Quy trình thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính và không bám dính (tt)

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI DƯƠNG QUỐC CƯỜNG QUY TRÌNH THI CÔNG SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU CÓ BÁM DÍNH VÀ KHÔNG BÁM DÍNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

DƯƠNG QUỐC CƯỜNG

QUY TRÌNH THI CÔNG SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU CÓ BÁM DÍNH VÀ KHÔNG

BÁM DÍNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2016

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

DƯƠNG QUỐC CƯỜNG KHÓA: 2014 - 2016

QUY TRÌNH THI CÔNG SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG

SAU CÓ BÁM DÍNH VÀ KHÔNG BÁM DÍNH

Chuyên ngành: Xây dựng dân dụng và công nghiệp

Mã số: 60.58.20

LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS TRỊNH QUỐC THẮNG

HÀ NỘI, NĂM 2016

LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với PGS TS Trịnh Quốc Thắng đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và đưa ra nhiều ý kiến quý báu, cũng như tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp tài liệu và động viên tác giả trong quá trình thực hiện luận văn

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo, các cán bộ của khoa Sau đại học, khoa Xây dựng trường Đại học Kiến trúc Hà Nội cùng các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, chỉ dẫn trong quá trình học tập và nghiên cứu

Một lần nữa, tác giả xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Hà nội, ngày 22 tháng 6 năm 2016

Tác giả

Dương Quốc Cường

MỤC LỤC Trang

MỤC LỤC .1

Danh mục các bảng biểu 3

Danh mục hình vẽ đồ thị 4

Mở đầu 7

MỞ ĐẦU 8

 Tính cấp thiết của đề tài 8

 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 9

 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 9

 Phương pháp nghiên cứu 10

 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 10

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH THI CÔNG SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC 11

1.1 Khái niệm về bê tông cốt thép ứng lực trước 11

1.2 Sơ lược lịch sử phát triển kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước 13

1.3 Ứng dụng kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước ở Việt Nam 17

1.4 Quy trình thi công sàn bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau cho sàn đã có ở một số công ty tại Việt Nam thông qua công trình thực tế đã xây dựng 21

1.4.1 Quy trình thi công bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau cho sàn tại công ty freyssinet Việt Nam 21

1.4.2 Quy trình thi công bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau cho sàn tại công ty cổ phần Đầu tư Sông Đà Việt Đức 22

1.4.3 Quy trình thi công bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau cho sàn tại Công ty cổ phần xây dựng Nam Thành Công TP Hồ Chí Minh 23 1.5 Một số tồn tại trong quy trình thi công bê tông cốt thép ứng

lực trước căng sau kiểu bám dính và không bám dính tại Việt Nam 24

1.6 Thực trạng về thi công sàn bê tông cốt thép ứng lực trước tại Việt Nam 24

1.6.1 Về mức độ phổ biến và phân bố 24

1.6.2 Về quy trình thi công 25

1.6.3 Thực trạng về vật liệu sử dụng 31

1.6.4 Thực trạng về quản lý thi công 32

1.6.5 Thực trạng về máy móc thiết bị 34

1.6.6 Thực trạng đội ngũ công nhân 35

1.6.7 Các sai phạm thường gặp trên công trường 35

CHƯƠNG II CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU 36

2.1 Các quan niệm phân tích kết cấu bê tông ứng lực trước 36

2.2 Các giai đoạn tính toán 37

2.3 Các phương pháp tính nội lực trong sàn 37

2.3.1 Phương pháp phân phối trực tiếp 37

2.3.2 Phương pháp phân khung tương đương 40

2.3.3 Phương pháp phần tử hữu hạn 43

2.4 Tính toán thiết kế sàn bê tông ứng lực trước 44

2.4.1 Giới thiệu chung 44

2.4.2 Thiết kế sàn phẳng bê tông ứng lực trước căng sau 44

2.5 Phương pháp thi công bê tông ứng lực trước căng sau 45

2.6 Một số quy định về thi công bê tông ứng lực trước theo TCVN 5547-2012 46

CHƯƠNG III QUI TRÌNH THI CÔNG SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU CÓ BÁM DÍNH VÀ KHÔNG BÁM DÍNH 60

3.1 Qui trình thi công sàn điển hình bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính tại công trình nhà A1 Ecolife Capitol 60

3.1.1 Công tác chuẩn bị 63

a Chuẩn bị vật tư 64

b Chuẩn bị thiết bị 69

c Chuẩn bị nhân lực 73

d Lập trình tự kéo cáp trong từng vị trí neo 73

3.1.2 Công tác thi công cáp sàn bê tông ứng lực trước 74

Bước 1 Lắp đặt ván khuôn sàn 75

Bước 2 Lắp đặt thép lớp dưới của sàn 75

Bước 3 Gia công đo cắt cáp 75

Bước 4 Luồn cáp vào ống gen 76

Bước 5 Lắp đặt ống gen, bộ đầu neo, ống thăm, van bơm vữa 77

Bước 6 Lắp đặt thép lớp trên của sàn 81

Bước 7 Lắp dựng con kê ống gen và các chi tiết đặt sẵn 82

Bước 8 Đổ bê tông sàn 82

Bước 9 Tháo ván khuôn thành và khuôn neo 84

Bước 10 Chuẩn bị căng cáp 84

Bước 11 Kéo căng cáp 87

Bước 12 Hoàn thiện đầu neo 93

Bước 13 Bơm vữa bảo vệ cáp 94

3.1.3 Kiểm tra, nghiệm thu sàn bê tông ứng lực trước 96

3.1.4 Một số sự cố thường gặp khi thi công, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 106

3.1.5 Tổng hợp lại quy trình thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính 103

3.2 Qui trình thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau không bám dính 110

3.2.1 Công tác chuẩn bị 110

3.2.2 Công tác thi công cáp sàn bê tông ứng lực trước 112

3.2.3 Tổng hợp lại qui trình thi công sàn bê tông ứng lực trước

căng sau không bám dính 118

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 119

1 Kết luận 119

2 Kiến nghị 119

3 Hướng nghiên cứu tiếp theo 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

LỜI CAM ĐOAN 122

LỜI CẢM ƠN 123

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Chọn sơ bộ chiều dày sàn 35

Bảng 2.2 Hao tổn ứng suất 38

Bảng 2.3 Các hệ số để xác định hao tổn ứng suất do ma sát cốt thép 45

Bảng 2.4 tỷ số giữa ứng suất nén trong bê tông bp ở giai đoạn nén trước và cường độ của bê tông Rbp khi bắt đầu chịu ứng lực trước (bp/Rbp) 48

Bảng 2.5 Qui định sử dụng cấp độ bền của bê tông đối với kết cấu ứng lực trước 49

Bảng 3.1 Tính năng lực học của cáp 12.7 (7 sợi) ASTM A416-2006 58

Bảng 3.2 Thông số neo dẹt 58

Bảng 3.3 Một số đặc tính của vữa bơm 60

Bảng 3.4 Chế tạo vữa bơm bảo vệ cáp 61

Bảng 3.5 thông số ống gen 62

Bảng 3.6 Quy trình nghiệm thu lắp đặt đường cáp 98

Bảng 3.7 Quy trình nghiệm thu công tác kéo căng cáp 99

Bảng 3.8 Quy trình nghiệm thu công tác trộn vữa và bơm vữa 102

Bảng 3.9 Quy cách cáp có vỏ bọc 109

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Nguyên lý cấu kiện bê tông cốt thép ứng lực trước 4

Hình 1.2 Sơ đồ gây ứng suất trước trong cấu kiện bê tông chịu nén bằng cốt thép cường độ cao 8

Hình 2.1 Dải nhịp và dải cột của ô bản 29

Hình 2.2 Sơ đồ khung tương đương 30

Hình 2.3 Cột tương đương 31

Hình 2.4 Sơ đồ lực nén trước trong cốt thép trên tiết diện ngang của cấu kiện bê tông cốt thép 47

Hình 3.1 Phối cảnh chung cư Ecolife capitol 52

Hình 3.2 Mặt bằng tầng điển hình tòa A1; A2 chung cư Ecolife capitol 53

Hình 3.3 Công trình tòa A1; A2 chung cư Ecolife capitol đang thi công 55

Hình 3.4 Hình ảnh bộ neo ứng lực trước 59

Hình 3.5 Ống gen dẹt 61

Hình 3.6 Kích đánh rối đầu cáp kiểu củ hành 63

Hình 3.7 Kích kéo cáp 63

Hình 3.8 Máy bơm dầu 64

Hình 3.9 Đồng hồ đo áp 64

Hình 3.10 Máy bơm vữa và máy trộn vữa 65

Hình 3.11 Trình tự kéo cáp 66

Hình 3.12 Máy tạo đầu neo chết hình củ hành 69

Hình 3.13 Cấu tạo đầu neo chết 69

Hình 3.14 Luồn cáp vào ống gen 70

Hình 3.15 Con kê ống gen 71

Hình 3.16 Kê ống gen tạo đường cáp 71

Hình 3.17 Lắp đặt đế neo công cụ 72

Hình 3.18 Lắp đặt neo công tác 72

Hình 3.19 Ống thăm 73

Hình 3.20 Van bơm vữa 74

Hình 3.21 Nối ống gen và lắp van bơm vữa, ống thông hơi 74

Hình 3.22 Lắp thép sàn lớp trên 75

Hình 3.23 Ống gen đã được kê lên đúng vị trí 75

Hình 3.24 Bê tông sàn đã đổ xong 77

Hình 3.25 Tháo ván khuôn sàn sau khi đổ bê tông 77

Hình 3.26 Thi công căng cáp 81

Hình 3.27 Căng cáp ứng lực trước 85

Hình 3.28 Cắt cáp thừa, đổ bê tông bịt đầu neo 88

Hình 3.29 Bơm vữa vào ống gen 89

Hình 3.30 Bơm vữa bảo vệ cáp 90

Hình 3.31 Cáp có vỏ bọc 108

Hình 3.32 Đầu neo chết sử dụng cho cáp có vỏ bọc 109

Hình 3.33 Tạo hốc neo tại đầu neo sống 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 PGS TS Hồ Hữu Chỉnh (2009), Bê tông cốt thép ứng lực trước, Đại học

Bách khoa Hồ Chí Minh

2 GS Nguyễn Tiến Chương (2010), Kết cấu bê tông ứng suất trước, Nhà

xuất bản Xây dựng Hà Nội

3 Lê Thanh Huấn, Nguyễn Hữu Việt, Nguyễn Tất Tâm (2010), Kết cấu bê

tông ứng lực trước căng sau trong nhà nhiều tầng, tr.9-17, 19-23, Nhà xuất

bản Xây dựng

4 TS Bùi Mạnh Hùng (2009), Lưu ý khi căng kéo và bơm vữa cho bó cáp dự

ứng lực tập san Khoa học khoa xây dựng trường đại học kiến trúc chào mừng

ngày nhà giáo Việt Nam

5 PGS Phan Quang Minh (2007), Thiết kế sàn Bê tông ứng lực trước, Nhà

xuất bản Xây dựng

6 Ths Đặng Tỉnh PGS Lê Kiều, Ths Giang Hồng Thắng (2015) Dầm sàn ứng

lực trước căng sau - Thực hành thiết kế và thi công, Nhà xuất bản Xây dựng

7 Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam (2012) TCVN 5574-2012, Tiêu chuẩn thiết

kế bê tông và bê tông cốt thép

8 Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam (2005), TCXDVN 356:2005, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, Tiêu chuẩn thiết kế

9 Các tiêu chuẩn nước ngoài: ACI 318-2012; UBC-1997; ASTM 1998; BS 4447-1973

416-10 Trang web Ecolife Capitol

11 Kết cấu bê tông ứng lực trước wikipedia

12 Trang Web Đào tạo kiến trúc và xây dựng Vietcons

13 Trang Web freyssinet Việt Nam

14 Trang Web công ty cổ phần xây dựng Nam Thành Công

15 Trang Web Báo Xây dựng

16 Trang Web Diễn đàn xây dựng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Hà nội, ngày tháng 6 năm 2016

Tác giả

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo, các cán bộ của khoa Sau đại học, khoa Xây dựng trường Đại học Kiến trúc Hà Nội cùng các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, chỉ dẫn trong quá trình học tập và nghiên cứu

Một lần nữa, tác giả xin chân thành cảm ơn!

1

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh và các thành phố khác trong những năm qua

đã có những bước đột phá trong việc xây dựng các khu chung cư cao tầng và nhà làm việc Trong công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp Sàn nhà

là bộ phận chiếm tỷ lệ lớn, chịu lực phức tạp và có cấu tạo rất đa dạng Khi công trình ít tầng thì giá thành chi phí cho sàn chiếm một tỷ lệ lớn Đối với nhà nhiều tầng, do công trình chịu lực ngang cũng như tải trọng bản thân kết cấu lớn lên chi phí cho các bộ phận chịu lực ngang cũng như cột, tường sẽ tăng song chi phí cho sàn vẫn chiếm tỷ lệ cao Sở dĩ như vậy là do sàn có tác động trực tiếp đến các bộ phận chịu lực khác như cột, dầm, tường Sàn cũng

có ảnh hưởng đến chiều cao tầng, đến khối lượng trát, ốp lát

Theo con số thống kê của công ty VSL (Vorspann System Losinger) thì với

công trình cao tầng khoảng 40 tầng, trọng lượng sàn chiếm đến 50% trọng lượng toàn công trình Do vậy, việc nghiên cứu để giảm nhẹ trọng lượng sàn sẽ có ý nghĩa rất quan trọng Do sàn nhà chiếm một vị trí quan trọng như vậy nên ở các nước phát triển đó sử dụng nhiều loại sàn bê tông cốt thép ứng lực trước do có những ưu điểm mà sàn bê tông cốt thép thường không có được Đó là:

- Ngoài các ưu điểm của bê tông ứng lực trước thì hệ sàn có một ưu điểm là cho phép chiều cao tầng nhỏ hơn Chiều cao tầng phụ thuộc vào hệ kết cấu

có dầm hay không có dầm Nếu hệ kết cấu sàn không có dầm với bước cột lớn thì chiều cao tầng có thể giảm và tính linh hoạt của không gian ở trong các căn hộ cũng như phòng làm việc sẽ cao hơn nhiều so với nhà có bước cột

bé hoặc nhà có bước cột lớn nhưng lại có dầm Đặc biệt là những nhà có sử dụng hệ thống điều hoà không khí trung tâm thì giải pháp sàn không dầm lại rất tiện lợi Việc tổ chức không gian ở và làm việc có tính linh hoạt

2

- Để khắc phục yếu tố độ võng đối với bản sàn không dầm với bước cột lớn, biện pháp hiệu quả nhất là dùng bê tông dự ứng lực Hiện nay, công nghệ kéo căng bê tông dự ứng lực đó triển khai tương đối mạnh

- Với nhịp lớn, sàn bê tông ứng lực trước cần ít bê tông hơn

- Nếu phần lớn tải trọng do cốt thép ứng lực trước chịu, cốt thép không ứng lực trước có thể được đơn giản hoá và tiêu chuẩn hoá ở mức độ cao Hơn

nữa, vật liệu cần cẩu lắp giảm do trọng lượng thép (không ứng lực trước và

ứng lực trước) và bê tông nhỏ hơn so với sàn bê tông cốt thép

- Sàn bê tông ứng lực trước cho phép tháo cốp pha sớm hơn

- Việc lắp ráp các cấu kiện đúc sẵn bằng bê tông ứng lực trước tránh được các liên kết phức tạp của các thanh cốt thép, do đó giảm đáng kể thời gian lắp dựng Sàn nhà xây dựng nhanh thì việc hoàn thiện có thể kết thúc sớm, đưa công trình vào khai thác sớm

- Có thể được áp dụng đồng thời với các công nghệ khác để tăng tiến độ

(Cốp pha leo, cốp pha bản, cắt nối thép, cốp pha vách định hình )

Do sàn nhà chiếm một vị trí quan trọng như vậy nên ở các nước phát triển đã

sử

dụng nhiều loại sàn bê tông cốt thép ứng lực trước do có những ưu điểm mà sàn bê tông cốt thép thường không có được Việc thi công sàn bê tông cốt thép ứng lực trước ở các nước phát triển như Anh, Mỹ, Úc đã áp dụng rất rộng rãi và phổ biến ở Việt Nam việc thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính cũng đã và đang phát triển Nghiên cứu và đưa ra phương pháp hợp lý khi thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính và không bám dính tránh xảy ra các sự cố gây tổn thất đến tiền của, tăng tiến độ thi công là điều rất cần thiết Tác giả muốn thông qua đề tài này sẽ tìm hiểu rõ hơn phương pháp thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính và không bám dính, từ đó đưa ra cách giải quyết hợp lý hơn

3

2 Mục tiêu nghiên cứu:

Đề xuất qui trình thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính và không bám dính

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng: Các sàn bê tông cốt thép có ứng lực trước

- Phạm vi nghiên cứu: Loại sàn bê tông cốt thép sử dụng phương pháp thi công ứng lực trước căng sau có bám dính và không có bám dính

4.Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp hỗn hợp Kết hợp giữa phân tích lý thuyết và khảo sát các số liệu thực tiễn

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

Email: digilib.hau@gmail.com

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

- Để có được kết quả tốt thì trong quá trình thi công cần kiểm soát chặt chẽ các khâu đặc biệt là quá trình lắp đặt cáp, quá trình kéo căng và quá trình bơm vữa bảo vệ cáp Trong quá trình chuẩn bị cần kiểm tra kỹ chất lượng cáp, và

bộ neo

- Trong quá trình thi công sàn bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính cần giám sát chặt chẽ các vấn đề chính sau: Các chỉ tiêu kiểm tra đánh giá được ghi trong mục những nội dung chính cần kiểm tra và các chỉ tiêu kiểm tra, đánh giá, nghiệm thu trang 96 của luận văn này:

+ Các loại vật liệu chính và phụ

+ Các loại máy là kích kéo căng cáp; đồng hồ đo áp lực; máy trộn vữa; máy bơm vữa

+ Công tác gia công và lắp đặt cáp

+ Công tác kéo căng cáp

+ Công tác bơm vữa bảo vệ cáp

+ Công tác đổ vữa bảo vệ đầu neo Đặc biệt là với loại không bám dính công tác này là tối quan trọng

2 Kiến nghị

- Nên sử dụng hệ sàn bê tông dự ứng lực cho các lưới cột từ 7,5m trở lên