THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO PHƯƠNG PHÁP LẮP GHÉP... Trong môn học này, người học cần nắm được những nội dung thi công một cầu dầm: - Những công tác xây dựng trong th
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
BỘ MÔN CẦU HẦM- CƠ SỞ II
BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
GIẢNG VIÊN: HỒ VĨNH HẠ
BỘ MÔN: CẦU HẦM –CƠ SỞ II
Trang 2
BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 6
1.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ NỘI DUNG MÔN HỌC 6
1.1.1 Đối tượng nghiên cứu của môn học 6
1.1.2 Nội dung môn học 6
1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM TRONG THI CÔNG CẦU 6
1.2.1 Hạng mục công trình 6
1.2.2 Hạng mục kết cấu 7
1.2.3 Công việc 7
1.2.4 Công tác xây dựng 7
1.2.5 Phương pháp xây dựng 7
1.2.6 Công nghệ thi công 8
1.2.7 Biện pháp thi công 8
1.2.8 Biện pháp công nghệ thi công 8
1.2.9 Biện pháp tổ chức thi công 8
CHƯƠNG 2 NHỮNG CÔNG TÁC XÂY DỰNG TRONG THI CÔNG CẦU 9
2.1 CÔNG TÁC CỐT THÉP 9
2.1.1 Nắn thẳng cốt thép 9
2.2.2 Đo cắt cốt thép 9
2.1.3 Uốn cốt thép 10
2.1.4 Đánh rỉ cốt thép 11
2.1.5 Lắp dựng khung cốt thép 12
2.2 CÔNG TÁC VÁN KHUÔN 15
2.2.1 Vai trò và yêu cầu của công tác ván khuôn 15
2.2.2 Cấu tạo ván khuôn gỗ 16
2.2.3 Cấu tạo ván khuôn thép 17
2.2.4 Biện pháp lắp dựng ván khuôn 18
2.2.5 Tính toán thiết kế ván khuôn 19
2.3 CÔNG TÁC BÊ TÔNG 26
2.3.1 Bê tông 26
2.3.2 Chế tạo vữa bê tông 28
2.3.3 Vận chuyển vữa bê tông 31
2.3.4 Đổ bê tông 32
2.3.5 Các biện pháp đổ bê tông dưới nước 36
2.4 CÔNG TÁC KÍCH KÉO 38
2.4.1 Thao tác thủ công 38
2.4.2 Lao kéo 39
2.4.3 Những trang bị cần thiết phục vụ công tác lao kéo 39
CHƯƠNG 3 NHỮNG CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ TRONG THI CÔNG CẦU 50
3.1 KẾT CẤU CHỐNG VÁCH HỐ MÓNG 51
3.1.1 Điều kiện không cần chống vách 51
3.1.2 Các loại tường ván thông dụng 52
3.2 CÁC CÔNG TRÌNH NGĂN NƯỚC 53
3.2.1 Đê bao, đê quai, đập chắn 53
3.2.2 Vòng vây đất 54
3.2.3 Vòng vây cọc ván thép 54
3.2.4 Thùng chụp không đáy 61
Trang 33.2.5 Thùng chụp có đáy 62
3.3 ĐÀ GIÁO, TRỤ TẠM 62
3.3.1 Vai trò của đà giáo, trụ tạm trong thi công cầu 62
3.3.2 Phân loại đà giáo 63
3.3.3 Cấu tạo trụ tạm 63
3.3.4 Cấu tạo đà giáo cố định 64
3.3.5 Cấu tạo đà giáo di động 65
3.3.6 Một số dạng kết cấu vạn năng thông dụng 65
3.3.7 Thiết bị hạ đà giáo 68
3.4 CẦU CÔNG VỤ 69
3.4.1 Cầu tạm 69
3.4.2 Sàn đạo 69
3.4.3 Cầu công tác 70
3.4.4 Giàn giáo 70
3.5 ĐẢO NHÂN TẠO 71
3.6 HỆ NỔI 71
3.6.1 Vai trò hệ nổi trong thi công cầu 71
3.6.2 Cấu tạo hệ nổi 71
3.6.3 Tính toán hệ nổi 72
CHƯƠNG 4 CÔNG TÁC ĐO ĐẠC TRONG THI CÔNG CẦU 76
4.1 VAI TRÒ, YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CỦA CÔNG TÁC ĐO ĐẠC 76
4.1.1 Vai trò của công tác đo đạc 76
4.1.2 Yêu cầu của công tác đo đạc 76
4.1.3 Nội dung của công tác đo đạc 76
4.1.3 Lưới khống chế vị trí tim cầu 77
4.1.4 Sơ đồ tổ chức công tác đo đạt trong thi công cầu 78
4.2 CÔNG TÁC ĐỊNH VỊ MỐ TRỤ CẦU TRÊN THỰC ĐỊA 78
4.2.1 Định vị tim mố trụ cầu trên đường thẳng theo phương pháp đo trực tiếp 78
4.2.2 Định vị tim mố trụ cầu trên đường thẳng theo phương pháp đo gián tiếp 78
4.2.3 Định vị tim mố trụ trên đường thẳng theo phương pháp giao hội tia ngắm 79
4.2.4 Xác định tim mố trụ cầu cong 79
4.2.5 Phương pháp đo cao độ 81
4.3 CÔNG TÁC ĐO ĐẠC XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC 81
4.3.1 Đo đạc trong thi công móng nông 81
4.3.2 Định vị khi thi công đóng cọc trên mặt nước 82
4.3.3 Đo đạc trong thi công móng cọc ống đường kính lớn và giếng chìm 83
4.3.4 Đo đạc các kích thước kết cấu 83
4.4 ĐỘ CHÍNH XÁC TRONG ĐO ĐẠC 84
4.4.1 Độ chính xác đo dài 84
4.4.2 Độ chính xác đo góc 85
4.4.3 Độ chính xác đo cao độ 85
CHƯƠNG 5 THI CÔNG MÓNG KHỐI TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN 87
5.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ ĐIỀU KIỆN THI CÔNG MÓNG KHỐI 87
5.2 THI CÔNG MÓNG KHỐI TRÊN CẠN 87
5.2.1 Công tác chuẩn bị 87
5.2.2 Đào hố móng trong đất nền, không có nước ngầm 87
5.2.3 Đào hố móng trong đất nền, có nước ngầm 88
5.2.4 Xử lý đáy móng 89
3.2.5 Đổ bê tông móng khối 89
Trang 4BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
5.2.6 Đắp lấp đất hố móng 90
5.3 THI CÔNG MÓNG KHỐI TRONG ĐIỀU KIỆN NGẬP NƯỚC 90
CHƯƠNG 6 THI CÔNG MÓNG CỌC ĐÓNG 92
6.1 CÔNG TÁC ĐÓNG CỌC 92
6.1.1 Đúc và vận chuyển cọc bê tông cốt thép 92
6.1.2 Thiết bị đóng cọc 93
6.1.3 Đóng cọc thử 95
6.1.4 Sơ đồ đóng cọc trong một bệ móng 95
6.1.5 Những công việc tiến hành khi đóng một cọc bê tông cốt thép 96
6.1.6 Những hiện tượng và sự cố xảy ra trong quá trình đóng cọc 97
6.1.7 Thử nghiệm cọc 97
6.1.8 Xử lý đầu cọc 98
6.2 BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG CỌC TRÊN CẠN 99
6.2.1 Thi công móng cọc trên cạn theo biện pháp đóng cọc trên mặt bằng 99
6.2.2 Thi công móng cọc trên cạn theo biện pháp đóng cọc trong hố móng 100
6.3 BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG CỌC TRONG ĐIỀU KIỆN NGẬP NƯỚC 101
6.3.1 Thi công móng cọc trong khu vực nước ngập nông 101
6.3.2 Thi công móng cọc trong khu vực nước ngập sâu 102
CHƯƠNG 7 THI CÔNG MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 104
7.1 NHỮNG BIỆN PHÁP KHOAN TẠO LỖ CỌC 104
7.1.1 Biện pháp khoan tạo lỗ bằng máy khoan gầu xoay 104
7.1.2 Biện pháp khoan tạo lỗ bằng máy khoan tuần hoàn 105
7.1.3 Biện pháp khoan tạo lỗ bằng máy khoan vách xoay 106
7.1.4 Biện pháp khoan tạo lỗ bằng máy khoan đập cáp 107
7.2 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI THEO CÔNG NGHỆ ỔN ĐỊNH THÀNH LỖ KHOAN BẰNG VỮA SÉT 107
7.2.1.Hạ ống vách 107
7.2.2 Cung cấp vữa sét 109
7.2.3 Khoan tạo lỗ cọc 110
7.2.4 Vệ sinh đáy lỗ khoan 110
7.2.5 Hạ lồng cốt thép 110
7.2.6 Đổ bê tông cọc khoan nhồi 113
7.3 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI SỬ DỤNG MÁY KHOAN VÁCH XOAY 114
7.4 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI 115
7.4.1 Kiểm tra lỗ cọc 115
7.4.2 Kiểm tra chất lượng bê tông cọc 115
7.4.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc khoan nhồi 116
7.5 NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA CỌC KHOAN NHỒI 117
7.5.1 Hư hỏng tại mũi cọc 117
7.5.2 Hư hỏng tại thân cọc 118
7.5.3 Hư hỏng tại đầu cọc 118
7.6 MỘT SỐ SỰ CỐ KHI THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 118
7.6.1 Một số sự cố xảy ra khi khoan cọc 118
7.6.2 Những sự cố khi hạ lồng cốt thép 119
7.6.3 Những sự cố trong quá trình đổ bê tông 119
CHƯƠNG 8 THI CÔNG MỐ, TRỤ CẦU DẦM 121
8.1 THI CÔNG MỐ, TRỤ ĐÚC TẠI CHỖ 121
8.1.1 Đặc điểm, cấu tạo và điều kiện thi công mố trụ cầu dầm 121
Trang 58.1.2 Biện pháp phân chia đốt đổ 121
8.1.3 Lắp dựng khung cốt thép mố và trụ 122
8.1.4 Ván khuôn và đà giáo thi công mố, trụ 122
8.1.5 Tổ chức đổ bê tông trụ cầu 123
8.2 BIỆN PHÁP THI CÔNG MỐ TRỤ LẮP GHÉP 124
8.2.1 Phân chia mố trụ thành những cấu kiện đúc sẵn 124
8.2.2 Biện pháp gá lắp và thực hiện mối nối trong phương pháp lắp ghép 124
8.3 THI CÔNG ĐÁ KÊ GỐI 124
8.4 THI CÔNG NÓN MỐ VÀ ĐẤT ĐẮP SAU MỐ 125
CHƯƠNG 9 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU DẦM THÉP 127
9.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU DẦM THÉP 127
9.1.1 Đặc điểm cấu tạo 127
9.1.2 Đặc điểm thi công 127
9.2 CHẾ TẠO KẾT CẤU NHỊP CẦU DẦM THÉP 127
9.2.1 Xưởng chế tạo dầm thép 127
9.2.2 Các công đoạn trong dây chuyền chế tạo cấu kiện thép 127
9.2.3 Các công nghệ nối kết thép trên công trường 129
9.3.LẮP RÁP KẾT CẤU NHỊP DẦM THÉP TRÊN BÃI 133
9.3.1 Vị trí bãi lắp dầm 134
9.3.2 Biện pháp lắp ráp 134
9.3.3 Công nghệ thực hiện mối nối 134
9.4 BIỆN PHÁP THI CÔNG CẨU LẮP 134
9.4.1 Phương pháp cẩu dọc 134
9.4.2 Phương pháp cẩu ngang 136
9.5 BIỆN PHÁP LAO KÉO DỌC KẾT CẤU NHỊP DẦM THÉP 137
9.5.1 Bố trí chung biện pháp thi công 137
9.5.2 Mũi dẫn 138
9.5.3 Đường trượt 139
9.5.4 Trụ tạm và đà giáo mở rộng 141
9.5.5 Thiết bị phục vụ lao kéo 141
9.5.6 Các sơ đồ tổ chức thi công lao kéo dọc 142
9.5.7 Tính toán lao kéo dọc 142
9.6 THI CÔNG BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP MẶT CẦU 147
9.6.1 Phương pháp đúc tại chỗ 147
9.6.2 Phương pháp lắp ghép 148
CHƯƠNG 10 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 150
10.1 PHÂN LOẠI CÁC BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BÊ TÔNG 150
10.1.1 Phương pháp thi công đúc liền khối 150
10.1.2 Phương pháp lắp ghép 151
10.1.3 Ý nghĩa của việc phân loại các biện pháp thi công 152
10.2 BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐÚC TOÀN KHỐI TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH 152
10.2.1 Lắp dựng đà giáo 152
10.2.2 Chất tải đà giáo, điều chỉnh độ vồng 153
10.2.3 Ván khuôn bản và dầm đúc tại chỗ 154
10.2.4 Lắp dựng khung cốt thép 154
10.2.5 Biện pháp đổ bê tông toàn khối 155
10.2.6 Hạ đà giáo 155
10.3 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO PHƯƠNG PHÁP LẮP GHÉP 156
Trang 6BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
10.3.1 Chế tạo dầm bê tông cốt thép 15610.3.2 Các biện pháp lắp ghép dầm bê tông cốt thép 158
Trang 7CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ NỘI DUNG MÔN HỌC
1.1.1 Đối tượng nghiên cứu của môn học
Xây dựng cầu là một chuyên ngành khoa học kỹ thuật tổng hợp liên quan đến nhiều lĩnh vực, nghiên cứu về:
- Những biện pháp thi công cầu: những cách thức thực hiện công việc thi công cầu
- Những công nghệ thi công: những phương pháp, cách thức thực hiện công việc phù hợp với tiến bộ kỹ thuật, trình độ thi công và quản lý, kết hợp với kinh nghiệm tích lỹ
để thực hiện công việc theo một trình tự nhất định nhằm đạt yêu cầu chất lượng đề ra
từ trước
- Những biện pháp tổ chức thi công: là các cách thức tổ chức thi công các công việc khoa học để đảm bảo tiến độ và chất lượng Tổ chức thi công bao gồm qui hoạch mặt bằng thi công, bố trí sử dụng thiết bị và nhân lực trong phạm vi mặt bằng thi công theo không gian một cách hợp lý
1.1.2 Nội dung môn học
Đây là môn học rất rộng; liên hệ với nhiều kiến thức cơ bản và cơ sở như: toán học, vật lý, cơ học đất, cơ lý thuyết, địa chất thủy văn, trắc địa, ; gắn liền với thực tế sản xuất thi công
Các kiến thức thường xuyên được cập nhật do sự thay đổi không ngừng của các ngành khoa học vật liệu, cơ học kết cấu, địa kỹ thuật, …Do đó người học phải biết vận dụng một cách sáng tạo trong thực tế dựa trên các nguyên lý cơ bản của môn học
Trong môn học này, người học cần nắm được những nội dung thi công một cầu dầm:
- Những công tác xây dựng trong thi công cầu: công tác bê tông, công tác cốt thép, công tác ván khuôn, công tác kích kéo
- Những công trình phụ trợ trong thi công cầu: công trình chắn đất, công trình ngăn nước, đà giáo và ván khuôn, đường và cầu công vụ, sàn đạo, đảo nhân tạo, hệ nổi
- Công tác đo đạc trong thi công cầu: tổ chức công tác đo đạc, định vị mố trụ trên thực địa, đo đạc xác định kích thước các bộ phận kết cấu
- Thi công móng khối trên nền thiên nhiên, thi công móng cọc đóng, thi công móng cọc khoan nhồi
- Thi công mố, trụ cầu dầm
- Thi công kết cấu nhịp cầu dầm thép, thi công kết cấu nhịp cầu dầm bê tông cốt thép
dự ứng lực
- Thi công mặt cầu và các thiết bị trên cầu
- Tổ chức thi công cầu
1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM TRONG THI CÔNG CẦU
Trang 8BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Ví dụ: Công tác cốt thép, công tác bê tông, công tác ván khuôn, …
1.2.5 Phương pháp xây dựng
Phương pháp xây dựng là tổ hợp các cách thức tiến hành các công việc trong một công tác Phương pháp xây dựng được đặc trưng bởi biện pháp thực hiện và công cụ áp dụng của công việc chính
Ví dụ : Phương pháp bê tông thân trụ cầu được tóm tắt
Trang 92.VẬN CHUYỂN VỮA BÊ TÔNG 3.ĐỔ VÀ VẬN CHUYỂN VỮA BÊ TÔNG 4.BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG 1.TRỘN VỮA BÊ TÔNG
1.2.6 Cơng nghệ thi cơng
Cơng nghệ thi cơng là phương pháp xây dựng được tiến hành theo một qui trình chặt
chẽ, đồng bộ cĩ thể kiểm sốt được chất lượng của sản phẩm và tiến độ thi cơng
Cùng một cơng tác thi cơng nhưng trong từng ngành xây dựng cĩ những phương pháp
và cơng nghệ thi cơng khác nhau như phương pháp đĩng cọc của cơng trình dân dụng
khác với cơng trình cầu
Cĩ những phương pháp và cơng nghệ thi cơng mang tính đặc thù chỉ áp dụng cho
ngành cầu như phương pháp thi cơng mĩng giếng chìm hơi ép, cơng nghệ thi cơng đúc
hẫng cân bằng, …
1.2.7 Biện pháp thi cơng
Biện pháp thi cơng là cách thức áp dụng những phương pháp xây dựng, những cơng
nghệ thích hợp, sử dụng hợp lý các cơng trình phụ trợ để thi cơng một hạng mục cơng
trình theo một trình tự nhất định Biện pháp thi cơng được thiết kế cho một cơng trình cụ
thể gọi là biện pháp thi cơng chỉ đạo Biện pháp thi cơng chỉ đạo được tư vấn thiết kế
lập trong Thiết kế cơ sở và Thiết kế kỹ thuật, mang tính định hướng được cơ quan cĩ
thẩm quyền duyệt chấp nhận và buộc nhà thầu thi cơng phải thực hiện theo
1.2.8 Biện pháp cơng nghệ thi cơng
Biện pháp cơng nghệ thi cơng là biện pháp thi cơng mà trong các phương pháp cĩ áp
dụng hoặc/và gắn liền với một cơng nghệ thi cơng nào đĩ
Ví dụ: Biện pháp cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi Khi thi cơng cọc khoan nhồi áp
dụng những cơng nghệ như khoan tuần hồn thuận (nghịch), cơng nghệ đổ bê tơng dưới
nước
1.2.9 Biện pháp tổ chức thi cơng
Biện pháp tổ chức thi cơng là cách sắp xếp, bố trí thi cơng các hạng mục cơng trình
theo trình tự thời gian và khơng gian thích hợp để thực hiện các biện pháp cơng nghệ đã
được lựa chọn Hiểu một cách nơm na biện pháp tổ chức thi cơng là cách bày binh, bố
trận để thực hiện cơng việc xây dựng theo biện pháp thi cơng chủ đạo
Trang 10BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
CHƯƠNG 2 NHỮNG CÔNG TÁC XÂY DỰNG TRONG THI CÔNG
Cốt thép nhập về công trường trước khi sử dụng phải thí nghiệm Mẫu thí nghiệm được chọn theo từng lô hàng nhập về, mỗi lô hàng có trọng lượng dưới 20 tấn Mỗi lô hàng tiến hành 9 mẫu, trong đó: 3 mẫu thí nghiệm uốn nguội, 3 mẫu thí nghiệm kéo đứt và 3 mẫu thí nghiệm về mối nối hàn
- Đối với thép cuộn: nắn bằng máy, cho sợi thép qua một hàng trục lăn đặt so le, thép được uốn qua lại nhiều lần
- Đối với thép thanh: nắn bằng vam tay hoặc bàn vam uốn ngược lại chiều cong
Trang 11Sử dụng khi uốn móc tròn đối với thép trơn cũng như uốn móc vuông cốt thép gờ
Kích thước móc tròn ở hai đầu của thanh thép phải thỏa mãn:
- Dễ thực hiện
- Không gây ra khuyết tật cho thanh thép như: rạn nứt khi uốn
- Đạt được chiều dài cấu tạo như thiết kế
D (mm)- đường kính trong của móc uốn
Trang 12BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Đường kính thanh thép (mm)
Uốn thủ công: dùng vam có hàm ngậm được chế tạo từ thép CT5 và có cánh tay đòn
đủ cho tay công tác Kích thước vam chế tạo theo đường kính cốt thép uốn, đồng thời phải dựng bệ kê cố định trên mặt đất, trên đó có hai chốt tựa và một chốt để uốn Khi quay vam 1800 quanh chốt uốn thì thép được uốn
2.1.4 Đánh rỉ cốt thép
Nếu không được đánh rỉ, làm sạch sẽ ảnh hưởng lớn đến sự chịu lực và tính lâu bền của kết cấu bê tông cốt thép do:
- Giảm dính bám giữa cốt thép và bê tông
- Cốt thép tiếp tục bị ăn mòn trong bê tông Sau 1 năm lượng thép hao hụt từ 2000) g/m2 bề mặt cốt thép
(500 Rỉ thép làm nứt vỡ bê tông
Trang 13
Đồ thị biểu thị ảnh hưởng của rỉ
A,B,C,D là các mức độ rỉ của cốt thép trước khi đổ bê tông từ chớm rỉ đến bong từng lớp
Những phương pháp xử lý rỉ thép:
- Cơ học: sử dụng các công cụ, thiết bị làm sạch rỉ bằng tác động cơ học như chà sát,
va đập Phương pháp sử dụng thiết bị đơn giản, lao động không cần kỹ thuật cao tuy nhiên thép nhanh bị rỉ trở lại và nhiều bụi thép
- Điện hóa: làm sạch rỉ bằng dòng điện dựa trên các phản ứng điện phân Thường sử dụng để làm sạch các kết cấu nhỏ, thiết bị phức tạp khó áp dụng ở ngoài công trường
- Hóa học: sử dụng các hóa chất có tham gia phản ứng hóa học với rỉ thép Tạo màng bảo vệ lâu dài, có khả năng làm sạch ở các vị trí phức tạp
2.1.5 Lắp dựng khung cốt thép
Có ba biện pháp nối cốt thép:
- Nối chồng bằng biện pháp buộc hoặc ép bằng cóc
- Nối đối đầu bằng hàn
- Nối đối đầu bằng ống nối: bóp bẹp đầu, tạo ren đầu cốt thép và nối bằng ống ren Mối nối chồng có chiều dài đoạn chồng nối bằng chiều dài triển khai của cốt thép theo quy định
Nối bằng biện pháp hàn:
- Chỉ được hàn khi cốt thép là loại thép chịu hàn
- Hàn đối đầu là mối nối chịu lực
- Các thanh cốt thép hàn nối thẳng tim thanh bằng mối hàn có cốt thép đệm
- Tổng chiều dài đường hàn ở mỗi đầu ít nhất bằng 10 lần đường kính cốt thép
- Nối cốt thép chủ chịu kéo, thanh cốt thép đệm phải đặt so-le nhau
Nối bằng ống nối ren:
30d
Trang 14BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Lắp dựng khung cốt thép: Lưới của kết cấu có chiều cao dưới 4m, chiều dài và chiều rộng dưới 10m thì buộc tại chỗ còn những lưới có kích thước lớn hơn thì phải chia thành nhiều tấm đan sẵn trên mặt bằng sau đó lắp vào khung cốt thép
Dựng lưới cốt thép: rải các thanh dọc trước theo bước lưới, buộc một số thanh ngang định vị sau đó kê tất cả các thanh lên cao hơn mặt bằng (2530) cm rồi tiến hành rải các thanh ngang còn lại và buộc thành lưới (buộc thành lưới theo hướng so-le tại tất cả các điểm giao nhau)
Mỗi tấm lưới sau khi buộc xong dùng hai thanh cốt thép đường kính lớn đặt theo hai đường chéo của tấm và buộc vào một số điểm để tăng cứng khi cẩu
Khung cốt thép có thể dựng tại chỗ hoặc chia đốt nếu kết cấu có kích thước lớn như trụ cao trên 8 m, cốt thép cọc khoan nhồi
Cốt thép sau khi dựng thành khung phải đảm bảo:
- Chắc chắn, chịu được trọng lượng bản thân và tải trọng thi công
- Đủ cứng, không bị biến hình do trọng lượng bản thân và tải trọng thi công
- Giữ nguyên tĩnh cự giữa cốt thép với cốt thép và giữa cốt thép với ván khuôn
Khi lắp dựng khung cốt thép phải bổ sung các thanh cốt thép phụ chống đỡ khung như: thanh cốt đai chữ [ để chống giữa các mặt phẳng lưới, cốt đai lồng vào nhau của xà mũ trụ Ngoài ra một số thanh cốt thép phụ để làm chỗ gá cho cốt thép chính hoặc tăng cứng cho khung, nó có thể được tháo ra sau khi dựng xong khung
Để đảm bảo cự ly giữa cốt thép và ván khuôn người ta sử dụng những con kê đệm bằng vữa xi măng kích thước 3,5x3,5cm, có chiều dày bằng chiều dày bảo vệ bê tông
Trang 15
Đối với ván khuôn đáy các con kê được kê vào dưới thanh cốt thép dưới cùng, bố trí theo hình mắt sàng cự ly 50cm một điểm kê, còn đối với ván khuôn thành các con kê buộc chặt vào thanh thép ngoài cùng bằng sợi dây thép chôn sẵn vào con kê, khoảng cách giữa các con kê treo là 100cm
Tận dụng chiều dài cốt thép khi các thanh đường kính khác nhau không cùng chiều dài.Cốt thép chờ phải đảm bảo:
- Chiều dài cốt thép chờ chôn vào bê tông trước và sau không được nhỏ hơn 50cm
- Các thanh cốt chờ phải cố định chắc chắn vào khung cốt thép phía dưới, không bị xô lệch làm sai vị trí của cốt thép nối tiếp phía trên
- Vị trí nối các thanh thép phải so le nhau, tránh việc nối cùng một mặt phẳng
Trang 16BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
- Tận dụng chiều dài cốt thép khi các thanh thép, hạn chế việc cắt thép thừa vụn
2.2 CÔNG TÁC VÁN KHUÔN
2.2.1 Vai trò và yêu cầu của công tác ván khuôn
Ván khuôn có vai trò:
- Đảm bảo kết cấu có hình dạng và kích thước đúng như thiết kế
- Giữ kín nước xi măng đảm bảo cho bê tông có cường độ như thiết kế
- Bảo vệ cho bê tông trong khi đang ninh kết
- Tạo bề mặt kết cấu có chất lượng cao
Công tác ván khuôn phải đạt những yêu cầu sau:
- Phải bền vững, chịu được tải trọng tác dụng lên
- Kết cấu đủ cứng không biến dạng, tạo đúng hình dạng như thiết kế
- Cấu tạo phải kín khít, giữ được nước xi măng cho bê tông rót vào khuôn
- Bề mặt nhẵn, tạo bề mặt bê tông chất lượng cao và dễ bóc ván
- Dễ lắp dựng và dễ tháo dỡ
- Giá thành rẻ: sử dụng vật liệu tại chỗ và luân chuyển nhiều lần
Ván khuôn được phân loại:
+ Ván khuôn bê tông cốt thép
- Theo cấu tạo:
+ Khuôn đúc bằng bê tông cốt thép
Đặc điểm cấu tạo các kết cấu cầu:
- Kích thước lớn
- Hình khối kiến trúc phức tạp
- Chuyển tiếp giữa các mặt phẳng bằng hình thức vát cạnh hoặc vuốt tròn
- Thành mỏng, dày đặc cốt thép, có nhiều chi tiết đặt sẵn và cốt thép chờ sẵn
Các kết cấu trong công trình cầu bao gồm những dạng sau:
- Khối chữ nhật
Trang 17Theo cấu tạo, ván khuôn gỗ chia thành 2 loại:
- Ghép tại chỗ phi tiêu chuẩn
- Lắp dựng từ các tấm ván tiêu chuẩn chế tạo sẵn
2.2.2.1 Ván khuôn ghép tại chỗ phi tiêu chuẩn
Các tấm ván gỗ xẻ đặt nằm ngang ghép với nhau thành mặt phẳng bởi những thanh gỗ nẹp đứng và đóng đinh Mặt trong của khuôn lót bằng vật liệu mỏng, tạo phẳng và giữ nước
2.2.2.2 Ván khuôn lắp dựng từ các tấm ván tiêu chuẩn
Các tấm ván tiêu chuẩn có cùng kích thước được chế tạo sẵn, kết cấu của tấm ván đảm bảo bền vững để sử dụng luân chuyển nhiều lần
Các tấm ván tiêu chuẩn ghép lại với nhau thành mặt phẳng của ván khuôn thành nhờ các nẹp khuôn gồm nẹp ngang và nẹp đứng, các mặt ván thành liên kết với nhau bởi hệ thống thanh giằng và thanh chống
Cấu tạo ván gỗ định hình:
Trang 18BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Bu lông Ván lát Khung be mép ván Nẹp đứng
Lớp bọc mặt ván
Cấu tạo vỏn gỗ mặt cong: phải sử dụng tấm vỏn cong (vỏn góy khỳc nhiều cạnh) Chọn những tấm vỏn khổ rộng dày 5 8 cm, dài 80 100 cm xếp cạnh nhau trờn mặt bằng rồi
vẽ nửa vũng trũn bỏn kớnh bằng bỏn kớnh trụ Theo nửa vũng trũn này dựng cỏc mảnh vỏn chế tạo thành vỏn đai của tấm vỏn cong Mỗi tấm vỏn cú ba đai ngang cỏch nhau 80cm
Ván lát
2.2.3 Cấu tạo vỏn khuụn thộp
Tấm vỏn khuụn thộp phẳng định hỡnh cú nhiều loại: số hiệu 1500 (1500x100,
1500x150,1500x200, 1500x220, 1500x250x 1500x300, 1500x350, 1500x400, 1500x450, 1500x500, 1500x550, 1500x600, đơn vị mm), 1200, 900 hay 600
Cấu tạo tấm vỏn thộp phẳng định hỡnh: gồm tấm tụn lỏt dày (2,53) mm, xung quanh dựng thộp gúc để đúng khung viền be kớn cỏc mộp vỏn, trờn cỏnh đứng của thộp gúc cú khoan sẵn cỏc lỗ khoan 20 để liờn kết cỏc tấm vỏn lại với nhau bằng bu lụng Phớa sau tấm vỏn được tăng cường bằng cỏc sườn ngang và sườn đứng
Cấu tạo tấm vỏn thộp cong định hỡnh: Dựng tấm thộp uốn theo cỏc sườn ngang bằng thộp dày 8mm đó cắt sẵn theo hỡnh vành khăn Xung quanh tấm vỏn cũng cú thanh viền mộp và khoan sẵn lỗ để lắp bu lụng liờn kết giữa cỏc tấm vỏn với nhau
Trang 19Cấu tạo tấm ván thép không định hình: các nhà máy chế tạo riêng bộ ván khuôn cho một hạng mục kết cấu của công trình Phù hợp với các công trình yêu cầu mỹ quan cao, hạng mục kết cấu có khối lượng lớn
2.2.4 Biện pháp lắp dựng ván khuôn
Các tấm ván trước lúc lắp dựng phải quét một lớp dầu máy chống dính
Nếu mặt bằng chật hoặc tại bãi đúc thì phải lắp ván khuôn thành trước còn nếu mặt bằng rộng thì lắp cốt thép rồi dựng ván khuôn thành
Ván khuôn đáy chịu tải trọng thẳng đứng do trọng lượng bản thân và trọng lượng thi công Nên nó được dựa trên hệ dầm đỡ của kết cấu đà giáo và khi đã có vữa bê tông thì ván đáy luôn đè lên dầm đỡ Để tháo dỡ ván đáy ra khỏi bê tông cần phải bố trí thiết bị
dỡ đà giáo kê giữa ván đáy và dầm đỡ nhằm điều chỉnh cao độ điểm kê sao cho mọi điểm
kê đều đỡ vào ván đáy đồng thời tháo hẫng đà giáo ra khỏi ván đáy một cách êm thuận sau đó bóc ván khuôn ra khỏi bê tông dễ dàng Với độ tháo hẫng nhỏ thì dùng nêm hai mảnh, còn khi độ tháo hẫng lớn phải điều chỉnh bằng kích vít
Trang 20BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Ván khuôn thành chịu tải trọng ngang do vữa bê tông và các tải trọng trên bề mặt khối vữa, nên hai bên bề mặt ván được giằng với nhau bằng các bu lông bố trí tại các giao điểm của hệ thanh nẹp ngang và nẹp đứng đỡ phía ngoài ván khuôn Để giữ ổn định cho ván nên dùng các thanh chống xiên xuống đất ở hai phía hoặc dùng đà giáo YUKM dựng vây xung quanh
2.2.5 Tính toán thiết kế ván khuôn
2.2.5.1 Tải trọng tác dụng
Tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy: trọng lượng vữa bê tông, trọng lượng khung cốt
thép, trọng lượng bản thân các bộ phận ván khuôn gồm cả ván khuôn thành, lực xung kích do vữa rơi, lực xung kích do đầm và tải trọng thi công Có thể lấy những giá trị cụ thể sau:
- Trọng lượng vữa bê tông ướt 25 kN/m3
- Trọng lượng bản thân ván khuôn gỗ 7 kN/m3
- Trọng lượng khung cốt thép 0,1 T/m3 bê tông
- Tải trọng thi công gồm người và thiết bị cầm tay 2,5 kN/m2
- Chiều sâu tác dụng của đầm 70cm
Tải trọng tác dụng lên ván khuôn thành: là những tải trọng thẳng đứng thông qua môi
trường vữa chưa ninh kết chuyển thành áp lực ngang Cường độ áp lực phụ thuộc vào độ sệt, trọng lượng cốt liệu và phương pháp đầm, nó giảm dần đến khi bê tông đông cứng Nhưng ứng suất và biến dạng do nó gây ra cho ván khuôn thì vẫn tồn tại cho đến khi dỡ
ra khỏi kết cấu
Trang 21Vữa khụng đầm: cấu trỳc dạng đất cỏt pha no nước và tỏc dụng lờn vỏn thành giống như ỏp lực ngang của loại nền này tỏc dụng lờn tường vỏn Vữa được đầm: liờn kết giữa cỏc thành phần hạt của vữa bờ tụng bị phỏ vỡ, vữa chảy lỏng và ỏp lực của nú giống như
ỏp lực của chất lỏng lờn thành bỡnh, phõn bố theo qui luật thuỷ tĩnh
P(t) P(t)
Vữa không đầm Vữa có đầm Sơ đồ tính
Trong tớnh toỏn cú thể coi trong khu vực vữa bờ tụng đang ninh kết ỏp lực ngang của vữa tỏc dụng lờn vỏn thành là khụng đổi, xuống thấp hơn chiều sõu H ỏp lực này nhỏ coi như khụng đỏng kể Chiều sõu H được xỏc định bằng chiều dày lớp bờ tụng đổ trong thời gian 4 giờ là thời hạn vữa bờ tụng ninh kết khụng cú phụ gia
H = 4.h Trong đú: h- tốc độ đổ bờ tụng (m/h)
Áp lực ngang của vữa xỏc định theo cụng thức:
Pmax = n.(q+bt.R) kN/m2 Trong đú: n- hệ số tải trọng (n=1,3)
bt- trọng lượng thể tớch của vữa bờ tụng (bt=25 kN/m3)
R- chiều sõu tỏc dụng của đầm (m)
q- tải trọng thẳng đứng, bao gồm:
q1- lực xung kớch do vữa rơi khi đổ bằng gầu, tuỳ thuộc vào dung tớch gàu: Nếu V< 0,2m3: q1=2,0 kN/m2; Nếu V= (0,20,8) m3: q1=4,0 kN/m2 Nếu rút bằng mỏy bơm hoặc ống vũi voi thỡ q1=0
q2- lực xung kớch do đầm q2=2,0 kN/m2.s
q3- tải trọng thi cụng q3=2,5 kN/m2
Áp lực ngang của vữa khi tốc độ đổ bờ tụng v>0,5m/h và nhiệt độ vữa bờ tụng > 270C thỡ ỏp dụng cụng thức sau (khụng kể đến chiều sõu ảnh hưởng của đầm):
Trang 22BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Sơ đồ tính: Ván ngang tựa lên các thanh nẹp nên coi là dầm liên tục tựa lên gối là các thanh nẹp của ván, khẩu độ tính của ván là khoảng cách a giữa các nẹp
Pmax Pmax
Muốn giữa nhịp tính toán của ván: (kể đến hệ số ngàm của dầm liên tục =0,8)
127
tt max
f
E J
Trong đó: E- Mô đun đàn hồi của gỗ ván khuôn, 12000Mpa
J- mô men quán tính của tiết diện 1m ván
Theo điều kiện cường độ để xác định chiều dày của ván lát ngang:
6.
10.
tt
M R
Trong đó: Mtt- mô men uốn tính toán, kN.m
R- cường độ tính toán của gỗ ván khuôn, 6Mpa
Theo điều kiện độ cứng để đảm bảo bề mặt bê tông phẳng:
1 250
Pmax
Trang 23Tải trọng tác dụng: phản lực gối của ván ngang truyền lên dưới dạng lực phân bố có giá trị bằng biểu đồ áp lực ngang Pmax nhân với diện tích đường ảnh hưởng của phản lực gối R của ván lát ngang lên thanh nẹp đứng, tải trọng do áp lực vữa tác dụng lên nẹp đứng:
2 1
2
f
E J
Với Jn- mô men quán tính của nẹp đứng
- Khi H<b: Sơ đồ làm việc của nẹp là dầm một đầu ngàm và một đầu tựa vì phía dưới
bê tông đã ninh kết chắc không cho ván khuôn chuyển dịch vào phía trong Có thể gần đúng, mô men tính toán như sau:
c/Tính nẹp ngang của khuôn
Sơ đồ tính: Do nẹp ngang đỡ hai đầu nẹp đứng của ván và nẹp ngang được đỡ bằng các nẹp đứng ngoài của khuôn và giữ bởi các thanh giằng Sơ đồ tính coi là dầm liên tục nhiều nhịp tựa trên các gối là nẹp đứng ngoài, khẩu độ tính là d
Tải trọng tác dụng: phản lực gối của các đầu thanh nẹp đứng của ván, số lượng và điểm đặt cụ thể tuỳ theo cấu tạo Trong tính toán đổi thành lực phân bố bằng cách lấy phản lực gối chia cho khoảng cách giữa các nẹp đứng a
Phản lực gối của nẹp đứng của ván:
.
2.
Trang 24BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
2
v max
E J
d/Tớnh vỏn lỏt đứng:
Sơ đồ tớnh: là dầm liờn tục nhiều nhịp tựa trờn cỏc gối là nẹp của vỏn và khẩu độ tớnh
là khoảng cỏch giữa cỏc thanh nẹp a
Tải trọng tỏc dụng: ỏp lực ngang của vữa tớnh theo giỏ trị tớnh đổi theo biểu đồ hỡnh chữ nhật, thường H>a
Mụ men giữa nhịp:
2
10
E J
e/Tớnh nẹp ngang của vỏn:
Sơ đồ tớnh: là dầm giản đơn hai đầu hẫng
Sơ đồ tính toán Tải trọng tỏc dụng: phản lực của cỏc đầu vỏn tựa lờn dưới dạng tải trọng phõn bố, được xỏc định bằng cỏch nhõn ỏp lực tớnh đổi ptđ của vữa với diện tớch ĐAH phản lực gối của vỏn lỏt lờn thanh nẹp Xột hai trường hợp:
- Khi H2a: r =p max a (kN/m)
Mụ men lớn nhất tại giữa nhịp là:
Trang 25.
85 . n
r b f
E J
Tóm lại: với mỗi loại nẹp cần phải tính duyệt theo hai điều kiện:
- Điều kiện cường độ:
.
tt u n
Trong đó: l- khẩu độ tính toán của nẹp
h/ Tính nội lực trong các thanh giằng:
Nội lực thanh giằng:
N=n.p tđ 2.(b.d) (kN)
Tính duyệt cường độ thanh giằng:
0 2
4.N mR
(Mpa)
Trong đó: m- hệ số điều kiện làm việc và chuyển đổi đơn vị bằng 7357
R0- cường độ thanh giằng(thép cácbon) =190Mpa
n- hệ số tải trọng
g/ Tính vành đai của ván khuôn đầu tròn trụ đặc:
Nội lực trong thanh đai:
2
n r D
Trong đó: r- tải trọng quy đổi như các phần trên
n- hệ số tải trọng 1,3
Trang 26BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
D- đường kính trụ đầu tròn Tính duyệt điều kiện kéo đứt:
S R F
Trong đó: F-diện tích tiết diện của thanh đai
R- cường độ chịu kéo của gỗ, 10Mpa
Bố trí các hàng đinh đóng thanh đai
k- hệ số dự trữ =1,5
- Cách bố trí:
2.2.5.3 Tính toán ván khuôn thép
Đặc điểm cấu tạo của ván khuôn thép so với ván khuôn gỗ:
- Các tấm ván đơn liên kết với nhau và có thể truyền lực
- Các thép be xung quanh ván truyền lực lên hệ nẹp ngoài của khuôn
- Sườn tăng cường theo cạnh A chịu lực cục bộ trong khoang a Sườn theo cạnh B chạy suốt truyền lực lên cạnh mép
- Tôn lát làm việc theo sơ đồ bản kê 4 cạnh
- Trong một ô thì cạnh dài là a, cạnh ngắn là b
RR
td
p a f
Trang 27Trong đó: E: mô đun đàn hồi của thép
: chiều dày của tôn lát
, : hệ số phụ thuộc vào tỷ lệ cạnh a và cạnh b
0,0513 0,0665 0,0757 0,0817 0,0829 0,0833
0,0138 0,0199 0,0240 0,0264 0,0277 0,0281
b/ Tính nội lực sườn ngang:
Sơ đồ tính: dầm giản đơn
Tải trọng: áp lực vữa do ¼ khoang sườn ở hai phía tiếp nhận và truyền lên:
Trong đó: R, q2- xác định như trên
i- số khoang sườn tính theo chiều B
Độ võng tại mặt cắt giữa nhịp của sườn xác định gần đúng theo phương pháp: các phản lực R chia thành 3 hợp lực bố trí tại 3 điểm đặt cách đều nhau
Trong đó: E- mô đun đàn hồi của thép
JS- mô men quán tính của sườn đứng
2.3 CÔNG TÁC BÊ TÔNG
2.3.1 Bê tông
Trang 28BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Mác bê tông theo cường độ chịu nén: ký hiệu bằng chữ M, là cường độ của bê tông lấy bằng đơn vị trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức thời, tính bằng đơn vị
daN/cm2 (kG/ cm2), xác định trên các mẫu lập phương kích thước tiêu chuẩn
(150x150x150) mm, được chế tạo bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày
Cấp bê tông theo độ bền chịu nén: ký hiệu bằng chữ B, là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức thời, tính bằng đơn vị Mpa, với xác suất đảm bảo không dưới 95%, xác định trên các mẫu trụ kích thước tiêu chuẩn (150x300) mm, được chế tạo, bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày
fc=α P/A Trong đó: P- lực nén (N)
A- Diện tích tiết diện (mm2)
α – hệ số tính đổi từ nén lập phương tiêu chuẩn sang các mẫu khác với mẫu lập phương tiêu chuẩn α = 1,0; với mẫu hình trụ α = 1,2
Trang 29Bảng A.1 – TCXDVN 356 – 2005
Độ lưu động là độ chảy của hỗn hợp bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hoặc rung động Độ lưu động được xác định bằng độ sụt (SN) Thí nghiệm độ sụt được xác định bằng côn hình nón cụt h = 300 mm, D = 200 mm, d= 100 mm ; que đầm bằng thép tròn d=16 mm, dài 600 mm Đổ hỗn hợp vào côn thành 3 lớp, đầm mỗi lớp 25 cái; nhấc côn theo phương thẳng đứng từ (5–7) giây
2.3.2 Chế tạo vữa bê tông
Trang 30BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Tiến hành trộn trên mặt nền gạch hoặc bê tông
1- Đong vật liệu cho một mẻ trộn
2- Trộn đều hỗn hợp xi măng- cát
3- Đổ dần đá vào hỗn hợp xi măng- cát và trộn đều bằng xẻng
4- Tạo hố ở giữa, đổ nước và trộn phá dần bờ be
5- Trộn đều cho đến khi tạo được hỗn hợp nhuyễn, dẻo
2.3.2.2 Trộn bằng máy
Có hai loại máy trộn hoạt động theo hai nguyên lý khác nhau; máy trộn có các thùng trộn với dung tích: 250 lít, 400 lít, 800 lít và 1200 lít
+ Máy trộn rơi tự do: Hỗn hợp vữa bê tông được nhào trộn liên tục bị cuốn lên và rơi
xuống tự do, vữa được rót ra ngoài bằng cách xoay cần dốc ngược thùng trộn
+ Máy trộn cưỡng bức: Nhờ có trục gắn các lưỡi xẻng khuấy quay đều, đảo trộn hỗn hợp
theo thời gian quy định, trút vữa qua cửa sổ mở ra ở đáy thùng
Xác định năng suất của máy trộn
Máy trộn phải có năng suất đủ đổ bê tông liên tục, nó được xác định:
k t t t t
V
4 3 2
Trong đó: V- Dung tích vữa của một mẻ trộn (lít)
t1- thời gian nạp cốt liệu (30s)
Trang 31t2- thời gian quay trộn một mẻ (s)
t3- thời gian trộn một mẻ vữa ra khỏi thùng (s)
t4- thời gian quay thùng về vị trí(15s)
Tốc độ đổ bê tông: là chiều cao lớp bê tông đổ trong một đơn vị thời gian Tốc độ đổ
bê tông phải đảm bảo chiều dày tối thiểu của lớp bê tông chưa ninh kết phía trên lớn hơn chiều sâu tác dụng của đầm, như vậy lực xung kích của đầm không ảnh hưởng đến chất lượng lớp vữa bê tông bắt đầu ninh kết phía dưới, nó được xác định:
VC
t t
h
1,25min .R (m/h)
Trong đó: R- bán kính tác dụng của dầm (đối với đầm dùi: 0,7; đầm bàn: 0,4)
t- thời gian linh động của vữa (4h)
tVC- thời gian vận chuyển vữa, tính từ lúc trút ra khỏi thùng (h)
Số lượng máy trộn: là kết quả của khối lượng bê tông cần thiết trong một giờ chia cho
năng suất của một máy và được làm tròn lên số nguyên, đồng thời cộng thêm một máy dự phòng
Số máy: 1 . 1
P
F h P
Q n
2.3.2.3 Những nguồn cung cấp vữa bê tông trên công trường
- Trộn bằng máy trộn di dộng
- Sử dụng trạm trộn di động
- Xây dựng trạm trộn cố định
- Mua bê tông tươi thương phẩm
2.3.2.4 Trạm trộn cố định trên công trường
Trạm trộn xây dựng cố định tại vị trí:
- Cao ráo, không bị ngập úng
- Có bãi rộng để tập kết vật liệu thô
- Tiện đường vận chuyển vật liệu
- Gần điểm thi công có nhu cầu cung cấp vữa thường xuyên (bãi đúc các cấu kiện)
Nhân lực bố trí đủ và phân công rõ ràng, mặt bằng bố trí làm việc hợp lý
Trang 32BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
2.3.3 Vận chuyển vữa bê tông
Những yêu cầu khi vận chuyển vữa bê tông:
- Không để vữa ninh kết
- Không để vữa phân tầng
- Không để vữa mất nước
Trên công trường có hai hình thức vận chuyển vữa bê tông là bằng xe chuyên dụng và máy bơm vữa bê tông
Sử dụng máy bơm để vận cuyển vữa bê tông trong điều kiện: không có đường cho xe vào chân công trình, vị trí thi công nằm trong khu vực ngập nước, ở trên cao
Trang 33
Đường kính ống (150280) mm, chia thành các đoạn dài 3m nối với nhau bằng khớp nối khoá cặp và có gioăng cao su, đường ống có thể uốn cong nhờ cút nối uốn theo các góc Máy bơm có thể đẩy ra xa 300 m và cao 40 m, cần có đà giáo để đặt ống
2.3.4 Đổ bê tông
Đổ bê tông là công đoạn quan trọng của công tác bê tông bao gồm các công việc sau:
- Rải vữa bê tông vào khuôn
2.3.4.1 Những yêu cầu đối với công đoạn đổ bê tông
Để đảm bảo tính đồng đều, đồng nhất, không có sự phân lớp, tách lớp thì công tác đổ
bê tông cần đảm bảo các yêu cầu:
- Đổ liên tục cho đến khi kết thúc
- Chiều cao vữa rơi không vượt quá 1,5m
- Vữa rơi xuống thành từng lớp có chiều dày 0,3m và phải san đều
- Sau mỗi lớp vữa phải tiến hành đầm kỹ mới rải lớp tiếp theo
2.3.4.2 Những biện pháp đổ bê tông trên cạn
Các biện pháp rót vữa bê tông vào khuôn:
- Dùng máng nghiêng: khi rót vữa từ trên mặt đất xuống vị trí thấp hơn nằm sâu dưới
đáy móng Máng nghiêng bằng gỗ hoặc tôn mỏng có các nẹp tăng cứng hoặc có thể dùng cọc ván thép Larxen
Ống dẫn vữa bê tông
Trang 34BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
- Dùng thùng chứa vữa: dung tích thùng bằng bội số của dung tích một mẻ trộn bằng
máy trộn di dộng và thông thường là 0,3 m3; 0,6 m3 và 0,8 m3
Thông thường thùng được đặt trên khung giá bằng thép góc, dưới đáy thùng có cửa xả
mở ra bằng bản lề và đóng lại bằng móc
Khi đổ các kết cấu dày thép, không để đưa thùng chứa đảm bảo chiều cao vữa rơi nhở hơn 1,5 m thì người ta dùng ống vòi voi gắn vào thùng chứa
Ống vòi voi: Nếu chiều cao vữa rơi lớn hơn 1,5m thì vữa rất dễ bị phân tầng, khi đó để
làm chậm tốc độ rơi của vữa người ta sử dụng ống vòi voi Có hai loại ống vòi voi:
- Ống mềm: có loại cao su/vải bạt và loại bằng thép Loại cao su/vải bạt lắp thẳng vào
miệng thùng chứa vữa bê tông, khi xả tạo thành dòng liên tục Loại bằng thép là một chuỗi những đoạn ống chóp cụt gò bằng tôn mỏng lồng vào nhau thông qua hai quai xách hình vòng khuyên và móc treo gắn ở hai bên hông của từng đoạn ống Tuỳ theo chiều cao
đổ bê tông mà có thể tháo các đốt trong quá trình thi công Phía trên miệng ống có đặt phễu Sử dụng thích hợp nơi mặt bằng thi công rộng
- Ống cứng: các ống có (250300) mm, dài 3m nối với nhau bằng ren trái chiều hoặc
khớp treo Đáy ống có cửa van đóng mở nhờ vô-lăng xoay bố trí ngay tại cửa van, phía trên có phễu và gắn đầm loại nhỏ đề phòng tắc ống Đổ đầy vữa rồi mới mở van đồng
Trang 35thời dùng cần cẩu kéo ống lên cho đến hết chiều dài một đoạn ống thì đóng van và lấy một ống ra Sử dụng thích hợp nơi điều kiện thi công chật chội
1-Phễu, 2-Khung đỡ, 3-Đốt ống, 4-Khớp treo, 5-Van mở, 6-Cửa van, 7-Móc kéo van, 8- Đầm rung
- Rót vữa trực tiếp: ống bơm dẫn đến tận khuôn và kê một đầu ống lên giá sao cho nó
có thể di chuyển miệng ống đến các vị trí khác nhau trên mặt ván khuôn để san vữa đều Nếu miệng ống đến mặt bê tông lớn hơn 1,5 m phải hạ thấp miệng xả vữa xuống Đoạn ống xả thẳng xuống được thay bằng ống cao su có tăng cứng bằng cốt thép lò xo gọi là ống vòi voi
- Dùng xe bơm bê tông chuyên dụng: xe được trang bị ống bơm có dạng cánh tay thuỷ
lực, có thể vươn tới mọi vị trí nằm trong tầm hoạt động của xe, cuối tay có một đoạn ống mềm để di chuyển ống đến những vị trí vướng nhiều cốt thép
Đổ bê tông một số dạng kết cấu:
- Đổ bê tông tấm bản: rải vữa cho đủ hết chiều dày, rải từ một góc và đổ hết chiều rộng của một cạnh bản, sau đó đổ lấn dần theo hàng ngang cho hết diện tích đổ bê tông Đầm bằng đầm dùi sau đó hoàn thiện bề mặt bằng đầm bàn
- Đổ tường mỏng: rải vữa cho đủ hết chiều cao tường chạy theo những lớp xiên Đầm bằng đầm dùi và đầm gắn cạnh
- Đổ bê tông khối lớn:
+ Đổ liên tục cho hết thể tích của khối trong thời gian bê tông chưa ninh kết
Trang 36BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
+ Nếu không đủ năng lực cấp vữa có thể chia thành hai nữa nối với nhau bằng mối nối dọc nếu diện tích đổ bê tông của mỗi nửa chia F ≥ 50 m2
+ Rải thành từng lớp 30 cm, san đều
+ Đầm bằng đầm dùi và hoàn thiện bằng đầm bàn
+ Mối nối dọc giật cấp hình bậc thang, chiều rộng cấp 50 cm
+ Hạn chế tỏa nhiệt trong khối bê tông ninh kết
2.3.4.3 Đầm bê tông
Đầm bê tông là việc tạo nên một dao động cưỡng bức làm cho các cốt liệu thô được sắp xếp lại một cách hợp lý, tăng độ đặc chắc và khả năng chịu lực
Có các loại máy đầm:
- Đầm bàn: để là trên mặt vữa, chiều sâu tác dụng 40cm
- Đầm chuỳ (đầm dùi): đầm sâu trong kết cấu vữa, đầm từng điểm một, chiều sâu tác dụng 70cm
- Đầm gắn cạnh: đầm phía bên ngoài ván khuôn
Đầm gắn cạnh Đầm bàn Đầm dùi
Nếu đầm vữa bê tông ít thì bê tông sẽ bị rỗ, xốp, bề mặt nhẵn mịn, tuy nhiên nếu đầm nhiều bê tông sẽ bị phân tầng, giảm chất lượng Để đảm bảo chất lượng nên đầm đến khi thấy vữa bê tông không còn lún xuống và trên mặt vữa xuất hiện lớp nước hồ xi măng, khoảng cách các điểm cắm đầu đầm ≤ 1,5 bán kính tác dụng, khi đầm lớp trên cần cắm dùi sâu vào lớp dưới từ (510) cm để hai lớp liền khối, không tỳ lên cốt thép để đầm và không dùng đầm để san vữa
2.3.4.4 Hoàn thiện bê tông
Xử lý bề mặt bê tông được tiến hành theo các bước:
- Đầm kỹ đến khi nổi vữa xi măng
2.3.4.5 Bảo dưỡng bê tông
Bảo dưỡng bê tông là giữ ẩm tạo điều kiện cho quá trình thủy hóa trong bê tông được hoàn tất Biện pháp thường được sử dụng là tưới nước duy trì trong bảy ngày đêm, trong
ba ngày đầu ban ngày cách ba tiếng tưới nước một lần, ban đêm ít nhất tưới một lần Các
Trang 37ngày sau tưới ít nhất ba lần trong một ngày đêm Nếu dùng các vật liệu che phủ như cát hay bao tải gai thì số lần tưới nước ít hơn
Đối với các cấu kiện đúc sẵn trong xưởng hoặc bãi đúc thì có thể áp dụng biện pháp bảo dưỡng bằng cách hấp trong môi trường hơi nước gọi là bảo dưỡng gia nhiệt để đẩy nhanh quá trình ninh kết của bê tông
2.3.4.6 Hoàn thiện bề mặt bê tông sau khi bóc ván khuôn
Sau khi bóc ván khuôn có thể xảy ra hiện tượng bề mặt cấu kiện bị thô nhám, rỗ tổ ong cục bộ, … Những hiện tượng này không ảnh hưởng đến cường độ bê tông nhưng làm giảm khả năng bảo vệ của bê tông dẫn đến ảnh hưởng tuổi thọ công trình
Đối với chỗ bê tông bị thô nhám: dùng máy mài, mài nhẹ và đều trên bề mặt sau đó dùng vữa sika quét lên bề mặt, sau khi vữa khô dùng giấy nhám đánh nhẵn
Đối với hiện tượng bị rỗ tổ ong: trước tiên rửa sạch bề mặt bằng nước, sau đó thấm ẩm
và dùng vữa Sika trát vào lỗ hổng cho bằng với bề mặt bê tông, sau khi vữa khô dùng giấy nhám đánh nhẵn
2.3.5 Các biện pháp đổ bê tông dưới nước
Trang 38BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Để vữa bê tông không hoà tan trong nước và nước không ngấm vào trong khối vữa đổ xuống thì có ba phương pháp đổ bê tông dưới nước
Phương pháp đổ bê tông bằng bao tải:các bao vữa bê tông được thả xuống đúng vị trí
sau đó tiến hành giật nút buộc để vữa chảy ra Phương pháp trên áp dụng cho các công trình nước ngập nông
Phương pháp vữa dâng: cho cốt liệu thô vào khuôn rồi bơm vữa xi măng chảy ép từ
dưới lên lấp các khe hở giữa các hòn đá, đẩy nước ra ngoài Do vữa bê tông không được lèn chặt nên chất lượng không cao, khó xác định mác bê tông, bề mặt bê tông kém
èng b¬m v÷a
§¸ d¨m Lång chèng bÑp
Kỹ thuật đổ bê tông được thực hiện theo các bước:
- Chia diện tích đổ bê tông thành các lưới ô vuông
- Bố trí lồng chống bẹp đảm bảo nhô cao hơn mặt nước để khi đổ đá không rơi vào trong lồng Cắm các lồng chống bẹp vào đỉnh lưới đã định vị
- Đổ đá có kích thước 40mm vào khuôn, đổ đều theo từng lưới đã chia
- Đặt ống bơm vữa xi măng vào trong các lồng chống bẹp, miệng ống thả sát đáy
- Dùng máy bơm vữa, đầu ống bơm ngập trong vữa 0,65m Kiểm tra lượng vữa bơm vào: Vđá 40%= VVữa.
- Sau khi kết thúc, dùng cần cẩu thu ống bơm và lồng thép ngay khi vữa chưa ninh kết
Phương pháp rút ống thẳng đứng: vữa bê tông trộn sẵn thông qua ống kín chảy xuống,
lan toả xung quanh tạo nên lớp bê tông đồng đều và liền khối, việc kiểm soát được thành phần và chất lượng vữa bê tông, vữa có độ sụt lớn nên đảm bảo độ chặt
èng rót PhÔu
Có hai biện pháp rút ống thẳng đứng:
- Biện pháp rút ống gián đoạn: phễu đặt thấp kê cố định trên giá, cấp vữa liên tục cho đến khi không chảy dùng cần cẩu rút lên (1– 2) đốt Kẹp chặt đoạn ống phía dưới và tháo đốt ống trên Áp dụng đổ bê tông cọc khoan nhồi
- Biện pháp rút ống liên tục: Rút ống bằng cần cẩu Thiết bị cấp vữa và ống đổ cùng di chuyển cho đến khi kết thúc Áp dụng khi đổ diện tích rộng, chiều dày không lớn phù hợp với đổ bê tông bịt đáy
Kỹ thuật đổ bê tông:
Trang 39- Các ống đổ bê tông (200300) mm, chiều dài mỗi đốt 2,5m nối với nhau bằng khớp kín Cự ly giữa các ống 1,25R và cách thành khuôn 0,65R, trong đó R: là bán kính lan toả của vữa trong mỗi ống
- Vữa có cốt liệu ≤ ¼ ống, độ sụt (1624) cm và lượng xi măng tăng 20% so với bê
tông cùng mác đổ trên cạn Trong phễu có nút quả thông có tác dụng giữ cho vữa không
rơi tự do vào ống, ngăn không cho nước xâm nhập
Chiều sâu đầu ống ngập trong vữa t phải đủ đẩy nước ra ngoài để đẩy vữa ra và tránh
đông cứng khi rút ống:
0,5m ≤ t ≤ 2.K.I
- Tốc độ cấp vữa cho mỗi ống:
Là những thao tác dùng để di chuyển, điều chỉnh vị trí vật nặng trên một cự ly nhỏ, những thao tác gồm: khiêng vác, bẩy, bắn và sàng Đây là những động tác đơn giản nhưng đòi hỏi phải tính toán và bố trí thật chính xác
Khiêng vác cần biết cách buộc quai khiêng và có sự chỉ huy thống nhất, đều sức
Bắn, bẩy và sàng đều dựa trên nguyên lý đòn bẩy, cần có một thanh dài, cứng làm đòn
và có một điểm tựa vững chắc, không lún vỡ Điểm tựa này có thể di chuyển được theo dịch chuyển của vật nặng Một đầu vật nặng được di chuyển còn đầu kia vẫn tì lên điểm
kê
Bẩy nhằm nâng một đầu vật nặng lên để kê đệm cho cao lên hoặc rút bớt đệm ra khỏi
đáy để hạ thấp bớt xuống
Bắn là động tác tỳ đầu đòn xuống mặt đất, điểm tỳ không được lún xuống rồi dùng lực
nâng đầu kia của đòn lên, vật nặng tỳ lên mặt nghiêng của đòn và trượt về phía trước, tác dụng của nó là di chuyển vật nặng sang một vị trí khác
Trang 40BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU
Sàng là động tác kết hợp giữa bẩy nâng đầu vật nặng lên, đồng thời quay quanh điểm tì
trên mặt phẳng nằm ngang giống như động tác chèo thuyền làm cho vật nặng di chuyển một đoạn ngắn
2.4.2 Lao kéo
Để di chuyển vật nặng trên một khoảng cách xa thì cần kéo một lực vào vật nặng để nó
di chuyển trên đường trượt Đường trượt bằng phẳng hoặc nghiêng góc
Để sử dụng ma sát trượt, ta bôi mỡ giữa hai mặt thép của ray trên và ray dưới để sàn ngang kết cấu nhịp một đoạn đường ngắn, khi đó ta có kiểu đường trượt ‘’ bàn máp’’
Để sử dụng được ma sát lăn khi lao kéo, ta dùng khúc tròn bằng gỗ hoặc bằng thép có
= 80150mm gọi là các con lăn giữa hai mặt phẳng tiếp xúc Khi kéo mặt phẳng trên trượt đi làm các con lăn cuốn theo Để con lăn có thể lăn tự do, giữa chúng phải có
khoảng hở nhất định Lực ma sát còn giảm nếu thay các con lăn bằng các bánh xe có đường kính lớn hơn và trục bánh xe quay trong ổ trục ổ bi hoặc ổ bạc
2.4.3 Những trang bị cần thiết phục vụ công tác lao kéo
T
F P
Lao kéo trên bàn trượt:
Đường trượt con lăn
Đường trượt con lăn gồm đường trượt trên và đường trượt dưới
Đường trượt trên dầm thép bố trí liên tục dưới đáy dầm, đáy dầm dẫn Đường trượt trên giàn thép bố trí gián đoạn tại các vị trí nút dầm