IV. Giám sát thi công kết cấu BTDl 4.1 Giám sát vật liệu
b) Vật liệu ứng suất trớc
4.2. Giám sát thi công kết cấu btst căng sau
4.2.1.Công tác giàn giáo, côpha,
Giám sát thi công giàn giáo, côpha đối với kết cấu BTƯST căng sau, ngoài các yêu cầu nh đợc quy định đối với kết cấu bê tông cốt thép thông thờng, phải bổ sung các yêu cầu sau đây:
- Giàn giáo, côpha không đợc tác động xấu đến các bộ phận kết cấu trong quá trình thi công kéo căng tạo ứng suất trớc; không ngăn cản biến dạng của bê tông cũng nh truyền các phản lực khi kéo căng tạo ứng suất trớc; đảm bảo độ chắc chắn để ngoài các tác động nh trong thi công kết cấu bê tông cốt thép còn phải chịu tác động do công tác thi công ứng suất trớc gây ra.
- Việc dỡ côpha , giàn giáo phải đợc tiến hành theo chỉ dẫn của thiết kế, ngoài ra do yêu cầu của công nghệ, các bộ phận côpha cản trở biến dạng của kết cấu khi thi công ứng suất trớc thì phải đợc tháo dỡ trớc khi kéo căng ngoại trừ trờng hợp việc tháo dỡ các ván khuôn này tác động xấu đến kết cấu.
4.2.2.Công tác gia công và lắp đặt cốt thép thờng
Giám sát công tác gia công và lắp đặt cốt thép thờng đợc thực hiện nh đối với kết cấu BTCT toàn khối.
4.2.3.Công tác bê tông
Giám sát công tác bê tông đối với kết cấu BTƯST, ngoài các yêu cầu nh đợc quy định đối với kết cấu bê tông cốt thép thông thờng, phải bổ sung các yêu cầu sau đây: - Vị trí các mạch ngừng thi công đối với kết cấu bê tông ứng suất trớc phải đợc xác định trên cơ sở tính toán sự làm việc của kết cấu có xét đến hiệu ứng của ứng suất tr- ớc.
- Trớc khi đổ bê tông cần tiến hành kiểm tra vị trí các bó thép căng. Công tác đổ bê tông phải đợc tiến hành sao cho không làm sai lệch vị trí các bó thép căng. Bê tông phải đợc đầm chặt, đặc biệt là tại các khu vực bố trí neo hoặc bộ nối.
- Ngoài số lợng mẫu thử theo quy định trong tiêu chuẩn thi công kết cấu bê tông cốt thép, cần lấy thêm một số lợng cần thiết để kiểm tra cờng độ bê tông phục vụ công tác thi công ứng suất trớc .
4.2.4.Công tác thi công ứng suất trớc
Giám sát công tác thi công ứng suất trớc là một công việc có tính chuyên ngành cao, đòi hỏi kỹ s giám sát phải nắm vững và vận dụng đợc các kiến thức về kết cấu bê tông ứng suất trớc. Các nội dung cơ bản của công tác thi công ứng suất trớc căng sau có thể đợc tóm lợc nh sau:
a) Gia công và lắp đặt cốt thép kéo căng
Cốt thép kéo căng đợc cắt bằng máy cắt tần số cao hoặc bằng các phơng pháp cơ học, không đợc cắt cốt thép kéo căng bằng phơng pháp gia nhiệt.
Trờng hợp sử dụng biện pháp dập đầu các cốt thép kéo căng thì phải tuân thủ các yêu cầu sau:
- Chỉ đợc tiến hành dập dầu các cốt thép kéo căng bằng các phơng pháp cơ học; - Độ dài các sợi ( thanh) thép trong cùng một bó không đợc phép có sai lệch nhau v- ợt quá giá trị 1/5000 độ dài tính toán của bó thép hoặc 5mm.
Trong khi lắp đặt cốt thép nếu gặp trờng hợp cốt thép thờng và cốt thép kéo căng hoặc ống đặt cốt thép kéo căng bị giao nhau thì đợc phép xê dịch cốt thép thờng khỏi vị trị một khoảng cần thiết để cho cốt thép kéo căng đợc đặt đúng vị trí theo thiết kế.
Nếu không có quy định nào khác trong thiết kế thì sai lệch cho phép về vị trị của cốt thép kéo căng hoặc của ống đặt cốt thép kéo căng so với vị trí theo thiết kế đợc quy định nh sau:
- Trờng hợp sự sai lệch làm giảm chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép kéo căng thì sai lệch cho phép là 5mm;
- Trong các trờng hợp khác giá trị sai lệch cho phép phụ thuộc vào kích thớc a của tiết diện kết cấu theo phơng tính dung sai:
* Khi a ≤ 250 mm, sai lệch cho phép là 5mm;
* Khi 250 mm ≤ a ≤ 2000mm, sai lệch cho phép là a/50; * Khi a > 2000mm, sai lệch cho phép là 40mm.
b) Kéo căng cốt thép tạo ứng suất trớc
Thiết bị và các loại đồng hồ đo áp lực dùng trong công tác kéo căng cốt thép phải đ- ợc duy tu và kiểm định định kì. Nên tiến hành kiểm định đồng bộ để xác định đờng quan hệ giữa lực kéo căng và số đọc trên đồng hồ. Chiều vận hành pit tông của kích khi kiểm định phải thống nhất với trạng thái khi kéo căng thực tế. Khoảng thời gian giữa hai lần kiểm định thiết bị không đợc quá 6 tháng. Đồng hồ áp lực của thiết bị yêu cầu có cấp chính xác 1,5. Thời hạn kiểm định của đồng hồ đo áp lực là 3 tháng hoặc sau 200 lần kéo căng. Trong khi thi công kéo căng nếu phát hiện thiết bị có những biểu hiện không bình thờng thì phải tạm dừng công tác kéo căng và tiến hành kiểm định lại thiết bị.
Tại mỗi công trình cần tiến hành kéo thử ít nhất 3 bó cốt thép nhằm mục đích kiểm tra hệ số truyền lực khi kéo căng. Sau khi có kết quả kéo thử các bó cốt thép, phải
tính toán kiểm tra kết cấu trên cơ sở kết quả kéo thử và hiệu chỉnh các số liệu phù hợp với thực tế. Nếu kết quả tính toán cho thấy rằng kết cấu không đảm bảo an toàn thì phải có sự điều chỉnh thiết kế một cách thích hợp.
Khi lắp thiết bị kéo căng phải đảm bảo để cho phơng của lực kéo căng trùng với đ- ờng tâm ống trong trờng hợp ống thẳng và trùng với phơng tiếp tuyến của tâm ống trong trờng hợp ống cong.
Tuỳ thuộc vào yêu cầu của thiết kế hoặc công nghệ mà công tác kéo căng cốt thép có thể đợc tiến hành theo phơng pháp kéo khống chế lực hoặc kéo vợt. Khi áp dụng phơng pháp kéo vợt, có thể tiến hành kéo căng đến ứng suất vợt 5% so với ứng suất thiết kế, nhng không đợc vợt quá giá trị 0,94fpy hoặc 0,8fpu của cốt thép kéo căng. Sai số cho phép giữa giá trị ứng suất trớc thực tế sau khi neo giữ cốt thép kéo căng so với giá trị thiết kế là ± 5%.
Trong quá trình kéo căng phải tiến hành đo độ giãn dài của từng bó cốt thép kéo căng. Sai số cho phép giữa độ giãn dài thực tế so với tính toán là - 5% và +10%. Số lợng cốt thép bị đứt hoặc bị tuột trong quá trình kéo căng cốt thép đợc quy định nh sau:
- Số cốt thép bị đứt không đợc vợt quá 3% tổng cốt thép kéo căng trên cùng một tiết diện kết cấu.
- Không quá một sợi bị đứt trong một bó cốt thép kéo căng.
- Không cho phép hai bó cốt thép kéo căng kề nhau cùng có sợi bị đứt.
- Tổng lực kéo căng trên cùng một tiết diện kết cấu bị giảm xuống do cốt thép kéo căng bị đứt hoặc bị tuột không đợc vợt quá 2% giá trị thiết kế.
Độ co lại của cốt thép kéo căng khi đóng neo ( độ tụt neo) phải đợc đo cho từng bó cốt thép kéo căng. Độ tụt neo thực tế không đợc vợt quá giá trị cho phép theo thiết kế hoặc giá trị do nhà chế tạo neo cung cấp.
Công tác kéo căng cốt thép tạo ứng suất trớc phải đợc ghi chép vào bản ghi theo mẫu thống nhất.
c) Đặc điểm riêng của từng loại công nghệ
• Công nghệ căng sau có bám dính
ống tạo lỗ đặt cốt thép kéo căng phải đảm bảo độ bền cơ học để không bị h hỏng khi thi công, đảm bảo độ bền lâu và khả năng chịu lửa, không gây tác hại cho bê tông, cốt thép cũng nh các loại vật liệu khác trong kết cấu. ống dùng cho thanh thép đơn có bơm vữa phải có đờng kính lớn hơn đờng kính của cốt thép kéo căng ít nhất là 6mm. ống dùng cho bó thép căng có bơm vữa phải có diện tích tiết diện ngang bên trong lớn hơn ít nhất hai lần diện tích mặt cắt ngang của bó thép căng.
Vị trí của ống đặt cốt thép kéo căng chờ sẵn phải chính xác, đờng ống phải thông, đều, bản neo chôn sẵn ở hai đầu phải vuông góc với trục của đờng ống.
Cần bố trí các giá đỡ ống đảm bảo chắc chắn để ống đợc đặt đúng vị trí và không bị xê dịch trong suốt quá trình thi công kết cấu. Khoảng cách giữa các giá định vị không đợc lớn hơn 1m đối với ống thép trơn , 0,8m đối với ống thép gợn sóng và không quá 0,5m đối với ống bằng chất dẻo.
Khoảng cách bố trí các lỗ bơm vữa không nên quá 30m đối với ống có gợn sóng, 12m đối với các loại ống khác.
Cần bố trí các ống thông hơi và thoát nớc tại các vị trí cao nhất, thấp nhất của ống và ở đầu cuối ống.
Đối với các đờng ống có đặt sẵn cốt thép kéo căng phải đợc bảo vệ tránh các tia lửa điện có thể làm h hại cốt thép kéo căng ở trong đờng ống.
Khi kéo căng cốt thép, cờng độ bê tông phải đảm bảo yêu cầu thiết kế, khi không có yêu cầu thiết kế thì không đợc thấp hơn 75% cờng độ bê tông theo thiết kế hoặc 25MPa.
Trình tự kéo căng cốt thép phải phù hợp với quy định của thiết kế. Trờng hợp thiết kế không có yêu cầu cụ thể thì nhà thầu phải đề xuất trình tự kéo căng thích hợp có xét đến ảnh hởng của sự làm việc của kết cấu trong quá trình kéo căng và tính toán xác định tổn hao ứng suất trớc do biến dạng của kết cấu theo trình tự kéo căng thực tế.
Bố trí đầu kéo căng cốt thép phải phù hợp với yêu cầu thiết kế. Trờng hợp thiết kế không có yêu cầu cụ thể thì nhà thầu phải đề xuất phơng án bố trí đầu kéo căng căn cứ vào các quy định sau đây:
-Trờng hợp ống đặt cốt thép kéo căng là các ống kim loại gợn sóng chôn sẵn: đối với các bó thép căng dạng cong và dạng thẳng có chiều dài trên 30m thì kéo căng cả hai đầu; đối với các bó thép căng dạng thẳng có chiều dài không quá 30m thì có thể kéo một đầu.
- Trờng hợp các loại ống đặt cốt thép kéo căng không phải là ống gợn sóng: đối với các bó thép căng dạng cong và bó thép căng dạng thẳng có chiều dài lớn hơn 24m thì kéo căng cả hai đầu; đối với các bó thép căng dạng thẳng có chiều dài không lớn hơn 24m thì có thể kéo một đầu.
- Khi trong kết cấu có nhiều bó thép căng đợc kéo một đầu thì nên bố trí đầu kéo căng ở cả hai đầu của kết cấu.
Cần có biện pháp thích hợp cho trờng hợp kéo căng các cấu kiện đặt chồng lên nhau trên cơ sở tính toán có xét đến ảnh hởng của ma sát giữa các lớp cấu kiện trên và lớp cấu kiện dới.
Đầu neo phải đợc bảo vệ phù hợp với yêu cầu thiết kế. Khi cần phải để lộ đầu neo trong một khoảng thời gian thì phải có biện pháp chống rỉ thích hợp. Độ dài đầu cốt thép kéo căng chừa lại trớc neo sau khi cắt bỏ phần thừa sau khi truyền ứng suất trớc không nên nhỏ hơn 15mm.
Vữa bơm bảo vệ cốt thép căng chủ yếu bao gồm ximăng pooclăng và nớc, có thể có thêm cát và chất phụ gia. Tỷ lệ giữa nớc và xi măng trong vữa bơm theo khối lợng không đợc vợt giá trị 0,45.
Vữa bơm không đợc chứa ion Cl- và các thành phần khác lớn hơn các hàm lợng cho phép có thể gây h hại cho bê tông và cốt thép cũng nh các loại vật liệu khác trong kết cấu. Hàm lợng cho phép của ion Cl- trong vữa bơm là 0,1% khối lợng xi măng. Các tính năng cơ lý quan trọng của vữa bơm đợc quy định nh sau:
- Cờng độ kéo uốn không thấp hơn 4MPa;
- Độ tách nớc sau 2 giờ không lớn hơn 2% theo thể tích và sau 24 giờ thì hút hết;
- Độ co ngót không lớn hơn 0,003; - Độ nhớt không lớn hơn 25 giây;
Sau khi truyền ứng suất trớc phải kịp thời bơm vữa bảo vệ bó thép căng vào ống. Thời gian kể từ khi đặt cốt thép kéo căng vào ống đến khi kết thúc bơm vữa không quá 21 ngày. Nếu quá thời hạn trên nhà thầu phải có biện pháp tích cực bảo vệ chống rỉ cho bó thép căng, neo và các phụ kiện ứng suất trớc đã đợc thi công trên kết cấu.
Công tác bơm vữa bảo vệ cốt thép căng chỉ đợc tiến hành sau khi có chứng nhận về chất lợng của vữa bơm và có kết quả thí nghiệm kiểm tra vữa tại hiện trờng. Không đợc tiến hành bơm vữa bảo vệ cốt thép căng khi nhiệt độ môi trờng thấp hơn 5°C. Công tác thí nghiệm kiểm tra vữa bơm tại hiện trờng đợc thực hiện nh sau:
- Thí nghiệm kiểm tra sự phù hợp của vữa bơm đợc thực hiện tại thời điểm trớc khi bơm ít nhất 24 giờ;
- Thí nghiệm kiểm tra độ nhớt của vữa bơm đợc tiến hành không ít hơn 3 lần trong mỗi ca bơm;
- Thí nghiệm kiểm tra độ tách nớc của vữa bơm đợc thực hiện không ít hơn một lần trong mỗi ca bơm.
Vữa bơm đợc trộn bằng máy và đợc khuấy liên tục cho đến khi bơm. Quá trình bơm vữa đợc thực hiện theo thứ tự từ dới lên trên. Đối với các ống đứng hoặc ống xiên thì điểm bơm vữa phải là vị trí thấp nhất của đờng ống. áp lực bơm không đợc vợt quá 1,5MPa, vận tốc bơm duy trì ở mức 6m/phút, phải mở các lỗ thoát khí để bơm đợc thông suốt . Quá trình bơm đợc tiến hành liên tục cho đến khi vữa thoát ra ở các lỗ để sẵn tại các đỉnh cao và đầu cuối ống có chất lợng giống nh vữa đầu bơm thì tiến hành bịt các lỗ thoát khí và duy trì áp lực bơm 0,5MPa trong khoảng thời gian 3 phút rồi mới tiến hành bịt ống.
Công tác bơm vữa cần phải đảm bảo sao cho các ống đều đầy vữa. Nếu trong quá trình bơm vữa vào ống có những sai sót thông thờng thì phải tiến hành lấy vữa ra khỏi ống và lập lại tiến trình bơm.
Nếu xét thấy cần thiết thì có thể sử dụng phơng pháp thí nghiệm không phá hoại để kiểm tra kết qủa bơm vữa vào các ống. Trong trờng hợp phát hiện thấy khuyết tật thì phải tiến hành các biện pháp khắc phục.
Toàn bộ công tác bơm vữa bảo vệ bó thép căng, kể cả công tác thí nghiệm kiểm tra và khắc phục sự cố kỹ thuật phải đợc thể hiện trong báo cáo kỹ thuật về kết quả bơm vữa.
Công tác bảo vệ neo, bộ nối và đầu cốt thép căng phải đợc tiến hành kịp thời. Bê tông bảo vệ neo, bộ nối và đầu cốt thép căng phải đặc chắc, đảm bảo tính liên kết giữa phần bê tông đổ sau với bê tông của kết cấu. Độ dày lớp bê tông bảo vệ neo, bộ nối và đầu cốt thép căng không đợc nhỏ hơn độ dày theo quy định của thiết kế.
Công nghệ căng sau không bám dính phải tuân thủ các quy định chung về thi công ứng suất trớc, các quy định tại mục 4.2, ngoài ra phải đảm bảo các yêu cầu bổ sung đợc trình bày trong mục này.
Vỏ bọc và chất bôi trơn – chống rỉ cho cốt thép kéo căng trong công nghệ kéo sau không bám dính phải đảm bảo không thay đổi tính năng cơ học khi nhiệt độ thay đổi trong khoảng –200c đến +700c, không gây tác hại đến bê tông, cốt thép cũng nh các vật liệu khác trong kết cấu. Vỏ bọc phải có độ bền cơ học cần thiết để không bị h hỏng trong quá trình thi công.
Cốt thép kéo căng không bám dính trớc khi đa vào sử dụng cần phải đợc kiểm tra