Bai Giang CTNT F2(version1.0)-BAY SUA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI –CƠ SỞ BỘ MƠN CẦU HẦM -***** - MƠN HỌC CÔNG TRÌNH NHÂN TẠO F2 (BÀI GIẢNG) TP.HCM, tháng 11/2011 Đề cương cơng trình nhân tạo F2 ĐỀ CƯƠNG CƠNG TRÌNH NHÂN TẠO F2 Vai trị cơng tác đo đạc? Các phương pháp định vị tim mố trụ cầu? Yêu cầu độ xác đo đạc? Vai trị cơng trình phụ trợ? Cấu tạo, phạm vi áp dụng tường ván, vòng vây cọc ván thép? Thùng chụp? Vai trò đà giáo trụ tạm? Cấu tạo kết cấu vạn (YUKM, MYK)? Các thiết bị phục vụ cho cơng tác thi cơng đóng cọc? Thế độ chối? Cách xác định độ chối theo lí thuyết? Thế độ chối giả? Thế độ sụt giả? Trình bày phương pháp thi cơng móng cọc đóng cạn? Trình bày phương pháp thi cơng móng cọc đóng điều kiện ngập nước? Trình bày phương pháp đổ bêtông nước? Xác định chiều dày lớp bêtơng bịt đáy? Trình bày phương pháp khoan tạo lỗ thi công cọc khoan nhồi? PVAD? 10 Trình bày cơng tác gia cơng cốt thép cơng tác đổ bêtơng cọc khoan nhồi? 11 Vai trị ống vách thép? Vai trò vữa sét bentonite? Các tiêu lý vữa sét? 12 Trình bày phương pháp thi cơng móng cọc khoan nhồi cạn? 13 Trình bày phương pháp thi cơng móng cọc khoan nhồi điều kiện ngập nước? 14 Trình bày công tác tổ chức thi công mố cấu? 15 Trình bày biện pháp thi cơng cầu dầm thép? 16 Trình bày biện pháp thi cơng đổ chỗ bêtông mặt cầu cầu dầm thép liên hợp bêtơng cốt thép? 17 Trình bày biện pháp thi công mối nối đinh tán bulông cường độ cao? 18 Trình bày biện pháp thi cơng cầu dàn thép? 19 Trình bày đặc điểm tổ chức thi công cầu nguyên tắc tổ chức thi cơng cầu? 20 Trình bày vai trị cơng tác lập kế hoạch tổ chức thi công cầu? 21 Trình bày cơng nghệ chế tạo dầm BTCT căng trước? 22 Trình bày cơng nghệ chế tạo dầm BTCT căng sau? Trình tự căng bó cáp? 23 Trình bày biện pháp thi công cầu dầm BTCT? Bộ môn Cầu – Hầm Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM Email: Email: sbte2@utc2.edu.vn, bmcauham2@gmail.com Trang Đề cương cơng trình nhân tạo F2 24 Trình bày cơng nghệ thi công đúc hẫng cầu dầm BTCT liên tục (trình tự thi cơng, biện pháp giữ ổn định q trình đúc hẫng, phân khối đổ bêtơng)? 25 Trình bày vai trị, nội dung cơng tác kiểm định cầu? 26 Trình bày cơng tác đo ứng suất? 27 Trình bày cơng tác đo độ võng? 28 Trình bày cơng tác đo dao động? 29 Trình bày biện pháp sửa chữa tăng cường cầu dầm BTCT? 30 Trình bày biện pháp sửa chữa tăng cường cầu dầm thép? 31 Trình bày biện pháp sửa chữa tăng cường mố trụ? Bộ môn Cầu – Hầm Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM Email: Email: sbte2@utc2.edu.vn, bmcauham2@gmail.com Trang Mục lc :Cụng trỡnh nhõn to F2 PHầN 2: THI CÔNG Và SữA CHữA CầU Chơng 1: Những vấn đề chung kỹ thuật thi công cầu 1.1 Công tác đo đạc 1.1.1 Vai trò công tác đo đạc 1.1.2 Nội dung công tác đo đạc 1.1.3 Yêu cầu công tác đo đạc 1.1.4 Hệ thống cọc mố lới khống chế tim cầu 1.1.5 Định vị tim mố, trụ 1.1.6 Yêu cầu độ xác đo đạc 1.2 Các công trình phụ trợ thi công cầu 1.2.1 Vai trò công trình phụ trợ 1.2.2 Các loại công trình phụ trợ 1.2.3 Nguyên tắc tính toán thiết kế công trình phụ trợ 1.2.4 Các công trình chắn đất 1.2.5 Các công trình ngăn nớc 1.2.6 Đà giáo trụ tạm 1.2.7 Các dạng kết cấu vạn 1.2.8 Hệ Chơng 2: Thi công móng, mố trụ, cầu 2.1 Thi công móng khối thiên nhiên 2.1.1 Thi công móng biện pháp đào trần 2.1.2 Thi công móng khối có gia cố chống vách hố móng 2.1.3 Thi công móng khối vòng vây cọc ván 2.1.4 Thi công móng khối điều kiện ngập nớc 2.2 Thi công dạng móng cọc 2.2.1 Khái niệm chung 2.2.2 Chế tạo loại cọc 2.2.3 Các thiết bị hạ cọc 2.2.4 Thi công móng cọc cạn 2.2.5 Thi công móng cọc khu vực ngập nớc 2.2.6 Lớp bê tông bịt đáy công nghệ đổ bê tông dới nớc 2.3 Thi công cọc khoan nhồi 2.3.1 Khái niệm chung 2.3.2 Thiết bị khoan tạo lỗ 2.3.3 Các thiết bị vật liệu phụ trợ 2.3.4 Vệ sinh lỗ khoan 2.3.6 Công tác đỗ bê tông 2.4 Thi công thân mố , trụ cầu 2.4.1 Ván khuôn 2.4.2 Thi công mố, trụ toàn khối đổ chỗ 2.4.3 Thi công mố trụ lắp ghép bán lắp ghép Chơng 3: Thi công kết cấu nhịp thép 3.1 Chế tạo kết cấu thép 3.2 Thực dạng liên kết kết cấu thép 3.3 Thi công cầu dầm thép 3.3.1 Lao dầm cần cẩu 3.3.2 Thi công dầm thép biện ph¸p lao kÐo däc Trang 1 1 5 6 10 10 12 14 14 14 16 17 17 18 18 19 20 21 23 25 27 27 27 28 29 30 30 30 32 33 36 36 36 37 37 38 Bộ môn Cầu – Hầm Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM Email: Email: sbte2@utc2.edu.vn, bmcauham2@gmail.com Trang Mục lục :Cơng trình nhân tạo F2 3.3.3 Thi công cầu dầm thép theo biện pháp lắp hẫng 3.4 Thi công bê tông mặt cầu 3.5 Thi công KCN dn thép 3.5.1 Lắp chỗ cầu dàn đà giáo trụ tạm 3.5.2 Thi công lắp chỗ theo sơ đồ bán hẫng hẫng 3.5.3 Thi công cầu dàn thép biện pháp lao dọc đờng trợt 3.5.4 Thi công dàn thép biện pháp lao dọc có trụ đỡ 3.5.5 Thi công dàn thép biện pháp chở 3.5.6 Thi công dàn thép biện pháp lao ngang đờng trợt Chuơng thi công kết cấu nhịp BTCT 4.1.Tổng quan ph ơng pháp thi công cầu BT 4.2.Thi công KCN cầu BTCT lắp ghép 4.2.1 Chế tạo dầm BTCT DƯL 4.2.2 Vận chuyển dầm BTCT 4.2.3 Thi công dầm BTCT biện pháp lao dọc - sàng ngang 4.2.4 Thi công dầm BTCT giá lao cầu 4.2.5 Thi công cầu BTCT theo phơng pháp lắp hẫng 4.2.6 Thi công cầu BTCT DƯL theo phơng pháp xâu táo 4.3.Thi công KCN cầu BTCT đúc chỗ 4.3.1 Đúc chỗ KCN đà giáo cố định 4.3.2 Đúc chỗ KCN đà giáo di động 4.3.3 Thi công đúc đẩy 4.3.4 Thi công cầu dầm BTCT theo công nghệ đúc hẫng Chơng 5: Tổ chức thi công cầu 5.1.Khái niệm chung công tác tổ chức thi công cầu 5.1.1 ý nghĩa 5.1.2 Các giai đoạn tổ chức xây dựng cầu 5.1.3 Những yêu cầu công tác tổ chức xây dựng 5.1.4 Nguyên tắc tổ chức xây dựng cầu 5.2.Nội dung thiết kế tổ chức thi công cầu 5.2.1 TKTCTC 5.2.2 TK thi công chi tiết 5.2.3 Tài liệu gốc để TKTCTC 5.3.Tổ chức công trờng 5.3.1 Chọn địa điểm lập quy hoạch mặt công trờng 5.3.2 Bố trí mặt công trờng 5.3.3 Xây dựng mặt công trờng 5.4.Kế hoạch, tiến độ thi công 5.4.1 Lập biểu đồ tiến độ theo sơ đồ ngang 5.4.2 Khái niệm sơ đồ mạng 5.5.An ton lao động thi công cầu Chơng Thử nghiệm cầu 6.1.Mục đích công tác thử nghiệm cầu 6.2.Nội dung công tác thử tải cầu 6.3.Tải trọng thử 6.4.Phơng pháp thiết bị đo ứng suất 6.4.1 Phơng pháp dùng ten-xơ-mét B mụn Cu Hm a ch: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM Email: Email: sbte2@utc2.edu.vn, bmcauham2@gmail.com Trang 40 40 42 42 44 46 49 49 50 52 52 52 52 54 54 55 57 58 58 58 59 59 61 66 66 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70 70 72 72 73 75 75 76 76 76 78 79 79 Mục lục :Cơng trình nhân tạo F2 6.4.2 C¸c thiÕt bị đo ứng suất 6.5.Phơng pháp thiết bị đo chuyển vị 6.5.1 Phơng pháp đo độ võng đo chuyển vị thẳng 6.5.2 Các thiết bị đo độ võng chuyển vị 6.6.Những nội dung khác đợc tiến hành đo đạc thử tải cầu 6.6.1 Đo thử động cầu 6.6.2 Xác định đặc trng lý tính chất vật liệu 6.6.3 Phát khuyết tật h hỏng ẩn giấu 6.7.Xử lý số liệu đo đạc kết luận, đánh giá 6.7.1 Xử lý số liệu đo đạc 6.7.2 Đánh giá nhận xét kết thử tải cầu Chơng sửa chữa v tăng cờng cầu 7.1.Những h hỏng phận cầu 7.1.1 Các h háng cđa kÕt cÊu thÐp 7.1.2 C¸c h− háng cđa kết cấu nhịp BT, đá xây, BTCT 7.1.3 Các h hỏng gối cầu 7.1.4 Các h hỏng mố, trụ, móng 7.2.Sửa chữa cầu thép 7.2.1 Sửa chữa mặt cầu 7.2.2 Thay đinh tán bu lông hỏng 7.2.3 Sửa vết nứt 7.2.4 Sửa chỗ móp méo 7.2.5 Sửa cong vênh 7.2.6 Sơn lại cầu thép 7.3.Sửa chữa cầu BTCT 7.3.1 Giải pháp chung 7.3.2 Chuẩn bị kết cấu trớc sửa chữa 7.3.3 Tiêm vữa xi măng keo epoxy 7.3.4 Dùng BT polyme vữa đặc biệt để vá chỗ vỡ bịt vết nứt 7.3.5 Phun BT 7.4.Sửa chữa mố trụ cầu 7.5.Các giải pháp tăng cờng mở rộng KC cầu thép 7.5.1 Nguyên tắc chung 7.5.2 Tăng cờng phần xe chạy 7.5.3 Tăng cờng dầm chủ đặc bụng 7.5.4 Tăng cờng dàn chủ 7.6.Tăng cờng cầu BTCT 7.6.1 Thêm cốt thép 7.6.2 Dán thép bổ sung 7.6.3 Tạo DƯL bổ sung 7.7.Tăng cờng mố, trụ cầu 7.7.1 Tăng cờng trụ 7.7.2 Tăng cờng mố B mụn Cầu – Hầm Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM Email: Email: sbte2@utc2.edu.vn, bmcauham2@gmail.com Trang 80 81 81 81 82 82 83 83 83 83 84 85 85 85 85 86 86 86 86 87 87 87 87 87 88 88 89 89 89 89 90 90 90 91 91 92 92 92 93 93 94 94 94 Tài liệu môn học Công trình nhân tạo PHầN thi công sửa chữa cầu Chơng vấn đề chung kỹ thuật thi công cầu 1.1 Công tác đo đạc 1.1.1 Vai trò công tác đo đạc - Định vị vị trí công trình phận thực địa cho với vẽ thiết kế Một công trình đợc chia thành nhiều phận đợc gọi hạng mục công trình Thông thờng công trình cầu gồm hạng mục sau: Móng, mố, trụ Mặt xe chạy Nền đắp đầu cầu Các công trình điều tiết dòng chảy - Xác định kích thớc phận kết cấu cho công trình đợc thi công hình dạng, kích thớc - Xác định xác khối lợng giai đoạn thi công để phục vụ cho công việc quản lý - Phục vụ cho công tác theo dõi làm việc công trình sau bàn giao đa vào sử dụng 1.1.2 Nội dung công tác đo đạc Công tác đo đạc đợc tiến hành trớc thi công; trình thi công; kết thúc xây lắp trớc tiến hành bàn giao - Tr−íc thi c«ng: LËp hƯ thèng mèc khèng chế Dựa vào lới khống chế định vị tim cầu, tim mố, trụ - Trong trình thi công: đo đạc xác định kích thớc, khối lợng phận kết cấu - Sau xây lắp: đo đạc hoàn công: đo vẽ lại phận công trình, so sánh lại phận có sai khác với vẽ thiết kế hay không 1.1.3 Yêu cầu công tác đo đạc - Công tác đo đạc phải đợc lập đề cơng chi tiết đợc thực theo đề cơng đợc lập - duyệt Trong đề cơng phải đa phơng pháp đo, thiết bị đo, nội dung đo, độ xác - Công tác đo đạc phải đợc tiến hành thờng xuyên, có hệ thống, phát sai lệch - Công tác đo đạc công trình cầu lớn phải tổ đo đạc gồm: kỹ s trắc địa phụ trách + công nhân đà đợc đào tạo Công trình cầu nhỏ kỹ s đạo thi công phụ trách Đỗ Anh Tú Bộ môn Cầu - Hầm Tài liệu môn học Công trình nhân tạo 1.1.4 Hệ thống cọc mốc lới khống chế tim cầu Số lợng cọc mốc quy định loại cọc mốc phụ thuộc vào chiều dài cầu Bảng 1.1- Quy định tỉ lệ bình đồ, số lợng cọc mốc Mốc khống chế Khoảng Chiều Mốc cao độ Tỉ lệ tim cầu cách đờng dài cầu bình đồ đồng mức L (m) Số lợng Loại cọc Số lợng Loại cọc (m) 300 1:5000 1,0 2/1 bờ bê tông 2/1 bờ bê tông Lới khống chế: bờ sông, ngời ta thờng lập lới tam giác, lới tứ giác, lới đa giác Có thể lập lới hình thoi với tuyến tim cầu chạy qua bÃi (hình 1.1.d) Cơ tuyến: đờng sở, đợc đo với độ xác cao A D B C 3 a) b) 3 2 c) d) Hình 1.1- Các sơ đồ lới khống chế 1- Tim cầu; 2- Cơ tuyến; 3- Cọc mốc; 4- BÃi Việc xác định sơ đồ lới khống chế phụ thuộc vào địa hình khu vực xây dựng cầu Mạng lới phải bao gồm điểm định vị tim cầu, bên bờ có điểm Đối với cầu có quy mô lớn lới khống chế phải gắn với toạ độ chuẩn Quốc gia, cầu có quy mô nhỏ không cần Đỗ Anh Tú Bộ môn Cầu - Hầm Tài liệu môn học Công trình nhân tạo Cao độ: với cầu trung nhỏ sử dụng cao độ giả định, mốc cao độ đợc xác định xây dựng mặt công trờng Với cầu lớn phải dẫn mốc cao độ Quốc gia công trình 1.1.5 Định vị tim mố, trụ a) Phơng pháp đo trực tiếp: Dùng thớc thép kết hợp với rọi máy ngắm hớng, đo trực tiếp tõ cäc mèc gÇn nhÊt dÉn theo h−íng tim cầu Khi đà xác định đợc vị trí tim mố trụ, đặt máy đó, quay góc 900 xác định hớng trục dọc mố, trụ, đóng bên thợng lu hạ lu cọc định vị trục dọc cho mố, trụ Chẳng hạn sau xác định đợc tim trụ T1, đặt máy đó, ngắm H0 quay góc 900 để xác định điểm 1, 2, 1, (hình 1.2) vị trÝ mãng mè, trô Ho T1 A1 1' H1 T2 A2 2' Hình 1.2- Sơ đồ định vị tim mố, trụ cách đo trực tiếp b) Phơng pháp đo gián tiếp kéo thớc: - Dựng cầu tạm song song với cầu chính: vừa đảm bảo giao thông lại bờ, vừa phục vụ công tác đo đạc - Cạnh mép cầu tạm xác định đờng tim phụ song song với tim cầu (hình 1.3.a) Chuyển điểm mốc H0, H1 từ tim cầu sang tim phụ, đợc H0, H1 - Trên tim phụ xác định A1, T1, T2, A2 kéo thớc - Trên điểm tơng đơng đó, đặt máy quay 900 phía tim cầu chính, xác định đợc điểm 1’, 2’, 1, (n»m trªn trơc däc cđa mè, trụ) Trờng hợp bên cạnh có cầu cũ khai thác nhng tim cầu cũ không song song với tim cầu (hình 1.3.b): - Xác định tim phụ xiên góc so với tim cầu - Chuyển điểm mốc từ tim lên tim phụ: Dọc tim phụ đo khoảng cách: A1H0 = A1H0/cos, Tại A1, T1, đặt máy ngắm H0, quay góc (900 - ) phía tim cầu chính, xác định đợc A1, T1, Yêu cầu: thớc thép kéo căng (lực cân), đo từ H0 theo hớng Đỗ Anh Tú Bộ môn Cầu - Hầm Tài liệu môn học Công trình nhân tạo Ho T1 H1 T2 A1 A2 1' 2' a) b) H'o H'o A'1 T'1 T'2 A'2 H'1 trôc phơ γ 90−γ A'1 90+γ T'2 T'1 A'2 H'1 H×nh 1.3- Sơ đồ định vị tim mố, trụ cách đo trực tiếp a) Trục cầu tạm song song với trục cầu chính; b) Không song song c) Phơng pháp đo gián tiếp giao hội tia ngắm: Phơng pháp áp dụng phải xác định vị trí tim cầu lớn nằm sông Giả sử có sơ đồ nh hình 1.4, tiến hành bớc sau: H2 a1 L1 γ Ho γ T1 A1 α1 H1 Hình 1.4- Xác định vị trí mố, trụ giao hội tia ngắm - Xác định khoảng cách H0T1 - áp dụng định lý cos, tính H1T1 - áp dụng định lý sin, tính - Đóng bè mảng neo tạm vị trí T1 Trên bè mảng vạch tạm vị trí tim trụ T1 Đặt máy H1 ngắm H0, quay góc 1, xác định đợc T1 (là giao tia ngắm với tim cầu), sau đóng cọc vị trí vừa xác định d) Phơng pháp đo xác định tim trụ cầu cong: - Phơng pháp đa giác: giao hội tia ngắm - Phơng pháp dây cung: Xác định A1, A2 Đỗ Anh Tú Bộ môn Cầu - Hầm