Chuyên đề Công nghệ thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau

Chuyờn đề: Cụng nghệ thi cụng sàn ứng suất trước căng sau cụng nghệ khụng bỏm dớnhl-+ Cuộn cáp có đầy đủ chứng chỉ xuất xởng của hãng sản xuất và những chỉ tiêu kỹ thuật ghi trong chứng

Trờng đại học xây dựng

Khoa sau đại học

***&&&***

Công nghệ thi công hiện đại

Chuyên đề: Công nghệ thi công sàn bê tông ứng lực trớc căng sau

Hớng dẫn : PGS.TS Nguyễn Đình Thám Thực hiện : Đỗ Duy Công

Lớp : Cao học T8/2009

Hà nội: 03/2011

I.

GiớI THIệU CHUNG:

Năm 1886, P.H.Jacson, một kĩ s ngời San Francisco, đã giành đợc bằng sáng chếnhờ việc buộc chặt các sợi dây thép vào bê tông khi thi công sàn nhà bằng phơng pháp cuốn vòm Đây là điểm mốc đánh dấu sự xuất hiện của công nghệ bê tông ứng lực trớc (ƯLT)

Chuyờn đề: Cụng nghệ thi cụng sàn ứng suất trước căng sau (cụng nghệ khụng bỏm dớnh)

Năm 1928, sự phát triển của bê tông ƯLT hiện đại thực sự đợc khởi đầu bằng E Freyssinet, ngời Pháp, với việc sử dụng các sợi thép ƯLT có cờng độ cao Và từ đó

đến nay kết cấu bê tông ƯLT thực sự đợc áp dụng rộng rãi bởi độ tin cậy và tính kinh

tế cao của nó

Trong phạm vi chuyên đề này chỉ đề cập đến công nghệ thi công sàn ứng suát

tr-ớc căng sau ( theo công nghệ không bám dính) Mục đích chuyên đề để hiểu rõ thêm

về công nghệ thi công và cách thức áp dụng công nghệ này vào thực tiễn xây dựng chúng ta hiện nay và tơng lai sau này

II.

QUY TRìNH CÔNG NGHệ THI CÔNG sàn ứng lực tr - ớc:

1 Công tác chuẩn bị:

Trớc khi căng cáp phải có đầy đủ mọi chứng chỉ thí nghiệm của vật liệu và thiết

bị thi công

độ này có thể kiểm tra thông qua thí nghiệm nén mẫu bê tông)

Chuyờn đề: Cụng nghệ thi cụng sàn ứng suất trước căng sau (cụng nghệ khụng bỏm dớnh)

l-+ Cuộn cáp có đầy đủ chứng chỉ xuất xởng của hãng sản xuất và những chỉ tiêu

kỹ thuật ghi trong chứng chỉ này phải phù hợp với những yêu cầu của thiết kế đề ra.+ Kết quả thí nghiệm các đặc trng cơ lý của tất cả các cuộn cáp:

 Xác định giới hạn bền

 Xác định giới hạn chảy quy ớc

 Xác định diện tích từng sợi thép và cả tao cáp

 Xác định modul đàn hồi của từng sợi thép và cả tao cáp

 Xác định độ giãn dài tơng đối khi kéo đứt

+ Gia công cáp bằng cơ không dùng bằng nhiệt tránh làm thay đổi tính chất cơ lýcủa cáp

+ Neo có số hiệu đúng với chứng từ ghi trong hóa đơn mua bán, chứng từ xuấtxởng của hãng

+ Loại neo phù hợp với quy định tơng ứng với loại cáp thép cờng độ cao sửdụng về số lỗ, đờng kính lỗ, độ côn, độ cứng

+ Khi lắp xong đế neo phải bịt kín đầu neo tránh vữa bê tông vào trong ống vànhét xốp tạo hốc để căng kéo

+ ống gen phải đảm bảo đúng kích thớc; Diện tích tiết diện trong của ống genphải lớn hơn hoặc bằng 2,25 lần tổng tiết diện các cáp trong ống Khi nhậpống gen vào kho tuyệt đối tránh va đập mạnh gây biến dạng ống

+ Trớc khi mang vào sử dụng, ống gen phải đợc kiểm tra độ cứng, khôngthủng để khi đổ bê tông s n tránh làm rò vữa xi măng làm tắc ống.àn tránh làm rò vữa xi măng làm tắc ống

+ Lắp đặt ống gen ngay sau khi lắp song cốt thép lớp dới của sàn; gối đỡ ốnggen dẹt ( trờng hợp đã có cáp trong ống gen trớc khi đổ bê tông ) không đợcvợt quá 0,8m.

+ Định vị cao độ ống gen( tim bó cáp ) bằng các thanh thép, hoặc dây 1 ly,hoặc bằng con kê bê tông, thật chắc chắn sao cho khi đổ bê tông không làm

xê dịch ống gen tạo lỗ

+ Sau khi lắp nối ống gen phải quấn băng dính cho kín tránh làm vữa bê tôngchảy vào trong ống

+ Sai số cho phép :

 Cao độ cho phép trong phạm vi + 0,5 cm

 Theo phơng ngang trong phạm vi + 2,0 cm+ Tại các vị trí đặc biệt, đờng đi cáp đợc xác định theo thiết kế

+ Đờng kính trong của các ống bơm vữa và ống thoát không đợc nhá hơn20mm

+ Các ống bơm và ống thoát đợc bố trí nh sau:

 Tại đầu neo cáp

 ống bơm đợc bố trí tại các điểm thấp nhất của cáp hoặc gần vị trí đó

 ống thoát đợc đặt tại các điểm thấp của cáp và có thể cho phép thoátnớc hoặc khí dễ dàng

4.2 Biện pháp chia mạch ngừng thi công sàn:

Do diện tích sàn lớn nên có thể bố trí mạch ngừng thi công ở vị trí thích hợp doNhà thầu thi công và T vấn giám sát quyết định

Cốp pha dầm bo phải để chờ vị trí đặt neo

Cốp pha đà giáo lắp dựng xong phải đợc nghiệm thu trớc khi tiến hành cáccông việc tiếp theo

Chuyờn đề: Cụng nghệ thi cụng sàn ứng suất trước căng sau (cụng nghệ khụng bỏm dớnh)

Sau khi nghiệm thu xong cốp pha, đà giáo tiến hành xác định vị trí đặt neo,thép DƯL theo bản vẽ thi công

Vị trí đặt neo và thép DƯL đợc xác định bằng thớc dây và đánh dấu bằng sơnlên cốp pha theo bản vẽ thiết kế

4.4 Lắp đặt thép thờng của sàn (lớp dới) và dầm bo :

Việc lắp đặt thép lớp dới của sàn, thép dầm bo xung quanh, lỗ gia cờng sẽ đợctiến hành ngay sau khi cốp pha sàn đợc hoàn tất Thép thờng bao gồm thép chủ, thép

đai, thép cấu tạo, thép gia cờng đàu neo, đầu cột, lỗ kĩ thuật của sàn lắp đặt đúngtheo thiết kế và tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 4453-1995

Sau khi lắp đặt hoàn tất thép dầm bo xung quanh và thép lớp dới của sàn, việc rảithép thờng sẽ dừng lại, không đặt con kê bê tông của thép lớp dới Mặt bằng thi công

đợc bàn giao cho tổ thi công cáp DƯL

Việc lắp đặt các chi tiết đặt sẵn, các ống kĩ thuật, cáp điện, thông tin, cứu hoả theo yêu cầu của thiết kế phải đợc tiến hành trớc khi rải cáp ứng lực trớc

4.5 Gia công lắp đặt thép DƯL, ống ghen, lắp đặt đế neo, hộc neo

Chuẩn bị mặt bằng gia công cáp DƯL trớc khi rải (tuỳ theo mặt bằng cụ thểngoài hiện trờng)

Các sợi cáp đợc cắt bằng chiều dài thực tế cộng với 50cm cho mỗi đầu kéo.

Đế neo và hộc neo đợc lắp đặt đúng vị trí, đợc đánh dấu bằng sơn trên cốp phathành và sàn, đợc đặt vuông góc với bó cáp và đợc liên kết chặt chẽ với cốp pha thànhtheo đúng thiết kế

Neo cố định (neo chết) đợc đặt trên sàn theo đúng vị trí và cốt thép gia cờng đầuneo đợc lắp đặt đúng thiết kế

Các tao cáp dự ứng lực đợc luồn vào ống gen và đặt đúng vị trí đánh dấu trêncốp pha sàn ống gen phải đảm bảo không vặn xoắn

Sai số về vị trí của trục đờng cáp là : + 5mm theo phơng đứng (phơng profile) và+ 20mm theo phơng ngang Trong trờng hợp không thể lắp đặt chính xác vị trí thì

điều chỉnh tại công trờng và có ý kiến các bên

Chuyên đề: Công nghệ thi công sàn ứng suất trước căng sau (công nghệ không bám dính)

Chuyờn đề: Cụng nghệ thi cụng sàn ứng suất trước căng sau (cụng nghệ khụng bỏm dớnh)

4.7 Tạo profile cho cáp DƯL

Sử dụng dây thép buộc để tạo profile cho cáp DƯL, tại những vị trí profile caonhất đợc buộc vào lớp thép trên của sàn, tại những vị trí profile thấp nhất đợc buộcvào lớp thép dới của sàn Nhng phải đảm bảo chắc chắn, bó cáp không xê dịch trongquá trình đổ bê tông Chi tiết profile đợc đặt phù hợp với thông số thiết kế

4.8 Đổ bê tông sàn

Trớc khi đổ bê tông sàn cần tiến hành kiểm tra tông thể mặt bằng để khẳng địnhrằng cốp pha, đà giáo, thép thờng, thép DƯL các bộ phận neo thép DƯL và các chitiết đặt sẵn, các vị trí đờng ống, đờng dây kĩ thuật khác đã đợc lắp chính xác và cố

định theo đúng thiết kế

Nếu trong quá trình kiểm tra phát hiện các công việc nói trên cha đảm bảo yêucầu thiết kế thì phải tiến hành sửa chữa, bổ sung, điều chỉnh trớc khi tiến hành đổ bê

Tiến hành kiểm tra các công tác chuẩn bị cho việc đổ bê tông nh việc tập kết vậtliệu, thiết bị đầm, cung cấp điện, phơng tiện vận chuyển và nhân công Việc đổ bêtông không đợc tiến hành nếu nh công tác chuẩn bị trên cha hoàn tất

Bê tông sàn đợc đổ liên tục theo thiết kế tuân thủ TCVN 4453-1995

Việc sử dụng máy đầm, phơng tiện vận chuyển bê tông không đợc làm thay đổi

vị trí của cáp DƯL cũng nh thép thờng

Thao tác đầm bê tông tại khu vực đầu neo đợc thực hiện một cách cẩn thận đểvừa đảm bảo độ chắc chắn của bê tông, lại vừa đảm bảo không làm xê dịch các bộphận neo và cáp DƯL

Bê tông phải đợc bảo dỡng tuân thủ theo TCVN 4453-1995

4.9 Tháo cốp pha thành và hộc neo

Sau khi đổ bê tông 12h thì cần tiến hành tháo dỡ cốp pha thành và hộc neo.Việc tháo dỡ cốp pha thành và hộc neo cần đợc tiến hành cẩn thận để không làmnứt, vỡ bê tông tại khu vực đầu neo

Trong khi tháo cốp pha thành và hộc neo cần tiến hành kiểm tra lại cấu tạo đầuneo Nếu phát hiện thấy có nứt, vỡ bê tông hoặc xê dịch các bộ phận neo thép DƯLthì phải thông báo ngay cho cán bộ kĩ thuật phụ trách DƯL, CHTCT, TVGS để cóbiện pháp xử lý kĩ thuật kịp thời Biện pháp này cần đợc cán bộ kĩ thuật phụ tráchDƯL đề xuất và thông báo qua thiết kế trớc khi thực hiện

Chuyờn đề: Cụng nghệ thi cụng sàn ứng suất trước căng sau (cụng nghệ khụng bỏm dớnh)

4.10 Căng kéo các bó cáp cờng độ cao:

4.10.1 Chuẩn bị:

Chế tạo và lắp đặt các bó cáp cờng độ cao:

+ Các bó cáp đợc chế tạo theo chiều dài thiết kế và đợc đánh dấu để tránh nhầmlẫn

+ Các tao cáp đợc kéo thẳng, đặt song song

+ Luồn cáp trớc khi đổ bê tông

+ Sau khi đổ bê tông xong phải kiểm tra xem trong quá trình đổ bê tông có làmtắc ống gen không bằng cách kéo sợi cáp qua lại vài lần làm thông ống để khi bơmvữa đợc thông suốt bằng máy nén khí

4.10.2 Tạo dự ứng lực:

+ Trớc khi căng kéo dự ứng lực phải xác nhận:

 Các cuộn cáp, neo cáp có đầy đủ chứng từ hợp lệ, số liệu thí nghiệm đạt yêucầu

 Mức độ sẵn sàng hoạt động của các thiết bị (kích, neo công cụ ) và nhânlực, điện ,mẫu biểu ghi chép số liệu

 Cờng độ của bê tông sàn đạt 80% mác thiết kế mới đợc kéo cáp (cờng độ này

có thể kiểm tra thông qua thí nghiệm nén mẫu bê tông sàn)

+ Căn cứ vào lực căng thiết kế, số liệu thí nghiệm Kích và Neo dùng cho Côngtrình, đơn vị thi công thực hiện lực căng thực tế theo kết quả thí nghiệm

4.10.3 Trình tự và nghiệm thu quá trình kéo cáp :

4.10.3.1 Trình tự kéo :

- Trình tự kéo cáp D.Ư.L trong sàn:

4.10.3.1a: Trờng hợp sợi cáp dài < 20m ( kéo một đầu ):

Chu trình 1:

Bớc 1: Kéo tất cả các sợi cáp trong một bó cáp đến 0,1P ( P là lực kéo thiết

kế ) Vị trí các sợi cáp trong một bó cáp đợc quy định nh trên hình vẽ Kiểm tra toàn

bộ bó cáp và neo, nếu có các hiện tợng chùng hoặc chồng các sợi cáp hay bản neo cóvấn đề thì trả kích về tình trạng không tải và điều chỉnh sai sót

Bớc 2: Sau khi thực hiện xong bớc 1, kiểm tra lần cuối ; nếu không còn sai sót,kéo sợi cáp số 1 đến lực 0,1P Giữ nguyên kích và đánh dấu điểm đo ( Điểm đo nàytốt nhất đợc đánh dấu trên cáp để tránh các sai số giữa chuyển vị thực của cáp vớihành trình đo đợc trên kích ) Đo khoảng cách từ điểm đo đã đánh dấu đến mốc

Bớc 3: Tăng dần lực kéo của kích đến 1,0P; dừng lại trong 3 phút để ổn định áp

Bớc 4: Tính toán trị số giãn dài của sợi cáp

So sánh trị số giãn dài thực tế của sợi cáp với trị số giãn dài lý thuyết do T vấn Thiết

kế quy định; nếu sai số nằm trong phạm vi dung sai cho phép ( -7%; +10% ) thìchuẩn bị nhả kích; nếu sai số này không đạt -7% thì đợc phép tăng thêm lực kéo tối

Bớc 5: Giảm dần lực kích về tình trạng không tải và đóng neo Đo lại khoảng

Chuyển sang sợi cáp số 2 trong bó cáp, lặp lại các bớc từ bớc 2 đến bớc 5 Tiếp tục trình tự nh trên cho các sợi số 1, số 2 tại các bó cáp khác trên toàn bộsàn

Chuyờn đề: Cụng nghệ thi cụng sàn ứng suất trước căng sau (cụng nghệ khụng bỏm dớnh)

Chu trình 1:

Bớc 1: Hai kích 1 và 2 kéo đồng thời từng sợi cáp trong một bó cáp đến 0,1P ( P

là lực kéo thiết kế ) Vị trí các sợi cáp trong một bó cáp đợc quy định nh trên hình

vẽ Kiểm tra toàn bộ bó cáp và neo, nếu có các hiện tợng chùng hoặc chồng các sợicáp hay bản neo có vấn đề thì trả kích về tình trạng không tải và điều chỉnh sai sót.Bớc 2: Sau khi thực hiện xong bớc 1, kiểm tra lần cuối ; nếu không còn sai sót,cho hai kích kéo đồng thời sợi cáp số 1 đến lực 0,1P Giữ nguyên kích và đánh dấu

điểm đo ( Điểm đo này tốt nhất đợc đánh dấu trên cáp để tránh các sai số giữachuyển vị thực của cáp với hành trình đo đợc trên kích ) Đo khoảng cách từ điểm đo

Bớc 3: Tăng dần lực kéo của các kích đến 1,0P; dừng lại trong 3 phút để ổn

từng đầu kích

Bớc 4: Tính toán trị số giãn dài của sợi cáp – tổng số độ giãn dài đo đ ợc tạitừng đầu kích

So sánh trị số giãn dài thực tế của sợi các với trị số giãn dài lý thuyết do T vấn Thiết

kế quy định; nếu sai số nằm trong phạm vi dung sai cho phép ( -7%; +10% ) thìchuẩn bị nhả kích; nếu sai số này không đạt -7% thì đợc phép tăng thêm lực kéo tối

Bớc 5: Giảm dần lực kích về tình trạng không tải và đóng neo Đo lại khoảng

Chuyển sang sợi cáp số 2 trong bó cáp, lặp lại các bớc từ bớc 2 đến bớc 5 Tiếp tục trình tự nh trên cho các sợi số 1, số 2 tại các bó cáp khác trên toàn bộsàn

Chuyên đề: Công nghệ thi công sàn ứng suất trước căng sau (công nghệ không bám dính)

4.11 Bơm vữa lấp ống luồn bó cáp cờng độ cao

+ Sau khi căng cáp xong cắt cáp thừa lại đầu neo cách mặt bê tông bên ngoài 5

cm để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ đầu cáp và đắp vữa bịt đầu neo sau 1 ngày mới tiếnhành bơm vữa

+ Vữa lấp ống luồn cáp cờng độ cao phải đảm bảo yêu cầu bảo vệ tốt bó cápkhông bị rỉ và liên kết tốt giữa cáp thép cờng độ cao và bê tông sàn

+ Công tác bơm vữa phải đợc thực hiện bởi đội ngũ công nhân có kỹ thuật, kinhnghiệm và đã đợc đào tạo cho công việc này với sự giám sát trực tiếp của cán bộ kỹthuật có năng lực

+ Yêu cầu đối với vữa bơm:

 Độ linh động ngay sau khi bơm nhá hơn 20 giây

 Độ lắng đọng của vữa không quá 2% sau 3 giờ

 Cờng độ sau sau 28 ngày phải đạt cờng độ yêu cầu thiết kế của sàn

 Vữa đợc chế tạo bởi xi măng Poóc Lăng PC40 trộn với nớc và phụ gia hóadẻo, phụ gia trơng nở bê tông Tỷ lệ phụ gia đợc quyết định trên cơ sở kết quả thínghiệm Trộn vữa bằng máy trộn, thời gian trộn từ 5 đến 10 phút

 Nớc sử dụng cho việc trộn vữa bơm và nớc làm sạch ống là loại nớc trộn bêtông

 Khi xả vữa từ máy trộn xuống thùng phải qua sàng với kích thớc lỗ sàng ≤ 3mm để tránh xi măng đóng cục làm tắc ống bơm

bơm vữa cho mỗi ống phải đợc tiến hành liên tục Trong trờng hợp bị tắc ống phải tắtmáy bơm, công tác bơm vữa đợc tiến hành lại từ đầu hoặc bơm từ đầu kia ngợc lại và

là đợc

 Quá trình bơm vữa phải ghi chép đầy đủ số liệu trong nhật ký công trình bơmvữa, nếu gặp sự cố hay biểu hiện bất thờng phải báo T vấn thiết kế để cùng bàn bạcgiải quyết

 Đúc mẫu vữa bơm bằng khuôn tiêu chuẩn, mỗi tầng lấy 3 tổ, một tổ thínghiệm tuổi 7 ngày, một tổ thí nghiệm tuổi 28 ngày và một tổ mẫu lu

Chuyờn đề: Cụng nghệ thi cụng sàn ứng suất trước căng sau (cụng nghệ khụng bỏm dớnh)

 Kết quả mẫu sau 28 ngày đạt cờng độ thiết kế của bê tông sàn

 Bê tông bịt đầu neo có chất lợng và chỉ tiêu nh bê tông sàn Yêu cầu đối vớiviệc đổ bê tông, bảo dỡng bê tông bịt đầu neo tơng đơng với những yêu cầu đối vớiviệc đổ bê tông sàn

 Bê tông bịt đầu neo phải liên kết tốt với bê tông sàn

 Tuyệt đối cấm việc hàn cốt thép vào neo và bản đệm neo Khi đổ bê tông bịt

đầu neo phải đảm bảo lớp bảo vệ 3cm

4.12 Tháo dỡ ván khuôn, đà giáo

Ngay sau khi tiến hành xong công tác kéo cáp dự ứng lực có thể tiến hành tháo

dỡ cốt pha đà giáo của sàn

Việc tháo dỡ cốp pha, đà giáo đợc tiến hành một cách cẩn thận Cán bộ kỹthuật dự ứng lực phải có mặt tại công trình để xem xét diễn biến của sàn bê tông DƯLtrong quá trình tháo dỡ cốp pha và có biện pháp kịp thời khi có hiện tợng bất thờngxảy ra

III PHÂN TíCH ƯU NHƯợc điểm:

1 Ưu điểm:

Do sàn nhà chiếm một vị trí quan trọng nh vậy nên ở các nớc phát triển đã sửdụng nhiều loại sàn bê tông cốt thép ứng lực trớc do có những u điểm mà sàn bê tôngcốt thép thờng không có đợc Đó là:

có tỷ lệ/ chiều cao lớn hơn (chiều cao tầng nhá hơn) Chiều cao tầng phụ thuộcvào hệ kết cấu có dầm hay không có dầm Nếu hệ kết cấu sàn không có dầmvới bớc cột lớn thì chiều cao tầng có thể giảm và tính linh hoạt của không gian

ở trong các căn hộ cũng nh phòng làm việc sẽ cao hơn nhiều so với nhà có bớccột bé hoặc nhà có bớc cột lớn nhng lại có dầm Đặc biệt là những nhà có sửdụng hệ thống điều hoà không khí trung tâm thì giải pháp sàn không dầm lạirất tiện lợi Việc tổ chức không gian ở và làm việc tính linh hoạt (có thể thay

đổi trong tơng lai)

pháp hiệu quả nhất là dùng bê tông dự ứng lực Hiện nay, công nghệ kéo căng

bê tông dự ứng lực đã triển khai tơng đối mạnh, đặc biệt trong lĩnh vực cầu ờng

có thể đợc đơn giản hoá và tiêu chuẩn hoá ở mức độ cao Hơn nữa, vật liệu cầncẩu lắp giảm do trọng lợng thép (không ứng lực trớc và ứng lực trớc) và bê tôngnhá hơn so với sàn bê tông cốt thép