CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL

CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN DẠNG LẮP GHÉP I. CHẾ TẠO DẦM BTCT DƯL X©y dùng b•i ®óc dÇm vµ tËp kÕt c¸c vËt liÖu trong ph¹m vi b•i ®óc. Uèn n¾n, chÆt cèt thÐp: Cèt thÐp däc chñ, cèt xiªn, cèt däc cÊu t¹o, cèt ®ai... Bè trÝ cèt thÐp t¹o thanh khung dÇm. L¾p dùng v¸n khu«n. TiÕn hµnh ®æ bª t«ng vµ b¶o d­ìng bª t«ng dÇm. Th¸o dì v¸n khu«n vµ hoµn thiÖn dÇm. 1.2. ChÕ t¹o dÇm BTCT D¦L kÐo tr­íc. 1.2.1. §Æc ®iÓm. §Æc ®iÓm:  Cèt thÐp D¦L sö dông lµ lo¹i bã sîi song song: 20 5 hoÆc 24 5.  VÞ trÝ c¸c ®iÓm uèn cèt thÐp D¦L: 1 §èi víi dÇm cã L 18m th× bè trÝ 2 ®iÓm uèn trªn toµn dÇm. 2 §èi víi dÇm cã L > 18m th× bè trÝ 4 ®iÓm uèn trªn toµn dÇm.  Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm uèn ®Çu tiªn ®Õn tim gèi 0.2Ltt vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÓm uèn 2m. ¦u ®iÓm:  C«ng t¸c kÐo cèt thÐp D¦L ®­îc tiÕn hµnh nhanh chãng vµ ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cao do qu¸ tr×nh c¨ng kÐo ®­îc thùc hiÖn trªn bÖ c¨ng.

CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL

NHỊP GIẢN ĐƠN DẠNG LẮP GHÉP

Page 2

I CHẾ TẠO DẦM BTCT DƯL

- Xây dựng bãi đúc dầm và tập kết các vật liệu trong phạm vi bãi đúc

- Uốn nắn, chặt cốt thép: Cốt thép dọc chủ, cốt xiên, cốt dọc cấu tạo, cốt

1 - Đối với dầm có L  18m thì bố trí 2 điểm uốn trên toàn dầm

2 - Đối với dầm có L > 18m thì bố trí 4 điểm uốn trên toàn dầm

 Khoảng cách từ điểm uốn đầu tiên đến tim gối 0.2Ltt và khoảng cách giữa các điểm uốn  2m

- Nh-ợc điểm:

 Phải chế tạo bệ căng rất phức tạp

 Chỉ thích hợp với công nghệ chế tạo dầm nhịp nhỏ đặc biệt là dầm giản đơn Rất khó áp dụng cho kết cấu cầu lớn thi công theo ph-ơng pháp

đúc đẩy, đúc hẫng hoặc đúc trên đà giáo di động

6- Đầu nối ống dầu kéo kích

7- Đầu nối ống dầu hồi kích

8- Vòng treo kích

1- Nhà thay quần áo của công nhân; 2- Ga ra ô tô; 3- X-ởng sủa chữa cơ

khí 4- Kho chứa cốt liệu; 5- Nhà kho; 6- Kho gỗ và x-ởng mộc; 7- Bãi chứa dầm; 8-Trạm biến áp; 9- Bệ đúc dầm; 10- Trạm trộn bê tông; 11- Xi lô

chữa xi măng;12- Kho và x-ởng gia công cốt thép; 13- Bảo vệ; 14- Kho

vật t- ; 15- Bãi để thiết bị và máy thi công; 16-Trạm cấp hơi n-ớc; 17- Nhà

điều hành; 18- Trạm phòng hỏa Các đ-ờng nét đứt là đ-ờng ray cho đ-ờng goòng và đ-ờng di chuyển của cần cẩu chân dê

 Tiến hành đổ bê tông và bảo d-ỡng bê tông dầm

 Tiến hành bão d-ỡng gia nhiệt bằng hơi n-ớc nóng với 3 giai đoạn:

• Giai đoạn tăng nhiẹt 4h

• Giai đoạn đẳng nhiệt 36h với nhiệt độ ổn định

• Gai đoạn hạ nhiệt cho đến nhiệt độ môi tr-ờng, hạ thấp dần trong vòng 6h

 Khi bê tông đạt 80% c-ờng độ thì tiến hành buông cốt thép khỏi bệ căng

 Cốt thép có xu h-ớng co ngắn lại thông qua hệ thống neo cố định trong

bê tông và lực ma sát giữa bê tông và cốt thép tạo ra lực nén tr-ớc trong dầm bê tông tại thớ chịu kéo

1.3 Chế tạo dầm BTCT DƯL kéo sau

1.3.1 Đặc điểm

- Đặc điểm:

Bệ că ng cốt thép DƯ L Dầm BTCT

3 Neo ngầm trong bê tông2

1

6

 Cốt thép DƯL sử dụng là các bó tao xoắn 7 sợi có đ-ờng kính một tao: 12.7; 15.2; 15.7; 17.8mm

 Cốt thép DƯL đ-ợc bố trí theo đ-ờng cong Parabol hoặc đ-ờng cong tròn

- Ưu điểm:

 Không cần chế tạo bệ căng

 Ph-ơng pháp kéo sau ngoài sử dụng cho thi công KCN dầm giản đơn còn thích hợp với cả các KCN lớn thi công theo công nghệ đúc hẫng, đúc đẩy hoặc đúc trên đà giáo di động

- Nh-ợc điểm:

 Tính công nghiệp trong công tác chế tạo dầm không cao

 Công tác kéo cốt thép DƯL phải tiến hành theo trình tự phức tạp

 Lắp đặt cốt thép th-ờng và bố trí các ống ghen theo đ-ờng cáp thiết kế,

đồng thời bố trí các ống nhựa PVC để sau khi kéo cáp DƯL sẽ bơm vữa lấp lòng ống ghen

 Lắp đặt ván khuôn

 Tiến hành đổ bê tông dầm

1 3

4 5

2

Cap DƯ L Dầm BTCT

3 ống ghen chứa cá p 2

1

6 Má y bơm dầu và đồng hồ đo á p lực

Kí ch kéo cá p DƯ L

Giá treo kí ch 5

4

5

Neo chóp cụt dùng cho các bó sợi song song

Neo tổ ong dùng cho các bó tao xoắn 7 sợi

Kích hai chiều thông tâm dùng cho các bó tao xoắn

Kích hai chiều dùng kéo bó sợi song song

 Khi bê tông đạt 80% c-ờng độ thì tiến hành kéo cáp DƯL

 Tiến hành bơm vữa lấp lòng ống ghen qua các ống nhựa PVC đã bố trí

 Đổ bê tống lấp đầu neo và hoàn thiện dầm

1.3.4 Trình tự căng kéo các bó cáp DƯL

- Đặt kích tại cả hai đầu của cáp để tiến hành căng kéo từng bó cáp DƯL

- Căng kéo các bó theo thứ tự từ trên xuống d-ới để tránh gây ra ứng suất kéo làm nứt bê tông thớ trên của dầm, đồng thời kéo các bó nằm gần trục tim của mặt cắt dầm tr-ớc sau đó mới kéo các bó ở xa để tránh gây ra mômen uốn ngang dầm

- Tiến hành căng kéo theo từng cấp tải trọng nhằm kiểm soát đ-ợc độ dãn dài đồng thời khử các biến dạng đàn hồi và hiện t-ợng trùng dão của cáp DƯL

Ta có thể kéo theo các cấp nh- sau:

 B-ớc 3: Lập biểu đồ quan hệ lực căng và độ dãn dài: P và l

 B-ớc 4: Lập bảng tính độ dãn dài của cáp ứng với các cấp áp lực căng kéo

 B-ớc 5: Kiểm tra độ dãn dài theo tính toán bằng công thức:

1



Page 10

Trong đó:

+ l1: Là độ tụt cáp khi đóng neo đ-ợc lấy theo thí nghiệm của quá trình đóng thử trong phòng thí nghiệm ứng với loại cáp và loại nêm sử dụng

+ l O: Độ dãn dài tính toán

+ Nếu l2 có sai số đạt 5% so với l O thì dừng căng và tiến hành

đóng neo, hạ áp suất dầu để cả hai kích hồi về 0

+ Nếu l2 < l O qúa 5% thì tiến hành kéo tiếp đến 1,05Pk và tiếp tục kiểm tra điều kiện l2 có sai số đạt 5% và tiến hành đóng neo, hạ áp suất dầu để cả hai kích hồi về 0

+ Trong mọi tr-ờng hợp không đ-ợc căng quá 1,05Pk và độ dãn dài của cáp sau khi đóng neo không đ-ợc sai số quá từ (-5%  +7%) so với giá trị

thiết kế

+ Nếu độ l2 có sai số đạt > 5% sau khi đã kéo đến 1,05Pk thì phải hiệu chỉnh lại thiết bị hoặc thí nghiệm lại vật liệu để tìm ra nguyên nhân và đề xuất giải pháp xử lý

1.3.5 Kiểm tra lực kéo

- Kiểm tra lực kéo thông qua áp lực đồng hồ bơm kích

S- lực kéo tác dụng lên bó cốt thép

p- áp lực đọc trên đồng hồ bơm kích Fpt- diện tích tiết diện pitông kích c- hệ số mất mát 0.95

Fd- diện tích tiết diện bó cốt thép

 1 2

d

E L

1,2- độ dãn dài đo ở mỗi đầu đặt kích

Ld – khoảng cách giữ hai điểm chuẩn “0” đánh dấu trên cốt thép E- mô đuyn đàn hồi của cốt thép

Page 12

 Di chuyển từng phiến dầm đến vị trí đứng bên cạnh cần cẩu Không

đ-ợc đặt các cụm dầm ở phía sau cần cẩu vì trong quá trình thi công cần cẩu chỉ có thể quay đ-ợc một góc tối đa là 150o

 Cần cẩu đứng trên đỉnh mố, mép dải xích hoặc mép chân đế của chân cần cẩu chống cách t-ờng đỉnh 1m và quay cần lấy từng phiến dầm rồi đặt lên nhịp

 Tiến hành lắp các phiến dầm gần vị trí cẩu tr-ớc, phiến dầm ở xa lắp sau

 Đặt các phiến dầm lên chồng nề sau đó dùng kích hạ KCN xuống gối: hạ xuống gối cố định tr-ớc và gối di động sau Trong tr-ờng hợp cần cẩu có sức nâng lớn thì có thể hạ trực tiếp KCN xuống các gối cầu mà không cần đặt lên chồng nề

 Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm

 Làm lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu

 Chiều cao tối đa của móc cẩu H (m)

- Xác định tầm với của cẩu: Căn cứ vào vị trí đứng của cần cẩu để xác định

đ-ợc khoảng cách từ vị trí cẩu đến điểm lấy dầm và điểm đặt dầm lên nhịp Lấy giá trị lớn nhất trong hai khoảng cách này đó chính là tầm với của cần cẩu L (m)

- Xác định sức nâng của cẩu : Từ giá trị tầm với L đã chọn => tra đ-ờng đặc tính của t-ơng ứng với từng loại cẩu để chọn sức nâng của cẩu

Q > Pmax

1.1.3 Treo dầm lên cần cẩu

- Sử dụng một hoặc một cặp dầm I làm đòn gánh nhằm hạn chế lực nén lệch tâm cho dầm chủ trong quá trình cẩu lắp (lực này không đ-ợc tính toán trong thiết kế)

- Dùng dây xích hoặc dây cáp luồn qua lỗ chờ đổ bê tông dầm ngang để treo dầm chủ lên dầm gánh Sau đo treo dầm gánh lên móc cẩu

- Dây cáp treo đ-ợc chọn phụ thuộc vào sức căng của dây

 sin 2

Page 14

 Cần cẩu phải có đủ sức nâng cần thiết

 Có vị trí đứng cho cần cẩu để lấy các cụm dầm và đặt lên nhịp

1.2 Thi công theo ph-ơng pháp lắp ngang

1.2.1 Đặc điểm và phạm vi áp dụng

- Đặc điểm:

 Tiến độ thi công nhanh

 Các phiến dầm đ-ợc vận chuyển ra đứng ngay tr-ớc vị trí cần cẩu đồng thời cần cẩu đứng ở vị trí giữa nhịp do đó giảm đ-ợc tầm với và sức nâng của cẩu

 Giảm đ-ợc chi phí làm mặt cầu tạm cho sự di chuyển của cẩu trên các nhịp đã lắp Tuy nhiên lại phải làm đ-ờng di chuyển cho cẩu và cho xe goòng vận chuyển các phiến dầm trong khu vực bãi sông

- Phạm vi áp dụng:

 Cầu có nhiều nhịp, các nhịp là nhịp giản đơn

 Khi thi công các nhịp dẫn trong phạm vi bãi sông cạn và điểu kiện địa chất t-ơng đối tốt đồng thời không bị ngập n-ớc để cần cẩu có thể đứng

đ-ợc trên bãi

1.2.2 Tổ chức thi công trên cạn

- Sơ đồ bố trí thi công:

Hình: Cẩu ngang KCN khi thi công trên cạn

- Trình tự thi công:

 Tiến hành bóc bỏ lớp đất hữu cơ, đất bùn nhão trong phạm vi thi công tại khu vực bãi sông

 Dải cấp phối đá dăm làm lớp mặt cho bãi và tiến hành lắp đặt hệ chồng

nề, tà vẹt, đ-ờng ray di chuyển các phiến dầm và di chuyển cẩu

 Di chuyển các phiến dầm ra tr-ớc vị trí đứng của cần cẩu

 Cần cẩu nhấc và đặt các phiến dầm lên chồng nề sau đó dùng kích hạ KCN xuống gối Đặt các phiến dầm ở xa tr-ớc và ở gần sau

 Đổ bê tông dầm ngang để liên kết các phiến dầm

 Làm kết cấu mặt cầu và hoàn thiện cầu

1.2.3 Tổ chức thi công trong điều kiện ngập n-ớc

- Sơ đồ bố trí thi công:

Hình: Lấy dầm từ mũi nhô

MNTC

MNTC

 Chế tạo các phiến dầm trong công x-ởng và di chuyển ra mũi nhô

 Di chuyển hệ nổi đến vị trí mũi nhô, neo giữ và dùng cần cẩu để lấy các phiến dầm

 Di chuyển hệ nổi đến vị trí cầu sau đó dùng cần cẩu đặt từng phiến dầm lên chồng nề tại vị trí gối t-ơng ứng Sau đó dùng kích hạ dầm xuống gối

 Đổ bê tông dầm ngang để liên kết các phiến dầm

 Làm kết cấu mặt cầu và hoàn thiện cầu

2 Lao lắp KCN bằng giá pooctic

2.1 Tổ chức thi công

- Sơ đồ bố trí thi công:

Hình: Lao dọc KCN bằng xe con trên đà giáo

MNTC

 Xây dựng hệ đà giáo – trụ tạm phục vụ thi công

 Lắp dựng giá pooctíc trên mố và trụ để sàng ngang các phiến dầm

 Lắp hệ thống đ-ờng ray, xe goòng và di chuyển các phiến dầm ra vị trí nhịp

 Dùng giá pooctíc để sàng ngang phiến dầm đã di chuyển ra nhịp và hạ xuống gối cố định tr-ớc, gối di động sau

 Đổ bê tông mối nối giữa các dầm đã đặt đ-ợc lên gối cầu để tăng c-ờng độ cứng theo ph-ơng ngang

Page 18

 Tiếp tục lao các phiến dầm và đặt lên các phiến dầm bê tông đã liên kết với nhau bằng mối nối bản mặt cầu

 Di chuyển cụm dầm thép dùng để lao dầm tiến lên nhịp tiếp theo

 Dùng giá pooctíc để sàng ngang các phiến dầm còn lại

 Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm

 Tiếp tục thi công các nhịp tiếp theo

 Làm lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu

 Cầu có nhiều nhịp, các nhịp là nhịp giản đơn có chiều dài L  40m

 Khi không có các thiết bị chuyên dụng để lao lắp KCN

 Thi công tại nơi không yêu cầu về vấn đề thông thuyền

3 Lao lắp KCN bằng giá lao ba chân

3.1 Tổ chức thi công

- Sơ đồ bố trí thi công:

MNTC

 Di chuyển dầm bằng xe goòng trên đ-ờng ray

 Dùng bộ múp của xe tr-ợt số 1 treo đỡ đầu tr-ớc của dầm sau đó tiếp tục di chuyển cho đến khi đầu sau của dầm đến bên d-ới của xe tr-ợt thứ 2 Treo dầm bằng cả 2 xe tr-ợt sau và tiếp tục di chuyển dầm vào vị trí

 Tiến hành sàng ngang và hạ phiến dầm xuống gối: hạ xuống gối cố định tr-ớc và gối di động sau

 Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm

 Tiếp tục thi công các nhịp tiếp theo bằng cách di chuyển giá ba chân trên hệ đ-ờng ray đ-ợc lắp trên kết cấu nhịp đã lắp ra vị trí nhịp kế tiếp

Page 20

3.2 CÊu t¹o cña bé gi¸ lao ba ch©n

CÊu t¹o gi¸ 3 ch©n kiÓu CP 2x30

§Æc ®iÓm vµ ph¹m vi ¸p dông

- §Æc ®iÓm:

2 3

4

9

5

6 10

7

Ch©n tr- í c KÕt cÊu dµn

3 Ch©n gi÷a

2 1

Page 22

 Thời gian thi công nhanh và giảm đ-ợc chi phí xây dựng do không phải xây dựng hệ đà giáo trụ tạm

 Không gây cản trở giao thông đ-ờng thuỷ trong quá trình thi công

 Việc lao giá ba chân khi thi công khá phức tạp

- Phạm vi áp dụng: Khi thi công cầu có các nhịp giản đơn có:

4 Lao lắp KCN bằng giá lao hai chân

- Cấu tạo giá hai chân

- Lao dầm BTCT

4.2 Đặc điểm và phạm vi áp dụng

- Đặc điểm:

 Thời gian thi công nhanh và giảm đ-ợc chi phí xây dựng do không phải xây dựng hệ đà giáo trụ tạm

 Không gây cản trở giao thông đ-ờng thuỷ trong quá trình thi công

 Việc lao giá ba chân khi thi công khá phức tạp

- Phạm vi áp dụng: Khi thi công cầu có các nhịp giản đơn có:

 Dải cấp phối đá dăm làm lớp mặt cho bãi và tiến hành lắp đặt hệ chồng

nề, tà vẹt, đ-ờng ray di chuyển các phiến dầm và di chuyển cẩu

 Lắp dựng giá long môn và hệ dàn thép liên tục để di chuyển dầm

 Lắp hệ thống đ-ờng ray, xe goòng và di chuyển các phiến dầm ra vị trí nhịp

 Dùng giá long môn để sàng ngang phiến dầm đã di chuyển ra nhịp và hạ xuống gối

 Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm

 Sau khi đã thi công xong nhịp thứ nhất thì di chuyển giá long môn trên

đ-ờng ray sang nhịp tiếp theo và tiếp tục thi công

 Làm lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu

5.2 Tổ chức thi công trong điều kiện ngập n-ớc

- Sơ đồ bố trí thi công:

 Lắp dựng giá long môn và hệ dàn thép liên tục để di chuyển dầm

 Lắp hệ thống đ-ờng ray, xe goòng và di chuyển các phiến dầm ra vị trí nhịp

MNTC

Page 26

 Dùng giá long môn để sàng ngang phiến dầm đã di chuyển ra nhịp và hạ xuống gối

 Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm

 Sau khi đã thi công xong nhịp thứ nhất thì di chuyển giá long môn trên kết cấu dàn thép sang nhịp tiếp theo và tiếp tục thi công

 Làm lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu

5.3 Đặc điểm và phạm vi áp dụng

- Đặc điểm:

 Quá trình thi công lắp ghép KCN đ-ợc thực hiện trên đà giáo nên đảm bảo an toàn và chất l-ợng của công trình

 Tốn chi phí xây dựng đà giáo đồng thời kéo dài thời gian thi công

 Gây cản trở giao thông đ-ờng thuỷ trong quá trình thi công

- Phạm vi áp dụng:

 Cầu có nhiều nhịp, các nhịp là nhịp giản đơn có chiều dài L  40m

 Khi không có các thiết bị chuyên dụng để lao lắp KCN

CễNG NGHỆ LAO LẮP DẦM SUPER T TẠI DỰ ÁN CẦU RẠCH MIỄU

Công nghệ thi công dầm SUPER-T

2.1/ Ván khuôn và sơ đồ kê kích dầm:

Ván khuôn thép có ván đáy tháo lắp đ-ợc cho phép chế tạo dầm Super-T có chiều dài và chiều cao bất kỳ

Tr-ớc khi đặt cốt thép, bề mặt ván khuôn đ-ợc làm sạch và tráng dầu

Kích th-ớc và cao độ ván khuôn đ-ợc kiểm tra để đảm bảo ván khuôn có

đúng hình dạng và h-ớng

2.2/ Công tác cốt thép:

Các cốt thép đ-ợc gia công sẵn trong x-ởng và liên kết lại thành khung Vùng

đầu dầm đ-ợc đặc biệt chú ý vì là nơi tập trung ứng suất lớn do dự ứng lực

và do lực cắt

Trong quá trình gia công, các tao dự ứng lực (cùng với các ống Polyetylen ngăn dính bám đ-ờng kính 17mm) đ-ợc đặt tạm vào vị trí làm việc của chúng

Sử dụng dầm nâng vận chuyển khung cốt thép và đặt vào ván khuôn, sau

đó, bề dầy lớp phủ cốt thép và h-ớng của tao cáp đ-ợc kiểm tra Các cáp luồn qua các tấm “Sandwich” phải bảo đảm không chồng chéo hoặc vướng vào nhau

Sau khi căng cáp, ván khuôn trong đ-ợc đặt vào vị trí và đảm bảo không dịch chuyển trong quá trình đổ bê tông

Page 28

2.3/ Căng cáp

Thiết bị sử dụng: 2 kích căng các tao đơn số hiệu HIS CH 2524 DA

Gây lực căng ban đầu xấp xỉ 10%, khoảng 20KN cho tất cả các tao theo trình tự trong bảng d-ới đây để triệt tiêu trùng dây

Căng 90% lực căng còn lại cũng theo trình tự đó 2 tao trên cùng số 37 và 38

đ-ợc căng sau khi kết thúc tao số 36 thuộc nhóm cáp d-ới, cũng với 10% lực căng tr-ớc khi đạt đủ lực căng thiết kế Trong quá trình căng cần ghi chép chỉ số của đồng hồ áp lực và độ dãn dài của cáp

1

3 5

7 911 13

2 4 6 8 10 12

Hàng C Hàng A

Bê tông đ-ợc đổ đồng đều trong từng lớp không dầy quá 600mm Bê tông

đ-ợc kiểm tra độ sụt tr-ớc khi đổ Sau khi đổ xong, sử dụng đầm rung ngoài gắn cách nhau 2m một trong lòng ván khuôn trong Đầm dùi cùng đ-ợc sử dụng khi cần thiết (cho s-ờn dầm)

Sau khi đổ bê tông xong, bề mặt dầm đ-ợc phủ một lớp vải giữ ẩm cho việc bảo d-ỡng

Bản cánh dầm đ-ợc tạo nhám bằng n-ớc sau khoảng 4-5 giờ bảo d-ỡng

2.5/ Truyền lực căng: