Tiểu luận công nghệ mới trong xây dựng cầu BTCT , diễn biến nội lực đúc hẫng cân bằng, ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng các công nghệ thi công cầu BTCT

Tổng quan về công nghệ xây dựng cầu bê tông cốt thép:Về công nghệ mới trong xây dựng cầu BTCT DƯL được phân thành 4 loại công nghệ như sau:•Công nghệ đúc đẩy•Công nghệ đúc hẩng và lắp hẩng cân bằng•Công nghệ thi công trên đà giáo cố định•Công nghệ thi công trên hệ đà giáo di động MSSa) Tổng quan về Công nghệ đúc đẩyPhương pháp đúc đẩy lần đầu tiên được áp dụng ở Áo năm 1959, họ đúc toàn bộ cầu và đẩy ra 1 lần . Chính vì vậy nó không mang lại hiệu quả kinh tế. Đến năm 1960 ý tưởng về công nghệ đúc đẩy theo chu kỳ được hình thành, Đánh dấu sự phát triển của công nghệ này. Đến nay công nghệ này được áp dụng ở nhiều quốc gia trên Thế Giới trong đó có Việt Nam.Với ý tưởng này thì kết cấu nhịp BTCT dự ứng lực được đúc theo từng đốt (thường có chiều cao không đổi trên bệ chuẩn bị đã được xây dựng sẵn ở đoạn đường đầu cầu ngay sau mố, sau khi đúc thì lần lượt từng đốt này sẽ được nối thành hệ thống liên tục với các đốt dầm đã được đúc trước đó nhờ các cáp thép dự ứng lực. Kết cấu nhịp mới được tạo ra sẽ được đẩy ra nhờ hệ thống như: Kích thủy lực, mũi dẫn, trụ đẩy và dẫn hướng,…đến vị trí mới và tiến hành đúc phân đoạn tiếp theo, cứ như vậy cho đến khi đúc hết chiều dài kết cấu nhịp .Do vậy để đảm bảo độ chính xác và ổn định trong quá trình đúc đẩy cần phải chế tạo và xây dựng bệ chuẩn bị rất cứng, hầu như không biến dạng, không lún trên đoạn đường đầu cầu. Bệ chuẩn bị có thể làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép với độ dài chừng 0, 6 : 0, 7 chiều dài của nhịp cần vượt.Trong trường hợp phải vượt một khẩu độ đặc biệt lớn, thì có thể bố trí trụ tạm để trong giai đoạn thi công lao dọc thì dầm phải vượt qua các nhịp với chiều dài gần bằng nhau. Hình 1. 1: Thi công đúc đẩy có dùng trụ tạm Hình 1.2: Thi công cầu đúc đẩykhông dùng trụ tạm

ĐỀ BÀI CÂU 1: Tổng quan về công nghệ xây dựng cầu Bê tông cốt thép Phân tích ưu, nhược

điểm và phạm vi sử dụng

CÂU 2: Áp dụng một công nghệ vào thi công công trình cụ thể? Phân tích diễn biến nội

lực trong quá trình thi công theo công nghệ áp dụng

BÀI LÀM CÂU 1 :

1- Tổng quan về công nghệ xây dựng cầu bê tông cốt thép:

Về công nghệ mới trong xây dựng cầu BTCT DƯL được phân thành 4 loại côngnghệ như sau:

 Công nghệ đúc đẩy

 Công nghệ đúc hẩng và lắp hẩng cân bằng

 Công nghệ thi công trên đà giáo cố định

 Công nghệ thi công trên hệ đà giáo di động MSS

a) Tổng quan về Công nghệ đúc đẩy

Phương pháp đúc đẩy lần đầu tiên được áp dụng ở Áo năm 1959, họ đúc toàn bộcầu và đẩy ra 1 lần Chính vì vậy nó không mang lại hiệu quả kinh tế Đến năm 1960 ýtưởng về công nghệ đúc đẩy theo chu kỳ được hình thành, Đánh dấu sự phát triển củacông nghệ này Đến nay công nghệ này được áp dụng ở nhiều quốc gia trên Thế Giớitrong đó có Việt Nam

Với ý tưởng này thì kết cấu nhịp BTCT dự ứng lực được đúc theo từng đốt (thường

có chiều cao không đổi trên bệ chuẩn bị đã được xây dựng sẵn ở đoạn đường đầu cầungay sau mố, sau khi đúc thì lần lượt từng đốt này sẽ được nối thành hệ thống liên tục vớicác đốt dầm đã được đúc trước đó nhờ các cáp thép dự ứng lực Kết cấu nhịp mới đượctạo ra sẽ được đẩy ra nhờ hệ thống như: Kích thủy lực, mũi dẫn, trụ đẩy và dẫn hướng,…đến vị trí mới và tiến hành đúc phân đoạn tiếp theo, cứ như vậy cho đến khi đúc hết chiềudài kết cấu nhịp

Do vậy để đảm bảo độ chính xác và ổn định trong quá trình đúc - đẩy cần phải chếtạo và xây dựng bệ chuẩn bị rất cứng, hầu như không biến dạng, không lún trên đoạnđường đầu cầu Bệ chuẩn bị có thể làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép với độ dài chừng

0, 6 -:- 0, 7 chiều dài của nhịp cần vượt

Trong trường hợp phải vượt một khẩu độ đặc biệt lớn, thì có thể bố trí trụ tạm đểtrong giai đoạn thi công lao dọc thì dầm phải vượt qua các nhịp với chiều dài gần bằngnhau

Hình 1 1: Thi công đúc đẩy có dùng

Trong suốt quá trình thi công các mặt cắt dầm phải chịu các nội lực lớn và nhiềulần đổi dấu vì sơ đồ tĩnh học của dầm thay đổi theo từng bước thi công Nội lực đó có thểkhác về dấu cũng như trị số so với các nội lực tính toán tại các mặt cắt tương ứng tronggiai đoạn khai thác Do đó để tránh ứng suất kéo làm hỏng kết cấu bê tông lúc lao dọc,phải tìm cách tạo ra cho được dự ứng lực nén đến mức độ hợp lý Nhiều trường hợp người

ta cố tìm cách tạo ra dự ứng lực nén đúng tâm trong quá trình lao dọc Khi đó nên sử dụngcác bó cốt thép dự ứng lực tạm thời mà có thể tháo lắp dễ dàng được, do đó xuất hiện vấn

đề tạo dự ứng lực ngoài

Sau khi lao dọc xong, các bó cốt thép dự ứng lực ngoài tạm thời đó sẽ được tháo

dỡ đi, số lượng các bó cốt thép dự ứng lực tạm thời này và cách bố trí chúng tuỳ thuộcvào chiều dài nhịp lao hẫng, chiều dài mũi dẫn và trọng lượng bản thân của dầm BTCTđược lao

Khi lao dọc các kết cấu nhịp thép chúng ta thường dùng bàn trượt con lăn, hoặc xerùa Nhưng để lao dọc kết cấu nhịp BTCT nặng nề không thể dùng các thiết bị đó được

mà phải dùng các thiết bị trượt tiếp xúc đặt trên bệ đầu cầu và trên các đỉnh trụ

Hiện nay người ta thường dùng thiết bị trượt kiểu tiếp xúc cấu tạo từ các tấm chấtdẻo Teflon đặc biệt và các tấm thép nhẵn mạ Crôm

Trong mỗi chu kỳ đúc - đẩy các đốt dầm người ta thường dùng các kích thuỷ lựcđặt trên các đỉnh trụ và trên các ụ trượt để kích nâng dầm lên một chút nhằm lắp đặt hoặcthay thế các tấm chất dẻo Teflon và các tấm thép mạ Crôm, các kích nâng này thường cósức nâng cỡ 500 - 1000 T

Để lao dọc dầm BTCT không thể dùng biện pháp tạo lực kéo bằng tời - múp - cáp

mà dùng biện pháp đẩy bằng các kích thuỷ lực đặt nằm ngang theo hướng dọc cầu, các

kích này có bước hành trình của Piston có thể đạt đến xấp xỉ 1000 mm Lực đẩy của mỗikích nằm ngang từ 100 - 300 tấn, tốc độ đẩy của kích từ 1, 4 m/giờ đến 1, 6m/giờ tuỳ từngloại kích.

 Ưu, nhược điểm của công nghệ đúc đẩy:

- Ưu điểm:

Tốc độ thi công nhanh

Trong quá trình thi công không gây cản trở giao thông trên mặt đất

Thích ứng với những công trình cầu thi công trong thành phố (mặt bằng thi côngchật hẹp) và miền núi

Việc đúc các đốt dầm được thực hiện trong điều kiện có mặt bằng rộng rãi trên nềnđường đầu cầu, dễ kiểm tra điều chỉnh kịp thời để đảm bảo chất lượng đúc dầm

Việc đúc dầm không chịu ảnh hưởng của khí hậu, nước lũ, mùa thời tiết

Dầm và trụ có thể được tiến hành thi công song song, nhờ đó có thể rút ngắn thờigian thi công chung của các hạng mục khác nhau trên công trình

Công trường chiếm ít mặt bằng thi công, không đòi hỏi nhiều nhân công

Tạo được tĩnh không cho các công trình giao thông thủy bộ dưới cầu

Không cần đến các thiết bị thi công loại lớn, thiết bị di chuyển dầm khá đơn giản.Các khe nối tiếp giữa các đốt dầm đảm bảo khít, chặt

Khả năng tái sử dụng hệ thống ván khuôn, bệ đúc, kết cấu phụ trợ cao

Việc xử lý các mối nối đơn giản hơn, kết cấu có tính toàn khối vững chắc, tuổi thọcao

- Nhược điểm:

Công trình phụ trợ phát sinh nhiều như : Bệ đúc, mũi dẫn và trụ tạm…

Do biểu đồ bao mô men của công nghệ đúc đẩy có cả phần âm và dương từ đầuđến cuối dầm nên dẫn tới số lượng bó cáp DƯL nhiều hơn so với dầm thi công bằng cáccông nghệ khác

Chiều cao dầm không thay đổi, để đảm bảo cho đáy dầm luôn luôn phẳng để có thểtrượt trên các tấm trượt đồng thời  cầu không đẹp

Chiều dài kết cấu nhịp bị hạn chế do năng lực của hệ thống kéo đẩy

Tại mỗi mối nối của phân đoạn (nối tiếp xúc), cáp ƯST chỉ được nối <50% vàphải bố trí so le nhau

- Phạm vi sử dụng:

Nói chung có thể dùng phương pháp đúc - đẩy hợp lý trong những trường hợp sau :Bán kính cong nằm ngang của cầu là không đổi hoặc bằng vô cùng (trường hợpcầu thẳng)

Bán kính cong đứng của trắc dọc kết cấu nhịp là không đổi

Dầm cầu có chiều cao không đổi, dạng mặt cắt hình hộp hoặc cắt chữ TT (chữ Tkép)

Phương pháp này thích hợp cho cầu nhịp vừa, cầu đô thị, cầu vượt…khi khônggian phía dưới bị hạn chế khó khăn xây dựng hệ đà giáo

b) Tổng quan về Công nghệ đúc hẩng và lắp hẫng cân bằng.

b.1 Công nghệ đúc hẫng

Phương pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dần từng đốt theo sơ đồhẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu nhịp cầu hoàn chỉnh.Có thể thi công hẫng từtrụ đối xứng ra 2 phía hoặc hẫng dần từ bờ ra Phương pháp này có thể áp dụng thích hợp

để thi công các kết cấu nhịp cầu liên tục cầu dầm hẫng, cầu khung hoặc cầu dây xiên códầm cứng BTCT Đối với cầu dầm có thể xây dựng nhịp dài từ 60 - 240m, nếu là cầu dâyxiên dầm cứng có thể vượt nhịp từ 200 - 300m Nguyên lý chung là từ đoạn dầm đầu tiên

đã được neo chắc chắn trên đỉnh trụ, kết cấu nhịp được đúc hẫng vươn dài ra hai phía theonguyên tắc đảm bảo tính đối xứng qua trụ để giữ ổn định chống lật đổ Các bó cáp dự ứnglực cũng được bố trí theo nguyên tắc đối xứng cả trên phương diện mặt bằng cũng nhưqua tim trụ Phương pháp này có ưu điểm là lợi dụng được tính đối xứng, tự cân bằng ổnđịnh, tốc độ thi công nhanh

Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng, kết cấu nhịp BTCT được đúc tại chỗ trên

đà giáo di động theo từng đốt nối liên tiếp nhau đối xứng qua trụ cầu Cốt thép thường củacác khối được liên kết với nhau trước khi đúc bê tông để đảm bảo tính liền khối và chịucắt tốt của kết cấu Sau khi bê tông đốt dầm đủ cường độ cần thiết thì các đốt này đượcliên kết với các đốt đã đúc trước đó nhờ các cốt thép dự ứng lực

Phần cánh hẫng của kết cấu nhịp dầm BTCT đã được thi công xong phải đảm bảo

đủ khả năng nâng đỡ trọng lượng của các đốt dầm thi công sau đó cùng với trọng lượnggiàn giáo ván khuôn đúc dầm và các thiết bị phục vụ thi công

Hình 1.3: Cầu dầm hộp trên đ/ cong Hình 1.4: Cầu dầm hộp trên đường thẳng

Hình 1.4a: Công nghệ đúc hẫng cân bằng

Hình 1.4c: Thi công hẫng đối xứng

cầu Phù Đổng

Hình 1.4b: Công nghệ đúc hẫng cân bằng

Hình 1.4d: Thi công hẫng đối xứng

cầu Tiên Cựu

Hỡnh 1.4f: Thi cụng hẫng từ hai bờn mố (Cầu Grande Cote).

Trờn hỡnh 1.5 là sơ đồ điển hỡnh đỳc hẫng cầu khung BTCT Cú thể dựng một dànthộp bắc qua và tựa trờn cỏc trụ làm đà giỏo treo đỡ vỏn khuụn phớa dưới để đỳc cỏc đốtdầm (hỡnh 1.5a) Cũng cú thể dựng một đà giỏo chống di động trờn mặt đất hoặc trờn cầutạm để đổ vỏn khuụn bờn trờn (hỡnh 1.5b) Theo cỏc sơ đồ này phần cỏnh hẫng đó thicụng xong trước đú chỉ chịu tải bản thõn và thiết bị thi cụng bờn trờn Nếu dựng bộ vỏnkhuụn di động treo ngay vào phần kết cấu nhịp đó thi cụng xong như hỡnh 1.5 c thỡ cầnphải tớnh thờm tải trọng của vỏn khuụn, đà giỏo tỏc động lờn cỏnh hẫng

Đà giáo thép di động

Đà giáo di động Thiết bị đúc di động

a)

Hỡnh 1.5: Cỏc sơ đồ điển hỡnh đỳc hẫng kết cấu nhịp BTCT

Để đảm bảo ổn định chống lật trong suốt quỏ trỡnh thi cụng đỳc hẫng phải đảm bảotớnh đối xứng của hai cỏnh hẫng (thi cụng hẫng từ trụ ra) hoặc nhờ trọng lượng bản thõncủa nhịp sỏt bờ đó đỳc trờn đà giỏo làm đối trọng (hỡnh 1.6b)

Đối với cỏc sơ đồ cầu khung, đốt dầm trờn đỉnh trụ được liờn kết cứng với thõn trụnhờ cỏc cỏp thộp dự ứng lực chạy suốt chiều cao trụ (hỡnh 1.5a), với cỏc sơ đồ cầu dầmđốt này cũng được liờn kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ cỏc gối tạm và cỏc cỏp thộphoặc cỏc thanh cốt thộp dự ứng lực mà sau khi thi cụng xong sẽ thỏo bỏ (hỡnh 1.5b)

Ở giai đoạn thi cụng cỏnh hẫng, kết cấu nhịp chỉ chịu mụ men õm do đú chỉ cần bốtrớ cốt thộp dự ứng lực ở phớa trờn Sau khi đỳc xong một cặp đốt dầm đối xứng thỡ kộo

căng cốt thép dự ứng lực từ đầu mút này sang đầu mút kia và bơm vữa bê tông lấp kín khe

hở giữa cốt thép và thành ống ngay để bảo vệ cốt thép Nếu phần cánh hẫng quá dài thìphải bố trí điểm nối cáp dự ứng lực hay có thể phân thành hai đoạn từ trụ ra mỗi cánh mútthừa

Trong quá trình đúc hẫng các đốt dầm phải theo dõi chặt chẽ độ võng của cánhhẫng và biến dạng xoắn của mặt cắt Cốt thép dự ứng lực cần được bố trí đối xứng quatim dọc cầu và đảm bảo ít nhất mỗi sườn dầm có một bó cốt thép được kéo căng và neolại ở cuối đốt

Sau khi đúc xong đốt cuối cùng của các cánh hẫng tiến hành nối ghép chúng lạithành kết cấu nhịp hoàn chỉnh theo sơ đồ nhịp đã thiết kế Có ba hình thức nối ghép:

Nếu là cầu dầm hay cầu khung liên tục thì tiến hành nối cứng lần lượt các cánhhẫng Đốt nối giữa hai cánh hẫng kề nhau gọi là đốt “hợp long” có chiều dài từ 1,5 - 2 mđược đúc trên ván khuôn treo giữa hai đầu mút thừa Sau khi đúc xong tiến hành kéo căngcác bó cốt thép chịu mô men dương phía dưới đáy dầm Các bó cốt thép chịu mômendương được bố trí trong bản đáy hộp và uốn cong lên neo ở các ụ neo đã bố trí sẵn trên bềmặt bản đáy Một số bó cốt thép có thể được uốn cong và neo vào sườn dầm

Hình 1.5’: Neo đốt dầm K 0 đầu tiên trên đỉnh trụ

Trên hình 1.6a giới thiệu ví dụ nối cứng phần cánh hẫng với đoạn dầm của nhịp sát

bờ Đoạn nối được đúc sẵn trên đà giáo gần mố và nối cứng với cánh hẫng bằng đốt nối

“hợp long” chọn tương ứng với vị trí đổi dấu của biểu đồ mômen của kết cấu nhịp

Trường hợp đặt giữa hai mút hẫng một đoạn dầm đeo thì sẽ hình thành hệ thống cầukhung hay cầu dầm tĩnh định (hình 1.6 d)

Phương pháp đúc hẫng thích hợp với việc xây dựng các dạng kết cấu nhịp cóchiều cao mặt cắt thay đổi, khi đúc các đốt dầm chỉ cần điều chỉnh cao độ ván khuôn đáydầm cho phù hợp Mặt cắt kết cấu nhịp đúc hẫng có thể là hình hộp, bản chữ nhật haydầm có sườn Việc thay đổi chiều cao tiết diện cho phép sử dụng vật liệu kết cấu một cáchhợp lý giảm được trọng lượng bản thân kết cấu và cho phép vượt các nhịp lớn (cầuHamana ở Nhật Bản thi công đúc hẫng vượt nhịp tới 240m).

Trong trường hợp xây dựng các cầu có sơ đồ kết cấu hợp lý thì quá trình đúc hẫngtạo ra sự phù hợp về trạng thái làm việc của kết cấu trong giai đoạn thi công và giai đoạnkhai thác Điều này làm giảm số lượng các bó cáp phục vụ thi công dẫn đến việc hạ giáthành công trình do không phải bố trí và căng kéo các bó cáp tạm thời

Phương pháp thi công hẫng không bị phụ thuộc vào không gian dưới cầu do đó cóthể thi công trong điều kiện sông sâu, thông thuyền hay xây dựng các cầu vượt qua thànhphố, các khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thông dưới côngtrình

- Nhược điểm:

Tuy nhiên việc đúc hẫng kết cấu trong điều kiện hẫng kém ổn định, mặt bằng chậthẹp đòi hỏi phải có trình độ tổ chức tốt, trang thiết bị đồng bộ, cũng như trình độ côngnhân phù hợp mới có thể đảm bảo chất lượng công trình

Trong cầu dầm liên tục, việc lựa chọn giải pháp bão trì, bão dưỡng gối cầu rất khókhăn

- Phạm vi sử dụng:

Phương pháp đúc hẫng được sử dụng hiệu quả với những cầu dầm liên tục vượtnhịp lớn, đi qua vùng nước song sâu và có trụ rất cao.

Phương pháp đúc hẫng phù hợp với các sơ đồ cầu có trạng thái chịu mômen âmtrên gối trụ Đó là các sơ đồ cầu dầm liên tục, cầu dầm hẫng, cầu khung siêu tĩnh hoặctĩnh định, cầu treo dây xiên - dầm cứng

Khẩu độ nhịp kinh tế là nhịp 70  L  50m ở Việt Nam đã áp dụng phương phápđúc hẫng để thi công các cầu khung T - dầm đeo tĩnh định , siêu tĩnh

Ngoài ra, đúc hẫng không phụ thuộc vào điều kiện trong nhà máy đúc sẵn, chophép xây dựng những cầu với kích thước hợp lý kể cả cầu có bình đồ phức tạp (cong,xiên ) Đúc hẫng nhiều khi là công nghệ tốt nhất đối với cầu nhip dài

b.2 Công nghệ lắp hẫng

Cũng tương tự như vậy, công nghệ lắp hẫng cân bằng chỉ khác đúc hẫng ở chỗ làcác phân đoạn dầm được đúc sẵn và được lao lắp cân bằng, do vậy yêu cầu cao hơn về kỹthuật thực hiện các mối nối với chất lượng và độ chính xác của hai mặt giáp nhau , sựtrùng khớp các lỗ luồn cáp dự ứng lực và chất lượng thi công lớp đệm liên kết (keoepoxy, vữa polymer…) Công nghệ này có tiến độ thi công rất nhanh

 Ưu, nhược điểm của công nghê lắp hẫng cân bằng:

c) Tổng quan về Công nghệ thi công trên hệ đà giáo di động MSS

Công nghệ đà giáo di động (công nghệ MSS) được bắt nguồn từ ý tưởng công

nghệ di chuyển đà giáo trên mặt đất, Sử dụng trụ chính làm trụ đỡ toàn bộ hệ thống, Từ

đó người ta phát triển MSS có thể trượt ngang các bộ phận chính và di chuyển theophương dọc cầu mà không cần tiếp đất

Ở Việt Nam công nghệ đà giáo di động lần đầu tiên được áp dụng thi công cácnhịp dẫn khẩu độ 50 m của cầu Thanh Trì (HàNội).Đây là loại hình công nghệ hiện đại,tiên tiến So với công nghệ đúc đẩy thì công nghệ đà giáo di động có những đặc điểmmang tính lợi thế nổi trội như: bảo đảm yêu cầu an toàn cao trong quá trình thi công,không giới hạn chiều dài cầu, sử dụng vật liệu bê tông và thép thấp hơn, tính toàn khối(đồng nhất bê tông) đạt cao

Theo đó công nghệ MSS thuộc phương pháp đổ bê tông tại chỗ trên dàn giáo didộng Sau khi thi công xong một nhịp, toàn bộ hệ thống ván khuôn và đà giáo được dichuyển tới nhịp tiếp theo và bắt đầu công đoạn thi công như nhịp trước, cứ như vậy theochiều dọc cầu cho đến khi hoàn thành kết cấu nhịp Với công nghệ này trong quá trình thicông ta vẫn tạo được tĩnh không dưới cầu cho giao thông thủy bộ, mặt khác ít chịu ảnhhưởng của điều kiện địa hình, thủy văn và địa chất khu vực xây dựng cầu.

Hệ thống đà giáo được phát triển từ hệ thống đà giáo truyền thống Đối với cầu cókết cấu nhịp dài, và điều kiện địa chất, địa hình phức tạp đòi hỏi xem xét về giá thành lắpdựng, tháo dỡ hệ thống đà giáo và ván khuôn kết cấu dầm thì việc áp dụng công nghệ nàygiúp giảm tối đa giá thành lắp dựng và thời gian thi công bằng việc di chuyển toàn bộ hệthống đà giáo, ván khuôn đến nhịp tiếp theo

Với đặc điểm nêu trên đồng thời dễ dàng tháo lắp trong quá trình thi công, với sựtrợ giúp của hệ thống thủy lực, hệ thống nâng hạ hoàn chỉnh Hệ thống đà giáo di

động (MSS – Movable Scaffolding System) có những tính năng sau:

 Có khả năng sử dụng lại hệ thống thiết bị từ công trình này đến công trình khác cócùng quy mô Tất nhiên có sự thay đổi một phần hệ thống ván khuôn cho phù hợpvới mặt cắt kết cấu nhịp

 Dễ dàng áp dụng cho các cầu với các loại sơ đồ kết cấu nhịp và các loại mặt cắtngang (hộp đơn, hộp kép, Double T) Đồng thời áp dụng cho các loại dầm vớichiều dài nhịp từ (18-80)m, trong đó chiều dài áp dụng hợp lý từ 35-60m

 Chiều dài cầu thường được áp dựng từ 500m đến vài km Trong trường hợp chiềudài cầu lớn hơn, có thể thi công nhiều mũi bằng việc bố trí thêm nhiều hệ thốngMSS

 Thời gian chu trình thi công một nhịp thông thường: 9-20 ngày.

 Có khả năng áp dụng cho các cầu nằm trên đường cong với bán kính nhỏ nhất Rmin = 250m

 Độ dốc dọc lớn nhất của cầu imax = 5%

 Độ dốc ngang lớn nhất imax = + 5%

 Độ võng lớn nhất của hệ thống MSS: 1/400

Công nghệ MSS được chia làm 3 loại:

- Hệ thống MSS loại chạy dưới

- Hệ thống MSS loại chạy giữa

- Hệ thống MSS loại chạy trên

.

.

.

0.2  L

.

.

.

Ván khuôn ngoài

Dầm chính Dầm

ngang

Trụ đỡ

Hệ bàn tr ợt

Sàn công tác

Kích chính Dầm

chính

Dầm ngang

Hệ đỡ

Xe goòng

 Ưu, nhược điểm của Công nghệ đà giáo di động :

- Ưu điểm:

Bê tông được đổ trực tiếp trên hệ đà giáo cho từng nhịp

Hệ thống đà giáo di chuyển dọc theo kết cấu nhịp

Tạo được tĩnh không dưới cầu cho giao thông thủy bộ, mặt khác ít chịu ảnh hưởng củađiều kiện địa hình, thủy văn và địa chất khu vực xây dựng cầu

Có khả năng sử dụng lại hệ thống thiết bị từ công trình này đến công trình khác có cùngquy mô

Dễ dàng áp dụng cho các cầu với các loại sơ đồ kết cấu nhịp và các loại mặt cắt ngang(hộp đơn, hộp kép, Double T) Đồng thời áp dụng cho các loại dầm với chiều dài nhịp từ (18-80)m

Có khả năng áp dụng cho các cầu nằm trên đường cong với bán kính nhỏ nhất Rmin =250m

Đảm bảo an toàn trong quá trình thi công

Không hạn chế về mặt chiều dài kết cấu nhịp

Dầm có sơ đồ bố trí cáp DƯL phù hợp với biểu đồ bao nội lực trong quá trình thi côngkhai thác

- Nhược điểm:

Công trình phụ trợ cồng kềnh như: Dàn dẩy, trụ tạm, mũi dẫn, và hệ đà giáo ván khuôntham gia vào việc đảm bảo độ cứng lớn khi thi công bê tông dầm

Đà giáo di động nên cũng đòi hỏi trình độ thi công cao

Tốn cáp Dự ứng lực do phải bố trí cáp so le( không cùng trên một mặt cắt)

Công nghệ MSS không chiếm mặt bằng thi công lớn nên giảm được chi phí đền bù giảitỏa, không gây ảnh hưởng xấu đến hoạt động xã hội và kinh tế khu vực.

Áp dụng tốt công nghệ MSS khi cầu qua vùng đất yếu

d) Tổng quan về Công nghệ đà giáo cố định.

Hình 2.4: Công nghệ thi công trên đà giáo cố định áp dụng để thi công các nhịp dẫn cầu

+ Đổ, dầm bê tông và căng kéo cốt thép

+ Tháo dỡ ván khuôn và tiến hành công tác hoàn thiện

- Việc khử lún của hệ đà giáo được thực hiện như sau:+ Gia tải khử lún bằng khối BTXM (200% so với tải trọng tính toán khi đổ BT KCnhịp)

+ Quan trắc độ lún cho đến khi đạt yêu cầu về giá trị độ lún và tốc độ lún

+ Thi công KC nhịp

 Ưu, nhược điểm của Công nghệ đà giáo cố định :

- Ưu điểm:

+ Kỹ thuật thi công đơn giản

+ Không đòi hỏi đội ngũ cán bộ kỹ thuật cao, có thể tận dụng nguồn nhân lực địaphương

+ Dễ căng kéo cốt thép cường độ cao, an toàn lao động

+ Dễ tạo hình, đa dạng, linh hoạt

+ Phù hợp với cầu có chiều cao dầm thay đổi

+ Kết cấu làm việc toàn khối

+ Độ bền và tuổi thọ cao

+ Cường độ, độ cứng và ổn định

- Nhược điểm:

+ Đòi hỏi một khối lượng công tác rất lớn để xây dựng các công trình tạm phục vụ cho

thi công: chế tạo, lắp dựng giàn giáo và ván khuôn

+ Cản trở việc thông thương đi lại dưới cầu

+ Sử dụng nhiều sức lao động

+ Thời gian thi công kéo dài

+ Phụ thuộc địa chất, địa hình

+ Khi vận chuyển, tháo lắp dễ làm móp méo hay biến dạng do va đập

+ Dễ phát sinh biến dạng trong quá trình chịu lực

+ Nền không được lún và phải bằng phẳng

 Chi phi xây dựng cầu tăng lên Do đó trong thực tế đã cho thấy đôi khi việc xâydựng hệ thống giàn giáo, các công trình phụ tạm cũng đồ sộ không kém các công tác xây dựngcác nhịp cầu bê tông

 Qua các phân tích sơ bộ trên rõ ràng ta thấy phương án xây dựng cầu trên hệ giàngiáo cố định không đem lại hiệu quả kinh tế cao

- Phạm vi áp dụng:

+ Do điều kiện về giá thành mà cầu bê tông cốt thép đỗ tại chỗ trên hệ giàn giáo cố định

chỉ dùng trong các trường hợp cá biệt có yêu cầu riêng hoặc xây dựng tại vị trí có nhiều vật liệuđịa phương hoặc đối với các cầu nhỏ

CÂU 2: Áp dụng một công nghệ vào thi công công trình cụ thể? Phân tích diễn biến nội lực

trong quá trình thi công theo công nghệ áp dụng

A- Số liệu đầu bài ( Số liệu giả định):

- Công trình cầu qua 2 điểm A-B thuộc sông V29

- Mặt cắt ngang sông, địa chất thủy văn công trình

- Qui mô xây dựng : Vĩnh cửu

- Kết cấu nhịp : Gồm 3 nhịp liên tục có sơ đồ như sau :60 + 80 + 60 = 200 (m)

- Sử dụng kết cấu dầm hộp bêtông cốt thép, vách xiên

- Cắt ngang nhịp cầu gồm một hộp có chiều cao thay đổi từ 4,4m - 2,2m (từ trụ ra giữanhịp)

- Các lớp mặt cầu:

+ Lớp BTN hạt mịn và lớp phòng nước dày 7,5cm+ Lớp tạo dốc 2% dày 10cm

- Lan can tay vịn bằng btct mac 300

- Khe co giãn bằng cao su cốt bản thép

- Bố trí lỗ thoát nước bằng ống nhựa pvc Ø100mm

- Dùng mố u tường mỏng, thân mố bằng btct fc'=30mpa, móng mố là loại móng cọckhoan nhồi btct fc'=30mpa, có đường kính d=1m, mỗi mố bố trí 6 cọc, chiều dài mỗi cọc là14m

Cộng : 650 KN = 65 T+ Vị trí tải trọng thi công trong mô hình tính toán được thể hiện như sau :

Hình 2.1 Cánh tay đòn của ván khuôn và xe đúc

B- Phương án thi công kết cấu nhịp đề xuất:

- Thi công kết cấu hạ bộ bằng phương pháp đổ bê tông tại chỗ

- Thi công kết cấu nhịp theo công nghệ đúc hẫng cân bằng