công tác ván khuôn và công nghệ thi công đập bê tông đầm lăn có tường thượng lưu là kết cấu bê tông thường kết hợp bê tông đầm lăn cấp phối ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN ÍCH KHANG CÔNG TÁC VÁN KHUÔN VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CÓ TƯỜNG THƯỢNG LƯU LÀ KẾT CẤU BÊ TÔNG THƯỜNG KẾT HỢP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CẤP PHỐI II LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN ÍCH KHANG CÔNG TÁC VÁN KHUÔN VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CÓ TƯỜNG THƯỢNG LƯU LÀ KẾT CẤU BÊ TÔNG THƯỜNG KẾT HỢP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CẤP PHỐI II CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI MÃ SỐ: 60 - 58 - 40 NGƯỜI HD: PGS. TS. LÊ VĂN HÙNG HÀ NỘI - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu trích dẫn là trung thực. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn chưa từng được người nào công bố trong bất kỳ công trình nào khác./. Nguyễn Ích Khang LỜI CẢM ƠN Sau những cố gắng của mình với sự giúp đỡ của thầy cô và đồng nghiệp, tôi đã hoàn thành luận văn Thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ với đề tài: “Công tác ván khuôn và công nghệ thi công đập bê tông đầm lăn có tường thượng lưu là kết cấu bê tông thường kết hợp bê tông đầm lăn cấp phối II”. Đây là kết quả đánh giá kiến thức của mình trong thời gian được học tại Trường Đại học Thuỷ Lợi. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng, trong Khoa Công trình và Trường Đại học Thuỷ lợi đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khoá học. Tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn chân thành đến PGS.TS. Lê Văn Hùng đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn này. Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đồng nghiệp đã khích lệ và động viên, là động lực rất lớn giúp tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Do thời gian c hạn và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế, chắc chắn luận văn không tránh khỏi những thiếu st . Tác giả kính mong các thầy cô ch bảo , mong các đồng nghiệp đng gp ý kiến để tác giả c thể hoàn thiện , tiếp tc nghiên cứu và phát triển đề tài. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 8 năm 2012 Nguyễn Ích Khang MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU………………………………………………………………… …… 01 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI………………………………………………01 2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI………………………………… ……………… 02 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………………………………… 02 4. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC…………………………………… 03 5. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN 03 CHƯƠNG 1:………………………………………………………… 05 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG DẦM LĂN TRONG NƯỚC VÀ THẾ GIỚI 05 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 05 1.1.1 Tình hình xây dựng đập RCC trên thế giới 05 1.1.2 Tình hình xây dựng đập RCC tại Việt Nam 06 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 13 1.2.1 Đặc diểm của RCC 13 1.2.2 Các công nghệ thi công RCC 14 1.3 PHÂN LOẠI VÁN KHUÔN 15 1.3.1 Ván khuôn tiêu chuẩn…………………………………………… ….……15 1.3.2 Ván khuôn định hình (hoàn chỉnh)…………………………………………17 1.3.3 Ván khuôn bằng bê tông đúc sẵn…………………………….…………… 18 1.3.4 Ván khuôn thép………………………………………………………….….20 1.3.5 Ván khuôn di động …………………………………………………….… 20 1.3.6 Các loại ván khuôn đặc biệt khác……………………………………….… 24 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1…………………………………………………27 CHƯƠNG 2……………………………………………………… ………….….28 CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ KẾT CẤU VÁN KHUÔN…………………………………………… ……………………… … 28 2.1 NHỮNG YÊU CẦU KHI THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN…… 28 2.1.1 Nguyên vật liệu và thiết kế cấp phối…………… ………………… … 28 2.1.2 Thiết kế tỷ lệ cấp phối 32 2.1.3 Thí nghiệm RCC và thí nghiệm đầm lăn tại hiện trường 32 2.1.4 Thi công…………………………………………………………… ……36 2.1.5 Thẩm định và quản lý chất lượng………………… ……………………46 2.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN NÓI CHUNG VÀ ĐẬP CÓ KẾT CẤU TƯỜNG THƯỢNG LƯU LÀ BÊ TÔNG THƯỜNG KẾT HỢP BÊ TÔNG CẤP PHỐI II…………………………………………….………53 2.2.1 Các hình thức cấu tạo mặt cắt đập 53 2.2.2 Các hình thức lắp dựng hệ thống ván khuôn 54 2.2.3 Giới thiệu về GEVR 54 2.2.4 Công nghệ thi công GEVR 55 2.3 KẾT CẤU VÁN KHUÔN KHI THI CÔNG TƯỜNG THƯỢNG LƯU ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN NÓI CHUNG VÀ ĐẬP CÓ KẾT CẤU TƯỜNG THƯỢNG LƯU LÀ BÊ TÔNG THƯỜNG KẾT HỢP BÊ TÔNG CẤP PHỐI II 56 2.3.1 Yêu cầu kỹ thuật đối với ván khuôn 56 2.3.2 Tính toán thiết kế ván khuôn, tổ hợp lực 58 2.3.3 Tính toán thiết kế và công nghệ thi công ván khuôn thép 63 2.3.4 Nguyên tắc và các bước thiết kế ván khuôn thép tổ hợp 70 CHƯƠNG 3 75 ỨNG DỤNG KẾT CẤU VÁN KHUÔN CHO ĐẬP CHÍNH - HỒ CHỨA NƯỚC TRONG, TỈNH QUẢNG NGÃI 75 3.1 CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẬP NƯỚC TRONG 75 3.1.1 Giới thiệu công trình……………………………… …………………75 3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật và công nghệ thi công RCC đập chính, hồ chứa nước Nước Trong tỉnh Quảng Ngãi………………………………………….…81 3.1.3 Công nghệ thi công bê tông tường chống thấm thượng lưu đập Nước Trong…………………………………………………… …………… …98 3.2 CÔNG TÁC VÁN KHUÔN THI CÔNG ĐẬP NƯỚC TRONG……… 113 3.2.1 Yêu cầu kỹ thuật đối với ván khuôn……………………………… …….114 3.2.2 Dựng lắp ván khuôn và giằng chống………………………………… ….115 3.2.3 Tháo dỡ ván khuôn……………………………………………………… 115 3.2.4 Ván khuôn định hình bằng thép 2x3m sử dụng cho đập chính……………116 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3………………………………………… … 120 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………… ……122 1. KẾT LUẬN…………………………………………………………………….122 2. KIẾN NGHỊ………………………………………………………… ……….123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 Tiếng Việt 124 Tiếng Anh 125 Trung Quốc 125 THỐNG KÊ CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Số lượng đập RCC tại các nước trên thế giới tính đến 12/2005 06 Bảng 1-2: Danh mục các công trình có đập bê tông thi công theo công nghệ đầm lăn đang trong giai đoạn xây dựng và chuẩn bị xây dựng ở Việt Nam 08 Bảng 1-3: Cấp phối RCC thí nghiệm hiện trường dùng cho Đập PleiKrông 09 Bảng 1-4: Cấp phối RCC thí nghiệm hiện trường dùng cho Đập Định Bình 10 Bảng 1-5: Cấp phối RCC thí nghiệm đề nghị dùng cho Đập Sơn La 10 Bảng 1-6: Cấp phối RCC thí nghiệm đề nghị dùng cho Đập Sê San 4 10 Bảng 1-7: Cấp phối RCC thí nghiệm đề nghị dùng cho Đập A Vương 11 Bảng 1-8: Cấp phối RCC M150 đề nghị sử dụng công trình thuỷ điện Sông Côn 11 Bảng 1-9: Cấp phối RCC M150 B2 R90 sử dụng cho công trình hồ Nước Trong – Tỉnh Quảng Ngãi 11 Bảng 1-10: Cấp phối RCC M200 B6 R90 sử dụng cho công trình hồ Nước Trong – Tỉnh Quảng Ngãi 12 Bảng 1-11: Cấp phối GEVR M150 B6 R90 sử dụng cho công trình hồ Nước Trong – Tỉnh Quảng Ngãi 12 Bảng 1-12: Cấp phối GEVR M200 B6 R90 sử dụng cho công trình hồ Nước Trong – Tỉnh Quảng Ngãi 12 Bảng 2-1: Tỉ lệ và hạng mục cần kiểm định đối với vật liệu gốc 46 Bảng 2-2: Tiêu chuẩn kiểm tra thiết bị cân đong 47 Bảng 2-3: Các hạng mục và tỷ xuất lấy mẫu kiểm tra RCC 49 Bảng 2-4: Các hạng mục và tiêu chuẩn kiểm tra RCC tại hiện trường 49 Bảng 2-5: Chỉ tiêu khống chế trình độ chất lượng sản xuất RCC (tuổi 28 ngày) 50 Bảng 2-6: Các hệ số của công thức kiểm định chất lượng RCC 51 Bảng 2-7: Cường độ bình quân nhỏ nhất cho phép để đánh giá khi số mẫu ít 51 Bảng 2-8: Tiêu chuẩn đánh giá nõn khoan của RCC 52 Bảng 2-9: Hệ số hoán đổi cường độ chịu nén 52 Bảng 2-10: Áp lực ngang của hỗn hợp bê tông mới đổ 60 Bảng 2-11: Tải trọng động khi đổ bê tông 61 Bảng 2-12: Hệ số động lực gió K 62 Bảng 2-13: Tổ hợp lực 62 Bảng 2-14: Quy cách miếng ốp (mm) 64 Bảng 2-15: Ứng suất cho phép của ván khuôn thép và phối kiện 69 Bảng 2-16: Độ võng cho phép của ván khuôn thép và phối kiện 69 Bảng 3 -1: Các thông số về quy mô hồ chứa và công trình 77 Bảng 3 -2: Khối lượng thi công chính của công trình 80 Bảng 3-3: Nhiệt độ vữa khống chế cho các phương án thi công lên đập với thời gian dãn cách 5 ngày 95 Bảng 3-4: Nhiệt độ vữa khống chế cho các phương án thi công lên đập với thời gian dãn cách 4 ngày 95 Bảng 3-5: Thành phần cấp phối RCC cấp phối III M15B2(R90) 100 Bảng 3-6: Thành phần cấp phối RCC cấp phối II M20B6(R90) 100 Bảng 3-7: Các tính chất cơ lý RCC cấp phối II M20B6 (R90) 101 Bảng 3-8: Thành phần cấp phối bê tông thường phía thượng lưu M20B6(R90) 101 Bảng 3-9: Các tính chất cơ lý bê tông thường phía thượng lưu M20B6 (R90) 102 THỐNG KÊ CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Ván khuôn tiêu chuẩn 16 Hình 1-2: Ván khuôn tiêu chuẩn ghép cột 16 Hình 1-3: Ván khuôn định hình thi công trụ pin cửa ra nhà máy thuỷ điện Tuyên Quang 18 Hình 1-4: Ván khuôn đúc sẵn đập Nước Trong 19 Hình 1-5: Ván khuôn bằng kim loại 20 Hình 1-6: San đầm bê tông khi thi công bằng ván khuôn trượt cho bản mặt đập Tuyên Quang 22 Hình 1-7: Hệ ván khuôn di động ngang để đổ bêtông đường hầm 23 Hình 1-8: Ván khuôn dùng để dổ bêtông tuynen (đường hầm) tròn 23 Hình 2-1: Xử lý nơi tiếp giáp giữa 2 loại bê tông khác nhau 43 Hình 2-2: Các hình thức cấu tạo mặt cắt đập RCC 53 Hình 2-3: Các cấu kiện nối 64 Hình 2-4: Thanh giằng 66 Hình 2-5: Đai kẹp bằng thép dẹt 67 Hình 2-6:. Đai kẹp bằng thép lòng máng 67 Hình 2-7: Đai kẹp bằng thép lòng máng cạnh uốn 68 Hình 2-8: Bulông chôn sẵn làm điểm tỳ ván khuôn 74 Hình 3-1: Phối cảnh tổng thể hồ chứa Nước Trong 75 Hình 3-2: Công trình Nước Trong đang thi công 76 Hình 3-3: Kho chứa vật liệu, công trình Nước Trong 81 Hình 3-4: Thí nghiệm hiện trường xác định ứng suất cắt lớn nhất giữa 2 lớp RCC đập Nước Trong 82 Hình 3-5: Trạm trộn bê tông phục vụ thi công công trình đầu mối Nước Trong 83 Hình 3-6: Vận chuyển RCC bằng băng tải và ô tô tại công trình Nước Trong 85 Hình 3-7: Rải, san, đầm RCC tại mặt đập Nước Trong 86 Hình 3-8: Đầm Sakai 25T đầm RCC tại đập Nước Trong 88 Hình 3-9: Cắt khe sau khi đầm mỗi lớp RCC tại đập Nước Trong 89 Hình 3-10: Bảo dưỡng RCC bằng bao tải, bạt và máy phun sương tại đập Nước Trong 91 Hình 3-11: Vật chắn nước thượng lưu đập Nước Trong 93 Hình 3-12: Mặt ngoài ván khuôn thượng lưu đập Nước Trong 97 Hình 3-13: Mặt trong ván khuôn thượng lưu đập Nước Trong 97 Hình 3-14: Ván khuôn hạ lưu đập Nước Trong 98 Hình 3-15: Cắt ngang điển hình đập Nước Trong 99 Hình 3-16: Thi công xong RCC cấp phối II rồi thi công bê tông thường và RCC cấp phối III 103 Hình 3-17: Thi công đồng thời RCC cấp phối II và cấp phối III rồi thi công bê tông thường 103 Hình 3-18: San RCC cấp phối II tại đập Nước Trong 105 [...]... ngh thi cụng p RCC Tng hp, phõn tớch cỏc ti liu ó nghiờn cu trong v ngoi nc Tớnh 3 toỏn phõn tớch s nh hng ca h thng vỏn khuụn v cụng ngh thi cụng n cht lng v tin thi cụng p RCC t ú rỳt ra kt lun Tớnh toỏn v xut nhng gii phỏp cho h thng vỏn khuụn v cụng ngh thi cụng p RCC khi tng thng lu cú kt cu l bờ tụng thng kt hp bờ tụng cp phi II 4 KT QU D KIN T C Nghiờn cu cụng tỏc vỏn khuụn v cụng ngh thi. .. nhng thit b c bit nh kớch, ti, cn cu v nhng thit b liờn kt, treo v.v i vi mi loi vỏn khuụn nhng thit b ny c thit k theo chc nng chuyờn dựng Nhúm vỏn khuụn di ng l loi tiờn tin nht giỳp tin thi cụng nhanh v hiu qu kinh t cao Nhng ph cp loi vỏn khuụn ny ũi hi phi cú c s thit k ch to mnh v th trng ỏp dng rng ln thỡ mi cú hiu qu vỡ giỏ u t ban u rt ln Thc t thng ỏp dng vỏn khuụn di ng ngang thi cụng... cụng tỏc vỏn khuụn v cụng ngh thi cụng p RCC cú mt ct dng 2: Mt ct p thi cụng s dng kt hp RCC v RCC cp phi II v phớa thng lu cú thờm phn CVC bờn ngoi GEVR - p dng cho vic thi cụng p chớnh h cha Nc Trong tnh Qung Ngói 3 PHNG PHP NGHIấN CU Kho sỏt phõn tớch ỏnh giỏ cỏc cụng trỡnh ó v ang xõy dng T cỏc cụng trỡnh ó v ang thi cụng xõy dng nghiờn cu h thng vỏn khuụn v cụng ngh thi cụng p t ú a ra nhng nhn... tỡm hiu, thuờ chuyờn gia nc ngoi n gii thiu v tp hun, nờn nc ta ó cú mt i ng ụng o cỏn b k thut chuyờn mụn c o to, nghiờn cu v tỡm hiu rừ hn v cụng ngh xõy dng mi ny Trong thi gian 10 nm tr li õy Vit Nam ó thc hin thit k v thi cụng mt s p RCC nh: p thu in A Vng tnh Qung Nam, p thu in Plờikrụng tnh Kon Tum, p nh Bỡnh tnh Bỡnh nh, p thu in Bn V tnh Ngh An Hin nay ang thi cụng p Sn La, p chớnh thuc cụng... thng kt hp bờ tụng cp phi II p dng cho h thng vỏn khuụn v cụng ngh thi cụng p chớnh h cha nc Nc Trong tnh Qung Ngói 5 NI DUNG CA LUN VN CHNG 1: TNG QUAN V P Bấ TễNG M LN V TèNH HèNH XY DNG P THEO CễNG NGH Bấ TễNG M LN Tng quan v tỡnh hỡnh xõy dng p RCC trong nc v th gii; c im ca RCC v cỏc cụng ngh thi cụng RCC; Cỏc loi vỏn khuụn khi thi cụng p RCC Kt lun chng 1 CHNG 2: CễNG NGH THI CễNG P Bấ TễNG M LN... M LN V KT CU VN KHUễN Nhng yờu cu khi thi cụng p RCC; Cụng ngh thi cụng p RCC núi chung v p cú kt cu tng thng lu l bờ tụng thng kt hp bờ tụng cp phi II; Kt cu vỏn khuụn khi thi cụng tng thng lu p RCC núi chung v p cú kt cu tng thng lu l bờ tụng thng kt hp bờ tụng cp phi II; Kt lun chng 2 4 CHNG 3: NG DNG TNH TON CHO P DNG H CHA NC NC TRONG TNH QUNG NGI Cụng ngh thi cụng p chớnh h cha nc Nc Trong tnh... õy, p Nc Trong, tnh Qung Ngói ó c thit k trờn c s mt ct dng th 2 trờn õy v phớa thng lu cú thờm phn CVC bờn ngoi GEVR Cụng tỏc vỏn khuụn v cụng ngh thi cụng p RCC cho loi mt ct nh vy vn cha c cp n Do vy ti CễNG TC VN KHUễN V CễNG NGH THI CễNG P Bấ TễNG M LN Cể TNG THNG LU L KT CU Bấ TễNG THNG KT HP Bấ TễNG M LN CP PHI II l ht sc cn thit, cú ý ngha ln i vi thc t thi cụng p RCC 2 MC CH CA TI - Nghiờn... phi II ti p Nc Trong 105 Hỡnh 3-20: m mt bờn RCC cp phi II phớa thng lu 106 Hỡnh 3-21: o dung trng t sau khi m RCC ti p Nc Trong 106 Hỡnh 3-22: Dn sch RCC cp phi II ri vói vo phm vi bờ tụng thng ca tng thng lu 107 Hỡnh 3-23: Thi cụng bờ tụng thng cho tng chng thm thng lu 107 Hỡnh 3-24: m bờ tụng thng phớa thng lu 108 Hỡnh 3-25: Bờ tụng thng sau khi m 108 Hỡnh 3-26 :Thi. .. phi II; Cụng tỏc vỏn khuụn cho vic thi cụng p chớnh h cha nc Nc Trong tnh Qung Ngói; Kt lun chng 3 KT LUN V KIN NGH Nhng kt qu t c trong quỏ trỡnh nghiờn cu; ng dng ca ti trong thc t; Nhng vn cũn tn ti cn nghiờn cu 5 CHNG 1 TNG QUAN V TèNH HèNH XY DNG P Bấ TễNG DM LN TRONG NC V TH GII 1.1 TNG QUAN V TèNH HèNH XY DNG P Bấ TễNG M LN TRONG NC V TRấN TH GII 1.1.1 Tỡnh hỡnh xõy dng p RCC trờn th gii p... nghim, nghiờn cu cụng ngh thi cụng RCC ng dng cụng ngh ny thi cụng p bờ tụng Tõn Giang tnh Ninh Thun Nm 1995, chun b cho d ỏn thy li Tõn Giang tnh Ninh Thun, Cụng ty TVXD Thy li I ó quan h vi mt s Vin nghiờn cu Thy li, Thy in (Thi n Tõn, Hong H) ca Trung Quc trao i thụng tin, tham quan, thc tp v cú c mt nhúm k s thc tp thit k ti Vin Hong H v p RCC p bờ tụng trng lc Tõn Giang ó c thit k theo cụng ngh . chung và đập có kết cấu tường thượng lưu là bê tông thường kết hợp bê tông cấp phối II; Kết cấu ván khuôn khi thi công tường thượng lưu đập RCC nói chung và đập có kết cấu tường thượng lưu là bê. vậy đề tài “CÔNG TÁC VÁN KHUÔN VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CÓ TƯỜNG THƯỢNG LƯU LÀ KẾT CẤU BÊ TÔNG THƯỜNG KẾT HỢP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CẤP PHỐI II là hết sức cần thi t, có ý nghĩa. kết cấu là bê tông thường kết hợp bê tông cấp phối II. 4. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC Nghiên cứu công tác ván khuôn và công nghệ thi công đập RCC có kết cấu tường thượng lưu là bê tông thường kết