(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trong thi công công trình ngân hàng Việt Nam Thương Tín, tỉnh Sóc Trăng

B GIÁO D C VÀ ÀO T O B NÔNG NGHI P VÀ PTNT

LÝ THANH TRUNG

NGHIÊN C U NG D NG CÔNG NGH C C BÊ TÔNG LY

L I CAM OAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tôi Các s li u kêt qu nêu trong lu n v n là trung th c và k t qu tính toán đ c nêu trong lu n v n là trung th c

và ch a t ng đ c s d ng trong b t k công trình nào khác

M i s giúp đ cho vi c th c hi n lu n v n này đ u đ c c m n và các thông tin trích d n trong lu n v n đ u đ c ghi gõ ngu n g c

Hà N i, ngày tháng n m 2017

Ng i làm lu n v n

Lý Thanh Trung

L I C M N

Tr c h t, tôi xin chân thành c m n quý th y cô c a tr ng i h c Th y L i Hà

N i, đ c bi t là nh ng th y cô thu c b môn a k thu t và nh ng th y cô đã tr c

ti p gi ng d y cho tôi trong th i gian theo h c v a qua

Tôi xin g i l i bi t n sâu s c đ n TS Nguy n Quang Tu n đã t n tình h ng d n tôi hoàn thành lu n v n này

Nhân đây, tôi c ng xin bày t lòng bi t n đ n nh ng ng i thân trong gia đình, b n

bè và đ ng nghi p đã khích l , ng h , đ ng viên v m i m t đ tôi hoàn thành lu n

v n này

M c dù tôi đã có nhi u c g ng đ hoàn thi n lu n v n b ng t t c s nhi t tình và s

hi u bi t c a mình, tuy nhiên không th tránh kh i nh ng thi u xót, r t mong nh n

đ c nh ng đóng góp quý báo c a quý th y cô và các b n

Tôi xin chân thành c m n!

Hà N i, ngày tháng n m 2017

Ng i làm lu n v n

Lý Thanh Trung

M C L C

DANH M C HÌNH NH vi

DANH M C B NG BI U viii

DANH M C CÁC T VI T T T VÀ GI I THÍCH THU T NG ix

M U 1

CH NG 1 T NG QUAN V CÁC C C BÊ TÔNG, C C BÊ TÔNG NG L C TR C VÀ CÁC PH NG PHÁP ÁNH GIÁ S C CH U T I C A C C BÊ TÔNG NG L C TR C 4

1.1.Phân lo i c c: 4

1.1.1.C c bê tông c t thép th ng: 4

1.1.2.C c khoan nh i: 5

1.1.3.C c bê tông ly tâm ng l c tr c: 6

1.2.Ph m vi ng d ng: 6

1.2.1.C c bê tông c t thép th ng: 6

1.2.2.C c khoan nh i: 7

1.2.3.C c bê tông ly tâm ng l c tr c: 8

1.3 u đi m và nh c đi m c a c c bê tông ly tâm ng l c tr c : 9

1.3.1 u đi m: 9

1.3.2 Nh c đi m: 10

1.4.Các ph ng pháp ki m tra kh n ng ch u t i c a c c đ n: 10

1.4.1 Ph ng pháp tra b ng th ng kê: 10

1.4.2 Ph ng pháp tính theo c ng đ : 12

1.4.3 Ph ng pháp tính t k t qu thí nghi m xuyên đ ng (SPT) 13

1.4.4 Ph ng pháp tính t k t qu thí nghi m xuyên t nh 13

1.4.5 Ph ng pháp xác đ nh t thí nghi m nén t nh c c 14

1.4.6 Ph ng pháp xác đ nh t thí nghi m th đ ng: 15

1.5 nh h ng c a quá trình thi công c c đ n s c ch u t i c a c c: 16

1.6 M t s d ng h h ng th ng g p c a c c bê tông ly tâm ng l c tr c: 17

1.6.1 C c b n t, gãy khi c u v n chuy n: 17

1.6.2 C c b n t d c theo thân: 18

1.6.3 C c b v đ u trong quá trình ép c c: 19

1.6.4 C c b nghiêng l ch quá m c cho phép trong quá trình ép: 21

1.6.5 C c g p v t c n: 22

1.7 K t lu n ch ng 1: 23

CH NG 2 LÝ THUY T V BÊ TÔNG NG L C TR C , PH NG PHÁP XÁC NH S C CH U T I C A C C , THI CÔNG C C BÊ TÔNG LY TÂM NG L C TR C 24

2.1.Khái ni m v bê tông ng l c tr c: 24

2.2 Các ph ng pháp gây ng l c: 25

2.2.1.Ph ng pháp c ng tr c: 25

2.2.2.Ph ng pháp c ng sau: 26

2.3.V t li u s d ng cho bê tông ng l c tr c: 27

2.3.1.Bê tông c ng đ cao: 27

2.3.2.Thép c ng đ cao: 27

2.4 ánh giá t n hao ng su t trong các gi i pháp ng l c: 28

2.5 Lý thuy t c u ki n ch u nén l ch tâm ng su t tr c: 29

2.5.1.Tr ng h p l ch tâm bé: 29

2.5.2.Tr ng h p l ch tâm l n: 29

2.6.C c bê tông ly tâm ng l c tr c: 29

2.6.1.Phân lo i c c: 29

2.6.2.Hình dáng c c: 30

2.6.3 Ký hi u quy c: 31

2.6.4 Bê tông s d ng cho c c ly tâm ng l c tr c: 31

2.6.5 Tính toán kh n ng ch u t i c a c c bê tông ly tâm ng l c tr c: 31

2.6.6 Quy trình s n xu t c c bê tông ly tâm d ng l c: 33

2.7 Ph ng pháp thi công và nghi m thu c c bê tông ly tâm ng l c tr c: 38

2.7.1 Công tác ki m tra ch t l ng c c khi đ a vào công tr ng: 38

2.7.2 Công tác chu n b m t b ng và ph ng ti n c gi i: 39

2.7.3.Các ph ng pháp thi công h c c hi n hành: 40

2.8 Các s c liên quan đ n thi công c c ly tâm ng l c tr c: 45

2.9 Gi i pháp h n ch và kh c ph c các s c : 47

2.10 Ki m soát ch t l ng thi công: 48

2.11 K t lu n ch ng 2: 48

CH NG 3 ÁP D NG TÍNH TOÁN XÁC NH S C CH U T I C A C C

VI T NAM TH NG TÍN, T NH SÓC TR NG 49

3.1 Gi i thi u công trình: 49

3.1.1 V trí công trình: 49

3.1.2 Nguyên t c thi t k : 51

3.1.3 Không gian ki n trúc: 51

3.2 Kh o sát đ a ch t công trình: 53

3.2.1 S li u đ a ch t công trình: 53

3.2.2.M t c t đ a ch t công trình: 54

3.3 Mô t t ng quát k t c u công trình: 55

3.3.1 Các thông s chính c a công trình: 55

3.3.2 H th ng k t c u ch u l c chính c a công trình: 55

3.4 Tính toán s c ch u t i và ch n ph ng án móng c c h p lý cho công trình: 60

3.4.1 Ph ng án móng c c ép thông th ng: 60

3.4.2 Ph ng án móng c c bê tông ly tâm ng l c tr c: 62

3.4.3 Ph ng án móng c c khoan nh i: 66

3.4.4 Tính toán giá thành cho c c BTCT th ng và c c bê tông ly tâm ng l c tr c:69 3.5 Phân tích chuy n v c a c c bê tông ly tâm ng l c tr c: 70

3.6 K t lu n ch ng 3: 73

K T LU N, KI N NGH VÀ BÀI H C KINH NGHI M KHI THI CÔNG V I C C BÊ TÔNG LY TÂM NG L C TR C 74

TÀI LI U THAM KH O 77

DANH M C HÌNH NH

Hình 1.1 Công trình s d ng c c bê tông c t thép th ng 7

Hình 1.2: Công trình s d ng c c khoan nh i 8

Hình 1.3: Công trình s d ng c c bê tông ly tâm ng l c tr c 9

Hình 1.4:V t n t d c (nhìn bên ngoài và bên trong lòng c c) 18

Hình 1.5: C c b v đ u sau khi đóng ép 19

Hình 1.6: C c b g y ngang thân khi ép 21

Hình 2.1 S đ ph ng pháp c ng tr c 26

Hình 2.2 S đ ph ng pháp c ng sau 27

Hình 2.3 S đ bi u di n các tr ng h p nén l ch tâm ng su t tr c 29

Hình 2.4 C c bê tông ng l c tr c PC, PHC 30

Hình 2.5 o n đ u c c 30

Hình 2.6 o n c c n i thêm 30

Hình 2.7 Hình nh quy trình s n xu t và ki m tra ch t l ng c c 36

Hình 2.8: úc c c ng theo ph ng pháp ly tâm 37

Hình 2.9: K s ki m tra phân lo i c c ngay khi tháo khuôn 38

Hình 2.10 :Máy ép t nh theo ph ng c đi n 41

Hình 2.11: Máy đóng c c 41

Hình 2.12: Máy khoan t o l c c 42

Hình 2.13: Máy Robot ép c c 43

Hình 2.14: Chi ti t c a m i n i c c 44

Hình 2.15:M i n i c c ly tâm d ng l c có b n mã 45

Hình 2.16: Công tác n i c c công tr ng 45

Hình 2.17: B đ u c c khi ép 46

Hình 2.18: S c n t c c khi v n chuy n 46

Hình 2.19: Máy b lún nghiêng do m t b ng y u 47

Hình 2.20: Máy b lún do m t có n c 47

Hình 3.1: Ph i c nh công trình 50

Hình 3.2: M t b ng t ng th công trình 50

Hình 3.3: M t c t ngang c a công trình 52

Hình 3.4: M t c t đ a ch t công trình 54

Hình 3.5: S đ không gian tính toán c a công trình 56

Hình 3.6: Mô hình đã tính toán c a c c 71

Hình 3.7: Các đi m ch y d o c a đ t 71

Hình 3.8: Chuy n v ngang c a c c theo hai ph ng 72

Hình 3.9: Chuy n v ngang t i đ nh c c 72

Hình 3.10: Chuy n v ngang d c thân c c 73

DANH M C B NG BI U

B ng 1.1: H s u n d c 5

B ng 1.2: H s các lo i búa 15

B ng 2.1:B ng kích th c c c 31

B ng 2.2: Thông s c c 39

B ng 3.1: B ng xác đ nh các đ i l ng c a đ a ch t công trình 53

B ng 3.2: B ng t nh t i do t ng g ch 57

B ng 3.3: B ng ho t t i trên các sàn 57

B ng 3.4: B ng các t h p t i tr ng tác d ng lên k t c u khung 58

B ng 3.5: K t qu tính toán c c ép thông th ng 61

B ng 3.6: K t qu tính toán c c bê tông ly tâm ng l c tr c 65

B ng 3.7: K t qu tính toán c c khoan nh i 67

B ng 3.8: So sánh các lo i c c 68

B ng 3.9: b ng d toán cho 1 c c bê tông c t thép th ng v i chi u dài 10m 69

B ng 3.10: B ng báo giá c c bê tông ly tâm ng l c tr c c a nhà máy 69

DANH M C CÁC T VI T T T VÀ GI I THÍCH THU T NG

BT: tr ng l ng b n thân c u ki n bê tông c t thép

DEAD: t nh t i do t ng g ch, g ch lát n n, …

LIVE : ho t t i ch t đ y trên sàn

GioXd ng : t i tr ng gió tác d ng theo chi u d ng tr c X

GioXâm: t i tr ng gió tác d ng theo chi u âm tr c X

GioYd ng : t i tr ng gió tác d ng theo chi u d ng tr c Y

GioYâm: t i tr ng gió tác d ng theo chi u âm tr c Y

ULT: ng l c tr c

tr ng n mòn m nh kh c ph c các h n ch c a c c bê tông c t thép th ng thi ta

s d ng c c bê tông ly tâm ng su t tr c vì có các u đi m:

Bê tông đ c nén tr c đi u ki n khai thác ph n bê tông không su t hi n ng su t kéo (ho c n u có su t hi n thì giá tr nh không gây n t) Do bê tông đ c ng su t

tr c, k t h p v i quay ly tâm đã làm cho c c đ c ch c ch u đ c t i tr ng cao không

Trên c s kh o sát th c t và các k t qu nghiên c u c a các tác gi trong và ngoài

n c v bê tông ng l c tr c Chúng ta v n d ng vào c c bê tông ly tâm ng l c

tr c

Thay th c c bê tông c t thép th ng b ng c c bê tông ly tâm ng l c tr c cho các công trình xây d ng

B ng các ng d ng công ngh hi n đ i vào c c bê tông ly tâm ng l c tr c và đi u

ki n thi công th c t đ s d ng c c bê tông ly tâm ng l c tr c đ t hi u qu cao

3 i t ng và ph m vi nghiên c u c a đ tài:

Nghiên c u t ng quan v c c bê tông ly tâm ng l c tr c

i t ng nghiên c u là ph ng án c c bê tông ly tâm ng l c tr c, kh n ng nghiên

c u áp d ng c a ph ng pháp, cùng các ph ng pháp tính toán và thi công liên quan

đ n c c bê tông ly tâm ng l c tr c

i u ki n đ a ch t công trình chung khu v c đ a b n t nh Sóc Tr ng và đi u ki n đ a

ch t công trình t i v trí d án áp d ng (Ngân hàng Vi t Nam Th ng Tín)

Tìm hi u các công th c tính toán liên quan đ n c c bê tông ly tâm ng l c tr c t i

Vi t Nam c th là đ a bàn t nh Sóc Tr ng

ng d ng các ph ng pháp nghiên c u d i đây đ tính toán cho m t vài công trình

t i Sóc Tr ng , Áp d ng tính toán c c ly tâm cho công trình c th là Ngân hàng Vi t Nam Th ng Tín.

4 N i dung nghiên c u c a đ tài:

Ch ng 1: T ng quan v c c bê tông, c c bê tông ly tâm ng l c tr c và các ph ng pháp đánh giá s c ch u t i c a c c bê tông ly tâm ng l c tr c

Ch ng 2: Lý thuy t v bê tông ly tâm ng l c tr c, ph ng pháp xác đ nh s c ch u

t i c a c c, thi công c c bê tông ly tâm ng l c tr c

Ch ng 3: Áp d ng tính toán đ xác đ nh s c ch u t i c a c c bê tông ly tâm ng l c

tr c trong thi công công trình Ngân Hàng Vi t Nam Th ng Tín, t nh Sóc Tr ng

CH NG 1 T NG QUAN V CÁC C C BÊ TÔNG, C C BÊ TÔNG

c c thành nh ng đo n ng n đ thu n ti n cho vi c ch t o và phù h p v i thi t b chuyên ch và thi t b h c c

C nh c c th ng g p Vi t Nam hi n nay là 0,2 ÷ 0,4m, chi u dài c c th ng nh

h n 12m vì chi u dài t i đa c a 1 cây thép là 11,7m Bê tông dùng cho c c có mác t

B ng 1.1: H s u n d c

Ltt/d 12,1 13,9 15,6 17,3 19,1 20,8 22 24,3 26

ϕ 0,93 0,89 0,85 0,81 0,77 0,73 0,66 0,64 0,59 Trong đó:

v y khi t i tr ng công trình r t l n thì ta nên s d ng c c khoan nh i

Kh n ng ch u t i theo v t li u c c đ c tính theo công th c :

1.1.3 C c bê tông ly tâm ng l c tr c:

Là lo i c c đ c s n xu t trên dây chuy n, b o d ng trên dây chuy n và th c hi n hoàn toàn trong nhà máy C c bê tông ly tâm d ng l c có hai lo i hình d ng: c c tròn và c c vuông

C c có đ ng kính t 300 ÷ 1000 (mm) c s n xu t b ng ph ng pháp quay ly tâm có c p đ b n ch u nén c a bê tông t B40 đ n B60 Chi u dài và b dày thành

c c tùy thu c vào đ ng kính ngoài c a c c V i c c có đ ng kính ngoài 300mm thì chi u dài c c t i đa là 13m và chi u dày thành c c là 60mm, v i c c có đ ng kính ngoài 1000mm thì chi u dài c c t i đa là 24m, chi u dày thành c c là 140mm

C c bê tông c t thép th ng s d ng thích h p và t t trong môi tr ng khu dân c

m i, t i nh ng n n đ a ch t m i san l p, đ t n n có ch ng ng i v t Trong tr ng h p này, c c bê tông c t thép th ng có kh n ng xuyên qua các l p đ a ch t ph c t p và

ch ng ng i v t mà v n đ m b o c c không b n t gãy, k thu t viên hoàn toàn có th

ki m soát đ c ch t l ng c c đã ép

Hình 1.1: Công trình s d ng c c bê tông c t thép th ng

M t u đi m khác c a c c nh i là s c ch u t i ngang r t l n vi c thi công c c nh i có

ch n rung nh h n nhi u so v i thi công c c đóng, thi công c c nh i không gây tr i

đ t xung quanh không đ y các c c s n có xung quanh sang ngang

C c khoan nh i có s c ch u t i ngang r t l n nên vi c thi công c c nh i có ch n rung

nh h n nhi u so v i thi công c c đóng, thi công c c nh i không gây tr i đ t xung quanh, không đ y các c c s n có xung quanh sang ngang nên c c khoan nh i hoàn toàn có th áp d ng đ xây d ng nhà cao t ng t i các khu dân c đông đúc, nhà xây chen, nhà xây li n k m t ph , nhà bi t th vì nó kh c ph c đ c các s c lún n t các nhà li n k , l y l i th ng b ng các nhà đã xây d ng b nghiêng lún trong khi s d ng, gia c móng nhà b y u, có th thi công t i các đ a đi m ch t h p ho c trong ngõ ngách

nh

Hình 1.2: Công trình s d ng c c khoan nh i

1.2 3.C c bê tông ly tâm ng l c tr c:

C c ly tâm d ng l c có th c m sâu h n r t nhi u so v i c c bê tông c t thép th ng nên t n d ng đ c kh n ng ch u t i c a đ t n n do đó s l ng c c trong m t đài ít,

vi c b trí và thi công c ng d dàng, ti t ki m chi phí xây d ng đài móng

Do s d ng bê tông và thép c ng đ cao nên gi m ti t di n c t thép d n đ n gi m

tr ng l ng thu n ti n cho vi c v n chuy n, thi công kinh t h n

M t u đi m khác c a c c bê tông ly tâm d ng l c là s c ch u t i ngang l n do bê tông trong c c đ c ng l c tr c nên t ng kh n ng ch u kéo c a bê tông vì th t ng

kh n ng ch ng th m, ch ng n mòn

C c ng ly tâm ng l c tr c đ c s d ng trong tr ng h p n n đ a ch t không có

ch ng ng i v t nh đ t ru ng ho c đ t m i san l p Vi c thi công c c có th dùng nhi u ph ng pháp nh c c h b ng búa, máy ép, ph ng pháp xo n ho c ph ng pháp xói n c

Hình 1.3: Công trình s d ng c c bê tông ly tâm ng l c tr c

1.3 u đi m và nh c đi m c a c c bê tông ly tâm ng l c tr c :

1.3.1 u đi m:

- C c đ c s n xu t trong nhà máy b ng quy trình khép kín nên ch t l ng c c n

đ nh, d ki m soát khi thi công và đ m b o ch t l ng

- Do bê tông đ c ng su t tr c nên c c bê tông ly tâm ng su t tr c s không b

bi n d ng, b n t trong quá trình v n chuy n, l p d ng và s d ng

- Do bê tông đ c ng su t tr c, k t h p v i quay ly tâm đã làm cho bê tông c a c c

đ c ch c ch u đ c t i tr ng cao, không n t, t ng kh n ng ch ng th m, ch ng n mòn c t thép, n mòn sulphate trong giai đo n khai thác công trình

- Do s d ng bê tông và thép c ng đ cao nên gi m ti t di n bê tông và c t thép d n

đ n tr ng l ng c c gi m thu n l i cho vi c v n chuy n, thi công lên hi u qu kinh t cao h n c c thông th ng

- C c có chi u dài l n h n c c bê tông c t thép th ng nên có ít m i n i h n

- S c ch u t i theo đ t n n t ng do: V i cùng ti t di n thì c c tròn có di n tích ma sát nhi u h n c c vuông vì th t ng kh n ng ch u t i

- Do c c có hình d ng tròn nên c c có kh n ng ch u t i đ u

- Vi c s d ng bê tông c ng đ cao s làm gi m kích th c ngang c a c u ki n, gi m

tr ng l ng c a c u ki n, s làm t ng hi u qu kinh t , k thu t

Có đ c ng l n h n do đó có đ võng và bi n d ng bé h n

Q Q K

tc R m c f si i

Q = m q F + u ∑ m f L (1.6)

Trong đó:

mR– h s đi u ki n làm vi c t i m i c c, l y mR = 0,7 cho sét, mR = 1 cho cát

mf – h s đi u ki n làm vi c c a đ t bên hông, l y mf = (0,9 ÷ 1) cho c c

1.4 3 Ph ng pháp tính t k t qu thí nghi m xuyên đ ng (SPT)

Xuyên đ ng (SPT) đ c th c hi n b ng ng tách đ ng kính 5,1cm, dài 45cm, đóng

b ng búa r i t do n ng kho ng 63,5kg, v i chi u cao r i là 76cm m s búa đ đóng cho t ng 15cm ng lún trong đ t (3 l n đ m), 15cm đ u không tính, ch dùng giá

tr s búa cho 30cm sau là N (búa), đ c xem nh là s búa tiêu chu n N

Quy ph m (TCXD 205- 1998) cho phép dùng công th c c a Meyerhof (1956)

Q u = K1 N A c + K2 N tb u L c (1.14)

Trong đó:

K1 = 400 cho c c đóng và K1 = 120 cho c c khoan nh i

K2 = 2 cho c c đóng và K2 = 1 cho c c khoan nh i

N – s búa d i m i c c

Ntb – s búa trung bình su t chi u dài c c

H s an toàn áp d ng cho công th c trên là 2,5 ÷ 3,0

1.4 4 Ph ng pháp tính t k t qu thí nghi m xuyên t nh

Xuyên t nh đ c th c hi n b ng m i côn ti t di n 10cm2, góc đ nh 60o

, xuyên trong

đ t đ đo s c ch ng xuyên Rp cho t ng 20cm đ sâu d i đ t

T giá tr Rp này, quy ph m cho phép tính qm và fs nh sau:

Kh n ng ch u t i m i c c

qm = Kr.Rp (1.15) Trong đó:

Rp – kh n ng ch ng xuyên t i m i c c

Kr – h s tra theo lo i đ t và lo i c c, đ c l y trung bình Kr = 0,5 cho c c th ng và

Kr = 0,3 cho c c khoan nh i

H s an toàn cho m i c c đ c l y FS = 3

Kh n ng ma sát xung quanh

pi S i R f

α

= (1.16)

c tính cho t ng l p i mà c c xuyên qua t ng ng v i Rpi, h s α trong tr ng

h p này thay đ i khá l n

C c bê tông α = (30 ÷ 40) cho sét t y u đ n c ng α = 150 cho cát

C c khoan nh i α = (15 ÷ 35) cho sét t y u đ n c ng α = (80 ÷ 120) cho cát

H s an toàn cho ma sát đ c l y FS = 2

1.4 5 Ph ng pháp xác đ nh t thí nghi m nén t nh c c

ây là ph ng pháp chính xác nh t đ xác đ nh kh n ng ch u t i c a c c đ n, tuy nhiên ph ng pháp này th c hi n ph c t p và t n kém nhi u kinh phí

Quy đ nh đòi h i s l ng c c ph i ti n hành công tác th nén t nh (3 ÷ 5)% s l ng

c c thi t k

M i c p gia t i th c hi n l y b ng 1/10 Qu theo thi t k

T ng quan đ lún S theo l c nén P cho ta xác đ nh giá tr phá ho i s c ch u t i c c

0, 0038 0, 0038

c c L

i v i đ t sét do đ c tính nh y nên các màng n c bao xung quanh h t s b phá

ho i khi đóng búa, làm cho đ t b phá ho i c u trúc và tr nên y u đi, do đó càng đóng búa nhanh trong đ t sét c c càng d xu ng, đ ch i t ng lên, ng i ta g i là đ ch i

gi Ng ng l i m t th i gian, đóng ti p c c khó xu ng h n do đ t sét có kh n ng

ph c h i

Ng c l i trong đ t cát, càng đóng nhanh c c càng khó xu ng do ng su t b d n nén ngay t i m i c c tr nên r t c ng và c n tr c c khó xu ng đ c, ta c ng có đ ch i

gi Ng ng l i th i gian đ cát d i m i c c giãn ra c c đóng s xu ng đ c

th đ ch i c a c c khi đóng c c ta c n ph i ngh m t th i gian nh sau: 3 ngày cho cát và 5 - 7 ngày cho đ t sét

1.5 nh h ng c a quá trình thi công c c đ n s c ch u t i c a c c:

Khi thi công c c, đ t sét b xáo tr n, do đó s c kháng c t không thoát n c c a đ t sét

t m th i gi m xu ng còn Sur (Sur = Su / St trong đó St là đ nh y c a đ t sét) Tuy nhiên, sau m t th i gian dài c c ngh , áp l c n c l r ng d s tiêu tán d n, đa s

đ t sét s có hi n t ng s c kháng c t s ph c h i m t ho c toàn ph n theo th i gian

V i c c nh i n u ta không gi thành b ng dung d ch (bentonite ho c polyme), có th

có nh ng t ng, c c sét b l , đ c bi t n u chúng l trong quá trình đ bê tông thì ch t

l ng bê tông kém đi S c kháng c t c a đ t sét xung quang c c s b gi m do hút m

t n c th a trong quá trình đông k t bê tông Còn n u khi khoan c c nh i có s d ng dung d ch, mà đáy l khoan l i không đ c v sinh s ch s mùn khoan tr c khi đ bê tông, thì s c kháng m i gi m đi r t nhi u.Tuy nhiên bê tông t i trong c c nh i l i có

m t u đi m khác là: Xi m ng s có ph n ng hóa h c v i đ t sét xung quanh (ng i

ta t n d ng ph n ng này trong vi c gia c đ t sét b ng xi m ng ho c vôi) H n n a, thành ph n c a c c nh i th ng s n sùi h n so v i c c đúc s n, do đó s c kháng

đ c c i thi n m t ph n.V i đ t dính bão hòa n c, ta nên s d ng s c kháng c t không thoát n c Su ,đ d báo s c ch u t i c a c c vì đây là tr ng h p nguy hi m

h n Khi có t i tr ng tác d ng, toàn b t i tr ng s do n c l r ng d ti p nh n V i

đ t dính thoát n c kém n c l r ng d tiêu tán c c k ch m (coi nh không tiêu tán) Do đó th i gian đ u, ng su t h u hi u σ’ không đ i, cho nên s c kháng c t không đ i Vì v y ta s d ng Su đ tính toán

Sau m t kho n th i gian dài, n c l r ng s tiêu tán d n, và do đó t i tr ng bên ngoài

s truy n d n lên h t đ t, ng su t h u hi u σ’ t ng lên, làm cho s c kháng c t c ng

t ng lên Nh v y, đ an toàn c a công trình c ng t ng lên

Tóm l i th i đi m nguy hi m nh t v i đ t dính là khi công trình v a thi công xong,

n c ch a k p thoát đi

Ng c l i v i m t s đ t dính “quá c k t m nh” (OCR ≥ 1), có hi n t ng “chùng” hay “m m” đi, t c là s c kháng c t gi m theo th i gian, nguyên nhân c a hi n t ng này là khi ch u t i tr ng đ t “quá c k t m nh” có th b n ngang, do đó hút n c các vùng lân c n m t ng lên làm s c kháng c t gi m đi Tr ng h p này, nên đánh giá s c ch u t i theo thông s thoát n c

1.6 M t s d ng h h ng th ng g p c a c c bê tông ly tâm ng l c tr c:

1.6.1 C c b n t, gãy khi c u v n chuy n:

Trên th c t , m t s đ n v thi công cho công nhân dùng móc c u móc tr c ti p t i 2

đ u c c đ c u chuy n mà không tính toán ki m tra vì ngh r ng c c bê tông

Thông th ng c c ng bê tông ng l c tr c không đ t tr c đ c móc c u nhô ra

kh i c c mà ch đánh d u đi m c u trên thân c c b ng s n t i nhà máy ch t o Theo qui đ nh, vi c c u c c ng ph i dùng vòng c u quàng qua thân c c t i đi m c u đ nâng chuy n c c, sau khi nâng chuy n xong thì tháo vòng c u ra

Vi c l p và tháo vòng c u khá m t th i gian nên d n đ n tình tr ng n v thi công không tuân th nghiêm túc qui trình này

b Cách kh c ph c:

S c này hoàn toàn có th phòng tránh đ c m t cách d dàng, ch y u đòi h i s tuân th qui trình nghiêm túc

- Trong giai đo n thi t k , ng i thi t k c n th hi n rõ các qui đ nh v vi c c u chuy n, c u d ng c ng nh kê x p c c Các qui đ nh này c n xu t phát t tính toán c

th cho t ng tr ng h p làm vi c, t ng kích c c c

- Nh ng nhóm c c nào có đ c ng đ l n, cho phép c u t i 2 đ u mút (ho c nh ng nhóm c c nào không cho phép c u t i 2 đ u mút) c ng nên ghi rõ, giúp Nhà s n xu t,

n v thi công và Giám sát bi t đ th c hi n đúng, đ m b o an toàn trong lao đ ng

- Trong giai đo n thi công, nh ng ch nào thi t k ch a qui đ nh ho c ch a th hi n

rõ thì ph i yêu c u thi t k làm rõ, không nên t th c hi n theo ý ch quan c a mình,

c n th n nh t là ti n hành tính toán ki m tra l i (vi c tính toán khá đ n gi n, có th

th c hi n b ng tay!)

- T v n giám sát c n đ c bi t quan tâm đ n nh ng y u t nh h ng nhi u đ n ch t

l ng công trình và an toàn lao đ ng, khi c n thi t có th yêu c u thí nghi m dò tìm các khuy t t t có th ti m n bên trong c c trong quá trình nghi m thu c c (ph ng án

t t nh t là ki m tra quá trình ch t o c c đ ng n ng a ngay t đ u các y u t có th gây khuy t t t cho c c)

Tr ng h p này cho th y c t đai xo n c u t o trong c c không đ kh n ng ch u tác

đ ng c a các ngàm k p c a Robot do l c k p c c quá cao ho c do trong quá trình s n

xu t ván khuôn c c không kín khít lên khi qua ly tâm c c b m t n c xi m ng t o thành các khe r ng không ch u đ c l c lên khi ép b phá ho i

V đ u c c khi đóng là hi n t ng ph bi n không nh ng c a c c ng bê tông ng l c

tr c mà còn c a t t c các lo i c c bê tông, tuy nhiên qua phân tích t th c t c u t o

c c và gi i pháp thi công h c c, chúng tôi nh n th y c c ng bê tông ng l c tr c

có m t s đ c đi m riêng nên d b v đ u h n, m c dù bê tông và c t thép c a chúng

có c ng đ cao h n so v i c c bê tông thông th ng nhi u:

- B dày không l n so v i đ ng kính ngoài, đ ng kính ngoài c a c c càng l n thì

k t c u c c thu c lo i càng m ng ng kính ngoài càng l n thì ma sát hông và s c kháng m i càng l n, d n đ n s c ch u t i c a c c theo đ t n n l n

- Do trong quá trình ép c c dùng c c d n ép d n c c xu ng đ t ng i v n hành c u th không c n ch nh hai m t đ u c c d n và c c ép ti p xúc h t vào nhau làm cho c c ch u

l c không đ u gây ra v đ u c c

- u c c không có c u t o đ c bi t đ ch u ng su t phát sinh do l c ép b l ch tâm

ngoài vòng thép t m quanh mi ng c c Tuy nhiên vòng thép này có chi u cao (theo

ph ng tr c c c) không l n (kho ng 150-200mm) so v i ph m vi nh h ng c a l c xung kích nên hi u qu không cao M t khác thi u các chi ti t neo đ liên k t vòng thép này vào ph n bê tông c c nên nhi u tr ng h p vòng thép b tách ra kh i ph n bê tông trong quá trình thi công c ng nh khai thác

- C u t o m i c c đi n hình c a các nhà s n xu t c c ng c ng ch a th t s h p lý vì

đ u làm lo i m i b ng , không th y khuy n cáo nên dùng cho tr ng h p nào, d d n

đ n vi c n v thi t k ngh r ng m i c c này thích h p cho m i tr ng h p đ a ch t Theo TCXD 205:1998 “Móng c c – Tiêu chu n thi t k ” – đi u 3.3.3 [4] thì lo i m i

b ng ch nên dùng trong n n đ t sét đ ng nh t Th c t cho th y m i c c lo i b ng làm cho vi c ép c c khó kh n h n m i lo i nh n nhi u và đ u c c d b l ch kh i ph ng

- C u t o l i đ u c c cho h p lý h n trong vi c ch u các t i xung l c, đ m b o bê tong

và thép (thép c t, thép hình) thành m t kh i th ng nh t, khó b tách r i (nh thêm các râu thép neo vành thép vào bê tông)

- S d ng đ m đ u c c thích h p (không quá c ng c ng nh không quá m m)

- C u t o m i c c lo i nh n thay cho lo i b ng

1.6.4 C c b nghiêng l ch quá m c cho phép trong quá trình ép:

Tr ng h p này th ng x y ra đ i v i các c c đ c t h p t nhi u phân đo n trong quá trình ép, càng v giai đo n cu i c a quá trình ép c c càng l ch nhi u, c v

t a đ đ u c c trên m t b ng và v đ nghiêng c a tr c c c, có th làm c c g y ngang thân nh trong hình v này

Hình 1.6: C c b g y ngang thân khi ép

a Nguyên nhân:

Nh ng nguyên nhân ch quan gây nghiêng l ch c c khi hàn m i c c b l ch, tr c c c,

m t ph ng đ u c c không vuông góc tr c c c,… g p r t ph bi n các c c đúc t i công tr ng nh ng h u nh r t ít khi g p c c ng bê tông ng l c tr c vì đ c đúc

t i nhà máy trong nh ng đi u ki n khá chu n Tr vi c đóng c c trên mái đ t nghiêng

là nguyên nhân khách quan gây nghiêng l ch đ i v i m i lo i c c (ph i ch p nh n) thì trong th c t c c ng bê tông ng l c tr c b nghiêng l ch ch y u là do dùng m i

c c lo i b ng và công tác n i c c th c hi n không chu n (n i c c b vênh do đo n m i

c c đã xiên, c tình n n cho th ng), phân đo n c c càng ng n thì c c có càng nhi u

m i n i, kh n ng l ch kh i tr c chính c a c c càng nhi u

b Cách kh c ph c:

- Khi ch n c u t o m i c c n u không vì nh ng lý do đ c bi t thì nên dùng m i c c

lo i nh n, v m t k thu t thì càng nh n càng t t (nh ng v m t kinh t thì ng c l i)

- Chi u dài đo n c c ch n càng l n càng t t trong đi u ki n s n xu t, v n chuy n, c u

l p và kh n ng thi công cho phép i u này còn giúp rút ng n th i gian h c c, t ng

đ tin c y v kh n ng ch u l c theo v t li u c a c c

- Khi c c đã b xiên hàn n i đo n ti p theo có th đ m thêm m t bích đ gi m đ xiên

ho c ph i ép xiên theo đo n tr c đã xiên không c l n cho c c th ng r i ép s làm

- Th c t thì có nhi u cách đ ki m tra c c đã đ t yêu c u mà đ ngh d ng ép, n u ép

c thì có th v c c, m t tim, t n c c bù, t n th i gian ch

1.7 K t lu n ch ng 1:

T nh ng v n đ đã đ c nêu trên cho th y m i lo i c c đ u có nh ng u nh c

đi m riêng c a nó Vi c áp d ng lo i c c nào tu thu c vào quy mô, đ c đi m và v trí xây d ng c a công trình

Cùng v i th c t xây d ng t i Sóc Tr ng, ta th y r ng c c bê tông ng l c tr c là lo i

c c hoàn toàn có th áp d ng t i Sóc Tr ng nói riêng và n c ta nói chung Vi c nghiên c u và áp d ng công ngh c c bê tông ng l c tr c cho các công trình xây

d ng theo đi u ki n đ t n n Sóc Tr ng nói riêng và n c ta nói chung là h p lý và

c n thi t

CH NG 2 LÝ THUY T V BÊ TÔNG NG L C TR C , PH NG PHÁP XÁC NH S C CH U T I C A C C , THI CÔNG C C BÊ

2.1.Khái ni m v bê tông ng l c tr c:

Bê tông ng l c tr c là bê tông trong đó thông qua l c nén tr c đ t o ra và phân b

m t ph n ng su t bên trong phù h p nh m cân b ng v i m t l ng ng su t do t i

tr ng ngoài gây ra V i c u ki n bê tông ng l c tr c, ng su t đ c t o ra b ng cách kéo thép c ng đ cao

Bê tông th ng có c ng đ ch u kéo r t nh so v i c ng đ ch u nén ó là nhân t

d n đ n vi c xu t hi n m t lo i v t li u h n h p “bê tông c t thép”

Vi c xu t hi n s m các v t n t trong bê tông c t thép do bi n d ng không t ng thích

gi a thép và bê tông là đi m kh i đ u cho m t lo i v t li u m i đó là “bê tông ng

ý gi a bê tông c ng đ cao và thép c ng đ cao

Trong c u ki n bê tông ng l c tr c ng i ta đ t vào m t l c nén tr c t o b i vi c kéo c t thép, nh tính đàn h i c t thép có xu h ng co l i và s t o nên l c nén tr c,

l c nén này s gây nên ng su t trong bê tông và s tri t tiêu hay gi m ng su t kéo do

t i tr ng s d ng gây ra Do v y làm t ng kh n ng ch u kéo c a bê tông và làm h n

ch s phát tri n c a v t n t

S k t h p r t hi u qu đó đã t n d ng đ c các tính ch t đ c thù c a hai v t li u, đó

là trong khi thép có tính đàn h i và c ng đ ch u kéo cao thì bê tông l i dòn và có

c ng đ ch u kéo nh so v i c ng đ ch u nén c a nó Nh v y ng l c tr c chính

là vi c t o ra cho k t c u m t cách có ch ý các ng su t t m th i nh m t ng c ng s làm vi c c a v t li u trong các đi u ki n s d ng khác nhau Chính vì v y bê tông ng

l c tr c đã tr thành m t s k t h p lý t ng gi a hai lo i v t li u hi n đ i có c ng

đ cao

So v i bê tông c t thép th ng thì bê tông ng l c tr c có các u đi m c b n sau

c n thi t và có th dùng đ c thép c ng đ cao

ng su t trong thép thông th ng gi m t 100Mpa đ n 240Mpa, nh v y đ ph n

ng su t b m t đi ch là m t ph n nh c a ng su t ban đ u thì ng su t c a thép ban

đ u ph i r t cao vào kho ng 1200Mpa đ n 2000Mpa đ t đ c đi u này thì vi c

s d ng thép c ng đ cao là thích h p nh t

C n ph i s d ng bê tông c ng đ cao trong bê tông ng l c tr c vì lo i v t li u này

có kh n ng ch u kéo, ch u c t, ch u u n cao và s c ch u t i cao Bê tông c ng đ cao

ít x y ra v t n t do co ngót, có mođun đàn h i cao h n, bi n d ng do t bi n ít h n do

đó ng su t tr c trong thép s b m t ít h n Vi c s d ng bê tông c ng đ cao s làm gi m kích th c ngang c a c u ki n, gi m tr ng l ng c a c u ki n, v t nh p l n

s làm t ng hi u qu kinh t , k thu t

Có kh n ng ch ng n t cao h n (do kh n ng ch ng th m t t h n) dùng bê tông ng

l c tr c ng i ta có th t o ra các c u ki n không xu t hi n các khe n t trong vùng

bê tông ch u kéo ho c h n ch s phát tri n c a b r ng v t n t khi ch u t i tr ng s

d ng.Có đ c ng l n h n do đó có đ võng và bi n d ng bé h n

2.2 Các ph ng pháp gây ng l c:

2.2.1.Ph ng pháp c ng tr c:

C t thép ng l c tr c đ c neo m t đ u c đ nh vào b còn đ u kia đ c kéo ra v i

l c kéo N d i tác d ng c a l c N, c t thép đ c kéo trong gi i h n đàn h i và s giãn

ra m t đo n t ng ng v i các ng su t xu t hi n trong thanh, đi m B c a thanh

chuy n sang đi m B1(xem hình 2.1) Trong tr ng thái kéo c ng c t thép nh th , l c N

đ c truy n t i các b t ho c các đ u m t c a coffa ng i ta ti n hành đ bê tông c u

ki n Sau khi bê tông đông c ng và đ t đ c c ng đ c n thi t thì th t do các c t

nh ng nh l c dính c a nó v i bê tông cho nên c u ki n s b ép b ng l c N đã dùng khi kéo c t thép

Hình 2.1: S đ ph ng pháp c ng tr c

1- C t thép ng l c tr c 4 – Thi t b kéo thép

2– B c ng; 5 – Thi t b c đ nh c t thép ng l c tr c

3– Ván khuôn; 6 – Tr c trung hòa

Tùy theo lo i và m t ngoài c a c t thép mà l c N đ c truy n lên bê tông qua các đ u

m t khi dùng các b ph n neo ho c là nh l c dính gi a c t thép v i bê tông trên su t chi u dài c a c u ki n (tr ng h p bám dính) Trong tr ng h p sau, đ làm c t thép

Tr c h t đ t các c t thép thông th ng vào các ng rãnh b ng tôn, k m ho c b ng

v t li u khác đ t o các rãnh d c, r i đ bê tông sau khi bê tông đông c ng thì ti n hành lu n và c ng c t thép ng l c Trong tr ng h p này ng i ta dùng nh ng c u

ki n đã đ c ch t o đ làm b t Khi kéo c ng c t thép ph n l c đ c truy n lên các

đ u m t c a c u ki n (thông qua đ u neo) và gây ra ng su t nén trong bê tông các

ti t di n c a nó nh tr ng h p c ng tr c t o ra liên k t (l c dính) gi a bê tông

và giúp c t thép kh i b n mòn thì ph i phun v a xi m ng có áp l c vào các khe h

gi a c t thép và ng rãnh Ph ng pháp c ng sau dùng khi ch t o các c u ki n yêu

c u có l c ép bê tông t ng đ i l n

u đi m c a ph ng pháp c ng sau là không t n coffa, ki m soát đ c ng su t nén

t o ra trong c u ki n Không c n b t đ n gi n d thi công

2.3.V t li u s d ng cho bê tông ng l c tr c:

2.3.1.Bê tông c ng đ cao:

Bê tông ng su t tr c yêu c u s d ng bê tông đ t c ng đ ch u nén cao trong th i gian ng n v i c ng đ ch u kéo t ng đ i cao h n so v i bê tông thông th ng, đ

co ngót th p, tính t bi n th p nh t và giá tr môđun đàn h i l n

2.3.2.Thép c ng đ cao:

Thép ng su t tr c có th là s i, cáp ho c thanh thép h p kim

Thép s i s d ng cho bê tông ng l c tr c nói chung tuân theo TCVN 6284 c t thép

bê tông ng l c tr c [6] S i thép đ c qu n thành cu n và đ c c t là l p nhà máy

hay hi n tr ng Tr c khi thi công, s i thép c n đ c v sinh b m t đ t ng l c dính

k t v i bê tong

Cáp ng su t tr c ph bi n nh t là lo i cáp 7 s i, có c ng đ ch u kéo t i h n fpu là

1720Mpa và 1860Mpa, k t dính ho c không k t dính

2.4 ánh giá t n hao ng su t trong các gi i pháp ng l c:

Trong quá trình ch t o và s d ng c u ki n bê tông c t thép có x y ra hi n t ng ng

T n th t do các chùm ho c các thanh c t thép riêng r không đ c kéo c ng đ u nhau

T n th t do co ngót và do t bi n c a bê tông Do tác đ ng c a t i tr ng có chu k

Do dão ng su t trong c t thép (khi kéo c ng c t thép vào bê tông)