Chuyên đề thi công cầu Các phương pháp thi công kết cấu cầu BTCT bằng PP đúc hẫng,lắp hẫng, Nội lực hình thành theo trình tự thi công

Giới thiệu công nghệ đúc hẫng và lắp hẫng  Trong số rất nhiều công nghệ để thi công cầu BTCT, công nghệ thi công có nhiều ưu điểm và được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới cũng như

Giới thiệu công nghệ đúc hẫng và lắp

hẫng

 Trong số rất nhiều công nghệ để thi công cầu

BTCT, công nghệ thi công có nhiều ưu điểm và

được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới cũng như

ở Việt Nam Từ năm 1977 phương pháp lắp hẫng cầu khung T-dầm đeo thuộc hệ sơ đồ cầu tĩnh định

đã được áp dụng để thi công các cầu: Rào, Niệm,

An – Dương ở Hải Phòng, Phương pháp đúc hẫng

đã dùng cho cầu khung T - dầm đeo theo sơ đồ

tĩnh định nhiều nhịp ở công trường cầu Bình ở

Quảng Ninh, Cầu Nông Tiến ở Tuyên Quang….

 Cầu Phú Lương trên Quốc Lộ 5, cầu Gianh trên

QL 1 là những cầu đầu tiên ở nước ta thi công đúc hẫng nhiều nhịp sơ với sơ đồ kết cấu siêu tĩnh như dầm liên tục hoặc khung dầm liên tục.

Phương pháp hẫng :

nhịp dầm từng đốt theo sơ đồ hẫng tới khi nối liền thành các kết cấu hoàn chỉnh

phía(hẫng cân bằng) hoặc hẫng dần từ bờ ra

Phương pháp hẫng :

để thi công các kết cấu liên tục, cầu dầm

hẫng, cầu khung hoặc cầu dây xiên dầm cứng BTCT

Đặc điểm:

là sơ đồ kết cấu thay đổi liên tục trong quá trình thi công

thay đổi

công

trong quá trình thi công sau mỗi lần hợp

long

Ưu nhược điểm:

►Ưu điểm:

động giảm được chi phí đà giáo

thao tác lặp lại sẽ giảm chi phí nhân lực và

nâng cao năng suất lao động

thể thi công trong điều kiện sông sâu, thông

thuyền hay xây dựng các cầu vượt trong thành phố, các khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thông dưới công

trình

Ưu nhược điểm:

► Nhược điểm:

Riêng đối với lắp hẫng

Ưu:

 Thi công nhanh chống

 Chất lượng bêtông các cấu kiện lắp ghép được đảm bảo tốt trong công xưởng

 Cường độ bêtông đã đạt khá cao khi căng cốt thép

 Hạn chế được từ biến co ngót.

Nhược:

 Nối ghép các đốt rất phức tạp và sử dụng keo epoxy để dán.

 Cần độ chính xác cao của các khối đúc.

Trình tự thi công

Giai đoạn 1: THI CÔNG TRỤ

 Lắp dựng đà giáo ván khuôn

 Lắp đặt cốt thép

 Đổ bê tông thân trụ

Giai đoạn 2: THI CÔNG KHỐI ĐỈNH TRỤ

 Chuẩn bị vật tư, thiết bị phục vụ thi

công

 Lắp đặt đà giáo, thử tải đà giáo,lắp đặt gối tạm và gối chính, lắp đặt ván khuôn khối đỉnh trụ.

 Lắp đặt cốt thép thường, ống chứa cáp

 Đổ beetong đốt đỉnh trụ

Giai đoạn 2: THI CÔNG KHỐI ĐỈNH TRỤ(tt)

 Khi bê tông đốt đỉnh trụ đủ cường độ

tiến hành căng cáp DƯL và bơm vữa

vào ống chứa cáp.

 Căng kéo các thanh neo tạm để neo đốt đỉnh vào thân trụ.

 Chuẩn bị xe đúc đốt K1

Giai đoạn 3: THI CÔNG CÁC ĐỐT HẪNG

Lắp đặt ván khuôn, cốt thép thường, ống chứa cáp, luồn cáp DUWL hoặc không luồn trước cáp DUWL, đổ bê tông các khối hẫng theo phương

pháp đúc hẫng cân bằng

Sau khi bê tông đủ cường độ, luồn cáp DƯL nếu trước khi đổ chửa luồn rồi tiến hành căng kéo cốt thép DƯL

và bơm vữa ống chứa cáp

Di chuyển xe đúc thi công các đốt tiếp theo

Giai đoạn 4: THI CÔNG ĐỐT HỢP LONG

 Điều chỉnh cao độ đốt hợp long, độ lệch tâm đầu dầm theo phương

Giai đoạn 4: THI CÔNG ĐỐT HỢP LONG(tt)

 Khi bê tông đủ cường độ điều chỉnh ứng suất trong các bó cáp và căng

cáp bản đáy hộp

 Hoàn thiện đốt hợp long và tháo ván khuôn

Giai đoạn 5: THI CÔNG PHẦN DẦM HỘP TRÊN

ĐÀ GIÁO

 Đóng cọc BTCT cho đà giáo thi công

đoạn 12.84m

 Lắp dựng đà giáo ván khuôn, bố trí cốt thép, ống chứa cáp.

 Đổ bê tông làm 2 đợt.

Giai đoạn 6:

 THÁO DỠ ĐÀ GIÁO TRỤ TẠM VÀ BỎ LIÊN KẾT NGÀM TẠI TRỤ

Mặt cắt xây dựng trên đầu trụ nhỏ

Khi đầu trụ quá nhỏ để cho phép xây dựng bằng phương pháp đúc hẫng, chúng ta cần xây dựng kết cấu mặt cắt bền vững để giải quyết vấn đề đó Nó có thể được nối từ đầu trụ bằng kết cấu hẫng Trình tự thực hiện gồm 4 giai đoạn.

3 m

Phase 1:

Kết cấu trên đầu trụ dài khoảng 3 m

Phase 2:

Công tác đổ bêtong của phân đoạn thứ 1 trên mỗi bên cho đến hoàn thành

Phase 3:

Tháo giỡ kết cấu xe chạy đưa đến vị trí mới

The Formtraveller - Cross-Support for

installation on small Pierheads

Khi đầu trụ quá nhỏ để cho phép xây dựng bằng phương pháp đúc hẫng, chúng ta cần xây dựng kết cấu mặt cắt bền vững để giải quyết vấn đề đó Nó có thể được nối từ đầu trụ bằng kết cấu hẫng không nhỏ hởn 3m Trình tự thực hiện gồm 4 giai đoạn.

Phase 3:

Đưa tới vị trí mới

Phase 4:

12,2 m concreted (standard formtraveller); ready for normal procedure

Phase 4:

12,2 m concreted (standard formtraveller); ready for normal procedure

Phase 4:

12,2 m concreted (standard formtraveller); ready for normal procedure

Phase 4:

12,2 m concreted (standard formtraveller); ready for normal procedure

Phase 4:

12,2 m concreted (standard formtraveller); ready for normal procedure

Đúc Hẫng:

Bộ phận cấu thành

MAIN CYLINDERS

FRONT & REAR

FRONT & REAR

FRONT & REAR

FRONT & REAR

BOTTOM FORMWORK

INTERNAL FORMWORK

The Formtraveller - Components

FRONT & REAR

WORKING PLATFORMS

The Formtraveller - Components

INTERNAL

FRAMEWORK

EXTERNAL FORMWORK

BOTTOM FORMWORK INTERNAL FORMWORK

The Formtraveller

The Formtraveller -

A normal working cycle may be as follows:

 The Formtraveller, except for the internal formwork,

is launched into position for a new segment

 The external formwork is levelled and fixed

 Bottom slab and webs reinforced

 The internal formwork is pulled forward

 Top slab is reinforced.

 Concreting of bottom slab and webs The top slab may be cast after a short intermission to allow setting of the concrete in the webs, or it may be cast the next day

 After sufficient concrete curing, post-tensioning takes place

 Formwork is loosened, and the Formtraveller launched forward to the next segment In most cases one cycle is carried out in one week There are examples

of 4-5 days cycles

The Formtraveller: Arrade, Portugal

The Formtraveller: Alqueva, Portugal

The Formtraveller: Dyrøy bridge, Norway

The Formtraveller: Algés, Portugal

The Formtraveller: Loures, Portugal

The Formtraveller: Arrade, Portugal

The Formtraveller: Rio Minho, Portugal

Nội lực theo trình tự thi công.

(phương pháp đúc hẫng cân bằng)

Đặc điểm của công nghệ thi công đúc hẫng là

sơ đồ kết cấu thay đổi liên tục trong quá trình thi công

Căn cứ trình tự thi công và phương pháp thi công ta chia ra làm các giai đoạn thi công

sau:

Nội lực theo trình tự thi công.

Tiết diện tính toán Dầm

Quy đổi mặt cắt dầm hộp về mặt cắt chữ T nhằm mục đích xây dựng các công thức tính duyệt thuận lợi

 Nguyên lý qui đổi như sau:

+ H dầm hộp =H dầm m/c chữ T

+ Bề rộng cánh tiết diện quy đổi = bề rộng đáy hoặc bề rộng bản của tiết diện hộp

+ Chiều dày sườn dầm tiết diện quy đổi=

chiều dày hai sườn dầm của tiết diện hộp

+ Chiều dày cánh tiết diện quy đổi được xác định tương đương về diện tích với tiết diện hộp

Tiết diện tính toán Dầm

Hình – Thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng

■ Giai đoạn đúc hẫng cân bằng:

 DC:tĩnh tải đốt đúc, =1.25

 CLL:Trọng lượng rải đều

của người và thiết bị thi

Sơ đồ tính kết cấu

Khung cứng chữ T

Khung ko đối xứng hoặc Dầm công-xôn

■ Tải trọng g.đoạn đúc hẫng cân bằng:

; 1.25

RC

DC W  A   

Tĩnh tải DC:

Tải trọng xe đúc và vật liệu CE:

Giả thiết đang đúc K4 quy đổi tải trọng xe đúc về nút K3 Tải trọng xe đúc quy đổi Fz,My như sau :

Fz=660 kN My=594 kNm

■ Tải trọng g.đoạn đúc hẫng cân bằng:

Trọng lượng rải đều của người và thiết bị thi công :

Nội lực

Q M

■ Giai đoạn hợp long nhịp biên

■ Giai đoạn hợp long nhịp biên (1/3)

Lúc BT chưa đông cứng:

Trọng lượng của ván khuôn hợp long , của hỗn hợp bê tông tươi , của cốt thép hợp long được coi như chia đôi

▫ sơ đồ đúc trên đà giáo phần nhịp biên

▫ khung cứng T của phần đúc hẫng từ trụ ra nhịp biên

Ván khuôn Khung cứng T

Lúc BT chưa đông cứng:

■ Giai đoạn hợp long nhịp biên (3/3)

Lúc BT đã đông cứng:

■ Giai đoạn hợp long nhịp giữa (1/3)

Hình – Hợp long nhịp giữa

Biểu đồ Momen lúc hợp long nhịp giữa lúc Bê tông đã đông cứng Biểu đồ Momen lúc hợp long nhịp giữa lúc Bê tông chưa đông cứng

■ Giai đoạn dỡ tải

Tháo ván khuôn đốt dầm,xe đúc,thiết bị Thi công

Biểu đồ Moment lúc dỡ tải

●Ở giai đoạn hợp long,căng cáp DƯL chịu Moment

dương ở phần dưới của dầm.

● Có thể cần bố trí thêm 1 số cáp DƯL ở đỉnh trụ hoặc những nơi cần thiết để đảm bảo khả năng chịu lực

trong giai đoạn khai thác.

Hình - Bố trí cáp DƯL chịu Moment âm

Bố trí cáp DƯL chịu Moment dương

Phương pháp lắp hẫng

Tính toán tương tự phương pháp đúc hẫng cân bằng