các phương pháp lao dọc và lao ngang kết cấu nhịp cầu

Các phương pháp lao dọc và lao ngang cầu thép Trong một số trường hợp cầu được lắp ráp hoàn chỉnh ở ngoài, sau đó mới dùng các biện pháp lao cầu để đặt kết cấu nhịp vào vị trí thiết kế.

Chương 15 các phương pháp lao dọc và lao ngang

kết cấu nhịp cầu

15.1 Các phương pháp lao dọc và lao ngang cầu thép

Trong một số trường hợp cầu được lắp ráp hoàn chỉnh ở ngoài, sau đó mới dùng các biện pháp lao cầu để đặt kết cấu nhịp vào vị trí thiết kế Các biện pháp lao cầu như vậy được dùng trong các trường hợp sau:

- Khi cần giảm thời gian xây dựng cầu, trong đó việc xây dựng mố trụ và lắp ráp kết cấu nhịp tiến hành song song Khi mố trụ đã đủ chịu lực lắp đặt ngay kết cấu nhịp vào vị trí

- Khi cần thay nhịp cầu cũ bằng nhịp mới (đòi hỏi thời gian phong toả ít nhất)

- Khi mật độ giao thông đường thuỷ lớn không cho phép xây dựng các công trình phụ ở lòng sông để lắp ráp kết cấu nhịp taị vị trí thiết kế

- Khi giá thành các công trình phụ tạm phục vụ cho việc lắp tại chỗ đắt hơn phương án lao cầu

Phương pháp lao cầu được sử dụng phổ biến trong thi công cầu thép (lao kéo dọc, lao kéo ngang), cầu bêtông (phương pháp đúc đẩy) Nói chung, phương pháp thi công này có một số

Để lắp đặt kết cấu nhịp đã chế tạo nằm vào vị trí cầu có thể dùng cần cẩu, dùng phương pháp lao dọc, lao ngang trên các đường lăn, đường trượt đặt trên các trụ chính, trụ tạm có thể dùng phao, xà lan chở kết cấu nhịp tới vị trí rồi lắp đặt trên mố trụ, hoặc có thể chọn phương

án hỗn hợp

15.1.1 các giải pháp kỹ thuật và công trình phụ tạm đuợc dùng

trong Phương pháp lao dọc và lao ngang kết cấu nhịp cầu thép 15.1.1.1 Nội dung và phạm vi áp dụng

Phương pháp lao dọc được áp dụng khi kết cấu nhịp được lắp ráp trước trên nền đường dẫn vào cầu Sau khi mố trụ đủ cường độ chịu lực ta kéo cầu dọc theo tuyến đưa vào vị trí thiết kế

mà khong cần chuyển ngang Phương pháp lao dọc thường được áp dụng xây dựng các cầu mới

Trường hợp cần thay cầu cũ, để giảm thời gian phong toả đến mức tối thiểu, kết cầu nhịp cầu mới được lắp ráp trên nền đường đắp cạnh tuyến đường vào cầu, sau khi lắp xong kéo cầu dọc trên các trụ tạm ra vị trí song song với cầu cũ Khi đó mới phong toả, tổ chức kéo ngang kết cấu nhịp cầu cũ ra ngoài, kéo ngang nhịp cầu mới vào vị trí

Hình 15.1.1 Sơ đồ lao kéo dọc và và ngang cầu

1 Giàn ở độ cao thiết kế

2 Giàn ở độ cao lao cầu Khi lao dọc, kết cấu nhịp có thể lắp đặt trên nền đường cao, cao độ đúng bằng cao độ thiết

kế đỉnh mố trụ, như vậy nền đường chỉ đắp bằng cao độ mũ mố trụ, còn tưởng đỉnh của mố và

đất nền đường còn lại sẽ được bổ sung đúng cao độ sau khi lao dầm Như vậy khi lao, dầm sẽ

kê ngay trên mố trụ, tránh được công tác kê kích và hạ dầm xuống gối nếu ta lắp và kéo dầm trên nền đường đã đắp đủ cao độ

15.1.1.2 Các giải pháp kỹ thuật

Cũng tương tự như lắp hẫng khi lao dọc có thể lao trực tiếp trên các trụ chính (hình 15.1.2a) Biện pháp này thường được dùng co các cầu nhiều nhịp được nối liên tục đã làm đối trọng cho nhịp hẫng Nhưng khi lao hẫng cả nhịp thì độ võng ở đầu hẫng thường quá lớn, ứng suất ở các thanh chịu lực có thể quá tải Để khắc phụ hiện tượng này có thể áp dụng một số bện pháp sau:

- Biện pháp thứ nhất dùng mũi dẫn kết hợp với mở rộng trụ Mũi dẫn là một kết cấu nhẹ nối dài kết cấu nhịp về phía trước để giảm nội lực và độ võng khi lao kéo dọc cầu Để giảm chiều dài nhịp hẫng thì có thể mở rộng trụ làm cho mũi dẫn sớm kê lên trụ, làm thành sơ đồ dầm kê trên hai gối tựa làm giảm mô men tại đầu ngàm

- Biện pháp thứ hai có hiệu quả lớn trong việc giảm biến dạng và ứng suất trong kết cấu nhịp đồng thời tăng độ an toàn chống lật là đóng thêm trụ tạm Số lượng và vị trí trụ tạm được xác định từ điều kiện đảm bảo độ ổn định, độ bền, độ võng của kết cấu nhịp trong quá trình lao lắp Phương pháp lao dọc trên trụ tạm được dùng phổ biến trong các cầu nhiều nhịp và đặc biệt trong cầu một nhịp khi không có điều kiện nối liên tục Trụ tạm có thể là trụ cố định, trụ

di động hoặc trụ nổi Khoảng cách giữa các trụ tạm với mố trụ chính và khoảng cách giữa các trụ tạm xác định từ điều kiện ổn định chống lật của kết cấu nhịp có cân nhắc đến ứng suất biến dạng của các thanh chịu lực uốn lớn nhất Phương pháp này được áp dụng cho kết cấu nhịp giản đơn một nhịp và cả những cầu nhiều nhịp khi lao đã nối với nhau, điều kiện ổn định

chống lật được đảm bảo nhưng ứng suất, biến dạng trong thanh quá lớn hoặc độ võng đầu hẫng quá lớn

Trường hợp trụ tạm di động trên đà giáo chỉ dùng loại trụ tạm này trong điều kiện làm đà giáo dễ dàng và không làm tăng kinh phí xây dựng cầu Trụ tạm cố định là loại được sử dụng nhiều nhất Trụ tạm trên phao nổi được dùng khi sông sâu làm trụ tạm cố định khó khăn Cũng như trụ tạm di động trong quá trình lao cầu trụ gắn liền với kết cấu nhịp và di động cùng kết cấu nhịp, đến vị trí bơm nước vào phao để hạ kết cấu nhịp xuống gối

- Biện pháp thứ ba trường hợp gặp các sông sâu, nước chảy xiết, việc làm trụ tạm gặp khó khăn hoặc quá đắt tiền thì có thể dùng biện pháp tăng cường kết cấu nhịp có mũi dẫn bằng một dây căng (hình 15.1.2c) Một đầu dây căng được neo vào đầu hẫng, một đầu neo vào điểm neo nằm tại nhịp sau Để tăng hiệu quả dây căng được vắt qua một cột chống bố trí trong khoảng vị trí ngàm Có thể dùng kích để thay đổi cao độ của cột, hoặc dùng tăng đơ thay đổi

độ dài của dây để điều chỉnh nội lực và biến dạng trong dầm cứng cho phù hợp với điều kiện lao lắp

Với các cầu liên tục nhiều nhịp hoặc càu giản đơn nhiều nhịp đã được tạm thời nối liền lại

có thể lao dọc không cần trụ tạm Trong trường hợp này nếu các thanh giàn có nội lực và biến dạng hoặc mặt cắt sát gối ở phần hẫng của dầm có ứng suất quá lớn thì phải tăng cường thanh hay mặt cắt Với cầu dầm thì còn phải kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng Có thể giảm nội lực ở các thanh và mặt cắt, đồng thời giảm độ võng ở đầu hẫng bằng khung chống và dây văng, cũng có thể dùng mũi dẫn Mũi dẫn được lắp ở phía trước kết cấu nhịp, nó phải đảm bảo

đủ độ cứng và có trọng lượng một mét dài nhỏ hơn đáng kể so với kết cấu nhịp Đối với một nhịp chiều dài mũi dẫn thường lấy bằng 0.6 đến 0.8 chiều dài nhịp, đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài này thường từ 0.25 đến 0.5 chiều dài một nhịp

Trong thực tế khi lao cầu thường còn kết hợp cả các biện pháp trên như vừa có trụ tạm vừa

có thêm mũi dẫn, cũng có thể còn mở rộng trụ hoặc phía trước mố để đón kết cấu nhịp sớm hơn nhằm giảm ứng suất và biến dạng trong các thanh bất lợi và mặt cắt bất lợi

Hình 15.1.2 Các biện pháp lao kéo dọc cầu

a Lao dọc không cần trụ tạm

b Lao dọc trên trụ tạm

c Tăng cường kết cấu nhịp khi lao

d Lao cầu trên xe goòng Trong một số trường hợp đặc biệt cũng có thể lao dọc kết cấu nhịp cầu thép bằng goòng chạy trên nền đường và trên giàn giáo đặc Nhưng vì việc xây dựng giàn giáo đặc rất phức tạp

và tốn kém nên phương pháp này chỉ được áp dụng trong các trường hợp rất đặc biệt, ví dụ vì

lí do nào đó mà kết cấu nhịp buộc phải lắp ráp khá xa vị trí cầu hoặc khi làm một cầu mới kề ngay với cầu cũ, khi đó lợi dụng cầu cũ làm giàn giáo Sau khi kéo dọc trên cầu cũ lại kéo ngang vào đúng vị trí thiết kế cầu mới

15.1.1.3 Cấu tạo đường lăn

Trong quá trình lao dọc hoặc lao ngang, kết cấu nhịp được kéo trên một hệ đường trượt hoặc đường lăn Tuỳ theo trọng lượng và sơ đồ cấu tạo của kết cấu nhịp mà thiết kế hệ đường trượt, đường lăn thích hợp

Đường lăn: thường làm bằng gỗ hoặc ray và bố trí theo ba kiểu sau:

- Đường lăn trên và dưới đều liên tục Tức là đường lăn trên bố trí chạy dài suốt dưới đáy vật Đường lăn dưới bắc chạy suốt quãng đường kéo vật đia qua, con lăn được rải đều dưới đáy vật nặng

- Đường lăn trên liên tục, đường lăn dưới gián đoạn

- Đường lăn trên gián đoạn, đường lăn dưới liên tục

Nếu kết cấu nhịp là cầu dầm đặc thì có thể dùng hệ trượt hoặc gối lăn Các gối trượt hoặc gối lăn được bố trí cố định trên nền đường và trên các trụ chính, trụ tạm mà kết cấu nhịp sẽ

kéo ra Đối với các cầu dầm đặc nhịp nhỏ thì các gối trượt có thể chỉ gồm một thanh ray hoặc một dầm I được bôi mỡ để giảm ma sát (hình 15.1.3c)

Hình 15.1.3 Sơ đồ lao kéo dọc trên các gối trượt, gối lăn

a Lao dọc trên các gối trượt b Lao dọc trên các gối lăn

c Cấu tạo gối trượt d Cấu tạo gối lăn Hiện nay, người ta đang nghiên cứu áp dụng lao cầu trượt trên các tấm đệm bằng chất dẻo Các tấm đệm bằng chất dẻo có độ ma sát nhỏ, chịu lực tốt khi kéo lại rất êm nên được dùng để kéo cho cả cầu nhỏ và cầu lớn

Đối với các cầu nhịp lớn, để giảm ma sát lực kéo cầu và lực ngang tác dụng lên trụ thì có thể dùng các gối lăn (hình 15.1.3d) Gối lăn gồm các ống rỗng hình trụ quay quanh các trục cố

định gắn vào một hệ gối xoay tự do

Số lượng ống rỗng và độ lớn của của trục được xác định theo trị số phản lực lớn nhất tác dụng lên các gối lăn Khả năng chịu lực của một ống rỗng đường kính 60mm tới 250mm khoảng 150KN

Đặc điểm của hệ gối trượt (lăn) là chiếm diện tích bố trí rất nhỏ trên các trụ chính hoặc trụ tạm, đồng thời quá trình lao kéo cũng đơn giản hơn, nhưng các gối trượt (lăn) sẽ tiếp xúc và

do đó tác dụng lực lên suốt chiều dài đáy dầm trong quá trình kéo, vì vậy thường không áp dụng được cho các cầu giàn thép thông thường (không có biên dưới cứng) Để khắc phục cũng

có thể bố trí hệ đường lăn (trượt) dưới hệ dầm dọc mặt cầu (hình 15.1.4) nếu hệ dầm mặt cầu

đủ chịu lực Tuy nhiên khi đó cần chú ý rằng độ ổn định chống lật ngang sẽ kém hơn do khoảng cách giữa các điểm kê hẹp hơn và độ lăn đàn hồi của gối kê lớn hơn (dầm ngang và dầm dọc cũng biến động trong quá trình lao)

Hình 15.1.4 Lao kéo cầu giàn thép trên hệ dầm dọc mặt cầu

Để tránh các thanh biên dưới của giàn khỏi chịu uốn trong quá trình lao thường dùng phương pháp kéo dọc trên các con lăn Trong đó đường lăn dưới thông thường bố trí liên tục trên nền đường, đường lăn trên bố trí gián đoạn và tập trung tại nút giàn tạo thành các bàn lăn (hình 15.1.5)

Hình 15.1.5 Sơ đồ lao dọc cầu giàn thép trên con lăn Bàn lăn thường được làm bằng các đoạn ray liên kết cới nút giàn qua các đoạn gỗ ngắn và

bu lông Các thanh ray của bàn lăn trên thường được uốn cong hai đầu mút lên trên để dễ lắp con lăn và giảm lực xung kích khi con lăn ra khỏi bàn Số lượng ray ở bàn lăn trên được xác

định theo trị số phản lực lớn nhất khi lao nhưng thường có số lượng ít hơn ở đường dưới một thanh để các đỉnh ray trên và dưới tiếp xúc qua các khe hở, như vậy phản lực truyền lên trên các ray sẽ đều hơn, khi kéo cầu sẽ êm hơn do có sự đàn hồi của các con lăn chịu uốn (hình 15.1.5) Con lăn: Có thể làm bằng gỗ cứng, thép tròn đặc hoặc tròn rỗng bên trong đổ bêtông

Đường kính con lăn thường là 10cm trở lên Con lăn phải có đủ độ dài để thò ra ngoài hai mép

đường lăn dưới ít nhất mỗi bên 15-20cm

Đường lăn dưới có số lượng ray lớn hơn đường lăn trên một chiếc được đặt lên các tà vẹt kê trực tiếp trên nền đường hoặc trên trục chính, trụ tạm Số lượng con lăn được xác định theo nội lực lớn nhất khi dầm có độ hẫng lớn nhất trong quá trình lao

Để đảm bảo phản lực của con lăn chỉ tác dụng vào tim giàn, tránh cho biên dưới của giàn chủ chịu uốn khi kéo qua trụ ( chính hoặc tạm) thì chiều dài đường lăn dưới trên các trụ (chính hoặc tạm) phải lớn hơn chiều dài khoang giàn ít nhất 1.25 lần, do đó trên trụ bao giờ cũng có

ít nhất một bàn lăn trên Như vậy thường bắt buộc phải mở rộng các trụ chính Trong trường hợp cần có trụ tạm thì chiều rộng mặt trên của trụ tạm ít nhất cũng phải lớn hơn 1.25 lần chiều dài khoang giàn Đường lăn trên gắn với thanh biên dưới bố trí gián đoạn và chỉ bố trí dưới các tiết điểm dàn để tránh cho thanh biên dưới không chịu uốn, đường lăn gián đoạn dưới các mút dàn được gọi là bàn trượt hay thuyền trượt Thuyền trượt thường được làm bằng các đoạn ray uốn cong hai đầu và liên kết với nút dàn bởi các đoạn gỗ vuông và bulông Số lượng ray ở thuyền trượt xác định theo áp lực lớn nhất trong quá trình lao Đường lăn dưới có số lượng ray lớn hơn ở thuyền trượt một ray, các thanh này đặt lên tà vẹt gỗ và liên kết với tà vẹt bằng đinh Crămpon Tà vẹt gỗ đặt trực tiếp trên nền đường hoặc trên đỉnh trụ Số lượng con lăn xác định theo áp lực lớn nhất xuất hiện trong quá trình lao

Con lăn thường làm bằng thép tròn đặc hoặc rỗng, rỗng trong đổ bêtông Đường kính các con lăn thường chọn từ 60-140mm Trong quá trình lăn, con lăn có thể bị nghiêng, lệch làm chệch hướng lao, khi đó cần phải chỉnh lại con lăn bằng cách dùng búa đánh vào đầu con lăn,

vì vậy khoảng cách tĩnh giữa các con lăn không được nhỏ hơn 10cm đến 15cm để có chỗ đánh búa Từ đó có thể xác định được chiều dài của đường lăn trên đủ để bố trí số con lăn cần thiết cho mỗi nút giàn, và xác định độ mở rộng trụ cần thiết Chiều dài con lăn thường lấy lớn hơn chiều dài rộng đường lăn 20-30cm

15.1.1.4 Cấu tạo trụ tạm

Trụ tạm phải có đủ độ cứng để chịu lực kéo cầu truyền qua các con lăn, đồng thời theo chiều dọc cầu trụ tạm phải có đủ độ rộng để bố trí đủ số lượng con lăn cần thiết khi trụ tạm chịu áp lực thẳng đứng lớn nhất trong giai đoạn lao cầu

Trong quá trình kéo cầu nếu dùng trụ tạm (hình 15.1.6) để tăng ổn định, giảm nội lực và biến dạng của kết cấu nhịp thì trụ tạm cần có đủ chiều rộng 1.25d (d là chiều dài của khoang giàn) và đủ độ cứng để chịu lực kéo cầu truyền qua các con lăn Vì vậy, kết cấu các trụ tạm thường được thiết kế bằng các thanh vạn năng Hệ đường lăn trên đỉnh trụ tạm được đặt trên hệ dầm dọc qua các tà vẹt gỗ Hệ đường lăn trên đỉnh trụ tạm được đặt trên hệ dầm dọc qua các tà vẹt gỗ Hệ dầm dọc và dầm ngang trên đỉnh trụ tạm đảm bảo truyền phản lực thẳng đứng lên các nút chịu lực của trụ Trên đỉnh trụ tạm cũng cần bố trí sàn công tác để theo dõi, lắp, tháo con lăn và chỉnh độ nghiêng lệch trong quá trình kéo dọc

Cao độ đỉnh trụ tạm xác định bằng cách tính đến độ lún của trụ khi chịu tải trọng lớn nhất,

độ võng đầu hẫng của kết cấu nhịp, cao độ thiết kế của gối trên mố, trụ chính Cần phải xác

định chính xác cao độ trụ tạm đề phòng trường hợp đầu hẫng bị kích lến trụ tạm tiếp theo phải

sử lý tốn công sức và thời gian

Để khi lao tới trụ tạm hoặc trụ chính con lăn bám vào và nhả ra một cách êm thuận nên uốn cong các đầu mút đường lắn trên và dưới, với đường lăn trên độ dốc vào khoảng 5% và trên chiều dài 1m ở hai đầu

Khi chiều cao trụ tạm không lớn và kết cấu nhịp tương đối nhỏ có thể làm trụ tạm bằng gỗ

có móng cọc, cọc vừa làm móng vừa làm cột trụ của trụ tạm Thông thường trụ tạm được lắp bằng các thanh vạn năng đặt trên móng cọc

Khi ra khỏi bàn các con lăn sẽ được rơi vào một thùng hứng để khỏi rơi xuống sông và đảm bảo an toàn lao động Tuyệt đối cấm cán bộ, công nhân đứng trực diện với đường ra của con lăn

Hình 15.1.6 Trụ tạm khi lao dọc và chi tiết cấu tạo

15.1.1.5 Cấu tạo đường lăn khi lao ngang

Để lao kéo ngang kết cấu nhịp vào vị trí thì đường lăn trên được đặt dưới hai dầm ngang

đầu giàn nhưng bỏ trống vị trí đặt gối cầu, đường lăn dưới đặt trên trụ chính và các trụ tạm nằm ở thượng và hạ lưu trụ chính (hình 15.1.7)

Tại vị trí tiếp giáp với trụ chính và trụ tạm nên bố trí mối nối của ray dưới để sau khi kéo cầu vào vị trí có thể thu dọn ngay đỉnh trụ và lắp đặt gối cầu

Sau khi kéo ngang kết cấu nhịp vào trụ ta dùng kích thuỷ lực đặt trên ray của đường lăn trên (hình 15.1.7) kích bổng kết cấu nhịp, lắp đặt gối và hạ cầu Sau đó có thể thu dọn đường lăn

Hình 15.1.7 Sơ đồ cấu tạo trụ tạm và đường lăn ngang

a Sơ đồ kéo ngang kết cấu nhịp

b Cấu tạo đường lăn và điểm đặt kích Khi lao kéo ngang thì phản lực qua các con lăn tác dụng phân bố đều trên suốt chiều dài dầm ngang nên thường gây ra mô men uốn lớn hơn khi kích vì vậy cần thiết phải kiểm tra lại khả năng chịu lực của dầm ngang đầu giàn

đầu dầm cầu vừa chớm đến đỉnh mố hoặc trụ tạm Nếu mớm sớm quá thì đầu đường phía kia

dễ bị bẩy vênh lên, con lăn dễ bị bật ra gây nguy hiểm, đồng thời chồng nề dễ bị chấn động mạnh Do vậy phải chờ khi dầm thép đã đè lên 2, 3 thanh tà vẹt thì mớm con lăn vào Cho con

lăn đầu tiên vào ngược chiều với chiều kéo dầm Khi nó bắt đầu chịu lực thì mớm tiếp các con lăn sau cùng chiều kéo dầm

Khi kéo dầm đến đúng vị trí rồi dùng kích, kích dầm lên hoặc dùng cần cẩu treo dầm lên, rút bỏ đường lăn, chồng nề và hạ dầm xuống gối

15.1.2.2 Lao dọc có dầm dẫn

Phương pháp lao dọc có dầm dẫn thường được áp dụng ở nơi có nước sâu, khó làm trụ tạm

ở đầu dầm thép trước khi lao có lắp thêm một đoạn dầm bằng thép Tác dụng của dầm dẫn là giảm bớt chiều dài hẫng của dầm khi lao Khi dầm còn một nửa trên đường lăn đầu này thì đầu dầm dẫn đã đến mố trụ bên kia Chiều dài dầm dẫn không nên dài quá 0.55 ciều dài dầm lao

và có kiểu tam giác để giảm bớt trọng lượng

Nếu dầm khẩu độ lớn thì phải dùng dầm dẫ bằng thép có kết cấu đặc biệt Nếu dầm lao có khẩu độ nhỏ, có thể dùng gỗ hoặc bó ray nối vào đầu dầm làm dầm dẫn

Cùng loại với lao có dầm dẫn là loại lao liên tục, kiểu này dùng cho những cầu thép nhiều nhịp, liên kết các cầu thép lại thành cầu liên tục, dùng nhịp sau làm đối trọng cho nhịp trước

để lao

Những điều cần chú ý khi lao cầu:

Lao cầu theo phương pháp có dầm dẫn, khi đầu nhịp tới mố trụ bên kia hay bị chúc xuống

Để xử lý phải dùng biẹn pháp vừa kích vừa kéo Với biện pháp này, dưới đáy dầm dẫn hoặc dầm thép lắp một bàn đỡ đặc biệt để khi đường trượt trên ở đầu dầm sắp đè lên đường trượt dưới trên đỉnh mố hoặc trụ, khi đó dùng kích để bố trí sẵn ở hai đầu mố trụ để kich cao dầm lên Dưới đế kích có bàn mạp và con lăn, do vậy có thể vừa kích lên nhanh chóng vừa có thể kéo dầm đi từ từ Kích cao đầu dầm tới mức đủ để mớm con lăn và tới khi giữa đường lăn trên

và dưới đã có 2, 3 con lăn thì tháo bỏ kích và khôi phục tốc độ kéo bình thường

Một số quy tắc cơ bản khi lao cầu trên con lăn

- Khi lao kéo cầu các con lăn phải lăn đều và phải luôn luôn vuông góc với đường lăn, nếu con lăn xiên thì phải dùng búa đánh vào đầu con lăn cho thẳng lại

- Khi lao kéo nêu nhịp đi lệch tim cầu thì phải gõ cho tất cả các con lăn lệch đi từ 3 đến 5

độ để điều chính cho kết cấu nhịp đi đúng tâm, khi đã đi đúng tâm thì phải gõ lại để các con lăn đều ở vị trí vuông góc với đường lăn rồi mới kéo tiếp

- Tốc độ kéo cầu không được vượt quá 0.5 đến 0.6m/phút khi lao trên con lăn và 1.5 đến 2 m/phút khi lao trên gối trượt hoặc gối lăn cố định, vì lao nhanh quá sẽ khó điều chỉnh con lăn

và điều chỉnh sai sót trong quá trình lao

- Trong khi lao cần tổ chức theo doic chặt chẽ, nếu phát hiện có sai sót như kết cấu nhịp đi lệch hướng, đường lăn bị lún quá nhiều, con lăn bị kẹt thì phải ngừng kéo lúc ngừng kéo phải chèn tạm kết cấu nhịp và xử lý kịp thời sai sót

- Phải kiểm tra con lăn trước khi sử dụng, những con lăn hư hỏng như nứt, bề mặt có khuyết tật v v phải được thay thế Đường kính con lăn phải đúng với thiết kế, sai số không được vượt quá ± 0.1mm Chiều dài con lăn phải ít hơn bề rộng đường lăn từ 20 đến 30 cm

- Phải có những biện pháp an toàn trong khi lao Suốt trong quá trình lao phải có sự chỉ huy thống nhất Không được đứng gần dây cáp kéo và không được đứng trước chỗ ra của các con lăn

- Khi lao ngang hai đầu kết cấu nhịp phải di chuyển đều, đoạn đường di chuyển của đầu không được có chênh lệch vượt quá 0.1% chiều dài nhịp và trong mọi trường hợp không được vượt quá 10 cm

15.1.2.3 Lao dọc có giá đỡ di động

Dùng trong trường hợp lòng sông cạn hoặc trên bãi sông Giá đỡ làm bằng thép hoặc gỗ, có thể di chuyển trên đường ray bằng xe goòng hay trên con lăn, đỉnh giá đỡ được liên kết chặt với đáy dầm

15.1.2.4 Lao dọc khi có trụ nổi

Khi thi công cầu một nhịp hoặc nhịp đầu tiên của cầu nhiều nhịp nhưng không thể lao hẫng toàn bộ nếu nước sâu làm trụ tạm hoặc đà giáo tốn kém và ảnh hưởng đến giao thông trên sông thì dùng trụ nổi là hợp lý nhất và tiết kiệm

Kết cấu nhịp được lắp trên nền đường đầu cầu Quá trình lao thực hiện theo hai giai đoạn, giai đoạn đầu cầu được kéo dọc trên nền đườngvào cầu, trong đó đường lăn dưới liênt ục và

đặt trên đường đầu cầu, trên là các thuyền trượt gắn vào các nút dưới của kết cấu nhịp Giai

đoạn đầu kết thúc khi kết cấu nhịp được kéo hẫng ra sông một đoạn đủ để trụ nổi có thể vào

đón kết cấu nhịp Vị trí của trụ nổi còn phải đảm bảo có thể đưa đầu kết cấu nhịp vào vị trí và hạ được xuống gối Giai đoạn hai : thay toàn bộ thuyền trượt bằng một xe goòng hoặc một thuyền trượt lớn hơn, như vậy trên đường chỉ còn một gối ở dưới sông trụ tạm đứng ở vị trí dưới kết cấu nhịp rồi bơm nước ra để trụ tạm nổi lên đỡ kết cấu nhịp Như vậy trong giai đoạn hai kết cấu nhịp và phản lực gối tạm sẽ không thay đổi trong suốt quá trình lao giữ cho mực nước ở phao đỡ trụ tạm không thay đổi Trong giai đoạn này kết cấu nhịp phải được neo chắc vào phao Khi đã lao đến vị trí, điều chỉnh kết cấu nhịp chính xác, neo phao, bơm nước vào để hạ kết cấu nhịp xuống gối Chú ý rằng khi lao bằng trụ nổi phải xem xét đến sự lên xuống của mực nước sông khi lao cầu Cũng cần chú ý đến mực nước phải bơm ra và bơm vào phao khi

đón và khi hạ kết cấu nhịp để bảo đảm an toàn trong suốt quá trình lao

15.1.2.5 Phương pháp lao dọc kết cấu nhịp với phao, xà lan

Khi thi công kết cấu nhịp cầu hoặc nhịp đầu tiên của các cầu nhiều nhịp, nếu gặp sông sâu, nước lớn, việc xây dựng trụ tạm rất khó khăn, quá tốn kém hoặc do tàu bè đi lại quá nhiều, việc xây dựng trụ tạm sẽ làm tắc nghẽn giao thông đường sông

Khi đó phương pháp lao dọc kết hợp phao, xà lan rất hợp lý và đỡ tốn kém

Kết cấu nhịp được lắp trên nền đường vào cầu Quá trình lao được chia làm hai giai đoạn, giai đoạn đầu kéo dọc cầu trên hệ đường lăn bố trí trên nền đường, trong giai đoạn này bàn lăn trên và các con lăn trên chỉ bố trí vào các nút giữa cầu, còn các nút đầu và cuối giàn thường để trống Giai đoạn đầu kết thúc khi dầm được kéo hẫng ra sông một đoạn, đủ để phao, xà lan có thể vào đón kết cấu nhịp Vị trí của phao, xà lan còn phải đảm bảo để sau này có thể đưa, hạ kết cấu nhịp xuống mố trụ

Để chuẩn bị cho giai đoạn hai, ta thay toàn bộ hệ con lăn bằng một xe goòng hoặc một bàn lăn lớn cấu tạo bằng các dầm chữ I đặt ở dưới giàn (15.1.8) ở dưới sông ta đưa hệ phao, xà lan nổi lên đỡ kết cấu nhịp Như vậy trọng lượng của dầm chủ chỉ truyền lên phao và bàn lăn đầu dầm như một hệ tĩnh định nên các phản lực gối sẽ không thay đổi trong suốt quá trình lao Sau

đó tháo bỏ tất cá các bàn lăn trên tại các nút giữa giàn

Hình 15.1.8 Sơ đồ lao dọc kết hợp phao, xà lan Sang giai đoạn hai, ta kéo dọc kết cấu nhịp một đầu trên phao và một đầu lăn trên nền

đường Đuôi kết cấu nhịp kê trên bàn lăn qua một khớp, đảm bảo kết cấu nhịp có thể xoay tự

do khi mực nước sông lên xuống Để giảm mômen uốn trong bàn lăn thì có thể bố trí điểm kê trên hai nút cuối giàn Nhưng để điều chỉnh phản lực gối luôn bằng nhau ta phải ke dưới mỗi nút một kích có ống dẫn dầu thông nhau (hình 15.1.9) Đường lăn dưới có thể bố trí ngang hoặc hơi dốc về phía sông để giảm lực kéo Tuy nhiên độ dốc phải được tính toán để lực đẩy ra sông không vượt quá 50% lực ma sát lăn của hệ

Hình 15.1.9 Sơ đồ bàn lăn có bố trí kích dầu 15.1.2.6 Đặc điểm lao dọc cầu dầm đặc

Khi lao dọc kết cấu nhịp cầu dầm đặc, độ võng đầu hẫng thường rất lớn, có khi tới 2 – 3m

Để đầu dầm hoặc đầu mũi dẫn có thể kê được lên trụ phải bố trí một thiết bị đặc biệt để điều chỉnh độ võng của đầu hẫng cho bằng cao độ đỉnh trụ (chính hoặc tạm) Thiết bị hình 15.1.10 gồm một cột có hai thanh thép U (2) kẹp qua một dầm I (1) liên kết hẫng tại bản biên trên của dầm chủ, chân khung nối khớp với một gối đệm (4) Kích (3) để nâng dầm được đặt vào khoảng giữa của cột chống Kích đặt trên bàn đỡ (11), đầu trên của kích kê vào dầm của bàn (10) Bàn (10) và bàn đỡ (11) có các tai để có thể chốt vào các lỗ (8) khoan sẵn trên hai thanh

chống chữ U Lúc đầu chốt cố định bàn đỡ (11), bàn (10) tự do Khi kích, đầu dầm sẽ đi lên,

áp lực qua cột chống (7) truyền lên trụ Khi kích lò xo (9) liên kết hai bàn đỡ bị biến dạng (ép lại) Khi kích đã lên hết cao độ, ta neo tai hai bàn đỡ trên vào thanh chống qua các lỗ chốt Sau khi hạ kích, áp lực ở đầu hẫng của nhịp truyền lên cột qua bàn đỡ trên, do đó các chốt của bàn

đỡ dưới có thể tháo bỏ, khi đó lò xo lại giãn ra, kéo cả bàn dưới và kích đến vị trí làm việc mới Khi lò xo đã co hết ta lại chốt bàn đỡ (11) và tháo chốt ở bản (10) và quá trình kích lại

được lặp lại cho đến khi cao độ đáy dầm chủ bằng cao độ đỉnh trụ Trong quá trình nâng dầm, bàn lăn trên trụ (5) phải được kê bằng chồng nề (6)

Hình 15.1.10 Các thiết bị để nâng đầu kết cấu nhịp dầm đặc khi lao kéo dọc

a Bố trí chung, b Chi tiết đặt, c Sơ đồ nâng dầm cầu

1 Đầu hẫng, 2 Thanh cột , 3 Kích, 4 Gối đệm, 5 Gối lăn, 6 Chồng nề để chêm gối lăn,

7 Thanh U của cột, 8 Chốt, 9 Lò xo, 10 Bàn đỡ trên, 11 Bàn đỡ dưới

15.1.2.7 Công tác kéo cầu

Các thiết bị chủ yếu để kéo cầu gồm tời kéo, hệ bánh xe gọi là múp hoặc các loại kích đẩy ngang Tốc độ di chuyển của kích thường rất nhỏ, chiều dài ngắn nên kích chỉ được dùng để thực hiện các chuyển vị nhỏ, ví dụ khi cần chỉnh vị trí kết cấu nhịp theo phương ngang, khi đã

đặt kết cấu nhịp lên mố trụ

Khi kéo dọc hoặc kéo ngang kết cấu nhịp từ trụ tạm vào trụ chính chủ yếu dùng hệ tời và múp cúp Hệ tời múp để lao kéo cầu được chia làm hai hệ: tời kéo và tời hãm Tời hãm neo dây vào sau dầm có tác dụng giữ kết cấu nhịp khỏi bị chuyển động quá đột ngột do gió, do

đường lăn quá dốc hoặc do quán tính của dầm khi chuyển động, do lực đàn hồi của hệ dây cáp kéo Tời hãm còn khống chế tốc độ cao lao dầm đảm bảo đưa dầm chính xác vào vị trí thiết kế (hình 15.1.11) Múp cố định của tời hãm (2) được bố trí tại hố neo trên bờ hoặc trên trụ chính, múp cố định buộc vào đuối dầm có tời hãm (1) thì có thể bố trí trên dầm hoặc trên nền đường Tời kéo là bộ phận chính đảm bảo chuyển động của cầu Múp cố định của tời kéo thường được nối vào một dây (5), dây này được neo vào mố hoặc hố neo trên bờ đối diện Để có thể thu ngắn chiều dài của dây (5) ta neo vào một tời (6) Khi cần co dây (5) để di chuyển múp cố

định ta cần xả dây (4) rồi quay tời (6) Dây (5) có tác dụng làm giảm chiều dài dây (4) (hình

15.1.11) Đối với các cầu nhiều nhịp thì thường kéo xong mỗi nhịp ta lại chuyển múp cố định một lần Múp di động được đặt vào đầu dầm Đối với các cầu ngắn thì có thể bố trí tời kéo trên

bờ, còn với các cầu dài thì nên bố trí tời kéo trên kết cầu nhịp cho tiện chỉ huy chung Tời kéo

có thể dùng tời tay hoặc tời điện Tời tay có thể điều chỉnh tốc độ di chuyển dễ dàng nhưng tốn sức, vì vậy nếu có điều kiện thì nên dùng tời điện Việc chọn tời và hệ múp cáp được dựa trên tốc độ kéo và lực kéo

Trong quá trình di chuyển phải kiểm tra và điều chỉnh hướng chuyển động (chỉnh con lăn), tốc độ kéo cầu không nên vượt quá 0.5m/phút khi lao trên con lăn và 2m/phút khi kéo trên gối lăn cố định

Hình 15.1.11 Sơ đồ bố trí tời và hệ múp khi kéo dọc

1 Tời hãm, 2 Múp hãm, 3 Tời kéo, 4 Múp kéo

5 Dây neo, 6 Tời có dây neo Một số yêu cầu khi tiến hành kéo cầu:

1 Việc kéo và sàng nhịp cầu phải được tiến hành dưới sự chỉ huy trực tiếp của kỹ sư trưởng hoặc đội trưởng công trình Những người đã qua hiểu biết các quy tắc thi công thích hợp và các quy định về an toàn kỹ thuật mới được phép tham gia công việc kéo và sàng nhịp cầu

2 Lao kéo nhịp cầu cần được thực hiện bằng các thiết bị đẩy, việc di chuyển kết cấu nhịp phải đảm bảo đều đặn với tốc độ cho phép bằng cách lắp đặt kịp thời các tấm đệm làm từ vật liệu dễ trượt lăn, nhằm tránh lao mạnh dầm và chệch hướng đi

Trong quá trình lao kéo các nhịp cầu liên tục phải kiểm tra các phản lực thực có của trụ đỡ

và các biến dạng trong kết cấu, phù hợp các hướng dẫn của BVTC

Trên nhịp cầu và đặc biệt ở mũi dẫn, không được đặt những thiết bị và vật liệu ngoài dự tính của BVTC

3 Khi lao kéo nhịp cầu tại những nơi có độ dốc dọc hay có độ cong đứng thì mặt dốc trượt trên mỗi gối tựa cần song song với mặt phẳng đáy dầm trên các gối đó gối đó

Trong BVTC cần được trù bị trước thiết bị hãm hoặc cản cần thiết

4 Trong quá trình lao kéo, phải bố trí sẵn thiết bị đặc biệt theo dõi hướng đi của kết cấu nhịp đảm bảo chuẩn xác vị trí thiết kế tim cầu theo mặt bằng

5 Để kiểm tra việc sàng ngang nhịp cầu, các đường lăn phải được đánh dấu bằng sơn đỏ bền vững với 0,001 trị số khoảng cách giữa các đường lăn

6 Trong quá trình kéo và sàng nhịp cầu, phải kiểm soát được việc di chuyển dầm trên các trụ cầu bằng cách dùng thiết bị đảm bảo tự ngắt hoạt động khi cần thiết

Trong thời gian lao kéo (bằng con lăn ) nhịp cầu phải lắp đặt hệ thống điện đàm từ đài chỉ huy đến các vị trí điều khiển lăn trên công trường

7 Kết cấu của đà giáo đỡ các phân đoạn kết cấu nhịp đặt trên đường dẫn phải điều chỉnh

được cao trình và phải đảm bảo không bị lún quá trị số cho phép khi chịu tác động của trọng lượng các phân đoạn và của máy cẩu

8 Kích thước của bộ phận đẩy trượt phải được đặt dọc theo một phía cùng hướng với kích hoạt động và dễ sửa chữa bộ phận trượt này

9 Khi lao kéo kết cấu mà trong đó rãnh dọc cốt thép không được phun ép vữa hoặc có phun

ép nhưng cường độ vữa đạt nhỏ hơn 20 Mpa (200kg/cm2 ) thì phải xét tính thêm cho kết cấu này trường hợp có cốt thép chịu lực nhưng không đựơc liên kết với bê-tông

10 Việc lao kéo (trên con lăn ) nhịp cầu được tiến hành vào ban ngày là thuận tiện; trong suốt thời gian lao kéo cho đến khi kết thúc hoàn toàn, phải đảm bảo nhịp cầu lao ra luôn tựa lên trụ đỡ chính và trụ phụ tạm liên tiếp nhau

11 Khi phát hiện có biến dạng cục bộ ở hệ thống di chuyển của những bộ phận nhịp cầu và những thiết bị phụ trợ, cũng như có sự vận hành nào không tốt của các phương tiện di chuyển, thì cần lập tức dừng ngay để có các biện pháp xử lý cần thiết

Trong thời gian di chuyển nhịp cầu, cấm lắp đặt sử dụng bất kỳ dụng cụ thiết bị nào bị hỏng hóc

12 Những yêu cầu kỹ thuật khi lao kéo dọc và sàng ngang các nhịp cầu BTCT khối lượng công việc và các phương pháp kiểm tra giám sát thi công, phải thực hiện theo bảng sau

Yêu cầu kỹ thuật Đối tượng kiểm tra Phương pháp kiểm tra

1 Độ sai lệch cho phép đường tim nhịp

cầu lao ra so với thiết kế không lớn hơn

50mm

2 Độ lệch dịch cho phép ở một đầu nhịp

dầm so với đầu kia khi sàng ngang, không

lớn hơn 0,001 chiều dài của nhịp

3 Dung sai cho phép (theo mm) khi bố trí

tấm đệm trơn nhẵn trong kết cấu trượt

không lớn hơn các trị số sau:

50 - đối với khe hở của các tấm đệm liền

kề theo chiều dài nhịp

2 - đối với hệu số chênh về độ dày của tấm

đệm

10 - đối với chuyển dịch tương đối của

đường tim thiết bị lăn

4 Hiệu số cho phép (theo mm) về cao trình

của thiết bị sàng lăn trên mỗi trụ đỡ như

± 5, sai số so với cao trình thiết kế

15.1.2.8 Phương pháp ghép nối và tăng cường kết cấu nhịp khi lao lắp

15.1.2.8.1 Ghép nối thành liên tục

Đối với các cầu dầm đặc mối nối có cấu tạo giống như các mối nối lắp ráp của dầm chủ Các bản nối bố trí ở tường đứng và ở bản biên Mối nối được liên kết bằng bu lông cường độ cao, bằng bu lông tinh chế, bằng đinh tán hoặc bằng con lói kết hợp với bu lông lắp ráp Đối với cầu giàn thép thì nối liên tục được thực hiện bằng cách liên kết trực tiếp các thanh biên trên và biên dưới của giàn ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật, trên các bản nút đầu giàn người ta thường chừa sẵn các lỗ đinh để có thể lắp thanh nối giàn thành liên tục Riêng ở nút giàn dưới nằm trên gối chỉ chịu lực nén trong quá trình lao kéo hoặc lắp hẫng thì có thể thực hiện theo hai phương pháp:

Phương pháp thứ nhất là dùng một thanh nối ngắn liên kết hai nút gối của giàn Thông thường muốn bố trí đủ số đinh chịu lực thì thanh nối phải lao kéo vượt qua tim gối sâu vào phía trong giàn Như vậy khi tháo thanh nối có thể xảy ra hiện tượng bản nút tại gối bị mất ổn

định khi chịu phản lực gối và lực từ thanh xiên truyền xuống do thao mất các đinh liên kết các bản nút với nhau Để khắc phục hiện tượng này thì sau khi lắp hẫng hoặc lao dọc xong ta không tháo thanh nối mà cắt đứt theo đầu bản nút (hình 15.1.12a)

Phương pháp thứ hai có thể giải quyết bằng cách đặt vào hai đầu bản nút hai bản gối tiếp tuyến và một nêm thép (hình 15.1.12b) Phương pháp này thường được áp dụng khi lắp hẫng vì khi đó mối liên kết đầu dầm ở biên dưới luôn luôn chỉ chịu nén Cách cấu tạo như trên đơn giản lại không can thiệp vào cấu tạo của bản nút gối do đó sau khi lắp xong có thể tự do và dễ dàng tháo gỡ phần nối liên tục

Hình 15.1.12 Cách liên kết thanh biên dưới

1 Liên kết còn lại khi tháo thanh nối 2 Liên kết bỏ đi khi tháo thanh nối

3 Gối nêm tiếp tuyến

Cấu tạo của thanh liên kết biên trên cũng tương tự như thanh dưới Muốn bố trí đủ số lượng bulông liên kết thì thanh nối phải kéo dài qua tim nút giàn, vì vậy khi tháo thanh nối phải rất thận trọng, thanh biên trên khi đó sẽ chịu nén và do đó phải lắp đặt ngay các bản nắp và bản ngăn thay cho thanh liên kết Nếu bản nút dầm chủ ở biên trên được thiết kế mở rộng trước khi cấu tạo mối nối của thanh liên kết với nút rất đơn giản, không cần kéo thanh nối qua tim nút,

do đó dễ tháo khi lao lắp

Khi lắp hẫng hoặc lao kéo dọc, để đảm bảo ổn định các nhịp đơn giản thường được nối thành liên tục Đối với cầu dàn nối liên tục bằng cách nối hai thanh biên dưới với nhau, hai thanh biên trên với nhau và thêm thanh đứng ở giữa Với hai thanh biên dưới dùng một thanh ngắn nối hai nút gối của hai dàn Thông thường để bố trí đủ số đinh chịu lực thanh nối phải vượt qua tim gối cầu sâu vào phía trong của mỗi dàn Sau khi lao xong để tháo thanh nối muốn không nguy hiểm cho bản nút nên cắt đứt thanh nối ở hai mặt cắt đầu hai bản nút ngoài của mỗi dàn Cũng có giải pháp khác để không phải cắt thanh nối nhưng ta không nghiên cứu ở

đây Đối với hai thanh biên trên ở hai đầu dàn cũng xảy ra tính trạng tương tự như thanh biên dưới, tốt nhất là ngay khi thiết kế kỹ thuật bố trí đầu các thanh dài ra để bố trí đủ số đinh mà không cần phả kéo thanh nối sâu vào trong bản nút

Trước khi tháo thanh nối cần phải điều chỉnh cho thanh hoàn toàn không chịu lực, bằng cách dùng kích thay đổi cao độ gối trên trụ chính Sự thay đổi nội lực do kích phải xác định theo tính toán và kiểm tra bằng đồng hồ đo

15.1.2.8.2 Tăng cường thanh

Kết cấu nhịp khi lắp ráp cần được tăng cường nếu dưới tác dụng của tải trọng thi công các thanh không đủ chịu lực Phương pháp tăng cường cơ bản là tăng diện tích tiết diện, giảm chiều dài tự do của các thanh chịu nén hoặc thay đổi sơ đồ chịu lực của kết cấu

Các thanh cần tăng cường thường nằm tại vị trí gối hẫng khi lắp hoặc kéo hẫng Các công tác trên có thể phải làm trước (trong quá trình thiết kế kỹ thuật), tuy nhiên trong giai đonạ khai thác cường độ vật liệu trong các thanh đó có thể không sử dụng hết Vì vậy cũng có thể táp thêm thép bản vào thanh, sau khi lắp xong lại tháo dỡ đi

Các bản táp thêm thường ốp ở bên ngoài và liên kết với thanh, bản nút bằng bulông cường

độ cao

Trên hình 15.1.13 trình bày phương pháp táp thêm bản ốp vào thanh biên dưới của một cầu giàn thép có tiết diện thanh hình hộp Các bản táp được ép vào hai tường đứng của thanh biên dưới ở phía ngoài và liên kết với thanh qua các tấm đệm Bản được kéo dài vào nút và nối với bản nút bằng bu lông cường độ cao Số lượng bulông còn lại khi tháo bản tăng cường phải đủ chịu tĩnh tải trong giai đoạn tháo Trong quá trình tháo cũng cần giải phóng nội lực trong thanh bằng cách đặt kích trên trụ chính dẻ điều chỉnh nội lực

Trong quá trình lắp ráp có thể xảy ra trường hợp một số thanh bị nén, nhưng ở giai đoạn khai thác lại chịu kéo, ví dụ các thanh biên dưới hoặc các thanh xiên trong cầu giàn hoặc thanh đứng khi kéo dọc cầu lúc thanh đứng kê trên trụ Vì thanh đứng có độ cứng rất nhỏ nên thường không đủ để chịu nén Trường hợp này cách tăng cường đơn giản nhất là giảm chiều dài tự do của thanh bằng cách kẹp thêm thanh tăng cường hình 15.1.13