CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN VÀ TIẾN HÀNH XỬ LÝ VẾT NỨT KEÁT CAÁU NHÒP CAÀU BTCT BAÈNG CDCCS
B. TIẾN HÀNH XỬ LÝ VẾT NỨT KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT BẰNG DẢI CDCCS
2. Thi công vật liệu CDCCS
2.1 Các bước tổng quát chung thi công dán dải, dải CDCCS theo kiểu khô:
Thi công dán dải CDCCS theo phương pháp khô có thể áp dụng được cho cả dải và dải CDCCS. Về nguyên tắc chung cả hai phương pháp dán khô và ướt đều giống nhau. Tuy nhiên do yêu cầu về thi công các cấu kiện khác nhau và loại vật liệu khác nhau nên tiến trình thi công sẽ có một số thay đổi.
Phương pháp thi công dán khô có thể sử dụng cho dải và dải CDCCS, cho loại CDCCS đã tẩm nhựa sẵn và cả loại chưa tẩm.
Quá trình thi công dán dải CDCCS bằng phương pháp khô có thể chia làm sáu bước:
Bước 1: Sơn lót dầm nhịp cần gia coá.
Sơn lót bề mặt bê tông tại vị trí định trước cần gia cố bằng cách dùng cọ lăn ngắn hoặc trung bình.
Bước 2: Phủ bột trét làm phẳng bề mặt.
Bột trét được trét bằng các bay cầm tay.
Bột trét được sử dụng để làm phẳng bề mặt và lấp các khuyết tật; việc bao phủ hoàn toàn thì không cần thiết. Bột trét có thể trét lên bề mặt sơn lót còn ướt không cần đợi sơn khô.
(Hình 4.30) Sơn lót kết cấu
caàn gia coá
(Hình 4.31) Phủ bột trét làm phẳng
Nguyễn Minh Khánh Trang 81 Bước 3: Phủ lớp keo thứ nhất.
Keo được quét lên bề mặt đã được sơn lót và làm phẳng bằng cọ lăn. Thông thường nên lăn lớp keo dày khoảng 0,1mm đến 0,3mm tùy thuộc loại keo.
Lượng keo sử dụng cũng phụ thuộc vào từng loại CDCCS được sử dụng.
Bước 4: Dán dải CDCCS.
Dải CDCCS cần được đo và cắt sẵn trước khi đặt lên bề mặt cần gia cố. Dải CDCCS được đặt lên bề mặt bê tông và được ấn nhẹ nhàng vào lớp keo dán.
Trước khi lột lớp giấy dán mặt sau, dùng con lăn bằng cao su lăn theo hướng sợi cho keo dễ dàng ngấm vào các sợi riêng rẻ. Cọ lăn không bao giờ được lăn theo hướng vuông góc với hướng sợi để tránh sợi có thể bị hỏng. Lớp keo có thể rịn ra ngoài và màu sẽ được nhìn thấy trên bề mặt dải sau khi lăn.
Bước 5: Phủ lớp keo thứ hai.
Lớp keo thứ hai có thể được phủ lên sau 30 phút kể từ khi đặt và lăn dải CDCCS.
Đến lúc này lớp keo đầu tiên đã rút hết vào vào dải CDCCS. Lớp keo thứ hai được quét lên dải CDCCS bằng cọ lăn cỡ trung.
Bước 6: Dán các lớp CDCCS thêm.
Nếu như yêu cầu cần phải dán thêm nhiều dải CDCCS nữa thì ta sẽ đặt và quét keo lên bề mặt cấu kiên cứ sau 30 phút từ khi quét lớp keo thứ hai và lặp lại bước 4. Qui trình này được lặp lại cho nhiều lớp theo yêu cầu. Sau khi hoàn tất bước này, những lớp CDCCS sẽ thành dạng dải dán.
Thi công dán dải CDCCS theo phương pháp khô có ưu điểm là thời gian để các lớp keo dán khô nhanh hơn nên thời gian thi công sẽ nhanh hơn. Thông thường phương pháp này thường dùng đối với các dải CDCCS hoặc vải CDCCS có bề rộng nhỏ.
Phương pháp khô cũng thích hợp cho cả loại CDCCS chưa tẩm nhựa hoặc đã tẩm (Hình 4.32)
Phủ lớp keo thứ nhất
(Hình 4.35) Dán tiếp tấm CDCCS
(Hình 4.33) Dán tấm CDCCS
(Hình 4.34) Phủ lớp keo thứ hai
Nguyễn Minh Khánh Trang 82 nhựa. Dán bằng phương pháp khô cũng có thể dán dải CDCCS nhiều lớp. Tuy nhiên khi thi công bằng phương pháp này cần chú ý đến vấn đề neo liên kết dán.
2.2 Thi công dán dải CDCCS gia cố cầu BTCT theo kiểu khô:
Sau đây là tiến trình thi công dán dải CDCCS gia cố cầu BTCT. Người ta thường dùng loại dải CDCCS bề rộng 10cm đã tẩm nhựa hoặc chưa tẩm nhựa.
(Hình 4.36)
Dải CDCCS ở dạng cuộn (Hình 4.37)
Cuộn CDCCS và thiết bị phụ trợ
(Hình 4.38)
Tiến hành pha trộn keo và dùng cọ lăn để phủ một lớp keo lên bề mặt bê tông tại vị trí cần dán dải CDCCS. Việc phết keo lên dải CDCCS có thể được tiến hành bằng cách dùng cọ lăn hoặc đổ vào giữa hai tấm ván rồi lăn đều
(Hình 4.39)
Trường hợp dán dải CDCCS vào vị trí chịu moment âm: Dùng thiết bị phụ trợ để đưa CDCCS vào vị trí thiết kế sau khi CDCCS đã được phủ keo
Nguyễn Minh Khánh Trang 83 2.3 Thi công dán CDCCS theo kiểu ướt:
Phương pháp dán tấm, dải CDCCS theo kiểu ướt về trình tự rất giống với phương pháp khô. Tuy nhiên phương pháp ướt có khác biệt trong bước thoa keo nhúng nhựa
(Hình 4.41)
Hoàn thiện việc dán các dải CDCCS gia cố dầm sàn cầu BTCT (Hình 4.40)
Trường hợp dán dải CDCCS vào vị trí chịu moment dương: Dùng con lăn bằng cao su lăn đều và ấn mạnh để lớp keo dán liên kết chặt đồng thời loại bỏ được các bọt khí để tránh cho liên kết khỏi bị bóc tách.
(Hình 4.42) Trường hợp đáy bản mặt cầu được gia cố theo cả hai phương
Nguyễn Minh Khánh Trang 84 tấm, dải CDCCS. Khi dán tấm, dải CDCCS bằng phương pháp ướt ta chỉ sử dụng tấm, dải CDCCS dạng khô chưa tẩm nhựa. Dải, tấm CDCCS khô sẽ được tẩm đẫm nhựa đến khi bảo hòa và được dán lên bề mặt bê tông sau khi bước nền đã được hoàn tất.
Ưu điểm của phương pháp dán ướt là có thể sử dụng cho bề mặt bê tông có kích thước lớn như mặt đáy sàn cầu, dán bọc ba mặt dầm ; liên kết giữa lớp CDCCS với bề mặt bê tông cũng như liên kết giữa các tấm, dải CDCCS được đảm bảo hơn, sẽ ít có trường hợp bị phá hoại liên kết. Tuy nhiên, khi dùng phương pháp dán ướt sẽ sử dụng một lượng keo dán rất lớn nên thời gian đợi cho dải CDCCS khô keo sẽ lâu hơn làm cho thời gian thi công kéo dài hơn. Quá trình thoa keo tẩm nhựa cho CDCCS có thể được thực hiện bằng máy tẩm nhựa đối với tấm CDCCS (có bề rộng lớn) hoặc có thể dùng phương pháp thủ công bằng tay đối với dải CDCCS (có bề rộng nhỏ). Các bước tiến hành tương tự như phương pháp thi công dán khô.
2.4 Thi công dán dùng các thanh CDCCS dẹp và tròn:
Bước 1: Xẻ rãnh và chuẩn bị bề mặt bê tông.
Rãnh được xẻ phải có chiều rộng lớn hơn chiều dày thanh dẹp (hoặc đường kính thanh tròn) ít nhất bằng 3mm. Chiều sâu rãnh ít nhất là 15mm. Trước khi tiến hành xẻ rãnh, vị trí và chiều sâu rãnh phải được tính toán xác định cụ thể tùy từng trường hợp
Hình 4.43- Nhúng tẩm nhựa khi
thi công bằng phương pháp ướt Hình 4.44-Phủ keo lót trước khi dán tấm CDCCS gia cố đáy sàn cầu BTCT
Hình 4.46- Dán tấm CDCCS có tẩm nhựa dưới đáy cầu tăng cường khả năng chịu uốn
Hình 4.45- Dán tấm CDCCS có tẩm nhựa tăng cường khả năng chịu cắt
Nguyễn Minh Khánh Trang 85 gia cường, đồng thời phải khảo sát kỹ kết cấu hiện hữu về cốt thép, bê tông, … bằng các thiết bị thích hợp (máy siêu âm, máy định vị cốt thép, …). Vết cắt tạo rãnh không được cắt vào cốt thép chịu lực có sẵn từ trước nếu không được sự chấp thuận của người thiết kế. Rãnh phải được làm sạch bằng khí, nước hoặc bằng chổi trước khi lắp đặt thanh CDCCS.
Bước 2: Trét keo epoxy vào rãnh đã cắt.
Tiến hành trộn keo epoxy và trét vào rãnh bằng bay trét.
Rãnh phải được trét đầy keo.
Dùng bay làm phẳng bề mặt bê toâng.
Bước 3: Lắp đặt các thanh CDCCS.
Đặt các thanh CDCCS vào rãnh theo chiều dọc. Ấn nẹp CDCCS vào trong lớp keo epoxy đến khi chịm hẳn. Dùng bay sắt làm sạch lớp keo và san bằng bề mặt bê tông.
2.5 Tạo UST trong dải CDCCS:
Tạo UST trong dải CDCCS nhằm tận dụng khả năng chịu kéo của vật liệu CDCCS, làm khép nhỏ chiều rộng vết nứt nếu chưa thực hiện bước nền và làm hạn chế hoặc không xuất hiện vết nứt ở vùng chịu moment lớn. Tạo UST trong dải CDCCS là công tác cơ bản, quan trọng trong việc gia cường kết cấu nhịp để xử lý vết nứt. Quá trình thi công trong trường hợp này cũng chủ yếu tương tự như trong trường hợp thi công dán dải CDCCS bình thường, chỉ có khác ở chỗ là sử dụng hệ kích và hệ neo bulon- bản thép để tạo UST trong dải CDCCS.
Để tạo UST trong dải CDCCS khi gia cố dầm, sàn, người ta neo cố định một đầu dải CDCCS bằng một bản thép có bu lông neo, đầu còn lại luồn xiên qua một hệ bản thép khác neo cố định vào bề mặt bê tông và nối với một hệ kích, lực kéo được tạo ra nhờ kích này, sau khi kích đạt đến giá trị yêu cầu thì xiết chặt bu lông neo để cố định và neo dải. Việc tính toán neo và dải đã được tính toán trong mục A. Một số loại kích
(Hình 4.47) Xẻ rãnh và làm sạch rãnh
(Hình 4.48) Trét nhựa epoxy
vào rãnh
(Hình 4.49) Đặt thanh CDCCS
vào rãnh
Nguyễn Minh Khánh Trang 86 và sơ đồ bố trí kích- neo được minh họa trong các Hình 4.50, Hình 4.51, Hình 4.52, Hình 4.53. Cấu tạo cụ thể của loại kích được sử dụng phổ biến đối với việc tạo UST trong dải CDCCS có thể xem Phụ lục21.
(Hình 4.53) Kích 70kN (Hình 4.52)
Sơ đồ bố trí kích tạo UST trong dải CDCCS
Hình 4.50- Dùng kích tạo UST trong dải CDCCS
Dải CDCCS có UST Phaàn di chuyeồn
Kích Đầu tự do
Hình 4.51- Minh họa sự tạo UST trong dải CDCCS
Nguyễn Minh Khánh Trang 87 Sau đây là các bước cơ bản để thi công tạo UST khi dùng CDCCS:
Bước 1: Bơm keo vào các vết nứt
Các thao tác đưa keo vào vết nứt nhằm toàn khối hóa khối bê tông bị nứt ban đầu. Các thao tác này được thực hiện đúng như trong bước nền đã nêu ở trên.
Bước 2: Chuẩn bị bề mặt bê tông và chôn bulon cường độ cao - Dùng máy cắt kết hợp với đục
thép để khoét bề mặt bê tông tại vị trí cần đặt neo để tạo thành mặt lõm. Kích thước của mặt lõm bằng kích thước của bản thép của neo, được xác định khi khảo sát- tính toán thiết kế gia cường;
mặt lõm được làm nhẵn và phẳng bằng máy mài.
- Khoan các lỗ đã được định vị trước, nhồi keo, lắp đặt bulon và bảo dưỡng keo (thời gian bảo dưỡng thường
ngắn; đối với keo của hãng HILTI, thời gian bảo dưỡng khoảng vài chục phút).
- Đánh dấu phạm vi cần phủ keo để liên kết với CDCCS
Bước 3: Lắp đặt các bản thép neo
Các bản thép neo được đặt vào các bulon sau khi keo được bảo dưỡng xong. Neo bản thép tại vị trí này được coi là neo bị động (vị trí số 1 trong Hình 4.52). Neo bản thép tại vị trí đặt kích bên kia được coi là neo chủ động (vị trí số 3 trong Hình 4.52).
Bước 4: Lắp đặt các dải CDCCS
- Một đầu của các dải CDCCS được kẹp chặt bởi các bản thép ở các vị trí như đã chuẩn bị ở bước 3, đầu kia được bố trí luồn vào kích để chuẩn bị căng tạo UST. Cự ly giữa hai đầu phụ thuộc vào chiều dài của CDCCS đã được tính toán sẵn.
- Phủ keo để liên kết CDCCS với bê tông. Thưòng dùng loại CDCCS đã được tẩm nhựa sẵn trong nhà máy để thuận tiện thi công.
Bước 5: Lắp đặt các bản thép kẹp tạm thời
Tại vị trí neo chủ động, lắp đặt các bản thép kẹp chặt CDCCS để chuẩn bị cho việc căng kéo bằng kích. Các bản thép này được gọi là các bản thép tạm thời bởi nó
Đoạn dịch chuyển của kích khi căng CDCCS tạo UST
Vết nứt Daàm BTCT
Hệ bản thép-bulon Kích
Coát theùp
Hình 4.54- Sơ đồ kích căng CDCCS tạo UST
Hình 4.55- Lắp đặt bulon
Nguyễn Minh Khánh Trang 88 là một thiết bị phối hợp với kích trong quá trình căng CDCCS tạo UST; nó sẽ tháo ra (không còn kẹp CDCCS) sau khi lắp đặt xong các bản thép kẹp cố định ở bước 7.
Bước 6:Tạo ứng suất trước trong các dải CDCCS
Sau khi đã hoàn tất các bước nêu ở trên, tiến hành chạy kích. Khi chạy kích, hai đầu trục piton của kích tỳ vào các bản thép kẹp tạm thời (Hình 4.51). Hai trục piton của kích càng đẩy ra thì đồng thời CDCCS càng căng ra cho đến khi đạt ứng suất hoặc độ dịch chuyển đã được tính toán.
Bước 7:Lắp đặt các bản thép kẹp cố định Các bản thép kẹp cố định là
các bản thép sẽ được dùng chính thức cho sự tạo UST sau khi các bản thép kẹp tạm thời thực hiện xong vai trò đưa CDCCS đạt đến ứng suất qui định. Vị trí của các bản thép kẹp cố định nằm giữa kích và neo bị động; thường rất gần kích, thậm chí sát vị trí của kích.
Bước 8: Lấp phẳng chèn kín hố lõm bằng vữa hoặc bê tông mịn cường độ cao; bảo dưỡng keo.