[Kỹ thuật thi công]Chương 4.2-Cốp pha

4.1.2 CÁC CÔNG TÁC CHÍNH TRONG THI CÔNG BÊ TÔNG TOÀN KHỐI Thi công bê tông toàn khối gồm 3 công tác chính như sau: • Công tác cốp pha ván khuôn • Công tác cốt thép • Công tác bê tông  C

Chương 4:

THI CÔNG BÊ TÔNG TOÀN KHỐI

4.1 KHÁI NIỆM VỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG TOÀN KHỐI

4.2 CÔNG TÁC CỐP PHA

4.3 CÔNG TÁC CỐT THÉP

4.4 CÔNG TÁC BÊ TÔNG

4.1 KHÁI NIỆM VỀ KẾT CẤU BÊ

TÔNG TOÀN KHỐI

4.1.1 VẬT LIỆU BÊ TÔNG

1 Khái niệm vữa bê tông:

 Khi đông cứng nó trở thành một loại đá nhân tạo có khả

năng chịu nén rất cao.

 Trong hỗn hợp bê tông nếu đặt thêm cốt thép thì được gọi

là BTCT BTCT là sự kết hợp giữa hai loại vật liệu BT-Thép.

Hỗn hợp đồng nhất

Cốt liệu lớn Cốt liệu nhỏ Chất kết dính Nước Phụ gia

(nếu có)

2 Ưu điểm:

 Dễ thi công, Có thể tạo được hình dáng kết cấu

bất kì, khả năng chịu lực lớn, tuổi thọ cao

 Cốt liệu cho bê tông là vật liệu có sẵn ở địa

phương

 Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất xi măng (đá vôi

và đất sét) có sẵn ở nhiều địa phương

 Có thể sản xuất được nhiều loại bê tông với cấp

độ bền khác nhau (B7,5 “M100” – B30 “M450”)

có thể lên tới B60 “M800”

3 Nhược điểm:

 Trọng lượng kết cấu lớn

 Tốn vật liệu làm ván khuôn, dàn giáo

 Chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết khi thi công

 Thời gian thi công kéo dài, do phải chời đợi bê

tông đạt cường độ mới được tháo ván khuôn

4.1.2 CÁC CÔNG TÁC CHÍNH TRONG THI CÔNG BÊ

TÔNG TOÀN KHỐI

Thi công bê tông toàn khối gồm 3 công tác chính

như sau:

• Công tác cốp pha (ván khuôn)

• Công tác cốt thép

• Công tác bê tông

 Công tác cốp pha và cốt thép có thể làm song

song hoặc làm tuần tự tùy thuộc vào cấu kiện thi công, nhưng công tác bê tông chỉ tiến hành sau khi đã hoàn thành hai công tác trên

 Tỷ trọng chi phí các công tác trong thi công bê

tông cốt thép toàn khối có thể tham khảo trong bảng sau

Tên công tác

Tỷ lệ chi phí (%) Lao động Vật liệu Tổng chi

4 2 CÔNG TÁC CỐP PHA

4.2.1 CHỨC NĂNG, YÊU CẦU CỐP PHA–DÀN GIÁO

1 Chức năng:

 Tạo khuôn mẫu tạm thời nhằm tạo hình thù cho

kết cấu bê tông

 Tiếp nhận toàn bộ tải trọng của vữa Bê tông ướt

và các hoạt tải sinh ra trong quá trình thi công

2 Yêu cầu chung đối với công tác cốp pha – dàn giáo

 Phù hợp với các chỉ dẫn của quy phạm hiện hành:

(TCVN 4453 – 1995, TCVN 5308 – 1991…)

 Cốp pha – dàn giáo phải:

 Có kích thước và hình dạng phù hợp cấu kiện

và công trình theo thiết kế

 Bền vững: sử dụng được nhiều lần và chịu

được các loại tải trọng phát sinh trong thicông

 Không biến dạng cong vênh quá mức

 Kín khít không cho nước và xi măng chảy ra

ngoài

 Phù hợp với các chỉ dẫn của quy phạm hiện hành:

(TCVN 4453 – 1995, TCVN 5308 – 1991…)

 Cốp pha – dàn giáo phải:

 Vận chuyển, tháo, lắp tiện lợi; không gây cản

trở cho các công tác khác

 An toàn khi sử dụng

 Với kết cấu phức tạp, nên thực hiện song song

thiết kế công trình và thiết kế cốp pha

 Nên tổ chức thi công theo phương pháp dây

chuyền

4.2.2 PHÂN LOẠI CỐP PHA

1 Phân loại theo vật liệu chế tạo:

 Cốp pha bằng vật liệu khác: cốp pha tre, cốp pha

cao su, cốp pha, gỗ thép kết hợp

Cốp pha gỗ xẻ

 Sản xuất từ các tấm ván dày 2,5-4cm, gỗ

thuộc nhóm VII hoặc VIII

 Giá thành cao do số lần luân chuyển ít

 Ảnh hưởng đến môi trường

Cốp pha BTCT (BTCT DUL)

 Tấm cốp pha vừa làm chức năng cốp pha trong

khi thi công, vừa là một phần của kết cấu côngtrình

 Được sử dụng rộng rãi trong các công trường

xây dựng bằng phương pháp bán lắp ghép

Cốp pha nhựa

 Các bộ bận cơ bản của cốp pha được làm từ

chất dẻo như: tấm khuôn, chốt, khóa, bu lông

 Tấm cốp pha được ghép lại với nhau thành các

mảng có kích thước lớn và hình dạng phong

phú, kết hợp với các sườn bằng thép hay gỗ sẽ cho khả nằng chịu lực cao

2 Phân loại theo kết cấu sử dụng:

Cốp pha móng

Cốp pha cột

Cốp pha tường (vách)

Cốp pha dầm, sàn

Cốp pha vòm

3 Phân loại theo phương pháp sử dụng:

a Cốp pha cố định:

 Được gia công chế tạo tại hiện trường

 Chế tạo một lần, dùng cho các kết cấu có hình

dạng đặc biệt không lặp lại trên công trình

 Dùng xong thì lại tháo rời thành từng tấm muốn

sử dụng lại phải gia công chế tạo lại Loại này tốncông chế tạo, tốn vật liệu, không kinh tế

b Cốp pha định hình: (cốp pha luân lưu)

 Được gia công trước thành những tấm chuẩn

 Khi sử dụng chỉ cần lắp dựng, xong lại tháo dỡ

dùng cho công trình khác mà không phải giacông lại

Cốp pha trượt

Cốp pha leo chiều

cao nhỏ

 Chiều dài 1,2m, quá trình lắp – tháo bằng thủ công

Cốp pha leo chiều

cao lớn

 Chiều dài 1,8-2,4-3m, Quá trình lắp – tháo bằng

cơ giới

b Cốp pha di động:

 Cốp pha di động ngang:

 Các tấm cốp pha được liên kết vào hệ khung

đỡ có bánh xe, chạy trên ray theo chiều dài công trình cho phép đổ bê tông từng phân đoạn một Hệ thống cốp pha di chuyển được

là nhờ hệ thống kích hoặc tời

 Được dùng khi thi công các công trình có

chiều dài lớn, tiết diện không thay đổi như đường hầm, tuy nel, dầm cầu, kênh dẫn nước…

Cốp pha di động ngang

Cốp pha di động ngang

d Cốp pha ốp mặt trang trí:

 Thường là những tấm BTCT (dạng phù điêu), sau

khi đổ bê tông xong thì để nằm luôn ở công trìnhvới vai trò trang trí mặt ngoài

e Cốp pha tấm lớn:

 Cốp pha đúc tường hoặc các cấu kiện đứng

 Cốp pha bay

 Cốp pha bàn

4.2.3 HỆ THỐNG CỘT CHỐNG - DÀN GIÁO:

1 Cột chống:

 Những yêu cầu đối với cột chống:

 Chiều dài cột chống từ 3÷4m, trường hợp 3÷6m

thì phải liên kết chúng lại bằng các thanh giằng

 Cấu tạo cột chống chữ T

 Ưu điểm:

 Chi phí ban đầu thấp

 Dễ dàng gia công ngay tại công trường để sử

 Quá trình gia công thường hao tốn nhiều

 Thời gian và số lần tái sử dụng thấp

 Cột chống thép tổ hợp: (cột chống tam giác tiêu

chuẩn pal):

 Là loại cây chống vạn năng có khả năng chịu

tải trọng lớn và chống đỡ được các kết cấu ở những độ cao lớn nhỏ khác nhau

 Giáo Pal gồm các bộ phận: kích chân và kích

đầu, ống nối, khung tam giác, thanh giằng

 Ưu điểm:

 Lắp dựng bằng thủ công với năng suất cao

 Khả năng chịu lực của mỗi cột thép lớn hơn cột

gỗ nên số cột giảm

 Luân chuyển được nhiều lần

 Nhược điểm:

 Đầu tư ban đầu lớn

 Liên kết giằng khó hơn cột gỗ, cần có các phụ

kiện đi kèm

2 Đà đỡ: (là kết cấu trực tiếp đỡ cốp pha)

a Đà đỡ bằng gỗ: (xà gồ)

 Thường có tiết diện 6x8cm, 5x10cm, 8x12cm,

10x10cm chiều dài từ 3 đến 5m

b Đà đỡ bằng thép hộp:

 Hiện nay đà đỡ bằng thép hộp tiết diện chữ nhật,

vuông 4x4cm, bằng hợp kim nhôm có tiết diện chữ I đang được dùng nhiều ở các công trình để thay thế dần cho đà gỗ

c Dầm rút:

 Có thể thay đổi được chiều dài tùy ý, khả năng

chịu lực cao và tiết kiệm cây chống

 Cấu tạo có thể từ 2 nửa là thép hình hoặc tổ hợp

không gian và thép hình

b) Dầm rút tổ hợp không gian và thép hình

3 Dàn giáo thao tác:

4 Dàn giáo ống thép rời:

 Cấu tạo gồm các đoạn ống thép rời có chiều dài

khác nhau và được liên kết với nhau bởi các

khóa

 Ưu điểm của dàn giáo ống thép rời:

 Lắp dựng tháo dỡ dễ dàng, năng suất cao

 Tận dụng tốt khả năng chịu lực của vật liệu

 Kết cấu đồng nhất ít biến dạng

 Có khả năng lắp dựng thành các kết cấu hỗn

hợp khác nhau

4.2.4 CẤU TẠO CỐP PHA CÁC KẾT CẤU CƠ BẢN:

1 Cốp pha móng:

Cốp pha móng đơn

Cốp pha móng băng

pha thép, sắt góc liên kết, khóa kẹp

 Cốp pha gỗ dán: Tấm khuôn, sườn gỗ, đinh

liên kết, thép góc

 Cốp pha tròn được sản xuất từ gỗ: sử dụng khi

cột nhỏ, số lượng ít

 Cốp pha tròn được sản xuất từ thép: Công

trình có số cột nhiều, đường kính cọt lớn

 Gông cột bằng thép hình: dùng cho cột có tiết

diện lớn, được sử dụng rộng rãi trên công

trường hiện nay

 Gông cột bằng thép ống và bu lông: dùng cho

cột có tiết diện lớn hơn 60cm

c Chống đỡ cho cốp pha cột

 Cốp pha cột được chống đỡ ở gần đỉnh cột, giữa

chiều cao cột và tại chân cột

 Cây chống thường làm bằng xà gồ, cây chống thép,

hoặc có thể kết hợp cây chống cứng với dây neo

 Khi tiết diện cột nhỏ thì dùng chống đơn, khi

tiết diện cột lớn thì dùng chống kép

 Khi các cột gần nhau ≤4m thì có thể kết hợp câu

chống, giằng đỉnh và chân cột để cố định cột

Cốp pha cột

3 Cốp pha tường:

 Cốp pha tường có thể ghép từ ván gỗ hoặc kim

loại, các tấm khuôn được ghép đứng hay ghép

nằm

 Cốp pha tường phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

 Chiều dầy tường <50cm thì cấu tạo gồm

khuôn và sườn (nếu cần thiết thì phải có thêm gông)

 Sử dụng các bu lông xuyên trong ống nhựa để

liên kết hai thành (bu lông được bố trí thành hàng thẳng đứng)

 Phải lắp các thanh chống xiên hoặc ngang để

giữ ổn định cho tường

4 Cốp pha dầm sàn:

 Một số dạng sàn bê tông cốt thép tiêu biểu:

 Sàn bê tông được đỡ bằng dầm bê tông (sàn

một phương, hai phương, sàn ô cờ)

 Sàn bê tông cốt thép không dầm (sàn nấm,

sàn bê tông cốt thép ứng lực trước)

 Sàn bê tông cốt thép liên hợp

 Sàn bóng (sàn tấm 3D)

 Cốp pha dầm, sàn có thể được ghép từ các tấm

khuôn thép định hình, ván gỗ (gỗ xẻ, gỗ dán) hay tấm khuôn nhựa

 Hệ thống chống đỡ cho cốp pha dầm, sàn có thể

là cột chống gỗ, cột chống thép đơn hay cột

chống tổ hợp

a Cốp pha dầm sàn dùng cột chống đơn:

Cây chống Gỗ

Cây chống Thép

b Cốp pha dầm sàn dùng cột chống tổ hợp:

c Cốp pha dầm sàn dùng giáo chống và dầm rút:

5 Cốp pha cầu thang:

a Cốp pha cầu thang bộ:

 Loại bản phẳng

 Loại bản bậc BTCT

 Cầu thang bản phẳng: là cầu thang có bản dốc

phẳng, bậc được xây bằng gạch:

 Cầu thang bản bậc BTCT: là cầu thang có bậc

BTCT đổ toàn khối với bản dốc

b Cốp pha cầu thang máy:

 Buồng thang thảng đứng (không nghiêng, không

vặn, không gãy khúc)

 Đảm bảo kích thước thông thủy của buồng thang,

chiều dầy vách thang

4.2.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỐP PHA:

1 Tải trọng: (TCVN 4453-1995)

a Tải trọng thẳng đứng:

* Tải trọng bản thân kết cấu:

- Trọng lượng riêng của bêtông :  = 2500kg/m3

- Trọng lượng của cốt thép được xác định dựa vào

hàm lượng cốt thép trong bê tông theo thiết kế, thường lấy bằng 100 kg/m3

* Tải trọng bản thân của ván khuôn: phụ thuộc vào

vật liệu và kích thước ván khuôn Khối lượng thểtích của gỗ khô phân loại theo TCVN1027-1971 như sau:

- Gỗ nhóm III từ 600÷730kg/m3

- Gỗ nhóm IV từ 550÷610kg/m3

- Gỗ nhóm V từ 500÷540kg/m3

- Gỗ nhóm VI từ 490kg/m3 trở xuống

* Hoạt tải do người và thiết bị thi công, lấy như sau:

- Khi tính toán ván khuôn sàn và vòm thì lấy

* Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông gây ra (chỉ

kể đến tải trọng này khi không kể đến hoạttải do đầm rung gây ra)

b Tải trọng ngang:

* Áp lực ngang của vữa bê tông mới đổ phụ thuộc

vào chiều cao lớp bê tông gây áp lực ngang và biện pháp đầm:

Phương pháp

đầm

Công thức tính toán áp lựcngang tối đa (daN/m2)

Giới hạn sử dụng côngthức

Các ký hiệu trong bảng này:

P – áp lực tối đa của hỗn hợp bê tông tính (daN/m2)

 - khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông đã đầm

chặt tính (daN/m3)

H – chiều cao của mỗi lớp hỗn hợp bê tông tính (m)

V – vận tốc dâng vữa bê tông tính (m/h)

+ Đối với bê tông có độ sụt 4÷6cm thì k1=1,0

+ Đối với bê tông có độ sụt 8÷12cm thì k1=1,2

k2 – hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ của hỗn hợp

* Tải trọng do chấn động phát sinh khi đổ bê tông

vào cốp pha phụ thuộc vào biện pháp đổ bê tông

và được xác định:

Biện pháp đổ bê tông Tải trọng ngang tác dụng

vào cốp pha (daN/m2)

Đổ bằng máy và ống vòi voi hoặc đổ trực

tiếp bằng đường ống từ máy bê tông 400

* Chú ý:

- Khi tính toán các bộ phận của cốp pha theo điều

kiện biến dạng (độ võng) thì sử dụng các tải trọng tiêu chuẩn

- Khi tính toán các bộ phận của cốp pha theo khả

nằng chịu lực (độ bền), các tải trọng tiêu chuẩn phải được nhận với hệ số vượt tải quy định trọng bảng sau:

Các tải trọng tiêu chuẩn Hệ số vượt tảiKhối lượng thể tích của cốp pha đà giáo

Khối lượng thể tích của bê tông và cốt thép

Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển

Tải trọng do đầm chấn động

Áp lực ngang của bê tông

Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông vào cốp pha

1,11,21,31,31,31,3

* Tải trọng gió lấy theo TCVN 2737 – 1995 đối với thi

công lấy bằng 50% tải trọng gió tiêu chuẩn

c Độ võng của các bộ phận cốp pha do tác động của

các tải trọng:

Độ võng của các bộ phận của cốp pha do tác động

của các tải trọng không được lớn hơn các giá trịsau: - độ võng cho phép

+ Đối với cốp pha của bề mặt lộ ra ngoài của cáckết cấu: 1/400 nhịp của bộ phận cốp pha

+ Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất của

các kết cấu: 1/250 nhịp của bộ phận cốp pha

+ Độ võng đàn hồi hoặc lún của gỗ chống cốp

pha: 1/1000 nhịp tự do của các kết cấu bê tôngcốt thép tương ứng

 f

2 Tính toán cốp pha, cây chống:

Chú ý: Với cốp pha đứng, thường khi đổ thì không

đầm và ngược lại do vậy khi tính toán lấy giá trịn nào lớn hơn.

+ Tải trọng tính toán: qtt = n.P + ∑nđ qđ (4-3)

với n và nđ tra trong bảng hệ số vượt tải

+ Tải trọng phân bố đều trên mét dài:

qtt = (n.P + ∑nđ qđ ).b (4-4)

b – chiều rộng một dải tính toán

Cốp pha đứng ở độ cao ≥ 10m thì phải tính toánvới tải trọng gió (TCVN2737-1995)

* Tính toán theo khả năng chịu lực: (điều kiện bền):

Để đơn giản, coi lực tác dụng lên thành cốp pha là

phân bố đều và mômen chọn tính toán được tínhtheo công thức:

(4-5)Trong đó:

qtt – tải trọng tính toán

l – khoảng cách các gông sườn

Mc – trị số mômen chọn để tính toán

2 tt c

q l M

1 0



* Tính toán theo khả năng chịu lực: (điều kiện bền):

b – chiều rộng dải tính toán

h – chiều dầy của cốp pha gỗ

c tt

1 0 M l

6



 

khi tính toán cốp pha định hình thì W được tra bảng

(9.1- đặc trưng kỹ thuật tấm cốp pha kim loại)

Thay Mc vào công thức (4-6) ta sẽ tính được l:

* Kiểm tra độ võng của cốp pha: (điều kiện biến

dạng):

Độ võng của dầm liên tục nhiều nhịp được tính theocông thức

(4-9)Trong đó:

E – môđun đàn hồi của vật liệu (có thể lấy 1,1.105

daN/cm2 – 1,2 105 daN/cm2)

J – mô men quán tính (4-10)

Và phải thỏa mãn điều kiện:

(4-11)

4 tc

1 2



 

f  f

- Từ (4-11) sẽ tìm ra được l và đem so sánh với l tìm

được từ (4-6) ta lấy giá trị nhỏ hơn (thiên về an toàn)

∑qbt gồm: - Trọng lượng bản thân cốp pha

- Trọng lượng bê tông

- Trọng lượng cốt thép

∑qđ gồm: - Tải trọng do đổ bê tông

- Tải trọng do đầm bê tông

- Tải trọng do người và dụng cụ thi công

+ Tải trọng tính toán: qtt = ∑n.qbt + ∑nđ.qđ (4-13)

với n, nđ là các hệ số vượt tải

+ Tải trọng phân bố đều trên mặt cốp pha:

qtt = (∑n.qbt + ∑nđ.qđ).b (4-14)với b là chiều rộng một dải tính toán

* Tính toán theo khả năng chịu lực: (điều kiện bền):Coi đà đỡ (xà gồ) như các gối tựa, ván làm việc như

c Tính toán cây chống:

+ Tính toán và kiểm tra điều kiện ổn định của kết

cấu:

(4-16)Trong đó:

- ứng suất lớn nhất sinh ra do tải trọng tính toántác dụng lên cấu kiện

P – Tải trọng tác dụng lên cấu kiện

F – diện tích tiết diện ngang của cấu kiện

- ứng suất nén cho phép của vật liệu tạo nên cấukiện

- hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh

(4-17)

 

P.F



 

khi (4-18)

khi (4-19)

L – chiều dài thực của cấu kiện

- hệ số phụ thuộc vào liên kết hai đầu cấu kiện

Nếu hai đầu liên kết khớpNếu một đầu khớp, một đầu ngàmNếu hai đầu ngàm

 

2

 

(4-20) bán kính quán tính của tiết diện

J – mômen quán tính của tiết diện

(Thực chất đây là bài toán thử lặp, biết F và

ta tính ra được và đem so sánh với

.Nếu vượt quá hoặc chênh lệch lớn quá

ta phải thay đổi kích thước tiết diện cột