cầu đổ bê tông trên ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG (MSS)

PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động Chơng Giới thiệu Công nghệ đà giáo di động Ngời soạn : PGS.TS Nguyễn viết Trung Xong ngày: 25-8-2004 Mục lục 1.1 Đặc điểm chung công nghệ thi công cầu BTCT DƯL phng pháp đà giáo đẩy 1.1.1 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo cố định 1.1.2 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phơng pháp đúc đẩy 1.1.3 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo di động 1.1.4 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phơng pháp đúc hẫng đúc hẫng cân 1.1.5 Tính công nghệ 1.2 Các loại hình công nghệ chu trình hoạt ®éng 1.2.1 HƯ thèng MSS lo¹i ch¹y díi 1.2.2 HƯ thống MSS loại chạy 1.2.3 Hệ thống MSS loại chạy 1.2.4 Các phần hệ thống đà giáo 1.2.5 Một số vấn đề liên quan đến công nghệ 1.1 Đặc điểm chung công nghệ thi công cầu BTCT DƯL phơng pháp đà giáo đẩy Do kết hợp đợc khả chịu nén bê tông với khả chịu kéo cao cốt thép, đặc biệt cốt thép cờng độ cao với u điểm dễ dàng tạo mặt cắt kết cấu chịu lực hợp lý giá thành hạ, từ kỷ thứ 19 đến kết cấu BTCT BTCT DƯL đợc áp dụng chủ yếu công trình cầu giới Việc chế tạo kết cấu nhịp đợc tiến hành theo phơng pháp chủ yếu: PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động Phơng pháp đúc sẵn công xởng ( công trờng ) Phơng pháp đổ bê tông chỗ Đối với kết cấu nhịp cầu đợc chế tạo theo phơng pháp đổ bê tông chỗ, tuỳ theo độ nhịp, dạng sơ đồ kết cầu, điều kiện địa hình địa chất công trình mà nớc giới ¸p dơng c¸c c«ng nghƯ thi c«ng chđ u sau: 1.1.1 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo cố định Đây công nghệ lâu đời nhất, đại diện điển hình cho phơng pháp đổ bê tông chỗ Việc đúc dầm bê tông đợc tiến hành ván khuôn phận kết cấu đợc đỡ hệ thống đà giáo cố định dựng vị trí nhịp Khi thi công kết cấu nhịp tất công đoạn tháo lắp ván khuôn hệ thống đà giáo lại phải tiến hành từ đầu Nhợc điểm công nghệ thắt hẹp lòng sông, giảm tĩnh không giao thông xây dựng bị chi phối lũ lụt, mặt khác hệ thống đà giáo đợc lắp dựng từ địa hình tự nhiên chịu ảnh hởng, chi phối địa hình địa chất khu vực Vì công nghệ áp dụng chủ yếu cho cầu có kết cấu tĩnh định, có tiết diện ngang không phức tạp, bề ngang hẹp với độ nhịp hợp lý 35m cầu nhịp 1.1.2 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phơng pháp đúc đẩy Đúc đẩy thuộc phơng pháp đổ bê tông chỗ, hệ thống ván khuôn bệ đúc thờng đợc lắp đặt, xây dựng cố định vị trí sau mố Chu trình đúc đợc tiến hành theo phân đoạn, phân đoạn hoàn thành đợc kéo đẩy vỊ phÝa tríc nhê c¸c hƯ thèng nh: kÝch thủ lực, mũi dẫn, trụ đẩy dẫn hớng v.vđến vị trí bắt đầu tiến hành đúc phân đoạn tiÕp theo cø nh vËy cho ®Õn ®óc hÕt chiều dài kết cấu nhịp Mặc dù công nghệ có u điểm: thiết bị di chuyển cấu kiện đơn giản, tạo đợc tĩnh không dới cho công trình giao thông thuỷ dới cầu không chịu ảnh hởng lớn lũ nhng công trình phụ trợ lại phát sinh nhiều nh: bệ đúc, mũi dẫn trụ lực v.v Chiều cao dầm số lợng bó cáp nhiều so với dầm thi công công nghệ khác, mặt khác chiều cao dầm không thay đổi để tạo đáy dầm phẳng nhằm đẩy trợt trợt đồng thời chiều dài kết cấu nhịp bị hạn chế lực hệ thống kéo đẩy Cầu thi công công nghệ có kết cấu nhịp liên tục với độ nhịp lớn hợp lý khoảng từ 35 ữ 60 m Với công nghệ khả tái sử dụng hệ thống ván khuôn, bệ đúc phụ trợ cao 1.1.3 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo di động ( MSS - Movable Scaffolding System ) Hệ thống đà giáo di động đợc phát triển từ hệ đà giáo cố định truyền thống Đối với cầu có kết cấu nhịp dài điều kiện địa chất, địa hình phức tạp đòi hỏi xem xét giá thành lắp dựng, tháo lắp hệ thống đà giáo ván khuôn kết cấu dầm việc áp dụng công nghệ PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động giúp giảm tối đa giá thành lắp dựng thời gian chu kỳ thi công việc di chuyển toàn hệ thống đà giáo, ván khuôn từ nhịp đến nhịp Công nghệ thuộc phơng pháp đổ bê tông chỗ Sau thi công xong nhịp, toàn hệ thống ván khuôn đà giáo đợc lao đẩy tới nhịp bắt đầu công đoạn thi công nh nhịp trớc, nh theo chiều dọc cầu hoàn thành kết cấu nhịp Với công nghệ trình thi công ta tạo đợc tĩnh không dới cầu cho giao thông cho thủy bộ, mặt khác không chịu ảnh hởng điều kiện địa hình, thuỷ văn địa chất khu vực xây dựng cầu Kết cấu nhịp cầu thực theo sơ đồ chịu lực dầm giản đơn liên tục nhiều nhịp với chiều cao dầm có thay đổi không thay đổi Chiều dài nhịp thực thuận lợi hợp lý phạm vi từ 35ữ60 m Số lợng nhịp cầu nguyên tắc không hạn chế cần lực đẩy dọc nhỏ không lũy tiến qua nhịp Tuy nhiên công trình phụ trợ công nghệ cồng kềnh: Dàn đẩy, trụ tạm, mũi dẫn nhng với tính chất vạn công nghệ cải tiến đợc nhợc điểm nh chế tạo: dàn cứng chuyên dụng dùng cho nhiều nhịp, nhiều kết cấu, kết hợp dàn cứng với mũi dẫn, thân trụ tạm lắp ghép di chuyển đợc 1.1.4 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phơng pháp đúc hẫng đúc hẫng cân Đúc hẫng thực chất thuộc pháp pháp đổ bê tông chỗ nhng theo phân đoạn ván khuôn di động đợt treo đầu xe đúc Công nghệ thờng áp dụng cho kết cấu có mặt cắt hình hộp với độ nhịp lớn từ 60ữ200m Đặc điểm công nghệ việc đúc đốt dầm theo nguyên tắc cân bằng, sau đợc hợp long chốt giữa, dầm treo liên tục hoá, trình thi công trụ đặt hai xe đúc, xe di chuyển đúc nửa nhịp bên theo phơng dọc cầu Tùy theo lực xe mà phân đoạn đúc dài từ 5-10m đốt lặp lại công nghệ từ đốt thứ mà điều chỉnh ván khuôn Công nghệ đúc hẫng phù hợp trờng hợp cầu có độ nhịp tĩnh không dới cầu lớn, với công nghệ chiều cao dầm số lợng bó cáp đòi hỏi cao hơn, nhiều so với dầm thi công công nghệ khác nhng tiến độ thi công nhanh, công trờng gọn gàng thiết bị phục vụ thi công không đòi hỏi đặc biệt Bảng tóm tắt đặc điểm chủ yếu công nghệ Khẩu độ nhịp áp Sơ đồ kết tĩnh không Yếu tố tự nhiên Công nghệ dụng hợp cấu dới cầu ảnh hởng đến lý áp dụng thi công công nghệ (m) Đổ bê tông chỗ Không đảm Địa hình, địa đà giáo cố 35 Giản đơn bảo chất, thuỷ văn định Đổ bê tông chỗ theo phơng pháp Liên tục Đảm bảo Địa chất 35 ữ 60 đúc đẩy PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động Đổ bê tông chỗ Giản đơn, liên đà giáo di Đảm bảo 35 ữ 60 tục động Đổ bê tông chỗ theo phơng pháp Liên tục Đảm bảo 60 ữ 200 đúc hẫng & đúc hẫng cân Ghi chú: Các yếu tố tự nhiên ảnh hởng đến công nghệ có nghĩa điều kiện địa hình, thuỷ văn địa chất ảnh hởng đến việc thực công nghệ đòi hỏi biện pháp kỹ thuật phụ trợ cho công nghệ làm tăng kinh phí xây dựng công trình Một số cầu áp dụng công nghệ thi công đà giáo di động TT Tên nớc áp dụng Pháp CHLB Đức Sinn Bridge Tổng chiều dài cầu (m) 2.410 880 Thụy Sỹ Obbola Bridge 976 Tên cầu 10 11 Mặt cắt Hộp Hộp đơn Cầu đôi, Double -Tee Hộp đơn Hộp đơn Double -Tee Double -Tee Hộp đơn Hộp đơn Hộp đơn Hộp đơn Chiều dài nhịp lớn (m) 50 44 Nauy Bergen Bridge 850 Nauy Menstad Bridge 880 Bồ Đào Nha Lisboa - Faro 1.300 Bồ Đào Nha Moita 987 BØ Tainan Interchange 3.000 Trung Quèc Nacha Bridge 2.300 Hång Kong Truen Wan 1.950 Đài Loan Ta Tu Bridge 2.100 Cộng hoà 12 Ring Road Olomouc 1.500 Mặt cắt đặc CSECH Ghi Chú: Các cầu nêu cho vị trí vợt sông, cầu cạn đờng sắt, đờng 42 42 60 42.5 35 55 55 45 55 45 bé 1.1.5 Tính công nghệ Với đặc điểm trọng lợng nhẹ, dễ dàng tháo lắp trình thi công với trợ giúp đặc biệt hệ thống thuỷ lực, hệ thống nâng hạ hoàn chỉnh Hệ thống đà giáo di động (MSS - Movable Scaffolding System ) có tính bật sau: - Có khả sử dụng lại hệ thống thiết bị từ công trình đến công trình khác có qui mô Tất nhiên có thay đổi phần hệ thống ván khuôn cho phù hợp với mặt cắt kết cấu nhịp - Dễ dàng áp dụng cho cầu với loại sơ đồ kết cấu nhịp loại mặt cắt ngang ( hộp đơn, hộp kép, Doube -T ) Đồng thời đợc áp dụng cho loại dầm với chiều dài nhịp từ 18 ữ 80 m chiều dài áp dụng hợp lý 35 ữ 60m - Chiều dài cầu thờng đợc áp dụng từ 500 ữ vài kilômét Trong trờng hợp chiều dài cầu lớn, triển khai thi công nhiều mòi b»ng viƯc bè trÝ thªm nhiỊu hƯ thèng MSS PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động - Thời gian chu trình thông thờng thi công nhịp: ữ ngày - Có khả áp dụng cho cầu nằm đờng cong với bán kính nhỏ Rmin = 250m - Độ dốc dọc lớn cầu: imax = 5% - §é dèc ngang lín nhÊt: imax = ± 5% - §é lín nhÊt cđa hƯ thèng MSS: Max.1/400 1.2 Các loại hình công nghệ chu trình hoạt động Khi áp dụng công nghệ thi công cầu BTCTDƯL đúc đà giáo di động, loại hình công nghệ đòi hỏi đợc thực sở nguyên tắc chung sơ đồ kết cấu chu trình chung thực công nghệ nh sau: Sơ đồ kết cấu: Chiều dài nhịp biên 0,8 chiều dài nhip ( 0.8L ) Chiều dài mút thừa đoạn đúc 0.2 chiều dài nhip ( 0.2L ) Trên sở khảo sát công nghệ thi công dầm BTCTDƯL đúc đà giáo di động hãng CHLB Đức Nauy thâm nhập vào Việt Nam, dựa việc bố trí cao độ hệ thống MSS so với cao độ kết cấu hệ ván khuôn , công nghệ đợc chia làm loại: - Hệ thống MSS lo¹i ch¹y díi - HƯ thèng MSS lo¹i ch¹y - Hệ thống MSS loại chạy 1.2.1 Hệ thèng MSS lo¹i ch¹y díi 1.2.1.1 Bè trÝ hƯ thèng Hệ dầm đợc bố trí dới hệ ván khuôn kết cấu phụ trợ chúng Để di chuyển hệ thống lên phía trớc hệ thống qua đợc vị trí trụ nên hệ ván khuôn đợc chia thành nửa dọc theo tim kết cấu nhịp Hai nửa di chuyển theo phơng ngang cầu với hệ dầm hệ bàn trợt hệ đỡ công son Trong trờng hợp cần đờng vận chuyển thiết bị, vật liệu kết cấu dầm đợc thi công khung đợc thiết kế với chiều cao đảm bảo đủ tĩnh không cho phơng tiện vận tải 1.2.1.2 Chu trình hoạt động a) Đổ bê tông kết cấu nhịp Đổ bê tông, bảo dỡng bê tông kết cấu nhịp Sau bê tông đạt cờng độ tiến hành căng kéo thép dự ứng lực Hệ dầm đợc hạ thấp xuống kích đặt vị trí hệ đỡ công xon phía trớc hệ treo phía sau ( Phía trớc mối nối thi công) nhịp dầm đợc thi công PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động b) Chuẩn bị lao hệ thống MSS Tháo dỡ liên kết phần dầm ngang, di chuyển ngang dầm xe goòng bệ đỡ công xon theo hớng xa kết cấu trụ, đến vị trí mà dầm ngang qua vị trí kết cấu trụ c) Lao hệ thống MSS Tiến hành lao dầm đến vị trí đổ bê tông nhịp hệ thống mô tơ thuỷ lực hệ thống thủy lực Hai dầm đợc di chuyển độc lập đồng thời đến nhịp d) Sàng hệ thống MSS vào vị trí thi công Hai dầm đợc di chuyển theo phơng ngang theo hớng gần trụ xe goòng bệ đỡ công xon, liên kết hệ thống dầm ngang Lắp dựng khung treo vị trí phía trớc mối nối thi công, Hệ dầm đợc nâng lên kích đặt vị trí hệ đỡ công xon phÝa tríc (Trun lùc xng kÕt cÊu mãng trơ) vµ hệ treo phía sau nhịp dầm chuẩn đợc thi công (Truyền lực vào sờn kết cấu dầm) e) Chuẩn bị đổ bê tông nhịp Lắp ráp, điều chỉnh hệ ván khuôn vị trí yêu cầu Bố trí, lắp dựng cốt thép thờng ống ghen kể cáp dự ứng lực Di chuyển phân đoạn ván khuôn vào vị trí xe goòng điều chỉnh hệ ván khuôn xy lanh thuỷ lực 1.2.2 Hệ thống MSS loại chạy 1.2.2.1 Bố trí hệ thống Hệ ván khuôn kết cấu phần đợc bố trí dầm hệ thống MSS Kết cấu phụ trợ đợc giữ theo phơng ngang hệ dầm Để di chuyển hệ thống MSS lên phía trớc, hệ ván khuôn đợc chia làm nửa riêng biệt dọc theo tim kết cấu nhịp đợc di chuyển theo phơng ngang theo hớng xa trụ dầm đỡ với dầm Đối với loại hình công nghệ này, khoảng không gian cần thiết thực công nghệ nhỏ loại chạy dới Trong trờng hợp kết cấu dầm đặc mặt kết cấu dầm đồng thời đợc sử dụng nh phần hệ ván khuôn Cũng nh loại chạy dới, trờng hợp cần đờng vận chuyển thiết bị, vật liệu kết cấu dầm đợc thi công khung treo đợc thiết kế với chiều cao đảm bảo đủ tĩnh không cho phơng tiện vận tải 1.2.2.2 Chu trình hoạt động a) Đổ bê tông kết cấu nhịp Đổ bê tông, bảo dỡng bê tông kết cấu nhịp Sau bê tông đạt cờng độ tiến hành căng kéo thép dự ứng lực Hệ dầm đợc hạ thấp xuống kích đặt vị trí hệ đỡ công xon phía trớc hệ treo phía sau ( Phía trớc mối nối thi công) nhịp dầm đợc thi công PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động b) Chuẩn bị lao hệ thống MSS Tháo dỡ liên kết phần dầm ngang, di chuyển ngang dầm xe goòng bệ đỡ công xon theo hớng xa kết cấu trụ, đến vị trí mà dầm ngang qua vị trí kết cÊu trơ c) Lao hƯ thèng MSS TiÕn hµnh lao dầm đến vị trí đổ bê tông nhịp hệ thống mô tơ thuỷ lực hệ thống thủy lực Hai dầm đợc di chuyển độc lập đồng thời đến nhịp d) Sàng hệ thống MSS vào vị trí thi công Hai dầm đợc di chuyển theo phơng ngang theo hớng gần trụ xe goòng bệ đỡ công xon, liên kết hệ thống dầm ngang Lắp dựng khung treo vị trí phía trớc mối nối thi công, Hệ dầm đợc nâng lên kích đặt vị trí hệ ®ì c«ng xon phÝa tríc (Trun lùc xng kÕt cÊu móng trụ )và hệ treo phía sau nhịp dầm chuẩn đợc thi công (Truyền lực vào sờn kết cấu dầm) e) Chuẩn bị đổ bê tông nhịp Lắp ráp, điều chỉnh hệ ván khuôn vị trí yêu cầu Bố trí, lắp dựng cốt thép thờng ống ghen kể cáp dự ứng lực Di chuyển phân đoạn ván khuôn vào vị trí xe goòng điều chỉnh hệ ván khuôn b»ng c¸c xy lanh thủ lùc 1.2.3 HƯ thèng MSS loại chạy 1.2.3.1 Bố trí hệ thống Hệ dầm đợc bố trí phía kết cấu nhịp dầm đợc xây dựng Hệ ván khuôn đợc bố trí thành khung bao quanh kết cấu phần kết cấu dầm thông qua kết cấu dầm ngang kết cấu khung Để lao dầm qua vị trí trụ, hệ ván khuôn đợc chia làm nửa tách rời có khả di chuyển phạm vi không gian trụ Lúc hệ thống MSS bắt đầu lao cách tr ợt ( Lăn ), hệ bàn trợt đặt trụ đỡ đợc liên kết với trụ Đối với loại hình công nghệ, yêu cầu tĩnh không dới cầu đợc đáp ứng cao Lợi loại hình áp dụng xây dựng cầu nằm vị trí sờn đồi, sớn núi cầu nằm đờng cong bán kính nhỏ Mặt khác khu vực làm việc dễ dàng bảo vệ khỏi ảnh hëng thêi tiÕt b»ng c¸c tÊm che ma 1.2.3.2 Chu trình hoạt động a) Đổ bê tông kết cấu nhịp Đổ bê tông, bảo dỡng bê tông kết cấu nhịp Sau bê tông đạt cờng độ tiến hành căng kéo thép dự ứng lực Hệ dầm đợc hạ thấp đặt bàn trợt lao dầm kích đặt vị trí trụ đỡ trớc sau nhịp dầm đổ bê tông PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động b) Chuẩn bị lao hệ thống MSS Tháo bỏ liên kết hệ ván khuôn với treo cờng độ Hạ thấp hệ thống ván khuôn, tháo bỏ liên kết phần hệ đa hệ ván khuôn đến vị trí thấp mà hệ ván khuôn qua vị trí kết cấu trụ Hệ thống MSS sẵn sàng chuẩn bị lao c) Lao hệ thống MSS Tiến hành lao dầm đến vị trí đổ bê tông nhịp hệ thống mô tơ thuỷ lực hệ thống thủy lực d) Lắp đặt khung treo Thời điểm trụ đỡ vị trí đầu dầm phía sau Lắp dựng khung treo vị trí phía trớc mối nối thi công( Đầu dầm phía sau ) e) Chuẩn bị đổ bê tông nhịp vị trí đổ bê tông nhịp tiếp theo, hệ ván khuôn đợc lắp đặt liên kết vào vị trí thiết kế Các treo cờng độ cao đợc điều chỉnh Hệ dầm đợc nâng lên kích đặt vị đầu dầm phía sau trụ đỡ phía trớc đến vị trí đổ bê tông Bố trí, lắp dựng cốt thép thờng ống ghen kể cáp dự ứng lực Di chuyển phân đoạn ván khuôn vào vị trí xe goòng điều chỉnh hệ ván khuôn b»ng c¸c xy lanh thủ lùc PGS.TS Ngun viÕt Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động Hệ thống MSS chạy Xy l anh t huỷ l ực Sàn c ô ng t c Vá n khuô n Dầm c hính 0.2 ì L Dầm ng ang L 0.8 ì L Kíc h c hính Hệ bàn tr ợ t Hệ đỡ c ô ng xo n Hệ thống MSS chạy Xe go ò ng Sàn c ô ng t c 0,8 x L 0.2 ì L L Dầm c hính Kíc h c h ính Dầm n g ang Hệ đỡ Xe g o ò ng PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động Dầm c hính Hệ thống MSS chạy dới Dầm ng ang Hệ bàn t r 0.8ìL ợ t Tr ụ đỡ 0.2 ì L L Vá n k huô n ng o ài Hình 1.1 Bố trí hệ thống MSS loại chạy trên, chạy giữa, chạy dới Giai đo n Lb =0.8 Lg 0.2Lg Giai đo n Lb =0.8 Lg 0.2Lg 0.2Lg Lg Giai đo n 0.2Lg Lb =0.8 Lg 0.2Lg Lg 0.8Lg H×nh 1.2 VÝ dơ mét chu tr×nh thi công dầm liên tục nhịp 10 PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động 1.2.4 Các phần hệ thống đà giáo Các phận hệ thống MSS bao gåm: DÇm chÝnh - Girders Mòi dÉn - Nose DÇm ngang - Tranverse beam HƯ thống bàn trợt lao dầm - Launching Wagons Khung treo - Suppension Gallows Trơ ®ì - Pier Support Hệ đỡ công son - Supporting Brackets Hệ ván khuôn - Formwork Sàn công tác - Platform 10 ThiÕt bÞ lao, thiÕt bÞ thủ lùc - Launching Equipment / Hydraulic Equipment 2.4.1 DÇm chÝnh KÕt cÊu dầm có loại: Hệ dầm thép hình, tổ hợp Hệ dàn thép a) Hệ dầm thép hình, tổ hợp Hệ dầm đợc cấu tạo theo kiểu dầm thép hình, thép tổ hợp đợc chia thành đoạn có kích thớc thích hợp để vận chuyển, đợc liên kết với bu lông cờng độ cao Cấu tạo kết cấu dầm bao gồm: dầm sờn đợc liên kết với giằng, dầm ngang giằng có cấu tạo phẳng để cấu tạo thành dầm có mặt cắt hình hộp hở hình hộp hở có hệ giằng chống xoắn Các thành giằng có cấu tạo phẳng tác dụng mặt kết cấu có tác dụng làm đờng công tác Tại hai đầu dầm có nối kiểu chốt để liên kết mũi dẫn với dầm Hình 1.3 Dầm Dầm Trọng lợng đơn vị kết cấu lớn 1.5 tấn, nhờ dầm đợc lắp dựng thủ công cần cẩu quay bình thờng Bề rộng đờng bao kết cấu dầm lớn 2.5 m, hệ thống cho lắp sẵn để vận chuyển đến công trờng phân đoạn kết cấu dầm Dầm sờn đợc cấu tạo từ dầm dọc cánh trên, dới sờn 11 PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động đợc chế tạo sẵn với chiều dài tiêu chuẩn 2m, 4m 6m , từ lắp ráp thành dầm có chiều dài yêu cầu Hệ dầm gồm dầm Bản cánh dới dầm hộp đợc gắn ray, lao hệ thống MSS ray đợc đỡ bàn trợt lao dầm Trong trình đổ bê tông hệ thống MSS đợc đỡ bốn kích đợc đặt vị trí khung treo hệ thống bàn trợt lao dầm trớc, sau nhịp dầm cầu thi công Dầm mang theo hệ ván khuôn xylanh thuỷ lực để đảm bảo thuận tiện cao cho việc tháo, lắp điều chỉnh ván khuôn Đối với công nghệ CHLB Đức cấu kiện kết cấu dầm đợc thiết kế định hình hoá lấy tên gäi kiĨu HV (Horizontal - Vertical) T theo chiỊu cao, kiểu mà dầm có mô men chịu lực từ 3200 ữ 36000 kNm ( Trờng hợp đặc biệt lên đến 46000 kNm ) Trong trờng hợp cầu đờng cong tuỳ khả chịu xoắn dầm ta xác định độ lệch tâm cho phép kết cấu với độ võng sờn nhỏ Mặt cắt dầm dọc cánh thợng, hạ có khả cho phép đặt lực cục lớn điểm dầm b) Kết cấu dầm kiểu dàn thép Kiểu kết cấu dàn thép cho dầm hệ đà giáo chuyên dụng phục vụ thi công nhịp từ 20m ữ 30m đợc chấp thuận sử dụng CHLB Đức, đợc công ty Thyssenkrupt áp dụng làm dầm công nghệ đà giáo đẩy có tên gọi là: Heavy Duty Truss 50 Kết cấu dầm đợc tổ hợp từ phân đoạn dàn thép tam giác chế tạo sẵn, phân đoạn đầu dầm dài 2.5m, 3.0m phân đoạn có chiều dài 4.0m, 6.0m , mặt khác tuỳ theo cấu tạo dầm mà đầu dàn đợc lắp chống Sự tổ hợp phân đoạn gia cờng phụ thuộc vào chiều dài sơ đồ kết cấu mà kết cấu dầm giản đơn, liên tục hay mút thừa mà lắp thêm tăng cờng mạ trên, dới mạ dới kết hợp với chống đầu dầm Kết cấu dàn bao gồm giằng ngang đợc liên kết với dàn chủ bu lông cờng độ cao vị trí chốt, với khoảng cách 2m mạ thợng, mạ hạ 1.2.4.2 Mũi dẫn: Nh phần kéo dài kết cấu dầm phần mũi dẫn hai đầu Mũi dẫn gồm phần Phần đầu mũi dẫn đợc uốn cong theo chiều đứng tạo góc theo phơng ngang ữ Mặt khác khả quay theo phơng ngang bàn trợt lao dầm có tác dụng định hớng cđa hƯ thèng MSS 12 PGS.TS Ngun viÕt Trung Bµi giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động Hình 1.5 Hệ mũi dẫn cho loại chạy Hình 1.4 Hệ mũi dẫn cho loại chạy dới Mũi dẫn đợc liên kết với dầm chủ bulông cờng độ cao trờng Khớp nối dầm mũi dẫn cho phép điều chỉnh phơng ngang, khớp nối theo phơng đứng mũi dẫn phần I & II đợc sử dụng cho điều chỉnh dốc dọc hệ thống đà giáo Kích thớc chiều cao, bề rộng cđa mòi dÉn b»ng kÝch thíc cđa dÇm chÝnh Mòi dẫn đợc thiết kế nh dàn thép với mặt cắt chữ H tam giác - xiên Mũi dẫn đợc lắp với ray đặt mạ dới phía 1.2.4.3 Hệ thống bàn trợt lao dầm Hệ thống bàn trợt lao dầm hệ thống đỡ định hớng cho hệ thống đà giáo di động (MSS) phần cốt yếu hệ thống Tuỳ theo hệ thống MSS loại chạy trên, chạy dới mà hệ bàn trợt đợc đặt trụ đỡ hay hệ công xon đỡ dầm Hình 3.7 Lắp đặt bàn trợt Hình 3.6 Lắp đặt bàn trợt Hệ thống bàn trợt lao dầm đỡ hệ thống MSS trình lao Khi đổ bê tông kết cấu nhịp cầu, dầm đợc đỡ hệ thống kích thuỷ lực Đối với MSS loại chạy dới, hệ bàn trợt lao dầm đợc sàng ngang nhờ xylanh thuỷ lực đa dầm vào vị trí đổ bê tông kết cấu nhịp Nhờ giá đỡ hệ bàn trợt có khả xoay theo phơng ngang việc chỉnh hớng lao dầm đợc thực dễ dàng Có loại hệ bàn trợt: Hệ bàn trợt với hệ thống lao mô tơ thuỷ lực hệ bàn trợt với hệ thống lao thuỷ lực Đối với hệ bàn trợt thứ nhất, mô tơ thuỷ lực truyền động vào bánh xe chủ động có tác dụng định hớng đẩy dầm chức bánh xe bị động phía có tác dụng 13 PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động chống lại lệch dầm nhằm đảm bảo an toàn Bánh xe lực tác dụng hoạt động bình thờng Với hệ bàn trợt thứ hai xylanh thuỷ lực truyền lực đẩy vào tim trục dầm chính, dầm đợc định hớng lao trợt Teflon lăn bánh xe chủ Trong bánh xe chủ có tác dụng chịu lực bánh xe phụ tác dụng nh bánh xe bị động hệ bàn trợt th Đối với MSS chạy dới kích thuỷ lực hệ thống bàn trợt với kéo khung treo với MSS chạy kích thuỷ lực vật đỡ hệ thống MSS chủ yếu đổ bê tông Kinh nghiệm cho thấy, kết cấu nhịp cầu 50m tải kích vào khoảng 600 phía trớc / 400 phía sau Khi dầm vào vị trí, tất kích thuỷ lực đợc đặt dới điểm kích dầm chính, điểm kê cho kích hệ đỡ công son áp lực dầu bắt đầu nâng trục đẩy kích Sau trục ®Èy cđa kÝch chun ®éng kho¶ng 50mm, trơc ®Èy cđa kích tiếp xúc mặt đế dới điểm kích kích bắt đầu nâng hệ thống MSS Khi đạt cao độ khởi đầu , nút an toàn kích đợc vặn chặt áp lực dầu đợc giảm 1.2.4.4 Khung treo Đối với hệ thống MSS loại chạy dới , khung treo bao gồm khung chịu lực thép treo thép cờng độ cao, đợc dùng cho tất nhịp dầm, trừ vị trí nhịp dầm nhịp dầm có khe co giãn Khi đổ bê tông phần sau dầm đợc treo hệ thống khung treo truyền lực xuống phần kết cấu dầm cầu BT đủ khả chịu lực Khung chịu lực thép hình đợc đỡ trực tiếp vị trí sờn dầm kết cấu cầu Hệ khung đảm bảo treo qua lỗ chừa sẵn mặt cầu, bắc qua kết cấu nhịp dầm Khung treo đợc đỡ kích thủy lực loại với kích hệ thống bàn trợt lao dầm nhng khả nâng thấp ( Khoảng 400 ) Chiều cao khung treo tuỳ thuộc vào cần thiết tĩnh không cho xe tải phục vụ thi công hay không Đối với hệ thống MSS loại chạy trên, giá treo còng cã kÕt cÊu t¬ng tù nh hƯ thèng MSS loại chạy dới Đợc liên kết với dầm ngang vị trí đầu dầm kết cấu nhịp cầu truyền lực phản lực kích vào dầm ngang Khi đổ bê tông kết cấu nhịp hệ kích dới giá treo kết hợp với kích trụ đỡ có tác dụng chịu toàn tĩnh tải kết cấu thiết bị thi công Nói chung giá treo loại hệ thống MSS có tác dụng truyền tĩnh tải thi công vào kết cấu nhịp dầm BT đủ khả chịu lực, để tiết kiệm vật liệu cho kết cấu nhịp sơ đồ chịu lực kết cấu nhịp dầm cầu thi công tơng ứng với giai đoạn khai thác 1.2.4.5 Hệ đỡ công son Hệ đỡ công son đợc thiết kế để truyền lực từ dầm xuống móng trụ đổ bê tông di chuyển cho hệ thống MSS 14 PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động loại chạy dới Chúng đợc bố trí mặt bên trụ, cặp hệ đỡ công xon cặp thứ cần thiết cho trụ đỡ lao dầm Hệ t hống vá n khuô n Hệ t hống đà giáo Thanh PC 32 Hệ t hống đỡ đà giáo Hình 1.8 Hệ đỡ đà giáo Hệ đỡ công xon bao gồm dầm hẫng thép hình đặt theo phơng ngang cầu đợc đỡ chống xiên Một kéo thẳng đứng truyền phần lực kéo lên dầm hẫng thép hình gần vị trí thân trụ Thanh ngang hệ đỡ đợc đặt sâu vào thân trụ thông qua hốc trống để chờ sẵn kéo thép c ờng độ cao dùng để liên kết chặt hai hệ đỡ công xon với Từ hệ đỡ công xon truyền lực thẳng đứng vào trụ Đối với hệ đỡ công xon có kích thớc ngang lớn hệ đợc liên kết với hệ treo lên đỉnh trụ Với hệ thống MSS theo công nghệ CHLB Đức, trình lao dầm di chuyển hệ đỡ công xon đợc di chuyển theo vị trí trụ nhịp đổ bê tông lân cận theo chiều tiến hớng lao Ngợc lại hệ đỡ công xon theo công nghệ Nauy đợc lắp đặt sẵn vị trí nh trên, lao dầm tháo lắp luân chuyển đợc thực 1.2.4.6 Trụ đỡ Đối với hệ thống MSS loại chạy trên, giống nh hệ đỡ công son lao dầm hệ thống MSS loại chạy dới, trụ đỡ đợc đặt đỉnh trụ đợc thiết kế ®Ĩ cïng c¸c kÝch díi khung treo trun lùc tõ dầm xuống móng mố trụ phục vụ công tác lao hệ thống MSS Trụ đỡ thờng đợc thiết kế kết cấu thép hình thép liên hợp đợc liên kết với trụ cầu thép dự ứng lực nhằm đảm bảo an toàn trình lao hệ thống MSS Trên trụ đỡ đợc liên kết hệ 15 PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động bàn trợt, kích thuỷ lực có tác dụng định hớng, lao hệ thống đến vị trí qui định Trụ đỡ vị trí trụ phía cuối nhịp dầm đợc đổ bê tông trình đổ bê tông nhịp tác dụng lực Lúc khung treo dới dầm ngang vị trí cuối nhịp trớc với trụ đỡ cuối nhịp có tác dụng chịu toàn tải trọng trình thi công đổ bê tôngkết cấu nhịp Giai đoạn trụ đỡ đợc di chuyển, lắp dựng vị trí trụ chu trình 1.2.4.7 Hệ ván khuôn Hệ thống MSS có khả phục vụ đổ bê tông dầm cầu với mặt cắt bất kỳ, kể kết cấu có mặt cắt đặc với chiều cao thay đổi Riêng dầm hộp ( Rỗng ) công nghệ đòi hỏi mặt cắt ngang có chiều cao không đổi để giới hoá việc tháo lắp ván khuôn Để nắm bắt đợc đặc điểm nguyên tắc hệ ván khuôn hệ thống MSS, luận văn mô tả hệ ván khuôn kết cấu dầm hộp bao gồm hệ ván khuôn trong, dới Hệ ván khuôn bao gồm: Ván khuôn trần Ván khuôn thành bên Và hệ thống phụ trợ Hệ ván khuôn đợc chia thành phân đoạn riêng biệt theo phơng ngang cầu dọc theo tim kết cấu nhịp, chiều dài phân đoạn khoảng 6m Mỗi phân đoạn ván khuôn trần, ván khuôn thành kết cấu phụ trợ nh: xà đỡ chịu lực, xylanh thuỷ lực đợc liên kết với xe goòng chạy mô tơ thuỷ lực Hệ thống đờng ray phục vụ di chuyển xe goòng đợc đặt kê bê tông đúc sẵn với tổng chiều dài 1,5 lần chiều dài nhịp đúc đợc luân chuyển trình đúc kết cấu từ nhịp đến nhịp Hình 1.9 Ván khuôn Trong trình di chuyển xe goòng ván khuôn thành, ván khuôn trần kết cấu phụ trợ đợc gấp lại, thu vào nhờ hệ thống xylanh thuỷ lực, cho đờng bao phân đoạn có kích thớc nhỏ 16 PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động qua vị trí vách ngăn đỉnh trụ kết cấu nhịp dầm Sau vận chuyển phân đoạn ván khuôn vào vị trí, hệ xylanh kéo, đẩy trực tiếp ván khuôn trần, ván khuôn thành nhằm điều chỉnh hệ ván khuôn vào vị trí hình dạng thiết kế Hệ thống xylanh thuỷ lực đợc chia làm phần chính: Phần thứ nhất: xylanh đợc gắn kết cố định với xe goòng có tác dụng kéo, đẩy ván khuôn thành, ván khuôn trần vào vị trí sau định dạng xong phân đoạn ván khuôn trong, xylanh với xe goòng quay trở vị trí xuất phát ban đầu ( Nơi cung cấp phân đoạn ván khuôn ) để chuẩn bị chuyên chở, lắp đặt phân đoạn ván khuôn Phần thứ hai: hệ xylanh liên kết ván khuôn thành, ván khuôn trần với chúng kết hợp với kết cấu phụ trợ giữ ổn định hệ ván khuôn suốt trình đổ bê tông kết cấu nhịp Các phân đoạn ván khuôn đợc lắp đặt liên kết từ xa đến gần, theo triều tiến trình đúc dầm với số lợng đủ cho chiều dài lớn kết cấu nhịp cầu Số lợng xylanh thuỷ lực phần khoảng từ 10 ữ 12 số lợng xylanh thuỷ lực phần hai phụ thuộc vào lựa chọn thay kết cấu chống sau cố định, điều chỉnh cao độ ván khuôn theo yêu cầu thiết kế Hệ ván khuôn bao gồm: Ván khuôn sờn ( Kể ván khuôn đõ bán cánh) Ván khuôn đáy Và hệ thống phụ trợ Hệ ván khuôn đợc chia thành phân đoạn riêng biệt theo phơng ngang cầu dọc theo tim kết cấu nhịp, chiều dài phân đoạn khoảng 6m trừ phạm vi trụ Các phân đoạn đợc liên kết với dầm hệ thống MSS di chuyển theo lao dầm Khi lao dầm đến vị trí nhịp đổ bê tông, việc đa hệ ván khuôn vào vị trí đợc thực việc sàng ngang kết cấu dầm hệ thống bàn trợt lao dầm Mỗi phân đoạn ván khuôn sờn đợc liên kế với hệ thống dầm xylanh thuỷ lực xà đỡ chịu lực Hệ thống xylanh có tác dụng điều chỉnh vị trí cao độ ván khuôn sờn theo yêu cầu thiết kế 1.2.4.8 Thiết bị lao, thiết bị thuỷ lực Trong trình đổ bê tông, hệ thống MSS đợc đỡ bốn kích chủ yếu Chúng đợc đặt hệ đỡ công xon trớc sau nhịp chuẩn bị đúc ( mặt cầu, bên dới khung treo ) Kích đợc trang bị ốc hãm để chịu lực cách an toàn khớp khuyên yên ngựa Sau lao hệ thống MSS bốn kích bắt đầu hoạt động Dầm đợc nâng lên khoảng 200mm phía kích Khi đạt tới cao độ khởi đầu, ốc hãm an toàn đợc vặn chặt áp lực dầu đợc giảm xuống 1.2.5 Một số vấn đề liên quan đến công nghệ 17 PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động 1.2.5.1 Nối thi công dầm Đối với cầu BTCT DƯL liên tục nhiều nhịp, công nghệ thi công đổ bê tông đà giáo di động nh phần lớn công nghệ thi công khác đòi hỏi mối nối trình thi công kết cấu dầm Mối nối thi công mặt cho phép thi công đoạn liên tiếp cách hiệu nhng mặt khác chúng điểm yếu kết cấu công trình Hầu nh tất biện pháp thi công dự kiến đặt neo, nối bó cáp dự ứng lực mối nối thi công mặt cắt bê tông tiếp tục giảm yếu gây hệ thống neo Chính phạm vi cốt thép thờng đợc bố trí đặc biệt cẩn thận Để bù lại giảm cờng độ chịu kéo mối nối thi công cốt thép dọc đợc đặt nh cốt thép nối Trong đoạn đổ bê tông, cốt thép đợc yêu cầu đặt song song cho mối nối để chịu ứng suất kéo sinh co ngãt øng suÊt kÐo sinh nhiệt độ trình Hydrat hoá, đặc biệt với phận kết cấu dày giữ giá trị nhỏ thông qua theo dõi để giữ nhiệt độ giới hạn hợp lí Nếu cáp dự ứng lực đợc neo mối nối thi công, bê tông đoạn lân cận bị hạn chế khỏi ảnh hởng biến dạng từ biến đoạn trớc ứng suất nén lớn đằng sau neo ứng suất kéo phát sinh vị trí gần sau neo, dẫn tới nứt bê tông ứng suất không đợc cân tạo ứng suất trớc liên tục ứng suất nén phát sinh lí tơng tự, nhng chừng mực chúng đợc khỏi phạm vi neo Chính cốt thép thờng phải đợc bố trí gần neo để đem lại vết nứt nhỏ 1.2.5.2 Mối nối cáp dự ứng lực Mối nối cáp trớc tạo dự ứng lực cho bó cáp đợc nối ( The Coupled Tendon) có cấu làm việc nh mối nối thi công với có cáp neo Sau tạo DƯL cho bó cáp cấu làm việc nh nhng với điều kiện ngợc lại Gần bó cáp tợng tăng ứng suất nén xảy phạm vi ứng suất kéo phát sinh cần bố trí cốt thép thờng Những ứng suất kéo lại vô nhỏ nối ( The Couplers) đợc phân bố xa đệm đoạn đổ bê tông Toàn DƯL đợc truyền vào bê tông thông qua mối nối cáp Tất nhiên tốt nên tránh bố trí vị trí nối cáp mặt cắt Mô i nố i c p Hình 1.10 Mối nối cáp suốt chiều cao dầm sờn hộp 18 PGS.TS Nguyễn viết Trung Bài giảng T vấn Giám sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động Hình 1.11 Bố trí cốt thép dọc cầu Underslung: M30-I; M60-I Overhead: M45-S; M70-S • Double Span: M30x2-S 19 ... cao 1.1.3 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo di động ( MSS - Movable Scaffolding System ) Hệ thống đà giáo di động đợc phát triển từ hệ đà giáo cố định truyền thống Đối với cầu có kết cấu nhịp... sát- Giai đoạn nâng cao Chơng 1: Giới thiệu công nghệ đà giáo di động Đổ bê tông chỗ Giản đơn, liên đà giáo di Đảm bảo 35 ữ 60 tục động Đổ bê tông chỗ theo phơng pháp Liên tục Đảm bảo 60 ữ 200 đúc... nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo cố định Đây công nghệ lâu đời nhất, đại di n điển hình cho phơng pháp đổ bê tông chỗ Việc đúc dầm bê tông đợc tiến hành ván khuôn phận kết cấu đợc đỡ hệ thống đà giáo