Bài giảng Công nghệ xây dựng công trình bê tông

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BÊ TƠNG HÀ NỘI, 09/2021 MỤC LỤC Chƣơng GIA CÔNG CỐT LIỆU 1.1 Những yêu cầu cốt liệu (TCVN 7570:2006) 1.1.1 Cát 1.1.2 Cốt liệu lớn (đá, cuội sỏi) 1.2 Gia công cốt liệu 1.2.1 Nghiền đá 1.2.2 Sàng cốt liệu 1.2.3 Rửa cốt liệu Chƣơng CÔNG TÁC VÁN KHUÔN 2.1 Những yêu cầu ván khuôn 2.2 Xác định lực tác dụng lên ván khuôn bƣớc thiết kế ván khuôn 2.2.1 Lực tác dụng 2.2.2 Tổ hợp lực để tính tốn ván khn đà giáo chống đỡ 2.2.3 Các bƣớc thiết kế ván khuôn 10 2.3 Phân loại kết cấu ván khuôn 10 2.3.1 Phân loại ván khuôn 10 2.3.2 Một số loại ván khuôn thƣờng gặp 10 2.4 Dựng lắp tháo dỡ ván khuôn 12 2.4.1 Dựng lắp ván khuôn 12 2.4.2 Tháo dỡ ván khuôn 13 2.5 Công tác nghiệm thu 13 Chƣơng CÔNG TÁC CỐT THÉP 14 3.1 Gia công cốt thép 14 3.1.1 Duỗi thẳng cốt thép 14 3.1.2 Cắt cốt thép 14 3.1.3 Uốn cốt thép 15 3.1.4 Đánh rỉ cốt thép 15 3.2 Vận chuyển, đặt buộc cốt thép 16 3.2.1 Vận chuyển cốt thép 16 3.2.2 Các dụng cụ đặt buộc cốt thép 16 3.2.3 Cách đặt buộc cốt thép 16 3.3 Xƣởng gia công cốt thép 17 3.4 Công tác nghiệm thu cốt thép 17 Chƣơng SẢN XUẤT BÊ TÔNG 18 4.1 Phối liệu bê tông 18 4.1.1 Xác định tỷ lệ cấp phối bê tông 18 4.1.2 Cách phối liệu 18 4.2 Phƣơng pháp trộn máy trộn bê tông 18 4.2.1 Phƣơng pháp trộn bê tông 18 4.2.2 Các loại máy trộn bê tông 18 4.2.3 Các thông số máy trộn bê tông 20 4.3 Nhà máy trộn trạm trộn bê tông 21 4.3.1 Xác định suất trạm trộn số máy trộn bê tông 21 4.3.2 Các hình thức bố trí nhà máy trạm trộn bê tông 22 Chƣơng VẬN CHUYỂN VỮA BÊ TÔNG 24 5.1 Nguyên lý công tác vận chuyển bê tông 24 5.1.1 Yêu cầu kỹ thuật vận chuyển vữa bê tông 24 5.1.2 Các nhân tố ảnh hƣởng đến lựa chọn phƣơng thức vận chuyển 24 5.2 Vận chuyển bê tông theo phƣơng ngang 24 5.2.1 Vận chuyển ô tô 24 5.2.2 Vận chuyển đƣờng ray (xe goòng) 26 5.2.3 Vận chuyển thủ công 26 5.3 Vận chuyển bê tông theo phƣơng thẳng đứng 26 5.3.1 Vận chuyển thăng tải 26 5.3.2 Vận chuyển cần trục cột buồm 26 5.3.3 Vận chuyển bê tông cần trục bánh xích bánh 27 5.3.4 Vận chuyển bê tông cần trục cổng 27 5.3.5 Vận chuyển bê tông cần trục tháp 27 5.3.6 Vận chuyển bê tông cần trục dây cáp 27 5.4 Vận chuyển vữa bê tông liên tục 28 5.4.1 Vận chuyển băng chuyền 28 5.4.2 Bơm bê tông 29 5.4.3 Vận chuyển vữa bê tông ép 29 5.5 Các thiết bị phụ trợ cho công tác vận chuyển vữa bê tông 29 Chƣơng ĐỔ, SAN, ĐẦM VÀ DƢỠNG HỘ BÊ TÔNG 30 6.1 Phân khoảnh đổ bê tông 30 6.1.1 Sự cần thiết nguyên tắc phân chia khoảnh đổ 30 6.1.2 Các hình thức phân chia khoảnh đổ 30 6.2 Công tác chuẩn bị trƣớc đổ bê tông 31 6.2.1 Chuẩn bị 31 6.2.2 Xử lý khe thi công (mạch ngừng thi công) 32 6.2.3 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.4 6.4.1 Kiểm tra trƣớc đổ bê tông 32 Đổ, san, đầm dƣỡng hộ bê tông 32 Đổ bê tông 32 San bê tông 34 Đầm bê tông 35 Dƣỡng hộ bê tông 37 Ứng suất nhiệt bê tông khối lớn 38 Ứng suất nhiệt bê tông 38 6.4.2 Biện pháp giảm ứng suất nhiệt bê tông 39 Chƣơng THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 41 7.1 Khái niệm 41 7.1.1 Tính ƣu việt bêtông đầm lăn RCC (Rolling Compacted Concrete) 41 7.1.2 Đặc điểm thi công đập RCC 41 7.2 Trộn RCC 42 7.2.1 Yêu cầu trộn RCC 42 7.2.2 Thiết bị trộn RCC 42 7.3 Vận chuyển RCC 43 7.3.1 Ô tô tự đổ 43 7.3.2 Băng tải 43 7.3.3 Ống dẫn chân không 44 7.4 Rải san đầm RCC 44 7.4.1 Rải san (làm mặt khoảnh đổ) 44 7.4.2 Nén ép 44 7.4.3 Phƣơng thức lên cao thân đập 44 7.5 Xử lý mặt tầng 45 7.5.1 Đánh xờm mặt tầng, phƣơng pháp: Xói, xoa mái 45 7.5.2 Phủ vật liệu gắn khe 45 7.5.3 Khống chế thời gian giãn cách mặt tầng 45 7.6 Thi công kết cấu phòng thấm đập RCC 45 7.6.1 Các loại hình kết cấu phòng thấm RCC 45 7.6.2 Phịng thấm bêtơng thƣờng 45 7.6.3 Thi cơng kết cấu phịng thấm đập RCC 46 7.6.4 Bêtơng cải tính 46 7.7 Phân khe tạo khe 46 7.7.1 Phân khe 46 7.7.2 Hợp khe 46 Chƣơng BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƢỚC 47 8.1 Khái niệm 47 8.2 Công nghệ thi công bê tông ứng suất trƣớc 47 8.2.1 Theo thời điểm căng cốt thép tạo ứng suất trƣớc 47 8.2.2 Theo vị trí bố trí cáp ứng suất trƣớc 47 8.2.3 Theo mức độ hạn chế ứng suất kéo cấu kiện 48 8.2.4 Theo đặc điểm cáp ứng suất trƣớc 48 8.3 Công nghệ thi công căng trƣớc 48 8.4 Công nghệ thi công căng sau 48 Chƣơng MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP THI CÔNG ĐẶC BIỆT 50 9.1 Độn đá hộc bê tông 50 9.1.1 Ƣu điểm 50 9.1.2 Nhƣợc điểm 50 9.1.3 9.1.4 9.1.5 9.1.6 9.2 9.2.1 9.2.2 9.3 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4 9.4 9.4.1 9.4.2 9.5 Yêu cầu chất lƣợng đá để độn bê tông 50 Phƣơng pháp thi công độn đá hộc chủ yếu 50 Những tƣợng làm giảm chất lƣợng bê tông độn đá hộc 51 Phạm vi cho phép đổ bê tông độn đá hộc 51 Đổ bê tông dƣới nƣớc 51 Khái quát 51 Các phƣơng pháp đổ bê tông nƣớc 51 Thi công bê tông phƣơng pháp lắp ghép 52 Ƣu điểm 52 Chế tạo cấu kiện 52 Vận chuyển bê tông 53 Lắp ráp: gồm bƣớc: 53 Phun vữa phun bê tông 53 Yêu cầu kỹ thuật 53 Yêu cầu mặt cần phun kỹ thuật phun 54 Thi công bê tông phƣơng pháp chân không 54 Chƣơng GIA CÔNG CỐT LIỆU Cốt liệu dùng bê tông chủ yếu đá sỏi cuội, cát với khối lƣợng lớn Cát cát tự nhiên cát nghiền từ đá 1.1 Những yêu cầu cốt liệu (TCVN 7570:2006) 1.1.1 Cát  Cấp phối: Cát hỗn hợp thiên nhiên nham thạch rắn có d=(0,145)mm Mơ đun độ nhỏ cát thô Mc =(2,03), cát mịn Mc =(0,72), : Mc  A2,5  A1, 25  A0,63  A0,315  A0,14 100 Trong đó: A- Lƣợng sót tích luỹ % sàng có đƣờng kính mắt sàng tƣơng ứng; Với cát nhỏ có Mc30cm, tƣờng dầy>10cm Thành đứng dầm vòm Đáy dầm vòm Khối bê tông lớn 2.2.3 Các bước thiết kế ván khn Mục đích thiết kế ván khn xác định đƣợc kích thƣớc vật liệu (ván mặt, nẹp, đinh, bu lông ) cự ly kết cấu ván khuôn để biết cách gia công lắp dựng; Bƣớc 1: Xác định lực; Bƣớc 2: Sơ vẽ kết cấu ván khuôn giả thiết cự ly bulông, nẹp ; Bƣớc 3: Phân tích lực, vẽ sơ đồ chịu lực phận để tính tốn định kích thƣớc; Cuối thống kê vật liệu; 2.3 Phân loại kết cấu ván khuôn 2.3.1 Phân loại ván khuôn Theo vật liệu làm ván khn có: Ván khn gỗ, bê tơng, kim loại; Theo hình dáng bề ngồi vị trí có: ván khn phẳng, cong, đứng, nằm, nghiêng, treo; Theo điều kiện thi cơng có: ván khn định hình, tiêu chuẩn, cố định, di động, trƣợt; Theo tác dụng ván khn có: ván khn chân khơng, ván khn thấm nƣớc 2.3.2 Một số loại ván khuôn thường gặp 2.3.2.1 Ván khn tiêu chuẩn (Hình 2.2) Đó mảng ván ghép lại với có kích thƣớc định khoảng vài m2 Vật liệu gỗ kim loại; Ván khuôn tiêu chuẩn đƣợc gia công hàng loạt cơng xƣởng, kích thƣớc tuỳ thuộc kích thƣớc khối đổ bê tơng khả vận chuyển, thƣờng có chiều rộng 0,81,2m dài 25m Độ dày ván, kích thƣớc bố trí nẹp tính tốn thiết kế; Ván khn nhƣ Hình 2.2a ln lƣu lần, nhƣ Hình 2.2b– 10 lần; a) b) 60 20 2 x1 350 400 50 270 2 50 20 2 x1 2 x2 31 100 61 100 H ìn h V n kh u ô n tiêu ch u ẩ n , V n m ặ t; N Ñp n ga n g; N Đp d ä c; N Đp xiªn Hình 2.1 Ván khn tiêu chuẩn 1, 3- Ván mặt; 2- Nẹp ngang; 4- Nẹp dọc; 5- Nẹp xiên 640 H ìn h M ả n g vá n kh u ô n p h ẳ n g đ ịn h h ìn h Hỡnh 2.2 vỏn V n m Mng ặ t; N Đp ® ø nkhn g ; N Đpphẳng n ga n g; định hình N ẹp xiên ; - b u lô n g ; Đ giữ ch â n 1- Ván mặt; 2- Nẹp đứng; 3- Nẹp ngang; 4- Nẹp xiên; 5- Bu lông; 6- Đà giữ chân 10 - Tăng đƣờng kính cốt liệu; - Dùng phụ gia hoá dẻo hay tạo bọt; - Độn đá hộc; - Phân vùng ứng lực dùng mác bê tông khác nhau; - Dùng cấp phối hợp lý; - Dùng cƣờng độ bê tông thời kỳ cuối để thiết kế; * Thi công đập bê tông cách dùng khối bê tơng đúc sẵn; * Dùng xi măng toả nhiệt; 6.4.2.2 Hạ thấp nhiệt độ đổ bê tông Làm lạnh nƣớc, cốt liệu trộn bê tông; Đổ bê tông nhiệt độ trời thấp; 6.4.2.3 Tăng tốc độ toả nhiệt bê tông sau đổ - Giảm chiều cao khoảnh đổ; bố trí thứ tự khoảnh đổ cho khoảnh đổ trƣớc có thời gian giãn cách lớn để toả nhiệt; - Tăng diện tích bề mặt toả nhiệt; - Hạ thấp nhiệt độ bề mặt cách tƣới nƣớc lạnh; H ×n h 1 Sơ đ b ố trÝ è n g d É n n - í c 6.11 Sơ đồ bố trí ống dẫn nước - Thốt nhiệt nhờ hệ thống ống dẫn nƣớc lạnh, Hình m lạ n h tro n g kh ố i b ê tô n g lm lnh bê tông chừa lại giếng đứng khối bê tông 40 Chƣơng THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 7.1 Khái niệm 7.1.1 Tính ưu việt bêtơng đầm lăn RCC (Rolling Compacted Concrete) RCC kỹ thuật thiết kế thi công bêtông từ thập niên 70 kỷ XX, cải biến phƣơng pháp đầm chặt bêtông đầm chấn động, nén ép mặt tầng (máy móc lớn thi cơng đập đất đá) vào thi cơng bêtơng thay cho đầm dùi thi công tốc độ nhanh giảm ứng suất nhiệt thủy hóa xi măng Hình 7.1 Mặt cắt điển hình đập RCC Định Bình 7.1.1.1 Tốc độ nhanh Kích thƣớc mặt cắt đập RCC tƣơng tự nhƣ đập bêtông thƣờng nhƣng lƣợng xi măng bêtơng ít, kết cấu thân đập đơn giản, khơng bố trí khe dọc, khơng dùng ván khn hình thành khe ngang, sử dụng máy móc thi cơng đập đất đá, tốc độ thi cơng so với đập bêtơng thƣờng tăng nhanh nhiều 7.1.1.2 Kinh tế So với bêtông thƣờng đập RCC tiết kiệm đƣợc lƣợng ván khuôn chi phí khoan nối khe thi cơng Mặt khác, RCC dùng lƣợng ximăng nên tiết kiệm đƣợc chi phí vật liệu 7.1.2 Đặc điểm thi cơng đập RCC 41 Đặc điểm xây dựng đập RCC là: - Trộn nhiều tro bay, dùng xi măng; - Trộn thêm phụ gia dùng phụ gia phức hợp; - Dùng bêtơng biến thái (cải tính bêtơng); - Chia khe kết cấu hợp lý; - Chọn dùng biện pháp xử lý mặt tầng có hiệu kinh tế; - Chọn dùng công nghệ rải san đầm mới, nhƣ thi công rải lớp nghiêng, v.v ; - Dùng biện pháp khống chế nhiệt phịng nứt có hiệu nhƣ chơn ống làm lạnh, phun sƣơng mặt khoang, v.v 7.2 Trộn RCC RCC giống nhƣ bêtơng thƣờng, q trình thi công bao gồm trộn vật liệu, vận chuyển đổ san, nén ép, dƣỡng hộ, v.v 7.2.1 Yêu cầu trộn RCC RCC yêu cầu trộn kỹ, làm cho xi măng, cát đá, v.v đựơc trộn 7.2.2 Thiết bị trộn RCC Thực tiễn chứng minh, trộn RCC dùng máy trộn cƣỡng bức, dùng máy trộn rơi tự do, dùng máy trộn phân đợt, dùng máy trộn kiểu liên tục 7.2.2.1 Máy trộn kiểu rơi tự Máy trộn rơi tự lợi dụng dung tích thùng quay nâng vật liệu lên cao sau rơi xuống trộn vào Dùng rộng rãi cơng trình đập bêtơng thƣờng trộn RCC Ƣu điểm: kết cấu đơn giản, dung tích lớn, tiêu hao lƣợng ít, tuổi thọ, thích ứng tốt loại cốt liệu Vấn đề nên ý: - Trình tự đổ cốt liệu vào: Trong RCC, trộn lƣợng lớn chất tro bay, dùng cát nhân tạo (bề mặt thơ thám, tăng khó khăn cho vữa vào bám vào bề mặt cốt liệu), đồng thời dùng nƣớc, trộn đổ vật liệu khơng thể theo trình tự đổ bêtơng thƣờng - Khi trộn RCC, lƣợng dùng nƣớc ít, cho nƣớc vào trƣớc hay sau thể tích thay đổi khơng lớn - Thời gian trộn: vữa RCC có khác biệt rõ ràng với vữa trộn bêtông thƣờng Thời gian cần thiết trộn vữa bêtông chịu ảnh hƣởng cấp phối, thiết bị loại hình máy trộn trình tự đổ vật liệu vào, v.v Vì vậy, thời gian trộn cần phải thơng qua thí nghiệm trộn xác định - Vấn đề dính: có số máy trộn trộn RCC dễ phát sinh vấn đề vữa cát dính vào cánh trộn trình tự đổ vật liệu vào hợp lý giảm nhẹ tƣợng dính 42 - Vấn đề phân cỡ: RCC có hàm lƣợng nƣớc nhỏ máy trộn xả vật liệu cốt liệu to trƣớc dễ phát sinh tƣợng phân ly cốt liệu nghiêm trọng - Lƣợng ngậm nƣớc cát: thay đổi lƣợng nƣớc có số ảnh hƣởng rõ đến cấp phối thời gian trộn vữa RCC Vậy dùng máy trộn bêtông kiểu rơi tự để trộn RCC cần xét đến nhiều nhân tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng suất sản xuất nên tăng dung tích chọn máy trộn tăng thêm số máy trộn 7.2.2.2 Máy trộn cưỡng Máy trộn kiểu cƣỡng lợi dụng phiến đƣợc lắp vào trục quay chủ động trộn vật liệu, thùng trộn không quay Đặc điểm: tác dụng trộn mãnh liệt, rút ngắn thời gian trộn, bêtông trộn loại chất lƣợng tốt, loại tháo vật liệu đáy, trình xuất liệu gần nhƣ không phát sinh phân ly Khuyết điểm: cánh quay rãnh bị mài mòn nhanh, tiêu hao công suất lớn 7.3 Vận chuyển RCC Vữa RCC bêtơng có tính cứng khơ, phạm vi tuyển chọn công cụ vận chuyển so với bêtông thƣờng rộng, thƣờng phổ biến chọn ô tô tự đổ băng tải, lý công suất cao 7.3.1 Ơ tơ tự đổ Ƣu điểm: lực vận chuyển lớn (suất sản xuất cao), động linh hoạt, số lần đổ đổ lại tính thơng dụng cao Phổ biến dùng tơ tải tự đổ phía sau, dung lƣợng thùng xe nên phối hợp tốt với máy trộn với cƣờng độ thi công mặt đập, yêu cầu nên vào cao trình khơng giống vị trí đổ mà bố trí đƣờng vận chuyển Từ nhà máy trộn đến bố trí đƣờng mặt đập thƣờng có tuyến tuyến nhánh Từ đƣờng phân số đƣờng nhánh lên đập khơng cao trình Chiều rộng đƣờng vào cƣờng độ xe chạy loại hình xe định Do tơ tự đổ trực tiếp vận chuyển bêtông vào khoảnh đổ, nên ý tránh bánh xe ô tô làm ô nhiễm mặt khoảnh đổ, tức cần phải tiến hành rửa bánh xe Có thể bố trí bồn rửa bánh xe trang bị tự động rửa Khi nạp xả RCC nên tránh tận lƣợng giảm nhẹ cốt liệu phân ly 7.3.2 Băng tải Ƣu điểm: sức sản xuất cao, thiết bị nhẹ, giá thành thấp, thích ứng yêu cầu thi công kinh tế tốc độ cao đập Yêu cầu: - Nâng cao tính tin cậy phận linh kiện máy - Cố gắng yêu cầu thiết bị kết cấu nhẹ thiết bị đồng bộ, lắp ráp thuận tiện, di chuyển linh hoạt, tính thích ứng mạnh 43 - Trang thiết bị thi công chuyên dùng bảo đảm chất lƣợng bêtông Công dụng: cung liệu, vận chuyển, phân liệu - Máy băng chuyền cung liệu: Yêu cầu: hạn lƣợng, đều, liên tục Chủng loại: máy cung liệu băng tải, gầu cấp liệu xoắn ốc, xe trộn kiểu đổ nghiêng hiệu suất cao - Máy băng tải phân bố: Công dụng: bê tơng dùng băng tải vận chuyển đổ vật liệu cho vị trí mặt đập Yêu cầu: máy băng tải mặt đập quay trở lại, kéo dài, nghiêng 7.3.3 Ống dẫn chân không Khi vị trí nhà máy trộn bê tơng tƣơng đối cao, đồng thời có đƣờng qua vai đập vận chuyển RCC theo phƣơng đứng ống dẫn chân không (hoặc phụ áp), (lắp ống dẫn nửa cứng nửa mềm sƣờn mặt dốc) Nguyên lý: trở lực hãm lƣu trở lực ma sát độ chân không sản sinh, làm cho tốc độ chảy xuống bê tông khống chế phạm vi định, đạt đến mục đích khơng tụt nhanh q, khơng bị nút tắc, không bị phân ly vận chuyển bê tông Ƣu điểm: thiết bị đơn giản, đầu tƣ rẻ 7.4 Rải san đầm RCC 7.4.1 Rải san (làm mặt khoảnh đổ) Máy rải san: máy ủi đất, máy san, máy rải gọi tắt máy san rải Yêu cầu: làm cho mặt khoảnh đổ đƣợc phẳng, giảm nhẹ cốt liệu phân ly 7.4.2 Nén ép Nén ép tức lợi dụng máy móc nén ép làm cho vữa RCC từ rời rạc biến thành đặc Để thu đƣợc tính vật lý, cần có lực đầm nén ép cần thiết Máy móc: đầm chấn động Nguyên lý: dƣới tác dụng chấn động, lực ma sát bêtơng hạ thấp nhanh chóng, hạt nhỏ trạng thái lơ lửng mà biến thành dịch thể, vữa bêtơng trộn sau dịch thể hố thuộc trạng thái lƣu động Cốt liệu lớn dƣới tác dụng lực chấn động trọng lƣợng thân, khắc phục lực ma sát trong, sản sinh dịch chuyển vị trí xếp lại kết cấu bê tơng Giữa khoảng rỗng vữa bê tông bị dịch thể lƣu động lấp đầy, từ đạt đƣợc trạng thái đặc biệt 7.4.3 Phương thức lên cao thân đập Hình thức thi công RCC: Từ bờ bên đến bờ bên lịng sơng, tồn tuyến đập đồng thời đổ lên cao Mỗi diện tích tầng vào diện tích to nhỏ tình hình tổ chức thi cơng thiết bị thi cơng, tức xét xem có cần phân khu khơng 44 Phƣơng thức lên cao thân đập có lên cao gián đoạn (RCD, Roller Compacted Dam) lên cao liên tục (RCC, Compacted Concrete) loại 7.5 Xử lý mặt tầng Trên mặt khe thi công ngang RCC nên tiến hành xử lý mặt khe Khi tính dẻo kết hợp mặt khơng có khả đảm bảo, nên xem nhƣ khe thi công vần tiến hành xử lý mặt khe Nội dung xử lý mặt khe: Đánh xồm mặt tầng, dọn sạch, phủ lớp vật liệu gắn khe 7.5.1 Đánh xờm mặt tầng, phương pháp: Xói, xoa mái Xói lại phân làm xói nƣớc áp lực áp lực xói cao Xói nƣớc áp lực: áp lực nƣớc 0,1-0,15 MPa Ƣu điểm: hiệu suất cao, sử dụng tiện Nhƣng thời gian xói khó nắm bắt Xói nƣớc áp lực cao: Áp lực xói đến 50MPa Ƣu điểm: Chất lƣợng xói tốt Nhƣng dễ phát sinh cố khơng an tồn Xoa tức dùng máy mài để đánh xờm 7.5.2 Phủ vật liệu gắn khe Chủng loại vật liệu gắn khe: (1) Vữa cát: Mác vữa cát so với bêtông cao cấp, tầng dầy 1,0  1,5cm; (2) Lớp bêtông đệm: Bêtông cốt liệu nhỏ giầu vật liệu keo dính, đƣờng kính cốt liệu lớn (nhỏ bằng)  70cm; (3) Vữa xi măng; (4) Vữa xi măng tro bay 7.5.3 Khống chế thời gian giãn cách mặt tầng Để đảm bảo chất lƣợng liên kết tầng RCC, cần khống chế thời gian dãn cách tầng dƣới Tức đổ bêtơng tầng nên hồn thành trƣớc hết thời gian ninh kết tầng dƣới Vì việc phán đoán thời gian ninh kết ban đầu vữa RCC tƣơng đối quan trọng 7.6 Thi công kết cấu phịng thấm đập RCC 7.6.1 Các loại hình kết cấu phòng thấm RCC 7.6.2 Phòng thấm bêtông thường Trong phạm vi độ rộng định mặt thƣợng lƣu với RCC đồng thời đổ bê tông thƣờng (Chiều dầy thƣờng từ 2,5  3,0m) Ƣu điểm: Hiệu phòng thấm tốt Khuyết điểm: Cùng thi công với RCC, thƣờng gây cản trở, ảnh hƣởng tốc độ thi công mặt đập 45 7.6.3 Thi cơng kết cấu phịng thấm đập RCC 7.6.3.1 Tầng phòng thấm RCC Khi chọn RCC làm mặt chống thấm thƣợng lƣu, cần đặc biệt ý vấn đề công nghệ thi công tức cần phải đảm bảo chất lƣợng kết hợp mặt tầng RCC 7.6.3.2 Tầng phòng thấm hỗn hợp nhựa đường Vật liệu hỗn hợp nhựa đƣờng gồm: Nhựa đƣờng, chất độn, cốt liệu nhỏ cốt liệu lớn theo tỷ lệ phối hợp định tạo thành Căn yêu cầu cải tính cịn cho thêm vào đá bơng, cao su, chất dẻo, bột đá vôi v.v… Đổ chiều dầy tầng phòng thấm vật liệu hỗn hợp  10cm 7.6.4 Bêtơng cải tính Bêtơng cải tính trƣớc đổ RCC đổ RCC tƣới thêm lƣợng định vữa bêtông tro bay, dự kiến biến tính, sau dùng đầm bêtơng tần số cao đầm chặt, gọi bêtông biến thái Thƣờng dùng mặt tiếp nƣớc thân đập để đảm bảo mặt RCC đƣợc nhẵn, nâng cao tính phịng thấm sử dụng rộng rãi cho mặt hạ lƣu đập, xung quanh hành lang lỗ thân đập 7.7 Phân khe tạo khe 7.7.1 Phân khe Đập RCC thƣờng khơng bố trí khe dọc Ở lịng sơng khơng rộng, vùng khí hậu ôn hòa, sau trộn nhiều tro bay, nhiệt thủy hóa hạ thấp, nhƣ lợi dụng mùa đơng đổ bêtông nhiệt độ thấp đƣờng viền đập phẳng khơng gồ ghề đột xuất xem xét khơng bố trí khe ngang Ở dịng sơng tƣơng đối rộng vùng lạnh nóng nhiệt cần thiết phải bố trí khe ngang Phƣơng pháp phân khe: Cắt khe máy cắt khe; dùng ván khuôn tạo khe 7.7.2 Hợp khe Sau phân khe hợp khe, việc ngăn chặn lỗ khe, thƣờng dùng cốt thép để ngăn khe Đập vòm RCC, cần sau khe ngang mở rộng tiến hành khoan gắn khe, để hình thành khối chỉnh thể, sau cho phép tích nƣớc vận hành 46 Chƣơng BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƢỚC 8.1 Khái niệm Kết cấu bê tơng cốt thép ứng suất trƣớc cịn gọi kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trƣớc, hay bê tông tiền áp bê tông dự ứng lực, kết cấu bê tông cốt thép sử dụng kết hợp ứng lực căng trƣớc cốt thép chịu nén bê tông để tạo nên biến dạng ngƣợc với chịu tải kết cấu Nhờ kết cấu bê tơng có khả chịu tải trọng lớn kết cấu bê tông thông thƣờng vƣợt đƣợc nhịp hay độ lớn kết cấu bê tông cốt thép thông thƣờng BTƢST đƣợc áp dụng rộng rãi giới từ năm đầu kỷ XX Ở Việt Nam, năm gần cơng nghệ BTƢST có bƣớc phát triển mạnh mẽ khẳng định đƣợc ƣu vƣợt trội hẳn so với bê tông thông thƣờng nhiều lĩnh vực xây dựng nhƣ: xây dựng dân dụng (sàn nhà cao tầng…), xây dựng cơng trình giao thơng (dầm cầu nhịp lớn…) Để khắc phục nhƣợc điểm nứt sớm khó kết hợp với thép chịu kéo cƣờng độ cao ngƣời ta đƣa kết cấu BTCT ứng suất trƣớc(BTCTƢST) Trƣớc chịu lực, ngƣời ta tạo cấu kiện trạng thái ứng suất ban đầu ngƣợc với trạng thái ứng suất chịu tải, ta có biểu đồ ứng suất nhƣ hình dƣới đƣợc kết cấu nứt nhỏ (fct nhỏ) khơng nứt (fct=0) Hình 8.1 Ứng suất cấu kiện BTCT dự ứng lực 8.2 Công nghệ thi công bê tông ứng suất trƣớc 8.2.1 Theo thời điểm căng cốt thép tạo ứng suất trước - Phƣơng pháp căng trƣớc: cốt thép ứng suất trƣớc đƣợc căng hai khối neo trƣớc đổ bê tông Lực căng tạo kích thủy lực Bê tơng đủ cƣờng độ => áp lực kích đƣợc thả ra, truyền ứng suất trƣớc cho bê tông; - Phƣơng pháp căng sau: cốt thép ứng suất trƣớc đặt sẵn cấu kiện, bê tông đạt đủ cƣờng độ =>cốt thép ứng suất trƣớc đƣợc căng hay neo vào đầu cuối cấu kiện 8.2.2 Theo vị trí bố trí cáp ứng suất trước - Phƣơng pháp căng trong: cốt thép ứng suất trƣớc đƣợc căng trƣớc nằm bê tông - Phƣơng pháp căng ngoài: cốt thép ứng suất trƣớc nằm cấu kiện 47 8.2.3 Theo mức độ hạn chế ứng suất kéo cấu kiện - Ứng lực toàn phần: cấu kiện đƣợc thiết kế cho không suất ứng suất kéo chịu tải trọng sử dụng; - Ứng lực phần: dƣới tác dụng tải trọng sử dụng, sau dự ứng lực có ứng suất kéo đƣợc khống chế cấu kiện 8.2.4 Theo đặc điểm cáp ứng suất trước - Cáp ứng suất trƣớc dính kết: cáp có bám dính với bê tông xung quanh dọc theo chiều dài cáp; - Cáp ứng suất trƣớc khơng dính kết: cáp đƣợc bảo vệ khỏi ăn mòn lớp mạ, lớp bơi trơn chống dính, bọc ống chất dẻo để tránh bám dính với bê tơng xung quanh 8.3 Công nghệ thi công căng trƣớc Công nghệ thi công căng trƣớc kéo căng cốt thép trƣớc đổ bê tông Cốt thép đƣợc neo đầu cố định vào bệ đầu đƣợc kéo với lực kéo F Dƣới tác dụng lực kéo F cốt thép đƣợc kéo giới hạn đàn hồi dài đoạn đồng thời cốt thép xuất ứng suất kéo thiết kế Tiếp đến ta đặt cốt thép thƣờng đổ bê tông cấu kiện Khi bê tông cấu kiện đạt đƣợc cƣờng độ cần thiết, ngƣời ta tiến hành buông cốt thép Lúc cốt thép dự ứng lực có xu hƣớng co lại khôi phục chiều dài ban đầu sinh ứng xuất nén Các cốt thép căng có dạng thẳng gấp khúc.Việc tạo hình gấp khúc cho cốt thép căng đƣợc thực nhờ móc neo liên kết với bệ căng khn Nói chung phƣơng pháp căng trƣớc phƣơng pháp hiệu - Do đƣợc thi công chế tạo sở sản xuất nên chất lƣợng cấu kiện bê tông đƣợc theo dõi đạt đƣợc ổn định đồng cao; - Kết cấu bê tông ứng suất trƣớc căng trƣớc dùng lực bám dính suốt chiều dài cốt thép nên có rủi ro tổn hao ứng suất trƣớc; - Là cấu kiện đƣợc đúc sẵn nên thuận tiện cho việc thi công làm giảm thời gian thi công; - Chế tạo đƣợc nhiều mẫu mã, hình dạng Đối với cơng trình lớn, việc áp dụng phƣơng pháp căng trƣớc trƣờng khơng thuận lợi phải có bệ căng, tƣờng chịu lực địi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao Thƣờng dùng nhà máy bê tông để sản xuất hàng loạt cấu kiện giống tổ chức sản xuất hàng loạt, đặc biệt cơng trình xây dựng; Chỉ áp dụng cho cấu kiện có nhịp ngắn vừa, chủ yếu dạng dầm, cọc, cừ 8.4 Công nghệ thi công căng sau Công nghệ thi công căng sau đổ bê tông chừa lại lỗ để luồn cốt thép tạo ứng suất trƣớc Sau bê tông đạt cƣờng độ theo thiết kế tiến hành căng thép tạo ứng suất ngƣợc kết cấu 48 Trƣớc tiên ngƣời ta lắp dựng ván khuôn, cốt thép thƣờng đặt ống tạo rãnh (đặt trƣớc cốt thép ƢST luồn sau) tôn, kẽm vật liệu khác Sau đổ bê tơng cấu kiện, bê tông cấu kiện đủ cƣờng độ ta tiến hành luồn cốt thép kéo căng đến ứng suất thiết kế Sau căng xong cốt thép ƢST đƣợc neo chặt vào đầu cấu kiện Thông qua neo, cấu kiện bị nén lực kéo căng cốt thép Tiếp ngƣời ta bơm vữa xi măng vào ống rãnh để bảo vệ cốt thép khỏi bị ăn mịn tạo lực dính bám bê tơng với cốt thép Đó loại bê tơng ứng suất trƣớc căng sau có bám dính Nhƣng có trƣờng hợp cốt thép đƣợc bảo vệ ống rãnh mỡ chống gỉ, trƣờng hợp đƣợc gọi cấu kiện bê tông ứng suất trƣớc căng sau khơng dính bám Phƣơng pháp ln phải có neo, kéo từ đầu đầu neo chết (neo sẵn đầu) Phƣơng pháp có ƣu nhực điểm: - - Sản xuất đƣợc cấu kiện lớn trƣờng; Thi công đƣợc kết cấu bê tông ứng suất trƣớc chỗ cơng trình; Phƣơng pháp ln phải có neo, kéo từ đầu đầu neo chết; Phƣơng pháp thi công bê tông ứng suất trƣớc căng sau khơng bám dính dựa vào đầu neo để giữ ứng suất trƣớc Nếu đầu neo bị hỏng ứng suất trƣớc cốt thép mất, kết cấu trở thành kết cấu bê tông thông thƣờng, khơng đảm bảo chịu lực nữa; Trong q trình bơm vữa phƣơng pháp thi công bê tông ứng suất trƣớc căng sau dạng liên kết thƣờng gặp cố tắc ống Khi tắc ống vữa khơng bơm qua tới đầu bên đƣợc, ta phải khoan đƣờng ống để tạo lỗ vữa tràn lên theo lỗ này, có nghĩa ống phải bơm thành lần phía Dùng để kéo căng bó sợi dây cáp đặt theo đƣờng thẳng cong, dùng cho cấu kiện chịu lực lớn nhƣ kết cấu cầu Phƣơng pháp thƣờng đƣợc thực công trƣờng 49 Chƣơng MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP THI CÔNG ĐẶC BIỆT 9.1 Độn đá hộc bê tông Tỷ lệ độn đá hộc thƣờng khoảng 25% thể tích bê tơng; 9.1.1 Ưu điểm - Tiết kiệm xi măng; - Giảm nhiệt bê tông; 9.1.2 Nhược điểm - Giảm cƣờng độ chịu kéo bê tơng; - Giảm tính chống thấm; - Thi cơng khó khăn hơn, dễ sinh lỗ hổng bê tơng; 9.1.3 Yêu cầu chất lượng đá để độn bê tơng - Đá khơng phong hố, sạch, khơng nứt nẻ; - Kích thƣớc đá D>30÷40cm; - Đá rắn chắc, hình dạng vng vắn; 9.1.4 Phương pháp thi cơng độn đá hộc chủ yếu a) b) c) H ×n h Đ ổ b ê tô n g đ ộ n đ h ộ c a ) R ả i b ê tô n g tr- c, xếp đ lên rồ i đ ầ m ; b ) X ếp đ tr- c, rả i b ê tô n g lên rồ i đ ầ m ; c) Đ ổ sa n đ ầ m b ê tô n g sa u ® ã xÕp ® ¸ h é c rå i d ù n g đ ầ m m ặ t lo i lớ n đ ầ m đ ch ìm o b ê tô n g Hỡnh 9.1 Đổ bê tông độn đá học a) Rải bê tông trước, xếp đá lên đầm; b) Xếp đá trước, rải bê tông lên đầm; c) Đổ, san, đầm bê tơng sau xếp đá hộc, lại dùng đầm mặt loại lớn đầm cho đá chìm vào bê tông  Độn đá trƣớc, đầm sau: Rải vữa bê tơng trƣớc sau xếp đá hộc đầm vào khe đá làm đá chìm vào bê tơng Chú ý khoảng cách hai hịn đá lớn hai lần đƣờng kính cốt liệu lớn nhất; Phƣơng pháp dễ xảy tình trạng xếp đá không kịp làm bê tông phải chờ nên giảm tính dẻo khó đầm cho đá chìm vào bê tông;  Đầm trƣớc độn đá sau: Đổ đầm xong lớp trƣớc, bắt đầu xếp đá lên, sau đổ vữa bê tơng trùm lên đầm cho vữa bê tơng chèn vào khoảng trống hịn đá; Phƣơng pháp đỡ tốn công đầm nhƣng chất lƣợng khơng phƣơng pháp trên; 50 Ngồi hai phƣơng pháp ngƣời ta ứng dụng phƣơng pháp sau: Đổ, san, đầm xong lớp bê tơng dày 30÷40cm sau xếp đá hộc lên dùng đầm bê tơng bề mặt cỡ lớn nén đá chìm vào bê tông; 9.1.5 Những tượng làm giảm chất lượng bê tông độn đá hộc - Nƣớc đọng chỗ lõm đá hộc (phía đáy) tạo độ rỗng sau này; - Bê tông dễ phân tầng đầm, tạo thành lớp vữa xốp phía trên; - Thời gian xếp đá lâu làm giảm tính dẻo vữa đầm 9.1.6 Phạm vi cho phép đổ bê tông độn đá hộc - Cách mặt tiếp giáp với nƣớc 1,5m; - Cách nền, chu vi hành lang, chu vi cống 1m; - Cách ván khuôn 0,3m; - Cách chắn nƣớc kim loại 0,15m 9.2 Đổ bê tông dƣới nƣớc 9.2.1 Khái quát Đổ bê tông dƣới nƣớc chất lƣợng nhƣng đƣợc ứng dụng cho cơng trình tạm nhƣ đê quai; tu sửa cơng trình thuỷ cơng, tƣờng cánh gà cửa vào, cửa âu thuyền, phần trụ pin ngập nƣớc, móng cột điện, điều kiện đổ bê tông khô; Yêu cầu đổ bê tông nƣớc tĩnh (v