BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU PHẦN CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ

ĐÀ GIÁO CẦU DẦM Đà giáo được dùng để đỡ bán khuôn khi đổ bê tông dầm, đỡ kết cấu nhịp khi lắp ráp hoặc làm cầu tạm để di chuyển giá búa đóng cọc Hình II-1.4: Sơ đồ giàn dáo gỗ Hình II-1

Trang 1

Chương 1: Trụ tạm & Đà giáo

Trong xây dựng cầu hiện nay thường dùng một số loại đà giáo thép định hình có ưu điểm

là lắp ráp nhanh chóng, thuận tiện, sử dụng được nhiều lần

1.1 KẾT CẤU CHẾ TẠO TẠI CÔNG TRƯỜNG

1.1.1 TRỤ LỒNG ĐÁ

Trang 2

XDC-T.M.Phung,MEng -II 2

Ơ những nơi nước không sâu lắm, địa chất là nền đá hoặc đá cuội lớn không đóng được cọc hoặc không đủ điều kiện để đóng cọc có thể dùng trụ lồng đá (hình 2-5) Bộ phận chính của trụ lồng đá là khung lồng bằng thép có lót lưới thép ở trong Khung lồng được cần cẩu đặt đúng vị trí trụ tạm, sau đó bỏ đá hộc vào trong lồng, bên trên có rải lớp đá dăm cho bằng phẳng Trụ lồng đá chỉ nên làm cao từ 2-4m Nếu làm trụ càng cao sẽ càng phải tăng chiều rộng của nó để đảm bảo ổn định Như vậy sẽ càng thu hẹp dòng chảy và tốn nhiều vật liệu hơn

1.1.2 TRỤ TẠM KIỂU CHỒNG NỀ

Trụ tạm kiểu chồng nể được xây dựng

bằng cách xếp các thanh gỗ hoặc thanh

bê tông thành hình cũi bợn hoặc thành

từng lớp Trụ chồng nể dùng làm trụ

tạm khi lắp dầm, đặt trượt khi lao kết

cấu nhịp hoặc làm trụ cầu tạm Trụ

chồng nể chỉ dùng ở những nơi không

có nước ngập, nền bằng phẳng và ổn

định Chồng nể được xếp bằng các

thanh gỗ dọc và ngang có liên kết với

nhau bằng dinh dỉa (hình 2-6)

Cấu tạo của trụ gồm các cọc (hoặc cột) được liên kết với nhau thành các vì bằng các xà

mũ, các kẹp ngang, các giằng chéo Các vì đó lại được liên kết với nhau thành khối

Hình II- 1.2: Trụ chồng nề

Hình II- 1.3: Sơ đồ các dạng trụ kiểu vì cọc

Trang 3

không gian bằng các giằng ngang và các giằng chéo Nếu trụ kê trên nền đá còn có thêm các xà đáy dỡ dưới chân các cột

1.1.4 ĐÀ GIÁO CẦU DẦM

Đà giáo được dùng để đỡ bán khuôn khi đổ bê tông dầm, đỡ kết cấu nhịp khi lắp ráp hoặc làm cầu tạm để di chuyển giá búa đóng cọc

Hình II-1.4: Sơ đồ giàn dáo gỗ

Hình II-1.5: Mặt cắt ngang giàn dáo gỗ

Trang 4

Đà giáo cầu dầm gồm các trụ đỡ và hệ dầm bên trên Nếu hệ dầm bằng gỗ có thể cấu tạo theo kiểu dầm dọc rải dày, dầm dọc tập trung hoặc kiểu có nạng chống (xem thêm giáo trình cầu gỗ)

Loại đà giáo hệ dầm gỗ chỉ vượt được nhịp nhỏ, cần có nhiều trụ dỡ giữa sông nên cản trở việc thông thuyền và thoát nước dòng chảy Có thể kết hợp dầm thép và trụ đỡ bằng

gỗ để vượt được nhịp lớn hơn hay dùng đàn thép làm đà giáo để giảm số lượng trụ đỡ trung gian trong trường hợp cầu cao, sông sâu

Trong thời gian thi công nếu cần có khổ thông thương gầm cầu lớn hơn nữa, ta dùng dầm

I có thanh tăng cường hoặc giàn thép để vượt nhịp lớn Dầm hoặc giàn thép được gối lên vai đỡ của trụ cầu

Giàn giáo di động là giàn giáo có thể chạy được để chế tạo từ nhịp này đến nhịp khác Giàn giáo di động thích hợp để xây dựng cầu BTCT đúc tại chỗ bắc qua sông sâu, lòng sông không thể đóng cọ để làm giàn giáo cố định, hoặc không kinh tế Giàn giáo di động

có thể làm bằng dầm thép hoặc giàn thép định hình Khi di động cần một số thiết bị phụ trợ

Hình II-1.6: Giàn dáo dầm thép I

Hình II-1.7: Giàn dáo không trụ giữa

Trang 5

1.1.5 ĐÀ GIÁO CẦU VÒM

Hình II- 1.8: Giàn dáo di đông

Hình II- 1.9: Giá vòm thanh chống đứng

Trang 6

Đà giáo cầu vòm có yêu cầu kỹ thuật cao hơn đà giáo cầu dầm vì chỉ cần sự sai lệch nhỏ hay có độ lún không đúng của đà giáo sẽ dẫn đến sự sai lệch kích thước hình học của vòm, gây ra nứt vòm

Đà giáo cầu vòm còn gọi là giá vòm, có thể có trụ đỡ trung gian hoặc không có trụ đỡ trung gian

Giá vòm kiểu có trụ đỡ trung gian (hình 1.10) thường làm bằng gỗ Trụ đỡ kiểu thẳng đứng, chống xiên hay hình dỏ quạt

Kiểu giá vòm không có trụ đỡ trung gian thường làm bằng thép hình hay dàn thép Loại này có thể vượt khẩu độ từ 40m đến 150m (hình 1.11)

Trong trường hợp cầu nhỏ qua sông nước cạn hoặc ít nước chảy có thể dùng đất đắp ngang sông thành giá vòm tựa như một con đập có mặt trên cong theo đường biên đáy cầu vòm Sau khi đổ bê tông cầu vòm có thể tháo đỡ giá vòm bằng cách moi đất đi Kiểu giá vòm này dễ chế tạo, thích hợp cầu đơn lẻ trong điều kiện không có thiết bị kỹ thuật

Hình II- 1.10: Giá vòm kiểu thanh chống xiên

Hình II- 1.11: Giá vòm kiểu nan quạt

Trang 7

Hình II- 1.12: Tiết diện ngang giàn giáo gỗ

Hình II- 1.13: Cấu tạo chi tiết một số giá vòm

Trang 8

1.2 KẾT CẤU ĐỊNH HÌNH

Các kết cấu đà giáo làm công trình phụ tạm thời phục vụ thi công cầu có thể làm bằng vật liệu

gỗ hay thép Trong thực tế xây dựng cầu ở nước ta thường dùng các loại kết cấu thép vạn năng

do nước ngoài chế tạo chủ yếu là các loại sau đây:

mÆt c¾t ngang dÇm T-66 mÆt c¾t däc dÇm T-66

a-a a a

Hình II-1.14 Dầm T-66 của Trung Quốc

Hình II-1.15 Kết cấu UAK

Trang 9

Khi chiều dài nhịp lớn, tải trọng tác dụng lớn, để tránh biến dạng người ta có thể chồng các thanh UAK để chiều cao của giàn vòm h = 6m

Tính toán đà giáo giá vòm UAK:

+ Trọng lượng bản thân của đà giáo giá vòm

+ Trọng lượng bêtông hay đá xây + trọng lượng người, thiết bị đặt trên đà giáo

1.1.2 KẾT CẤU UYKM

Bộ cấu kiện YUKM chủ yếu bao gồm các thanh và phụ kiện thuận tiện cho việc lắp ghép thành các khung trụ không gian và các giàn không gian theo nhiều sơ đồ đa dạng Ngoài ra còn có các cấu kiện dầm dùng để lắp nên hệ mạng dầm phân bố lực trên các công trình phụ tạm

Kích thước chủ yếu của các kết cấu lắp bằng YUKM được tính như sau:

Trang 10

Hình II-1.17 Cấu tạo đà giáo vạn năng YUKM

1 Các cấu kiện thanh của bộ YUKM

Các cấu kiện thanh có thể lắp thành hệ kết cấu dàn không gian theo bất cứ sơ đồ nào ứng với các nút dàn bố trí thành mạng lưới 2x2m Có những thanh dàn chủ dài để lắp liền 2 khoang 2 mét hay 1 khoang 2 m kết cấu dạng dàn như vậy thường dùng làm các trụ đỡ tạm hay các đà giáo nằm ngang

Các thanh của bộ YUKM đều là các thép góc L có thể ghép lại nhờ bu lông và các bản đệm thành các dạng mặt cắt tổ hợp khác nhau Số thép góc trong một mặt cắt chịu lực được lấy tuỳ theo tính toán

Để lắp các thanh biên dàn, thanh đứng dàn hay cột trụ palê dùng hai loại mặt cắt thanh loại chịu lực chủ lớn bằng thép góc L120x120x10 hay L120x120x10, có thanh dài suốt 2 (4m) có thanh dài (2m) Loại chịu lực phụ nhỏ hơn để làm thanh không chịu lực hoặc dùng trong các hệ liên kết thì bằng thép góc nhỏ L75x75x8

Để lắp các thanh chéo cũng có 2 loại: thanh chéo chịu lực chủ làm bằng thép góc lớn L90x90x9 Các thanh chéo trong hệ liên kết thì dùng thép góc nhỏ L75x75x8

Để lắp các thanh chống ngang dùng loại thép góc L75x75x8

Khe hở giữa các thép góc của cột hoặc của thanh liên dàn trong cùng một mặt cắt tổ hợp là 10mm để đảm bảo khả năng đặt các bản nút và bản đệm theo hai hướng vuông góc với nhau

Khe hở giữa các thép góc ghép nên mặt cắt tổ hợp của thanh chéo là 20mm để khi cần có thể hàn chúng vào các bản nút

Trong bộ YUKM có các loại bản nút sau:

đầu thanh sẽ nối vào bản nút Có loại bản nút là nơi giao nhau của 3 hướng như M12H, của

5 hướng như M2N và của 8 hướng như M26

M30

Trang 11

Đối với các kết cấu công trình phụ tạm khi xét 2 mặt phẳng vuông góc với nhau thì lúc thiết

kế đã tính toán và bố trí một mặt phẳng chịu lực khoẻ hơn còn một mặt phẳng kia chịu lực yếu hơn.Ví dụ mặt phẳng thẳng đứng của giàn chịu tác động của các tải trọng cơ bản phải khoẻ hơn mặt phẳng nằm ngang của giàn chịu áp lực gió Việc bố trí các bản nút trong 2 mặt phẳng vuông góc với nhau cũng theo nguyên tắc tương tự Tại cùng một nút giàn trong không gian thì các bản nút nằm trong mặt phẳng chịu lực chính được liên tục xuyên qua mặt cắt các cột trụ hay các thanh biên giàn có các bản nút nằm trong mặt phẳng chịu lực phụ sẽ

bị gián đoạn

Do sự khác nhau của các bản nút trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau nên đặc điểm bố trí bu lông trong chúng cũng khác nhau Để thuận tiện tháo lắp bu lông các lỗ bu lông trên hai nhánh của cùng một thép góc sẽ lệch nhau một nửa khoảng cách bước đặt bulông cấu tạo bản nút trong mặt phẳng chịu lực chính bảo đảm khả năng liên kết với thanh xiên có mặt cắt

tổ hợp 4 thép góc ghép thành dạng dấu cộng còn cấu tạo bản nút trong mặt phẳng phụ chỉ đủ khả năng liên kết với thanh xiên có mặt cắt tổ hợp 2 thép góc ghép thành dạng chữ T

Chẳng hạn trên hình 4-3a vẽ một tiếp điểm nối các thanh xiên và các thanh chống ngang vào thanh biên một bản nút lớn nằm trong mặt phẳng chịu lực chính liên tục đi qua 2 khoang dàn nối với hai thanh xiên với thanh biên hai bản nút phụ nhỏ hơn đặt vuông góc với bản nút chính nối thanh chống ngang trong mặt phẳng chịu lực phụ vào bản nút Các thép góc của thanh liên dàn thuộc hai khoảng kề nhau được nối với nhau qua bản nút lớn ở đó phải đặt thêm các đoạn thép góc nối loại L100x100x10mm Nếu đúng ngay tại bản nút giàn đó chịu lực tập trung từ các phần kết cấu bên trên nó xuống thì phải đặt đoạn thép góc nối này như hình 4-3a sao cho 1 cánh nằm ngang của nó quay lên trên như vậy tạo ra một bề mặt tựa

Ở đỉnh cột và chân cột của các kết cấu palê trụ tạm có một cấu kiện đế cột đặc biệt (thường gọi là đầu bò, bản đế cánh bướm) được chế tạo bằng cánh hàn 2 loại bản nút vuông góc với nhau trong 2 mặt phẳng thẳng đứng và hàn thêm một bản phẳng làm mặt tựa nằm ngang, các thanh xiên và thanh chống ngang được nối vào đế cột theo cách giống như nối vào các tiếp điểm khác Bản phẳng nằm ngang của đế cột có lỗ bu lông để nối vào 2 dầm I550 các dầm I này có thể đặt trên đỉnh cột trụ hoặc ở dưới chân cột trụ

Để nối các cấu kiện thì tại các tiết điểm dùng 2 loại bulông đường kính f 22 mm dài L=65mm và f 27,23,28 mm Độ dơ giữa các lỗ và bulông như vậy dễ dàng cho việc lắpbulông nhưng làm tăng các biến dạng dư ở các liên kết Chẳng hạn độ định vị dư ở các mối nối các cột đạt đến 2-3 mm

Khi tính toán có thể coi các cấu kiện thanh được nối chốt với nhau tại các bản nút.Bởi vì phải bố trí cấu tạo sao cho các tải trọng chỉ truyền lên các bản nút nên cấu kiện thanh được tính toán chịu lực dọc trục do tải trọng tính toán trị số lực dọc này được so sánh với ứng lực

chiều dày bản nút hay nói đúng hơn là phụ thuộc vào sự có mặt hay không có mặt của bản

đệm Các trị số ứng lực giới hạn trong các cấu kiện thanh được ghi trong bảng 2-1

2 Các cấu kiện dầm của YUKM

Các cấu kiện dầm của YUKM gồm các dầm thép hình I 550 với các chiều dài đảm bảo tương ứng với các khoảng cách giữa các tâm mối nối chúng là 3.0m, 5.0m, 11.0m Ngoài ra có các chi tiết bổ xung các bản nối tấm chống ngang sườn tăng cưòng cứng khi nối ghép chúng lại theo cách khác nhau thì có thể nhận được các dầm chiều dài khác nhau tuỳ dạng cụ thể của mỗi dạng

Trang 12

Một loại thanh chống ngang khác bằng thép hình I550 dùng để nối ngang giữa các dầm và còn làm dầm ngang trực tiếp chịu tải trọng rồi truyền cho các dầm chủ

Khi cần thiết có thể có thể nối các dầm đặt cách nhau 2 m bằng các liên kết kiểu dàn trong đó thanh chéo là cấu kiện thanh của YUKM còn các thanh chống ngang chính là các I-300 nói trên

để liên kết các thanh đó vào dầm chủ thông qua các bản tăng cường nằm ngang của bụng dầm Trị số ứng lực giới hạn trong các cấu kiện dầm của bộ YUKM là các trị số mômen và lực cắt,

Các ứng lực giới hạn được xác định theo kết quả kiểm toán các ứng suất pháp ứng suất tiếp ứng suất chủ trong các mặt cắt dầm được ghi trong bảng 2-3 Trong bảng đó cũng được ghi lực cắt

hạn lên dầm

Tất cả các cấu kiện thanh và cấu kiện dầm của YUKM cho phép có thể lắp ghép chúng theo các

sơ đồ khác nhau thành các cấu kiện công trình phụ tạm các dầm dùng để phân bố tải trọng lên các tiếp điểm của hệ dàn còn các cấu kiện thanh chỉ chịu lực dọc trục

Ưu điểm của bộ YUKM là có tính vạn năng nhưng khuyết điểm của nó là một kết cấu dàn không gian và phải lắp từ quá nhiều chi tiết nhỏ, nhiều bulông do đó tốn công lao động và thời gian khi lắp cũng như khi tháo dỡ

Tính trung bình cứ 1 tấn kết cấu YUKM có tới 53 loại chi tiết và 130-160 bulông Do YUKM liên kết bằng bulông thô nên kết cấu có biến dạng lớn khó tính toán chính xác trước vì vậy khi cần thiết có thể phải chất tải trọng dằn trước để làm cho kết cấu YUKM xuất hiện hết các biến dạng dư do độ dơ của các lỗ bulông

Bảng 2-1 Danh mục các cấu kiện YUKM

Tên gọi Số hiệu Mặt cắt hay

chiều dày (mm) Chiều dài mm hay diện tích (m 2

)

Trọng lượng (kg)

202

L125x125x10 L125x125x10

3994

1994

76.4 38.2

203 5H

L125x125x10 L90x90x10 L75x75x8

594

2290

2418

10.9 28.0 21.8

16H

L75x75x8 L75x75x8

1730

3730

15.6 33.7

Trang 13

W=0.491 W=0.056 W=0.491 W=0.0187 W=0.330

610

610 W=0.764

47.3

(47.3) 14.7 26.0 20.6 29.2 77.6 Bản nút của dàn liên kết 17

18

23

217

370X10 325X10 290X10 290X10

W=0.233 W=0.075 W=0.160 W=0.173

18.6 5.9 12.5 13.6 Bản nútcủa hệ mạng

dầm

460X10 400X10 200X10 45X10

W=0.484 W=0.224 W=0.131 W=0.056

103.0

232

I55 I55

1930 W=0.008

100x10 450x12

510

514

8.0 8.0

W=0.038 W=0.038

3.0 1.5

65

85

0.55 0.87

Trang 14

Bảng 2-4 Các ứng lực cho phép (Pcp) tại các điểm giao nhau của hệ mạng dầm do lực cơ

- Tải trọng tập trung lên dầm đơn I55

Bảng 2-5 Các ứng lực cho phép của bulông do các lực cơ bản khi tính theo ứng suất cho

phép và các ứng lực giới hạn khi tính theo phương pháp trạng thái giới hạn

o

Tính theo chịu đập với T=1.58Ro ứng với các bề dày bản thép là mm

tính toán theo chịu cát với

T=0.65Ro

Tính theo chịu ép đập với các bề dày bản thép

6.52

5.9 7.25

11.8 14.5

4.95 7.45

8.3

7.5 9.2

15.0 8.4

Trang 15

Bảng 2-2 ứng lực cho phép (Ncp)của các cấu kiện YẩKM - 60 do các lực cơ bản khi tính theo phương pháp ứng suất cho phép và ứng lực

Khoảng cách giữa các tấm tiếp điểm l,cm

Chiều dài tự do khi uốn trong mặt phẳng dầm

Chiều dày tại chỗ liên kết của bản

Độ mảnh lớn nhất

4.86(6.00) 4.86(6.00) 3.7694.6) 3.76(4.6)

8.4(9.9) 12.6(14.8) 12.6(14.8)

9.43(11.70)*

11.70(14.50) 11.70(13.80) 11.70(14.50) 11.70(13.80)

11.80(15.00) 11.80(15.00) 11.80(15.00) Thanh

204 102**

18.9(22.4) 18.9(22.4) 18.9(22.4)

44.40(54.80) 35.00943.10)

89.00(109.8) 73.00(90.20)

14 114;29;121;347 348;211;351;352

43.5(59.2) 75.6(89.5)

Trang 16

4.13(5.10) 4.13(5.10) 3.62(4.50) 3.62(4.50)

18.90(22.40) 18.90(22.40) 18.90(22.40) 2L

47.20(58.40) 35.00(43.20)

37.80(44.20) Thanh

94.50(116.80) 74.20(91.50)

14 11;29;121;221;347;348;211;351;

352;353;354;355

;299

43.50(55.20) 75.60(89.50)

3.02(3.70) 3.02(3.70)

Bất kỳ Bất kỳ

8.4(9.9) 8.4(9.9)

2 L75x7

148**

28.20(34.70) 12.82(14.30) 12.82(14.30) 12.87(14.30)

29.20(36.10) 29.20(36.10) 29.20(36.10) 29.20(36.10)

353 8;17;22;

23;26;349;217 354;355 11;14;29;121;

221;221;229

11.90(15.10) 16.80(19.8) 28.6(19.8) 33.6(39.6)

4 L75x7

58.40(72.20) 58.40(72.20)

8;17;22;23;26;

349;217;

11;14;29;121 221;211;229

23.6(30.0)47.2(60 0)

Trang 17

63.20(78.00) 63.20(78.00)

221;351;352;353 Tại các mối nối

88.2(104.5) 113.4(134.5) 82.2(101.6)

126.40 (156.0) 126.40 (156.0)

315;352 353;355 Tại các mối nối

130.5 (166.0)

129.0 (159.5)

Chú thích

* Đối với l=566 cm khi thanh chéo giao nhau với thanh chịu kéo hoặc với thanh ngang không tính chịu lực có mặt cắt 2L75x75x8 thì theo các tính toán chính xác về ổn định lúc không có thanh chống ngang được ứng lực nén cho phép là S=0

** Khi giao nhau với thanh chịu kéo

*** Chỉ cho phép dùng làm cấu kiện liên kết

**** Khi đảm bảo nén đúng tâm hay kéo đúng tâm

Trang 18

Chương 1: Trụ tạm & Đà giỏo

Chân chống 2I300 L=7640

Tim trụ dọc cầu

Bản 350x350x10 chôn chờ

22000 22000

79

16600

1400 4x1400

700

4 M22/M8 bản/bản 44/44

2000

6 5 N6

10 Th cụm

6000 2M4

Rọ thép đá hộc Tấm bản BTCT 2x2.3x0.2m

Chủng loại

M231/M232 M201/M202 3 2 M4/M5

tt

S.L

8/48 136/120 Th/Th Th/Th

Tấm BTCT 2x2.3x0.2m

Cáp neo  22/Hố thế 5T

Rọ thép đá hộc 12 11

100/4 m3 m/cái 69.2

Đơn vị

01 20

M22

B

2M5

2M4 M22 2M6

M221 M235

2M4 N6 M221 M235

M221 2M4

Xe goòng Kích

eo v

ào h

ố t

5T2M5

800

Kích

Hỡnh II-1.19 Cấu tạo giỏ sàng dầm bằng đà giỏo vạn năng YUKM

Trang 19

Bảng 2.3 Các mômen uốn cho phép (Mcp); Lực cắt cho phép (Qcp) đối với các cấu kiện dầm của bộ YẩKM - 60 do các lực cơ bản khi tính theo ứng suất cho phép và các mômen

Mô đun chống uốn W

(T)

Lực cắt tại chỗ liên kết (T)

Mômen giới hạn (T.m)

Lực cắt

(T)

Qgh tại chỗ liên kết (T)

Trang 20

1.3 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ĐÀ GIÁO

Khi thi công móng mố trụ hay kết cấu nhịp ta phải làm đà giáo ván khuôn để đổ

bêtông các bộ phận của cầu

Vật liệu làm đà giáo – ván khuôn: + gỗ

+ thép 1.3.1.ĐÀ GIÁO GỖ

Hầu hết các vật liệu gỗ, ngoài ra còn có thép hình Loại này rẻ tiền, dễ làm ở các công trường nhưng chỉ sử dụng được một vài lần Vì vậy xét về mặt kinh tế là không có lợi

Loại đà giáo ván khuôn này thường được dùng ở miền núi, thi công các bộ phận đặc biệt Dùng ở các đơn vị không chuyên thi công cầu

Nhược điểm là chịu lực kém, các khe hở giữa giữa các ván làm ván khuôn không khít

 để bêtông và vữa ximăng dễ chảy mất, làm cho bề mặt bêtông sau khi đổ không được đẹp

Tính toán:

Trang 21

+ Xác định các tải trọng thẳng đứng:

Trong lượng bản thân P;

Trọng lượng BT và CT;

Lực xung kích thẳng đứng phụ thuộc vào phương pháp dổ bêtông và phương pháp đầm bêtông;

+ Tải trọng nằm ngang Áp lực ngang của bêtông Áp lực xung kích ngang của bêtông + Tải trọng gió ngang: chỉ xét đến khi đà giáo ván khuôn khi đã lắp dựng xong nhưng chưa đổ bêtông Chỉ tính ổn định cho đà giáo

1.3.2 ĐÀ GIÁO THÉP

Ở các đội cầu chuyên nghiệp để có thể sử dụng được nhiều lần người ta dùng loại đà giáo ván khuôn lắp ghép bằng thép Loại này vốn đầu tư ban đầu lớn nhưng nó được khấu hao nhiều lần vào nhiều công trình  hiệu quả lớn hơn Thời gian thi công nhanh hơn, giảm bớt được lượng công nhân và máy móc cần thiết ở công trình xây dựng

Yêu cầu với ván khuôn thép:

là các gối kê Dạng của các gối kê của tấm ván phụ thuộc vào sườn tăng cường

Với các sườn tăng cường đặt ở biên thì bản đặt trên nó được coi làliên kết khớp Với các sườn tăng cường giữa thì bản đặt ở trên nó được coi là liên kết ngàm

Hoạt tải gồm có trọng lượng thực tế của bất kỳ thiết bị nào phải đỡ như các tải trọng tập

Trang 22

tác động tại mép ngoài của cánh của mặt cầu

Tải trọng nằm ngang dùng để thiết kế hệ giằng chống đà giáo là tổng số các tải trọng nằm ngang do thiết bị, trình tự thi công, gồm các lực thủy tỉnh không cân bằng từ bê tông lỏng, dòng chảy (nếu có) tác dụng vào và tác dụng của gió Tuy nhiên có trường hợp nào tải trọng nằm ngang tính toán theo một phương nào đó được nhỏ hơn 2% tổng tĩnh tải

Với kết cấu kéo sau, đà giáo cũng phải thiết kế để chịu bất kỳ các tải trọng tăng lên hoặc phân bố lại do tạo ứng suất trước do kết cấu

Các tải trọng do đà giáo tác động vào kết cấu hiện có, mới hoặc đã thi công xong một phần

không được vượt các tải trọng cho phép trong chương 8.15 “Đặt tải trọng ”

1.3.4 MÓNG

Đà giáo phải xây dựng trên đế móng chắc chắn an toàn không bị xói dưới chân, được bảo vệ

để không bị hóa mềm và có thể chịu được tải trọng đặt trên đó Khi người kỹ sư yêu cầu, nhà thầu phải dùng các thử tải thích hợp để chứng minh rằng các giá trị chịu nén của đất được giả định cho việc thiết kế đế móng đà giáo không vượt quá khả năng đỡ của đất

Đà giáo nào không thể làm trên một đáy móng như ý muốn phải được đỡ trên cọc, chúng phải cách nhau, được đóng và thu dọn theo một cách thức được chấp thuận

1.3.5 ĐỘ VÕNG

Đối với kết cấu bê tông đúc tại chỗ, độ võng tính toán của các cấu kiện chịu uốn của đà giáo không được vượt 1/240 khẩu độ của chúng không kể phần độ võng được bù bằng các dãi độ vồng ngược

1.3.6 ĐỘ TĨNH KHÔNG

Trừ khi có quy định khác, các kích thước tối thiểu của các khoảng trống phải bố trí qua các

đà giáo đối với các đường cần phải mở cho giao thông trong thi công phải lớn hơn 5 ft (1.542 m) so với bề rộng của làn xe chạy đến, do giữa các hàng rào chắn khi sử dụng chúng và cao

14 ft (40267 m) trừ độ tỉnh không thẳng đứng tối thiểu trên các đường giữa các hang và đường cao tốc phải là 14,5 ft (4.420 m )

1.3.7 THI CÔNG

Đà giáo phải thi công và bố trí theo trắc dọc xét đến tổng cộng độ lún, độ võng dự kiến và bao gồm các đường tim thẳng đứng, độ vồng ngược chỉ rõ trên các bản vẽ hoặc theo lệnh của người kỹ sư đối với kết cấu vĩnh cữu Phải dùng các độ dài vồng có chiều cao, thay đổi giữa các rầm đà giáo và các khuôn đáy để thực hiện việc trên dưới sự chỉ dẫn trực tiếp của người

kỹ sư

Phải dùng các kích vít thích hợp, các đôi nêm hoặc các thiết bị khác tại mối cột để điều chỉnh

đà giáo tới cao độ cho phép điều chỉnh nhỏ trong khi đổ bê tông hoặc khi đặt kết cấu phải quan sát các độ lệch của các độ lún so với dự kiến, và xét đến việc lỏng dần của đà giáo Nhà thầu phải bố trí các đồng hồ đo gắn vào ván khuôn và kéo dài tới mặt đất, hoặc các cách khác

để do chính xác độ lún đà giáo trong khi đổ và bảo dưỡng bê tông

Đà giáo hoặc ván khuôn đối với tấm bản mặt cầu trên các rầm cầu phải được đỡ trực tiếp trên các rầm để chúng bị lún chênh lệch đáng kể trong khi đổ bê tông Rầm phải được gằng chống

Trang 23

để chống lại các lực có thể làm quay hoặc xoắn trong các rầm do đổ bê tông mặt cầu hoặc tách ván ngăn Không được phép hàn các tấm đỡ đà giáo hoặc các thanh chống vào các cấu kiện kết cấu thép hoặc thép tăng cường trừ khi được phép riêng

1.3.8.TÍNH TOÁN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH DÙNG ĐỔ BT KẾT CẤU NHỊP

Đà giáo để xây dựng cầu BTCT đúc tại chỗ phải chịu được các tải trọng thẳng đứng trên nó : Tải trọng BTCT, cốt thép, ván khuôn, người và thếit bị thi công, ngoài ra còn chịu ảnh hưởng của gió, lực đẩy ngang của nước, lún không đều….Căn cứ vào các tải trọng này và trọng lượng bản thân của đà giáo, ván khuôn mà tính duyệt đà giáo về mặt cường độ và độ biến dạng :

1.Tải trọng tác dụng

Theo phương thẳng đứng gồm :

trọng lượng đơn vị gổ 0.7 T/m3

ngang của diện tích đổ BT), các thiết bị như ván dẫn vòi voi, phiễu chứa bêtông…coi như lực tập trung vào tình hình cụ thể

quy định lấy bằng 200 kg/m2 với đà giáo và giá vòm có l<60m và 100 kg/m2 với L>60m

- k2 : hệ số kể tới tác dụng thêm cảu nhiều giàn chắn gió của đà giáo

Khi tính toán theo TTGHI ( cường độ và ổn định) phải xét tới hệ số biến đổi của tải trọng

2.Tính cao độ kiến trúc của đà giáo

Để đảm bảo lúc tháo dỡ đà giáo, ván khuôn đáy dầm chủ nằm đúng cao độ thiết kế thì ban đầu trước lúc đổ bêtông, ván khuôn đáy dầm trên đà giáo phải cao hơn độ cao thiết kế của đáy dầm Độ cao đó gọi là độ vồng dự trữ thi công Độ vồng được xác định bởi những yếu tố sau:

Biến dạng đàn tính của cọc hay cột đà giáo

- L : chiều dài cột( từ đáy xà mũ tới mặt đất)

- E : môđun đàn hồi của gỗ

(tức là võng)

Khi dầm dọc là dạng dầm đặc

Trang 24

-q : Là lực rải đều trên dầmhay trên dàn(kg/m)

-l : Khẩu độ tính toán cảu dầm hay dàn (m)

-E : mô đun đàn hồi của vật liệu

-Jm : Mômen quán tính lớn nhất của tiết diện dầm hay dàn ở giữa nhịp

-J0 : Mômen quán tính lớn nhất ở mặt cắt đầu dầm

- α : Hệ số xét tới sự tăng độ võng do các thanh của dàn Đối với dàn có hai bên song song phụ thuộc vào tỷ số chiều cao h và khẩu độ l



-k : Số chỗ tiếp xúc giữa gỗ với gỗ

-k': Số chỗ tiếp xúc giữa thép với gỗ

tổng cộng tại một điểm sẽ là :

6 5 4 3 2



1.4 CÁC THIẾT BỊ DÙNG ĐỂ HẠ ĐÀ GIÁO & NGUYÊN TẮC HẠ ĐÀ GIÁO

Đà giáo được tháo dỡ sau khi thi công xong Việc tháo dỡ đà giáo phải đảm bảo đúng kỹ thuật để công trình không bị chấn động hay phát sinh các ứng lực phụ dẫn đến nứt vỡ Các thiết bị tháo hạ đà giáo có nhiệm vụ đáp ứng yêu cầu nói trên trong khi hạ đà giáo

1.4.1 NÊM GỖ

Nêm gỗ được đặt dưới các cột gỗ hoặc dàn đỡ Khi cần tháo đỡ ta làm cho các mảnh nêm trượt ra khỏi nhau

Nêm hai mảnh (hình 1.20) là loại đơn giản nhất Nó gồm 2 mảnh gỗ cắt vát đặt lên nhau

Khi tháo đỡ thì dùng búa đóng bật mảnh trên ra Để nêm khỏi tự tụt ra trong quá trình làm

Loại nêm 2 mảnh có nhược điểm là không thể hạ từ từ mà hạ đà giáo đột ngột do vậy nên gây chấn động cho đà giáo

Trang 25

Nêm 3 mảnh và 4 mảnh khắc phục được các nhược điểm nói trên Để các mảnh nêm tự tụt ra

nêm không tụt ra khi làm việc phải có bu lông giữ Nêm 4 mảnh có ưu điểm là hạ đà giáo xuống đều và đúng theo phương thẳng đứng hơn so với khi dùng nêm 3 mảnh hoặc nêm 2 mảnh

Để lấy được thùng cát ra khỏi vị trí thì chiều cao toàn bộ của thùng cát khi xả hết cát phải thấp hơn chiều cao cần hạ của đà giáo

Hình II- 1.20: Nêm gỗ Hình II- 1.21: Hộp cát

Hình II- 1.22: Thiết bị tháo hạ đà giáo

Trang 26

1.5.VÁN KHUÔN

1.5.1.CẤU TẠO CÁC LOẠI VÁN KHUÔNG DÙNG TRONG XÂY DƯNG MỐ TRỤ

1 Các yêu cầu cơ bản đối với ván khuôn

Ván khuôn của các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Do các yêu cầu trên nên trước khi chế tạo ván khuôn, cần lựa chọn vật liệu làm ván khuôn thật chu đáo và đảm bảo chất lượng

Nếu vật liệu là gỗ nên chọn loại gỗ không bị mục, mọt có độ ẩm từ 18-23% dùng làm ván khuôn ở trên cạn và từ 28-30% đối với ván khuôn ở dưới nước Lựa chọn gỗ như vậy giảm được sự biến hình của gỗ trong thời gian sử dụng

Nếu chọn vật liệu làm ván khuôn thép nên dùng loại thép CTO hoặc các loại thép có chỉ tiêu

lý hoá tương đương

2 Cấu tạo ván khuôn

a/.Ván khuôn cố định

Khi đổ bê tông bệ mố trụ cần chôn sẵn các neo bằng thép tròn hoặc bu lông để định vị ván khuôn Các bu lông này được chôn theo chu vi thân trụ và tại các vị trí sẽ đặt các cột chống đứng của ván khuôn thân mố trụ

Trình tự lắp dựng ván khuôn thân mố trụ bắt đầu từ việc đặt các thanh nẹp trên bề mặt của bệ trụ , cố định vào các neo chờ sẵn, tạo thành một khung cố định khép kín theo chi vi thân trụ Tiếp theo là lắp ván khuôn đầu lượn tròn, cố định với nẹp ngang ở trên bề mặt của bệ trụ , sau đó dựng một số các thanh nẹp đứng và ngang tạo thành một hệ thống khung bao xung quanh Hệ thống khung này cũng được cố định chặt vào nẹp ngang trên mặt bệ trụ thật chắc chắn để làm cơ sở lắp dựng ván lát của phần thẳng Sau khi lắp hết ván lát cần điều chỉnh cho đúng vị trí và kích thước, lắp nốt các thanh nẹp còn lại , đặt các thanh chống và bắt bu lông giằng Cuối cùng , sau khi đã lắp dựng xong cần phải kiểm tra lại vị trí và kích thước của ván khuôn , sửa chữa các sai sót Trước khi đổ bê tông , ván khuôn phải bảo đảm được các yêu cầu như ở mục 1 và phải được bôi trơn để giảm sự dính bám của bê tông vào ván khuôn

Ván khuôn cố định có cấu tạo như trên đòi hỏi nhiều thời gian chế tạo và lắp dựng tốn nhiều

gỗ (trung bình từ 0.06 -:- 0.12 m3 gỗ / 1m2 bề mặt ) nhưng hiệu suất sử dụng lại thấp nên ít được dùng với kết cấu khối lớn và lặp lại nhiều lần

Trang 27

Hình II- 1.24: Các bộ phận ván khuôn cố định

Hình II- 1.25: Ván khuôn trụ

Trang 28

b/.Ván khuôn lắp nghép

Hình II- 1.26: Thanh giằng tháo lắp

Hình II- 1.27: Bố trí ván khuôn lắp ghép

Trang 29

Kích thước của tấm ván (m x n) cần lựa chọn theo điều kiện cụ thể của kết cấu nhưng phải đảm bảo cho công tác vận chuyển và lắp dựng được dễ dàng Diện tích của một tấm ván thường từ 4-:-12m2 và tối đa là 20 m2 Các tấm ván khuôn lắp ghép , ngoài các nẹp ngang

và dọc còn dạng tấm ván khuôn và giữ cho ván khuôn không bị biến dạng , xô lệch trong quá trình sử dụng Để giúp cho công việc lắp dựng và tháo dỡ dễ dàng , các tấm ván được nối với nhau nhờ hệ thống bu lông và các bản néo

Ở nhiều công trường ngoài các loại ván khuôn lắp ghép bằng gỗ người ta còn sử dụng loại ván khuôn lắp ghép bằng thép bản có sườn tăng cường bằng thép góc hoặc thép hình loại nhỏ Ván khuôn bằng thép tuy nặng nề và đắt hơn so với ván khuôn bằng gỗ nhưng sử dụng được nhiều lần hơn

Dùng ván khuôn lắp ghép để đổ bê tông các trụ có chiều cao và kích thước lớn sẽ tiết kiệm được vật liệu làm ván khuôn và giảm được thời gian thi công như ví dụ sau :

Đổ bê tông đoạn I và II của thân trụ, sau đó giữ nguyên ván khuôn đoạn II, tháo ván khuôn ở đoạn I để lắp lên đoạn II và đổ bê tông đoạn III Quá trình thi công thân trụ được tiếp tục tiến hành như trên cho đến hết Như vậy chỉ cần số lượng ván khuôn dùng cho hai đoạn để đổ

bê tông cho toàn bộ thân trụ Thi công bê tông thân trụ theo phương pháp luân chuyển ván khuôn như trên phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật trong các công tác lắp dựng , tháo dỡ ván khuôn và đổ bê tông

Hình II- 1.28: Cấu tạo ván khuôn lắp ghép

Hình II- 1.29: Tấm ván nẹp đứng

Trang 30

Hình II- 1.30: Ván khuôn cong đầu trụ

Hình II- 1.31: Các bộ phân lien kết các ván khuôn lắp ghép

Trang 31

Khi dùng ván khuôn lắp ghép để đổ bê tông mố, trụ cầu có kích thước rất lớn hoặc rất mỏng,

sẽ gặp khó khăn trong việc định vị bằng bu lông giằng và thanh văng chống vì khi đó hoặc sẽ quá dài hoặc sẽ quá ngắn Trong những trường hợp như vậy người ta dùng các thanh văng, chống phía ngoài bằng tăng đơ hoặc kích thuỷ lực để thay thế cho bu lông giằng và các thanh chống ở trong (xem hình ) Vị trí , kích thước của ván khuôn sẽ được điều chỉnh đúng vị trí nhờ vào việc thay đổi chiều dài thanh chống bằng cơ chế tăng đơ hoặc thuỷ lực

c/.Ván khuôn trượt

Ván khuôn trượt dùng để đổ bê tông các trụ có chiều cao và tiết diện rất lớn , đặc biệt các trụ

có tiết diện mặt cắt ngang không thay đổi

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của loại ván khuôn trượt cho phép người ta có thể đổ bê tông liên tục Ván khuôn sẽ di chuyển với một tốc độ đều , được tính toán trước phụ thuộc vào kích thước (chiều cao ) của ván khuôn trượt và khả năng cung cấp vữa bê tông khi đổ Tốc độ

đổ bê tông và tốc độ di chuyển của ván khuôn phải luôn đảm bảo điều kiện về cường độ di chuyển của ván khuôn phải luôn đảm bảo bê tông phải giữ nguyên được hình dạng của nó

Ván khuôn trượt gồm bộ phận ván khuôn, bộ phận giúp cho ván di chuyển và bộ phận các thiết bị phụ trợ thi công

Ván khuôn dùng bằng thép bản loại 3 -:- 6 mm, được tăng cường bằng các sườn thép góc Theo đường chu vi mép trên và mép dưới ván khuôn là hai khung nẹp kín, thường làm bằng thép I, giúp cho ván khuôn luôn giữ đúng hình dạng kích thước, chiều cao ván khuôn thường

là 1.1 m Bộ phận di chuyển gồm các cốt thép dẫn F24-30 mm cắm trong lòng kết cấu và kéo dài suốt từ dưới lên trên Các cốt thép dẫn này phải luôn luôn được kiểm tra để giữ cho hướng di chuyển ván khuôn không đổi Chuyển động dọc theo các cốt thép dẫn là các kích ren hoặc kích thuỷ lực Hệ kích này được gắn chặt với hệ ván khuôn và các thiết bị phụ trợ, khi hệ kích di chuyển sẽ kéo toàn bộ hệ ván khuôn Để giúp cho hệ kích có thể di chuyển lên phía trên mà không bị tụt xuống, kích thường có hai bộ phận: Bộ phận neo vào cốt thép vừa giúp cho kích không bị tụt xuống vừa làm cơ sở để kích di chuyển lên phía trên; Bộ phận di chuyển cũng như các loại kích thông thường hoặc bằng ren hoặc bằng thuỷ lực

Trang 32

Các thiết bị phụ trợ, phục vụ đổ ván khuôn treo bao gồm hệ đà giáo treo, hệ khung có một cẩu cầu để cung cấp bê tông và các thiết bị đảm bảo an toàn

Hình II- 1.32: Ván khuôn trượt

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Trang 36

Trang 37

Hình II- 1.35: Sơ đồ ván khuôn thép dầm

Trang 38

Trang 39

Trang 40

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	5,79 MB

BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU PHẦN CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ

Cỏc yờu cầu trong tớnh toỏn vỏn khuụn:

CÁC PHƢƠNG TIỆN NỔ