CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU ĐÚC HẪNG BÊ TÔNG CỐT THÉP

CHƯƠNG CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 5.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC 5.1.1 Giới thiệu Phương pháp đúc hẫng 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 Phương pháp áp dụng thích hợp để thi cơng kết cấu nhịp cầu liên tục cầu dầm hẫng, cầu khung cầu dây xiên có dầm cứng BTCT Đối với cầu dầm xây dựng nhịp dài từ 70 - 240m, cầu dây xiên dầm cứng vượt nhịp từ 200 - 350m 5.1.1.1 Nội dung phương pháp đúc hẫng Ảnh 5.1 Cầu dầm hộp đường cong Ảnh 5.2 Cầu dầm hộp đường thẳng 24 Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng, kết cấu nhịp BTCT đúc chỗ đà giáo di động theo đốt nối liên tiếp đối xứng qua trụ cầu Cốt thép thường khối liên kết với trước đúc bê tông để đảm bảo tính liền khối chịu cắt tốt kết cấu Sau bê tông đốt dầm đủ cường độ cần thiết đốt liên kết với đốt đúc trước nhờ cốt thép dự ứng lực Phần cánh hẫng kết cấu nhịp dầm BTCT thi công xong phải đảm bảo đủ khả nâng đỡ trọng lượng đốt dầm thi cơng sau với trọng lượng giàn giáo ván khuôn đúc dầm thiết b phc v thi cụng Đà giáo thép di động a) Đà giáo di động b) Thiết bị đúc di ®éng c) Hình 5.1- Các sơ đồ điển hình đúc hẫng kết cấu nhịp BTCT Trên hình 5.1 sơ đồ điển hình đúc hẫng cầu khung BTCT Có thể dùng dàn thép bắc qua tựa trụ làm đà giáo treo đỡ ván khn phía để đúc đốt dầm(hình 5.1 a) Cũng dùng đà giáo chống di động mặt đất cầu tạm để đổ ván khuôn bên (hình 5.1, b) Theo sơ đồ phần cánh hẫng thi cơng xong trước chịu tải thân thiết bị thi công bên Nếu dùng ván khuôn di động treo vào phần kết cấu nhịp thi cơng xong hình 5.1, c cần phải tính thêm tải trọng ván khuôn, đà giáo tác động lên cánh hẫng 25 Gèi tạm BT M500 Thanh PC 32 Đốt dầm trụ b) Thanh PC 32 a) Hình 5.2- Neo đốt dầm trụ Để đảm bảo ổn định chống lật suốt q trình thi cơng đúc hẫng phải đảm bảo tính đối xứng cuả hai cánh hẫng (thi công hẫng từ trụ ra) nhờ trọng lượng thân nhịp sát bờ đúc đà giáo làm đối trọng (hình 5.3, b) Đối với sơ đồ cầu khung, đốt dầm đỉnh trụ liên kết cứng với thân trụ nhờ cáp thép dự ứng lực chạy suốt chiều cao trụ (hình 5.2, a), với sơ đồ cầu dầm đốt liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ gối tạm cáp thép cốt thép dự ứng lực mà sau thi công xong tháo bỏ (hình 5.2, b) Q trình thi cơng hẫng cầu Phú Lương (Quốc lộ 5) dùng biện pháp Ở giai đoạn thi công cánh hẫng, kết cấu nhịp chịu mô men âm cần bố trí cốt thép dự ứng lực phía Sau đúc xong cặp đốt dầm đối xứng kéo căng cốt thép dự ứng lực từ đầu mút sang đầu mút bơm vữa bê tơng lấp kín khe hở cốt thép thành ống để bảo vệ cốt thép Nếu phần cánh hẫng q dài phải bố trí điểm nối cáp dự ứng lực hay phân thành hai đoạn từ trụ cánh mút thừa Trong trình đúc hẫng đốt dầm phải theo dõi chặt chẽ độ võng cánh hẫng biến dạng xoắn mặt cắt Cốt thép dự ứng lực cần bố trí đối xứng qua tim dọc cầu đảm bảo sườn dầm có bó cốt thép kéo căng neo lại cuối đốt Sau đúc xong đốt cuối cánh hẫng tiến hành nối ghép chúng lại thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh theo sơ đồ nhịp thiết kế Có ba hình thức nối ghép: Nếu cầu dầm hay cầu khung liên tục tiến hành nối cứng cánh hẫng Đốt nối hai cánh hẫng kề gọi đốt “hợp long” có chiều dài từ 1,5 - m 26 đúc ván khuôn treo hai đầu mút thừa Sau đúc xong tiến hành kéo căng bó cốt thép chịu mơ men dương phía đáy dầm Các bó cốt thép chịu mơmen dương bố trí đáy hộp uốn cong lên neo ụ neo bố trí sẵn bề mặt đáy Một số bó cốt thép uốn cong neo vào sườn dầm Trên hình 5.3, a giới thiệu ví dụ nối cứng phần cánh hẫng với đoạn dầm nhịp sát bờ Đoạn nối đúc sẵn đà giáo gần mố nối cứng với cánh hẫng đốt nối “hợp long” chọn tương ứng với vị trí đổi dấu biểu đồ mơmen kết cấu nhịp Trong cầu khung chốt đốt nối cứng thay liên kết khớp quay hay khớp mềm (hình 5.3, c hình 5.4) Trường hợp đặt hai mút hẫng đoạn dầm đeo hình thành hệ thống cầu khung hay cầu dầm tĩnh định (hình 5.3, d) a) b) c) d) Hình 5.3 Liên kết cánh hẫng thành sơ đồ cầu khung liên tục khung T chốt khung tĩnh định Sau kết cấu nhịp hợp long nối thành hệ thống hồn chỉnh, phải đặt thêm kéo căng số cốt thép dự ứng lực tăng cường vị trí cần thiết nhằm đảm bảo khả chịu lực kết cấu giai đoạn khai thác cầu Các cốt thép thường uốn cong tập trung đỉnh trụ Nếu số lượng bó cáp nhiều đưa số bó ngồi tiết diện (dự ứng lực ngồi) Ở cầu sơng Gianh (Quảng Bình) áp dụng giải pháp 27 Hình 5.4 Cấu tạo liên kết khớp áo đường; Lớp ngăn cách phòng nước; Tấm phủ kim loại khơng rỉ; Bó thép dự ứng lực; Dầm ngang; Lối thông vào buồng kiểm tra; a) Khớp mềm Buồng kiểm tra B-B A-A B A B A r b) Sơ đồ khớp quay 5.1.1.2 Các ưu điểm phương pháp đúc hẫng 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 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 vựot nhịp tới 240m) 28 Trong trường hợp xây dựng cầu có sơ đồ kết cấu hợp lý q 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 không gian cầu thi cơng 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 5.1.1.3 Các sơ đồ cầu thích hợp với phương pháp đúc hẫng Phương pháp đúc hẫng phù hợp với sơ đồ cầu có trạng thái chịu mơmen âm gối trụ Đó sơ đồ cầu dầm liên tục, cầu dầm hẫng, cầu khung siêu tĩnh tĩnh định, cầu treo dây xiên - dầm cứng Khẩu độ nhịp kinh tế nhịp 70  L  50m Ở Việt nam áp dụng phương pháp đúc hẫng để thi công cầu khung T - dầm đeo tĩnh định cầu Nơng Tiến, cầu Bình Gần thi cơng cầu có chiều dài nhịp lớn với sơ đồ siêu tĩnh cầu Phú Lương, cầu Non Nước, Phù Đổng, Tân Đệ… cầu Thanh Trì xắp thi cơng 5.1.2 Phân loại trường hợp đúc hẫng 5.1.2.1 Đúc hẫng từ trụ hai phía Đây hình thức phổ biến phương pháp đúc hẫng (hình 2.3, a, c) Nguyên lý chung từ đoạn dầm neo chắn đỉnh trụ, kết cấu nhịp đúc hẫng vươn dài hai phía theo nguyên tắc đảm bảo tính đối xứng qua trụ để giữ ổn định chống lật đổ Các bó cáp dự ứng lực bố trí theo nguyên tắc đối xứng phương diện mặt qua tim trụ Phương pháp có ưu điểm lợi dụng tính đối xứng, tự cân ổn định, tốc độ thi cơng nhanh Trong q trình thi cơng cần xét tình mà tải trọng hai cánh hẫng không cân : - Khi đặt lệch thiết bị thi công, - Khi xảy cố số đốt đúc bên cánh hẫng, - Thời điểm lắp đặt dầm đeo bên cánh hẫng, 29 - Tải trọng gió tác dụng chủ yếu vào phía bên cánh hẫng gây mơmen uốn lớn bất lợi cho trụ Ảnh 5.3 Thi công hẫng đối xứng Phù Đổng cầu Ảnh 5.4 Thi công hẫng đối xứng Tiên Cựu cầu Với nhịp dài chừng 70  120 m cần neo chấn kết cấu nhịp vào trụ đảm bảo ổn định Với nhịp dài phải dùng thêm vài trụ tạm để giảm nhỏ chiều dài cánh hẫng để giảm trị số độ võng đầu mút hẫng ứng lực mặt cắt gần trụ Có thể dùng thêm trụ tạm trường hợp đúc hẫng toàn kết cấu nhịp mà chiều dài hai cánh hẫng tính từ tim trụ khơng Một giải pháp khác thiết kế trụ thành hai thân đặt song song đặt cách đoạn để đảm bảo chống lật đồng thời thu ngắn cánh hẫng cầu Choisy le Roi (Pháp) Cũng thay trụ tạm hệ thống dây văng tạm thời 5.1.2.2 Đúc hẫng kết cấu nhịp từ bờ Ở nhịp sát bờ khoảng trống cầu không cao nên dùng hệ đà giáo cố định đỡ bên để đúc chỗ toàn nhịp sát bờ (hình 5.3,b) Nhịp sơng đúc hẫng tiếp nối từ trụ sát bờ nhờ trọng lượng nhịp bờ giữ ổn định chống lật Nhịp bờ căng kéo cốt thép hoàn chỉnh trước đúc hẫng nhịp Phương pháp thích hợp cho cầu có ba nhịp mà nhịp có chiều dài lớn để vượt qua phần dịng sơng Ví dụ: điển hình sơ đồ cầu Abtozabogckuu Nga có sơ đồ kết cấu nhịp 36,4 + 148 + 36,4 m, nhịp bờ thu ngắn có kích thước lớn để đủ trọng lượng làm đối trọng cho thi công hẫng nhịp Đối với cầu có nhịp cần có biện pháp đảm bảo ổn định dằn đầu nhịp vào mố đơí trọng đủ lớn hay neo giữ chúng cáp dự ứng lực tạm thời 30 Hình 5.5 giới thiệu ví dụ kết cấu nhịp cầu nhịp xây dựng hẫng từ mố hết toàn kết cấu nhịp Kết cấu mố bên trái cấu tạo có kích thước lớn chủ yếu làm vai trị đối trọng giữ ổn định cho thi cơng hẫng tồn nhịp Mố bên phải có cấu tạo thơng thường 48.50 15.00 14.50 3.50 15.63 50 15.00 300 Hình 5.5,a Thi công hẫng từ bên mố 18.85 12.30 2.00 12x3.55 3.00 12x3.55 2.00 18.85 101.3 12.30 Hình 5.5, b Thi công hẫng từ hai bên mố (Cầu Grande Cote) 5.1.3 Mặt cắt ngang dầm BTCT dự ứng lực đúc hẫng Phương pháp thi cơng hẫng thích hợp với nhiều dạng mặt cắt Dạng mặt cắt ngang hình hộp có thành thẳng đứng hay xiên có chiều cao mặt cắt thay đổi áp dụng phù hợp với phương pháp thi cơng đúc hẫng lý sau Trong suốt q trình thi cơng hẫng q trình khai thác sau đó, phần kết cấu nhịp đỉnh trụ gần chịu mơmen âm tải trọng Ứng suất nén lớn tác dụng phần đáy dầm khu vực đỉnh trụ Phần đáy BTCT hộp vị trí có chiều dày thay đổi để phù hợp với trị số ứng suất nén phát sinh Ngồi đáy hộp cịn đóng vai trị giằng để đảm bảo ổn định cho sườn dầm chịu nén 31 So với dạng mặt cắt dầm có sườn, việc bố trí đáy hộp BTCT có chiều ngang lớn nâng cao cánh tay đòn nội ngẫu lực làm tăng khả chịu mômen kết cấu Trong trình đúc hẫng, đặc biệt giai đoạn đúc đốt mút hẫng,kết cấu nhịp phải làm việc điều kiện ổn định phải chịu tải trọng gió ngang, chịu tác động lực di chuyển thiết bị thi cơng, hay lực căng kéo bó cáp dự ứng lực không đảm bảo tuyệt đối đồng Khi mặt cắt ngang hình hộp thoả mãn điều kiện chống xoắn tốt giúp cho kết cấu nhịp giữ ổn định tác động phức tạp nhiều loại tải trọng nêu 32 Các đặc tính mặt cắt lực pháp tuyến xác định theo hình 4.6.2.6.2-4 cách phân tích chặt chẽ Có thể tính tốn lực uốn, lực cắt lực pháp tuyến với sức kháng có hệ số tương ứng Khả chịu tải mặt cắt ngang theo trạng thái giới hạn cường độ xác định với giả thiết toàn bề rộng cánh chịu nén Sơ đồ bm/b Hệ Dầm giảm đơn I1 = 1.01l Dầm liên tục Nhịp cuối l1 =0.8l Nhịp l1 =0.6l Bản cánhhẫng Hình 7.6 (Hình 4.6.2.6.2-1 22TCN 272 - 05) Sơ đồ bề rộng cánh dầm hữu hiệu be, bm bs 234 Hình 7.7 (hình 4.6.2.6.2-2 22TCN 272 - 05) Giá trị hệ số bề rộng cánh dầm hữu hiệu bm bs tính theo giá trị b/li cho trước 235 Ứng suất không đổi bm chịu uốn Hình 7.8 (hình 4.6.2.6.2-3 22TCN 272 - 05) Các mặt cắt ngang bề rộng cánh dầm hữu hiệu tương ứng be theo uốn cắt Mặt cắt A-A Mặt Hình 7.9 (hình 4.6.2.6.2-4 - 22TCN 272 - 05) Bề rộng cánh dầm hữu hiệu, bn theo lực pháp tuyến 236 7.6 PHÂN TÍCH NGANG Tiêu chuẩn 22 TCN 272 - 05 quy định rằng: Khi tính tốn theo phương ngang kết cấu nhịp cầu dầm nhiều đốt tiến hành phù hợp với điều khoản điều 4.6.2 22 TCN 272 - 05 Hiệu ứng kết cấu khung mặt cắt ngang xét theo nguyên tắc sau: - Khi mặt cầu phần không tách rời mặt cắt nhiều ngăn mặt cắt hình hộp, độ cứng uốn xoắn thành phần đỡ mặt cắt, tức bụng dầm đáy dầm gây nội lực đáng kể mặt cầu Phải đưa thành phần vào tính tốn mặt cầu - Nếu chiều dài phân đoạn khung mơ hình hố bề rộng dải tương đương, sử dụng quy định điều 4.6.2.1.3, 4.6.2.1.5 4.6.2.1.6 Tiêu chuẩn 22 TCN 272 - 05 Như vậy, thiết kế theo phương ngang đôt dầm hộp, phải xem xét đốt khung hộp cứng Bản cánh hộp dầm tính tốn mặt cắt có chiều dày thay đổi, có kể đến phần tăng cường góc cánh sườn hộp Các tải trọng bánh xe tác dụng phải đặt cho có mơmen cực đại phải dùng phương pháp phân tích đàn hồi để xác định phân bố thực tế theo chiều dọc tải trọng bánh xe vị trí đặt tải Cần xem xét tới gia tăng lực cắt vách ảnh hưởng khác mặt cắt ngang tải trọng lệch tâm đối xứng hình học kết cấu Có thể áp dụng theo điều khoản điều 4.6.2.1 4.6.3.2, thiết lập mặt ảnh hưởng, ví dụ mặt ảnh hưởng Hemberg (1968) Pucher (1964), phương pháp phân tích đàn hồi khác, để tính hoạt tải cộng thêm với ảnh hưởng mômen tác động vào cánh mặt cắt hộp Khi phân tích theo phương ngang phải xem xét tới co rút đàn hồi từ biến ngang tác dụng dự ứng suất gây xét đến co ngót, cần phải xét đến mơmen thứ cấp dự ứng suất tính tốn ứng suất theo trạng thái giới hạn khai thác việc đánh giá lại kết cấu Trong trạng thái giới hạn cường độ, tác dụng lực thứ cấp phát sinh dự ứng suất, với hệ số vượt tải 1.0, cộng đại số thêm vào tác dụng lực gây tĩnh tải hoạt tải tính tốn (có hệ số) tải trọng khác 7.6.2 Phân bố tải trọng gió ngang cầu hình hộp Một phần tư lực gió tác dụng lên mặt cắt hình hộp tác dụng lên cánh dầm hộp bên Mặt cắt giả thiết để chống lại lực gió bao gồm cánh phần thân dầm, phải giả thiết ba phần tư lại lực gió lên mặt cắt hình hộp, cộng với lực gió lên xe cộ, barie chi tiết phụ khác truyền 237 đến gối tựa qua tác động vách ngăn mặt cầu Phải có giằng ngang hộp mặt cắt dự kiến để chống lại lực gió khơng thích hợp 7.7 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG 7.7.1 Nguyên tắc chung lập tổ hợp tải trọng 7.7.1.1 Tải trọng tên tải trọng Trong phần giới thiệu tĩnh tải, hoạt tải tải trọng thi công Theo Tiêu chuẩn 22TCN 272 - 05 cần phải xét đến nhiều tổ hợp tải trọng mà ngồi hoạt tải, tĩnh tải kể đến nhiều tải trọng khác Các tải trọng lực thường xuyên thời sau phải xem xét đến: - Tải trọng thường xuyên: DD = tải trọng kéo xuống (xét tượng ma sát âm) DC = tải trọng thân phận kết cấu thiết bị phụ phi kết cấu DW = tải trọng thân lớp phủ mặt tiện ích công cộng EH = tải trọng áp lực đất nằm ngang EL = hiệu ứng bị hãm tích luỹ phương pháp thi công ES = tải trọng đất chất thêm EV = áp lực thẳng đứng tự trọng đất đắp - Tải trọng thời: BR = Lực hãm xe; LS = Hoạt tải chất thêm; CE = Lực ly tâm; PL = Tải trọng người đi; CR = Từ biến; SE = Lún; CT = Lực va xe; SH = Co ngót; CV = Lực va tầu; TG = Gradien nhiệt; EQ= Động đất; TU = Nhiệt độ đều; FR = Ma sát; WA = Tải trọng nước áp lực dòng IM = Lực xung kích (lực động) chảy; xe; WL = Gió hoạt tải; LL = Hoạt tải xe; WS = Tải trọng gió kết cấu; 7.7.1.2 Các hệ số tổ hợp tải trọng 7.7.1.2.1 Hệ số tải trọng tổ hợp tải trọng 238 Các cấu kiện liên kết cầu phải thỏa mãn phương trình sau (đã nêu mục 7.1.1.2.1) sách i Yi Qi   Rn = R r (22TCN 272 - 05 1.3.2.1 - 1) Tổng ứng lực tính tốn phải lấy sau: Q   i  i Qi (22TCN 272 - 05 3.4.1 - 1) đó: i = hệ số điều chỉnh tải trọng Qi = tải trọng quy định i = hệ số tải trọng lấy theo bảng Khi kiểm toán theo phương trình 1.3.2.1.1 nói phải xét tương ứng với tổ hợp thích hợp ứng lực cực hạn tính tốn quy định cho trạng thái giới hạn sau đây: - Trạng thái giới hạn cường độ 1: tổ hợp tải trọng liên quan đến việc sử dụng cho xe tiêu chuẩn cầu không xét đến gió - Trạng thái giới hạn cường độ 2: tổ hợp tải trọng liên quan đến cầu chịu gió với vận tốc vượt 25m/s - Trạng thái giới hạn cường độ 3: tổ hợp tải trọng liên quan đến việc sử dụng xe tiêu chuẩn cầu với gió có vận tốc 25m/s - Trạng thái giới hạn đặc biệt: tổ hợp tải trọng liên quan đến động đất, lực va tầu thuyền xe cộ, liên quan đến số tượng thuỷ lực với hoạt tải chiết giảm khác với phần tải trọng xe va xô (CT) - Trạng thái giới hạn sử dụng: tổ hợp tải trọng liên quan đến khai thác bình thường cầu với gió có vận tốc 25m/s với tất tải trọng lấy theo giá trị danh định Dùng để kiểm tra độ võng, bề rộng vết nứt kết cấu BTCT BTCT DƯL, trượt liên kết có nguy trượt tác dụng hoạt tải xe - Trạng thái giới hạn mỏi: tổ hợp tải trọng gây mỏi đứt gẫy liên quan đến hoạt tải xe cộ trùng phục xung kích tác dụng xe tải đơn có cự ly trục cố định Hệ số tải trọng cho tải trọng khác bao gồm tổ hợp tải trọng thiết kế lấy quy định bảng 7.8 Mọi tập hợp thoả đáng tổ hợp tải trọng phải nghiên cứu Có thể nghiên cứu thêm tổ hợp tải trọng khác chủ đầu tư yêu cầu người thiết kế xét thấy cần thiết Đối với tổ hợp tải trọng, tải trọng đưa vào tính tốn có liên quan đến cấu kiện thiết kế bao gồm hiệu ứng đáng kể tác dụng xoắn, phải nhân với hệ số tải trọng tương ứng với hệ số có 239 thể áp dụng Kết tổng hợp theo phương trình 1.3.2.1-1 nhân với hệ số điều chỉnh tải trọng trình bầy mục 7.1.1.2.1 sách Các hệ số phải chọn cho gây tổng ứng lực tính tốn cực hạn Đối với tổ hợp tải trọng trị số cực hạn âm lẫn trị số cực hạn dương phải xem xét Trong tổ hợp tải trọng tác dụng tải trọng làm giảm tác dụng tải trọng khác phải lấy giá trị nhỏ tải trọng làm giảm giá trị tải trọng Đối với tác động tải trọng thường xuyên hệ số tải trọng gây tổ hợp bất lợi phải lựa chọn theo bảng 7.9 Khi tải trọng thường xuyên làm tăng ổn định tăng lực chịu tải cấu kiện tồn cầu trị số tối thiểu hệ số tải trọng tải trọng thường xuyên phải xem xét Trị số lớn hai trị số quy định cho hệ số tải trọng TU, CR, SH dùng để tính biến dạng, cịn trị số nhỏ dùng cho tác động khác Đối với kết cấu hộp dạng phù hợp với quy định điều 12.9, hệ số hoạt tải hoạt tải xe LL IM lấy 2,0 Ghi chú: Khi phải kiểm tra cầu dùng cho xe đặc biệt chủ đầu tư quy định xe có giấy phép thơng qua cầu hệ số tải trọng hoạt tải tổ hợp cường độ I giảm xuống cịn 1,35 Các cầu có tỷ lệ tĩnh tải hoạt tải cao (tức cầu nhịp lớn) cần kiểm tra tổ hợp khơng có hoạt tải, với hệ số tải trọng 1,50 cho tất kiện chịu tải trọng thường xuyên Đối với cầu vượt sông, phải xét đến hậu thay đổi điều quy định móng lũ thiết kế xói cầu trạng thái giới hạn cường độ trạng thái sử dụng Đối với cầu vượt sông, kiểm tra hiệu ứng tải EQ, CT CV trạng thái giới hạn đặc biệt tải trọng nước (WA) chiều sâu xói dựa lũ trung bình hàng năm Tuy nhiên kết cấu phải kiểm tra hậu thay đổi lũ, phải kiểm tra xói trạng thái giới hạn đặc biệt với tải trọng nước tương ứng (WA) khơng có tải trọng EQ, CT CV tác dụng Để kiểm tra chiều rộng vết nứt kết cấu bêtông cốt thép dự ứng lực trạng thái giới hạn sử dụng, giảm hệ số tải trọng hoạt tải xuống 0,08 Để kiểm tra kết cấu thép trạng thái giới hạn sử dụng hệ số tải trọng hoạt tải phải tăng lên 1,30 Hệ số tải trọng tính cho gradien nhiệt  TG lún  SE cần xác định sở 240 đồ án cụ thể riêng Nếu khơng có thơng tin riêng lấy  TG bằng:  0,0 trạng thái giới hạn cường độ đặc biệt  1,0 trạng thái giới hạn sử dụng không xét hoạt tải,  0,5 trạng thái giới hạn sử dụng xét hoạt tải Đối với cầu thi công phân đoạn, phải xem xét tổ hợp sau trạng thái giới hạn sử dụng: DC + DW + EH + EV + ES + WA + CR + SH + TG + EL Hệ số tải trọng dùng cho lực kích nâng hạ kết cấu nhịp lực kéo sau cáp dự ứng lực Trừ có quy định khác chủ đầu tư, lực kích thiết kế khai thác khơng nhỏ 1,3 lần phản lực gối liền kề với điểm kích tải trọng thường xuyên Khi kích dầm mà khơng ngừng giao thơng lực kích cịn phải xét đến phản lực hoạt tải phù hợp với kế hoạch trì giao thơng nhân với hệ số tải trọng hoạt tải Lực thiết kế vùng neo kéo sau phải lấy 1,2 lần lực kích lớn Bảng 7.8 Tổ hợp hệ số tải trọng DC DD D W EH EV ES LL IM CE BR PL LS EL Cường độ I p 1,75 1,0 - - 1,0 Cường độ II p - 1,0 1,40 - 1,0 Cường độ III p 1,35 1,0 0.4 1,0 1,0 Đặc biệt p 0,50 1,0 - - 1,0 1.0 1,00 1,0 0,30 1,0 - 0,75 - - - Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn Sử dụng Mỏi có LL, IM CE WA WS WL FR TU CR SH TG SE Cùng lúc dùng tải trọng EQ 0,5/ 1.20 0,5/ 1.20 0,5/ 1.20 CT CV TG SE - - - TG SE - - - TG SE - - - - - - 1,0 1,00 1,0 1,0 1,0/ 1,20 TG SE - - - - - - - - - - Bảng 7.9 Hệ số tải trọng dùng cho tải trọng thường xuyên p Loại tải trọng DC: Cấu kiện thiết bị phụ DD: kéo xuống (xét ma sát âm) Hệ số tải trọng Lớn Nhỏ 1,25 0,90 1,80 0,45 241 DW: Lớp phủ mặt cầu tiện ích EH: Áp lực ngang đất  Chủ động  Nghỉ EL: Các ứng suất lắp ráp bị hãm EV: Áp lực đất thẳng đứng  Ổn định tổng thể  Kết cấu tường chắn  Kết cấu vùi cứng  Khung cứng  Kết cấu vùi mềm khác với cống hộp thép  Cống hộp thép mềm 1,50 0,65 1,50 1,35 1,00 0,90 0,90 1,00 1,35 1,35 1,30 1,35 1,95 1,50 N/A 1,00 0,90 0,90 ES: Tải trọng đất chất thêm 1,50 0,90 0,90 0,75 7.7.2 Nhóm tổ hợp tải trọng cần xét giai đoạn thi công 7.7.3 Các tổ hợp tải trọng thi công trạng thái giới hạn sử dụng Phải xác định ứng suất trạng thái giới hạn sử dụng quy định bảng 1, với bảng dùng ghi sau đây: Ghi 1: thiết bị không làm việc Ghi 2: lắp dựng bình thường Ghi 3: di chuyển thiết bị Các ứng suất cho phép phải tuân thủ theo điều 5.9.4 Sự phân bố áp dụng tải trọng lắp dựng riêng biệt, thích hợp giai đoạn thi công, lựa chọn để tạo tác động bất lợi Ứng suất nén bêtông tải trọng thi công không vượt 0,5 f c với f c cường độ chịu nén lúc đặt tải trọng Các ứng suất kéo bêtông tải trọng thi công phải không vượt trị số quy định bảng trừ kết cấu có 60% khả chịu kéo bó căng bên cung cấp có mối nối loại A, ứng suất kéo không vượt 0,25 f c kết cấu có mối nối loại B, khơng cho phép có ứng suất kéo 7.7.4 Các tổ hợp tải trọng thi công trạng thái giới hạn cường độ Sức kháng tính tốn phận (được xác định cách nhân sức kháng danh định với hệ số sức kháng) phải không nhỏ trị số u cầu theo tổ hợp tải trọng tính tốn sau đây: Đối với tác động lực lớn nhất: 242   Fu = 1,1(DL+DIFF) + 1,3CE + A + Al (22TCN 272 - 05 5.14.2.3.4 - 1) Đối với tác động lực nhỏ nhất:   Fu = DL+ CE + A + Al (22TCN 272 - 05 5.14.2.3.4 - 2) 7.8 CÁC CÂU HỎI ÔN THI 1/- Đặc điểm sơ đồ hoạt tải HL93 2/- Nguyên tắc lập tổ hợp tải trọng 3/- Khái niệm loại hệ số phục vụ tính tốn nội lực 4/- Khái niệm trạng thái giới hạn 243 Bảng 7.10 (bảng 5.14.2.3.3-1 22TCN 272 – 05) Các hệ số tải trọng ứng suất kéo cho phép tổ hợp tải trọng thi công Ứng suất kéo cho phép Các hệ số tải trọng Tổ hợp tải trọng 240 Tĩnh tải Hoạt tải Các tải trọng đất Các tải trọng khác Tải trọng gió EH EV Khơng kể Bao gồm Xem " Các tải trọng khác " "Các tải trọng khác" ghi DC DIFF U CLL CE IE CLE WS WUP WE CR SH TU TG WA A 1,0 1,0 0,0 1,0 1,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 1,0 1,0 TG 1,0 1,0 0,50 f c 0,58 f c - B 1,0 0,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 1,0 1,0 TG 1,0 1,0 0,50 f c 0,58 f c - C 1,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,7 0,7 0,0 1,0 1,0 1,0 TG 1,0 1,0 0,50 f c 0,58 f c - D 1,0 1,0 0,0 1,0 1,0 0,0 0,0 0,7 1,0 0,7 1,0 1,0 1,0 TG 1,0 1,0 0,50 f c 0,58 f c E 1,0 0,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,0 0,3 0,0 0,3 1,0 1,0 1,0 TG 1,0 1,0 0,50 f c 0,58 f c F 1,0 0,0 0,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,3 0,0 0,3 1,0 1,0 1,0 TG 1,0 1,0 0,50 f c 0,58 f c ES Thơng tin tác giả 1- Ảnh chụp 2- Tóm tắt; GS TS Nguyễn viết Trung , Trưởng Bộ môn Cơng trình giao thơng Thành phố Khoa Cơng trình, Đại học Giao Thông vận tải 3- Email: viettrungng@yahoo.com Phạm vi đối tượng sử dụng Giáo trình 1- Ngành học sử dụng Giáo trình: - Giáo trình cho Lớp Cao học Xây dựng Cơng trinh Giao thơng - Giáo trình cho Lớp Cao học Kinh tế Xây dựng Công trinh Giao thông - Tài liệu tham khảo cho Sinh viên Kỹ sư Cầu Đường 2- Các từ khóa: (10 từ khóa để tra cứu): Cầu, Bê tơng cốt thép, Đúc hẫng, Đúc đà giáo di động, Nối liên tục, Dầm Super-T 3- Kiến thức yêu cầu môn học trước - Môn học Cầu bê tông cốt thép - Môn học Kết cấu bê tông cốt thép - Môn học Thi công cầu 4- Tên Nhà xuất : Nhà xuất Xây dựng, Hà nội 2003 TÀI LIỆU THAM KHẢO Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79, Bộ Giao thông vận tải Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 PGS.TS Nguyễn Viết Trung, TS Hoàng Hà Cầu Bê tông cốt thép nhịp giản đơn, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 2003 PGS.TS Nguyễn Viết Trung, TS Hồng Hà TS Nguyễn Ngọc Long Cầu Bê tơng cốt thép, Tập II , NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 2000 PGS.TS Nguyễn Viết Trung, KS Phạm Huy Chính Các cơng nghệ thi cơng cầu , NXB Xây Dựng, Hà Nội 2003 PGS.TS Nguyễn Viết Trung, Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép đại theo Tiêu chuẩn ACI, NXB Giao thông vận tải, 2000 PGS.TS Nguyễn Viết Trung, Ths Lê Thanh Liêm, Cọc khoan nhồi xây dựng cơng trình giao thơng, NXB Xây Dựng, 2003 Nguyễn Văn Quảng Chỉ dẫn kỹ thuật thi công kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi, NXB Xây Dựng, 1998 Nguyễn Bá Kế, Sự cố cơng trình, NXB XD, 2000 10 Hội Cầu đường Việt nam Tài liệu Hội thảo KHCN Công nghệ xây dựng kết cấu nhịp cầu Bê tông dự ứng lực độ lớn, Hà nội 1993 11 Krisrna Raju, Anchorage Zone tresses in Post-Tensioned Members, Prestressed Concrete, Second Editon, Mc Graw Hill 12 American Association of State Highway and Transportation Officials, LRFD Specifications for Highway Bridges, 17th ed., AASHTO, Washington, D.C., 1998 241 MỤC LỤC Lời giới thiệu Chương mở đầu: Tổng quan công nghệ đại thi công cầu bêtông cốt thép dự ứng lực nhịp liên tục Sơ lược tình hình phát triển công nghệ xây dựng cầu bê tông cốt thép dự ứng lực giới Việt Nam Tổng quan công nghệ thi công cầu BTCT DƯL nhịp liên tục Chương 1: Công nghệ dầm Super T 11 1.1 Giới thiệu chung 11 1.2 Thiết kế dầm Super-T 11 1.3 Công nghệ chế tạo dầm Super-T 21 1.4 Ưu nhược điểm dầm Super-T 24 Chương 2: Liên tục hoá kết cấu cầu nhịp giản đơn 27 2.1 Khái niệm kết cấu nhịp liên tục hoá 27 2.2 Các giải pháp cấu tạo phương pháp tính kết cấu nhịp liên tục nhiệt 33 2.3 Giải pháp cấu tạo phương pháp tính kết cấu nhịp liên tục theo phương pháp dầm ngang liền khối 50 2.4 Giải pháp cấu tạo phưng pháp tính kết cấu nhịp liên tục hố theo phương pháp dầm ngang hẫng 55 Chương 3: Công nghệ đúc bêtông đà giáo di động 62 3.1 Đặc điểm chung công nghệ thi công cầu bêtông cốt thép dự ứng lực phương pháp đà giáo đẩy 62 3.2 Các loại hình cơng nghệ chu trình hoạt động 65 Chương 4: Công nghệ lắp ghép cầu bêtông cốt thép đà giáo di động 81 4.1 Giới thiệu số cơng trình áp dụng cơng nghệ thi công lắp ghép phân đoạn dầm đà giáo di động 81 4.2 Tính c bn nguyên lý hoạt động công nghệ 83 4.3 Tổng hợp thiết bị chủ yếu giá thành nhập công nghệ 95 242 4.4 Công nghệ chế tạo phân đoạn dầm đúc sẵn 97 Chương 5: Công nghệ thi công dầm liên tục theo phương pháp đúc hẫng 101 cân 5.1 Các phưng pháp đúc hẫng cầu bêtông cốt thép dự ứng lực 101 5.2 Các thiết bị kết cấu phụ tạm phục vụ đúc hẫng 110 5.3 Một số vấn đề kỹ thuật riêng phương pháp đúc hẫng 118 5.4 Trình tự tính tốn thiết kế kết cấu nhịp thi công đúc hẫng lắp hẫng 128 5.5 Ví dụ cấu tạo bố trí cáp dự ứng lực cầu đúc hẫng 129 5.6 Thi công đốt hợp long 132 5.7 Một số vấn đề liên quan đến phương pháp thi công đúc hẫng 141 5.8 Một số vấn dề liên quan đến phương pháp thi cơng đúc hẫng cân 146 Chương 6: Cầu vịm ống thép nhồi bêtông 186 6.1 Các sơ đồ cầu vòm cầu dầm - vòm liên hợp 186 6.2 Cầu vịm ống thép nhồi bê tơng 189 6.3 Cơ sở thiết kế cầu vịm ống thép nhồi bêtơng 192 Chương 7: Cơ sở tính tốn cầu bêtơng cốt thép 199 7.1 Triết lý thiết kế trình tự tính tốn thiết kế kết cấu nhịp 199 7.2 Các mơ hình phân tích kết cấu tĩnh học động học 208 7.3 Đặc trưng hình học mặt cắt, tính tốn tĩnh tải 211 7.4 Tải trọng thi cơng tải trọng khai thác 213 7.5 Phân tích dọc 225 7.6 Phân tích ngang 234 7.7 Xác định nội lực tổ hợp tải trọng 235 Tài liệu tham khảo 241 Mục lục 242 243 ... đúc hẫng 7/- Cơng nghệ thi công khối dầm đúc trụ (K0) 8/- Công nghệ thi công khối dầm đúc hẫng (Ki) 9/- Công nghệ thi công hợp long nhịp biên 10/- Công nghệ thi công hợp long nhịp 11/- Công nghệ. ..CHƯƠNG CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 5.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC 5.1.1 Giới thi? ??u Phương pháp đúc hẫng trình xây dựng kết cấu nhịp dần đốt theo sơ đồ hẫng nối liền... nối cơng-xon a- đổ bê tông đốt hợp long sau nối cứng thi? ??t bị đúc hẫng b- đổ bê tông đốt hợp long dùng thi? ??t bị đúc hẫng c- đổ bê tông đốt hợp long ván khuôn đặc biệt d- đổ bê tông đốt hợp long