Giáo trình Kỹ thuật thi công công trình bảo vệ bờ biển
KHÁI NIỆM CHUNG
1.1.1. Khái niệm chung
San nền là một hạng mục chiếm tỷ trọng vốn đầu tư khá lớn trong hầu hết
các loại công trình, đặc biệt là ở các khu vực ven sông, biển khi cần tạo mặt bằng
lấn ra mép nước. Công tác san nền ven biển thường đòi hỏi một khối lượng vật
liệu (đất, cát, đá) san lấp lớn và quá trình thi công luôn chịu tác dụng thường
xuyên của quá trình biến đổi do đất nền cố kết, triều, sóng biển.
San nền ven biển có thể phục vụ nhiều mục tiêu khác nhau nên vật liệu san
nền, độ đầm chặt nền đất phụ thuộc vào yêu cầu của bài toán thiết kế.
1.1.2. Đặc điểm thi công san nền ven biển
- Thường dùng vật liệu đất cát khai thác tại chỗ trừ một số trương hợp có
yêu cầu thiết kế đặc biệt, do đó thường giảm cước phí vận chuyển. Trữ lượng nói
chung thường đáp ứng được yêu cầu nên không bị ảnh hưởng về tiến độ hay
cường độ thi công.
- Vật liệu dễ khai thác và bảo quản.
- Tùy loại vật liệu san lấp mà có nhiều biện pháp khai thác, vận chuyển,
san lấp - đầm chặt khác nhau
- Khối lượng san lấp thường lớn, công tác tổ chức thi công không phức tạp.
Có thể áp dụng thi công cơ giới trên quy mô lớn.
- Khi đòi hỏi độ đầm chặt cao trong thời gian thi công ngắn thì thường phải
yêu cầu về độ ẩm tự nhiên của đất hợp lý để công tác đầm nén hiệu quả nhất.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Kỹ thuật thi công công trình bảo vệ bờ biển
TR¦êng ®¹i häc x©y dùng VIÖN X¢Y DùNG C¤NG TR×NH BIÓN BμI GI¶NG kü thuËt Thi c«ng CT B¶O VÖ Bê BIÓN (tμi liÖu l−u hμnh néi bé) Biªn so¹n: Ths. NguyÔn Quang T¹o Hμ NéI 2012 Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 1 CHƯƠNG 1. THI CÔNG SAN NỀN VEN BIỂN 1.1. KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.1. Khái niệm chung San nền là một hạng mục chiếm tỷ trọng vốn đầu tư khá lớn trong hầu hết các loại công trình, đặc biệt là ở các khu vực ven sông, biển khi cần tạo mặt bằng lấn ra mép nước. Công tác san nền ven biển thường đòi hỏi một khối lượng vật liệu (đất, cát, đá) san lấp lớn và quá trình thi công luôn chịu tác dụng thường xuyên của quá trình biến đổi do đất nền cố kết, triều, sóng biển... San nền ven biển có thể phục vụ nhiều mục tiêu khác nhau nên vật liệu san nền, độ đầm chặt nền đất phụ thuộc vào yêu cầu của bài toán thiết kế. 1.1.2. Đặc điểm thi công san nền ven biển - Thường dùng vật liệu đất cát khai thác tại chỗ trừ một số trương hợp có yêu cầu thiết kế đặc biệt, do đó thường giảm cước phí vận chuyển. Trữ lượng nói chung thường đáp ứng được yêu cầu nên không bị ảnh hưởng về tiến độ hay cường độ thi công. - Vật liệu dễ khai thác và bảo quản. - Tùy loại vật liệu san lấp mà có nhiều biện pháp khai thác, vận chuyển, san lấp - đầm chặt khác nhau - Khối lượng san lấp thường lớn, công tác tổ chức thi công không phức tạp. Có thể áp dụng thi công cơ giới trên quy mô lớn. - Khi đòi hỏi độ đầm chặt cao trong thời gian thi công ngắn thì thường phải yêu cầu về độ ẩm tự nhiên của đất hợp lý để công tác đầm nén hiệu quả nhất. 1.1.3. Các yêu cầu chính a) Mỏ vật liệu, bãi tập kết vật liệu: - Mỏ vật liệu phải đáp ứng các yêu cầu theo tiêu chuẩn thiết kế. - Có phân định vùng khai thác, tập kết vật liệu. - Có quy trình khai thác, tập kết vật liệu. - Có hệ thống thoát nước cho mỏ vật liệu cũng như bãi chứa vật liệu. - Có đường công vụ để khai thác và vận chuyển. - Có phương án hoàn thổ lại lớp đất hữu cơ sau khi đã khai thác xong (với đất trồng trọt). b) Công tác san lấp - Tổ chức công tác khai thác, vận chuyển vật liệu hợp lý. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 2 - Có quy trình san lấp, đầm chặt hợp lý. - Có hệ thống thoát nước quanh khu thi công. - Xử lý lượng ngậm nước (nếu có). - Có biện pháp tu sửa, bạt mái, bảo vệ mái đất đặc biệt là phía mặt nước. - Có quy trình kiểm tra chất lượng, khối lượng đất đắp. c) Tổ chức thi công cơ giới Thi công san lấp đất thường là sử dụng các loại xe máy chuyên dụng để tăng năng suất, đẩy nhanh tiến độ thi công. Do vậy để đảm bảo hiệu quả kinh tế và chất lượng thi công công trình, thi công cơ giới cần đảm bảo những nguyên tắc cơ bản sau: - Tận dụng hết năng suất của máy, đảm bảo sự phối hợp nhịp nhàng giữa các công đoạn và hạn chế đến mức tối đa số ca trống của máy. - Chọn ít chủng loại máy, khai thác hết mọi tính năng của máy. - Lựa chọn thiết bị thi công phải phù hợp với điều kiện khu vực thi công, biện pháp thi công. - Tận dụng được các xe máy, thiết bị sẵn có. 1.2. VẬT LIỆU SAN LẤP 1.2.1. Nguyên tắc lựa chọn - Vật liệu ở mỏ khai thác phải đảm bảo mọi tiêu chuẩn yêu cầu của thiết kế. Nếu vật liệu san lấp là đất dính thì phải có độ ẩm phù hợp. - Nên chọn mỏ khai thác vật liệu ở gần khu vực san lấp để giảm quãng đường vận chuyển. Vật liệu có cấu tạo đồng đều, dễ khai thác, vận chuyển bằng các phương tiện cơ giới. Có hệ thống giao thông tiếp cận thuận lợi. - Lớp vật liệu khai thác phân bố trên bề mặt, địa hình phẳng, mực nước ngầm thấp (nếu khai thác mỏ đất cát trên cạn). - Ít ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường xung quanh nhất. 1.2.2. Nguyên tắc tận dụng - Lợi dụng khối đất đào vào khối đất đắp, khu vực đào nào thì đắp vào khu vực lấp đó. - Hạn chế vật liệu vận chuyển từ nơi xa đến. - Có khả năng áp dụng các phương tiện thiết bị có công suất lớn để khai thác, vận chuyển, san lấp... 1.2.3. Nguyên tắc chọn phương án khai thác vật liệu Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 3 Khi thi công san lấp mặt bằng thường phải tiến hành công tác đào khai thác vật liệu như đất, cát, đá ... Nói chung khâu khai thác vật liệu thường là khâu đầu tiên trong dây chuyền sản xuất của thi công san nền và chiếm khối lượng rất lớn. Vì thế giải quyết được khâu này sẽ có được 1 ý nghĩa thực tiễn lớn. Căn cứ vào việc sử dụng máy móc trang thiết bị có thể chia làm 4 phương pháp đào đất cơ bản: đào đất bằng thủ công, máy đào, nổ mìn, thủy lực. Yêu cầu cơ bản của công tác khai thác vật liệu: - Đúng đồ án đã thiết kế; - Năng suất cao - Đảm bảo an toàn cho máy móc thiết bị và con người Nguyên tắc thực thi: - Chọn dụng cụ, máy móc thi công thích hợp với loại vật liệu khai thác, điều kiện hiện trường và khối lượng khai thác; - Tổ chức thi công khoa học; - Tạo điều kiện thi công dễ dàng; - Dễ dàng phối kết hợp với các phương tiện bốc xếp và vận chuyển. 1.3. THI CÔNG SAN NỀN 1.3.1. Thiết bị khai thác vật liệu a) Máy đào một gầu + Cấu tạo, tính năng máy đào gàu ngửa : Hình 3.1a: Máy đào gầu ngửa Hình 3.1b: Máy đào gầu sấp Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 4 Bộ phận công tác của máy đào gàu ngửa bao gồm: Gàu, tay gàu, cần chống, một số ròng rọc và dây cáp. Đấu dưới của cần chống được nối tiếp bằng khớp với bệ quay của máy. Đầu trên dùng hệ thống dây cáp và ròng rọc để thay đổi góc nghiêng và giữ ổn định góc nghiêng đó. Ở giữa cần chống có bộ phận đặc biệt để liên kết với tay gàu. Đầu tay gàu được lắp gàu, tay gàu có thể dịch chủyen ra vào được. Mặt trớc gàu có 3 ∼ 5 rang có thể tháo lắp được đáy gàu có nắp đóng mở. Nhờ hệ thống đóng mở làm cho nắp gàu đóng lại khi đào và mưỏ ra khi đổ . - Khi đào đất gàu vận động cưỡng bức từ dưới lên và nhờ lực đẩy, lực ép tay gàu được đưa về phía trước để tiến hành đào đất. - Máy đào gàu thuận thích hợp khối đào cao hơn mặt bằng máy đứng và năng suất đào cao. + Cấu tạo, tính năng máy đào gàu sấp: Bộ phận công tác của nó bao gồm : cần chống, tay gàu một số ròng rọc dây cáp tổ hợp. Cần chống được nối với khớp bản lề ở bệ quay và di động trên mặt phẳng thẳng đứng khi làm việc. Tay gàu nối với đầu mút cần chống có thể quay quanh khớp đó. Khi thao tác dùng dây cáp để kéo gàu. Cuối tay gàu có dây cáp nối với thanh chống đứng để thao tác. Tác dụng thanh chống đứng là để nâng cần chống đứng giảm bớt lực dây cáp khi kéo cần. Phạm vi ứng dụng: ứng dụng để đào những khối đào thấp hơn mặt bằng máy đứng. + Cấu tạo, tính năng máy đào gàu dây: Bộ phận công tác có cần chống tương đối dài, gàu, dây cáp kéo gàu và dây cáp nâng gàu. Đầu dưới cần chống được nối bằng khớp nối với bệ quay. Đầu trên giữ bởi ròng rọc và dây cáp. Khi bắt đầu đào thì buông lỏng dây cáp nâng gàu đồng thời văng mạnh về phía trước cho gàu hạ xuống. Dùng dây cáp kéo gàu về phía thân máy. Khi đầy gàu thi dùng dây cáp nâng gàu kéo lên trong quá trình đào trút đất góc nghiêng cần không thay đổi. 1) Thân máy; 2-4) puly; 3) cần với; 5-7-8) cáp kéo; 6) gầu đào Hình 3.2: Máy đào gầu dây Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 5 Phạm vi ứng dụng : Khai thác vật liệu, nạo vét dưới nước. Thích hợp với phương án đào đất không phối hợp với phương tiện vận chuyển. + Cấu tạo, tính năng máy đào gàu ngoạm: Nếu thay gàu xúc máy đào gàu dây bằng gàu xúc kiểu ngoạm thì nó trở thành máy đào gàu ngoạm. Gàu ngoạm có 2 - 4 mảnh hàm hợp thành. Gàu được treo bởi dây cáp nâng gàu. Dây cáp ngoạm dùng để thao tác các mảnh hàm khi ngoạm đất. Khi ngoạm đất các mảnh hàm gàu được mở ra và gàu hạ xuống. Dưới tác dụng của trong lượng bản thân gàu cắm sâu vào đất. Kéo căng cáp ngoạm 2 mảnh được đóng lại. Khi tới vị trí đổ đất thì nới lỏng cáp ngoạm dưới sức năng của trọng lượng bản thân 2 mảnh gàu mở ra đất được đổ ra ngoài. Phạm vi ứng dụng: Do chỉ dựa vào trọng lượng bản thân để đào và xúc đất do đó máy đào gàu ngoạm thích hợp khi đào đất rời, đất nhẹ, đào hố móng giếng sâu và hẹp. Hình 3.3: Máy đào gầu ngoạm b) Máy đào nhiều gàu Máy đào nhiều gầu là loại máy đào liên tục nhờ có các gầu đào gắn vào vòng xích hoặc rôto. Máy thực hiện đào, vận chuyển, đổ vật liệu, di chuyển đồng thời một lúc. Việc sử dụng máy xúc nhiều gầu chỉ có hiệu quả kinh tế cao hơn máy xúc 1 gầu ở những công việc cần định hình hoá và chuyên môn hoá cao với khối lượng công việc lớn và vị trí đào tập trung. Thường máy xúc nhiều gầu được phân loại theo thiết bị mang gầu: - Máy xúc nhiều gầu loại băng hay xích mang gầu Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 6 - Máy xúc nhiều gầu loại rôto mang gầu. Căn cứ vào hướng di chuyển của máy gồm 2 loại: Máy đào kiểu bên cạnh và máy đào kiểu hướng dọc: - Máy đào kiểu bên cạnh là loại máy đào khi đào máy dịch chuyển cạnh khối đào (hướng di chuyển của gàu vuông góc hướng di chuyển của máy). Thường sử dụng đào kênh mương lớn ở vùng bằng phẳng, nạo vét lòng sông hay khai thác vật liệu cát sỏi có thể đào theo kiểu hình quạt hay song song. - Máy đào kiểu hướng dọc : là loại máy khi đào đất thì dịch chuyển theo tuyến khối đào, phương di chuyển của máy trùng với phương di chuyển của gàu, cấu tạo giống máy đào kiểu bên cạnh thường dùng để đào mương rãnh hẹp. + Máy đào nhiều gầu loại xích mang gầu Máy gồm các gầu gắn với băng xích cách đều nhau. Xích mang gầu một đầu được quay được nhờ động cơ qua hệ truyền động, còn đầu kia được kéo căng bởi đĩa. Giá gầu được treo cân bằng nhờ cần treo và đối trọng. Khi máy làm việc, xích mang gầu di chuyển gầu sẽ cắt vào vật liệu, gầu di chuyển qua đĩa rồi vòng lại đổ nguyên liệu chứa trong gầu vào phễu chứa hoặc thiết bị vận chuyển. Phạm vi sử dụng: Máy xúc nhiều gầu loại băng hoặc hoặc xích mang gầu có khả năng khai thác đất cấp 1 hoặc cấp 2. Vị trí khai thác ở trên, dưới hoặc ngang mức đặt máy. 1- xích; 2- gầu đào 3-4- puli 5- giá gầu 6- cần treo 7, 9- đối trọng 8- phễu 10- thiết bị vận chuyển 11- thiết bị di chuyển Hình 3.4: Sơ đồ máy đào nhiều gầu loại xích mang gầu Ưu điểm: Khả năng cơ giới hoá đồng bộ cao, năng suất lớn. Có khả năng hoàn thiện tầng đào, thi công theo tuyến, điều khển dể dàng và nhẹ nhàng hơn. Nhược điểm: Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 7 - Việc sử dụng máy xúc nhiều gầu chỉ có hiệu quả kinh tế cao hơn máy xúc 1 gầu ở những công việc cần định hình hoá và chuyên môn hoá caovới khối lượng công việc lớn và tập trung. - Máy đào nhiều gầu không đa năng. Giá thành chế tạo, mua sắm và chi phí duy tu bảo dưỡng lớn... + Máy đào nhiều gầu loại roto mang gầu Máy gồm rôto được lắp vào tay máy. Trên rôto lắp đều các gầu xúc có răng. Trong tay máy có đặt thiết bị vận chuyển (băng tải ). Rôto, tay máy và thiết bị vận chuyển được giữ ở vị trí cân bằng xác định nhờ các cần treo. Khi máy làm việc rôto quay, các gầu gắn trên rôto đào vào tầng vật liệu và đổ vào thiết bị vận chuyển. Máy xúc nhiều gầu loại rôto mang gầu thường dùng để khai thác đất loại 1 đến loại 3. Máy thường được đặt ở cao trình thấp hơn mặt phẳng đào. 1- rôto 2- tay máy 3- gầu 4,5- băng tải 6- xe chở VL 7,8- cần treo 9- buồng máy 10- thiết bị di chuyển Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy đào đất loại Roto mang gầu Hình 3.6: Máy đào 288 do công ty Krupp của Đức sản xuất năm 1978 (thể tích 6,6 m3/gầu, có tốc độ quay 48 vòng/phút) Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 8 Ưu điểm: - Lực cắt vào nguyên liệu lớn hơn nên khai thác được nguyên liệu rắn hơn. - Năng suất khai thác cao. Nhược điểm: tương tự như máy đào nhiều gầu loại xích mang gầu c) Tàu cuốc: Tàu cuốc là một thiết bị đào đất kiểu nhiều gàu lắp trên tàu hay xà lan để đào các bãi bồi lòng sông, khai thác cát, sỏi dưới nước. - Cấu tạo bao gồm các bộ phận chủ yếu như hình vẽ: giá gàu, dây xích, phễu đổ vật liệu, băng chuyền. Tàu cuốc không thể tự di động mà nhờ lực kéo dây neo. Vật liệu đào được thông qua băng chuyền để chuyển đến công cụ vận chuyển. - Quá trình công tác của tàu cuốc gồm các động tác đào đất, vận chuyển đất và di chuyển được tiến hành cùng 1 lúc. - Năng suất tàu cuốc f (tốc độ chuyển động của guồng xích, tính chất của đất, dung tích gàu, độ dày lớp đào) Bố trí đào đất cho tàu cuốc gồm 3 phương pháp: -Phương pháp 1: Ở một phía đường vận chuyển chính bố trí nhiều đường nhánh song song nhau. Cự ly giữa các đường nhánh căn cứ chiều dài băng chuyền để xác định. Đầu tiên đào một bên đường nhánh vật liệu đào được qua băng chuyền xuống các công cụ vận chuyển dừng trên đường nhánh. Quá trình đào lần lượt tháo dỡ di chuyển các đường nhánh cuối cùng còn lại nền đường. Ưu điểm: - Phù hợp với diện công tác hẹp có thể phối hợp với nhân công và các máy đào khác. - Thiết bị trên đường nhánh cố định, phí tổn vận chuyển ít. Nhược điểm: - Khối lượng đào ít, thể tích nền đường lưu lại lớn - Phương pháp 2: Bố trí khoảng cách các đường nhánh tăng gấp 2 so với phương pháp 1, khoảng giữa 2 đường nhánh tiến hành đào 2 lần, lần lượt đổ đất sang 2 bên không đào mất nền của đường nhánh. Ưu điểm: - Diện công tác rộng có thể phối hợp với nhân công và máy đào khác. - Thiết bị trên đường nhánh cố định, phí tổn vận chuyển ít. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 9 Nhược điểm: - Khối lượng đào ít, thể tích nền đường lưu lại lớn - Phương pháp 3: Khoảng cách 2 đường nhánh như phương pháp1. Khi đào dùng 2 tàu, tàu 1 đào được 1 khoảng nhất định thì tàu 2 bắt đầu đào, tàu đi sau sẽ đào đường nhánh mà tàu 1đã đào. Ưu điểm: - Có thể đào được khối lượng lớn, nền đường lưu lại ít. Nhược điểm: - Khi 1 tàu hư hỏng cản trở làm việc làm tàu san phải dừng Hình 3.7: Tàu quốc Ưu nhược điểm của tàu cuốc: Tàu cuốc có khả năng nạo vét bùn cát với khối lượng và công suất lớn, có khả năng nạo vét đất có độ bền cao (đất cấp 2). Độ sâu nạo vét lớn. Tính đa năng không cao, chi phí chế tạo, duy tu sửa chữa lớn... Hình 3.8: Băng truyền vận chuyển vật liệu trên tàu quốc Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 10 d) Tàu hút Tàu hút thường được sử dụng phổ biến trong công tác đào bùn, cát. Với khả năng cơ động, công suất lớn và vận chuyển vật liệu qua đường ống nên có thể vượt qua các địa hình phức tạp như sông, đầm... Cấu tạo gồm tàu, máy bơm hút bùn cát. Để phá vỡ kết cấu bùn cát, tăng hiệu quả hút một số loại bố trí thiết bị cắt đất ở đầu bơm. Bùn cát được hút cùng nước lên bụng tàu hoặc chuyển qua đường ống đến bãi tập kết. Bùn cát sẽ đọng lại và nước thoát đi. Hình 3.9: Mô hình tàu hút cắt Ưu nhược điểm của tàu cuốc: Tàu hút có khả năng nạo vét bùn cát với khối lượng và công suất lớn, có khả năng nạo vét đất có độ bền cao (đất cấp 2). Độ sâu nạo vét lớn. Tính đa năng không cao, chi phí chế tạo, duy tu sửa chữa lớn... Hình 3.10: Khai thác bằng tàu hút phun Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ ... Xe tải phân làm hai loại là loại chuyên chở vật liệu trên đường và loại chuyên dùng trong công trường. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 41 Hình 3.29: Một số thiết bị đào, xúc đá Bảng: Đặc điểm của một số loại thiết bị b) Phương tiện-Thiết bị nổi Cần cẩu nổi Cẩu nổi có thể là loại chuyên dụng tự hành hoặc đơn giản chỉ là cần cẩu bình thường gắn trên sà lan. Tính ổn định của cẩu phụ thuộc vào sà lan và trong quá trình vận hành cần phải đảm bảo tính ổn định của phương tiện nổi. Hình 3.30: Cẩu gắn trên sà lan Tàu chở VL: Tàu chở vật liệu có thể là tàu tự hành hoặc sà lan. Một số loại tàu chuyên dụng để chở đá có khả năng tự đổ. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 42 Hình 3.31: Sà lan chở đá Hình 3.32: Tàu chở đá có cẩu tự hành 4.2.2. Vận chuyển Vận chuyển vật liệu cần đảm bảo tiến độ cung cấp vật liệu cho công tác thi công. Công tác bốc xếp vật liệu xuống các phương tiện nổi cần được nghiên cứu ngay từ đầu căn cứ vào điều kiện bến bãi, mực nước, thiết bị bốc xếp. Khi bốc xếp VL xuống tàu thuyền cần chú ý độ chênh lệch do dao động mực nước, do biến động mớn nước của phương tiện. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 43 Hình 3.33: Ảnh hưởng biến động mực nước, tải hàng hóa Hình 3.34: Chuyển VL xuống sà lan Hình 3.3: Chuyển VL bằng sà lan Vận chuyển đường bộ các khối cấu kiện lớn cần có các phương tiện chuyên dụng phù hợp. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 44 Hình 3.36: Chuyển đá khối bằng xe ô tô 4.2.3. Điều kiện tự nhiên, môi trường khu vực xây dựng - Vị trí, hạ tầng khu vực xây dựng Cần có số liệu rõ ràng về vị trí công trình, hạ tầng khu vực xây dựng và hạ tầng liên kết khu vực ngoài công trình để xem xét đánh giá công tác vận chuyển vật tư, thiết bị, khả năng cung cấp điện nước... - Địa hình thực tế khi thi công: Do khu vực ven bờ địa hình luôn biến đổi nên cần tiến hành đo đạc khảo sát lại địa hình khu vực xây dựng, đảm bảo xác định chính xác địa thực tế khi thi công. - Số liệu mực nước: Cần có số liệu mực nước triều, biến động triều. Cần phải tính toán dự báo biến động mực nước triều trong suốt quá trình thi công để có phương án bố trí thi công hợp lý. - Số liệu sóng, dòng chảy: Cần điều tra, tính toán về sóng, dòng chảy khu vực xây dựng. Cần khảo sát đo đạc và dự báo các số liệu sóng dòng chảy trong quá trình thi công công trình. Hình 3.37: Dự báo mực nước triều tại vị trí xây dựng Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 45 4.2.4. Đánh giá rủi ro Công tác thi công ven biển luôn tiềm ẩn những rủi ro do đặc điểm của môi trường biển. Do đó công tác đánh giá, dự báo rủi ro là quan trọng từ đó đưa ra các biện pháp đề phòng phù hợp. Cần có thiết bị cảnh báo nguy hiểm khi thi công. Trong quá trình chuẩn bị thi công cần đánh giá đúng ảnh hưởng của các yếu tố môi trường không xác định như gió, triều, sóng, dòng chảy...Ngoài ra cần quan tâm đến khả năng thay đổi đường bờ biển, đáy biển trong quá trình thi công công trình. Nguyên tắc quản lý rủi ro: a) Bảo vệ công trình Công trình hoàn thành hoặc một bộ phận công trình đã xây dựng phải luôn đảm bảo ổn định trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên trong trường hợp điều kiện tác động môi trường lớn trong khi thi công thì công trình có thể bị hư hại. Do đó cần có giải pháp phù hợp để dự đoán và lựa chọn để bảo vệ công trình không hư hại hoặc hư hại ít. b) Xác định thời gian thi công hợp lý và chính xác Cần xác định chính xác thời gian thực hiện xây dựng công trình, từ đó lựa chọn thời điểm thi công, công việc và tiến độ thi công hợp lý để tránh các các mùa có điều kiện môi trường nguy hiểm cho công tác xây dựng. c) Giới hạn các điều kiện hoạt động của phương tiện, thiết bị Các phương tiện, thiết bị cần có giới hạn hoạt động rõ ràng, các giới hạn này phụ thuộc không chỉ tính năng thiết bị mà còn phụ thuộc cả người điều khiển. d) Công trình tạm phục vụ thi công Các công trình tạm phục vụ thi công cần được thiết kế với điều kiện môi trường hợp lý. Thông thường nếu các công trình này quan trọng thì được thiết kế với chu kỳ lặp của ĐKMT là 10 năm. e) Khả năng thay đổi đường bờ, đáy biển Ttong khi thi công có thể xảy ra sự biến đổi đường bờ biển, đáy biển làm ảnh hưởng đến khả năng tiếp cận, hoạt động của các phương tiện, thiết bị đặc biệt là các phương tiện, thiết bị nổi. f) Thời gian thực hiện dự án g) Bảo vệ người lao động Bộ môn Cơ h) B i) Lự 4.3. 4.3.1 Phư trong khi luồng lạch Cần - Cá yếu tố mô biệt khác. - Vị có tại vị tr - Vị vật liệu đư - XD - Kh năng bến a) L Cô máy đào s Cô xuống bằn Lớ khi đổ từ trình đổ từ sở kỹ thuật ảo vệ môi a chọn và Phương á . Phương ơng án tiế xây dựng phải phù xem xét c c điều kiệ i trường d .. trí công tr í XD, lân trí các mỏ ờng bộ ra các bộ ph ả năng cun bãi và luồn ớp đá lõi ng tác đào ấp trên ph ng tác đổ đ g gầu ngo p đá lõi đê xà lan có trên xà la CTB&CT Ve trường chu sử dụng p n thi công án thi côn p cận từ b công trình hợp với ph ác điều kiệ n, yêu cầu ự báo tron ình, khu vự cận khu vự vật liệu, k vị trí bến ận công tr g cấp thiế g lạch. : đáy móng ương tiện á lõi đê c ạm. khi thả có thể sử dụn n cần xem n biển Tran ng trong q hương tiện g từ biển iển phụ t . Đồng th ương tiện n để có th của công g suốt thời c xây dựn c xây dựn hả năng t tập kết. ình ở độ s t bị: sự ph Hình 3.38 , chân kh nổi. Khi th ó thể sử dụ thể thi cô g máy kết xét các yế Bài giả g 46 uá trình x thiết bị p huộc rất l ời đỏi hỏ thi công.. ể thi công việc: thời gian dự k g: sự ảnh g iếp cận củ âu nước lớ ù hợp của : Sơ đồ XD ay có thể i công cần ng sà lan ng với độ hợp thợ l u tố sau: ng: Kỹ thuậ ây dựng hù hợp ớn vào điề i hệ thống . từ biển: điểm xây iến xây dự hưởng của a các phươ n: đệm đáy các thiết b CT sử dụng tà chú ý khả mở đáy ho chính khô ặn để hoàn t TCCT bảo u kiện m bến bãi, c dựng, tiế ng, các yê các công ng tiện ch , chân kha ị với công u quốc kế năng sạt n ặc bốc từ ng đòi hỏ thiện lớp vệ bờ biển ôi trường ầu cảng, n độ, các u cầu đặc trình hiện uyên chở y... việc, khả t hợp với ở mái. sà lan thả i cao, sau lõi. Qúa Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 47 - Vận tốc dòng chảy lúc thi công; - Độ sâu thả đá từ mặt nước; - Đặc điển đá lõi (kích thước đá, hàm lượng các loại đá); - Khi đổ bẳng sà lan xả đáy cần phải xác định mực nước thi công hợp lý đảm bảo khả năng vận hành của sà lan. Khi mực nước không cho phép thì sử dụng máy gầu ngoạm. Hình 3.39: Đổ đá lõi đê bằng sà lan xả đáy - Khi có lớp đá hộc gia tải, phải thả phần gia tải, sau thả đá thân đê lên trên. - Khi cần ép trồi đối với nền thì thả đá từ giữa lấn dần ra hai bên. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 48 Hình 3.40: Sà lan xả cạnh Hình 3.41: Đổ đá lõi đê bằng sà lan xả cạnh b) Lớp đá gia cố: Phải xét đến ảnh hường của sóng, tiến độ đảm bảo phủ kín đá lót trước khi bị xói. Trước lúc lắp đặt, cần kiểm tra tu sửa bổ sung độ dốc và tình trạng bề mặt lớp đá lót, cần làm phẳng bằng cách san rải đá nhỏ để lấp các khe lớn. Sai số cho phép, đối với phần thi công trên nước không lớn hơn ± 5cm, phần dưới nước không lớn hơn ± 10cm. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 49 Hình 3.42: Thi công mái đê bằng gầu ngoạm nổi 4.3.2. Phương án thi công từ đất liền Phương án tiếp cận từ đất liền phụ thuộc rất lớn vào khả năng tiếp cận khu vực xây dựng công trình bằng đường bộ. Cần xem xét các điều kiện để có thể thi công từ đất liền: - Các điều kiện, yêu cầu của công việc: thời điểm xây dựng, tiến độ, các yếu tố môi trường dự báo trong suốt thời gian dự kiến xây dựng, các yêu cầu đặc biệt khác... - Vị trí công trình, khu vực xây dựng: sự ảnh hưởng của các công trình hiện có tại vị trí XD, lân cận khu vực xây dựng - Vị trí các mỏ vật liệu, khả năng tiếp cận của các phương tiện chuyên chở vật liệu đường bộ ra vị trí bến tập kết. - XD các bộ phận công trình ở độ sâu nước lớn: đệm đáy, chân khay... - Khả năng cung cấp thiết bị: sự phù hợp của các thiết bị với công việc... Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 50 Hình 3.43: Đổ đá lõi đê bằng xe vận tải Hình 3.44: Thi công mái đê Hình 3.45: Cẩu lắp và theo dõi lắp đặt khối phủ dưới nước Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 51 Hình 3.46: Thi công khối phủ Hình 3.47: Thi công khối phủ 4.3.3. Phương án thi công kết hợp Đây là phương án thi công kết hợp dùng cả phương pháp tiếp cận từ biển và từ bờ. Phương án này cho phép lựa chọn thiết bị thi công đa dạng hơn, khắc phực được các hạn chế của cả hai phương án là tiếp cận từ biển và từ bờ. 4.3.4. Yêu cầu kỹ thuật Các khối phủ ở cuối dốc phải đảm bảo tiếp xúc chặt chẽ với lăng thể đá đổ chân đê. Dùng khối dolos hoặc tetrapod phủ mái Đảm bảo mật độ đồng đều trên toàn mái. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 52 Hình 3.48: Sơ đồ lắp đặt khối dolos trên mái nghiêng Hình 3.49: Phương pháp lắp đặt khối terrapod trên mái nghiêng a. Mặt cắt ngang; b. Mặt bằng - Cách lắp đặt khối dolos: cách đặt đứng ở phía dưới dốc và đè lên cánh nằm ngang của khối phía dưới , cách đặt ngang đè lên lớp đá mái đê. Thanh nối vượt qua cánh ngang của khối lân cận sao cho đá lót ở dưới không lộ ra ( hình 9.2). Sai số lắp đặt cấu kiện được quy định như sau - Đối với khối dolos và tetrapod: số lượng lắp đặt thực tế so với thiết kế không sai lệch quá ± 5%. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 53 - Đối với tấm khối vuông : chênh lệch độ cao so với khối lân cân không quá 15 cm, khe lát giữa hai khối không lớn hơn 10cm. Hình 3.50: Sơ đồ kiểm tra lắp đặt khối gia cố trên mái nghiêng Bảng 3.1: Sai số cho phép đối với đá đổ đường viền mặt cắt thiết kế của đê. Trọng lượng đá thả(kg) 10÷100 100÷200 20÷030 0 300÷500 500÷70 0 700÷1000 Chênh lệch cao cho phép(cm) ±40 ±50 ±60 ±70 ±80 ±90 Bảng 3.2: Chênh lệch cao độ cho phép giữa đường viền thực tế so với thiết kế Đối với trường hợp phù mái bằng đá hộc lát khan Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 54 Nên chọn viên tương đối gần với lăng trụ, chiều dài không nhỏ hơn chiều dày thiết kế. Viên đá đặt dựng đứng, trọng lượng không nhỏ hơn trọng lượng thiết kế. Lớp phủ bằng đá hộc cần đạt các yêu cầu sau : - Trên 90% diện tích bảo đảm độ dày thiết kế; - Khe rỗng giữa hai viên đá lát không lớn hơn 2/3 đường kính bé nhất của đá lót phía dưới, không tồn tại khe liên thông vuông góc với mặt lớp phủ: + Chiều rộng khe ghép cho phép : 3 cm; + Chiều rộng khe tam giác cho phép: 7 cm; + Độ nhấp nhô mặt mái cho phép : 3 cm; - Đá lát khan cần chèn chặt, đá nhỏ được gài phía dưới, dùng xà beng bẩy một viên đá lớn rời khỏi mái thì 2- 3 viên xung quanh cũng bị bẩy lên. Xây đá cần đạt các yêu cầu cho phép sau: - Mạch xây : 4 cm - Độ rộng khe tam giác: 8 cm - Độ lồi lõm mặt mái : 3 cm Bộ môn Cơ 5. T LỰC Phư được ngh xây dựng lựa chọn p 5.1. Bệ đ khả năng Côn hiện bằng nén đặc b sở kỹ thuật HI CÔNG ơng pháp iên cứu ng – điều kiệ hương án H Phương á á được th vật liệu đá g tác kiểm thợ lặn dự iệt hoặc cá CTB&CT Ve MỎ HÀN thi công m ay từ khi t n môi trườ thi công p ình3.27 : n thi công i công đảm bị trôi dạt tra độ ph a trên hệ c đầm dạn n biển Tran , ĐÊ CH ỏ hàn ha hiết kế cô ng, khả nă hù hợp. Sơ đồ xây bệ đá bảo độ p do dòng c ẳng của bề ga ngầm. g trọng lực Bài giả g 55 ẮN SÓNG y đê chắn ng trình. T ng cung ứ dựng phư hẳng, đặc hảy và són mặt đáy Bệ đá đượ thả từ trê ng: Kỹ thuậ TƯỜNG sóng tườ ùy loại hì ng vật tư, ơng án thi chắc. Khi g. đệm đá ng c đầm chặ n tàu. t TCCT bảo ĐỨNG T ng đứng c nh cấu tạo thiết bị thi công thi công c ập nước đ t bằng thi vệ bờ biển RỌNG ũng phải đê, vị trí công mà hú ý đến ược thực ết bị đầm Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 56 Hình 5.1: Thi làm phẳng công bệ đá Hình 5.2: Thi công đổ đệm đá hộc Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 57 Hình 5.3: Một số dạng thi công đổ đệm đá hộc 5.2. Thi công khối thùng chìm Thùng BTCT thường được thi công trên bờ, trong ụ nổi hoặc trên sà lan. Tùy từng điều kiện cụ thể để chọn cách thi công. - Thi công trên bờ: thường dùng với các thùng có kích thước, trọng lượng nhỏ do khả năng hạn chế của phương tiện cẩu, vận chuyển và hạ thủy. - Thi công trong ụ khô: Thường dùng với các thùng có kích thước và trọng lượng lớn, có tính ổn định và tự nổi cao trong quá trình vận chuyển kéo ra vị trí lắp đặt. - Thi trên sà lan (ụ nổi): Thường dùng với các thùng có kích thước và trọng lượng lớn, có khả năng ổn định và tự nổi trong quá trình kéo vào vị trí lắp đặt. Tùy từng điều kiện cụ thể để lự chọn biện pháp thi công phù hợp. Khi thi công hạ thủy, vận chuyển và đánh chìm cần tính toán các bài toán lựa chọn thiết bị thiết bị hợp lý: - Lựa chọn cẩu để vận chuyển, hạ thủy cấu kiện: Cần căn cứ vào khả năng nâng - tầm với của cẩu và kích thước – trọng lượng của thùng BT để lựa chọn phương án cẩu phù hợp. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 58 Hình 5.4: Quan hệ tầm với và sức nâng của cẩu - Lựa chọn tàu lai dắt: Khi vận chuyển lai dắt thùng BT (tự nổi, chở bằng sà lan) cần xác định lực kéo của tàu lai dắt. Cần chú ý đến các ảnh hươngr của dòng chảy, sóng đến công tác lai dắt. Cần kiểm tra khả năng tự nổi và ổn định của thùng khi kéo thùng ra vị trí tập kết tại công trình và đánh chìm vào vị trí xây dựng. Nếu kéo thùng trên quãng đường dài thì độ định của thùng đòi hỏi cao hơn là chở bằng sà lan ra vị trí xây dựng. Hình 5.5: Ổn định nổi thùng chìm BTCT - Lựa chọn sà lan, ụ nổi: Sà lan, ụ nổi để đúc các cấu kiện trên boong cần phải đảm bảo khả năng chịu tải của mặt boong khi công các thùng trên boong. Cần xác định thời gian thi công trên sà lan một cách chính xác để bố trí thiết bị và lựa chọn vị trí neo đậu phù hợp. Bộ môn Cơ sở kỹ thuật CTB&CT Ven biển Bài giảng: Kỹ thuật TCCT bảo vệ bờ biển Trang 59 Hình 5.5: Thi công lắp đặt thùng chìm BTCT Cần dự báo, xác định khả năng thay đổi mực nước biển, mớn nước thi công trong suốt quá trình thi công trên biển. Hình 5.6: Lai dắt thùng chìm vào vị trí xây dựng Công tác thi công cần được tính toán dự kiến ngay từ khi thiết kế. Lựa chọn được phương án hợp lý để thi công sẽ đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật của công trình.
File đính kèm:
- giao_trinh_ky_thuat_thi_cong_cong_trinh_bao_ve_bo_bien.pdf