Thiết kế thi công Tuyến đường A18-B18 là tuyến đường thuộc huyện Hương Thuỷ, Huế

tuyến thiết kế tổ chức thi công có một đường cong bán kính R= 600m, vì vậy ta chọn d = 20 m . - Để cố định đường cong dùng cọc đỉnh như hình 3.2.1 + Cọc đỉnh được chôn ở trên đường phân giác và cách đỉnh đường cong 0,5m, trên cọc có ghi số đỉnh đường cong, bán kính, tiếp tuyến và phân cự, mặt ghi hướng về phía đỉnh gốc. Hình 3.2.1:Hình dạng cọc đỉnh và phương pháp cố định đỉnh đường cong 2.4.1.3. Định phạm vi thi công và dời cọc ra khỏi phạm vi thi công: Tuyến đường thi công là đường cấp IV, cấp thiết kế là 60 nên có phạm vi dành cho đường để thi công là 19m. Trong quá trình định vị thi công, dựa vào bình đồ để từ đó xác định chính xác, và dọn dẹp trong phạm vi thi công. Đơn vị thi công có quyền bố trí nhân lực, thiết bị máy móc, vật liệu và đào đất đá trong phạm vi này. Định vị thi công bằng phương pháp căng dây nối liền giữa các cọc với nhau được đóng ở mép ngoài phạm vi thi công. Để giữ cho các cọc ổn định trong suốt thời gian thi công thì phải dời nó ra khỏi phạm vi thi công. Khi dời cọc phỉa ghi thêm khoảng dời chỗ có sự chứng kiến của đơn vị tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát và chủ đầu tư. Hệ thống cọc dấu, ngoài việc dùng để khôi phục hệ thống định vị trục đường còn cho phép xác định sơ bộ cao độ. 2.4.1.4. Dọn dẹp mặt bằng thi công: Để đảm bảo sự hoạt động của máy móc và nhân công trong quá trình được an toàn ta phải tiến hành dọn dẹp cây cối ra khỏi phạm vi thi công. Công tác chặt cây dẫy cỏ ta dùng máy móc kết hợp với nhân lực. Những cây có đường kính Ø15 ÷ Ø25cm thi dùng cưa máy U78 để cưa cây sau đó dùng máy ủi D60A-6 để đánh gốc. Tất cả các thân cây, cành và rể sau khi phát trong phạm vi thi công nền đường cần gom dọn xếp thành từng đống để sử dụng vào mục đích khác. Những đống cây này nên đặt ở nơi có dạng mặt ngang cắt nữa đào nữa đắp nhằm mục đích ngăn cản việc di chuyển của đất. Các gốc cây còn lại cũng phải dọn đi, trừ trường hợp chiều cao gốc cây không vượt quá 15- 20 cm so với mặt đất, và nền đắp cao hơn 1,5m. Có thể dùng phương pháp nổ phá đối với gốc cây có đường kính lớn hơn 50cm Đối với công tác dẫy cỏ, bắt buộc phải dẫy cỏ trong nền đường đắp thấp hay nền đắp trên sườn dốc lớn có độ dốc hơn 10%. Dùng máy san, máy ủi, nếu lớp dày thì có thể dùng máy xới D60A-6. Trong trường hợp dọn dẹp mặt bằng đôi khi gặp những tảng đá mồ côi. Tùy theo kích thước lớn hay nhỏ, thế nằm hay ảnh hưởng của nó mà có biện pháp xử lý khác nhau nhằm mục đích đưa nó ra khỏi phạm vi thi công. Đối với những tảng đá không tận dụng được thì có thể dùng nhân công hay máy ủi đào đắp xung quanh và đẩy tảng đá ra khỏi phạm vi thi công hoặc xuống phía hạ lưu. Những loại đá tận dụng được phải xếp gọn gàng thành đống để đảm bảo cho công nhân và máy móc hoạt động có hiệu quả. 2.4.1.5.Làm đường tạm và láng trại: Để có đường cho máy móc di chuyển đến vị trí thi công, cần làm đường tạm dựa trên đường mòn nhỏ đã có sẵn. Xây dựng láng trại, lắp đặt ống nước sinh hoạt cho công nhân. 2.4.1.6.Lên khuôn đường: Công tác lên khuôn đường nhằm cố định những vị trí chủ yếu của mặt cắt ngang nền đường trên thực để đảm bảo thi công nền đường đúng thiết kế. Tài liệu dùng để lên khuôn đường là bản vẽ trắc dọc, mặt bằng và mặt cắt ngang nền đường. Hình 3.2.2 Ngoài ra còn phải dùng máy thủy bình, các dụng cụ để đo và kiểm tra hình dạng và cao độ nền đường trong quá trình thi công. Hình 3.2.2:Công tác lên khuôn đường *Kỹ thuật xác định cao độ như sau: - Độ cao nền đắp tại trục đường được xác định theo công thức sau: H0 = H + b1.i1 - hk + (3.2.1) Trong đó: + H0 : Độ cao nền đắp tại trục đường (m). + bi , bm: Bề rộng lề đường,mặt đường(m). + i1,im: Độ dốc ngang lề đường , mặt đường. + hk: chiều sâu lòng đường. Trường hợp đắp lề hoàn toàn: Cao độ đắp tại mép đường phải nhỏ hơn cao độ thiết kế một trị số x: x = (3.2.2) +m:là mẫu số của độ dốc taluy nền đắp m = 1,5 Hình 3.2.3: Sơ đồ xác định mép nền đường ki đắp lề hoàn toàn Nền đường có chiều rộng lớn hơn nền đường sau khi đã hoàn công mỗi bên là m.x(m). Trong trường hợp đắp lề một nửa: bề rộng nền đắp thường nằm ngang, khi đó mép nền đường phải đắp thấp hơn độ cao thiết kế một đoạn ΔH, xác định gần đúng theo công thức sau: ΔH = (3.2.3) Trong đó : + S :diện tích mặt cắt ngang khuôn áo đường (m2) + A:diện tích mặt cắt ngang, phần nền đường nằm trên mặt phẳng ngang đi qua mép nền đường(m2). A = b12.i1 + b1.i1.B + B2.ik/2 (3.2.4) +B: Chiều rộng nền đường (m) Hình 3.2.4:Sơ đồ xác định mép nền đường khi đắp lề một nửa Chiều rộng nền đường ở cao độ này rộng hơn thiết kế về mỗi phía một đoạn bằng ΔH(m). Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy nền đắp trên địa hình bằng phẳng xác định theo công thức : L = (3.2.5) Ở trên sườn dốc 1:n, khoảng cách từ tim đường đến chân đắp ở phía dưới và phía trên xác định theo công thức : lH = (3.2.6) lB = (3.2.7) Trong đó : lH:Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy phía dưới (m) lB: Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy phía trên (m) Hình 3.2.5: Sơ đồ xác định mép nền đường đắp trên sườn dốc Trường hợp dốc ngang không bằng phẳng, thì cần xác định được điểm nằm trên taluy, và sau đó đặt thước đo tại điểm M để xác định vị trí taluy. Khoảng cách nằm ngang từ tim đường đến điểm M xác định theo công thức sau: LM = (3.2.8) Trong đó : + Sh1: độ cao giữa mặt đất tại tim và điểm M được đo bằng sào + Đối với chân taluy phía trên sườn dốc cũng phải tìm điểm M’ tương tự. Khoảng cách nằm ngang giữa tim đường và điểm M’ xác định theo công thức: LM’ = (3.2.9) Sh1: độ cao giữa điểm M’ và mặt đất tại tim đường. Hình 3.2.6: Sơ đồ xác định mép nền đường đắp trên sườn dốc không bằng phẳng Đối với nền đường đào, các cọc lên cọc lên khuôn đường đều phải dời ra khỏi phạm vi thi công, trên các cọc này phỉa ghi lý trình và chiều cao đào đất, sau đó phải định được mép taluy nền đào. Trên địa hình bằng phẳng khoảng cách nằm từ tim đường đến mép taluy nền đào được xác định theo công thức: l = (3.2.10) +K: chiều rộng của rãnh biên Hình 3.2.7:Sơ đồ lên khuôn nên đường đào ở mặt đất bằng phẳng lK = (3.2.11) lB = (3.2.12) +lK: Khoảng cách nằm ngang từ nền tim đường đến mép taluy nền đào ở phía thấp +lB: Khoảng cách nằm ngang từ tim nền đường đến mép taluy nền đào ở phía cao Hình 3.2.8: Sơ đồ lên khuôn nền đường đào ở sườn dốc 2.6.XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC: 2.6.1.Công tác khôi phục tuyến và định phạm vi thi công: Khôi phục lại các cọc trên toàn đoạn tuyến dài 1000m. Trong đó có các cọc bị mất đồng thời cắm thêm một số cọc phụ tại đường cong. Các cọc trên tuyến bao gồm: - Hai cọc lớn ở đầu tuyến và cuối tuyến. - Đoạn từ Km0+960.65 đến Km1+487.74 là đoạn đường cong, số cọc lớn là 5cọc bao gồm cọc TĐT1, P1, TCT1, TCT2, T ĐT2. Và từ Km1+741,76 đến Km1+900 có 2 cọc lớn là cọc TĐT3, TCT3. - Số lượng cọc lớn đóng tại vi trí điểm xuyên là: 4cọc - Tại 4 vị trí cống: 4 cọc - Số lượng cọc nhỏ là: 70 cọc. 2.6.2. Dọn dẹp mặt bằng thi công, làm đường tạm, lán trại và lên khuôn đường: Công tác trên được thực hiện trên toàn đoạn tuyến từ Km0+900 đến Km1+900. Riêng việc làm láng trại thì vẫn dùng lại láng trại đã được dựng khi thi công tại KM0+000. 2.7. TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT, XÁC ĐỊNH CÁC ĐỊNH MỨC SỬ DỤNG NHÂN LỰC: 2.7.1.Khối lượng công tác khôi phục tuyến: - Năng suất đóng cọc lớn là: 8(cọc/công) - Năng suất đóng cọc nhỏ là 30(cọc/công) Vậy số công cần thiết : 2.7.2. Định phạm vi thi công và dời cọc ra ngoài phạm vi thi công: Với những công việc của công tác này và khối lượng đã được nêu ở trên ta định mức năng suất là 500m/công. Vậy số công cần thiết để khôi phục tuyến là : (công). 2.7.3. Dọn dẹp mặt bằng thi công: 2.7.3.1.Công tác nhổ rể cây: Khối lượng rể cây cần nhổ cho 1 Km đường là 195 cây. Dùng máy ủi năng suất 124 cây /giờ để nhổ rể. Vậy số ca cần thiết để nhổ rễ cây là: (ca). 2.7.3.2.Công tác dẫy cỏ và cây bụi: Dùng thiết bị dẫy cỏ là máy ủi năng suất 0,3ha/h.Vậy số ca làm công tác dẫy cỏ là: (ca) 2.7.3.3.Công tác cưa ngắn cây dồn đống: Các cây gỗ được cưa ngắn và dồn đống cách nhau 30m, gom sạch và thu dọn theo từng loại kích thước gỗ. Theo tài liệu [8] mã hiệu AD.1132 với mật độ cây nhỏ hơn 2 cây/100m2 là 0,123 công/100m2. Vậy số công làm công tác này là: (công) 2.7.4.Công tác lên khuôn đường và định vị tim cống: Công tác này định mức là 200m/công.Vậy số công cần thiết cho công tác lên khuôn đường là: (công) 2.8.TÍNH TOÁN SỐ CÔNG , SỐ CA MÁY CẦN THIẾT HOÀN THÀNH CÁC THAO TÁC: Số công số ca máy cần thiết để hoàn thành các hạng mục của công tác chuẩn bị như ở bảng 3.2.1. Bảng 3.2.1 Stt Tên công viêc Đơn vị Khối lượng Số ca máy Số công 1 Khôi phục tuyến và định phạm vi thi công m 5,96 2 Dọn dẹp mặt bằng + Nhổ rể cây cây 195 0,22  + Dẫy cỏ và cây bụi m2 19000 0,9 + Cưa cây dồn đống 23,37 3 Công tác lên khuôn đường m 1000 5 2.9. XÁC ĐỊNH CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG: Ở đây khối lượng thi công không lớn và được phân bố đều trên toàn tuyến nên ta chọn phương pháp tổ chức thi công dây chuyền. 2.10. BIÊN CHẾ CÁC TỔ ĐỘI THI CÔNG: Dựa vào bảng tổng kết khối lượng công tác chuẩn bị ta biên chế một đội chuyên nghiệp làm công tác chuẩn bị bao gồm: - 1 kỹ sư - 1 trung cấp + 22 công nhân - 1 máy kinh vĩ, 1 máy thủy bình, 2 mia , 1 thước dây - 1 máy cưa U78 Chia làm các tổ như sau: - Tổ 1: 1 kỹ sư + 1 trung cấp + 2công nhân + 1 máy thủy bình + 1 máy kinh vĩ +thước + mia - Tổ 2: 20 công nhân +1 máy cưa. 2.11.TÍNH TOÁN THỜI GIAN HOÀN THÀNH CÁC THAO TÁC: Đầu tiên bố trí 1 kỹ sư, 1 trung cấp và 2 công nhân làm công tác khôi phục tuyến, thời gian hoàn thành: 1,49 ngày. Công tác chặt cây dồn đống và vận chuyển ra ngoài phạm vi thi công: 2,0 ngày Công tác lên khuôn đường bố trí 1 kỹ sư, 1 trung cấp và 2 công nhân 1,25 ngày. CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG: Cống nằm trên nền đắp hoàn toàn nên được thi công trước nền đường. Ở vị trí đặc cống mùa khô không có nước chảy nên xem như thi công ở trên khô, mực nước ngầm ở sâu nên không ảnh hưởng đến hố móng công trình. Cống thi công trên đoạn tuyến thi công là cống tròn BTCT 1Ø175 để thoát nước từ thượng lưu đổ về lưu vực tại KM1+700 có các đặc điểm sau: + Đường kính trong của cống : 175cm + Chiều dày thành cống : 16cm + Chiều dài cống : 13m + Số đốt cống : 13 + Độ dốc dọc tự nhiên tại vị trí đặc cống : 4,7% + Cống loại 1 không áp. 3.2. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG: Đối với cống tròn BTCT bán lắp ghép ta có trình tự thi như sau: 1. Định vị tim cống. 2. San dọn mặt bằng thi công cống. 3. Đào đất móng cống. 4. Vận chuyển vật liệu xây dựng cống. 5. Làm lớp đệm tường đầu, tường cánh. 6. Xây móng tường đầu, tường cánh. 7. Làm móng thân cống. 8. Vận chuyển ống cống. 9. Lắp đặt ống cống. 10. Làm mối nối, lớp phòng nước. 11. Lắp dựng ván khuôn để đổ bêtông tường đầu, tường cánh: 12. Xây tương đầu, tường cánh, đổ bê tông cố định ống cống. 13. Đào móng gia cố thượng hạ lưu.và hố chống xói. 14. Làm lớp đệm gia cố thượng hạ lưu. 15. Xây phần gia cố thượng hạ lưu và hố chống xói. 16. Tháo dỡ ván khuôn 17. Đắp đất trên cống bằng thủ công. 3.3. XÁC ĐỊNH KỸ THUẬT THI CÔNG. - Công việc khôi phục vị trí cống ta dùng nhân công sử dụng máy trắc đạt để xác định. - Công tác san dọn mặt bằng dùng kết hợp cả nhân công và máy ủi để san dọn. - Các công việc đào đất làm móng sử dụng nhân công bậc 3/7. - Công tác 3.4.XÁC LẬP CÔNG NGHỆ THI CÔNG. 3.4.1. Định vị tim cống. Để khôi phục vị trí cống trên thực địa ta dùng các máy trắc đạc để xác định vị tí của tim cống và phạm vi của công trình cống. 3.4.2. San dọn mặt bằng thi công cống. Công tác san dọn mặt bằng ta đã thi công ở phần công tác chuẩn bị. 3.4.3. Đào đất móng cống. Công tác đào móng thân cống được tiến hành bằng nhân công nhằm tránh phá hoại kết cấu tự nhiên của đất. 3.4.4. Vận chuyển vật liệu xây dựng cống. Các loại vật liệu xây dựng cống được vận chuyển từ nơi cung cấp đến địa điểm thi công bằng ôtô Huyndai.15T. 3.4.5. Làm lớp đệm tường đầu, tường cánh. Sau khi đào hố móng đúng với kích thước và cao độ thiết kế, ta cho nhân công sử dụng xe rùa vận chuyển cấp phối đá dăm ở bãi vật liệu đến để làm lớp đệm. 3.4.6. Xây móng tường đầu, tường cánh. Móng tường đầu tường cánh đổ tại chỗ bằng bêtông xi măng M15. Bêtông được trộn bằng máy trộn S-739 có dung tích thùng 250 lít và được công nhân sử dụng xe rùa vận chuyển đến để đổ móng tường đầu, tường cánh. 3.4.7. Làm móng thân cống. Sau khi đào hố móng đúng với kích thước và cao độ thiết kế, ta cho nhân công sử dụng xe rùa vận chuyển cấp phối đá dăm Dmax= 37,5 ở bãi vật liệu đến để làm lớp móng thân cống. 3.4.8. Vận chuyển ống cống. Các ống cống được sản xuất ở xí nghiệp cách công trình 15km Sử dụng ôtô Hyundai 15T để vận chuyển ống cống với cống Ø175 ta đặt nằm trên thùng xe và mỗi chuyến chở được 3 đốt cống. Để bốc dỡ ống cống lên xuống xe ta dùng ôtô cần trục. Sơ đồ xếp đặt các đốt cống trong thùng xe như hình.3.1. - Để cho ống cống khỏi bị vỡ trong quá trình vận chuyển cần phải chèn đệm và chằng buộc cẩn thận. 3.4.9. Lắp đặt ống cống. Các ống cống sau khi vận chuyển đến công trình được bố trí trên bãi đất dọc theo hố móng có chừa các dãi rộng 3m để cần trục đi lại trong quá trình bốc dỡ và lắp đặt ống cống. Các đốt cống ở công trình được bố trí như ở hình 3.2. Hình 3.2. sơ đồ lắp đặt ống cống bằng cần trục 3.4.10. Làm mối nối, lớp phòng nước. Công tác này tiến hành bằng thủ công. 3.4.11. Lắp dựng ván khuôn để đổ bêtông tường đầu, tường cánh: Công tác lắp dựng ván khuôn được công tác lắp dựng theo đúng hình dạng và kích thước thiết kế. 3.4.12. Xây tương đầu, tường cánh, đổ bê tông cố định ống cống. Sau khi lắp ván khuôn đúng với hình dạng và kích thước thiết kế ta tiến hành đổ bêtông tường đầu, tường cánh. Đổ bêtông cố định ống cống để ống cống không bị xê dịch qua lại. Bêtông được trộn bằng máy trộn S-739 có dung tích thùng 250l và được công nhân sử dụng xe rùa vận chuyển đến để đổ. 3.4.13. Đào móng gia cố thượng hạ lưu. Công tác đào móng gia cố thượng hạ lưu cống được tiến hành bằng nhân công nhằm tránh phá hoại kết cấu tự nhiên của đất. 3.4.14. Làm lớp đệm gia cố thượng hạ lưu. Sau khi đào hố móng đúng với kích thước và cao độ thiết kế, ta cho nhân công sử dụng xe rùa vận chuyển cấp phối đá dăm ở bãi vật liệu đến để làm lớp đệm. 3.4.15. Xây phần gia cố thượng hạ lưu. Xây phần gia cố thượng hạ lưu bằng bêtông xi măng M15 đá 20x40. Công tác này được thi công như móng tường đầu, tường cánh. Hố chống xói được làm bằng đá hộc xếp khan. Công tác này dùng nhân công vận chuyển đá hộc từ bãi vật liệu để thi công. 3.4.16. Tháo dỡ ván khuôn. Sau khi hoàn thành các hạng mục cống ta tiến hành cho nhân công tháo dỡ ván khuôn để chuẩn bị đắp đất trên cống. 3.4.17. Đắp đất trên cống bằng thủ công. Đắp đất trên cống được thi công bằng thủ công đắp đối xứng mỗi lớp dày 20cm, đầm chặt bằng đầm cóc cho đến khi đạt cao độ cần thiết cách đỉnh ống cống là 0,5m, bề rộng đất đắp rộng hơn mép cống về mỗi phía là 2d (d là đường kính ống cống). 3.5.XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC. 3.5.1.Khôi phục vị trí cống và san don mặt bằng: Công tác này ta kết hợp làm luôn trong công tác chuẩn bị. 3.5.2.Khối lượng vật liệu cần để xây dựng cống: Ở đây, ta sẽ tính khối lượng các hạng mục xây dựng cống sau đó suy ra khối lượng từng loại vật liệu cần thiết để xây dựng cống ghi ở bảng 3.3.3. 3.5.3.Tường đầu: Thựơng lưu, hạ lưu, tường đầu đều có kích thước như sau: Hình 3.3.3:Kích thước tường đầu Móng tường đầu: V= 1,61.0,9.6,20= 8,98m3 Tường đầu: V= (2,90.2,21+2.0,5.0,75.2,21)0,63 – 3,14.1,91.0,63= 1,30m3 3.5.4.Tường cánh: Thượng Lưu Hạ Lưu Hình 3.3.4: Kích thước tường cánh thượng, hạ lưu. Thượng lưu: Móng tường cánh: V = 2,56(1,01.1,78+0,90.2,45)/2= 10,25 m3 Tường cánh: V = 2,83.[(0,3.0,5+0,5.0,3.0,08)+(2,05.0,5+0,5.2,05.0,75)]/2= 2,76m3 Hạ lưu: Móng tường cánh: V= 2,92(0,77.1,78+0,90.2,45)/2= 5,22m3 Tường cánh: V= 3,24[(0,3.0,5+0,5.0,3.0,08)+(2,05.0,5+0,5.2,05.0,75)]/2= 3,17m3 3.5.5.Chân khay thượng hạ lưu: V = 1,01.0,4.7,86+0,77.0,4.8,27= 5,72 m3 3.5.6.Sân cống thượng hạ lưu: V = 2,05.0,3(1,52+3,65)/2+ 2,40.0,3(1,52+4,29)/2= 3,68m3 3.5.7.Gia cố thượng hạ lưu: Vgia cố = 1,2.0,3.7,86+2,15.0,3.8,27= 8,16m3 Vchống xói= 0,5.1,5.2,83.8,27= 17,55 m3 3.5.7.Móng đá dăm thân cống, bêtông địng vị ống cống, đất sét chống thấm, đất đắp trên cống, đào móng cống: Hình 3.3.5:Mặt cắt ngang phía thượng lưu và hạ lưu Lớp móng cấp phối đá dăm thân cống dày 30cm: V = 10,24.(0,3.0,3+2,99.0,3)= 10,10m3 Bêtông địng vị ống cống : V = F.L=0,78.13= 10,14m3 Đất sét chống thấm dày 15 cm: V = 0,62.12= 7,44m3 Đất đắp trên cống : V= 35,17.13= 457,21m3 Đào móng cống : V = 10,10 m3 3.5.8. Đào móng tường đầu,tường cánh, chân khay, sân cống,gia cố thượng-hạ lưu, hố chống xói: Với độ dốc cống bằng độ dốc sườn dốc nên khối đất đào móng bằng khối vật liệu 3.5.9.Vận chuyển và bốc dở ống cống: Gồm 13 đốt 1Ø175 bằng BTCT. 3.5.10.Làm lớp phòng nước và mối nối cống: Vật liệu: Nhựa đường, giấy dầu, đay tẩm nhựa, vữa xi măng M100. Các khối lượng vật liệu cần cho 1 m dài cống tra tài liệu [8] , mã hiệu UD.34 ta có: Nhựa đường : 22,7×13 = 295,10 Kg Giấy dầu : 1,87×13 = 24,31 m2 Đay tẩm nhựa : 0,97×13 = 12,61 Kg Sau khi tính toán thể tích các hạng mục cống ta có bảng tổng hợp sau: Bảng 3.3.1 Stt Hạng mục công trình Tên vật liêu Đơn vị Khối lượng 1 Tường đầu BTXM M15 đá 20x40 m3 2,60 2 Tường cánh BTXM M15 đá 20x40 m3 5,93 3 Móng tường đầu BTXM M15 đá 20x40 m3 18,54 4 Móng tường cánh BTXM M15 đá 20x40 m3 15,47 5 Chân khay BTXM M15 đá 20x40 m3 5,72 6 Sân cống BTXM M15 đá 20x40 m3 3,68 7 Gia cố thượng hạ lưu BTXM M15 đá 20x40 m3 8,16 8 Hố chống xói Đá hộc xếp khan m3 17,55 9 Lớp móng CPĐD CPĐD loại 2 Dmax37,5 m3 10,10 10 Bê tông cố định ống cống BTXM M15 đá 20x40 m3 10,14 11 Đất sét chống thấm Đất sét m3 7,44 12 Đất đắp trên cống Cát hạt trung m3 457,21 13 Đào hố móng Đất cấp 3 m3 79,22 14 Làm mối nối cống Nhựa đường Kg 295,10 Giấy dầu m2 24,31 Đay tẩm nhựa Kg 12,61 Tra tài liệu [8] ta có định mức cấp phối vật liệu cho 1 m3 khối xây ta có bảng sau: Bảng tính định mức cấp phối vật liệu cho 1m3 khối xây Bảng 3.3.2 Khối xây bằng mã hiệu Vật liệu Đơn vị Khối lượng 1m3 Bêtông M15 đá 20x40 độ sụt 6-8 cm C2242 Ximăng PC30 kg 266 Cát vàng m3 0,482 Đá dăm m3 0,884 Nước lít 175 Đá hộc xếp khan G5110 Đá hộc Kg 1,2 Đá dăm m3 0,061 Từ các định mức cấp phối vật liệu cho 1 m3 khối xây ta xác định được khối lượng ximăng, cát vàng và đá dăm cần vận chuyển đến công trình (trong đó khối lượng cấp phối đá dăm làm lớp đệm sau khi tính toán được nhân thêm hệ số 1,3 –hệ số kể đến sự giảm thể tích khi đầm chặt) và được ghi ở bảng sau: STT Tên vật liệu Đơn vị Khối lượng 1 Đá hộc m3 21,06 2 Đá dăm m3 63,16 3 Cát vàng m3 38,72 4 Ximăng T 18,68 5 Nhựa đường kg 295,10 6 Đay tẩm nhựa kg 24,31 7 Giấy dầu m2 12,61 8 Đất sét m3 7,44 3.6.TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT, XÁC ĐỊNH CÁC ĐỊNH MỨC SỬ DỤNG NHÂN LỰC: 3.6.1.Khôi phục vị trí cống và san dọn mặt bằng: Định mức cho công tác khôi phục vị tí cống là 0,5m/công San dọn bãi để đặt cấu kiện đúc sẵn ta dùng máy ủi D60A-6 để thực hiện. Năng suất của máy ủi khi san dọn theo tài liệu [8] mã hiệu AD111, với mật độ cây tiêu chuẩn. <2 cây/100m2 rừng là 0,0155ca/100m2. 3.6.2.Năng suất ôtô vận chuyển vật liệu xây dựng: Năng suất của ô tô Huyndai 15T tính theo công thức: N = (m3/ca). Hoặc N = (T/ca). Trong đó : + T: Thời gian làm việc trong một ca : T=7(giờ). + V: Dung tích thùng xe : V = 10 (m3). + Q: Tải trọng của xe: Q = 15 (tấn). + Kt: Hệ số sử dụng thời gian: Kt= 0,85. + Ktt : Hệ số lợi dụng tải trọng: Ktt = 1. + L: Cự ly vận chuyển vật liệu, (km). + V1:Vận tốc xe chạy khi có tải trọng: V1 = 30 (km/h). + V2:Vận tốc xe chạy khi không có tải trọng: V2 = 45 (km/h). + Tbd: Thời gian bốc dỡ tải trong một chu kỳ : Tbd = 30 (phút). + Tqđ: Thời gian quay đầu của ôtô : Tqđ = 5 (phút). Năng suất của ôtô Hyundai 15T được xác định ở bảng sau : Bảng 3.3.3 Stt Loại vật liệu Đơn vị L(km) Năng suất 2 Cát vàng, đất sét m3 10 52,24 3 Đá các loại m3 10 52,24 4 Ximăng Tấn 5 103,65 5 Nhựa đường Tấn 10 78,37 6 Đay tẩm nhựa, giấy dầu Tấn 10 78,37 3.6.3.Công tác móng cống: Dùng nhân lực để thực hiện công tác này nhằm tránh pha hoại kết cấu của đất.Theo định mức mã hiệu AB.11362 thì năng suất công nhân đào đất bậc 3/7 là 0,68(công/m3). 3.6.4.Công tác xây dựng móng tường đầu, móng tường cánh, và lớp đệm móng: Theo tài liệu [8] mã hiệu HA.1210 ta có: - Nhân công đổ bê tông móng tường đầu, móng tường cánh bậc 3/7 là:1,64 công/m3. - Làm lớp đệm móng:1,70công/m3. 3.6.5.Công tác vận chuyển, bốc dỡ và lắp đặt ống cống: 3.6.5.1.Năng suất của ô tô vận chuyển ống cống: Các ống cống được sản xuất tại xí nghiệp cách công trình 10 km, sau đó được vận chuyển bằng ôtô Hyundai đến địa điểm thi công. Năng suất của ô tô vận chuyển ống cống được tính như sau: (ống /ca) Trong đó : + T: Thời gian làm việc trong một ca, T=7 (giờ). + Kt: Hệ số sử dụng thời gian, Kt= 0,85. + n : Số đốt cống vận chuyển được trong một chuyến xe n = 3 + L: cự ly vận chuyển (km). + V1:Vận tốc xe chạy khi có tải trọng: V1 = 30 (km/h). + V2:Vận tốc xe chạy khi không có tải trọng: V2 = 45 (km/h). + Tbd: Thời gian bốc dỡ một ống cống lên xuống xe, Tbd = 0,333 (giờ). + Tqđ: Thời gian quay đầu xe, Tqđ = 0,05 (giờ). Năng suất vận chuyển ống cống: (ống/ca). 3.6.5.2.Năng suất bốc dở và lắp đặt ống cống bằng ô tô cần trục: Dùng ô tô cần trục K32 để cẩu ống cống từ bãi đúc lên xe, rồi cẩu từ thùng xe xuống bãi thi công và lắp chúng vào vị trí đặt cống. Năng suất của cần trục khi cẩu các đốt cống: (ống /ca). Trong đó : + T : Số giờ làm việc trong một ca máy, T=7 (giờ). + Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt=0,85. + Tck: Thời gian của một chu kỳ bốc dỡ lấy bằng 15 (phút). + q=1: Số ống cống trong một lần cẩu. Vậy năng suất của cần trục bốc dỡ ống cống : (ống/ca). 3.6.7.Đổ bêtông cố định ống cống : Bêtông cố định ống cống dùng nhân công bậc 3/7 tra[8] mã hiệu HA.1210 là 1,64công/m3. 3.6.8. Lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn: Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn tường đầu, tường cánh ta dùng nhân công 4/7 tra [9] mã hiệu KA.2510 là 27,78công/100m2. Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn móng tường đầu, móng tường cánh, chân khay. Tra [9] mã hiệu KA.1110, nhân công bậc 3,5/7 là 13,61công/100m2. 3.6.9. Đổ bêtông tường đầu, tường cánh, sân cống : - Nhân công đổ bê tông tường đầu, tường cánh tra [8] nhân công bậc 3,5/7 mã hiệu HA.2130 là: 3,29 công /1m3. - Nhân công đổ bê tông sân cống tra [8] nhân công bậc 3,5/7 mã hiệu HA.1310 là: 1,58 công /m3. 3.6.10. Làm lớp phòng nước và mối nối ống cống: Vật liệu dùng cho công tác này bao gồm : nhựa đường, bao tải tẩm nhựa, đay tẩm nhựa, gỗ thông, vữa xi măng M100. Theo [8] mã hiệu UD.3440,quét nhựa đường chống thấm và mối nối ống cống, nhân công 3,5/7 là : 1,02 (công/ống). 3.6.11. Đắp đất sét trên cống: Để đắp đất sét trên cống ta dùng nhân công theo [8] mã hiệu BB.1123 đắp đất trên cống với nhân công 3/7 là : 0,62 công/1m3. 3.6.12. Đắp đất trên cống: Đắp đất trên cống cách cao độ đỉnh cống 0,5m ta dùng nhân công. Đắp đối xứng từng lớp 20 cm và dùng đầm điezen để đầm chặt, độ chặt yêu cầu K=0,95. Tra [8] mã hiệu BB1411 nhân công bậc 3/7 là 0,56công/m3. 3.6.13. Gia cố thượng, hạ lưu và làm hố chống xói : Thượng, hạ lưu được gia cố bằng bêtông xi măng đá 20x40 M15. Công tác này ta sử dụng nhân công để thi công. Theo [8] mã hiệu HA.1220 nhân công bậc 3/7 là:1,64 công/ m3. Hố chống xói được thi công bằng nhân công, theo [8] mã hiệu GA.5110 với nhân công 3,5/7 là 1,2công/m3. 3.7. TÍNH TOÁN SỐ CÔNG – SỐ CA MÁY CẦN THIẾT HOÀN THÀNH CÁC THAO TÁC: Từ khối lượng công tác, định mức nhân công và năng suất của các máy thi công của các hạng mục công trình. Ta tính được số công và số ca máy để hoàn thành các hạng mục công trình như ở phụ lục 11 3.8. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG: Công trình được thi công theo phương pháp bán lắp ghép.Các đốt cống được sản xuất tại phân xưởng cách công trình 10Km và được vận chuyển bằng ôtô .Phần đầu cống , tường đầu , tường cánh,đệm lót được thi công tại chổ .Vật liệu cát , đá lấy ở mỏ cách công trình 5 Km. Nhựa đường lấy tại nhà máy cách công trình 10Km. 3.9. BIÊN CHẾ TỔ ĐỘI THI CÔNG: Dựa vào thời gian hoàn thành các hạng mục công trình ta biên chế các tổ đội thi công như sau: -Tổ2: 50 công nhân -Tổ3: 1 ủi + 1 Đào EO-4121+2 ôtô Hyundai + 1 cần trục - Tổ1: 1 San GD37-6H+1 LU VM7706+ 1LU D-472+ 1 LU VM7708 3.10.TÍNH TOÁN THỜI GIAN HOÀN THÀNH CÁC THAO TÁC: Dựa vào số công, số ca hoàn thành công trình cống và các tổ đội thi công ta tính được thời gian hoàn thành các hạng mục công trình cống được thể hiện ở phụ lục 11 3.11. LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG: Sau khi có được thời gian hoàn thành các hạng mục của cống ta tiến hành lập tiến độ thi công. Tiến độ thi công được thể hiện chi tiết ở bản vẽ số 13 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG 4.1. GIỚI THIỆU CHUNG: Đoạn tuyến thi công từ KM0+900KM1+900 có độ dốc ngang sườn trung bình từ 1,50 8,01%. Do đó có thể sử dụng phương tiện bánh lốp phục vụ thi công . Nền đường có 3 dạng trắc ngang chủ yếu là đào hoàn toàn, đắp hoàn toàn và nửa đào-nửa đắp. Địa chất khu vực là á sét lẫn sỏi sạn, đất này dùng để đắp nền đường . Căn cứ vào tình hình nền đường và địa chất khu vực tuyến đi qua các máy chủ đạo có thể chọn để thi công là máy ủi, kết hợp với ô tô vận chuyển - Đối với đoạn nền đắp hoàn toàn ta chọn giải pháp đắp lề hoàn toàn, cao độ hoàn công của nền đường là cao độ đáy áo đường. - Đối với đoạn nền đào hoàn toàn ta chọn giải pháp đào lòng hoàn toàn, cao độ hoàn công của nền đường là cao độ mặt đường. - Đối với đoạn nền nửa đào-nửa đắp để thuận lợi trong thi công ta chọn giải pháp đào lòng hoàn toàn, cao độ hoàn công của dạng nền đường này là cao độ mặt đường. 4.2. PHÂN ĐOẠN NỀN ĐƯỜNG THEO TÍNH CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐIỀU KIỆN THI CÔNG: Dựa vào tính chất công trình và điều kiện thi công ta có thể phân ra các đoạn thi công như sau: + Đoạn 1: Từ Km0+900 đến Km1+149,15 dạng nền đường đắp và có một công trình cống đã thi công xong. Đất đắp trong đoạn này có thể lấy ở đoạn nền đào hoặc có thể lấy từ mỏ. + Đoạn 2: Từ Km1+149,15 đến Km1+467,95 dạng nền đường đào. Đất trong đoạn này có thể đem đắp ở các đoạn nền đắp hoặc đổ đi. + Đoạn 3: Từ Km1+467,95 đến Km1+575,31 dạng nền đường đào đắp xen kẽ và có một công trình cống đã thi công xong. + Đoạn 4: Từ Km1+575,31 đến Km1+900 dạng nền đường đắp, có một công trình cống đã thi công xong và một cống chưa thi công. Đất đắp trong đoạn này có thể lấy ở đoạn nền đào hoặc có thể lấy từ mỏ. 4.3. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG MÁY TRONG CÁC ĐOẠN: + Đoạn 1: Nền đường đắp có ismax= 4,8%<10%, idmax= 1,90%, nên việc dùng ô tô tự đổ rất dễ dàng. + Đoạn 2: Nền đường đào có ismax= 6,2%<10%, idmax= 2,1%, Hđàomax=1,99m nên việc dùng máy đào, ô tô vân chuyển đất, máy ủi không gặp khó khăn. + Đoạn 3: Nền đường đào đắp xen kẽ có ismax= 5,5%<10%, idmax= 5,1%, Hđàomax= 0,5m nên việc dùng máy, ô tô vận chuyển đất, máy ủi không gặp khó. + Đoạn 4: Nền đường đắp có ismax= 4,6%<10%, idmax= 1,10%, nên việc dùng ô tô tự đổ rất dễ dàng. 4.4. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT: Từ diện tích từng mặt cắt ngang, khoảng cách giữa các mặt cắt ngang ta tính được khối lượng đất đào, đắp nền đường (chỉ tính đến cao độ hoàn công)và khối lượng rãnh biên của đoạn tuyến. Bảng tính khối lượng công tác đất thể hiện ở phụ lục 10 4.5. LẬP BIỂU ĐỒ PHÂN PHỐI ĐẤT THEO CỌC, ĐƯỜNG CONG TÍCH LŨY ĐẤT: Từ khối lượng đào-đắp nền đường ta vẽ được biểu đồ phân phối đất theo cọc và từ khối lượng đất tích lũy ta vẽ được đường cong tích lũy đất. Do nền đường ở nền đắp cần đầm nén để đạt độ chặt yêu cầu, nên khối lượng đất đắp ở nền đắp sẽ lớn hơn so với khối lượng đất đào cần lấy ở nền đào hoặc lấy ở mỏ đến đắp ở nền đắp. Hệ số chuyển đổi đất từ nền đào sang nền đắp khi đã đầm nén lấy bằng 1,2 lần khối lượng đất đắp. Bảng tính khối lượng đất phân phối theo cọc và khối lượng đất tích lũy được thể hiện ở phụ lục 12. 4.6. PHÂN ĐOẠN THI CÔNG, ĐIỀU PHỐI ĐẤT, CHỌN MÁY CHỦ ĐẠO: 4.6.1. Phân đoạn thi công: Dựa vào bình đồ, trắc dọc, trắc ngang, biểu đồ phân phối đất, đường cong tích lũy đất và dựa vào tình hình thực tế của tuyến thi công ta phân các đoạn tuyến, khi phân đoạn ta dựa vào các đặc điểm sau: - Khối lượng công tác đất trong đoạn. - Loại mặt cắt ngang. - Độ dốc ngang sườn. - Kỹ thuật thi công và loại máy chủ đạo trong từng đoạn phải giống nhau. - Máy thi công đơn vị sẳn có. Ta có các phương án phân đoạn tuyến thi công như sau: Phương án 1: Đoạn 1: Từ Km0+900 đến Km1+228,96 nền đường đào đắp xen kẽ, Lvc>100m. Máy chủ đạo: Xúc chuyển. Đoạn 2: Từ km1+228,96 đến Km1+415,39 nền đường đào hoàn toàn Hđào=1,99m. Máy chủ đạo: máy đào. Đoạn 3: Từ km1+415,39 đến Km1+630,44 nền đường đào đắp xẽ kẽ Lvc<100m. Máy chủ đạo: máy ủi. Đoạn 4: Từ km1+630,44 đến Km1+900 nền đường đắp hoàn toàn. Máy chủ đạo: Ô tô. Phương án 2: Đoạn 1: Từ Km0+900 đến Km1+048,52 nền đường đắp hoàn toàn. Máy chủ đạo: Ô tô. Đoạn 2: Từ km1+048,52 đến Km1+207 nền đường đào đắp xen kẽ Lvc<100m. Máy chủ đạo: máy ủi. Đoạn 3: Từ km1+207 đến Km1+414,49 nền đường đào hoàn toàn. Hđào=1,99m. Máy chủ đạo: máy đào. Đoạn 4: Từ km1+414,49 đến Km1+630,44 nền đường đào đắp xen kẽ Lvc<100m. Máy chủ đạo: máy ủi. Đoạn 5: Từ Km1+630,44 đến Km1+900 nền đường đắp hoàn toàn. Máy chủ đạo: Ô tô. * Qua phân tích các phương án trên ta thấy phương án 1 không mang lại hiệu quả, do việc sử dụng máy nhiều, không kết hợp được máy móc giữa các đoạn và việc huy động máy móc khó khăn của đơn vị thi công. Còn phương án 2 khắc phục được những nhược điểm của phương án 1. Do đó ta chọn phương án 2 để điều phối đất. 4.6.2. Điều phối đất: Đường điều phối được vạch theo nguyên tắc sau: - Nếu đường điều phối cắt qua hai nhánh của đường cong tích lũy đất thì lượng đất đào và đắp trong khoảng này là cân bằng. - Nếu đường điều phối cắt qua nhiều hơn hai nhánh của đường cong tích lũy đất thì đường cong phải thỏa những điều kiện sau: + Nếu số nhánh chẵn: Tổng chiều dài nhánh chẵn bằng tổng chiều dài nhánh lẻ, l1+ l3 = l2 + l4 . + Nếu số nhánh lẻ :Tổng chiều dài nhánh lẻ trừ đi tổng chiều dài nhánh chẵn phải bằng cự li vận chuyển kinh tế lớn nhất, l1 + l3 –l2 = lkt 4.6.2.1.Điều phối ngang: Nếu khối lượng điều phối ngang nhỏ ta có thể dùng nhân công để thi công, còn khối lượng lớn thì phải dùng máy. Khi điều phối ngang phải đảm bảo sao cho công vận chuyển đất là nhỏ nhất. Đối với nền đường nửa đào, nửa đắp:Ta lấy đất phần nền đường đào sang đắp ở nền đường đắp.Cự li vận chuyển trung bình lấy bằng khoảng cách giữa trong tâm phần đào với trọng tâm phần đắp, xác định theo công thức: Hình 3.4.1:Cách xác định cự li vận chuyển đất trung bình Trên mặt catứ ngang nửa đào, nửa đắp 4.6.2.2.Điều phối dọc: Điều phối dọc là lấy đất từ nền đào sang đắp ở nền đắp. Muốn tiến hành công tác làm đất được kinh tế nhất thì làm thế nào cho tổng giá thành đào và vận chuyển đất nhỏ nhất. Như vậy cần tận dụng đất đào được ở phần nền đào để đắp vào nền đắp. Việc lợi dụng đất ở nền đào để đắp vào nền đắp nói chung là hợp lý. Nhưng nếu phải vận chuyển quá một cự ly giới hạn nào đó thì ngược lại sẽ không hợp lý nữa. Lúc đó giá thành vận chuyển đất ở nền đào đến đắp ở nền đắp sẽ lớn hơn tổng giá thành vận chuyển đất ở nền đào đem đổ đi, cộng với giá thành đào vận chuyển bên ngoài vào nền đắp. Cự ly giới hạn đó người ta thường gọi là cự ly kinh tế. Khi thi công bằng máy thì cự ly kinh tế được xác định như sau: Lkt = (l1 + l2 + l3).k Trong đó: + l1: Cự ly vận chuyển ngang đất từ nền đào đổ đi, l1=20m. + l2: Cự ly vận chuyển ngang đất bên ngoài đắp vào, l2=20m. + l3: cự ly có lợi khi dùng máy vận chuyển l3= 20m: với máy ủi. l3= 200m: với máy xúc chuyển . + k: hệ số điều chỉnh : k = 1,1: máy ủi k =1,15: máy xúc chuyển. Vậy với máy ủi: lkt = (20+20+20) x1,1 = 66(m). Máy xúc chuyển: lkt = (20+20+200) x1,15 = 276(m). Ta xác định cự ly vận chuyển thực tế trên mỗi đoạn có thể điều phối được dựa vào đường cong tích lũy đất. Để xác định cự ly vận chuyển trung bình khi điều phối dọc ta dùng phương pháp đồ giải để xác định ltb. Cự ly ltb là cạnh của hình chữ nhật có diện tích S và chiều cao là h. 4.6.3. CHỌN MÁY CHỦ ĐẠO: -Đoạn 1: Từ Km0+900 đến Km1+048,52. Nền đường đắp hoàn toàn, nên ta chọn máy chủ đạo trong đoạn này là Ôtô Hyundai 15T lấy đất từ nền đào hoặc từ mỏ đến đắp. -Đoạn 2: Từ km1+048,52 đến Km1+207,00 nền đường đào đắp xen kẽ Hmaxđào= 0,69m, Ltbvc<100 m nên ta chọn máy chủ đạo là máy ủi D60A-6. -Đoạn 3: Từ km1+207,00 đến Km1+414,49 nền đường đào hoàn toàn với Hmaxđào= 1,99m, nên ta chọn máy đào EO-4121 làm máy chủ đạo. -Đoạn 4: Từ km1+414,49 đến Km1+632,50 nền đường đào đắp xen kẽ Hmaxđào= 0,69m, Ltbvc <100m nên ta chọn máy chủ đạo là máy ủi D60A-6. -Đoạn 5: Từ km1+632,44 đến Km1+900 nền đường đắp hoàn toàn, khối lượng đắp lớn nên ta chọn Ô tô Hyundai 15T lấy đất từ nền đào hoặc từ mỏ đến đắp. 4.7. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG ĐẤT TRONG CÁC ĐOẠN: Đoạn 1: Nền đường đắp hoàn trình tự thi công như sau: 1/ Ôtô vận chuyển đất ở đoạn 3 đến đắp. 2/ Công tác san sửa lu lèn. 3/ Nhân công thực hiện công tác vỗ mái taluy. Đoạn 2: Nền đường đào đắp xen kẽ trình tự thi công như sau: 1/ Máy ủi thi công đất đào vận chuyển ngang ở thượng lưu sang đắp ở hạ lưu. 2/ Máy ủi thi công đất đào vận chuyển đất ở đoạn nền đào sang nền đắp. 3/ Công tác san sửa lu lèn. 4/ Nhân công thực hiện công tác đào rãnh biên và vỗ mái taluy. Đoạn 3: Nền đường đào hoàn toàn trình tự thi công như sau: 1/ Máy đào đào đất nền đường đổ lên ôtô vận chuyển đến nền đắp. 2/ Máy ủi thi công đào đất đổ đi. 3/ Công tác san sửa lu lèn. 4/ Nhân công thực hiện công tác đào rãnh biên. Đoạn 4: Nền đường đào đắp xen kẽ trình tự thi công như sau: 1/ Máy ủi thi công đào vận chuyển ngang đắp. 2/ Máy ủi thi công đào vận chuyển dọc đắp. 3/ Công tác san sửa lu lèn. 4/ Nhân công thực hiện công tác đào rãnh biên và vỗ mái taluy. Đoạn 5: Nền đường đắp hoàn trình tự thi công như sau: 1/ Ôtô vận chuyển đất ở đoạn 2 đến đắp. 2/ Công tác san sửa lu lèn. 3/ Nhân công thực hiện công tác vỗ mái taluy. 4.8. XÁC ĐỊNH KỸ THUẬT THI CÔNG TRONG CÁC ĐOẠN THI CÔNG: Sau khi đã điều phối, chọn máy cho từng đoạn ta tiến hành thiết kế kỹ thuật thi công cho từng đoạn thi công. Trong các đoạn công tác trên có nhiều trường hợp có sơ đồ máy chạy giống nhau cho nên khi thiết kế sơ đồ chạy máy ta thiết kế cho từng loại máy. 4.8.1.Máy ủi: Khi làm việc máy ủi thực hiện 4 thao tác: Xén đất, chuyển đất, rải đất và san đất. Xén đất: Với lớp đất trên cùng là lớp á sét có độ cứng vừa nên ta chọn máy ủi xén đất theo kiểu hình nêm. Hình 3.4.2:Sơ đồ xén đất của máy ủi + Ưu điểm: tận dụng được hầu hết công suất máy, rút ngắn thời gian xén đất. + Nhược điểm: mặt đất không bằng phẳng, chỉ xén được đất cứng vừa. - Vận chuyển đất : Để hạn chế việc rơi vãi đất ta dùng tấm chắn che hai bên lưỡi ủi. - Rải và San đất : Máy ủi tiến lên phía trước đồng thời nâng lưỡi ủi lúc đó đất được rãi ra từng lớp . * Thao tác đào nền đường vận chuyển ngang đắp: Hình 3.4.3: Sơ đồ vận chuyển ngang để đắp của máy ủi * Thao tác đào nền đường vận chuyển ngang đổ đi. Hình 3.4.4: Sơ đồ vận chuyển ngang đổ đi của máy ủi * Thao tác đào nền đường vận chuyển dọc để đắp Hình 3.4.5: Sơ đồ vận chuyển dọc để đắp của máy ủi 1 : Nền đào 2 : Nền đắp 3 : Tầng lớp đào 4 : Mép của tầng lớp đào 5 : Bờ chắn 6: Rãnh đào Khi vận chuyển đất đất thường rơi vãi sang 2 bên hay lọt xuống dưới, cự ly càng xa đất rơi vãi càng nhiều, năng suất sẽ càng thấp. Để nâng cao năng suất có thể dùng những biện pháp sau : - Khi vận chuyển đặt lưỡi ủi sâu dưới mặt đất 0,5 2cm để tránh đất lọt xuống phía dưới. -Lắp đặt các tấm chắn ở hai bên lưỡi ủi để giảm đất rơi vãi sang hai bên. -Sử dụng hai máy ủi song song để chuyển đất, cự ly giữa các lưỡi ủi khoảng 30 50cm. Nếu 2 máy ủi cùng vận chuyển song song thì có thể tăng khối lượng đất trước lưỡi ủi trong một lần khoảng 20 30%. -Dùng các bờ chắn đất để giữ đất : chiều rộng bờ 1m, chiều cao bờ thường không lớn hơn 1/2 chiều cao lưỡi ủi. Theo cách này khối lượng vận chuyển tăng được 10 30%. 4.8.2. Máy đào EO-4121: - Đào đất ở đoạn 2. Máy đào làm viêc theo phương thức đào đổ ngang và đường chạy của xe vận chuyển bố trí ở bên cạnh máy đào, khi đổ đất máy chỉ quay một góc 600 nên đổ đất vào xe dễ dàng. - Để máy đào làm việc thuận lợi khi đào đổ ngang thì chiều cao lớn nhất của đường vận chuyển bằng. H = Hđ-(c+0,5). (3.4.3). Trong đó : + Hđ = 6,8m: Chiều cao đào đất lớn nhất. + c = 2m: Chiều cao từ mép thùng xe tới mặt đất + 0,5: Chiều cao xét tới đất vòng lên cao khi đổ đất vào thùng xe. Vậy chiều cao đường vận chuyển là : H= 6,8-(2,0+0,5)=4,3m. Trong đoạn tuyến thi công nền đường bằng máy đào có chiều cao đào đất lớn nhất là 1,99m không lớn nhiều chiều cao đường vận chuyển cho phép nên ta chỉ bố trí một luống đào. Khi máy đào làm việc cần chú ý: - Chỗ đứng của máy đào phải bằng phẳng, độ nghiêng cho phép về hướng đổ đất không được >2%. - Khi đổ đất vào thùng xe, khoảng cách từ đáy gàu đến thùng xe không được >0,7m. Vị trí của ôtô đứng phải thuận tiện và an toàn. Khi quay gàu máy đào không được di chuyển ngang qua đầu xe, góc quay phải nhỏ nhất và không phải vươn cần ra xa khi đổ đất, lái xe ôtô phải ra khỏi buồng lái khi đổ đất vào thùng xe. -Khi đào đất phải đảm bảo thoát nước trong khoan đào, độ dốc nền khoan đào phải hướng ra phía ngoài, trị số độ dốc không nhỏ hơn 3%. Khi đào phải bắt đầu đào từ chỗ thấp . - Không được vừa đào vừa quay cần hoặc vừa lên xuống cần vừa di chuyển máy. - Khi di chuyển máy phải nâng đầu gàu cách mặt đất tối thiểu 0,5m và quay cần trùng với hướng đi 4.8.3. Máy san: Dùng máy san tự hành GD37-6H, điều khiển bằng cơ học, có L=3,71m, h=0,53m. Máy san này có thể dùng làm công tác bạt taluy, tu sữa nền đường. Công tác hoàn thiện cần phải bắt đầu từ các đoạn thấp nhất trên trắc dọc trở đi để đảm bảo tốt công tác thoát nước trong quá trình thi công. Dùng máy san tự hành để hoàn thiện các mái taluy thoải. Hoàn thiện mái taluy có độ dốc lớn Dùng máy san để hoàn thiện mái taluy của nền đào theo từng cấp. Dùng máy san để san sửa bề mặt nền đào với vận tốc san V = 3 km/s, số lượt san là 3 lượt/điểm 4.8.4. Máy lu: Ta dùng lu bánh lốp, cho chạy theo sơ đồ khép kín và di chuyển dần từ lề vào tim đường, từ thấp đến cao, ở đường cong thì lu từ bụng đến lưng. Vết lu đầu tiên phải cách mép nền đường ít nhất là 0,5 m. Vết lu sau phải cho chồng lên vết lu truớc ít nhất 20 cm. Ngoài ra còn phải chú ý: Khi máy san vừa san xong thì cho lu vào đầm nén ngay để không bị đất khô. Nếu đất bị khô ta phải cho tưới nước để đạt gần độ ẩm tốt nhất. + Lu sơ bộ nền đắp bằng máy lu VM7706 với số lượt đầm nén là 4 lượt/điểm. + Lu tăng cường nền đắp bằng máy lu D472 với số lượt đầm nén là 12 lượt/điểm. + Lu hoàn thiện nền đường bằng máy lu VM7708 với số lượt đầm nén là 4 lượt/điểm. 4.8.5. Ôtô Tự Đổ Ở đoạn 1 và đoạn 5 là đoạn đắp hoàn toàn. Đất thi công trong đoạn các đoạn này được lấy từ đoạn 3. Đất được vận chuyển bằng ôtô Huyndai 15T đến đổ thành từng đốn nhỏ phù hợp theo điều kiện san rải về hai phía tim đường. sau khi đổ xong từng đoạn dùng máy san để san rải đất và dùng máy lu thực hiên công tác lu lèn. Hình 3.4.8. Sơ đồ thi công nền đường đắp bằng ôtô và máy san 4.10. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC TRONG CÁC ĐOẠN THI CÔNG: 4.10.1. Khối lượng công tác chính: -Đoạn 1: -Khối lượng đất vận chuyển từ đoạn 3 đến đắp là 971,48(m3). -Đoạn 2: -Khối lượng đất điều phối ngang là 19,06(m3). -Khối lượng đất điều phối dọc là 248,65(m3). -Đoạn 3: -Khối lượng đất vận chuyển đến đắp đoạn 1 là 971,48(m3). -Khối lượng đất vận chuyển đến đắp đoạn 5 là 2243,58(m3). -Khối lượng đất vận chuyển đổ đi là 378,69(m3). -Đoạn 4: -Khối lượng đất điều phối ngang là 16,23(m3). -Khối lượng đất điều phối dọc là 305,99(m3). -Đoạn 5: -Khối lượng đất vận chuyển từ đoạn 3 đến đắp là 2243,58(m3). 4.10.2.Công tác phụ trợ và hoàn thiện: Khối lượng công tác phụ trợ và hoàn thiện gồm: - San đất trước khi lu lèn. - Lu lèn đất nền đắp. - Lu lèn đất nền đào và nền nửa đào, nửa đắp. - Đào rãnh biên. - Bạt sửa taluy nền đào, và vỗ mái taluy nền đắp. - Lu lèn hoàn thiện mặt nền đường. -Công tác kiểm tra hoàn thiện cuối cùng. 4.10.2.1.Khối lượng đất cần san trước khi lu lèn: Đoạn thi công Khối lượng đắp(m3) Khối lượng đào(m2) 1 971,48 0 2 248,65 603,00 3 0 1867,41 4 305,99 719,28 5 2243,58 0 4.10.2.2.Khối lượng lu sơ bộ và lu tăng cường: Chỉ lu sơ bộ và lu tăng cường đối với nền đắp, trạng thái đất nền không thay đổi nhưng do có độ chặt tự nhiên không đạt độ chặt thiết kế. Vì vậy, cần phải lu lèn, ở đây ta sẽ tính diện tích cần lu lèn tương ứng với bề rộng nền đường trung bình B=10m, đối với nền đường nửa đào nửa đắp bằng cách dựa vào trắc ngang chi tiết. Kết quả tính toán như bảng sau: Đoạn 1 2 3 4 5 Khối lượng(m3) 971,48 248,65 0 305,99 2243,58 4.10.2.3. Khối lượng đào rãnh biên: Sau khi máy chủ đạo làm xong ta tiến hành đào rãnh biên, công việc này được tiến hành bằng nhân công. Khối lượng đất đào rãnh biên được tính bằng cách nhân chiều dài rãnh với diện tích mặt cắt ngang như hình 3.4.10. Fr = 0,32(m2). Hình 3.4.10:Cấu tạo rãnh biên. - Chiều dài rãnh biên phụ thuộc vào đoạn thi công, được tính dựa vào trắc dọc, trắc ngang thi công. Đối với nền đường nửa đào nửa đắp chỉ có một rãnh biên ở phía thượng lưu, ở đoạn đường đào có hai rãnh biên. Khối lượng đất đào rãnh biên được tổng hợp ở bảng sau: Đoạn 1 2 3 4 5 Khối lượng(m3) 0 49,58 132,79 87,16 18,70 4.10.2.4. Khối lượng san sửa vỗ mái taluy: Việc san sửa taluy nền đường được tiến hành bằng nhân lực, việc này được tiến hành khi thi công nền đường xong. Diện tích taluy được tính toán dựa trên trắc ngang chi tiết. Khối lượng san sửa taluy nền đường như sau: Đoạn 1 2 3 4 5 Khối lượng(m2) 227,64 156,01 751,11 204,75 800,55 4.10.2.5.Khối lượng lu hoàn thiện: Khối lượng công tác san sửa hoàn thiện mặt nền đường:S=1000.9 = 9000(m2). Sau khi nền đường đã hoàn thành và đầm nén đạt độ chặt cần thiết, ta phải san sửa nền đường lần cuối tạo mặt bằng yêu cầu. 4.10.2.6.Công tác kiểm tra hoàn thiện cuối cùng: Sau khi máy san đã làm xong công tác hoàn thiện ta cho một tổ công nhân trong đó có một kỹ sư đi kiểm tra lại toàn bộ tuyến có chổ nào không đạt yêu cầu về: cao độ, trắc ngang, mái taluy…thì kịp thời điều động máy móc nhân công để sửa chữa. Theo định mức: công tác cần một công /200m dài. Vây, cần có 5 công để hoàn thành công tác này. 4.11. TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT MÁY MÓC, XÁC ĐỊNH CÁC ĐỊNH MỨC SỬ DỤNG NHÂN LỰC: 4.11.1.Tính năng suất của máy ủi D60A-6: Năng suất của máy ủi khi đào và vận chuyển đất được xác định theo công thức sau: Trong đó: + T: Thời gian làm việc trong một ca (T=7h) + Kt: Hệ số sử dụng thời gian, (Kt=0,85) + Q:Khối lượng đất trước lưỡi ủi khi đào và vận chuyển đất ở trạng thái chặt. Trong đó: + L=3,97: Chiều rộng lưỡi ủi (m). + H=1,05: chiều cao lưỡi ũi (m). + : Góc ma sát trong của đất, =240, + Kr: Hệ số rời rạc của đất, Kr=1,2. + Ktt: hệ số tổn thất của đất khi vận chuyển Ktt=1-(0,005+0,004L) Với L: Cự ly vận chuyển, m. Vậy: (m3) + Kd: Hệ số ảnh hưởng của độ dốc. + t: Thời gian làm việc của một chu kỳ: Với: + Lx: Chiều dài đào đất: + Vx: Tốc độ đào đất, Vx=2km/h=33,3m/ph. + Lc: Chiều dài chuyển đất (m) + Vc: Vận tốc chuyển đất, Vc=3km/h=50,00m/ph. + Ll: Chiều dài lùi lại, Ll=Lx+Lc. + Vl: Tốc độ lùi lại, Vl=2,5km/h= 41,67m/ph. + tq: Thời gian chuyển hướng, tq=30s. + th: Thời gian nâng hạ lưỡi ủi, th=30s. + td: Thời gian đổi số, td=30s. Bảng tính năng suất máy ủi trong các đoạn 4.11.2 Năng suất mây đăo đất: Trong đó : q: Dung tích gầu (m3) Kđ: Hệ số làm đầy gầu Ktg: Hệ số sử dụng thời gian Máy đào phối hợp với ôtô nên chọn Ktg = 0,68 → 0,78 Kt: Hệ số tơi xốp của đất Tck: Thời gian làm việc trong 1 chu kỳ của máy đào Tck thường lấy bằng 15 → 25(s) Dùng máy đào gầu sấp Mã hiệu E0-4121 chọn q = 0,65(m3) Kđ = 1,05 Kt = 1,2 Ktg = 0,68 Tck = 20(s) 4.11.3 Năng suất ôtô HUYNDAI 15 T chở đất để đắp: Năng suất tính theo công thức: Trong đó: + Q: trọng tải ô tô HYUNDAI: Q = 15T; V = 10m3 + L: quãng đường xe chạy Ltb + T: thời gian 1 ca, T = 7 giờ + Kt: hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,9 + Ktt: hệ số sử dụng tải trọng, Ktt = 1,0 + V1: tốc độ xe có tải; V1 = 35 (km/h). + V2: tốc độ xe không tải; V2 = 45 (km/h). + t: thời gian bốc dở 1 chu kỳ vận chuyển; t = 0,1 (h). * ÔTô vận chuyển đất từ nền đào đoạn 3 sang nền đắp đoạn 1: Ltb = 0,270km * ÔTô vận chuyển đất từ nền đào đoạn 3 sang nền đắp đoạn 5: Ltb = 0,48km 4.11.5.Tính năng suất san: (m2/ca) Trong đó: +: Góc đẩy của lưỡi san: =450. + l: Chiều dài lưỡi san đất, san GD37-6H có l=3,71m. + L: chiều dài san đất, L = 100m + n: Số lần san qua 1 điểm, n=2. +b: Bề rộng bình quân của dãi sau san chồng lên dãi trước, b=0,3m. + tss= 0,5s: Thời gian sang số ở cuối đoạn. + Kt=0,7: Hệ số sử dụng thời gian. + T=7h: Thời gian làm việc trong ca. + Vck, Vs: Tốc độ máy chạy khi không và san, Vck=3km/h, Vs=2km/h. Vậy năng suất của máy san là: (m2/ca) Giả thiết máy san đất thành từng lớp 30cm, do đó năng suất của máy tính theo m3/ca là: N' = 0,30 . 5674,64 = 1702,39 (m3/ca) 4.11.6Tính năng suất của máy lu: Công thức tính: (m2/ca) (3.4.11). Trong đó: + V: Tốc độ lu, V = 2÷6 km/h. + Kt: Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,75. + T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 7(giờ). + L: Chiều dài thao tác, L = 100(m). + B: Bề rộng đầm nén trung bình(m) + tq: Thời gian quay đầu đổi số, tq=0,5(phút). + b: Hệ số kể đến do lu chạy không chính xác, lấy b=1,2. + N: Tổng số hành trình lu, xác định theo công thức sau: N = Nck.Nht. + Nck: Số chu kỳ phải thực hiện để đảm bảo số lần đầm nén yêu cầu: Nyc: Số lần đầm nén yêu cầu Lu sơ bộ: Nyc= 4(l/đ) Lu lèn chặt: Nyc=14(l/đ) Lu hoàn thiện: Nyc= 4(l/đ) + n: Số lần đầm nén qua một điểm của lu sau một chu kỳ, n = 2. 4.11.6.2. Lu sơ bộ bằng lu VM7706: Đối với nền đắp hoàn toàn bề rộng nền đường sẽ thay đổi theo chiều cao đắp đất. Để đơn giản ta tính B trung bình ứng với chiều cao dắp trung bình B=11,10m. Hình 3.4.10: Sơ đồ lu VM7706 Lu nhẹ bánh cứng VM-7706 dùng để lu trong giai đoạn lu sơ bộ . V = 2km/h = 33,33(m/ph), lu sơ bộ Nyc = 4l/đ , B = 11,10m Từ sơ đồ lu ta có Nht = 16 Þ N = Nhtnck = 162 = 32 (hành trình). Vậy năng suất lu là : (m2/ca). Với bề dày đầm nén trung bình là 30cm nên năng suất lu tính theo m3/ca là: N' = 0,30´2898,25= 869,47 (m3/ca). 4.11.6.3. Lu D472: Hình 3.4.11: Sơ đồ lu lèn chặt nền đắp bằng lu D472 Lu nặng bánh lốp D-472 dùng để lu chặt đất nền đường đắp, bề rộng đầm nén trung bình B =11,10m; V = 4,5km/h = 75(m/ph). Nyc = 14l/đ, . Từ sơ đồ lu ta có Nht = 8. Þ N = Nht.nck = 8´7 = 56. (m2/ca). Với bề dày đầm nén trung bình là 30cm nên năng suất lu tính theo m3/ca là: N' = 0,30´3193,25= 957,98(m3/ca). 4.11.6.4. Lu hoàn thiện bằng lu VM7708: Hình 3.4.13: Sơ đồ lu VM7708 Lu nặng bánh cứng VM7708 dùng để lu hoàn thiện mặt nền đường, bề rộng đầm nén B = 9,0 m ; V = 2km/h = 33,33(m/ph), Nyc = 4(l/đ), . Từ sơ đồ lu ta có Nht = 12. Þ N = Nht.nck = 12´2 =24. Vậy năng suất lu là: (m2/ca). 4.11.6.5. Năng suất của nhân công: Theo tài liệu [8] mã hiệu BA1513 với đất cấp III, công nhân bậc 2,7/7 đào rãnh biên là 1,17 công/m3. Theo tài liệu [8] công nhân bậc 2/7 bạt vỗ mái taluy là 0,01công/m2. Theo tài liệu [8] công tác kiểm tra hoàn thiện cuối cùng là 200m/công. 4.12. Tính toán số công, ca máy cần thiết hoàn thành các thao tác: Dựa vào khối lương công tác, năng suất của máy móc và nhân công ta tính được số công, số ca máy hoàn thành các hạng mục công trình nền đường và được ghi ở phụ lục 11. 4.13. Xác định phương pháp tổ chức thi công: Đặc điểm của tuyến đường: - Tuyến đường thi công ngắn được chia thành các đoạn nhỏ, có khối lượng nhỏ. - Tuyến đường chỉ do một đơn vị thi công, đơn vị này sẽ thi công hết đoạn này đến đoạn khác. - Tuyến đường không yêu cầu tập trung nhiều máy móc, thời gian không hạn chế và vốn lưu động nhỏ. ® Từ các đặc điểm trên ta quyết định chọn phương pháp tổ chức thi công hỗn hợp(gồm phương pháp tổ chức thi công tuần tự kết hợp với phương pháp tổ chức thi công dây chuyền) để thi công tuyến đường. 4.14. Biên chế tổ, đội thi công: Dựa vào số công, số ca hoàn thành các hạng mục thi công nền đường ta biên chế các tổ đội như sau: Tổ T2: 50 công nhân.. Tổ T3: 1 máy ủi D60A-6, 1 máy đào EO-4121, 2 HYUNDAI 15T và 1 cần trục K32. Tổ 4: 1 máy san GD37-6H, 1 máy lu VM7706, 1 máy D-472, 1 máy lu VM7708. 4.15. Tính toán thời gian hoàn thành các thao tác trong từng đoạn thi công. Dựa vào số công, số ca máy hoàn thành các hạng mục công trình và các tổ đội thi công ta tính được thời gian hoàn thành các thao tác trong từng đoạn thi công. Thời gian hoàn thành các thao tác trong từng đoạn thi công được ghi ở bảng 3 phụ lục 12. 4.16. Xác định trình từ thi công các đoạn nền đường và hướng thi công. Trình tự thi công các đoạn và hướng thi công như sau: Thi công cống ở đoạn 5 Thi công đào vận chuyển dọc đoạn 4 theo hướng từ đầu đoạn đến cuối đoạn. Thi công đào vận chuyển dọc đoạn 2 theo hướng từ cuối đoạn đến đầu đoạn. Thi công đào đất để ô tô vận chuyển đắp, thi công theo hướng từ đầu đoạn đến cuối đoạn. Thi công nền đắp đoạn1, được vận chuyển đất từ đoạn 3, thi công theo hướng từ cuối đoạn đến đầu đoạn. 4.17. Lập tiến độ thi công nền đường và công trình: Sau khi có được thời gian hoàn thành các công việc trong các đoạn, trình tự thi công các đoạn và hướng thi công ta tiến hành lập tiến độ thi công nền đường và công trình.