Đồ án Hồ chứa nước Hà Động

họn số máy đào làm việc là 2 máy. + Số lượng ôtô: nôtô = Chọn số ô tô làm việc là 5 xe, cộng thêm 1 xe dự trữ. Vậy nô tô = 5 + 1 = 6 xe. + Số lượng máy ủi: nủi = Vậy chọn 1 máy ủi để làm việc. 3.2.Công tác thi công bê tông 3.2.1.Tính toán khối lượng và dự trù vật liệu + Công tác xây lắp tràn xả lũ bao gồm: đổ bê tông đá hộc, gia cố móng, đổ bê tông lót, đổ vữa lót, đổ bê tông các kết cấu tràn. + Để thuận tiện cho việc tính toán khối lượng, ta phân kết cấu của tràn thành nhiều kết cấu nhỏ. Khối lượng các kết cấu nhỏ này đồng thời cũng là khối lượng của các khoảnh đổ sau này. + Kết quả tính toán khối lượng các kết cấu và hình vẽ minh hoạ được thể hiện trong bảng 3-8 dưới đây. Bảng 3-8 _ Phân chia khoảnh đổ STT Khoảnh đổ Hạng mục Hình dạng - kích thước Khối lượng BT(m3) 1 2 3 4 5 1 1 Bản đáy tràn BTCT M20. 75,5 2 2 Bản đáy phần cong tràn BTCT M25 ` 656,01 3 3 BT lót M10 một phần bản đáy bể tiêu năng 44,32 4 4 BT lót M10 bản đáy sân sau 92,56 5 5 BT lót M10 bản đáy kênh dẫn 292,74 6 6 Bản đáy bể tiêu năng BTCT M25 1359,42 7 7 Bản đáy sân sau BTCT M20 630,3 8 8 Bản đáy kênh xả BTCT M20 607,23 9 9a 9b Tường cánh thượng lưu BTCT M20 178,6 178,6 10 10a 10b Tường cánh thượng lưu BTCT M20 29,7 29,7 11 11a 11b Tường cánh thượng lưu BTCT M20 7,73 7,73 12 12 Mố tiêu năng BTCT M25 34,46 13 13a 13b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 163,62 163,62 14 14a 14b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 256,72 256,72 15 15a 15b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 137,29 137,29 16 16a 16b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 48,53 48,53 17 17a 17b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 34,14 34,14 18 18a 18b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 5,8 5,8 19 19a 19b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 97,1 97,1 20 20a 20b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 129,8 129,8 21 21a 21b Tường bên bể tiêu năng BTCT M20 26,2 26,2 22 22a 22b Tường cánh hạ lưu BTCT M20 21,19 21,19 23 23a 23b Tường cánh hạ lưu BTCT M20 36,1 36,1 24 24a 24b Tường cánh hạ lưu BTCT M20 65,5 65,5 25 25a 25b Tường cánh hạ lưu BTCT M20 47,8 47,8 26 26a 26b Bê tông lót mái M10 của sân sau 25,05 25,05 27 27a 27b Bê tông lót mái M10 của kênh xả 148,95 148,95 28 28a 28b Mái của sân sau BTCT M20 130,69 130,69 29 29a 29b Mái của kênh xả BTCT M20 352,32 352,32 30 30a 30b Tường bên tại vị trí tràn BTCT M20 69,77 69,77 31 31a 31b Tường bên tại vị trí tràn BTCT M20 159,53 159,53 32 32a 32b Tường bên tại vị trí tràn BTCT M20 597,03 597,03 33 33a 33b Tường bên tại vị trí tràn BTCT M20 226,93 226,93 34 34a 34b Tường bên tại vị trí tràn BTCT M20 135,87 135,87 35 35a 35b Trụ pin BTCT M20 218,39 218,39 36 36a 36b Trụ pin BTCT M20 197,91 197,91 37 37a 37b Trụ pin BTCT M20 213,7 213,7 38 38a 38b Trụ pin BTCT M20 209,67 209,67 39 39a 39b Trụ pin BTCT M20 146,77 146,77 40 40 Bê tông đá hộc đổ trong tràn BT M15 448,77 41 41 Lỗ xả tràn BTCT M20 315,81 42 42a 42b 42c Bê tông đá hộc đổ trong tràn BT M15 531,43 215,88 332,93 43 43a 43b 43c Bề mặt tràn BTCT M25 130,93 130,93 130,93 44 44a 44b 44c Bê tông đá hộc đổ trong tràn BT M15 283,77 283,77 283,77 45 45a 45b 45c Bề mặt tràn BTCT M25 198,17 198,17 198,17 46 46 Cầu thả phai BTCT M20 37,2 47 47 Cầu giao thông BTCT M20 66,29 48 48 Bê tông đá hộc tôn nền BT M15 541,95 49 49a 49b Bê tông lót M10 của mái tường cánh thượng lưu 28,15 28,15 50 50a 50b Mái của tường cánh thượng lưu BTCT M20 56,29 56,29 51 51a 51b Tường chắn sóng BTCT M20 20 18.8 52 52 Hầm để phai BTCT M20 115,94 53 53a 53b Tường bên hầm để phai BTCT M20 55 55 54 54a 54b Bệ phản áp BT M20 82,57 103,75 55 55a 55b Tường sườn BTCT M20 167,78 167,78 56 56 Tai van BTCT M25 74,2 57 57 BTCT M20 đổ bù sau chặn dòng 72,8 58 58 Bê tông đá hộc M15 đổ bù sau chặn dòng 192 59 59 Phai BTCT M20 phục vụ chặn dòng. 11,96 Bảng 3-9 _ Thống kê khối lượng bê tông STT Mác BT Khối lượng (m3) 1 M10 865,1 2 M20 11308,44 3 M25 3111,37 4 Bê tông đá hộc 3114,27 3.2.2.Phân chia đợt đổ và xác định cường độ thi công BT Dựa vào bảng phân đợt - phân khoảnh đô bê tông, xác định cường độ đổ bê tông theo công thức: Qi = Cứ 1 m3 bê tông thành khí quy đổi được 1,025m3 vữa bê tông Do đó khối lượng vữa bê tông : Vi = 1,025Vtk Vtk- khối lượng bêtông thành khí Ti – Thời gian đổ bê tông, tính theo ca (1ca = 8 giờ ) Kết quả tính toán được cho bởi bảng 3-10: Bảng 3-10 _ Khối lượng và cường độ đổ bê tông của từng đợt TT Đợt đổ Khoảnh đổ Khối lượng BT thành khí (m3) Khối lượng vữa BT (m3) Thời gian thi công (ca) Cường độ thi công BT (m3/h) 1 1 3+4+5 429,62 440,36 2,5 22,02 2 2 6 1359,42 1393.41 7,5 23,22 3 3 7 630,30 646.06 3,5 23,07 4 4 8 607,23 622.41 3,5 22,23 5 5 2 656,01 672.41 4 21,01 6 6 1+9a+9b 432,70 443.52 2,5 22,18 7 7 10a+10b+11a+11b+13a+13b 402,10 412,15 2,5 20,61 8 8 14a+14b 513,44 526,28 3,0 21,93 9 9 15a+15b+16a+16b+17a+17b+18a+18b 451,52 462,81 2,5 23,14 10 10 19a+19b+20a+20b 453,80 465,15 2,5 23,26 11 11 21a+21b+22a+22b+23a+23b+24a+24b +25a+25b 393,58 403,42 2,5 20,17 12 12 26a+26b+27a+27b+49a+49b 404,3 414,41 2,5 20,72 13 13 28a+28b 261,38 267,91 1,5 22,33 14 14 29a+29b 704,64 722,26 4,0 22,57 15 15 30a+30b+31a+31b 458,60 470,07 2,5 23,50 16 16 32a+32b 1194,06 1223,91 7,0 21,86 17 17 33a+33b 453,86 465,21 2,5 23,26 18 18 34a+34b 271,74 278,53 1,5 23,21 19 19 35a+35b 436,78 447,70 2,5 22,38 20 20 36a+36b 395,82 405,72 2,5 20,29 21 21 37a+37b 427,40 438,09 2,5 21,90 22 22 38a+38b 419,34 429,82 2,5 21,49 23 23 39a+39b 293,54 300,88 2,0 18,80 24 24 41 315,81 323,71 2,0 20,23 25 25 43a+43b+43c 392,79 402,61 2,5 20,13 26 26 12+45a+45b+45c+56 703,17 720,75 4,5 20,02 27 27 46+47+50a+50b+51a+51b+52+53a+ 53b 480,81 492,83 3,0 20,53 28 28 54a+54b+55a+55b+57+59 606,64 621,81 4,0 19,43 Căn cứ vào kết quả tính toán cường độ đổ bê tông của từng đợt, ta xây dựng được biểu đồ cường độ đổ bê tông của tràn xả lũ như hình vẽ ở trên. Ta thấy biểu đồ cường độ tương đối đồng đều, chênh lệch giữa giá trị trung bình ( 21,62 m3/h ) với các giá trị cực trị nhỏ. Như vậy, điều kiện cân đối về sử dụng nhân lực, máy móc, thiết bị giữa các đợt được đảm bảo. Để đảm bảo điều kiện thi công đổ bê tông, ta chọn cường độ đổ bê tông thiết kế là cường độ lớn nhất của các đợt. Ở đây có ba loại bê tông M10, M20 và M25 cấp phối khác nhau nên cần chọn cưòng độ đổ thiết kế cho mỗi loại. . Đối với bê tông M10: QTK = 22,02m3/h . Đối với bê tông M20: QTK = 23,5 m3/h . Đối với bê tông M25: QTK = 23,22 m3/h 3.2.2.1. Tính khối lượng vật liệu cung cấp cho BT lót M10: Bê tông lót M10 có khối lượng thành khí 865,1m3. Khi đó khối lượng vữa bê tông lót là: VVữa lót = 1,025.VThành khí = 1,025 x 865,1 = 886,73m3 Trong đó: 1,025 là hệ số kể đến hao phí trong thi công, tra ”định mức dự toán XDCT 24/ 2005/QĐ-BXD“, mã hiệu AF.411 cho bê tông lót.. Chọn cốt liệu có đường kính dmax = 2cm, ứng với độ sụt 2 ¸ 4cm. Tra “định mức vật tư XDCB 22/2001/QĐ-BXD” ta xác định được khối lượng của từng thành phần vật liệu cung cấp cho vữa lót. Bảng 3-11 _ Khối lượng vật liệu cho vữa bê tông lót M10 Mã hiệu định mức Khối lượng vữa Loại vật liệu Khối lượng vật liệu cho 1m3 vữa BT Khối lượng cần cung cấp Đơn vị 01.0006 886,73 Xi măng PC30 216 191533,680 kg Cát vàng ML > 2 0,506 448,685 m3 Đá dăm dmax=2cm 0,87 771,455 m3 Nước 185 164045,050 lít 3.2.2.2.Tính khối lượng vật liệu cung cấp cho BT đá hộc M15 Bê tông độn đá hộc thành phần gồm vữa bê tông M15 và đá hộc theo giáo trình ” thi công CTTL II “ thì trong 1m3 bê tông, lượng đá hộc độn trên dưới 25%. Vậy ta chọn khối lượng đá hộc cần độn cho 1m3 bê tông là 20% ( 0,2m3 ), khi đó vữa bê tông M15 là 0,8m3. Đường kính chọn 30cm, khối lượng BT đá hộc là 3114,27m3. Suy ra khối lượng đá hộc cần là 622,85 m3, khối lượng vữa bê tông M15 cần 2491,4m3. Chọn cốt liệu có đường kính dmax = 4cm, ứng với độ sụt 2 ¸ 4cm. Tra ” định mức vật tư XDCB 22/2001/QĐ-BXD “ ta sẽ xác định được khối lượng thành phần vật liệu của vữa M15. Kết quả cho trong bảng 3-12: Bảng 3-12 _ Khối lượng vữa bê tông M15 Mã hiệu định mức Khối lượng vữa Loại vật liệu Khối lượng vật liệu cho 1m3 vữa Khối lượng cần cung cấp Đơn vị 01.0012 2491,4 Xi măng PC30 263 655238,20 kg Cát vàng 0,486 1210,82 m3 Đá dăm dmax=4cm 0,869 2165,03 m3 Nước 175 435995,00 lít 3.2.2.3.Tính khối lượng vật liệu cung cấp cho BT M20 Để xác định cỡ đá cho bê tông loại này, theo “ giáo trình VLXD “ thì không vượt quá 2/3 khoảng cách thực giữa 2 thanh cốt thép và không được vượt quá 1/3 chiều dày nhỏ nhất của khoảng cách công trình. Với toàn kết cấu có chiều dày nhỏ nhất là 20cm (phần đáy kênh và mái kênh), khoảng cách giữa 2 thanh cốt thép gần nhau nhất là 15cm, còn khi đổ cầu giao thông, kết cấu có chiều dày nhỏ nhất là 15cm, khoảng cách giữa 2 thanh cốt thép gần nhau nhất là 10cm. Vậy ta chọn đá dăm có dmax = 40mm với thành phần cấp phối: ( 40 ¸ 70 )% cỡ đá ( 1 x 2 ) cm ( 30 ¸ 60 )% cỡ đá ( 2 x 4 ) cm Tra "định mức dự toán XDCT 24/2005/Q Đ-BXD" cho bê tông bản đáy và bê tông tường, trụ pin có chiều dày Ta xác định được khối lượng vữa cho bê tông M20 từ khối lượng bê tông thành khí M20 theo công thức: Vvữa = k .Vthành khí ( k là hệ số hao phí cho 1m3 bê tông thành khí ) Kết quả cho như trong bảng 3-13: Bảng 3-13 _ Khối lượng vữa bê tông M20 Mã hiệu định mức Bộ phận công trình Khối lượng bê tông thành khí Hệ số hao phí cho 1m3 BTTK Khối lượng vữa bê tông(m3) AF.411 Bản đáy 11308,44 1,025 11591,151 AF.414 Tường AF.413 Trụ pin Chọn độ sụt là bê tông theo yêu cầu công nghệ thi công: trộn, đầm bằng máy với độ sụt 6 ¸ 8cm, tổng thời gian vận chuyển, đổ, đầm 45’ < T < 1h30. Tra "định mức vật tư XDCB 22/2001/QĐ-BXD" ta xác định được khối lượng các thành phần vật liệu cho vữa bê tông M20 như bảng 3-14: Bảng 3-14 _ Khối lượng vật liệu cho vữa bê tông M20 Mã hiệu định mức Khối lượng vữa Loại vật liệu Khối lượng vật liệu cho 1m3 vữa Khối lượng cần cung cấp Đơn vị 01.0094 11591,15 Xi măng PC40 278 3222339,70 kg Cát vàng 0,468 5424,66 m3 Đá dăm dmax=4cm 0,86 9968,39 m3 Nước 185 2144362,75 lít 3.2.2.4.Tính khối lượng vật liệu cho BT M25 Tương tự như BT M200 ta có thể lập được các bảng tính khối lượng các thành phần. Bảng 3-15 _ Khối lượng vữa bê tông M25 Mã hiệu định mức Bộ phận công trình Khối lượng bê tông thành khí Hệ số hao phí cho 1m3 BTTK Khối lượng vữa bê tông(m3) AF.411 Bản đáy 3111,37 1,025 3189,2 AF.415 Mặt cong đập tràn Chọn độ sụt là bê tông theo yêu cầu công nghệ thi công: trộn, đầm bằng máy với độ sụt 6 ¸ 8cm , tổng thời gian vận chuyển, đổ, đầm 45’ < T < 1h30. Tra "định mức vật tư XDCB 22/2001/QĐ-BXD" ta xác định được khối lượng các thành phần vật liệu cho vữa bê tông M25 như bảng 3-16: Bảng 3-16 _ Khối lượng vật liệu cho vữa bê tông M25 Mã hiệu định mức Khối lượng vữa Loại vật liệu Khối lượng vật liệu cho 1m3 vữa Khối lượng cần cung cấp Đơn vị 01.0095 3189,2 Xi măng PC40 324 1033300,80 kg Cát vàng 0,452 1441,52 m3 Đá dăm dmax=4cm 0,849 2707,63 m3 Nước 185 590002,00 lít 3.2.2.5. Khối lượng cốt thép của BT M20 và M25 Sơ bộ ta lấy cốt thép là 0,1T/m3 bê tông thành khí. Khi đó khối lượng cốt thép là Vcốt thépM20 = 11308,44.0,1 = 1130,844T Vcốt thépM25 = 3111,37.0,1 = 311,137T 3.2.2.6. Dự trù vật liệu: Tổng hợp tất cả các kết quả khối lượng vật tư trên ta xác định được tổng khối lượng vật tư cần cung cấp cho công tác xây lắp tràn xả lũ chưa kể hao phí. Tuy nhiên, thực tế trong quá trình thi công, vật liệu đều bị hao phí. Tỷ lệ vật tư hao phí trong thi công được lấy theo “ định mức vật tư trong XDCB 22/2001/QĐ-BXD ”. Từ đó ta tính được khối lượng vật tư cần cung cấp tại chân công trình ( có kể đến hao phí ). Kết quả được cho trong bảng 3-17 (xem trang sau) 3.2.3.Xác định cấp phối bê tông 3.2.3.1. Xác định cấp phối bê tông M10: Theo TCVN 140-64 và bảng 5-1 giáo trình “ Vật liệu xây dựng ”, với bê tông M10 thì sử dụng xi măng M200. Theo văn bản quy định sử dụng hợp lý xi măng trong xây dựng ( QĐXD 65-77) và bảng 5-2 giáo trình “ Vật liệu xây dựng ”, sử dụng xi măng Pooclăng xỉ cho bê tông lót. Theo tài liệu khảo sát về vật liệu cho xây dựng công trình : - Cát được khai thác ở sông TY là cát thạch anh loại hạt to đến vừa cấp phối trung bình. Theo TCVN 1770 : 1986 cát đủ tiêu chuẩn dùng cho bê tông. - Đá dăm các loại và đá hộc là đá vôi lấy tại thị xã CP. Đá đạt tiêu chuẩn dùng cho bê tông.. Bê tông lót đáy M10, theo QP 31-68 cho phép tra thành phần bê tông theo bảng tính sẵn mà không cần điều chỉnh. Với bê tông có đá cấp phối Dmax = 40 mm, độ sụt 2 ¸ 4 cm. tỷ lệ N/X = 0,6 theo QPTL D6-78 hoặc bảng 5.22 GT “Vật liệu xây dựng” ta tra được lượng vật liệu sử dụng cho 1m3 bê tông như sau : - Xi măng : 284 kg - Cát vàng : 654 kg - Đá răm : 1240 kg - Nước : 170 lít Tỷ lệ pha trộn cốt liệu cho 1 bao xi măng : X = 50 kg C = 115,1 kg Đ = 218,3 kg N = 30 lít 3.2.3.2. Xác định cấp phối cho BT M20 và BT M25 Với toàn kết cấu có chiều dày nhỏ nhất là 20cm ( phần đáy và mái kênh xả ), khoảng cách giữa 2 thanh cốt thép gần nhau nhất là 15cm, còn khi đổ cầu giao thông, kết cấu có chiều dày nhỏ nhất là 15cm, khoảng cách giữa 2 thanh cốt thép gần nhau nhất là 10cm. Theo TCVN 140-64 và bảng 5-1 giáo trình “ Vật liệu xây dựng ”, với bê tông M20 và M25 thì sử dụng xi măng M400. Theo bảng 5-2 giáo trình “ Vật liệu xây dựng ”, với bê tông M20 và M25 thì sử dụng xi măng Pooclăng. + Vật liệu dùng : Theo tài liệu khảo sát về vật liệu cho xây dựng công trình, các chỉ tiêu cơ lý của cát, đá dăm, xi măng như sau : - Đá dăm 2 - 4 có : Dung trọng khô gađ = 2,68 (T/m3) Dung trọng tự nhiên gođ = 1,55 (T/m3) Độ ẩm Wđ = 1%. - Cát vàng : Cát sông sạch, cấp phối tốt có : Dung trọng khô : gac = 2,64 (T/m3) Dung trọng tự nhiên : goc = 1,55 (T/m3) Độ ẩm : Wc = 4%. - Xi măng P300 có : Dung trọng khô : gax = 3,1 (T/m3) Dung trọng tự nhiên : gox = 1,3 (T/m3) * Kiểm tra Dmax của đá theo 3 yêu cầu sau : + Theo quy định Dmax < kích thước của tiết diện nhỏ nhất = 15. = 5 cm. + Khoảng cách giữa thanh cốt thép là 0,10m Dmax < .( Khoảng cách cốt thép ) = 10. = 7,5 cm Khoảng cách giữa các thanh thép thường chọn a = 20 cm. + Ta sử dụng máy trộn kiểu quả lê xe đẩy có V = 1500 lít Dmax £ 150 mm. Bảng 3-17 _ Dự trù vật tư cho công tác xây lắp tràn TT Loại vật liệu Khối lượng chưa kể đến hao phí Mã hiệu định mức Tỉ lệ hao hụt vật liệu trong TC (%) Mã hiệu định mức Tỉ lệ hao hụt vật liệu khâu trung chuyển (%) Khối lượng đã kể đến hao phí Đơn vị 1 Đá hộc (d = 30 ¸40cm 2 641,536 m3 622,85 00.0036 00.0145 1 2 Đá dăm (dmax = 2cm) 771,455 00.0035 1,5 00.0145 1 790,741 m3 3 Đá dăm (dmax = 4cm) 14841,050 00.0035 1,5 00.0145 1 15212,076 m3 4 Xi măng PC30 846771,880 00.0137 1 00.0144 1 863707,318 Kg 5 Xi măng PC40 4255640,50 00.0137 1 00.0144 1 4340753,310 Kg 6 Cát vàng 8525,685 00.0012 2 00.0145 1 8781,456 m3 7 Thép toàn cây 1441,981 00.0116 3 00.0146 0,5 1492,450 T Để thoả mãn 3 yêu cầu trên ta chọn Dmax = 4 cm. a. Xác định độ sụt của bê tông : Tra theo bảng F18 Quy phạm thi công bê tông trang 163 – QPTL D6–78 xác định độ sụt của bê tông = 200 kg ( kg/cm2 ) là Sn = 4 ¸ 6 cm. - Xác định tỷ lệ : Áp dụng công thức : Trong đó: : Cường độ tính toán của bê tông sau 28 ngày dưỡng hộ : = 200( kg/cm2 ) K : Hệ số sử dụng vật liệu, chọn K = 0,5 Rx : Mác xi măng, Rx = 400 ( kg/cm2 ) Từ công thức trên ta có : Thay số vào công thức ta có : Mặt khác tra bảng F17 trang 162 Quy phạm D6-78 ta được : Vậy để đảm bảo yêu cầu về cường độ và độ bền ta lấy lượng để xác định cấp phối. b. Xác định lượng nước cho 1 m3 bê tông : Tra bảng F19 trang 164 Quy phạm D6-78. Tương ứng với yêu cầu độ sụt Sn = 4 ¸ 6 cm và Dmax = 40 mm. Do vậy lượng nước cần cho 1 m3 bê tông là N = 185 lít. c. Xác định lượng xi măng cần dùng : Tỷ lệ ta được ( kg ) d. Xác định lượng cát đá cho 1 m3 bê tông. Theo phương pháp tổng thể tích tuyệt đối ( hoàn toàn đặc ) thì tổng thể tích các loại vật liệu : xi măng, cát, đá và nước trong 1 m3 là 1000 lít và có thể viết dưới dạng phương trình sau : Vax + Vac + Vađ + Vn = 1000 Hay (1) Trong đó : Vax, Vac, Vađ, Vn : Thể tích tuyệt đối của xi măng, cát, đá và nước trong 1 m3 bê tông. gax, gac, gađ : Khối lượng riêng của xi măng, cát, đá. X, C, Đ, N : Khối lượng xi măng, cát, đá, nước trong 1 m3 hỗn hợp bê tông. Mặt khác trong vữa ( X, C, N ) trong 1 m3 hỗn hợp phải nhét đầy lỗ rỗng và bao bọc các hạt cốt liệu lớn. Đảm bảo hỗn hợp bê tông đạt yêu cầu : (2) Trong đó : rđ : Độ rỗng của đá (%) a : Hệ số tăng lượng vữa: tra bảng F20 trang 168 QPTL D6-78 có a= 1,44 Từ (1), (2) rút ra được : (kg) Lượng cát trong 1 m3 bê tông : Vậy tỷ lệ X : C : Đ : N trong 1m3 bê tông là : - Xi măng : 308,3 kg - Cát : 598,6 kg - Đá : 1310 kg - Nước : 185 lít e. Hiệu chỉnh cấp phối bê tông theo tỷ lệ độ ẩm của cát đá với độ ẩm tự nhiên Thành phần vật liệu tính trên ứng với cát đá hoàn toàn khô, nếu cát đá ẩm mà trộn theo thành phần đó thì lượng cát đá sẽ thiếu và lượng nước sẽ thừa. Vì vậy phải điều chỉnh thành phần như sau : + Lượng nước có trong cát ẩm là : Ncâ = (lít) + Lượng nước có trong đá ẩm là : Nđâ = (lít) (kg) (kg) (lít) X2 = X1 = 308,3 (kg) Tỷ lệ pha trộn : ( X : C : Đ : N ) = ( 1 : 2,02 : 4,29 : 0,48 ) Tỷ lệ pha trộn cốt liệu cho 1 bao xi măng : X = 50 kg C = 50.2,02 = 101 kg Đ = 50.4,29 = 214,5 kg N = 50.0,48 = 24 lít Bảng 3-18 _ Khối lượng vật liệu dùng cho 1 m3 bê tông với độ ẩm tự nhiên Mác bê tông Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (lít) M200 308,3 622,5 1323,1 148 Bảng 3-19 _ Tỷ lệ pha trộn cốt liệu cho 1 bao xi măng Mác bê tông Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (lít) M200 50 101 214,5 24 f. Xác định hệ số sản lượng và khối lượng vật liệu cho một cối trộn hỗn hợp bê tông + Hệ số sản lượng : Hệ số sản lượng xác định theo công thức : + Khối lượng vật liệu trộn cho 1 thùng có dung tích V = 750 lít : (kg) (kg) (kg) (kg) 3.2.4.Tính toán máy trộn bêtông 3.2.4.1.Chọn loại máy trộn Để đảm bảo tiến độ thi công công trình thì việc chọn máy trộn phải phù hợp với điều kiện thi công. Chọn máy dưa trên cơ sở các điều kiện sau : - Cường độ đổ bê tông lớn nhất : Qmax = 23,5 m3/h - Đường kính cốt liệu lớn nhất : Dmax = 40 mm - Dung tích thùng trộn phải đảm bảo với điều kiện thi công. Theo tài liệu “ Sổ chọn máy thi công – NXB xây dựng-2005”, ta chọn loại máy trộn kiểu tự do(loại quả lê, xe đẩy) SB-153 của Nga có các thông số kỹ thuật sau : - Dung tích hình học của thùng trộn : 1500 lít - Dung tích xuất liệu : 1000lít - Cỡ đá lớn nhất cho phép : Dmax = 120 mm - Số vòng quay thùng : n = 17,6 v/ph - Thời gian trộn một cối : ttr = 60-120 giây - Công suất động cơ : + Dùng để quay thùng: P = 15 KW - Năng suất: m3/h - Kích thước máy : Chiều dài : 2,6 m Chiều rộng : 2,52 m Chiều cao : 2,3 m Trọng lượng máy : M = 2,7 tấn. 3.2.4.2.Tính toán các thông số của máy trộn a. Tính dung tích nạp thực tế : * Dung tích nạp thực tế đối với bê tông M20 và M25 : Để xác định Vtt ta tính khối lượng vật liệu tương ứng với 1 bao xi măng dựa vào tỷ lệ cấp phối của bê tông ta xác định được khối lượng vật liệu như sau : Do máy trộn được sử dụng để trộn tất cả các loại mác bê tông như trên do vậy ta cần tính toán với tất cả các loại này : Theo thành phần cấp phối của bê tông M20 và M25 cho một bao xi măng thì : X = 50 kg Vx = 0,038 m3 C = 101 kg Vc = 0,065 m3 Đ = 214,5 kg Vđ = 0,138 m3 N = 24 lít Vn = 0,024 m3 Dung tích toàn bộ vật liệu thô ứng với 1 bao xi măng để trộn bê tông M20 và M25 là : VThực tế = VX + VC + VĐ Vtt = Vx + Vc + Vđ = 38 + 65 +138 = 241 lít Như vậy khi trộn bê tông M20 và M25 mỗi cối trộn có thể trộn được lượng vật liệu ứng với 6 bao xi măng. Dung tích thực tế của máy trộn lúc đó là : VThực tế = 6´ 241 = 1446 lít Ta có thoả mãn. Vậy khối lượng vật liệu cho một cối trộn của BT M20 và M25 là: X = 300 kg C = 606 kg Đ = 1287kg N = 144 lít * Dung tích nạp thực tế đối với bê tông M10 : Thành phần cấp phối của bê tông M10 cho một bao xi măng là: X = 50 kg C = 115,1 kg Đ = 218,3kg N = 30 lít Dung tích toàn bộ vật liệu thô để trộn một bao xi măng là: VThực tế = VX + VC + VĐ = 50/1,3 + 115,1/1,55 + 218,3/1,55 = 253,6lít Dung tích toàn bộ vật liệu thô ứng với 6 bao xi măng để trộn bê tông M10 là : VThực tế = 6 ´ 253,6 = 1521,6lít Ta có thoả mãn Như vậy ta thấy dung tích toàn bộ vật liệu thô ứng với 6 bao xi măng đảm bảo dung tích công tác của máy Vct= 1500 lít. Vậy khối lượng vật liệu cho một cối trộn của BT M10 là: X = 300kg C = 690,6kg Đ = 1309,8kg N = 180lít b. Tính năng suất thực tế của máy trộn: Để tiện cho việc thi công, thông thường 1 cối trộn được dùng với số chẵn của bao xi măng. Khi đó năng suất thực tế của máy trộn được tính với dung tích công tác thực tế. Xác định theo công thức : (m3/h) Trong đó : Vtt : Thể tích thực tế của vật liệu đổ vào thùng trộn. f : Hệ số xuất liệu : VX, VD, VC là thể tích xi măng, đá, cát trong 1m3 bê tông (m3) - Đối với BT M20 và M25: - Đối với BT M10: n : Số cối trộn trong 1 giờ t1 – Thời gian trộn bê tông : t1 = 60 s t2 – Thời gian đổvật liệu vào : t2 = 30 s t3 – Thời gian trút vữa bê tông ra : t3 = 30 s t4 – Thời gian giãn cách : t4 = 0 ( cối/h ) KB : Hệ số lợi dụng thời gian : KB = 0,95 Thay số vào công thức tính N ta được : Bê tông M20 và M25 có Vtt = 1446 lít nên ( m3/h ) Bê tông M10 có Vtt = 760,8 lít nên ( m3/h ) Ta nhận thấy năng suất thực tế của máy trộn khi trộn bê tông M10, M20, M25 đều lớn hơn cường độ thiết kế thi công bê tông(23,5 m3/h) nên ta chọn máy trộn như trên là hợp lý. c.Tính toán số lượng máy trộn cho trạm trộn: Số máy trộn cần thiết đối với trạm trộn là : Trong đó : Qtk : Cường độ thi công lớn nhất : Qtk = 23,5 m3/h. Ntt : Năng suất thực tế của máy trộn. - Số lượng máy trộn dùng trộn bê tông M20 và M25: Năng suất thực tế của máy trộn khi trộn bê tông M20, M25 : Ntt (M20, M25) = 27,6 m3/h. Số máy trộn cần dùng để trộn bê tông M20, M25 là : Vậy ta chọn 1 máy sử dụng và 1 máy dự trữ. - Số lượng máy trộn dùng trộn bê tông M10 : Năng suất thực tế của máy trộn khi trộn bê tông M10 : Ntt (M10) = 29,92 m3/h. Số máy trộn cần dùng để trộn bê tông M10 là : Vậy ta chọn 1 máy sử dụng và 1 máy dự trữ. Từ đó ta chọn 1 máy trộn và một máy dự trữ cho cả trạm trộn để trộn cả BT M10, M20 và M25. Năng suất thực tế của trạm trộn đối với BTM10: Ntrạm = n. Ntt = 1.27,6 = 27,6 ( m3/h ). Năng suất thực tế của trạm trộn đối với BTM20&M25: Ntrạm =n. Ntt=1.29,92=29,92( m3/h ). 3.2.4.3.Bố trí trạm trộn: Trên nguyên tắc đảm bảo tiện lợi hơn và lợi dụng triệt để khả năng thiết bị máy móc nhằm nâng cao năng suất, ta đi lựa chọn phương án hợp lý nhất theo những cách bố trí sau: + Theo vị trí: Bố trí trạm trộn dạng cố định và dạng di động. Với máy trộn đã chọn, có kích thước và trọng lượng lớn, mặt khác địa hình ở khu vực xây dựng tràn khá phức tạp nên việc di chuyển máy trộn sẽ gặp rất nhiều khó khăn. Vì vậy phương án bố trí trạm trộn di động là không khả thi, trong khi đó ở phía trái đuôi tràn xả lũ có một khoảng mặt bằng khá rộng, cho phép bố trí trạm trộn, đồng thời vận chuyển vật liệu tới đó cũng như vận chuyển vữa từ đó tới các khoảnh đổ khá thuận tiện. Do vậy ta chọn phương án bố trí trạm trộn dạng cố định tại mặt bằng nói trên. + Theo mặt bằng: Bố trí máy trộn dạng tập trung và dạng theo tuyến. Ta chọn hình thức bố trí máy trộn theo tuyến vì số lượng máy ít và cường độ đổ bê tông không lớn lắm, với tuyến là tuyến đơn, mỗi máy trộn một phễu nạp vật liệu, một phễu đổ bê tông ra. Hình 3-3 Sơ đồ bố trí trạm trộn và công tác vận chuyển 3.2.5.Tính toán công cụ vận chuyển 3.2.5.1.Vận chuyển nguyên vật liệu về trạm trộn: a.Chọn công cụ vận chuyển: Với khối lượng thô vận chuyển cho một mẻ trộn nhỏ, khoảng cách từ bãi tập kết vật liệu tới vị trí trạm trộn bé, ta chọn phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu về trạm trộn là xe cải tiến có dung tích thùng xe là 180 l. b.Tính số lượng xe vận chuyển: + Trước hết ta tính năng suất xe cải tiến theo công thức: Nct = Trong đó: V: dung tích thùng xe, V = 180 l t1: thời gian nạp vật liệu, t1 = 50 s t2 + t3: thời gian vận chuyển, phụ thuộc vận tốc xe và quãng đường vận chuyển, với vận tốc xe trung bình là 5 km/h, quãng đường vận chuyển khoảng 20 m, ta có: t2 + t3 = t4: thời gian trắc trở dọc đường, lấy t4 = 20 s t5: thời gian đổ cốt liệu, lấy t5 = 10 s KB: hệ số lợi dụng thời gian, lấy KB = 0,8 Thay vào công thức tính Nct ta được: Nct = m3/h + Số lượng xe vận chuyển được tính theo công thức: nct = Trong đó: n: số cối trộn trong 1 giờ, n = 30 ntr: số máy trộn của trạm trộn,ntr = 1 Vvl: dung tích từng vật liệu cho 1 cối trộn(m3) . Khi chở vật liệu để trộn bê tông M10: Số xe chở xi măng: nct(X) = Chọn 2 xe làm + 1 xe dự trữ. Số xe chở cát: nct(C) = Chọn 3 xe làm + 1 xe dự trữ. Số xe chở đá: nct(Đ) = Chọn 6 xe làm + 1 xe dự trữ. Như vậy, khi trộn bê tông M10 cần 14 xe cải tiến ( 3 xe dự trữ ). . Khi chở vật liệu để trộn bê tông M20 và M25: Số xe chở xi măng: nct(X) = Chọn 2 xe làm + 1 xe dự trữ. Số xe chở cát: nct(C) = Chọn 3 xe làm + 1 xe dự trữ. Số xe chở đá: nct(Đ) = Chọn 6 xe làm + 1 xe dự trữ. Như vậy, khi trộn bê tông M20 cần 14 xe cải tiến ( 3 xe dự trữ ). 3.2.5.2.Vận chuyển vữa bê tông từ trạm trộn tới khoảnh đổ - đưa bê tông vào khoảnh đổ: a.Nêu và lựa chọn phương án: Trên cơ sở điều kiện thi công công trình, khả năng cung ứng máy móc, thiết bị, ta đưa ra các phương án sau: -Phương án 1: dùng ô tô tự đổ chở vữa bê tông và đổ trực tiếp vào khoảnh đổ kết hợp cầu công tác. -Phương án 2: dùng ô tô tự đổ chở vữa, đổ vào thùng nằm chuyên dụng rồi dùng cần trục đưa bê tông vào khoảnh đổ. -Phương án 3: dùng ô tô chở thùng đứng chuyên dụng vận chuyển vữa, sau đó dùng cần trục đưa bê tông vào khoảnh đổ. -Phương án 4: dùng ô tô tự đổ chở vữa và đổ trực tiếp vào khoảnh đổ kết hợp máng và vòi voi. Nhận xét: Phương án 1 do phải làm cầu công tác, bố trí phức tạp và tốn kém, do tràn có diện tích lớn nên không thích hợp. Phương án 4 đòi hỏi địa hình có độ dốc thích hợp nên cũng không phù hợp vì tràn có tường khá cao. Với địa hình tràn có độ dốc lớn ngược từ đuôi tràn trở lên, mặt khác diện tích đổ rộng, có nhiều vị trí đổ khác nhau nên dùng cẩu là thích hợp. Vậy phương án chọn là phương án 2. b.Tính xe vận chuyển vữa bê tông: + Chọn xe vận chuyển: Dựa vào "Sổ tay chọn máy thi công-NXBXD/2005" ta chọn loại xe dùng để vận chuyển vữa bê tông như sau: Xe ô tô tự đổ mã hiệu ZM 500D của HINO MOTORS có các thông số kỹ thuật chủ yếu sau: Sức chở lớn nhất : 10 T Trọng lượng : 9,525T Dung tích hình học của thùng xe: : 6,6 m3 Công suất động cơ : 315 CV + Tính năng suất làm việc của ô tô: Dựa vào "định mức dự toán XDCT 24/2005/QĐ-BXD" ta tính được như bảng 3-20: Bảng 3-20 _ Năng suất vận chuyển ôtô Mã hiệu định mức Công tác xây lắp Máy thi công Số ca hao phí cho 100m3 vữa (ca) Năng suất máy (m3/ca) AB.5231 Vận chuyển trong phạm vi Ô tô 10T 2,96 33,78 + Tính số xe chở vữa: Công thức chung: nôtô = Chọn 6 xe vận chuyển + 1 xe dự trữ. c.Tính số cần trục và số thùng nằm: + Chọn cần trục tự hành chạy xích (cần tháp-gốc) cho bê tông lót móng và bê tông móng, tổ hợp cần trục tự hành chạy xích và cần trục tháp cho bê tông tường, trụ pin. Theo “ Sổ tay chọn máy thi công NXBXD/2005 “ ta chọn loại cần trục tự hành chạy xích mã hiệu MKG-16M có các thông số cơ bản sau: Sức nâng tải: 16T Tầm với(min/max): 6/22m Độ cao nâng(min/max): 6/20m Tốc độ di chuyển: 1,17(km/h) Chiều dài cần: 23m Công suất lý thuyết: 86,4Cv Và chọn loại cần trục tháp mã hiệu KBGX- 450 có các thông số cơ bản sau: Trọng lượng toàn bộ: 274,3T Momen tải: 450(T.m) Sức nâng tải (min/max): 10/25T Tầm với khi tải trọng nâng lớn nhất: 18m Tầm với (min/max): 7/40m Độ cao nâng (min/max): 45/45m Tốc độ di chuyển: 9,5(m/phút) + Xác định năng suất của các loại cần trục: Dựa vào “Định mức dự toán XDCT 24/2005/QĐ-BXD” ta xác định được như sau: Bảng 3-21 _ Năng suất cần trục tự hành bánh xích dùng trong công tác đổ bê tông lót và móng Mã hiệu Công tác xây lắp Máy thi công Số ca hao phí cho1m3(ca) Năng suất(m3/ca) AF.411 Bê tông lót móng Cần cẩu 16T 0,02 50 AF.412 Bê tông móng Cần cẩu 16T 0,022 45,45 Bảng 3-22_ Năng suất tổ hợp máy giữa cần trục tự hành bánh xích và cần trục tháp Mã hiệu Công tác xây lắp Máy thi công Số ca hao phí cho 1m3(ca) Năng suất(m3/ca) AF.412 Bê tông tường Cần cẩu 16T 0,0025 40 AF.413 Bê tông trụ pin Cẩu tháp 16T 0,025 40 + Tính số máy cẩu: -Số lượng cần trục tự hành bánh xích dùng trong công tác thi công bê tông lót móng và bê tông móng(BTM10,BTM20) Ta có: NCTbánhxích = 6,25 m3/h nCTbánhxích = Chọn 5 máy + 1 máy dự trữ. - Số lượng cần trục bánh xích và cần trục tháp dùng trong công tác thi công bê tông tường, trụ pin (BTM20,M25) Ta có: NCTBX = 5m3/h, NCTT = 5m3/h nCTBX+CTT = Chọn 3 tổ hợp máy + 1 tổ hợp dự trữ. + Tính số thùng nằm: Chọn thùng nằm có dung tích 1,5 m3. Số thùng nằm phải chứa hết lượng vữa mà ôtô chở đến. Ta có: nth.Vth ³ VTT(ôtô) Suy ra: nth ³ Vth: Dung tích của thùng nằm, Vth = 1,5m3. VTT(ôtô): Dung tích chở vữa thực tế của thùng xe ôtô, được xác định như sau: Ta đi tính dung tích vữa bê tông ứng với trọng lượng vữa là 10T(bằng tải trọng của ôtô). Theo “ định mức vật tư trong XDCB 22/2001/QĐ - BXD “, ta có trọng lượng đơn vị của vữa bê tông thành phẩm là 2,35 T/m3. Do đó dung tích vữa ứng với 10T vữa bê tông là: 10/2,35 = 4,255 m3. Như vậy, thực tế mỗi chuyến xe chỉ chở được 4,255 m3 vữa, nhỏ hơn dung tích hình học của thùng xe ( 6,6 m3 ). Do đó: nth Chọn 3 thùng + 1 thùng dự trữ. 3.2.6. Đổ, san, đầm và dưỡng hộ bê tông 3.2.6.1.Đổ bê tông: a.Bố trí phương pháp đổ bê tông: Theo "giáo trình TC - Tập II " mục đổ bê tông ta chọn phương án đổ cho các khoảnh như sau: + Khoảnh đổ bê tông lót: Đây là khoảnh đổ có diện tích lớn nhưng chiều dày nhỏ(10cm) nên ta chọn đổ theo phương pháp lên đều với chiều dày lớp đổ là 10cm. + Các khoảnh đổ chân tường: Những khoảnh này có chiều ngang nhỏ nhưng chiều dài lớn, ta chọn đổ theo phương pháp lớp nghiêng với góc a = 110. + Các khoảnh đổ tường và trụ pin: Đây là những khoảnh đổ có diện tích nhỏ nhưng chiều cao lớn ( từ 2,5 ¸ 5 m ), do vậy ta chọn đổ theo phương pháp lên đều như hình 3-4 dưới đây: Hình 3-4 Sơ đồ đổ bê tông theo phương pháp lên đều + Các khoảnh đổ bản đáy: Các khoảnh này có chiều ngang nhỏ hơn chiều dài, chiều cao không lớn lắm ( h = 20-100 cm ), ta chọn đổ theo phương pháp lớp nghiêng, với góc nghiêng a = 110 và đổ trên suốt chiều ngang khoảnh đổ ( hình 3-5 ). Hình 3-5 Sơ đồ đổ bê tông theo phương pháp lớp nghiêng b.Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh: Khi đổ bê tông vào các khoảnh, cần kểm tra để không phát sinh khe lạnh trong bê tông, điều kiện chung: = A Trong đó: F: diện tích bề mặt bê tông đang đổ. NTT: năng suất thực tế của trạm trộn. t1: thời gian ninh kết ban đầu của bê tông. t2: thời gian vận chuyển vữa bê tông từ trạm trộn tới vị trí khoảnh đổ. K: hệ số trở ngại trong vận chuyển, lấy K = 0,9 h: chiều dày một lớp đổ(m), phụ thuộc vào công cụ đầm. Sau đây ta sẽ đi kiểm tra cho một số khoảnh đổ điển hình. . Khoảnh đổ 35a (Trụ pin BTCTM20 ): Khoảnh đổ có: B = 2 m, L = 21,1 m với phương án đổ lên đều ta được: F = B.L = 2.21,1 = 42,2 m2 Chiều cao lớn nhất của khoảnh là 5 m, ta đổ thành 6 lớp, mỗi lớp có chiều dày h = 0,85 m. Với bê tông M20, năng suất thực tế của trạm trộn là: NTT(trạm) = ntr.NTT = 1.27,6 = 27,6 m3/h ( ntr = 1 là số máy trộn của trạm ) Với khoảnh này quãng đường vận chuyển là Lvc = 300 m, vậy: t2 = Thời gian ninh kết ban đầu t1 = 1,5 h, theo tài liệu “ quy phạm kỹ thuật thi công và nghiệm thu các kết cấu BT – BTCT “. Thay vào điều kiện trên được: A = Kiểm tra thấy: F = 42,2 m2 < A = 42,95 m2. Vậy điều kiện phát sinh khe lạnh được đảm bảo. . Khoảnh đổ 6 ( bản đáy bể tiêu năng ): Khoảnh này có: B = 32,5m, H = 1 m. Với phương án đổ theo lớp nghiêng có góc nghiêng a = 110, chiều dày một lớp đổ h = 0,237m ta được: F = B.H/sina = 32,5.1/sin110 = 170,41m2 t1 = 1,5 h t2 = 0,03 h NTT(trạm) = 27,6 m3/h Thay vào ta được: A = So sánh thấy: F = 170,41m2 < A = 171,19 m2. Vậy điều kiện phát sinh khe lạnh được đảm bảo. Trên đây ta đã kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh đối với các khoảnh đổ có khả năng phát sinh khe lạnh cao nhất ( diện tích lớn nhất, chiều dày lớn nhất, quãng đường chở vữa xa nhất ) và thấy đều thoả mãn. Do vậy với các khoảnh đổ khác, với các phương pháp đổ đã lựa chọn cũng sẽ thoả mãn điều kiện đó. Như vậy các phương pháp đổ đã chọn cho các khoảnh đổ của tràn là hợp lý. 3.2.6.2.San, đầm và dưỡng hộ bê tông: a.San bê tông: Phương pháp san và thao tác chính xác có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bê tông. Để giảm nhẹ công tác san, khi đưa bê tông vào khoảnh đổ cần chú ý: đổ vữa đều, khi đổ tới đâu thì san đến đó. Có thể san bằng máy đầm dùi, khi đó cần chú ý phải cắm nghiêng dùi vào đống bê tông mà không được cắm thẳng. Khống chế thời gian đầm không quá 1,5’, khoảng cách san bê tông không quá lớn để tránh phân cỡ. b.Đầm bê tông: + Với khoảnh đổ bê tông lót: khoảnh này có chiều dày nhỏ (10cm) ta sử dụng đầm ngoài để đầm bê tông. Theo “ sổ tay chọn máy thi công-NXBXD/2005 “, ta chọn máy đầm ngoài mã hiệu MVC-40F do Nhật sản suất có các thông số kỹ thuật sau: -Khối lượng: 45kg -Kích thước khối lượng: +Dài: 790mm +Rộng: 292mm +Cao: 810mm -Kích thước làm việc: +Dài: 420mm +Rộng: 292mm -Tần số: 6200(vòng/phút) -Tốc độ di chuyển: 17-22(m/phút) -Góc nghiêng giới hạn: 20o -Lực ly tâm: 6,2kN -Công suất động cơ: 2Cv -Loại nhiên liệu sử dụng: xăng -Số máy đầm tính theo công thức: nđ = Trong đó: NTT(trạm)M10 = ntr.NTT = 1.29,92 = 29,92 m3/h, năng suất thực tế của trạm khi trộn bê tông M10. ntr = 1, số máy của trạm trộn. Nđầm-năng suất của máy đầm, tính theo công thức: Nđ = Trong đó: Nđ: năng suất của máy đầm(m3/h) k: hệ số sử dụng, k = 0,85 d: chiều dày lớp bê tông được đầm, d = 10cm t1: thời gian cần đầm một chỗ, chọn t1 = 30s t2: thời gian di chuyển đầm, t2 = 5s r: bán kính tác dụng đầm, r = 30cm Thay số ta có: Nđ = Khi đó: nđ = Như vậy, số máy đầm chọn là 19 máy + 1 máy dự trữ. + Với các khoảnh đổ còn lại có nhiều cốt thép, kích thước mỏng nhưng cao ( tường, trụ pin, bản đáy ) ta dùng máy đầm dùi loại khí nén có mã hiệu S-699 của Nga có các thông số cơ bản sau: -Trọng lượng: 11kg -Công suất động cơ: 1,2kW -Chiều dài đầu đầm: 375mm -Tần số dao động trong một giây: 166 -Lực kích thích: 1020(kG) -Số lượng máy đầm dùi xác định theo công thức: nđ = Trong đó: NTT(trạm)M20 = ntr.NTT = 1.27,6 = 27,6 m3/h, năng suất thực tế của trạm khi trộn bê tông M20. ntr = 1, số máy của trạm trộn. Nđầm-năng suất của máy đầm, tính theo công thức: Nđ = Trong đó: Nđ: năng suất của máy đầm(m3/h) k: hệ số sử dụng, k = 0,85 d: chiều dày lớp bê tông được đầm, d = 0,85m t1: thời gian cần đầm một chỗ, chọn t1 = 40s t2: thời gian di chuyển đầm, t2 = 5s r: bán kính tác dụng đầm, r = 35cm Thay số ta có: Nđ = Khi đó: nđ = Chọn số máy đầm chày là 2 máy + 1 máy dự trữ. Như vậy, để đầm bê tông cho tràn xả lũ, ta cần 3 máy đầm dùi ( trong đó có 1 máy dự trữ), 20 máy đầm ngoài (trong đó có 1 máy dự trữ). c.Dưỡng hộ bê tông: Nội dung của công tác này là: sau khi hoàn thành công tác đổ bê tông 4h(về mùa hè) và 6h (về mùa đông) cần tiến hành công tác dưỡng hộ bê tông để đảm bảo độ ẩm và nhiệt độ thích hợp cho bề mặt bê tông, cụ thể: + Với mặt bê tông nằm ngang: các đoạn đáy tràn, đáy bể tiêu năng, có thể dùng mùn cưa, cát ướt, bao tải thấm nước phủ lên trên hoặc đổ trữ nước trên mặt bê tông. + Với bê tông mặt đứng: tường và trụ pin, thì dùng phương pháp tưới nước hoặc phun mưa nhân tạo. Thời gian dưỡng hộ phụ thuộc tính chất xi măng, điều kiện khí hậu, thời tiết khu vực xây dựng, ở đây tràn xả lũ sử dụng ximăng Pooclăng, theo GTTC - Tập II, sơ bộ định thời gian dưỡng hộ là 14 ngày vào mùa hè và 7 ngày vào mùa đông. 3.3.Công tác ván khuôn 3.3.1.Lựa chọn ván khuôn Trong khuôn khổ đồ án này, ta chỉ tính toán thiết kế ván khuôn cho một khoảnh đổ điển hình. Ta chọn khoảnh đổ trụ pin 35a là khoảnh có chiều cao và chiều dài lớn, và chỉ xét riêng cho 1 bề mặt phẳng. _Thiết kế ván khuôn tiêu chuẩn: Theo hình dạng và thi công công trình, khả năng cung cấp vật tư thiết bị từ nguồn vật liệu sẵn có trong vùng này, ta chọn ván khuôn tiêu chuẩn bằng gỗ. . Trên cơ sở kích thước của trụ pin: Chiều dài : L = 22 m Chiều cao : H = 5 m Chiều dày : D = 2 m Để ván khuôn phù hợp với hình dạng và kích thước khoảnh đổ, ta thiết kế ván khuôn tiêu chuẩn có kích thước 1 x 2,7 m. Khi lắp dựng, ván khuôn sẽ được đặt đứng, với hai tấm chồng nhau sẽ có chiều cao 5,4 m, cao hơn khoảnh đổ 40 cm, với 22 hàng như vậy sẽ vừa đủ chiều dài khoảnh đổ. Hình 3-6 Sơ bộ thiết kế kết cấu ván khuôn tiêu chuẩn 1 : Ván mặt 3 : Dầm kép 5 : Dây giằng 7: Văng 9: Thanh chống 2 : Nẹp ngang 4 : Bu lông 6 : Tăng đơ 8: Văng trong 3.3.2. Tổ hợp lực tác dụng: Theo bảng 16-3 GTTC-Tập II ứng với ván khuôn của tường có chiều dày > 10 cm, tổ hợp lực để tính toán là: 3.3.2.1. Trường hợp tính toán khả năng chịu lực của ván khuôn: a. Áp lực ngang của vữa bê tông: Hình 3-7 Sơ đồ áp lực ngang của vữa bê tông tác dụng lên ván khuôn Ta dùng đầm chày để đầm bê tông nên áp lực ngang của hỗn hợp bê tông được xác định theo công thức: P1 = gbêtông . R0. Trong đó: P1 : áp lực phân bố của bê tông lỏng. H: Chiều cao sinh áp lực ngang phụ thuộc kiểu đổ bê tông. R0: Bán kính tác dụng theo chiều thẳng đứng của đầm. Ta lấy bằng chiều dài thân đầm, R0 =0,375 m. gbêtông : Dung trọng riêng của bê tông sau khi đầm, gbêtông = 2500 daN/m2. Suy ra: P1= 2500 . 0,375 = 937,5 daN/m2. b.Áp lực ngang do đổ hoặc đầm bê tông: Tải trọng do đổ bê tông gây nên khi đổ trực tiếp từ dung tích thùng > 0,8m3, P2= 600 daN/m2. c. Lực tác dụng ngang do gió: Áp lực này chỉ dùng để kiểm tra sự ổn định của cả mảng kết cấu ván khuôn ở nơi cao hơn mặt đất trên 5m, và thường xuyên có gío cấp IV trở lên. Do công trình nằm ở vị trí thấp, giữa hai quả đồi nên không chịu áp lực tác dụng của gió, ta bỏ qua thành phần lực này. Vậy tổng áp lực tác dụng lên ván khuôn là: P =n.(P1 + P2) Với n-là hệ số vượt tải do áp lực ngang và lực xung kích khi đổ hỗn hợp bê tông, n =1,3. P = 1,3 . ( 937,5 + 600 ) = 1998,75daN/m2. Khi đó áp lực tập trung lên 1m dài ván khuôn là: F1 = P. R0. ( H-). Trong đó: H: Chiều cao sinh áp lực ngang phụ thuộc kiểu đổ bê tông. Ở đây khoảnh đổ trụ pin 35a ta đổ theo phương pháp lên đều, khi đó chiều cao của lớp bê tông sinh áp lực ngang được tính theo công thức: H = Trong đó: P : Năng suất thực tế của trạm trộn, PM20 = 27,6m3/h. T1: Thời gian ninh kết ban đầu của bê tông, T1 = 90ph = 1,5h. Ftt: Diện tích thực tế của khoảnh đổ lên đều, Ftt = 2.22 =44 m2. Khi đó: H = Áp lực tập trung của hỗn hợp bê tông tác dụng lên ván khuôn trên 1m dài: F1 = 1998,75. 0,375.(0,94 -) = 564,02 daN/m. Hình 3-8 Sơ đồ tính áp lực ngang trường hợp H>Ro 3.3.2.2.Trường hợp tính toán biến dạng ( chuyển vị ) của ván khuôn: Theo bảng 16-3 GTTC - TậpII, khi đó lực tác dụng lên ván khuôn chỉ có áp lực ngang của vữa bê tông. Trường hợp tính biến dạng ta chỉ tính với tải trọng tiêu chuẩn. Khi đó: Tổng áp lực tácdụng lên ván khuôn sẽ là: P' = P1 = 937,5 daN/m2 Áp lực tập trung lên 1m dài ván khuôn là: F2 = P1.Ro( = 264,55daN/m 3.3.3.Tính toán kết cấu ván khuôn 3.3.3.1. Xác định chiều dày bản mặt: +Sơ đồ tính toán: Thông qua khả năng chịu lực, ta thấy H = 0,94 m > l = 0,6m ( H và l lần lượt là chiều cao hỗn hợp bê tông sinh ra áp lực ngang và khoảng cách giữa hai thanh nẹp ngang ). Coi từng tấm ván mặt như 1 dầm đơn có các gối tựa là các nẹp ngang, nhịp dầm là khoảng cách giữa hai nẹp ngang l=0,6m, lực tác dụng lên dầm đơn này là lực phân bố đều: qttvm = P.b = 1998,75.0,2 = 399,75daN/m Sơ đồ như hình 3-9 : Hình 3-9 Sơ đồ tính toán ván mặt + Xác định nội lực: Với sơ đồ chịu lực của tấm ván mặt như trên, ta vẽ được biểu đồ mô men ( M ), theo đó, mô men lớn nhất xuất hiện trên tấm ván mặt là: Mmax = daNm + Xác định chiều dày ván mặt theo điều kiện: Suy ra: Trong đó: m: hệ số điều kiện làm việc,lấy m = 1.0 K: hệ số điều chỉnh ứng suất cho phép của thép và điều kiện chịu lực, lấy theo bảng F.7 tài liệu “ quy phạm kỹ thuật thi công và nghiệm thu các kết cấu BT và BTCT “, với loại gỗ thường, kết cấu chịu uốn được K = 0,9. s: ứng suất cho phép của gỗ, lấy theo bảng F . 6, tài liệu trên với ván khuôn chịu uốn được: [s] = 1,5.106 daN/m2 Suy ra ta được: Lấy t = 3,0 cm + Kiểm tra ván mặt theo điều kiện độ võng: Trong đó: E: môđun đàn hồi của gỗ, E = 9.109 daN/m2 J: mô men quán tính của tấm ván mặt, được xác định : J = [f]: độ võng cho phép, [f] = l/400 = 0,6/400 = 0,0015 m qTCvm = P'.b = 937,5.0,2 = 187,5 daN/m Ta có: fmax = Vậy ván mặt đảm bảo độ võng. 3.3.3.2.Tính toán nẹp ngang: + Sơ đồ tính toán – biểu đồ nội lực: Nẹp ngang dùng để liên kết các ván mặt lại với nhau. Nẹp ngang được tính toán như dầm đơn chịu tác dụng của lực phân bố đều do bản mặt truyền sang. Lực phân bố tác dụng lên nẹp ngang: qttN = P.a = 1998,75.0,6 = 1199,25daN/m Trong đó: a : Khoảng cách giữa hai nẹp ngang, a = 60 cm = 0,6 m. P : Tổng áp lực tác dụng lên nẹp ngang, chính bằng tổng lực tác dụng lên ván khuôn Từ sơ đồ chịu lực, ta vẽ được biểu đồ mômen như hình vẽ dưới đây. Hình 3-10 Sơ đồ tính toán nẹp ngang + Xác định kích thước tiết diện ngang theo khả năng chịu lực: Chọn h = 1,5.b suy ra: Chọn b = 7 cm và h = 1,5.b = 1,5.7 = 10,5 cm + Kiểm tra điều kiện chuyển vị: Ta có điều kiện: qNTC = qTC.a = P'.a = 937,5.0,6 = 562,5daN/m J = [f] = l/400 = 1/400 = 0,0025 m Suy ra: Nẹp ngang đảm bảo về độ võng. 3.3.3.3.Tính toán đà dọc: + Sơ đồ lực tác dụng – biểu đồ nội lực: Lực tác dụng lên đà dọc là lực tập trung từ các nẹp ngang truyền xuống ( Q ): Q là tổng lực trên diện tích L x L1, với H > l thì: Q = qtt.L1.L = 1998,75.0,5.0,6 = 599,625daN Với L = 0,5 m là khoảng cách giữa 2 đà dọc. L1 = 0,6 m là khoảng cách giữa 2 nẹp ngang Sơ đồ lực như trên hình 3.12 dưới đây: 0,6 m 599,625 daN 0,6 m 179,89 daNm Hình 3.12 - Sơ đồ chịu lực của đà dọc Từ sơ đồ chịu lực, ta vẽ được biểu đồ mômen, theo đó: Mmax = + Xác định kích thước mặt cắt ngang: từ điều kiện chịu lực như phần trên ta có: Chọn b = 8 cm và h = 1,5b = 1,5.8 = 12 cm + Kiểm tra điều kiện chuyển vị: với dầm chịu lực tập trung thì: Trong đó: QTC = qTC.L.L1 = P'.L.L1 = 937,5.0,5.0,6 = 281,25daN J = [f] = L/400 = 1,2/400 = 0,003 m Suy ra: Vậy đà dọc đảm bảo độ võng. 3.3.3.4.Tính toán cột chống: Cột chống dùng để nâng đỡ ván khuôn, để ván khuôn không bị xê dịch trong quá trình thi công tránh biến dạng kết cấu công trình. Bố trí cột chống dưới nẹp ngang, vị trí cột chống cách nhau 0,5m theo chiều rộng 1,0m theo chiều dài ván khuôn. Lực nén tác dụng lên cột chống: N = . Trong đó: P : Tổng áp lực tác dụng lên cột chống, tính cho cột chống làm tại chỗ tỳ bất kỳ của dầm. P = 1998,75 daN/m2 F : Diện tích của ván khuôn: F = 2,7 . 1,0 =2,7 m2. Do đó N = = 1349,16daN. Giả thiết độ mảnh của cột l > 75, diện tích cột : F Trong đó: lo – chiều dài tính toán của cột chống với một đầu liên kết khớp, một đầu liên kết ngàm: lo =m. : Cường độ chịu nén cho phép của gỗ – gỗ nhóm IV =365.104 daN/m2. F = 0,0015 m2. Chọn tiết diện b x h = 5 x 5 cm. Kiểm tra độ mảnh của cột : Trong đó: r0 – bán kính quán tính của tiết diện cột, r0 = 0,289. h =0,289. 0,05 =0,0145. Do đó: =87,6 > 75. Đảm bảo điều kiện an toàn khi chịu lực về cường độ và độ mảnh của cột. 3.3.3.5.Tính toán bu lông giằng: + Xác định kích thước bu lông: Lực tác dụng lên bu lông là tổng áp lực tập trung trong khoảng cách giữa 2 bu lông gần nhau theo chiều ngang. Pb = Ftt.L’ Trong đó : FTT = F1 = 160,23 daN/m L’: là khoảng cách giữa 2 bu lông kề nhau theo phương ngang, L’ = 0,5 m Thay vào ta được: Pb = 160,23.0,5 = 80,12 daN Điều kiện chịu lực của bu lông: Suy ra: Trong đó: Fth: diện tích thu hẹp của bu lông tại đoạn có ren. d0: đường kính trong của ren bu lông. RKb: cường độ tính toán của bu lông chịu kéo, RKb = 1400 daN/cm2, tra bảng 3.1, giáo trình “ bê tông cốt thép “. Thay vào được: Chọn loại bu lông có d0 = 6 mm, d = 8 mm + Kiểm tra khả năng chịu lực cắt và ép mặt của bu lông: Bu lông chịu lực cắt và ép mặt dưới tác dụng của trọng lượng bản thân ( Q ) gồm: ván khuôn, đà và nẹp . Với kết cấu ván khuôn đã biết, ta sẽ tính được trọng lượng bản thân của nó. ở đây, lấy khối lượng thể tích gỗ khô là 540 daN/m3 ( nhóm gỗ V ) Ta tính được: Q = ( 2,7.1.0,03 + 5.1.0,05.0,075 + 2.2,7.0,08.0,12 ).540 = 81,86daN Với số bu lông tại một ván khuôn tiêu chuẩn là nb = 5, ta có lực cắt và ép mặt tác dụng lên mỗi bu lông là: NQ = . Điều kiện chịu cắt của bu lông: NQ £ [N]cb = Trong đó: nc: số mặt cắt trong 1 bu lông, do bu lông được hàn vào cốt thép, các kết cấu ván khuôn được gắn chặt vào với nhau nên nc = 1 Rcb: cường độ chịu cắt tính toán của bu lông, Rcb = 1400 daN/cm2 Suy ra: [N]cb = = 16,4daN. Suy ra bu lông thoả mãn điều kiện chịu lực. . Điều kiện chịu ép mặt của bu lông: Trong đó: Sdmin: chiều dày tổng cộng nhỏ nhất của các phân tố ép vào một phía thân bu lông. Sdmin = 3 + 7,5 + 12 = 22,5 cm Remb: cường độ chịu ép mặt tính toán của bu lông, tra bảng 3.1 giáo trình “ bê tông cốt thép “ cho thép CT5 được: Remb = 4100 daN/cm2. Thay vào được: [N]emb = 0,8.22,5.4100 = 73800 daN > NQ = 16,4daN Vậy bu lông đủ khả năng chịu ép mặt. 3.3.3.6.Tính toán dây giằng: Dây giằng được cố định tại đầu ván khuôn, do bỏ qua tác dụng của gió nên vai trò của nó là để điều chỉnh ván khuôn đặt đúng vị trí. Ngoài lực căng điều chỉnh bằng tông đơ, dây chằng không chịu tác dụng cả lực nào khác. Vì thế ta chọn đường kính đây chằng theo điều kiện cấu tạo, d = 6 mm, khoảng cách giữa 2 đây chằng kề nhau bằng 1 m. Như vậy, ván khuôn được thiết kế có các kích thước cụ thể của các kết cấu như sau: + Ván mặt: .Từng tấm nhỏ : 20x270x3 cm . Cả tấm tiêu chuẩn: 100x270x3 cm + Nẹp ngang: . Dài : 100 cm .Tiết diện ngang : 5x7,5 cm + Đà dọc: . Dài: 270 cm . Tiết diện ngang : 8x12cm + Bu lông giằng: . Đường kính ren : 6 mm . Đường kính thân : 8 mm + Dây giằng: Đường kính dây : 6mm + Cộtchống: tiết diện 5x5cm 3.3.4.Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn 3.3.4.1 Trình tự lắp dựng ván khuôn cho trụ pin như sau: Do đặc điểm của trụ pin và kích thước ván khuôn nên ta chia làm 5 đợt lắp dựng ván khuôn và đổ bê tông. Đợt 1: Dựng 2 tấm ván khuôn theo phương đứng và đổ đến độ cao 5 m so với đáy trụ pin. Đợt 2: Tháo dỡ xong ván khuôn đợt 1 đưa lên dựng lắp đợt 2.Ván khuôn cũng được dựng theo phương đứng, dựng 2 ván khuôn chồng lên nhau và được đỡ bởi các bu lông giữ ván khuôn đổ đợt 1 (Mỗi ván khuôn tựa trên hai đầu bu lông). Đổ bê tông đến độ cao 10m so với đáy trụ pin. Đợt 3: Tháo dỡ xong ván khuôn đợt 2 đưa lên dựng lắp đợt 3.Ván khuôn được dựng theo phương đứng và cũng được đỡ bởi các bu lông giữ ván khuôn đổ đợt 2 (Mỗi ván khuôn tựa trên 3 đầu bu lông). Đổ bê tông đến độ cao 15 m(chồng 2 ván khuôn lên nhau) so với đáy trụ pin. Đợt 4: Tháo dỡ xong ván khuôn đợt 3 đưa lên dựng lắp đợt 4.Ván khuôn được dựng theo phương đứng và cũng được đỡ bởi các bu lông giữ ván khuôn đổ đợt 3 (Mỗi ván khuôn tựa trên 3 đầu bu lông). Đổ bê tông đến độ cao 20m (chồng 2 ván khuôn lên nhau) so với đáy trụ pin. Đợt 5: Tháo dỡ ván khuôn đợt 4 đưa lên dựng lắp đợt 5. Ván khuôn được dựng theo phương đứng và cũng được đỡ bởi các bu lông giữ ván khuôn đổ đợt 4 (mỗi ván khuôn tựa trên 3 đầu bu lông). Đổ bê tông đến độ cao 23,5m (chồng hai ván khuôn lên nhau) so với đáy trụ pin. *Các bước lắp dựng cu thể như sau: - Đưa ván khuôn vào vị trí đã có bu lông đặt chính xác từ trước, dựng ván khuôn, bắt bu lông giữa các biên ván khuôn với nhau và giữa ván khuôn với đất. - Bắt bu lông và đặt thanh thép chống khống chế. - Điều chỉnh 2 tấm ván khuôn sao cho chính xác về kích thước và độ thẳng đứng bằng trắc đạc (quả dọi phải đặt trong nước hoặc dầu để tránh ảnh hưởng của gió). - Chống đỡ bằng cột gỗ (Đợt 1) hoặc néo có tăng đơ điều khiển (Đợt 2, 3và 4). Mỗi tấm ván khuôn phải có 1 giằng nghiêng một góc 30O- 45O. - Kiểm tra lại kích thước và độ đứng một lần nữa trước khi đổ. Chú ý: + Khi đưa ván khuôn lên cao (Đợt 2,3,4,5) phải dùng máy cẩu hai bên và lắp 2 tấm ván khuôn ở hai bên 1 lượt. + Trước khi hoàn thiện đổ bê tông đợt 1,2,3,4 phải cắm các thanh thép dài khoảng 1- 1,2 m sao cho mỗi ván khuôn sau này sẽ có 2 thanh chống ,đặt cách mép ván khuôn 40 cm và sâu 30 cm để tăng cường ổn định ván khuôn đợt sau.Khi lắp ván khuôn đợt sau bẻ vắt chéo chúng lại chống vào ván khuôn bên kia. + Hai bu lông néo giữ ván khuôn các đợt 2,3,4 phải cho tựa lên thép ngang (đã cố định vào thép chịu lực để giảm tải cho hai bu lông ở dưới). + Các thanh chống ngang phải được cố định vào các thép ngang để tránh dịch chuyển 3.3.4.2. Yêu cầu khi tháo dỡ ván khuôn: Theo tài liệu hướng dẫn thi công bê tông. Đối với ván khuôn đứng mác M200 thi công trong điều kiện nhiệt độ bình thường. Thời gian bê tông đạt cường độ để tháo dỡ ván khuôn là 2 ngày. Đối với ván khuôn nằm cũng điều kiện như trên thì thời gian tối thiểu là 8 ngày. Trong quá trình tháo dỡ được tiến hành từ trên xuống dưới, từ ngoài vào trong. Trong khi tháo dỡ mà phát hiện những chỗ bê tông bị hư hỏng nứt nẻ phải xử lý kịp thời.