dồ án thi công nhịp 42 m bằng giá pooctic

Cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước là kết cấu chịu lực theo sơ đồ nhất định và không đồng đều ở các chiều khác nhau, cho nên trong quá trình xếp dỡ, vận chuyển và lao lắp phải hết

CHƯƠNG III : THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP III.1.Giới thiệu chung:

- Các dầm bê tông cốt thép ứng suất trước lắp ghép thường nặng nề cho nên việc lao lắp khó khăn và phức tạp, đòi hỏi phải hết sức cẩn thận và nhẹ nhàng Cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước là kết cấu chịu lực theo sơ đồ nhất định và không đồng đều ở các chiều khác nhau, cho nên trong quá trình xếp dỡ, vận chuyển và lao lắp phải hết sức cẩn thận Bê tông là vật liệu dòn, khi lao lắp chú ý không để cấu kiện

va chạm mạnh và bê tông phải đủ cường độ qui định

- Thiết bị cẩu lắp phải đảm bảo thao tác nhanh gọn đẩy mạnh tiến độ thi công và tốt nhất có thể di chuyển dể dàng cấu kiện về mọi phía Cần kiểm tra an toàn các thiết

bị trước khi lao lắp

- Công việc lao cầu lắp ghép bao gồm 2 giai đoạn chính:

+ Giai đoạn 1: chuẩn bị hiện trường như làm giàn dáo, chuẩn bị bãi để dầm và đường vận chuyển; sữa chữa các khuyết tật và sai lệch; lắp thử; kiểm tra thiết bị kích kéo cần trục

+ Giai đoạn 2: bố trí các giá lắp để buộc và cẩu dầm; lao lắp các phiến dầm vào vị trí cần trục hoặc giá lao; điều chỉnh và liên kết các mối nối; hoàn thiện mặt đường trên cầu

- Khi buộc và nâng dầm cần đặc biệt chú ý vị trí buộc phải chính xác; năng lực trọng tải của thiết bị phải bảo đảm cẩu được trọng lượng các phiến dầm Khi cẩu phải đúng chiều chịu lực của cấu kiện, tuyệt đối không được quay lật tuỳ tiện

III.2 Trình tự thi công kết cấu nhịp:

- Chuẩn bị các điều kiện về hiện trường như bãi đúc, để dầm, đường vận chuyển và các thiết bị để lao lắp dầm

- Lắp dầm vào vị trí

- Sau khi lắp đủ số lượng dầm chủ, tiến hành đổ bê tông dầm ngang

- Thi công lan can tay vịn

- Thi công lớp phủ mặt cầu

- Kiểm tra và hoàn thiện cầu

III.2.1.Chọn giải phâp lao lắp dầm chủ:

III.2.1.1.Điều kiện để đưa ra giải phâp lao lắp:

Trong xđy dựng cầu bí tông bân lắp ghĩp, để lao lắp được câc dầm cầu bí tông chế sẵn cần phải dựa văo câc điều kiện sau:

- Địa chất-thuỷ văn: Đđy lă điều kiện để chọn giải phâp lao lắp có liín quan đến tính khả thi vă tính kinh tế, ta phải dựa văo điều kiện sông sđu hay cạn để, mức độ thông thương, điều kiện địa chất có cho phĩp lăm cầu tạm hay không

- Trọng lượng dầm chủ, chiều dăi nhịp, số lượng nhịp, chiều dăi toăn cầu để chọn ra giải phâp lao lắp mă có liín quan đến khả năng nđng, vận chuyển, điều kiện chống lật khi lao lắp của thiết bị

Cầu Sông có những đặc điểm như sau:

- Địa chất lă tốt gồm 3 lớp : lớp 1 cât â sĩt dăy 4m, lớp 2 sĩt nửa cứng dăy 4m, lớp 3

lă lớp sĩt cứng dăy vô cùng

- Quanh năm, mực nước thường cạn (MNTN=+5m), chỉ văo mùa lủ lượng nước về khâ lớn, nước dđng khâ cao (MNCN=+10,5m)

- Toăn cầu gồm 5 nhịp 2 x 29m + 3 x 42m , mỗi nhịp gồm 5 dầm tiết diện chữ I căng sau

Từ câc điều kiện trín đđy ta đưa ra câc giải phâp lao lắp sau:

a.Lao lắp dầm chủ bằng loại tổ hợp giâ ba chđn:

HƯỚNG LAO DẦ M

TRỤ DÀN LIÊN TỤ C HAI NHỊP

ĐI VÀO NHÀ MÁY

ĐỐ I TRỌ NG

XE GOONG

A

B

9.55m

1:1

9.55m

1:1

ĐI VÀO NHÀ MÁY

DÀN LIÊN TỤ C HAI NHỊP

TRỤ GOONG BA TRỤ C

TRÚ DẦM NGANG MÚT THỪA HỆ BÁNH XE 1 TRỤ C

ĐỐ I TRỌ NG

Hình IV.2.1: Sơ đồ lao lắp dầm bằng tổ hợp giâ ba chđn

- Đđy lă loại tổ hợp mút thừa để lao lắp nhịp có chiều dăi tối đa 33m, trọng lượng mỗi phiến dầm nặng 600KN vă khoảng câch giữa hai dầm biín đến 8m

- Cấu tạo gồm: dăn chính vă dăn phụ trong đó dăn phụ trong đó dăn phụ lăm cầu mút thừa lắp trụ cầu vă lăm cầu tạm để lao dăn chính đến vi trí lắp dầm BTCT

- Câc phiến dầm được nđng hạ lao dọc nhờ câc hệ thống róc râch vă được săng ngang cùng với tổ hợp Dầm bítông đựơc chở bằng xe goòng đến tổ hợp, được nđng lín, chuyển dọc rồi săng ngang vă đặt xuống gối cầu Sau khi lắp hết câc dầm trong một nhịp lại tiến hănh câc bước như trín cho câc nhịp tiếp theo Tổ hợp có câc chđn chống di chuyển được trín ray Chđn chống có thể quay xung quanh trục đứng, do

đó có thể lao lắp được cả cầu chĩo vă cầu cong

- Ưu điểm: thií́t bị chuyín dụng, thời gian thi công nhanh và ổn định, không cản trở giao thông trong quâ trình thi công

- Nhựơc điểm: giá lao phức tạp tốn vđ̣t liị́u, công lắp ráp, lao kéo và đối trọng lớn

b.Lao lắp dầm chủ bằng giâ long môn:

TRỤ TẠM

DẦM ĐANG LAO GIÁ LONG MÔN

CẦU TẠM RỌ ĐÁ

Hình IV.2.2: Sơ đồ lao lắp dầm bằng giâ long môn

- Giâ long môn còn gọi lă cần trục cổng, lă thiết bị thích hợp dùng để lao lắp cầu dầm bí cốt thĩp nhiều nhịp, đặc biệt với cầu có chiều cao khâ lớn, vă nhịp dăi Cần trục long môn thông thường có sức nđng đến 650KN

- Cần trục loại năy có nhược điểm lă thời gian lắp râp lđu, nhưng ưu điểm nổi bật lă cẩu lắp được cấu kiện có trọng lượng nặng, ở độ cao lớn, nó được sử dụng rộng rêi

trong xây dựng cầu hiện nay, ví dụ như cầu Nam Ô nằm trên tuyến tránh Nam Hải Vân đi Tuý Loan (TP.Đà Nẵng) được lao lắp bằng loại thiết bị này

- Nguyên lý làm việc là kết cấu nhịp dầm vận chuyển trên xe goòng ra vị trí, được giá long môn nâng lên và vận chuyển ngang, rồi hạ xuống gối

- Cần trục cổng thường được lắp bằng các thanh vạn năng, nó di chuyển dọc cầu bằng đường ray đặt trên bãi song (nếu cầu thấp, địa chất tốt) hoặc đi trên cầu tạm (nếu cầu cao)

c.Lao lắp dầm bằng giá Palăng xích:

Lao lắp hệ dầm dẫn, dầm bêtông đựơc chở bằng xe goòng theo dầm dẫn đến vị trí nhịp, dùng thanh bar và kích thông tâm nâng khỏi vị trí xe goong, dùng Palăng xích kéo sàng ngang và đặt xuống gối cầu

III.2.1.2.Chọn biện pháp lao lắp:

-Phươn án a:

Tổ hợp này được lao dầm BTCT chiều dài đến 35m

Tổ hợp mút thừa được lắp ráp trên bờ nên có thể rút ngắn thời gian thi

công,việc lao dàn cũng tương đối dễ dàng, nhanh chóng

Kết cấu định hình, tính lưu động cao rất thích hợp cho việc thi công cấu nhiều nhịp có chiều dài nhịp bằng nhau

- Ưu điểm: thiết bị chuyên dụng, thời gian thi công nhanh và ổn định, không cản trở giao thông trong quá trình thi công

- Nhựơc điểm: giá lao phức tạp tốn vật liệu, công lắp ráp, lao kéo và đối trọng lớn

-Phương án b:

Dùng cần trục long môn thì cẩu lắp được cấu kiện nặng, độ cao lớn Nhưng nhược điểm thời gian lắp ráp lâu Hơn nữa vì điều kiện địa chất thủy văn là mực nước thấp nhất đến mặt đất tự nhiên lớn và trụ cao nên thời gian thi công rất lâu và tốn kém.Việc xây dựng trụ tạm cũng làm tăng chi phí, thời gian thi công lâu cản trở giao thông mà độ ổn định và tính an toàn không cao

-Phương án c:

Tổ hợp này được lao dầm BTCT chiều dài đến 42m, lao dầm theo phương pháp lao dọc bằng hệ dầm dẫn kê trên mố và trụ, lao ngang theo phương pháp sang ngang thông qua giá đỡ và palăng xích đặt trên trụ và mố

Phương pháp nằng dùng hệ dầm dẫn và khung giá Pooctic đơn giãn không ảnh hưởng đến mực nước thi công và chiều cao trụ Rút ngắn thời gian thi công so với hai phương pháp trên

 Kết luận:

Từ việc so sánh các phương án về mặt kinh tế - kỹ thuật, cũng như những an toàn trong quá trình thi công ta chọn phương án thi công là phương án III (lao lắp dầm bằng tổ hợp giá Pooctic)

III.2.2.Công tác thi công lao lắp dầm cầu:

III.2.2.1 Trình tự thi công chi tiết lao lắp dầm bằng giá pooctit:

1 Chuẩn bị hiện trường: đắp đất sau mố, chuẩn bị bãi để dầm và đường vận chuyển, cẩu lắp dầm dẫn thép, lắp đặt tavet gỗ và ray phần trước mố

2 Lao dầm dẫn thép dài 84m, mũi dẫn dài 6m ra nhịp 1,2 Lắp đặt ray P43

3 Lắp đặt giá pooctit trên mố và trụ để tiến hành lao lắp dầm nhịp 1,2, sau đó tháo dỡ giá lắp tiếp tục để lao dầm các nhịp tiếp theo

4 Dùng xe goòng để vận chuyển dầm 42m từ bãi chứa ra vị trí trụ bằng đường lao dọc Sau đó dùng kích thông tâm nâng dầm lên ở cả hai đầu, đặt xuống

xe con rồi di chuyển dầm theo phương ngang nhịp trên ray P43 được bố trí theo phương ngang đến vị trí gối cầu; nâng dầm lên đồng thời tháo dỡ ray tạm, hạ dầm xuống gối

5 Tương tự như vậy ta lao lắp xong hết dầm của một nhịp

6 Lắp đặt tấm bê tông đậy kín dầm, đổ bêtông dầm ngang, sau đó lắp đặt cốt thép ván khuôn đổ bêtông bản mặt cầu

7 Lao lắp các nhịp 2, 3, 4, 5, tương tự giống như lao nhịp 1

8 Sau khi lao xong kết cấu nhịp tiến hành tháo dỡ tổ hợp lao cầu và hệ thống ray tà vẹt, dầm dẫn thép

9 Thi công mối nối, lan can tay vịn, đá vĩa và các lớp mặt cầu

10 Hoàn thiện cầu

II.2.2.2.Tính toán tổ hợp lao dầm bằng giá Pooctic:

II.2.2.2.1 Cấu tạo tổ hợp lao dầm:

MAỊT CHÍNH DIEÔN KHI LAO DAĂM DAÊN

TL 1/200

CĐĐD : +11.64 MNCN : +10.5

MNTT : +7.5 MNTN : 5.00

0.00

MNTC : 4.00

MŨI DẪ N DÀI 6m

TRỤ 1 TRỤ 2

RAY P43

20000 15

14000

5000 11000

6000

16000

20000

6000

16000

- RAY P43

- TAØ VÉT GOÊ (20x10x280) cm

- NEĂN ÑÖÔØNG ÑEÔM ÑAÙ DAÍM

DẦ M DẪ N

Hình IV.2.3: Sơ đồ lao lắp dầm bằng tổ hợp giâ pootic

II.2.2.2.2 Tính toân tổ hợp lao dầm:

• Tính ổn định khi lao dầm

Giả sử:

- Trọng lượng mũi dẫn trín 1m dăi: 2 KN/m

-Trọng lượng hệ dầm dẫn tính cho 1 mĩt dăi lă q = 5 KN/m

Sơ đồ lăm việc của hệ dầm dẫn trong quâ trình lao bất lợi nhất lă lúc mũi dẫn vừa rời khỏi gối C vă lúc đó hệ dầm dẫn công xôn với chiều dăi hẫng lă 41m

Trọng lượng hệ dầm dẫn dăi 41m lă: P1 = 5 x 41 = 205 KN

Trọng lượng hệ dầm dẫn dăi 43m lă: P2 = 5 x 43 = 215 KN

Sơ đồ tính ổn định của hệ dầm dẫn:

29m

A B

C

6m

Pmd

41m

q

Hình II.7.1: Sơ đồ tính ổn định lao dọc

Momen gđy lật tại điểm B:

Ml = P1 x

2

41

=205 x

2

41

= 4202,5 (KN.m) Momen chống lật tại điểm B:

Mg = P2 x

2

43

+ Pmd x 46= 215 x

2 43

+ 2x 6x 46 = 5174,5 (KN.m)

Độ ổn định của hệ dầm dẫn:

0 , 1 23 , 1 4202,5

=

• Tính đối trọng

A B

C

D

49m 35m

6m

Q

q=5KN/m q=5KN/m

q=2KN/m

ĐỐI TRỌNG

Giả sử :-Trọng lượng dầm dẫn phân bố đều q=5KN/m

-Mũi dẫn phân bố đều q=2,0 KN/m

-Q là trọng lượng đối trọng

Cơng thức kiểm tra: (1)

Mơmen giữ (chống lật) đối với điểm B:

2

49 5 49

2

+

= Q

Mơmen gây lật đối với điểm B: 2 6 ( 38 )

2

35 5

2

+

=

l

M

Thay vào (1) ta cĩ:

(*)

Giải PT (*):Q<0 Vậy khi lao dầm dẫn cĩ thêm mũi dẫn ta khơng cần dùng thêm đối trọng mà dầm lao đã ổn định khi lao dầm

II.2.2.2.3 Tính tốn nội lực cho giá Pootíc :

II.2.2.2.3.1 Kiểm tra khả năng chịu lực của giá Pooctíc:

-Trọng lượng dầm BTCT 42m :

Pdầm btct = 0,65.42.2,5 = 68,25 (T) =682,5 KN

-Sàn trên của giá pooc tíc là thép hình chọn thép hình chữ I cĩ các thơng số sau :

Số hiệu:N50:hxb=500x170 mm W=1589 cm3

3 , 1

≥

l

g

M M

3 , 1 )) 38 (

6 3 2

35 5 (

2

49 5 49 2

2

≥ +

+

Q

Kết quả từ chương trình Sap v11.0.0 ta có giá trị mômen trong giá pooctic như sau:

P=314,25 KN 531,61KN.m

156,38 KN.m 156,38 KN.m

Hình: Biểu đồ nội lực.

II.2.2.2.3.2 Kiểm toán dầm I50:

Ứng suất lớn nhất trong dầm tại vị trí đặt lực P:

[ ] 2100( / ) /

78 , 1672 2

1 1589

10 61 , 531 2

1

W

M

=

<

=

×

=

σ

Vậy giá Pooctíc đủ khả năng chịu lực