Phần 18 Xây dựng cầu vòm và cầu treo
20.1.4. Công nghệ thi công hẫng dầm cứng cầu treo dây văng
Với các cầu dây văng có khoang nhỏ (dưới 10-15m) thì phương pháp lắp hẫng tỏ ra có nhiều ưu điểm ; đặc biệt khi thi công các nhịp lớn cầu cao. Phương pháp hẫng có thể là lắp hẫng các khối dầm thép, bê tông cốt thép đã chế tạo sẵn hoặc đúc hẫng trên giàn giáo treo các đốt dầm bê tông cốt thép.
20.1.4.1. Phương pháp lắp hẫng
Phương pháp lắp hẫng dầm chủ cầu dây văng có thể được tiến hành theo trình tự sau : - Xây dựng mố trụ và tháp cầu
- Xây dựng các trụ tạm, giàn giáo, hoặc mở rộng trụ để lắp các khoang đầu tiên.
- Dùng phao, xà lan để chuyên chở và dùng cẩu nổi lắp đặt các khoang đầu tiên trên giàn giáo mở rộng.
- Lắp dây vằng và các khoang đầu tiên.
- Lắp cần cẩu chân cứng trên đoạn dầm đã lắp.
- Tiếp tục lắp hẫng các khoang dầm theo hướng đối xứng từ trụ ra giữa nhịp.
- Lắp dây văng cho các khoang ngay khi lắp xong dầm cứng.
Trong trường hợp gặp các khoang dài, trọng lượng lớn, dầm hẫng không đủ chịu lực, đặc biệt khi cẩu đứng trên đoạn hẫng để lắp các đốt cuối dầm thì cần lắp thêm các dây văng
phụ (hình 20.8). Dùng dây văng phụ trong thi công cho phép lắp các khoang dài mà không cần tăng tầm với của cẩu lắp hẫng. Tuy nhiên việc lắp đặt các đốt ngắn có bố trí các dây văng phụ sẽ làm tăng khối lượng công việc trên hiện trường và có thể kéo dài tiến độ thi công.
Hình 20.8 : Phương pháp lắp hẫng cầu dây văng
20.1.4.2. Phương pháp đúc hẫng dầm cứng bằng BTCT của cầu treo dâu văng
Hiện nay với các cầu treo dây văng có dầm cứng bằng bê tông cốt thép thì công nghệ thi công đúc hẫng các đốt dầm đang được áp dụng rộng rãi. Công nghệ đúc hẫng dầm cứng cầu treo dây văng được thực hiện trên giàn giáo treo di động giống như công nghệ đúc hẫng cầu bê tông cốt thép ứng suất trước, tuy nhiên trong cầu treo dây văng có các đặc điểm sau :
- Chiều dài các đốt dầm thường không được chọn tuỳ ý mà lấy bằng chiều dài khoang nên các đốt dầm thường dài hơn : Cầu bê tông cốt thép ứng suất trước d = 4-6m ; cầu treo dây văng d = 9-10m. Do chiều dài mỗi đốt đổ bê tông lớn hơn, nên hệ giàn giáo treo di động có kích thước và khối lượng lớn hơn.
- Sau mỗi lần đổ bê tông cần lắp ngay các dây văng cho mỗi khoang trước khi di chuyển giàn giáo treo sang vị trí của đốt đổ bê tông mới (hình 20.9)
Hình 20.9 : Đúc hẫng dầm chủ cầu treo dây văng
- Trước khi đổ bê tông các đốt cần tính toán nội lực và biến dạng để hệ có thể tiến hành sơ bộ điều chỉnh cao độ nút khi lắp đặt dây, trên cơ sở dự phòng nội lực và biến dạng gây ra trong quá trình lắp hẫng.
- Cũng có thể dùng các dây văng phụ để giảm chiều dài các đốt đổ bê tông khi gặp các khoang lớn mà không cần tăng chiều dài giàn giáo và cần cẩu lắp hẫng.
- Việc đúc hẫng được tiến hành trên nguyên tắc đối xứng qua tháp cầu để tránh tháp, trụ và móng chịu lệch tâm quá lớn
- Đối với các nhịp lớn, trong quá trình thi công hẫng cần có biện pháp đảm bảo ổn
định ngang chống lực gió bằng cách neo dầm theo chiều ngang vào các trụ neo bố trí trên sông ở phía thượng lưu (hình 20.10)
- Sau khi đã hợp long các đoạn dầm cuối cùng, và khi bê tông khô cứng mới căn cứ vào biểu đồ nội lực, biến dạng thực tại để điều chỉnh nội lực lần cuối cùng đảm bảo biểu đồ nội lực hoặc độ võng tối ưu của hệ trước khi đưa công trình vào khai thác.
Hình 20.10 : Các biện pháp đảm bảo ổn định ngang khi thi công hẫng cầu treo dây văng.
20.2. Đặc điểm lắp đặt các dây văng
Việc chế tạo các dây văng dưới dạng các bó dây thường được chế tạo sẵn trong nhà máy,
được vận chuyển đến công trường dưới dạng các cuộn đường kính lớn.
Việc lắp ráp các dây văng thường được tiến hành trên một hệ giàn giáo treo đặc biệt bằng dây cáp, neo vào tháp cầu và dầm chủ dạng một thang dây (hình 20.11) dọc theo
tuyến các dây văng, mỗi dây lắp một giàn giáo. Dựa vào giàn giáo dùng hệ tời và các múp kéo dây văng để lắp một đầu neo vào ổ neo, neo thứ hai được lắp vào ổ nhờ một bộ kích đặc biệt có khả năng căng kéo dây văng, cùng một hệ ốc hãm, hoặc các bản thép chêm chèn trong quá trình lắp đặt cũng như điều chỉnh lực căng trong dây.
Hình 20.11 : Lắp dây văng trên giàn giáo bằng dây cáp
Trường hợp lắp các dây văng lớn và dài, để giảm độ võng và độ lớn của dây cáp giàn giáo, có thể bố trí thêm các trụ đỡ dây dọc theo tuyến của giàn giáo treo.
Trường hợp dây văng có chiều dài không quá lớn (<100m) hoặc đối với các dây văng dài nhưng được lắp đặt tại chỗ bằng các bó nhỏ thì có thể không cần cấu tạo giàn giáo treo. Khi
đó các bó cáp nhỏ được nối một đầu và kéo bằng tời đưa qua ổ neo. Hệ kích thuỷ lực chuyên dụng có nhiệm vụ kẹp kéo và chốt từng bó một. Việc khống chế nội lực trong các
bó được thực hiện bằng nhiều cách để kiểm tra kết quả của nhau. Các biện pháp định lượng lùc c¨ng cã thÓ nh sau :
- Chỉ số đo lực trên kích
- Độ dãn dài của các bó cáp khi căng - Gán các sensor đo lực lên các bó dây
Các sensor có thể thông báo kết quả của sự thay đổi nội lực của các bó kéo trước khi căng các bó sau, đồng thời cũng cho biết sự thay đổi nội lực trong từng dây khi căng điều chỉnh nội lực.
Trên hình 20.12 trình bàu cấu tạo của một loại neo có thể điều chỉnh chiều dài dâu trong quá trình điều chỉnh nội lực :
Hình 20.12 : Sơ đồ cấu tạo neo và căng dây cáp
PhÇn 21
Thi công mặt cầu