Cầu dầm bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp phân loại

214 7. cầu dầm Bê tông cốt thép thi công bằng phơng pháp phân đoạn 7.1. Khái niệm Từ những năm 50 của thập kỷ ny cầu BTCT UST ngy cng phát triển, kỹ thuật v công nghệ ngy cng hon thiện nên sơ đồ kết cấu ngy cng phong phú, chiều di nhịp ngy cng lớn, công trình ngy cng thanh thoát mỹ quan hơn. Cho đến nay ở những nớc phát triển đã xây dựng những cầu có nhịp 200-300m, kỷ lục hiện nay l 301m ( Stolmasundet- Norway hon thnh năm 1998) xem Bảng 1-2, tơng lai sẽ xuất hiện những nhịp có chiều di 400-500m Theo chiều di nhịp, cầu dầm BTCT nhịp lớn l những nhịp có chiều di lớn hơn 40-42m cxxxiv Các sơ đồ chính của kết cấu nhịp cầu BTCT nhịp lớn: + Sơ đồ tĩnh định: dầm giản đơn, khung T dầm treo + Sơ đồ siêu tĩnh: cầu dầm liên tục, cầu khung dầm liên tục, cầu khung cứng liên tục, khung T có khớp, chiều cao tiết diện của các sơ đồ trên có thể thay đổi hoặc không thay đổi. Các phơng pháp thi công chính: + Thi công trên gin giáo cố định: Đây l công nghệ cổ điển nhất đợc sử dụng từ những ngy đầu tiên xây dựng cầu BTCT, hiện nay ở các nớc phát triển trong những điều kiện thích hợp nhiều công trình vẫn đợc xây dựng trên gin giáo cố định bởi vì việc xây dựng đảm bảo chất lợng tốt, thi công an ton, kết cấu nhịp chịu lực theo một sơ đồ duy nhất, nên sử dụng vật liệu hợp lý. Đặc biệt trong những năm gần đây nhiều loại gin giáo vạn năng với kết cấu đa dạng, dễ tháo lắp, trọng lợng nhẹ đã đợc đa vo sử dụng tạo điều kiện cho việc thi công những công trình không bị ảnh hởng của thông thơng dới cầu v kết cấu trụ không quá cao, điều kiện địa chất tốt. Trong nhiều trờng hợp do cấu tạo của kết cấu nhịp v điều kiện thực tế tiến hnh thi công phân đoạn trên gin giáo cố định, nội lực trong trờng hợp ny phụ thuộc vo trình tự thi công (Hình 7-1). + Thi công trên gin giáo di động (moveable scaffolding system - MSS): Để khai thác những u điểm của việc thi công trên gin giáo v khắc phục việc xây dựng các trụ tạm rất tốn kém, ngời ta sử dụng các gin giáo di động gồm một hệ dầm thép có chân kê trên các trụ chính v các phần dầm đã đợc xây dựng trớc đó. Trên các gin giáo ny có hệ thống các quang treo để treo ván khuôn đổ bê tông một đoạn di có khi cả nhịp hoặc lớn hơn một nhịp. Với công nghệ ny có thể thi công bất kỳ sơ đồ kết cấu no với tiết diện l hình hộp hoặc dầm có sờn. Sau khi đoạn dầm vừa đúc đạt cờng độ ngời ta cho gin giáo di chuyển ra phía trớc để thi cồng những đoạn tiếp theo. Nếu cầu cong thì trên gin giáo bố trí những khớp quay để tạo độ cong. Công nghệ ny có đầy đủ các u điểm của công nghệ thi công trên gin giáo cố định nhng không phải lm các vì chống nên có thể sử dụng cho các cầu rất cao v cầu qua sông thông thuyền. Nhợc điểm của công nghệ l thiết bị có tính chuyên dùng nên chỉ thích hợp cho nhiều cầu cùng sử dụng mới phát huy hết khả năng của gin giáo, thi công trên cao, mặt bằng hạn chế do đó đòi hỏi đội ngũ kỹ s v công nhân lnh nghề. Phải đặc biệt quan tâm đến an ton khi thi công. Phơng pháp ny có thể 215 phân lm 2 dạng: đ giáo nằm phía trên kết cấu nhịp (Overhead MMS) , đ giáo nằm phía dới kết cấu nhịp (underslung-MSS) Hình 7-2 , Hình 7-3. + Thi công bằng phơng pháp hẫng (PP hẫng cân bằng): Nguyên lý của phơng pháp thi công hẫng l kết cấu nhịp đợc đúc hay đợc lắp từ một trụ đối xứng ra hai bên, đến giữa nhịp các kết cấu ny đợc nối lại với nhau bằng cách đổ bê tông tại chỗ (dầm liên tục hay khung), hoặc lắp vo một đoạn dầm treo (khung dầm tĩnh định), hoặc lắp vo một khớp nối (cầu khung dầm có khớp). Kết cấu nhịp đợc phân ra từng đốt, có thể l đúc tại chỗ trên ván khuôn di động hặc lắp bằng những đốt đúc sẵn. Khi thi công kết cấu nhịp chịu lực theo sơ đồ mút thừa nên trên tiết diện chỉ có mô men âm các cốt thép đợc bố trí ở phía trên v đúc hay lắp đến đâu căng cốt thép đến đó. Ưu điểm của phơng pháp ny l dùng ít gin giáo, kết cấu nhịp có nhiều sơ đồ với tiết diện có chiều cao thay đổi phù hợp với sơ đồ chịu lực khi thi công cũng nh khi khai thác do đó có thể sử dụng vật liệu một cách hợp lý nên có thể xây dựng những nhịp rất di 48000 500 47500 2130 2750 55000 2130 2750 2750 32500 14000 2000 25000 14000 200014000 1000 54000 48000 500 47500 55000 325001400020002500014000 14000 1000 54000 2750 2750 2750 2130 2130 2130 2130 2130 2130 P22 P23 P24 P25 A2 45050 50 450 206000 P22 P23 P24 P25 A2 P22 P23 P24 P25 A2 P22 P24 P25 A2 P22 P25 A2 P22 P23 P24 P25 A2 Bớc 1: Thi công nhịp biên v căng cáp ứng suất trớc trong sờn Bớc 2: Thi công cánh T v căng cáp ứng suất trớc trong sờn Bớc 3: Thi công phần nhịp giữa v căng cáp ứng suất trớc trong bản Bớc 4: Thi công cáp ứng suất trớc căng ngoi Bớc 5: Hon thnh Trụ khung Hình 7-1. Nhịp cầu cong 48+2x55+48 (cầu Tr Khúc) thi công phân đoạn trên gin giáo cố định 216 + Thi công bằng phơng pháp đẩy: Nguyên lý của công nghệ ny l kết cấu nhịp đợc đúc hoặc lắp từng đoạn (thờng l một nhịp) liên tiếp ở nền đờng đầu cầu, sau đó dùng kích đẩy dầm trợt trên các bn trợt để đa dầm ra vị trí. Công việc đúc (lắp) v đẩy đợc tiến hnh từng đợt liên tiếp nhau để đẩ cả những kết cấu nhịp có chiều di rất lớn. Ưu điểm của phơng pháp ny l công việc thi công đợc tiến hnh ở trên nền đờng đầu cầu nên chất lợng đảm bảo v tơng đối an ton, việc tổ chức v quản lý dễ dng vì quá trình đúc (lắp) v đẩy đợc lặp đi lặp lại theo những chu trình không thay đổi. Nhợc điểm l kết cấu nhịp phải có chiều cao không thay đổi, nên việc sử dụng vật liệu không hợp lý do đó chiều di nhịp không lớn (thông thờng chỉ dùng trong phạm vi 40-80m v hiệu quả hơn cả l khi nhịp khoảng 40-60m). Trong quá trình thi công mô men thờng xuyên đổi dấu, nội lực khi thi công rất khác so với khai thác do đó thờng phải bố trí cốt thép UST tạm thời ặ tốn kém, việc thi công phải đảm bảo chính xác, các thiết bị phải hoạt động nhịp nhng đòi hỏi kỹ s v công nhân phải lnh nghề. + Thi công bằng chở nổi: Kết cấu nhịp đợc đúc trên bờ thnh từng đoạn di sau đó đa lên hệ chở nổi bằng cách đẩy ngang hoặc dọc, dùng hệ thống trở nổi đa ra vị trí v hạ xuống mố trụ sau đó đổ bê tông hoặc dùng mối nối khô nối kết cấu lại rồi rút hệ thống chở nổi ra khỏi vị trí cầu. Phơng pháp ny phải dùng nhiều hệ thống phụ trên bờ v hệ thống chở nổi, khi thi công chịu ảnh hởng của nớc lên xuống, chịu ảnh hởng của nớc chảy, sóng nên việc nối các đốt trở lên phức tạp v khó khăn. Kết cấu bê tông nặng nên hệ thống phao đồ sộ (ở Liên xô cũ cầu qua sông Nêva các đoạn kết cấu nhịp nặng 4800T phải dùng hai trụ nổi mỗi trụ gồm 90 phao KC). Phơng pháp ny thi công rất phức tạp v phải hết sức thận trọng để đảm bảo an ton đồng thời lại cản trở dòng sông ảnh hởng thông thơng đờng thuỷ. Vì có nhiều nhợc điểm nh vậy nên rấy ít đợc sử dụng Đối với các kết cấu siêu tĩnh, nội lực tại các tiết diện đợc hình thnh v liên quan chặt chẽ với quá trình thi công, do đó việc tính toán kết cấu cầu nhịp phải xem xét đến công nghệ thi công chúng. 217 7.2. Thi công trên gin giáo di động (moveable scaffolding system - MSS) Sử dụng đ giáo di động có thể thi công kết cấu phần trên theo phơng pháp đổ tại chỗ hoặc lắp ghép, dới đây trình bầy các bớc thi công theo phơng pháp đổ tại chỗ. 7.2.1. Đ giáo nằm phía dới cầu (Underslung MSS) Trình tự thi công 1. Sau khi đổ bê tông, bảo dỡng v căng cáp, dn chính của đ giáo đợc hạ xuống bởi kích ở phía sau, giá treo v trụ phía trớc. 2. Những mối nối ở giữa của hệ thống dầm ngang đợc tháo ra, dn chính đợc di chuyển ngang đến vị trí nơi m dầm ngang có thể di chuyển qua trụ. 3. Đ giáo sẵn sng di chuyển. Tiến hnh di chuyển đ giáo đến vị trí mới. Hai dn chính đợc di chuyển độc lập đến vị trí nhịp tiếp theo 4. Khi tiến hnh lao đ giáo, giá treo đợc di chuyển đến vị trí tiếp theo của nó. 5. Di chuyển ngang hai dn chính, nối hệ thống dầm ngang tại vị trí giữa nhịp 6. Dn chính đợc nâng lên đến vị trí đổ bê tông bằng kích. 7. Điều chỉnh ván khuôn v gối đỡ dầm chính. 8. Đối với dầm hộp: Sau khi thi công xong cốt thép thờng v thép ứng suất trớc của bản bên dới v sờn, ván khuôn phía xong sẽ đợc di chuyển đến vị trí tiếp theo của nó. 9. Khi thi công xong cốt thép v thép ứng suất trớc, gin giáo sẵn sng đổ bê tông nhịp tiếp theo của kết cấu 10. Trong khi đổ bê tông, tháo mở rộng trụ phía sau v lắp đặt lên trụ phía trớc. Hình 7-2. MCN của đ giáo di động phía dới (Underslung-MSS) 218 7.2.2. Đ giáo nằm phía trên cầu (Overhead MSS) 1. Sau khi đổ bê tông, bảo dỡng v căng cáp, giá lao đợc hạ xuống gối trợt ở vị trí trụ 2. Ván khuôn dới của tiết diện hộp hoặc ván khuôn trong của tiết diện T v phần ván khuôn bên ngoi đợc hạ xuống bằng tời hoặc kích thuỷ lực (Hình 7-4.b) 3. Hệ gin giáo đợc lao đến vị trí mới (nhịp tiếp theo) 4. Các tấm ván khuôn sẽ đợc liên kết lại (bằng tời hoặc kích) 5. Hệ gin giáo sẽ đợc nâng lên bằng kích 6. Ván khuôn sẽ đợc điều chỉnh (nếu yêu cầu) bằng việc điều chỉnh các thanh treo) 7. Đối với dầm hộp sau khi đặt cốt thép thờng v cờng độ cao của bản biên dới v sờn, ván khuôn trong sẽ đợc di chuyển tới vị trí tiếp theo của nó 8. Khi kết thúc việc đặt cốt thép v các bó cáp tiến hnh đổ bê tông. 9. Trong khi đổ bê tông, gối phía sau đợc chuyển lên để lắp đặt tại trụ phía trớc (trụ tiếp theo thứ 3) Hình 7-3. Sơ đồ thi công kết cấu nhịp theo phơng pháp đ giáo di động phía dới cầu Hình 7-4. MCN của đ giáo di động phía trên (Overhead MSS) 219 7.2.3. Bố trí cáp ứng suất trớc Thông thờng trong hợp thi công đổ tại chỗ theo phơng pháp phân đoạn, các dầm đợc đổ trên một đoạn có chiều di bằng (1,2 ữ 1,3) chiều di nhịp. Sau khi bê tông đạt cờng độ các cốt thép ứng suất trớc đợc căng tại mặt nối, để phần kết cấu nhịp vừa đổ bê tông xong có thể tự chịu trọng lợng bản thân v các tải trọng thi công. Sử dụng bộ nối cáp để nối liên tục thép ứng suất trớc của phần đổ trớc v sau. Tải trọng do trọng lợng bản thân dầm tác dụng trong các giai đoạn thi công đợc thể hiện trên Hình 7-6. Khi đổ bê tông đoạn sau cần liên kết chặt gin giáo vo đầu hẫng của phần kết cấu nhịp thi công trớc, nh vậy gin giáo sẽ kê lên ba gối, hai gối tại phần mở rộng của trụ v một gối đn hồi tại điểm liên kết với đầu hẫng của phần đổ trớc. Giá trị tải trọng P l tải trọng của phần bê tông tơi tác dụng lên gối đn hồi. a=(0,2-0,3)l Khe nối Neo v bộ nối cáp l Đoạn 1 Đoạn 2 Hình 7-5. Sơ đồ bố trí thép ứng suất trớc của dầm thi công theo phơng pháp phân đoạn đổ tại chỗ a=(0,2-0,3)l g bt P P g bt P g bt P P bt g P P b g bt l P Hạ gin giáo đoạn 1 Đổ bê tông đoạn 2 Hạ gin giáo đoạn 2 Đổ bê tông đoạn 3 Hạ gin giáo đoạn 3 Đổ bê tông đoạn 4 Đổ bê tông đoạn 5 Hạ gin giáo đoạn 4 Hạ gin giáo đoạn 5 b đoạn 1 đoạn 2 đoạn 3 đoạn 4 đoạn 5 Hình 7-6. Sơ đồ thi công theo phơng pháp phân đoạn đổ tại chỗ v tác dụng của tải trọng bản thân kết cấu nhịp 220 7.3. Cầu dầm BTCTUST thi công bằng phơng pháp hẫng cân bằng Thi công phân đoạn hẫng cân bằng đối với cầu dầm hộp BTCT đã đợc công nhận từ lâu l một trong những phơng pháp có hiệu quả nhất cho việc xây dựng cầu không cần gin giáo. Phơng pháp ny có nhiều u điểm lớn hơn so với các dạng thi công khác trong thnh phố nơi m những kết cấu chống tạm sẽ ảnh hởng đến giao thông dới cầu, đối với công trình vợt sông gin giáo không chỉ tốn kém m còn l vật chớng ngại. Kết cấu nhịp thi công theo phơng pháp phân đoạn đầu tiên có thể l cầu đổ tại chỗ tai Đức do Finsterwalder v những ngời khác, hoặc đúc sẵn bởi Eugène Freysinet v Jean Muller. Sự phát triển của việc thi công theo phơng pháp phân đoạn hiện đại gắn liền với sự phát triển của phơng pháp hẫng cân bằng. Việc áp dụng phơng pháp no (đúc hẫng, lắp hẫng) l phụ thuộc đặc trng riêng biệt của các công trình. 7.3.1. Nguyên lý Bắt đầu xây dựng từ trụ cố định v tiến hnh đúc (lắp) từng đốt đối xứng qua trụ theo sơ đồ mút thừa, thi công xong đốt no căng cốt thép đến đốt đó (gọi l cáp âm), v kết thúc đúc (lắp) hẫng bằng đốt hợp long nối cánh hẫng v phần đúc trên đ giáo cố định (đối với nhịp biên), hoặc hai đầu cánh hẫng từ giữa hai trụ liền kề (đối với nhịp giữa). Khi bê tông đốt hợp long đạt cờng độ tiến hnh ngay việc căng cáp phía biên dới kết cấu nhịp đó (cáp dơng). Trong nhiều trờng hợp sau khi thi công hon chỉnh kết cấu nhịp, căng cáp vừa chịu mô men âm v mô men dơng (cáp nhịp). Đối với cầu đúc tại chỗ trên gin giáo di động thì tính ton khối của kết cấu tốt, liên kết giữa các đốt đảm bảo bê tông liền khối v cốt thép thờng đợc nối với nhau do đó chịu cắt tốt, nhng việc thi công trên cao trong phạm vi chật hẹp sẽ khó khăn nên dễ ảnh hởng đến chất lợng. Việc căng cốt thép đợc tiến hnh sớm khi bê tông còn non nên dễ gây ra sự cố v ảnh hởng của từ biến v co ngót của bê tông khá lớn. Đối với cầu lắp ghép thì khắc phụ đợc những nhợc điểm trên, nhng nhợc điểm của nó l mối nối lắp ghép giữa các đốt không bảo đảm tính liền khối v dễ có những sai số khi lắp ráp. Đối với cầu liên tục, để đảm bảo sự ổn định của cánh hẫng trong quá trình thi công do những nguyên nhân mất cân bằng (rơi xe đúc, gió .) cần liên kết kết cấu nhịp tạm thời vo trụ. Công nghệ đúc (lắp) hẫng cân bằng có thể áp dụng cho kết cấu nhịp liên tục hoặc khung (khung dầm liên tục, khung T dầm treo) 7.3.2. trình tự thi công Đối với kết cấu thi công bằng công nghệ hẫng, có thể chia kết cấu nhịp thnh 4 phần cơ bản: Phần trên trụ (khối K0) kết hợp với các biện pháp tăng cờng khác - phần A, phần trên gin giáo cố định - phần C, phần trên gin giáo di động (sử dụng xe đúc hoặc xe lắp hẫng) phần B, v phần hợp long phần D. Hình 7-7 thể hiện các phần khác nhau trong kết cấu nhịp. H3 C D B A B D B A C D B A - Phần đúc trên đỉnh trụ (khối Ko) B - Phần đúc hẫng bằng xe đúc (khối Ki) C - Phần đúc trên gin giáo cố định D - Khối hợp long Hình 7-7. Sơ đồ chia các phần thi công khác nhau của kết cấu nhịp đúc hẫng cân bằng 221 Bớc 1: thi công khối K0. Sau khi xây dựng xong trụ tiến hnh lắp đặt đ giáo mở rộng trụ nh: đ giáo hẫng, đ giáo cố định, đ giáo ny kết hợp với trụ phải có chiều di đủ để thi công đốt trên trụ (K0), chiều di cần thiết của đốt K0 nằm trong khoảng 10 ữ 15(m) mục đích để đủ chiều di bố trí đợc hai xe đúc (lắp). Khi bê tông khối K0 đạt cờng độ, tiến hnh căng các bó cáp của khối K0 đến lực căng thiết kế v đóng neo. Từ thời điểm ny kết cấu nhịp (phần đốt K0) có thể tự chịu trọng lợng bản thân của nó. Để đảm bảo ổn định trong quá trình thi công những đốt tiếp theo. Nếu dầm v trụ liên kết cứng tại vị trị đốt K0 (kết cấu khung dầm liên tục) thì bản thân liên kết ngm tại đó có thể đảm bảo ổn định cánh hẫng trong quá trình thi công. Nếu l cầu dầm do kết cấu nhịp chỉ kê lên gối nên khi xây dựng phải giải quyết vấn đề ổn định để đảm bảo suốt quá trình thi công kết cấu nhịp không bị lật đổ. Vấn đề ny có thể giải quyết bằng các phơng án nh sau: + Lm thêm một hoặc hai trụ tạm bên cạnh trụ chính để đặt thêm gối tạm (Hình 7-9) + Liên kết tạm đốt K0 với trụ bằng các thanh cờng độ cao (Hình 7-8) + . Mặt chính Mặt cắt B-B Hình 7-8. Neo tạm kết cấu nhịp vo đỉnh trụ bằng các thanh cờng độ cao Hình 7-9. Tăng cờng bằng hai trụ tạm 222 Bớc 2: thi công hẫng các đốt tiếp theo Các đốt tiếp theo đợc thi công đối xứng qua trụ từ đốt K1 cho đến đốt cuối cùng của mút thừa, theo một chu trình lặp đi lặp lại: lắp đặt (hoặc di chuyển) v điều chỉnh xe đúc, lắp đặt cốt thép thờng v ống gen của cáp ứng suất trớc, đổ v bảo dỡng bê tông, luồn v căng kéo cáp ứng suất trớc, thời gian trung bình để thi công một đốt l 7 ngy. Chiều di của khối đúc hẫng theo Gerard Sauvageot (Bridge Engineering Hanbook) có thể 3-6m (tại Việt Nam chúng ta đã thi công những đốt có chiều di 2,5m), chiều di của khối đúc phụ thuộc vo năng lực của xe đúc, chiều di ngắn khi gần trụ cầu, chiều di lớn hơn khi gần khoảng giữa nhịp. Thi công xong một cặp đốt no căng cốt thép UST từ mút ny sang mút kia. Khi thi công phải theo dõi chặt chẽ độ võng, số lợng thép cần bảo đảm tại mỗi đốt ít nhất mỗi sờn có một bó đợc căng v neo ở cuối đốt. Sau khi căng xong phải bơm vữa ngay. Bớc 3: Xây dựng nhịp biên trên đ giáo cố định Thông thờng đoạn ny không di lắm v gần mố nên khoảng trống dới cầu không cao do đó có thể tận dụng gin giáo để đúc (lắp) tại chỗ. Bê tông đoạn ny sau khi đạt cờng độ sẽ đợc nối với cánh hẫng của nhịp biên bằng đốt hợp long, khi bê tông đốt hợp long đạt cờng độ, căng cốt thép chịu mô men dơng (sau khi căng xong phải bơm bê tông lấp đầy các lỗ rỗng), tháo bỏ gin giáo, kê dầm vo gối chính thức v tháo bỏ các liên kết tạm (nếu có), kết cấu trở thnh dầm một nhịp có mút thừa nếu nhịp hợp long đầu tiên l nhịp biên (Hình 7-10.a). Khi tại đó do chiều cao dới cầu lớn, việc xây dựng gin giáo kê trực tiếp trên đất nền gặp nhiều khó khăn v không kinh tế, nên sử dụng phơng án đ giáo treo, một đầu của đ giáo đợc treo vo đầu của cánh hẫng đầu kia đợc kê lên phần mở rộng của mố hoặc trụ. Trong trờng hợp ny có thể không cần đốt hợp long (Hình 7-10. b). Nếu l cầu khung dầm tĩnh định thì đoạn ny đợc thay bằng dầm treo nhịp giản đơn BTCT hoặc BTCTUST . Bớc 4: Nối các cánh hẫng ở các nhịp giữa (hợp long nhịp giữa) Lần lợt đúc các đốt nối giữa các cánh hẫng ở giữa nhịp (đốt hợp long) theo trình tự đã đợc thiết kế, các đốt ny di khoảng 1,5-3m đợc đúc trên ván khuôn (xem thêm phần thi công khối hợp long). Sau khi các đốt ny đạt cờng độ tiến hnh căng cốt thép ứng suất trớc qua đốt hợp long, chịu mô men dơng ở phía đáy dầm hoặc mô men âm ở phía trên dầm. Sau khi thực hiện xong tiến hnh tháo bỏ ván khuôn treo, v có thể phải kích dầm để dỡ bỏ gối tạm v kê dầm vo gối chính thức. Bớc5: Hon thiện công trình Thi công lớp phủ mặt cầu, lan can, bộ hnh, khe co dãn . Đ giáo cố định kê lên đất Đ giáo treo Dây treo Gối đỡ BT đúc trên đ giáo treo a) b) Hình 7-10. Thi công nhịp biên trên đ giáo cố định (a. Đ giáo kê lên đất; b. Đ giáo treo) 223 7.3.3. Các kích thớc cơ bản 7.3.3.1. Tỷ lệ nhịp v tỷ số h/l Với kết cấu nhịp liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng thờng có hai dạng v tỷ lệ giữa các nhịp, tỷ số h/l trong các trờng hợp đó theo quan điểm của Jacques Mathivat v Geratd Sauvageot (xem phần 1.6.3). Theo quan điểm của Nhật Bản tỷ số giữa chiều cao dầm v chiều di nhịp đợc thể hiện trong Bảng 7-1 Tỷ lệ chiều cao v chiều di nhịp của hiêp hội FCC (Nhật Bản) Bảng 7-1 Chiều cao dầm tại Điều kiện áp dụng Tiết diện trên trụ Tiết diện giữa nhịp Cầu đờng bộ (khớp) (1/16 ữ 1/18)L (1/34 ữ 1/67)L Cầu đờng bộ (khung liên tục) (1/13 ữ 1/16)L (1/25 ữ 1/39)L Cầu đờng bộ (dầm liên tục) (1/17)L (1/29 ữ 1/37)L Cầu đờng săt (1/13 ữ 1/15)L (1/17 ữ 1/26)L Trong đó: L chiều di nhịp giữa lớn nhất 7.3.3.2. Đờng biên dới của dầm: Theo phơng dọc, chiều cao dầm đợc chia lm 2 loại: chiều cao không đổi v chiều cao thay đổi. Dạng chiều cao thay đổi đợc áp dụng nhiều do sử dụng hợp lý vật liệu, giảm đợc trọng lợng bản thân của kết cấu nhịp v hình dáng kiến trúc đẹp . Biên dới của dầm có thể l đờng cong, đờng thẳng hoặc kết hợp cả đờng thẳng v đờng cong, đây l dạng hay sử dụng nhất. Đờng cong biên dới dầm có mũ n=1,4 ớ 2 (thậm chí mũ 3). Chiều cao dầm tại vị trí cách tiết diện có chiều cao h 1 một đoạn X l: () n 1p1 L X hhhh += (7-1) Trong đó: h p - chiều cao dầm tại đỉnh trụ h 1 Chiều cao dầm tại mố (h m ), tại giữa nhịp (h n ) L Chiều di phần cánh hẫng cong 7.3.3.3. Mặt cắt ngang: Mặt cắt ngang hình hộp l thích hợp nhất cho kết cấu thi công bằng phơng pháp hẫng bởi vì: + Do công nghệ thi công, nên mô men uốn âm xuất hiện hầu nh trên suốt chiều di nhịp v rất lớn tại gối, vì vậy biên dới chịu lực nén lớn ặ tiết diện hộp (tiết diện kín) có bản biên dới nên lm việc tốt hơn các dạng tiết diện không có bản biên dới (tiết diện hở). + So sánh dạng tiết diện kín v hở có cùng chiều cao, thì cánh tay đòn nội ngẫu lực của tiết diện hộp lớn hơn. Đờng thẳng thay đổi Đờng cong Đ. thẳng trên trụ Đờng cong Đ. thẳng trên trụ Đờng cong Đờng cong Đờng thẳng Đờng thẳng h h h m p n h h h n p m Hình 7-11. Dạng biên dới của dầm [...]... tăng khả năng chịu lực của sờn dầm, có thể bố trí cốt thép ứng suất trớc trong sờn dầm (4, 5) v đầu neo cố định đặt tại phía dới của sờn (3) Hiện nay tại Việt Nam cốt thép ứng suất trớc trong sờn dầm thờng dùng l loại thanh ứng suất trớc 32 229 7.3.4.2 Bố trí cốt thép dầm chủ Hình 7-19 Bố trí cốt thép UST trong kết cấu nhịp dầm liên tục thi công bằng phơng pháp đúc hẫng Cốt thép ứng suất trớc trong kết... thi công bằng Phơng pháp đúc đẩy 7.4.1 khái niệm Hiện nay trên thế giới đã có hng trăm cầu thi công bằng công nghệ đúc đẩy kể từ khi cầu Rio Caroni ở Venezuela đợc xây dựng vo năm 1961 do giáo s Fritz Leonhardt đa vo Công 244 nghệ ny có hiệu quả khi vị trí xây dựng cầu có yêu cầu riêng biệt Phơng pháp ny đòi hỏi đúc kết cấu phần trên hoặc một phần của nó, ở một vị trí cố định phía sau các mố Việc thi. .. của cầu Quý Cao QL 10 2600 234 7.3.5 Nguyên lý tính toán Việc tính toán kết cấu nhịp phải đảm bảo kết cấu thoả mãn hon ton các yêu cầu tính toán theo các trạng thái giới hạn Nội lực của kết cấu nhịp đợc hình thnh theo các bớc thi công, do đó để tính toán kết cấu nhịp liên tục thi công bằng công nghệ hẫng cân bằng chúng ta cần thi t phải thi t kế sơ đồ thi công kết cấu nhịp, dới đây trình by các bớc thi. .. của quá trình thi công hẫng, nếu trong quá trình thi công m thay đổi trình tự thi công thì nội lực phát sinh trong cầu cũng sẽ thay đổi theo, do đó trong khi thi t kế sơ đồ thi công cần chú ý trình tự hợp long, tháo ngm (nếu cần thi t), trình tự lắp dỡ xe đúc v ván khuôn 7.3.6 Tính toán độ vồng v cao độ đổ bê tông Biến dạng do ván khuôn v trọng lợng bản thân của kết cấu cần phải đợc bù bằng độ vồng,... một đốt trong quá trình đúc trớc Thi công hẫng bằng những đốt đúc sẵn yêu cầu sự liên kết chính xác của đốt trên trụ 7.3.6.3 Tính độ võng trong quá trình thi công Độ võng trong quá trình thi công tăng dần theo các bớc đúc hay lắp dầm Quá trình thi công phải theo dõi chặt chẽ độ võng để khi ra giữa nhịp hai cánh mút thừa có cao độ đúng thi t kế Độ võng trong quá trình thi công đợc xác định theo sơ đồ mút... ra các công thức kinh nghiệm nh sau : - Khối lợng bê tông cho 1m mặt cầu : t m = 0,35 + 0,45L (m/m) 100 L: chiều di nhịp (m) - Khối lợng thép dự ứng lực = 4,5 + 0,5L(kg/m) - Thép thờng: 110 kg/m 7.3.4 Bố trí cáp ứng suất trớc 7.3.4.1 Bố trí cáp ứng suất trớc trong bản mặt cầu v sờn dầm Hình 7-18 Bố trí cáp UST trong bản mặt cầu v sờn dầm hộp Khi nhịp của bản mặt cầu lớn, cần thi t bố trí cốt thép ứng... gọi l thép thi công Các bó thép thi công thờng thẳng v đợc bố trí ở bản trên v dới của dầm Các bó thép ứng suất trớc cố định có thể đợc nối bằng những bộ nối cáp, hoặc bố trí những bó cốt thép ứng suất trớc ngắn ở bản trên hay dới tơng ứng với mô men âm mô men dơng trong kết cấu hon chỉnh để lm việc trong giai đoạn khai thác 245 a) Bớc 1: Bớc 2: Bớc 3: Bớc 4: 2 ql 12 b) 2 ql 24 Hình 7-40 Cầu thi công. .. khi thi công v khai thác khác nhau, dẫn tới có những bó chỉ cần thi t trong khi thi công, nếu bố trí tất cả các bó cố định dẫn tới không tiết kiệm, nên trong thực tế cần thi t bố trí những bó cốt thép cố định v tạm thời, những bó tạm thời sẽ đợc tháo bỏ khi không có nhu cầu sử dụng nên thờng sử dụng cáp ứng suất trớc căng ngoi, vì các bó thép tạm thời chỉ lm việc trong giai đoạn thi công nên các bó thép. .. trong bản mặt cầu, cốt thép ứng suất trớc đợc neo tại hai mép của cánh công xon (1) Tại khoảng giữa hai sờn cốt thép đợc uốn xuống để chịu mô men dơng (2), trong trờng hợp số lợng sờn lớn hơn hai, các cốt thép có thể neo tại vút của sờn trong (Hình 7-18 a, b) Tại vị trí bản mặt cầu chéo cốt thép có thể đợc bố trí nh trên Hình 7-18 e, f Thép ứng suất trớc trong trờng hợp ny thờng dùng loại bó đợc đặt... 1000m, những cầu có chiều di gấp đôi sẽ đợc thi công bằng cách đúc đẩy từ hai phía của mố 7.4.3 Bố trí cốt thép ứng suất trớc căng sau Trong suốt quá trình lao kết cấu của dầm, mỗi tiết diện dầm chịu những mômen uốn đổi dấu trong quá trình di chuyển, do mômen tính toán đổi dấu, do đó cần phải bố trí cốt thép ứng suất trớc để đảm bảo chịu lực v chống nứt của kết cấu nhịp trong suốt quá trình thi công v khai . nhịp 220 7.3. Cầu dầm BTCTUST thi công bằng phơng pháp hẫng cân bằng Thi công phân đoạn hẫng cân bằng đối với cầu dầm hộp BTCT đã đợc công nhận từ lâu. cầu dầm Bê tông cốt thép thi công bằng phơng pháp phân đoạn 7.1. Khái niệm Từ những năm 50 của thập kỷ ny cầu BTCT UST ngy cng phát triển, kỹ thuật v công