công nghệ thi công dầm hộp lien tục bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng
tổng công ty xây dựng công trình giao thông i Công ty cầu 12 *** công nghệ thi công dầm hộp liên tục b.t.c.t.d l. bằng phơng pháp đúc hẫng cân bằng (cầu cẩm lệ) Biên soạn : Phạm Xuân Thuỷ Hiệu đính : Phạm Hoàng Hải Hà nội, 2001 công nghệ thi công dầm hộp btct d l i giới thiệu chung Trong những năm gần đây ngành thi công cầu ở Việt nam đã có những chuyển biến đáng kể trong việc đầu t vào công nghệ thi công, một trong những công nghệ đó là Công nghệ thi công dầm hộp liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phơng pháp đúc hẫng cân bằng (gọi tắt là công nghệ đúc hẫng) áp dụng cho thi công kết cấu nhịp bằng BTCT DƯL của các cầu liên tục khẩu độ lớn. Lần đầu tiên công nghệ này đợc áp dụng tại công trình cầu Phú lơng (trên Quốc lộ 5), công ty Cầu 12 đã nhập và tiếp nhận chuyển giao hoàn chỉnh, trực tiếp công nghệ đúc hẫng cùng toàn bộ thiết bị xe đúc đi kèm từ hãng VSL (Thụy Sỹ). Công nghệ đúc hẫng này đã đợc cán bộ, công nhân, các kỹ s của Công ty cầu 12 tiếp nhận nghiêm túc và sử dụng thành thạo trên công trình cầu Phú lơng, sau đó lẫn lợt đợc áp dụng trên các công trình: cầu Tiên Cựu (Hải phòng), cầu Lạc Quần (Nam định), cầu Hoà Bình ( thị xã Hoà bình), cầu Bợ (Tuyên Quang), cầu An D- ơng II (Hải Phòng), cầu Bắc Giang, cầu Đuống mới, cầu Quán Hầu (Quảng Bình) thành công tốt đẹp, đợc các cơ quan quản lý nhà nớc đánh giá rất cao về chất lợng của công trình và hiện nay đang thi triển khai thi công ở: cầu Tân Yên (Tuyên Quang), cầu Trần Phú (Nha trang), cầu Nguyễn Tri Phơng và Chánh Hng (TP Hồ Chí Minh), cầu Tân Đệ (Thái Bình) . Đặc biệt trong quá trình thi công, căn cứ vào công nghệ đúc hẫng đã có và kinh nghiệm của chính mình, Công ty cầu 12 đã tự nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành công xe đúc hẫng - một thiết bị chủ yếu, quan trọng của công nghệ đúc hẫng. Loại xe đúc này đã và đang tham gia vào thi công tại các cầu: An Dơng II, Lạc Quần, Hoà Bình, Tân Yên, Trân Phú và đã chứng tỏ tính năng không thua kém loại xe đúc đã nhập của VSL. Cầu Cẩm Lệ là một cầu lớn tại Km 0 + 715.15 tuyến Cẩm Lệ - Miếu Bông nối QL I và QL 14B. Cầu bắc qua sông cẩm Lệ thuộc địa phận huyện Hoà Vang, TP Đà Nẵng. Kết cấu nhịp bằng BTCT DƯL bố trí theo sơ đồ : 42m + 5 x 63m + 42m = 399m. Mặt cắt ngang dạng hộp thành xiên với chiều cao thay đổi từ 1.8 đến 3.8m. Độ xiên của thành hộp là 10/1. Căn cứ vào yêu cầu của tiến độ thi công, kế hoạch cân đối thiết bị của mình, Công ty Cầu 12 dự kiến sẽ đa cả hai loại xe đúc của VSL và tự chế tạo của mình vào tham gia thi công kết cấu nhịp cầu Cẩm Lệ. 2 c«ng nghÖ thi c«ng dÇm hép btct d l 3 công nghệ thi công dầm hộp btct d l ii công nghệ thi công Trình tự thi công các khối của dầm hộp liên tục bằng xe đúc hẫng đối xứng qua tim trụ : l ắ p g ố i c h í n h l ắ p đ à g iá o k h ố i k 0 l ắ p g ố i k ê t ạ m đ ú c h ẫ n g c á c k h ố i k đ ú c k h ố i t r ê n đ à g iá o H ợ p l o n g L ắ p x e đ ú c c ă n g k é o d ' l k h ố i k 0 đ ổ b ê t ô n g k h ố i k 0 l ắ p v á n k h u ô n k h ố i K 0 T h i c ô n g b ệ , t h â n ( L ắ p đ ặ t c á c c h i t i ế t p h ụ c v ụ c h o t h i c ô n g k h ố i K 0 ) Thi công khối đỉnh trụ (K0): Khối K0 trên đỉnh trụ đợc thi công trên đà giáo mở rộng trụ. Thi công các khối của dầm hẫng Thi công đoạn dầm trên đà giáo Thi công khối hợp long 2.1. Thi công khối đỉnh trụ Khối đỉnh trụ (hình 1)là khối lớn nhất trong dầm nằm trên đỉnh của thân trụ. Để giữ ổn định của dầm hẫng trong qúa trình đúc hẫng, ngời ta dùng các thanh ứng suất 32 neo khối đỉnh trụ xuống thân trụ. Đối với các trụ T2, T3, T5, T6 và T7 ngời ta còn dùng các khối kê tạm bằng BTCT để 4 công nghệ thi công dầm hộp btct d l kê đỡ khối đỉnh trụ. Sau khi hợp long các nhịp dầm hẫng, các thanh ứng suất này và các khối bê tông kê tạm sẽ đợc tháo ra và gối cầu bắt đầu chịu lực. Khối đỉnh trụ đợc đúc trên đà giáo (hình 2). Đà giáo để thi công các khối này cấu tạo từ thép hình và đợc lắp đặt từ khi thi công trụ. Cấu tạo của đà giáo có thiết kế riêng. Hình 1. Sơ họa khối đỉnh trụ Hình 2. Bố trí chung đà giáo thi công khối đỉnh trụ Công việc đổ bê tông cho khối đỉnh trụ đợc chia làm 2 đợt (hình 3): Đợt 1: đổ bê tông cho bản đáy Đợt 2: đổ bê tông tờng ngăn Đợt 3: đổ bê tông tờng ngoài và bản mặt. 5 công nghệ thi công dầm hộp btct d l Hình 3. Phân đợt đổ bê tông cho khối đỉnh trụ (a) Lắp đặt thanh ứng suất 32 Thanh ứng suất 32 là thanh thép dự ứng lực, chúng làm nhiệm vụ neo khối đỉnh trụ xuống thân trụ để giữ ổn định cho dầm hẫng trong qúa trình đúc hẫng nên chúng đợc lắp đặt từ khi thi công thân trụ. Các chỉ tiêu kỹ thuật của thanh ứng suất 32: đờng kính danh định :32 mm Diện tích thực tế: 804 mm 2 Cờng độ chịu kéo: 1080 Mpa Khả năng chịu kéo tới hạn: 868 KN Lực kéo khai thác: 607.6 KN Đi kèm đồng bộ với thanh ứng suất 32 còn có: bản đệm thép kích thớc: 150x180x50mm hoặc 150x150x50mm đai ốc phẳng hoặc đai ốc hình cầu vòng đệm phẳng hoặc vòng đệm hình cầu đai ốc hãm cút nối thanh ứng suất Khi sử dụng thanh ứng suất, cần chú ý những điểm sau đây: không đợc hàn 6 công nghệ thi công dầm hộp btct d l không đợc để chạm vào dây mát của máy hàn không đợc uốn cong thanh không va chạm mạnh vào thanh vì có thể làm cho thanh bị nứt hoặc vỡ ren, hoặc làm thay đổi trạng thái ứng suất của thanh không đợc dùng thanh ứng suất làm kết cấu chịu nén. Tất cả các thanh ứng suất trớc khi đa vào sử dụng phải đợc kéo thử trên giá tại hiện trờng tới lực kéo bằng 60% khả năng chịu lực tới hạn theo trình tự đợc quy định (xem phụ lục1). Trong bất kỳ trờng hợp nào cũng không đợc sử dụng thanh ứng suất quá 80% khả năng chịu lực tới hạn. Trình tự lắp đặt thanh ứng suất nh sau: B ớc 1 : Lắp đặt thanh ứng suất dài 4 m và 2 m(hoặc chiều dài có quy định cụ thể trong bản vẽ mà kỹ s thiết kế chỉ rõ) nằm trong thân trụ. Cần chú ý rằng cao độ đỉnh các thanh ứng suất phải thấp hơn cao độ đỉnh của thân trụ để sau này chúng không cản trở việc tháo gối tạm. Chi tiết của việc bố trí thanh ứng suất xem bản vẽ số 17 trong tập Bản vẽ thi công. Cần đặc biệt lu ý hiện tợng đề xe của cút nối khi nối đoạn thanh nằm trong khối K0 với đoạn dới. Đề phòng hiện tợng này, đầu dới của cút nối phải đợc cố định bằng các dây buộc 2mm buộc chặt xung quanh thanh, bên ngoài đợc cuốn băng dính sao cho khi lắp thanh này, cút nối phải cố định không đợc xoay. B ớc 2: Lắp đặt ống ghen cho đoạn thanh dới và thanh trên ống ghen có nhiệm vụ bảo vệ thanh ứng suất trong quá trình đổ bê tông, không cho vữa bê tông tiếp xúc với thanh ứng suất. Để làm đợc việc đó, ống ghen phải đảm bảo độ kín khít. Để cố định vị trí ống ghen theo phơng thẳng đứng (độ nghiêng không vợt quá 1 0 / 00 ), cần phải bố trí các lới thép 12, theo chiều cao cứ 0,5m bố trí một lới. Các lới thép này kẹp chặt vào ống ghen và đợc cố định vị trí vào cốt thép của kết cấu. Phần tiếp xúc của ống ghen với bản đệm (đáy ống ghen) và xung quanh lỗ bơm vữa phải đợc cuốn băng dính bọc kín. Băng dính dùng loại băng dính rộng bản. B ớc 3: Lắp đặt đoạn thanh nằm trong khối đỉnh trụ. Các đoạn thanh nằm trong khối đỉnh trụ sẽ đợc nối với các đoạn thanh nằm trong thân trụ. Công việc này chỉ tiến hành khi bắt đầu thi công 7 công nghệ thi công dầm hộp btct d l khối đỉnh trụ. Vì thời gian từ lúc thi công xong trụ đến khi bắt đầu thi công khối đỉnh trụ khá dài nên việc kiểm tra lại vị trí của cút nối đã đặt ở đỉnh thanh ứng suất nằm trong thân trụ là hết sức cần thiết. Có ba điểm chính cần kiểm tra: Cút nối phải đợc liên kết với thanh ứng suất bằng 1/2 chiều dài của nó. Kiểm tra mức đổ rỉ của gen. Các rỉ sắt phải đợc loại bỏ hết, điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp thanh ứng suất trên đ- ợc dễ dàng. kiểm tra dây buộc để chống cút nối bị xoay, dây dùng loại dây thép 2mm và đợc buộc vào thanh ứng suất tại đáy ống nối. Đoạn thanh ứng suất nằm trong khối đỉnh trụ đợc quấn chặt xung quanh bằng một sợi dây thép buộc 2mm tại vị trí cách đầu thanh một đoạn bằng 1/2 chiều dài cút nối, đầu thanh này sẽ đợc xoay vào trong cút nối để nối liền với các thanh nằm trong thân trụ. Điều quan trọng nhất là mối nối phải đảm bảo nằm ở chính giữa cút nối. Phía đỉnh của thanh ứng suất phải có giá đỡ để giữ ổn định. Các giá đỡ có thể đợc cố định chặt vào ván khuôn thành ngoài của khối đỉnh trụ. ống ghen đợc lắp đặt sau khi đã lắp và ổn định vị trí cho thanh ứng suất. Phần tiếp xúc giữa ống ghen và khối kê tạm đợc quấn kín bằng băng dính. Đỉnh của ống ghen phải đợc đậy kín để tránh cho bê tông rơi vào trong lúc đổ bê tông. Để giữ cho ống ghen thẳng đứng theo yêu cầu, dùng các lới thép 12 kẹp chặt vào thành ống, theo chiều cao cứ 0,5m bố trí một lới. Các lới này đợc liên kết vào cốt thép của khối đỉnh trụ. 8 c«ng nghÖ thi c«ng dÇm hép btct d l H×nh 4. Mèi nèi thanh øng suÊt H×nh 5. §Þnh vÞ èng ghen thanh øng suÊt 9 công nghệ thi công dầm hộp btct d l (b) Lắp đặt các khối bê tông kê tạm (gối kê tạm) Cùng với thanh ứng suất, các khối bê tông kê tạm làm nhiệm vụ giữ ổn định cho dầm hẫng trong qúa trình đúc hẫng (Trừ các trụ kiểu khung). Chúng sẽ đợc tháo ra khi tiến trình đúc hẫng đã hoàn thành. Các khối bê tông kê tạm là cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn. Phần tiếp xúc giữa mặt đáy của khối kê tạm với đỉnh trụ là một lớp vữa xi măng cát dầy tối thiểu 3cm. Lớp vữa này chính là chỗ để sau này khoan phá tháo các khối bê tông kê tạm. Mặt trên của các khối kê tạm đợc phủ một lớp vải nhựa cứng dầy 1mm ngăn cách với bê tông của khối đỉnh trụ. Khi đúc các khối bê tông kê tạm cần chú ý đến vị trí các lỗ cho thanh ứng suất xuyên qua. Vị trí của các lỗ đó phải trùng với vị trí các lỗ đã đợc bố trí trong trụ. Trình tự lắp đặt các khối bê tông kê tạm qua các bớc nh sau: B ớc 1 : Định vị Căn cứ vào tim dọc và tìm ngang cầu để xác định vị trí. Cao độ của các khối kê tạm cho phép sai số tối đa 5mm. Mỗi khối kê tạm đợc đặt trên 4 chiếc nêm gỗ nhỏ để điều chỉnh cao độ và để tạo khe hở cho lớp vữa dày tối thiểu 3cm dới đáy của chúng. Vị trí và cao độ của các khối kê tạm có ảnh hởng đến việc lắp đặt ván khuôn của khối đỉnh trụ, do đó cần hết sức chú ý, đặc biệt là kích thớc theo chiều ngang cầu. B ớc 2: Trộn và nhét vữa vào khe hở giữa đáy khối kê tạm và đỉnh thân trụ Vữa dùng để nhét vào khe hở là loại vữa khô mác cao, thành phần gồm xi măng, cát và nớc. Tuỳ thuộc vào loại xi măng, cát mà thiết kế cấp phối vữa cho phù hợp, trớc khi sử dụng vữa phải thí nghiệm đạt các yêu cầu kỹ thuật. Xi măng dùng để trộn vữa phải là loại xi măng mới, cát phải khô và đợc sàng loại bỏ hết các hạt to lẫn trong cát và đợc cân trớc chính xác trọng lợng tơng ứng với trọng lợng của một bao xi măng. Vữa đợc trộn theo trình tự sau: đầu tiên trộn xi măng và cát với nhau thật đều, sau đó dùng ống nghiệm đo nớc và đổ dần vào hỗn hợp cát-xi măng và tiếp tục trộn. Quan sát bằng mắt nếu thấy vữa có màu sắc đồng đều là đợc. Có thể kiểm tra vữa bằng cách dùng tay nắm một ít vữa trong lòng bàn tay sau đó mở tay ra nếu nắm vữa không bị vỡ là đợc. 10 [...]... qúa trình đúc hẫng, đợc căng theo từng cấp và đối xứng đến lực yêu cầu 16 công nghệ thi công dầm hộp btct d l 2.2 Thi công các khối của dầm hẫng Trừ khối đỉnh trụ đợc đúc trên đà giáo, các khối còn lại của dầm hẫng đợc đúc hẫng đối xứng trên xe đúc theo các bớc sau đây: 2.2.1 Lắp ráp xe đúc Trớc khi lắp ráp xe đúc, toàn bộ việc gia công ván khuôn của xe đã đợc hoàn thi n Chỉ đợc lắp ráp xe đúc lên khối... 2.2.11 Thi công các khối tiếp theo của dầm hẫng Việc thi công các khối tiép theo của dầm hẫng lặp lại các bớc đã đợc trình bày trong phần 2.2 các mục từ 2.2.2 đến 2.2.10 tơng ứng với kích thớc hình học của dầm theo thi t kế 2.3 Thi công đoạn dầm đúc trên đà giáo Theo công nghệ thi công, đoạn dầm này đợc đúc tại chỗ trên đà giáo Về tiến độ, đoạn dầm này nên hoàn thành trớc khi khối cuối cùng của dầm hẫng. .. nhất của ống ghen 24 công nghệ thi công dầm hộp btct d l 2.2.6 Đổ bê tông Bê tông có thể đổ bằng gầu hoặc bằng máy bơm tuỳ thuộc vào điều kiện công trờng Bê tông đợc đổ 1 lần cho toàn bộ khối, theo mặt cắt ngang đợc phân thành các lớp nh hình 14 Hình 14 Trình tự đổ bê tông Các điểm cần chú ý khi đổ bê tông Độ sụt của bê tông phải đảm bảo yêu cầu Muốn vậy, trớc mỗi lần đổ bê tông phải xác định độ ẩm của... đổ bê tông nên tiến hành theo trình tự từ tim ngang của khối đỉnh trụ ra hai phía Tuỳ thuộc vào tính chất của bê tông, loại phụ gia 14 công nghệ thi công dầm hộp btct d l sử dụng, nhiệt độ thi công mà tính toán khả năng cung cấp bê tông cho phù hợp, tránh tình trạng thời gian đổ giữa các lớp quá dài Nói chung, thời gian cho một lần đổ bê tông không vợt qúa thời gian cung cấp bê tông của máy trộn bê tông. .. Việc này nên làm sau khi đổ bê tông đợt 1 lúc đó đà giáo đã có biến dạng tơng ứng với tải trọng bê tông đổ cho đợt này Cốt thép đợc đặt với những yêu cầu giống nh việc đặt cốt thép cho các khối của dầm hẫng Các thanh ứng suất cũng đợc kéo thử trớc khi đặt vào vị trí Công việc đổ bê tông đợc tiến hành sau khi nghiệm thu ván khuôn, cốt thép với những quy định của công tác bê tông 36 ... vị trí trớc khi đổ bê tông bịt đầu neo và bề mặt của đầu neo, bản đệm phải đợc vệ sinh thật sạch Bề mặt bê tông tại đây cần tạo nhám để tăng độ dính bám với bê tông bịt đầu neo Chỉ tiến hành bơm vữa khi bê tông bịt đầu neo đã đủ cờng độ (sau khi đổ bê tông bịt đầu neo xong khoảng 1,5 ngày) 31 công nghệ thi công dầm hộp btct d l Vữa bao gồm có xi măng, nớc và phụ gia Vữa bơm đợc thi t kế tại phòng thí... chuyển xe đúc Việc di chuyển xe đúc chỉ đợc tiến hành sau khi căng kéo DƯL khối đúc theo trình tự nh sau: Đối với xe đúc VSL: Di chuyển hệ thống dầm ray ra vị trí khối mới, căng các thanh ứng suất gông dầm ray xuống mặt cầu với một lực 5T cho mỗi thanh Đồng thời tách tất cả ván khuôn rời khỏi bề mặt bê tông, lắp đặt hệ thống các khung trợt đỡ dầm lăn (Roller bracket) 33 công nghệ thi công dầm hộp btct... 2: Lắp đặt dầm ray (hình 9) Dùng cần cẩu đặt dầm ray vào vị trí của nó và cố định xuống mặt cầu bằng các dầm ngang và thanh ứng suất Các đai ốc của thanh ứng suất chỉ cần xiết chặt là đủ Các nêm gỗ ở đáy dầm ray có tác dụng triệt tiêu độ dốc ngang cầu đảm bảo cho dầm ray ở vị trí thẳng ứng 17 công nghệ thi công dầm hộp btct d l Hình 9 Lắp đặt dầm ray Bớc 3: Lắp đặt bộ di chuyển Đối với xe đúc kiểu... bu-lông gần tim dọc cầu 12 công nghệ thi công dầm hộp btct d l Hình 7 Cấu tạo gối cầu Các chú ý khi lắp đặt gối chính: Các lỗ chờ của chân neo thớt dới khi thi công nên đặt các ống bơm vữa để tiện lợi cho công tác vệ sinh lỗ và bơm vữa sau này 13 công nghệ thi công dầm hộp btct d l Các bu-lông liên kết giữa chân neo với các thớt gối phải xiết chặt đủ lực yêu cầu Các nêm thép đỡ thớt dới không nên... chống cắt tại mối nối thi công giữa bê tông của hai đợt 2 và 3 Công tác nghiệm thu kích thớc hình học của ván khuôn cho đợt đổ bê tông thứ 2 sẽ đợc tiến hành trớc khi đổ bê tông Vì chiều cao của bê tông rơi không lớn hơn 1,5m nên bê tông đợc đổ vào vị trí bằng các ống vòi voi và phễu Bảo dỡng bê tông: giống phần trớc (f) Phơng pháp lắp đặt khuôn lõi và đổ bê tông đợt 3 Ván khuôn lõi đợc chia thành . những công nghệ đó là Công nghệ thi công dầm hộp liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phơng pháp đúc hẫng cân bằng (gọi tắt là công nghệ đúc hẫng) áp dụng cho thi công kết cấu nhịp bằng. nghÖ thi c«ng dÇm hép btct d l 3 công nghệ thi công dầm hộp btct d l ii công nghệ thi công Trình tự thi công các khối của dầm hộp liên tục bằng xe đúc hẫng đối xứng qua tim trụ : l ắ p g ố i c. tổng công ty xây dựng công trình giao thông i Công ty cầu 12 *** công nghệ thi công dầm hộp liên tục b.t.c.t.d l. bằng phơng pháp đúc hẫng cân bằng (cầu cẩm lệ) Biên soạn