thi công cầu đúc hẫng

Song song với công nghệ lắp hẫng, ở Pháp cũng phát triển nhiều công trình đúc hẫng thường dùng cho các nhịp 80-130m ví dụ cầu dầm liên tục Gennevilles gồm phần cầu chính có 5 nhịp đối xứ

Trang 1

II. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỘNG NGHỆ CẦU ĐÚC HẪNG

Thời kỳ đầu trong lịch sử của bê tông cốt thép, năm 1888 một người Mỹ tên là P

H Jackson ở San Francisco đã có ý tưởng kéo căng sợi thép trong bê tông, kết quả kết cấu sẽ khỏe hơn nhiều so với kiểu bê tông cốt thép Những cuộc thí nghiệm của Jackson đã không bao giờ thành công vì do những sợi thép thời kỳ đó không đủ chịu

Trang 2

kéo Năm 1930 Eugène Freyssinet – người Pháp bắt đầu sử dụng sợi thép cường độ cao và đã mở ra một khái niệm mới khác trong ngành xây dựng – bê tông cốt thép ứngsuất trước.

Bê tông cốt thép ứng suất trước ra đời đầu tiên ở Pháp ngay từ những năm 30 của thế

kỷ XX đến cuối những năm 1940 thì phát triển mạnh, từ những năm 50 xây dựng những cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép ứng suất trước và từ những năm đầu của thập kỷ 60 họ đã sử dụng công nghệ hẫng Năm 1964 đã xây dựng cầu Orleron dài 2832m gồm 46 nhịp (nhịp chính dài 79m) bằng phương pháp lắp hẫng, cầu Calix dài 1200m gồm 3 nhịp chính 113+156+113 ở hai bờ có cầu dẫn nhịp 70m

Song song với công nghệ lắp hẫng, ở Pháp cũng phát triển nhiều công trình đúc hẫng (thường dùng cho các nhịp 80-130m) ví dụ cầu dầm liên tục Gennevilles gồm phần cầu chính có 5 nhịp đối xứng, bê tông cốt thép ứng suất trước tiết diện hình hộp Công nghệ này cũng được sử dụng ở nhiều nước ví dụ: Cầu Beldoif ở Đức có

L=208m Ở Nhật có cầu Hikoshima-Ohashi nhịp 236m, cầu Hamana nhịp 240m Ở

Mỹ có cầu Koror Babelthuap có nhịp giữa dài 240,7m; Tại Áo cầu Schottwien nhịp giữa dài 250m (77,75+162,5+250+142,25) xây dựng 1986-1989

a. Một số cầu trên thế giới được thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng

Trang 3

Hình 1:Cầu Plougastel ý tưởng đầu tiên về thi công hẫng 1928

và xây dựng năm năm sau đó Giữa năm 1991 và 1994, một cây cầu khác, Pont del'Iroise, được xây dựng song song với cây cầu này Ngày nay, Plougastel mang theomáy kéo, người đi bộ và xe đạp và là một điểm nhấn trên tuyến đường của sự kiện xeđạp Paris bằng cách đi bộ Paris

Cầu Plougastel là một cây cầu vòm, hoặc có cấu trúc boong đôi cố định Các vòmđược cấu tạo bằng bê tông và có tổng chiều dài khoảng 888m Ba nhịp chính là 188 mnhưng đôi khi được cho là 186 m

Kỹ sư xây dựng cây cầu được đặt tên là Eugène Freyssinet, và chủ tịch ủy ban quản lý

dự án là Albert Louppe, một kỹ sư chất nổ, theo đuổi sự nghiệp song song trong chínhtrị, trở thành Thượng nghị sĩ cho Finistère năm 1921 Louppe mất năm 1927, một nămSau khi công việc xây dựng cây cầu cuối cùng đã bắt đầu

Trang 4

Cầu Marne thi công đốt dầm đầu tiên với mố

Cầu Beaucaire dùng cáp thay thế cốt thép thanh.

Trang 5

Cầu Bettingen với 3 nhịp 85x140x85, đã vượt nhịp lớn

Từ thập niên 60 của thế kỷ 20 trở đi, công nghệ được sử dụng rộng rãi trên thế giới

Cầu Stolmasunset Có nhịp chính 301m lớn nhất hiện nay

Cầu Raftsunet Có nhịp chính 298m, lớn thứ 2 thê giới

b. Lịch sử phát triển công nghệ đúc hẫng tại Việt Nam

Trang 6

Trong những năm gần đây ngành thi công cầu ở Việt nam đã có những chuyển biếnđáng kể trong việc đầu tư vào công nghệ thi công, một trong những công nghệ đó là

“Công nghệ thi công dầm hộp liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phương phápđúc hẫng cân bằng” (gọi tắt là công nghệ đúc hẫng)

Tại Việt Nam công nghệ này bắt đầu phát triển năm 1977 từ công nghệ lắp hẫng cầu khung T – dầm đeo như : cầu Rào, cầu An Dương ở Hải Phòng, sau đó một loạt các cầu đúc hẫng được thi công như cầu Bình ở Quảng Ninh, cầu Nông Tiên ở Tuyên Quang, cầu Pá Uôn – Sơn La, ngày nay là cầu Cổ Chiên,cầu Hàm Luông, cầu Đồng Nai, cầu Bình Triệu, cầu Thủ Thiêm, cầu Sài Gòn 2,…

Phương thức hoàn vốn: Ngần sách thanh toán trong vòng 5 năm từ 2014 – 2018

Cầu Sài Gòn 2 được xây dựng song song với cầu Sài Gòn cũ, nối liền quận Bình Thạnh với Quận 2 Cầu có tổng chiều dài là 987,32m nhịp

[13x24.7+49.5+83+103+83+49.5+12x24.7m], phần đường 2 đầu cầu quận Bình

Thạnh dài 350 m, phía quận 2 dài 117 m Tĩnh không 9x80m

Công trình được khởi công vào tháng 4/2012 và hoàn thành vào tháng 10/2013, vượt chỉ tiêu về thời gian là 3 tháng

Dự án Cầu Sài Gòn 2 được triển khai nhằm giảm tải cho cầu Sài Gòn hiện hữu, giải tỏa ùn tắc giao thông, nâng cao năng lực giao thông tại cửa ngõ phía Đông Bắc thành phố Đây là dự án đầu tiên có quy mô lớn do CII làm chủ đầu tư Việc hoàn thành trước thời hạn với chất lượng đảm bảo đã đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong quá trình phát triển năng lực quản lý dự án hạ tầng cầu đường của CII

Cầu Sài Gòn 2

Trang 7

+Cầu Hàm Luông – Bến Tre

Nguồn vốn : Trái phiếu chính phủ - 179654 triệu đồng

Chủ đầu tư : Bộ GTVT, BQLDA7

(Ông Nguyễn Thái Hà, Giám đốc quản lý dự án)

Thiết kế : Công ty TEDI

Thời gian thi công :24 tháng

Thông số kỹ thuật: dài 1277m, rộng 16m- 4 làn xe, thông thuyền 20,5x80m, cọc

khoan nhồi D=2m, sâu 90m

Dầm : 90+3x150+90 nhịp cầu Super T 40m

Thông xe : 17/1/2010

Cầu Hàm Luông giờ là cầu nối huyết mạch trên tuyến QL60 từ Bến Tre về Trà Vinh.Sau khi cầu xây xong, cuộc sống người dân hai bên đó có sự đổi đời, sung túc hơn rấtnhiều Thế nhưng mấy ai biết được để xây dựng nên một cây cầu vững chãi như vậy làmột kỳ tích Ông Nguyễn Như Thạo vẫn còn nhớ như in những ngày tháng đích thânông cùng với những cán bộ kỹ sư của Ban QLDA 7, tư vấn thiết kế lội bùn tìm về nơixây cầu Hàm Luông hiện hữu Bởi lúc đó xung quanh khu vực này dân cư rất thưathớt, người dân sống chủ yếu bằng làm vườn, trồng dừa, sơ-ri… rất khó khăn Khuvực giáp bờ sông địa chất rất yếu, toàn bùn lầy, cán bộ kỹ thuật phải lội xuống, cóđoạn sâu đến thắt lưng nhưng cũng phải ngâm mình dưới bùn cả ngày trời để đo đạcthu thập các thông số

Ông Hà cho biết, điều kiện về địa chất thủy văn phức tạp, sông sâu nước chảy xiết,yêu cầu về kỹ thuật là xây cầu phải đáp ứng cho tàu phà sông biển lưu thông Vì vậy,lúc đầu cũng có những ý kiến đưa ra về việc xây cầu dây văng, dàn thép Nhưng

nghiên cứu kỹ, Ban QLDA 7 thấy phương án dầm hộp bê tông cốt thép dự ứng lực đúc hẫng cân bằng thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật nhưng có nhiều ưu điểm hơn

như: Chi phí xây dựng thấp, tận dùng tối đa vật tư, vật liệu, nhà thầu trong nước làmchủ công nghệ mà không cần đến nước ngoài

Ông Nguyễn Thái Hà, Giám đốc quản lý dự án (Ban QLDA 7), còn cho biết, cầu HàmLuông là công trình có giá trị cao về mặt KH&CN vì đã ứng dụng thành công nhiều

Trang 8

công nghệ mới tiêu biểu Trước tiên là về khẩu độ nhịp chính, kết cấu dầm hộp bê tôngcốt thép dự ứng lực liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng trước đócũng đã thi công một số công trình Đối với dự án cầu Hàm Luông, khẩu độ nhịpchính là 150m, đã đạt kỷ lục lớn nhất từ trước đến nay ở Việt Nam về khẩu độ dầmhộp thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng, từ đó một lần nữa khẳng định khảnăng làm chủ về mặt thiết kế và công nghệ của tư vấn trong nước.

Cầu Hàm Luông

Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về khẩu độ nhịp chính thấy rằng, trước đây cũng đã cócầu xây dựng theo phương pháp đúc hẫng với nhịp 135m Nhưng nếu áp dụng côngnghệ cũ này thì sẽ tăng giá thành xây dựng do phải tăng số lượng trụ, số lượng nhịp

Vì vậy, tư vấn đã chọn phương án nhịp chính vượt 150m là tối ưu nhưng lại đặt ra một

số vấn đề kỹ thuật như: Các ảnh hưởng phức tạp của co ngót, từ biến, nhiệt độ đến kếtcấu công trình Để giải quyết các vấn đề trên nhóm thiết kế đã đưa ra nhiều mô hìnhkết cấu, giải pháp kỹ thuật nghiên cứu so sánh từ đó lựa chọn phương án phù hợp nhất

để áp dụng

Với sự tâm huyết và quyết tâm cao, những cán bộ kỹ sư của Ban QLDA 7 cùng vớiđơn vị thiết kế, thi công, giám sát đã vượt qua những khó khăn về địa hình, địa chất

Trang 9

bằng trí tuệ và trình độ chuyên môn cao để xây nên một cây cầu Hàm Luông vữngchãi và an toàn về mặt kỹ thuật nhưng cũng đầy tính thẩm mỹ Giải thưởng Nhà nước

về KH&CN lần thứ 5 được trao cho nhóm thực hiện công trình cầu Hàm Luông là sựghi nhận xứng đáng cho những cố gắng đó

+ Cầu Vĩnh Tuy – Hà Nội

Cầu Vĩnh Tuy là một cây cầu bắc qua sông Hồng, phía đầu cầu bên trung tâm Hà Nội

nằm ở địa phận phường Vĩnh Tuy, thành phố Hà Nội, nối quận Hai Bà Trưng và quận Long Biên

- Khởi công xây dựng ngày 3 tháng 2 năm 2005, dự kiến khánh thành tháng

5 năm 2007 Nhưng do khó khăn về công tác giải phóng mặt bằng nên tiến độ khánh thành cầu đã bị chậm lại, sau đó có thông báo dự kiến hợp long cầu vào dịp tết âm lịch

2008 Tuy nhiên đến tháng 1/2008 ban quản lý lại tiếp tục thông báo đẩy lùi tiến độ domột số nguyên nhân và không thông báo ngày hoàn thành

- Ngày 25 tháng 9 năm 2009, thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng đã chính thức cắt băng khánh thành thông xe cây cầu rộng nhất Việt Nam này (giữ kỷ lục này đến khi Cầu Đông Trù được khánh thành vào 09/10/2014).Ngày 26 tháng 9 năm 2010, cầu Vĩnh Tuy chính thức được khánh thành

Vốn đầu tư : Theo thiết kế tổng vốn khoảng 3.600 tỷ đồng VN.Sau quá trình thi công kéo dài, trượt giá tính lại khoảng 5.500 tỷ đồng Việt Nam

Trang 10

Kiến trúc sư : công ty CP Tư vấn Thiết Kế Cầu Lớn - Hầm thuộc Tổng Công ty tư

vấn thiết kế TEDI

Nhà thầu : Tổng công ty Công trình giao thông 1 (Cienco 1); Tổng cty Công trình

giao thông 4 (Cienco 4); Tổng cty XD Thăng Long

Khởi công :3 tháng 2 năm 2005

Khánh thành : 26 tháng 9 năm 2010

Đây là cầu kết cấu dầm hộp bê tông cốt thép dự ứng lực, sơ đồ cầu liên tục nhiều nhịp.Cầu được thiết kế vĩnh cửu bằng BTCT và BTCTDƯL Cầu được thi công với côngnghệ đúc hẫng và đạt kỉ lục về chiều dài nhịp đúc hẫng của Việt Nam (135m so vớicầu Thanh Trì là 130m)

Cầu Vĩnh Tuy

Cầu Vĩnh Tuy là cây cầu hiện đại, thiết kế 4 làn xe: 2 làn xe cơ giới, 1 làn xe buýt, 1làn xe hỗn hợp Cầu được thiết kế có 2 làn xe cơ giới, 1 làn xe buýt, 1 làn xe hỗn hợp.(giai đoạn I)Bảo đảm lưu lượng vận tải khoảng 35.000 lượt xe/ngày đêm vào năm2010

Sơ đồ nhịp:

Trang 11

Phía thượng lưu : 2x(6x35m) + 4x50m + (90m+6x135m+90m) + (39m + 3 x 40m) +7x(5x40m) + (4 x 40m + 39m) + 55m+90m+55m + 6x35m Tổng chiều dài cầu tại mặtcắt tim cầu tính đến đuôi 2 mố SL=3777.938m Nhịp dẫn là dầm Super “T”, nhịpchính với sơ đồ (90+6×135+90)m là dầm hộp liên tục đúc hẫng cân bằng Nhịp dầmBTCT DƯL liên tục 3 nhịp 55m+90m+55m bố trí vượt đê tả Hồng; Nhịp dầm bảnBTCT DƯL 6x35m.

Phía hạ lưu : 2x(6x35m)+ (50m+55m+2x50m)+3x30m Nhịp dầm bản BTCT DƯL 2x(6x35m) Nhịp dầm hộp BTCT DƯL (50m+55m+2x50m) phía hạ lưu và 4x50mphía thượng lưu Nhịp dầm I BTCT DƯL 3 x 30m

Bề rộng cầu:

• Mặt cắt ngang đoạn từ đầu cầu đến đê hữu Hồng B=12,5m

• Mặt cắt ngang đoạn từ đê hữu Hồng đến hết phần còn lại B=19,25m

• Tốc độ thiết kế: 60Km/h

• Tải trọng thiết kế: Hoạt tải: HL93, người 0,3T/m2

• Tĩnh không thông thuyền: BxH= 80x10m

• Tổng mức đầu tư, nguồn vốn: Tổng mức đầu tư: 3557,9 tỷ VNĐ, vốn NSNN

Tổng chiều dài gần 5 km Phần cầu qua sông dài 3.690 m Phần cầu chính được bố tríchuỗi nhịp dài 990 m, rộng 38 m Đây được cho là cây cầu rộng nhất Việt Nam tại thờiđiểm cầu được khánh thành, được gắn biển công trình kỷ niệm 1.000 năm Thăng Long– Hà Nội

Trang 12

Cầu Pá Uôn : trụ chính của cầu cao tới 98,6m (cây cầu có trụ cao nhất Việt Nam và

Đông Nam Á)

Cầu Pá Uôn là một cây cầu trên quốc lộ 279 bắc qua sông Đà thuộc địa phận

xã Chiềng Ơn, huyện Quỳnh Nhai, tỉnh Sơn La, Tây Bắc Việt Nam - cách thành phố Sơn La khoảng 70 km

Vị trí cầu được xây dựng cách Bến phà Pá uôn (cũ) khoảng 1km về phía thượng nguồn là cây cầu thứ 2 bắc qua sông đà trên địa bàn sơn la (cùng với cầu tạ khoa)

Đây là một cây cầu bê tông cốt thép và bê tông cốt thép dự ứng lực Cầu dài khoảng 1273 mét Phần chính cầu dài 918 mét, rộng 9 mét trong đó phần xe chạy rộng 8 mét Cầu gồm 2 mố và 11 trụ Trụ chính cầu cao 98 mét, nhưng tính từ đáy sông (móng cầu) lên đến mặt cầu thì cầu cao tới 103,8m và được coi là cầu cao nhất Việt Nam Nhịp dầm chính dài 130 mét, được đúc hẫng

Cầu được thiết kế và xây dựng để chịu được động đất cấp 9

Việc xây dựng cầu được khởi công vào ngày 28 tháng 5 năm 2007

Nguồn vốn xây dựng cầu do Tập đoàn Điện lực Việt Nam cung cấp lên tới

125,159 tỷ đồng, Cầu được chính thức thông xe vào tháng 9 năm 2010

Chủ đầu tư: ban quản lý dự án 1 PMU 1

Đơn vị tư vấn thiết kế: Tổng công ty tư vấn thiết kế GTVT (TEDI)

Đơn vị thi công: Tổng công ty XD Thăng Long và Tổng công ty XDCT GT4

II PHÂN LOẠI CÁC TRƯỜNG HỢP ĐÚC HẪNG:

Trang 13

a Phân loại theo trình tự thi công nhịp cầu:

a.l Đúc hẫng từ trụ ra hai phía (phổ biến):

- Đoạn dầm đầu tiên được nối cứng với trụ nếu là cầu khung hoặc liên kết tạm thời với trụ nếu là cầu dầm liên tục

- Kết cấu nhịp được đúc hẫng vươn dài ra hai phía theo nguyên tắc đảm bảo tính lối xứng qua trụ để giữ ổn định chống lật

- Các bó cáp dự ứng lực được bố trí theo nguyên tắc đối xứng cả ưên phương iiệnmặt bằng và qua tim trụ

Đúc hẫng từ trụ ra hai phía

Neo và chống tạm trong quá trình đúc đối xứng

+ Trường hợp dầm công xôn quá dài hoặc đúc không đối xứng qua đỉnh trụ có thể sửdụng các trụ tạm bổ sung để giảm mômen lật

Trang 14

Sử dụng các Pale chống tạm thời

+ Trường họp chỉ dùng một trụ tạm hoặc dùng vài trụ Pale được bố trí dần theo mức

độ nhô hẫng ra xa của kết cấu nhịp đang được thi công, phưorng pháp này đòi hỏi phải

có cốt thép dự ứng lực tạm thời

Trang 15

Thi công cầu Medway sử dụng trụ tạm

+ Trường hợp có một đoạn kết cấu nhịp được đúc trên đà giáo rồi làm đối trọng cho việc thị công hẫng phần còn ỉại của kết cấu nhịp, phương pháp này thường áp dụng cho cầu ba nhịp có nhịp giữa dài đê vượt khẩu độ lớn thiết ke vượt sông hoặc đường phía dưới

Đúc nhịp trên bờ trên đà giáo , nhịp giữa đúc hẫng

+ Trường hợp neo giừ hoặc dàn một đẩu cúa công xon trong khi thi công công xôn đôidiện, phương pháp này phù hợp với nhịp chính dài nhưng nhịp biên ngắn Có hai cảchthi công cầu nhịp loại này ;

Dằn một đầu công xôn hoặc làm đối trọng ở đó:

Dằn một đầu công xôn trong bờ để thi công công xôn đối diện

+ Sử dụng thanh chịu kéo được dự ứng lực hoặc sử dụng cấu tạo đặc biệt treo mố cầu vào đầu công xôn Các thiết bị để neo giữ và các mộng được đặt trên phần kéo dài

ra của thành hộp đầu công xôn kết cấu nhịp và xuyên qua các khấc chừa sẵn trong tường mố:

Trang 16

Neo giữ đầu công xôn bằng thanh kéo dự ứng lực

Để đảm bào sự giãn nở tự do cùa kết cấu nhịp cần đặt gối cầu ở phía trên công xon (gối ngược) nêu các phản lực gối của kết cấu nhịp luôn luôn hướng lên trên (đầu nhịp trong bờ luôn bị nâng bổng lên) Nếu phản lực lúc hướng lên lúc hướng xuống cần lắp thêm gối phía dưới công xôn (cà hai phía)

Để giảm phản lực gối có thể làm nhịp chính qua sông bằng bê tông nhẹ

+ Trường hợp dùng một dầm thép vắt qua hai trụ để treo ván khuôn đúc kết cấu nhịp

và đảm bảo cân bằng hai công xôn của cùng một nhịp đang thi công hẫng

+ Trường hợp thi công hẫng một công xôn sau khi đã liên kêt chăc được mọt công xônkhác với phần kết cấu nhịp đã làm xong trước đó Phương pháp này thường áp dụngkhi các nhịp cầu thay đổi một cách không quy luật từ nhịp này sang nhịp khác, bố trícáp dự ứng lực rất phức tạp

a.2 Đúc hẫng kết cấu nhịp từ bờ ra:

Trang 17

Dùng hệ đà giáo cố định đỡ bên dưới để đúc tại chỗ toàn bộ nhịp sát bờ Nhịpgiừa sông được đúc hẫng tiếp nối từ trụ sát bờ ra và nhờ trọng lượng cùa nhịp bờ giữ

ổn định chống lật Nhịp bờ phải được căng kéo cốt thép hoàn chỉnh trước khi đức hẫngnhịp giừa

Phương pháp thi công này thường xuất hiện mômen lật lớn nên cần chú ý đến cácbiện pháp thi công nhầm làm cân bằng mô men lật như sau:

+ Dùng một trụ tạm ở phía trước mố:

Dùng trụ đỡ tạm trước mố + Dùng trọng lượng bản thân làm đối tượng

Dùng mố làm đối trọng đúc hẫng từ một phía

Kết cấu nhịp có thể được liên kết đàn hồi ở mỗi đầu của nó khi đỏ chuyên vị thẳngđứng tự do cùa các đầu kết cấu nhịp được đàm bảo nhờ việc đặt các gối cao su trên trụhoặc nhờ có các thanh liên kết đặc biệt

Trang 18

Liên kết ngàm đàn hồi của mố với KCN

Liên kết ngàm đàn hồi tạm thời ở mố

b Phân loại theo phưong pháp họp long:

b.l Hợp long nhịp biên trước:

- Tháo neo tạm trước khi họp long nhịp giữa

- Tháo neo tạm sau khi hợp long nhịp giữa

Trang 19

b.2 Hợp long nhịp giữa trước:

- Tháo neo tạm sau khi hợp long nhịp biên

c.Phân loại theo biện pháp bố trí mặt bằng thi công và biện pháp cấp vữa

c.l Thi công đồng thời hai nửa kết cấu nhịp:

- Hợp long hai xe đúc

- Hợp long một xe đúc

c.2 Thi công từng nửa cầu:

- Hợp long một xe đúc

Đặc điểm công nghệ đúc hẫng cân bằng:

Trong số rất nhiều công nghệ thi công cầu BTCT, công nghệ thi công đúc hẫng có nhiều ưu điểm và đã được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới cũng như ở Việt nam Sau khi tiếp nhận công nghệ lắp hẫng cân bằng với những thất bại tại cầu Rào, cầu Niệm, các kỹ sư cầu Việt Nam đã vượt qua các khó khăn để tiếp nhận công nghệ đúc hẫng và triển khai thành công công trình đầu tiên cầu Phú Lương nhịp 102m hoàn thành năm 1994, và cầu sông Gianh nhịp 120m hoàn thành sau

đó Và bắt đầu tư đó là khúc khải hoàn cho công nghệ đúc hẫng được áp dụng rộng rãi trong nước như cầu Tiên Cựu (Hải Phòng), Cầu Lạc Quần (Nam Định), cầu Bình Triệu

(TP Hồ Chí Minh), Đặc trưng của công nghệ cơ bản như sau:

Trang 20

thép ƯST đặt vào thớ trên mà vươn dài và treo hẫng ván khuôn Các đốt này đượcnối với nhau bằng đốt hợp long nhịp biên để nối với đốt đã đúc trên đà giá cố định

và đốt hợp long nhịp giữa để nối với hai phần công xon

+ Đảm bảo giao thông đường thuỷ đồng thời không gây thu hẹp dòng chảy trongquá trình thi công

+ Việc đúc hẫng các đốt dầm được tiến hành trong điều kiện kém ổn định đồng thờimặt bằng thi công chật hẹp, do đó đòi hỏi người chỉ huy thi công phải có trình độ

tổ chức tốt, trang thiết bị đồng bộ và đội ngũ công nhân phải có trình độ mới cóthể đảm bảo được chất lượng công trình

- Phạm vi áp dụng:

+ Khi thi công trong điều kiện phải đảm bảo vấn đề thông thuyền, thông xe và không

được phép thu hẹp dòng chảy

+ Phương pháp đúc hẫng phù hợp với các dạng KCN có chiều cao mặt cắt thay đổikhi đúc các đốt dầm chủ cần điều chỉnh cao độ ván khuôn đáy theo thiết kế Mặtcắt KCN có thể là hình hộp, hình chữ nhật hoặc dầm có sườn

+ Đối với cầu có sơ đồ hợp lý thì thi công theo phương pháp đúc hẫng còn tạo ra sựphù hợp về trạng thái làm việc của kết cấu trong giai đoạn thi công với giai đoạnkhai thác Điều này làm giảm được số lượng bó cáp phục vụ thi công dẫn đến hạgiá thành công trình vì không phải bố trí và căng kéo các bó cáp tạm thời

+ Các dạng cầu có biểu đồ M- ở đỉnh trụ: cầu dầm liên tục có nhiều nhịp, cầu khung

T dầm đeo, cầu dầm mút thừa, cầu khung, dầm cứng của cầu dây văng

.III CÁC ƯU ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG:

-Công tác thi công lặp đi lặp lại tạo điều kiện nâng cao tay nghề của công nhân

- Kết cấu nhịp liên tục nên xe chạy êm thuận hơn

- Dầm có chiều cao thay đổi nên có hình dáng đẹp phù hợp với yêu cầu mỹ quan

b Nhược điểm

Chịu ảnh hưởng cùa gối lún và sự thay đồi nhiệt độ

Không thể rút ngắn thời gian thi công

Tỉnh tải kết cấu lớn nên kết cấu phần dưới lớn

Công nghệ thi công hiện đại nên đòi hỏi đội ngũ công nhân lành nghề, kỹ thuậtcao, máy móc thi công hiện đại nhằm đáp ứng yêu cầu chất lượng công trình

IV NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG:

- Kết cấu nhịp BTCT được đúc tại chỗ trên đà giáo di động theo từng đốt nối tiếpnhau

Trang 21

- Cốt thép thường của các khối được liên kết với nhau trước khi đổ bêtông để đảmbảo tính liền khối và chịu cắt.

Sau khi bêtông đốt dầm đủ cường độ cần thiết thì các đốt này được liên kết với các đốt

đã đúc trước bằng cốt thép dự ứng lực

a. Các dạng mặt cắt ngang và sơ đồ nhịp cầu đúc hẫng:

a.1 Các dạng mặt cắt ngang thông dụng trong cầu đúc hẫng:

Phương pháp thi công hẫng thích họp với nhiều dạng mặt căt Dạng mặt cắt I ngang hình hộp có thành thẳng đứng hay xiên và có chiêu cao mặt cãt thay đôi được

áp dụng phù hợp với phương pháp thi công đúc hâng vì các lý do sau đây:

-Trong suốt quá trình thi công hẫng và quá trình khai thác sau đó, phần kết cấu nhịp trên đỉnh trụ và gần đó chịu mômen âm do tải trọng Ưng suât nén rât lớn sẽ tác dụng ở phần đáy dầm tại khu vực đỉnh trụ

-Phần bản đáy BTCT của hộp tại vị trí này có thể có chiêu dày thay đổi để phù họp với trị sô ứng suât nén phát sinh trong nó Ngoài ra bản đáy hộp còn đóng vai trò như một bản giằng để đảm bảo ổn định cho các sườn dầm chịu nén

Trang 22

Trong quá trình đúc hẫng, đặc biệt ở các giai đoạn đúc các đốt ở mút hẫng, kết I câu nhịp phải làm việc trong điều kiện kém ổn định như phải chịu các tải trọng gió ngang, chịu các tác động lực do sự di chuyển của các thiết bị thi công, hay do lực căngkéo các bó cáp dự ứng lực không đảm bảo tuyệt đối đồng đều Khi đó mặt cắt ngang hình hộp thỏa mãn điều kiện chống xoắn tốt giúp cho kết cấu nhịp giữ được ổn định dưới các tác động phức tạp của nhiêu loại tải trọng nêu trên.

Các dạng mặt cắt ngang dầm hộp có thành đứng và xiên

Số lượng thành hộp và khoang dầm trong hộp:

Tuỳ theo chiều rộng cầu có thể bố trí cấu tạo mặt cắt ngang phù hợp Nếu B < 13mchỉ nên bố trí một hộp có 2 suờn dầm, 13 < B < 18m bố trí một hộp có 3 hoặc 4 sườndầm Nếu B > 18m nên bố trí 2 hộp

Thành hộp cỏ thể đứng hoặc xiên, thành hộp xiên có ưu điêm đẹp và giảm kíchthước mũ trụ, giảm chiều rọng bản cánh dưới tuy nhiên thi công ván khuôn và đôbêtông bản đáy khó khăn phức tạp hom

Nên giảm số khoang hộp trong mặt cắt ngang để giảm khối lượng ván khuôn, dễgiàng trong thi công và giảm chi phí thi công, lúc này khoảng cách giữa các thành hộp

Trang 23

có thể từ 5-8m.

+ Chiều dày thành hộp :

Theo 22TCN272-05 chiều dày các thành hộp dầm phải xác định theo yêu cầu đối với lực cắt, xoắn, lớp phủ bêtông và đồ bêtông Phải dùng các giá trị tối thiều sau đây:-Trong các khoang bụng dầm không có thép căng sau theo phương dọc hoặc đứng :200mm

-Các bản bụng chỉ có thép DUL căng theo hướng thẳng đứng hoặc hướng dọc 300mm

-Các bản bụng cổ thóp căng theo cả hướng thăng đứng và dọc: 375mm

Chiều dày tối thiểu của bản bụng dầm có thành hộp tăng cường có thể lấy bằng 175mm

Chiều dày bản mặt cầu

Trong cầu dầm hộp bản nắp hộp hầu như nối cứng với thành hộp và bản đáv tao thành khung ngang kín Chiều dày bản nắp hộp được xác định theo yêu cầu tỉnh toán.Thông thường có thể chọn trong khoảng (1/20 ÷ 1/35) nhịp tính toán của bản

Trong trường hợp nhịp bản quá lớn có thể bố trí thêm các sườn theo phương ngang cầu

- Nói chung chiều dày bản tại giữa nhịp nên lấy t1= (1/25 -l/35)L1

Với L1 - Chiều dài cánh hẫng của bản nắp hộp (L1 = 0,45-0,5)L2.L2 - Khoảng cách giữa 2 tim thành hộp

- Chiều dày bản tại mút hẫng t3 nên lấy > 200mm Nêu có cáp DƯL ngang thì phảităng t3 để đủ chỗ đặt neo

- Chiều dày bản tại giao điểm với thành hộp có thể lấy khoảng (2-3 )t3

Theo 22TCN272-05 chiều dày bản cánh trên và bản cánh dưới không được nhỏ hơn:

Trang 24

1/30 khoảng cách giữa tim các thành hộp hoặc nách dâm Không được nho hơn225mm trong các vùng neo căng sau theo phương ngang và không nhỏ hơn 200mwlơben ngoài vùng neo, phải dùng dự ứng lực ngang khi khoảng cách tĩnh giữa các thanhhọp lơn hơn 4500mm, các bó cốt thép dùng căng trước và sau theo phương ngang p ai

cố đường kính 12,7mm hoặc nhỏ hơn

Thõa mãn yêu cầu bố trí neo và lớp phủ bảo vệ khi dùng dự ứng lực hướng ngang

+ Chiều dày bản đáy hộp

Chiều dày bản đáy hộp không được nhỏ hơn 140mm, 1/16 khoảng cách trống

giữa các thành hộp dầm không dự ứng lực hoặc 1/30 đối với dầm dụ ứng lực Ngoài

ra để chú ý đến sự phân bố lực hài hòa giữa các bộ phận thì chiều dày bản đáy hộpkhông nên nhỏ quá 1/3 chiều dày thành dầm

+ Đường cong đáy dầm

Phần lớn cầu hiện nay đều có đường biên dưới dọc cầu là đường cong parabol (y =

ax2 + bx + c) hoặc hỵperbol phù họp với dạng công xon chịu tải trọng bản thân, một sốdạng có đướng cong bậc 3 nhưng như vậy sẽ tạo ra chiều cao không đủ của các mặtcắt trong khoảng từ % nhịp đến giữa nhịp

Nếu dạng đường biên dưới là đường gãy khúc thì phải có một dầm ngang ở giữanhịp

Đối với các kết cấu nhịp dầm liên tục, cầu dầm hẫng, hay các loại cầu khung thì ởkhu vực đỉnh trụ đồng thời với tri số mômen lớn còn có lực cắt lớn Vì vậy chiều caomặt cắt dầm tại vị trí này thường chọn

H - (l/16÷l/20)Lmax, chiều cao kinh tế vào khoảng 1/18Lmax Chiều cao dầm tại vị trígiữa nhịp thường lấy H - (1/30 ÷1/60) Lmax , Ở Việt Nam thường không chọn < 2m vìcần để giành đủ chỗ cho công nhân đi lại thực hiện các công việc trong lòng hộp nhưvận chuyển thiết bị vật tư, tháo dỡ ván khuôn, đặt và kéo căng cót thép dự ứng lực,theo dõi duy tu cầu, đặt các đường ống

Ưu điểm của nhịp có chiều cao thay đổi như tiết kiệm vật liệu, giảm lực cắt, cóhình dáng đẹp

Đoạn dầm đầu nhịp biên được đúc trên đà giáo thường có chiều cao không thayđổi và lấỵ bằng chiều cao mút hẫng của nhịp khi đúc hẫng nhằm thuận tiện trong thicồng, chiều dài đoạn đúc trên đà giáo thường vào khoảng (0,15÷1/20)

Trang 25

H – chiều cao dầm tại vị trí mặt cắt trên gối

h - chiều cao dầm ở mặt cắt giữa nhịp

L – phần cánh hẫng có đáy theo đường cong

Độ dốc ngang của bản mặt cầu:

Nên làm cho mặt cầu đã có sẵn độ dốc ngang đủ mức cần thiết, đặc biệt là ở cáccầu cong cần có siêu cao Như vậy sẽ đỡ tôn tiên làm cac lơp phủ mặt quá dày và nặng

a.2 Lựa chọn chiều dài các nhịp:

Cần căn cứ yêu cầu về khổ thông thuyền hoặc khổ thông xe dưới gầm cầu đểchọn trị số tối thiểu cần có của nhịp thong thuyền Xét đến bề rộng của trụ cầu thì trị

số chiêu dài tôi thiểu của nhịp thông thuyền nên lấy lớn hơn khổ thông thuyền mộtkhoảng > 4m

+ Trường hợp chọn các nhịp chính dài bằng nhau:

Nên chọn sơ đồ các dầm chính dài bằng nhau từ hai nhịp biên Như vậy giảm được chi phí thiết kế , thi công , dùng được nhiều lần các thiết bị và ván khuôn

Trường hợp chọn các nhịp chỉnh dài khác nhau

Trang 26

L2=(0.65÷0.7)L1 - chiều cao thay đổi

L2=0.75L1 =0.5(L1+L3);L3=2L2-L1;L4=(0.62÷0.65)L3 - chiều cao thay đổi

Chiều dài nhịp biên của hệ dầm liên tục nên lấy lớn hơn một nửa chiều dài nhịp chính, xét theo quan điểm phân bố hợp lý momen trong kết cấu thì tỷ số giữa chiêu dàinhịp biên và nhịp giữa nên là (0,7 - 0,8) Khi xét đến trình tự tác dụng của trọng lượngbản thân,

Hình dạng đường trục các cáp dự ứng lực trong kết ccấu và hiệu ứng siêu tĩnh của chúng, phương pháp thi công đoạn đầu mút sát mốcủa kết cấu nhịp tỷ số này nên lấy (0,65 + 0,7) Nếu chọn theo tỷ số này thì ở các mố không bao giờ có phản lực âm bất lợi, hầu hết các cầu ở Việt Nam đều áp dụng tỷ sô nàỵ Ngược lại nêu chọn các nhịp biên có chiều dài gần bằng 1/2 nhịp cạnh nó thì việc thi công đúc hằng đối xứng ở đó

sẽ dễ giàng hơn nhưng phải có một giải pháp câu tạo đặc biệt nào đó để dằn đầu kết cấu nhịp xuống, tránh xuất hiện phản lực âm (nhô lên) ở đớ, như vậy đỡ tốn kém hơn

+ Phân chia các đốt dầm của kết cấu nhịp:

Trước tiên phải lựa chọn chiều dài đốt Ko đúc trên phần đà giáo mở rộng tru.Trong phưong pháp đúc hẫng cân bằng, chiều dài đổt Ko thường vào khoảng 12 - 4m,

đê có đủ diện tích mặt băng cho việc lăp ráp hai xe đúc đôi xứng nhau Tiêp theo cầnchọn chiều dài đốt họp long giữa nhịp chính, có thể lấy chiều dài đốt này từ 2 - 4m,Phần còn lại của chiều dài cánh hẫng sẽ chia thành các đốt đúc hẫng Mỗi đốt đúc dài

từ 2,5 - 4m và chia làm nhiều nhóm đốt có chiều dài bằng nhau

Chiều dài các đốt được chọn sao cho tận dụng hết năng lực của xe đúc và khả năngcung cấp bêtông đến công trường

b.Trang thiết bị, vật tư phục vụ thi công cầu đúc hẫng.

b.l Xe đúc hẫng:

Vai trò: treo đà giáo để đúc hẫng các đốt đúc Nó chịu tải trọng

của đốt đúc và tải trọng thi công Các xe đúc được thiết kế

có trọng lượng xe và ván khuôn khoảng 80T, trong đó: bộ

Trang 27

ván khuôn có trọng lượng 20÷30T và trọng lượng xe đúc khoảng 55÷60T

Bảo đảm đúng vị trí hình học của các đốt kết cấu nhịp trong không gian

- Treo đờ trong lưong của các đốt kết cấu nhịp trong thời gian bêtông của

chúng

Hóa cứng và khi đang kéo căng cốt thép dự ứng lực bộ ván khuôn di động gồmphần ván khuôn treo và một khung đỡ bằng thép được liên kết chắc chắn với phần kết cấu nhịp đã được làm xong trước đó Xe đúc hẫng có các loại sau đây:

+ Loại khung giàn và giàn tam giác chạy trên:

Kết cấu chịu lực chính gồm hai mặt phẳng dàn hình thoi vươn hẫng phía trước

đà giáo, hai dàn chủ liên kết với nhau bằng liên kết dọc trên và liên kết dọc

dưới

• Trên thanh biên trên gác hai dầm ngang để lắp các thanh treo

• Dàn chủ di chuyển trên một khung sàn gọi là dầm ray vì trên khung này có

hàn bốn vệt đường ray để dàn chủ chạy trên đó

• Dàn chủ xe đúc cùng với dầm ray được neo vào bê tông nắp hộp nhờ các thanhBar (thường gọi là Maccaloy)

xe đúc loại khung giàn chạy trên

Định dạng
Số trang	55
Dung lượng	3,78 MB