LUAN VAN TOT NGHIEP CHƯƠNG 3: THI CONG KET CAU NHIP
CHUONG 3
THI CONG KET CAU NHIP -000 -
3.1 CAC THONG SO CHUNG VE KET CAU NHIP DUC HANG 3.1.1 Trac doc cau
Bán kính đường cong đứng phụ thuộc vào cao độ đường đầu cầu, khổ thông thuyền, độ dốc đọc tối đa cho phép Cầu càng dài thì bán kính đường cong đứng càng lớn Trong phạm vi đồ án này, ta xét trên cơ sở của cấp đường và các thông số đã được giao trong nhiệm vụ thiết kế
Sông cấp II, khổ thông thuyền của cầu qua sông B x H= 60m x 9m
_— Tốc độ thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 — 2005: đường cấp III dong bang V = 80km/h
Bán kính đường cong đứng thỏa mãn điều kiện tối thiểu giới hạn thông thường R > 5000m,
2
ta chọn bán kính tại đỉnh R = 5000m, đường cong đứng dạng Parabol có phương trình y = oR
Độ dốc dọc của các nhịp dẫn và đường dẫn vào cầu: ¡ = 3%
Mặt cắt dọc cầu bao gồm đường đầu cầu, 3 nhịp biên cho mỗi bên và phần dầm hộp liên
tục Kêt câu nhịp như sau: 33m x 3 + 65m + 100m + 65m + 33m x 3 Chiều dài cầu L = 33m x 3 + 230m + 33m x 3 = 428m
Chiều cao dầm tại vị trí trụ T4 và T5 là H = 6000mm
Chiều cao dầm tại giữa nhịp và tại các trụ T3, T6 là h = 2400mm
3.1.2 Đường cong biên dưới dầm
Nhằm phù hợp với biểu đồ moment của dầm chịu tải trọng bản thân trong q trình thí cơng hãng và làm giảm tĩnh tải bản thân dầm, tạo vẻ đẹp kiến trúc riêng, ta xây dựng biên dưới dâm có dạng đường cong parabol bậc 2 có phương trình như sau:
y=ax?+bx+c
Tọa các điểm khống chế A(0:0), B(47.5;3.6), C(95;0) Thay tọa độ các điểm khống chế vào
Xx sae ^ x » z x A 2
phương trình đường cong đáy dâm, giải hệ phương trình, ta tìm được các hệ sô: a = “san › = oa
475°
Từ đây phương trình đường cong biên dưới dầm là:
72; 72
Y=————x”+—-x đường cong biên dưới đầm như hình 3.1
45125 475 y L———————————— 8/7539 > A(0,0) x
Hình 3.1 Đường cong biên dưới dầm
Trang 2
LUAN VAN TOT NGHIEP CHƯƠNG 3: THI CONG KET CAU NHIP
3.1.3 Đường cong bản đáy dầm
. Tính tốn tương tự, đường cong bản đáy dầm cũng có dạng parabol bậc 2, qua các điểm không chê A’(0;0.8), B’(47.5;3.9) va C’(95;0.8) nhu hinh 3.2
Phương trình đường cong bản đáy dầm
_ 62 _ 62 =- ?+_“x+0.8 45125" 475 B(47.5,3.9) A008 ——————————C ` 4754 8) A(0,0) x
Hình 3.2 Đường cong đáy dầm 3.1.4 Nhịp dẫn
Dựa theo nhiệm vụ luận văn được giao, nhịp dẫn sử dụng dầm bê tông cót thép dự ứng lực đúc sắn Trong trường hợp này, ta chọn loại dâm I33 của Công ty CP Bê tông 620 Châu Thới, các thông sô kỹ thuật như sau:
— _ Số lượng dầm trên mặt cắt ngang 9 dầm
— Khoảng cách giữa hai dầm 2000mm
— Tai trong thiét ké HL- 93
— Chiều cao dầm 1650mm
3.2 PHAN DOAN KET CAU NHIP PHUC VU DUC HANG 3.2.1 Thông số xe đúc hãng
Trong điều kiện hiện nay, việc thi công cầu theo phương pháp đúc hãng cân bằng có thể thực hiện với nhiều loại xe đúc khác nhau Xe đúc hãng đặt trên hoặc kiểu tự treo bao gồm bộ ván khuôn leo đảm bảo các yêu cầu sau:
— _ Đảm bảo các kích thước hình học và cao độ thiết kế của các đốt dầm
— Bộ xe đúc hãng bao gồm ván khuôn treo và khung đỡ bằng thép được kiên kết chắc chăn đê đảm bảo chịu lực trong thời gian bê tông hóa cứng
Ngày nay, một số nước đã áp dụng xe đúc hãng có bộ ván khuôn cùng chịu lực chung với khung đỡ nhằm làm giảm sự xuất hiện các vết nút tại vị trí tiếp giáp giữa 2 đốt dầm do biến dạng của xe đúc gây ra
Để đảm bảo các yếu tố nói trên và nhằm phù hợp với điều kiện thi công, chiều rộng mặt cắt dâm hộp cũng như khả năng cung ứng trang thiệt bị cân thiết, ta chọn loại xe đúc có các chỉ tiêu kỹ thuật như sau:
Thông số kỹ Chỉ mục ` thuat PC bar
Kha nang chiu luc (max) M=710Tm
Độ dài đốt đúc (max) L=5m Con lan Gia di dong
Chiều rộng dầm hộp B= 15m Dam hop Lan can
(max)
Trọng lượng đôt đúc Q=200T san cong tic
Trang 3
LUAN VAN TOT NGHIEP CHƯƠNG 3: THI CONG KET CAU NHIP (max) Trọng lượng xe đúc G=98 T Xuất xứ Trung Quốc
Hình 3.3 Xe đúc hãng kiểu dàn hình thoi của Cơng ty OVM, Trung Quốc
Với xe đúc đã chọn, ta phân chia các đốt đúc hãng sao cho phát huy hết khả năng chịu lực của xe như sau:
Đốt trên đỉnh trụ đỗ bê tông trên đà giáo mở rộng dài 12m ( đốt K0)
Các đốt dic hang Kj cé chiều dai 3m, 3.5m và 4m như hình 3.4
Đốt hợp long giữa và hợp long biên có chiều cao không đổi h = 2.4m, chiều dài 2m
Phân đoạn dầm đúc trên đà giáo ở nhịp biên có chiều dài 14m
3.2.2 Phân đoạn các đốt dầm «000 | 3x3000 | 4x3500 K12|_ 7 K12| 5x4000 @- @- | 2000 1500 47500
s* Chiều cao dầm và chiều dày bản đáy đầm tại các mặt cắt như sau:
Hình 3.3 Phân đoạn kết cầu nhịp đúc hãng
Mặt cắt | x(m) | h(m) | t(m) 0-0 -1.500 | 6.000 | 1.500 1-1 0.000 | 6.000 | 0.800 2-2 4.500 | 5.350 | 0.710 3-3 7.500 | 4.953 | 0.655 4-4 10.500 | 4.584 | 0.603 5-5 13.500 | 4.244 | 0.556 6-6 17.000 | 3.884 | 0.506 7-7 20.500 | 3.563 | 0.462 8-8 24.000 | 3.281 | 0.422 9-0 27.500 | 3.038 | 0.389 10-10 | 31.500 | 2.808 | 0.357 11-11 | 35.500 | 2.630 | 0.332 12-12 | 39.500 | 2.502 | 0.314 13-13 | 43.500 | 2.426 | 0.304 14-14 | 47.500 | 2.400 | 0.300
Trang 4LUAN VAN TOT NGHIEP CHƯƠNG 3: THỊ CÔNG KET CAU NHIP
3.3 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN
s* Đặc trưng hình học của tiết đầm tại các mặt cắt như sau:
Mặt F Sy Ze Ith H cat (m2) (m3) (m) (m4) (m) P21 62.500 | 209.558 | 3.353 211.387 | 6.000 P20 21.451 | 62.292 | 2.904 98.523 5.350 P19 20.554 | 56.081 | 2.729 81.082 4.953 P18 19.696 | 50.516 | 2.565 66.568 4.584 P17 18.898 | 45.577 | 2.412 54.659 4.244 P16 18.037 | 40.539 | 2.247 43.497 3.884 PIS 17.262 | 36.216 | 2.098 34.783 3.563 P14 16.559 | 32.544 1.965 28.020 3.281 P13 15.958 | 29.485 1.848 22.893 3.038 P12 15.377 | 26.671 | 1.734 18.578 2.808 Pll 14.920 | 24.549 | 1.645 15.594 2.630 P10 14.589 | 23.053 1.580 13.637 2.502 P9 14.398 | 22.180 1.540 12.556 2.426 P8 14.328 | 21.882 | 1.527 12.192 2.400
3.4 THI CONG CAC DOT DAM 3.4.1 Khối trên đỉnh trụ K0
Khối K0 trên đỉnh trụ là khối lớn nhất của kết cấu nhịp dầm _và được thi cong dau tién sau khi đã đặt các gôi kê tạm và các thanh neo cường độ cao PC bar thăng đứng đê liên kết khôi đỉnh trụ và thân trụ đông thời giữ ôn định trong st q trình thi công các cánh hãng tiệp theo Khôi trên đỉnh trụ được đúc trên đà giáo mở rộng trụ, đà giáo này được câu tạo từ thép hình đã gia cơng trong công xưởng và được lắp đặt sau khi thi công xong thân trụ
Chiều dài khối K0 là 12m, đoạn dầm đặc phía trên đỉnh trụ có chiều dày 2.0m
3.4.2 Khối thi công đúc hãng K1, K2,
Các đốt dầm còn lại được đúc đối xứng nhau qua trụ nhờ ván khuôn treo trên xe đúc, hai bộ ván khn này có thé truợt đề thay đổi chiều dài và chiều cao các đốt dầm
Các đoạn đầm gần mồ có chiều cao khơng đổi h = 2.4m, chiều dài 14.0 m được thi công trên đà giáo cố định và các trụ tạm
Sau khi thi công xong các đốt dầm trên đà giáo cũng như trên các xe đúc ta tiến hành hợp long kết cầu nhịp thành kết cấu dầm liên tục theo sơ đồ cơng nghệ tóm lược như sau:
> Dét KO dic trên đà giáo có định, khi đốt K0 đạt cường độ thì tiến hành căng cáp dự
ứng lực rồi lắp đặt xe đúc và lần lượt đúc hãng các đốt dầm từ KI đến K12
>_ Tiến hành hợp long nhịp biên, căng cáp dự ứng lực chịu moment dương, điều chỉnh độ vồng, độ võng dầm,
> Tháo dỡ các thanh neo tạm, hạ kết cầu nhịp lên gối vĩnh cửu, chuẩn bị và tiến hành hợp long nhịp giữa, căng kéo cáp chịu moment dương giữa nhịp Hoàn thiện kết cau nhịp và thi công hệ mặt cầu
Sơ đồ công nghệ chỉ tiết được trình bày trong bản vẽ thi công
Nội lực trong giai đoạn thi công hãng nguy hiểm nhất là giai đoạn thi công xong đốt cuối cùng chuẩn bị hợp long Sơ đồ tính trong thi công hãng là dạng khung T tĩnh định, tải trọng tác dụng lên dầm bao gồm trọng lượng bản thân các đốt dam, tai trong thi công, tải trọng của xe đúc
Mơ hình tính toán trong Midas cho ta kết quả :
Trang 5
LUAN VAN TOT NGHIEP CHƯƠNG 3: THI CONG KET CAU NHIP Khi đúc đốt KI : Sơ đồ tải trọng : -2618.2 s os bị Kết quả nội lực:
Tương tự cho tới khi thi công xong đốt K12 Tĩnh tải thi công :
Ề
l
in
Trang 6
LUAN VAN TOT NGHIEP CHƯƠNG 3: THI CONG KET CAU NHIP
Hoạt tai thi cng :
Két qua ndi luc :
Biểu đồ moment
Trang 12
LUAN VAN TOT NGHIEP CHUONG 3: THI CONG KET CAU NHIP
3.4.3 Các đốt hợp long
Ta chọn hình thức hợp long như sau:
— Hợp long nhịp biên trước rồi tháo dỡ đà giáo, hệ trụ tạm, giải phóng liên kết cứng giữa trụ với dâm và hạ dâm lên gôi vĩnh cửu
—._ Hợp long nhịp giữa thực hiện sau khi đã hoàn thành hạ dầm lên gối vĩnh cửu —_ Thi công hệ mặt cầu và hoàn thiện
3.4.3.1 Hợp long nhịp biên
Hợp long nhịp biên xảy ra các tình huống sau: 3.4.3.1.1 Bê tông chưa đông cứng - HLBI
Khi bê tông chưa đông cứng, trọng lượng của ván khuôn hợp long, của hỗn hợp bê tông dẻo, của cốt thép đốt hợp long được coi như chia đôi để tác dụng lên hai sơ đồ hệ thống kết cấu tách biệt nhau, một là sơ đồ của phần đúc trên đà giáo nhịp biên, nghĩa là tác dụng lên đà giáo này một tải trọng tập trung; hai là tác dụng lên sơ đồ khung cứng T của phần đúc hãng từ trụ của nhịp biên, nghĩa là tác dụng lên đầu đầu mút cánh hãng phía nhịp biên
Tải trọng tac dụng bao gồm: trọng lượng bản thân của đót hợp long nhịp biên, trọng lượng ván
khuôn và thiết bị đề hợp long
Sơ đồ làm việc :
-862.5
Biêu đô moment :
Biều đồ lực cắt
Trang 13LUAN VAN TOT NGHIEP CHUONG 3: THI CONG KET CAU NHIP 3.4.3.1.2 Bê tông đã đông cứng - HLB2
Khi đó xe đúc và ván khuôn đúc đốt hợp long được tháo ra, tương ứng với hai lực tập trung đặt tại hai đầu đôt hợp long Tải trọng tác dụng lên hệ thông lúc này bao gôm:
— _ Trọng lượng bản thân các đốt đúc trên đà giáo
— Tai trong xe đúc và ván khuôn đã được dỡ bỏ thay vào đó là hai lực tập trung hướng ngược lên
Sơ đồ làm việc là khung T có một đầu là gối :
Biều đồ moment của tĩnh tãi gỡ bỏ xe đúc :
Lực cắt của tĩnh tãi gỡ bỏ xe đúc : Ỉ |
Moment cua tinh tai doan duc trén đà giáo :
Trang 14
LUAN VAN TOT NGHIEP CHUONG 3: THI CONG KET CAU NHIP
3.4.3.1.3 Giải phóng liên kết cứng giữa tru va nhip dam — HLB3
Khi giải phóng liên kết tạm ở đỉnh trụ, tải trọng tác dụng lúc này là moment uốn khi tháo dỡ liên kêt tạm và hạ dâm lên gơi Theo tính tốn ta có sơ đơ tính như sau:
Sing Biéu d6 moment : Biểu đồ lực cắt : 3.4.3.2 Hợp long nhịp giữa
Cần điều chỉnh 2 mút hãng về cùng cao độ trước khi hợp long, lắp đặt ván khuôn và đồ bê tông hợp long nhịp giữa, ta xét 2 tình hng sau đây:
3.4.3.2.1 Bê tông đốt hợp long giữa chưa đông cứng - HLGI Sơ đồ tính là dầm giản đơn có đầu thừa, tải trọng bao gồm: — Trọng lượng I nửa xe đúc CE/2
— Trọng lượng bản thân của nửa đốt hợp long chưa đông cứng
-862.5
Trang 15
LUAN VAN TOT NGHIEP CHUONG 3: THI CONG KET CAU NHIP
Biéu do moment :
Biéu đồ lực cắt :
3.4.3.2.2 Bê tông đốt hợp long giữa đã đông cứng - HLG2
Khi bêtông đạt cường độ tiến hành căng kéo cáp dự ứng lực chịu momen dương và tiến hành
tháo dỡ xe đúc Khi bê tông đốt hợp long đã đông cứng, tại thời điểm dỡ bỏ tai trong thi công rải đều
và tải trọng xe đúc thì trong dầm có sự thay đồi nội lực Dam chiu phản lực do tháo đỡ xe đúc, phản lực có độ lớn bằng phân nửa trọng lượng xe đúc như mô tả trong mục 3.4.3.2.2, sơ đồ tính tốn là dầm liên tục 3 nhịp đối xứng và chịu tải trọng đối xứng
Khi đó sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp chịu tải trọng tác dụng là phản lực từ dưới lên do tháo đỡ xe đúc
Biêu đô moment :
Trang 16
LUAN VAN TOT NGHIEP CHUONG 3: THI CONG KET CAU NHIP Biều đồ lực cắt : JIU[ > ÏÌÌÌÌÌÌÌ LAA
3.4.3.2.3 Hoàn thiện và dỡ tải thi công - HLG3
Khi kết cấu đã có sơ đồ đúng như dự định thiết kế Tải trọng thi công rãi đều được dỡ bỏ, lúc này ta coi như kêt câu dâm liên tục 3 nhịp chịu tải trọng thi công rải đêu CLL hướng lên
3.4.3.2.4 Hạ gối hiệu chính nội lực dầm :
Do nội lực trong quá trình đúc hãng khi tổ hợp có sự bất hợp lý so với sơ đồ làm việc của
dầm liên tục ( giữa nhịp chịu moment âm ) Do đó, cần hạ gối cưỡng bức đề đưa nội lực về đúng lý
thuyết ( giữa nhịp chịu moment dương ) Ở thiết kế này ta hạ gối một đoạn là 200mm, kết quả nội lực được trình bày trong các bảng tính sau đây :
So dé moment do hạ gối :
§ 4 Ï or
[llUllfff/
SVTH : NGUYÊN THIÊN ĐỊNH Trang 36
Trang 17
LUAN VAN TOT NGHIEP CHUONG 3: THI CONG KET CAU NHIP Sơ đô lực cắt : [IIIIiiiIi///NIII CO ®