IX. CƠNG TÁC BÊ TƠNG CHO KÊNH VÀ CƠNG TRÌNH TRÊN KÊNH: 1.Đặc điểm thi cơng và yêu cầu chung:
b. Các quá trình cơng nghệ: bao gồm
- Lắp đặt ván khuơn, cột chống, sàn cơng tác - Lắp đặt cốt thép cho các kết cấu
- Bảo dưỡng bê tơng sau khi đầm xong
- Tháo dỡ ván khuơn, cột chống, sàn cơng tác - Xử lý các khuyết tật trong bê tơng.
Thi cơng bê tơng cốt thép tồn khối thường tổ chức thi cơng theo phương pháp dây chuyền gồm 4 dây chuyền bộ phận: ván khuơn, cốt thép, đổ đầm bê tơng, dưỡng hộ bê tơng và tháo dỡ ván khuơn.
Quá trình sản xuất bê tơng và bê tơng cốt thép cĩ thể biểu diễn theo sơ đồ sau:
Nghiệm thu ván khuơn
Thành phẩm hoặc bán thành phẩm Tháo dỡ ván
khuơn Bảo dưỡng bê tơng nghiệm thuKiểm tra, Đổ và đầm bê
tơng Nghiệm thu
cốt thép Lắp dựng ván
khuơn Lắp dựng cốt thép Trộn bê tơng Khai thác, tập kết cốt liệu, XM Gia cơng cốt thép Chế tạo ván khuơn Cơng tác chuẩn bị
IX.4. Cơng tác ván khuơn:
IX.4.1. Yêu cầu đối với ván khuơn:
Ván khuơn là những kết cấu phụ nhưng lại rất quan trọng khi thi cơng bê tơng vì ván khuơn sẽ tạo ra hình dạng cơng trình bê tơng theo thiết kế và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bê tơng. Cơng tác ván khuơn (bao gồm chế tạo, dựng lắp và tháo dỡ) trên hiện trường khá phức tạp, chiếm khá nhiều thời gian trong cơng tác bê tơng và ảnh hưởng lớn đến chất lượng và tiến độ thi cơng của tồn bộ cơng trình.
Trong xây dựng các cơng trình thuỷ lợi khối lớn chi phí trung bình của ván khuơn cho 1m3 bê tơng từ 0,2 -: 0,5 m2 cịn với các kết cấu như cột và dầm thì chi phí trung bình cĩ thể tới 5 m2 ván khuơn cho 1m3 bê tơng và theo giá thành thì cơng tác ván khuơn chiếm từ 5-10%, thậm chí đến 15-25% giá thành cơng trình bê tơng. Vì vậy cần phải cĩ biện pháp hạ giá thành của cơng tác ván khuơn. Muốn vậy, phải tổ chức dây
chuyền sản xuất và thi cơng ván khuơn hợp lí và phải sử dụng luân lưu ván khuơn được nhiều lần. Số lần luân lưu ván khuơn phụ thuộc vào hình dạng - kích thước các bộ phận cơng trình và phụ thuộc vào vật liệu làm ván khuơn.
Khi thi cơng bê tơng, ván khuơn phải chịu các lực tác dụng khác nhau, do đĩ cơng tác ván khuơn phải đạt những yêu cầu sau:
1. Bảo đảm đúng hình dạng, kích thước và vị trí các bộ phận cơng trình theo thiết kế;
2. Bảo đảm độ cứng, bền vững, ổn định và khơng bị biến dạng quá trị số cho phép; 3. Phải kín khơng để hồ bê tơng chảy mất trong khi đổ bê tơng, mặt ván khuơn phải bằng phẳng;
4. Cĩ thể dựng, tháo được dễ dàng nhanh chĩng mà ván khuơn cũng như mặt cơng trình khơng bị hư hỏng, ván khuơn sử dụng luân lưu được nhiều lần;
5. Khơng làm trở ngại cho cơng tác đặt cốt thép, đổ và đầm bê tơng.
Các biện pháp đảm bảo các yêu cầu của hệ ván khuơn, cột chống
Chế tạo ván khuơn phải đúng hình dạng, kích thước theo yêu cầu thiết kế, sai lệch khơng được vượt quá phạm vi cho phép.
Ván khuơn phải được chế tạo từ các loại vật liệu đảm bảo các yêu cầu về cường độ, hình dạng, kích thước. Ván khuơn gỗ phải cĩ độ dày tối thiểu là 2.5 cm, gỗ nhĩm 7 đến nhĩm 8, khơng cĩ mắt, sẹo, u, lồi. Ván khuơn thép đảm bảo chế tạo từ các loại thép cĩ đủ cường độ, độ dày (thưịng là thép CT3), thép khơng bị han gỉ, biến dạng, cong vênh, bề mặt tốt...
Ván khuơn sau khi sử dụng xong phải làm vệ sinh sạch sẽ, cạy bỏ hồ, vữa bê tơng trên bề mặt, nhổ đinh (với ván khuơn gỗ), bơi dầu mỡ chống gỉ (đối với ván khuơn thép), bảo quả nơi khơ ráo thống mát, che mưa nắng, xắp xếp theo thứ tự để tiện cho thi cơng.
Các loại ván khuơn sẽ sử dụng trong cơng trình:
Với đặc điểm kết cấu của cơng trình thì ván khuơn được sử dụng ở đây chủ yếu sẽ là ván khuơn kim loại và ván khuơn gỗ.
Với kết cấu cơng trình này thì chủ yếu ván khuơn gỗ sẽ dụng cho phần gia cố kênh hình thang. Ván khuơn kim loại sử dụng cho phần kênh mặt cắt chữ nhật và các kết cấu của cơng trình trên kênh.
Cấu tạo của ván khuơn gỗ gồm 2 bộ phận chính: Mặt ván khuơn được ghép bằng những tấm ván dày 3 cm, rộng 15-20 cm và khung chịu lực, là những thanh nẹp ngang, nẹp dọc với tiết diện ngang 5x10 hay 6x8cm. Chúng liên kết với nhau bằng đinh và bulơng. Ván khuơn được gia cơng chế tạo hàng loạt tại xưởng đặt tại cơng trường, số lần luân lưu cĩ thể đặt 5-7 lần.
Kết cấu của ván khuơn kim loại đơn giản: Ván mặt là những tấm thép dày 2-3,0 mm, khung chịu lực là những thanh thép hình chữ U hoặc chữ I, L hàn lại với nhau. Kích thước của ván khuơn kim loại tiêu chuẩn tuỳ thuộc vào kết cấu cơng trình bê tơng và khả năng thi cơng, thường dùng là: cỡ nhỏ - 550 ÷ 650 x 1000 -: 1500, cỡ lớn - 1500 x 3000 mm.
- Khi dựng lắp, để cố định các tấm ván khuơn với nhau cĩ thể dùng chêm, chốt hay bulơng hoặc hàn tạm.
- Ván khuơn kim loại cĩ độ cứng cao, bền chắc và số lần luân lưu cĩ thể đạt 20 lần trở lên.
IX.4.2. Dựng lắp và tháo dỡ ván khuơn:
*.Ván khuơn mĩng, bản đáy.
+ Ván thành mĩng được cấu tạo từ 1 hay nhiều tấm khuơn được liên kết lại với nhau nhờ nẹp ván thành, số lượng phụ thuộc vào chiều cao của thành mĩng. Dọc theo chiều dài ván thành bố trí các khung đỡ với khoảng cách được tính tốn hợp lí nhằm chịu các áp lực ngang do vữa bê tơng cịn ướt gây ra và những hoạt tải phát sinh trong quá trình đổ bê tơng như: áp lực đầm, áp lực do đổ bê tơng.
*.Ván khuơn trụ, cột
Trụ, Cột bê tơng cốt thép gồm cĩ các tiết diện vuơng, chữ nhật...Ván khuơn cột được cấu tạo từ hộp khơng nắp, khơng đáy, được gia cố và cố định bằng các nẹp, gơng, thanh chống...
Ván khuơn cột được cấu tạo từ các tấm ván gỗ, thép..., ván gỗ cĩ độ dày 25 mm ÷ 35 mm cĩ chiều rộng 200 mm ÷ 300 mm và được liên kết lại bằng các nẹp. Để dễ dàng vệ sinh chân cột trước khi đổ bê tơng, ta chừa một cửa nhỏ tại chân của cột (kích thước khoảng 150 x 200), và được bịt kín trước khi đổ bê tơng.
Khi chiều cao trụ, cột lớn, để tránh phân tầng trong quá trình đổ bê tơng do chiều cao rơi tự do của bê tơng lớn, phải mở cửa để đổ bê tơng trong khoảng nhỏ hơn 1,5 m kể từ chân cột, và được bịt kín để đổ đoạn cột tiếp theo.
Áp lực ngang gây ra trong quá trình đổ và đầm bê tơng do các gơng cột và khung định vị chịu, Khoảng cách giữa các gơng phải được tính tốn chính xác đảm bảo khả năng chịu lực và khơng vượt quá độ võng cho phép của ván khuơn cột. Gơng cột và khung định vị cĩ thể được làm bằng gỗ hay bằng thép.
*.Ván khuơn dầm, sàn, bản mặt:
1. Ván khuơn sàn, bản mặt:
Ván khuơn sàn được cấu tạo gồm các tấm ván (rải kín diện tích sàn cần đổ bê tơng) được đỡ bởi hệ xà gồ, sườn và cột chống. Khoảng cách giữa các xà gồ, khoảng cách giữa các cột chống đỡ xà gồ phải được tính tốn chính xác đảm bảo khả năng chịu lực và khơng vượt quá độ võng cho phép của ván khuơn sàn.
Để thuận tiện trong việc tháo ván khuơn thành dầm (ván khuơn khơng chịu lực khi bê tơng đã đạt được cường độ 25 kg/cm2) hệ xà gồ đỡ ván khuơn sàn bố trí song song với ván khuơn thành đầm. Hai xà gỗ ở bên dầm và gần dầm nhất được bố trí cách mép ván sàn (bên dầm ) một khoảng từ 250 mm ÷ 300 mm, để thuận tiện cho việc cho việc tháo ván khuơn thành dầm và khơng làm yếu ván khuơn sàn. Đối với thành dầm vuơng gĩc với xà gồ đỡ, người ta khơng cấu tạo xà gồ gác lên thành dầm mà bố trí cột đỡ xà gồ cách mút xà gồ từ 250 mm ÷ 300 mm.
Ván sàn được đặt trên ván thành dầm (ngoại trừ ván khuơn định hình cĩ thể cĩ liên kết khác). Xung quanh chu vi sàn được bố trí ván diềm. Ván diềm đĩng vai trị ngăn cách giữa ván khuơn sàn và ván khuơn dầm cĩ tác dụng dễ điều chỉnh kích thước sàn và tạo điều kiện thuận lợi trong việc tháo dỡ ván khuơn.
2. Ván khuơn dầm:
Dầm thường đổ bê tơng đồng thời với sàn, do đĩ ván khuơn dầm thường được cấu tạo và lắp dựng đồng thời với ván khuơn sàn. Ván khuơn dầm gồm cĩ ván khuơn thành dầm và ván khuơn đáy dầm.
Ván khuơn thành dầm cĩ cấu tạo và tính tốn chịu lực như ván khuơn thành mĩng, khi dầm cĩ chiều cao nhỏ thường bố trí hệ khung đỡ theo cấu tạo và phù hợp với khoảng cách giữa các cột chống đáy dầm. Khi dầm cĩ chiều cao lớn, cần được cấu tạo theo tính tốn và phù hợp với khả năng chịu lực của ván khuơn. Ngồi hệ khung đỡ người ta cĩ thể sử dụng các thanh văng ngang, dây néo...
Ván đáy dầm được đỡ bởi hệ thanh ngang và cột chống đáy dầm, khoảng cách giữa các cột chống đáy dầm phải được tính tốn chính xác đảm bảo khả năng chịu lực và khơng vượt quá độ võng cho phép của ván khuơn đáy dầm.
3. Hệ xà gồ, cột chống:
a.Xà gồ đỡ sàn hoặc bản mặt
Cĩ thể sử dụng xà gồ bằng gỗ (tiết diện trịn, chữ nhật, vuơng), xà gồ bằng thép định hình (chữ I, chữ [, thép hộp...). Tùy theo kích thước nhịp sàn lớn hay nhỏ mà xà gồ được đỡ bởi hệ cột chống độc lập dọc theo chiều dài xà gồ (Nhịp lớn) hoặc xà gồ khơng cĩ cột chống (Nhịp nhỏ). Khoảng cách giữa các cột chống xà gồ phải được tính tốn chính xác đảm bảo khả năng chịu lực và khơng vượt quá độ võng cho phép của xà gồ.
b.Cột chống
Cột chống cĩ thể bằng gỗ, bằng thép chế tạo định hình. Cột chống gỗ cĩ tiết diện trịn, vuơng, hình chữ nhật.
Cột chống thép thường là thép ống, gồm hai phần lồng vào nhau, do đĩ cĩ thể thay đổi chiều dài.
Các cột chống khi làm việc được liên kết lại với nhau nhờ hệ giằng theo một hoặc hai phương, hệ giằng cĩ tác dụng định vị cột chống, liên kết các cột chống lại với nhau tạo thành hệ khơng gian cứng, ổn định, bất biến hình và làm việc đồng thời. Ngồi ra hệ giằng cịn cĩ tác dụng làm giảm chiều dài tính tốn của cột chống. Hệ giằng đĩng vai trị rất quan trọng, vì vậy cần hết sức chú ý khi cấu tạo và tính tốn.
Khoảng cách giữa các cột chống phải được tính tốn sao cho thỏa mãn khả năng chịu lực của bản thân cột chống cũng như của các kết cấu mà nĩ đỡ (xà gồ đỡ sàn, ván khuơn đáy dầm...).
* Ván khuơn tường
Ván khuơn tường được cấu tạo gồm hai tấm khuơn thành, hệ sườn ngang, sườn dọc, thanh chống xiên (hay dây giằng) các thanh cữ...
Tấm khuơn cĩ thể bằng các tấm định hình hay bằng ván gỗ cĩ chiều dày từ 25 mm ÷ 35 mm.
Tiết diện sườn dọc (sườn kép), sườn ngang, bu lơng giằng, cũng như khoảng cách giữa chúng được tính tốn dựa vào áp lực ngang của bê tơng ướt và các hoạt tải sinh ra khi đổ, đầm bê tơng gây ra.
Thanh định vị ván khuơn tường được liên kết với nền (sàn) bê tơng bằng các mẫu gỗ chơn sẵn trong bê tơng.
Để đảm bảo kích thước giữa hai thành ván khuơn khi lắp đặt, ta dùng các thanh cữ bằng bê tơng cĩ cường độ tương đương hay cao hơn cường độ bê tơng tường, để cữ ở chân tường, trên miệng thành dùng các thanh cữ gỗ, khi đổ bê tơng đến đâu sẽ tháo dỡ đến đĩ. Chiều dài các thanh cữ này đúng bằng chiều dày tường bê tơng.
Các bu lơng giằng được bố trí trong các mặt phẳng song song nhau theo phương thẳng đứng, khơng nên bố trí so le để khỏi gây khĩ khăn cho việc đổ, đầm bê tơng nhất là ở những tường cĩ chiều dày nhỏ. Để thuận tiện cho việc thu hồi các bu lơng giằng, khi lắp đặt ta lồng qua các ống nhựa hay các ống thép cĩ đường kính ống lớn hơn một ít, cĩ thể sử dụng các ống này thay thế các thanh cữ đã nêu trên.
Để ổn định cho tồn bộ hệ ván khuơn, ta dùng các thanh chống xiên hay các dây thép giằng. Điểm tựa của các thanh chống hay dây thép giằng là các thanh gỗ lồng qua các mĩc neo chờ sẵn trong bê tơng.
IX.4.3. Dựng lắp ván khuơn:
Cơng tác dựng lắp ván khuơn là khâu cơng tác chiếm nhiều chỗ trên hiện trường thi cơng. Vì vậy khơng những phải bảo đảm chất lượng dựng lắp mà cịn phải bảo đảm tiến độ, phải nhanh chĩng giải phĩng hiện trường để khơng cản trở đến các cơng việc khác.
Khi lắp dựng ván khuơn, tuỳ theo kích thước, trọng lượng và vị trí đặt ván khuơn mà ta cĩ thể dùng thủ cơng, nửa cơ giới hay cần trục.
* Dựng lắp ván khuơn thẳng đứng.
Khi đổ bê tơng cống tiêu, xi phơng, tràn vào ra, Kênh mặt cắt chữ nhật, mĩng cơng trình, mố trụ trụ cầu cống … thường phân cơng trình thành các khối đổ với chiều cao lớn Muốn vậy phải dựng lắp ván khuơn 1 tầng hoặc 2 tầng bao quanh khối đổ theo chiều thẳng đứng (hoặc xiên).
Do đặc điểm cơng trình cĩ chiều cao tường, trụ khơng lớn nên để cố định ván khuơn cho vững chắc và ổn định ở đây sử dụng hình thức thức chống đỡ sau:
- Chống ngồi: dùng cho những khối cao dưới 4-6 m, ở dưới thấp và phía ngồi cĩ điều kiện để tì chống . Ưu điểm của hình thức này là hệ thống chống đổ đều nằm ngồi khối đổ, khơng cĩ các thanh giằng trong nên cĩ thể cơ giới hố cơng tác san và đầm bê tơng, thi cơng được thuận tiện.
- Chống trong: dùng cho những nơi khơng cĩ điều kiện chống ngồi. Với hình thức này người ta phải chơn sẵn những đoạn cốt thép (hoặc bulơng) trên mặt của bê tơng dưới và hàn nối với các thanh thép giằng đường kính 12 – 16 mm. (trung bình cứ 1,5 – 2 m2 ván khuơn cĩ 1 thành giằng, do đĩ phải chi phí thêm cốt thép 1,4 - 5,5 kg/m2).
Để giữ cho ván khuơn khơng bị ngả vào bên trong đặt thêm các thanh chống xiên tạm thời; sau khi đổ xong các lớp bê tơng ở phía dưới mới tháo bỏ các thanh chống tạm này.
- Chống kiểu cơngson: Dùng cho các khối đổ cao 1,5 – 2 m (khơng cần thanh thép giằng), nhờ các thanh dầm dọc kéo dài và được cố định, giữ chặt bởi hai hàng bulơng (anke) chơn sẵn ở khối bê tơng dưới .
* Dựng lắp ván khuơn nằm ngang
Khi đổ bê tơng các tấm đan (sàn, bản) như tấm đan bản mặt xi phơng, cống, cầu … hoặc các dầm như dầm cầu giao thơng..., ngồi ván khuơn bên cịn phải dựng lắp ván khuơn đáy (nằm ngang), mà việc chống đỡ ván khuơn cũng cĩ nhiều khĩ khăn, tốn gỗ, tốn cơng và thời gian chờ đợi để tháo dỡ ván khuơn lại dài, ảnh hưởng đến việc sử dụng luân lưu ván khuơn.
Thường dùng các hình thức chống đỡ ván khuơn dầm sàn sau đây:
- Bằng cột chống: Tuỳ theo chiều dài dầm (hoặc kích thước sàn) cĩ thể bố trí các thanh đà ngang, đà dọc và cột chống với khoảng cách tính tốn cụ thể. Các cột chống phải đĩng giằng chéo ngang, dọc để tăng độ ổn định của cột. Chân cột chống (hoặc ở trên đầu cột) phải cĩ nêm gỗ hoặc kích hay hộp cát để điều chỉnh độ cao của cột và để tiện khi tháo dỡ ván khuơn.
Nêm gỗ là hai miếng gỗ vuơng 30x30cm, dày 10cm, đẽo vát thành hình tam giác. Cột chống dùng kiểu cột chống chữ T, gồm cột chống tiết diện 10x10 cm, đà ngang