Thi công chế tạo các phân đoạn dầm bê tông cốt thép đúc sẵn bằng phương pháp
“ShortLine” là các khối dầm được thực hiện chế tạo trước trong nhà máy hoặc tại các bãi đúc tập trung gần nơi thực hiện dự án. Tại đây, các phân đoạn được sản xuất theo một quy trình từng bước với các hệ ván khuôn được duy trì ở một vị trí cố định.
Một trong những lợi ích của phương pháp “ShortLine” là khả năng khảo sát chính xác và điều chỉnh độ dốc cho từng phân khúc đúc sẵn theo đường cong nằm (theo phương ngang cầu)
mà tại vị trí đó các khối dầm sẽ được lắp ghép. Các đường cong đứng hoặc đường cong nằm được xác định theo hồ sơ thiết kế. Tuy nhiên cần phải kiểm soát chặt chẽ việc này vì nếu xảy ra một sai sót nhỏ sẽ xảy ra sai dây chuyền cho các phân đoạn tiếp theo.
Hình 4.1: Chế tạo phân đoạn lắp ghép bằng phương pháp “ShortLine”.
Lợi ích thứ hai của phương pháp “ShortLine” là các sai sót về hình học sẽ được phát hiện trong quá trình tiến hành chế tạo các phân đoạn đúc sẵn, sau đó các sai sót này sẽ sớm được điều chỉnh và khắc phục cho các đốt dầm tiếp theo. Các giá trị thực tế trong quá trình chế tạo sẽ được mang ra so sánh với các giá trị thiết kế trước đó của phân khúc tương ứng. Các lỗi tính toán sẽ được hiệu chỉnh và thiết lập lại cho các phân đoạn đúc tiếp theo.
Phương pháp “ShortLine” đòi hỏi tất cả các phân đoạn đúc sẵn phải có tính liên kết với nhau để có thể khớp nối với nhau khi tiến hành lắp dựng trong quá trình thi công. Bệ đúc các phân đoạn chỉ đúc được 2 khối dầm liền kề. Khối đúc cũ là ván khuôn đầu dầm của khối đúc mới để tạo sự thống nhất giữa mặt tiếp súc của 2 khối đúc.
Quy trình chế tạo các phân đoạn được thực hiện như sau 1:
a) Sơ đồ gia công đoạn đúc.
b) Lắp đặt cốt thép và lắp ráp lồng thép.
Công tác cắt và uốn cong các thanh thép thành phẩm phải được thi công phù hợp với biện pháp và trình tự thi công. Tất cả yêu cầu kỹ thuật thiết kế sẽ phải đạt được về khoản cách và cao độ. Sợi thép buộc được dùng để định vị thanh sau cùng tại mỗi phần của kiến trúc. Khi lắp ráp cốt thép, ống dẫn sẽ được lắp đặt cùng với cốt thép theo như bản vẽ thi công.
1 “Biện Pháp Thi Công Sơ Bộ Và Yêu Cầu Công Tác Tạm”, Dự án Xây dựng đường sắt đô thị TP. HCM, Tuyến số 1: Bến Thành – Suối Tiên
1 • Lắp đặt cốt thép và lắp ráp lồng thép 2 • Lắp ráp khuôn đúc
3 • Kiểm tra hình dạng khuôn 4 • Đổ bê tông
5 • Hoàn thiện
6 • Bảo dưỡng bê tông bằng hơi nước 7 • Kiểm tra đoạn đúc trước khi tháo khuôn
8 • Tháo khuôn và chuyên chở các đoạn đúc cũ đến bãi chứa 9 • Kiểm tra vệ sinh đốt dầm
Hình 4.2: Công tác lắp ráp lồng thép.
Khi lắp dựng lồng cốt thép đã lắp ráp, khung nâng sẽ được sử dụng. Bằng cách dùng khung nâng, có thể hạn chế hư hại và biến dạng của lồng thép.
c) Lắp ráp khuôn đúc.
Hình 4.3: Công tác lắp ráp khuôn đúc.
Ván khuôn sẽ được gia công kỹ lưỡng và vệ sinh sạch sẽ trước khi tiến hành lắp ráp lồng thép và đổ bê tông. Để lắp đặt ván khuôn thép, đầu tiên ván khuôn bệ sẽ được hạ xuống và lắp đặt ván khuôn sườn. Vách ngăn ván khuôn bệ sẽ được liên kết chặt chẽ với nhau.Ván khuôn bệ cho đoạn đúc mới sẽ được kết nối với đoạn đúc cũ bằng khối đúc nối.
Hình 4.4: Công tác vệ sinh khuôn đúc.
Sau đó, tiến hành cẩu lắp lồng thép vào vị trí ván khuôn, tiếp sau đó ván khuôn trong sẽ được lắp ráp sau khi đã cố định vị trí lòng thép. Ván khuôn trong sẽ được cố định vào khối đúc nối bằng thanh đỡ và sau đó sẽ thực hiện công tác đổ bê tông.
d) Kiểm tra hình dạng khuôn.
Kiểm tra hình dạng khuôn được yêu cầu nhằm đảm bảo các đoạn được gia công phù hợp với kích thước, hình dạng cầu theo thiết kế và bản vẽ thi công.
Một trạm khảo sát thường trực sẽ được thiết lập tại những khu vực mà không có khả năng bị công tác phân chuyển máy móc hoặc bê tông làm hư hỏng hoặc cản trở. Khảo sát được thực hiện ở tâm gầm đúc hoặc các vị trí khác với một khoảng cách thích hợp ở một vị trí an toàn mà không bị máy móc hư hỏng hoặc cản trở.
Chỉ số cao độ sẽ được ghi trên bốn đoạn chèn ở đoạn mới đúc lần đầu và lần cuối, hoặc ở hai đoạn chèn trước đối với trường hợp các đoạn đúc lần khác trước khi tháo khuôn.
Chiều dài lũy kế của nhịp cầu được kiểm tra bằng cách tính toán chiều dài thực tế của đoạn tiếp nối tính từ tọa độ đo rồi kết hợp nó với chiều dài đúc thực tế các đoạn đúc trước đó.
Chiều dài đoạn đúc kế tiếp sẽ được điều chỉnh để đảm bảo tổng chiều dài đúc yêu cầu của nhịp.
Hình 4.5: Kiểm tra khuôn đúc. e) Đổ bê tông.
Kiểm tra xác nhận sẽ được thực hiện ở khuôn và cao độ trước khi đổ bê tông. Sau đây là trình tự đổ bê tông:
Hình 4.6: Các bước đổ bê tông.
Mỗi lớp sẽ được đầm rung với máy rung ngầm cho đến khi thu được một hợp chất dày và bằng phẳng. Ðộ rung bê tông sẽ thực hiện với tối đa khu vực quanh neo PT, ống dẫn và các chỗ cốt thép tắc nghẽn. Trong giai đoạn đúc và đầm rung, việc thực hiện chăm sóc đặc biệt để tránh dịch chuyển cốt thép, ống dẫn, neo giữ và tất cả các yếu tố được cài vào khác.
f) Hoàn tất.
Sau khi bê tông được đổ và đầm rung đầy đủ, bê tông trên các bề mặt tiếp xúc của đoạn được cán bằng. Khi thu được cao độ bê tông chính xác, các bề mặt tiếp xúc được cán hoàn chỉnh bằng bay thép.
g) Bảo dưỡng.
Hệ thống bảo dưỡng bằng hơi nước sẽ được áp dụng để tạo điều kiện thuận lợi và nâng cao năng suất, chất lượng các đoạn đúc. Trong hệ thống bảo dưỡng bằng hơi nước, nhiệt độ
bảo dưỡng tối ưu sẽ được điều chỉnh phù hợp để đảm bảo cường độ ban đầu của các đoạn đúc khi nâng đoạn.
h) Kiểm tra đoạn đúc.
Sau khi hoàn tất công tác đổ bê tông, hai đoạn đúc (đoạn cũ là đoạn đúc tiếp nối và đoạn mới là đoạn mới đúc) sẽ được khảo sát lại nhằm kiểm tra lại lần hai kích thước và cao độ đoạn đúc.
i) Tháo khuôn.
Ðể đảm bảo công tác sản xuất có thể tiến hành theo chu trình dự kiến, cường độ bê tông ban đầu sau khi kết thúc đổ phải đạt cường độ yêu cầu quy định trong tiêu chuẩn kỹ thuật thi công. Cường độ bê tông phải được kiểm tra trước khi tháo khuôn. Cường độ yêu cầu tối thiểu sau khi tháo khuôn phải được tuân thủ nghiêm ngặt theo các điều kiện trong tiêu chuẩn kỹ thuật thi công.
j) Đánh dấu đoạn.
Phải thực hiện đánh dấu đoạn trước khi chuyển đoạn từ khuôn đúc đến bãi trữ. Các đoạn chỉ được đánh dấu ngay dưới bụng đoạn. Các dữ kiện cần được ghi rõ bên trong bụng đoạn tại đốt giữa.
a. Tên nhịp. b. Hướng đoạn c. Số hiệu đoạn. d. Ngày đúc.
Hình 4.8: Số hiệu được đánh dấu trên khối đúc. k) Nâng hạ và vận chuyển đến bãi trữ.
Thiết bị đặc biệt gọi là khung nâng sẽ được thiết kế cho công tác nâng đoạn để ngăn chặn sự biến dạng của đoạn. Ðoạn đúc chỉ có thể được nâng với điều kiện đã đạt được yêu cầu về cường độ đúc. Các đoạn đã chuyển đến bãi trữ phải được lưu trữ cho đến khi đạt cường độ quy định vào ngày thứ 28.
Các đoạn sẽ được xếp lớp 1,5. Mỗi đoạn sẽ được hỗ trợ bởi các gối hỗ trợ trên mặt đất và trên các đoạn để đảm bảo điều kiện hổ trợ ổn định xác định.
Các đoạn sẽ được vận chuyển từ khu vực bãi trữ đến công trường lắp dựng theo yêu cầu tiến độ lắp dựng. Trước khi chuyển ra khỏi bãi, mỗi đoạn sẽ được kiểm tra và các chứng từ có liên quan cũng sẽ được chuẩn bị.
Sẽ không có trường hợp một đoạn đúc chuyển ra khỏi bãi trữ, mà không đạt yêu cầu về cường độ bê tông cho việc lắp dựng.
Các bước chế tạo dầm minh họa bằng hình ảnh:
Hình 4.10: Tháo dỡ ván khuôn phân đoạn 1.
Hình 4.12: Lắp dựng cốt thép phân đoạn 2.
Hình 4.14: Đưa phân đoạn 1 ra khỏi vị trí ván khuôn khi đổ bê tông xong phân đoạn 2.
Hình 4.16: Chuyển phân đoạn 2 đến vị trí làm ván khuôn cho phân đoạn 3.
Hình 4.18: Tiến hành đổ bê tông cho phân đoạn 3.
Hình 4.20: Đưa phân đoạn 2 và bãi tập kết và tháo ván khuôn phân đoạn 3.
Hình 4.22: Lắp dựng cốt thép phân đoạn 4.
Cứ như vậy, các công tác chế tạo dầm cứ tiếp tục cho đến phân đoạn cuối cùng và toàn bộ được tập trung ở bãi tập kết gần công trường phục vụ cho công tác vận chuyển đến vị trí lắp dầm. Và các phân đoạn này sẽ được sắp xếp một cách hợp lý theo thứ tự đã đánh số để thuận tiện cho công tác lắp đặt.