CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG

Một trong những công trình giao thông sử dụng kết cấu ống thép nhồi bê tông đầu tiên trên thế giới là chiếc cầu vòm nhịp 9m ở vùng ngoại ô phía Đông Pari được xây dựng năm 1931.. Pêrêdêr

Trang 1

GVDH: ThS NGUYỄN ĐÌNH MẬU

Trang 2

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

THI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG

BIỆN PHÁP BẢO DƯỠNG SAU

KHI THI CÔNG BIỆN PHÁP BẢO DƯỠNG SAU

KHI THI CÔNG

Trang 3

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

Trang 4

I Trên thế giới:

• Ở Pháp Một trong những công trình giao thông sử dụng kết cấu ống thép nhồi bê tông đầu tiên trên thế giới là chiếc cầu vòm nhịp 9m ở vùng ngoại ô phía Đông Pari được xây dựng năm 1931

• Ở Nga Năm 1936, dưới sự chỉ đạo của viện sĩ G.P Pêrêdêri, chiếc cầu vượt sông Nêva ở thành phố Xanh Pêterbua (Nga)

• Ở Trung Quốc, Trong thập niên cuối của thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21, phát triển rất mạnh về loại cầu vòm ống thép nhồi bê tông cầu dạng vòm ứng dụng công nghệ CFT (Concrete filled tubular steel) được thiết kế vào Năm 1990

LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

Trang 5

Cầu San An – Trung quốc

Nhịp chính dài 270m

hợp long năm 1999

Cầu OunouraXây năm 1973, nhịp 196.6mDài nhất nước Nhật

Trang 6

Cầu Wuhan - vượt sông

Hangjiang–Trung Quốc với nhịp

vòm thép 170m

Cầu Yajisha ở Guangzhou nhịp

chính dài 360m, chiếc cầu đầu tiên ở Trung Quốc được thiết kế sáu ống, đạt kỷ lục thế giới

Trang 7

Cầu Trường Khiêm Đường

Trang 8

II Ở Việt Nam :

Trong những năm đầu thế kỉ 21, trên đại lộ Nguyễn Văn Linh địa bàn quận 7 TP.HCM, được sự trợ giúp của các chuyên gia Trung Quốc đã thiết kế và thi công một số cầu vòm công nghệ ống thép nhồi bê tông : cầu Ông Lớn, cầu Xóm Củi, cầu Cần Giuộc với

chiều dài nhịp 99m được đưa vào sử dụng năm 2003

Trang 9

Cầu Đông Trù có chiều dài 1.140m bắc

qua sông Đuống

Trang 10

+ Dựa vào độ cứng vòm-dầm, cầu vòm ống thép nhồi bê tông được

chia làm 2 loại:

- Cầu vòm mềm - dầm cứng (có EIvòm ≤ EIdầm /80): vòm mềm là những đoạn cong liên kết khớp với nhau chỉ chịu lực nén dọc trục

và truyền tải trọng lên dầm cứng

PHÂN LOẠI

Trang 11

Cấu tạo dầm cứng:

• Thường có mặt cắt chữ I, có sườn tăng cường tại vị trí có dầm ngang

• Được chế tạo DƯL nén trước, gồm 2-3 đốt

• Mối nối dùng cốt thép DƯL nối lại rồi dùng bê tông bịt lại

Lắp đặt dầm cứng

Trang 12

PHÂN LOẠI

Cấu tạo vòm mềm:

• Gồm các đốt giống nhau, nối với nhau bằng chốt thép

• Giữa dầm và vòm có độ lệch tâm tạo ra mômen âm làm giảm bớt mômen dương trong dầm cứng

Lắp đặt thanh treo và các thanh vòm

Trang 13

PHÂN LOẠI

- Cầu vòm cứng - dầm mềm ( có EIvòm ≥ 80 EIdầm )

Dầm mềm không gánh chịu một phần nào nội lực cho vòm mà chỉ tham gia chịu lực cục bộ phạm vi khoang vòm Tạo liên kết và ổn định kết cấu Toàn bộ tải trọng tổng thể cầu chỉ có vòm chịu

Trang 14

KHÁI NIỆM VÀ CẤU TẠO

chặt bê tông trong ống thép

sẽ tạo thành một kết cấu liên

hợp chịu lực chung Cường

độ bê tông có thể mác trung

bình hoặc mác cao

Trang 15

Trang 16

Hệ thanh giằng

Thanh treo

Hệ vòm

II.Cấu tạo:

Hệ mặt cầu

Trang 17

Dầm ngang

Dầm dọc

Neo

Trang 18

II.Cấu tạo:

1.Hệ vòm:

a Sườn vòm: Tùy theo cường độ tác dụng, sườn vòm có cấu tạo

từ 1 hay nhiều ống thép tròn liên kết nhau thông qua bản thép tăng cường Các ống thép thường dùng có đường kính ngoài từ 30-120 cm, thành ống dày từ 5-20mm

Các dạng mặt cắt của sườn vòm

Trang 19

12-15mm, bên trong được

lấp đầy bê tông cốt

thép

Chân vòm

Trang 20

giằng ngang được bố

trí theo kiểu chữ I hoặc

chữ K

Trang 21

trong ống nhựa sau khi

căng xong phải bơm

vữa bảo vệ

Trang 22

II.Cấu tạo:

4.Cáp treo: là những

bó cáp DƯL, đầu trên

được neo vào sườn

vòm thông qua lỗ neo

và đầu dưới neo vào

Trang 23

II.Cấu tạo:

5.Dầm ngang: bằng

BTCT DƯL với chiều

dài phụ thuộc vào bề

Trang 25

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

Cơ chế truyền ứng suất cắt qua bề mặt phân cách giữa ống thép và lõi bê tông là thông qua sự dính bám, sự cài xen lẫn nhau ở mặt phân cách và ma sát 3 cơ chế này thường được gọi chung là dính bám tự nhiên

Trang 26

ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI

ÁP DỤNG

1 Ưu điểm:

- Có tính dẻo tốt hơn BTCT vì sự làm việc gần như đồng thời vỏ thép và lõi bê tông nên khả năng kháng chấn của công trình tốt hơn BTCT, Bêtông chịu nén, ống thép chịu kéo, uốn

- Khắc khục được tính dòn lớn của bê tông cường độ cao do bê tông bị gò chặt trong ống thép

- Có khả năng chịu mài mòn ở vỏ thép và va đập tốt hơn

- Trong kết cấu không có cốt thép dọc hay cốt thép đai, do đó quá trình thi công thuận tiện hơn và độ chặt sít bê tông đảm bảo hơn

Trang 27

1 Ưu điểm:

- Việc duy tu bảo dưỡng đơn giản vì nếu hỏng lớp sơn chống rỉ

mặt ngoài vỏ thép thì chỉ cần sơn bảo vệ lại Do vậy đảm bảo tính bền vững không bị xâm thực phá hoại trực tiếp như kết cấu bê tông cốt thép thuần tuý

- Có thể giảm đến gần nửa kích thước tiết diện, tăng không gian

sử dụng, giảm tải trọng bản thân, do đó có thể vượt khẩu độ nhịp lớn và hiệu quả cao về mặt kinh tế kỹ thuật

- Tạo dáng kiến trúc đẹp, phù hợp với cảnh quan của thành phố, khu du lịch

- Rẻ hơn kết cấu bêtông cốt thép do không cần copfa, bệ đúc, bãi đúc, các chi tiết đặt sẵn…

ÁP DỤNG

Trang 28

2.Nhược điểm:

Công nghệ thi công mặc dù không phức tạp lắm tuy nhiên trong quá trình đổ bê tông đòi hỏi chất lượng bê tông phải đồng đều

- công nghệ phải chuẩn xác vì các khuyết tật khó kiểm soát khi

đã thi công xong Các mối nối liên kết bằng phương pháp hàn là chủ yếu do đó cần phải đảm bảo chất lượng đường hàn

- Công nghệ chưa được phổ biến dẫn đến giá thành lớn

ÁP DỤNG

Trang 29

3 Phạm vi áp dụng:

• Đối với các loại cầu có nhịp lớn và hiệu quả trong từ 60m

đến 150m, bề rộng mặt cầu lớn

• Đối với cầu trong đô thị, các điểm tham quan du lịch

• Trên thế giới, kết cấu ống thép nhồi bêtông được ứng dụng

rộng rãi trong cả xây dựng dân dụng và công nghiệp.

ÁP DỤNG

Trang 30

THI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI

• Thực hiện công tác chuẩn bị:

Các đoạn vòm được chế tạo

tại nhà xưởng,mỗi đoạn dài

từ 2 đến 3m

Trang 31

BÊ TÔNG

 Bước 1:

Thực hiện công tác chuẩn bị: nối các đoạn thành cung vòm thi

công Chiều dài các cung vòm được xác định dựa vào phương án thi công đã lập và năng lực thiết bị cẩu tại công trường

Trang 32

sườn vòm tại các chỗ nối đầu

các giằng gió ngang

• Các lỗ cáp treo, lỗ bơm bê

tông và lỗ thoát khí bơm bê

tông được tạo sẵn tại công

trường khi lắp dựng vòm

Trang 33

BÊ TÔNG

 Bước 2:

Lắp đặt chân vòm lên trụ hoặc mố

• Hàn các gờ thép tại các điểm móc cẩu lên trên các sườn vòm, gờ thép sử dụng bằng các bản thép dày 20mm, dài 100mm

Trang 34

Trang 35

BÊ TÔNG

 Bước 4:

- Cẩu lắp 4 đoạn vòm, một đầu

mỗi đoạn vòm tựa trên khung

chống, một đầu tựa trên chân

vòm Hàn liên kết đoạn vòm với

chân vòm Cẩu lắp, hàn vào hai

sườn vòm giằng ngang đầu tiên

ở hai phía của vòm

Trang 36

Trang 37

Trang 38

- Mỗi vòm gồm 8 bó cáp thanh kéo được chia làm 4 nhóm

được neo vào chân vòm

Trang 39

Trang 40

• Không tạo vết dừng thi

công trong lõi bêtông

• Cân bằng áp lực bên

trong ống thép với áp

suất khí quyển bên

ngoài

Trang 41

Trang 42

Trang 43

Trang 44

BÊ TÔNG THI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI

BÊ TÔNG

Trang 45

Trang 46

- Lắp đặt dầm mặt cầu (hoặc dầm dọc giữa)

 Dầm dọc bằng BTCT thường đúc sẵn hoặc đổ tại chỗ phụ

thuộc vào khoảng cách giữa các dầm ngang

 Trên mặt dầm dọc và dầm ngang là lớp BTCT mặt cầu M300

đổ tại chỗ để tạo sự đồng khối và hiệu chỉnh cao độ

Trang 47

BÊ TÔNG

Thi công dầm dọc phụ

Trang 48

Trang 49

- Thi công phần lan can, lắp đặt nắp

hộp bằng bê tông để bảo hộ cáp

Trang 50

Trang 51

BẢO DƯỠNG CẦU SAU THI CÔNG

 Do vỏ thép là một thành phần chịu lực của cấu kiện nên vấn đề bảo vệ chống gỉ vỏ thép là rất cần thiết Để bảo vệ vỏ thép thì:

 Không sử dụng cấu kiện ở vùng nước mặn

 Không sử dụng các chi tiết dễ gây tích tụ ẩm trên bề mặt vỏ thép

 Sử dụng sơn chống gỉ

 Sử dụng các loại thép có khả năng tự bảo vệ

 Dùng phương pháp điện hóa

Trang 52

 Vệ sinh bề mặt vỏ thép

Trang 53

 Sơn thủ công với bề mặt nhỏ (dùng cọ sơn)

Trang 54

 Sơn sử dụng máy phun sơn:

Trang 55

• Một số vấn đề về chống gỉ cho cáp treo và cáp giằng:

− Hệ thống chống gỉ cho các bó cáp treo được thực hiện tại công xưởng khi chế tạo cáp và neo bao gồm mạ kẽm các sợi thép cường độ cao sau đó các sợi cáp này được quấn chặt và tạo thành bó cáp được bọc trong hai lớp nhựa

HDPE bảo vệ

− Hệ thống bảo vệ chống gỉ cáp giằng chân vòm : các tao cáp được duỗi ra và phun bọc một lớp keo Epoxy sau đó đựơc bọc một lớp nhựa HDPE.Các tao cáp này sẽ tạo thành các

bó cáp và tất cả được đặt trong ống HDPE bảo vệ

Trang 56

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 8.

Định dạng
Số trang	56
Dung lượng	16,77 MB
File đính kèm	THI CONG CAU nhom 8.rar (17 MB)