CHƯƠNG II XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP
2.1. Thi công kết cấu nhịp cầu dầm bê tông cốt thép lắp ghép
2.1.4. Biện pháp thi công kế cấu nhịp dầm bê tông cốt thép lắp ghép
2.1.4.1. Lao lắp KCN bằng giá pooctic.
- Đặc điểm:
Quá trình thi công lắp ghép KCN được thực hiện trên đà giáo - trụ tạm nên đảm bảo an toàn và chất lượng của công trình.
Tốn chi phí xây dựng đà giáo - trụ tạm, kết cấu mở rộng trụ đồng thời kéo dài thời gian thi công.
Không đảm bảo vấn đề thông thuyền trong quá trình thi công.
Tính công nghiệp hóa thấp, phải tháo lắp hệ giá Pooctic mỗi khi thi công nhịp mới.
Tính ổn định giá Pooctic không cao.
- Phạm vi áp dụng:
Cầu có nhiều nhịp, các nhịp là nhịp giản đơn có chiều dài L ≤ 40m.
Khi không có các thiết bị chuyên dụng để lao lắp KCN.
Thi công tại nơi không yêu cầu về vấn đề thông thuyền.
- Tổ chức thi công.
Hình 2.10. Sơ đồ thi công lao dọc KCN bằng xe con trên đà giáo .
Hình 2.11. Sơ đồ lắp dọc và ngang các phiến dầm
MNTC
Hình 2.12. Mặt bằng công trường thi công - Trình tự thi công:
Chế tạo các phiến dầm trong công xưởng sau đó vận chuyển đến công trường bằng ôtô hoặc tiến hành đúc dầm ngay tại bãi đúc đầu cầu.
Xây dựng hệ đà giáo - trụ tạm phục vụ thi công.
Lắp dựng giá pooctíc trên mố và trụ để sàng ngang các phiến dầm.
Lắp hệ thống đường ray, xe goòng và di chuyển các phiến dầm ra vị trí nhịp.
Dùng giá pooctíc để sàng ngang phiến dầm đã di chuyển ra nhịp và hạ xuống gối cố định trước, gối di động sau.
Đổ bê tông mối nối giữa các dầm đã đặt được lên gối cầu để tăng cường độ cứng theo phương ngang.
Tiếp tục lao các phiến dầm và đặt lên các phiến dầm bê tông đã liên kết với nhau bằng mối nối bản mặt cầu.
Di chuyển cụm dầm thép dùng để lao dầm tiến lên nhịp tiếp theo.
Dùng giá pooctíc để sàng ngang các phiến dầm còn lại.
Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm.
Tiếp tục thi công các nhịp tiếp theo.
Làm lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu.
- Tính toán giá Pooctic:
Để đảm bảo ổn định, giá Pooctic và hệ thống dầm dẫn cần được kiểm toán, thiết kế sơ bộ trước khi đưa vào thi công. Hồ sơ biện pháp thi công cần được lập đầy đủ, được Tư vấn giám sát chấp thuận trước khi triển khai thực hiện.
Các nội dung chính cần tính toán gồm:
Kiểm tra khả năng lao dầm dẫn, tính toán mui dẫn, khả năng chịu lực, … theo phương pháp dầm giản đơn chịu tải trong phân bố đều gồm trọng lượng bản thân, tải trọng thi công, trọng lượng dầm phải chở, thiết bị thi công (nếu có). Kiểm tra các mặt cắt chịu tải bất lợi đảm bảo nằm trong giới hạn an toàn theo Tiêu chuẩn áp dụng cho dự án.
Kiểm tra ổn định, khả năng chịu lực của giá Pooctic, xác định tải trọng bản thân, thiết bị và dầm chính. Mô hình theo sơ đồ khung ngàm để tính toán các mặt cắt chịu lực bất lợi.
Có thể sử dụng các phần mềm tính toán như Sap, RM, Midas, … để mô hình và kiểm toán.
2.1.4.2. Lao lắp KCN bằng giá lao ba chân.
- Đặc điểm:
Thời gian thi công nhanh và giảm được chi phí xây dựng do không phải xây dựng hệ đà giáo trụ tạm.
Không gây cản trở giao thông đường thuỷ trong quá trình thi công.
Giữ ổn định trong thi công lao giá ba chân là rất quan trọng.
- Phạm vi áp dụng: Khi thi công cầu có các nhịp giản đơn có:
Chiều dài nhịp L33m.
Trọng lượng dầm : P 60T.
Mặt cầu có bề rộng : Bcau 11m
Đối với cầu có bề rộng: Bcau > 11m thì phải cấu tạo lại kết cấu sàng ngang của giá ba chân cho phù hợp.
-. Tổ chức thi công.
Hình 2.13. Sơ đồ thi công giá ba chân - Trình tự thi công:
Chế tạo các phiến dầm trong công xưởng sau đó vận chuyển đến công trường bằng ôtô hoặc tiến hành đúc dầm ngay tại bãi đúc đầu cầu.
Lắp hệ thống đường ray, xe goòng để di chuyển giá ba chân và các phiến dầm ra vị trí nhịp.
Lắp giá ba chân trên nền đường đầu cầu. Sau đó di chuyển trên đường ray ra ngoài sông cho đến khi kê được chân trước lên đỉnh trụ.
Di chuyển dầm bằng xe goòng trên đường ray.
Dùng bộ múp của xe trượt số 1 treo đỡ đầu trước của dầm sau đó tiếp tục di chuyển
MNTC
2 xe trượt sau và tiếp tục di chuyển dầm vào vị trí.
Tiến hành sàng ngang và hạ phiến dầm xuống gối: hạ xuống gối cố định trước và gối di động sau.
Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm.
Tiếp tục thi công các nhịp tiếp theo bằng cách di chuyển giá ba chân trên hệ đường ray được lắp trên kết cấu nhịp đã lắp ra vị trí nhịp kế tiếp.
Hình 2.14. Trìh tự thi công lắp dầm bằng giá ba chân - Cấu tạo của bộ giá lao ba chân.
1
3 2 4
9 5
6 10
7
Chân trước Kết cấu dàn 3 Ch©n gi÷a 2
1
8 Ray di chuyển xe trượt Xe trượt 2
Xe trượt 1 7
6
Ch©n sau 5 Đối trọng 4
Ray di chuyển giá ba chân 9
8
Tà vẹt gỗ 10
Hình 2.15. Cấu tạo của bộ giá lao ba chân bằng kết cấu YUKM - Tính toán giá giá ba chân:
Tiến hành mô hình hóa giá ba chân như kết cấu khung, liên kết ngàm. Tính toán các trường hợp bất lợi trong thi công lắp giá ba chân cũng như trong quá trình thi công kết cấu nhịp, đảm bảo an toàn theo yêu cầu tiêu chuẩn của dự án.
Sử dụng phần mềm tính toán như Sap, RM, Midas để mô phỏng tính toán, kiểm toán kết cấu.
2.1.4.3. Lao lắp KCN bằng giá lao hai chân.
- Cấu tạo giá hai chân
Hình 2.16. Sơ đồ lắp đặt giá lao hai chân - Lao dầm BTCT:
Hình 2.17. Sơ đồ lắp dầm BTCT 2.1.4.4. Lao lắp KCN bằng giá long môn.
- Đặc điểm:
Quá trình thi công lắp ghép KCN được thực hiện trên đà giáo nên đảm bảo an toàn và chất lượng của công trình.
Tốn chi phí xây dựng đà giáo đồng thời kéo dài thời gian thi công.
Gây cản trở giao thông đường thuỷ trong quá trình thi công.
- Phạm vi áp dụng:
Cầu có nhiều nhịp, các nhịp là nhịp giản đơn có chiều dài L 40m.
Khi không có các thiết bị chuyên dụng để lao lắp KCN.
- Tổ chức thi công trên cạn
- Trình tự thi công:
Chế tạo các phiến dầm trong công xưởng sau đó vận chuyển đến công trường bằng ôtô hoặc tiến hành đúc dầm ngay tại
bãi đúc đầu cầu.
Tiến hành bóc bỏ lớp đất hữu cơ, đất bùn nhão trong phạm vi thi công tại khu vực bãi sông.
Dải cấp phối đá dăm làm lớp mặt cho bãi và tiến hành lắp đặt hệ chồng nề, tà vẹt, đường ray di chuyển các phiến dầm và di chuyển cẩu.
Lắp dựng giá long môn và hệ dàn thép liên tục để di chuyển dầm.
Lắp hệ thống đường ray, xe goòng và di chuyển các phiến dầm ra vị trí nhịp.
Dùng giá long môn để sàng ngang phiến dầm đã di chuyển ra nhịp và hạ xuống gối.
Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm.
Sau khi đã thi công xong nhịp thứ nhất thì di chuyển giá long môn trên đường ray sang nhịp tiếp theo và tiếp tục thi công.
Làm lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu.
- Tổ chức thi công trong điều kiện ngập nước.
Hình 2.20. Sơ đồ bố trí thi công - Trình tự thi công:
Chế tạo các phiến dầm trong công xưởng sau đó vận chuyển đến công trường bằng ôtô hoặc tiến hành đúc dầm ngay tại bãi đúc đầu cầu.
Xây dựng các trụ tạm tại vị trí trụ chính để tạo chỗ đứng cho giá long môn.
Lắp dựng giá long môn và hệ dàn thép liên tục để di chuyển dầm.
Lắp hệ thống đường ray, xe goòng và di chuyển các phiến dầm ra vị trí nhịp.
Dùng giá long môn để sàng ngang phiến dầm đã di chuyển ra nhịp và hạ xuống gối.
MNTC
Hình 2.19. Lắp dọc và sàng ngang dầm
Hình 2.21. Lắp dọc và sàng ngang dầm
Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm.
Sau khi đã thi công xong nhịp thứ nhất thì di chuyển giá long môn trên kết cấu dàn thép sang nhịp tiếp theo và tiếp tục thi công.
Làm lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu.
2.1.4.5. Lao lắp dầm BTCT bằng cần cẩu:
a. Thi công theo phương pháp lắp dọc.
- Đặc điểm:
Tiến độ thi công nhanh, rút ngắn thời gian thi công, tính kinh tế cao.
Không phải xây dựng hệ đà giáo trụ tạm.
Chỉ lắp được dầm ngắn, hạn chế tầm với cảu cẩu.
- Phạm vi áp dụng:
Kết cấu nhịp là nhịp giản đơn.
Cần cẩu phải có đủ sức nâng cần thiết.
Có vị trí đứng cho cần cẩu để lấy các cụm dầm và đặt lên nhịp.
Kỹ thuật công nhân lái cẩu cao.
- Tổ chức thi công.
Hình 2.22. Sơ đồ thi công lắp dọc KCN bằng cẩu - Trình tự thi công:
Chế tạo các phiến dầm trong công xưởng sau đó vận chuyển đến công trường bằng ôtô hoặc tiến hành đúc dầm ngay tại bãi đúc đầu cầu.
Lắp dựng hệ thống đường ray và xe goòng để di chuyển các phiến dầm.
Di chuyển từng phiến dầm đến vị trí đứng bên cạnh cần cẩu. Không được đặt các cụm dầm ở phía sau cần cẩu vì trong quá trình thi công cần cẩu chỉ có thể quay được một góc tối đa là 150o.
Cần cẩu đứng trên đỉnh mố, mép dải xích hoặc mép chân đế của chân cần cẩu chống cách tường đỉnh 1m và quay cần lấy từng phiến dầm rồi đặt lên nhịp.
Tiến hành lắp các phiến dầm gần vị trí cẩu trước, phiến dầm ở xa lắp sau.
Đặt các phiến dầm lên chồng nề sau đó dùng kích hạ KCN xuống gối: hạ xuống gối cố định trước và gối di động sau. Trong trường hợp cần cẩu có sức nâng lớn thì có thể hạ trực tiếp KCN xuống các gối cầu mà không cần đặt lên chồng nề.
Tiến hành đổ bê tông các dầm ngang để liên kết các phiến dầm.
Làm lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu.
Lưu ý: Việc lựa chọn cần cẩu đảm bảo sức nâng và tầm với phù hợp.
- Biện pháp treo dầm lên cần cẩu.
MNTC
cho dầm chủ trong quá trình cẩu lắp (lực này không được tính toán trong thiết kế).
Dùng dây xích hoặc dây cáp luồn qua lỗ chờ đổ bê tông dầm ngang để treo dầm chủ lên dầm gánh. Sau đó treo dầm gánh lên móc cẩu.
Dây cáp treo được chọn phụ thuộc vào sức căng của dây.
sin . 2 S P
Biện pháp treo phiến dầm lên cẩu.
Hình 2.23. Biện pháp treo dầm trong cẩu dọc b. Thi công theo phương pháp lắp ngang.
- Đặc điểm:
Tiến độ thi công nhanh.
Các phiến dầm được vận chuyển ra đứng ngay trước vị trí cần cẩu đồng thời cần cẩu đứng ở vị trí giữa nhịp do đó giảm được tầm với và sức nâng của cẩu.
Giảm được chi phí làm mặt cầu tạm cho sự di chuyển của cẩu trên các nhịp đã lắp.
Tuy nhiên, lại phải làm đường hoặc hệ nổi di chuyển cho cẩu và cho xe goòng vận chuyển các phiến dầm trong khu vực bãi sông hoặc trên sông.
Có thể sử dụng hai cẩu đối đầu để cẩu lắp các phiến dầm có chiều dài lớn.
- Phạm vi áp dụng:
Cầu có nhiều nhịp, các nhịp là nhịp giản đơn.
Khi thi công các nhịp dẫn trong phạm vi bãi sông cạn và điểu kiện địa chất tương đối tốt đồng thời không bị ngập nước để cần cẩu có thể đứng được trên bãi.
- Thi công trong điều kiện trên cạn:
Hình 2.24. Sơ đồ cẩu ngang KCN khi thi công trên cạn - Trình tự thi công:
Tiến hành bóc bỏ lớp đất hữu cơ, đất bùn nhão trong phạm vi thi công tại khu vực S
P
S
bãi sông.
Rải cấp phối đá dăm làm lớp mặt cho bãi và tiến hành lắp đặt hệ chồng nề, tà vẹt, đường ray di chuyển các phiến dầm và di chuyển cẩu.
Di chuyển các phiến dầm ra trước vị trí đứng của cần cẩu.
Cần cẩu nhấc và đặt các phiến dầm lên chồng nề sau đó dùng kích hạ KCN xuống gối. Đặt các phiến dầm ở xa trước và ở gần sau.
Đổ bê tông dầm ngang để liên kết các phiến dầm.
Làm kết cấu mặt cầu và hoàn thiện cầu.
- Thi công trong điều kiện ngập nước:
Hình 2.25. Lấy dầm từ mũi nhô
Hình 2.26. Đặt các phiến dầm lên nhịp - Trình tự thi công:
Tiến hành xây dựng hệ cầu tạm (mũi nhô) nhô ra phía mặt sông. Mũi nhô được đặt ở phía hạ lưu cách vị trí cầu > 50m. Đồng thời mũi nhô phải đảm bảo cho hệ nổi có thể di chuyển vào và lấy các phiến dầm mà không bị mắc cạn.
Chế tạo các phiến dầm trong công xưởng và di chuyển ra mũi nhô.
Di chuyển hệ nổi đến vị trí mũi nhô, neo giữ và dùng cần cẩu để lấy các phiến dầm.
Di chuyển hệ nổi đến vị trí cầu sau đó dùng cần cẩu đặt từng phiến dầm lên chồng nề tại vị trí gối tương ứng. Sau đó dùng kích hạ dầm xuống gối.
Đổ bê tông dầm ngang để liên kết các phiến dầm.
Làm kết cấu mặt cầu và hoàn thiện cầu.
MNTC
MNTC