các phương pháp lao dọc và lao ngang kết cấu nhịp cầu

GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 1 Chơng 15 các phơng pháp lao dọc và lao ngang kết cấu nhịp cầu 15.1. Các phơng pháp lao dọc và lao ngang cầu thép Trong một số trờng hợp cầu đợc lắp ráp hoàn chỉnh ở ngoài, sau đó mới dùng các biện pháp lao cầu để đặt kết cấu nhịp vào vị trí thiết kế. Các biện pháp lao cầu nh vậy đợc dùng trong các trờng hợp sau: - Khi cần giảm thời gian xây dựng cầu, trong đó việc xây dựng mố trụ và lắp ráp kết cấu nhịp tiến hành song song. Khi mố trụ đã đủ chịu lực lắp đặt ngay kết cấu nhịp vào vị trí. - Khi cần thay nhịp cầu cũ bằng nhịp mới (đòi hỏi thời gian phong toả ít nhất). - Khi mật độ giao thông đờng thuỷ lớn không cho phép xây dựng các công trình phụ ở lòng sông để lắp ráp kết cấu nhịp taị vị trí thiết kế. - Khi giá thành các công trình phụ tạm phục vụ cho việc lắp tại chỗ đắt hơn phơng án lao cầu. Phơng pháp lao cầu đợc sử dụng phổ biến trong thi công cầu thép (lao kéo dọc, lao kéo ngang), cầu bêtông (phơng pháp đúc đẩy). Nói chung, phơng pháp thi công này có một số đặc điểm sau: - Mở rộng diện thi công, vừa có thể xây dựng mố, trụ và lắp kết cấu nhịp, do đó đẩy nhanh tiến độ thi công. - Khi lao dọc ta lắp kết cấu nhịp trên nền đờng đầu cầu nên thuận tiện cho việc chuyên chở lắp ráp, dễ có điều kiện đảm bảo kỹ thuật. - Khi kết cấu nhịp ở vị trí có độ hẫng lớn nhất có một số thanh có ứng suất và biến dạng lớn cần phải tăng cờng, có mặt cắt có ứng suất lớn, độ võng ở đầu hẫng lớn phải khắc phục làm tốn thêm kinh phí và thời gian. Để lắp đặt kết cấu nhịp đã chế tạo nằm vào vị trí cầu có thể dùng cần cẩu, dùng phơng pháp lao dọc, lao ngang trên các đờng lăn, đờng trợt đặt trên các trụ chính, trụ tạm có thể dùng phao, xà lan chở kết cấu nhịp tới vị trí rồi lắp đặt trên mố trụ, hoặc có thể chọn phơng án hỗn hợp. 15.1.1. các giải pháp kỹ thuật và công trình phụ tạm đuợc dùng trong Phơng pháp lao dọc và lao ngang kết cấu nhịp cầu thép. 15.1.1.1. Nội dung và phạm vi áp dụng Phơng pháp lao dọc đợc áp dụng khi kết cấu nhịp đợc lắp ráp trớc trên nền đờng dẫn vào cầu. Sau khi mố trụ đủ cờng độ chịu lực ta kéo cầu dọc theo tuyến đa vào vị trí thiết kế mà khong cần chuyển ngang. Phơng pháp lao dọc thờng đợc áp dụng xây dựng các cầu mới. GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 2 Trờng hợp cần thay cầu cũ, để giảm thời gian phong toả đến mức tối thiểu, kết cầu nhịp cầu mới đợc lắp ráp trên nền đờng đắp cạnh tuyến đờng vào cầu, sau khi lắp xong kéo cầu dọc trên các trụ tạm ra vị trí song song với cầu cũ. Khi đó mới phong toả, tổ chức kéo ngang kết cấu nhịp cầu cũ ra ngoài, kéo ngang nhịp cầu mới vào vị trí. Hình 15.1.1. Sơ đồ lao kéo dọc và và ngang cầu 1. Giàn ở độ cao thiết kế 2. Giàn ở độ cao lao cầu Khi lao dọc, kết cấu nhịp có thể lắp đặt trên nền đờng cao, cao độ đúng bằng cao độ thiết kế đỉnh mố trụ, nh vậy nền đờng chỉ đắp bằng cao độ mũ mố trụ, còn tởng đỉnh của mố và đất nền đờng còn lại sẽ đợc bổ sung đúng cao độ sau khi lao dầm. Nh vậy khi lao, dầm sẽ kê ngay trên mố trụ, tránh đợc công tác kê kích và hạ dầm xuống gối nếu ta lắp và kéo dầm trên nền đờng đã đắp đủ cao độ. 15.1.1.2. Các giải pháp kỹ thuật Cũng tơng tự nh lắp hẫng khi lao dọc có thể lao trực tiếp trên các trụ chính (hình 15.1.2a). Biện pháp này thờng đợc dùng co các cầu nhiều nhịp đợc nối liên tục đã làm đối trọng cho nhịp hẫng. Nhng khi lao hẫng cả nhịp thì độ võng ở đầu hẫng thờng quá lớn, ứng suất ở các thanh chịu lực có thể quá tải. Để khắc phụ hiện tợng này có thể áp dụng một số bện pháp sau: - Biện pháp thứ nhất dùng mũi dẫn kết hợp với mở rộng trụ. Mũi dẫn là một kết cấu nhẹ nối dài kết cấu nhịp về phía trớc để giảm nội lực và độ võng khi lao kéo dọc cầu. Để giảm chiều dài nhịp hẫng thì có thể mở rộng trụ làm cho mũi dẫn sớm kê lên trụ, làm thành sơ đồ dầm kê trên hai gối tựa làm giảm mô men tại đầu ngàm. - Biện pháp thứ hai có hiệu quả lớn trong việc giảm biến dạng và ứng suất trong kết cấu nhịp đồng thời tăng độ an toàn chống lật là đóng thêm trụ tạm. Số lợng và vị trí trụ tạm đợc xác định từ điều kiện đảm bảo độ ổn định, độ bền, độ võng của kết cấu nhịp trong quá trình lao lắp. Phơng pháp lao dọc trên trụ tạm đợc dùng phổ biến trong các cầu nhiều nhịp và đặc biệt trong cầu một nhịp khi không có điều kiện nối liên tục. Trụ tạm có thể là trụ cố định, trụ di động hoặc trụ nổi. Khoảng cách giữa các trụ tạm với mố trụ chính và khoảng cách giữa các trụ tạm xác định từ điều kiện ổn định chống lật của kết cấu nhịp có cân nhắc đến ứng suất biến dạng của các thanh chịu lực uốn lớn nhất. Phơng pháp này đợc áp dụng cho kết cấu nhịp giản đơn một nhịp và cả những cầu nhiều nhịp khi lao đã nối với nhau, điều kiện ổn định GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 3 chống lật đợc đảm bảo nhng ứng suất, biến dạng trong thanh quá lớn hoặc độ võng đầu hẫng quá lớn. Trờng hợp trụ tạm di động trên đà giáo chỉ dùng loại trụ tạm này trong điều kiện làm đà giáo dễ dàng và không làm tăng kinh phí xây dựng cầu. Trụ tạm cố định là loại đợc sử dụng nhiều nhất. Trụ tạm trên phao nổi đợc dùng khi sông sâu làm trụ tạm cố định khó khăn. Cũng nh trụ tạm di động trong quá trình lao cầu trụ gắn liền với kết cấu nhịp và di động cùng kết cấu nhịp, đến vị trí bơm nớc vào phao để hạ kết cấu nhịp xuống gối. - Biện pháp thứ ba trờng hợp gặp các sông sâu, nớc chảy xiết, việc làm trụ tạm gặp khó khăn hoặc quá đắt tiền thì có thể dùng biện pháp tăng cờng kết cấu nhịp có mũi dẫn bằng một dây căng (hình 15.1.2c). Một đầu dây căng đợc neo vào đầu hẫng, một đầu neo vào điểm neo nằm tại nhịp sau. Để tăng hiệu quả dây căng đợc vắt qua một cột chống bố trí trong khoảng vị trí ngàm. Có thể dùng kích để thay đổi cao độ của cột, hoặc dùng tăng đơ thay đổi độ dài của dây để điều chỉnh nội lực và biến dạng trong dầm cứng cho phù hợp với điều kiện lao lắp. Với các cầu liên tục nhiều nhịp hoặc càu giản đơn nhiều nhịp đã đợc tạm thời nối liền lại có thể lao dọc không cần trụ tạm. Trong trờng hợp này nếu các thanh giàn có nội lực và biến dạng hoặc mặt cắt sát gối ở phần hẫng của dầm có ứng suất quá lớn thì phải tăng cờng thanh hay mặt cắt. Với cầu dầm thì còn phải kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng. Có thể giảm nội lực ở các thanh và mặt cắt, đồng thời giảm độ võng ở đầu hẫng bằng khung chống và dây văng, cũng có thể dùng mũi dẫn. Mũi dẫn đợc lắp ở phía trớc kết cấu nhịp, nó phải đảm bảo đủ độ cứng và có trọng lợng một mét dài nhỏ hơn đáng kể so với kết cấu nhịp. Đối với một nhịp chiều dài mũi dẫn thờng lấy bằng 0.6 đến 0.8 chiều dài nhịp, đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài này thờng từ 0.25 đến 0.5 chiều dài một nhịp. Trong thực tế khi lao cầu thờng còn kết hợp cả các biện pháp trên nh vừa có trụ tạm vừa có thêm mũi dẫn, cũng có thể còn mở rộng trụ hoặc phía trớc mố để đón kết cấu nhịp sớm hơn nhằm giảm ứng suất và biến dạng trong các thanh bất lợi và mặt cắt bất lợi. GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 4 Hình 15.1.2. Các biện pháp lao kéo dọc cầu a. Lao dọc không cần trụ tạm b. Lao dọc trên trụ tạm c. Tăng cờng kết cấu nhịp khi lao d. Lao cầu trên xe goòng Trong một số trờng hợp đặc biệt cũng có thể lao dọc kết cấu nhịp cầu thép bằng goòng chạy trên nền đờng và trên giàn giáo đặc. Nhng vì việc xây dựng giàn giáo đặc rất phức tạp và tốn kém nên phơng pháp này chỉ đợc áp dụng trong các trờng hợp rất đặc biệt, ví dụ vì lí do nào đó mà kết cấu nhịp buộc phải lắp ráp khá xa vị trí cầu hoặc khi làm một cầu mới kề ngay với cầu cũ, khi đó lợi dụng cầu cũ làm giàn giáo. Sau khi kéo dọc trên cầu cũ lại kéo ngang vào đúng vị trí thiết kế cầu mới. 15.1.1.3. Cấu tạo đờng lăn Trong quá trình lao dọc hoặc lao ngang, kết cấu nhịp đợc kéo trên một hệ đờng trợt hoặc đờng lăn. Tuỳ theo trọng lợng và sơ đồ cấu tạo của kết cấu nhịp mà thiết kế hệ đờng trợt, đờng lăn thích hợp. Đờng lăn: thờng làm bằng gỗ hoặc ray và bố trí theo ba kiểu sau: - Đờng lăn trên và dới đều liên tục. Tức là đờng lăn trên bố trí chạy dài suốt dới đáy vật. Đờng lăn dới bắc chạy suốt quãng đờng kéo vật đia qua, con lăn đợc rải đều dới đáy vật nặng. - Đờng lăn trên liên tục, đờng lăn dới gián đoạn - Đờng lăn trên gián đoạn, đờng lăn dới liên tục. Nếu kết cấu nhịp là cầu dầm đặc thì có thể dùng hệ trợt hoặc gối lăn. Các gối trợt hoặc gối lăn đợc bố trí cố định trên nền đờng và trên các trụ chính, trụ tạm mà kết cấu nhịp sẽ GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 5 kéo ra. Đối với các cầu dầm đặc nhịp nhỏ thì các gối trợt có thể chỉ gồm một thanh ray hoặc một dầm I đợc bôi mỡ để giảm ma sát (hình 15.1.3c). Hình 15.1.3. Sơ đồ lao kéo dọc trên các gối trợt, gối lăn a. Lao dọc trên các gối trợt b. Lao dọc trên các gối lăn c. Cấu tạo gối trợt d. Cấu tạo gối lăn Hiện nay, ngời ta đang nghiên cứu áp dụng lao cầu trợt trên các tấm đệm bằng chất dẻo. Các tấm đệm bằng chất dẻo có độ ma sát nhỏ, chịu lực tốt khi kéo lại rất êm nên đợc dùng để kéo cho cả cầu nhỏ và cầu lớn. Đối với các cầu nhịp lớn, để giảm ma sát lực kéo cầu và lực ngang tác dụng lên trụ thì có thể dùng các gối lăn (hình 15.1.3d). Gối lăn gồm các ống rỗng hình trụ quay quanh các trục cố định gắn vào một hệ gối xoay tự do. Số lợng ống rỗng và độ lớn của của trục đợc xác định theo trị số phản lực lớn nhất tác dụng lên các gối lăn. Khả năng chịu lực của một ống rỗng đờng kính 60mm tới 250mm khoảng 150KN. Đặc điểm của hệ gối trợt (lăn) là chiếm diện tích bố trí rất nhỏ trên các trụ chính hoặc trụ tạm, đồng thời quá trình lao kéo cũng đơn giản hơn, nhng các gối trợt (lăn) sẽ tiếp xúc và do đó tác dụng lực lên suốt chiều dài đáy dầm trong quá trình kéo, vì vậy thờng không áp dụng đợc cho các cầu giàn thép thông thờng (không có biên dới cứng). Để khắc phục cũng có thể bố trí hệ đờng lăn (trợt) dới hệ dầm dọc mặt cầu (hình 15.1.4) nếu hệ dầm mặt cầu đủ chịu lực. Tuy nhiên khi đó cần chú ý rằng độ ổn định chống lật ngang sẽ kém hơn do khoảng cách giữa các điểm kê hẹp hơn và độ lăn đàn hồi của gối kê lớn hơn (dầm ngang và dầm dọc cũng biến động trong quá trình lao). Hình 15.1.4. Lao kéo cầu giàn thép trên hệ dầm dọc mặt cầu GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 6 Để tránh các thanh biên dới của giàn khỏi chịu uốn trong quá trình lao thờng dùng phơng pháp kéo dọc trên các con lăn. Trong đó đờng lăn dới thông thờng bố trí liên tục trên nền đờng, đờng lăn trên bố trí gián đoạn và tập trung tại nút giàn tạo thành các bàn lăn (hình 15.1.5). Hình 15.1.5. Sơ đồ lao dọc cầu giàn thép trên con lăn Bàn lăn thờng đợc làm bằng các đoạn ray liên kết cới nút giàn qua các đoạn gỗ ngắn và bu lông. Các thanh ray của bàn lăn trên thờng đợc uốn cong hai đầu mút lên trên để dễ lắp con lăn và giảm lực xung kích khi con lăn ra khỏi bàn. Số lợng ray ở bàn lăn trên đợc xác định theo trị số phản lực lớn nhất khi lao nhng thờng có số lợng ít hơn ở đờng dới một thanh để các đỉnh ray trên và dới tiếp xúc qua các khe hở, nh vậy phản lực truyền lên trên các ray sẽ đều hơn, khi kéo cầu sẽ êm hơn do có sự đàn hồi của các con lăn chịu uốn (hình 15.1.5). Con lăn: Có thể làm bằng gỗ cứng, thép tròn đặc hoặc tròn rỗng bên trong đổ bêtông. Đờng kính con lăn thờng là 10cm trở lên. Con lăn phải có đủ độ dài để thò ra ngoài hai mép đờng lăn dới ít nhất mỗi bên 15-20cm. Đờng lăn dới có số lợng ray lớn hơn đờng lăn trên một chiếc đợc đặt lên các tà vẹt kê trực tiếp trên nền đờng hoặc trên trục chính, trụ tạm. Số lợng con lăn đợc xác định theo nội lực lớn nhất khi dầm có độ hẫng lớn nhất trong quá trình lao. Để đảm bảo phản lực của con lăn chỉ tác dụng vào tim giàn, tránh cho biên dới của giàn chủ chịu uốn khi kéo qua trụ ( chính hoặc tạm) thì chiều dài đờng lăn dới trên các trụ (chính hoặc tạm) phải lớn hơn chiều dài khoang giàn ít nhất 1.25 lần, do đó trên trụ bao giờ cũng có ít nhất một bàn lăn trên. Nh vậy thờng bắt buộc phải mở rộng các trụ chính. Trong trờng hợp cần có trụ tạm thì chiều rộng mặt trên của trụ tạm ít nhất cũng phải lớn hơn 1.25 lần chiều dài khoang giàn. Đờng lăn trên gắn với thanh biên dới bố trí gián đoạn và chỉ bố trí dới các tiết điểm dàn để tránh cho thanh biên dới không chịu uốn, đờng lăn gián đoạn dới các mút dàn đợc gọi là bàn trợt hay thuyền trợt. Thuyền trợt thờng đợc làm bằng các đoạn ray uốn cong hai đầu và liên kết với nút dàn bởi các đoạn gỗ vuông và bulông. Số lợng ray ở thuyền trợt xác định theo áp lực lớn nhất trong quá trình lao. Đờng lăn dới có số lợng ray lớn hơn ở thuyền trợt một ray, các thanh này đặt lên tà vẹt gỗ và liên kết với tà vẹt bằng đinh Crămpon. Tà vẹt gỗ đặt trực tiếp trên nền đờng hoặc trên đỉnh trụ. Số lợng con lăn xác định theo áp lực lớn nhất xuất hiện trong quá trình lao. Con lăn thờng làm bằng thép tròn đặc hoặc rỗng, rỗng trong đổ bêtông. Đờng kính các con lăn thờng chọn từ 60-140mm. Trong quá trình lăn, con lăn có thể bị nghiêng, lệch làm chệch hớng lao, khi đó cần phải chỉnh lại con lăn bằng cách dùng búa đánh vào đầu con lăn, GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 7 vì vậy khoảng cách tĩnh giữa các con lăn không đợc nhỏ hơn 10cm đến 15cm để có chỗ đánh búa. Từ đó có thể xác định đợc chiều dài của đờng lăn trên đủ để bố trí số con lăn cần thiết cho mỗi nút giàn, và xác định độ mở rộng trụ cần thiết. Chiều dài con lăn thờng lấy lớn hơn chiều dài rộng đờng lăn 20-30cm. 15.1.1.4. Cấu tạo trụ tạm Trụ tạm phải có đủ độ cứng để chịu lực kéo cầu truyền qua các con lăn, đồng thời theo chiều dọc cầu trụ tạm phải có đủ độ rộng để bố trí đủ số lợng con lăn cần thiết khi trụ tạm chịu áp lực thẳng đứng lớn nhất trong giai đoạn lao cầu. Trong quá trình kéo cầu nếu dùng trụ tạm (hình 15.1.6) để tăng ổn định, giảm nội lực và biến dạng của kết cấu nhịp thì trụ tạm cần có đủ chiều rộng 1.25d (d là chiều dài của khoang giàn) và đủ độ cứng để chịu lực kéo cầu truyền qua các con lăn. Vì vậy, kết cấu các trụ tạm thờng đợc thiết kế bằng các thanh vạn năng. Hệ đờng lăn trên đỉnh trụ tạm đợc đặt trên hệ dầm dọc qua các tà vẹt gỗ. Hệ đờng lăn trên đỉnh trụ tạm đợc đặt trên hệ dầm dọc qua các tà vẹt gỗ. Hệ dầm dọc và dầm ngang trên đỉnh trụ tạm đảm bảo truyền phản lực thẳng đứng lên các nút chịu lực của trụ. Trên đỉnh trụ tạm cũng cần bố trí sàn công tác để theo dõi, lắp, tháo con lăn và chỉnh độ nghiêng lệch trong quá trình kéo dọc. Cao độ đỉnh trụ tạm xác định bằng cách tính đến độ lún của trụ khi chịu tải trọng lớn nhất, độ võng đầu hẫng của kết cấu nhịp, cao độ thiết kế của gối trên mố, trụ chính. Cần phải xác định chính xác cao độ trụ tạm đề phòng trờng hợp đầu hẫng bị kích lến trụ tạm tiếp theo phải sử lý tốn công sức và thời gian. Để khi lao tới trụ tạm hoặc trụ chính con lăn bám vào và nhả ra một cách êm thuận nên uốn cong các đầu mút đờng lắn trên và dới, với đờng lăn trên độ dốc vào khoảng 5% và trên chiều dài 1m ở hai đầu. Khi chiều cao trụ tạm không lớn và kết cấu nhịp tơng đối nhỏ có thể làm trụ tạm bằng gỗ có móng cọc, cọc vừa làm móng vừa làm cột trụ của trụ tạm. Thông thờng trụ tạm đợc lắp bằng các thanh vạn năng đặt trên móng cọc. Khi ra khỏi bàn các con lăn sẽ đợc rơi vào một thùng hứng để khỏi rơi xuống sông và đảm bảo an toàn lao động. Tuyệt đối cấm cán bộ, công nhân đứng trực diện với đờng ra của con lăn. Hình 15.1.6. Trụ tạm khi lao dọc và chi tiết cấu tạo GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 8 15.1.1.5. Cấu tạo đờng lăn khi lao ngang Để lao kéo ngang kết cấu nhịp vào vị trí thì đờng lăn trên đợc đặt dới hai dầm ngang đầu giàn nhng bỏ trống vị trí đặt gối cầu, đờng lăn dới đặt trên trụ chính và các trụ tạm nằm ở thợng và hạ lu trụ chính (hình 15.1.7) Tại vị trí tiếp giáp với trụ chính và trụ tạm nên bố trí mối nối của ray dới để sau khi kéo cầu vào vị trí có thể thu dọn ngay đỉnh trụ và lắp đặt gối cầu. Sau khi kéo ngang kết cấu nhịp vào trụ ta dùng kích thuỷ lực đặt trên ray của đờng lăn trên (hình 15.1.7) kích bổng kết cấu nhịp, lắp đặt gối và hạ cầu. Sau đó có thể thu dọn đờng lăn. Hình 15.1.7. Sơ đồ cấu tạo trụ tạm và đờng lăn ngang a. Sơ đồ kéo ngang kết cấu nhịp b. Cấu tạo đờng lăn và điểm đặt kích Khi lao kéo ngang thì phản lực qua các con lăn tác dụng phân bố đều trên suốt chiều dài dầm ngang nên thờng gây ra mô men uốn lớn hơn khi kích vì vậy cần thiết phải kiểm tra lại khả năng chịu lực của dầm ngang đầu giàn. 15.1.2. Các phơng pháp lao dọc cầu Có rất nhiều phơng pháp lao dọc cầu, tuỳ theo điều kiện cụ thể mà chọn cách lao cho hợp lý. 15.1.2.1. Lao dọc có trụ tạm Phơng pháp này thờng áp dụng với các loại cầu thép có khẩu độ dài, nớc sông sâu, làm dầm đơc tốn kém. Trớc hết làm trụ tạm giữa mố và trụ rồi dùng thiết bị ngăn hoặc trợt để kéo dầm vào vị trí. Khi thi công theo phơng pháp này cần chú ý đến việc mớm con lăn khi đầu dầm cầu vừa chớm đến đỉnh mố hoặc trụ tạm. Nếu mớm sớm quá thì đầu đờng phía kia dễ bị bẩy vênh lên, con lăn dễ bị bật ra gây nguy hiểm, đồng thời chồng nề dễ bị chấn động mạnh. Do vậy phải chờ khi dầm thép đã đè lên 2, 3 thanh tà vẹt thì mớm con lăn vào. Cho con GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 9 lăn đầu tiên vào ngợc chiều với chiều kéo dầm. Khi nó bắt đầu chịu lực thì mớm tiếp các con lăn sau cùng chiều kéo dầm. Khi kéo dầm đến đúng vị trí rồi dùng kích, kích dầm lên hoặc dùng cần cẩu treo dầm lên, rút bỏ đờng lăn, chồng nề và hạ dầm xuống gối. 15.1.2.2. Lao dọc có dầm dẫn Phơng pháp lao dọc có dầm dẫn thờng đợc áp dụng ở nơi có nớc sâu, khó làm trụ tạm. ở đầu dầm thép trớc khi lao có lắp thêm một đoạn dầm bằng thép. Tác dụng của dầm dẫn là giảm bớt chiều dài hẫng của dầm khi lao. Khi dầm còn một nửa trên đờng lăn đầu này thì đầu dầm dẫn đã đến mố trụ bên kia. Chiều dài dầm dẫn không nên dài quá 0.55 ciều dài dầm lao và có kiểu tam giác để giảm bớt trọng lợng. Nếu dầm khẩu độ lớn thì phải dùng dầm dẫ bằng thép có kết cấu đặc biệt. Nếu dầm lao có khẩu độ nhỏ, có thể dùng gỗ hoặc bó ray nối vào đầu dầm làm dầm dẫn. Cùng loại với lao có dầm dẫn là loại lao liên tục, kiểu này dùng cho những cầu thép nhiều nhịp, liên kết các cầu thép lại thành cầu liên tục, dùng nhịp sau làm đối trọng cho nhịp trớc để lao. Những điều cần chú ý khi lao cầu: Lao cầu theo phơng pháp có dầm dẫn, khi đầu nhịp tới mố trụ bên kia hay bị chúc xuống. Để xử lý phải dùng biẹn pháp vừa kích vừa kéo. Với biện pháp này, dới đáy dầm dẫn hoặc dầm thép lắp một bàn đỡ đặc biệt để khi đờng trợt trên ở đầu dầm sắp đè lên đờng trợt dới trên đỉnh mố hoặc trụ, khi đó dùng kích để bố trí sẵn ở hai đầu mố trụ để kich cao dầm lên. Dới đế kích có bàn mạp và con lăn, do vậy có thể vừa kích lên nhanh chóng vừa có thể kéo dầm đi từ từ. Kích cao đầu dầm tới mức đủ để mớm con lăn và tới khi giữa đờng lăn trên và dới đã có 2, 3 con lăn thì tháo bỏ kích và khôi phục tốc độ kéo bình thờng. Một số quy tắc cơ bản khi lao cầu trên con lăn - Khi lao kéo cầu các con lăn phải lăn đều và phải luôn luôn vuông góc với đờng lăn, nếu con lăn xiên thì phải dùng búa đánh vào đầu con lăn cho thẳng lại. - Khi lao kéo nêu nhịp đi lệch tim cầu thì phải gõ cho tất cả các con lăn lệch đi từ 3 đến 5 độ để điều chính cho kết cấu nhịp đi đúng tâm, khi đã đi đúng tâm thì phải gõ lại để các con lăn đều ở vị trí vuông góc với đờng lăn rồi mới kéo tiếp. - Tốc độ kéo cầu không đợc vợt quá 0.5 đến 0.6m/phút khi lao trên con lăn và 1.5 đến 2 m/phút khi lao trên gối trợt hoặc gối lăn cố định, vì lao nhanh quá sẽ khó điều chỉnh con lăn và điều chỉnh sai sót trong quá trình lao. - Trong khi lao cần tổ chức theo doic chặt chẽ, nếu phát hiện có sai sót nh kết cấu nhịp đi lệch hớng, đờng lăn bị lún quá nhiều, con lăn bị kẹt thì phải ngừng kéo lúc ngừng kéo phải chèn tạm kết cấu nhịp và xử lý kịp thời sai sót. - Phải kiểm tra con lăn trớc khi sử dụng, những con lăn h hỏng nh nứt, bề mặt có khuyết tật v v phải đợc thay thế. Đờng kính con lăn phải đúng với thiết kế, sai số không đợc vợt quá 0.1mm. Chiều dài con lăn phải ít hơn bề rộng đờng lăn từ 20 đến 30 cm. GS.TS. Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 10 - Phải có những biện pháp an toàn trong khi lao. Suốt trong quá trình lao phải có sự chỉ huy thống nhất. Không đợc đứng gần dây cáp kéo và không đợc đứng trớc chỗ ra của các con lăn. - Khi lao ngang hai đầu kết cấu nhịp phải di chuyển đều, đoạn đờng di chuyển của đầu không đợc có chênh lệch vợt quá 0.1% chiều dài nhịp và trong mọi trờng hợp không đợc vợt quá 10 cm. 15.1.2.3. Lao dọc có giá đỡ di động Dùng trong trờng hợp lòng sông cạn hoặc trên bãi sông. Giá đỡ làm bằng thép hoặc gỗ, có thể di chuyển trên đờng ray bằng xe goòng hay trên con lăn, đỉnh giá đỡ đợc liên kết chặt với đáy dầm. 15.1.2.4. Lao dọc khi có trụ nổi Khi thi công cầu một nhịp hoặc nhịp đầu tiên của cầu nhiều nhịp nhng không thể lao hẫng toàn bộ nếu nớc sâu làm trụ tạm hoặc đà giáo tốn kém và ảnh hởng đến giao thông trên sông thì dùng trụ nổi là hợp lý nhất và tiết kiệm. Kết cấu nhịp đợc lắp trên nền đờng đầu cầu. Quá trình lao thực hiện theo hai giai đoạn, giai đoạn đầu cầu đợc kéo dọc trên nền đờngvào cầu, trong đó đờng lăn dới liênt ục và đặt trên đờng đầu cầu, trên là các thuyền trợt gắn vào các nút dới của kết cấu nhịp. Giai đoạn đầu kết thúc khi kết cấu nhịp đợc kéo hẫng ra sông một đoạn đủ để trụ nổi có thể vào đón kết cấu nhịp. Vị trí của trụ nổi còn phải đảm bảo có thể đa đầu kết cấu nhịp vào vị trí và hạ đợc xuống gối. Giai đoạn hai : thay toàn bộ thuyền trợt bằng một xe goòng hoặc một thuyền trợt lớn hơn, nh vậy trên đờng chỉ còn một gối. ở dới sông trụ tạm đứng ở vị trí dới kết cấu nhịp rồi bơm nớc ra để trụ tạm nổi lên đỡ kết cấu nhịp. Nh vậy trong giai đoạn hai kết cấu nhịp và phản lực gối tạm sẽ không thay đổi trong suốt quá trình lao giữ cho mực nớc ở phao đỡ trụ tạm không thay đổi. Trong giai đoạn này kết cấu nhịp phải đợc neo chắc vào phao. Khi đã lao đến vị trí, điều chỉnh kết cấu nhịp chính xác, neo phao, bơm nớc vào để hạ kết cấu nhịp xuống gối. Chú ý rằng khi lao bằng trụ nổi phải xem xét đến sự lên xuống của mực nớc sông khi lao cầu. Cũng cần chú ý đến mực nớc phải bơm ra và bơm vào phao khi đón và khi hạ kết cấu nhịp để bảo đảm an toàn trong suốt quá trình lao. 15.1.2.5. Phơng pháp lao dọc kết cấu nhịp với phao, xà lan Khi thi công kết cấu nhịp cầu hoặc nhịp đầu tiên của các cầu nhiều nhịp, nếu gặp sông sâu, nớc lớn, việc xây dựng trụ tạm rất khó khăn, quá tốn kém hoặc do tàu bè đi lại quá nhiều, việc xây dựng trụ tạm sẽ làm tắc nghẽn giao thông đờng sông. Khi đó phơng pháp lao dọc kết hợp phao, xà lan rất hợp lý và đỡ tốn kém. Kết cấu nhịp đợc lắp trên nền đờng vào cầu. Quá trình lao đợc chia làm hai giai đoạn, giai đoạn đầu kéo dọc cầu trên hệ đờng lăn bố trí trên nền đờng, trong giai đoạn này bàn lăn trên và các con lăn trên chỉ bố trí vào các nút giữa cầu, còn các nút đầu và cuối giàn thờng để trống. Giai đoạn đầu kết thúc khi dầm đợc kéo hẫng ra sông một đoạn, đủ để phao, xà lan có thể vào đón kết cấu nhịp. Vị trí của phao, xà lan còn phải đảm bảo để sau này có thể đa, hạ kết cấu nhịp xuống mố trụ. [...]... kịp thời các tấm đệm làm từ vật liệu dễ trợt lăn, nhằm tránh lao mạnh dầm và chệch hớng đi Trong quá trình lao kéo các nhịp cầu liên tục phải kiểm tra các phản lực thực có của trụ đỡ và các biến dạng trong kết cấu, phù hợp các hớng dẫn của BVTC Trên nhịp cầu và đặc biệt ở mũi dẫn, không đợc đặt những thiết bị và vật liệu ngoài dự tính của BVTC 3 Khi lao kéo nhịp cầu tại những nơi có độ dốc dọc hay có... GS.TS Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 15.1.11) Đối với các cầu nhiều nhịp thì thờng kéo xong mỗi nhịp ta lại chuyển múp cố định một lần Múp di động đợc đặt vào đầu dầm Đối với các cầu ngắn thì có thể bố trí tời kéo trên bờ, còn với các cầu dài thì nên bố trí tời kéo trên kết cầu nhịp cho tiện chỉ huy chung Tời kéo có thể dùng... tác kéo cầu Các thiết bị chủ yếu để kéo cầu gồm tời kéo, hệ bánh xe gọi là múp hoặc các loại kích đẩy ngang Tốc độ di chuyển của kích thờng rất nhỏ, chiều dài ngắn nên kích chỉ đợc dùng để thực hiện các chuyển vị nhỏ, ví dụ khi cần chỉnh vị trí kết cấu nhịp theo phơng ngang, khi đã đặt kết cấu nhịp lên mố trụ Khi kéo dọc hoặc kéo ngang kết cấu nhịp từ trụ tạm vào trụ chính chủ yếu dùng hệ tời và múp... ngang cầu tác dụng lên kết cấu nhịp đợc phân bố giữa các trụ (phần tựa của kết cấu nhịp) tỷ lệ với tải trọng thẳng đứng của kết cấu nhịp tác dụng lên trụ N kn = N K Pn P 31 GS.TS Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép Wdn = Wd Pn P Wnn = Wn Pn P Trong đó : Nkn, Wdn, Wnn - Lực kéo, áp lực gió dọc, áp lực gió ngang phân cho trụ n; Nk,... Việc chọn tời và hệ múp cáp đợc dựa trên tốc độ kéo và lực kéo khi lao cầu 17 GS.TS Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 15.1.3 Tính toán khi lao lắp kết cấu nhịp 15.1.3.1 Tải trọng tính toán Điều 2.1 Quy trình thiết kế các công trình và thiết bị phụ trợ thi công quy định tải trọng nh bảng 18-1 Thứ tự 1 2 Tên tải trọng và lực tác... xê dịch ngang của kết cấu đang lao lắp và do sự không song song của đờng lăn đợc xác định theo : - Khi lao trên cầu tạm có bộ chạy, một đầu kết cấu nhịp có giá kê di động H = 0.015 P - Nh trên nhng có thiết bị tựa cố định ở cả hai đầu kết cấu nhịp : H = 0.15 P - Khi lao dọc tren con lăn H = 0.03P - Khi lao bằng thiết bị trợt polyme H = 0.015P Trong đó : P : Tải trọng tiêu chuẩn của kết cấu lao lắp;... VA, VB xem nh phân bố đều cho các thanh đứng, các lực ngang HA, HB xem nh phân bố đều cho các thanh ngang, với các thanh đứng còn cộng thêm lực do lực thẳng đứng sinh ra, từ đó kiểm tra đợc độ bền của các thanh ở thân trụ 15.1.4.3 Tính toán khi lao cầu a./ Tính lực kéo, lực hãm khi lao dọc kết cấu nhịp: Trị số lực kéo T khi lao dọc đợc xác định theo công thức: - Nếu kết cấu nhịp trợt trên đờng trợt không... sàng nhịp cầu, phải kiểm soát đợc việc di chuyển dầm trên các trụ cầu bằng cách dùng thiết bị đảm bảo tự ngắt hoạt động khi cần thiết 13 GS.TS Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép Trong thời gian lao kéo (bằng con lăn ) nhịp cầu phải lắp đặt hệ thống điện đàm từ đài chỉ huy đến các vị trí điều khiển lăn trên công trờng 7 Kết cấu. .. gió ngang tác dụng lên kết cấu nhịp của cầu chính đã lắp - Lực gió ngang tác dụng lên cần cẩu - Lực gió ngang tác dụng lên hệ dầm mặt cầu của cầu tạm - Lực gió tác dụng lên trụ đà giáo Nội dung tính toán trụ của đà giáo 26 GS.TS Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép - Kiểm tra ổn định chống lật theo phơng ngang cầu - Kiểm tra độ bền... chuyển Kết cấu không luân chuyển n - áp lực thẳng đứng do trọng lợng đất 1.2 và 0.9 1.1 và 0.9 1.2 và 0.9 - áp lực ngang của đất 1.2 và 0.9 - áp lực thuỷ tĩnh của nớc 1 18 GS.TS Nguyễn viết Trung Giáo trình thi công cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép - áp lực thủy động của nớc - Lực tác dụng do điều chỉnh nhân tạo ứng lực trong các công trình phụ trợ - Trọng lợng của các . cầu cống Chơng 15-1: Cac PP Lao doc va Lao ngang Kết cấu nhịp Cầu Thép 1 Chơng 15 các phơng pháp lao dọc và lao ngang kết cấu nhịp cầu 15.1. Các phơng pháp lao dọc và lao ngang cầu. pháp lao kéo dọc cầu a. Lao dọc không cần trụ tạm b. Lao dọc trên trụ tạm c. Tăng cờng kết cấu nhịp khi lao d. Lao cầu trên xe goòng Trong một số trờng hợp đặc biệt cũng có thể lao dọc kết. trong quá trình lao cầu trụ gắn liền với kết cấu nhịp và di động cùng kết cấu nhịp, đến vị trí bơm nớc vào phao để hạ kết cấu nhịp xuống gối. - Biện pháp thứ ba trờng hợp gặp các sông sâu, nớc