Kỹ thuật thi công 1 công nghệ thi công bê tông toàn khối

Phần b : công nghệ thi công bê tông toμn khối 30T Chương 7: Những khái niệm về công nghệ thi công công trình bê tông cốt thép đổ tại chỗ Chương 8: Công tác ván khuôn Chương 9: Công tác

Phần b : công nghệ thi công bê tông toμn khối

(30T)

Chương 7: Những khái niệm về công nghệ thi công công trình bê tông cốt thép đổ tại chỗ

Chương 8: Công tác ván khuôn

Chương 9: Công tác cốt thép

Chương 10: Công tác bê tông

chương 7 : những khái niệm về công nghệ thi công công trình bê tông

cốt thép đổ tại chỗ (2T)

Nội dung chương 7:

Bài 25 - Bản chất của công nghệ bê tông cốt thép đổ tại chỗ - Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng

Bài 26 - Dây chuyền công nghệ thi công bê tông cốt thép đổ tại chỗ - đặc điểm của các dây

Bμi 25 bản chất của công nghệ bê tông

cốt thép đổ tại chỗ

1 Khái niệm

Bê tông cốt thép (BTCT) theo TCXD

191-1996 là hỗn hợp đóng rắn của các vật liệu gồm chất kết dính, cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ và nước,

có thể có phụ gia hoặc không

Vì BT chịu nén tốt và chịu kéo kém nên để khắc phục khả năng chịu kéo của bê tông, ta đặt cốt thép vào vùng chịu kéo của bê tông Bê tông

có đặt cốt thép gọi là bê tông cốt thép

Các kết cấu bằng BT hay BTCT được thi công theo 2 phương pháp : phương pháp đổ bê tông toàn khối hoặc phương pháp lắp ghép

• Phương pháp đổ bê tông toàn khối: Các cấu kiện được đúc trực tiếp tại các vị trí trên công trình

• Phương pháp lắp ghép: Các cấu kiện được

đúc tại các xí nghiệp, nhà máy hoặc tại các bãi đúc trên công trường, sau đó

rồi dùng cần trục để lắp ghép vào công trình

2 Các ưu, nhược điểm của công nghệ thi công bê tông toμn khối

Ưu điểm

• Kết cấu có độ cứng lớn, chịu lực động tốt

• Có thể đúc được các kết cấu có hình dạng kích thước bất kỳ tùy theo yêu cầu kiến trúc

• Cốt liệu để chế tạo BT như đá, sỏi, cát có sẵn tại các địa phương cần xây dựng

• Có thể chế tạo được nhiều loại BT có cường độ khác nhau từ 100 - 400 K/cm2, với trọng lượng riêng từ 2000 - 2500 Kg/cm3

• Có thể chế tạo các lọai BT có những đặc tính khác nhau như BT chống thấm, bê tông chịu ăn mòn, bê tông cách nhiệt, cách âm

• Có thể cơ giới hóa trong khi thi công

• Giá thành thấp hơn so với các kết cấu khác nh− thép

• Tốn kém các vật liệu để làm ván khuôn, cột chống

3 Phạm vi áp dụng:

Công nghệ thi công BTCT toàn khối đ−ợc áp dụng rộng rãi trong thi công các công trình dân dụng, công nghiệp, thủy lợi

Các công trình đặc biệt nh− xilô, ống khói

Bμi 26 Dây chuyền công nghệ thi công

BTCT đổ tại chỗ

1 Dây chuyền công nghệ thi công BTCT đổ tại chỗ

• Dây chuyền ván khuôn

• Là dây chuyền quyết định tới hình dáng, kích thước và ảnh hưởng tới chất lượng cấu kiện BTCT

2.2 Dây chuyền cốt thép:

• Được thực hiện sau khi dây chuyền ván khuôn kết thúc (sau phân đọan đầu tiên)

• Gồm các công tác: nắn thẳng, đánh gỉ,

2.3 Dây chuyền bê tông:

• Được thực hiện sau dây chuyền cốt thép kết thúc (sau phân đọan đầu tiên)

• Gồm các công tác: trộn, vận chuyển, rải vào khuôn, đầm và bảo dưỡng bê tông

3 Những gián đoạn kỹ thuật

Có 2 giai đoạn cơ bản:

• Gián đọan chờ đợi đến khi được phép dựng dàn giáo ván khuôn trên các kết cấu vừa mới đổ bê tông

• Gián đoạn chờ đợi bê tông đủ cường độ để

Bài 30 – Ván khuôn móng

Bài 31 – Ván khuôn móng

Bài 32 – Ván khuôn dầm sàn

Bài 33 – Cấu tạo ván khuôn tường

Bài 34 – Ván khuôn di dộng theo phương ngangBài 35 – Ván khuôn leo

Bài 36 – Thiết kế tính toán ván khuôn – Xác định tải trọng, sơ đồ tính, công thức tính

Bài 37 - Nghiệm thu ván khuôn

Bài 38 - Tháo dỡ ván khuôn

Bμi 27 các yêu cầu kỹ thuật đối với ván

khuôn

1 Các nguyên tắc cơ bản khi thiết

Ván khuôn phải đảm bảo độ cứng,không

bị biến dạng (cong, vênh) trong quá trình thi công

Ván khuôn phải chịu được trọng lượng bản thân, trọng lượng bê tông và các tải trọng khác sinh ra trong quá trình thi công (đổ, đầm bê tông)

Chỉ được đặt ván khuôn của tầng trên sau khi đã cố định ván khuôn tầng dưới

2 Các yêu cầu kỹ thuật chung:

Ván khuôn phải kín khít, không để nước ximăng chảy ra ngoài trong quá trình đổ BT,

đồng thời bảo vệ đuợc bê tông mới đổ dưới tác động của thời tiết

Ván khuôn phải gọn, nhẹ, thuận tiện trong quá trình lắp dựng và tháo dỡ

Cấu tạo ván khuôn phải an toàn trong quá trình sử dụng: đảm bảo độ cứng, độ ổn

• Dựng ván khuôn ở độ cao < 6m được dùng giá đỡ để đứng thao tác

• Dựng ván khuôn ở độ cao > 6m phải dùng sàn thao tác

Bμi 28 phân loại ván khuôn

1 phân loại theo vật liệu

1.1 Ván khuôn gỗ

- Là loại ván khuôn được cấu tạo từ các loại

gỗ tấm tự nhiên hoặc các loại ván bằng gỗ dán

- Nếu là gỗ tự nhiên thì thường là gỗ nhóm VI trở lên

- Thường dùng cho các công trình có qui mô nhỏ (nhà dân ), độ luân chuyển ít

1.2 Ván khuôn kim loại

- Là loại ván khuôn có cấu tạo từ các tấm tôn mỏng với khung cứng bằng thép hình

- Thường dùng cho các công trình lớn, nhiều tầng với độ luân chuyển nhiều

1.3 Ván khuôn hỗn hợp gỗ - thép

- Là loại ván khuôn có cấu tạo từ các tấm gỗ

- Thường dùng cho các công trình không lớn lắm, với độ luân chuyển không nhiều

1.4 Ván khuôn bằng BTCT hoặc xây gạch

- Là loại ván khuôn có được bằng cách tận dụng (kết hợp) từ những tấm BT hay mảng (bức) tường gạch có sẵn để làm khuôn cho kết cấu

định đổ BT (bể ngầm ), sau đó, những bộ phận ván khuôn này được giữ lại luôn trong công trình

1.5 Ván khuôn bằng nhựa plastic

- Loại ván khuôn này làm bằng plastic nên không thấm nước và rỉ sét Ván khuôn này có

độ bền cao, chịu được va đập, số lần sử dụng khoảng 100 lần

- Sử dụng hiệu quả với ván sàn

2 Phân loại theo cấu kiện:

• Ván khuôn móng

• Ván khuôn cột

• Ván khuôn dầm

• Ván khuôn sàn

3 Phân loại theo kỹ thuật lắp dựng 3.1 Ván khuôn cố định

- Là loại ván khuôn được gia công thành từng bộ phận tại công trường (các tấm ), và

được sử dụng cho một hay một số loại kết cấu nào đó (dầm, cột ) trong công trình Sau khi tháo ván khuôn thì không thể dùng cho các công trình khác loại

- Ván khuôn cố định chủ yếu làm bằng gỗ ván, δ = 2,5 – 4cm

Ưu điểm: dễ sản xuất Nhược điểm :

• Không kinh tế vì tốn nhiều gỗ (cắt vụn để thích hợp với các chi tiết của kết cấu công trình)

• Việc liên kết các tấm ván nhỏ thành mảng lớn thường đóng bằng đinh nên ván chóng hỏng ⇒ độ luân chuyển kém

3.2 Ván khuôn định hình (ván khuôn luân lưu)

- Là loại ván khuôn được sản xuất thành những môđun trong nhà máy Khi lắp dựng ván khuôn cho một kết cấu nào đó, chỉ cần lắp các môđun lại là được Khi tháo ván khuôn, các môđun được tháo ra và được dùng để lắp cho các kết cấu khác

- Ván khuôn định hình thường bằng thép, gỗ thép kết hợp hay bằng nhựa Khi lắp ván khuôn

3.3.1 Theo phương đứng (ván khuôn leo, ván khuôn trượt)

- Có cấu tạo là tổ hợp của ván khuôn các kết cấu, được lắp xung quanh chu vi và bên trong công trình Sau khi đổ bê tông xong ở 1 mức nào

đó thì toàn bộ hệ ván khuôn được nâng lên mức tiếp theo

- Thường dùng cho những công trình có chiều cao lớn, tiết diện công trình không thay đổi (xilô, lõi, vách nhà cao tầng )

3.3.2 Theo phương ngang

- Có cấu tạo là tổ hợp của ván khuôn các kết cấu, được liên kết vào khung đỡ Khung đỡ có thể di chuyển trên một hệ thống bánh xe và chạy theo chiều dài công trình

- Thường dùng cho các công trình có dạng chạy dài (tuynen,đường hầm,mái nhà công nghiệp ) có tiết diện công trình không thay đổi

Bμi 29 chức năng các bộ phận của ván

khuôn

• Trọng lượng của bê tông (đứng hoặc ngang)

• Tải trọng do đầm bê tông (trực tíếp hoặc

do các bộ phận khác truyền tới)

• Tải trọng do rung động khi đổ bê tông (do trút bê tông và do người + phương tiện đi lại truyền tới)

- Được làm từ thép hoặc gỗ, nhựa hoặc tre

ép

• Nếu làm từ gỗ tự nhiên: chiều dài tấm ván trung bình từ 3-4m, chiều rộng từ 20-30cm, chiều dầy từ 2-3cm

• Nếu làm từ thép tấm: chiều dài và rộng tùy theo kết cấu, chiều dầy từ 1-2mm

• Nếu là ván khuôn định hình: chiều dài tấm 0.6m; 0.9m; 1.2m; 1.5m Chiều rộng tấm 10cm; 15cm; 20cm; 25cm; 30cm; thậm chí

6 7

9 10

11

1 – Ván thành 2 – Ván đáy

3 – Nẹp đứng

4 – Nẹp giữ chân ván thành 5 – Thanh chống xiên 6 – Thanh cữ

7 – Con bọ 8 – Cột chống chữ T

9 – Nêm

10 – Bản đệm 11 – Hệ giằng

Hình 1 Ví dụ các bộ phận của ván khuôn

dầm đơn

2 Nẹp

- Dùng để liên kết các tấm ván khuôn và tham gia chịu áp lực ngang của tấm ván khuôn truyền tới

- Có thể được làm từ gỗ thanh hoặc thép

- Nẹp liên kết với tấm ván khuôn bằng cách

đóng đinh mũ chìm từ trong ra

- Nẹp có kích thước tiết diện thường là 4x4

cm hoặc 4x6cm

3 Chống xiên

- Là bộ phận gia cố cho tấm ván khuôn Nó tiếp nhận và truyền áp lực ngang (từ các nẹp) tới cột chống hoặc những chỗ cố định

- Được làm từ gỗ thanh hoặc thép hình

- Các thanh chống xiên thường cũng có tiết diện ngang là 4x4 hoặc 4x6cm

4 Thanh cữ

- Dùng để cố định khoảng cách cho hai tấm ván khuôn đối diện nhau, có tác dụng đảm bảo kích thước ngang của tiết diện kết cấu trong quá trình lắp dựng ván khuôn cũng như trong khi đổ

bê tông

- Được làm từ gỗ thanh hoặc thép hình

- Thanh cữ này sử dụng trong dầm đơn để tăng ổn định cho 2 ván thành dưới tác dụng của tải trọng ngang bê tông khi đầm và đổ

5 Cột chống

- Là bộ phận chống đỡ ván khuôn, tiếp nhận toàn bộ tải trọng của ván khuôn và truyền xuống

6 Nêm

- Dùng để vi chỉnh chiều cao cột chống (chiều cao điều chỉnh từ 1 - 2cm)

- Được làm từ bản gỗ hoặc thép

- Kích thước bản đệm: 10x10cm, hoặc 15x15cm, dày 1-2cm

- Chiều cao cả nêm và đệm lấy khoảng từ 10

- 15cm

Bμi 30 cấu tạo ván khuôn móng

5

6 7

8

9 10

c

d

1 – Ván khuôn 2 – Nẹp đứng 3 – Nẹp cữ

4 – Nẹp giữ thành 5 – Thanh chống xiên

6 – Thanh chông ngang

7 – Con bọ 8 – Bản đệm 9 – Thanh cữ

Hình 2 Ván khuôn móng đơn giật cấp

- Ván khuôn móng đơn giật cấp được cấu tạo từ các hộp ván khuôn hình chữ nhật hay hình vuông được chồng lên nhau

- Mỗi hộp khuôn gồm bốn cặp tấm ván khuôn:

• Hai cặp tấm ngoài a), c): có chiều dài thường lớn hơn chiều dài cạnh móng khoảng 20 – 25 cm

• Hai cặp tấm trong b), d): có chiều dài bằng kích thước cạnh còn lại của móng

• Chiều cao của mỗi cặp tấm thường cao hơn chiều cao bậc móng khoảng 5cm để thuận tiện cho việc đổ bê tông

• Mỗi tấm ván khuôn được cấu tạo từ nhiều tấm ván được liên kết lại với nhau bằng các nẹp đứng Khoảng cách các nẹp đứng

được tính toán để chịu được áp lực ngang sinh ra trong quá trình đổ và đầm bê tông (thường có cấu tạo từ 15 - 25cm)

• Các tấm ván khuôn trong được cố định bằng các nẹp cữ tại đầu các tấm ngoài và thanh cữ

• Các tấm ván khuôn ngoài được cố định bằng các dây thép giằng, thanh chống xiên

- Để chống phình và cố định toàn bộ hệ thống ván khuôn, ta dùng hệ các thanh chống xiên xuống đất qua các bản đệm (hoặc các cọc

gỗ được đóng xuống đất) và các thanh nẹp giữ thành

- Đối với những móng cốc : Để tạo ván khuôn cốc móng, ta cấu tạo một hộp gỗ không

đáy có hai nẹp ngang để cố định vào thành của ván khuôn móng

Hình 3 Ván khuôn cốc móng

- Các liên kết đ−ợc thực hiện bằng đinh Nguyên tắc chịu lực của đinh là khi làm việc thì chịu cắt, khi tháo ván thì chịu nhổ

5

2

1 3

3

4

3

1

2 Cấu tạo móng băng

6

7

8 2

9

7

Hình 4 Ván khuôn móng băng

1 – Ván thành; 2 – Nẹp đứng; 3 – Thanh giằng; 4 – Cọc thế;

5 – Thanh văng ngang; 6 – Thanh cữ ;

7 – Thanh chống; 8 – Bản đệm;

9 – nẹp ngang

3 Tính toán ván khuôn móng

Ván khuôn móng được tính toán như một dầm liên tục có đầu thừa đặt tại các gối tựa

là các nẹp ván

Khoảng cách giữa các nẹp được tính toán theo điều kiện về cường độ và điều kiện biến dạng

Ván chịu tải trọng ngang gồm có : tải trọng đổ, tải trọng do khối bê tông mới đổ

• Tải trọng ngang của hỗn hợp bê tông mới

đổ

qtc = γ x H (kg/m2) Trong đó:

H là chiều cao mỗi lớp hỗn hợp bê tông, H ≤

3 – Gông cột; 4 – Khung định

vị chân cột ;

5 – Lỗ vệ sinh chân cột ; 6 – Thanh chống;

7 – Tăng đơ ; 8 – Móc sắt chờ sẵn ;

9 – Thanh gỗ tạo điểm tựa ; 10 – Chốt

Trước tiên, cần xác định kích thước tiết diện cột (vuông, chữ nhật, tròn, đa giác ) và chiều cao cột để xác định kích thước tấm ván

• Htấm ván cột = Htầng - Hdầm - δván + (5 -10cm)

• Đối với ván khuôn gỗ chỉ nên nối chứ không nên cắt (tránh cắt vụn tấm gỗ, sẽ không sử dụng lại được)

Ván khuôn cột gồm 4 tấm ván khuôn ở 4 mặt, trong đó 2 tấm đối diện nhau có bề rộng bằng kích thước 1 cạnh tiết diện cột, hai tấm còn lại có bề rộng bằng kích thước cạnh còn lại của tiết diện cột cộng với 2 lần bề dầy tấm ván

Các tấm ván có độ dầy khoảng từ 2-3cm Mỗi tấm ván ở mỗi mặt cột có thể được ghép bởi 1 hay nhiều tấm ván có bề rộng từ 20-30cm Chúng được liên kết với nhau bằng

ở 1 tấm ván khuôn cột phía có bề rộng lớn hơn, ta đặt 1 cửa đổ bê tông và 1 cửa vệ sinh Nó được bịt kín trước khi đổ bê tông Cửa đổ bê tông cần phải có khi chiều cao cột lớn hơn 2,5m

Ván khuôn cột có hình dáng một cái hộp không có nắp và đáy, được gia cố bằng các nẹp, gông, thanh chống và dây tăng đơ

• Khoảng cách các gông cột nói chung là phải được tính toán Gông cột có thể được làm bằng gỗ hay thép

• Tăng đơ được móc vào các móc thép chờ sẵn trên sàn bê tông

• Thanh chống được tỳ vào các thanh gỗ

được lồng sẵn vào các móc thép trên sàn Sau khi tháo ván khuôn cột, dùng máy

để cắt các móc thép hoặc dùng búa đánh bẹp móc xuống sàn

1.1.1 Cấu tạo gông cột

Gông cột có thể bằng gỗ hoặc bằng

Cã nhiÒu c¸ch cÊu t¹o g«ng cét thÐp

1.1.2 Cấu tạo khung định vị chân cột

3 4

1 5 6

5 6

1 7

• Các mẩu gỗ được chôn sẵn trong sàn bê tông, liên kết với khung định vị bằng đinh Khung định vị bằng thép :

• Chuẩn bị mốc chân cột bằng bê tông có kích thước bằng tiết diện cột, cao 2 – 5

cm

• Ghép hộp ván khuôn 3 mặt vào mốc chân cột Đặt vào 2 đoạn thép hình chữ C Ghép nốt tấm ván còn lại sau đó đóng bu lông giằng qua thép hình

• Chèn các nêm gỗ vào khoảng cách giữa

Khung gia cường liên kết với ván bằng

đinh đóng mũ chìm từ trong ra

khung gia cường chữ U

3 4

• Các tấm ván khuôn ở các mặt cột được

đóng thành 1 cái hộp có 3 mặt (thường là

1 cạnh có bề rộng lớn và 2 cạnh có bề rộng nhỏ hơn) Sau đó được đưa vào vị trí cột, rồi lắp nốt tấm ván khuôn mặt cột còn

• Lắp các gông cột vào vị trí (thường được tựa vào các nẹp của cột)

• Cân chỉnh cho tim ván khuôn cột được chính xác và cho ván khuôn cột thẳng

đứng, dùng các thanh chống xiên, chống chân, dây tăng đơ để cố định ván khuôn cột

Khoảng cách giữa các gông được tính toán theo điều kiện về cường độ và điều kiện biến dạng

Ván chịu tải trọng ngang gồm có : tải trọng đổ, tải trọng do khối bê tông mới đổ

• Tải trọng ngang của hỗn hợp bê tông mới

đổ

qtc = γ x H (kg/m2) Trong đó:

H là chiều cao mỗi lớp hỗn hợp bê tông, H ≤

R

R là bán kính tác dụng của đầm

• Tải trọng động khi đổ bê tông vào cốp pha tùy thuộc vào phương pháp đổ

Bμi 32 cấu tạo ván khuôn dầm sμn

1 cấu tạo ván khuôn dầm đơn

6

Hình 11 Cấu tạo ván khuôn dầm đơn

12

9

3

10 11

Hình 12 Ván khuôn thành dầm chính tại mối

nối dầm chính – dầm phụ

1 – Ván thành ; 2 – Ván đáy;

3 – Nẹp đứng; 4 – Nẹp giữ chân ván thành

5 – Thanh chống xiên; 6 – Thanh cữ ;

chúng đ−ợc liên kết với nhau nhờ các nẹp

• Miệng dầm đ−ợc cố định bằng các thanh văng

• Chân ván thành dầm đ−ợc cố định bằng các nẹp hoặc các cục gỗ chặn chân

• Ván thành còn đ−ợc giữ bởi các thanh chống xiên (khi hdầm > 20cm) hoặc dây giằng hay bulông neo (khi hdầm > 60cm) Một đầu thanh chống xiên đ−ợc tì vào cục

gỗ chặn ở đầu cột chống chữ T

• Tại các mối nối dầm chính dầm phụ được gia cường thêm bằng các nẹp khung hình chữ U

• Toàn bộ hệ ván khuôn dầm được đặt trên cột chống chữ T

1.2 Lắp dựng

• Dùng máy trắc đạc, thước thép xác định vị trí dầm chính, dầm phụ

• Dầm chính được lắp dựng trước dầm phụ Mặt bên của các tấm thành thường để chừa sẵn các cửa để đón dầm phụ

• Ván khuôn đáy dầm lắp trước (ván khuôn

đáy dầm nằm lọt trong ván thành vì nếu ván đáy võng thì dầm vẫn kín) : hai đầu tấm ván được kê tạm lên khung gia cường tại cột hay dầm chính Sau đó đưa các cột chống ở giữa vào để đỡ ván khuôn đáy Căn chỉnh ván đáy cho đúng cao trình, vị trí thiết kế

• Lắp tiếp ván khuôn thành dầm (sau khi đã

ván khuôn thành dầm vào vị trí, căn chỉnh

vị trí rồi dùng các thanh văng, thanh chống xiên, thanh giữ chân để cố định các tấm ván khuôn thành dầm Yêu cầu ván khuôn thành dầm phải vuông góc với ván khuôn

đáy dầm

• Căn chỉnh cao độ, vị trí tổng thể hệ ván khuôn rồi giằng cố định các cột chống lại

2 Cấu tạo ván khuôn dầm-sμn:

10

9

11 2

1

14 9

250 - 350

250 - 350

4

4 5 6

Hình 13 Cấu tạo ván khuôn dầm liền sàn

1 – bê tông sàn ; 2 – Ván sàn; 3 –

Xà gồ đỡ ván sàn;

12 – Cột chống chữ T;

13 – Cột chống xà gồ sàn 14 – Ván diềm

2.1 Cấu tạo

• Ván khuôn sàn gồm các tấm ván rộng từ 20-30cm, được trải kín diện tích sàn cần

đổ bê tông Các tấm ván có trọng lượng < 50kg để dễ mang vác Có thể liên kết khoảng 4 tấm thành một tấm lớn để 2 người có thể mang vác được

• Các tấm ván khuôn sàn được kê lên hệ các xà gồ Khoảng cách các xà gồ cần

được tính toán

• Các xà gồ đỡ sàn được đỡ bởi các cột chống