Đang tải... (xem toàn văn)
Chương I Mở đầu Tổng quan về xây dựng cầu a. Mục đích, yêu cầu: Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức chung trong xây dựng cầu, các công nghệ thi công cầu Yêu cầu: Nắm được tổng quan các phương pháp thi công cầu
Bài Giảng XDC Chương I: TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG CẦU 1.1 Mở đầu - Môn học “xây dựng cầu “ môn học chuyên ngành kỹ thuật xây dựng cầu đường Nội dung môn học cung cấp kiến thức cho sinh viên lĩnh vực xây dựng cầu Môn học nghiên cứu nội dung : +Thi công kết cấu phần dưới +Thi công kết cấu phần +Quản lý xây dựng trình thi công - Vị trí môn học: Môn học bố trí sau môn học thiết kế cầu, Địa chất, học đất, thủy văn, kết cấu Máy xây dựng - Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức công nghệ thi công, kiểm tra nghiệm thu công trình cầu giúp sinh viên hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp kiến thức thi công thực tế công trình cầu - Yêu cầu: sau học xong vận dụng kiến thức để thiết kế thi công, tổ chức thi công, kiểm tra nghiệm thu công trình cầu 1.1.1.Các nguyên tắc tổ chức xây dựng cầu Công tác tổ chức xây dựng cầu tạo điều kiện để đạt suất cao, bàn giao công trình thời hạn, với chất lượng giá thành hạ Quá trình xây dựng cầu cống cần thực ưu tiên phương pháp công nghiệp, sử dụng tối đa kết cấu chi tiết lắp ghép Các cầu nhỏ, cầu trung cống lên tận dụng theo thiết kế mẫu để tận dụng tối đa kết cấu chọn lọc, điển hình hóa kết cấu thiết kế chế tạo với chất lượng cao, tiết kiệm điều kiện công xưởng chuyên môn hóa Nếu trở ngại nên dung khối dầm có chiều dài nguyên chiều dài nhịp( L 33m) Nếu điều kiện vận chuyển cẩu lắp hạn chế dung đốt ngắn chế tạo công xưởng, sau ghép công trường Với công trình cầu lớn cầu đặc biệt nên tận dụng kết cấu điển hình hóa, kết hợp kết cấu thiết kế chế tạo đơn cho phù hợp điều kiện cầu Về nguyên tắc, cấu kiện lắp ghép phải chế tạo xí nghiệp chuyên nghiệp Trong điều kiện cụ thể, cần lắp bãi thi công công trường Số lượng công trình tạm công trường cần hạn chế tới mức phải vận dụng kết cấu vạn tháo lắp Công tác xây dựng lắp ghép cần giới hóa tới mực tối đa phù hợp với khả thực tế đơn vị thi công Trong công tác tổ chức lao động, điều phối nhân lực cần xắp xếp để chuẩn bị tốt, kịp thời điều kiện làm việc cho công nhân ngành nghề bậc thợ Cần phân công hợp lý đội sản xuất chuyên môn, hạng mục công tác, có xét đến tình hình biến động theo mùa năm khí hậu điều kiện thuỷu văn, cung cấp vật tư… BM Công trình XDC-1 Bài Giảng XDC 1.1.2.Những văn tài liệu cần thiết a,Đồ án thiết kế tổ chức thi công: * Nội dung đồ án thiết kế tổ chức thi công bao gồm tài liệu sau - Bản vẽ tiến độ thi công - Bản vẽ mặt nơi xây dựng công trình - Thuyết minh trình thi công chủ yếu kèm theo vẽ thiết kế kết cấu tạm thời, kết cấu thiết bị phục vụ thi công - Thuyết minh tổ chức thi công kèm theo biểu đồ phân phối nhân lực, vật tư, thiết bị - Các vẽ thiết bị cần thiết phục vụ thi công, đảm bảo an toàn lao động, thông xe - Đối với công trường lớn nơi xa, công trường có điều kiện thi công đặc biệt phức tạp để phù hợp với thực tế thì nên lập đồ án tổ chức thi công công trường b,Các văn kiểm tra nghiệm thu: Trong trình thi công cần ghi sổ nhật kí công tác hạng mục xây dựng lập báo cáo, kiểm tra văn nghiệm thu công việc Khi kết thúc công trình cần lập văn nghiệm thu toàn công trình báo cáo tổng kết Một số danh mục văn chủ yếu cần lập gồm có: BM Công trình XDC-2 Bài Giảng XDC 1.1.3.Lịch sử xây dựng cầu 1.1.3.1.Trong nước Thời kỳ cổ xưa người việt cổ đại biết làm cầu tre, cầu gỗ, cầu gạch đá đơn giản để bắc qua sông suối Hình 1.1 Các Cầu sơ khai Việt nam Thời kỳ pháp thuộc kháng chiến chống pháp hệ thống giao thông hình thành nước Hình 1.2 Cầu Long biên Tràng tiền BM Công trình XDC-3 Bài Giảng XDC Hình 1.3 Cầu Thăng Long Hình 1.4 Cầu Bãi Cháy BM Công trình XDC-4 Bài Giảng XDC Hình 1.5 Cầu Cần Thơ Hình 1.6 Cầu Nhật Tân 1.1.3.2.Thế giới Hình 1.7 Hình ảnh cầu sơ khai BM Công trình XDC-5 Bài Giảng XDC Hình 1.8 Dạng cầu vòm đá TCN Hình 1.9 Cầu Forence Italia Hình 1.10 Cầu An Tế Trung Quốc năm 605 Hình 1.11 Cầu Pont neuf Pháp dạng vòm ngắn BM Công trình XDC-6 Bài Giảng XDC Hình 1.12 Cầu Iron Bridge Anh cầu kim loại 1776 - 1779 Hình 1.13 Cầu menai Mỹ xây dựng năm 1826 nhịp 177m Hình 1.14 Cầu Firth of ford ( scotlad) nhịp 521m lớn cầu treo thời BM Công trình XDC-7 Bài Giảng XDC Hình 1.15 Cầu Sydney Úc nhịp 503m Hình 1.16 Cầu Golden Gate Mỹ nhịp 1280m năm 1937 Hình 1.17 Cầu Akasi Kaiyo nhịp 1991m xây năm 1998 BM Công trình XDC-8 Bài Giảng XDC Hình 1.18 Cầu stormasunet nhịp 301m năm 1998 1.2.Tổng quan về các công nghệ thi công cầu Trong công trình cầu có nhiều phận kết cấu hợp thành, phận kết cấu phân làm nhóm: - Kết cấu phần dưới gồm móng, mố trụ cầu - Kết cấu phần gồm kết cấu nhịp, hệ mặt cầu chi tiết phục vụ khai thác cầu 1.2.1.Tổng quan công nghệ thi công kết cấu phần dưới Kết cấu phần dưới bao gồm mố, trụ cầu chủ yếu vật liệu bê tông cốt thép trước sử dụng vật liệu đá hộc, bê tông ( không cốt thép) hay vật liệu thép vật liệu khác - Kết cấu móng: Đối với công trình chủ yếu sử dụng móng cọc ( cọc đóng, cọc khoan nhồi) sử dụng móng cọc ống, móng giếng chìm móng khối( móng thiên nhiên) với kết cấu phụ sử dụng móng băng Việc thi công sử dụng hố móng đào trần hố móng có kết cấu chống vách phụ thuộc nhiều yếu tố chiều cao hố móng,địa chất, mực nước ngầm- mực nước thi công, quy mô công trình đặc biệt vị trí thi công công trình + Móng cọc đóng chủ yếu hạ máy đóng cọc búa trọng lực, búa hay búa diezen hay phương pháp xói thủy lực + Móng cọc khoan nhồi thi công theo phương pháp không sử dụng ống vách, sử dụng ống vách dung dịch vữa sét + Với móng cọc thiên nhiên cần ý tới phương pháp đào đất hố móng tránh làm thay đổi lớp đất phía dưới hố móng - Kết cấu Bệ móng: Thi công chủ yếu theo phương pháp đổ bê tông chỗ Có thể sử dụng mạch ngừng thi công - Kết cấu Thân mố, trụ cầu: Thi công theo phương pháp đổ chỗ, lắp ghép bán lắp ghép + Đổ chỗ thường sử dụng loại ván khuôn cố định, lắp ghép, trượt + Lắp ghép bán lắp ghép: Phân chia kết cấu thành khối nhỏ ghép lại với vữa hay đổ bê tông BM Công trình XDC-9 Bài Giảng XDC Hình 1.19 Thi công trụ cầu lắp ghép 1.2.2.Tổng quan công nghệ thi công kết cấu phần Với Cầu BTCT: phát triển chủ yếu BTCT dự ứng lực phương pháp thi công •Thi công theo phương pháp đà giáo cố định: đúc dầm đà giáo cố định BM Công trình XDC-10 Bài Giảng XDC Đà giáo không cần trụ cầu Cần thơ Hình 1.20 Thi công KCN phương pháp đổ bê tông chỗ đà giáo cố định •Thi công theo phương pháp đà giáo di dộng: Đà giáo di động hệ thống dầm thép có chân kê lên trụ xây dựng trước Trên dầm có hệ thống để treo ván khuôn đỡ ván khuôn Sau đổ bê tông đổ đảm bảo cường độ thi di chuyển sang đúc vị trí Hình 1.21 Thi công KCN phương pháp đổ bê tông chỗ đà giáo di động ( MSS) BM Công trình XDC-11 Bài Giảng XDC •THi công theo phương pháp đúc đẩy- lắp đẩy: Kết cấu nhịp đúc lắp liên tiếp đường đầu cầu, sau sử dụng kích để đẩy theo chiều dọc cầu để đưa kết cấu vị trí http://www.youtube.com/watch?v=rz7EHT052nQ Hình 1.22 Thi công KCN phương pháp đúc đẩy •Thi công theo phương pháp đúc hẫng - lắp hẫng: Kết cấu nhịp đúc lắp phần từ trụ đối xứng hai bên bên Khi tới nhịp tiến hành hợp long với http://www.youtube.com/watch?v=M34fbf_PS0o Hình 1.23 Thi công KCN phương pháp đúc hẫng •Thi công lao lắp cần cẩu: Các cấu kiện chế tạo sẵn xưởng bãi đúc, sau vận chuyển công trường sử dụng cần cẩu đưa vào vị trí đỉnh trụ BM Công trình XDC-12 Bài Giảng XDC Hình 1.24 Thi công KCN phương lao lắp cần cẩu •Thi công lao lắp giáo lao( giá chân, giá long môn ) : Các cấu kiện chế tạo sẵn xưởng bãi đúc, sau vận chuyển công trường tới vị trí giá, sử dụng giá nhấc đưa vào vị trí Hình 1.25a Thi công lao lắp giá long môn Hình 1.25b Thi công lao lắp giá lao BM Công trình XDC-13 Bài Giảng XDC Hình 1.25c Thi công lao lắp giá chân Với Cầu Thép: lắp chỗ lắp trước sau mới lao dọc chở đưa KCN vào vị trí hạ xuống gối Phương pháp lắp chỗ thực đà giáo, lắp hẫng hay bán hẫng +Lắp đà giáo: Theo phương pháp thì phải xây dựng đà giáo, trụ tạm để lắp nút giàn biên dưới kê chồng nề, dùng cần cẩu lắp đặt thanh, hệ liên kết sau hạ nhịp xuống gối Hình 1.26 Thi công KCN cầu dàn lắp đà giáo + Lắp bán hẫng: Theo phương pháp phải lắp số khoang để làm đối trọng, khoang thường lắp đà giáo Các khoang lại lắp hẫng, tuỳtheo đoạn hẫng lại mà phải bốtrí thêm trụtạm đểbảo đảm ổn định chống lật lắp Hình 1.27a Thi công KCN cầu dàn lắp bán hẫng BM Công trình XDC-14 Bài Giảng XDC + Lắp hẫng: Tương tự phương pháp lắp bán hẫng, lắp trước số khoang để làm đối trọng, sau tiếp tục lắp hẫng Trong trình lắp không dùng trụ tạm Hình 1.27b Thi công KCN cầu dàn lắp hẫng Phương pháp dùng cần cẩu áp dụng cho nhịp nhỏ cần cẩu có sức nâng tầm vươn xa thích hợp Cần cẩu đứng bờ, hệ Hình 1.28 Thi công KCN cầu dầm lắp cần cẩu Phương pháp lao dọc sàng ngang: Để lao dọc kết cấu nhịp lắp ráp trước đường đầu cầu, sau kết cấu nhịp kéo dọc vị trí hạxuống gối, để đảm bảo ổn định chống lật kéo dọc làm thêm mũi dẫn trụ tạm v.v BM Công trình XDC-15 Bài Giảng XDC Hình 1.29 Thi công KCN lao kéo dọc sàng ngang Phương pháp lắp đặt kết cấu nhịp thép lên mố, trụ phao: Khi điều kiện thi công không cho phép làm giàn giáo trụ tạm để lắp đặt kết cấu nhịp theo phương pháp nêu thì lắp kết cấu nhịp phao Trường hợp kết cấu nhịp kắp đặt bờ, thường phía hạ lưu, sau đưa kết cấu nhịp hệ trụ phao, chở kết cấu nhịp hạ xuống gối Hình 1.30 Thi công chở KCN sông BM Công trình XDC-16 [...]... cần cẩu •Thi công lao lắp bằng giáo lao( giá 3 chân, giá long môn ) : Các cấu kiện đã chế tạo sẵn trong xưởng hoặc trên b i đúc, sau khi vận chuyển ra ngo i công trường tơ i vị trí giá, sử dụng giá nhấc đưa vào vị trí Hình 1.25a Thi công lao lắp bằng giá long môn Hình 1.25b Thi công lao lắp bằng giá lao BM Công trình XDC-13 B i Giảng XDC Hình 1.25c Thi công lao lắp bằng giá 3 chân Vơ i Cầu Thép: có... lắp t i chỗ hoặc lắp trước sau đó mơ i lao dọc hoặc chở n i đưa KCN vào vị trí và hạ xuống g i Phương pháp lắp t i chỗ có thể thực hiện trên đà giáo, lắp hẫng hay bán hẫng +Lắp trên đà giáo: Theo phương pháp này thì ph i xây dựng các đà giáo, trụ tạm để khi lắp m i nút giàn ở biên dươ i đều được kê trên chồng nề, dùng cần cẩu lắp đặt các thanh, hệ liên kết sau đó hạ nhịp xuống g i Hình 1.26 Thi công...B i Giảng XDC Đà giáo không cần trụ giữa cầu Cần thơ Hình 1.20 Thi công KCN bằng phương pháp đổ bê tông t i chỗ trên đà giáo cố định •Thi công theo phương pháp đà giáo di dộng: Đà giáo di động là hệ thống dầm thép có chân kê lên các trụ chính đã xây dựng trước đó Trên các dầm này có hệ thống để treo ván khuôn hoặc đỡ ván khuôn Sau khi đổ bê tông đổ đảm bảo cường độ thi di chuyển sang đúc vị trí tiếp... trụ đ i xứng ra hai bên hoặc 1 bên Khi tơ i giữa nhịp tiến hành hợp long vơ i nhau http://www.youtube.com/watch?v=M34fbf_PS0o Hình 1.23 Thi công KCN bằng phương pháp đúc hẫng •Thi công lao lắp bằng cần cẩu: Các cấu kiện đã chế tạo sẵn trong xưởng hoặc trên b i đúc, sau khi vận chuyển ra ngo i công trường sử dụng cần cẩu đưa vào vị trí trên đỉnh trụ BM Công trình XDC-12 B i Giảng XDC Hình 1.24 Thi công... Hình 1.21 Thi công KCN bằng phương pháp đổ bê tông t i chỗ trên đà giáo di động ( MSS) BM Công trình XDC-11 B i Giảng XDC •THi công theo phương pháp đúc đẩy- lắp đẩy: Kết cấu nhịp được đúc hoặc lắp liên tiếp trên nền đường đầu cầu, sau đó sử dụng kích để đẩy theo chiều dọc cầu để đưa kết cấu ra vị trí http://www.youtube.com/watch?v=rz7EHT052nQ Hình 1.22 Thi công KCN bằng phương pháp đúc đẩy •Thi công theo... g i Hình 1.26 Thi công KCN cầu dàn lắp trên đà giáo + Lắp bán hẫng: Theo phương pháp này đầu tiên ph i lắp một số khoang để làm đ i trọng, các khoang này thường được lắp trên đà giáo Các khoang còn l i được lắp hẫng, tuỳtheo đoạn hẫng còn l i mà ph i bốtrí thêm trụtạm đểbảo đảm ổn định chống lật khi lắp Hình 1.27a Thi công KCN cầu dàn lắp bán hẫng BM Công trình XDC-14 B i Giảng XDC + Lắp hẫng: Tương... được lắp ráp trước trên nền đường đầu cầu, sau đó kết cấu nhịp được kéo dọc ra vị trí và hạxuống g i, để đảm bảo ổn định chống lật khi kéo dọc có thể làm thêm m i dẫn trụ tạm v.v BM Công trình XDC-15 B i Giảng XDC Hình 1.29 Thi công KCN lao kéo dọc sàng ngang Phương pháp lắp đặt kết cấu nhịp thép lên mố, trụ bằng phao: Khi i u kiện thi công không cho phép làm giàn giáo hoặc trụ tạm để lắp đặt kết... Tương tự như phương pháp lắp bán hẫng, đầu tiên lắp trước một số khoang để làm đ i trọng, sau đó tiếp tục lắp hẫng Trong quá trình lắp không dùng trụ tạm Hình 1.27b Thi công KCN cầu dàn lắp hẫng Phương pháp dùng cần cẩu chỉ áp dụng cho những nhịp nhỏ và khi cần cẩu có sức nâng và tầm vươn xa thích hợp Cần cẩu có thể đứng trên bờ, hoặc hệ n i Hình 1.28 Thi công KCN cầu dầm lắp bằng cần cẩu Phương pháp... cho phép làm giàn giáo hoặc trụ tạm để lắp đặt kết cấu nhịp theo các phương pháp đã nêu thì có thể lắp kết cấu nhịp bằng phao Trường hợp này kết cấu nhịp được kắp đặt trên bờ, thường ở phía hạ lưu, sau đó đưa kết cấu nhịp trên hệ trụ n i bằng phao, chở kết cấu nhịp ra và hạ xuống g i Hình 1.30 Thi công chở n i KCN trên sông BM Công trình XDC-16