tên đà giáo di động:
II.1.Đặc điểm chung của công nghệ thi công cầu nhịp lớn BTCT DƯL bằng phơng pháp đổ bê tông tại chỗ.
Do kết hợp đợc khả năng chịu nén của bê tông với khă năng chịu kéo của cốt thép, đặc biệt là cốt thép cờng độ cao cùng với u điểm dễ dàng toạ mặt cắt hợp lý và giá thành hạ, từ thế kỷ thứ 19 đến nay kết cấu BTCT và BTCT DƯL đợc áp dụng chủ yếu trong các công trình cầu trên thế giới.
Việc tiến hành kết cấu nhịp đợc tiến hành theo hai phơng pháp chủ yếu:
• Phơng pháp đúc sẵn trong công xởng (hoặc tại công trờng)
• Phơng pháp đổ bê tông tại chỗ
Đối với kết cấu nhịp cầu đợc chế tạo theo phơng pháp đổ bê tông tại chỗ, tuỳ theo khẩu độ nhịp, dạng sơ đồ kết cấu, điều kiện địa hình và địa chất công trình mà các nớc trên thế giới có thể áp dụng các công nghệ thi công chủ yếu sau:
II.2. Công nghệ đổ bê tông tại chỗ trên đà giáo di động:
Hệ thống đà giáo di động đợc phat triển từ hệ thống đà giáo cố định truyền thống. Đối với cầu có kết cấu nhịp dài và điều kiện địa chất, địa hình phức tạp đỏi hỏi xem xét về giá thành lắp dựng, tháo lắp hệ thống đà giáo và ván khuôn kết cấu dầm thì việc áp dụng công nghệ này giúp giảm tối đa giá thành lắp dựng và thời gian chu kỳ thi công bằng việc di chuyển toàn bộ hệ thống đà giáo, ván khuôn từ một nhịp đến nhịp tiếp theo.
Công nghệ này thuộc phơng pháp đổ bê tông tại chỗ. Sau khi thi công xong một nhịp, toàn bộ hệ thống ván khuôn và đà giáo đợc lao đẩy tới nhịp tiếp theo và bắt đầu công đoạn thi công nh nhịp trớc, cứ nh vậy theo dọc cầu cho đến khi hoàn thành kết cấu nhịp. Với công nghệ này trong quá trình thi công ta vẫn tạo đợc tĩnh không dới cầu cho giao thông cho thuỷ bộ, mặt khác không chịu ảnh hởng của điều kiện địa hình, thuỷ văn và địa chất khu vực xây dựng cầu. Kết cấu nhịp cầu có thể thực hiện theo sơ đồ chịu lực là dầm giản đơn và liên tục nhiều nhịp với chiều cao dầm có thể thay đổi hoặc không thay đổi. Chiều dạo nhịp thực hiện thuận lợi và hợp lý trong phạm vi từ 35ữ60 m. Số lợng nhịp trong một cầu về nguyên tắc là không hạn chế vì chỉ cần lực đẩy dọc nhỏ và không luỹ tiến qua các nhịp. Tuy nhiên các công trình phụ trợ của công nghệ này còn quá cồng
Trờng đại học GTVT Đồ án tốt nghiệp
kềnh: Dàn đẩy, trụ tạm, mũo dẫn nhng với tính chất vạn năng của công nghệ có thể cải tiến đợc nhợc điểm này nh chế tạo: dàn cứng chuyên dụng dùng cho nhiều nhịp, nhiều kết cấu, kết hợp dàn cứng với mũi dẫn, thân trụ tạm lắp ghép và di chuyển đợc.
II.3. Tính năng cơ bản của công nghệ:
Với đặc điểm trọng lợng nhẹ dễ dàng tháo lắp trong quá trình thi công với sự trợ giúp đặc biệt của hệ thống thuỷ lực, hệ thống nâng hạ hoàn chỉnh. Hệ thống đà giáo di động(MSS- Movable Scaffolding System) có những tính năng nổi bật sau:
- Có khả năng sử dụng lại hệ thống thiết bị từ công trình này đến công trình khác có cùng qui mô. Tất nhiên là có sự thay đổi một phần hệ thống ván khuôn cho phù hợp với mặt cắt kết cấu nhịp.
- Dễ dàng áp dụng cho các cầu với các loại sơ đồ kết cấu nhịp và các mặt cắt ngang ( hộp đơn, hộp kép, Doube-T...) đồng thời đợc áp dụng cho các loại dầm với chiều dài nhịp từ 18ữ80 m trong đó chiều dài áp dụng hợp lý 35ữ60 m.
- Chiều dài cầu thờng đợc áp dụng từ 500ữ vài kilômét. Trong trờng hợp chiều dài cầu lớn, có thể triển khai thi công nhiều mũi bằng việc bố trí thêm nhiều hệ thống MSS.
- Thời gian chu trình thông thờng thi công một nhịp:7ữ9 ngày.
- Có khả năng áp dụng cho các cầu nằm trên đờng cong với bán kính nhỏ nhất Rmin = 250 m.
- Độ dốc dọc lớn nhất của cầu: imax =5% - Độ dốc ngang lớn nhât: imax= ±5% - Độ võng lớn nhất của hệ thống MSS: Max.1/400
Trờng đại học GTVT Đồ án tốt nghiệp
II.4 Các loại hình của công nghệ:
Khi áp dụng công nghệ thi công cầu BTCTDƯL đúc trên đà giáo di động, đối với mọi loại hình của công nghệ đòi hỏi đợc thực hiện trên cơ sở nguyên tắc chung nhất về sơ đồ kết cấu và các chu trình trung thực hiện công trình nh sau:
Sơ đồ kết cấu:
1. Chiều dài nhịp biên bằng 0.8 chiều dài nhịp giữa (0.8L).
2. Chiều dài mút thừa đoạn đúc bằng 0.2 chiều dài đoạn giữa ( 0.2L);
Trên công nghệ khảo sát công nghệ thi công dầm BTCTDƯL đúc trên đà giáo di động các hãng của CHLB Dức và Nauy đã thâm nhập vào Việt Nam, dựa trên việc bố trí cao độ của hệ thống MSS so với cao độ kết cấu hệ ván khuôn, công nghệ đợc chia làm 3 loại:
- Hệ thống MSS loại chạy dới. - Hệ thống MSS loại chạy giữa. - Hệ thống MSS loại chạy trên.
II.5. Chu trình hoạt động
a) Đổ bê tông kết cấu nhịp
Đổ bê tông , bảo dỡng bê tông kết cấu nhịp. Sau khi bê tông đạt cờng độ tiến hành căng kéo thép dự ứng lực.
Hệ dầm chính đợc hạ thấp đặt trên bàn trợt lao dầm bằng các kích chính đặt tại vị trí trụ đẵ trớc và sau nhịp dầm đổ bê tông.
b) Chuẩn vị lao hệ thống MSS
Tháo bỏ liên kết hệ ván khuôn với thanh treo cờng độ.
Hạ thấp hệ thống ván khuôn, tháo bỏ liên kết giữa 2 phần vủa hệ và đa hệ ván khuôn ngoài đến nị trí thấp nhất mà hệ ván khuôn có thể đi qua vị trí kết cấu trụ.
Hệ thông MSS bây giờ đã sẵn sàng chuẩn vị lao.
c) Lao hệ thống MSS
Tiến hành lai các dầm chính đến vị trí đổ bê tông của nhịp tiếp theo bằng hệ thống mô tơ thuỷ lực hoặc hệ thống thuỷ lực.
d) Lắp đặt khung treo
Thời điểm này không có trụ đỡ nào tại vị trí đầu dầm chính phía sau. Lắp dựng khung treo tại vị trí phía trớc mối nối thi công ( đầu dầm chính phía sau ).
e) Chuẩn bị đổ bê tông nhịp tiếp theo
ở vị trí bê tông nhịp tiếp theo, hệ ván khuôn đợc lắp đặt và liên kết vào vị trí thiết kế. Các thanh treo cờng độ cao đợc điều chỉnh.
Hệ dầm chính đợc nâng lên bằng các kích chính đặt tại vị trí đầu dầm chính phía sau và trụ đỡ phía trớc đến vị trí đổ bê tông.
Bố trí, lắp dựng cốt thép thờng và ống ghen kể cả cáp dự ứng lực. Di chuyển từng phân đoạn ván khuôn trong vào vị trí bằng xe goòng và điều chỉnh hệ ván khuôn bằng các xy lanh thuỷ lực.
Trờng đại học GTVT Đồ án tốt nghiệp
II.5.1. Đổ bê tông kết cầu nhịp:
Đổ bê tông , bảo dỡng bê tông kết cấu nhịp. Sau khi bê tông đạt cờng độ tiến hành căng kéo thép dự ứng lực.
Hệ dầm chính đợc hạ thấp đặt trên bàn trợt lao dầm bằng các kích chính đặt tại vị trí trụ đẵ trớc và sau nhịp dầm đổ bê tông.
II.6 Cơ sỏ thiết kế cầu dầm liên tục BTCT DƯL đuc trên đà giáo di động: II.6.1. Lựa chon sơ đồ kết cấu nhịp
Đối với kết cấu nhịp dầm hộp liên tục có chiều cao không đổi, sự lựa chọn chiều dài nhịp dầm ngoài khía cạnh kiến trúc, xuất phát từ đặc điểm kết cấu thì tỷ lệ giữa chiều dài nhịp biên và nhịp giữa lân cận trong khoảng lE/ll=0.75ữ0.8 nhng không nhỏ hơn 0.4 m là để tránh lực nâng tại các gối cuối nhịp. Hầu nh tất cả các nhịp với tỷ lệ: lE/ll≤0.5 đều có hình thức không đẹp.
Với mục đích đảm bảo sơ đồ kết cấu trong giai đoạn thi công phù hợp với giao đoạn khai thác nhằm tiết kiệm vật liệu kết cấu công trình và kết cấu phụ trợ, khi áp dụng công nghệ hệ thống MSS sơ đồ kết cấu dầm liên tục đợc lựa chọn trên cơ sở tỷ lệ gữa chiều dài nhịp bien và nhịp giữa nh sau: lE = 0.8 . ll
II.6.2.Xác định kích thớc cơ bản mặt cắt dầm hộp.
Sự quan trọng đặc biệt cho việc xác định dạng và kích thớc kết cấu dầm hộp là sự lựa chon chiều cao dầm. Đối với kết cấu dầm hộp có chiều cao không đổi có thể áp dụng cho chiều dài nhịp đến 90 m, bằng việc tăng chiều dầy bản đáy tại vị trí trụ về phía mặt trong của mặt cắt hộp nơi mà bên ngoài không thể nhìn thấy đợc.
Để có thể chọn kích thớc sơ bộ cho chiều cao của kết cấu dầm hộp có chiều cao không đổi, ta dựa trên quan hệ tỷ lệ giữa chiều dài nhịp và chiều cao dầm trung bình th- ờng đợc áp dụng dới đây:
Vật liệu BTCT thờng: Kết cấu dầm giản đơn: L/D =17 Kết cấu dầm liên tục : L/D =18 Vật liệu BTCT DƯL: Kết cấu dầm giản đơn: L/D =21
Kết cấu dầm liên tục : L/D =25 Trong đó:
L: chiều dài nhịp lớn nhất D: chiều cao cột không đổi Bản mặt cầu: t1 200 mm,t3 200 mm
Các sờn hộp: t4300mm hoặc (200+2φống ghen) Bản đáy hộp: t5 150 mm
Sự phân bố chịu lực theo phơng ngang cầu của kết cấu dầm hộp liên quan đến số l- ợng sờn đứng của mặt cắt hay nói cách khác số lợng ngăn của kết cấu mặt căt ngang. Sơ đồ kết cấu dầm hộp làm việc theo phơng ngang là kết cấu khung siêu tĩnh với các phần tử
Trờng đại học GTVT Đồ án tốt nghiệp
bao gồm bản mặt cầu, sờn dầm và bản đáy. Số lợng sờn dầm thờng đợc xác định trên cơ sở tỷ lệ giữa chiều cao dầm và bề rộng bản mặt cầu dới đây:
Dầm hộp một ngăn: d≥(1/6ữ1/5)B, trong đó :B-Bề rộng bản mặt cầu Dầm hộp nhiều ngăn: d≥(1/6ữ1/5)B
Trong trờng hợp này mặt cắt ngang có thể đợc bố trí thêm 2 hoăc nhiều ngăn. Đối với các cầu rộng hơn để tăng chiều dài bản công xon ngời ta thờng cấu tạo các sờng ngang dọc theo chiều dọc cầu và sự phân bố tải trọng lên các bản hẫng đợc truyền vào các sờn ngang.
Trờng đại học GTVT Đồ án tốt nghiệp