‘ Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông đúc hẫng ứng dụng vào việc thi công cầu máng trong công trình thủy lợi’’

Lời tác giả Lun thc s k thut chuyờn ngành xây dựng cơng trình thủy với đề tài:‘‘ Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông đúc hẫng - ứng dụng vào việc thi công cầu máng công trình thủy lợi’’ hồn thành với giúp đỡ nhiệt tình, hiệu phịng Đào tạo ĐH & SĐH, khoa Cơng trình thầy, giáo, môn trường Đại học Thủy lợi, bạn bè đồng nghiệp, quan gia đình Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo: GS.TS Vũ Thanh Te tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn: Phòng Đào tạo ĐH & SĐH, khoa cơng trình, thầy giáo, giáo tham gia giảng dạy cao học trường Đại học Thủy lợi tận tình giúp đỡ suốt thời gian học tập trình thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, cán công nhân viên trường Cao đẳng Công nghệ - Kinh tế Thủy lợi miền Trung bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ nhiều mặt suốt thời gian học tập thực luận văn Do thời gian có hạn, vấn đề ngành thủy lợi nên q trình làm luận văn tác giả khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong muốn tiếp tục nhận bảo thầy cô giáo góp ý bạn bè đồng nghiệp, để tác giả hồn thiện kiến thức Hà Nội, tháng 12 năm 2010 Tác giả Phan Nguyên MỤC LỤC Mở đầu 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Cách tiếp cận, đối tượng phương pháp nghiên cứu Dự kiến kết đạt Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐÚC HẪNG Ở TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Sơ lược công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực 3 1.1.1 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo cố định - CN0 1.1.2 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phương pháp đúc - CN1 1.1.3 Công nghệ thi công theo phương pháp đúc lắp hẫng cân - CN2 1.1.4 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo treo di động - CN3 1.1.5 Công nghệ thi công lắp ghép phân đoạn dầm đà giáo di động - CN4 1.2 Tình hình sử dụng công nghệ thi công bê tông đúc hẫng giới 10 1.3 Tình hình sử dụng cơng nghệ thi công bê tông đúc hẫng nước ta 12 1.4 Khả áp dụng cơng nghệ cơng trình thủy lợi 14 1.5 Kết luận chương 14 Chương NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ THI CÔNG, QUI TRÌNH TÍNH TỐN CẦU MÁNG BÊ TƠNG CỐT THÉP DỰ ỨN LỰC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG 16 2.1 Nghiên cứu nội dung phương pháp đúc hẫng 16 2.1.1 Giới thiệu chung 16 2.1.2 Các sơ đồ đúc hẫng 16 2.1.3 Ưu nhược điểm phương pháp đúc hẫng 19 2.1.4 Các sơ đồ cầu thích hợp 20 2.2 Nghiên cứu thiết bị tạm phục vụ đúc hẫng 21 2.2.1 Bộ ván khuôn di động 21 2.2.2 Đà giáo, trụ tạm 24 2.3 Nghiên cứu qui trình thi cơng đúc hẫng 24 2.3.1 Sơ đồ qui trình thi cơng 24 2.3.2 Thi cơng khối đỉnh trụ 25 2.3.3 Thi công đoạn dầm hẫng 40 2.3.4 Thi công đoạn hợp long 41 2.3.5 Đo đạc 45 2.4.An toàn lao động 46 2.4.1.Khi lắp, vận hành tháo xe đúc 46 2.4.2.Khi đổ bêtông 46 2.4.3.Khi căng kéo dự ứng lực 47 2.5.Một số cố thường gặp thi công dầm cách khắc phục 47 2.5.1 Một số cố thường gặp thi công dầm 47 2.5.2 Các cách khắc phục cố nêu sau 47 2.6 Nghiên cứu qui trình tính tốn 48 2.7 Ứng dụng cơng nghệ vào cơng trình thủ lợi 50 2.7.1 Xây dựng cầu máng 50 2.7.2 Xây dựng số cấu kiện khác 50 2.8 Kết luận chương 51 Chương ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CẦU MÁNG IAMLA BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG 52 3.1 Giới thiệu chung cơng trình 52 3.1.1 Tóm tắt nội dung định đầu tư 52 3.1.2 Vị trí địa lý vùng cơng trình, khu hưởng lợi đối tượng 53 hưởng lợi 3.1.3 Các thông số hồ chứa 53 3.2 Giới thgiệu sơ lược hệ thống kênh cơng trình kênh 54 3.2.1 Tên cơng trình 54 3.2.2 Hình thức đầu tư quản lý 54 3.2.3 Điều kiện tự nhiên xã hội 54 3.3 Giới thiệu sơ lược cầu máng 59 3.3.1 vị trí cơng trình 59 3.3.2 Điều kiện địa chất, thủy văn 59 3.3.3 Các tiêu thiết kế 59 3.3.4 Kết cấu cơng trình 60 3.4 Một số u cầu vật liệu 62 3.4.1 Yêu cầu kỹ thuật 62 3.4.2 Kiểm tra chất lượng bảo quản 66 3.5 Đề xuất qui trình thi cơng kết cấu nhịp 69 3.5.1 Trình tự thi công 69 3.5.2 Thi công bước 72 3.5.3 Thi công bước 82 3.5.4 Thi công bước 88 3.5.5 Thi công bước 92 3.5.6 Thi công bước 92 3.6 Công nghệ căng kéo loại cốt thép dự ứng lực 93 3.6.1 Công tác chuẩn bị 93 3.6.2 Trình tự căng cáp 93 3.7 Chọn loại xe đúc 97 3.7.1 Các phận xe đúc 97 3.7.2 Chọn loại xe đúc phù hợp với qui mơ cơng trình 97 3.8 Tính tốn ổn định thi công kết cấu nhịp 98 3.9 Kết luận chương 98 Chương4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 4.1 Kết luận 102 4.2 Kiến nghị 103 Tài liệu tham khảo 104 DANH MỤC BẢNG BIỂU Đề mục Chương Bảng 1-1 Tóm tắt đặc điểm chủ yếu giải pháp công nghệ Chương Bảng 3-1 Tóm tắt thơng số hồ chứa Ia Mlá 53 Bảng 3-2 Các thông số công trình kênh 58 Bảng 3-3 Số lượng cơng trình kênh 58 Bảng 3-4 Cấp phối hạt đá dăm 65 Bảng 3-5 Cấp phối hạt cát 65 Bảng 3-6 Bảng tính tốn ổn định thi cơng 100 DANH MỤC HÌNH VẼ Chương Hình 1-1 Thi cơng đà giáo cố định Hình 1-2 Cầu thi cơng theo cơng nghệ đúc đẩy Hình 1-3 Các cầu thi công theo công nghệ đúc (lắp) hẫng Hình 1-4 Thi cơng theo cơng nghệ đà giáo di động Hình 1-5 Thi cơng lắp ghép phân đoạn dầm đà giáo treo di động Hình 1-6 Cầu Plougastel ý tưởng thi công hẫng năm 11 1928 đến 1944 bị phá huỷ Hình 1-7 Cầu Marne thi công đốt dùng neo cố định vào mố 11 Hình 1-8 Cầu Stolmasunset có nhịp 301m 11 Hình 1-9 Cầu Thames Gateway có hình dáng đẹp 11 Hình 1-10 Cầu Phú lương xây dựng theo công nghệ Nhật Bản đánh 13 dấu trình hội nhập Hình 1-11 Cầu Sơng gianh 13 Hình 1-12 Cầu Mỹ Thuận có nhịp đến 350m, hồn thành 13 năm 2004 Chương2 Hình 2-1 Đúc hẫng đối xứng từ trụ phía 16 Hình 2-2 Sơ đồ giàn giáo thép di động 17 Hình 2-3 Sơ đồ đà giáo chống di động 17 Hình 2-4 Sơ đồ thiết bị đúc di động 17 Hình 2-5 Sơ đồ thi công hẫng áp dụng rộng rãi 19 Hình 2-6 Các dạng mặt cắt ngang điển hình cầu BTCT đúc hẫng 20 Hình 2-7 Bộ ván khn di động kiểu cổ điển 22 Hình 2-8 Ván khn di động kiểu tự treo 24 Hình 2-9 Sơ đồ qui trình thi cơng hẫng 24 Hình 2-10 Liên kết dầm với trụ thép cường độ cao 26 Hình 2-11 Các ứng suất cường độ cao 27 Hình 2-12 Đà giáo thi cơng mở rộng khối đỉnh trụ 28 Hình 2-13 Bố trí ván khn cho khối đỉnh trụ 28 Hình 2-14 Bố trí đà giáo thi cơng khối đỉnh trụ 28 Hình 2-15 Khối kê tạm đỉnh trụ sau tháo bỏ 29 Hình 2-16 Cấu tạo gối cầu 31 Hình 2-17 Lắp đặt ống ghen 32 Hình 2-18 Cắt cáp trước lắp neo 35 Hình 2-19 Vấu neo cáp nhịp 35 Hình 2-20 Đo độ giãn dài cáp 37 Hình 2-21 Thi cơng đốt đối xứng qua tim trụ 41 Hình 2-22 Đà giáo ván khn khối hợp long 42 Hình 2-23 Thanh ứng suất ổn định dầm theo phương nằm ngang 42 Hình 2-24 Thi cơng khối hợp long 43 Hình 3-1 Sơ đồ cắt dọc cầu máng 61 Hình 3-2 Mặt cắt ngang cầu máng 61 Hình 3-3 Sơ đồ thi cơng bước 71 Hình 3-4 Sơ đồ thi cơng bước 71 Hình 3-5 Sơ đồ thi cơng bước 71 Hình 3-6 Sơ đồ thi cơng bước 72 Hình 3-7 Sơ đồ thi cơng bước 72 Hình 3-8 Sơ đồ ván khn đốt Ko 76 Hình 3-9 Lắp xe đúc bước 83 Hình 3-10 Lắp xe đúc bước 84 Hình 3-11 Lắp xe đúc bước 84 Hình 3-12 Lắp xe đúc bước 85 Hình 3-13 Mặt cắt dọc xe đúc 98 Hình 3-14 Mặt cắt ngang xe đúc 98 Hình 3-15 Sơ đồ tính tốn ổn định thi cơng 100 Hình 3-16 Sơ đồ bố trí D32 mặt đỉnh trụ 101 Chương3 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI rong năm gần đây, với phát triễn khoa học, công nghệ Tthi công bê tông phát triễn vượt bậc giới nước Một cơng nghệ “cơng nghệ thi công dầm hộp liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng cân bằng’’ (gọi tắt công nghệ bê tông đúc hẫng) Nhờ cơng nghệ mà nhiều cơng trình cầu giao thông lớn giới nước thi cơng nhanh chóng, thuận lợi đem lại lợi ích vô to lớn cho việc phát triễn kinh tế xã hội Đối với ngành thủy lợi chúng ta, cơng nghệ cịn giai đoạn nghiên cứu chưa đưa vào ứng dụng Nhưng thực tế, việc thi cơng xây dựng cầu máng cơng trình thủy lợi phức tạp, cầu máng lớn qua địa hình hiểm trở thung lũng sâu, sơng suối lớn, nơi có địa chất yếu Những cầu máng thi công theo phương pháp truyền thống gặp nhiều khó khăn việc lắp dựng đà giáo, cốt pha chịu ảnh hưởng dịng chảy địa hình địa chất, tiến độ thi cơng chậm, khơng an tồn, khơng kinh tế, chí có cơng trình khơng thể thi công Đề tài “Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông đúc hẫng - Ứng dụng vào việc thi cơng cầu máng cơng trình thủy lợi nước ta” tác giả thực nhằm tổng kết lý luận thực tiễn công nghệ bê tông đúc hẫng ngành xây dựng cầu đường để đưa qui trình cơng nghệ cho việc thi cơng xây dựng cầu máng cơng trình thủy lợi vơ thiết để giải khó khăn, tồn cho việc thi cầu máng theo công nghệ cũ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng Dựa vào kết luận rút từ nghiên cứu để lập qui trình tính tốn, cơng nghệ xây dựng cầu máng bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng 3.CÁCH TIẾP CẬN, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Cách tiếp cận, đối tượng phạm vi nghiên cứu: • Cách tiếp cận: Thơng qua việc nghiên cứu cơng trình xây dựng, tài liệu số quan nghiên cứu, khảo sát, thiết kế, thi công quản lý xây dựng cầu công nghệ đúc hẫng nước giới • Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ thi công bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng • Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thi cơng cầu máng 3.2 Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra thu thập tài liệu số cơng trình thi cơng cơng nghệ đúc hẫng nước ta giới - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Tổng hợp, phân tích kết nghiên cứu nhà khoa học thông qua tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu cơng bố Áp dụng để tính tốn xây dựng qui trình thi cơng cầu máng cơng trình thủy lợi DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC - Đề xuất qui trình thi cơng cầu máng bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng - Kiến nghị số vấn đề công tác khảo sát, thiết kế, thi cơng quản lý xây dựng loại hình cầu máng thi công phương pháp đúc hẫng 90 Đầu dầm hẫng cao cao độ thiết kế, đầu dầm đà giáo có sai số cao độ nằm sai số cho phép Trình tự điều chỉnh sau: • Di chuyển cố định xe đúc, đặt chống trước ứng suất nút trước dàn giống trường hợp I Chú ý chân chống trạng thái tự • Đặt kích thơng tâm loại nhỏ (năng lực kích tối đa 53,4 T) lên đỉnh ứng suất trước kích đối xứng với lực kích tối đa 25T cho cấp 5T để vít đầu dầm hẫng xuống đến cao độ yêu cầu, kiểm tra lại cao độ đầu hẫng phía bên dầm hẫng để có phương án thi cơng cho dầm hẫng trụ • Đặt căng ứng suất giằng chéo giữ ổn định ngang, nêm chặt chống trước đổ vữa cho trường hợp I - Trường hợp III: Đầu dầm hẫng đầu đoạn dầm đà giáo thấp cao độ thiết kế Trình tự điều chỉnh sau : • Đối với dầm đà giáo điều chỉnh giống trường hợp I, bố trí kích để kích lên • Đối với đầu dầm hẫng giải việc căng bó cáp dự phịng đỉnh dầm Nếu sau căng bó cáp dự phịng chưa đạt cao độ thiết kế giải phương pháp sau đây:  Đặt kích vào chân trước chân sau xe đúc  Lắp chống trước CĐC nút trước dàn Đặt nêm sắt (hoặc đổ vữa) vào chân chống trước Căng dự ứng lực chân chống trước tới lực 10T cho ép chặt chân chống trước xuống mặt bê tông Chú ý lúc chân CĐC để gơng dầm ngang phía trước phía sau dàn thả lỏng (khơng có lực căng)  Dùng kích thơng tâm loại nhỏ căng ứng suất gơng dầm ngang phía trước tới lực 15T cho  Khởi động kích phía sau tạo lực tối đa 25T cho kích Kích hoạt động đối xứng theo cấp lực 5T để tránh tượng 91 dầm bị xoắn Thường xuyên kiểm tra di chuyển lên đầu dầm hẫng máy cao độ cấp lực dừng lại cao độ đạt yêu cầu đạt lực kích tối đa 25T Khố vành khố an tồn kích  Dùng kích thơng tâm loại nhỏ căng CĐC để gơng dầm ngang phía sau tới cấp lực 15T cho Chú ý : Phương pháp tạo lực nâng đầu dầm hẫng lên, không với sơ đồ chịu lực dầm hẫng nên sử dung phải thận trọng Tốt sử dụng phạm vi điều chỉnh chuyển vị nhỏ 10 mm theo chiều hướng lên Nếu phạm vi điều chỉnh lớn 10mm phải thay đổi cách giữ độ chênh cao hai đầu khối hợp long nghĩa hạ đầu dầm 11 m xuống *Đặt chỉnh cao độ ván khuôn cho khối hợp long theo cao độ dầm điều chỉnh - Đặt khối thép cho khối hợp long - Đặt chống tạm: chống tạm cấu tạo từ thép hình tổ hợp, đặt từ khối hợp long có nhiệm vụ tiếp nhận lực nén tạo kéo cáp đáy trước đổ bê tông cho khối Đổ lớp vữa dày cm vào khe hở đầu chống vào mặt bê tơng (loại vữa cường độ cao khơng co ngót Sikagrout 214-11) - Căng kéo bó cáp trước đổ bê tơng: • Việc căng kéo bó cáp đáy trước đổ bê tơng nhằm mục đích “khâu” cánh khung hẫng lại với tạo lực nén trước thớ khối hợp long nhằm không cho xuất ứng suất kéo thớ đổ bê tơng • Chỉ căng kéo cáp đáy cường độ vữa đầu chống đạt cường độ yêu cầu • Trước căng kéo cáp đáy, bu lông liên kết hai thớt gối tháo để gối di chuyển tự căng cáp, điều quan trọng • Đổ bê tơng cho đáy thành khối hợp long Thường xuyên theo dõi đồng hồ chuyển vị Nếu đổ bê tông thành hộp xong mà kim đồng hồ xa vị trí ban đầu nghĩa thớ có ứng suất nén tiếp tục đổ bê tơng 92 cho mặt Nếu kim đồng hồ trở gần vị trí ban đầu nó, nghĩa sửa xuất ứng suất kéo tiếp tục căng bó cáp lên đến 75% lực căng kéo thiết kế lúc đổ bê tông cho mặt - Cắt chống dưới: Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu cho phép tiến hành cắt chống - Căng kéo bó cáp đáy cịn lại: Trước căng kéo phải tách ván khuôn khỏi mặt bê tông trừ ván khuôn đáy - Cắt đầu cáp thừa đổ bê tông bịt đầu neo bơm vữa lấp lịng ống chứa bó cáp: • Các đầu cáp thừa cắt máy cắt cắt cách đầu neo 25 mm • Mặt bêtông mố neo (phần tiếp xúc với bê tông bịt đầu neo) đục nhám vệ sinh trước ghép ván khuôn đổ bê tông bịt đầu neo • Bơm vữa cho bó cáp dọc theo đáy - Tháo xe đúc: Xe đúc tháo theo trình tự ngược lại với trình tự lắp ráp - Tháo dự ứng lực thẳng đứng cố định tạm khối đỉnh trụ, tháo gối cầu tạo - Bơm vữa lấp lỗ ống thép dự ứng lực thẳng đứng khối đỉnh trụ thân trụ b.Thi công đốt K0 đỉnh trụ T2 T3 - Công tác tiến hành tương tự thi công đốt K0 trụ T1 T4 - Đồng thời tiến tiến hành tháo gối tạm hệ giàn giáo 3.5.5.Thi công bước Thi công tiếp đốt Ki đối xứng qua trụ T2 T3, gần đến đốt hợp long 3.5.6.Thi công bước - Tháo dỡ phần mở rộng trụ T , T - Khoan khối bê tơng kê tạm trụ cho gối cầu thức làm việc - Tiến hành hợp long tương tự hợp long nhịp biên R R R R 93 - Tiến hành thi cơng phận cịn lại cầu như: lan can, tay vịn, lớp mặt cầu, hệ thống chiếu sáng 3.6 Công nghệ kéo căng loại cốt thép dự ứng lực Nguyên tắc chung căng cáp DƯL, căng dự ứng lực: - Chỉ căng cáp DƯL bê tông đạt cường độ yêu cầu (85% cường độ thiết kế R28 ) Vì để căng cáp lúc bê tơng đạt ngày tuổi thường phải trộn bê tơng có dùng phụ gia siêu dẻo tăng cường độ sớm (ví dụ phụ gia SIKAMENT NN , SIKAMENT FF dùng phổ biến cho tất cầu lớn xây dựng vài năm nay) - Các dự DƯL Φ38 thẳng đứng giữ ổn định cho dầm thi công hẫng căng theo cấp lực đối xứng đến vị trí số lực yêu cầu - Hai bó cáp DƯL nắp hộp căng trước căng DƯL Φ 38 3.6.1.Công tác chuẩn bị - Trước tiến hành kéo căng cáp cần đảm bảo tất người tham gia trực tiếp vào việc căng kéo, đặc biệt tổ trưởng tổ căng kéo hiểu rõ bước, cách quản lý căng kéo để đảm bảo chất lượng kỹ thuật an toàn lao động - Kiểm tra cường độ bê tông (ép mẫu trước căng kéo) cường độ bê tông cần đạt 85% cường độ tiêu chuẩn - Kiểm tra thiết bị phục vụ căng kéo : kích , bơm , ống , van , nút neo - Kiểm tra giá treo kích, sàn cơng tác cho công nhân tác nghiệp - Kiểm tra phần cáp thừa để luồn kích : số lượng , chiều dài - Thống cách đọc, độ chia áp lực kế - Ghi bước căng kéo lên vị trí dể nhìn cho người huy căng kéo - Điền đầy đủ điểm đề cập phiếu căng kéo 3.6.2.Trình tự căng cáp a Lắp đầu neo: * Vị trí đầu neo 94 - Chiều dài đầu bó cáp tính từ mặt đệm neo 1m cho đầu căng kéo 0,5m cho đầu không căng kéo Sau chúng cắt thành bậc, mài vát xung quanh lắp mũ dẫn , sau đầu neo lắp vào tao cáp b Đặt nêm: (Chốt neo) - Các nêm cấu tạo từ hai mảnh giống hệt lắp riêng từ vào lỗ neo Dùng ống thép có đường kính Φ16 - Φ20 dài khoảng 1m xỏ qua tao cáp đóng chặt nêm vào lỗ cho đầu hai mảnh nêm nêm phải phẳng, không so le c Lắp lỗ đệm đầu kích Dùng hai chạc dẫn xỏ chéo định vị tao cáp thành hàng tương ứng với lỗ đệm đầu kích sau lỗ đệm đầu kích qua d Lắp kích - Kích treo vào giá Palăng xích 5T (tấn) để dễ dàng điều chỉnh cao độ kích lúc kéo căng - Kích xỏ qua tao thông qua múp dẫn chạc dẫn, tỳ phẵng lên đệm cố định vị trí cách đẩy tự kẹp phía đầu kéo d Căng cáp - Trước căng cáp phải đảm bảo chắn trục kích trùng với trục bó cáp đầu neo đầu kích tỳ sát vào đệm - Sau bêtông đạt cường độ R căng ≥ 85% R tkế tiến hành căng cáp - Các số liệu liên quan đến trình căng kéo phải ghi lại, bao gồm: R R R R • Số liệu đồng hồ đo, bơm kích • Áp lực ban đầu (So dây) lúc bó cáp lấy dấu để đo độ dãn dài Thông thường áp lực 10% lực căng thiết kế cho bó cáp • Độ dãn dài tương ứng với cấp áp lực - Trình tự tăng áp lực 50 bar/lần áp lực thiết kế - Chú ý: 95 • Tại khối đúc dầm hẫng có hai bó cáp phải căng, chúng căng đồng thời đối xứng Nếu có chênh lệch áp lực phép chênh lệch cấp • Khi kích căng cáp bắt đầu chịu lực, palăng xích treo kích phải thả lỏng • Hành trình piston 200 mm, nên phải ý đến độ dãn dài cáp ứng với cấp lực , tránh tình trạng q hành trình piston • Việc tăng áp lực kích phải Khi hạ áp lực kích phải chậm • (Hiện tượng nêm khơng neo giữ cáp hay xảy lúc hạ áp lực kích hạ áp lực kích nhanh, cáp co lại khơng kéo nêm vào theo) • Khơng đứng diện với bó cáp (phía sau kích neo) căng e Đo độ dãn dài bó cáp - Trước tiến hành căng cáp, độ dãn dài bó cáp cần phải tiến hành hiệu chỉnh lại vào diện tích modun đàn hồi thực tế tao cáp - Độ dãn dài bó cáp đo thơng qua hành trình piston kích chạy tương ứng với cấp lực Một trị số khác đo để so sánh, trị số đo từ kích đến vật rắn cố định vào tao cáp - Các ý đo độ dãn dài: • Dụng cụ đo độ dãn dài phải song song với trục kích (Vng góc với đáy kích) lúc đo • Đối với bó cáp căng hai đầu, đầu căng sau căng xong đầu đến áp lực thiết kế Trước căng, piston kích duỗi đoạn tối thiểu 30 mm để đảm bảo an tồn cho kích g Tháo kích Trình tự tháo kích sau: - Truyền hết tải trọng từ kích vào đầu neo (Áp lực đồng hồ 0) - Co hết piston (Hồi kích) - Kéo kích cách kéo tay cầm kẹp phía kích 96 Sau tháo kích, đoạn thừa bó cáp phải cắt bỏ Vị trí cắt cách - đầu neo cm phải cắt máy khí (Khơng dùng hồ quang) Đầu neo hở bịt kín bêtông cấp với bêtông dầm - h Bơm vữa Vữa bơm sau di chuyển xe đúc vị trí (thơng thường nên kết - hợp 2-3 khối đúc bơm lần) Chú ý: Ống bơm vừa phải đặt vào vị trí trước đổ bêtơng bịt đầu neo Vữa bao gồm có ximăng, nước phụ gia Vữa có tính chất sau đây: - (có thí nghiệm cụ thể) • Tỷ lệ nước: ximăng = 0,4: 0,45 • Phụ gia tỷ lệ 1,2% trọng lượng ximăng .(ứng với loại INTRAPLASTRZ) P P • Cường độ: R28 đạt 50N/mm2 • Trình tự trộn vữa: Nước- phụ gia- ximăng - Trình tự bơm vữa: • Bơm vữa vào ống: Vữa sau trộn đạt yêu cầu bơm vào ống thông qua ống bơm Phía trước vữa bơm ln có lượng nước nhỏ để làm trơn ống Trong trình bơm phải luôn theo dõi đồng hồ áp lực bơm Việc bơm vữa phải diễn liên tục, không gián đoạn Nếu xảy cố phải dừng bơm, thổi vữa khỏi ống gen tiến hành bơm vữa lại sau khắc phục cố • Khóa van: Khi vữa chảy từ đầu phía bên ống, quan sát mắt thấy dồng vữa chảy liên tục ngừng bơm khóa van đầu lại - Chú ý q trình bơm vữa: • Đồng hồ áp lực phải kiểm định trước đem sử dụng • Người phụ trách đóng khóa van vữa phải đeo kính phịng hộ đề phịng vữa áp lực cao bắn vào mắt 97 3.7 CHỌN LOẠI XE ĐÚC 3.7.1.Các phận xe đúc Xe đúc hẫng gồm phận sau đây: - Hệ giàn dầm đặc chịu lực thép theo phương dọc ngang cầu, gọi tắt hệ chịu lực - Bệ xe đúc, mà thực chất hệ thống dầm ngang dọc dùng để đỡ ván khuôn cho đáy dầm hộp cầu, mặt cầu cánh dầm hộp đỡ sàn công tác - Hệ thống móc treo để cố định ván khn cho bụng dầm hộp - Ngồi ra, cịn có phận khác hệ thống đài chịu lực, đường ray, hệ thống di chuyển kể bánh xe có gối trượt, cấu kiện hình chữ Z ( để phục vụ trực tiếp cho việc lắp xe đúc đổ bêtông hai đốt trụ ), chân chống hỗ trợ, ván khuôn, ván sàn công tác gỗ, số phận phụ khác 3.7.2.Chọn loại xe đúc phù hợp quy mơ cơng trình - Toàn xe đúc phận thường chế tạo thành sản phẩm công nghiệp có tính thích ứng cao cho loại kích thước mặt cắt dầm chủ Hiện số công ty nước chế tạo loại xe đúc mang tải ( bao gồm bêtơng tươi, ván khuôn kể đà giáo, tải trọng thi công khác ) từ 100 đến 400 với trọng lượng xe đúc từ 25 đến 85 Các xe đúc loại chế tạo dầm cầu hình hộp có chiều cao đến 12m, bề rộng mặt cầu đến 26m, bề rộng đáy đến 12m Ta chọn loại xe đúc có trọng lượng 40 - Cấu tạo xe đúc bao gồm: • Ván khn, sàn cơng tác • Các thiết bị kích kéo thuỷ lực kích nâng chính, xylanh kéo, xylanh đẩy hai tác dụng, xylanh có sức nâng 30-40 có chiều cao nâng 150mm với Manơmét bơm tay • xe bơm hỗn hợp, hệ thống chịu áp lực cao có đầu mối thao tác nhanh phận chống bụi 98 • dây xích kéo điều khiển thủ công đáy dầm hộp, dây xích điều khiển từ sàn cơng tác phía • Các phụ kiện để cố định ván khuôn số phụ kiện khác Hình 3-13 - Mặt cắt dọc xe đúc Hình 3-14 - Mặt cắt ngang xe đúc 3.8.TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH TRONG THI CƠNG KẾT CẤU NHỊP * Tính tốn ổn định cánh hẫng q trình thi cơng: Để đảm bảo ổn định q trình thi cơng dầm liên tục phương pháp đúc hẫng ta sử dụng bốn hàng thép cường độ cao để neo chặt dầm thi công 99 xuống trụ Lượng thép tính dựa vào điều kiện ổn định dầm q trình thi cơng hẫng cân việc mở rộng trụ thép định hình có tác dụng tạo mặt thi cơng cho đốt K0, tháo dỡ sau thi cơng xong đốt K0, khơng có tác dụng đảm bảo ổn định cho phần dầm thi công Ta xét trường hợp bất lợi thi công đốt K10 cánh hẫng bên trái cánh hẫng bên phải chưa đúc * Tải trọng tác dụng: -Trọng lượng thân dầm lấy với hệ số sau: +0,9 cho phía giữ +1,5 cho phía gây lật -Tải trọng thi công: +Hoạt tải thi công thiết bị phụ: CLL= 4,8.10-4.B = 4,8.10-4.7= 3,36 (KN/m) (Tính cho cánh hẫng bên trái) P P P P CLL=2,4.10-4.B = 2,4.10-4.7 = 1,68(KN/m) (tính cho cánh hẫng bên phải) P P P P +Xe đúc +ván khuôn: P XĐ =400(KN) R R hệ số vượt tải lấy 1,5 -Tải trọng gió(WL) Lực nâng gió cánh hẫng: 2,4.10-4 Mpa diện tích mặt sàn đối P P với phương pháp thi công hẫng cân tác động bên Với diện tích mặt sàn : B = 7m tải trọng gió đứng tác dụng từ lên là: WL=2,4.10-4.103.7= 1,68 (KN/m) P P P P Hệ số vượt tải tải trọng gió lấy 1,25 -Tải trọng chênh lệch cánh hẫng thi công DIFF=2% trọng lượng thân cánh hẫng Trọng lượng cánh hẫng tính đến đốt K10: 5185,4 (KN) ⇒DIFF=0,02 5185,4 = 103,71(KN) -Trọng lượng khối đúc khơng cân K10: 347,5(KN) *Sơ đồ tính: 100 Hình 3-15 : Sơ đồ tính tốn ổn định thi cơng Bảng 3-6 Bảng tính tốn ổn định thi công CÁC THÀNH PHẦN LỰC Các lực gây lật STT P(KN) Tay địn Mơmen Mz (m) (KNm) 347.5 37.25 12944.38 103.71 19.5 2022.35 0 -Trên 1cánh hẫng 221.52 19.5 4319.64 -Trên cánh hẫng bên 110.76 -17.75 -1965.99 Thiết bị thi công+xe đúc bên trái 400 35.5 28400 Thiết bị thi công+xe đúc bên phải 400 -35.5 -28400 Gió tốc từ bên lên cánh hẫng trái (WUP) -110.76 -17.75 1965.99 Tổng cộng 2272.73 Trọng lượng khối đúc không cân Tải trọng chênh lệch 1cánh hẫng thi công (DIFF) Tải trọng thi công rải CLL M lậtđổ =M ngoại lực R R 19286.37 = R Mz : mômen lực chưa xét đến hệ số Qui ước: +Cánh tay đòn bên trái mang dấu (-) +Cánh tay đòn bên phải mang dấu (+) +Lực thẳng đứng có chiều (+) hướng xuống Điều kiện để đảm bảo cánh hẫng ổn định lật: P d + n.F d ≥ 1,5M l 19286.37 101 P: Tổng lực đứng đặt tim trụ; d: Khoảng cách trọng tâm hệ neo tạm; d=1,5m F: lực căng trước cường độ cao làm neo kể đến mát, F=850KN M l : Tổng mômen loại tải trọng đặt lệch cánh hẫng; R R n: số CĐC 1bên Tính số neo D38 d 1, 1,5M l − P 1,5.19286,37 − 2272,37 2 22,97(thanh) n ≥= = 850.1, F d Vậy ta chọn số neo D38 trụ cho bên n = 24 *Sơ đồ bố trí D38 mặt đỉnh trụ kích thước cm) Hình 3-16: Sơ đồ bố trí D38 mặt đỉnh trụ 3.9.Kết luận chương - Cầu máng kênh hồ chứa nước IaMla’ có điều kiện địa hình, thủy văn phức tạp, khoảng cách từ thân máng đến đáy sông lớn (từ 10÷20m), thi cơng theo cơng nghệ truyền thống gặp nhiều khó khăn, chi phí tốn kém, tiến độ thi cơng chậm khơng an tồn - Việc áp dụng công nghệ bê tông đúc hẫng để thi cơng cầu máng IaMlá hợp lý, giải khó khăn cơng nghệ bê tơng truyền thống nên giảm chi phí cơng trình, tiến độ thi cơng nhanh, an tồn thi cơng tăng thẩm mỹ cho cơng trình - Những cầu máng có dạng địa hình, địa chất thủy văn tương tự áp dụng công nghệ để thi công, nhằm giải khó khăn cơng nghệ cũ đem lại hiệu kinh tế cao -- 102 Chương KẾT KUẬN KIẾN NGHỊ 4.1.Kết luận Hiện công nghệ thi công bê tông đúc hẫng phát triễn mạnh - giới nước ta, đặc biệt lĩnh vực thi công cầu Công nghệ sử dụng trước tiên phổ biến cơng trình - cầu lớn Tương lai phát triễn sử dụng với loại cơng trình khác, có tính ưu điểm vượt trội sau: + Ứng dụng kết cấu bê tông dự ứng lực nên tiết kiệm vật liệu, kết cấu cơng trình gọn nhẹ, tăng độ nhịp cầu, tính thẩm mỹ cao kết cấu mãnh, có khả thích nghi với nhiều loại mơi trường + Có khả xây dựng cơng trình cầu lớn qua nơi có đia hình địa chất, thủy văn phức tạp mà cơng nghệ khác thực phí tốn kém, tiến độ chậm, khơng an tồn thi công + Về mặt đặc điểm chịu lực kết cấu phương pháp đúc hẫng đem lại phù hợp lý tưởng sơ đồ chịu lực giai đoạn thi công giai đoan khai thác sử dụng + Ưu điểm bật tiết kiệm đà giáo ván khuôn Xe đúc trở thành sản phẩm công nghiệp Do vậy, việc đầu tư ban đầu có lớn đầu tư chiều sâu + Các công việc lặp lặp lại theo chu kỳ giống Do đó, việc đào tạo cơng nhân chun ngành mang tính hiệu cao, giảm bớt nhân lực nâng cao suất lao động Việc kiểm tra chất lượng thao tác, công đoạn vật liệu tiến hành dễ dàng chỗ + Dễ dàng điều chỉnh độ võng q trình thi cơng - Việc áp dụng công nghệ bê tông đúc hẫng để thi cơng cầu máng số kết cấu có dạng vịm, khung cơng trình thủy lợi hồn tồn thực 103 4.2.Kiến nghị - Trong khoảng mươi năm trở lại đây, cố cơng trình xảy mà ngun nhân chủ yếu ăn mòn cốt thép dự ứng lực, nhiều nước tiên tiến trọng đến công nghệ đúc hẫng nhiều đảm bảo độ tin cậy tuổi thọ cao Đúc hẫng đảm bảo đặt liên tục cốt thép thường kết cấu nhịp, mặt khác phương pháp giải vấn đề mối nối đốt tốt so với việc dùng keo Epoxy phương pháp lắp hẫng Do cầu máng cơng trình thủy lợi nên dùng phương pháp đúc hẫng, không nên dùng phương pháp lắp hẫng - Việc thi công cầu máng công nghệ bê tông đúc hẫng phải cẩn thận, tuân thủ đồ án thiết kế qui trình kỹ thuật thi cơng Cần phải có đội ngũ cán kỹ thuật, công nhân đào tạo kỹ lưỡng - Nên áp dụng cho cầu máng có qui mơ lớn, cầu máng qua nơi có điều kiện tự nhiên phức tạp mà công nghệ khác không giải phí tốn kém, lúc đó: + Cầu có nhịp lớn, tính thẩm mỹ cao + Tiến độ thi công tăng nhanh chi phí cơng giảm cách rõ rệt - Trong cơng trình thủy lợi, ngồi việc áp dụng cho cầu máng ta cịn áp dụng cơng nghệ để thi cơng cấu kiện cơng trình khác như: Cầu công tác, dàn van cống vùng triều, - Tuy nhiên lựa chọn công nghệ phải cân nhắc kỹ điều kiện kinh tế kỹ thuật - Nếu lựa chọn cơng nghệ để thi cơng phải khảo sát địa hình, địa chất, thủy văn thật xác nhằm đảm bảo lựa chọn sơ đồ tính tốn, qui trình thi cơng hợp lý đem lại hiệu kinh tế cao - Do điều kiện thời gian có hạn nên luận văn tác giả nghiên cứu sâu qui trình thi cơng Phần tính tốn thiết kế, thí nghiệm mơ hình cần phải có nghiên cứu sâu sắc để phù hợp với cơng trình thủy lợi điều kiện khí hậu nước ta 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giao Thông Vận Tải Quy Trình Thiết Kế Cầu 22TCN 272-05, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội -2005 GS.TS Lê Đình Tâm Cầu Bê Tơng Cốt Thép Trên Đường Ơtơ -Tập 1, NXB Xây Dựng, Hà Nội -2005 PGS.TS Nguyễn Viết Trung Công nghệ đại xây dựng cầu bê tông cốt thép, NXB Bộ Xây Dựng, Hà Nội -2004 PGS.TS Nguyễn Viết Trung - PGS.TS Hoàng Hà Công Nghệ Đúc Hẫng Cầu Bê Tông Cốt Thép, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội -2007 TRường Đại học Thủy lợi - Bộ môn kết cấu thép Giáo trình bê tơng cốt thép, NXB Xây Dựng, Hà Nội -2004 -- ... hình cầu máng thi công phương pháp đúc hẫng 3 Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐÚC HẪNG Ở TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Sơ lược công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng. .. số quan nghiên cứu, khảo sát, thi? ??t kế, thi công quản lý xây dựng cầu công nghệ đúc hẫng nước giới • Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ thi công bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng •... lược công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực 3 1.1.1 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo cố định - CN0 1.1.2 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phương pháp đúc - CN1 1.1.3 Công nghệ thi công