Thi công công trình bến

Chương 7. Thi công công trình bến 7-1 Chương 7 THI CÔNG CÔNG TRÌNH BẾN 7.1. Khái niệm chung 7.1.1. Khái niệm về phương pháp thi công lắp ghép Công trình bến lắp ghép là công trình bến được tạo nên bằng sự liên kết các mảnh kết cấu đã được chế tạo sẵn với nhau. Phương pháp thi công lắp ghép có các ưu điểm sau: - Do các cấu kiện được chế tạo sẵn trong các nhà xưởng nên có thể áp dụng được các biện pháp thi công tiên tiến, chất lượng được đảm bảo, cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân; - Năng suất lao động cao cho nên giảm được giá thành xây dựng; - Thời gian chịu ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên ít nên tốc độ thi công nhanh. Nhược điểm: - Đòi hỏi trình độ thi công cao, các phần công việc thi công đều phải đòi hỏi độ chính xác lớn; - Khó khắc phục các sai sót trong quá trình thi công; - Việc áp dụng phương pháp thi công lắp ghép yêu cầu người thiết kế phải nắm vững các tính chất chịu lực của từng bộ phận công trình để phân chia công trình thành các bộ phận kết cấu hợp lý; - Đòi hỏi các thiết bị thi công như cẩu lắp, vận chuyển phải có sức chuyên chở, sức nâng, tầm với lớn. 7.1.1.1. Phương pháp thi công 1) Phân chia công trình thành các cấu kiện Khi phân chia công trình thành các cấu kiện phải quan tâm đến các vấn đề sau: - Phải đảm bảo các mối nối phải nằm ở những vị trí có ứng suất hoặc biến dạng là nhỏ nhất, đảm bảo tối đa tính toàn khối của công trình; - Phù hợp với sức nâng, tầm với, sức chuyên chở của các thiết bị máy móc; - Với các kết cấu khi chế tạo phải bố trí các chi tiết để làm liên kết và phải có các dự trữ sai số thoả đáng. 2) Tiến hành chế tạo các cấu kiện 3) Cẩu, vận chuyển và lắp dựng các cấu kiện Khi cẩu, vận chuyển và lắp dựng các cấu kiện phải tính toán về mặt thiết bị (kích thước, khả năng chuyên chở…). Lập trình trình tự lắp ghép (trình tự thi công) để việc di chuyển của các thiết bị là ít nhất, các công việc không bị chồng chéo lên nhau. Công việc trước tạo điều kiện thuận lợi cho công việc sau và phải đảm bảo các điều kiện an toàn về kết cấu và an toàn lao động. Chương 7. Thi công công trình bến 7-2 4) Cố định tạm thời Hình 7.1. Sơ đồ biện pháp cố định tạm thời. 5) Điều chỉnh về vị trí và cao độ Việc điều chỉnh về vị trí và cao độ được thực hiện nhờ các thiết bị cẩu lắp và các máy móc đo đạc (máy kinh vĩ, máy thuỷ bình, dây nước). Nếu các cấu kiện chưa đúng vị trí thì phải điều khiển phương tiện căn cứ vào chỉ dẫn của máy đo đạc để điều chỉnh vị trí. Sau khi đã điều chỉnh đúng vị trí thì tiến hành điều chỉnh về cao độ. Sau khi điều chỉnh được về vị trí và cao độ cần cố định tạm thời bằng các liên kết (bằng các tấm đệm thép) được hàn liên kết chắc chắn. 6) Liên kết mối nối Việc liên kết mối nối giữa các cấu kiện được thực hiện theo 2 phương pháp: - Liên kết khô: Dùng phương pháp hàn hoặc bulông. Hình 7.2. Liên kết khô. - Liên kết ướt: Liên kết mối nối bằng bêtông. Hình 7.3. Liên kết ướt. Khi xử lý mối nối ướt cần phải đảm bảo: - Liên kết giữa cốt thép với cốt thép; Chương 7. Thi công công trình bến 7-3 - Liên kết giữa cốt thép với bêtông; - Liên kết giữa bêtông cũ với bêtông mới. Để đảm bảo các điều kiện trên, khi tiến hành xử lý mối nối cần phải: - Đảm bảo chiều dài đường hàn nối cốt thép và bề mặt cốt thép phải sạch; - Đục nhám bề mặt bêtông cũ, tẩy những hòn đá bong chân, những miếng bêtông bị nứt vỡ; - Phun rửa mối nối bằng vòi nước cao áp, vệ sinh mối nối sạch sẽ, làm kín ván khuôn, sau đó tưới một lớp mỏng nước ximăng rồi đổ bêtông liên kết. 7.1.2. Khái niệm về phương pháp thi công đổ tại chỗ 7.1.2.1. Ưu điểm của phương pháp - Phương pháp này đảm bảo được tính toàn khối của công trình; - Kỹ thuật thi công đơn giản; - Sửa chữa những sai sót của quá trình thi công trước đơn giản hơn; - Không cần các thiết bị cẩu lắp có sức nâng lớn. 7.1.2.2. Nhược điểm - Mặt bằng thi công chật hẹp do phương tiện và người tập trung đông vào cùng một thời điểm; - Chi phí xây dựng cao; - Phải tính toán hệ thống ván khuôn đà giáo; - Khối lượng bê tông đổ lớn do đó không thể đổ một lần, vì vậy ta phải chia thành nhiều đợt đổ. Khi đổ đợt tiếp theo phải vệ sinh bề mặt của đợt đổ trước cẩn thận; - Cấu kiện có kích thước lớn, do đó khi thi công bê tông phải thiết kế mạch ngừng. Công việc này cần đảm bảo độ chính xác vì tại vị trí này cường độ của bê tông không đồng nhất, cho nên nếu ta bố trí mạch ngừng vào vị trí có nội lực lớn thì chất lượng của công trình không đảm bảo; - Thi công bê tông hoàn toàn ở ngoài trời do đó cần có kỹ thuật thi công và bảo dưỡng bê tông tốt; - Chịu tác động của sự dao động mực nước và của thời tiết; - Khó áp dụng được các biện pháp thi công tiên tiến, khó có điều kiện cải thiện điều kiện làm việc của công nhân. 7.1.3. Khái niệm về phương pháp thi công kết hợp Phương án này ta tận dụng các ưu điểm và hạn chế nhược điểm của hai phương án trên. Đối với các kết cấu chịu lực chính, có thể cho phép thi công đổ bê tông tại chỗ thì ta tiến hành đổ bê tông tại chỗ để đảm bảo tính toàn khối của công trình. Với những cấu kiện phụ hoặc không cho phép thi công tại chỗ thì ta có thể thi công lắp ghép để đảm bảo tiến độ thi công toàn công trình. Chương 7. Thi công công trình bến 7-4 7.2. Thi công công trình bến trên nền cọc 7.2.1. Thi công công trình bến trên nền cọc vuông 7.2.1.1. Trình tự thi công theo mặt cắt ngang Hình 7.4. Trình tự thi công công trình bến trên nền cọc vuông theo mặt cắt ngang. 1) Nạo vét: để tạo mái dốc và đào hố móng; 2) Đổ cát lớp đệm; 3) Đóng cọc; 4) Thi công dầm ngang; 5) Đổ đá lòng bến và chân khay; 6) Thi công dầm dọc; 7) Thi công bản mặt cầu; 8) Thi công bản tựa tàu; 9) Thi công tầng lọc ngược; 10) Thi công công trình sau bến; 11) San lấp sau bến; 12) Thi công lắp đặt bích neo, đệm va; 13) Thi công lớp mặt bến, hoàn thiện, bàn giao công trình. 7.2.1.2. Các biện pháp kỹ thuật thi công 1) Nạo vét Tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, địa chất, khối lượng và điều kiện đổ đất mà có thể lựa chọn phương tiện thi công (tàu cuốc, tàu hút, gầu ngoạm). Khi đào thì đào theo dạng bậc thang, chiều sâu mỗi lớp không nhỏ hơn 0,5m và lấy mái dốc từ (1:3)÷ (1:4) để đảm bảo ổn định cho đất khi đóng cọc. Để đào được mái dốc theo thiết kế ta cần phải dựng các chập tiêu theo chiều ngang và theo chiều dọc để điều chỉnh tàu nạo vét theo đúng tuyến. 2) Đổ cát đệm Chương 7. Thi công công trình bến 7-5 Tác dụng của lớp đệm cát là để gia tải nền đất yếu và chống lại hiện tượng trồi bùn khi đổ đá làm giảm góc nội ma sát của đá. Đổ cát thường dùng cần trục mắc gầu ngạm hoặc dùng máng để tránh hiện tượng cát trôi gây hao hụt nhiều, cần chọn thời điểm có dòng chảy yếu. Khi đổ phải hạ gầu hoặc miệng máng xuống gần sát với cao độ thiết kế mới tiến hành đổ. 3) Đóng cọc và phá đầu cọc Căn cứ vào sơ đồ đóng cọc và tính năng của giá búa mà ta định ra trình tự đóng cọc cho hợp lý. Theo trình tự đóng cọc và điều kiện địa hình bố trí hệ thống định vị. Căn cứ vào điều kiện địa hình và thuỷ văn mà lựa chọn mực nước đóng cọc và chiều cao giá búa, thời gian thi công cho thích hợp. Căn cứ vào điều kiện địa chất, chiều dài cọc để chọn quả búa và chiều cao giá búa. Xác định cao độ cần phá, đánh dấu trên từng thân cọc, phương tiện sử dụng là máy thuỷ bình, mia, thước thép, dây nước, thước đo nước (thuỷ chí). Theo phương thẳng đứng, cao độ phá đầu cọc luôn lớn hơn cao độ đáy dầm từ 5÷7cm. Để tiến hành phá đầu cọc phải tạo sàn công tác làm mặt bằng cho công nhân đứng, thường sử dụng xà kẹp bằng gỗ bắt bulông ôm chặt thân cọc, trên đó gác hệ thống dầm và ván sàn. Hình 7.5. Cao độ đục phá đầu cọc. 4) Thi công dầm ngang Dầm ngang có thể được chế tạo sẵn để thi công bằng phương pháp lắp ghép hoặc đổ tại chỗ. * Thi công bằng phương pháp lắp ghép: Chương 7. Thi công công trình bến 7-6 Hình 7.6. Thi công dầm ngang bằng phương pháp lắp ghép. 1. Dầm; 2. Thép chữ C; 3. Cốt chờ của cọc; 4. Cọc. Theo phương pháp này, dầm ngang được chế tạo sẵn trong các công xưởng rồi được liên kết với đầu cọc đã đóng tại công trường. Để liên kết dầm với đầu cọc thì trên thân dầm ngang phải để sẵn các lỗ có kích thước rộng hơn tiết diện ngang của cọc theo mỗi bên từ 7,5÷10cm. Tại vị trí của lỗ ở trên thân dầm, người ta đặt thêm thanh thép C hoặc I để tăng độ cứng cho dầm và tỳ lên trên đầu cọc. Dầm ngang được vận chuyển xuống công trình bằng xà lan rồi dùng cần trục nổi cẩu đặt vào vị trí, sau khi điều chỉnh về vị trí và cao độ phải tiến hành cố định tạm thời sau đó cẩu lắp ván khuôn, đặt thêm cốt thép rồi đổ bêtông liên kết. Ưu điểm của phương pháp là thi công tại hiện trường trong thời gian ngắn nên khắc phục được những ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, chất lượng cấu kiện tốt, tuy nhiên nó đòi hỏi phải có xà lan, cần trục lớn, đồng thời khó khắc phục sai số do đóng cọc, đục phá đầu cọc. * Thi công bằng phương pháp đổ tại chỗ: Hình 7.7. Thi công dầm ngang bằng phương pháp đổ tại chỗ. 1. Cọc; 2. Xà kẹp gỗ; 3. Bulông bắt xà kẹp; 4. Dầm ngang; 5. Dầm dọc; 6. Ván đáy; 7. Ván thành; 8. Thanh nẹp đứng; 9. Thanh nẹp dọc; 10. Thanh chống xiên; 11. Cốt thép dầm; 12. Cốt thép chờ của cọc. Chương 7. Thi công công trình bến 7-7 Xác định cao độ bắt xà kẹp, lắp dầm ngang, dầm dọc, bản đáy. Quá trình này phải liên tục kiểm tra cao độ mặt ván đáy để tiến hành điều chỉnh. Sau khi kiểm tra xong cao độ, độ vững chắc của hệ thống ván đáy xong thì tiến hành lắp dựng cốt thép của dầm. Sau khi kiểm tra cốt thép xong thì tiến hành lắp dựng ván thành liên kết thanh nẹp dọc, thanh chống xiên, thanh nẹp đứng. Sau khi kiểm tra, nghiệm thu ván khuôn và cốt thép để có thể tiến hành đổ bêtông thì cần kiểm tra về vật liệu, thiết bị, nhân lực. Để đảm bảo quá trình đổ bêtông được an toàn cần phải kiểm tra ván khuôn về độ bền, độ cứng và độ ổn định. Chọn đường kính bulông theo điều kiện: 2/. PfNFms ≥= (7.1) _N Lực siết bulông; f _ Hệ số ma sát ( f = 0,45: giữa bêtông và gỗ); P _ Tải trọng từ bên trên truyền xuống (bêtông chưa đông kết, ván khuôn, cốt thép, người và thiết bị thi công). Từ N có thể tính ra được đường kính của bulông: γ.R NFbl = (7.2) R _ Cường độ của thép làm bulông; γ _ Hệ số điều kiện làm việc. Từ đó có thể tính ra tiết diện thanh gỗ và kích thước long đen. Nếu không đủ phải làm thêm một tầng xà kẹp nữa. Trường hợp trọng lượng bên trên truyền vào xà kẹp quá lớn có thể tăng thêm một tầng xà kẹp hoặc chia bêtông bên trên thành nhiều lớp đổ có chiều cao thấp hơn. Khi lớp dưới đủ cường độ thì mới đổ lớp bên trên. 5) Đổ đá lòng bến Sau khi đổ dầm ngang đạt 50% cường độ thì tiến hành đổ đá lòng bến, có thể sử dụng nhân lực thủ công hoặc cần trục. Để đảm bảo ổn định của nền cọc cần có các biện pháp liên kết toàn bộ nền cọc thành một hệ khung. Đổ đá lên đến mái dốc thì cần cho nhân lực lát đá cẩn thận theo thiết kế, khi đổ đá phải đổ xung quanh cọc không được chênh lệch quá 1m (có thể làm biến dạng hoặc gãy cọc). Đổ đá đến chân tầng lọc ngược thì phải lập tức vừa thi công tầng lọc ngược, vừa đổ đá. 6) Thi công dầm dọc * Thi công lắp ghép Chương 7. Thi công công trình bến 7-8 Hình 7.8. Thi công dầm dọc bằng phương pháp lắp ghép. Dầm dọc được thi công bằng phương pháp lắp ghép thì tại vị trí liên kết giữa dầm dọc và dầm ngang thì dầm ngang được chế tạo sẵn lỗ chờ đặt dầm dọc. Khi cẩu lắp dầm dọc vào vị trí thì tiến hành liên kết cốt thép chờ của dầm ngang với dầm dọc, dầm dọc với dầm dọc, làm ván khuôn, vệ sinh mối nối rồi tiến hành liên kết mối nối. • Thi công đổ tại chỗ Hình 7.9. Lắp đặt cốt thép dầm ngang mở rộng cầu tàu. Hình 7.10. Buộc cốt thép dầm, bản cầu tàu. Hình 7.11. Lắp đặt ván khuôn dầm cầu tàu. Chương 7. Thi công công trình bến 7-9 Hình 7.12. Đổ bêtông dầm ngang, dầm dọc cầu tàu. Hình 7.13. Vị trí mạch ngừng khi thi công dầm theo phương pháp đổ tại chỗ. Vị trí mạch ngừng: mạch ngừng được đặt tại vị trí có mômen nhỏ nhất (M=0), tại vị trí 1/4 hoặc 3/4 nhịp dầm. Căn cứ vào đó để thiết kế ván khuôn dầm và tổ chức đổ bêtông dầm ngang tại chỗ. Với dầm ngang và dầm dọc thi công bằng phương pháp đổ tại chỗ thì được tiến hành thi công đồng thời (tức là làm cả dầm ngang và dầm dọc cùng lúc). 7) Thi công bản mặt cầu * Phương pháp thi công lắp ghép Hình 7.14. Mặt bằng thi công lắp ghép bản mặt cầu. Chương 7. Thi công công trình bến 7-10 Hình 7.15. Thi công bản mặt cầu theo phương pháp lắp ghép. Phân chia bản mặt cầu, đánh số thứ tự các vị trí, căn cứ vào việc phân chia, trình tự thi công theo mặt bằng để có kế hoạch thi công đúc sẵn bản mặt cầu cho thích hợp. Sau khi bêtông bản mặt cầu đủ cường độ thì tiến hành cẩu lắp. Bản mặt cầu kê trên các dầm ngang và dầm dọc, để tiện cho công tác lắp ghép và liên kết ta chia mặt cầu thành các tấm có chiều dài bằng khoảng cách giữa hai dầm ngang cộng thêm 5cm và sai số khi đóng cọc. Nếu ô bản có chiều rộng lớn thì tuỳ thuộc vào sức nâng của cần trục mà người ta chia thành từng tấm có chiều rộng thích hợp. e _ Khoảng cách giữa hai mép của bản mặt, được lấy theo điều kiện liên kết của cốt thép. Khi lắp đặt bản mặt cầu vào vị trí, điều chỉnh cao độ rồi tiến hành liên kết cốt thép chờ của bản với bản và của bản với dầm. Trên mặt cầu thường có các lỗ thông hơi làm bằng ống nhựa đặt trong bản làm giảm áp lực không khí khi nước lên cao làm kín khung dầm ngang và dầm dọc. * Phương pháp đổ tại chỗ Chương 7. Thi công công trình bến 7-11 Hình 7.16. Thi công bản mặt cầu theo phương pháp đổ tại chỗ. Dùng cây chống bằng gỗ chống vào ván đáy của dầm để đỡ các dầm dọc phía trên, dầm dọc này có nhiệm vụ đỡ ván đáy. Để dễ điều chỉnh cao độ và tháo dỡ ván khuôn thì chân cây chống được nêm bằng nêm gỗ. Sau khi rải ván thì mặt của ván được trải một lớp vỏ bao xi măng hoặc nylon để vừa có tác dụng chống dính, vừa có tác dụng đảm bảo độ kín khít cho ván khuôn. Sau đó tiến hành làm cốt thép làm bêtông bản mặt cầu. Làm vệ sinh sạch sẽ mặt dầm bêtông đã đổ, ván khuôn cốt thép rồi tiến hành đổ bêtông. Hình 7.17. Thi công cốt thép bản mặt cầu. Chương 7. Thi công công trình bến 7-12 Vì bản mặt cầu có khối lượng lớn và để phù hợp với tiến độ thi công hệ thống dầm, người ta cũng chia bản mặt thành nhiều đợt đổ, khối lượng mỗi đợt đổ phụ thuộc vào tiến độ thi công dầm, khối lượng bêtông bản, thiết bị, nhân lực, mặt bằng... 8) Thi công giá cập tàu (vòi voi) * Phương pháp thi công lắp ghép Hình 7.18. Thi công giá cập tàu theo phương pháp lắp ghép. 1. Cọc; 2. Xà kẹp; 3. Dầm đỡ; 4. Nêm; 5. Bản tựa; 6. Bê tông bệ trụ; 7. Thép hình I, C; 8. Thép chờ. Trình tự: - Đúc sẵn bản tựa tàu. - Đổ bêtông dầm hoặc bêtông trụ tựa. Khi đó ở đầu dầm hoặc trụ phải chôn sẵn một đoạn thép I hoặc thép C. - Khi bêtông bệ tựa và bêtông bản tựa đạt cường độ thiết kế thì tiến hành cẩu lắp để treo bản tựa vào thép I chôn sẵn. Nếu bản tựa được treo trên một đầu cọc thì nó được bố trí 2 móc cẩu và 1 móc treo, còn nếu bản tựa liên kết với 2 đầu cọc thì nó có 2 móc cẩu và 2 móc treo. - Sau khi treo bản tựa vào móc treo phải tiến hành điều chỉnh cao độ và vị trí của bản tựa theo đúng thiết kế, phải tiến hành cố định tạm thời bằng con nêm để tránh bản tựa bị dao động do sóng, gió và dòng chảy. Sau đó tiến hành hàn nối cốt thép chờ, vệ sinh mối nối, lắp đặt ván khuôn và đổ bêtông liên kết. * Thi công tại chỗ Chương 7. Thi công công trình bến 7-13 Hình 7.19. Thi công giá cập tàu theo phương pháp đổ tại chỗ. 1. Cọc; 2. Xà kẹp; 3. Dầm đỡ; 4. Dầm dọc; 5. Nêm; 6. Ván trong; 7. Con kê; 8. Ván ngoài; 9. Chống xiên; 10. Bulông; 11. Cốt thép chờ. Lắp đặt ván khuôn, cốt thép như hình vẽ. Các bộ phận của ván khuôn phải được kiểm tra về độ bền, độ ổn định. Việc này được thực hiện bằng cách lập sơ đồ kết cấu, sơ đồ tính, đưa ngoại lực vào kiểm tra. Sau khi lắp xong ván khuôn, cốt thép thì tiến hành đổ bêtông liên kết. Trước khi đổ phải tính toán thời gian duy trì mực nước và tốc độ đổ bêtông để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. 9) Thi công công trình sau bến Công trình sau bến có thể là dạng tường góc hoặc là khối trọng lực, đôi khi được kết hợp làm đường hào kỹ thuật. Công trình sau bến có tác dụng tạo thành một bức tường chắn đất, giữ ổn định cho phần bãi phía sau bến và có thể được thi công bằng phương pháp lắp ghép hoặc phương pháp đổ tại chỗ. Công trình sau bến có thể nằm trên một nền cọc hoặc nằm trên khối đá đệm. Công trình sau bến trên nền cọc có trình tự thi công như sau: - Nạo vét: nạo vét đến cao trình thiết kế và tạo mái dốc đất ổn định; Chương 7. Thi công công trình bến 7-14 - Đóng cọc; - Chẻ đầu cọc; - Thi công lớp đệm: ngăn chặn sự di chuyển của bùn đất ra bên ngoài; - Thi công bản đáy; - Thi công tường cánh; - Thi công tầng lọc ngược: có hai vị trí đặt tầng lọc ngược là tại chân tường góc và tại các lỗ thoát nước. Quá trình thi công cần chú ý đến ảnh hưởng của nước ngầm trong đất của bãi sau bến. Hình 7.19. Thi công công trình sau bến trên nền cọc theo phương pháp đổ tại chỗ cho từng phân đoạn (phương pháp thi công cuốn chiếu). Hình 7.20. Vị trí tầng lọc ngược trong công trình bến. 1. Tại chân tường góc; 2. Tại các lỗ thoát nước. Chương 7. Thi công công trình bến 7-15 Công trình sau bến nằm trên nền đá đệm có trình tự thi công như sau: - Nạo vét; - Thi công lớp đệm, đặc biệt chú ý đảm bảo độ chặt của nền lót; - Lắp ghép ván khuôn, đổ bêtông. Chú ý: Tại các vị trí thi công có cao trình thấp, chịu ảnh hưởng của sự dao động mực nước thì tính toán thời gian thi công cho thích hợp. 7.2.2. Thi công công trình bến trên nền cọc vuông dạng bản không dầm. 7.2.2.1. Thi công bằng phương pháp lắp ghép Trình tự và biện pháp thi công tương tự như dạng công trình dầm có bản và được thực hiện như sau: 1) Nạo vét; 2) Đóng cọc; 3) Liên kết hệ cọc với nhau, đổ lăng thể đá gầm bến (nếu có); 4) Chẻ đầu cọc, đổ bêtông mở rộng đầu cọc; 5) Cẩu lắp bản mặt cầu; 6) Liên kết bản mặt cầu với nhau và với đài cọc. * Mở rộng đầu cọc (đài cọc) Hình 7.21. Mở rộng đầu cọc. 1. Đài cọc; 2. Cọc; 3. Cốt thép đặt thêm; 4. Cốt thép chờ đầu cọc; 5. Cốt thép liên kết với bản. Chương 7. Thi công công trình bến 7-16 Đài cọc được thi công bằng phương pháp đổ tại chỗ, trình tự như sau: - Bắt xà kẹp; - Chẻ đầu cọc; - Làm cốt thép và ván khuôn; - Đổ bêtông, khi bêtông đài cọc đạt 100% cường độ thì thi công bản mặt cầu. * Đúc sẵn bản mặt cầu Các ô bản được đúc sẵn theo thứ tự thi công cẩu lắp tại hiện trường. Cần chú ý điều chỉnh kích thước các ô bản cho phù hợp với sai số đóng cọc. * Liên kết bản mặt cầu Hình 7.22. Liên kết bản mặt cầu. 1. Bản; 2. Đài cọc; 3. Cốt thép chờ góc bản; 4. Cốt thép chờ cạnh bản; 5. Cốt thép đặt thêm. Liên kết bản với đài: khi cẩu lắp bản mặt cầu đặt lên đài cọc thì tiến hành liên kết cốt thép chờ của bản với cốt thép chờ của đài. Liên kết bản với bản: tiến hành liên kết hàn nối cốt thép chờ ở các cạnh bản với nhau, đặt thêm cốt thép, làm ván khuôn treo sau đó tiến hành đổ bê tông mối nối. 7.2.2.2. Thi công bằng phương pháp đổ bê tông tại chỗ: Kết cấu dạng này thường có chiều dày bản lớn nên khi đổ bê tông người ta phải phân chia thành nhiều lớp để đổ. Khi lớp dưới đạt (75÷ 100%) cường độ mới tiến hành đổ lớp trên. Chương 7. Thi công công trình bến 7-17 7.2.3. Công trình bến trên nền cọc ống: 7.2.3.1. Thi công công trình bến trên nền cọc ống dạng dầm bản: * Thi công bằng phương pháp lắp ghép: Cấu tạo: Hình 7.23. Thi công CTB trên nền cọc ống theo phương phắp lắp ghép. 1) Cọc ống; 2) Ván khuôn; 3) Lồng cốt thép; 4) Cốt thép chờ; 5) Dầm cọc; 6) Bản mã thép liên kết của dầm dọc; 7) Bản mặt cầu; 8) Bản mã thép liên kết của bản mặt. Dầm dọc có dạng chữ I được đúc sẵn, chiều dài của dầm phụ thuộc vào sức nâng của cần trục và bước cọc. Trường hợp dầm kê trên nhiều cọc thì tại vị trí các đầu cọc, cánh dưới của dầm được thu hẹp bằng đường kính trong của cọc ống và để sẵn cốt thép chờ hoặc bản mã để liên kết với cọc. Lòng cọc ống được đổ đầy cát (hoặc vữa mác thấp) cách miệng ống 1÷ 1,2(m). Trường hợp không đổ cát lòng ống thì dùng ván khuôn treo, sau đó đặt lồng cốt thép để Chương 7. Thi công công trình bến 7-18 đổ bêtông. Khi bêtông đạt cường độ thì cẩu đặt dầm lên trên đầu cọc, liên kết cốt thép chờ của đầu cọc với dầm, lắp đặt ván khuôn rồi đổ bêtông liên kết. Sau khi thi công hệ dầm, tiến hành đổ đá lòng bến, thi công tầng lọc ngược rồi cẩu đặt bản mặt cầu. Bản mặt cầu có dạng chữ Π được kê lên chân của dầm dọc và được liên kết thông qua những tấm sắt đã được chôn sẵn ở dầm dọc và bản mặt cầu. Sau khi điều chỉnh thì tiến hành hàn nối các tầm thép đó với nhau. * Thi công bằng phương pháp đổ tạo chỗ Phương pháp thi công trình tự như thi công công trình bến trên nền cọc vuông dạng dầm bản bằng phương pháp thi công đổ tại chỗ, chỉ khác là phải cấy cốt thép chờ ở đầu cọc như đã trình bày ở phần trên. 7.2.3.2. Thi công công trình bến trên nền cọc ống dạng bản không dầm * Trình tự thi công Hình 7.24. Thi công CTB trên nền cọc ống dạng bản không dầm. 1) Nạo vét mái dốc; 2) Đổ lớp cát đệm; 3) Đóng cọc; 4) Thi công đài cọc; 5) Đổ đá lòng bến, chân khay; 6) Thi công bản mặt cầu; 7) Thi công bản tựa tàu; 8) Thi công tầng lọc ngược; 9) Thi công công trình sau bến; 10) Thi công nền bãi sau bến. * Biện pháp kỹ thuật thi công 1) Nạo vét; Chương 7. Thi công công trình bến 7-19 2) Đổ lớp đá đệm; 3) Đóng cọc; 4) Thi công đài cọc; Đầu cọc được mở rộng thành hai cấp, mỗi cấp có chiều cao 20cm, tiết diện hình chữ nhật. Hình 7.25. Thi công đài cọc. Để mở rộng đài cọc, người ta tiến hành lấp lòng ống hoặc làm ván khuôn treo cách cao độ đỉnh ống thiết kế từ 1÷ 1,2m, tiến hành lắp đặt ván khuôn, cốt thép đài cọc, cốt thép chờ đầu cọc rồi đổ bêtông liên kết. Khi bêtông đài cọc đủ cường độ thì tiến hành cẩu lắp bản mặt cầu, liên kết cốt thép chờ giữa bản với bản, giữa bản với đài cọc rồi đặt thêm các cốt thép, làm ván khuôn treo rồi đổ bêtông liên kết. Hình 7.26. Cẩu lắp bản mặt cầu. 1. Móc cẩu; 2. Nêm; 3. Bản kê trên 4 đài; 4. Bản kê trên 2 đài; 5. Đòn gánh thép I. Chú ý: Trường hợp bản mặt cầu kê trên 2 đài cọc thì tiến hành như sau: Tiến hành liên kết các bản kê trên 4 đài trước, sau đó dùng đòn gánh và nêm để cố định bản kê trên hai đài, sau đó tiến hành nối cốt thép chờ đổ bêtông liên kết. Khi bêtông liên kết đủ cường độ ta tiến hành tháo nêm và đòn gánh. 7.3. Thi công công trình bến tường cừ ván thép 7.3.1. Cấu tạo 1) Mặt đất sau nạo vét; Chương 7. Thi công công trình bến 7-20 2) Lớp cát đệm; 3) Tường cừ thép; 4) Dầm liên kết các đầu cừ thép; 5) Đá lòng bến; 6) Lớp đệm bản neo; 7) Bản neo; 8) Lớp đá trước và sau bản neo, giữ ổn định cho bản neo (đợt 1); 9) Cọc đỡ thanh neo; 10) Thanh neo; 11) Khối đá gia trọng và chống xói (đợt 1); 12) Khối đá gia trọng và chống xói (đợt 2); 13) Khối đá lòng bến đợt 3; 14) Lớp đá giữ ổn định cho bản neo (đợt 2); 15) Bêtông dầm mũ; 16) Khối đá lòng bến (đợt 4); 17) Lớp mặt bến. 7.3.2. Trình tự thi công theo mặt cắt ngang Hình 7.27. Trình tự thi công CTB tường cừ ván thép theo mặt cắt ngang. 1) Nạo vét; 2) Đổ đệm cát; 3) Đóng cọc; 4) Bắt dầm liên kết các cọc; 5) Đổ đá đợt 1; Chương 7. Thi công công trình bến 7-21 6) Thi công lớp đệm; 7) Cẩu đặt bản neo; 8) Đổ đá trước và sau bản neo đợt 1; 9) Đóng cọc đỡ thanh neo; 10) Cẩu đặt thanh neo; 11) Đổ đá gia trọng và chống xói đợt 1; 12) Đổ đá gia trọng và chống xói đợt 2; 13) Đổ đá lòng bến đợt 3; 14) Đổ đá bản neo đợt 2; 15) Đổ bêtông dầm mũ; 16) Đổ đá lòng bến đợt 4; 17) Thi công mặt bến. 7.3.3. Các biện pháp kỹ thuật thi công 7.3.3.1. Nạo vét Đây là công tác rất quan trọng, yêu cầu phải nạo vét hết lớp bùn đất yếu ở nơi xây dựng bến nhằm đảm bảo ổn định cho tường mặt và đảm báo góc nội ma sát của đá đổ lòng bến. 7.3.3.2. Đổ cát Tương tự như phần đổ cát lòng bến trong công trình bến bê cọc cao (trang 7-5). 7.3.3.3. Đóng cọc ván thép và cọc đỡ thanh neo Xem công tác đóng cọc cừ thép (phần 5.9 - trang 5-18). Chương 7. Thi công công trình bến 7-22 7.3.3.4. Bắt dầm liên kết Hình 7.28. Sơ đồ bắt dầm liên kết. 1. Cọc ván thép; 2, 2’,6. Thanh thép C; 3. Mã đỡ; 4. Bản thép; 5. Bulông. Sau khi đóng cọc tiến hành hàn mã đỡ số 6 ở cùng một cao độ. Sau đó tiến hành đặt thanh thép C số 2 lên thanh số 6. Hàn mã đỡ số 3 vào thanh số 2 xong đặt bulông số 5 vào lỗ đã khoét sẵn trên thân cọc, rồi đặt thanh C số 2 lên trên, hàn liên kết rồi siết bulông. Khi đóng cọc được một đoạn đủ chiều dài thanh thép C thì tiến hành bắt dầm liên kết. Nó có tác dụng tăng độ cứng cho tường nhằm chống lại lực va chạm của các phương tiện thi công và áp lực sóng. 7.3.3.5. Đổ đá đợt 1 Đá đợt 1 được đổ cách chân tường từ 3÷ 5m để lén ép nền đất từ từ và tạo mặt bằng thi công lớp đệm số 6. 7.3.3.6. Thi công lớp đệm bản neo Lớp đệm bản neo là lớp đá 4x6 có tác dụng để tạo mặt bằng đặt bản neo. 7.3.3.7. Cẩu đặt bản neo Bản neo được chế tạo bằng phương pháp bêtông cốt thép đúc sẵn hoặc cọc ván thép. Sai số về cao độ là ± 10cm, về vị trí là ± 8cm. Bản neo được đặt song song với tuyến cọc và vuông góc với thanh neo. Góc lệch giữa tuyến bản neo và tuyến cọc không lớn hơn 30’. Bản neo được đặt bằng cần cẩu, dùng nhân lực để kê chèn cho đúng vị trí và cao độ. Bản neo cũng có thể được thi công bằng cách lắp đặt ván khuôn, cốt thép và đổ bêtông tại chỗ, khi đó việc thi công bêtông chịu ảnh hưởng của sự dao động mực nước. 7.3.3.8. Đổ lăng thể đá trước và sau bản neo đợt 1 Để tạo ra áp lực chống lại chuyển vị của bản neo khi căng thanh neo. Chương 7. Thi công công trình bến 7-23 7.3.3.9. Đóng cọc đỡ thanh neo 7.3.3.10. Cẩu đặt thanh neo Hình 7.29. Cẩu đặt thanh neo. Thanh neo là một thanh thép dài có đường kính ,9060 mm÷=φ gồm nhiều đoạn nối lại với nhau, hai đầu có ren để bắt bulông. Các đoạn thanh neo có thể được nối với nhau bằng liên kết hàn hoặc tăng đơ. Thanh neo có chiều dài lớn nên khi hàn nối phải làm một mặt phẳng để đảm bảo mối nối các đoạn phải được đồng trục. Hình 7.30. Hàn nối thanh neo. Vì mối nối có chiều dài đường hàn lớn, lượng thép nóng chảy nhiều nên cần định trình tự hàn cho phù hợp, tránh ảnh hưởng của ứng suất hàn và biến hình hàn. Vì chiều dài thanh neo lớn nên độ mảnh cũng lớn, do đó khi cẩu phải dùng đòn gánh. Hình 7.31. Liên kết thanh neo và bản neo. Chương 7. Thi công công trình bến 7-24 7.3.3.11. Đổ đá gia trọng và chống xói Ta dùng gầu ngoạm hoặc dùng biện pháp thủ công. Yêu cầu là phải san đều và đúng cao độ. 7.3.3.12. Đổ đá lòng bến đợt 2 Dùng xà lan và cần trục mắc gầu ngoạm để đổ. Khi đổ tránh va chạm với thanh neo. Ở khu vực có dầm liên kết cần phải chừa lại một khoảng để tạo mặt bằng thi công dầm mũ. 7.3.3.13. Đổ đá lòng bến đợt 3 7.3.3.14. Đổ đá trước và sau bản neo đợt 2 7.3.3.15. Đổ bêtông dầm mũ Dầm mũ có tác dụng liên kết các cọc của từng mặt lại với nhau, chống ăn mòn, tạo mặt phẳng treo đệm tựa tàu. Hình 7.32. Kết thúc đổ bêtông dầm mũ đợt 1, cốt thép chờ đổ bêtông đợt 2. Hình 7.33. Lắp đặt cốt thép, ván khuôn, đổ bêtông dầm mũ đợt 2. Chương 7. Thi công công trình bến 7-25 Vì dầm mũ có chiều cao lớn, cao độ đáy rất thấp nên để thuận tiện cho thi công người ta chia dầm mũ ra thành 2÷ 3 đợt đổ theo chiều cao. Đợt 1 đổ từ đáy dầm mũ đến ngang đỉnh cọc ván thép. Phần còn lại được chia thành 2 đợt. Quá trình đổ luôn đảm bảo mặt bêtông luôn vượt trước mặt nước ít nhất từ 20÷ 30cm. Để đổ bêtông dầm mũ có thể làm ván khuôn như sau: Hình 7.34. Ván khuôn dầm mũ. 1. Cọc ván thép; 2. Xích động; 3. Dầm dọc để đỡ ván đáy; 4. Ván đáy; 5. Nẹp dọc để đỡ chân ván thành; 6. Ván thành; 7. Thanh thép giằng để đỡ ván thành; 8. Thanh chống xiên; 9. Cốt thép chờ. Trường hợp để hạn chế thời gian thi công trong nước, người ta có thể dùng các bản tường mặt bêtông cốt thép đúc sẵn để làm ván khuôn mặt ngoài, các bản này được đặt cốt thép chịu lực và cốt thép chờ để liên kết với cốt thép dầm mũ, sao đó đổ bêtông liên kết lại với nhau. Để tận dụng mực nước thi công phải chuẩn bị tất cả các loại vật liệu, thiết bị máy móc và nhân lực để khi xuất hiện mực nước có thể làm ngay. Chương 7. Thi công công trình bến 7-26 7.3.3.16. Đổ đá lòng bến lần 4 Sau khi đổ phải đầm lèn. Mỗi đợt đổ với chiều dày từ 1÷ 1,2m, đảm bảo khi đầm lèn không được làm gãy thanh neo. Chú ý: Việc căng thanh neo phải kết hợp tốt với quá trình đổ đá lòng bến và đầm lèn chặt lòng bến để đảm bảo sao cho tường cừ thép và bản neo luôn ổn định, đúng vị trí. Khi đã đầm lèn tốt khối đất đá san lấp lòng bến và căng thanh neo đạt yêu cầu thiết kế, theo dõi tuyến tường cừ đã đảm bảo ổn định, không còn bị biến dạng, mới tiến hành đổ bêtông dầm mũ. Hình 7.35. Ván khuôn, cốt thép dầm ngang và dầm dọc cầu tàu. Chương 7. Thi công công trình bến 7-27 Hình 7.36. Thi công từng phân đoạn bến theo phương pháp thi công cuốn chiếu (phân đoạn 1_ gia công cốt thép dầm, phân đoạn 2_ đóng cọc).