Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thi công cầu vòm ống thép nhồi bê tông bằng hệ thiên tuyến tại dự án cầu đông trù

1 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG : TỔNG QUAN VỀ CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG 1.1 Giới thiếu kết cấu Ống thép nhồi bê tông 1.1.1.Hình dáng chủng loại 1.1.3.Ƣu điểm kết cấu ống thép nhồi bê tông liên hợp 1.1.4.Đánh giá so sánh cột thép thông thƣờng cột thép nhồi bê tông 10 1.1.5.Ứng dụng xây dựng 12 1.2.Tổng quan cầu Vòm ống thép nhồi bê tông 13 1.2.1.Sơ lƣợc đời phát triển cầu Vòm ống thép nhồi bê tơng 13 1.2.2.Một số cơng trình điển hình xây dựng sử dụng kết cấu Vịm ống thép nhồi bê tông giới Việt Nam 14 1.2.3.Các loại sơ đồ cầu Vịm ống thép nhồi bê tơng 19 CHƢƠNG 2: 22 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG 22 2.1.Phân tích cơng nghệ thi công 22 2.2.Cơng nghệ thi cơng vịm ống thép nhồi bê tông 23 2.3 Lựa chọn cơng nghệ thi cơng lắp dựng vịm ống thép nhồi bê tông 23 2.3.1.Công nghệ thi công hệ trụ tạm 23 2.3.2.Công nghệ thi công hệ thiên tuyến 26 2.3.3 Công nghệ thi công quay 30 2.3.4 Đánh giá chung công nghệ thi công 34 CHƢƠNG 3: 36 CÔNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG BẰNG HỆ THIÊN TUYẾN TẠI DỰ ÁN CẦU ĐÔNG TRÙ 36 3.1.Khái quát dự án 36 3.2 Phân tích lựa chọn Cơng nghệ tổ chức thi công 37 3.2.1.Điều kiện khu vực thi công cầu Đông Trù 37 3.2.2.Tiến độ thi công 41 3.2.3.Chi phí thi cơng 41 3.2.4 Năng lực thiết bị Nhà thầu 47 3.2.5.Kết luận: 47 3.3.Trình tự thi công chủ đạo 48 3.4.Thiết kế hệ thiên tuyến phục vụ thi công 55 3.4.1.Hệ giá tháp: gồm giá tháp cáp giằng giá tháp 56 3.4.2.Hệ thống dây 62 3.4.3.Hệ neo cố 72 3.4.4.Cẩu thử với hệ thống cẩu lắp hệ thiên tuyến 74 3.5.Lắp ráp phận kết cấu phần 75 3.5.1.Lắp ráp sƣờn vòm ống thép 75 3.5.2 Thi công hệ cáp giằng vĩnh cửu 83 3.5.3 Lắp ráp treo 84 3.5.4 Lắp ráp dầm ngang treo 85 3.5.5.Lắp ráp dầm dọc mặt cầu 87 3.5.6.Hoàn thiện cầu 88 3.6.Quản lý chất lƣợng q trình thi cơng 89 3.6.1.Các điểm trọng yếu thi công cầu vòm ống thép hệ thiên tuyến 89 3.6.2.Khống chế quan trắc thi công 90 3.6.3.Quan trắc đƣờng trục sƣờn vòm 90 3.6.4.Quan trắc cao độ sƣờn vòm 90 3.6.5.Quan trắc chuyển vị tháp chủ tháp treo 90 3.6.6.Quan trắc độ võng dây chủ lực dây 91 3.6.7.Quan trắc lực dây treo 91 3.6.8.Quan trắc biến vị hố neo chủ hố neo dây treo 91 CHƢƠNG 4: 92 KIẾN NGHỊ 92 4.1 Kiến nghị sử dụng kết cầu Ống thép nhồi bê tông xây dựng 92 4.2 Kiến nghị lựa chọn Công nghệ thi cơng Cầu vịm ống thép nhồi bê tơng 92 4.3 Kiến nghị sử dụng Công nghệ thi công thiên tuyến 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 MỞ ĐẦU Sinh thời, Chủ tịch Hồ Chí Minh nói: “Giao thơng mạch máu tổ chức Giao thơng tốt việc dễ dàng Giao thơng xấu việc đình trệ” Câu nói giản dị Bác khơng nhấn mạnh đến vai trị quan trọng GTVT nghịêp xây dựng bảo vệ Tổ quốc, mà lời nhắc nhở nhiệm vụ ngƣời làm công tác giao thông vận tải khứ, tƣơng lai sau Bƣớc vào thời bình, nghiệp tái thiết phát triển đất nƣớc, từ bắt đầu công „Đổi mới‟, phát triển kinh tế đất nƣớc theo kinh tế thị trƣờng định hƣớng XHCN, Đảng, Nhà nƣớc chủ trƣơng phải ƣu tiên đầu tƣ phát triển GTVT để GTVT trƣớc bƣớc tạo tiền đề thúc đẩy kinh tế phát triển Nghị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VI (1986) xác định: “GTVT khâu quan trọng kết cấu hạ tầng‟‟ “GTVT phải trƣớc bƣớc để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế quốc dân‟‟ Năm 1997, Quốc lộ nối Thủ Hà Nội với thành phố cảng Hải Phịng đƣợc đƣa vào khai thác với đƣờng dành cho xe giới, đƣờng dành cho xe thô sơ, ngƣời dải phân cách đƣợc trồng cảnh Dự án cải tạo nâng cấp Quốc lộ đánh dấu bƣớc nhảy vọt đội ngũ Tƣ vấn Thiết kế giao thông, thi cơng cầu, đƣờng đƣợc tiếp cận cơng nghệ máy tính, phần mềm phục vụ thiết kế, quy trình kỹ thuật, thiết bị, máy thi công, …là thành mƣời năm (1987 – 1997) đổi kinh tế cũ theo kinh tế thị trƣờng hợp tác quốc tế Thời gian trƣớc năm 1997, xe chở hàng, xe chở khách vận hành suốt chiều dài 108 số Quốc lộ phải sử dụng thời gian dƣới bốn tiếng đồng hồ Thì, thời gian đƣợc tiết kiệm đƣợc nửa… Khi kinh tế tăng trƣởng đặn, cho phép đất nƣớc thực cơng trình cầu dƣờng đại với nhiều kiểu kết cấu giới Với lực trình độ thi công nay, đội ngũ cán công nhân ngành GTVT Việt Nam thực đƣợc điều thần kỳ mà cách 20 đến 30 năm không nghĩ đến Một số thành tựu bật ngành cầu đƣờng Việt Nam kể đến nhƣ: Cầu Sông Hàn: Thiết kế xoay độc đáo cầu điểm lạ thu hút đông đảo ý du khách nhƣ giới kiến trúc khu vực Cầu Mỹ Thuận: Cầu Mỹ Thuận nối liền hai tỉnh Vĩnh Long Tiền Giang, đƣợc hoàn thành năm 2000 Đây cầu dây văng nƣớc ta, có chiều dài 1.535m Phần cầu cầu treo dây văng dài 350m, nhịp thông thuyền 350m, chiều cao thông thuyền 37,5m Phần cầu phụ bên gồm 11 nhịp, dài 437,6m, chiều rộng mặt cầu 23,6m, gồm xe giới lề cho ngƣời Cầu Bãi Cháy: Nằm quốc lộ 18, nối Hòn Gai với Bãi Cháy qua eo biển Cửa Lục thuộc tỉnh Quảng Ninh Đây cầu dây văng mặt phẳng dài nƣớc ta, cầu đƣợc thi công công nghệ đúc hẫng cân trụ cầu chính, dầm đƣợc vƣơn biển kết thúc điểm nối liền hai cánh hẫng Nhƣ vậy, kỹ sƣ công nhân ngành cầu đƣờng Việt Nam làm chủ đƣợc nhiều công nghệ thi công tiến tiến giới Chúng ta thi công đƣợc nhƣng cầu Dây Văng lớn nhƣ cầu Cần Thơ, cầu Mỹ Thuận, cầu Bãi Cháy… nhƣng cầu đúc hẫng cân với độ lớn nhƣ cầu Thanh Trì, cầu Vĩnh Tuy… Để tiếp tục khẳng định lực ngƣời Việt Nam, Ủy ban nhân dân Thành Phố Hà Nội định lựa chọn kết cầu Vòm thép nhồi bê tông để sử dụng cho dự án cầu Đông Trù Đây dự án quan trọng để nối tỉnh phía bắc với sân bay Nội Bài Tuy nhiên, lần dự án có kết cầu Vịm thép nhồi bê tơng đƣợc kỹ sƣ Việt Nam thực từ trình thiết thi cơng Vì q trình thực gặp nhiều khó khăn vƣớng mắc Một vƣớng mắc lớn việc lựa chọn công nghệ thi cơng thích hợp cho việc lắp đặt hệ thơng vịm dự án Đề tài Ln văn “Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ thi cơng cầu Vịm ống thếp nhồi bê tông hệ thiên tuyến dự án cầu Đơng Trù” với mục đích đƣa nhƣng cơng nghệ thi cơng cầu vịm ống thép nhồi bê tông thƣờng sử dụng phƣơng pháp lựa chọn công nghệ thi công dự án cầu Đông Trù để làm thành tài liệu tham khảo cho dự án tƣơng tự sau CHƢƠNG : TỔNG QUAN VỀ CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG 1.1 Giới thiếu kết cấu Ống thép nhồi bê tơng 1.1.1.Hình dáng chủng loại Cột thép bê tông liên hợp đƣợc định nghĩa nhƣ kết cấu chịu nén thép đƣợc bọc bê tông bê tông nhồi ống thép Tùy thuộc chủng loại hình dạng chia làm loại cột liên hợp thƣờng dùng xây dựng nhƣ sau Loại 1: Thép kết cấu (cốt cứng) đựợc bọc bê tông ( a,b,c) Loại 2: Bê tông nhồi hộp, ống thép.(f,g,i) Loại 3: Hỗn hợp hai loại trên.(d, h) Hình 1.1: Các dạng kết cấu ống thép nhồi bê tông Loại 1: Đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật phòng cháy, đơn giản cần tăng cƣờng độ cách thêm cốt thép lớp bê tơng ngồi.Tuy nhiên việc kiểm tra sử lý kết cấu thép bên thực Chủng loại kết cấu phù hợp cho cơng trình chịu động đất lớn với tác tải trọng ngang lặp Loại 2: Ống thép nhồi bê tông đƣợc sử dụng nhiều trụ cầu mà phải chịu tải trọng va xe, vành cầu vịm, cột nhà cao tầng khơng thiết có cốt thép bên Loại 3: Có tính chống cháy cao có đƣợc ƣu điểm hai chủng loại kết cấu 1.1.2.Đặc điểm làm việc kết nhồi bê tơng Hình 1.2 Trạng thái ứng suất cấu kiện ống thép trịn nhồi bê tơng chịu nén Trong phận kết cấu ống thép nhồi bê tơng chịu lực dọc trục có thành phần ứng suất nhƣ sau: c Trong bê tông: ứng suất nén dọc trục  cB áp lực ngang  r s s Trong ống thép: ứng suất dọc trục  z ứng suất tiếp   s Nguyên nhân xuất áp lực ngang  r lên bê tông ứng suất tiếp   ống thép hệ số nở ngang hai loại vật liệu khác nhau, hệ số nở ngang bê tơng ln lớn thép giai đoạn làm việc Áp lực ngang  r lên bê tông không cho phép bê tông tự phát triển biến dạng theo phƣơng ngang tạo trạng thái ứng suất ba chiều bê tông Ở trạng thái chịu lực ba chiều, khả chịu lực dọc trục bê tông tăng lên đáng kể Đây đặc điểm chịu lực quan trọng kết cấu ống thép nhồi bê tông 1.1.3.Ưu điểm kết cấu ống thép nhồi bê tông liên hợp Kết cấu ống thép nhồi bê tơng có số điểm lợi vƣợt trội so với kết cấu thép bê tông cốt thép kết cấu bê tông cốt cứng Sự làm việc đồng thời ứng suất phân bố theo hƣớng mặt cắt đạt tới mức tối ƣu Vỏ thép bên chịu kéo chịu uốn tốt, đồng thời độ cứng kết cấu ống thép nhồi bê tông tăng mô đun đàn hồi vỏ thép lớn bê tông nhiều, cƣờng độ chịu nén bê tơng tăng đáng kể có hiệu ứng bó chống nở hông ống thép, bê tông bên làm giảm khả ổn định cục vỏ thép Hiệu ứng bó bê tơng tiết diện hình tròn lớn nhiều so với vỏ thép dạng hộp chữ nhật hình dạng trịn thơng thƣờng hay đƣợc áp dụng nhiều Ống thép nhồi bê tơng đƣợc tính tốn thiết kế nhƣ kết cấu liên hợp gồm ống thép lõi bê tông làm việc Khi chịu ứng suất nhƣ vật liệu bê tơng nhồi ống thép có ƣu điểm nhƣ sau: Có cƣờng độ chịu lực cao với kích thƣớc nhỏ kinh tế Đơn giản liên kết với kết cấu khác Khả chịu biến dạng dẻo đảm bảo đặctính dẻo kết cấu Giảm ổn định cục thƣờng xẩy kết cấu thép Thuận lợi thi công chế tạo lắp đặt 10 Kết cấu thép đựợc nghiên cứu tăng vào vị trí cần thiết Bê tơng ống chịu nén cao có ống thép bên ngồi Thƣờng thiết kế chống cháy cho bê tông không cần đề cập tới nằm thép Không cần ván khuôn, đà giáo thi công Thông thƣờng kết cấu thép nhồi bê tơng có độ giảm chấn cao so với kêt cấu thép tốt cơng trình vùng động đất 1.1.4.Đánh giá so sánh cột thép thông thường cột thép nhồi bê tơng 1.1.4.1.Mất ổn định cục Hình dạng ổn dịnh cục thép đƣợc mơ tả hình 3, ống thép nhồi bê tơng bê tơng bên ngăn khơng cho ống thép bị biến dạng làm ổn định Ống thép Ống thép nhồi bê tơng Hình 1.3: Hình dạng ổn định hộp thép thép nhồi bê tông 1.1.4.2.Quan hệ lực biến dạng Theo tài liệu nƣớc biểu đồ quan hệ lực biến dạng hai chủng loại kết cấu ống thép ống thép đƣợc nhồi bê tông bên 81 Để bảo đảm độ ổn định lắp ráp sƣờn vòm, mối nối sƣờn vòm cần thực hàn nối kịp thời sớm tốt, lắp ráp giai đoạn 4, phải hàn nối đoạn 1, đoạn 2; số đoạn trạng thái hẫng không đƣợc vƣợt đoạn 3.5.1.3.Điều chỉnh cao độ đường tim sườn vòm Đƣờng tim sƣờn vòm cao độ tiêu khống chế sƣờn vòm đƣợc lắp ráp, q trình kiểm sốt phức tạp Trong suốt trình cẩu lắp, cán khảo sát tiến hành quan trắc theo dõi, sử dụng hệ thống neo giữ cáp giằng hƣớng ngang cầu để điều chỉnh đƣờng tim Đầu neo cáp giằng liên kết với palăng xích, thơng qua palăng xích để điều chỉnh đƣờng tim sƣờn vịm Do mặt sơng tƣơng đối rộng, cáp giằng hƣớng ngang cầu không tiện dẫn lên bờ, phải đóng cọc thép sơng cạnh trụ P11, P12 để neo giữ cáp giằng Hình 3.21: Bố trí cáp giằng ngang cầu 82 Hình 3.22: Ảnh cáp giằng ngang cầu Hình 3.23:Ảnh cọc neo nƣớc Điều chỉnh dây treo giữ làm cho cao độ sƣờn vòm đạt yêu cầu thiết kế, phƣơng pháp tính tốn lƣợng nâng trƣớc: hàm mục tiêu để điều chỉnh dây treo giữ cao độ lắp ráp, lấy lực căng thực tế đối chiếu với trị số tính tốn để tiến hành tính tốn lại Sau tính tốn hiệu chỉnh, tiến hành căng kéo đoạn dây neo giữ để đạt cao độ thiết kế 83 Đồng thời với căng kéo giữ chặt dây neo giữ, tổ đo đạc tiến hành quan trắc theo dõi trình để kiểm tra kết tính tốn có phù hợp với tình hình thực tế hay khơng đem số liệu quan trắc báo cán giám sát để đoạn sƣờn vịm cẩu lắp vào vị trí đƣợc chuẩn xác nhanh chóng 3.5.2 Thi cơng hệ cáp giằng vĩnh cửu Các bƣớc lắp hệ cáp giằng nhƣ sau: Phân tầng lắp ráp, phải tiến hành căng kéo đối xứng sƣờn vịm thƣợng hạ lƣu Trình tự lắp ráp: Kiểm tra mặt neo vỏ bọc cáp giằng  vận chuyển cáp giằng đến trƣờng thi công, lắp ráp giá đặt dây dây kéo dẫn  kéo dẫn cáp giằng, xếp dây, lắp vào vị trí  bít neo kéo căng cáp giằng sơ Vấn đề cần ý lắp ráp cáp giằng (1) Phải ý giữ gìn lớp bọc bảo vệ, không đƣợc bẻ cong mức, kéo lắp tuỳ ý Khi luồn dây phải ý bảo vệ lớp bọc PE, tránh luồn vào ống cong chôn sẵn, lớp PE ma sát với má ống thép bị hƣ hại (2) Trong trình lắp ráp, phải bố trí nhiều máy đàm để tiện phát vấn đề kịp thời xử lý (3) Bố trí cán chun mơn theo dõi tiến hành lắp ráp (4) Trƣớc kéo dẫn cáp giằng khỏi miệng ống chôn sẵn, phải cẩn thận cắt bỏ đầu kéo dẫn, bóc lớp PE bọc đầu tẩy vết bẩn dầu mỡ bề mặt cáp thép (5) Căn chiều dài thực tế cáp giằng, cự ly thực tế hai đầu neo, chiều dài khoang bọc kín ống đỡ, lƣợng dãn dài sau căng kéo cáp giằng để tính đƣợc chiều dài lớp bọc PE cần cắt bỏ nhằm bảo đảm sau hoàn thành căng kéo, phần cáp thép đƣợc bóc trần hồn tồn nằm khoang bọc 84 kín neo Để cho co bọc lớp PE thuận lợi qua vịng đệm cốc neo, phần đầu lớp PE đƣơc cắt thành đầu vát (6) Cáp thép sau tẩy trải thành bó (cần ý tao cáp thép cần đƣợc phân tầng, phân hàng thẳng thắn, tránh quấn vào nhau), trƣớc tiên dùng tời kéo đầu co dẫn vào ô định vị vƣợt khoảng định đầu kéo lại, dẫn vào lỗ neo Khi dẫn cáp giằng vào cần ý hai đầu nhau, sau yêu cầu tạm thời cố định cáp giằng (7) Sau cáp giằng luồn vào đƣờng ống chôn sẵn, bề mặt phần cáp giằng thị trƣớc miệng ống chơn sẵn cần đánh dấu để tiện ƣớc tính chiều dài cáp giằng vào ống bít kín (8) Sau lắp ráp cáp giằng cần lần lƣợt đo lại cao độ, đƣờng tim kết cấu cao độ toàn cầu Về giai đoạn, trình tự căng kéo cáp giằng, khống chế lực căng kéo cần tuân theo số liệu thiết kế cung cấp 3.5.3 Lắp ráp treo Lắp ráp treo dùng dây cơng tác phụ trợ Trình tự lắp ráp treo nhƣ sau : Làm lỗ treo  kiểm tra neo treo  đo cao độ điểm treo  vận chuyển treo đến trƣờng dỡ  treo thẳng đứng đƣa vào vị trí  căng kéo treo theo trình tự gia tải, điều chỉnh cao độ  bít kín neo xử lý phịng hộ Lắp treo dùng dây cơng tác palăng xích Khi lắp treo ngắn, dây công tác thả treo trực tiếp từ xuống xuyên qua lỗ chờ sẵn xiết chặt đai ốc đầu neo đƣợc Lắp ráp treo khác, dùng dây công tác đƣa treo đến vị trí tƣơng ứng, vị trí tƣơng ứng sƣờn vòm 85 treo lồng cơng tác (đà giáo), dùng palăng xích 5T thả qua lỗ chờ sẵn treo thị ngồi sƣờn vịm Khi dây cơng tác từ từ đƣa treo lên đến vị trí định, cho ngƣời xuống quàng đầu khuyết cáp vào treo, đầu qng vào móc palăng xích, ngƣời kéo palăng xích tháo bỏ dây cơng tác Sau tiếp tục kéo palăng xích lúc treo vào vị trí thiết kế xiết chặt đai ốc đầu neo Khi lắp ráp treo, tháo đai ốc đầu lắp vào rãnh lỗ chờ sẵn ống nhánh sƣờn vòm, khởi động tời, đem đầu nối dây kéo dẫn liên kết với cốc neo đầu treo, từ từ kéo treo lên, xuyên qua lỗ chừa sẵn ống nhánh sƣờn vịm, xiết đai ốc đầu Sau tháo đầu nối dây kéo dẫn, lặp lại bƣớc làm Dùng phƣơng pháp nhƣ tiến hành lắp ráp treo Đợi cẩu lắp dầm ngang vào vị trí, tháo đai ốc đầu dƣới treo ra, đem cốc neo đầu dƣới xuyên qua lỗ chờ sẵn dầm ngang lắp xiết đai ốc đầu dƣới Khi điều chỉnh cao độ, điều chỉnh đai ốc theo yêu cầu thiết kế, căng kéo treo ý trị số cao độ đo đạc, đạt cao độ thiết kế phải ngừng căng kéo, xiết chặt đai ốc làm cho cao độ mặt cầu đạt yêu cầu thiết kế Chú ý: Hai điểm treo phiến dầm ngang phải đƣợc tiến hành đồng Sau hoàn thành lắp ráp treo, đổ dầu mỡ chống gỉ vào neo, lắp chụp bảo vệ kiểm tra vỏ PE bọc ngồi treo xem có bị hƣ hại khơng, có hƣ hại dùng mỏ hàn PE hàn bù Cuối lắp chụp phòng nƣớc 3.5.4 Lắp ráp dầm ngang treo Dầm ngang dài 26.95m, trọng lƣợng khoảng 120.25t dùng nhóm dây treo 86 Sau đúc dầm ngang bãi, dùng cẩu long môn hạ thủy đƣa lên xà lan vận chuyển đến vị trí lắp ráp dùng hai nhóm dây chủ cẩu lên vị trí lắp ráp Cần ý lắp ráp đối xứng theo đỉnh vòm theo trình tự gia tải theo thiết kế Trình tự lắp ráp dầm ngang nhƣ sau: Chế tạo dầm ngang nghiệm thu  đƣa từ bãi chế tạo đến vị trí lắp ráp  cẩu thẳng đứng lên vị trí lắp ráp  đo đạc nghiệm thu  xiết chặt đai ốc neo đầu đầu dƣới treo Quan trắc biến dạng sƣờn vòm điều chỉnh cao độ dầm ngang: Trong trình lắp ráp dầm ngang, sƣờn vòm chịu tải trọng lớn dần gây biến đổi cao độ Vì vậy, ngồi việc lắp dầm ngang phải nghiêm chỉnh làm theo yêu cầu trình tự gia tải, trình lắp ráp dầm ngang nhịp cịn phải tăng cƣờng quan trắc tình trạng biến dạng sƣờn vịm, đặc biệt tình trạng biến đổi ứng suất mặt cắt đỉnh vòm, mặt cắt 3L/8, 2L/8, L/8 mặt cắt chân vòm Nếu xuất biến dạng bất thƣờng, phải ngừng lắp ráp dầm ngang làm rõ nguyên nhân, tìm biện pháp xử lý sau tiếp tục lắp ráp Ngoài nhịp lắp ráp dầm ngang bƣớc sau có ảnh hƣởng tới cao trình sƣờn vịm, làm cho cao độ dầm ngang lớp trƣớc bị biến đổi Vì vậy, sau lắp xong dầm ngang nhịp, phải đo lại cao độ dầm ngang (đồng thời xét tới biến đổi dốc dọc mặt cầu sau gia tải) Nếu cao độ thực tế so với cao độ thiết kế chênh lệch vƣợt phạm vi cho phép phải điều chỉnh cao độ dầm ngang Phƣơng pháp điều chỉnh nhƣ sau: Dùng móc cẩu chỉnh lại cẩu dầm ngang lên làm cho neo đầu dƣới treo rời đệm neo, vào cao độ cần điều chỉnh vặn đai ốc điều chỉnh, sau lại bng móc cẩu 87 Lắp ráp dầm ngang treo nhƣ hình sau: Hình 3.24: Ảnh thi cơng dầm ngang 3.5.5.Lắp ráp dầm dọc mặt cầu Trình tự lắp ráp mặt cầu nhƣ sau : 88 Đúc sẵn dầm dọc, mặt cầu nghiệm thu  vận chuyển đến vị trí lắp ráp  cẩu thẳng đứng lên vị trí lắp ráp  bng móc cẩu  liên kết cốt thép, chống lật đổ Khi lắp ráp dầm dọc mặt cầu phải bảo đảm dốc ngang xác, ngăn ngang cánh mặt cầu kề phải cân đối chuẩn Cần ý cốt thép chôn sẵn lan can đƣờng hành vị trí lắp ráp phải xác Cần mang theo sơ đồ ký hiệu đúc sẵn vẽ bố trí mặt theo thiết kế cắt dọc, cắt ngang để yêu cầu nhân viên cẩu lắp ráp theo vẽ trƣớc lên kế hoạch vận chuyển để nhân viên vận chuyển thực trình tự Thi cơng mối nối ƣớt theo hƣớng ngang, dọc sau hàn nối cốt thép vẽ thiết kế lắp ván khuôn đổ bê tông Thi công bê tông mối nối dùng đầm dùi đầm chặt Công nghệ thi công nhƣ thi cơng mối nối ƣớt với dầm đúc sẵn Hình 3.25: Ảnh thi cơng mặt cầu 3.5.6.Hồn thiện cầu Thi công hệ thống lan can, chiếu sáng, lớp phủ mặt cầu hoàn thiện 89 3.6.Quản lý chất lượng q trình thi cơng 3.6.1.Các điểm trọng yếu thi cơng cầu vịm ống thép hệ thiên tuyến Toàn kết cấu chịu lực hệ thống dây thiên tuyến u cầu phải đƣợc tính tốn kiểm tra cẩn thận, bảo đảm an toàn kết cấu mặt kỹ thuật Đối với cán quản lý công nhân kỹ thuật phải đƣợc hƣớng dẫn, bàn giao kỹ thuật toàn diện, cẩn thận Thiết bị máy loại dây cáp, cáp thép đến công trƣờng phải đƣợc kiểm tra toàn diện Hạng mục kiểm tra bao gồm: Giấy chứng nhận sản xuất hợp pháp, loại hình, qui cách số lƣợng, tình hình bảo dƣỡng, có hƣ hại hay khơng vv Đối với loại dây cáp, cáp thép cần thiết, tiến hành thí nghiệm với lực phá hoại Bê tơng kết cấu móng giá tháp hố neo phải lấy mẫu thí nghiệm bảo đảm cƣờng độ bê tông đạt yêu cầu thiết kế Căn đặc điểm thi công cẩu lắp hệ thiên tuyến, cần xây dựng hệ thống đo đạc khống chế thi công Khi thi công móng giá tháp, lắp ráp giá tháp, thi cơng hố neo, lắp đặt dây, bố trí cáp gió, lắp đặt neo tạm, căng dây neo giữ vv cần tiến hành đo đạc khống chế, nhƣ kiểm tra đo đạc khống chế biến dạng, nội lực, ổn định giá tháp, độ võng tình trạng hao mịn dây chủ, tình trạng dây neo giữ vv Bảo đảm đầy đủ độ an toàn toàn hệ thống dây thiên tuyến thời gian vận hành, làm cho hệ thống dây cẩu lắp vào trạng thái khống chế q trình thi cơng Sau hồn thành lắp ráp hệ thống dây thiên tuyến, cần tiến hành cẩu thử theo trình tự thử tải, để kiểm nghiệm độ an tồn tình trạng vận hành hệ 90 thống dây cẩu lắp, phát vấn đề kịp thời điều chỉnh, sửa chữa Trong giai đoạn cẩu thử, quan trắc biến dạng, cao độ đƣờng tim sƣờn vòm căng dây neo giữ, quan trắc biến dạng mố trụ theo dõi tình hình khí tƣợng thủy văn 3.6.2.Khống chế quan trắc thi cơng Quan trắc cầu vịm thi cơng hệ thống thiên tuyến chủ yếu phân thành mục: quan trắc đƣờng tim lắp ráp sƣờn vòm; quan trắc cao độ lắp ráp sƣờn vòm, quan trắc chuyển vị tháp chủ tháp treo; quan trắc độ võng dây chủ; kiểm tra lực dây treo; quan trắc biến dạng hố neo chủ 3.6.3.Quan trắc đường trục sườn vịm Trên hai bờ, phía thƣợng hạ lƣu đặt trạm quan trắc đƣờng trục sƣờn vòm vị trí thích hợp, quan trắc đƣờng trục đỉnh mạ đoạn sƣờn vòm cẩu từ bờ Đƣờng tim sƣờn vòm trƣớc cẩu lên, mặt đỉnh đƣờng trục sƣờn vòm dùng sơn trắng làm nền, đánh dấu tam giác sơn đỏ Bố trí trạm tồn đạc Quan trắc đƣờng trục sƣờn vịm cần tiến hành lắp đoạn sƣờn vòm 3.6.4.Quan trắc cao độ sườn vịm Dùng trạm tồn đạc quan trắc cao độ lắp sƣờn vòm Cao độ lắp ráp sƣờn vòm đơn vị thiết kế đơn vị giám sát khống chế cung cấp tính đổi thành điểm quan trắc thực tế để khống chế Quan trắc cao độ sƣờn vòm cần tiến hành lắp ráp đoạn sƣờn vòm 3.6.5.Quan trắc chuyển vị tháp chủ tháp treo Trên đƣờng vng góc với đƣờng tim cầu tháp chủ tháp treo đặt trạm quan trắc điểm hậu thị Trên đỉnh tháp chủ, tháp treo mép thƣợng hạ lƣu bên đặt thƣớc ngắm cố định Khi cẩu lắp, dùng trạm toàn đạc quan 91 trắc chuyển vị tháp Quan trắc chuyển vị tháp chủ, tháp treo cần tiến hành cẩu thử, nói chung khơng tiến hành lắp ráp sƣờn vòm, nhƣng cần thiết cần quan trắc 3.6.6.Quan trắc độ võng dây chủ lực dây Trƣớc cẩu, quan trắc độ võng khơng tải dây chủ, cẩu sƣờn vịm đƣa đến độ lại đo độ võng lớn mang tải Phƣơng pháp quan trắc phƣơng pháp đo cao độ tƣơng giá tháp Quan trắc lực dây dùng máy phân tích phổ tần số Quan trắc lực dây độ võng dây chủ đƣợc tiến hành cẩu thử, nói chung khơng tiến hành lắp ráp sƣờn vòm, nhƣng cần thiết cần quan trắc 3.6.7.Quan trắc lực dây treo Dây treo q trình căng kéo, dùng đồng hồ kích để lấy số đọc, sau căng kéo xong dùng máy phân tích phổ tần số để quan trắc Quan trắc lực dây treo đƣợc tiến hành lắp ráp sƣờn vòm 3.6.8.Quan trắc biến vị hố neo chủ hố neo dây treo Quan trắc chuyển vị hố neo dùng thiên phân kế Quan trắc chuyển vị hố neo đƣợc tiến hành cẩu thử, nói chung khơng tiến hành lắp ráp sƣờn vòm, nhƣng cần quan trắc 92 CHƢƠNG 4: KIẾN NGHỊ 4.1 Kiến nghị sử dụng kết cầu Ống thép nhồi bê tông xây dựng Với ƣu điểm Ống thép nhồi bê tơng liên hợp đƣợc sử dụng nhƣ kết cấu chịu nén lớn cơng trình, ống thép nhồi bê tông không đƣợc áp dụng nhƣ cột chịu lực nhà cao tầng cơng trình dân dụng khác mà mà đƣợc áp dụng rộng rãi vào lĩnh vực hạ tầng giao thông vận tải nhƣ trụ cầu, vành cầu vịm Ngồi áp dụng làm kết cấu kết cấu thép nhồi bê tông đƣợc áp dụng vào tăng cƣờng sửa chữa cơng trình bị hƣ hại động đất 4.2 Kiến nghị lựa chọn Cơng nghệ thi cơng Cầu vịm ống thép nhồi bê tông Việc lựa chọn Công nghệ thi công hợp lý làm giảm đáng kể chi phí dự án, tạo điều kiện cho việc đẩy nhanh tiến độ thi công Lựa chọn công nghệ thi công phải đƣợc trọng bƣớc thiết kế kỹ thuật Đây sở để Nhà thầu lập giá thành tiến độ hợp lý cho dự án Đối với kết cấu Cầu vòm ống thép nhồi bê tông việc lựa chọn công nghệ hợp lý vấn đề then chốt công tác huy động vật tƣ, thiết bị q trình thi cơng Cơng nghệ thi cơng cầu vịm lại sử dụng công nghệ thiết bị kèm khác dẫn đến việc tính tốn giá thành tiến độ cho cơng nghệ khác nhau, lựa chọn không hợp lý mà phải thay đổi trình thực ảnh hƣởng lớn đến công tác triển khai thực dự án Cho đến nay, biện pháp thi cơng cầu vịm gồm có: Lắp ráp trụ đỡ tạm; Lắp treo hệ thống dây thiên tuyến; Phƣơng pháp quay (quay ngang, nâng theo chiều dọc, thả theo chiều dọc); Phƣơng pháp nâng tổng thể, nâng 93 đoạn.v.v Mỗi công nghệ có ƣu, nhƣợc điểm phạm vi áp dụng cụ thể: Cơng nghệ thi cơng hệ trụ tạm phƣơng pháp lắp ghép kết cấu giá đỡ, cách làm ứng dụng vào cầu có điều kiện nhƣ độ nhịp nhỏ, không thông thuyền yêu cầu thông thuyền không cao, chiều sâu mực nƣớc tƣơng đối nông; đồng thời tốn công thời gian, khối lƣợng giá đỡ, loại sử dụng cầu có độ lớn Công nghệ thi công hệ thiên tuyến phƣơng pháp chủ yếu để xây dựng cầu vòm độ lớn Phƣơng án đƣợc dùng phổ biến thi cơng cầu vịm ống thép nhồi bê tông giới đặc biệt Trung Quốc năm gần Phƣơng án có ƣu điểm vƣợt độ nhịp lớn (có thể tới 500m), không phụ thuộc vào điều kiện thủy văn, cấu kiện vòm đƣợc cẩu lắp qua hệ thống thiên tuyến nên tính linh hoạt cao tiến độ thi công đƣợc đẩy nhanh Công nghệ thi cơng quay phƣơng pháp đƣa nhịp cầu khó cẩu lắp giá đỡ dịng sơng tuyến đƣờng cần bắc qua chuyển dịch vào bờ, sau quay theo chiều thẳng đứng quay nằm ngang để hợp long đƣờng trục cầu, loại hình thích hợp với cầu có độ tƣơng đối lớn thích hợp vị trí có u cầu thơng thuyền nhiên có mặt hai bên bờ sông mặt rộng lớn 4.3 Kiến nghị sử dụng Công nghệ thi công thiên tuyến thi cơng cầu Vịm ống thép nhồi bê tơng Cơng nghệ thi công hệ thiên tuyến phƣơng pháp chủ yếu thi cơng cầu Vịm ống thép nhồi bê tơng nhịp lớn Do việc tìm hiểu nắm bắt công nghệ quan 94 Nguyên lý vận hành hệ thiên tuyến tƣơng đối đơn giản Các đoạn sƣờn vòm đƣợc mắc vào cáp chủ thông qua hệ xe chạy, gối dây công tác qua tác dụng tồn lực lên hệ cáp chủ Cáp chủ hệ thiên tuyến hoạt động tƣơng đối giống cáp chủ cầu treo dây võng, sau chịu tải trọng sƣờn vịm truyền tồn lên hệ tháp hố neo chủ Hệ cáp neo giằng có tác dụng giữ ổn định cho hệ tháp q trình thi cơng Cấu tạo hệ thiên tuyến bao gồm phần chính: hệ tháp chủ, hệ cẩu lắp hệ neo giữ Việc lựa chọn thông số cho hệ thiên tuyến phụ thuộc vào điều kiện địa hình, điều kiện khí hậu dự án, phụ thuộc vào chiều dài nhịp, chiều rộng cầu, tải trọng thiết kế cầu… Sau lựa chọn lắp đặt hệ thiên tuyến thi công tác cẩu lắp thử để kiểm tra độ an tồn hệ cơng tác cần đƣợc trọng quan tâm mức Luôn đảm bảo theo quy định yêu cầu quản lý chất lƣợng q trình thi cơng để khơng xẩy cố đáng tiếc Công nghệ thiên tuyến xây dựng cầu công nghệ đƣợc đƣa vào Việt Nam Hiện chƣa đƣợc sử dụng thực tế thi cơng đề tài đƣa đƣợc điểm cần ý lựa chọn công nghệ thi công mà chƣa thể sâu vào việc xử lý tình xẩy thi cơng hệ thiên tuyến đƣợc Hy vọng đề tài tài liệu bổ ích để tìm hiểu nghiên cứu Cơng nghệ thi cơng cầu Vịm ống thép nhồi bê tơng hệ thiên tuyến nhƣ sử dụng để làm sở cho dự án khác lựa chọn kết cầu nhịp cầu Vòm ống thép nhồi bê tông 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng “Cầu vịm ống thép nhồi bê tơng” cho lớp Cao học Cầu hầm trƣờng Đại học Xây dựng PGS.TS Phạm Duy Hòa; Nguyễn Trung Hồng, Trần Quốc Bảo – Tổng công ty TVTK Giao thơng vận tải (TEDI), “Nghiên cứu thiết kế cầu vịm thép nhồi bê tơng xây dựng cơng trình Việt Nam”; GS.TS Nguyễn Viết Trung (chủ biên), ThS.Trần Việt Hùng, “Kết cấu Ống thép nhồi bê tông”, Nhà xuất xây dựng 2006; ThS Hoàng Mạnh Hiên, “Nghiên cứu ứng dụng cầu Vòm ống thép nhồi bê tông liên hợp với hệ treo”; Trần Bảo Xuân, “Khái qt phát triển cầu vịm bê tơng ống thép”, tạp chí Xây dựng cầu 1997; Hồ sơ khảo sát địa chất cơng trình, dự án xây dựng đƣờng kéo dài, cầu Đông Trù Tổng công ty TVTK Giao thông vận tải (TEDI) lập; Hồ sơ thiết kế kỹ thuật gói thầu số 13 dự án Xây đựng đƣờng kéo dài: Xây dựng nhịp câu Đơng Trù Tổng cơng ty TVTK giao thông vận tải (TEDI) lập; Tổng công ty cầu đƣờng Quảng Tây: Tập hồ sơ thiết kế vẽ biện pháp tổ chức thi cơng cầu vịm ống thép nhồi bê tông cho cầu Đông Trù 2011 ... 3: CƠNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG BẰNG HỆ THI? ?N TUYẾN TẠI DỰ ÁN CẦU ĐÔNG TRÙ 3.1.Khái qt dự án Cầu cầu Đơng Trù gồm nhịp liên tục 80+120+80m, cầu vòm ống thép nhồi b? ?tông chạy... 2.3.4 Đánh giá chung công nghệ thi công 34 CHƢƠNG 3: 36 CƠNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG BẰNG HỆ THI? ?N TUYẾN TẠI DỰ ÁN CẦU ĐÔNG TRÙ 36 3.1.Khái quát dự án. .. tạm thi công công nghệ thi? ?n tuyến lớn so với thi công công nghệ trụ tạm Tuy nhiên, việc tính tốn chi phí phƣơng án thi cơng cơng nghệ thi? ?n tuyến xác so với công nghệ trụ tạm Công nghệ thi công