BÀI GIẢNG XÂY DỰNG CẦU PHẦN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

1.1.CHẾ TẠO DẦM BTCT THƯỜNG Để chế tạo dầm BTCT thường cần làm các công việc sau:  Uốn nắn cốt thép -> gia công cốt thép  Lắp đặt ván khuôn, cốt thép  Sản xuất BT và đổ BT dầm  Bảo

Trang 1

Chương 1: Chế tạo KCN cầu dùng cho lắp ghép

Việc lựa chọn và sử dụng phương pháp đúc tại chỗ hoặc kết cấu nhịp BTCT lắp ghép phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

 Chiều dài nhịp

 Hình thức mặt cắt ngang của nhịp

 Loại kết cấu BTCT lắp ghép

 Tuỳ thuộc vào phương tiện, thiết bị hiện có của đơn vị thi công

Công tác thi công cầu BTCT phức tạp Khối lượng vật liệu lớn và bao gồm nhiều khâu công tác: gia công cốt thép, làm ván khuôn, sản xuất bêtông

1.1.CHẾ TẠO DẦM BTCT THƯỜNG

Để chế tạo dầm BTCT thường cần làm các công việc sau:

 Uốn nắn cốt thép -> gia công cốt thép

 Lắp đặt ván khuôn, cốt thép

 Sản xuất BT và đổ BT dầm

 Bảo dưỡng BT

1.1.1.GIA CÔNG VÁN KHUÔN

Ván khuôn để chế tạo dầm BTCT lắp ghép bằng gỗ, thép đảm bảo các yêu cầu:

 Phải có cấu tạo chắc chắn, đúng kích thước

 Đảm bảo yêu cầu về cường độ, độ cứng

 Chế tạo phải khít, nhẵn, không để vữa BT chảy ra ngoài Bảo đảm sau khi tháo ván khuôn xong mặt ngoài phẳng

 Tháo lắp dễ dàng, thuận tiện, ván khuôn phải sử dụng được nhiều lần

Trang 2

Chương 1: Chế tạo KCN cầu dựng cho lắp ghộp

Thanh chống

Ván khuôn Nẹp đứng

Thanh căng

Hỡnh IV -1.1a Cấu tạo vỏn khuụn dầm

Hỡnh IV-1.1b Cấu tạo vỏn khuụn dầm

2100/2 300 170/2

Trang 3

1.1.2 GIA CÔNG CỐT THÉP

Thanh cốt thép được gia công uốn dưỡng trên mặt bằng phù hợp với hình dáng và kích thước quy định trong đồ án Chỉ được phép gia công uốn nguội, trừ trường hợp đặc biệt được quy định trong đồ án và được chủ đầu tư phê duyệt mới được uốn nóng

Đường kính uốn được đo ở phía trong của thanh cốt thép theo đúng quy định trên đồ án thiết kế Nếu trên đồ án không quy định thì đường kính uốn tối thiểu phải lấy theo quy định của quy trình thiết kế cầu hiện hành

Cốt thép được cắt bằng phương pháp cơ học Khi uốn cốt thép phải uốn quanh một lõi với tốc

độ chậm sao cho đảm bảo bán kính uốn cong đều và theo đúng bản vẽ

 Đối với cốt thép tròn trơn đường kính của lõi dùng để uốn cốt thép phải lấy ít nhất bằng 5 lần đường kính cốt thép đó, trừ trường hợp các khung các đốt đai (mà đường kính lớn hơn hay bằng 16mm thì lấy đường kính lõi để uốn ít nhất bằng 3 lần đường kính cốt thép đó)

 Đối với các cốt thép có gờ (có độ bám dính cao với bê tông) đường kính của lõi (tính bằng mm) để uốn cốt thép phải không nhỏ hơn các trị số cho trong Bảng 4

Vị trí kê đệm, hình dạng và kiểu miếng kê đệm phải được ghi rõ trong bản vẽ thi công đã được phê duyệt

 Miếng kê đệm phải được ổn định và không làm giảm độ bền cơ học của kết cấu cũng như tuổi thọ của nó (xét nguy cơ do gỉ gây ra) và không làm xấu đi chất lượng bề mặt của kết cấu

 Cấm đặt các miếng kê đệm bằng thép tiếp xúc với bề mặt ván khuôn

 Các miếng kê đệm bằng bê tông hoặc vữa phải có các tính chất tương tự như của bê tông kết cấu (nhất là tính chất bề mặt)

 Các miếng đệm bằng chất dẻo chỉ được phép dùng khi có tiêu chuẩn chất lượng và kỹ thuật được cơ quan ban hành tiêu chuẩn cấp Nhà nước hay cấp Ngành phê duyệt

 Nếu lưới cốt thép được cung cấp theo dạng cuộn tròn thì phải dỡ thành dạng tấm phẳng rồi mới được dùng

Trang 4

 Các thanh cốt thép nào mà theo bản vẽ được bó lại với nhau thì các mối buộc ghép chúng phải cách nhau không quá 1,8m

rỉ vữa Ván khuôn phải có vạt cạnh ở chỗ có góc cạnh

Các bộ phận ván khuôn phải được liên kết vững chắc với nhau bằng bu lông hoặc thanh thép Các đầu bu lông và đầu thanh thép đó không được lộ ra trên bề mặt của bê tông sau khi tháo ván khuôn, tốt nhất nên đặt các thanh thép nói trên trong các ống bằng nhựa Sau khi tháo khuôn thì rút bu lông hoặc thanh thép ra và trám kín ống nhựa

Phần chôn vào bê tông của các thanh thép hoặc bê tông dùng làm giằng, nếu ăn sâu vào bê tông

ít hơn 2,5cm thì phải tháo bỏ bằng cách đục bê tông ra Các lỗ do đục đẽo phải được lấp đầy bằng vữa Lỗ phải có chiều sâu ít nhất 2,5cm để tránh vữa bị bong ra

Phải bôi trơn bề mặt trong ván khuôn bằng hợp chất đã được lựa chọn cẩn thận sao cho dễ dàng tháo khuôn, tạo được bề mặt bê tông nhẵn đẹp có màu sắc như mong muốn và không ăn mòn bê tông

2 Bệ căng

Trang 5

Bệ căng cố định hoặc bệ căng di động hoặc bệ căng tháo lắp được cần phải được thiết kế sao cho đảm bảo sử dụng thuận tiện, an toàn được nhiều lần, đảm bảo độ bền, độ cứng và độ ổn định mà không ảnh hưởng xấu đến chất lượng kết cấu BTDƯL kéo trước cũng như tính đồng đều trong sản xuất hàng loạt các kết cấu đó

Hình IV-1.2a Bệ căng dầm dưl kéo trước

Hình IV-1.2b Bệ căng cố định dầm dưl kéo trước

Hình IV-1.2c Bệ căng di động dầm dưl kéo trước

Bệ căng cố định hoặc bệ căng di động làm bằng thép hoặc bê tông đúc tại chỗ nên được ưu tiên Hạn chế việc thiết kế và sử dụng bệ căng loại tháo lắp được bằng thép

Trang 6

Cấu tạo bệ căng phải đảm bảo thuận tiện cho việc đặt cốt thép thường và cốt thép DƯL đúng vị trí đảm bảo thuận tiện và đủ không gian cho việc lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, cung cấp bê tông, thi công bê tông và cẩu nhấc kết cấu đã chế tạo xong để đưa đi nơi khác

Vị trí của bệ căng phải ở nơi cao ráo, đảm bảo thoát nước tốt để khu vực quanh bệ căng luôn luôn khô ráo, bệ căng phải đảm bảo tuyệt đối không lún

Các chi tiết, bộ phận bằng thép của bệ căng phải được thi công phù hợp các quy định của quy trình thi công kết cấu thép Phải đảm bảo thi công đúng chất lượng các liên kết mối hàn, bu lông, đinh tán (nếu có)

Các chi tiết bằng thép được chôn một phần trong bê tông của bệ căng phải được liên kết chắc chắn với hệ cốt thép của bệ căng

Chỗ tiếp xúc giữa phần thép với bề mặt bê tông của bệ căng phải đảm bảo thoát nước tốt và luôn luôn khô ráo để tránh bị ăn mòn cục bộ

Mọi bộ phận bằng thép phải được sơn chống gỉ

Phần bằng bê tông cốt thép của bệ căng phải được đổ bê tông đúng mác thiết kế, việc thi công phần này phải đáp ứng các yêu cầu của quy trình thi công kết cấu BTCT đúc liền khối hoặc lắp ghép

Đối với dầm chế tạo theo phương pháp kéo căng trước trên bệ đúc cần phải thử tải bệ trước khi đúc dầm để xác định các thông số kỹ thuật cần thiết phục vụ căng bó cốt thép cường độ cao đạt đúng trị số thiết kế

Các phần bê tông chôn trong đất phải được sơn chống thấm trước khi lấp đất

3 Kiểm tra, nghiệm thu, tháo dỡ

Kiểm tra ván khuôn, bệ căng: Phải kiểm tra ván khuôn, bệ căng trước khi đổ bê tông cũng như trong quá trình đổ bê tông Phải sửa chữa kịp thời mọi hiện tượng hư hỏng như: ván khuôn bị phình ra, vữa bị rò rỉ, kết cấu đà giáo ván khuôn hoặc bệ căng bị nghiêng lệch, lún, hỏng liên kết

Trong lúc căng cốt thép dự ứng lực trên bệ căng phải kiểm tra biến dạng và chuyển vị của bệ căng cũng như tất cả các bộ phận liên kết, mối hàn để đảm bảo an toàn và chất lượng công tác kéo căng cốt thép dự ứng lực

Đối với loại bệ căng di động được: Sau mỗi lần chế tạo, dầm phải kiểm tra lại toàn bộ kết cấu

bệ về mọi mặt Nếu phát hiện dấu hiệu thiếu an toàn phải tìm cách khắc phục ngay và nếu cần thì phải thử lại tải trọng trước khi sử dụng bệ căng lại

Đối với loại bệ căng tháo lắp được: Nhất thiết phải thử tải mỗi lần lắp dựng lại bệ này ở một vị trí mới để đảm bảo an toàn và chất lượng công tác chế tạo kết cấu BTCT dự ứng lực kéo trước Phương pháp thử tải sẽ được quy định cụ thể bởi cấp có thẩm quyền trong mỗi trường hợp cụ thể

Trang 7

1.2.2 CHẾ TẠO DẦM BTCT DƯL KÉO SAU

1 Các bước thi công dầm

 Thi công bãi đúc dầm

 Thi công bệ đúc dầm, sản xuất ván khuôn, thí nghiệm thép thường, thép DƯL, thiết kế thành phần BT, kiểm định kích, đồng hồ đo v.v

 Lắp ván khuôn đáy, cốt thép, ván khuôn thành và cốt thép cánh dầm

 Sản xuất bê tông và đổ bê tông

 Luồn cáp, căng kéo DƯL, sàng dầm ra bãi chứa

 Bơm vữa vào bó cáp, bịt đầu dầm, các yêu cầu kỹ thuật của dầm và vật liệu chế tạo theo thiết kế đã được duyệt

2 Chuẩn bị cho công tác đúc dầm

a Làm bãi đúc và bệ đúc dầm, bãi chứa dầm, gia công ván khuôn

Trang 8

Hình IV-1.3: lắp ván khuôn đáy

Bãi đúc dầm phải được san đắp phẳng, gia cố mặt bãi bằng một lớp đá cuội dày 20cm (kích thước bãi xem bản vẽ)

Gia công ván khuôn dầm bằng thép bản và thép hình, đảm bảo sai số so với kích thước thiết kế không quá 5mm Ván khuôn dầm gồm ván khuôn đáy, ván khuôn thành và cánh dầm

Bệ đúc dầm bằng BTCT dầy 20cm BT M200, có 2 lưới thép 16 a=200mm Ván khuôn đáy dầm gia công bằng thép bản + thép hình Mỗi bãi đúc dầm bố trí 02 bệ đúc, 02 bộ ván khuôn đáy, 01 bộ ván khuôn thành (Bãi đúc dầm được bố trí tại 2 bờ phía thuỷ điện Sê San và thuỷ điện Yaly

b Thí nghiệm cấp phối bê tông, chuẩn bị thép, ống ghen

Thiết kế thành phần BT: Mác thiết kế R28=400 kg/cm2 (Mẫu 150x150x150) Để đảm bảo tiến độ thi công, bê tông được sử dụng phụ gia Sikamen NN hoặc MBT561 để sau 4 ngày bê tông đạt cường độ R4 ≥ 360 kg/cm2

tiến hành căng kéo DƯL

 Xi măng PC 40

 Cát, đá phù hợp với tiêu chuẩn vật liệu của dự án

 Thép thường, thép DƯL và neo được kiểm tra trước khi đưa vào sử dụng

 Thép DƯL của Indonexia sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM A416, neo OVM

 Kích và đồng hồ đo lực được kiểm tra có sự chứng kiến của Tư vấn giám sát (hoặc người được uỷ quyền)

Ống ghen tạo lỗ dùng loại ống xoắn quấn từ thép mạ kẽm có gân, đường kính ống d/D= 60/67, các mối nối phải bảo đảm kín khít không thấm nước

3 Đúc dầm

 Lắp ván khuôn đáy lên bệ đúc dầm

 Lắp cốt thép bầu và bụng dầm, lắp ống ghen

 Lắp ván khuôn thành

 Lắp cốt thép mặt dầm, hoàn thiện ván khuôn cốt thép

 Trộn BT: Bê tông phải đảm bảo độ sụt khi đổ vào đầm là 10cm  2

 Bê tông vận chuyển bằng xe Mix, đổ thẳng vào dầm trình tự đổ BT như sau:

 Đổ từng lớp mỗi lớp 30cm từ đầu này đến đầu kia, từ nách dầm trở lên đổ 1 lần

Trang 9

 Bê tông được bằng đầm rung, số lượng cho 1 dầm không nhỏ hơn 32 đầm, có thể dùng

đầm dùi hỗ trợ nếu lượng đầm rung không đủ Thời gian đổ BT 1 dầm không quá 5 giờ

 Bảo dưỡng dầm bê tông: Dùng bao tải gai phủ mặt dầm, tưới nước bảo dưỡng 4 ngày

Hình IV-1.4: Bố trí cốt thép dầm

Hình IV-1.5 Đổ bê tông dầm

Hình IV-1.6 Tháo ván khuôn dầm

Trang 10

4 Tạo dự ứng lực

Theo quy định kỹ thuật:

 Trong quá trình đổ BT dầm phải thông ống ghen để tránh bị tắc do vữa xi măng tràn vào Sau khi BT được 3 ngày tuổi, sử dụng khí ép thổi sạch ống ghen và luồn cáp vào ống ghen

 Phải kéo thử một dầm để xác định các tổn thất ứng suất thể hiên qua trị số µ, k theo thực tế, từ đó tính toán lực kéo tối đa, độ dãn dài

 Chỉ được kéo cốt thép sau khi đúc dầm 10 ngày, đồng thời nén mẫu bê tông 7 ngày đạt 80% cường độ thiết kế dầm

Công tác chuẩn bị:

 Tập kết các thiết bị, vật liệu, vật tư như kích, máy bơm dầu, máy cắt thép, pa lăng nâng hạ kích, giá lắp pa-lăng, cáp thép, neo, chốt neo

 Chú ý kiểm tra hiệu chỉnh đồng hồ áp lực kích, có chứng chỉ kiểm tra

 Dự kiến phân công nhiệm vụ từng người theo tưng việc: phụ trách kích, đo độ giãn dài, ghi chép số liệu, hiệu lệng kéo giữa hai đầu, trình tự nhả kích sau khi kéo

Tổ chức kéo:

 Tổ chức kéo từng bó cáp, phải theo thứ tự bó trên và ở trục tim trước, bó dưới sau

 Luồn cáp thép vào ống dẫn, để chừa mỗi đầu một đoạn dài khoảng 50cm Cắt cáp thép

 Lắp neo, chốt neo cố định ( 2 mảnh)

 Lắp kích, chốt neo thi công ( 3 mảnh) ở cả hai đầu dầm

 Dùng sơn hoặc phấn đánh dấu các đầu cáp ở vị trí ngang nhau để dễ dàng nhận biết khi có cáp bị tuột chốt neo

 Bắt đầu kéo theo cấp tải trọng qui định, kéo cả 2 đầu, đo độ dãn dài trên cáp ở từng đầu ( điểm đánh dấu), ghi vào lịch trình kéo cáp

 Sau khi căng cáp xong, tiến hành cắt đầu cáp để bịt neo bằng BT cấp 40

 Sau 24 giờ từ khi đắp xong BT bịt neo Tiến hành bơm vữa cấp 50 có phụ gia vào các

bó cáp Khi vữa đã sang tới đầu kia thì bịt lại, nâng áp lực lên 7 kg/cm2 thì dừng, duy trì sau 1 phút đóng van để vữa không hồi trở lại khi dừng bơm

 Sau khi bơm vữa xong tháo hệ van bơm, tiến hành làm công tác đổ bê tông bịt đầu dầm

Trang 11

5 Hoàn thiện dầm và sàng ra bãi chứa

 Ngay sau khi căng kéo 6 giờ có thể tiến hành kích dầm để đặt lên đường sàng (có thể chưa cần bơm vữa)

 Khi đúc dầm để các lỗ ở bụng dầm và cánh dầm để tạo lỗ cho công tác buộc cáp kích dầm Sàng dầm bằng phương pháp kích đạp trượt dầm trên đường ray có bôi mỡ để giảm ma sát

Hình IV-1.8 Bịt bê tông neo

6 Công tác nghiệm thu chất lượng

 Kiểm tra cao độ, độ thẳng của ván khuôn đáy

 Nghiệm thu cốt thép bầu, bụng dầm và ống ghen trước khi dựng ván khuôn thành

 Nghiệm thu ván khuôn thành và cốt thép mặt

 Kiểm tra chất lượng bê tông bằng các mẫu ép R4 (để căng cáp DƯL) và R28

 Nghiệm thu công tác tạo DƯL: Lực căng từng bó, độ dãn dài thực tế từng bó Độ vồng của dầm sau khi tạo DƯL 24 giờ

 Đo đạc các kích thước của dầm

1.3 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC PHÂN ĐOẠN DẦM ĐÚC SẴN

Với giải pháp công nghệ này, điểm đặc trưng là các phân đoạn dầm BTCT được đúc sẵn trong công xưởng và sau đó được vận chuyển ra lao lắp tại hiện trường Ngày nay, với rất nhiều nghiên cứu và áp dụng về vật liệu BTCT, việc thi công các kết cấu BTCT trở nên vô cùng thuận tiện, đảm bảo được những yêu cầu về chất lượng rất cao đặc biệt là việc thi công kết cấu BTCT trong công xưởng Hiện tại ở một số nước đã sử dụng bê tông cường độ cao 60  70 MPa

1.3.1 YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU

Vật liệu sử dụng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Trang 12

 Thép thường sử dụng theo tiêu chuẩn ASTM phải là loại có gờ, trừ khi sử dụng các thanh thép trơn, sợi thép tròn trơn làm thép đai xoắn, làm móc treo hoặc làm lưới thép

 Bê tông dùng trong kết cấu dầm hộp phải có cường độ tối thiểu là 35MPa tại 28 ngày tuổi

 Ở thời điểm tháo dỡ ván khuôn các đốt dầm, cường độ bê tông chịu nén không được nhỏ hơn 17 MPa

 Khi lao lắp các đốt dầm phải có đủ tuổi tương đương 14 ngày ở nhiệt độ 21oC

 Việc sử dụng các phụ gia bê tông phải nằm trong danh mục được phép sử dụng, phải được sự cho phép của chủ đầu tư và tuân theo các chỉ dẫn của nhà sản xuất

1.3.2 KỸ THUẬT ĐÚC PHÂN ĐOẠN DẦM THEO NGUYÊN TẮC NỐI TIẾP XÚC

Để sự liên kết giữa các phân đoạn dầm đủ khả năng chống lại lực cắt phát sinh trong giai đoạn thi công và khai thác, mặt tiếp xúc giữa các đốt phải có các khóa chống cắt và mối nối tiếp xúc phải kín khít, tránh sự xâm nhập của môi trường Để thỏa mãn các yêu cầu trên, việc đúc dầm được tiến hành theo nguyên tắc nối tiếp xúc hay kỹ thuật „in oản‟ (Match casting)

Nội dung cơ bản của kỹ thuật này là việc thi công các đốt dầm phải theo trình tự lần lượt từng đốt nối tiếp nhau, bề mặt liên kết của đốt đúc trước làm ván khuôn cho đốt tiếp theo kỹ thuật này có hai phương pháp đúc chính : Bệ đúc toàn nhịp (Long-line-casting) và bệ đúc phân đoạn (Short-line-casting)

1 Bệ đúc toàn nhịp (Long-line-casting)

Bệ đúc dầm có chiều dài bằng chiều dài nhịp và được tạo dốc dọc theo đúng độ dốc thiết kế của kết cấu nhịp khi hoàn thiện Hệ thống ván khuôn di chuyển dọc chiều dài nhịp và được điều chỉnh theo đúng độ dốc dọc và trắc ngang của kết cấu nhịp Các phân đoạn dầm được đúc lần lượt theo kỹ thuật „in oản‟

Hình IV-1.9 Bệ chế tạo các khối dầm

Trang 13

Hình IV-1.10 Đốt dầm đúc sẵn Hình IV-1.11 Đúc đốt dầm tiếp theo

Phương pháp này có thuận lợi là tiến độ sản xuất nhanh hơn, dễ dàng kiểm soát chính xác độ dốc dọc cũng như dốc ngang của kết cấu nhịp đặc biệt là nhịp cầu cong Tuy nhiên yêu cầu về mặt bằng bệ đúc lớn hơn, đảm bảo vững chắc để không bị lún ảnh hưởng đến hình dạng chung của kết cấu nhịp và sự kín khít của các đốt dầm khi liên kết

2 Bệ đúc phân đoạn (Short-line-casting)

Bệ đúc dầm có chiều dài chỉ bằng 2 lần chiều dài đốt đúc, ván khuôn dầm và 1 mặt ván khuôn bịt đầu đặt cố định, ván khuôn đáy có thể điều chỉnh cao độ và độ nghiêng theo phương dọc cầu Sau khi đúc xong và bê tông đã đủ cường độ yêu cầu, phân đoạn Đốt dầm đúc sẵn dầm được di chuyển về phía trước để lấy mặt bằng đúc phân đoạn tiếp theo

Hình IV-1.12 Sơ đồ chế tạo khối dầmệ chế tạo các khối dầm

Trang 14

Phương pháp này yêu cầu mặt bằng bệ đúc nhỏ hơn nhưng các đốt đúc phải chờ một thời gian tối thiểu để bê tông đủ cường độ trước khi nhấc chuyển và phải tính toán chi tiết để điều chỉnh

độ dốc dọc, dốc ngang và cả góc chuyển hướng (đối với cầu cong) cho từng đốt dầm để đảm bảo hình dạng tổng thể của kết cấu nhịp

3 Dây chuyền chế tạo

Hình IV-1.13

Trang 15

1 Ván khuôn trong đặt trên giá mút thừa của xe goòng Trên xe gòong khác (xe chế tạo) lần lượt đặt ván đáy của ván khuôn ngoài, khung cốt thép và cuối cùng là ván khuông thành

2 Nhờ xe goòng đưa ván khuôn trong vào vị trí và có con đệm giữ khoảng cách của lớp bảo

vệ Đúc bê tông khối K-1 và bảo dưỡng bằng hơi nước nóng

3 Tháo ván khuôn khối K-1 chuyển xe ra vị trí mới bên cạnh và dùng đầu của khối K-1 làm ván khuôn đầu cho khối K-2 Tiếp tục dùng cần trục đặt ván khuôn đáy, sườn cốt thép và ván khuôn thành lên xe thứ hai

4 Đưa ván khuôn trong vào vị trí, đổ bê tông khối K-2

5 Chuyển khối K-1 vào phòng dưỡng hộ hơi nước nóng Sau 12 giờ bê tông đạt cường độ thiết

kế Chuyển khối K-2 vào vị trí mới và đầu của nó lại làm ván khuôn cho khối K-3

6 Đưa ván khuôn trong vào vị trí đúc khối K-3 chuyển khối K-1 ra bãi thành phẩm hoặc chuyển đi nơi khác để sử dụng

7 Chuyển khối K-2 vào phòng dưỡng hộ và chế tạo tiếp K-4 v.v

Theo số liệu của Pháp, tốc độ chế tạo mỗi khúc là một ngày đêm Nhịp điệu như vậy đảm bảo cho các công việc sau đây được hoàn thành song song: chế tạo khung cốt thép, cơ giới hóa quay vòng sử dụng ván khuôn bảo dưỡng bê tông bằng hơi nước nóng Các khẩu dầm lắp ghép chế tạo theo phương pháp này được sử dụng trong xây dựng các loại dầm giản đơn và liên tục theo một công nghệ đặc biệt: phương pháp “xâu táo” Trong quá trình đổ bê tông bố trí sẵn ống thép hoặc ống dựa Sau khi đổ bê tông khoảng 2 đến 4 giờ có thể dùng tời rút ống để tạo lỗ luồn bó thép

Trang 16

Trong trường hợp đặc biệt kích thước vượt quá khổ đường sắt, phải tuân theo yêu cầu đặc biệt, qui định trong bản hướng dẫn vận chuyển vật quá khổ, theo các mức khác nhau

Hình IV-1.15.Xe chở dầm Vận chuyển dầm bằng xe lửa

Trang 17

Tùy theo kích cỡ và trọng lượng các khối có thể đặt chồng lên nhau hai lớp.Khi vận chuyển, các khối phải được liên kết chặt trên toa xe, để bảo đảm ổn định trượt và lật do mọi tác động có thể xảy ra, như tác động xung kích, quán tính…

Tùy theo kích thước và trọng lượng, cấu kiện đúc sẵn cũng có thể vận chuyển bằng ôtô Chẵn hạn như vận chuyển bản mặt cầu, khối bộ hành, lan can, ống cống các khối móng và các cấu kiện bê tông cốt thép cỡ nhỏ thì đặt trên ôtô Khi các khối lắp ghép có chiều dài lớn (cột, cọc, phiếm dầm…) thường phải dùng ôtô có rơ moóc Các phiếm dầm dài tối đa 33m, các khối đặc biệt có trọng lượng lớn hơn như các khẩu dầm hộp, dầm chữ I kép, xà mũ, cũng có thể vận chuyển bằng ôtô, có kéo rơ moóc hoặc máy kéo đặc biệt vận chuyển bằng ôtô còn phụ thuộc vào trạng thái và chất lượng tuyến đường, nhất là trên các tuyến đường cấp thấp ở nông thôn và miền núi trong các mùa mưa lũ

Hình IV-1.16 Vận chuyển dầm bằng rơ moóc 450 KN

Trang 18

Trang 19

Chương 2: Lao Lắp KCN cầu BTCT lắp ghép

2.1 LAO LẮP KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT LẮP GHÉP NHỊP GIẢN ĐƠN

2.1.1 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG CẦN CẨU CHẠY DƯỚI KẾT CẤU NHỊP 2.1.2 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG CẦN CÂU CHẠY TRÊN KẾT CẤU NHỊP 2.1.3 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG 2 CẦN CẨU ĐỨNG TRÊN CÁC NHỊP VỪA MỚI LẮP 2.1.4 LẮP KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT BẰNG GIÁ LONG MÔN DI ĐỘNG

2.1.5 LẮP KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT BẰNG GIÁ LONG MÔN CỐ ĐỊNH 2.1.6 LAO DỌC KẾT CẤU NHỊP TRÊN ĐÀ GIÁO

2.1.7 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG GIÁ 3 CHÂN 2.1.8.LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG TỔ HỢP LAO CẦU 2.1.9.LAO LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG DẦM DẪN VÀ GIÁ LONG MÔN 2.1.10 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG HỆ NỔI

2.2.CÁC CÔNG NGHỆ LẮP RÁP KẾT CẤU NHỊP CẦU LIÊN TỤC BTCT

2.2.1 LẮP RÁP KCN LIÊN TỤC BTCT TRÊN ĐÀ GIÁO VÀ TRỤ TẠM CỐ ĐỊNH

2.2.2 LẮP RÁP KẾT CẤU NHỊP LIÊN TỤC BTCT BẰNG PP LAO DỌC

2.1 LAO LẮP KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT LẮP GHÉP NHỊP GIẢN ĐƠN

Để lao lắp KCN cầu BTCT loại này ta có rất nhiều phương pháp khác nhau Với các cầu nhịp ngắn, do trọng lượng của các khối lắp ghép nhỏ cho nên người ta có thể dùng cần cẩu để lắp theo phương pháp lắp dọc hoặc lắp ngang

2.1.1 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG CẦN CẨU CHẠY DƯỚI KẾT CẤU NHỊP

Nếu dầm dài hơn 21m thì dùng 2 cần cẩu nhưng phải chú ý điều khiển để khi cẩu lắp được nhịp nhàng

2 Trình tự lắp

 Chọn cần cẩu phù hợp

 Xác định vị trí đứng của cần cẩu

 Đưa cần cẩu vào vị trí

 Đưa dầm BTCT vào trong tầm với của cần cẩu

 Cần cẩu lấy dầm và đưa vào gối

 Cần cẩu quay một góc 180 độ để lấy dầm đặt vào vị trí (một cần cẩu)

Trang 20

 Cần cẩu lùi để lấy dầm khác để lắp dầm tiếp theo (hai cần cẩu)

Hình IV-2.1: Sơ đồ lắp dầm bằng cần cẩu đứng dưới mặt đất 1- Bãi để dầm; 2- Cần cẩu; 3- Dầm lắp; 4-Đòn treo; Đường di chuyển của cẩu

Hình IV-2.2: Lắp KCN cầu BTCT bằng cần cẩu đứng trên đất nền

Trang 21

Hình IV-2.3: Lắp kết cấu nhịp bằng 2 cần cẩu chạy dưới

Hình IV-2.4: Một số hình ảnh lắp kết cấu nhịp BTCT bằng 2 cần cẩu chạy dưới

Trang 22

2.1.2 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG CẦN CẨU CHẠY TRÊN KẾT CẤU NHỊP

1 Phạm vi áp dụng:

Khi nền đất bải sông yếu hoặc mực nước sâu, cần cẩu lắp dầm có thể dùng phương án đi trên nhịp để lao Trường hợp này cần cẩu phải có tầm với dài để cẩu dầm phía trước

Vì cần cẩu đi trực tiếp trên kết cấu nhịp nên chỉ lao được các phiếm dầm có chiều dài tối đa

là 16m ( 140-150 kN) Loại này chỉ áp dụng cho nhịp nhỏ như cầu bản

2 Trình tự lắp

 Chọn cần cẩu đủ tầm với và sức nâng

 Chọn vị trí để cần cẩu đứng ổn định phía sau mố

 Đưa cần cẩu vào vị trí trên đướng đầu cầu sau mố

 Đưa dầm vào tầm với của cần cẩu bằng xe goòng

 Cần cẩu lấy dầm đặt vào gối

 Sau khi lắp xong nhịp thứ nhất tiến hành liên kết các dầm ngang và bản mặt cầu lại

 Rồi cho cần cẩu tiến ra đứng trên nhịp vừa mới lắp, các dầm được vận chuyển ra đứng bên cạnh cần cẩu, cần cẩu móc lấy và đặt vào vị trí gối

Hinh IV-2.5: Sơ đồ lắp kết cấu nhịp cầu bằng cần cẩu chạy trên KCN đã lắp 1-Đường ray; 2- Cần cẩu; 3- Đầu máy; 4- Toa xe; 5- Cần cẩu lắp; 6- Nhịp

lắp xong; 7- Dầm chờ lắp; Nơi đặt dầm

Trang 23

2.1.3 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG HAI CẦN CẨU ĐỨNG TRÊN CÁC NHỊP VỪA MỚI LẮP

1.Phạm vi áp dụng

Thường dùng cho nhịp chính của cầu dài, khi một cẩu không đủ sức nâng do đó phải dùng hai cẩu

2.trình tự thi công

 Xây dựng hệ đà giáo bắc qua nhịp cần lắp, bê trên lắp tà vệt đường ray

 Chọn hai cần cẩu đủ sức nâng tiến ra đứng trên 2 đầu nhịp vừa mới lắp

 Dầm cầu được vận chuyển đến bằng xe goòng rồi tiến ra trên hệ đường ray trên đà

giáo.Nếu bên cạnh cầu đang xây dựng có cầu cũ thì không cần phải làm hệ đà giáo và kết cấu nhịp được vận chuyển ra đứng trên cầu đó

 Hai cần cẩu móc lấy 2 đầu dầm quay 1 góc đặc vào vị trí gối

Tương tự như vậy thực hiện cho các dầm còn lại

2.1.4 LẮP KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT BẰNG GIÁ LONG MÔN DI ĐỘNG

Thích hợp để lao lắp cầu dầm BTCT nhiều nhịp, lao các kết cấu nhịp cầu BTCT có L 33m qua các sông cạn hoặc ít nước Giá chữ Môn có thể được chế tạo sẵn trong nhà máy hoặc lắp ghép từ kết cấu UYKM

2.Trình tự tiến hành:

 Làm sàn công tác cho giá Long Môn

 Trên sàn công tác lắp đường ray cho giá Long Môn

 Lắp giá long Môn

Trang 24

 Vận chuyển dầm

 Dùng giá Long Môn nhấc dầm và vận chuyển dầm đến đặt lên gối

 Sau đó giá Long Môn trở về phía trong cẩu lắp dầm kế tiếp rồi vận chuyển đặt vào vị trí gối, và tiếp tục như vậy cho đến hết

Hình IV-2.6a Lắp dầm bằng giá long môn

Hình IV-2.6b Lắp dầm bằng giá long môn

Trang 25

2.1.5 LẮP KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT BẰNG GIÁ LONG MÔN CỐ ĐỊNH

Thích hợp để lao lắp cầu dầm BTCT nhiều nhịp, đặc biệt với các cầu có chiều cao lớn, và nhịp dài > 24m Giá chữ Môn có thể được chế tạo sẵn trong nhà máy hoặc lắp ghép từ kết cấu UYKM

Cần trục này có nhược điểm là thời gian lắp ráp lâu, nhưng ưu điểm nổi bật là cẩu lắp được cấu kiện có trọng lượng nặng, ở độ cao lớn, vì vậy được sử dụng rộng rãi trong xây dựng cầu

2.Trình tự tiến hành:

 Làm đường công tác cho giá Long Môn di chuyển:

o Nếu cầu thấp và địa chất tốt thì cần trục di chuyển dọc cầu bằng đường ray đặt trên bãi sông

o Nếu cầu cao và địa chất sấu thì cần trục di chuyển dọc cầu bằng đường ray đặt trên

hệ cầu tạm

 Lắp giá Long Môn đi chyển trên hệ đường ray ra vị trí cần lắp dầm

 Vận chuyển dầm bằng xe goòng đến bên dưới giá Long Môn

 Dùng giá Long Môn nhấc 2 đầu dầm và vận chuyển dầm đến đặt lên gối

 Sau đó xe goòng trở về phía trong vận chuyển tiếp dầm khác ra rồi giá Long Môn , nhấc 2 đầu dầm và vận chuyển dầm đến đặt lên gối

 Sau khi lắp xong nhịp thứ nhất di chuyển giá ra vị trí nhịp kế tiếp và tiếp tục như vậy cho đến hết

Hình IV-2.7

Trang 26

2.1.6 LAO DỌC KẾT CẤU NHỊP TRÊN ĐÀ GIÁO

Trang 27

 Với phương pháp này ta tiến hành làm trụ tạm,

 Lắp đà giáo để lao dọc kết cấu nhịp trên đà giáo

 Lắp tà vẹt và đường rây để xe goòng chở dầm di chyển

 Xe goòng chở từng dầm di chuyển trên hệ đường rây ra ngoài vị trí nhịp

 Khi đến vị trí nhịp xe goòng chuyển từ đường lao dọc sang đường ngang rồi đưa dầm đến vị trí gối

 Tương tự như vậy để thực hiện cho các nhịp tiếp theo

2.1.7 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG GIÁ 3 CHÂN

Hình IV-2.9 Lắp dầm bằng giá 3 chân

 Lấy hệ thống tà vẹt, đường ray trên đường đầu cầu để giá 3 chân sau này di chuyển

 Lắp dựng giá 3 chân trên hệ thống đường ray ở trên nền đường đầu cầu

 Lao giá 3 chân đến vị trí lắp cầu theo phương pháp hẫng

 Dầm được chuyển dọc bằng xe goòng đến bên dưới giá 3 chân

 Khi đầu dầm đến móc số 1 thì được móc lên và lao kéo ra ngoài

 Khi đầu dầm còn lại đến vị trí móc số 2 thì móc lấy và nhắt lên rồi lao dầm ra ngoài vị trí cần lắp

 Khi đến vị trí cần lắp chuyển đường lao dọc thành đường lao ngang trên giá 3 chân, để đưa dầm đến vị trí gối cầu

 Sau khi lắp xong nhịp thứ nhất xong tiến hành liên kết dầm ngang , bản mặt cầu rồi kéo dài hệ thống đường ray ra để giá 3 chân di chuyển ra nhịp kế tiếp và tiến hành tương tự như trên cho đến hết

Trang 28

2.1.8 LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG TỔ HỢP LAO CẦU

Thích hợp để lao lắp cầu dầm BTCT nhiều nhịp, đặc biệt với các cầu có chiều cao lớn, và

nhịp dài

Trang 29

2.Cấu tạo tổ hợp lao cầu

Tổ hợp gồm cầu dẫn (2), hai cần trục long môn tự hành (1) chạy bằng đường ray đặc trên cầu dẫn, có khả năng cầu 120 kN, để nâng hạ phiếm dầm (3) Đối trọng (4) có tác dụng giữ ổn định cho cầu dẫn khi kéo về phía trước bằng tời và dây cáp Cẩu dầm gồm dầm chính (6) nối với nhau bằng liên kết ngang (5)

Cần trục Long Môn đặt trên hệ bánh xe cách nhau 7,8m và 9,2m theo chiều ngang tương ứng với khoảng cách, giữa hai dầm biên Khi đặc phiếm dầm (3) lên gối cũng phải dùng 2 cần trục vận hành cùng một lúc Như vậy, các phiếm dầm có thể được lao dọc và sàn ngang một cách dễ dàng

3.Trình tự thi công:

Trình tự lắp kết cấu nhịp như sau:

 Cần trục Long Môn cẩu dầm BTCT và chạy dọc trên đường đầu cầu và cẩu dầm

 Sau đó phiếm được chuyển ngang và hạ xuống gối

 Muốn lao nhịp tiếp theo, cầu dẫn được kéo dọc đến vị trí mới

2.1.9.LAO LẮP KẾT CẤU NHỊP BẰNG DẦM DẪN VÀ GIÁ LONG MÔN

Thích hợp để lao lắp cầu dầm BTCT nhiều nhịp, đặc biệt với các cầu có chiều cao lớn, và

nhịp dài

Hình IV-2.9

Trang 30

Giá “con bướm” có thể làm bằng gỗ hoặc thép

Trên mặt cắt ngang, vì dàn dẫn chiếm chỗ, nên phiếm dầm cuối cùng được gia long môn đặt tạm trên phiếm dầm đã lắp Sau khi kéo dầm về phía trước để lao nhịp tiếp theo, giá long môn nâng dầm này lên và hạ vào vị trí

Công việc lao lắp các nhịp tiếp theo sẽ được lắp lại các bước tương tự Sau khi lao xong phải tháo dàn dẫn và giá long môn bằng cách dùng giá long môn và giá chữ A cẩu dàn dẫn, đặt trên xe goòng để vận chuyển đi giá long môn được tháo nhờ giá chữA

Hình IV-2.10

Trang 31

Trang 32

Hình IV-2.11

Trang 33

 Dầm cầu được vận chuyển đến bằng xà lan, tập kết bên cạnh nhịp cần lắp

 Cần cẩu lắp dầm đứng trên xà lan vuông góc với xà lan chở dầm

 Cần cẩu móc lấy từng dầm nhẹ nhàng đặt vào vị trí gối

 Tương tự như vậy lắp hết các dầm

Hình IV-2.13

Trang 34

Trang 35

2.2.CÁC CÔNG NGHỆ LẮP RÁP KẾT CẤU NHỊP CẦU LIÊN TỤC BTCT

2.2.1 LẮP RÁP KCN LIÊN TỤC BTCT TRÊN ĐÀ GIÁO VÀ TRỤ TẠM CỐ ĐỊNH

Kết cấu nhịp dầm liên tục bêtông cốt thép được lắp ghép từ những khối dầm riêng biệt ta có thể lắp ghép chúng trên đà giáo cố định bắng các cần cẩu

2 Các bước thi công:

Các cần cẩu này chạy trên mặt đất hoặc chạy trên phần kết cấu nhịp đã được xây dựng để lắp tiếp các nhịp sau Mối nối giữa các khối với nhau thường bố trí ở những nơi có mômen nhỏ nhất trong kết cấu dầm liên tục Khi các thiết bị di chuyển trên đà giao1 hoặc dưới mặt đất để lắp ráp thì các khối lắp ráp chỉ chịu tác dụng của tải trọng do trọng lượng bản thân của chúng gây ra Nếu dùng cần cẩu hoặc giá ba chân di chuyển trên các nhịp đã lắp để lắp các nhịp tiếp theo thì các khối lắp ghép còn phải chịu thêm trọng lượng cần cẩu và xe chở dầm, khi đó cần phải tăng cường các khối dầm và đặt thêm các trụ tạm

2.2.2 LẮP RÁP KẾT CẤU NHỊP LIÊN TỤC BTCT BẰNG PP LAO DỌC

Nội dung chính của phương pháp là : Các đốt dầm có chiều cao giống nhau được liên kết với mũi dẫn bằng thép có chiều dài bằng ½ chiều dài nhịp lớn nhất

Hình IV-2.14

Trang 36

2.Các bước thi công:

Trong quá trình lao dọc mỗi mặt cắt ngang của kết cấu nhịp luôn có sự biến đổi về trị số nội lực và dấu của chúng Mặt khác các nội lực đó hoàn toàn khác với nội lực đã thiết kế cho giai đoạn khai thác, vì vậy khi lao dọc cần phải bố trí thêm các bó cốt thép thi công Số bó cốt thép thi công được bố trí phụ thuộc vào chiều dài nhịp, đặt trưng hình học của kết cấu, chiều dài mũi dẫn và cách bố trí các trụ tạm trung gian

Để có thể lắp đẩy mà không cần trụ trung gian ta có thể sử dụng mũi dẫn bằng thép dài đến 24m được chế tạo bằng các dầm chữ I có chiều cao 1,5m có các liên kết ngang nối với nhau Mũi dẫn được liên kết chắc chắn bằng bulông và các bó cốt thép dự ứng lực với phân đoạn đầu tiên cảu dầm bêtông cốt thép sắp được lao Do trụ cầu rất cao nên khi đẩy kết cấu nhịp qua đỉnh trụ, tại đỉnh trụ xuất hiện lực đẩy ngang gây uốn cho trụ Để đảm bảo độ ổn định cho trụ người ta thường dùng những dây giằng chéo bằng thép có đường kính 27mm ( xem hình vẽ)

Bố trí ụ trượt trên đỉnh trụ: ụ trượt là một khối bằng thép đặt trên bề mặt đỉnh trụ, trong khối này có gối chốt cao su và kim loại( vỏ gối bằng thép với các tấm cao su) Đường trượt trên là một tấm thép dài 2m dày 12mm bề mặt dưới tiếp xúc với tấm trượt được mạ crôm Trong các khoan ngăn của ụ trượt ta bố trí hai kích 100 tấn, khi lao trượt các kích này có nhiệm vụ nâng mũi dẫn để sắp xếp lại các tấm trượt Phần kết cấu nhịp đã lao ra cũng được đặt trên các ụ trượt ở đó có chồng nề gồm hai lớp xà gỗ để nâng cao độ của gối cao su kim loại và đặt hai tấm đệm bằng chất dẻo Tấm thép được di chuyển sau khi nâng kết cấu bằng một kích thủy lực 200 tấn Trong quá trình lao kéo các tấm trượt cứ lần lượt được đặt vào rồi laị rơi ra Để đẩy kết cấu nhịp về phía trước cần phải có một hệ thống kích thủy lực đặt nằm ngang trong

bệ lắp ráp

Hình IV-2.15

Trang 37

Trang 38

Trang 39

Chương 3: Xây dựng KCN cầu BTCT theo công nghệ toàn khối

3.1 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH 3.2 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH 3.3 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG

3.4 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÚC ĐẨY

3.1 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH

3.1.1 ĐÀ GIÁO ĐỂ THI CÔNG CẦU BTCT TOÀN KHỐI

Đà giáo để đỡ cầu dầm BTCT có nhiệm vụ đỡ ván khuôn chứa đầy bê tông từ khi bắt đầu đổ

bê tông cho đến khi bê tông đủ cường độ Vấn đề quan trọng nhất khi đổ bê tông trên đà giáo

là vấn đề lún của đà giáo  Yêu cầu của đà giáo:

 Phải đủ cứng

 Cấu tạo đơn giản, dễ lắp giáp và sử dụng nhiều lần

 Chịu được tác động của các loại tải trọng trong thời gian thi công

Trong thi công thường dùng đà giáo ván khuôn gỗ và đà giáo ván khuôn thép

Đà giáo ván khuôn gỗ dùng cho cầu nhịp nhỏ, chiều cao mố thấp, chiều sâu MNTC nhỏ

23m

Đà giáo ván khuôn thép dùng khi thi công các cầu có trọng lượng bản thân kết cấu nhịp lớn, hay dùng kết cấu UYKM nhưng hiện nay dùng các loại đà giáo định hình được các đơn vị thi công tự thiết kế với các khẩu độ khác nhau

42000 9000

Trang 40

Chương 3: Xây dựng KCN cầu BTCT theo công nghệ toàn khối

mÆt c¾t 2-2 MÆt c¾t 1-1

Hình IV-3.1a Sơ đồ giàn giáo thép (dàn H10)

C80

500

Hình IV-3.1b Sơ đồ giàn giáo thép (dàn H10)

Hình IV-3.2 Sơ đồ giàn giáo bằng cột chống

Hình IV-3.3 Đà giáo cố định thi công cầu BTCT