Công nghệ chế tạo dầm Bê tông cốt thép dư ứng lực nâng cấp cải tạo quốc lộ 47 đoạn cầu thiều xuân thắng

2- Nguyên vật liệu2.1 Yêu cầu kỹ thuật 2.1.1 Thép cờng độ cao: CĐC Thép CĐC dùng trong dầm bê tông DƯL là thép nhập ngoại phải thoả mãn các điều kiện kỹ thuật sau: Chủng loại: Công ngh

công nghệ chế tạo dầm BTCT DƯL

nâng cấp cảI tạo quốc lộ 47 đoạn Cầu Thiều - xuân thắng

gói thầu số 2: km31+ 265.82 -:- km51+ 930.89

1- Quy định chung

1.1 Điều kiện sử dụng

 Quy trình công nghệ nàysoạn thảo cho việc sản xuất dầm BTCT DƯL toànkhối kéo sau: L=20m

 Việc đúc dầm đợc hoàn thành trên dây chuyền công nghệ sản xuất bê tông tạihiện trờng, cùng với bộ ván khuôn thép hoàn chỉnh

 Lỗ luồn bó thép cờng độ cao sử dụng ống ghen xoắn bằng thép có đờng kínhtrong 55/60mm

 Việc tạo ứng suất trớc trong các bó cáp cờng độ cao 12.7mm đmm đợc thực hiệntheo phơng pháp căng sau (khi cờng độ bê tông đạt 360Kg/cm2 – 90% cờng

độ thiết kế)

1.2 Đặc điểm dầm BTCT DƯL

 Chiều dài toàn dầm L=20m với dầm I, L= 6-12m với dầm bản

 Chiều cao dầm H=1.2m với dầm I, H= 0.3-0.5m với dầm bản

 Số bó thép CĐC 12.7mm đmm (Tiêu chuẩn ASTM A416, ASTM4 hoặc tơng đơng):7mm đ bó cho cả dầm giữa và dầm biên

 Mác Bê tông : 40 MPa (nhóm B đổ bê tông toàn khối tại hiện trờng)

 Quy trình thiết kế: Quy trình tính toán cầu cống theo trạng thái giới hạn của bộGTVT ban hành TCN 22 -18-7mm đ9

1.3 Tài liệu tham khảo

1 Quy trình thi công kêt cấu bê tông DƯL của TRung quốc JTJ-041-89

2 Quy trình thi công và nghiệm thu cầu cống 166- QĐ-KT của Bộ GTVT

3 Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu kết cấu bê tông và bê tông cốt thép 4453-1995

TCVN-Lu ý: Đối với các dầm BTCT dự ứng lực khác, trớc khi tiến hành đúc dầm nhà thầu sẽ đệ trình lên T vấn và Chủ đầu t công nghệ đúc chi tiết cho từng loại dầm cụ thê.

2- Nguyên vật liệu2.1 Yêu cầu kỹ thuật

2.1.1 Thép cờng độ cao: (CĐC)

Thép CĐC dùng trong dầm bê tông DƯL là thép nhập ngoại phải thoả mãn các

điều kiện kỹ thuật sau:

Chủng loại:

Công nghệ chế tạo dầm BTCT DƯL - Cầu thuộc QL47

 Dùng cáp CĐC 12.7mm đmm loại tự chùng thấp theo tiêu chuẩn ASTM A416hoặc tơng đơng.

 Cờng độ cực hạn 1860 MPa, giới hạn chảy 157mm đ0 MPa

 Mỗi tao cáp có diện tích 98.7mm đmm2, diện tích của một bó cáp là 690.9mm2

 Lực kích cho 1 bó cáp 96T (cha kể đến tổn thất ma sát kích và tổn thấtgiữa kích và neo)

 ống gen dùng loại ống hình sóng mạ kẽm đờng kính 60/67mm đ mm

2.1.4.2 Tính chất cơ lý của xi măng cụ thể:

 Cờng độ khi nén phải đảm bảo Ry không nhỏ hơn 500kg/cm2

 Thời gian bắt đầu ninh kết không nhỏ hơn 1giờ, còn thời gian kết thúc khônglớn hơn 10giờ kể từ khi bắt đầu trộn

 Hàm lợng SO3 trong xi măng không lớn hơn 5%, hàm lợng MgO không lớnhơn 5%

 Hệ số biến động của cờng độ xi măng không lớn hơn 5%

2.1.5 Cốt liệu thô:

Cốt liệu thô phải là cốt liệu nghiền, phải đồng đều, sạch, không chứa tạp chất, sétcục, các chất hữu cơ, kiềm và các chất có hại khác Cốt liệu thô dùng cho côngtác bê tông kết cấu phải thoả mãn các yêu cầu AASHTO M80 hoặc theo ASTMC33

Các yêu cầu về cốt liệu thô.

Các yêu cầu về cốt liệu thô

Cỡ sàng(mm) Tỷ lệ lọt sàng theo trọng lợng

Bê tông loại A,

B, C và D Bê tông loại E và F Bê tông loại Gvà P37mm đ.5

25 – 60

0 - 10

100

95 – 100-

25 – 60

0 - 10

Cốt liệu thô sử dụng làm cốt liệu bê tông xi măng, bê tông nhựa phải là đánghiền có cờng độ cao, đá phải sạch, cỡ hạt của đá phải đồng đều, khi xuất xởngphải có giấy chứng nhận chất lợng và phải phù hợp với tiêu chuẩn ASTM C33, có

độ mài mòn theo AASHTO T96 Cốt liệu thô sẽ phải trải qua ít nhất 5 chu trìnhngâm và làm khô trong các dung dịch Sunphat magiê và Sunphat Natri nh quytrình trong thí nghiệm chất lợng và lợng hao hụt trọng lợng trung bình không đợcvợt quá 15%

2.1.6 Cốt liệu mịn :

Cốt liệu mịn là cát tự nhiên có các hạt cứng, chắc, phải sạch không chứa cáctạp chất, sét cục, chất hữu cơ, các chất có hại khác theo tiêu chuẩn AASHTOM6

- Không lẫn sét, á sét và các tạp chất khác ở dạng cục

- Lợng hạt lọt qua sàng 0.07mm đ5 mm không quá 3%

- Hàm lợng muối gốc Sunfat, sunfit không lớn hơn 1% khối lợng cát

- Hàm lợng mi ca không lớn hơn 1% khối lợng cát

Các yêu cầu về cốt liệu mịn.

Các yêu cầu cấp phối của cốt liệu mịn

Cỡ sàng Tỷ lệ lọt sàng tính theo trọng lợng

9.54.7mm đ52.361.180.600.300.15

 Nớc để trộn bê tông cần đợc thí nghiệm với các chỉ số sau:

 Hydrô PH  4

 Hàm lợng sun phát (SO3) : Không lớn hơn 27mm đ00Mg/lít

 Hàm lợng muối : Không lớn hơn 5000mg/lít

2.1.8 Chất phụ gia

 Để cải thiện tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông cho phép dùng chất phụ gia hoádẻo và chậm đông cứng theo tiêu chuẩn ASTM C1017mm đ Song liều lợng dùngnhiều hay ít phải thông qua thí nghiệm

 Các chất phụ gia làm giảm nớc, chậm giảm nớc theo tiêu chuẩn ASTN C494

Công nghệ chế tạo dầm BTCT DƯL - Cầu thuộc QL47

 Phụ gia hoá dẻo có thể dùng Sikament của Thuỵ sỹ (Hãng SIKA) hoặc các chấtphụ gia hoá dẻo do Việt nam sản xuất, nhng phải có đủ chứng chỉ kỹ thuật vềtiêu chuẩn.

2.1.9 Vật liệu bôi trơn

2.1.9.1 Vật liệu bôi trơn ván khuôn phải thoả mãn các yêu cầu sau:

 Thích hợp cho việc dùng thiết bị phun hoặc quét

 Tạo thành lớp trung gian ngăn cách sự dính kết giữa bê tông và mặt ván khuôn

 Dễ bị phá hoại khi tháo ván khuôn, nhng cũng không gây nứt nẻ tạo thành vếtnứt trên bề mặt bê tông

 Không làm rỉ khuôn thép

2.1.9.2 Có thể sử dụng một trong các loại vật liệu bôi trơn dới đây:

 Dầu máy - dầu hoả: Tỷ lệ: 1:1

 Dầu máy ô tô, dầu thử động cơ

 Kiểm tra các tài liệu chứng chỉ kỹ thuật của loại thép

 Kiểm tra kích thớc hình học của loại thép (Dùng thớc kẹp có độ chính xác0.02mm)

 Thí nghiệm các chi tiết cơ lý của lực học:

 Mỗi lần thí nghiệm, lấy ra 10% số cuộn trong lô (nhng không nhỏ hơn 6cuộn)

để lấy mẫu thí nghiệm theo các hạng mục nêu ở mục 2.2.1.1 Nếu kết quả thínghiệm của tất cả các mẫu đều thoả mãn thì toàn bộ số cuộn thép trong lô đó

đợc xem là đạt yêu cầu

 Nếu mẫu của 1 cuộn nào đó mà không đạt yêu cầu thì trớc hết cả cuộn đó coi

nh không đạt yêu cầu

 Để xác định số cuộn còn lại trong lô đó có đạt yêu cầu không, phải lấy số lợngmẫu gấp đôi lần đầu trong các cuộn còn lại và tiên hành thí nghiệm lại

 Kết quả thí nghiệm lại đều đạt yêu cầu thì toàn bộ số lợng thép trong lô đợcđánh giá là đạt yêu cầu Còn có 1 mẫu không đạt yêu cầu thì lô thép coi nh không đạt yêu cầu.

Thành phần và bê tông sử dụng cho kết cấu

Kích cỡ tối đa

của cốt liệu

Mác bê tông

A 540

B M480

C M420

D M360

E M300

F M180

G 180

 Khi xếp dỡ không đợc ném từ trên cao xuống, không để dập xoắn , xây xát

 Kho chứa thép CĐC phải khô ráo, thép về phải xếp riêng từng đợt trên sàn kêbằng phẳng, cách mặt nền ít nhất 0.2m

2.2.2.2 Đối với lô thép không có chứng chỉ kỹ thuật thì phải chia đợt ra để kiểmnghiệm (mỗi đợt lớn hơn 30T) Mỗi đợt lấy ra 3 thanh, mỗi thanh lấy 1 nhómmẫu (gồm 1 mẫu thí nghiệm chịu kéo, 1 mẫu thí nghiệm chi tiết uốn nguội) Kếtquả thí nghiệm đợt đầu mà có 1 hạng mục không đạt yêu cầu thì cho phép thínghiệm làm lại nhng với số mẫu gấp đôi

Nếu kết quả thí nghiệm lần thứ 2 vẫn có 1 mẫu không đạt yêu cầu thì cốt thép

đợt ấy không đợc nghiệm thu đa vào sử dụng

2.2.3 Xi măng

Công nghệ chế tạo dầm BTCT DƯL - Cầu thuộc QL47

2.2.3.1 Xi măng chở về công trờng phải tiến hành nghiệm thu đánh dấu và xếpkho theo loại mác, có biểu ghi tơng ứng Chiều cao xếp đống không đợc cao hơn1.5m và cách tờng không nhỏ hơn 0.3m Sàn kho cao hơn mặt đất 0.5m.

2.2.3.2 Mỗi lô xi măng phải tiến hành kiểm nghiệm theo 4 hạng mục:

+ Thời gian ninh kết

đáy

3.1.2 Lắp dựng ván khuôn.

3.1.2.1 Các mảnh ván khuôn chở đến hiện trờng phải đợc kiểm tra kích thớc, độcong vênh, độ rỉ để có biện pháp xử lý trớc khi lắp ráp Ván khuôn thành, vánkhuôn đáy phải phẳng, thẳng Các kích thớc phải phù hợp yêu cầu tiêu chuẩn kỹthuật cảu dự án quy định

3.1.2.2 Tất cả các mối nối giữa các mảnh ván khuôn thành với nhau, ván khuônthành với ván khuôn đáy, ván khuôn đầu dầm phải có đệm cao su chống rò rỉmất nớc

Mặt tiếp xúc ván khuôn đáy với bệ đỡ (ụ kê) cần có đệm cao su để tránh chấn

động và tăng cờng độ rung khi đầm hoạt động

3.1.2.3 Định vị ván khuôn thành với nhau bằng tăng đơ Định vị ván khuôn thànhvới ván khuôn đáy bằng cùm định vị và bản cá

Bảng 1:

phép (mm)Sai số cho phép các bộ phận ván khuôn

1 - Sai số về chiều dài, chiều rộng và đờng chéo

tấm thép:

+ Chiều dài, chiều rộng 0 ; -1

Sai số mặt tôn khi áp vào đờng thẳng 4

3 Sai số các lỗ liên kết ( chốt , bu lông)

- Cự ly tim các lỗ đinh với mặt bản 0.3

- Lỗ liên kết đầu tấm với cự ly đầu dầm 0; -0.5

- Các lỗ đinh dọc theo chiều dài , chiều rộng 0.60,

4 Độ gồ ghề cục bộ các bề mặt ván khuôn 1.0

5 Sai số về gốc và độ méo mó các bề mặt ván

khuôn

0

6 Sai số về sự lắp dựng ván khuôn đáy

+ Sai số về chiều cao trong phạm vi 1m 5

+ Sai số về chiều cao suốt chiều dài dầm 10

+ Đối với ván khuôn đầu dầm , sai số về chiều

cao ở 2 cánh dọc ( yêu cầu phải thật phẳng)

+ Sai số về chiều dày bụng và bầu dầm +5

+ Chiều rộng bản mặt cầu dọc theo 2 bên +10 ; -5

Công nghệ chế tạo dầm BTCT DƯL - Cầu thuộc QL47

3.1.2.4 Đo kiểm tra kích thớc ván khuôn phải dùng thớc thép kiểm tra lắp dựngván khuôn đáy đạt yêu cầu kỹ thuật, mới tiến hành các công việc tiếp theo (bố trícốt thép, lắp ván khuôn thành).

Sau khi lắp đặt xong ván khuôn đáy, kiểm tra đạt yêu cầu rồi cần vạch một đờngtim trên suốt chiều dài ván khuôn đáy để làm cơ sở kiểm tra ván khuôn thành

ợc cháy, nứt vỡ Mỗi lô mối nối cùng đờng kính chọn một số mẫu (ít nhất 3mẫu) để thí nghiệm về uốn nguội và cờng độ kéo của mối hàn Sau khi xác địnhmối hàn đạt yêu cầu mới dợc sử dụng

3.2.1.2 Khung cốt thép cần phân đoạn chế tạo trớc, nối liên kết với nhau bằnghàn Để đảm bảo chính xác và ổn định khung cốt thép cần tiến hành hàn trên cácdỡng

3.2.2 Lắp dựng cốt thép

Các khung cốt thép cần đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật so với hồ sơ thiết kế (chủngloại, đờng kính, khoảng cách) sai số cho phép của cốt thép quy định nh sau:

 Sai số khoảng cách cốt thép chủ của mặt cầu so với thiết kế 10mm

 Sai số khoảng cách cốt đai so với thiết kế 10mm

 Độ thẳng đứng của cốt thép( lệch vị trí thẳng đứng )15mm

 Tầng bảo vệ của cốt thép so với thiết kế 5mm

3.2.3 Chế tạo và lắp ráp các kết cấu chôn sẵn trong dầm

3.2.3.1 Sau khi chế tạo xong bản đệm và bản đệm gối dùng thớc thẳng 30cm đểkiểm tra mặt phẳng bản thép không quá 1mm

3.2.3.2 Mối hàn liên kết các bản thép với cốt thép neo phải phù hợp với yêu cầuthiết kế Vị trí xê dịch thép neo không vợt quá 2mm

Vị trí lắp ráp bản đệm neo phaỉ thật chính xác, không đợc di dịch trong khi đổ bêtông

3.3 ống tạo lỗ luồn bó thép CĐC

3.3.1 Chế tạo ống ghen

ống tạo lỗ luồn bó thép CĐC phải dùng ống ghen hình sóng mạ kẽm đờngkính 60/67mm đmm, đảm bảo độ cứng, không bị biến dạng trong quá trình đổ bê tông,phải chống rỉ tốt Cấu tạo của ống đảm bảo các yêu cầu nh sau:

 Đờng kính của ống ghen phù hợp với yêu cầu thiết kế (D60/67mm đ) sai số chophép 2mm (đờng kính trong) độ méo mó của ống không đợc vợt quá sai sốcho phép của đờng kính.

 ống ghen phải kín, khi đổ bê tông không bị rò vữa xi măng làm tắc ống

3.3.2 Lắp ống ghen

 Để đảm bảo độ chính xác vị trí của ống ghen cần sử dụng các lới định vị bố trídọc theo chiều dài dầm

 ống tạo lỗ cần định vị chắc chắn không bị xê dịch khi đổ bê tông

 Sai số cho phép khoảng cách các ống ghen so với thiết kế 2mm

 Cần gia công các con chuột bằng sắt để thờng xuyên kiểm tra sự thông suốtcủa ống trong quá trình đổ bê tông dầm

 Sử dụng đúng các vật liệu sẽ dùng để thi công

 Cờng độ phải thoả mãn yêu cầu thiết kế

 Co ngót từ biến nhỏ

 Tính nhuyễn tốt, khi chịu xung kích không phân tầng

 Hiệu quả kinh tế cao

4.1.1.2 Tỷ lệ pha trộn hổn hợp bê tông cần phải đợc thí nghiệm chặt chẽ và đợc

Kỹ s T vấn chấp thuận về:

l- Xi măng, phụ gia dạng bột : 1%

Công nghệ chế tạo dầm BTCT DƯL - Cầu thuộc QL47

4.1.1.6 Nhân viên thí nghiệm phải thờng xuyên theo dõi độ ẩm của cốt liệu để

điều chỉnh tỷ lệ pha trộn cho kịp thời Cần phải thí nghiệm kiểm tra độ ẩm của cáttrớc khi đổ bê tông từng dầm

4.1.1.7mm đ Nhiệt độ của vật liệu trộn bê tông (cát, đá) nên hạn chế trong khoảng 50

-300 Về mùa hè cần tìm cách hạ nhiệt độ của cốt liệu

4.1.2 Kiểm tra hổn hợp bê tông

4.1.2.1 Kiểm tra độ sụt cần chú ý các vấn đề sau

 Độ sụt cảu bê tông tại nơi trộn cần phải xét đến sự giảm độ sụt đáng kể do vậnchuyển, thời tiết, song mức giảm này tính từ lúc trộn ra đến khi đổ vào khuônkhông đợc vợt quá 1cm

 Cần kiểm tra độ sụt cảu hổn hợp bê tông tại chỗ trộn và chỗ đổ dầm Tronggiai đoạn đầu khởi động phải kiểm tra độ sụt trên 100% số mẻ trộn cho đềukhi đạt sự ổn định của độ sụt Sau đó cứ 4-5 mẻ trộn lại kiểm tra độ sụt 1 lần

 Độ sụt của bê tông đợc phép sai số so với thiết kế không lớn hơn 1cm Trờnghợp sai khác 1cm phải tiến hành thí nghiệm lại độ ẩm của cốt liệu, hiệu chỉnhlại thành phần hỗn hợp bê tông

4.1.2.2 Kiểm tra thành phần hổn hợp bê tông

Từng mẻ trộn, cán bộ kỹ thuật và nhân viên thí nghiệm cần giám sát, kiểmtra chặt chẽ quá trình cân đong các thành phần hỗn hợp (xi măng, mớc, cát, đá,phụ gia) Đối với mẻ trộn đầu tiên, xét đến sự dính bám của vữa vào cốt thép chophép tăng khối lợng xi măng lên 5%

4.1.2.3 Chọn mẫu thí nghiệm cờng độ bê tông

 Mỗi dầm ứng với từng loại cấp phối cần có 4 nhóm mẫu để kiểm tra cờng dộ

bê tông theo các tuổi 7mm đ ngày, 14 ngày, 28 ngày Mỗi nhóm có 3 mẫu Theoquy định của dự án

 Kết quả thí nghiệm của từng nhóm mẫu cần đợc ghi chi tiết cho từng mẫu thửriêng biệt để xem xét độ phân tán của cờng độ

4.1.3 Vận chuyển hổn hợp bê tông

Dầm đợc đổ bê tông tàon khối tại hiện trờng nên vị trí đặt máy trộn bê tôngcần bố trí hợp lý để vận chuyển đợc dễ dàng

Bê tông từ chỗ trộn đến chỗ đổ phải đựng trong thùng chứa có cửa xả bêtông Thùng chứa phải đảm bảo xả bê tông 1 cách dễ dàng, không dính và làmmất nớc xi măng.

4.2 Đổ và đầm bê tông

4.2.1 Công tác chuẩn bị trớc khi đổ bê tông

Trớc khi đổ bê tông dầm cần tiến hành kiểm tra tổng hợp các vấn đề sau:

1 Căn cứ vào biên bản thí nghiệm, tỷ lệ thành phần hỗn hợp bê tông do cơquan thí nghiệm cáp, một lần nữa kiểm tra tại hiện trờng xem phẩm chấtvật liệu có phù hợp không Số lợng vật liệu có đủ đổ 1 phiến dầmkhông

2 Kiểm tra dụng cụ cân đong có phù hợp và đợc hiệu chỉnh cha

3 Kiểm tra tình hình hoạt động của máy móc thiết bị trong dây chuyền.Tình hình cung cấp điện lới và các phơng án dự phòng ( cẩu, máy trộn,

đầm )

4 Kiểm tra chất lợng của ván khuôn (độ cứng, độ sạch, bôi trơn, mức độsai số về kích thớc, hệ thống bố trí đầm rung ) Kiểm tra độ kín khít củaván khuôn, độ chặt của các bu lông và tăng đơ liên kết ván khuôn

5 Kiểm tra sự hoạt động của hệ thống đầm rung Xem xét và xử lý cáckhả năng có thể làm cản trở hiệu ứng của đầm rung

6 Kiểm tra cốt thép: Đờng kính cốt thép, tĩnh cự, khoảng cách cốt thép, vịtrí bản thép neo và bản thép gối

7mm đ Kiểm tra ống ghen luồn bó thép CĐC (Đờng kính, vị trí, hệ thống định

vị, các lỗ thoát nớc và thoát khí trong ống ghen)

8 Kiểm tra công tác an toàn lao động, tổ chức sắp xếp nhân lực

9 Nắm bắt tình hình thời tiết để làm công tác chống ma gió

10.Bố trí hệ thống chiếu sáng đề phòng trờng hợp đổ bê tông đêm

11.Xem xét các thủ tục xác nhận A,B,TK

4.2.2 Đổ và đầm bê tông

4.2.2.1 Chiều cao đổ bê tông không cao quá 3m

4.2.2.2 Bê tông nên dổ bê tông theo phơng pháp xiên, phân lớp, phân đoạn (bầudầm, bụng dầm, phần trên dầm) Bề dày 1 lớp bê tông là 20-30cm đầm rung hoạt

động phải phối hợp với đoạn đổ bê tông

4.2.2.3 Bê tông phải đổ liên tục, thời gian gián đoạn trong quá trình đổ bê tôngkhông vợt quá 30 phút, thời gian đổ 1 phiến dầm không quá 5giờ

4.2.2.4 Đầm là khâu quan trọng, đảm bảo chất lợng bê tông nên phải bố trí đầm

đầy đủ, đủ công suất, chủng loại:

 Đầm thành từng lớp theo tiêu chuẩn kỹ thuật quy địnhhoặc theohớng dẫn của Kỹ s t vấn

 2 đầm dùi 40

Công nghệ chế tạo dầm BTCT DƯL - Cầu thuộc QL47