Thi cong tru thap cau my thuan

Hình 25: Thi công thân trụ tháp Khung cốt thép của mỗi đốt được gia công thành 2 phần để dễ dàng tiến hành cẩu lắp vào bên trong khuôn trượt và có thể buộc với các thanh thép chờ của đố

3.3 THI CÔNG CẦU CHÍNH 3.3.1 THI CÔNG TRỤ THÁP

Do đặc điểm mặt cắt ngang trụ tháp cầu Mỹ Thuận có một kích thước không thay đổi, nên có thể loại ván khuôn trượt thông thường để thi công tháp Công tác đổ bê tông trụ tháp được chia làm 31 đoạn (mỗi đoạn được gọi

là một đốt) và thi công theo 6 giai đoạn Hình 25 trình bày công tác thi công thân trụ tháp

Hình 25: Thi công thân trụ tháp

Khung cốt thép của mỗi đốt được gia công thành 2 phần để dễ dàng tiến hành cẩu lắp vào bên trong khuôn trượt và có thể buộc với các thanh thép chờ của đốt trước đó Các thanh thép liên kết hai phần khung cốt thép chế tạo sẵn được buộc tại chỗ Công tác đổ bê tông trụ tháp được thực hiện bằng cần cấu tháp

Dầm ngang của tháp cầu được đúc sẵn trên bệ cọc Trước khi thi công đốt thứ 14 của trụ tháp, sử dụng kích thuỷ lực nâng dầm ngang đã được đúc sẵn (intermediate tie) đặt vào đúng vi trí thiết kế rồi tiến hành đổ bê tông để liên kết nó với với thân trụ tháp

Để đổ bê tông đốt liên kết với dầm ngang, sử dụng thiết bị coupler để không phải điều chỉnh thay đổi ván khuôn trượt Hình 26 trình bày thi công lắp đặt dầm ngang của trụ tháp

Việc căng cáp dự ứng lực dầm ngang thân tháp được thực hiện sau khi

bê tông mối nối đạt cường độ 35MPa

Dầm giằng trên (ipper tie) được thi công đổ bê tông tại chỗ trước khi thi công đốt thứ 26 của trụ tháp Dầm này cũng được căng cáp DƯL khi bê tông đạt cường độ 35MPa

Hình 26: Cẩu lắp đặt dầm ngang của trụ tháp

Sau khi thi công xong tháp cầu triển khai công tác thi công mặt cầu đồng thời tiến hành căng kéo dây văng

3.3.2 THI CÔNG HỆ DẦM CẦU CHÍNH

a) Đặc điểm cơ bản của dầm cầu chính: Nhịp chính cầu Mỹ Thuận có

cấu tạo dạng dầm bản bê tông cốt thép chiều dày 0.2m, chiều rộng tồng thể là 23.66m Bản mặt cầu tựa trên hai dầm dọc, mỗi dầm nằm cách mép ngoài bản mặt cầu 2m và trên các dầm ngang cách nhau 5.2m Dầm cầu chính được thi công theo phương pháp đúc hẫng kết hợp với căng kéo cáp dây văng

Mỗi phân đoạn dầm cầu có chiều dài l0.4m, có các dầm ngang DƯL và được đổ bê tông liền khối một lần Các dầm dọc được căng cáp DƯL tại đoạn giữa của nhịp

Dầm cầu được đổ bê tông liền khối với các trụ neo và được đỡ trên các gối tại trụ tháp Hình 27 trình bày ván khuôn đúc khối dầm đầu tiên trên dầm ngang của trụ tháp

Hình 27: Ván khuôn đúc khối dầm đầu tiên trên trụ tháp

Công tác thi công khối neo dây văng tương đối phức tạp, như công tác cốt thép (do mật độ cốt thép dày đặc tại các khối neo), đặc biệt là việc định vị ống dẫn hướng của cáp dây văng Để giảm bớt thời gian và mức độ phức tạp trong thi công đúc hẫng, nhà thầu đã chọn phương án đúc sẵn khối neo dây văng và các đốt dầm ngang

Cốt thép các dùng cho khối neo ở dầm và ở đỉnh tháp được gia công trước trên bờ Hình 29 và Hình 30 cho thấy công tác gia công cốt thép, lắp đặt các ống đỡ neo để đúc khối neo và các đốt tại đỉnh trụ tháp

Hình 29: Lắp đặt cốt thép đúc khối neo đầu dầm ngang

Hình 30: Lắp đặt cốt thép đúc khối neo đỉnh tháp

Các cấu kiện đúc sẵn được cẩu lắp vào vị trí trước khi đúc dầm dọc Ống dẫn hướng dây văng được định vị bằng máy trắc đạc chuyên dụng trước khi đổ bê tông khối neo

Thi công dầm cầu tại trụ tháp bờ Nam trước, sau khi hoàn thành phần nhịp chính trụ tháp phía Nam tháo ván khuôn dầm chuyển sang thi công tiếp dầm cầu trụ phía Bắc

b) Trình tư thi công dầm cầu chính: Đoạn đầu tiên của sàn mặt cầu

chính (NC) cùng với hai phân đoạn tiếp theo (NAL&NCL) được đổ bê tông trên hệ ván khuôn gắn vào dầm ngang dưới Tại giai đoạn này, các gối tạm được đặt trước để neo các khối sàn cầu đầu tiên theo hai phương ngang và dọc Sau khi thi công xong các đốt đầu tiên này, ván khuôn dầm được tháo ra

và tịnh tiến lên phía trước bắt đầu cho quá trình thi công đúc hẫng cân bằng cho đến phân đoạn thứ 4

Khi thi công xong phân đoạn thứ 4 dầm mặt cầu (NA4 & NC4) sử dụng một cặp cáp giằng trụ tháp với các trụ neo để đảm bảo cho trụ tháp ổn định, không biến dạng trong quá trình thi công dầm cầu

Bắt đầu từ phân đoạn thứ 5 nhịp cầu chính (NC5) dầm mặt cầu được thi công không cân bằng Sau khi hoàn tất phân đoạn thứ 10 (NC10) của nhịp chính, dầm mặt cầu của nhịp bên được giằng tạm thời với trụ neo bằng các dây cáp

Quá trình thi công một phân đoạn dầm chính cầu Mỹ Thuận có thể tóm tắt như sau:

1 Tiến xe đúc tới vị trí sẵn sàng đúc đốt tiếp theo, lắp khối neo dây văng đúc sẵn vào vị trí sẽ liên kết với đốt dầm dọc sắp thi công Liên kết khối neo với xe đúc điều chỉnh ván khuôn đúc đất dầm mới theo độ vồng tính toán

2 Liên kết các dầm chống tạm bằng thép giữa các khối neo cũ và mới

3 Lắp đặt và kéo cáp dây văng lần một tới một ứng suất tính toán trước

4 Lắp đặt đà giáo ván khuôn, đặt hai đất dầm ngang đúc sẵn và hai khung thép gia công trước của hai dầm dọc vào vị trí Hoàn thiện công tác

làm cốt thép thường và dự ứng lực

5 Đổ bê tông hai dầm chủ và bản mặt cầu bao gồm cả mối nối hai đốt dầm ngang, mối nối dầm ngang với dầm dọc

6 Khi bê tông đạt cường độ, hạ toàn bộ hệ thống ván khuôn

7 Tháo bỏ thanh chống tạm giữa các khối neo dây văng

8 Căng cáp dự ứng lực của dầm ngang

9 Tháo bỏ liên kết giữa khối neo với xe đúc

10 Căng cáp dây văng lần hai

Lặp lại các bước thi công từ 1 đến 10

c) Hợp long dầm cầu chính: Trước khi thi công đoạn hợp long, các gối

tạm tại trụ tháp được tháo ra, hai phần hẫng dầm cầu được kích để đẩy cho trụ neo biến dạng khoảng 67% tổng chuyển vị gây ra theo tính toán do từ.biến và co ngót Hình 31 trình bày công tác lắp đặt ván khuôn cốt thép khối hợp long

Hình 31: Lắp đặt ván khuôn cốt thép khối hợp long

Sau khi hoàn tất thi công mặt cầu đoạn hợp long, các dầm dọc được căng cáp DƯL, dầm cầu chính được hạ xuống các gối cầu tại trụ tháp Tiếp theo đó,tiến hành điều chỉnh cáp của các dây văng để tạo trắc dọc cuối cùng của cầu Các gối cầu giới hạn chuyển vị theo phương dọc và phương ngang cầu được lấp đặt đồng thời với việc lấp đặt khe co giãn

3.3.3 CÁP DÙNG CHO CẦU MỸ THUẬN

a) Đặc điểm kỹ thuật của cáp dây văng:

Cáp sử dụng cho cầu Mỹ Thuận là loại cáp tao đơn, mỗi tao có 7 sợi với đường kính 15.7mm, làm bằng thép có cường độ chịu kéo tương ứng với loại HD hoặc HDE, được mạ kẽm nhúng nóng do hãng Fryessinet sản xuất Đặc điểm kỹ thuật của các sợi cáp như sau:

+ Đặc trưng hình học:

- Đường kính tiêu chuẩn 15,7mm

- Sai sề cho phép trên mặt cắt ngang (kể cả lớp mạ

kẽm)

+/-2%

- Sai số cho phép về khối lượng 1m dài +/-24g/m

+ Đặc trưng cơ học:

- Đặc trưng riêng tải trọng kiển chứng 0,1% 237,0 KN

- Hệ số giá tri cuốn tròn khi phá hoại 25%

+ Các đặc tính khác:

(0,45 x 1720)

+ Đặc điểm của kẽm mạ:

- Kẽm sử dụng để mạ cáp là loại Z2 - 99,5% nguyên chất, theo tiêu chuẩn EN - 1179

- Chiều dày lớp mạ kẽm của tao cáp đơn tuân theo tiêu chuẩn NF A 35

- 035

- Khối lượng kẽm trên mỗi đơn bề mặt sợi cáp từ 220-350g/m2, trung bình là 280 g/m2

b) Các đặc điểm cơ bản của lớp vỏ bọc tao cáp HDPE:

Các tao cáp đơn được bọc trong lớp vỏ Polyethylene tỷ trọng cao tên gọi bằng tiếng Anh là High density Polyethylene sheath (HDPE) của hãng Fryessinet Các tao cáp được bọc lớp mỡ chuyên dụng bảo vệ ở bên ngoài, có khả năng chống gỉ, chống sét tốt

+ Yêu cầu kỹ thuật đối với lớp vỏ HDPE:

- Vật liệu HDPE là loại PE 80 hoặc PE 100 nhóm 4

- Ống HPPE bao bọc xung quanh các tao và lớp mỡ bảo vệ Chiều dày tối thiểu 1,5mm (-0/+0, 25mm)

- Thành phần của vỏ HDPE còn chứa các thành phần như: 2,3 % (+/-0,3 % ) Cacbon đen và 1000 ppm Antioxidant (chống oxi hoá)

- Đường kính ngoài cùng của tao khi có lớp vỏ không vượt 19,5mm, vỏ sẽ có màu đen, mịn

+ Cường độ chiu kéo:

- ứng suất oằn > 19 Mpa

- Độ giãn dài khi phá hoại > 350%

+ Khả năng chống va đập:

- Được kiểm tra theo quy trình PR 2015 của Freyssine

- Thử nghiệm kiểm tra khả năng chống thấm nước của ống với áp suất của nước là 1 bar

d) Lớp mỡ bảo vệ:

+ Vật liệu bảo vệ này là loại sáp có nguồn gấc dầu mỏ là loại Injectelf CP-HPE hoặc CP-THPE Lớp mỡ này có tác dụng ngăn nước không cho thẩm vào các sợi cáp

+ Mỡ bảo vệ được lèn vào chỗ trống giữa các sợi cáp và phần lỗ rỗng giữa các sợi cáp phía ngoài với vỏ bọc

+ Việc thử nghiệm chống nước của các tao cáp được tiến hành theo qui định của hãng sản xuất cáp Freyssinet

đ) Quy đinh cho việc lấy mẫu thử:

+ Tất cả các tao cáp được gia công từ 7 sợi thép cùng loại Khi xuất xưởng các tao được đóng gói thành cuộn để chuyển tới công trường Chiều dài mỗi cuộn tao cáp không vượt quá 2200m

+ Tất cả các tao cáp được tiến hành thử nghiệm theo quy trình PREN - l0138 Cụ thể như sau:

- Thử nghiệm kiểm tra đặc trưng hình học và cơ học của tao cáp:

kiểm tra từng cuộn theo tất cả các đặc tính

- Các đặc tính phụ: quan hệ đẳng nhiệt và hình thái mỏi thực hiện

kiểm tra một thử nghiệm /mẻ

- Cường độ chiu kéo: Mooix mẻ lấy một mẫu để thử nghiệm

Trong trường hợp có mẻ (hoặc cuộn) được kiểm tra không đạt yêu cầu, thì phải tiến kiểm tra (thử nghiệm) thêm 3 mẫu của mẻ (hoặc cuộn) cáp không đạt yêu cầu đó, nếu có mwt mẫu kiểm tra (hoặc thử nghiệm) có kết quả không đạt yêu cầu thì mẻ (hoặc cuộn) cáp đó phải loại bỏ

+ Đối với lớp mạ kẽm: Việc thử nghiệm lớp mạ kẽm được tiến hành theo tiêu chuẩn NF A 35-035 Lấy một mẫu thử của mỗi mẻ để kiểm tra Mỗi một mẫu của tao cáp kiểm tra cả 7 sợi các đặc tính sau:

- Khối lượng kẽm trên đơn vị bề mặt

- Độ bám

- Độ liên tục

- Độ nhẵn bề mặt

+ Đối với vỏ HDPE: Kiểm tra chiều dày của ống được 2 mẫu/mỗi mẻ Đường kính của ống 19,5mm, sai số cho phép (-/+0,l) Tính liên tục của của ồng sẽ được kiểm tra bằng thiết bi chuyên dụng, thiết bi nay tự động kiểm tra trong chuyền sản xuất

- Các đặc tính cơ học: Kiểm tra 2 mẫu/mỗi mẻ về cường độ chịu

kéo và khả năng chống va đập

- Độ liên kết: Kiểm tra 2 mẫu/mỗi mẻ về độ liên kết

+ Đối với lớp mỡ bảo vệ: Kiểm tra 2 mẫu/mỗi mẻ về trọng lượng mỡ trên đơn vi chiều dài và độ thấm nước

3.2.4 LẮP ĐẶT NEO

a) Chuẩn bị và công trình phụ trợ thi công căng kéo: Để phục vụ

cho công tác lắp đặt neo, cáp và căng kéo dây văng cần bố trí các đường công

vụ như sau:

1 Lối đi bê trong ván khuôn dầm: Bên trong ván khuôn có bố trí lối đi chiều dài 2.5m, chiều rộng 2.0m, cao l.6m Treo trên dây cáp

2 Lối đi lại trên sàn công tác khoả 0.8m2 Thang lên sàn công tác

3 Lối đi trên đỉnh ván khuôn dầm

4 Sàn công tác bên ngoài tháp thiết kế với hoạt tải 150kgs/m2

5 Lối đi bên trong tháp thiết kế với hoạt tải 150kgs/m2

b) Lắp đặt neo ở tháp:

+ Các neo ở tháp trước khi được lắp đặt cần thực hiện các ông việc

sau:

- Tháo mũ bơm vữa đầu neo

- Tháo thanh ren M16 của mũ

- Luồn 2 bulông M16 (loại có mắt) vào 2 lỗ xa nhất của neo để tạo sự cân bằng về trọng lượng neo khi nâng cao lên

+ Sử dụng cần cẩu tháp để đưa neo vào vị trí lắp đặt Dùng thiết bị kẹp

đợ tạm thời neo trước khi lắp đặt

+ Sau khi lắp đặt neo vào vị trí xiết các bulong các núm bơm vữa

+ Dùng nylon bọc kín toàn bộ neo để chống nước và bụi bẩn trong quá trình thi công

c) Lắp đặt neo tại dầm cầu: Ống đỡ neo được đúc sẵn cùng với khối

bê tông của dầm ngang Trước khi đổ bê tông dầm, khối bê tông này được lắp đặt vào vi trí neo dây văng trong ván khuôn Ống đỡ neo được điều chỉnh sao cho trong quá trình thi công lắp đặt và căng kéo cáp, tim của ống luôn đồng trục dây văng với sai số cho phép trong hình nón là 0,30

+ Lắp đặt neo:

- Đưa neo vào bên trong ống đỡ neo

- Kẹp tạm neo vào ống đỡ bằng cách gắn tạm một tao cáp vào neo và căng đến 30KN

- Sau khi lắp đặt neo, xiết bu long núm bơm

+ Dùng nylon bọc kín toàn bộ neo để chống nước và bụi bẩn trong quá trình thi công

Lưu ý: Trong trường hợp khoảng thời gian từ khi lắp đặt neo đến khi

căng kéo cáp dài hơn 1 tháng, cần phun một lớp dầu vào đế neo và đóng các

mũ bơm vữa lại

d) Công tác chuẩn bị neo trước khi luồn cáp: Theo qui định, các neo

đặt tại tháp gọi là loại âm, các neo đặt ở dầm gọi là loại dương

Công tác chẩn bị neo trước khi luồn cáp được tiến hành 2 ngày trước khi căng cáp Quá trình chỉnh sửa, vệ sinh neo được thực hiện như sau:

+ Neo được đặt và điều chỉnh chính xác trùng với trung tâm của ống

đỡ bằng một thiết bi đặc biệt Sai số cho phép về đồng tâm là +/- 2mm

+ Kiểm tra vị trí của các đai ốc trong thanh ren của neo và điều chỉnh nếu cần thiết

+ Kiểm tra mức độ ô xy của đế đỡ neo Nếu có mặt đế đỡ bị ô xy hoá phải dùng giấy ráp trà sạch

+ Đế neo phải được làm vệ sinh sạch bằng khí ép, dùng vải sạch để lau các lỗ neo Dùng loại dầu đặc biệt (đa chức năng) bôi lên các lỗ neo Mũ bơm vữa và lớp nylon bảo vệ được bịt lại cho đến khi tiến hành căng cáp

+ Trước khi lắp đặt nút neo, tiến hành vệ sinh lỗ neo lần thứ hai bằng vải sạch tẩm dầu đa chức năng

3.2.5 GIA CÔNG, LẮP ĐẶT VỎ BỌC DÂY VĂNG (HDPE)

Vỏ ống bao bọc ngoài của bó cáp gọi là ống chính (ống HDPE), có chiều dài tính toán LH1 Bên ngoài ống này được bọc một ống có đường kính lớn hơn gọi là ống ngoài (ống co giãn), chiều dài tính toán LH2 Ống ngoài được nối với đầu ống đỡ neo ở tháp và ở dầm cầu, có thể “trượt” trên ống

chính khi tháp và dần cầu giãn nở, biến dạng do nhiệt độ hoặc các tác nhân khác

a) Ống chính (HDPE): Đầu ống chính tại vị trí tiếp xúc với ống đỡ

neo phía dầm cầu có ren để liên kết cố định với ống đỡ neo Ống chính được hàn ghép nối đối đầu từ các đợn ống HDPE, mỗi đoạn có chiều dài 11,8m Ren xoắn đầu đoạn nối không được vượt quá 100 mm

Đầu ống chính HDPE phía tháp cầu không có ren xoắn, nên ống ngoài

có thể trượt tự do trên ống chính trong quá trình làm việc

b) Ống ngoài (ống co giãn):

Ống ngoài có khả năng đàn hồi để bảo đảm sự chuyển tiếp giữa ống chính và ống dần hướng phía trên Ống ngoài có khả năng trượt trên ống chính Mối nối ống ngoài phải bảo đảm kín nước

Đường kính bên trong của ống ngoài không được lớn hơn đường kính ngoài ống chính 15mm

c) Hàn các đốt ống: ống bọc dây văng được gia công bằng cách hàn

đối đầu các đốt ống có chiều dài 11.8m bằng máy hàn nhỏ Quá trình hàn ống được điều chỉnh theo hệ số điều kiện làm việc như áp suất, nhiệt độ và thời gian v.v

Tiến hành đo chiều dài ống lắp đặt tại công trường Sau đó tính toán số lượng đốt ống cần gia công cho mỗi day (tính toán cả đoạn nối hàn, giãn nở

do nhiệt độ của ống)

Việc hàn ống được thực hiện trong lán có mái che tại tại công trường Các ống trước và sau khi hàn cần phải được bảo quản cẩn thận (bọc trong túi nylon trước khi đem ra hàn và được dán bằng keo khi lưu trữ), tránh để dính bẩn Quy trình hàn đối đầu 2 ồng được thực hiện như sau:

+ Kẹp hai đoạn ống vào trong máy hàn

+ Tạo phẳng đầu hàn của hai ống

+ Nung nhiệt với kiễng điện

3.2.6 LẮP ĐẶT DÂY VĂNG

Tổng số dây văng sử dụng cho cầu Mỹ Thuận là 128 dây, mỗi dây văng có khoảng từ 22 đến 67 tao cáp, phụ thuộc vào vị trí của dây (phụ thuộc vào nội lực tính toán của các dây tại mỗi vị trí) Quá trình lắp đặt cáp gồm các công đoạn chính sau:

a) Lắp đặt ống bọc cáp và tao cáp đầu tiên (tao cáp chuẩn):

+ Ống chính HDPE và tao cáp chuẩn (Reference strand) được lắp dựng cùng một lúc Đầu dưới (phía dầm cầu) của tao cáp chuẩn được bắt vào neo, sau đó dùng cẩu tháp lắp dựng ống HDPE và bắt tao cáp này vào neo ở tháp Kích để căng tao cáp chuẩn tại neo đầu tháp để định vị giữ ống HDPE

+ Chiều dài tao cáp chuẩn được tính toán trước khi lắp đặt với độ chính xác (+/-) 1/10000

b) Hệ thống luồn cáp gồm có:

Thiết bị cơ bản sử dụng cho công tác luồn cáp như sau:

+ Hai tời thuỷ lực Tời thứ nhất (WP1) dùng để kéo các tao cáp lên neo tại đỉnh tháp Tời thứ.hai (WP2) được đặt tại mặt cầu, để điều chỉnh thiết bị luồn cáp quay trở để tiến hành luông tao cáp tiếp theo

+ Bánh xe chuyển hướng, được đặt cố định trên mặt cầu

+ Máy cắt cáp và bóc ống bọc cáp

+ Thiết bị quay tời cáp

c) Trình tự luồn cáp:

Các tao cáp sẽ được luồn tuần tự từng tao qua ống HDPE, sau đó được cắt và căng kéo theo thiết kế Trình tự luồn cáp được thực hiện như sau:

+ Luồn đầu sợi cáp vào trong máy cắt

+ Chuẩn bị đầu tao cáp phía trên (bóc ống ống bọc cáp để tách rời 6 sợi cáp xung quanh tao cáp ra, để lại sợi cáp ở giữa)

+ Nối tao cáp với thiết bị luồn cáp

+ Thả cáp đều đặn từ cuộn theo sự di chuyển của thiết bị luồn cáp trong ống HDPE

+ Luồn và chốt đầu trên của cáp vào neo ở tháp

+ Khi đầu tao cáp ở tháp được neo, tiến hành đo đạc để cắt cáp ở đầu còn lại bằng máy cắt

+ Chuẩn bị đầu tao cáp phía dưới (bóc ống ống bọc cáp để tách rời 6 sợi cáp xung quanh tao cáp ra, để lại sợi cáp ở giữa)

+ Luồn đầu tao cáp vào neo đã lắp đặt ở phía dầm

Các tao được luồn đồng thời ở cả hai mặt phẳng dây văng Sự chênh lệch về số lượng các tao cáp lắp đặt ở hai ống HDPE của hai mặt phẳng dây văng không được vượt quá 10%

3.3.7 CĂNG KÉO DÂY VĂNG

a) Ký hiệu để xác định các dây văng: Việc đánh số và ký hiệu dây

văng được qui định như sau:

+ Ký hiệu: 01 NE , 17 NW

Trong đó:

01: số thứ tự dây văng (thay đổi từ 1 đến 32) N: tháp bờ Bắc, S: tháp bờ Nam

E: thuộc mặt phẳng dây phía Đông (hạ lưu)