NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆTHI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒIBÊ TÔNGNGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆTHI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒIBÊ TÔNGNGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆTHI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒIBÊ TÔNGNGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆTHI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒIBÊ TÔNGNGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆTHI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒIBÊ TÔNGNGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆTHI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒIBÊ TÔNGNGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆTHI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒIBÊ TÔNGNGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆTHI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒIBÊ TÔNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM KHOA KINH TẾ VẬN TẢI NGÀNH KINH TẾ XÂY DỰNG BÀI TIỂU LUẬN TỔ CHỨC ĐIỀU HÀNH SẢN XUẤT ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG GVHD: THS PHẠM QUANG VŨ NHĨM THỰC HIỆN: NHÓM Tphcm, ngày 27 tháng năm 2014 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ MỤC LỤC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG …4 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP I NHỒI BÊ TƠNG I.1 Giới thiệu chung I.2 Một số cơng trình cầu vịm ống thép nhồi bê tơng Việt Nam NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP II NHỒI BÊ TƠNG III II.1 Trình tự thi cơng II.2 Những vấn đề lưu ý thi công II.3 Công nghệ chủ đạo sử dụng II.4 Trình tự thi cơng lắp đặt căng cáp kéo 14 II.4.1 Ưu nhược điểm công nghệ 18 DỰ ÁN CẦU ĐÔNG TRÙ 21 III.1 Tổng quan cầu Đông Trù 21 III.1 Những điểm nỗi bật từ kết cấu cầu vòm 22 THÀNH VIÊN NHÓM 8: MSSV Hồ Nhật Tiện Phạm Bích Trâm Đỗ Thị Thùy Trang Nguyễn Huỳnh Thảo Trang Trần Thị Trang Trần Thanh Tuân Châu Trịnh Anh Tuấn Phần I: 1154020130 1154020131 1154020133 1154020134 1154020135 1154020137 1154020138 ĐẶT VẤN ĐỀ I.1 Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ thi cơng cầu vịm ống thép nhồi bê tơng I.2 Lý chọn đề tài: Nhóm thực hiện: Nhóm Page Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ - Cầu vòm dạng kết cấu xây dựng từ lâu, biện pháp thi công nặng phải dùng dàn giáo chống đỡ phức tạp Hiện với công nghệ thi công đại, cầu vòm nghiên cứu cải thiện để khắc phục khuyết điểm trên, đặc biệt tận dụng liên hợp làm việc thép bê tơng Trên thực tế có nhiều biện pháp gia công, viết giới thiệu công nghệ thi cơng cầu vịm ống thép nhồi bê tơng - Cầu vịm dạng cầu có nét độc đáo đẹp riêng Từ xa xưa có cầu vịm đá, gạch xây, bê tông với nhiều dạng khác nghiên cứu xây dựng - Ngày cầu vòm cải thiện nhiều, dạng cầu vòm đại hơn, vượt nhịp lớn xây dựng khắp nơi giới Ở Thượng Hải – Trung Quốc khánh thành cầu vòm LUPU vượt nhịp 550m cầu vòm dài giới Tại Hà Nội :Cây cầu nối xã Đông Hội (huyện Đông Anh) với phường Ngọc Thụy (quận Long Biên) Hà Nội có tên Đông Trù bắc qua sông Đuống khởi công năm 2006, dự kiến khánh thành vào tháng 10 Là cầu vòm ống thép việt nam Tại TP HCM, chủ đầu tư Phú Mỹ Hưng chọn xây dựng ba cầu vịm ống thép nhồi bê tơng Đại lộ Nguyễn Văn Linh làm biểu tượng riêng cho khu thị Nam Sài Gịn Ngồi cầu vòm xây dựng, dự án nâng cấp mở rộng đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa - Nguyễn Văn Trỗi quận – Quân Phú Nhuận TP HCM, Chủ đầu tư Khu quản lý giao thông đô thị số - Sở GTCC TP HCM chọn kết cấu dạng vịm ống thép nhồi bê tơng cho cầu Cơng lý Sau hồn thành góp phần tăng thêm vẻ đẹp tạo nét riêng cho tuyến đường TP HCM Hiện Việt Nam chưa có quy trình cụ thể, hướng dẫn gia công chế tạo ống thép xây dựng cầu vịm ống thép nhồi bê tơng Do việc nghiên cứu cơng nghệ chế tạo vịm thiết thực cần thiết Nhóm thực hiện: Nhóm Page Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ I.3 Mục đích nghiên cứu: Hiện cơng nghệ thi cơng cầu vịm ống thép cịn tương đối với Việt Nam Vì mục đích việc nghiên cứu để đưa công nghệ gần với sinh viên ngành xây dựng Chứng ta nghiên cứu lịch sử hình thành, quy trình cơng nghệ thi cơng chi tiết, ưu nhược điểm công nghệ nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng cơng trình Phần II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG I.1 Giới thiệu chung: Cầu vịm ống thép có kết cấu bên ống thép lõi bên bê tông nhồi chặt Ống thép xem lớp võ để bảo vệ bê tơng, ống thép hình trịn đa giác Cường độ bê tơng có mac trung bình cao Cho tới nay, cầu vòm ống thép thiết kế vượt nhip nhờ chất lượng bê tông ngày cao Bê tơng khơng cịn co ngót khả chịu nén cao hơn, Hơn nữa, hình dạng vịm cầu trở nên mềm mại hơn, mãnh nhờ có làm việc hợp lý vật liệu mà đại diện tiêu biểu kết cấu cầu vòm ống thép nhồi bê tơng I.2 Một số cơng trình cầu vịm ống thép nhồi bê tơng Việt Nam Nhóm thực hiện: Nhóm Page Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ - Cầu Đông Trù: Đây cầu ống thép Việt Nam Cây cầu nối xã Đông Hội (huyện Đông Anh) với phường Ngọc Thụy (quận Long Biên) Hà Nội có tên Đơng Trù bắc qua sông Đuống khởi công năm 2006 Cầu Đông Trù có chiều dài 1.140m, với xe, ngồi hệ thống đường dẫn hai đầu, cầu gồm nhịp nhịp biên dài 80m nhịp sông dài 120m, áp dụng công nghệ cầu vịm ống thép nhồi bê tơng lần áp dụng Việt Nam - Cầu Rồng: Đây cầu vịm ống thép hình dáng rồng đánh giá độc đáo Nhịp cao dài cầu Rồng bắc qua sông Hàn (Đà Nẵng) vừa hợp long thành cơng Đây cầu vịm ống thép hình dáng rồng đánh giá độc đáo lớn Việt Nam - CHƯƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG II.1 Trình tự thi cơng bản: Nhóm thực hiện: Nhóm Page Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ Tuỳ thuộc đặc điểm cầu thiết kế bước thi cơng cụ thể, nhi ên trình tự thi cơng cầu vịm chia thành bước sau: Bước 1: Trước tiến hành lắp đặt vòm phải thực phần việc chuẩn bị Bước 2: Lắp đặt chân vòm lên trụ (hoặc mố) Bước 3: Liên kết chân vòm với dầm ngang đầu đổ bê tơng chân vịm Bước 4: Cẩu lắp cung vòm biên cánh vòm, đầu cung vòm biên tựa khung trụ tạm đầu lại tựa chân vòm Mỗi cánh vòm chia làm 2-3 đoạn cung vòm (hoặc nhiều hơn) với chiều dài tuỳ theo tính tốn (phụ thuộc sơ đồ tổ chức thi công, thiết bị thi công, mặt cơng trường…) Mỗi cánh vịm cẩu lắp lúc cung vòm biên từ đầu cánh vòm cẩu lắp bên xong qua cẩu lắp bên Không nên lắp dựng đồng thời đoạn vòm biên cánh vòm bên đầu cầu khơng an tồn thi cơng (tránh va đập) Bước 5: Cẩu lắp cung vòm hàn liên kết đoạn đường chịu lực (công nghệ hàn chịu lực khác với hàn thông thường) Bước 6: Lắp dựng hệ giằng ngang nối cánh vòm Bước 7: Lắp đặt kéo Bước 8: Tạo lực căng kéo thứ Bước 9: Bơm nhồi bê tông vào ống thép Bước 10: Tạo lực căng kéo lần Lưu ý: Bơm bêtơng tiến hành lúc vị trí chân vòm bơm ngược lên đỉnh vòm Trong trình bơm xảy nghẽn bê tơng chân vịm bơm từ vị trí dự phịng đỉnh vịm Mục đích bơm ngược để đạt độ đồng tốt lõi bêtông Bước 11: Bơm bê tông cho hệ giằng ngang Bước 12: Treo cáp treo dầm ngang đợt I, tiến hành thi công lúc từ phía bờ Sau tiến hành căng kéo cáp DƯL dầm ngang dầm bê tông dự ứng lực thôngthường Bước 13: Tạo lực căng kéo lần Bước 14: Treo dầm ngang đợt II (số dầm cịn lại), thi cơng bờ lúc Căng cáp DƯL dầm ngang Nhóm thực hiện: Nhóm Page Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ Bước 15: Tạo lực căng kéo lần Bước 16: Lắp đặt dầm mặt cầu (hoặc dầm dọc giữa) Bước 17: Tạo lực căng kéo lần Bước 18: Lắp đặt dầm dọc biên (2 biên) Bước 19: Tạo lực căng kéo lần Bước 20: Thi công mặt cầu bêtông cốt thép Bước 21: Tạo lực căng kéo lần Bước 22: Thi công phần lan can, lắp đặt nắp hộp bê tông để bảo hộ cáp kéo Bước 24: Tạo lực căng kéo lần Bước 25: Thi công lớp bêtông nhựa mặt cầu Bước 26: Căng chỉnh lần cuối (lần 9) theo thiết kế dự phòng độ biến dạng nhiệt độ Kết hợp khoá neo, cắt cáp lắp đặt nắp bảo hộ đầu neo cáp kéo Bước 27: Sơn vòm Bước 28: Thử tải cầu II.2 Những đề lưu ý thi công: -Thiết bị cẩu cần tiến hành kiểm tra, đồng thời phải cho hoạt động thử, trước hết áp dụng cách dùng cẩu nâng thử cung vịm để thử nghiệm tính cẩu, chủ yếu thử thong số hãm, phanh, xoay chuyển góc ngắm chiều cao cẩu -Sau bố trí xong điểm cẩu cho cung vòm, cẩu lên tốc độ chậm đồng thời ý quan sát có khả bị lật khơng, có vấn đề phải kịp thời dừng lại gỡ tải, điều chỉnh lại điểm cẩu -Dây cáp giằng : cẩu lắp cung vòm phải bố trí dây cáp mềm giằng để khống chế cung vịm bị quay lắc lư khơng q trình cẩu lắp -Cẩu xà lan phải cố định vững chắc, với xà lan phải bố trí tời kéo, balăng điều khiển công nhân máy, để dùng neo di dời xà lan trình cẩu lắp Khi cẩu lắp, xà lan cẩu phải có người chun mơn phụ trách, phải phối hợp thống nhất, nhịp nhàng đồng II.3 Công nghệ chủ đạo sử dụng: II.3.1 Công nghệ nhồi bê tơng vào ống: Nhóm thực hiện: Nhóm Page Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ Khi áp dụng rộng rãi kết cấu ống thép nhồi bê tơng cần có cơng nghệ sản xuất mang tính cơng nghiệp để nhồi bêtơng vào ống đảm bảo độ bền tính đồng cao lõi bêtông.Việc đầm chặt bê tông vào ống thép thực nhiều phương pháp như: bơm áp lực đẩy lên, rung sâu, xọc, rung ngoài, bê tông tự đầm Phương pháp đổ bơm áp lực đẩy lên: vị trí thích hợp gần mặt đất ống thép lắp ống đổ có van, nối liền với ống dẫn xe bơm, xe bơm bơm bê tông liên tục từ kê trên, khơng cần phải đầm, trường hợp đường kính ống thép phải lớn lần đường kính ống bơm Yêu cầu bêtông: tỉ lệ cấp phối bêtơng phải tính theo cường độ thiết kế phải xác định thử nghiệm, đáp ứng tiêu cường độ phải chọn độ sụt bêtông Với phương pháp đổ bê tông bơm đẩy, đường kính hạt cốt liệu thơ từ 1-4cm, tỷ lệ nước/xi măng 0.4, độ sụt từ 2-4cm; có thiết bị xuyên qua ống (cáp luồn xun qua ống) cốt liệu thơ nên giảm xuống 0.5-2 cm độ sụt không nhỏ 15cm Để đáp ứng độ sụt nói cần phải cho thêm lượng phụ gia giảm nước Để giảm độ co ngót bê tơng ống thép cần cho thêm lượng phụ gia nở Hỗn hợp bê tơng bơm cho cầu vịm Yajisha (Trung Quốc): bêtơng mác 600, tỷ lệ nước xi măng 0.35, độ sụt bê tông 18-20cm, sau ngày cường độ nén đạt 585 kg/cm2 Rung sâu: rung sâu thực máy đầm dùi, đưa sâu vào hỗn hợp bê tông vỏ ống thép cố định Phương pháp thực cấu kiện tương đối lớn, đường kính ống 350mm, thời gian lần đầm không 30 giây,chiều cao bêtông lần đầm không m Phương pháp thích hợp cho cấu kiện đơn giản cột, cọc Xọc: xọc bê tông tiến hành tay với sắt dài chiều dài ống Khi dung phương pháp vỏ ống giữ cố định cịn bê tơng đầm chặt tác dụng xọc sắt Bê tông đầm theo phương pháp đầm có chất lượng khơng cao Phương pháp thích hợp cho kết cấu đơn giản, chịu tải trọng khơng lớn Rung bên ngồi: phương pháp áp dụng cho cấu kiện có đường kính ống Nhóm thực hiện: Nhóm Page Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ 350mm Vỏ ống thép giữ cố định vào bàn rung, bàn rung dao động điều hoà với chế độ tính tốn mà khơng làm cho cốt liệu bê tơng bị phân tầng Bê tơng rót từ từ vào ống qua phễu đầy vỏ ống rung đồng thời đầm nén Đối với cấu kiện khơng thể đặt vào bàn rung ta gắn động rung dọc theo thành ống thép nhờ vào giá đỡ thiết kế cố định trước thành ống trượt theo thành ống theo tốc độ đổ bêtông Chế độ rung xác định trị số biên độ, tần số thời gian rung Phạm vi làm việc máy đầm rung ngồi có hiệu biên độ rung ngang ống thép 0.3mm, biên độ đo đồng hồ bách phân Thời gian rung không phút, lần đổ bêtông phải khống chế độ cao cịn phạm vi có hiệu đầm rung 2-3m dài ống.( hình) Dùng bê tông tự đầm: bê tông tự đầm (BTTĐ) không cần phải đầm chặt mà hỗn hợp đổ đầy, khơng bị phân tầng Đặc tính cho phép BTTĐ ứng dụng thuận lợi trường hợp kết cấu có cốt thép dày đặc khó đầm chặt Tại cơng trình đổ bê tơng theo lớp khơng cần phải đầm, vừa tiết kiệm thời gian vừa không gây tiếng ồn Sự phát triển BTTĐ năm 1983 Nhật Bản, sau nước châu Âu : Hà Lan, Thuỵ Điển, CHLB Đức, v,v, tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện Đến có nhiều cơng trình giới sử dụng vật liệu BTTĐ cho khả khai thác tốt, có cầu Waal dự ứng lực Hà Lan Cấp phối BTTĐ cần đáp ứng số điều kiện quan trọng: Hàm lượng bột mịn (hạt có kích thước nhỏ 0.125mm) từ 520 đến 560 kg/m3 Thường người ta tăng bột mịn tro bay (FA), bột đá vôi ,v.v., Để tăng dẻo cho hỗn hợp BTTĐ người ta dung phụ gia hệ dựa polycarboxylates (Ví dụ phụ gia có thị trường Việt nam: Sika Vícicrete-3300 Sika Vícicrete-10-TT) Do BTTĐ nhạy với thay đổi lượng dùng nước người ta thường sử dụng chất ổn định (ví dụ polysacharide) II.3.2 Lắp đặt chân vòm: Lắp dựng chân vòm vào vị trí mố (trụ), tăng cường chống đỡ cố định chân vòm vào mố (trụ) Cho đặt thêm chân chống đỡ vị trí sườn vịm tiếp giáp với chân vịm để Nhóm thực hiện: Nhóm Page Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ tăng cường ổn định Tạo liên kết tạm cách hàn thép chân vòm thép chờ mố (trụ) để tăng cường ổn định chân vòm mố (trụ) Lắp đặt giàn trụ đỡ để đỡ đầu cung vòm lắp đặt Giàn trụ đỡ cấu tạo trụ tạm thi công lao lắp dầm bê tông cốt thép thông thường Giàn trụ đỡ phải đảm bảo khả đỡ cung vịm đảm bảo giữ ổn định qúa trình lắp ráp tồn vịm Cấy cốt thép vào vỏ ống thép sườn vòm chỗ nối đầu giằng gió ngang Để ngăn khơng cho ống thép phạm vi nối đầu tách rời với bê tông bên trong, cho khoan lỗ cấy vào cốt thép ống phạm vi nối đầu giằng gió trước cẩu lắp lên Các lỗ luồn cáp treo, lỗ bơm bê tơng, lỗ khí bơm bê tông tạo sẵn công trường trước cho lắp dựng vòm Hàn gờ thép điểm móc cẩu lên sườn vịm Cáp dùng để cẩu lắp phải tính tốn đảm bảo chịu lực buộc cáp theo hình thức ơm vịng qua ống thép Các điểm móc phải xếp cho cáp buộc vòm thẳng đứng sau cẩu lên, vị trí phải tính tốn hồ sơ thiết kế thi công Nhằm ngăn không cho cáp treo bị tuộc người ta cho hàn gờ thép vị trí điểm móc cẩu để chặng cáp, gờ thép sử dụng thép dày 20mm, chiều dài 100mm hàn mặt II.3.3 Phương pháp cẩu lắp sườn vòm Ngun tắc chung để cẩu lắp vịm có phương pháp Dùng xe lao để lao lắp vòm: vịm có độ vượt nhịp nhỏ 40m, sử dụng xe lao di chuyển sàn đạo Các cung vòm treo vào xe lao tiến hành lao lắp dầm bê tơng Cũng lắp dựng ngun sườn vịm hồn chỉnh chiều dài xe lao đủ lớn chiều dài vòm Xe lao đứng vào vị trí vịm để lắp vịm Hệ giằng gió lắp cẩu Dùng cẩu lao lắp vòm: vòm có độ vượt nhịp lớn, tuỳ thuộc lực Nhóm thực hiện: Nhóm Page 10 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ cẩu sử dụng lắp ngun sườn vịm chia vịm thành nhiều cung vòm nhỏ Trong điều kiện cho phép làm đường cơng vụ dùng cẩu, dùng xà lan cần hai cẩu Đặc điểm cẩu lắp: sườn vòm kết cấu liên tục đối xứng việc cẩu lắp cần thực đối xứng Khi chia sườn vòm thành nhiều cung vịm việc lắp đặt phải tiến hành đồng thời từ phía sườn vịm Lắp xong sườn vịm thứ đến sườn vịm thứ hai, khơng nên lắp đồng thời sườn vòm để tránh va quệt trình cẩu lắp Khi cẩu lắp ý giảm bớt biến dạng tác động tải trọng cẩu lắp, vị trí điểm cẩu lắp phải xác định qua kiểm tra khả cường độ chịu lực tính ổn định than vịm Khi cần thiết phải có biện pháp gia cường tạm thời cẩu lắp Trong trình cẩu lắp cần bịt kín đầu ống đề phịng vật lạ rơi vào ống Ống thép sau lắp cần kiểm tra, sai lệch phải phạm vi cho phép Nhóm thực hiện: Nhóm Page 11 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ II.3.3 Cơng tác bơm bê tơng ống thép sườn vịm: Vấn đề kỹ thuật việc bơm bêtông việc đảm bảo cho mặt cắt sườn vòm lấp đầy bêtông với độ đồng cao suốt chiều dài vòm đảm bảo cho kết cấu ổn định q trình thi cơng Để đáp ứng yêu cầu nêu cần tuân thủ số điểm sau đây: Không tạo mạch dừng thi công lõi bêtơng Điều ngồi việc nhằm đảm bảo cho bêtơng có độ đồng cao cịn điều kiện bắt buột để bơm bêtơng từ hai phía chân vịm Tạo cân áp lực bên ống thép với áp suất khí bên ngồi Điều đảm bảo bêtơng tơng lấp đầy lịng ống thép với độ đồng cao đồng thời tránh nguy hại kết cấu bơm áp lực cao Có thể mở vài lỗ có van khố mặt ống thép sườn vịm Mức độ lấp đầy bêtơng lịng ống đánh giá thơng qua mức độ phung trào bêtơng cửa Ngồi cịn tính tốn thể tích lịng ống thép so với lượng bêtơng bơm vào lịng ống Duy trì việc gia tải đối xứng trình bơm Để gia tải đối xứng cánh vòm cần thực bơm lúc từ hai chân vòm lên đến đỉnh vòm với tốc độ; để đảm bảo gia tải đối xứng cánh sườn vòm phải thực bơm lúc haisườn vòm, thời điểm lệch tải cánh sườn vòm không nên để vượt thời điểm bắt đầu ninh kết bêtông Đo đạt biến dạng cánh vịm suốt q trình bơm để qua hiệu chỉnh áp lực bơm phòng ngừa cố II.3.4 Phương pháp chế tạo vòm Trong nhiều dự án lớn người ta thi công cách chia thép thành đoạn ngắn dùng máy uốn trục để uốn cong theo bán kính cong thiết kế Thép chia thành đoạn ngắn theo chiều dài cung vòm chia cho ráp đoạn lại khơng bị gẫy khúc, nhìn đường cong phải đặn Ví dụ: Khi gia cơng ba cầu đường cao tốc Nam Sài Gòn dùng thép dày 12mm chia thành đoạn 1m theo chiều dài cung vòm, uốn cong thép với bán kính 1m sau hàn nối Nhóm thực hiện: Nhóm Page 12 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ lại thành cung vịm hồn chỉnh Hoặc dùng thép cắt uốn xoắn kiểu lò xo, uốn cong theo bán kính thiết kế hàn nối lại thành cung vịm hồn chỉnh Ưu nhược điểm phương pháp là: dùng thép 1,5mx6m để gia công, thực tế cho thấy để lại nhiều vết đường hàn làm giảm khả chịu lực chung cầu vịm, ngồi cịn giảm tính mỹ quan chung cơng trình Một biện pháp khác dùng ống thép nguyên để uốn cong theo độ cong thiết kế Ống thép đúc sẵn nhà máy, sau dùng máy uốn trục uốn nguội uốn nóng để tạo thành cung tròn mong muốn Việc dùng ống thép ngun uốn nguội uốn nóng để lại đường hàn hơn, cải thiện nhiều mỹ quan vòm khả chịu lực cao Tuy nhiên dùng công nghện uốn nguội xảy tượng biến cứng nguội kim loại Để khắc phục vấn đề người ta phải đốt nóng kim loại trước uốn, dùng phương pháp gia nhiệt phải đầu tư dây chuyền cơng nghệ lớn tốn Do với quy mơ cơng trình cầu vịm tương đối nhỏ phương pháp uốn nguội hiệu đảm bảo mặt kỹ thuật cho cơng trình Nhóm thực hiện: Nhóm Page 13 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ II.4 Trình tự thi cơng lắp đặt căng cáp kéo II.4.1 Thứ tự bước thi công Căng kéo kéo lần Căng kéo kéo lần 10 ( Điều chỉnh lực căng kéo) bị neo Đổ bê tông cho ống thép Căng kéo kéo lần Thi công tường lan can mặt cầu, bê tông nhựa mặt cầu Gỡ liên kết tạm thời phí gối di động Căng kéo kéo lần Căng kéo kéo lần Đổ bê tơng mặt cầu Đổ bê tơng giằng gió lao lấp dầm ngang thuộc nhóm thứ Căng kéo kéo lần Căng kéo kéo lần Thi cơng dầm ngồi cùng, nắp chữ U để che cáp treo Lao lấp dầm ngang thuộc nhóm thứ Căng kéo kéo lần Căng kéo kéo lần Lắp đặt dầm dọc biên Lắp đặt dầm hình T đợt Căng kéo kéo lần Nhóm thực hiện: Nhóm Page 14 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ II.4.2 Lắp dựng cầu vòm căng kéo kéo Lực căng chuyển vị ngang chân vòm bước thi công phải kiểm tra thoả theo điều kiện mục Bước 1: Lắp dựng ống thép rỗng căng kéo kéo lần Trước gác dựng ống thép, đặt tim mốc chuẩn để quan sát chuyển vị chân vòm đỉnh vòm Giữa chân vòm trụ (mố) cầu chính, sử dụng thép tạm liên kết chân vịm vào trụ (mố) Sau lắp xong ống thép rỗng, cho lắp lên toàn kéo ngang đồng thời căng kéo kéo lần Khi căng kéo nên chon bó cáp đối xứng Trong q trình căng kéo phải quan sát tình trạng cong lên vành vòm điểm tựa khung chống tạm, đảm bảo căng kéo xong điểm tựa hoàn toàn tách ly khỏi điểm tựa tạm thời, phải đảm bảo hai bên hơng vành vịm xen khung chống tạm thời, khơng cho tình trạng ổn định thời gian thi công Sau căng kéo xong phải đo đạc xác định vị trí chân vịm Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vịm: tiết diện làm việc sườn vòm ống thép rỗng, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép rỗng sườn vịm Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vịm Bước 2: Đổ bê tơng ống thép sườn vòm căng kéo kéo đợt Sử dụng phương pháp bơm áp suất, đổ bê tơng cho ống thép vịm, đổ lúc vành vòm điều kiện cho phép Sau bê tông đạt 90% cường độ thiết kế, bắt đầu căng kéo kéo lần Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vòm: tiết diện làm việc sườn vòm ống thép rỗng, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép nhồi bêtông sườn vịm Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vịm Căn vào giá trị chuyển vị ngang chân vòm bước ta xác định loại gối cầu sử dụng thoả điều kiện chịu nén chuyển vị ngang cho phép Bước 3: Gỡ phần liên kết tạm phía gối cầu di động căng kéo kéo lần Cắt bỏ thép liên kết trụ cầu với chân vịm phía gối cầu di động, đồng thời Nhóm thực hiện: Nhóm Page 15 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ căng kéo kéo Căng đối xứng phân nhóm cáp DƯL hai vành vòm thoả mản yêu cầu chân vòm rút lại (giới hạn chuyển vị ngang gối cầu), dùng làm độ chờ chuyển vị trình tự cơng việc theo sau Bước 4: Đổ bê tơng giằng gió (giằng ngang), lao lắp dầm ngang thuộc nhóm thứ căng kéo kéo lần Tiến hành đổ bê tơng giằng gió trước, sau bê tơng đạt 90% cường độ thiết kế bắt đầu lao lắp dầm ngang Việc lao lắp dầm ngang tiến hành đối xứng hai chân vịm phía nhịp Việc đổ bê tơng giằng gió lắp đặt dầm ngang bên đầu cầu (hai bên tổng cộng cây, dầm ngang đầu vòm dầm ngang giữa) cho cơng việc cẩu lắp dầm ngang nhóm thứ Chủ yếu lợi dụng trọng lượng bê tông giằng gió để cân độ vịm cong lên q cao phần đỉnh vòm gây dầm ngang cẩu lắp lên trước từ hai đầu Sau hoàn thành việc cẩu lắp dầm ngang, tiến hành căng kéo kéo lần Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vòm: tiết diện làm việc sườn vòm tiết diện liên hợp ống thép lõi bêtông, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép nhồi bêtơng sườn vịm, giằng dầm ngang đợt Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vịm Căn vào giá trị lực xơ ngang chân vịm bước ta tiến hành căng kéo cáp căng Bước 5: Cẩu lắp dầm ngang nhóm thứ hai căng kéo lần Sau cẩu lắp hoàn tất toàn dầm ngang lại, bắt đầu cho căng kéo kéo lần Đợt căng kéo bắt đầu căng kéo kéo thuộc nhóm Yêu cầu căng kéo xong, chân vịm hồn tồn trả vị trí chuẩn chân vịm Thanh kéo nhóm phân nhóm VI-1 căng trước, hồn thành 50% chuyển vị, sau căng kéo VI-2 để hồn thành 50% chuyển vị cịn lại Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vòm: tiết diện làm việc sườn vòm tiết diện liên hợp ống thép lõi bêtông, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép nhồi bêtơng sườn vịm, giằng tồn dầm ngang Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vịm Căn vào giá trị lực xơ ngang chân vịm bước ta tiến hành căng kéo cáp căng Nhóm thực hiện: Nhóm Page 16 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ Bước 6: Lắp dầm chữ T đợt (tất nhịp cầu) căng kéo kéo lần Công tác lắp đặt dầm chia làm phần để lắp đặt Lắp nhịp 10 dầm (còn chừa lại dầm dầm biên nhịp), coi dầm nhóm Sau hồn thành việc lắp đặt dầm hình T thuộc nhóm bắt đầu việc căng kéo kéo lần Căng kéo kéo thuộc nhóm I Trước hết căng phân nhóm I, hồn thành 50% chuyển vị, sau căng phân nhóm I để hồn thành 50% lượng chuyển vị cịn lại Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vịm: tiết diện làm việc sườn vòm tiết diện liên hợp ống thép lõi bêtông, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép nhồi bêtơng sườn vịm, giằng, toàn dầm ngang dầm T đợt Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vòm Căn vào giá trị lực xơ ngang chân vịm bước ta tiến hành căng kéo cáp căng Bước 7: Lắp đặt dầm dọc biên, đổ bê tông đầu nối dầm dọc biên căng kéo kéo lần Lắp đặt đổ bê tông đầu nối dầm dọc biên với dầm ngang Sau cường độ bêtông mối nối đạt 95%, tiến hành căng kéo kéo lần Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vịm: tiết diện làm việc sườn vòm tiết diện liên hợp ống thép lõi bêtông, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép nhồi bêtơng sườn vịm, giằng, toàn dầm ngang, dầm T đợt 1, dầm dọc biên Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vịm Căn vào giá trị lực xơ ngang chân vịm bước ta tiến hành căng kéo cáp căng Bước 8: Thi công công việc dầm biên, dầm T (đợt 2), nắp đậy cáp hình chữ , căng kéo kéo lần Công việc lắp đặt dầm đợt hiệu chỉnh sai số kích thước hình học cho hệ mặt cầu Sau lắp đặt xong dầm nắp đậy cáp, tiến hành căng kéo kéo lần thứ Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vịm: tiết diện làm việc sườn vịm tiết Nhóm thực hiện: Nhóm Page 17 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ diện liên hợp ống thép lõi bêtông, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép nhồi bêtơng sườn vịm, giằng, tồn dầm ngang, dầm bản, dầm dọc biên, nắp đậy cáp Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vịm Căn vào giá trị lực xơ ngang chân vòm bước ta tiến hành căng kéo cáp căng Bước 9: Đổ bê tông mặt cầu căng kéo kéo lần Nhằm đề cao tính ổn định tổng thể cầu vịm, cách tranh thủ sớm hoàn thành độ cứng tổng thể mặt cầu Vì thế, thực việc đổ bê tơng cho mặt cầu sau hoàn thành việc lắp đặt dầm Sau bê tông mặt cầu đạt cường độ đạt 95% cường độ thiết kế, bắt đầu căng kéo kéo lần 9, căng kéo kéo nhóm khác Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vòm: tiết diện làm việc sườn vòm tiết diện liên hợp ống thép lõi bêtông, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép nhồi bêtơng sườn vịm, giằng, tồn dầm ngang, dầm bản, dầm dọc biên, nắp đậy cáp, mặt cầu Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vịm Căn vào giá trị lực xơ ngang chân vòm bước ta tiến hành căng kéo cáp căng Bước 10: Thi công tường lan can mặt cầu, bê tông nhựa mặt cầu, căng kéo kéo lần 10 (điều chỉnh lực căng kéo) bịt neo Sau thi công tường lan can, bê tông nhựa mặt cầu, tiến hành căng kéo kéo lần thứ 10 Đợt căng kéo lần điều chỉnh lực kéo cuối Tính tốn lực căng chuyển vị ngang chân vòm: tiết diện làm việc sườn vòm tiết diện liên hợp ống thép lõi bêtông, chịu tác dụng tải trọng thân ống thép nhồi bêtơng sườn vịm, giằng, tồn dầm ngang, dầm bản, dầm dọc biên, nắp đậy cáp, mặt cầu, lan can lớp bêtông nhựa mặt cầu Ta tính chuyển vị ngang lực xơ ngang chân vịm Căn vào giá trị lực xơ ngang chân vòm bước 10 ta tiến hành căng kéo cáp căng II.5 Ưu nhược điểm công nghệ thi cơng cầu vịm ống thép nhồi bê tơng II.5.1 Ưu điểm Kết cấu ống thép nhồi bê tông (CFT- Concrete filled tubular steel) kết cấu hỗn hợp gồm ống thép lõi bê tông làm việc So với kết cầu thép bêtông cốt thép, Nhóm thực hiện: Nhóm Page 18 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ chịu ứng suất kết cấu bê tơng nhồi ống thép có ưu điểm sau : Khả chịu lực hợp lý - Hỗn hợp gồm ống thép lõi bêtông làm việc, hợp lý nguyên tắc kết hợp vật liệu: Bêtông chịu nén, ống thép chịu kéo, uốn - Giảm độ mảnh cấu kiện, tăng ổn định cục thành ống, tăng sức chống móp vỏ mối nối - Giảm tải trọng gió tác dụng lên kết cấu - Thanh có tiết diện trịn có tính ổn định - Tăng độ cứng chống xoắn nhiều so với có tiết diện hở - Bêtơng ống chịu nén trục, tăng cường độ so với bêtông bị nén trục Cường độ chịu nén bêtông ống tăng 1.5-2 lần so với kết câú bêtông cốt thép Kỹ thuật thi công, chế tạo, vận chuyển - Thi công kết cấu ống thép nhồi bêtông không cần công nghệ phức tạp - Kết cấu có độ cứng lớn, khơng bị biến dạng vận chuyển lắp ráp - Khối lượng nhỏ kết cấu bêtông cốt thép nên việc vận chuyển đễ dàng - Kết cấu bị hư hỏng va đập, tiết diện ống chịu lực gần theo phương Kinh tế - Chí phí sơn phủ bảo dưỡng kết cấu thép (Khơng thiết phải sơn mặt ống thép) - Rẻ kết cấu bêtông cốt thép không cần copfa, bệ đúc, bãi đúc, chi tiết đặt sẵn… - Tiết kiệm đến 40% lượng thép so với kết cấu thép, giảm lượng thép tiêu hao 2-3 lần - Giảm giá thành xây dựng so với kết cấu bêtông cốt thép 2-3 lần, giảm chi phí lao động 4-5 lần Nhóm thực hiện: Nhóm Page 19 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ Tuổi thọ công trình - Độ bền bêtơng tăng - Bêtơng khơng bị co ngót, ngược lại xảy trương nở bêtông bị kiềm chế ống thép - Không phát triển nứt sau 2-3 ngày - Nâng cao độ bền ăn mòn, chống rỉ mặt kết cấu - Bêtông không bị xâm thực (Không bị nước theo thời gian, khơng bị ăn mịn) - Chất lượng bêtơng cứng cao khơng có cốt thép chịu lực cốt đai làm cản trở phân tán bêtông ống Mỹ quan - Kết cấu mảnh thoáng kết cấu bêtông cốt thép - Tạo dáng kiến trúc đẹp, phù hợp với cảnh quan thành phố, khu du lịch II.5.2 Nhược điểm Kết cấu ống thép nhồi bêtông có đặc điểm bêtơng nhồi ống kín, thi cơng cần phải lưu ý vấn đề sau : - Bêtông nhồi ống thép u cầu phải có tính linh động cao, tính tự đầm tính trương nở Việc nhồi bêtơng phải liên tục có tính tốn để đảm bảo bêtơng nhồi kín ống thép - Cấu kiện CFT thường sử dụng để chịu nén, độ mảnh lớn nên phải có biện pháp đảm bảo ổn định tổng thể kết cấu q trình thi cơng - Nếu cầu vịm ống thép nhồi bêtơng, đường trục vành vòm thực tế so với đường thiết kế khác tác dụng tải trọng qúa trình thi cơng Vì vậy, phải tính tốn chế tạo để triệt tiêu sai khác Nhóm thực hiện: Nhóm Page 20 Tổ chức điều hành sản xuất CHƯƠNG III: GVHD:Ths Phạm Quang Vũ DỰ ÁN CẦU ĐƠNG TRÙ III.1 Tổng quan cầu Đơng Trù - Đơng Trù loại cầu vịm ống thép nhồi bê tông liền với dự án với đường kéo dài, - trục giao thơng giúp phát triển khu đô thị, khu công nghiệp bắc sông Hồng Dự án có tổng mức đầu tư 6.600 tỷ đồng nguồn vốn ngân sách nhà nước Tổng công ty xây dựng cơng trình giao thơng (Cienco 1) làm nhà thầu Tổng cơng ty xây dựng cầu đường Quảng Tây (Trung Quốc) nhà thầu phụ chịu - trách nhiệm thi cơng kết cấu vịm ống thép nhồi bê tơng Cầu Đơng Trù có chiều dài 1.140m, với xe, hệ thống đường dẫn hai đầu, cầu gồm nhịp nhịp biên dài 80m nhịp sông dài 120m, áp dụng cơng nghệ cầu vịm ống thép nhồi bê tông lần áp dụng Việt Nam III.2 Những điểm bật từ kết cấu cầu vịm : Nhóm thực hiện: Nhóm Page 21 Tổ chức điều hành sản xuất GVHD:Ths Phạm Quang Vũ - Độ bền lõi bê tông tăng khoảng lần so với độ bền bê tông thông thường - có lớp vỏ thép bên ngồi có chức lớp áo bọc chặt bên Trị số biến dạng co ngót theo chiều dọc bê tơng lõi kết cấu ống thép nhồi bê - tông nhỏ so với kết cấu bê tông cốt thép thông thường, e vào khoảng 2-3.10-5 Khi tải trọng tác dụng gây dài hạn bê tơng lõi kết cấu ống thép nhồi - bê tơng bị phá hoại nhiều so với bê tông thông thường Việc nhồi bê tông vào ống thép nâng cao độ bền chống ăn mòn mặt ống thép, làm giảm độ mảnh cấu kiện, tăng tính ổn định cục thành ống làm - tăng khả chống móp, méo vỏ ống thép bị va đập Về khả chịu lực, kết cấu ống thép nhồi bê tông làm việc hiệu chịu nén phát huy tối đa khả chịu nén bê tông, bê tông lõi kết cấu ống thép nhồi bê tông, khả chịu nén bê tông trạng thái chịu nén trục, lớn nhiều so với khả chịu nén trạng thái nén trục Về khả chịu kéo kết cấu ống thép nhồi bê tông nhỏ nhiều so với cấu kiện bê tông cốt - thép thường Theo thống kê, giá thành tổng thể cơng trình làm kết cấu ống thép nhồi bê tơng nói chung nhỏ nhiều so với giá thành cơng trình tương tự làm kết cấu bê tông cốt thép kết cấu thép thông thường tiết kiệm vật liệu đơn giản q trình thi cơng Kết cấu cho phép giảm tới 45% khối - lượng thép so với cầu thép loại Sơ đồ nhịp cầu vịm thép nhồi bêtơng Đơng Trù Tư vấn lựa chọn phương án vòm chạy với vòm liên tục để phù hợp với điều kiện địa hình, thơng thuyền, tăng tính chịu lực ổn định toàn kết cấu Chủng loại giằng chân vòm đề xuất chọn cáp dự ứng lực-do cáp dự ứng lực có lợi thi cơng - phù hợp với trình độ thi cơng VN Hệ thống cáp treo thiết kế với hệ số an tồn cao Trong cầu Đơng Trù sử dụng hệ thống cáp treo kép nhằm đáp ứng yêu cầu thay cáp tổ hợp tính tốn đứt cáp, điểm khác biệt so với số cơng trình tương tự thi cơng khai thác Bước cáp treo cầu Đông Trù lựa chọn 5m, phù hợp với mặt cắt ngang lớn khả thi cơng Nhóm thực hiện: Nhóm Page 22 ... QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG I.1 Giới thi? ??u chung: Cầu vịm ống thép có kết cấu bên ống thép lõi bên bê tông nhồi chặt Ống thép xem lớp võ để bảo vệ bê tơng, ống thép. .. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG …4 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CƠNG CẦU VỊM ỐNG THÉP I NHỒI BÊ TƠNG I.1 Giới thi? ??u chung ... cấu ống thép nhồi b? ?tông có đặc điểm bêtơng nhồi ống kín, thi cơng cần phải lưu ý vấn đề sau : - B? ?tông nhồi ống thép u cầu phải có tính linh động cao, tính tự đầm tính trương nở Việc nhồi bêtơng