Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông đúc hẫng ứng dụng vào việc thi công cầu máng trong công trình thủy lợi

Lời tác giả Lun thc s k thut chuyờn ngành xây dựng cơng trình thủy với đề tài:‘‘ Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông đúc hẫng - ứng dụng vào việc thi công cầu máng công trình thủy lợi’’ hồn thành với giúp đỡ nhiệt tình, hiệu phịng Đào tạo ĐH & SĐH, khoa Cơng trình thầy, giáo, môn trường Đại học Thủy lợi, bạn bè đồng nghiệp, quan gia đình Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo: GS.TS Vũ Thanh Te tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn: Phòng Đào tạo ĐH & SĐH, khoa cơng trình, thầy giáo, giáo tham gia giảng dạy cao học trường Đại học Thủy lợi tận tình giúp đỡ suốt thời gian học tập trình thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, cán công nhân viên trường Cao đẳng Công nghệ - Kinh tế Thủy lợi miền Trung bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ nhiều mặt suốt thời gian học tập thực luận văn Do thời gian có hạn, vấn đề ngành thủy lợi nên q trình làm luận văn tác giả khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong muốn tiếp tục nhận bảo thầy cô giáo góp ý bạn bè đồng nghiệp, để tác giả hồn thiện kiến thức Hà Nội, tháng 12 năm 2010 Tác giả Phan Nguyên MỤC LỤC Mở đầu 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Cách tiếp cận, đối tượng phương pháp nghiên cứu Dự kiến kết đạt Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐÚC HẪNG Ở TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Sơ lược công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực 3 1.1.1 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo cố định - CN0 1.1.2 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phương pháp đúc - CN1 1.1.3 Công nghệ thi công theo phương pháp đúc lắp hẫng cân - CN2 1.1.4 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo treo di động - CN3 1.1.5 Công nghệ thi công lắp ghép phân đoạn dầm đà giáo di động - CN4 1.2 Tình hình sử dụng công nghệ thi công bê tông đúc hẫng giới 10 1.3 Tình hình sử dụng cơng nghệ thi công bê tông đúc hẫng nước ta 12 1.4 Khả áp dụng cơng nghệ cơng trình thủy lợi 14 1.5 Kết luận chương 14 Chương NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ THI CÔNG, QUI TRÌNH TÍNH TỐN CẦU MÁNG BÊ TƠNG CỐT THÉP DỰ ỨN LỰC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG 16 2.1 Nghiên cứu nội dung phương pháp đúc hẫng 16 2.1.1 Giới thiệu chung 16 2.1.2 Các sơ đồ đúc hẫng 16 2.1.3 Ưu nhược điểm phương pháp đúc hẫng 19 2.1.4 Các sơ đồ cầu thích hợp 20 2.2 Nghiên cứu thiết bị tạm phục vụ đúc hẫng 21 2.2.1 Bộ ván khuôn di động 21 2.2.2 Đà giáo, trụ tạm 24 2.3 Nghiên cứu qui trình thi cơng đúc hẫng 24 2.3.1 Sơ đồ qui trình thi cơng 24 2.3.2 Thi cơng khối đỉnh trụ 25 2.3.3 Thi công đoạn dầm hẫng 40 2.3.4 Thi công đoạn hợp long 41 2.3.5 Đo đạc 45 2.4.An toàn lao động 46 2.4.1.Khi lắp, vận hành tháo xe đúc 46 2.4.2.Khi đổ bêtông 46 2.4.3.Khi căng kéo dự ứng lực 47 2.5.Một số cố thường gặp thi công dầm cách khắc phục 47 2.5.1 Một số cố thường gặp thi công dầm 47 2.5.2 Các cách khắc phục cố nêu sau 47 2.6 Nghiên cứu qui trình tính tốn 48 2.7 Ứng dụng cơng nghệ vào cơng trình thủ lợi 50 2.7.1 Xây dựng cầu máng 50 2.7.2 Xây dựng số cấu kiện khác 50 2.8 Kết luận chương 51 Chương ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CẦU MÁNG IAMLA BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG 52 3.1 Giới thiệu chung cơng trình 52 3.1.1 Tóm tắt nội dung định đầu tư 52 3.1.2 Vị trí địa lý vùng cơng trình, khu hưởng lợi đối tượng 53 hưởng lợi 3.1.3 Các thông số hồ chứa 53 3.2 Giới thgiệu sơ lược hệ thống kênh cơng trình kênh 54 3.2.1 Tên cơng trình 54 3.2.2 Hình thức đầu tư quản lý 54 3.2.3 Điều kiện tự nhiên xã hội 54 3.3 Giới thiệu sơ lược cầu máng 59 3.3.1 vị trí cơng trình 59 3.3.2 Điều kiện địa chất, thủy văn 59 3.3.3 Các tiêu thiết kế 59 3.3.4 Kết cấu cơng trình 60 3.4 Một số u cầu vật liệu 62 3.4.1 Yêu cầu kỹ thuật 62 3.4.2 Kiểm tra chất lượng bảo quản 66 3.5 Đề xuất qui trình thi cơng kết cấu nhịp 69 3.5.1 Trình tự thi công 69 3.5.2 Thi công bước 72 3.5.3 Thi công bước 82 3.5.4 Thi công bước 88 3.5.5 Thi công bước 92 3.5.6 Thi công bước 92 3.6 Công nghệ căng kéo loại cốt thép dự ứng lực 93 3.6.1 Công tác chuẩn bị 93 3.6.2 Trình tự căng cáp 93 3.7 Chọn loại xe đúc 97 3.7.1 Các phận xe đúc 97 3.7.2 Chọn loại xe đúc phù hợp với qui mơ cơng trình 97 3.8 Tính tốn ổn định thi công kết cấu nhịp 98 3.9 Kết luận chương 98 Chương4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 4.1 Kết luận 102 4.2 Kiến nghị 103 Tài liệu tham khảo 104 DANH MỤC BẢNG BIỂU Đề mục Chương Bảng 1-1 Tóm tắt đặc điểm chủ yếu giải pháp công nghệ Chương Bảng 3-1 Tóm tắt thơng số hồ chứa Ia Mlá 53 Bảng 3-2 Các thông số công trình kênh 58 Bảng 3-3 Số lượng cơng trình kênh 58 Bảng 3-4 Cấp phối hạt đá dăm 65 Bảng 3-5 Cấp phối hạt cát 65 Bảng 3-6 Bảng tính tốn ổn định thi cơng 100 DANH MỤC HÌNH VẼ Chương Hình 1-1 Thi cơng đà giáo cố định Hình 1-2 Cầu thi cơng theo cơng nghệ đúc đẩy Hình 1-3 Các cầu thi công theo công nghệ đúc (lắp) hẫng Hình 1-4 Thi cơng theo cơng nghệ đà giáo di động Hình 1-5 Thi cơng lắp ghép phân đoạn dầm đà giáo treo di động Hình 1-6 Cầu Plougastel ý tưởng thi công hẫng năm 11 1928 đến 1944 bị phá huỷ Hình 1-7 Cầu Marne thi công đốt dùng neo cố định vào mố 11 Hình 1-8 Cầu Stolmasunset có nhịp 301m 11 Hình 1-9 Cầu Thames Gateway có hình dáng đẹp 11 Hình 1-10 Cầu Phú lương xây dựng theo công nghệ Nhật Bản đánh 13 dấu trình hội nhập Hình 1-11 Cầu Sơng gianh 13 Hình 1-12 Cầu Mỹ Thuận có nhịp đến 350m, hồn thành 13 năm 2004 Chương2 Hình 2-1 Đúc hẫng đối xứng từ trụ phía 16 Hình 2-2 Sơ đồ giàn giáo thép di động 17 Hình 2-3 Sơ đồ đà giáo chống di động 17 Hình 2-4 Sơ đồ thiết bị đúc di động 17 Hình 2-5 Sơ đồ thi công hẫng áp dụng rộng rãi 19 Hình 2-6 Các dạng mặt cắt ngang điển hình cầu BTCT đúc hẫng 20 Hình 2-7 Bộ ván khn di động kiểu cổ điển 22 Hình 2-8 Ván khn di động kiểu tự treo 24 Hình 2-9 Sơ đồ qui trình thi cơng hẫng 24 Hình 2-10 Liên kết dầm với trụ thép cường độ cao 26 Hình 2-11 Các ứng suất cường độ cao 27 Hình 2-12 Đà giáo thi cơng mở rộng khối đỉnh trụ 28 Hình 2-13 Bố trí ván khn cho khối đỉnh trụ 28 Hình 2-14 Bố trí đà giáo thi cơng khối đỉnh trụ 28 Hình 2-15 Khối kê tạm đỉnh trụ sau tháo bỏ 29 Hình 2-16 Cấu tạo gối cầu 31 Hình 2-17 Lắp đặt ống ghen 32 Hình 2-18 Cắt cáp trước lắp neo 35 Hình 2-19 Vấu neo cáp nhịp 35 Hình 2-20 Đo độ giãn dài cáp 37 Hình 2-21 Thi cơng đốt đối xứng qua tim trụ 41 Hình 2-22 Đà giáo ván khn khối hợp long 42 Hình 2-23 Thanh ứng suất ổn định dầm theo phương nằm ngang 42 Hình 2-24 Thi cơng khối hợp long 43 Hình 3-1 Sơ đồ cắt dọc cầu máng 61 Hình 3-2 Mặt cắt ngang cầu máng 61 Hình 3-3 Sơ đồ thi cơng bước 71 Hình 3-4 Sơ đồ thi cơng bước 71 Hình 3-5 Sơ đồ thi cơng bước 71 Hình 3-6 Sơ đồ thi cơng bước 72 Hình 3-7 Sơ đồ thi cơng bước 72 Hình 3-8 Sơ đồ ván khn đốt Ko 76 Hình 3-9 Lắp xe đúc bước 83 Hình 3-10 Lắp xe đúc bước 84 Hình 3-11 Lắp xe đúc bước 84 Hình 3-12 Lắp xe đúc bước 85 Hình 3-13 Mặt cắt dọc xe đúc 98 Hình 3-14 Mặt cắt ngang xe đúc 98 Hình 3-15 Sơ đồ tính tốn ổn định thi cơng 100 Hình 3-16 Sơ đồ bố trí D32 mặt đỉnh trụ 101 Chương3 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI rong năm gần đây, với phát triễn khoa học, công nghệ Tthi công bê tông phát triễn vượt bậc giới nước Một cơng nghệ “cơng nghệ thi công dầm hộp liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng cân bằng’’ (gọi tắt công nghệ bê tông đúc hẫng) Nhờ cơng nghệ mà nhiều cơng trình cầu giao thông lớn giới nước thi cơng nhanh chóng, thuận lợi đem lại lợi ích vô to lớn cho việc phát triễn kinh tế xã hội Đối với ngành thủy lợi chúng ta, cơng nghệ cịn giai đoạn nghiên cứu chưa đưa vào ứng dụng Nhưng thực tế, việc thi cơng xây dựng cầu máng cơng trình thủy lợi phức tạp, cầu máng lớn qua địa hình hiểm trở thung lũng sâu, sơng suối lớn, nơi có địa chất yếu Những cầu máng thi công theo phương pháp truyền thống gặp nhiều khó khăn việc lắp dựng đà giáo, cốt pha chịu ảnh hưởng dịng chảy địa hình địa chất, tiến độ thi cơng chậm, khơng an tồn, khơng kinh tế, chí có cơng trình khơng thể thi công Đề tài “Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông đúc hẫng - Ứng dụng vào việc thi cơng cầu máng cơng trình thủy lợi nước ta” tác giả thực nhằm tổng kết lý luận thực tiễn công nghệ bê tông đúc hẫng ngành xây dựng cầu đường để đưa qui trình cơng nghệ cho việc thi cơng xây dựng cầu máng cơng trình thủy lợi vơ thiết để giải khó khăn, tồn cho việc thi cầu máng theo công nghệ cũ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng Dựa vào kết luận rút từ nghiên cứu để lập qui trình tính tốn, cơng nghệ xây dựng cầu máng bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng 3.CÁCH TIẾP CẬN, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Cách tiếp cận, đối tượng phạm vi nghiên cứu: • Cách tiếp cận: Thơng qua việc nghiên cứu cơng trình xây dựng, tài liệu số quan nghiên cứu, khảo sát, thiết kế, thi công quản lý xây dựng cầu công nghệ đúc hẫng nước giới • Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ thi công bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng • Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thi cơng cầu máng 3.2 Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra thu thập tài liệu số cơng trình thi cơng cơng nghệ đúc hẫng nước ta giới - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Tổng hợp, phân tích kết nghiên cứu nhà khoa học thông qua tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu cơng bố Áp dụng để tính tốn xây dựng qui trình thi cơng cầu máng cơng trình thủy lợi DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC - Đề xuất qui trình thi cơng cầu máng bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng - Kiến nghị số vấn đề công tác khảo sát, thiết kế, thi cơng quản lý xây dựng loại hình cầu máng thi công phương pháp đúc hẫng ... trình cơng nghệ cho việc thi cơng xây dựng cầu máng cơng trình thủy lợi vô thi? ??t để giải khó khăn, tồn cho việc thi cầu máng theo cơng nghệ cũ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu công nghệ. .. lược công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực 3 1.1.1 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo cố định - CN0 1.1.2 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phương pháp đúc - CN1 1.1.3 Công nghệ thi công. .. lý xây dựng cầu công nghệ đúc hẫng nước giới • Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ thi công bê tông cốt thép dự ứng lực phương pháp đúc hẫng • Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thi cơng cầu máng 3.2 Phương