Slide thi công cầu thép nhiều tác giả, 78 trang

Liên kết bằng Đinh tán „ VL vμ cấu tạo đinh: theo thiết kế „ Tán đinh cần: con lói định vị hoặc lắp ráp vμ bu lông „ Cố định vị trí, kết cấu chịu đ−ợc các tải trọng khi thi công lớn hơn

1 Thi c«ng cÇu thÐp

1.1 ChÕ t¹o cÇu ThÐp

1 2 Thi c«ng KC nhÞp cÇu thÐp 1.3 TÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh t¹m phôc vô x©y dùng cÇu thÐp

„ Tham kh¶o theo c¸c s¶n phÈm cña nhμ SX.

„ Tõ c¸c lo¹i thÐp nμy ÆCÇu thÐp

„ Chuyên môn hoá trong các phân xưởng lắp ráp:

bộ phận lấy dấu, hμn, tán, chế tạo các thanh,

Nắn thép

„ Trước khi gia công: thép cần được nắn thẳng, để khắc phục biến dạng của thép hình (do quá trình nguội lạnh không đều sau khi cán, va chạm trong quá nâng, cẩu, vận chuyển).

„ Việc uốn nắn thường ở trạng thái nguội, khi bị cong vênh quá lớn mới điều chỉnh bằng cách nung nóng

Uốn nắn thép ở trạng thái nguội thực chất đã bắt thép lμm việc trong giai đoạn chảy dẻo, lμm giảm tính dẻo

vμ do đó lμm cho thép kém phẩm chất hơn.

„ ặ biến dạng dọc tương đối cho phép của thép khi uốn nắn phải nhỏ hơn 1% (tham khảo bảng 1.1-Thi

Lấy dấu

„ Công tác lấy dấu: trước khi gia công cần vẽ hình dạng thanh lên thép hoặc định vị tâm của lỗ đinh.

„ Lấy dấu trực tiếp: trực tiếp vẽ lên thép n thép đường bao cần cắt, tâm các lỗ đinh tán cần khoan

„ Lấy dấu gián tiếp: đánh dấu lên thép thông

cao, không cần công nhân lμnh nghề, nhưng tốn vật liệu chế tạo các bản mẫu Nếu kết cấu thép được tiêu chuẩn hóa ặ bản mẫu được

sử dụng nhiều lần ặ mang lại hiệu quả.

Lấy dấu

„ Khi lấy dấu (trực tiếp, bản mẫu) cần lưu ý đến độ hao hụt kích thước do co ngót mối hμn vμ do gia công cơ

khí mép tấm Hao hụt do co ngót của mối hμn có thể lấy như sau:

„ Sai số do gia công mép phụ thuộc vμo phương pháp cắt thép vμ có thể lấy vμo khoảng 2mm khi cắt bằng dao cắt thép cơ học, 3mm khi cắt tự động bằng hơi

„ Gia công mép (bμo, phay) khi:

„ Cắt bằng dao cắt, không dùng liên kết hμn theo

đường cắt ặ mép bị cắt phải được bμo gọt sâu 3mm để khử bỏ lớp thép đã bị hoá cứng.

2-„ Cắt hơi nếu độ lồi lõm của vết cắt lớn hơn 3mm ặ

mép thép phải đươc bμo nhẵn

„ Bμo nhẵn để đảm bảo kích thước chính xác.

„ Công việc phức tạp, tốn thời gian, năng suất thấp

dạng, rồi bị cắt theo đường kính của lỗ khuôn: lỗ khuôn d k >

đường kính của đột d đ một chút Thường có thể lấy: d k =d đ +0,1δ

(δ- chiều dμy thép)

„ Mép lỗ thép bị hoá cứng ặgiảm chất lượng khi chịu ứng suất tập trung, có thể xuất hiện vết nứt Với các công trình quan trọng ặtạo lỗ nhỏ h n đường kính (đ kính tiêu chuẩn của lỗ

„ Các mối hμn đính thường bốtrí đúng vị trí của mối hμn chính để sau nμy các mối hμn đính được hμn lại để

đảm bảo chất lượng

„ Sau khi đãhμn đính thìthanh được tháo ra khỏi khuôn gálắp đểđưa đến phân xưởng hμn tựđộng

„ Dùng con lói có dạng hình côn để định vị

Hμn liên kết

„ Hμn tự động, bán tự động, hμn tay ặ lựa chọn PP hμn tuỳ thuộc vị trí, hình dạng, khối lượng, chiều dμi

đường hμn vμ loại sản phẩm.

„ Hμn tự động lμ PP hμn có năng suất cao nhất, chất lượng mối hμn tốt nhất ặ chỉ thích hợp cho những mối hμn nằm thẳng vμ dμi.

„ Hμn bán tự động khác máy hμn tự động ở chỗ khi lμm việc que hμn không phải do máy mμ do người điều khiển ặhμn các đường hμn ngắn hoặc cong

„ Hμn tay chỉ dùng để hμn các mối hμn đính, các mối hμn ngắn tại các vị trí mμ máy hμn tự động vμ bán tự

động không thể thực hiện được.

Hμn liên kết

„ Chất lượng mối hμn chủ yếu phụ thuộc vμo chế độ hμn (cường độ, điện thế vμ tốc độ hμn ) vμ loại vật liệu hμn (dây dẫn, que hμn vμ bột phủ).

„ Cần kiểm tra chất lượng mối hμn nhằm xác định các khuyết tật: các vết nứt bên ngoμi hoặc bên trong có thể có bọt, có xỉ, hμn không thấu ở các mối hμn đối

đầu, mối hμn góc (mμ theo thiết kế cần hμn đủ thấu);

thép chính có thể bị khuyết tật do quá trình hμn gây nên.

„ Các loại máy phát hiện khuyết tật của mối hμn có thể

lμ máy chụp ảnh bằng tia rơnghen, tia gama hoặc máy dò siêu âm

„ Thi công cầu treo

„ Điều chỉnh NL cầu dầm thép LH với BTCT

bộ phận đã được chế tạo trong nhμ máy.

„ Chú ý kích thước của cấu kiện khi vận chuyển

„ Tiến hμnh đúng theo T kế tổ chức thi công, trong đó cần phải có một số tμi liệu sau:

„ Qui hoạch tổng thể mặt bằng công trường

„ Sơ đồ kho tμng vμ phương pháp xếp kho

„ Sơ đồ chi tiết, trình tự, thời gian lắp ráp kết cấu nhịp.

„ Các bản vẽ thi công, bản tính của các công trình phụ như giμn giáo, bến sông, các thiết bị

„ Các thuyết minh, bản tính về kinh tế, kỹ thuật

1.2.2 Mối nối tại công trường

„ Các liên kết: đinh tán, bulông cường độ cao

vμ hμn Ngoμi ra với cầu quân sự, cầu tạm cũng có thể dùng bulông hoặc chốt.

BLCĐC, đinh tán được dùng nhiều trước đây

„ Công nghệ hμn đã phát triển rất mạnh, có thể hμn liên kết tại công trường: cầu Bính

Liên kết bằng Đinh tán

„ VL vμ cấu tạo đinh: theo thiết kế

„ Tán đinh cần: con lói định vị hoặc lắp ráp vμ bu lông

„ Cố định vị trí, kết cấu chịu đ−ợc các tải trọng khi thi công

lớn hơn thép chính lμm cầu

„ Đ.kính tiêu chuẩn của con lói lắp ráp nhỏ h n 0,2mm so với

đ.kính tiêu chuẩn của lỗ.

„ Số l−ợng: theo Nội lực tính toán vμ > 10% tổng số lỗ.

Liên kết bằng Đinh tán

Liên kết bằng Đinh tán

„ Bu lông lắp ráp:

„ ép chặt các tập bản thép để khe hở giữa các bản thép < 0,3mm

„ Đường kính tiêu chuẩn < đường kính lỗ từ 1 - 3mm,

ặcó thể xem bulông hoμn toμn không chịu cắt.

„ Số lượng phải > 40% số con lói tính toán vμ > 20%

„ Chiều dμi toμn bộ của bu lông > chiều dμy của tập bản thép ít nhất 40mm

3mm

+0,5mm

Lμm nhám bằng súng phun cát

„ Dùng hỗn hợp khí ép vμ cát khô thổi vμo mặt bản thép, (sạch gỉ, bụi bẩn, lμm nhám mặt bản thép)

„ á p lực khí ép ở đầu vòi phun lên tới 0,35 - 0,5MPa.

„ Lượng tiêu hao cát vμo khoảng 0,05 - 0,1m 3 trên 1m 2

diện tích cần lμm sạch

„ Dùng súng phun cát có nhược điểm lμ rất bụiặ ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe CNặbiện pháp

„ ¸ p lùc cña khÝ « xy kho¶ng 0,5 - 0,6MPa, cña khÝ axetylen kho¶ng 0,04 - 0,05MPa

„ Khi thæi ngän löa t¹o víi mÆt nghiªng cña b¶n thÐp

hîp b¶n bÈn ph¶i tÈy l¹i.

lùc: dùa trªn quan hÖ tuyÕn tÝnh gi÷a m«

men xo¾n (KNm) víi lùc kÐo trong bul«ng [N(KN)]: M = KNd

„ d - §−êng kÝnh cña bul«ng (mm)

„ K - HÖ sè xo¾n, cã thÓ lÊy b»ng 0,17.

„ BLCĐC cấu tạo đặc biệt:

Liên kết hμn

„ Liên kết hμn ngoμi công trường trước đây

trong các cầu tiết diện hình hộp vμ trong các bản thép có sườn.

„ Hiện nay đã được áp dụng trong việc hμn nối tại công trường: điển hình cho việc áp dụng mối nối hμn lμ tại cầu Bính (Hải phòng), dạng

BTCT liên hợp.

„

„ Lắp ráp cầu ngay tại vị trí nhịp được thực hiện sau khi

đã hoμn thμnh mố trụ ặ kéo dμi thời gian xây dựng nhưng đỡ tốn phí các công trình tạm vμ thiết bị để lμm

đường lăn, đường trượt vμ đặt kết cấu nhịp vμo vị trí

„ Lắp ráp kết cấu nhịp ngoμi vị trí cầu có thể tiến hμnh song song với việc xây dựng mố trụ ặ rút ngắn thời gian xây dựng cầu, nhưng trong một số trường hợp giá

thμnh xây dựng có cao hơn lắp cầu tại vị trí nhịp.

1. Lắp đặt kết cấu nhịp bằng cần cẩu

2. Lao dọc vμ ngang kết cấu nhịp

3. Lắp đặt bằng Phao Một số vấn đề thi công khác:

1. Thi công cầu treo

2. Điều chỉnh NL cầu dầm thép LH với BTCT

Lắp trên Giμn giáo, nửa hẫng, hẫng

1.2.3.1 lắp trên giμn giáo

„ Công tác lắp ráp cầu trên giμn giáo bao gồm:

„ xây dựng giμn giáo,

„ Lắp cần cẩu

„ Lắp đặt vμ liên kết các thanh các bộ phận kết cấu nhịp,

„ Hạ nhịp xuống gối,

„ Tháo dỡ cần cẩu vμ giμn giáo.

„ Các PP lắp cầu thép trên giμn giáo:

„ Lắp ráp theo nhịp

„ Lắp ráp theo đoạn

1.2.3.1 lắp trên giμn giáo

„ Lắp theo nhịp:

„ Lắp các thanh biên dưới dầm mặt cầu,

„ Các thanh liên kết dưới trên toμn nhịp,

„ sau đó mới lắp các thanh đứng, thanh xiên vμ thanh biên trên

„ Cũng có thể lắp phần dưới thμnh một hệ cứng rồi kéo dọc trên các trụ giμn giáo, sau đó lắp phần trên

„ Lắp theo đoạn

„ Lắp khúc nμo xong khúc đấy

„ Thông thường mỗi khúc lμ một khoang giμn để nhanh chóng tạo thμnh một đốt không biến hình

1.2.3.1 lắp trên giμn giáo

1.2.3.1 lắp trên giμn giáo

„ Lắp ráp Liên hợp:

„ Thường dùng hai cần cẩu, một cần cẩu lμm nhiệm

vụ lắp phần dưới, cẩu kia lắp phần trên,

„ Lắp được đoạn nμo điều chỉnh ngay vị trí vμ cao độ nút giμn, đồng thời tán đinh hoặc xiết bulông liên kết luôn đoạn đó

„ Tốc độ lắp ráp nâng cao

„ Trình tự lắp thường lắp từ đầu nμy sang đầu kia

1.2.3.1 lắp trên giμn giáo

„ Thường được sử dụng cần cẩu ôtô hoặc cần cẩu xích

„ Hạ dầm xuống gối bằng kích ở hai đầu dầm ngang đầu dầm (mỗi dầm ngang đặt hai kích)

„ Sức nâng của kích tính theo trọng lượng nhịp cầu sau

đó tăng thêm 1,5 lần

„ K cấu nhịp được hạ thμnh nhiều đợt theo thiết kế riêng

„ Khi hạ dưới các nút giμn, trên một trụ phải đặt các chồng nề vμ nêm bảo vệ, khoảng các giữa nêm vμ nút giμn không vượt quá 2 đến 3 cm.

„ Hạ cầu xuống gối cố định sau đến gối di động

„ Vị trí, độ nghiêng của con lăn phải xác định theo nhiệt

độ hạ cầu để ở trạng thái nhiệt độ trung bình hμng năm

1.2.3.1 lắp trên giμn giáo

„ PP nμy đơn giản, đảm bảo được độ chính xác, nhưng việc xây dựng giμn giáo tốn nhiều vật liệu vμ công sức,

ặchỉ được ứng dụng trong trường hợp sau:

„ Lắp kết cấu nhịp ở gần bãi sông, sau đó lao ra vị trí, như v y giμn giáo được sử dụng lại nhiều lần.

„ Lắp ráp cầu trên giμn giáo rồi dùng đ ạn đó lắp trên giμn giáo lμm đối trọng cho việc lắp hẫng nhịp tiếp theo.

„ Lắp kết cấu nhịp có liên kết hμn ngoμi công trường Để có thể hμn nối kết cấu nhịp thì vị trí mối nối buộc phải nằm trên giμn giáo đặc hoặc trụ tạm để đảm bảo mối hμn hoμn toμn kh n kh ông lμm việc trong quá trình thực hiện liên kết

„ Trước tiên có thể lắp một nhịp trên bờ, hoặc một đoạn nhịp đầu tiên trên giμn giáo đặc lμm đối trọng, sau đó dùng cầu cẩu lắp hẫng các đoạn, các nhịp tiếp theo

„ Nếu trong quá trình lắp hẫng, dưới tác dụng của tải trọng bản thân vμ tải trọng thi công kết cấu nhịp bị mất

ổn định vị trí ( bị lật) hoặc gây ứng suất biến dạng vượt qua trị số dưới hạn cho phép ặđóng thêm các trụ tạm.

„ Vị trí của các trụ tạm được xác đình từ điều kiện chống lật vμ điều kiện ứng suất, biến dạng của cầu trong quá

trình lắp

„ Phương pháp lắp hẫng có bố trí thêm trụ tạm gọi lμ lắp nửa hẫng

„ Khi lắp kết cấu nhịp không cho phép lắp hẫng.

„ Khi lắp nhịp đầu tiên lμm đối trọng cho các nhịp sau Hoặc cầu 1 nhịp nhưng giá thμnh trụ không đắt.

„ PP thi công:

„ Lắp trước một đoạn trên giμn giáo đặc lμm đối trọng

để lắp tiếp các đoạn sau.

„ Lắp trước một đoạn trên nền đường lμm đối trọng

„ Khi lắp ráp các nhịp thứ hai vμ tiếp theo dùng một số thanh đặc biệt nối nhịp thứ nhất vμ thứ hai tạo thμnh hệ giμn liên tục

„ Nếu chiều dμi các nhịp bằng nhau thì sau nhịp thứ nhất việc xây dựng các trụ tạm không phải

do yêu cầu ổn định chống lật, mμ để giảm nội lực vμ biến dạng do tải trọng thi công gây ra trong các thanh biên trên vμ dưới các vị trí gối của giμn hẫng.

„ Hoặc lắp tự hai trụ rồi hợp long tại giữa nhịp ặ phức tạp, sai

số thi công nhiều ặrất ít dùng

„ Nếu kết cấu nhịp không đủ ổn định chống lật:

bằng thanh chịu kéo

„ Để tăng cường khả năng chịu lực vμ giảm biến dạng của giμn:

„ Cầu giμn lắp riêng từng thanh theo hai nguyên tắc:

giác khép kín).

„ Trong phạm vi một khoang thì c c thanh ở dưới lắp trước, các thanh ở trên lắp sau, đồng thời lưu ý các thanh lắp trước không

47

„ Liên kết nối thường nằm trên thanh (không ở nút) ặ

cấu tạo nút đơn giản hơn

„ Tiết kiệm thép lμm bản nút.

„

„ Điều chỉnh độ võng của dầm khi lắp hẫng

„ Thanh liên kết giữa hai giμn ngắn hơn một chút

„ Điều chỉnh bằng cao độ gối tạm

„ Đặc điểm lắp hẫng vμ nửa hẫng c ầu dầm đặc:

„ Dựa trên nguyên tác như cầu giμn, tuy nhiên có một

số đặc điểm cần chú ý:

„ Nếu dùng phương pháp lắp hẫng thì các trụ tạm bố trí vμo vị trí mối nối dầm chủ.

„ Dầm đặc có trọng lượng lớn, chiều cao thường nhỏ, gây ứng suất lớn tại chân dầm côngxôn khi lắp hẫng, gây độ võng lớn ở đầu hẫng ặ cần được đặc biệt lưu ý để có biện pháp điều chỉnh độ võng vμ ứng suất của dầm.

1.2.3.3 CáC pp lAO CầU THéP

„ Phạm vi áp dụng:

„ Khi cần giảm thời gian xây dựng cầu, trong đó việc xây mố trụ

lμ lắp ráp kết cấu nhịp tiến hμnh song song.

phong toả ít nhất).

d ng các công trình phụ ở lòng sông.

„ Khi giá thμnh các công trình tạm phục vụ cho việc lắp tại chỗ

đắt hơn phương án lao cầu.

„ Để lắp đặt kết cấu nhịp đã chế tạo nằm vμo vị trí cầu:

„ Dùng cần cẩu, dùng PP lao dọc, lao ngang trên các đường lăn,

đường trượt đặt trên các trụ chính, trụ tạm

PP lắp đặt bằng cần cẩu

PP lắp đặt bằng cần cẩu

PP lắp đặt bằng cần cẩu

„ Phụ thuộc vμo năng lực cẩu

„ Trước đây thường áp dụng cho nhịp nhỏ.

„ Nay chế tạo được những cần cẩu lớn (đặc biệt loại cần cẩu nổi) ặcó thể áp dụng cho nhịp lớn hơn.

„ Cần cẩu có thể di chuyển dọc theo tuyến hoặc

di chuyển ngang.

„ Phương pháp lao dọc: Kết cấu nhịp được lắp ráp trước trên nền đường dẫn vμo cầu Sau khi mố trụ

đủ cường độ chịu lực, ta kéo cầu dọc theo tuyến đưa vμo vị trí thiết kế mμ không cần di chuyển ngang

thường được áp dụng khi xây dựng các cầu mới.

„ Phương pháp lao dọc, ngang: kết cấu nhịp cầu mới

được lắp ráp cạnh tuyến đường vμo cầu, sau khi lắp xong kéo cầu dọc trên các trụ tạm ra vị trí nằm song song với cầu cũ Khi đó mới phong toả, tổ chức kéo ngang kết cấu nhịp cầu cũ ra ngoμi, kéo ngang nhịp

57

„ Giải pháp kỹ thuật:

„ Lao trực tiếp trên các trụ chính, thường áp dùng cho các cầu nhiều nhịp khi đó các nhịp được nối liên tục lμ đối trọng cho nhịp hẫng Lao hẫng cả nhịp thì độ võng của

đầu hẫng thường quá lớn, ứng suất ở các thanh chịu lực

có thể quá tải Để khắc phục hiện tượng nμy có thể áp dụng một sốbiện pháp sau:

„ 1 Dùng mũi dẫn kết hợp với mởrộng trụ

„ 2 Dùng trụ tạm: Số lượng vμvị trí trụ tạm được xác định

từ điều kiện đảm bảo độ ổn định, độ bền, độ võng của kết cấu nhịp trong quátrình lao lắp, được dùng phổ biến trong các cầu nhiều nhịp vμ đặc biệt trong cầu một nhịp

„ Giải pháp kỹ thuật (tiếp):

„ 3 Trường hợp gặp các sông sâu, nước chảy xiết, việc lμtrụ tạm gặp khó khăn hoặc quá đắt tiền thì có thể dùng biện pháp tăng cường kết cấu nhịp có mũi dẫn bằng một dây căng

„ 4 Lao dọc kết cấu nhịp cầu thép bằng xe goòng chạy trên nền đường vμ trên giμn giáo đặc Việc xây dựng giμn giáo đặc rất phức tạp vμtốn kém ặchỉ được dùng trong các trường hợp đặc biệt

„ 5 Phương pháp lao dọc kết hợp với phao, xμlan

„ Cấu tạo đường lăn: Đường trượt hoặc lăn

„ Cầu dầm đặc thì có thể dùng hệ trượt hoặc gối lăn (bố trí cố định trên nền đường vμ trên các trụ chính, trụ tạm mμ kết cấu nhịp sẽ kéo qua)

Khi nhịp nhỏ ặ gối trượt có thể chỉ gồm một thanh ray, một dầm I được bôi mỡ.

„ Đối với các cầu nhịp lớn: dùng các gối lăn, bμn lăn.

„ Đường trượt (lăn) liên tục lực tác dụng trên suốt chiều dμi ặ cầu dầm.

„ Cầu giμn: lực tác dụng phải vμo nút ặ Bμn lăn trên gián đoạn, dưới liên tục hoặc gián đoạn.

„ Bμn lăn:

„ Thường lμm bằng các đoạn ray liên kết với nút giμn qua các đoạn gỗ ngắn vμ bu lông

„ Các thanh của bμn lăn thường được uốn cong hai

đầu mút lên trên để dễ lắp con lăn vμ giảm lực xung kích khi con lăn ra khỏi bμn

„ Số lượng ray ở bμn lăn trên được xác định theo trị

số phản lực lớn nhất khi lao

„ Bμn lăn dưới nhiều hơn 1 ray, được kê trực tiếp lên

„ Con lăn thường lμm bằng thép tròn đặc hoặc rỗng, rỗng trong đổ bê tông Đường kính các con lăn thường chọn từ 60 - 140mm Chiều dμi con lăn thường lấy lớn hơn chiều rộng đường lăn 20 - 30cm.

„ Khoảng cách tĩnh giữa các con lăn tối thiểu phải lớn hơn 15cm ặxác định được chiều dμi của đường lăn trên đủ để bố trí số con lăn cần thiết cho mỗi nút