II.thử tải xe đúc hẫng:1.Mục đích yêu cầu thử tải: - Xe đúc là một thiết bị thi công tất quan trọng trong công nghệ thi công đúc hẫng, độ võng của xe khi làm việc ảnh hởng trực tiếp đến
Trang 1I.Giới thiệu xe đúc hẫng:
1.1.Xuất xứ của xe đúc:
- Sau nhiều năm kinh nghiệm thi công nhiều cầu bằng công nghệ đúc hẫng cân bằng Công ty Cầu 12 đã mạnh dạn tự thiết kế và sản xuất xe
đúc hẫng bằng các nguyên vật liệu sẵn có trong nớc, đảm bảo tính kinh
tế, sự tiện dụng, phù hợp với khả năng và điều kiện của nớc ta Xe đúc
do công ty Cầu 12 tự chế đã đợc kiểm chứng tại nhiều cầu
- Bộ xe đúc đa vào thi công ở trụ T8 cầu Hòa Bình là bộ xe vừa đợc sản xuất tháng 3 năm 2000 Thiết kế của bộ xe đúc này đã có nhiều cải tiến quan trọng so với những bộ trớc kia, nh cải tiến bộ di chuyển của xe, cải tiến về kết cấu nhằm tạo ra không gian thi công trên mặt dầm
1.2.Cấu tạo chung của xe đúc:
Bao gồm phần thân xe, phần ván khuôn và phần dầm đỡ ván khuôn (xem bản vẽ kèm theo)
- Phần thân xe: Phần thân xe đợc cấu tạo bới các thanh thép hình chữ U và
đợc hàn thành hộp kín Tất cả các liên kết chịu lực đều đợc thiết kế kiểu chốt ắc nhằm giảm thiểu tối đa các thành phần ứng lực phụ xuất hiện trong các thanh
- Phần ván khuôn: Bao gồm ván khuôn thành, ván khuôn đáy và ván khuôn lõi trong Toàn bộ ván khuôn của xe đúc đợc chế tạo bằng thép bản và một số xơng chính bằng thép hình nhỏ
- Phần dầm đỡ ván khuôn: Đợc chế tạo bằng dầm thép I tổ hợp
Trang 2II.thử tải xe đúc hẫng:
1.Mục đích yêu cầu thử tải:
- Xe đúc là một thiết bị thi công tất quan trọng trong công nghệ thi công
đúc hẫng, độ võng của xe khi làm việc ảnh hởng trực tiếp đến biên dạng của cầu Do đó độ võng của xe đúc tơng ứng với từng khối K cần phải biết trớc để tạo độ vồng ngợc khi đúc
- Mặt khác xe đúc phải đủ khả năng chịu lực ngay cả khi đúc các khối K lớn nhất, tức là theo trạng thái giới hạn thứ nhất ứng suất trong tất cả các chi tiết của xe đúc khi đó phải nhỏ hơn cờng độ cho phép của vật liệu cấu thành, hay nói cách khác là vật liệu luôn phải làm việc trong giới hạn đàn hồi
- Chính vì vậy thử tải xe đúc cũng chính là chứng minh hai vấn đề trên
- Đối với vấn đề thứ nhất ta cần khẳng định kết quả trong bảng tính độ vồng trong thi công là có thể tin cậy đợc tức là độ võng đo đợc khi thử tải phải tơng đơng độ võng có đợc bằng cách tính toán
- Vấn đề thứ hai đợc khẳng định khi ta chất tải trọng tơng ứng nh khi đúc khối K lớn nhất và độ võng ứng với từng cấp tải trọng khi chất tải cũng
nh khi dỡ tải phải tơng ứng bằng nhau
2.Nội dung:
- Ta nhận xét rằng đối với cầu Hoà Bình thì xe đúc bất lợi nhất khi đúc
đốt K2 (điều này cũng đợc kiểm chứng trong bảng tính độ võng của xe
đúc) do đó ta xét trờng hợp khi xe đúc khối K2
- Quá trình thử tải diễn ra theo các bớc sau:
+ Lắp đặt xe đúc với sơ đồ trên bằng tải trọng đã có bao gồm:
Trọng lợng khung xe đúc
Trọng lợng hệ dầm đỡ ván khuôn đáy, thành và lõi
Các hệ sàn công tác
+ Tải trọng cần thử bao gồm:
Trọng lợng ván khuôn thành
Trọng lợng ván khuôn lõi và đáy
Trọng lợng bê tông khối K2
- Ta nhận xét rằng độ võng của các điểm trên hệ dàn trớc của xe là do tải trọng bê tông truyền lên các thanh CĐC D38 treo vào mạ hạ dàn trớc
2
Trang 3của xe Do vậy chỉ cần xếp tải sao cho lực kéo tác dụng lên các thanh CĐC D38 tơng đơng với tải trọng cần thử gây ra
- Dới tác dụng của tải trọng cần thử bằng tính toán ta có:
T13 = 2.753T -lực căng trong thanh CĐC treo dầm đỡ ván khuôn 13 T14 = 5.611T - lực căng trong thanh CĐC treo dầm đỡ ván khuôn 14 T15 = 5.174T - lực căng trong thanh CĐC treo dầm đỡ ván khuôn 15 Tsđ = 21.741T - lực căng trong thanh CĐC treo hệ sàn đáy
(Cách tính các lực này xem trong phần phụ lục)
Từ đó ta xếp tải trọng thử theo sơ đồ xếp tải sau:
Trang 42410 1340 5400
Trang 5Tải trọng dùng cho thử tải (Tính cho 1 xe) gồm :
- Tấm bản bê tông: 7 tấm loại 4x2x0.3 m có trọng lợng 7x5.76T=40.32T
- Cọc : 14 cọc BTCT 40x40 L=10m có trọng lợng 14x4T=56T
Tải trọng đợc xếp theo từng cấp sau:
- Cấp 1: Trên các dầm đỡ ván khuôn xếp 3 tấm bản BT mỗi vị trí một tấm, trên hệ sàn đáy xếp 1 hàng 5 cọc Tổng tải trọng là 37.28T
- Cấp 2: Trên các dầm đỡ ván khuôn xếp thêm 3 tấm bản BT mỗi vị trí 1 tấm, trên hệ sàn đáy xếp thêm 1 hàng 5 cọc BTCT Tổng tải trọng xếp thêm là 37.28T và tổng các tải trọng tác dụng lên xe đúc là 74.56T
- Cấp 3: Xếp thêm 1 tấm bản vào hệ dầm đỡ ván khuôn lõi, trên hệ sàn
đáy xếp thêm 1 hàng 4 cọc BTCT Tổng tải trọng xếp thêm là 21.76T và tổng các tải trọng tác dụng lên xe đúc là 96.32T
Sau mỗi cấp tải trọng phải đo độ võng của các điểm Đ1 - Đ4 (xem hình 2), kết quả phải đợc ghi lại theo bảng
Hình 2:
Khi dỡ tải cũng phải dỡ theo từng cấp nh khi chất tải và cũng phải đo độ võng, kết quả ghi lại theo bảng 1
Bảng 1: Kết quả thử tải
Điểm
Đo
Ban đầu Cấp 1 Cấp 2 Cấp 3 Cấp 2 Cấp 1 Không tải
Đ3
Đ4
Trang 6Đ2
Đ3
Đ4
3.Xử lý kết quả:
- Độ võng lớn nhất ứng với cấp tải trọng 3 ở điểm Đ1 (Đ2, Đ3, Đ4) = H cấp 3 - H không tải ở điểm Đ1 (Đ2, Đ3, Đ4)
- Các độ võng này đợc so sánh với giá trị độ võng trong bảng tính (xem phần phụ lục) và sai khác không đợc vợt quá giá trị cho phép
- Trị số cao độ đo đợc tại các điểm Đ1 (Đ2, Đ3, Đ4) ở các cấp tải trọng 1
và 2 trong hai quá trình gia tải và dỡ tải phải tơng tự nhau
6
Trang 7iii.Công tác an toàn khi thử tải:
1.An toàn về con ngời:
Tất cả các cán bộ, công nhân tham gia vào quá trình thử tải phải tuyệt đối tuân thủ các qui định về an toàn lao động của công trờng Ngoài ra phải đặc biệt lu ý một số vấn đề sau:
- Tất cả những ai không có nhiệm vụ không đợc ở trong khu vực thử tải
- Khi làm việc trên cao phải có lan can bảo vệ, nếu không có phải đeo dây
an toàn
- Không ai đợc đứng dới xe đúc trong khi thử tải
2.An toàn về thiết bị:
- Trớc khi tiến hành chất tải ngời chỉ huy phải tiến hành kiểm tra kỹ tất cả các liên kết trong xe đúc nh chốt ắc, bu lông Kiểm tra các thanh CĐC D38 đặc biệt là các vị trí mối nối của thanh CĐC
- Sau mỗi cấp tải trọng ngoài việc tiến hành đo cao độ các điểm đo phải tiến hành kiểm tra các hạng mục sau:
+ Liên kết: Tất cả các chốt ắc, bu lông, đờng hàn quan trọng
+ Biến dạng: Kiểm tra bằng mắt thờng sự ổn định tổng thể và ổn định cục bộ các thanh và vị trí xung yếu
- Nếu thấy bất cứ sự bất thờng nào phải dừng ngay lập tức việc thử tải và thông báo lên cấp trên để giải quyết
Trang 8iv phụ lục
1.Tính lực tác dụng lên các thanh CĐC D38 treo vào dàn trớc ứng với tải trọng là khối K2:
- Để biết đợc lực kéo đó ta chia mặt cắt hộp ra nhiều phần (xem hình 1) và tính lực kéo cần tìm:
Hình 1:
Tính lực kéo tác dụng lên thanh CĐC D38 treo dầm 13 và 14:
- Ta coi lực kéo tác dụng lên thanh CĐC D38 treo dầm 13 và 14 là do trọng lợng ván khuôn thành ngoài và phần bê tông cánh ngoài Xét trên 1m dài theo phơng dọc cầu thì tải trọng tác dụng lên dầm 13 và 14 có dạng nh hình 2 trong đó:
Qbt: Tải trọng phân bố dạng hình thang do trọng lợng của 1m dài phần cánh hẫng ngoài gây ra
Qvt: Trọng lợng 1m dài ván khuôn thành ngoài
Qvt = 5.42m x 1m x 0.1T/m2 = 0.542T qvk: Tải trọng phân bố đều do trọng lợng ván khuôn phần cánh hẫng gây ra
qvk = 1m x 0.1T/m2 = 0.1T/m
8
Trang 9hình 2 :
Ta tính đợc lực tác dụng lên dầm 13 và 14 trên 1m dài đó chính là phản lực gối:
V13=1.422T/m
V14=2.898T/m
Xét theo phơng dọc cầu ứng với chiều dài đốt dầm K2 là 4m (xem hình 3)
ta tính đợc lực kéo tác dụng lên thanh CĐC D38 treo dầm 13 và 14
Hình 3 :
T13 = (V13 x 1.1 x 4 x 2.75)/6.25 = 2.753T
T14 = (V14 x 1.1 x 4 x 2.75)/6.25 = 5.611T
(Trong đó 1.1 là hệ số vợt tải)
Tính lực kéo tác dụng lên thanh CĐC D38 treo dầm 15:
- Tơng tự ta cũng xét 1m dài dọc cầu tải trọng tác dụng lên dầm 15 gồm
có :
Trọng lợng bê tông phần nóc :
Qbt = [(0.25+0.6)x1.5 + (0.25+0.265)x1]x2.5 = 4.475T/m
Trọng lợng ván khuôn nóc
Qvk = (5+3.343x2)x1x0.1 = 1.169 T/m
Do hai dầm 15 và tải trọng tác dụng lên nó có tính đối xứng qua tim dọc cầu nên ta có:
Trang 10V15 = (Qbt + Qvk)/2 = (4.475+1.169)/2 = 2.822T/m
Xét theo phơng dọc cầu ứng với chiều dài đốt dầm K2 là 4m (xem hình 4)
ta tính đợc lực kéo tác dụng lên thanh CĐC D38 treo dầm 15
Hình 4 :
T15 = (V15 x 1.1 x 4 x 2.5)/6 = 5.174T
Tính lực kéo tác dụng lên thanh CĐC D38 treo hệ sàn đáy:
- Tơng tự ta cũng xét 1m dài dọc cầu tải trọng tác dụng lên sàn đáy gồm
có :
Trọng lợng bê tông phần thành và đáy:
Qbt = (2x4.843x0.5+5x0.9)x2.5 = 23.358T/m
Trọng lợng ván khuôn đáy:
Qvk = (6x1)x0.06 = 0.36 T/m
Do hai thanh CĐC D38 treo hệ sàn đáy và tải trọng tác dụng lên nó có tính
đối xứng qua tim dọc cầu nên xét theo phơng dọc cầu ứng với chiều dài đốt dầm K2 là 4m (xem hình 5) ta tính đợc lực kéo tác dụng lên thanh CĐC D38 treo hệ sàn đáy
Hình 5 :
Tsđ = (((Qbt+Qvk) x 1.1 x 4 x 2.5)/6)/2 = 21.741T
2.Tính độ võng của các điểm đo Đ1, Đ2, Đ3 và Đ4 theo lý thuyết:
- Đa toàn bộ các lực này vào chơng trình tính toán kết cấu STAAD III ta tính đợc độ võng của điểm Đ1 và Đ2 dới tác dụng của tải trọng thử theo
lý thuyết
10
Trang 11- Độ võng của các điểm Đ3 và Đ4 chính là độ võng của các điểm Đ1 và
Đ2 tơng ứng cộng thêm độ dãn dài của thanh CĐC D38 treo hệ sàn đáy
Độ dãn dài thanh CĐC này đợc tính theo công thức:
L = (N x LCĐC)/(E xF) Trong đó:
- L: độ dãn dài thanh
- N: Lực kéo trong thanh
- LCĐC: Chiều dài thanh
- E: Mô dun đàn hồi của thép CĐC
- F: Diện tích mặt cắt ngang của thanh
- Lấy các độ võng này làm căn cứ so sánh với kết quả đo đợc khi thử tải
Trang 12tổng công ty xây dựng công trình giao thông 1
công ty cầu 12
đề cơng thử tải
xe đúc hẫng dầm hộp trụ t8 - cầu hòa bình
Thực hiện: Phạm Ngọc Vũ
Phòng KTTC: Hỗ Sỹ Hoà
Hà Nội 4/2000
12