Đang tải... (xem toàn văn)
Mục Lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 1 1.1 Tổng quan các công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép. 1 1.1.1.Phương pháp thi công đổ bê tông liền khối: 1 1.1.2.Phương pháp thi công lắp ghép: 5 1.2 Tổng quan các công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu thép. 12 1.2.1 Thi công dầm thép đặc: 12 1.2.2 Thi công giàn thép: 15 1.3 Tổng quan về các công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu treo và cầu dây văng 19 1.3.1 Thi công cầu treo dây xiên – Cầu dây văng 20 1.3.2 Thi công cầu treo dây võng– Cầu treo 22 1.4 Công trình phụ trợ trong xây dựng cầu 25 1.4.1 Vai trò của công trình phụ trợ trong thi công. 25 1.4.2 Phân loại công trình phụ trợ 26 CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 27 2.1 Xây dựng kết cấu nhịp cầu BTCT theo phương pháp đổ tại chỗ 27 2.1.1. Đà giáo cho xây dựng KCN. 27 2.1.2.Công tác Ván khuôn kết cấu nhịp 42 2.1.3.Công tác cốt thép. 45 2.1.4.Công tác đổ bê tông KCN 61 2.1.5.Tháo dỡ đà giáo ván khuôn 64 2.1.6.Công nghệ đúc hẫng. 66 2.1.7. Công nghệ đúc đẩy: 96 2.2 Xây dựng kết cấu nhịp cầu BTCT DƯL theo phương pháp lắp ghép 105 2.2.1 Công nghệ chế tạo dầm BTCT 105 2.2.2 Lắp dầm BTCT: 115 2.2.3Thi công dầm ngang, mối nối dọc, mặt cầu và hoàn thiện 140 2.2.4 Công nghệ lắp hẫng 144 2.2.5 Công nghệ lắp đẩy 144 Chương 3 XÂY DỰNG KẾT CẤU NHỊP CẦU THÉP 145 3.1 Xây dựng cầu dàn thép 145 3.1.1. L¾p r¸p t¹i chç dµn thÐp trªn trô t¹m vµ ®µ gi¸o . 145 3.1.2. Thi c«ng dµn thÐp theo ph¬ng ph¸p l¾p hÉng: 147 3.1.2.5. C¸c c«ng nghÖ trong l¾p hÉng: 149 3.1.3. Thi c«ng dµn thÐp theo ph¬ng ph¸p l¾p b¸n hÉng: 155 3.1.4. Lao däc dµn thÐp: 157 3.1.6. Chë næi dµn thÐp: 178 3.1.7. Hạ dầm xuống gối 179 3.2. thi c«ng kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm thÐp. 181 3.2.1. L¾p r¸p kÕt cÊu nhÞp trªn b·i. 181 3.2.2. Thi c«ng l¾p ®Æt dÇm thÐp b»ng cÇn cÈu 186 3.2.3. Lao kÐo däc dÇm thÐp trªn ®êng trît 192 3.2.4. Thi c«ng dÇm thÐp b»ng ph¬ng ph¸p l¾p t¹i chç 205 3.2.5. Thi c«ng sµng ngang c¸c côm dÇm: 211 3.2.6. Thi c«ng b¶n bª t«ng mÆt cÇu 212 3.2.7. §iÒu chØnh néi lùc dÇm liªn hîp ThÐp BTCT 218 3.3. Tính toán lao dọc KCN cầu thép 226 3.3.1 Tải trọng tính toán 226 3.3.1 Tính toán lực kéo và lực hãm. 226 3.3.2 Tính toán sự phân bố áp lực trên đường lao kéo. 228 3.3.3 Tính toán số lượng con lăn trên đường lao kéo. 231 3.3.4 Tính toán ổn định chống lật khi lao kéo dọc. 231
Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 1.1 Tổng quan công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép Kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) kết hợp khả chịu nén tốt bê tông khả chịu kéo lớn thép đặc biệt thép cường độ cao, với khả dễ tạo hình, giá thành thấp nhiều so với cầu thép đầu tư xây dựng bảo dưỡng Vì kết cấu BTCT áp dụng chủ yếu cơng trình cầu giới Kết cấu nhịp cầu BTCT thi công theo phương pháp đổ bê tông liền khối lắp ghép 1.1.1.Phương pháp thi công đổ bê tông liền khối: - Là phương pháp mà kết cấu nhịp đúc liền mạch khơng có mối nối Để đảm bảo tính liền khối tiến hành đúc tồn khối tức thi cơng hồn chình tồn kết cấu đợt đổ bê tông hặc chia chiều dài kết cấu nhịp làm nhiều đốt đổ bê tông đốt, đốt liền mạch với đốt (vị trí ngừng đổ mạch ngừng) gọi phương pháp thi công phân đoạn hay chia kết cấu nhịp thành dầm thi công riêng rẽ gọi đúc phân phiến - Thi công đúc liền khối, kết cấu nhịp đổ bê tơng chỗ khơng chỗ đổ bê tơng chỗ phổ biến - Đúc chỗ biện pháp thi công đổ bê tông liền khối kết cấu nhịp vị trí thiết kế Thi cơng đúc chỗ tiến hành theo phương pháp toàn khối đà giáo cố định lượng thi công không lớn cấu tạo kết cấu nhịp bắt bược phải theo Nếu khối lượng thi công lớn kết cấu nhịp phải cắt khúc tiến hành thi công phân đoạn theo biện pháp sau: + Đúc đà giáo cố đinh + Đúc chỗ đà giáo động + Đúc đẩy + Đúc hẫng cân Hình 1 Tổng quan biện pháp thi cơng đúc liền khối BM Cơng trình KTTC cầu -1 Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu Thuật ngữ: • Liền khối: Bê tơng gắn kết liên tục với • Tồn khối: Bê tơng đúc đợt • Đúc chỗ: Đúc vị trí kết cấu • Ngun nhịp: nhịp nguyên khối • Phân phiến: Chia thành dầm • Phân đoạn: Chia thành đốt 1.1.1.1.Thi công theo phương pháp đà giáo cố định: Hình Bố trí mặt thi cơng KCN đà giáo cố định Hình Mơ hình thi cơng KCN phương pháp đổ bê tông chỗ đà giáo cố định Đặc điểm biện pháp: -Đà giáo cố định gỗ thép bố trí bên nhịp cần đổ bê tông Không đảm bảo tĩnh không cầu, chịu ảnh hưởng điều kiện tự nhiên (Địa hình, địa chất, thủy văn ) Khi muốn di chuyển tới vị trí khác phải tháo dỡ hồn tồn Thi cơng đà giáo cố định địi hỏi lượng lớn chi phí nhân công -Thi công đúc đà giáo cố định nhạy cảm với biến dạng đà giáo, dễ phát sinh vết nứt q trình bê tơng ninh kết biến dạng đà giáo Khi thi công phải có biện pháp tạo độ vồng trước cho đà giáo -Khi thi công kết cấu ứng suất trước phải áp dụng biện pháp kéo sau -Sau bê tông đủ khả chịu trọng lượng thân tiến hành hạ giáo thời gian thi công kéo dài -Ưu điểm: thi công thuận lợi, không cần tay nghề cơng nhân bậc cao BM Cơng trình KTTC cầu -2 Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu Phạm vi áp dụng: -Thi công đổ bê tơng đà giáo cố định áp dụng cho tất dạng kết cấu, mặt cắt chiều dài nhịp nhiên cần xem xét tới vấn đề kinh tế q trình thi cơng Phổ biến áp dụng chủ yếu cho cầu có kết cấu tĩnh định, có tiết diện ngang khơng phức tạp, bề ngang hẹp với độ nhịp hợp lý ≤ 35m cầu nhịp 1.1.1.2.Thi cơng đúc chỗ đà giáo di dộng MSS: Movable Scaffolding System - Công nghệ thuộc phương pháp đổ bê tông chỗ Sau thi cơng xong nhịp, tồn hệ thống ván khuôn đà giáo lao đẩy tới nhịp bắt đầu công đoạn thi công nhịp trước, theo chiều dọc cầu hoàn thành kết cấu nhịp - Đà giáo di động hệ thống dầm thép hay giàn thép có chân kê lên trụ xây dựng trước Trên dầm có hệ thống để treo ván khuôn đỡ ván khuôn - Hệ thống đà giáo di động 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 địi hỏi xem xét giá thành lắp dựng, tháo lắp hệ thống đà giáo ván khn kết cấu dầm việc áp dụng cơng nghệ giúp giảm tối đa giá thành lắp dựng thời gian chu kỳ thi công việc di chuyển tồn hệ thống đà giáo, ván khn từ nhịp đến nhịp Hình Thi công KCN phương pháp đúc chỗ đà giáo di động - MSS Đặc điểm công nghệ: -Với cơng nghệ q trình thi cơng ta tạo tĩnh không cầu cho giao thông thủy bộ, mặt khác không chịu ảnh hưởng 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 -Tuy nhiên công trình phụ trợ cơng nghệ cịn cồng kềnh: Giàn đẩy, trụ tạm, mũi dẫn với tính chất vạn cơng nghệ cải tiến nhược điểm chế tạo: giàn cứng chuyên dụng dùng cho nhiều nhịp, nhiều kết cấu, kết hợp giàn cứng với mũi dẫn, thân trụ tạm lắp ghép di chuyển với trọng lượng nhỏ, dễ giàng tháo lắp thi cơng, sử dụng cho cơng trình khác quy mơ -Chiều dài nhịp thực thuận lợi hợp lý phạm vi từ 35÷ 60 m Chiều dài nhịp biên 0,8L Số lượng nhịp cầu nguyên tắc không hạn chế cần lực đẩy dọc nhỏ khơng tích lũy tiến qua nhịp Phạm vi áp dụng: BM Cơng trình KTTC cầu -3 Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu -Dễ giàng áp dụng cho cầu với loại sơ đồ kết cấu nhịp loại mặt cắt ngang (hộp đơn, hộp kép, Doube -T ) Đồng thời áp dụng cho loại dầm với chiều dài nhịp từ 18 ÷ 80 m chiều dài áp dụng hợp lý 35 ÷ 60m - Chiều dài cầu thường áp dụng từ 500 mét đến vài kilômét Trong trường hợp chiều dài cầu lớn hơn, triển khai thi cơng nhiều mũi việc bố trí thêm nhiều hệ thống MSS 1.1.1.3.Thi cơng theo phương pháp đúc đẩy: Hình Thi công kêt cấu nhịp theo công nghệ đúc đẩy -Đúc đẩy thuộc phương pháp đổ bê tông liền khối thuộc nhóm thi cơng phân đoạn khơng thực chỗ mà kết hợp đúc liền khối lao dọc đường trượt - Kết cấu nhịp thi công theo phương pháp đúc đẩy chia làm nhiều đốt đúc vị trí phía đầu cầu, đốt đúc xong đẩy khỏi bệ đúc để lấy vị trí đúc đốt nối liền mạch với đốt trước, trước đẩy khỏi bệ đúc kéo cốt thép DUL nối tiếp với bó đốt trước Đặc điểm công nghệ: - Mặc dù cơng nghệ có ưu điểm: thiết bị di chuyển cấu kiện đơn giản, tạo tĩnh không cho cơng trình giao thơng thủy cầu không chịu ảnh hưởng lớn lũ công trình phụ trợ lại phát sinh nhiều như: bệ đúc, mũi dẫn trụ tạm… -Chiều cao dầm số lượng bó cáp DƯL nhiều so với dầm thi công công nghệ khác, mặt khác chiều cao dầm không thay đổi để tạo đáy dầm phẳng nhằm đẩy trượt trượt đồng thời chiều dài kết cấu nhịp bị hạn chế lực hệ thống kéo đẩy Phạm vi áp dụng - Cầu thi cơng cơng nghệ có kết cấu nhịp liên tục với độ nhịp lớn hợp lý khoảng từ 35 - 60m Với công nghệ khả tái sử dụng hệ thống ván khuôn, bệ đúc kết cấu phụ trợ cao 1.1.1.4.Thi công theo phương pháp đúc hẫng: - Đúc hẫng thuộc phương pháp đổ bê tông chỗ theo phân đoạn đợt, trình xây dựng kết cấu nhịp dần đốt theo sơ đồ hẫng nối liền thành kết cấu nhịp cầu hồn chỉnh Có thể thi cơng hẫng từ trụ đối xứng phía hẫng dần từ bờ Đặc điểm công nghệ: -Việc đúc hẫng đốt đà giáo di động giảm chi phí đà giáo Ván khn dùng lại nhiều lần với thao tác lặp lại làm giảm chi phí nhân lực nâng cao suất lao động BM Cơng trình KTTC cầu -4 Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu -Phương pháp đúc hẫng thích hợp với việc xây dựng dạng kết cấu nhịp có chiều cao mặt cắt thay đổi, đúc đốt dầm cần điều chỉnh cao độ ván khuôn đáy dầm cho phù hợp Mặt cắt kết cấu nhịp đúc hẫng hình hộp, chữ nhật hay dầm có sườn Việc thay đổi chiều cao tiết diện cho phép sử dụng vật liệu kết cấu cách hợp lý giảm trọng lượng thân kết cấu cho phép vượt nhịp lớn (cầu Hamana Nhật thi công đúc hẫng vựơt nhịp tới 240m) -Trong trường hợp xây dựng cầu có sơ đồ kết cấu hợp lý trình đúc hẫng tạo phù hợp trạng thái làm việc kết cấu giai đoạn thi công giai đoạn khai thác Điều làm giảm số lượng bó cáp phục vụ thi cơng dẫn đến việc hạ giá thành cơng trình khơng phải bố trí căng kéo bó cáp tạm thời -Phương pháp thi công hẫng không bị phụ thuộc vào khơng gian cầu thi công điều kiện sông sâu, thông thuyền hay xây dựng cầu vượt qua thành phố, khu công nghiệp mà khơng cho phép đình trệ sản xuất hay giao thơng cơng trình -Tuy nhiên việc đúc hẫng kết cấu điều kiện hẫng ổn định, mặt chật hẹp địi hỏi phải có trình độ tổ chức tốt, trang thiết bị đồng bộ, trình độ cơng nhân phù hợp đảm bảo chất lượng cơng trình Phạm vi áp dụng -Phương pháp áp dụng thích hợp để thi công kết cấu nhịp cầu liên tục cầu dầm hẫng, cầu khung cầu dây xiên có dầm cứng BTCT dạng mặt cắt thường hình hộp Đối với cầu dầm xây dựng nhịp dài từ 70 - 240m, cầu dây xiên dầm cứng vượt nhịp từ 200 - 350m Bảng 1.1 Tóm tắt đặc điểm chủ yếu công nghệ 1.1.2.Phương pháp thi công lắp ghép: -Biện pháp thi công lắp ghép sử dụng cấu kiện từ nơi khác đưa đến nối ghép lại thành kết cấu nhịp mối nối thi cơng có gắn vữa bê tơng khơng gắn vữa có nối cốt thép - Các cấu kiện đúc sẵn phận kết cấu nhịp chế tạo xưởng bãi đúc công trường BM Cơng trình KTTC cầu -5 Bài Giảng Kỹ thuật thi cơng cầu -Theo hình thức phân chia kết cấu nhịp thành cấu kiện đúc sẵn có phương pháp phân đốt phân phiến + Phương pháp phân phiến KCN phân thành dầm, riêng có chiều dài nguyên nhịp chế tạo sẵn lắp đặt gối sau nối với mối nối dọc cầu Mối nối cấu kiện phân phiến thực mối nối kho ướt Mối nối ướt có để cốt thép chờ cốt thép thường sử dụng đổ lấp vữa bê tông, mối nối khô mối nối cốt thép UST hàn nối thép đặt sẵn không cần đổ lấp bê tông gắn vữa bê tông mác cao + Phương pháp phân đốt KCN dầm chủ chia thành nhiều đốt ngắn đúc sẵn sau ghép lại với thành nhịp nguyên vẹn chỗ thành phiến dầm mối nối ngang, mối nối ngang cấu kiện phân đốt bắt bược phải nối cốt thép DUL khơng cần cốt thép thường -Theo biện pháp lắp đặt cấu kiện đúc sẵn lên nhịp phân loại phương pháp thi công lắp ghép: + Thi công lắp ghép phiến dầm đúc sẵn + Thi công dầm cắt khúc sâu táo + Thi công lắp hẫng + Thi công lắp đẩy + Thi công tồn nhịp: Full span 1.1.2.1.Thi cơng lắp ghép phiến dầm đúc sẵn a, Thi công lao lắp cần cẩu: - Các cấu kiện chế tạo sẵn xưởng bãi đúc, sau vận chuyển ngồi cơng trường sử dụng cần cẩu đưa vào vị trí đỉnh trụ Đặc điểm cơng nghệ: -Tiến độ thi cơng nhanh chóng rút ngắn thời gian thi cơng, tính kinh tế cao -Khơng phải xây dựng hệ đà giáo trụ tạm -Tốn chi phí lắp dựng bãi đúc đầu cầu bố trí đường cơng vụ -Cần cẩu phải có đủ sức nâng cần thiết Áp dụng: -Khi thi cơng KCN giản đơn -Có vị trí đứng cho cần cẩu để lấy cụm dầm đặt lên nhịp -Theo vị trí cẩu phân loại có phương pháp thi công: + Cẩn cẩu chạy + Cầu cẩu chạy Hình Thi cơng KCN phương lao lắp cần cẩu BM Công trình KTTC cầu -6 Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu b,Thi công lao lắp giáo lao( giá chân, giá long môn ) : -Các cấu kiện chế tạo sẵn xưởng bãi đúc, sau vận chuyển ngồi cơng trường tới vị trí giá, sử dụng giá nhấc đưa vào vị trí Hình Thi cơng lao lắp cẩu chân dê Hình Thi cơng lao lắp giá long mơn Hình Thi cơng lao lắp giá Pooc tic BM Cơng trình KTTC cầu -7 Hình 10 Thi cơng lao lắp giá chân 1.1.2.2.Thi công dầm cắt khúc sâu táo -Kết cấu nhịp chia thành nhiều đốt đúc sẵn, lắp ráp đốt đồng thời treo lên vị trí nhịp giá lắp luồn cốt thép qua rãnh kín căng kéo đốt lại với mối nối mộng ghép chống cắt mà không cần chất kết dính -Đặc điểm dầm thi công theo biện pháp cắt khúc sâu táo dầm có chiều cao khơng đổi, sơ đồ kết cấu giản đơn liên tục Chiều dài nhịp từ 35-60m -Biện pháp phù hợp với dạng cầu vượt, cầu cạn, u cầu thi cơng ảnh hưởng tới khơng gian cầu cần tiến độ thi công nhanh Hình 11 Thi cơng kết cấu nhịp đường sắt thị 1- Thành phố Hồ Chí Minh, tuyến Bến Thành – Suối Tiên theo công nghệ sâu táo 1.1.2.3.Thi công lắp hẫng - Lắp hẫng cân nguyên tắc thực tương tự đúc hẫng tức kết cấu chia thành nhiều đốt lắp nối lại với đối xứng qua mặt cắt đỉnh trụ, việc khác đốt dầm đúc sẵn Hình 12 Thi cơng kết cấu nhịp theo phương pháp lăp cân - Đặc điểm phương pháp: Giống phương pháp đúc hẫng cân bằng, nhiên kết cấu bê tông đúc sẵn xưởng nên chất lượng tốt Đối với kết cấu lắp ghép vấn đề đảm bảo hình dạng kết cấu nhịp xác ép xít với đốt dầm cần phải trọng - Dựa vào hình thức sử dụng phương tiện cẩu lắp mà chia thành biện pháp nhỏ: Mbt- khả khắng uốn bê tông: Hệ bản: giải phóng hai gối trung gian, thay hai lực A gối Phơng trình tắc phơng pháp lực hệ xét chuyển vị gối: Mặt kh¸c: M A = M dc A =δAL 11 1+ = Do đó: A = Nên ta có: Víi M dc L1 ∆ = − δ11M dc L1 11 chuyển vị mặt cắt gối lực A=1 Trình tự thi công: Lao dầm lên nhịp, đặt kích đỉnh trụ, kích nâng kê gối đỉnh trụ lên cao độ cm so với hai đầu dầm Hoặc lao dầm trên chồng nề sau hạ đầu nhịp xuống mố khoảng cm Tiến hành đổ bê tông mặt cầu theo trình tự dầm liên tục Sau bê tông đạt cờng độ tiến hành hạ gối xuống cao độ kê gối với cao độ kê đầu nhịp 3.2.7.4 Tổ chức thi công điều chỉnh nội lực theo biện pháp chất tải Xác định trị số tải trọng chất tải Giá trị tải tọng dằn P xếp lên nhịp cho đạt đợc mô men điều chỉnh mặt cắt gối có giá trị khống chế nứt bê tông Trị số mô men điều chỉnh :Không cho xt hiƯn vÕt nøt b¶n M dc =gèi M kt : M bt bê tông mặt cắt Trong đó: Mkt mô men mặt cắt gối giai đoạn khai thác ( tải trọng M bt = m2 Ftd R p ybt −thep phÇn 2) Mbt- khả khắng uốn bê tông: Hệ bản: giải phóng hai mô men gối, thay hai mô men Mgoi X 111 vị + 1gối: p =0 Phơng trình tắc phơng pháp lực hệ xét chuyển Mặt khác: X = M dc Do ®ã: ∆1 p = −δ11 X = −δ11M dc Trong ®ã: δ 11 = J 2l1 + 3J1l2 E J1 J Nªn ta cã ∆1 p = ∑ M 1M p EJ i = P l12 4l1l2 + l22 + E J1 8J ∆1 p = P l12 4l1l2 + l22 + = −δ 11 M dc E 3J1 8J Eδ M P = − 11 dc l1 4l l + l + 2 8J J1 Thay δ11 vµo ta cã P phân bố chiều dài xếp tải a là: P= ( 8( J 2l1 + J1l2 ) M dc J 2l12 + J1 4l1l2 + l22 ( )) Trình tự thi công: Lao dầm thép lên điểm kê Đổ bê tông đoạn a nhịp Xếp tải trọng dằn lên đoạn a Trong dầm thép xuất mô men M th Đổ bê tông đoạn c theo trình tự từ hai đầu nhịp dồn vào Dỡ tải trọng dằn bê tông đạt cờng độ, dầm liên hợp xuất mô men Mđc ngợc dấu với Mkt dầm liên hợp 3.2.7.5 Biện pháp tạo dl cho bê tông 3.3 Tớnh toỏn lao dc KCN cầu thép 3.3.1 Tải trọng tính tốn Theo quy trình thiết kế cơng trình thiết bị phụ trợ thi cơng quy định tải trọng Bảng 3.3.1 Tính toán lực kéo lực hãm 1-Lực kéo -Khi kéo trượt: TK = K f Q ± i.Q (T ) (3-1) -Khi kéo lăn: TK = K f Q ± i.Q r1 (T ) (3-2) - Khi kéo xe gòng: +Ổ trục bạc: TK = Q ( f K + f r0 ) ± i.Q r2 (T ) (3-3) TK = Q ( f K + f r0 ) ± i.Q r2 (T ) (3-4) +Ổ trục bi: -Khi kéo trượt chất dẻo Polyme: TK = K f Q ± i.Q (T ) (3-5) Trong đó: K - Hệ số gây cản trở chuyển động, K = Q - Tổng trọng lượng vật cần kéo (Tấn) f1 - Hệ số ma sát trượt trượt với đường ray, f1 = 0,15 f2 - Hệ số ma sát lăn lăn với đường ray, f2 = 0,065cm r1 - Bán kính lăn, (cm) f3- Hệ số ma sát trượt trục lên bạc lăn, f3 = 0,1 f4- Hệ số ma sát trượt trục lên ổ bi, f4 = 0,02-0,05 r2 - Bán kính bánh xe gịong, (cm) r0 - Bán kính trục xe gịong, (cm) f3- Hệ số ma sát trượt Polyme đường lao kéo, f5 = 0,01-0,05 i - Độ dốc đường lao kéo Lấy dấu (+) kéo lên dốc, lấy dầu (-) kéo xuống dốc 2-Lực hãm Th = Tmin + W (3-6) W-Lực gió theo phương dọc cầu theo hướng lao kéo: W = q× F (T ) (3-7) q- Cường độ gió tiêu chuẩn, (kG/m2 T/m2) F – Diện tích chắn gió tính tốn, (m2) Xác định Tmin (K=1) a) Khi hãm bàn trượt Tmin = Q f1 ± Qi (3-8) b) Khi hãm lăn Tmin = Q f ± Qi r1 (3-9) c) Khi hãm xe goong Tmin = Q ( f + µ.r0 ) ± Qi r2 (3-10) 4-Chọn tời, múp cáp a/Chọn tời: - Tời tay: tấn Đối với tời tay đầu tự cáp 1-2 người giữ cho căng, tang tời phải vịng trở lên Tời tay điều chỉnh tốc độ di chuyển dễ dàng tốn sức - Tời điện: Dùng loại tời có tốc độ quay chậm tời chứa 300-400m cáp b/Chọn múp: Xác định số lượng dây cáp múp T + 1÷ đường dây [T ] N= (3-11) Trong đó: T: Lực kéo hãm [T]: Công suất tời 1-2: Số dây cáp dự trữ 3.3.2 Tính tốn phân bố áp lực đường lao kéo 1-Khi KCN tựa hoàn toàn đường đầu cầu Tiết diện quy ước: Hình chữ nhật, cạnh theo trục Oy có bề rộng đơn vị, cạnh theo trục Ox có chiều dài c, O trọng tâm tiết diện quy ước: Q Tk Th e a TiÕt diƯn quy ¦ í c c/2 c/2 x o Biểu đ áp lực Khi c < 3a Q p1 = c p1 p2 c Q p2 = (5-12) ) c p1 = 3a p1 ) c 6e (1+ c Khi c >3a 6e (1- p2 2Q (5-13) p2 = 3a Trong công thức trên, Q, a, e, c hình vẽ 2-Khi KCN tựa phần đường đầu cầu trụ tạm Tiết diện quy ước: Hình chữ nhật, cạnh theo trục Oy có chiều rộng đơn vị, cạnh theo trục Ox có chiều dài c1 c2 , O trọng tâm tiết diện quy ước, hình vẽ Khoảng cách từ điểm A đến điểm O: ao = ∑ a c ∑c i i (3-14) i – Là khoảng cách từ A đến trọng tâm diện tích ci tương ứng Mơ men quán tính tiết diện quy ước, lấy trục Oy: J = ∑ ci3 + ∑ ci (ai − ao )2 12 (3-15) Sơ đồ tính tốn: Q L/2 L/2 Th Tk A B y Trơ t¹ m TiÕt diƯn quy ¦ í c o1 o2 O c1 x c2 a1 a2 ao e BiĨu ®å ¸p lùc p1 p2 p3 p4 Áp lực phân bố đường lăn điểm có toạ độ x: px = Trong đó: Q Q.e ± x ∑ ci J (3-16) x – Toạ độ điểm cần tính áp lực Trong công thức (3-16), trước số hạng thứ 2, lấy dấu “ + “ điểm tính áp lực phía với hợp lực Q so với điểm O, ngược lại ta lấy dấu “ - “ điểm tính áp lực khác phía với hợp lực Q so với điểm O Như xảy trường hợp p1 < (nền đường chịu kéo) Nhưng đường chịu kéo, tức ta xét biểu đồ áp lực mang dấu “ + “ Khi có phân bố lại áp lực p1 = ta dùng phương pháp thử dần để xác định ao giá trị áp lực p2 , p3 3.3.3 Tính tốn số lượng lăn đường lao kéo 1-Trường hợp đường lăn liên tục Số lượng lăn tính cho 1m dài đường lăn: n≥ Kn × p m× R (3-17) Trong đó: n - Số lượng lăn 1m dài cầu m - Số đường ray hai đường lăn Kn - Hệ số phân bố áp lực không đều, Kn = 1,25 p - Áp lực 1m dài đường lăn, xác định theo (3-12), (3-13) (3-16) R - Khả chịu cắt lăn chỗ tiếp xúc lăn với đường ray Theo điều 3-80 Quy trình thiết kế Cơng trình thiết bị thi cơng, R lấy theo bảng sau: Bảng 4.1 R (Tấn) Đường kính lăn (mm) Với Ray Với I550 lớn 80 7,5 100 10 120 11 140 13 Chú ý: - Áp lực 1m dài đường lăn (p), xác định theo (3-12), (3-13) (3-16) tính cho hai dàn Nếu bố trí hai đường lao kéo hai dàn áp lực phải chia làm đơi Khi số lăn tính theo (3-17) gọi là: số lăn 1m đường lăn tính cho đường lăn - Số lượng lăn số nguyên bé thoả mãn (3-17) Và số lăn toàn cầu cộng thêm để dự trữ 2-Trường hợp đường lăn gián đoạn Số lượng lăn cho thuyền lăn: n≥ K n × P1 m× R (3-18) Trong đó: n - Số lượng lăn thuyền lăn P1 - Tải trọng tác dụng lên thuyền lăn P1 tính diện tích biểu đồ áp lực tác dụng lên thuyền lăn Số lượng lăn số nguyên bé thoả mãn (3-18) cộng thêm để dự trữ 3.3.4 Tính tốn ổn định chống lật lao kéo dọc Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật đầu mút KCN có độ hẫng lớn Giả sử KCN vị trí hình vẽ: Q – Tổng trọng lượng dàn cần kéo (bao gồm P Pc) L - Chiều dài dàn P - Trọng lượng đối trọng Pc - Trọng lượng cần cẩu Sơ đồ tính toán: Pc P a b Q/L A lt/2 C B O lt/2 lt lh Điểm mút dàn Điểm gây lật Điểm mút đầu hẫng lớn O - Điểm tính tốn Các ký hiệu khác hình vẽ Điều kiện ổn định: M l 1,1Q.e + W h = ≤ m = 0,8 Mg 0,9Q y (3-19) Trong đó: e - Độ lệch tâm, khoảng cách từ điểm đặt hợp lực thẳng đứng, đến trọng tâm tiết diện quy ước y - Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện quy ước đến điểm lật W.h - Mơ men gây lật tải trọng gió dọc phương lao kéo Ví dụ Một kết cấu nhịp cầu thép dài L = 60m, tải trọng rải toàn kết cấu nhịp q = 5T/m, lao kéo dọc lăn Cho lực gió Hãy kiểm tra điều kiện ổn định chống lật kết cấu nhịp vị trí hình vẽ sau: 60m Q=300T Th Tk A C B 37m 23m q=5T/m a/ A lt/2 lt/2 37m b/ C B O Q=300T e O y c Giải Theo cơng thức (3-19) theo sơ đồ tính hình b/, ta có: lh 23m L c 1,1x(30 − 18,5) 1,1× ( − ) 1,1Q.e + W h = 0, 76 < 0,8 2 = = 0,76 < m = 0,8 0,9 x18,5 0,9Q y 0,9 × 18,5 Vậy vị trí hình vẽ KCN đảm bảo điều kiện ổn định Ví dụ Một kết cấu nhịp cầu dàn thép lao kéo dọc lăn qua trụ tạm T 1, T2 hình vẽ Biết kết cấu nhịp có chiều dài L = 120m, trọng lượng 35 kN/m, lăn có đường kính d = 80mm, khả chịu lực tính tốn điểm tiếp xúc lăn với ray g = 30 kN, đường lăn có ray, đường lăn có ray Kéo cầu điều kiện khơng có gió độ dốc đường lao i = 0,5% dốc sông, hệ số gồ ghề đường lăn k=2,5, hệ số ma sát lăn f2 = 0,065cm, công trường có tời có [T] = 50 kN a) Tính lực kéo hãm bố trí tời cáp để kéo cầu b) Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật kết cấu nhịp kéo sát trụ tạm T1 c) Vẽ biểu đồ áp lực kết cấu nhịp liên đường lăn xác định số lăn cần thiết mét cuối đường lăn đường sát mố đầu kết cấu nhịp kéo sát trụ tạm T1 d) Xác định số lăn cần thiết bố trí trụ tạm T1 e) Xác định lực lớn tác dụng lên trụ tạm T1 trình lao kéo cầu f) Vẽ biểu đồ áp lực kết cấu nhịp lên đường lăn xác định lực tác dụng lên trụ tạm T2 đầu kết cấu nhịp kéo sát mố đối diện Ví dụ 3 Một nhịp cầu thép có kéo lăn hình vẽ, trọng lượng mét dài nhịp cầu 32 kN (q=32kN/m) Đối trọng P=180 kN đặt cách đầu kết cấu nhịp 5m Đường kính lăn d=100mm Đường lăn có ray, đường lăn có ray Khả chịu cắt mặt cắt lăn g = 30 kN Độ dốc đường lao 0,5% hướng sông, kéo cầu điều kiện khơng có gió a) Tính lực kéo, hãm kết cấu nhịp cầu? b) Tính số lăn mét cuối đường lăn nhịp cầu kéo vị trí hình vẽ? c) Xác định khoảng cách x lớn để bố trí trụ tạm đảm bảo điều kiện ổn định chống lật cho kết cấu nhịp cầu lao kéo dọc Mục Lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 1.1 Tổng quan công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép .1 1.1.1.Phương pháp thi công đổ bê tông liền khối: 1.1.2.Phương pháp thi công lắp ghép: 1.2 Tổng quan công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu thép .13 1.2.1 Thi công dầm thép đặc: 13 1.2.2 Thi công giàn thép: 17 1.3 Tổng quan công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu treo cầu dây văng 20 1.3.1 Thi công cầu treo dây xiên – Cầu dây văng .22 1.3.2 Thi công cầu treo dây võng– Cầu treo .24 1.4 Cơng trình phụ trợ xây dựng cầu 27 1.4.1- Vai trị cơng trình phụ trợ thi cơng 27 1.4.2 Phân loại cơng trình phụ trợ 28 CHƯƠNG XÂY DỰNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP .29 2.1 Xây dựng kết cấu nhịp cầu BTCT theo phương pháp đổ chỗ .29 2.1.1 Đà giáo cho xây dựng KCN 29 2.1.2.Công tác Ván khuôn kết cấu nhịp 45 2.1.3.Công tác cốt thép .58 2.1.4.Công tác đổ bê tông KCN 64 2.1.5.Tháo dỡ đà giáo ván khuôn 67 2.1.6.Công nghệ đúc hẫng 69 2.1.7 Công nghệ đúc đẩy: 100 2.2 Xây dựng kết cấu nhịp cầu BTCT DƯL theo phương pháp lắp ghép 109 2.2.1 Công nghệ chế tạo dầm BTCT 109 2.2.2 Lắp dầm BTCT: .120 2.2.3 Thi công dầm ngang, mối nối dọc, mặt cầu hồn thiện .147 2.2.4 Cơng nghệ lắp hẫng .151 2.2.5 Công nghệ lắp đẩy 151 Chương XÂY DỰNG KẾT CẤU NHỊP CẦU THÉP 153 3.1 Xây dựng cầu dàn thép 153 3.1.1 Lắp ráp chỗ dàn thép trụ tạm đà giáo 154 3.1.2 Thi công dàn thép theo phơng pháp lắp hẫng: 155 3.1.3 Thi công dàn thép theo phơng pháp lắp bán hẫng: .165 3.1.4 Lao däc dµn thÐp: 168 3.1.5 Lao ngang dµn thÐp: 189 3.1.6 Chë nỉi dµn thÐp: 191 3.1.7 Hạ dầm xuống gối 192 3.2 Thi công kết cấu nhịp cầu dầm thÐp .194 3.2.1 Lắp ráp kết cấu nhịp bÃi 194 3.2.2 Thi công lắp đặt dầm thép cần cẩu .200 3.2.3 Lao kéo dọc dầm thép đờng trỵt 207 3.2.4 Thi công dầm thép phơng pháp lắp chỗ 221 3.2.5 Thi công sàng ngang cụm dầm: .228 3.2.6 Thi công bê tông mặt cầu .230 3.2.7 Điều chỉnh nội lực dầm liên hợp Thép - BTCT 236 3.3 Tính tốn lao dọc KCN cầu thép 244 3.3.1 Tải trọng tính tốn 244 3.3.1 Tính tốn lực kéo lực hãm 245 3.3.2 Tính tốn phân bố áp lực đường lao kéo 247 3.3.3 Tính tốn số lượng lăn đường lao kéo 249 3.3.4 Tính tốn ổn định chống lật lao kéo dọc 250 Mục Lục 253 ... phân loại có phương pháp thi công: + Cẩn cẩu chạy + Cầu cẩu chạy Hình Thi cơng KCN phương lao lắp cần cẩu BM Cơng trình KTTC cầu -6 Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu b ,Thi công lao lắp giáo lao(... phương pháp thi công lắp ghép: + Thi công lắp ghép phiến dầm đúc sẵn + Thi công dầm cắt khúc sâu táo + Thi công lắp hẫng + Thi cơng lắp đẩy + Thi cơng tồn nhịp: Full span 1.1 .2. 1 .Thi công lắp ghép... giá chân: 1 .2 Tổng quan công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu thép -Cầu thép chia làm loại theo cấu tạo dầm chủ: Cầu dầm đặc, cầu giàn, cầu khung, cầu vịm cầu treo Trong cầu dầm đặc cầu giàn thép