (3) Phương pháp “ép” • Sử dụng thiết bị máy ép 343 Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo) – (1). Phương pháp “đóng”: • Khi đóng cần ý đến độ mảnh cọc ván • Phương pháp đóng có chi phí thấp nhiên gây tiếng ồn chấn động ảnh hưởng tới cơng trình lân cận => hiện nay ít sử dụng đặc biệt thi cơng cơng trình thành phố 344 9/25/2013 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) Chu kỳ hoạt động búa đóng cọc Hút Nén Đóng Nổ Xả 345 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) – (2). Phương pháp “rung”: Búa rung Nguồn phát điện Máy sở Hộp điều khiển từ xa Cọc ván Khung dẫn hướng 346 9/25/2013 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) Ngun lý búa rung 347 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) Búa rung 348 9/25/2013 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) Búa rung kết hợp xói nước 349 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) – (3). Phương pháp “ép”: 350 9/25/2013 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) Phương pháp “ép”: 351 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) 5.2.3.6. Tính tốn vòng vây cọc ván – Các tải trọng tác dụng: • Áp lực thủy tĩnh; • Áp lực thủy động (phụ thuộc vào vận tốc nước chảy, dạng cọc ván dạng vòng vây); • Áp lực ngang đất: chủ động bị động; • Do sóng; • Do lực va tàu thuyền trôi (phụ thuộc vào cấp sông) khoảng 10‐20T; • Lực gió 352 9/25/2013 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) • Áp lực ngang đất – Áp lực chủ động xuất vách chuyển vị khối đất (đất đẩy vách chống), làm cho mặt đất phía có xu bị lún xuống; – Áp lực bị động phát sinh chuyển vị vách chống hướng phía khối đất (vách chống đẩy đất), làm cho mặt đất phía có xu hướng bị trồi lên; – Vì vách chống có chuyển vị lớn nên TTGH, áp lực đất tính theo lý thuyết Coulomb ứng với trường hợp lăng thể phá hoại có mặt trượt phẳng; 353 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) • Sơ đồ tính VVCV khơng có chống BT bịt đáy (theo tiêu chuẩn cũ 22TCN200‐1989) – (1) Đất rời: 354 9/25/2013 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) – (2) Đất dính: => cần xét 2 sơ đồ tính • Sơ đồ Tường cọc ván có dịch chuyển phía hố móng chưa bị tách khỏi lớp đất dính khơng thấm nước c = lực dính to k p 2c k p Chú ý: Ảnh hưởng lực dính đến áp lực ngang bị động phát huy 2c k p hết tác dụng ( ) ở độ sâu lớn 1m 355 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) • Sơ đồ Xét tới khả chuyển vị tường cọc ván phía hố móng tạo khe hở thẳng đứng đất vòng vây phạm vi của lớp đất không thấm nước n hn ho to k p 2c k p • Chú ý: Mơ men uốn cho 2 sơ đồ lấy điểm ngàm ở độ sâu to so với đáy hố móng. 356 9/25/2013 Thi cơng hố móng sử dụng VVCV (t.theo) – Khi tính tốn độ bền tường cọc ván phải đưa vào hệ số điều kiện làm việc m: • m = 1.15 – tường vòng vây hình tròn (trên mặt bằng) • m = 1.10 – tường cọc ván dài sử dụng ván gỗ, đá hộc rải mặt 359 Thi công ở nơi có nước mặt (t.theo) – Độ dốc taluy: phụ thuộc vào đất ở trạng thái bão hòa nước; • Độ dốc ≤ 1:2 ở phía có nước; • Độ dốc ≤ 1:1 ở phía hố móng – Cao độ mặt đê lớn cao độ MNTC ít 0.7m – Chiều rộng đỉnh vòng vây đất: Bđỉnh ≥ 1m 360 10 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Do chiều sâu đóng cọc nhiều khơng thiết kế, đầu cọc đóng xong khơng cao độ (do địa chất ở vị trí cọc khác nhau), nên phải cưa phá đầu cọc gây phức tạp lãng phí vật liệu – Cọc BTCT đúc sẵn thường lãng phí vật liệu khâu vận chuyển, cẩu lắp, treo trục hạ cọc định hàm lượng cốt thép tiết diện (nhất cọc dài) chứ do tải trọng khai thác khống chế 399 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Chế tạo cọc BTCT đúc sẵn – Chiều dài đoạn cọc đúc sẵn phụ thuộc chủ yếu vào: • Điều kiện thi cơng (thiết bị chế tạo, vận chuyển, cẩu lắp, hạ cọc) • Kích thước tiết diện chịu lực – Ví dụ cọc tiết diện đặc thường hạn chế chiều dài bảng sau: Chiều dài tối đa cọc đặc theo kích thước tiết diện Kích thước tiết diện (cm) 20 25 30 35 40 45 Chiều dài tối đa (m) 12 15 18 21 25 400 30 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Khi thiết kế cốt thép cọc cần tính đến trạng thái chịu lực cẩu lắp cọc • Khi cẩu cọc: A = 0.2 L • Khi dựng cọc: C = 0.3 L • Lưu ý: Khi cẩu lắp cọc phải kỹ thuật, tránh gẫy cọc 401 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Bãi đúc cọc phải thật phẳng không biến dạng (lún) trong đúc cọc đúc theo kiểu xen kẽ, chồng nhiều tầng – Khi sản xuất nhiều thường phải san lấp lớp đá đủ dày đầm chặt trước rải bê tông đặt lớp gỗ kê (tà vẹt mỏng) đỡ ván khuôn – Khi đổ bê tông phải liên tục từ mũi lên đỉnh cọc. Đầm bê tông đầm dùi cỡ nhỏ, thao tác nhanh với cự ly dày đặc – Đầu cọc phải đúc phẳng mặt thẳng góc với tim cọc 402 31 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Chế tạo cọc BTCT 403 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Chế tạo cọc BTCT Lưới thép đầu cọc 404 32 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Chế tạo cọc BTCT Móc cẩu 405 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Chế tạo cọc BTCT Bãi đúc cọc 406 33 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Đóng hạ cọc BTCT 407 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Thi công mối nối cọc BTCT 408 34 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Thi cơng mối nối cọc BTCT 409 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Máy đóng cọc: 410 35 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Ép cọc: 411 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Thí nghiệm nén tĩnh cọc: 412 36 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Thí nghiệm biến dạng lớn PDA: 413 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Thí nghiệm biến dạng lớn PDA: 414 37 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Thí nghiệm biến dạng lớn PDA: Xử lý sè liƯu b»ng phÇn mỊm CAPWAP Tham khảo thí nghiệm biến dạng lớn PDA: http://xaydungquocgia.vn/Display/news/detail.aspx?id=267 415 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Cọc BTCT ứng suất trước – Cọc BTCT ƯST thường sản xuất theo công nghệ căng trước. • Thơng thường tiết diện cọc có dạng vng: – cạnh 30cm x 30cm, – cạnh 35cm x 35cm, và – cạnh 40cm x 40cm. • Chiều dài phổ biến từ 8 đến 24m 416 38 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Cơng nghệ căng sau dùng để chế tạo cọc áp dụng cho cọc có kích cỡ lớn hơn. Các bước chế tạo cọc căng sau sau: • Đúc đoạn cọc ống có lỗ rỗng; • Sau đoạn cọc ống đủ cường độ ráp nối tiến hành luồn cáp DƯL; • Tiến hành căng cốt thép DƯL bằng kích phun vữa xi măng lấp lỗ rỗng tạo thành cọc ống BTCT DƯL căng sau có chiều dài lớn Cọc loại chế tạo với đường kính tiêu chuẩn 914 mm và 1372mm và chiều dày vỏ từ 102mm đến 152mm 417 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Cọc ống BTCT – Được chế tạo theo phương pháp ly tâm, với chiều dài từ 8m đến 22m; đường kính ngồi từ 30cm đến 80cm; thành dày từ 6‐12cm – Cọc ống BTCT có thể nối ghép tồn chiều dài trước khoan hạ cọc nối dần q trình thi cơng để có chiều dài tới 50m hoặc – Mối nối cọc ống cấu tạo dạng mặt bích, dùng liên kết bu lơng liên kết hàn 418 39 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Cọc ống BTCT 419 Thi công móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Thiết bị hạ cọc – Thiết bị hạ cọc lựa chọn dựa vào yếu tố sau: • Điều kiện địa chất; • Điều kiện địa hình; • Thi cơng cạn hay dưới nước; • Vị trí xây dựng ở xa hay gần khu dân cư 420 40 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Các thiết bị hạ cọc: • Máy ép cọc • Búa đóng cọc – Búa trọng lực hay búa rơi tự – Búa hơi: đơn động song động – Búa điezen • Búa chấn động (rung) • Kết hợp xói đất để hạ cọc 421 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Ngun tắc đóng cọc – Đóng vị trí, đúng chiều cao thiết kế – Đóng cọc có trình tự hợp lý, cọc đóng trước khơng ảnh hưởng đến cọc đóng sau: • Đóng lùi • Đóng từ ngồi • Đóng cọc đứng trước, đóng cọc xiên sau 422 41 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Hạ cọc ở nơi khơng có nước mặt – Đóng mặt đất: • Ưu điểm: – Di chuyển giá búa dễ dàng – Không phải hút nước q trình đóng => dễ định vị • Nhược điểm: – Dùng cọc dẫn – Hao tổn cọc dẫn 423 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Đào hố móng trước, sau đóng cọc: • Sử dụng đỉnh cọc ở sâu so với mặt đất • Phù hợp với nơi có mực nước ngầm thấp • Ưu điểm: – Đào hố móng dễ dàng do chưa có cọc – Khơng tốn cọc dẫn 424 42 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Hố móng hẹp => đào hố móng trước, sau đóng cọc: • Búa đứng giàn giáo, trên sàn di động, hoặc • Có thể dùng cẩu 425 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Hạ cọc ở nơi có nước mặt – Dùng đảo nhân tạo: • Áp dụng mực nước khơng sâu tốc độ dòng chảy khơng lớn – Dùng sàn tạm xung quanh hố móng: • Áp dụng mực nước 2‐3m có thể đặt búa đóng cọc hệ phao, sà lan… 426 43 9/25/2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Búa đóng cọc đặt phao, sà lan: 427 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) • Búa đóng cọc đặt phao, sà lan: 428 44 ... tiết diện Kích thước tiết diện (cm) 20 25 30 35 40 45 Chiều dài tối đa (m) 12 15 18 21 25 400 30 9/ 25/ 2013 Thi cơng móng cọc chế tạo sẵn (t.theo) – Khi thiết kế cốt thép cọc cần tính đến trạng thái... vây thùng chụp 358 9/ 25/ 2013 Thi cơng ở nơi có nước mặt (t.theo) 5. 2.4.1. Vòng vây đất – Áp dụng Hn ≤ 2m; lưu tốc dòng chảy nhỏ V ≤ 0.5m/s; đắp 4 3 cạnh (thường áp dụng cho móng trụ gần bờ) –... sẵn: – Cọc chế tạo sẵn nhà máy vận chuyển tới công trường hạ xuống cao độ thiết kế thiết bị chuyên dụng – Trong xây dựng cầu sử dụng phổ biến hai loại cọc chế tạo sẵn sau: • Cọc thép – Cọc thép