Phan 2 thi cong be tong va BTCT
Trang 1KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 1
dangxuantruong@hcmut.edu.vn
Trang 2TÀI LIỆU THAM KHẢO
Giáo trình tham khảo:
ªMáy xây dựng – Lê Văn Kiểm – Trường Đại học Bách
khoa TP Hồ Chí Minh.
ªBài giảng Máy xây dựng– ThS Đặng Xuân Trường–
Trường Đại học GTVT TP.HCM (www.ebook.edu.vn).
Trang 3KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 3
PHẦN II: THI CÔNG BT & BTCT TOÀN KHỐI
CHƯƠNG VIII:
NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BT VÀ BTCT
Bài 1 Bản chất của công nghệ bê tông cốt thép đổ tại chỗ
1 Khái niệm
Bê tông cốt thép (BTCT) theo TCXD 191- 1996 là hỗn hợp đóng rắn của các vật liệu gồm chất kết dính, cốt liệulớn, cốt liệu nhỏ và nước, có thể có phụ gia hoặc không
Trang 4 Vì Bê tông chịu nén tốt và chịu kéo kém nên để
khắc phục khả năng chịu kéo của bê tông, ta đặt cốt thép vào vùng chịu kéo của bê tông Bê tông có đặt cốt thép gọi là bê tông cốt thép.
Các kết cấu bằng BT hay BTCT được thi công
theo 2 phương pháp : phương pháp đổ bê tông toàn khối hoặc phương pháp lắp ghép.
Trang 5KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 5
Phương pháp đổ bê tông toàn khối: Các
cấu kiện được đúc trực tiếp tại các vị trí trên công trình.
Phương pháp lắp ghép: Các cấu kiện được
đúc tại các xí nghiệp, như máy hoặc tại các bãi đúc trên công trường, sau đó chúng được vận chuyển đến nơi xây dựng, rồi dùng cần trục để lắp ghép vào công trình.
Trang 62 Các ưu, nhược điểm của công nghệ thi công bê
tông toàn khối
Ưu điểm
Kết cấu có độ cứng lớn, chịu lực động tốt
Có thể đúc được các kết cấu có hình dạng kích thước bất
kỳ tùy theo yêu cầu kiến trúc
Cốt liệu để chế tạo BT như đá, sỏi, cát có sẵn tại các địa
phương cần xây dựng
Trang 7KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 7
Có thể chế tạo được nhiều loại BT có cường độ khác
nhau từ 100 - 400 K/cm2, với trọng lượng riêng từ
2000 – 2500 Kg/cm3
Có thể chế tạo các lọai BT có những đặc tính khác
nhau như BT chống thấm, bê tông chịu ăn mòn, bê tông cách nhiệt, cách âm
Có thể cơ giới hóa trong khi thi công
Giá thành thấp hơn so với các kết cấu khác như
thép
Trang 8Nhược điểm:
Thời gian chờ để kết cấu chịu được lực là khá lâu
Việc thi công phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết
Các kết cấu có hình dáng to, trọng lượng nặng
Tốn kém các vật liệu để làm ván khuôn, cột chống
Trang 9KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 9
3 Phạm vi áp dụng:
Công nghệ thi công BTCT toàn khối được áp dụng rộng rãi trong thi công các công trình dân dụng, công nghiệp, thủy lợi
Các công trình đặc biệt như xilô, ống khói.
Trang 10Bài 2 Dây chuyền công nghệ thi công
BTCT đổ tại chỗ
1 Dây chuyền công nghệ thi công BTCT đổ tại chỗ
Dây chuyền ván khuôn
Dây chuyền cốt thép
Dây chuyền đổ bê tông
Trang 11KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 11
2 Đặc điểm các dây chuyền bộ phận
2.1 Dây chuyền ván khuôn
Là dây chuyền được thực hiện đầu tiên và sau khi đổ bê tông xong
Gồm các công tác gia công, chế tạo lắp dựng và tháo dỡván khuôn, xà gồ, cột chống và sàn thao tác
Là dây chuyền quyết định tới hình dáng, kích thước và ảnhhưởng tới chất lượng cấu kiện BTCT
Trang 122.2 Dây chuyền cốt thép:
Được thực hiện sau khi dây chuyền ván khuôn kết thúc (sau phân đọan đầu tiên)
Gồm các công tác: nắn thẳng, đánh gỉ, cắt, uốn và lắpdựng
2.3 Dây chuyền bê tông:
Được thực hiện sau dây chuyền cốt thép kết thúc (sau phân đọan đầu tiên)
Gồm các công tác: trộn, vận chuyển, rải vào khuôn, đầm
và bảo dưỡng bê tông
Trang 13KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 13
3 Những gián đoạn kỹ thuật
Có 2 giai đoạn cơ bản:
Gián đoạn chờ đợi đến khi được phép dựng dàn
giáo ván khuôn trên các kết cấu vừa mới đổ bê tông
Gián đoạn chờ đợi bê tông đủ cường độ để có
thể tháo dỡ được ván khuôn.
Trang 14Bài 1 Các yêu cầu kỹ thuật
đối với ván khuôn
1 Các nguyên tắc cơ bản khi thiết kế và lắp dựng ván
Trang 15KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 15
1.2 Nguyên tắc ổn định:
Ván khuôn phải đảm bảo độ cứng, không bị biến dạng
(cong, vênh) trong quá trình thi công
Ván khuôn phải chịu được trọng lượng bản thân, trọng
lượng bê tông và các tải trọng khác sinh ra trong quátrình thi công (đổ, đầm bê tông)
Chỉ được đặt ván khuôn của tầng trên sau khi đã cố định
ván khuôn tầng dưới
Trang 162 Các yêu cầu kỹ thuật chung:
Ván khuôn phải kín khít, không để nước xi măng chảy ra
ngoài trong quá trình đổ BT, đồng thời bảo vệ được bê tông mới đổ dưới tác động của thời tiết
Ván khuôn phải gọn, nhẹ, thuận tiện trong quá trình lắp
dựng và tháo dỡ
Cấu tạo ván khuôn phải an toàn trong quá trình sử dụng:
đảm bảo độ cứng, độ ổn định
Trang 17KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 17
Ván khuôn phải sử dụng được nhiều lần (gỗ: 5-7 lần;
thép: 50-200 lần)
Ván khuôn dùng xong phải được cạo, tẩy sạch sẽ, bôi
dầu mỡ và cất vào nơi khô ráo
Ván khuôn ghép sẵn thành khối hoặc tấm lớn phải vững
chắc khi cẩu lắp, khi cẩu lắp tránh va chạm vào các kết cấu đã lắp trước
Dựng ván khuôn ở độ cao < 6m được dùng giá đỡ để
đứng thao tác
Dựng ván khuôn ở độ cao > 6m phải dùng sàn thao tác
Trang 18Bài 2 Phân loại ván khuôn
1 Phân loại theo vật liệu
1.1 Ván khuôn gỗ
Là loại ván khuôn được cấu tạo từ các loại gỗ tấm tự
nhiên hoặc các loại ván bằng gỗ dán
Nếu là gỗ tự nhiên thì thường là gỗ nhóm VI trở lên
Thường dùng cho các công trình có qui mô nhỏ (nhà
dân ), độ luân chuyển ít
Trang 19KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 19
1.2 Ván khuôn kim loại
Là loại ván khuôn có cấu tạo từ các tấm tôn mỏng vớikhung cứng bằng thép hình
Thường dùng cho các công trình lớn, nhiều tầng với độluân chuyển nhiều
Trang 201.4 Ván khuôn bằng BTCT hoặc xây gạch
Là loại ván khuôn có được bằng cách tận dụng (kết hợp) từ
những tấm BT hay mảng (bức) tường gạch có sẵn để làm
khuôn cho kết cấu định đổ BT (bể ngầm ), sau đó, những
bộ phận ván khuôn này được giữ lại luôn trong công trình
1.5 Ván khuôn bằng nhựa plastic
Loại ván khuôn này làm bằng plastic nên không thấm nước
và rỉ sét Ván khuôn này có độ bền cao, chịu được va đập, số
lần sử dụng khoảng 100 lần
Sử dụng hiệu quả với ván sàn
Trang 21KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 21
2 Phân loại theo cấu kiện:
Trang 223 Phân loại theo kỹ thuật lắp dựng
Ván khuôn cố định chủ yếu làm bằng gỗ ván, δ = 2,5 –4cm
Trang 23KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 23
Ưu điểm: dễ sản xuất
Nhược điểm :
Không kinh tế vì tốn nhiều gỗ (cắt vụn để thích hợp với
các chi tiết của kết cấu công trình)
Việc liên kết các tấm ván nhỏ thành mảng lớn thường
đóng bằng đinh nên ván chóng hỏng
Độ luân chuyển kém
Trang 243.2 Ván khuôn định hình (ván khuôn luân lưu)
Là loại ván khuôn được sản xuất thành những môđun trong nhà máy Khi lắp dựng ván khuôn cho một kết cấu nào
đó, chỉ cần lắp các môđun lại là được Khi tháo ván khuôn, các mô đun được tháo ra và được dùng để lắp cho các kếtcấu khác
Ván khuôn định hình thường bằng thép, gỗ thép kết hợphay bằng nhựa Khi lắp ván khuôn định hình thì phải tổ hợp
Đặc điểm: Rất tiện lợi cho thi công, dễ bảo quản và sửdụng
Trang 25KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 25
3.3 Ván khuôn di chuyển
Là loại ván khuôn không tháo rời từng bộ phận sau mỗi chu
kỳ hoạt động mà để nguyên di chuyển sang vị trí sử dụng
của chu kỳ tiếp theo
3.3.1 Theo phương đứng (ván khuôn leo, VK trượt)
Có cấu tạo là tổ hợp của ván khuôn các kết cấu, được lắp
xung quanh chu vi và bên trong công trình Sau khi đổ bê
tông xong ở 1 mức nào đó thì toàn bộ hệ ván khuôn được
nâng lên mức tiếp theo
Thường dùng cho những công trình có chiều cao lớn, tiết
diện công trình không thay đổi (xilô, lõi, vách nhà cao
tầng )
Trang 263.3.2 Theo phương ngang
Có cấu tạo là tổ hợp của ván khuôn các kết cấu, được liên kết vào khung đỡ Khung đỡ có thể di chuyển trên một hệthống bánh xe và chạy theo chiều dài công trình
Thường dùng cho các công trình có dạng chạy dài (tuynen, đường hầm, mái nhà công nghiệp ) có tiết diện công trình không thay đổi
Trang 27KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 27
Bài 3 Chức năng các bộ phận của ván khuôn
1 Tấm ván khuôn
Là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với bê tông và tạo hình dángcho kết cấu công trình
Nó tiếp nhận các tải trọng gồm:
Trọng lượng bản thân tấm ván (và các chi tiết phụ trợ)
Trọng lượng của bê tông (đứng hoặc ngang)
Tải trọng do đầm bê tông (trực tiếp hoặc do các bộ phậnkhác truyền tới)
Tải trọng do rung động khi đổ bê tông (do trút bê tông và
do người + phương tiện đi lại truyền tới)
Trang 28 Được làm từ thép hoặc gỗ, nhựa hoặc tre ép
Nếu làm từ gỗ tự nhiên: chiều dài tấm ván trung bình từ
3-4m, chiều rộng từ 20-30cm, chiều dày từ 2-3cm
Nếu làm từ thép tấm: chiều dài và rộng tùy theo kết
cấu, chiều dày từ 1-2mm
Nếu là ván khuôn định hình: chiều dài tấm 0.6m; 0.9m;
1.2m; 1.5m Chiều rộng tấm 10cm; 15cm; 20cm; 25cm; 30cm; thậm chí là 50cm Chiều cao 5.5cm
Các tấm được liên kết với nhau bằng các nẹp (gỗ) hoặc
các móc thép
Trang 29KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 29
Trang 302 Nẹp
Dùng để liên kết các tấm ván khuôn và tham gia chịu áp
lực ngang của tấm ván khuôn truyền tới
Có thể được làm từ gỗ thanh hoặc thép
Nẹp liên kết với tấm ván khuôn bằng cách đóng đinh mũ
chìm từ trong ra
Nẹp có kích thước tiết diện thường là 4x4cm hoặc
4x6cm
Trang 31KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 31
3 Chống xiên
Là bộ phận gia cố cho tấm ván khuôn Nó tiếp nhận vàtruyền áp lực ngang (từ các nẹp) tới cột chống hoặc những chỗ cố định
Được làm từ gỗ thanh hoặc thép hình
Các thanh chống xiên thường cũng có tiết diện ngang là4x4 hoặc 4x6cm
Trang 324 Thanh cữ
Dùng để cố định khoảng cách cho hai tấm ván khuôn đối diện nhau, có tác dụng đảm bảo kích thước ngang của tiếtdiện kết cấu trong quá trình lắp dựng ván khuôn cũng như trong khi đổ bê tông
Được làm từ gỗ thanh hoặc thép hình
Thanh cữ này sử dụng trong dầm đơn để tăng ổn định cho 2 ván thành dưới tác dụng của tải trọng ngang bê tông khi đầm và đổ
Trang 33KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 33
5 Cột chống
Là bộ phận chống đỡ ván khuôn, tiếp nhận toàn bộ tảitrọng của ván khuôn và truyền xuống đất hoặc các chỗ cố định
Được làm từ gỗ cây, gỗ thanh hoặc thép ống
Cột chống nên lấy tiết diện đều: 8x8cm, 10x10cm hoặc12x12cm
Cột chống bằng gỗ hoặc bằng thép có chiều dài thường từ3m - 4,5m
Trang 35KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 35
7 Bản đệm
Thường ở chân cột chống hoặc chân ống giáo, có tácdụng giảm ứng suất cục bộ truyền xuống nền đất và tạo ra mặt bằng ở chân cột
Được làm từ bản gỗ hoặc thép
Kích thước bản đệm: 10x10cm, hoặc 15x15cm, dày 1-2cm
Chiều cao cả nêm và đệm lấy khoảng từ 10 - 15cm
Trang 36Bài 4 Cấu tạo ván khuôn móng
1 Cấu tạo móng đơn
Trang 37KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 37
Hình 3A Ván khuôn móng đơn giật cấp
Trang 38Hình 3B Cấu tạo ván khuôn móng đơn giật cấp
Trang 39KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 39
Ván khuôn móng đơn giật cấp:
Được cấu tạo từ các hộp ván khuôn hình chữ nhật hay
hình vuông được chồng lên nhau
Mỗi hộp khuôn gồm bốn cặp tấm ván khuôn:
Hai cặp tấm ngoài a), c): có chiều dài thường lớn hơn
chiều dài cạnh móng khoảng 20 – 25 cm
Hai cặp tấm trong b), d): có chiều dài bằng kích thước
cạnh còn lại của móng
Chiều cao của mỗi cặp tấm thường cao hơn chiều cao
bậc móng khoảng 5cm để thuận tiện cho việc đổ bê
tông
Trang 40 Mỗi tấm ván khuôn được cấu tạo từ nhiều tấm ván được
liên kết lại với nhau bằng các nẹp đứng Khoảng cách các nẹp đứng được tính toán để chịu được áp lực ngangsinh ra trong quá trình đổ và đầm bê tông (thường cócấu tạo từ 15 - 25cm)
Các tấm ván khuôn trong được cố định bằng các nẹp cữ
tại đầu các tấm ngoài và thanh cữ
Các tấm ván khuôn ngoài được cố định bằng các dây
thép giằng, thanh chống xiên
Để chống phình và cố định toàn bộ hệ thống ván khuôn,
ta dùng hệ các thanh chống xiên xuống đất qua các bản đệm (hoặc các cọc gỗ đuợc đóng xuống đất) và các thanh nẹp giữ thành
Trang 41KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 41
Đối với những móng cốc :
Để tạo ván khuôn cốc móng, ta cấu tạo một hộp gỗ khôngđáy có hai nẹp ngang để cố định vào thành của ván khuônmóng
Các liên kết được thực hiện bằng đinh
Nguyên tắc chịu lực của đinh là khi làm việc thì chịu cắt, khi tháo ván thì chịu nhổ
Trang 42Hình 4 Ván khuôn cốc móng
Trang 43KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 43
2 Cấu tạo móng băng
Trang 443 Tính toán ván khuôn móng
Ván khuôn móng được tính toán như một dầm liên tục có đầu thừa đặt tại các gối tựa là các nẹp ván
Khoảng cách giữa các nẹp được tính toán theo điều kiện
về cường độ và điều kiện biến dạng
Ván chịu tải trọng ngang gồm có : tải trọng đổ, tải trọng
do khối bê tông mới đổ
Trang 45KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 45
Tải trọng ngang của hỗn hợp bê tông mới đổ
qtc = γ x H (kg/m2)
Trong đó:
H - là chiều cao mỗi lớp hỗn hợp bê tông, H ≤ R
R - là bán kính tác dụng của đầm
γ - là trọng lượng riêng của bê tông
Tải trọng động khi đổ bê tông vào cốp pha tùy thuộc vào phương pháp đổ
Trang 46Bài 5 Cấu tạo ván khuôn cột
Trang 47KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 47
Trước tiên, cần xác định kích thước tiết diện cột (vuông,
chữ nhật, tròn, đa giác ) và chiều cao cột để xác định
kích thước tấm ván
Htấm ván cột = Htầng - Hdầm - δván + (5 -10cm)
Đối với ván khuôn gỗ chỉ nên nối chứ không nên cắt
(tránh cắt vụn tấm gỗ, sẽ không sử dụng lại được)
Ván khuôn cột gồm 4 tấm ván khuôn ở 4 mặt, trong đó 2
tấm đối diện nhau có bề rộng bằng kích thước 1 cạnh tiết
diện cột, hai tấm còn lại có bề rộng bằng kích thước cạnh
còn lại của tiết diện cột cộng với 2 lần bề dày tấm ván
Trang 48Các tấm ván có độ dày khoảng từ 2-3cm.
Mỗi tấm ván ở mỗi mặt cột có thể được ghép bởi 1 hay
nhiều tấm ván có bề rộng từ 20-30cm Chúng được liên kết với nhau bằng các nẹp
Ở 1 tấm ván khuôn cột phía có bề rộng lớn hơn, ta đặt 1 cửa đổ bê tông và 1 cửa vệ sinh Nó được bịt kín trước
khi đổ bê tông Cửa đổ bê tông cần phải có khi chiều cao
cột lớn hơn 2,5m
Ván khuôn cột có hình dáng một cái hộp không có nắp và
đáy, được gia cố bằng các nẹp, gông, thanh chống và dây
tăng đơ
Trang 49KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 49
Khoảng cách các gông cột phải được tính toán
Gông cột có thể được làm bằng gỗ hay thép
Tăng đơ được móc vào các móc thép chờ sẵn trên
Trang 501.1.1 Cấu tạo gông cột
Gông cột có thể bằng gỗ hoặc bằng thép
Có nhiều cách cấu tạo gông cột thép
Thép bản chữ L : Kích thước khuôn cần được chế tạo theo tính toán
Hình 6 Thép bản chữ L
Trang 51KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 51
Thép hình L và thép bản chữ nhật:
Hình 7 Thép hình chữ L Hình 8 Thép bản chữ nhật
Trang 521.1.2 Cấu tạo khung định vị chân cột
Khung định vị chân cột có thể bằng thép hay bằng gỗ
Trang 53KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 53
Chèn các nêm gỗ vào khoảng cách giữa bu lông giằng vàván khuôn cột
Trang 55KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 55
Hình 10
Ván khuôn cột tròn
Trang 57KTTC– MXD Phần II: Thi công bê tông & BTCT toàn khối 57
Trang 58Trước tiên, cần xác định tim cột (VD: sử dụng dây bật
mực ) và cao độ dừng đổ bê tông (sơn vào thép cột )
Chỉnh sửa lại thép chờ của cột và lắp dựng cốt thép cột
Chú ý các con kê để tạo lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép
Đổ các mốc (cữ ván khuôn) ở chân cột có kích thước tiết
diện bằng với tiết diện cột, dày từ 3-5cm bằng bêtông