2.6.1 Bố trí các thép căng
Khi các sợi thép hoặc bó cáp làm thép căng không đ-ợc 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 đ-ợc 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 tr-ớc
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 đ-ợc 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 tr-ớc d-ới tác dụng của tải trọng th-ờng xuyên, tải trọng thay đổi và d-ới tác dụng của ảnh h-ởng xốc.
Nêm chẻ và các neo kiểu tang trống phải bằng vật liệu và phải có kết cấu sao cho d-ới 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 tr-ớc khi gây ứng ra lực ngang đủ lớn để kẹp chặt thép căng hoặc tr-ớc giới hạn dịch chuyển của các nêm gây ra lực quá lớn trong thép căng.
~~
Nếu sử dụng các loại neo của các hãng độc quyền qui trình neo phải tuân theo h-ớng dẫn của nhà chế tạo.
Toàn bộ bề mặt tựa của neo phải đ-ợc làm sạch sẽ tr-ớc khi căng thép.
Dung sai về kéo rút vào của thép căng trong quá trình neo phải tuân theo các chỉ dẫn của kỹ s- và phải ghi chép lại độ tr-ợt 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
Tr-ớc khi căng, phải đảm bảo đ-ợc rằng các thép căng có thể dịch chuyển tự do trong ống lồng. Quá trình căng thép phải đ-ợc tiến hành d-ới sự giám sát chặt chẽ của ng-ời 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 tr-ớc phải có bản t-ờng 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 tr-ớc 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 đ-ợc 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, nh-ng ch-a cần đo độ giãn cho đến khi thép căng đ-ợc kéo căng ra. Cần phải so sánh lực đo đ-ợc 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 d-ới sự đồng chấp thuận của kỹ s-. Phải l-u giữ toàn bộ các báo cáo ghi chép về quá trình căng thép gồm độ giãn dài đo đ-ợc, áp lực trên đồng hồ hoặc số đo trên bộ cảm biến và số l-ợng kéo thụt vào tại mỗi đầu neo.
Trong khi căng với một số l-ợng lớn các thép căng hoặc các bộ phận thép căng và toàn bộ lực căng không giữ đ-ợc do đứt, tr-ợt hoặc ống lồng bị kẹt, nếu không có khả năng thay thế, ng-ời kỹ s- 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 tr-ờng hợp thép căng bị cong, hoặc các thép căng đ-ợc lắp ghép từ một số thành phần cấu thành, hoặc các thép căng đã có tải trọng các giai đoạn, ng-ời kỹ s- 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 đ-ợc 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 tr-ớc [5]
Kết cấu bê tông ứng lực cần cấu tạo đảm bảo chức năng chịu lực của kết cấu, nh-ng 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 đ-ợc 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 tr-ớc đối với kết cấu bê tông ứng
lực tr-ớc căng tr-ớc.
- Đảm bảo tính an toàn chống nứt dọc theo ph-ơng bó thép căng đối với bê tông ứng
lực tr-ớc 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 đ-ợc xác định nh- sau:
- Theo ph-ơng thẳng đứng là giá trị lớn hơn từ hai tham số: kích th-ớc lớn nhất của
vật liệu thô cộng thêm 5mm và kích th-ớc bên trong ống gen hoặc bó thép căng theo ph-ơng thẳng đứng.
~~
- Theo ph-ơng ngang là giá trị lớn hơn từ hai tham số: kích th-ớc lớn nhất của vật
liệu thô cộng thêm 5mm và kích th-ớc bên trong ống gen hoặc bỏ thép căng theo ph-ơng ngang.
2.7.2 Bố trí neo ứng lực tr-ớc và bộ nối ứng lực tr-ớc
- Neo ứng lực tr-ớc và bộ nối ứng lực tr-ớc phải đ-ợc 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 tr-ớc căng sau có bám dính, neo ứng lực tr-ớc và bộ nối ứng lực tr-ớc phải đ-ợc 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 tr-ớc và bộ nối ứng lực tr-ớc không bám dính chịu tác dụng
của tải trọng lặp đi lặp lại nhiều lần cần đ-ợc xem xét đến sự phá hủy do mỏi. 2.7.3 Bố trí cốt thép th-ờng trong kết cấu bê tông ứng lực tr-ớc.
- Trong kết cấu bê tông ứng lực tr-ớc căng sau có bám dính phải bố trí cốt thép
th-ờng với hàm l-ợng không ít hơn 0,0015A.
- Cốt thép th-ờng bổ sung trong kết cấu bê tông ứng lực tr-ớc nên sử dụng cốt thép
có gờ với đ-ờng kính không nhỏ hơn 12mm đối với bản, 14mm đối với dầm và
đ-ợc bố trí gần mép của tiết diện. Khoảng cách giữa các thanh thép đ-ợc qui định nh- sau:
Đối với kết cấu sàn không lớn hơn 2h hoặc 300mm.
Đối với dầm không lớn hơn 400mm hoặc hai lần kích th-ớc bé nhất của tiết diện.
- Cần bố trí các l-ới thép hoặc các vòng xoắn đ-ờng kính thanh 6-8mm tại hai đầu
neo và tại nơi cốt thép căng có độ cong lớn hoặc thay đổi h-ớng với một chiều dài không d-ới 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 đ-ờng kính không nhỏ hơn 12mm, cốt ngang 4 nhánh có
đ-ờng kính không nhỏ hơn 6mm. Chiều dài kể từ mép cột ra các bên không ít hơn hai lần kích th-ớc tiết diện lớn nhất của cột d-ới.
Có thể dùng cốt thép cứng giao nhau trên đầu cột khi kích th-ớc cột nhỏ hơn
~~
CHƯƠNG 3
QUI TRìNH THI CÔNG SàN BÊ TÔNG ứng lực tr-ớc 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 n-ớc 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 n-ớc:
TCVN 3118-1993 Bê tông nặng. Ph-ơng pháp xác định c-ờng 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. Ph-ơng pháp thử kéo.
TCVN 4453-1995 Kết cấu bê tông và bê tông toàn khối. Qui phạm thi công và
nghiệm thu.
~~
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 l-ợng, trình đặc tính kỹ thuật của vật
liệu sẽ dùng cho cáp và neo: hồ sơ kiểm định thiết bị.
Trình t- vấn giám sát kiểm tra và phê duyệt
Nhập vật t- và thiết bị về công tr-ờng
Kiểm tra vật t- và thiết bị đạt yêu cầu
Triển khai công việc trên công tr-ờng
Kết thúc
3.2 Chuẩn bị vật t- và thiết bị cho công trình
Kiểm tra công tác triển khai
~~
3.2.1 Chuẩn bị vật t-
- Thép ứng lực tr-ớc chủng loại đúng theo thiết kế qui định.
- Neo phù hợp với chủng loại cáp và theo thiết kế qui định.
- Ống gen tạo đ-ờng cáp, chiều dài mỗi ống gen từ (46) m, tùy thuộc vào số l-ợng
sợi cáp trong một bó mà thiết kế chỉ định các loại ống gen có kích th-ớc phù hợp.
- Chân chống đ-ờng cáp: vật liệu làm chân chống đ-ờng cáp đ-ợc thiết kế chỉ
định, có thể là thép th-ờng (812) hoặc thép lá (uốn hình chữ U có chân
chống).
- Ống nối gen đ-ợc làm bằng nhựa nối các ống gen với nhau, kích th-ớc phụ thuộc
vào kích th-ớc ống gen.
- Khuôn neo: Khuôn neo đ-ợc 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 đ-ờng cáp sẽ
đ-ợc bố trí tại các điểm cao nhằm cho phép n-ớc và khí có thể thoát ra ngoài.
- Vòi bơm vữa: Vòi bơm vữa bằng nhựa có đ-ờng 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 d-ới ánh nắng.
- Hỗn hợp vữa bơm:
Ximăng Portland PC40 hoặc PCB40 trong bao 50 kg.
N-ớc sạch
Phụ gia Sika Intraplast Z cho vữa (tác dụng: tr-ơng nở cho vữa)
Phụ gia Sikament NN cho vữa (tác dụng: tăng độ nhớt cho vữa)
Tr-ớc khi thi công, vật liệu cần đ-ợc tập kết tại kho, vật liệu phải có nhãn, mác
đúng chủng loại và cần đ-ợc khẳng định và đảm bảo chất l-ợng theo yêu cầu thiết kế bằng thí nghiệm kiểm tra tại phòng thí nghiệm có t- cách pháp nhân. Đối với các loại vật t- nhập từ n-ớc ngoài phải có chứng chỉ chất l-ợng của nhà sản xuất cung cấp. Số l-ợng mẫu thử cáp DƯL đ-ợc lấy theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM A416-1998. Đối với cáp số mẫu thử lấy 03 mẫu cho mỗi lô hàng có khối l-ợng không quá 20 tấn, lô hàng có khối l-ợng lớn hơn 20 tấn thì cứ 20 tấn lấy thêm 01 mẫu. Đối với ống gen dẹt không cần thí nghiệm nh-ng phải đảm bảo kín khít.
~~
- Kích thủy lực: Kích thuỷ lực có tác dụng kéo các sợi cáp trong đ-ờng cáp. Các
kích thuỷ lực đ-a 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 đ-ợc 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 đ-ợc 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 đ-ờng
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 b-ớc thi công chính
CÔNG TáC LắP ĐặT CáP CÔNG TáC KéO CáP CÔNG TáC BƠM VữA CÔNG TáC THử VữA 3.3.1 Công tác lắp đặt cáp Các b-ớc lắp đặt cáp
~~
Gia công cáp ở d-ới 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 đ-ợc gắn với khuôn bằng kẽm buộc. Đuôi của đế neo
đ-ợc gắn ống nối đầu sống bằng kẽm buộc. Sau đó, đế neo và khuôn neo đ-ợc 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 đ-ợc lật lên trên.
- Tại giao điểm của trục đ-ờng cáp và ván khuôn thành thì ván khuôn thành phải
đ-ợc đục lỗ để cáp có thể luồn qua đ-ợc.
- Trục của đế neo phải đ-ợc lắp trùng với trục đ-ờng cáp. Vị trí liên kết đế neo và
~~
Hình 3.1 Chi tiết lắp đặt đầu neo sống (tác giả s-u tầm)
Hình 3.2 Chi tiết đầu neo sống (tác giả s-u tầm)
b.Tạo đ-ờng cáp, tạo đầu neo chết và lắp đặt đ-ờng cáp:
- Cắt các sợi cáp từ bó cáp, chiều dài các sợi cáp đ-ợc tính toán nh- sau: