2.6.1 Bố trí các thép căng
Khi các sợi thép hoặc bó cáp làm thép căng không được gây ứng suất đồng thời, các cấu kiện canh khoảng cách phải có đủ độ cứng để không bị dịch chuyển vị trí trong quá trình căng thép.
Các thép căng dù ở vị trí neo hay những chỗ khác phải được bố trí sao cho chúng không đi vòng qua các góc hay các chỗ uốn cong dễ xảy ra phá hoại giòn (vỡ) trong khi các thép căng đang có ứng suất.
2.6.2 Neo cho thép ứng lực trước
Neo phải phù hợp với tiêu chuẩn BS4447. Nói chung, hệ thống neo bao gồm cả bản thân neo, các thép căng và cốt thép được thiết kế để cùng làm việc với neo. Hình thức của hệ thống neo phải dễ dàng phân bố đều ứng suất trong bê tông tại đầu cấu kiện và phải có khả năng duy trì lực ứng suất trước dưới tác dụng của tải trọng thường xuyên, tải trọng thay đổi và dưới tác dụng của ảnh hưởng xốc.
Nêm chẻ và các neo kiểu tang trống phải bằng vật liệu và phải có kết cấu sao cho dưới tác dụng của tải trọng trong quá trình căng thép, biến dạng của tang trống không làm dịch chuyển các nêm đến giới hạn của chúng trước khi gây ứng ra lực ngang đủ lớn để kẹp chặt thép căng hoặc trước giới hạn dịch chuyển của các nêm gây ra lực quá lớn trong thép căng.
55
Nếu sử dụng các loại neo của các hãng độc quyền qui trình neo phải tuân theo hướng dẫn của nhà chế tạo.
Toàn bộ bề mặt tựa của neo phải được làm sạch sẽ trước khi căng thép.
Dung sai về kéo rút vào của thép căng trong quá trình neo phải tuân theo các chỉ dẫn của kỹ sư và phải ghi chép lại độ trượt thực tế xảy ra đối với mỗi neo.
Sau khi đã neo xong các thép căng, phải giảm lực trong các thiết bị căng một cách từ từ và đều đặn để tránh ứng suất xốc cho thép căng hoặc neo.
Phải tiến hành bảo vệ neo khỏi tác dụng ăn mòn. 2.6.3 Qui trình căng thép
Trước khi căng, phải đảm bảo được rằng các thép căng có thể dịch chuyển tự do trong ống lồng. Quá trình căng thép phải được tiến hành dưới sự giám sát chặt chẽ của người có thẩm quyền để ứng suất trong thép căng tăng từ từ và với tốc độ đều.
Giám sát viên chịu trách nhiệm về ứng suất trước phải có bản tường trình chi tiết về lực căng đặt lên thép căng và độ giãn dài của nó. Phải ghi nhận sai số trong quá trình gây ứng suất đối với lực ma sát trong kích và neo, mặc dù trước đây điều này là không cần thiết khi sử dụng bộ cảm biến lực.
Quá trình gây ứng suất phải liên tục cho đến khi đạt được độ giãn dài và lực căng theo yêu cầu. Độ giãn phải tính đến thép căng bị kéo thụt vào tại đầu không đặt kích, nhưng chưa cần đo độ giãn cho đến khi thép căng được kéo căng ra. Cần phải so sánh lực đo được trong thép căng với lực tính toán từ độ giãn dài để kiểm tra độ chính xác về giả thiết tổn thất ứng suất do ma sát trong giai đoạn thiết kế, nếu sai khác lớn hơn 6%, cần phải tiến hành hiệu chỉnh dưới sự đồng chấp thuận của kỹ sư. Phải lưu giữ toàn bộ các báo cáo ghi chép về quá trình căng thép gồm độ giãn dài đo được, áp lực trên đồng hồ hoặc số đo trên bộ cảm biến và số lượng kéo thụt vào tại mỗi đầu neo.
Trong khi căng với một số lượng lớn các thép căng hoặc các bộ phận thép căng và toàn bộ lực căng không giữ được do đứt, trượt hoặc ống lồng bị kẹt, nếu không có khả năng thay thế, người kỹ sư phải xem xét thay đổi mức độ gây ứng suất để có thể vẫn phù hợp với trạng thái giới hạn có liên quan.
Trong trường hợp thép căng bị cong, hoặc các thép căng được lắp ghép từ một số thành phần cấu thành, hoặc các thép căng đã có tải trọng các giai đoạn, người kỹ sư phải qui định cấp chất tải và độ lớn của tải trọng đối với mỗi thành phần của thép căng.
Các thép căng, neo và lồng sau khi đã căng sau phải được bảo vệ một cách có hiệu quả để trống lại sự ăn mòn trong thời kỳ đang căng và phủ ngoài bằng lớp vữa, bê tông hay các biện pháp bảo vệ vĩnh cửu khác. Phải tiến hành bịt các đầu neo và các lỗ phụt vữa.
2.7 Yêu cầu cấu tạo với kết cấu bê tông ứng lực trước [5]
Kết cấu bê tông ứng lực cần cấu tạo đảm bảo chức năng chịu lực của kết cấu, nhưng đồng thời cũng phải đảm bảo điều kiện thuận lợi cho thi công và điều kiện bảo vệ kết cấu chống ăn mòn và chống cháy.
2.7.1 Bố trí cốt thép kéo căng
Cốt thép kéo căng có thể bố trí riêng rẽ, thành từng bó hoặc được đặt trong các ống gen. Bố trí cốt thép kéo căng phải tuân thủ theo các nguyên tắc sau:
- Đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ cốt thép.
- Đảm bảo khả năng bám dính để truyền ứng lực trước đối với kết cấu bê tông ứng lực trước căng trước.
- Đảm bảo tính an toàn chống nứt dọc theo phương bó thép căng đối với bê tông ứng lực trước căng sau.
- Các cốt liệu thô lớn nhất trong bê tông có thể đi qua giữa các bó (thanh, sợi) cốt thép.
- Có thể sử dụng đầm dùi trong công tác đổ bê tông.
Khoảng cách thông thủy nhỏ nhất giữa các bó thép căng, giữa các ống gen, hoặc giữa ống gen với bó thép căng khác được xác định như sau:
- Theo phương thẳng đứng là giá trị lớn hơn từ hai tham số: kích thước lớn nhất của vật liệu thô cộng thêm 5mm và kích thước bên trong ống gen hoặc bó thép căng theo phương thẳng đứng.
57
- Theo phương ngang là giá trị lớn hơn từ hai tham số: kích thước lớn nhất của vật liệu thô cộng thêm 5mm và kích thước bên trong ống gen hoặc bỏ thép căng theo phương ngang.
2.7.2 Bố trí neo ứng lực trước và bộ nối ứng lực trước
- Neo ứng lực trước và bộ nối ứng lực trước phải được bố trí tại các vị trí thỏa mãn các yêu cầu bảo vệ và điều kiện thi công kết cấu. Trong kết cấu bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính, neo ứng lực trước và bộ nối ứng lực trước phải được đặt ở vị trí bó thép căng đạt trạng thái giới hạn khả năng chịu lực không nhỏ hơn độ dài truyền.
- Vị trí đặt neo ứng lực trước và bộ nối ứng lực trước không bám dính chịu tác dụng của tải trọng lặp đi lặp lại nhiều lần cần được xem xét đến sự phá hủy do mỏi. 2.7.3 Bố trí cốt thép thường trong kết cấu bê tông ứng lực trước.
- Trong kết cấu bê tông ứng lực trước căng sau có bám dính phải bố trí cốt thép thường với hàm lượng không ít hơn 0,0015A.
- Cốt thép thường bổ sung trong kết cấu bê tông ứng lực trước nên sử dụng cốt thép
có gờ với đường kính không nhỏ hơn 12mm đối với bản, 14mm đối với dầm và
được bố trí gần mép của tiết diện. Khoảng cách giữa các thanh thép được qui định như sau:
Đối với kết cấu sàn không lớn hơn 2h hoặc 300mm.
Đối với dầm không lớn hơn 400mm hoặc hai lần kích thước bé nhất của tiết diện. - Cần bố trí các lưới thép hoặc các vòng xoắn đường kính thanh 6-8mm tại hai đầu
neo và tại nơi cốt thép căng có độ cong lớn hoặc thay đổi hướng với một chiều dài không dưới 200mm.
- Đối với sàn phẳng không dầm cần bố trí ít nhất hai dầm chìm giao nhau trên đầu cột với:
Cốt dọc đặt đối xứng đường kính không nhỏ hơn 12mm, cốt ngang 4 nhánh có
đường kính không nhỏ hơn 6mm. Chiều dài kể từ mép cột ra các bên không ít hơn hai lần kích thước tiết diện lớn nhất của cột dưới.
Có thể dùng cốt thép cứng giao nhau trên đầu cột khi kích thước cột nhỏ hơn 500mm hoặc chịu tải trọng lớn.
CHƯƠNG 3
QUI TRìNH THI CÔNG SàN BÊ TÔNG ứng lực trước căng sau có bám dính
3.1 Cơ sở lập biện pháp và qui trình thi công
- Căn cứ vào hồ sơ thiết kế kỹ thuật thi công của công trình. - Căn cứ vào các tiêu chuẩn nước ngoài:
Tiêu chuẩn thiết kế: ACI 318-1999 (Building Code requirement for Structural Concrete).
Tiêu chuẩn thiết kế và thi công sàn BTƯLT: UBC-1997 (Uniform Building Code
1997, Volume 2).
Tiêu chuẩn thử cáp: ASTM A416-1998: Standard Specification for Steel Strand,
Uncoated Seven-Wire for Prestressed Concrete).
Tiêu chuẩn thử neo: BS 4447-1973 (Specification for The performance of prestressing anchorages for post-tensioned construction).
- Căn cứ vào các tiêu chuẩn trong nước:
TCVN 3118-1993 Bê tông nặng. Phương pháp xác định cường độ nén.
TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động.
TCXDVN 356-2005 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 197-1985 Kim loại. Phương pháp thử kéo.
TCVN 4453-1995 Kết cấu bê tông và bê tông toàn khối. Qui phạm thi công và
nghiệm thu.
59
Trình tự thi công thể hiện theo sơ đồ sau tiếp nhận dữ liệu từ thiết kế: bản vẽ, độ dãn
dài của cáp, số liệu cho cáp, lực căng…..
Làm bản vẽ thi công cáp, biện pháp thi công cáp, làm qui trình nghiệm thu và quản lý chất lượng, trình đặc tính kỹ thuật của vật
liệu sẽ dùng cho cáp và neo: hồ sơ kiểm định thiết bị.
Trình tư vấn giám sát kiểm tra và phê duyệt
Nhập vật tư và thiết bị về công trường
Kiểm tra vật tư và thiết bị đạt yêu cầu
Triển khai công việc trên công trường
Kết thúc
Kiểm tra công tác triển khai
3.2 Chuẩn bị vật tư và thiết bị cho công trình3.2.1 Chuẩn bị vật tư 3.2.1 Chuẩn bị vật tư
- Thép ứng lực trước chủng loại đúng theo thiết kế qui định. - Neo phù hợp với chủng loại cáp và theo thiết kế qui định.
- Ống gen tạo đường cáp, chiều dài mỗi ống gen từ (46) m, tùy thuộc vào số lượng sợi cáp trong một bó mà thiết kế chỉ định các loại ống gen có kích thước phù hợp. - Chân chống đường cáp: vật liệu làm chân chống đường cáp được thiết kế chỉ
định, có thể là thép thường (812) hoặc thép lá (uốn hình chữ U có chân chống).
- Ống nối gen được làm bằng nhựa nối các ống gen với nhau, kích thước phụ thuộc
vào kích thước ống gen.
- Khuôn neo: Khuôn neo được làm bằng nhựa hoặc bằng xốp, có bề dày và bề rộng
bằng bề dày và bề rộng của đế neo, chiều cao từ 120mm đến 150mm.
- Van bơm vữa: Van bơm vữa làm bằng nhựa. Các van bơm vữa dọc đường cáp sẽ
được bố trí tại các điểm cao nhằm cho phép nước và khí có thể thoát ra ngoài.
- Vòi bơm vữa: Vòi bơm vữa bằng nhựa có đường kính trong 12mm. Chiều dài vòi
bơm vữa dài từ 300mm đến 400mm. Vòi bơm vữa phải đủ dài ra khỏi kết cấu sàn để thuận tiện cho việc bơm vữa sau khi kéo căng.
- Băng keo: Băng keo PVC có độ bám dính tốt dưới ánh nắng.
- Hỗn hợp vữa bơm:
Ximăng Portland PC40 hoặc PCB40 trong bao 50 kg.
Nước sạch
Phụ gia Sika Intraplast Z cho vữa (tác dụng: trương nở cho vữa)
Phụ gia Sikament NN cho vữa (tác dụng: tăng độ nhớt cho vữa)
Trước khi thi công, vật liệu cần được tập kết tại kho, vật liệu phải có nhãn, mác đúng chủng loại và cần được khẳng định và đảm bảo chất lượng theo yêu cầu thiết kế bằng thí nghiệm kiểm tra tại phòng thí nghiệm có tư cách pháp nhân. Đối với các loại vật tư nhập từ nước ngoài phải có chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất cung cấp. Số lượng mẫu thử cáp DƯL được lấy theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM A416-1998. Đối với cáp số mẫu thử lấy 03 mẫu cho mỗi lô hàng có khối lượng không quá 20
61
tấn, lô hàng có khối lượng lớn hơn 20 tấn thì cứ 20 tấn lấy thêm 01 mẫu. Đối với ống gen dẹt không cần thí nghiệm nhưng phải đảm bảo kín khít.
3.2.2 Chuẩn bị thiết bị
- Kích thủy lực: Kích thuỷ lực có tác dụng kéo các sợi cáp trong đường cáp. Các
kích thuỷ lực đưa vào sử dụng phải có chứng chỉ kiểm định để đảm bảo độ chính xác lực khi kéo căng.
- Máy bơm thủy lực: Máy bơm thuỷ lực có tác dụng truyền áp lực cho kích thuỷ lực
theo đúng lực thiết kế, áp lực này được đo bằng đồng hồ đo áp. Đồng hồ đo áp phải có chứng chỉ kiểm định để đảm bảo độ chính xác khi đo áp lực.
- Kích tạo đầu neo chết: Kích tạo đầu neo chết có tác dụng đánh rối đầu cáp của
đầu neo chết. Đầu neo chết dạng củ hành nhằm tạo lực dính kết giữa bê tông và bó cáp dự ứng lực.
- Máy trộn vữa: Máy trộn vữa được thiết kế cho việc trộn và đảo vữa, là loại máy
khuấy tròn và có cánh khuấy, cung cấp hỗn hợp vữa có tính chất đồng đều.
- Máy bơm vữa: Máy bơm vữa hút vữa từ máy trộn, sau đó bơm cho từng đường
cáp. Máy bơm vữa cần đủ công suất để tạo và duy trì áp lực bơm là 7 bar. 3.3 Qui trình thi công và nghiệm thu
Sơ đồ các bước thi công chính CÔNG TáC LắP ĐặT CáP
CÔNG TáC KéO CáP
CÔNG TáC BƠM VữA
3.3.1 Công tác lắp đặt cáp
Các bước lắp đặt cáp
Gia công cáp ở dưới bãi gia
công cáp (theo thiết kế) Cắt ống gen và luồn một phần ống gen vào cáp Vận chuyển cáp lên trên sàn cần lắp đặt Lắp đặt đầu neo và luồn cáp còn lại vào ống gen Rải các bó cáp vào các vị trí theo thiết kế Lắp đặt con kê tạo cao độ (Profile) cho bó cáp theo đúng thiết kế và lắp đặt vòi bơm vữa, van bơm vữa cho các bó cáp
a. Lắp đặt đầu neo sống:
- Đế neo của đầu neo sống được gắn với khuôn bằng kẽm buộc. Đuôi của đế neo
được gắn ống nối đầu sống bằng kẽm buộc. Sau đó, đế neo và khuôn neo được cố định vào ván khuôn thành của dầm sàn theo đúng cao độ và vị trí theo bản vẽ thiết kế.
- Khi lắp đế neo, phải đảm bảo lỗ gắn vòi bơm vữa trên đế phải được lật lên trên.
- Tại giao điểm của trục đường cáp và ván khuôn thành thì ván khuôn thành phải
được đục lỗ để cáp có thể luồn qua được.
- Trục của đế neo phải được lắp trùng với trục đường cáp. Vị trí liên kết đế neo và khuôn neo được bịt kín bằng băng keo để không cho vữa bêtông rò rỉ vào.
63
Hình 3.1 Chi tiết lắp đặt đầu neo sống (tác giả sưu tầm)
Hình 3.2 Chi tiết đầu neo sống (tác giả sưu tầm) b. Tạo đường cáp, tạo đầu neo chết và lắp đặt đường cáp:
- Cắt các sợi cáp từ bó cáp, chiều dài các sợi cáp được tính toán như sau:
Đo chiều dài củađường cáp trên bản vẽ : L1(mm).
Chiều dài của những sợi cáp trong đường cáp thực tế được cắt là : L= L1+∆L (mm).
- Cắt đủ số sợi cáp trong đường cáp từ cuộn cáp. Sau đó đặt chúng nằm sát nhau