Tổng hợp các Công nghệ thi công cầu

MỤC LỤC Cơng nghệ thi cơng móng cọc khoan nhồi cạn Cơng nghệ thi cơng móng cọc khoan nhồi dƣới nƣớc 45 Cơng nghệ thi cơng móng cọc đóng bê tơng cốt thép cạn 63 Cơng nghệ thi cơng móng cọc đóng bê tông cốt thép dƣới nƣớc 115 Công nghệ thi cơng móng cọc giếng chìm ép 146 Cơng nghệ thi cơng móng cọc PCC 164 Cơng nghệ thi cơng móng cọc ống thép 176 Công nghệ thi công bê tông khối lớn 203 Công nghệ thi công thân, trụ ván khuôn trƣợt 228 10 Công nghệ thi công thân, trụ ván khuôn leo 244 11 Công nghệ thi công (sản xuất, lao lắp) dầm I 260 12 Công nghệ thi công (sản xuất, lao lắp) dầm T 276 13 Công nghệ thi công (sản xuất, lao lắp) dầm Super T 292 14 Công nghệ thi công (sản xuất, lao lắp) dầm hộp 315 15 Công nghệ thi công dầm đúc đà giáo 356 16 Công nghệ thi công đúc hẫng cân 384 17 Công nghệ thi công cầu dây võng 400 18 Công nghệ thi công cầu dầm 420 19 Công nghệ thi công cầu vòm ống thép nhồi bê tơng 453 20 Công nghệ thi công trụ tháp cầu dây văng 468 21 Công nghệ thi công cầu Extradosed 486 22 Cơng nghệ thi cơng cầu vòm thép 501 23 Công nghệ thi công cầu giàn thép 519 24 Công nghệ lao lắp dầm SBS (span - by –span) 552 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các loại cọc khoan nhồi 009 Hình 1.2 Cơng tác định vị tim cọc 015 Hình 1.3 Cơng tác rung hạ ống vách 016 Hình 1.4 Bố trí khoan cọc hệ thống xử lý bentonite 017 Hình 1.5 Cơng tác khoan 018 Hình 1.6 Thổi rửa làm hố khoan 019 Hình 1.7 Gia công hạ lồng thép cọc khoan nhồi 021 Hình 1.8 Cơng tác chuẩn bị công tác đổ bê tông 024 Hình 2.1 Các loại cọc khoan nhồi 038 Hình 2.2 Rung hạ ống vách 045 Hình 2.3 Kiểm tra Bentonite đáy hố khoan 047 Hình 2.4 Cơng tác khoan 048 Hình 2.5 Cơng tác khoan trƣờng 048 Hình 2.6 Gia cơng lồng thép 049 Hình 2.7 Cơng tác hạ lồng thép 051 Hình 2.8 Cơng tác đổ bê tông 053 Hình 2.9 Sơ đồ dùng để đánh giá xử lý cọc khoan nhồi 054 Hình 2.10 Cơng tác xử lý đầu cọc 055 Hình 3.1 Bãi đúc cọc 077 Hình 3.2 Búa đóng cọc 077 Hình 3.3 Máy ép cọc 078 Hình 3.4 Lắp dựng ván khuôn cọc 078 Hình 3.7 Cốt thép cọc sau gia công 079 Hình 3.6 Vận chuyển xe mix 079 Hình 3.7 Đổ kết hợp làm mặt bê tơng cọc 080 Hình 3.8 Đổ bê tông cọc 080 Hình 3.9 Bảo dƣỡng bê tông cọc bãi 080 Hình 3.10 Định vị tim cọc máy toàn đạc 082 Hình 3.11 Đƣa máy vị trí 082 Hình 3.12 Đóng cọc 082 Hình 3.13 Ép cọc 082 Hình 4.1 Gia cơng lồng thép 105 Hình 4.2 Lắp đặt lồng thép vào ván khuôn đổ bê tông vào ván khn 105 Hình 4.3 Kéo thép dự ứng lực 105 Hình 4.4 Quay ly tâm cọc 105 Hình 4.5 Bảo dƣỡng cọc tháo ván khuôn 105 Hình 4.6 Hồn thiện lƣu sản phẩm 105 Hình 4.7 Các bƣớc cơng nghệ thi cơng theo biện pháp đóng cọc đảo nhơ 109 Hình 4.8 Các bƣớc cơng nghệ biện pháp thi cơng móng cọc sàn đạo 110 Hình 4.9 Các bƣớc cơng nghệ thi cơng móng cọc bệ chìm theo biện pháp đóng cọc phao 110 Hình 4.10 Các bƣớc cơng nghệ biện pháp thi cơng móng bệ cao 111 Hình 4.11 Các bƣớc cơng nghệ biện pháp thi cơng móng cọc sử dụng thùng 111 Hình 4.12 Biện pháp thi cơng móng cọc bệ cao-bệ móng ngập phần nƣớc thùng chụp có đáy theo phƣơng án đóng cọc trƣớc hạ thùng chụp sau 112 Hình 4.13 Biện pháp thi cơng móng cọc bệ cao sử dụng thùng chụp có đáy theo phƣơng ánhạ thùng chụp trƣớc, đóng cọc sau 112 Hình 5.1 Sơ đồ giếng chìm ép 120 Hình 5.2 Ví dụ cấu tạo giếng chìm ép 122 Hình 5.3 Sơ đồ ngun lý làm việc móng giếng chìm ép 123 Hình 5.4 Cấu tạo móng giếng chìm ép 124 Hình 5.5 Các lực tác dụng lên giếng chìm ép 125 Hình 5.6 Cải biên móng giếng chìm thành móng giếng chìm ép 125 Hình 5.7 Lắp dựng lƣỡi cắt chân giếng 126 Hình 5.8 Lắp dựng khung cốt thép trần đốt giếng 127 Hình 5.9 Đổ bê tơng khoang làm việc 128 Hình 5.10 Máy xúc lật chạy trần khoang làm việc 128 Hình 5.11 Trình tự thi công đốt giếng 129 Hình 5.12 Đƣờng lên xuống cho ngƣời vận chuyển vật liệu xuống giếng 131 Hình 5.13 Sơ đồ hoạt động hệ thống cửa van khoang vật liệu (a) khoang điều áp (b) 132 Hình 5.14 Sơ đồ cơng nghệ thi cơng giếng chìm ép 136 Hình 6.1 Sơ đồ cơng nghệ 145 Hình 7.1 Dạng cọc ống thép kín mũi điển hình 148 Hình 7.2 Cọc ống hở mũi đƣờng kính lớn 148 Hình 7.3 Cọc ống thép dạng đơn 150 Hình 7.4 Cọc ống thép dạng giếng 150 Hình 7.5 Cơng trƣờng xây dựng lắp ráp 151 Hình 7.6 Cơng trƣờng xây dựng chuẩn phƣơng pháp đóng cọc xung kích 151 Hình 7.7 Phƣơng pháp treo cọc 153 Hình 7.8 Việc lựa chọn búa thủy lực 153 Hình 7.9 Lựa chọn búa diesel 154 Hình 7.10 Cấu tạo máy theo phƣơng pháp đóng cọc búa rung 164 Hình 7.11 Bãi thi cơng tiêu chuẩn theo phƣơng pháp đóng cọc búa rung 165 Hình 7.12 Khóa liên động khí 166 Hình 7.13 Trục gá ống thép 166 Hình 7.14 Đĩa mâm cặp 168 Hình 7.15 Sơ đồ chọn lựa búa rung 169 Hình 8.1 Cơng tác ván khn bệ trụ cầu 182 Hình 8.2 Cơng tác cốt thép bệ trụ cầu 183 Hình 8.3 Cơng tác vận chuyển bê tông từ trạm trộn đến công trƣờng 184 Hình 8.4 Cơng tác đổ bê tông khối lớn vào ban đêm 185 Hình 8.5 Sơ đồ đặt dàn ống nhiệt cho khối lớn bê tông 189 Hình 8.6 Sơ đồ bọc vật liệu cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ 190 Hình 8.7 Sơ đồ mặt chia khối đổ thành phần nhỏ 192 Hình 9.1 Hình ảnh hệ thống ván khuôn trƣợt 197 Hình 9.2 Các phận ván khn trƣợt bình thƣờng 198 Hình 9.3 Các phận ván khuôn trƣợt không cần ty kích 200 Hình 9.4 Sơ đồ tổ chức thi công 203 Hình 9.5 Sơ đồ thi cơng thân trụ sử dụng ván khuôn trƣợt 204 Hình 10.1 Hình ảnh hệ thống ván khn leo 212 Hình 10.2 Ván khn có chiều cao nhỏ 213 Hình 10.3 Ván khn có chiều cao lớn 214 Hình 10.4 Cấu tạo khn chi tiết liên kết 216 Hình 10.5 Phối cảnh chi tiết liên kết ván khuôn 216 Hình 10.6 Sơ đồ tổ chức thi công 219 Hình 10.7 Sơ đồ thi cơng thân trụ ván khuôn leo 220 Hình 10.8 Sơ đồ ván khn leo 223 Hình 11.1 Sơ đồ bƣớc thực đúc dầm 234 Hình 11.2 Sơ đồ tiến hành căng kéo 235 Hình 12.1 Sơ đồ bƣớc thực đúc dầm 249 Hình 12.2 Sơ đồ tiến hành căng kéo 250 Hình 13.1 Ván khn đúc dầm Super T 261 Hình 13.2: Bệ đúc dầm Super T 262 Hình 13.3: Dây chuyền công nghệ thi công 264 Hình 13.4: Trình tự thi cơng 265 Hình 13.5 Vị trí tao cáp dầm Super T 266 Hình 13.6 Dây chuyền công nghệ thi công – Lao dầm cẩu 282 Hình 13.7 Dây chuyền cơng nghệ thi công - Lao dầm xe 286 Hình 13.6: Dây chuyển cơng nghệ thi cơng 272 Hình 13.7: Dây chuyền công nghệ 276 Hình 14.1 Sơ đồ cơng nghệ 290 Hình 14.2 Phƣơng pháp nối ống 291 Hình 14.3 Lắp ván khn đầu dầm 293 Hình 14.4 Đổ bê tông dầm 297 Hình 14.5 Căng cáp dự ứng lực 299 Hình 14.6 Đo độ biến dạng ngang dầm 303 Hình 14.7 Sơ đồ trình tự lắp dựng cẩu long mơn 311 Hình 14.8 Sơ đồ cố định tạm thời dầm hộp giản đơn sau lao phiến dầm 312 Hình 14.9 Sơ đồ cố định tạm thời dầm hộp giản đơn sau lao phiến dầm thứ hai 313 Hình 14.10 Sơ đồ công nghệ lao dầm xe lao 313 Hình 14.11 Lao dầm xe lao 315 Hình 15.1 Sơ đồ cơng nghệ 334 Hình 15.2 Cấu tạo hệ đà giáo đúc chỗ 336 Hình 17.1 Cấu tạo phận cầu treo 364 Hình 17.2 Sơ đồ cấu tạo cầu treo nhịp 365 Hình 17.3 Sơ đồ cấu tạo cầu treo nhịp 365 Hình 17.4 Sơ đồ cầu treo dầm mềm 366 Hình 17.5 Vai trò dầm cứng 367 Hình 17.6 Cầu treo dầm cứng có lực đẩy ngang 367 Hình 17.7 Cầu treo dầm cứng khơng có lực đẩy ngang 368 Hình 17.8 Trình tự tổng quát cho thiết kế cầu treo dây võng 372 Hình 17.9 Thi cơng cáp chủ cầu treo Cây Mít, An Sơn, Nghệ An 380 Hình 17.10 Thi công hệ mặt cầu – cầu treo Lƣờm, Nghệ An 381 Hình 17.11 Sơ đồ thi cơng móng thi cơng tháp cho cầu Thuận Phƣớc 382 Hình 18.1 Dầm mố nặng 383 Hình 18.2 Dầm mố rời 384 Hình 18.3 Sơ đồ dầm mố nhẹ 384 Hình 18.4 Sơ đồ cầu mút thừa 384 Hình 18.5 Sơ đồ cầu liên tục 385 Hình 18.6 Bản mặt dạng chữ nhật 388 Hình 18.7 Bản mặt dạng mui luyện 388 Hình 18.8 Tiết diện dầm đặc 388 Hình 18.9 Tiết diện dầm rỗng 388 Hình 19.1: Kiểm tra trình phôi sản phẩm 410 Hình 19.2: Kiểm tra Vát mép góc độ mở đƣờng hàn 410 Hình 19.3: Kiểm tra trình cắt lỗ hốc neo thân vòm 411 Hình 19.4: Thi cơng vành vòm 412 Hình 19.5: Thi cơng chân vòm 415 Hình 19.6: Cẩu lắp vành vòm 416 Hình 19.7: Hình ảnh cầu vòm thi công 417 Hình 20.1 Thi cơng tháp cầu Notojima (Nhật Bản) đà giáo cố định 428 Hình 20.2 Thi công tháp cầu Choshi (Nhật Bản) đà giáo cố định 428 Hình 20.3 Thi cơng tháp cầu Kiền đà giáo cố định 429 Hình 20.4 Sơ hoạ bƣớc thi cơng điển hình ván khn leo 431 Hình 20.5 Cấu tạo điển hình hệ ván khn leo 431 Hình 20.6 Cấu tạo điển hình ván khn ngồi 432 Hình 20.7 Cấu tạo điển hình ván khn 432 Hình 20.8 Thi cơng thân trụ tháp ván khuôn leo 433 Hình 20.9 Thi cơng tháp cầu ván khn trƣợt 434 Hình 20.10 Lắp đặt định vị ống dẫn hƣớng dƣới mặt đất 435 Hình 20.11 Cẩu lắp ống dẫn hƣớng khung định lên vị trí 436 Hình 20.12 Vi chỉnh ống dẫn hƣớng 436 Hình 22.1 Sơ đồ khối bƣớc chế tạo vòm thép 457 Hình 22.2 Lốc ống 457 Hình 22.3 Kiểm tra kích thƣớc sau lốc 458 Hình 22.4 Bộ gá xoay tự động 458 Hình 22.5 Hàn nối khoanh vòm 458 Hình 22.6 Lắp thử ống số 1, 461 Hình 22.7 Lắp thử đốt chân vòm 461 Hình 22.8 Bố trí hệ đà giáo đốt chân vòm phƣơng dọc cầu 462 Hình 22.9 Bố trí hệ đà giáo đốt chân vòm phƣơng ngang cầu 462 Hình 22.10 Long mơn đƣa ống vòm vào vị trí 462 Hình 22.11 Đà giáo lắp hệ liên kết ống vòm 463 Hình 22.12 Lắp ván khn ụ chân vòm 463 Hình 22.13 Bố trí phễu đổ bê tông 463 Hình 22.14 Ụ chân vòm hồn thiện 464 Hình 22.15 Phân đoạn ống thép vòm đoạn 464 Hình 22.16 Bố trí đà giáo vòm 465 Hình 22.17 Sơ đồ thi cơng đốt vòm 465 Hình 22.18 Lắp đặt ống vòm 466 Hình 22.19 Lắp đặt ống vòm 466 Hình 22.20 Sơ đồ bố trí dây treo 466 Hình 22.21 Lắp dây treo lên vòm mâm kẹp 467 Hình 22.22 Vị trí điểm kích nâng dầm hộp thép theo phƣơng dọc cầu 467 Hình 22.23 Hồn thiện cơng tác tạo lực căng ban đầu 468 Hình 22.24 Thi cơng hồn thiện dây treo 468 Hình 22.25 Hạ điểm kê truyền tải vào dây treo 469 Hình 22.26 Bố trí điểm đo chuyển vị ứng suất vòm 470 Hình 22.27 Bố trí điểm đo chuyển vị ứng suất dầm hộp thép 471 Hình 23.1 Thi công nhịp giàn thép phƣơng pháp lắp ráp kết cấu nhịp giàn giáo 472 Hình 23.2 Sơ đồ lắp ráp kết cấu nhịp giàn giáo 472 Hình 23.3 Sơ đồ lắp nửa hẫng kết cấu nhịp 473 Hình 23.4 Sơ đồ lắp hẫng kết cấu nhịp 473 Hình 23.5 Sơ đồ lao dọc sàng ngang cầu 474 Hình 23.6 Lao kéo dọc kết cấu nhịp vị trí sàng thay dầm 474 Hình 23.7 Sơ đồ vận chuyển lao lắp kết cấu nhịp hệ 475 Hình 23.8 Cấu tạo trụ tạm 484 Hình 23.9 Các dầm cọc lắp đặt trụ tạm 484 Hình 23.10 Đƣờng lăn lao kéo dọc kết cấu nhịp 484 Hình 23.11 Đƣờng lăn sàng ngang kết cấu nhịp 485 Hình 23.12 Cẩu lắp đầu dầm 486 Hình 23.13 Cẩu lắp cổng cầu 486 Hình 23.14 Lắp ráp mạ thƣợng xiên 486 Hình 23.15 Siết bu lơng cƣờng độ cao 486 Hình 23.16 Sơn sửa dầm ngồi cơng trƣờng 487 Hình 23.17 Hệ thống tời kéo tời hãm lao lắp dầm 488 Hình 23.18 Múp cáp sử dụng trình lao lắp dầm 488 Hình 23.19 Đƣờng lăn xe goòng lao kéo dọc dầm 488 Hình 23.20 Đƣờng lăn lăn sàng ngang dầm 488 Hình 23.21 Kích điều chỉnh vị trí dầm 488 Hình 23.22 Kích dầm đặt lên hệ thống lăn xe goòng lao lắp dầm 489 Hình 23.23 Hệ (xà lan 600T) vận chuyển dầm 493 Hình 23.24 Cấu tạo gối ke dầm hệ 493 Hình 23.25 Tàu lai dắt dầm hệ 494 Hình 23.26 Tầu cao tốc hộ tống trình vận chuyển dầm 494 Hình 23.27 Ca nơ cảnh giới q trình vận chuyển dầm 494 Hình 23.28 Thuyền máy phục vụ lại, khảo sát lòng sơng buộc dây neo, vận chuyển nhiên liệu cứu hộ có nạn 494 Hình 23.29 Hệ liên kết nối giữ hai hệ 495 Hình 23.30 Nâng dầm đặt lên hệ phƣơng pháp lao dọc 496 Hình 23.31 Lắp dầm bãi sàng ngang dầm lên cầu dẫn 497 Hình 23.32 Nâng dầm đặt lên hệ phƣơng pháp sàng ngang 498 Hình 23.33 Di chuyển hệ tàu lai dắt trình vận chuyển dầm 499 Hình 23.34 Đƣa dầm vào vị trí mố trụ tạm 500 Hình 23.35 Dầm đƣợc hạ lên trụ tạm vị trí song song với cầu cũ để chuẩn bị cho công sàng thay dầm 500 Hình 24.1 Lắp đặt đốt dầm 509 Hình 24.2 Cầu Zilwaukee giai đoạn xây dựng 509 Hình 24.3 Thi cơng lắp hẫng cho kết cấu nhịp dầm có hệ cáp DUL bêtông 510 Hình 24.4 Mơ hình kết cấu nhịp dầm giản đơn với hệ thống DUL ngồi 510 Hình 24.5 vận chuyển dầm vị trí lao lắp 511 Hình24.6 Lắp đặt khối đỉnh trụ 511 Hình 24.7 Sơ đồ cấu tạo hệ dàn thi công treo 512 Hình 24.8 Mặt cắt ngang sơ đồ cấu tạo hệ dàn thi cơng treo 512 Hình 24.9 Hệ cáp treo 513 Hình 24.10 Lắp đặt đốt dầm giá lao dầm 514 Hình 24.11 Thi cơng mối nối đốt dầm keo Epoxy 515 Hình 24.12 Thi cơng căng cáp DUL dọc cho nhịp 515 Hình 24.13 Hồn thành cơng tác lắp đặt đốt dầm SBS 516 Hình 24.14 Hồn thành cơng tác lắp đặt đốt dầm thi công nhịp 516 Wi: Áp lực gió vị trí i; h3: Khoảng cách từ Wi tới tâm nổi; rỵvo : Trọng lƣợng thoát nƣớc hệ p: Bán kính nghiêng, khoảng cách từ tâm quay đến hệ 23.2.5 Ưu, nhược điểm công nghệ Phƣơng pháp lắp ráp kết cấu nhip giàn giáo: Phƣơng pháp đảm bảo độ xác cao, nhƣng tốn nhiều cơng sức giá thành cao phải xây dựng giàn giáo Tuy nhiên công tác khảo sát thiết kế tổ chức thi công đơn giản bốn phƣơng pháp thi công kết cấu nhịp giàn thép nay, hầu hết nhà thầu xây dựng làm chủ đƣợc cơng nghệ Vì thƣờng áp dụng thi cơng xây dựng cầu giàn thép có chiều dài vƣợt nhịp nhỏ, cầu cạn, điều kiện địa chất thủy văn khu vực xây dựng tƣơng đối tốt Đối với cầu trình khai thác, phƣơng pháp đƣợc áp dụng trình tu sửa chữa thay cục số phận kết cấu nhịp bị rỉ hƣ hỏng nặng nhƣ hệ mặt cầu, chân chéo, đứng mạ hạ, táp thi công theo phƣơng pháp thời gian phong tỏa đƣờng kéo dài, ảnh hƣởng lớn đến công tác vận doanh tuyến Phƣơng pháp lắp hẫng lắp nửa hẫng: Thƣờng áp dụng thi công cầu qua sơng sâu sơng có thuyền bè qua lại nhiều, tiết kiệm đƣợc nhiều công sức giá thành thấp, diện tích chiếm dụng mặt nƣớc nhỏ Tuy nhiên công tác khảo sát thiết kế tổ chức thi công phức tạp bốn phƣơng pháp thi công kết cấu nhịp giàn thép trình thi cơng kết cấu nhịp sơ đồ tính tốn tải trọng thi cơng ln ln thay đổi, khó kiểm sốt đƣợc biến dạng tích lũy kết cấu nhịp q trình thi cơng, số nhà thầu xây dựng làm đáp ứng đƣợc yêu cầu cơng nghệ, dù q trình thi cơng lao lắp dầm tiềm ẩn nhiều rủi ro Tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp lắp ráp kết cấu nhịp giàn giáo, phƣơng pháp hầu nhƣ không đƣợc áp dụng thi công thay kết cấu nhịp giàn thép cầu điều kiện khai thác Phƣơng pháp lao doc sàng ngang kết cấu nhip cầu giàn thép mố tru tam: Phƣơng pháp đảm bảo độ xác cao, an toàn, dễ áp dụng, thời gian phong tỏa nhỏ (khi áp dụng phƣơng pháp sàng ngang đƣa dầm cầu Bình Lợi vào chạy tàu hết 175 phút nhƣ trình bày Chƣơng 3) nên đƣợc áp dụng phổ biến thi công thay kết cấu nhịp giàn thép cầu điều kiện khai thác (hơn 95% cầu giàn thép Việt Nam thi công theo phƣơng lao dọc sàng ngang kết cấu nhịp giàn thép điều kiện khai thác) Tuy nhiên giá thành tƣơng đối cao phải xây 551 dựng hệ thống mố trụ tạm đƣờng lao kéo dọc dầm, đặc biệt sơng có mực sâu 5m, địa chất yếu, phƣơng án thi cơng gặp nhiều khó khăn phát sinh khối lƣợng trụ tạm lớn, ảnh hƣởng nhiều tới giao thông đƣờng thủy Phƣơng pháp thi công kết cấu nhip cầu giàn thép nổi: Phƣơng pháp áp dụng cho việc lao lắp dầm cầu tuyến chƣa khai thác thay dầm công tác đại tu, sửa chữa tuyến khai thác Tuy nhiên nƣớc sơng phải có đủ độ sâu cần thiết hệ di chuyển dễ dàng Với sơng có biên độ thủy triều biến thiên từ 1.0 đến 2.0m, phƣơng pháp đặc biệt kinh tế lợi dụng thủy triều đề nâng dầm lên hệ hạ dầm xuống trụ tạm sông Công tác thi công lao lắp dầm tiềm ẩn nhiều rủi ro nhiều so với phƣơng pháp lao dọc kết hợp với sàng ngang thay kết cấu nhịp giàn thép cầu mố trụ tạm điều kiện khai thác phụ thuộc lớn vào điều kiện thủy văn (nhất mực nƣớc thi công) khu vực xây dựng phƣơng tiện chở có địa phƣơng tải trọng dầm thép thƣờng lớn, di chuyển dầm khó khăn tiềm ẩn nhiều rủi ro khơng lƣờng trƣớc đƣợc Vì lý mà không nhiều nhà thầu hạn chế áp dụng công nghệ vào thi công thay kết cấu nhịp cầu giàn thép điều kiện khai thác Chi tiết theo Báo cáo kết quả: Thu thập, tổng hợp số liệu, tài liệu; khảo sát, kiểm tra trường số cơng nghệ xây dựng cơng trình cầu ngành GTVT - Tập 23: Công nghệ thi công cầu giàn thép đính kèm 24 Cơng nghệ lao lắp dầm SBS (span - by –span) 24.1 Tổng quan công nghệ Đây kết cấu dầm cầu lắp ghép cho nhịp, thuờng có dạng dầm hộp đơn dầm hộp có sƣờn đứng giữa, cáp DUL đƣợc bố trí bên phần vật liệu bê tơng bên ngồi bê tơng nhƣng lòng hộp Kết cấu nhịp giản đơn, liên tục Nếu áp dụng dạng kết cấu nhịp liên tục, nhánh cầu thƣờng đƣợc chia làm nhiều liên, liên khoảng -5 nhịp liên tục, chiều dài liên từ 200 ÷ 300 m - chiều dài phù hợp để bố trí khe co dãn Thời gian gần có ngày nhiều cơng trình cầu lắp ghép áp dụng hệ thống DUL ngồi, hệ thống có số đặc điểm trội nhƣ có độ tin cậy cao kiểm soát lƣợng ứng lực cung cấp cho dầm bê tông, lắp ráp thuận tiện giai đoạn thi công nhƣ dễ dàng công tác tu bảo dƣỡng thay trƣờng hợp hƣ hỏng 552 Các đốt dầm đƣợc đúc thành phân đốt nhỏ, Các phân đốt đƣợc đúc nhà xƣởng bãi đúc đặt gần vị trí cơng trình sau đƣợc vận chuyển, lắp ghép với Sau hệ thống mố trụ đƣợc thi công xong, công tác lắp đặt hệ thống thiết bị dàn giáo lắp ghép di động đƣợc tiến hành Trong công nghệ lắp ghép có phƣơng án thi cơng: Phƣơng án lắp ghép toàn nhịp (Span-by-span) phƣơng án lắp hẫng cân (balanced cantilever erection) Trong phƣơng án lắp ghép toàn nhịp, tất phân đoạn dầm đƣợc đƣợc đƣa vào vị trí, đƣợc treo đỡ hệ dầm (dàn) thi công Các phân đốt trụ đƣợc lắp ghép trƣớc tiên để làm chuẩn cho công tác lắp ghép phân đốt dầm lại nhịp Đối với kết cấu nhịp dầm có cáp DUL chạy bê tông, mối nối phân đốt đƣợc dán keo Epoxi để chống lại xâm nhập ăn mòn từ bên vào cáp DUL Các phân đốt đƣợc căng ép vào phân đốt trƣớc cƣờng độ cao bố trí tạm thời Sau phân đốt đƣợc đƣa vị trí, mối nối ƣớt đủ cƣờng độ tiến hành căng kéo cáp DUL để liên kết toàn khối cho kết cấu nhịp cầu 24.2 Nội dung công nghệ: 24.2.1 Các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng AASHTO M6 Cốt liệu hạt mịn cho bê tông xi măng pooclăng AASHTO M33 Vật liệu chèn khe co giãn định hình sẵn cho bê tơng (loại bitum) AASHTO M80 Cốt liệu hạt thô cho bê tông xi măng pooclăng AASHTO M85 Xi măng pooclăng AASHTO M148 Các thành phần tạo lớp màng mỏng chất lỏng để bảo dƣỡng bê tông AASHTOT22 Cƣờng độ chịu nén mẫu bê tơng hình trụ AASHTO T23 Đánh dấu bảo dƣỡng mẫu bê tơng thí nghiệm ngồi trƣờng AASHTO T96 Độ bền chịu mài mòn hạt cốt liệu thô cỡ nhỏ sử dụng máy Los Angeles AASHTO Độ sụt bê tông xi măng pooclăng 553 T119 AASHTO T121 Dung trọng, độ cong vênh hàm lƣợng khí bê tơng AASHTO T134 Quan hệ độ ẩm dung trọng hỗn hợp xi măng-đất AASHTO T141 Lấy mẫu bê tông trộn ASTM C31 Đúc bảo dƣỡng mẫu bê tơng ngồi trƣờng ASTM C33 Qui định cốt liệu bê tông ASTM C39 Cƣờng độ chịu nén mẫu bê tơng hình trụ ASTM C40 Tạp chất hữu cốt liệu hạt mịn bê tông ASTM C87 Ảnh hƣởng tạp chất hữu cốt liệu mịn cƣờng độ vữa ASTM C88 Thử độ bền cốt liệu natri sunfat manhê sunfat ASTM C91 Xi măng vữa xây ASTM C94 Tiêu chuẩn kỹ thuật cho bê tông thành phẩm ASTM C109 Cƣờng độ chịu nén mẫu vữa xi măng hình lập phƣơng (Dùng mẫu 2in 50x50x50mm) ASTM C123 Các thành phần hạt nhẹ cốt liệu ASTM C136 Phân tích sàng cốt liệu hạt thô hạt mịn ASTM C138 Dung trọng, độ cong vênh hàm lƣợng khí bê tơng ASTM C143 Độ sụt bê tông xi măng pooclăng ASTM C150 Xi măng pooclăng ASTM C227 Phản ứng lƣợng kali hỗn hợp xi măng (Phƣơng pháp chặn vữa) ASTM C287 Hóa chất hỗ trợ cho vữa sunphua ASTM C294 Thành phần cốt liệu hạt mỏ tự nhiên ASTM C295 Kiểm tra thạch học cốt liệu cho bê tơng ASTM C494 Phụ gia hóa học cho bê tông 554 ASTM C827 Thay đổi độ cao ban đầu mẫu hình trụ hỗn hợp xi măng ASTM C1017 Phụ gia hóa học dùng sản xuất bê tơng lỏng ASTM C1077 Các thí nghiệm bê tơng cốt liệu bê tơng phòng để sử dụng xây dựng tiêu chuẩn đánh giá thí nghiệm JIS G3112 Thanh thép cho cốt thép bê tông AASHTO M31 Thép trơn thép có gờ cho bê tơng cốt thép AASHTO T68 Thí nghiệm kéo vật liệu kim loại AASHTO M164M Bu lông cƣờng độ cao cho mối nối kết cấu thép AASHTO M232 Mạ kẽm (nhúng nóng) sắt lõi thép ASTM A82 Sợi thép kéo nguội cho bê tông cốt thép ASTM A153 Mã kẽm (nhúng nóng) sắt lõi thép ASTM A615 Thép phôi trơn xoắn làm cốt thép cho bê tông Thép trơn thép có gờ cho bê tơng cốt thép ASTM A185 Lƣới thép hàn cho bê tông cốt thép ASTM A615 Thép phôi trơn xoắn làm cốt thép cho bê tông ACI - 315 Chi tiết cốt thép JIS G 35361999 Dây thép Tao cáp khử ứng suất không bọc cho thi công bê tông dự ứng lực; Dây thép Tao cáp cƣờng độ kéo cao cho cáp ngoài, cốt thép DUL (hoặc qui chuẩn tƣơng đƣơng đƣợc chấp thuận nhƣ AASHTO, ASTM v.v) “Phƣơng pháp thi cơng cáp ngồi đốt đúc sẵn” Hiệp hội thi công bê tông DUL Nhật Bản” 24.2.2 Trình tự cơng nghệ lao lắp dầm SBS: Sơ đồ cơng nghệ 555 Vận chuyển dầm đến vị trí lao lắp Lắp đặt đốt dầm khối đỉnh trụ Lắp dựng giá lao dầm Treo đốt dầm lên giá lao, chỉnh đảm bảo mối nối Quét keo Epoxi mối nối đốt dầm Thi công khối đúc chổ Căng cáp dự ứng lực Bơm vữa ống luồn cáp 556 Mô tả công nghệ Với kết cấu nhịp giản đơn hay nhịp liên tục đƣợc thi cơng phƣơng án lắp ghép tồn nhịp (Span-by-Span), độ nhịp hợp lý nằm khoảng 50÷60 m, chiều cao dầm hộp khơng đổi ( Hình 8) Hình 24.1 Lắp đặt đốt dầm Còn kết nhịp lắp ghép có độ >60 m, thƣờng áp dụng công nghệ lắp hẫng cân ( balanced cantilever erection technology), chiều cao dầm đƣợc thiết kế thay đổi thấp dần phía nhịp để phù hợp với đặc thù cơng nghệ thi cơng Hình 24.2 Cầu Zilwaukee giai đoạn xây dựng Hệ thống cáp DUL kết cấu nhịp dầm lắp ghép đƣợc bố trí tiết diện bê tơng ngồi bê tơng nhƣng lòng hộp Đối với phƣơng án cáp DUL bố trí bê tơng , thơng số hình học mặt cắt dầm hộp phải 557 đảm bảo đủ để lắp đặt ống luồn cáp, đƣờng cáp dầm đƣợc thiết kế thành đoạn thẳng để dễ dàng kiểm sốt độ xác giai đoạn đúc phân đốt dầm Hình 24.3 Thi cơng lắp hẫng cho kết cấu nhịp dầm có hệ cáp DUL bêtơng Thời gian gần có ngày nhiều cơng trình cầu lắp ghép áp dụng hệ thống DUL ngồi, hệ thống có số đặc điểm trội nhƣ có độ tin cậy cao kiểm soát lƣợng ứng lực cung cấp cho dầm bê tông, lắp ráp thuận tiện giai đoạn thi công nhƣ dễ dàng công tác tu bảo dƣỡng thay trƣờng hợp hƣ hỏng Hình 24.4 Mơ hình kết cấu nhịp dầm giản đơn với hệ thống DUL Vận chuyển đốt dầm: 558 Các đốt dầm đƣợc cẩu lên xe tự hành, di chuyển xà lan đến vị trí lao lắp Quá trình vận chuyển đảm bảo dầm đƣợc đặt êm thuận đƣợc neo chặt vào xe chở dầm Hình 24.5 vận chuyển dầm vị trí lao lắp Lắp đặt khối đỉnh trụ: Khối đỉnh trụ đƣợc lắp đặt cẩu tự hành, đƣợc chỉnh đặt xác lên gối cầu Cẩu trục tự hành Cẩu trục tự hành có chức đón phân đốt dầm từ dƣới đất từ đầu phần nhịp cầu hoàn thành, đặt lên đỉnh trụ vận chuyển đến vị trí lắp ghép Năng lực cẩu lắp cẩu trục vào khoảng 50 – 60 T cẩu tự hành phải đƣợc kiểm định đƣợc chấp thuận tƣ vấn giám sát 559 Hình24.6 Lắp đặt khối đỉnh trụ Lắp đặt giá lao dầm: Hệ thống thiết bị công nghệ, ngun tắc hoạt động Trong cơng nghệ lắp ghép có dạng hệ thống thiết bị đƣợc sử dụng phủ biến hệ dàn treo (Overhead), hệ dầm cứng đỡ dƣới (Underslung) Hệ giàn thi công treo Hình 24.7 Sơ đồ cấu tạo hệ dàn thi cơng treo Hình 24.8 Mặt cắt ngang sơ đồ cấu tạo hệ dàn thi công treo 560 Hệ thống treo có cấu tạo gồm dàn không gian (tam giác vuông) nằm bên song song với nhau, chiều dài dàn lớn lần chiều dài nhịp để đảm bảo di chuyển đến vị trí thi cơng mới, hệ dàn thi cơng ln trƣợt điểm đỡ Hệ cẩu trục tự hành di chuyển dọc đƣờng ray bố trí mạ thƣợng dàn thi cơng, hệ cẩu trục có tác dụng đƣa phân đoạn dầm vào vị trí lắp ghép Trên hệ dàn thi công đƣợc cấu tạo nhiều khớp xoay mặt phẳng ngang để lắp ghép cho tuyến cầu có bán kính cong nhỏ Hệ thống dàn thi công nằm vị trí đỡ, có trụ đỡ trụ đỡ tạm thời nằm phía đầu mũi Trong giai đoạn lắp ghép, trụ đỡ nằm khối phân đốt trụ mà nhịp cầu đƣợc thi công Sau hồn thành cơng tác lắp ghép cho nhip để di chuyển đến nhịp thi cơng tiếp theo, tồn dàn trƣợt dọc độc lập phía trƣớc đến vị trí thi cơng mới, tạm thời nằm vị trí đỡ trụ đỡ nằm trụ đỡ tạm thời phía trƣớc Tháo dỡ trụ đỡ phía sau, lắp ráp hệ trụ đỡ vào vị trí đốt dầm trụ cầu nằm hệ dàn thi công, di chuyển trụ đỡ tạm thời dọc theo mạ hạ đến vị trí trụ Nhƣ hệ giàn thi cơng đƣợc đặt vị trí đỡ chuẩn bị cho chu kỳ thi cơng Hình 24.9 Hệ cáp treo Sau đƣơc đƣa vào vị trí lắp ghép, phân đốt dầm đƣợc treo vào hệ cáp treo (đối với giải pháp công nghệ treo trên) đƣợc đỡ tay đỡ (giải pháp công nghệ đỡ dƣới) Trƣớc đƣợc căng kéo cáp DUL để liên kết toàn khối, dựa vào giá trị độ vồng trƣớc thiết kế, phân đốt đƣợc điều 561 chỉnh cao độ cấu kích gien tay quay tay đỡ điều chỉnh dây cáp treo Lắp dựng khối giá lao Nhà thầu phải đệ trình lên Tƣ vấn chi tiết đề xuất đề cƣơng trình trình tự thi cơng Bản đệ trình phải hợp với phƣơng pháp luận chi tiết, vẽ thi công lắp dựng trình tự thi cơng đề xuất, với việc hồn thành kiểm tra tính tốn thiết kế lắp dựng Hình 24.10 Lắp đặt đốt dầm giá lao dầm Mối nối Vât liệu dán cho mối nối Chất kết dinh epoxy đƣợc sử dụng để nối đốt đúc sẵn phải thỏa mãn yêu cầu JSCE (Hội kỹ sƣ xây dựng dân dụng Nhật Bản)-H 101 “Tiêu chuẩn kỹ thuật chất kết dính epoxy cho Bê tông đúc sẵn (đối với Dầm Cầu)” Đối với loại vật liệu, sử dụng loại hỗn hợp hai chất lỏng loại chất lỏng đƣợc yêu cầu Chất kết dính epoxy đƣợc áp dụng tồn diện tích bề mặt mối nối Nối đốt 562 Công tác nối đốt đƣợc tiến hành thời gian sử dụng chất kết dính epoxy sẵn có Xử lý chất keo dính epoxy sau khớp lại đốt phải đƣợc tiến hành cẩn thận Hình 24.11 Thi công mối nối đốt dầm keo Epoxy Đổ bê tông khối đúc sẵn Khi lắp đặt đốt dầm khoảng đúc chổ (15cm) Khối đổ chổ đƣợc thi công ván khuôn neo bình thƣờng Căng kéo cáp dự ứng lực Các bó cáp dự ứng lực đƣợc luồn vị trí đƣợc tạo sẵn hộp dầm 563 Hình 24.12 Thi cơng căng cáp DUL dọc cho nhịp Hình 24.13 Hồn thành cơng tác lắp đặt đốt dầm SBS 564 Hình 24.14 Hồn thành cơng tác lắp đặt đốt dầm thi công nhịp Phạm vi áp dụng công nghệ Qua nội dung của đề mục, nguyên tắc họat động, ƣu nhƣợc điểm công nghệ đẩy lắp, thông số thiết kế cho cơng trình thi cơng bằng cơng nghệ đẩy lắp đƣợc nêu lên phân tích Với nhu cầu xây dựng hạ tầng sở giao thông vận tải, với mặt chung trình độ lực lực lƣợng tƣ vấn nhà thầu nƣớc: - Công nghệ lắp nhịp (span-by-span) nên áp dụng với cơng trình có kết nhịp