Bài giảng môn Thi công cầu - Phần 3: Thi công kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép

kích thước.  Đảm bảo yêu cầu về cường độ, độ cứng.  Chế tạo phải khít, nhẵn, không để vữa BT chảy ra ngoài. Bảo đảm sau khi tháo ván khuôn xong mặt ngoài phẳng.  Tháo lắp dễ dàng, thuận tiện, ván khuôn phải sử dụng được nhiều lần Thanh chèng V¸n khu«n NÑp ®øng Thanh c¨ng Hình III.1.1a. Cấu tạo ván khuôn dầm Môn học: Thi công Cầu Hình III.1.1b. Cấu tạo ván khuôn dầm 6 0 2100/2 300170/2 1 9 4 5 1 5 0 1 6 5 0 1 0 0 2 0 0 1 2 0650/2650/2 2 0 0 1 0 9 0 2 5 2 0 0 1 6 0 515 150 BT M200 0.2x2.0x2.3m Gu rong D22; L=2400 D22; L=750Gu rong 1800/2 BT M200 0.2x2.0x2.3m 2500 2300 2200 1125 1 5 0 4 5 1 6 5 0 1 5 0 2100/2 135 500/2 1 5 0 2100/2 2 4 9 5 3 4 0 2 0 0 1 2 0 1 6 9 0 5 0 0 2300 2500 2200 2 5 1 2 5 5 5 0 2 0 0 1 2 5 Tang do 515150 1800/2 Hình III.1.1c. Cấu tạo ván khuôn dầm 200 4 0 70 4 0 40 6020 8 0 7 5 200738 60 7020 40 1.1.2. GIA CÔNG CỐT THÉP Thanh cốt thép được gia công uốn dưỡng trên mặt bằng phù hợp với hình dáng và kích thước quy định trong bản vẽ thiết kế. Chỉ được phép gia công uốn nguội, trừ trường hợp đặc biệt được quy định trong hồ sơ thiết kế và được chủ đầu tư phê duyệt mới được uốn nóng. Đường kính uốn được đo ở phía trong của thanh cốt thép theo đúng quy định trên bản vẽ thiết kế. Nếu trên bản vẽ không quy định thì đường kính uốn tối thiểu phải lấy theo quy định của quy trình thiết kế cầu hiện hành. Môn học: Thi công Cầu Cốt thép được cắt bằng phương pháp cơ học. Khi uốn cốt thép phải uốn quanh một lõi với tốc độ chậm sao cho đảm bảo bán kính uốn cong đều và theo đúng bản vẽ.  Đối với cốt thép tròn trơn đường kính của lõi dùng để uốn cốt thép phải lấy ít nhất bằng 5 lần đường kính cốt thép đó, trừ trường hợp các khung các đốt đai (mà đường kính lớn hơn hay bằng 16mm thì lấy đường kính lõi để uốn ít nhất bằng 3 lần đường kính cốt thép đó).  Đối với các cốt thép có gờ (có độ bám dính cao với bê tông) đường kính của lõi (tính bằng mm) để uốn cốt thép phải không nhỏ hơn các trị số cho trong bảng sau. Đường kính danh định cốt thép (mm) 4 5 6 8 10 12 14 16 20 25 32 40 Cốt đai và khung 20 30 30 40 50 60 90 100 Không áp dụng Móc câu để neo 40 50 70 70 100 100 150 150 200 250 320 400 Chỗ uốn Không áp dụng 150 200 200 250 300 400 500 500 1.1.3.LẮP ĐẶT CỐT THÉP THƯỜNG Các cốt thép phải được giữ đúng vị trí bằng các miếng kệ đệm và các nêm giữ sao cho khi đổ bê tông chúng không bị xê dịch hoặc bị biến dạng quá mức cho phép. Kiểu miếng đệm, độ bền và số lượng phải đảm bảo chịu được tác động ngẫu nhiên trong lúc thi công bê tông như tác động do người công nhân đi lại, đổ hỗn hợp bê tông, đầm bê tông. Các cốt thép được liên kết với nhau bằng mối buộc hoặc mối hàn sao cho giữ được đúng vị trí. Dây thép buộc là loại thép mềm. Các đầu mẩu vụn của dây thép buộc phải được dọn sạch trước khi đổ bê tông. Vị trí kê đệm, hình dạng và kiểu miếng kê đệm phải được ghi rõ trong bản vẽ thi công đã được phê duyệt.  Miếng kê đệm phải được ổn định và không làm giảm độ bền cơ học của kết cấu cũng như tuổi thọ của nó (xét nguy cơ do gỉ gây ra) và không làm xấu đi chất lượng bề mặt của kết cấu.  Cấm đặt các miếng kê đệm bằng thép tiếp xúc với bề mặt ván khuôn.  Các miếng kê đệm bằng bê tông hoặc vữa phải có các tính chất tương tự như của bê tông kết cấu (nhất là tính chất bề mặt). Môn học: Thi công Cầu  Các miếng đệm bằng chất dẻo chỉ được phép dùng khi có tiêu chuẩn chất lượng và kỹ thuật được cơ quan ban hành tiêu chuẩn cấp Nhà nước hay cấp Ngành phê duyệt.  Các thanh cốt thép nào mà theo bản vẽ được bó lại với nhau thì các mối buộc ghép chúng phải cách nhau  1,8m. 1.2. CHẾ TẠO DẦM BTCT DƯL 1.2.1. CHẾ TẠO DẦM BTCT DƯL CĂNG TRƯỚC 1. Ván khuôn Ván khuôn phải được thiết kế với hình dạng và vị trí chính xác. Ván khuôn phải dễ lắp dựng và tháo dỡ. Các mối nối phải song song hoặc phải vuông góc với trục dầm và trám kín đủ chống rò rỉ vữa. Ván khuôn phải có vạt cạnh ở chỗ có góc cạnh. Các bộ phận ván khuôn phải được liên kết vững chắc với nhau bằng bu lông hoặc thanh thép. Các đầu bu lông và đầu thanh thép đó không được lộ ra trên bề mặt của bê tông sau khi tháo ván khuôn, tốt nhất nên đặt các thanh thép nói trên trong các ống bằng nhựa. Sau khi tháo khuôn thì rút bu lông hoặc thanh thép ra và trám kín ống nhựa. Phần chôn vào bê tông của các thanh thép hoặc bê tông dùng làm giằng, nếu ăn sâu vào bê tông ít hơn 2,5cm thì phải tháo bỏ bằng cách đục bê tông ra. Các lỗ do đục đẽo phải được lấp đầy bằng vữa. Lỗ phải có chiều sâu ít nhất 2,5cm để tránh vữa bị bong ra. Phải bôi trơn bề mặt trong ván khuôn bằng hợp chất đã được lựa chọn cẩn thận sao cho dễ dàng tháo khuôn, tạo được bề mặt bê tông nhẵn đẹp có màu sắc như mong muốn và không ăn mòn bê tông. 2. Bệ căng Bệ căng cố định hoặc bệ căng di động hoặc bệ căng tháo lắp được cần phải được thiết kế sao cho đảm bảo sử dụng thuận tiện, an toàn được nhiều lần, đảm bảo độ bền, độ cứng và độ ổn định mà không ảnh hưởng xấu đến chất lượng kết cấu BTDƯL kéo trước cũng như tính đồng đều trong sản xuất hàng loạt các kết cấu đó. Môn học: Thi công Cầu Th©n bÖ cè ®ÞnhCT ®uîc kÐo c¨ng Bé kÑp gi÷ ®Çu cèt thÐp BÖ cè ®Þnh Bé kÑp ®Þnh vÞ ®iÓm uèn DÇm BTCT Hình III.1.2a. Bệ căng dầm dưl kéo trước Hình III.1.2b. Bệ căng cố định dầm dưl kéo trước Hình III.1.2c. Bệ căng di động dầm DƯL kéo trước Cấu tạo bệ căng phải đảm bảo thuận tiện cho việc đặt cốt thép thường và cốt thép DƯL đúng vị trí đảm bảo thuận tiện và đủ không gian cho việc lắp dựng và Môn học: Thi công Cầu tháo dỡ ván khuôn, cung cấp bê tông, thi công bê tông và cẩu nhấc kết cấu đã chế tạo xong để đưa đi nơi khác. Vị trí của bệ căng phải ở nơi cao ráo, đảm bảo thoát nước tốt để khu vực quanh bệ căng luôn luôn khô ráo, bệ căng phải đảm bảo tuyệt đối không lún. Các chi tiết, bộ phận bằng thép của bệ căng phải được thi công phù hợp các quy định của quy trình thi công kết cấu thép. Phải đảm bảo thi công đúng chất lượng các liên kết mối hàn, bu lông, đinh tán (nếu có). Các chi tiết bằng thép được chôn một phần trong bê tông của bệ căng phải được liên kết chắc chắn với hệ cốt thép của bệ căng. Chỗ tiếp xúc giữa phần thép với bề mặt bê tông của bệ căng phải đảm bảo thoát nước tốt và luôn luôn khô ráo để tránh bị ăn mòn cục bộ. Mọi bộ phận bằng thép phải được sơn chống gỉ. Phần bằng bê tông cốt thép của bệ căng phải được đổ bê tông đúng mác thiết kế, việc thi công phần này phải đáp ứng các yêu cầu của quy trình thi công kết cấu BTCT đúc liền khối hoặc lắp ghép. Đối với dầm chế tạo theo phương pháp kéo căng trước trên bệ đúc cần phải thử tải bệ trước khi đúc dầm để xác định các thông số kỹ thuật cần thiết phục vụ căng bó cốt thép cường độ cao đạt đúng trị số thiết kế. Các phần bê tông chôn trong đất phải được sơn chống thấm trước khi lấp đất. 3. Kiểm tra, nghiệm thu, tháo dỡ Kiểm tra ván khuôn, bệ căng: Phải kiểm tra ván khuôn, bệ căng trước khi đổ bê tông cũng như trong quá trình đổ bê tông. Phải sửa chữa kịp thời mọi hiện tượng hư hỏng như: ván khuôn bị phình ra, vữa bị rò rỉ, kết cấu đà giáo ván khuôn hoặc bệ căng bị nghiêng lệch, lún, hỏng liên kết. Trong lúc căng cốt thép dự ứng lực trên bệ căng phải kiểm tra biến dạng và chuyển vị của bệ căng cũng như tất cả các bộ phận liên kết, mối hàn để đảm bảo an toàn và chất lượng công tác kéo căng cốt thép dự ứng lực. 1.2.2. CHẾ TẠO DẦM BTCT DƯL KÉO SAU 1. Các bước thi công dầm  Thi công bãi đúc dầm. Môn học: Thi công Cầu  Thi công bệ đúc dầm, sản xuất ván khuôn, thí nghiệm thép thường, thép DƯL, thiết kế thành phần BT, kiểm định kích, đồng hồ đo .v.v.  Lắp ván khuôn đáy, cốt thép, ván khuôn thành và cốt thép cánh dầm.  Sản xuất bê tông và đổ bê tông.  Luồn cáp, căng kéo DƯL, sàng dầm ra bãi chứa.  Bơm vữa vào bó cáp, bịt đầu dầm, các yêu cầu kỹ thuật của dầm và vật liệu chế tạo theo thiết kế đã được duyệt. 2. Chuẩn bị cho công tác đúc dầm a. Làm bãi đúc và bệ đúc dầm, bãi chứa dầm, gia công ván khuôn. Hình III.1.3. Làm bãi đúc dầm Bãi đúc dầm phải được san đắp phẳng, gia cố mặt bãi bằng một lớp đá dăm dày 20cm (kích thước bãi xem bản vẽ). Gia công ván khuôn dầm bằng thép bản và thép hình, đảm bảo sai số so với kích thước thiết kế không quá 5mm. Ván khuôn dầm gồm ván khuôn đáy, ván khuôn thành và cánh dầm. Bệ đúc dầm bằng BTCT dầy 20cm bê tông cấp 20, có 2 lưới thép 16, a=200mm. Ván khuôn đáy dầm gia công bằng thép bản + thép hình. Thường mỗi bãi đúc dầm bố trí 02 bệ đúc, 02 bộ ván khuôn đáy, 01 bộ ván khuôn thành. b. Thí nghiệm cấp phối bê tông, chuẩn bị thép, ống gen Thiết kế thành phần BT: Mác thiết kế f28=40MPa (Mẫu hình trụ150x300). Để đảm bảo tiến độ thi công, bê tông được sử dụng phụ gia Sikamen NN hoặc MBT561 để sau 4 ngày bê tông đạt cường độ f4 ≥ 36 Mpa tiến hành căng kéo DƯL  Xi măng PC 40.  Cát, đá phù hợp với tiêu chuẩn vật liệu của dự án.  Thép thường, thép DƯL và neo được kiểm tra trước khi đưa vào sử dụng. Môn học: Thi công Cầu  Thép DƯL của Indonexia sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM A416, neo OVM.  Kích và đồng hồ đo lực được kiểm tra có sự chứng kiến của Tư vấn giám sát (hoặc người được uỷ quyền).  Ống gen tạo lỗ dùng loại ống xoắn quấn từ thép mạ kẽm có gân, đường kính ống d/D= 60/67, các mối nối phải bảo đảm kín khít không thấm nước. 3. Đúc dầm  Lắp ván khuôn đáy lên bệ đúc dầm.  Lắp cốt thép bầu và bụng dầm, lắp ống gen.  Lắp ván khuôn thành.  Lắp cốt thép mặt dầm, hoàn thiện ván khuôn cốt thép.  Trộn BT: Bê tông phải đảm bảo độ sụt khi đổ vào đầm là 10cm  2.  Bê tông vận chuyển bằng xe Mix, đổ thẳng vào dầm trình tự đổ BT như sau:  Đổ từng lớp mỗi lớp 30cm từ đầu này đến đầu kia, từ nách dầm trở lên đổ 1 lần.  Bê tông được bằng đầm rung, số lượng cho 1 dầm không nhỏ hơn 32 đầm, có thể dùng đầm dùi hỗ trợ nếu lượng đầm rung không đủ. Thời gian đổ BT 1 dầm không quá 5 giờ.  Bảo dưỡng dầm bê tông: Dùng bao tải gai phủ mặt dầm, tưới nước bảo dưỡng 4 ngày. Hình III.1.4. Bố trí cốt thép dầm Môn học: Thi công Cầu Hình III.1.5. Đổ bê tông dầm Hình III.1.6. Tháo ván khuôn dầm 4. Tạo dự ứng lực Theo quy định kỹ thuật:  Trong quá trình đổ BT dầm phải thông ống gen để tránh bị tắc do vữa xi măng tràn vào. Sau khi BT được 3 ngày tuổi, sử dụng khí ép thổi sạch ống gen và luồn cáp vào ống gen.  Phải kéo thử một dầm để xác định các tổn thất ứng suất, từ đó tính toán lực kéo tối đa, độ dãn dài.  Chỉ được kéo cốt thép sau khi đúc dầm 10 ngày, đồng thời nén mẫu bê tông 7 ngày đạt 80% cường độ thiết kế dầm. Công tác chuẩn bị:  Tập kết các thiết bị, vật liệu, vật tư như kích, máy bơm dầu, máy cắt thép, pa lăng nâng hạ kích, giá lắp pa-lăng, cáp thép, neo, chốt neo...  Chú ý kiểm tra hiệu chỉnh đồng hồ áp lực kích, có chứng chỉ kiểm tra.  Dự kiến phân công nhiệm vụ từng người theo tưng việc: phụ trách kích, đo độ giãn dài, ghi chép số liệu, hiệu lệng kéo giữa hai đầu, trình tự nhả kích sau khi kéo... Tổ chức kéo:  Tổ chức kéo từng bó cáp, phải theo thứ tự bó trên và ở trục tim trước, bó dưới sau.  Luồn cáp thép vào ống dẫn, để chừa mỗi đầu một đoạn dài khoảng 50cm. Cắt cáp thép.  Lắp neo, chốt neo cố định ( 2 mảnh).  Lắp kích, chốt neo thi công ( 3 mảnh) ở cả hai đầu dầm.  Dùng sơn hoặc phấn đánh dấu các đầu cáp ở vị trí ngang nhau để dễ dàng nhận biết khi có cáp bị tuột chốt neo.  Bắt đầu kéo theo cấp tải trọng qui định, kéo cả 2 đầu, đo độ dãn dài trên cáp ở từng đầu ( điểm đánh dấu), ghi vào lịch trình kéo cáp.  Sau khi căng cáp xong, tiến hành cắt đầu cáp để bịt neo bằng BT cấp 40. Môn học: Thi công Cầu  Sau 24 giờ từ khi đắp xong BT bịt neo. Tiến hành bơm vữa cấp 50 có phụ gia vào các bó cáp. Khi vữa đã sang tới đầu kia thì bịt lại, nâng áp lực lên 7 kg/cm2 thì dừng, duy trì sau 1 phút đóng van để vữa không hồi trở lại khi dừng bơm.  Sau khi bơm vữa xong tháo hệ van bơm, tiến hành làm công tác đổ bê tông bịt đầu dầm. Hình III.1.7. Căng cáp tạo DƯL 5. Hoàn thiện dầm và sàng ra bãi chứa  Ngay sau khi căng kéo 6 giờ có thể tiến hành kích dầm để đặt lên đường sàng (có thể chưa cần bơm vữa).  Khi đúc dầm để các lỗ ở bụng dầm và cánh dầm để tạo lỗ cho công tác buộc cáp kích dầm. Sàng dầm bằng phương pháp kích đạp trượt dầm trên đường ray có bôi mỡ để giảm ma sát Hình III.1.8. Bịt đầu neo 6. Công tác nghiệm thu chất lượng  Kiểm tra cao độ, độ thẳng của ván khuôn đáy. Môn học: Thi công Cầu  Nghiệm thu cốt thép bầu, bụng dầm và ống gen trước khi dựng ván khuôn thành.  Nghiệm thu ván khuôn thành và cốt thép mặt.  Kiểm tra chất lượng bê tông bằng các mẫu ép R4 (để căng cáp DƯL) và R28.  Nghiệm thu công tác tạo DƯL: Lực căng từng bó, độ dãn dài thực tế từng bó. Độ vồng của dầm sau khi tạo DƯL 24 giờ.  Đo đạc các kích thước của dầm. Môn học: Thi công Cầu Chương 2 LAO LẮP KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT LẮP GHÉP 2.1. CÁC CÔNG NGHỆ LẮP KẾ T CẤU NHỊ P CẦU BTCT GIẢN ĐƠN Để lao lắp KCN cầu BTCT loại này ta có nhiều phương pháp khác nhau. Với các cầu nhịp ngắn, do trọng lượng của các khối lắp ghép nhỏ cho nên người ta có thể dùng cần cẩu để lắp theo phương pháp lắp dọc hoặc lắp ngang. 2.1.1. LẮP KẾ T CẤU NHỊ P BẰNG CẦN CẨU CHẠY DƯỚI KẾ T CẤU NHỊ P 1.Phạ m vi áp dụ ng Thường dùng các cần cẩu bánh xích, bánh lốp, các cần cẩu này có thể di chuyển dễ dàng trên công trường. Nếu cần cẩu di chuyển trực tiếp trên đất nền thì cường độ của nền phải tốt. Chẳng hạn, nếu lao bằng cần trục bánh lốp, ứng suất nền đất phải là 4-5 daN/cm2; Nếu là cần trụ bánh xích, ứng suất ít nhất cũng phải đạt 2-3 daN/cm2. Trường hợp đất yếu, có thể kê ván gỗ hoặc lót thép tấm ở vệt bánh xe của cần trục. Nếu dầm dài hơn 21m thì dùng 2 cần cẩu nhưng phải chú ý điều khiển để khi cẩu lắp được nhịp nhàng. 2. Trình tự lắ p  Chọn cần cẩu phù hợp  Xác định vị trí đứng của cần cẩu  Đưa cần cẩu vào vị trí  Đưa dầm BTCT vào trong tầm với của cần cẩu  Cần cẩu lấy dầm và đưa vào gối  Cần cẩu quay một góc 180 độ để lấy dầm đặt vào vị trí (một cần cẩu)  Cần cẩu lùi để lấy dầm khác để lắp dầm tiếp theo (hai cần cẩu) Môn học: Thi công Cầu Hình III.2.1. Cẩu lắp theo phương ngang cầu trên cạn ở bãi sông 1. Bãi chứa dầm; 2. Cẩu lắp dầm; 3. Dầm thép; 4. Móc cẩu; 5.Hướng di chuyển của cẩu Hình III.2.2. Lắp kết cấu nhịp bằng 1 cần cẩu chạy dưới Môn học: Thi công Cầu CÈu CÈu Hình III.2.3. Lắp kết cấu nhịp bằng 2 cần cẩu chạy dưới Hình III.2.4. Lắp dầm cầu bằng 2 cần cẩu ghép đôi Môn học: Thi công Cầu 2.1.2. LẮP KẾ T CẤU NHỊ P BẰNG CẦN CẨU CHẠY TRÊN KẾ T CẤU NHỊ P 1. Phạ m vi áp dụ ng: Khi nền đất bải sông yếu hoặc mực nước sâu, cần cẩu lắp dầm có thể dùng phương án đi trên nhịp để lao. Trường hợp này cần cẩu phải có tầm với dài để cẩu dầm phía trước. Vì cần cẩu đi trực tiếp trên kết cấu nhịp nên chỉ lao được các dầm có chiều dài tối đa là 16m (140-150 kN). Loại này chỉ áp dụng cho nhịp nhỏ như cầu bản. 2.Trình tự lắ p  Chọn cần cẩu đủ tầm với và sức nâng.  Chọn vị trí để cần cẩu đứng ổn định phía sau mố.  Đưa cần cẩu vào vị trí trên đướng đầu cầu sau mố.  Đưa dầm vào tầm với của cần cẩu bằng xe goòng.  Cần móc cẩu lấy dầm đặt vào gối  Sau khi lắp xong nhịp thứ nhất tiến hành liên kết các dầm ngang và bản mặt cầu lại.  Rồi cho cần cẩu tiến ra đứng trên nhịp vừa mới lắp, các dầm được vận chuyển ra đứng bên cạnh cần cẩu, cần cẩu móc lấy và đặt vào vị trí gối... Hình III.2.5. Cẩu lắp dầm thép theo phương dọc cầu. 1. Đường ray; 2. Cần cẩu trung chuyển dầm đưa vào hệ di chuyển; 3. Tời kéo di chuyển xe goòng; 4. Xe goòng; 5. Cẩu lắp dầm; 6: dầm vừa lắp; Môn học: Thi công Cầu 7. nhịp dầm đã lắp;8. Dầm trên bãi. 2.1.3. LẮP KẾ T CẤU NHỊ P BẰNG 2 CẦN CẨU ĐỨNG TRÊN NHỊ P VỪA MỚI LẮP 1.Phạm vi áp dụng Thường dùng cho nhịp chính của cầu có chiều dài nhịp lớn một cẩu không đủ sức nâng do đó phải dùng hai cẩu. 2.Trình tự thi công  Xây dựng hệ đà giáo bắc qua nhịp cần lắp, bê trên lắp tà vệt đường ray.  Chọn hai cần cẩu đủ sức nâng tiến ra đứng trên 2 đầu nhịp vừa mới lắp.  Dầm cầu được vận chuyển đến bằng xe goòng rồi tiến ra trên hệ đường ray trên đà giáo.Nếu bên cạnh cầu đang xây dựng có cầu cũ thì không cần phải làm hệ đà giáo và kết cấu nhịp được vận chuyển ra đứng trên cầu đó.  Hai cần cẩu móc lấy 2 đầu dầm quay 1 góc đặc vào vị trí gối.  Tương tự như vậy thực hiện cho các dầm còn lại... Hình III.2.6. Lắp kết cấu nhịp bằng 2 cần cẩu đứng trên các nhịp vừa mới lắp Môn học: Thi công Cầu 2.1.4. LẮP KẾ T CẤU NHỊ P BẰNG CẦN CẨU ĐỨNG TRÊN HỆ NỔ I 1. Phạm vi áp dụng Khi phải lắp các kết cấu nhịp ở nơi sông sâu, không có điều kiện làm trụ tạm, dầm được vận chuyển đến bằng đường thủy. 2. Trình tự thi công  Dầm cầu được vận chuyển đến bằng xà lan, tập kết bên cạnh nhịp cần lắp  Cần cẩu lắp dầm đứng trên xà lan vuông góc với xà lan chở dầm  Cần cẩu móc lấy từng dầm nhẹ nhàng đặt vào vị trí gối  Tương tự như vậy lắp hết các dầm Môn học: Thi công Cầu Hình III.2.7. Một số hình ảnh lắp dầm bằng cần cẩu đứng trên hệ nồi 2.1.5. LẮP KẾ T CẤU NHỊ P CẦU BTCT BẰNG GIÁ LONG MÔN DI ĐỘNG 1. Phạ m vi áp dụ ng: Thích hợp để lao lắp cầu dầm BTCT nhiều nhịp, lao các kết cấu nhịp cầu BTCT có L33m cho cầu cạn, cầu vượt. Giá chữ Môn có thể được chế tạo sẵn trong nhà máy hoặc lắp ghép từ kết cấu UYKM 2.Trình tự thi công:  Làm sàn công tác cho giá Long Môn  Trên sàn công tác lắp đường ray cho giá Long Môn  Lắp giá long Môn  Vận chuyển dầm  Dùng giá Long Môn nhấc dầm và vận chuyển dầm đến đặt lên gối  Sau đó giá Long Môn trở về phía trong cẩu lắp dầm kế tiếp rồi vận chuyển đặt vào vị trí gối, và tiếp tục như vậy cho đến hết. Môn học: Thi công Cầu Hình III.2.8. Một số hình ảnh lắp dầm bằng giá long môn di động Hình III.2.9. Một số hình ảnh lắp dầm bằng giá long môn di động 2.1.6. LẮP KẾ T CẤU NHỊ P CẦU BTCT BẰNG GIÁ LONG MÔN CỐ ĐỊ NH 1. Phạ m vi áp dụ ng: Thích hợp để lao lắp cầu dầm BTCT nhiều nhịp, đặc biệt với các cầu có chiều cao lớn, và nhịp dài > 24m. Giá chữ Môn có thể được chế tạo sẵn trong nhà máy hoặc lắp ghép từ kết cấu UYKM.. 2.Trình tự thi công:  Làm đường công tác cho giá Long Môn di chuyển: - Nếu cầu thấp và địa chất tốt thì cần trục di chuyển dọc cầu bằng đường ray đặt trên bãi sông. Môn học: Thi công Cầu - Nếu cầu cao và địa chất sấu thì cần trục di chuyển dọc cầu bằng đường ray đặt trên hệ cầu tạm .  Lắp giá Long Môn đi chyển trên hệ đường ray ra vị trí cần lắp dầm.  Vận chuyển dầm bằng xe goòng đến bên dưới giá Long Môn.  Dùng giá Long Môn nhấc 2 đầu dầm và vận chuyển dầm đến đặt lên gối.  Sau đó xe goòng trở về phía trong vận chuyển tiếp dầm khác ra rồi giá Long Môn nhấc 2 đầu dầm và vận chuyển dầm đến đặt lên gối.  Sau khi lắp xong nhịp thứ nhất di chuyển giá ra vị trí nhịp kế tiếp và tiếp tục như vậy cho đến hết. Hình III.2.10. Sơ đồ lắp đặt dầm bằng cần cẩu long môn. 1. Cầu tạm bằng thanh vạn năng; 2. Cần trục long môn bằng thanh vạn năng; 3. Dầm lắp Hình III.2.11. Một số hình ảnh lắp dầm bằng giá long môn cố động Môn học: Thi công Cầu 2.1.7. LAO DỌC KẾ T CẤU NHỊ P TRÊN Đ À GIÁO 1. Phạm vi áp dụng: Phương pháp này ít dùng, chỉ dùng ở nơi thiếu thiết bị lao lắp, cầu nhỏ, sông cạn 2.Trình tự thi công  Với phương pháp này ta tiến hành làm trụ tạm.  Lắp đà giáo để lao dọc kết cấu nhịp trên đà giáo.  Lắp tà vẹt và đường rây để xe goòng chở dầm di chyển  Xe goòng chở từng dầm di chuyển trên hệ đường rây ra ngoài vị trí nhịp  Khi đến vị trí nhịp xe goòng chuyển từ đường lao dọc sang đường ngang rồi đưa dầm đến vị trí gối  Tương tự như vậy để thực hiện cho các nhịp tiếp theo. 2% b 2% §-êng ray DÇm BTCT b I 6000,l=32000 Ray P43 Hình III.2.12. Lao dọc dầm trên đà giáo Hình III.2.13. Một số hình ảnh lao dọc dầm trên đà giáo thép Môn học: Thi công Cầu 2.1.8. LẮP KẾ T CẤU NHỊ P BẰNG GIÁ 3 CHÂN 1. Phạm vi áp dụng: Thích hợp để lao lắp cầu dầm BTCT nhiều nhịp, đặc biệt với các cầu có chiều cao lớn, và nhịp dài > 20m 2.Trình tự thi công  Lấy hệ thống tà vẹt, đường ray trên đường đầu cầu để giá 3 chân sau này di chuyển.  Lắp dựng giá 3 chân trên hệ thống đường ray ở trên nền đường đầu cầu  Lao giá 3 chân đến vị trí lắp cầu theo phương pháp hẫng  Dầm được chuyển dọc bằng xe goòng đến bên dưới giá 3 chân  Khi đầu dầm đến móc số 1 thì được móc lên và lao kéo ra ngoài  Khi đầu dầm còn lại đến vị trí móc số 2 thì móc lấy và nhắt lên rồi lao dầm ra ngoài vị trí cần lắp.  Khi đến vị trí cần lắp chuyển đường lao dọc thành đường lao ngang trên giá 3 chân, để đưa dầm đến vị trí gối cầu.  Sau khi lắp xong nhịp thứ nhất xong tiến hành liên kết dầm ngang , bản mặt cầu rồi kéo dài hệ thống đường ray ra để giá 3 chân di chuyển ra nhịp kế tiếp và tiến hành tương tự như trên cho đến hết. Hình III.2.14a. Lắp dầm bằng giá 3 chân 1. Đối trọng; 2,4. Chân giá; 8. chân giá thay đổi được chiều cao; 3. Dàn liên tục; 5. Bộ chạy của giá; 6. Palăng xích; 7. Dầm ngang mút thừa; 9. Dầm cần lắp; 10. Xe goòng chở dầm Môn học: Thi công Cầu Hình III.2.15. Một số hình ảnh lắp dầm bằng giá 3 chân Hình III.2.16. Một số hình ảnh lắp dầm bằng giá 3 chân Hình III.2.14b: Mặt cắt ngang giá 3 chân Môn học: Thi công Cầu 2.1.9. LẮP KẾ T CẤU NHỊ P BẰNG TỔ HỢP LAO CẦU 1. Phạm vi áp dụng: Thích hợp để lao lắp cầu dầm BTCT nhiều nhịp, đặc biệt với các cầu có chiều cao lớn, và nhịp dài . 2.Cấu tạo tổ hợp lao cầu Tổ hợp gồm cầu dẫn (2), hai cần trục long môn tự hành (1) chạy bằng đường ray đặc trên cầu dẫn, có khả năng cầu 120 kN, để nâng hạ phiếm dầm (3). Đối trọng (4) có tác dụng giữ ổn định cho cầu dẫn khi kéo về phía trước bằng tời và dây cáp. Cẩu dầm gồm dầm chính (6) nối với nhau bằng liên kết ngang (5). Cần trục Long Môn đặt trên hệ bánh xe cách nhau 7,8m và 9,2m theo chiều ngang tương ứng với khoảng cách, giữa hai dầm biên. Khi đặc phiếm dầm (3) lên gối cũng phải dùng 2 cần trục vận hành cùng một lúc. Như vậy, các phiếm dầm có thể được lao dọc và sàn ngang một cách dễ dàng. 3.Trình tự thi công:  Lắp cầu dẫn trên đường đầu cầu rồi lao hẫng kê trên đỉnh của mố, trụ.  Cần trục Long Môn cẩu dầm BTCT và chạy dọc trên đường đầu cầu và chạy trên cả cẩu dẫn.  Khi đến vị trí dầm được chuyển ngang và hạ xuống gối.  Sau khi lắp xong các dầm cho nhịp đầu muốn lao nhịp tiếp theo, cầu dẫn được kéo dọc đến vị trí mới rồi công việc được tiến hành như nhịp dầu. Hình III.2.17. Lao cầu bằng dầm dẫn và giá long môn Môn học: Thi công Cầu 2.2. CÁC CÔNG NGHỆ LẮP RÁP KẾ T CẤU NHỊ P CẦU LIÊN TỤC BTCT 1.Phạm vi áp dụng Kết cấu nhịp dầm liên tục bê tông cốt thép được lắp ghép từ những khối dầm riêng biệt ta có thể lắp ghép chúng trên đà giáo cố định bắng các cần cẩu. 2.Các bước thi công: Các cần cẩu này chạy trên mặt đất hoặc chạy trên phần kết cấu nhịp đã được xây dựng để lắp tiếp các nhịp sau. Mối nối giữa các khối với nhau thường bố trí ở những nơi có mômen nhỏ nhất trong kết cấu dầm liên tục. Khi các thiết bị di chuyển trên đà giao1 hoặc dưới mặt đất để lắp ráp thì các khối lắp ráp chỉ chịu tác dụng của tải trọng do trọng lượng bản thân của chúng gây ra. Nếu dùng cần cẩu hoặc giá ba chân di chuyển trên các nhịp đã lắp để lắp các nhịp tiếp theo thì các khối lắp ghép còn phải chịu thêm trọng lượng cần cẩu và xe chở dầm, khi đó cần phải tăng cường các khối dầm và đặt thêm các trụ tạm. Hình III.2.18. Sơ đồ lắp đặt dầm bằng cần cẩu chân dê di động Môn học: Thi công Cầu Hình III.2.19. Một số hình ảnh lắp kết cấu nhịp BTCT liên tục Môn học: Thi công Cầu Hình III.2.20. Một số hình ảnh lắp liên kết các dầm BTCT giản đơn thành liên tục Môn học: Thi công Cầu Chương 3 XÂY DỰNG KÊT CẤU NHỊP CẦU BTCT TOÀN KHỐI 3.1. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH 3.1.1. Đ À GIÁO ĐỂ THI CÔNG CẦU BTCT TOÀN KHỐ I Đà giáo để đỡ cầu dầm BTCT có nhiệm vụ đỡ ván khuôn chứa đầy bê tông từ khi bắt đầu đổ bê tông cho đến khi bê tông đủ cường độ. Vấn đề quan trọng nhất khi đổ bê tông trên đà giáo là vấn đề lún của đà giáo  Yêu cầu của đà giáo:  Phải đủ cứng.  Cấu tạo đơn giản, dễ lắp giáp và sử dụng nhiều lần.  Chịu được tác động của các loại tải trọng trong thời gian thi công. Trong thi công thường dùng đà giáo ván khuôn gỗ và đà giáo ván khuôn thép: Hình III.3.1. Cấu tạo đà giáo gỗ  Đà giáo ván khuôn gỗ dùng cho cầu nhịp nhỏ, chiều cao mố thấp, chiều sâu MNTC nhỏ 23m.  Đà giáo ván khuôn thép dùng khi thi công các cầu có trọng lượng bản thân kết cấu nhịp lớn, hay dùng kết cấu UYKM nhưng hiện nay dùng các loại đà giáo định hình được các đơn vị thi công tự thiết kế với các khẩu độ khác nhau. Môn học: Thi công Cầu 420009000 1 2 mÆt c¾t 2-2MÆt c¾t 1-1 Hình III.3.2. Sơ đồ giàn giáo thép (dàn H10) Hình III.3.3. Sơ đồ giàn giáo bằng cột chống Môn học: Thi công Cầu Hình III.3.4. Đà giáo cố định thi công cầu BTCT 3.1.2. TRÌNH TỰ THI CÔNG  Lắp đặt đà giáo, trụ tạm  Thử tải để khử lún và kiểm tra độ ổn định của đà giáo  Lắp đặt ván khuôn.  Điều chỉnh cao độ ván khuôn.  Bố trí cốt thép, ống ghen (nếu là BTCT dự ứng lực)  Đổ bê tông dầm . 1. Yêu cầ u về việ c đổ bê tông cầ u dầ m BTCT  Bê tông phải bịt kín các kẽ hở giữa các cốt thép  Không có lỗ hổng trong lòng bê tông và không có đá nổi ở mặt ngoài kết cấu BTCT  Bê tông phải có chất phụ gia thích hợp, kích cỡ của đá dăm phải nhỏ hơn khoảng cách giữa hai cốt thép gần nhau.  Bê tông khi thi công cần được đầm chặt theo yêu cầu thiết kế đề ra. 2. Trình tự đổ bê tông Hình III.3.5. Phương pháp đổ BT kết cấu nhịp a. Lớp nằm ngang b. Lớp xiên c. Đổ BT bụng dầm Môn học: Thi công Cầu 1. Cửa sổ 2. Ván khuôn  Với cầu có khẩu độ nhỏ thì sau khi đặt cốt thép và bố trí ván khuôn xong người ta tiến hành đổ bê tông 1 đợt trên suốt chiều dài dầm.  Với cầu có nhịp lớn, chiều cao lớn ( h1.5m) thì thường thường nên đổ bê tông dầm dọc, dầm ngang trước sau đó mới đổ bê tông bản mặt cầu.  Trong các cầu có bề rộng mặt cầu lớn 1020m thì người ta không đổ đồng thời tất cả các dầm 1 lúc mà người ta tiến hành đổ từng dầm 1. Dầm ngang để liên kết với dầm dọc thì người ta phải để rãnh nối, những rãnh nối này sẽ đổ kín sau.  Trong trường hợp cầu có khẩu độ lớn thì việc đổ bê tông theo lớp xiên với góc nghiêng từ 1525o. Khi đổ bê tông cần chú ý đến lún không đều của đà giáo và ảnh hưởng của tính chất nguyên khối và tính chất không đều của bê tông.  Để khắc phục lún không đều của đà giáo thì khi đổ bê tông dầm người ta chừa mạch hở để đề phòng nứt hoặc chia đoạn để đúc trên đà giáo. Hình III.3.6. Trình tự đổ BT (I-IV) của đoạn dầm liên tục Đối với dầm liên lục và mút thừa đúc tại chỗ thường ở giữa nhịp giàn giáo có độ biến dạng lớn, trái lại ở vị trí điểm tựa, độ biến dạng không đáng kể ( hoặc không lún) vì lún không đều, bê tông sẽ bị nứt ở chỗ gẫy góc của độ võng. Vì vậy, khi đổ bê tông phải để khe công tác ở trên đỉnh trụ ( kể cả trụ tạm). Khe công tác còn có tác dụng làm giảm ứng suất do co ngót của của bê tông. Bề rộng khe công tác lấy khoảng 0,8-1m. Mỗi đoạn cũng phải đổ bê tông từ hai đầu vào như giới thiệu trên Hình III.3.7. Khi đổ bê tông ở khe công tác, phải làm nhám mặt bê tông cũ bằng cách đúc, tẩy và rửa sạch để bảo đảm liên kết tốt giữa các khối bê tông. Môn học: Thi công Cầu Hình III.3.7. Bố trí cốt thép và đổ bêtông kết cấu nhịp trên đà giáo 3.2. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT TRÊN ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG MSS 3.2.1. CÔNG NGHÊ ĐỔ BÊ TÔNG TẠI CHỖ TRÊN ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG Hệ thống đà giáo di động được phát triển từ hệ đà giáo cố định truyền thống. Đối với cầu có kết cấu nhịp dài và điều kiện địa chất, địa hình phức tạp đòi hỏi xem xét về giá thành lắp dựng, tháo lắp hệ thống đà giáo và ván khuôn kết cấu dầm thì việc áp dụng công nghệ này giúp giảm tối đa giá thành lắp dựng và thời gian chu kỳ thi công bằng việc di chuyển toàn bộ hệ thống đà giáo, ván khuôn từ một nhịp đến nhịp tiếp theo. Công nghệ này thuộc phương pháp đổ bê tông tại chỗ. Sau khi thi công xong một nhịp, toàn bộ hệ thống ván khuôn và đà giáo được lao đẩy tới nhịp tiếp theo và bắt đầu công đoạn thi công như nhịp trước, cứ như vậy theo chiều dọc cầu cho đến khi hoàn thành kết cấu nhịp. Với công nghệ này trong quá trình thi công ta vẫn tạo được tĩnh không dưới cầu cho giao thông cho thủy bộ, mặt khác không chịu ảnh hưởng của điều kiện địa hình, thuỷ văn và địa chất khu vực xây dựng cầu. Kết cấu nhịp cầu có thể thực hiện theo sơ đồ chịu lực là dầm giản đơn và liên tục nhiều nhịp với chiều cao dầm có thay đổi hoặc không thay đổi. Chiều dài nhịp thực hiện thuận lợi và hợp lý trong phạm vi từ 3560 m. Số lượng nhịp trong một cầu về nguyên tắc là không hạn chế vì chỉ cần lực đẩy dọc nhỏ và không lũy tiến qua các nhịp. Tuy nhiên các công trình phụ trợ của công nghệ này còn khá cồng kềnh: Dàn đẩy, trụ tạm, mũi dẫn nhưng với tính chất vạn năng của công nghệ có thể cải tiến được nhược điểm này như chế tạo: dàn cứng chuyên dụng dùng cho nhiều nhịp, nhiều kết cấu, kết hợp dàn cứng với mũi dẫn, thân trụ tạm lắp ghép và di chuyển được. 3.2.2. TÍNH NĂNG CƠ BẢN CỦA CÔNG NGHỆ Với đặc điểm trọng lượng nhẹ, dễ dàng tháo lắp trong quá trình thi công với sự trợ giúp đặc biệt của hệ thống thuỷ lực, hệ thống nâng hạ hoàn chỉnh. Hệ thống Môn học: Thi công Cầu đà giáo di động (MSS - Movable Scaffolding System ) có những tính năng nổi bật sau:  Có khả năng sử dụng lại hệ thống thiết bị từ công trình này đến công trình khác có cùng qui mô. Tất nhiên là có sự thay đổi một phần hệ thống ván khuôn cho phù hợp với mặt cắt kết cấu nhịp.  Dễ dàng áp dụng cho các cầu với các loại sơ đồ kết cấu nhịp và các loại mặt cắt ng