Kỹ thuật thi công 2 bê tông DUL

Kỹ thuật thi công 2 bê tông DUL , dành cho sinh viên xây dựng

KỸ THUẬT THI CÔNG II

NCS ThS Đặng Xuân Trường

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TS Đỗ Đình Đức – PGS Lê Kiều Kỹ thuật thicông NXB Xây dựng Năm 2004 (tập 1 & 2)

Ngô Quang Tường Hỏi và đáp về các vấn đề Kỹ thuật thi công xây dựng NXB ĐHQG TP.HCM.

Năm 2006

 www.hse.gov.uk

 www.constructionskills.uk

www.ketcau.wikia.com

Kỹ thuật thi công II

NỘI DUNG

Phần I Thi công tầng hầm Nhà cao tầng

Phần II Lắp ghép giàn không gian nhịp lớn

Phần III Thi công BTCT dự ứng lực

Phần IV Thi công KCXD bằng tấm 3D

PHẦN III

Thi công BTCT Dự ứng lực

(Công trình dân dụng)

Chương I:

Các khái niệm cơ bản

Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước, còn

gọi là kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước,

lực (tên gọi Hán-Việt), là kết cấu bê tông cốt

của cốt thép ứng suất trước và sức chịu néncủa bê tông để tạo nên trong kết cấu những biếndạng ngược với khi chịu tải, ở ngay trước khi chịu

1 Khái niệm (2)

Nhờ đó những kết cấu bê tông này có khả năngchịu tải trọng lớn hơn kết cấu bê tông thôngthường, hoặc vượt được những nhịp hay khẩu độlớn hơn kết cấu bê tông cốt thép thông thường

1 Khái niệm (3)

Sơ đồ bê tông cố

thép ứng suất trước

2 Nguyên lý làm việc (1)

 Cốt thép trong bê tông, là cốt thép cường độ cao,

được kéo căng ra bằng máy kéo ứng suất trước,đạt tới một giá trị ứng suất nhất định, được thiết

trước khi các kết cấu bê tông cốt thép này chịutải

 Lực căng cốt thép này làm cho kết cấu bê tông

biến dạng ngược với biến dạng do tải trọng gây

ra sau này khi kết cấu làm việc

2 Nguyên lý làm việc (2)

 Nhờ đó, kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước

có thể chịu tải trọng lớn gần gấp đôi so với kếtcấu này, khi không căng cốt thép ứng suất trước

 Khi chịu tải trọng bình thường, biến dạng do tải

trọng gây ra chỉ đủ để triệt tiêu biến dạng do căngtrước, kết cấu trở lại hình dạng ban đầu trước khicăng, giống như không hề chịu tải gì

2 Nguyên lý làm việc (3)

 Ở kết cấu bê tông cốt thép thông thường, thì cốt thép

cùng với vật liệu bê tông chỉ thực sự làm việc (có ứng suất) khi có sự tác dụng của tải trọng.

 Còn ở kết cấu ứng suất trước, trước khi đưa vào chịu

tải thì kết cấu đã có trong nó một phần ứng suất ngược rồi Cốt lõi của việc kết cấu bê tông ứng suất trước có khả năng chịu tải rất lớn là nhờ việc tạo ra các biến dạng ngược với khi làm việc bình thường Việc sử dụng vật liệu cơ tính cao như: cốt thép cường độ cao, bê tông mác cao, chỉ là điều kiện

Chương II:

Phân loại kết cấu BTƯST

 Cốt thép ứng suất trước được kéo căng ra trước

trên bệ khuôn đúc bê tông trước khi chế tạo kếtcấu bê tông (như căng dây đàn)

 Sau đó kết cấu bê tông được đúc bình thường

với cốt thép ứng suất trước như kết cấu bê tôngcốt thép thông thường Đến khi bê tông đạt đếnmột giá trị cường độ nhất định để có thể giữ đượcứng suất trước, thì tiến hành cắt cốt thép rời ra

1 Bê tông ứng suất trước căng trước (2)

 Do tính đàn hồi cao của cốt thép, nó có xu hướng

biến dạng co lại dọc theo trục của cốt thép

 Nhờ lực bám dính giữa bê tông và cốt thép ứng

suất trước, biến dạng này được chuyển hóathành biến dạng vồng ngược của kết cấu bê tông

so với phương biến dạng khi kết cấu bê tông chịutải trọng

1 Bê tông ứng suất trước căng trước (3)

 Phương pháp này tạo kết cấu ứng suất trước

nhờ lực bám dính giữa bê tông và cốt thép, vàđược gọi là phương pháp căng trước vì cốt thépđược căng trước cả khi kết cấu bê tông đượchình thành và đạt tới cường độ thiết kế

 Phương pháp này, cần có một bệ căng cố định

nên thích hợp cho việc chế tạo các kết cấu bêtông ứng suất trước đúc sẵn trong các nhà máy

bê tông đúc sẵn Kết cấu bê tông ứng suất trướccăng trước có ưu điểm là dùng lực bám dính trênsuốt chiều dài cốt thép nên ít có rủi ro do tổn hao

2 BTƯSTcăng sau dạng không liên kết (1)

 Đây là loại kết cấu ứng suất trước được thi công

căng cốt thép sau khi hình thành kết cấu nhưng

trước khi chịu tải, và sử dụng phản lực đầu neohình côn tại các đầu của cốt thép ứng suất trước

để truyền áp lực ép mặt sang đầu kết cấu bê tông(gây ứng suất trước)

 Phương pháp này, không dùng lực bám dính

giữa bê tông và cốt thép để tạo ứng suất trước,nên còn gọi là ứng suất trước căng sau không

2 BTƯSTcăng sau dạng không liên kết (2)

 Cốt thép được lồng trong ống bao có chứa mỡ

bảo quản chống gỉ, và được đặt bình thường vàotrong khuôn đúc bê tông mà chưa được căngtrước

 Sau đó, đổ bê tông vào khuôn bình thường như

chế tạo kết cấu bê tông cốt thép thông thường

 Đến khi kết cấu bê tông cốt thép đạt cường độ

nhất định đủ để chịu được ứng lực căng thìmới tiến hành căng cốt thép ứng suất trước

2 BTƯSTcăng sau dạng không liên kết (3)

 Cốt thép được kéo căng cốt thép dần dần bằng

máy kéo ứng suất trước đến giá trị ứng suất thiết

kế, nhưng vẫn nằm trong giới hạn đàn hồi của cốtthép ứng suất trước

 Sau mỗi hành trình kéo thép, cốt thép lại được

hướng co lại vì tính đàn hồi.

2 BTƯSTcăng sau dạng không liên kết (4)

 Nhưng do các đầu cốt thép (một trong hai hay cả

hai đầu) được giữ lại bởi neo 3 lá hình côn nằmtrong hốc neo hình côn bằng thép bịt ở hai đầukết cấu bê tông, mà biến dạng đàn hồi này củacốt thép được chuyển thành phản lực đầu neodạng áp lực ép mặt của má côn thép truyền sangđầu kết cấu bê tông (tạo ra ứng suất trước)

 Nhờ đó kết cấu bê tông được uốn vồng ngược

với khi làm việc.

 Khi đạt đến ứng suất trước thiết kế thì mới cho

2 BTƯSTcăng sau dạng không liên kết (5)

 Cốt thép ứng suất trước có thể là dạng thanh,

dạng sợi cáp hay bó cáp.

 Mỗi sợi cốt thép ứng suất trước được tự do

mỡ bôi trơn, mà không tiếp xúc với bê tông Giữa

bê tông và cốt thép không hề có lực bám dính

 Phương pháp này thuận lợi cho việc thi công tại

hiện trường.

2 BTƯSTcăng sau dạng không liên kết (6)

 Ứng dụng cho các kết cấu bê tông cốt thép ứng

suất trước đổ tại chỗ.

 Tuy vậy, nhược điểm của phương pháp này là chỉ

dựa vào các đầu neo để giữ ứng suất trước.

nữa

Đầu neo bê tông ứng suất trước tại vị trí làm việc, loại

đa cáp.

3 BTƯST căng sau dạng liên kết (1)

dụng cả lực bám dính giữa cốt thép ứng suấttrước với kết cấu bê tông, lẫn phản lực ép mặtđầu neo để giữ ứng suất trước

 Loại này còn gọi là kết cấu bê tông ứng suất

trước căng sau có bám dính

 Cốt thép được đặt trong ống bao Ống bao bằng

nhựa, nhôm hay thép được đặt trong kết cấu bê

3 BTƯST căng sau dạng liên kết (2)

 Nhưng sau khi căng cốt thép đến ứng suất thiết

kế, thì tiến hành bơm (hồ) vữa xi măng với áp lực cao vào trong lòng các ống bao để vừa tạo

lớp vữa bảo vệ cốt thép vừa tạo môi trườngtruyền ứng lực bằng lực bám dính giữa cốt thépvới vữa xi măng đông kết, ống bao và kết cấu bêtông bên ngoài

 Việc kiểm tra độ đầy chặt vữa xi măng trong ống

bao được tiến hành nhờ có các đầu ống kiểm

tra cắm vào trong ống bao.

3 BTƯST căng sau dạng liên kết (3)

 Bơm vữa áp lực cao tới khi phun đầy vữa ra các

đầu thăm này có thể biết vữa đã chứa đầy trong

ống cáp đến đoạn nào của kết cấu

 Đây là dạng kết cấu bê tông ứng suất trước căng

sau cải tiến.

 Áp dụng cho kết cấu đúc tại chỗ tại hiện trường,

mà ít gặp rủi ro do tổn hao ứng suất trước tại đầuneo

4 Ứng dụng:

 Kết cấu bê tông cốt thép tiền áp được dùng

trong các tòa nhà cao tầng , lò phản ứng

dây võng , các bể chứa , xilô của các nhà máy.

Chương III:

Thi công dầm sàn BTƯST

1 Ưu điểm của hệ dầm sàn BTUST:

2 Một số công trình dùng hệ dầm sàn ƯST (1)

2 Một số công trình dùng hệ dầm sàn ƯST (2)

3 Quy trình thi công (1)

3 Quy trình thi công (2)

4 Phạm vi ứng dụng (1)

 Sàn dự ứng lực được ứng dụng vào tất cả các

 Có ba kiểu sàn dự ứng lực thường được sử

5 Phạm vi ứng dụng

Lực ứng xuất trước Prestressed force

Tải sử dụng Load

Kéo căng thép cường độ cao (cáp DUL) tạo ra

tải kháng với tải tác dụng.

6 Hiệu quả kỹ thuật

 Làm nén cấu kiện bê-tông

 Làm giảm ứng suất kéo và vết nứt trong bê-tông

 Lợi ích cho cấu kiện:

 Tăng bước cột

 Giảm chiều cao tiết diện

 Giảm trọng lượng tĩnh kết cấu & giảm độ võng

 Giảm khối lượng thép gia cường trong mặt cắt

7 Hiệu quả kinh tế

 Thi công nhanh và đơn giản

 Hoàn thiện nhanh, giảm chi phí hoàn thiện

 Giảm tối đa chiều cao của mỗi tầng

 Kiểm soát, hạn chế độ võng và vết nứt trong cấu

kiện bê-tông

 Bố trí linh hoạt cho việc thay đổi công năng sử

dụng

So sánh

Cấu tạo

Các loại sàn

TÍNH KÍCH THƯỚC SƠ BỘ

• Sàn: L/50, L/40 (L: nhịp của sàn)

• Dầm dẹt: L/30, L/40 (L: nhịp của dầm dẹp)

• Dầm: L/20, L/40 (L: nhịp của dầm)

8 Tiêu chuẩn kỹ thuật của vật liệu (1)

8 Tiêu chuẩn kỹ thuật của vật liệu (2)

8.2 Cáp

Đặc điểm kỹ thuật của sợi cáp

 Theo chuẩn ASTM A416: Sợi cáp có đường kính

0.5” (13mm) hoặc 0.6” (15mm)

 Theo Viện cáp DUL Hoa Kỳ (PTI): Cáp mạ hoặc

có vỏ bọc nhựa

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Vỏ nhựa

Lớp bảo vệ Permanent corrosion inhibiting coating

Cáp Strand

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Cáp Strand

8 Tiêu chuẩn kỹ thuật của vật liệu (3)

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Đầu vữa vào/ Grout inlet

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Ống vữa/ Grout tube

Nêm/ Wedges

Cáp/ Strands

Ống ghen/ Duct

Đế tựa/ Casting Khóa neo/ Anchor block

Đầu hộc/ Recess former

8 Tiêu chuẩn kỹ thuật của vật liệu (4)

8.3 Neo Cáp

Đầu neo chết

Để tính chiều dài đầu neo chết khi sản phẩm thiếu

số liệu kỹ thuật, có thể tính chiều dài này trong điềukiện lực kéo căng của cáp đạt 75% lực kéo đứt

(Theo tiêu chuẩn ACI-318/ BS-4447)

Chi tiết kỹ thuật / Technical parameter table

Đầu neo chết cho DẦM

Ống ghen có nếp

Corrugated duct

Prestressed reinforcement Frame

Đầu củ hành Onioned end

Đầu neo chết

 Đầu neo chết được tạo ra từ những sợi

cáp trong đường cáp được đánh rối, có chiều dài 750mm, chiều rộng ≥ 300mm.

 Đầu rối có hình củ hành với đường kính

liên kết của đầu neo chết với bêtông

Đầu neo chết

Đầu neo chết cho SÀN (1)

Ống ghen có nếp

Corrugated duct

Vòng thép Steel ring

Vòng thép Prestressed reinforcement

Vỉ khung Frame

Đầu củ hành Onioned end

Đầu neo chết cho SÀN (2)

ống vữa Grout tube vòng cáp căng

Tension ring

ống ghen Duct

khoảng trống spacer

đầu rối bulbs

Đầu neo chết cho SÀN (3)

ống vữa Grout tube

vòng cáp căng Tension ring

ống ghen dẹp flat duct

8 Tiêu chuẩn kỹ thuật của vật liệu (5)

8.4 Ống ghen

Ống ghen, van bơm vữa và các ống nối phải đủ độcứng để giữ nguyên hình dạng trong quá trình thicông

 Ống ghen trơn: độ dày tối thiểu 0.35mm

 Ống ghen gấp nếp: độ dày tối thiểu 0.30mm

 Ống ghen nhựa cứng: độ dày tối thiểu 2.0mm

Ống ghen (2)

Ống gen được làm từ các tấm thép mạ màu dày

ống gen từ 4m đến 6m

Ống ghen (3)

Ống kẽm có nếp

Conrrugated steel ducts

Ống ghen (5)

Ống ghen (6)

Ống ghen (7)

Ống ghen (8)

8 Tiêu chuẩn kỹ thuật của vật liệu (6)

Vữa / Grout (1)

Vữa / Grout (2)

vữa grout

ống ghen duct

cáp strands

8 Tiêu chuẩn kỹ thuật của vật liệu (7)

8.6 Chân chống đường cáp

 Các chân chống cho đường cáp phải được làm

bằng thép, thông thường được làm bằng tao cápcường độ cao, có đường kính 4mm

 Chân chống có chiều cao khác nhau Chân của

chân chống được phủ sơn chống rỉ

Chân chống đường cáp

9 Chi tiết bản vẽ thiết kế/ Detail drawings (1)

Chi tiết chống thũng

-Punching shear

9 Chi tiết bản vẽ thiết kế/ Detail drawings (2)

9 Chi tiết bản vẽ thiết kế/ Detail drawings (3)

Chi tiết mạch ngừng Pour strip

Lỗ kéo trên sàn (dầm) Pocket-stressing

-9 Chi tiết bản vẽ thiết kế/ Detail drawings (4)

Hình lỗ mở trên sàn (dầm) Pocket-stressing

10 Thi công (2)

10.2 Trình tự thi công cấu kiện dự ứng lực

11 Trình tự thi công / Process at site (1)

11.1 Gia công cáp / Processing tendon

11 Trình tự thi công / Process at site (2)

11.1 Gia công cáp / Processing tendon

Khoảng tụt nêm: 6 mm

Chiều dài đầu neo chết L0: 750mm

Chiều dài đường cáp từ đầu neo sống đến đầu neo chết: Le

Chiều dài đoạn bám dính đầu neo chết Lb: 2L0/3

Chiều dài đường cáp để tính toán độ giãn Ltt: Le - Lb

11.1 Gia công cáp / Processing tendon

Cơ sở để tính chiều dài cáp

11 Trình tự thi công (3)

11.2 Lắp đặt cáp / Installing tendon

11 Trình tự thi công (4)

11.2 Lắp đặt cáp / Installing tendon

11 Trình tự thi công (5)

11.3 Lắp đặt đầu neo / Fixing anchor

Ống vữa/ Grout tube

ống ghen/ duct

Đế tựa/ Casting Khóa neo/ Anchor block

Đầu hộc/ Recess former

Nêm/

Wedges

Cáp/

Strands

11 Trình tự thi công (6)

11.3 Lắp đặt đầu neo / Fixing anchor

11 Trình tự thi công (7)

11.3 Lắp đặt đầu neo / Fixing anchor

11 Trình tự thi công (8)

11.4 Kiểm tra lắp đặt cáp/ Checking tendon installation

11 Trình tự thi công (9)

11.4 Kiểm tra lắp đặt cáp/ Checking tendon installation

11 Trình tự thi công (10)

11.5 Đổ bê tông / Concreting

11 Trình tự thi công (11)

11.5 Đổ bê tông / Concreting

11 Trình tự thi công (12)

11.5 Kéo căng cáp / Stressing

11 Trình tự thi công (13)

11.5 Kéo căng cáp / Stressing

11 Trình tự thi công (14)

11.5 Kéo căng cáp / Stressing

11 Trình tự thi công (15)

11.5 Kéo căng cáp / Stressing

11 Trình tự thi công (15)

11.6 Bơm vữa / Grouting

11 Trình tự thi công (16)

11.6 Bơm vữa / Grouting

12 Thiết bị thi công (1)

12 Thiết bị thi công (2)

12.2 Máy bơm thủy lực

 Máy bơm thuỷ lực có

12 Thiết bị thi công (3)

12.3 Kích tạo neo chết

Kích tạo đầu neo chết có tác dụng

đánh rối đầu cáp của đầu neo chết

12 Thiết bị thi công (4)

12.4 máy trộn vữa

 Máy trộn vữa được thiết

kế cho việc trộn và đảo vữa,

là loại máy khuấy tròn và có

cánh khuấy, cung cấp hỗn

hợp vữa có tính chất đồng

đều.

 Máy có khả năng tạo

được 0.785m3 vữa cho 1 mẻ

trộn trong khi đó mỗi mẻ trộn

12 Thiết bị thi công (5)

12.5 Máy bơm vữa

 Máy bơm vữa

12 Thiết bị thi công (6)

12.6 Sàn công tác

 Hệ thống sàn công tác đảm bảo cho việc lắp

đặt (thân neo, luồn cáp,…), kéo căng và bơmvữa được thực hiện một cách an toàn

 Sàn công tác rộng tối thiểu là 1.0m tính từ bề

mặt đầu neo

 Sàn công tác có khả năng chịu được tải trọng

khoảng 300 kg/m

12 Thiết bị thi công (7)

12.6 Sàn công tác

12 Thiết bị thi công (8)

12.6 Sàn công tác

13 Các quy trình kiểm tra (1)

13.1 QTKT công tác lắp đặt đường cáp

 Kiểm tra sai lệch của đường cáp theo

phương đứng là ±5mm

 Kiểm tra sai lệch của đường cáp theo

phương ngang là ±100mm

13 Các quy trình kiểm tra (2)

13.1 QTKT công tác lắp đặt đường cáp

A1.2 Kiểm Tra Ống Ghen Của Đường Cáp:

 Kiểm tra vị trí tiếp giáp đầu neo sống đã quấn

băng keo chưa?

 Kiểm tra vị trí tiếp giáp đầu neo chết đã quấn

băng keo chưa?

 Kiểm tra vị trí khớp nối của ống ghen đã quấn

băng keo chưa?

13 Các quy trình kiểm tra (3)

13.1 QTKT công tác lắp đặt đường cáp

 Kiểm tra vòi bơm vữa đã gắn tại đầu neo chết,

neo sống và các điểm trung gian chưa?

 Kiểm tra đã buộc kẽm dưới chân vòi bơm vữa

13 Các quy trình kiểm tra (4)

13.1 QTKT công tác lắp đặt đường cáp

A1.4 Kiểm Tra Chân Chống Bó Cáp:

 Kiểm tra chân chống có được định vị cố định không?

 Kiểm tra chân chống có sơn chống rỉ không?

A1.5 Kiểm Tra Đầu Neo Chết:

 Kiểm tra chiều dài đầu neo chết là 750mm.

 Kiểm tra chiều rộng tối thiểu của đầu neo chết là 300mm.

13 Các quy trình kiểm tra (5)

13.1 QTKT công tác lắp đặt đường cáp

A1.6 Kiểm Tra Đầu Neo Sống:

 Kiểm tra đế neo đã gắn khuôn neo bằng xốp hay bằng

nhựa chưa?

 Kiểm tra bề rộng khuôn neo tối thiểu phải bằng bề rộng

đế neo.

 Kiểm tra chiều dày khuôn neo tối thiều phải bằng chiều

dày của đế neo.

 Kiểm tra chiều cao khuôn neo phải từ 120mm đến

150mm.

 Kiểm tra khuôn neo đã đặt sát ván khuôn thành chưa?