Thiết kế và xây dựng cầu 1 - Chương VIII: Thi công kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Website:  Bộmôn Cầu và Công trình ngầm Website:  THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG  CẦU BTCT 1 TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học:  Link dự phòng:  https://sites.google.com/site/tuyennguyenngoc/courses‐in‐ vietnamese/cau‐btct‐1 Hà Nội, 1‐2014 596 CHƯƠNG VIII Thi công kết cấu nhịp cầu BTCT Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 2 597 Nội dung chương 8 • 8.1. Công tác bê tông • 8.2. Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn • 8.3. Các phương pháp lao lắp dầm giản đơn • 8.4. Thi công cầu dầm Super‐T • 8.5. Lưu ý khi thi công lao lắp dầm • 8.6. Cầu BTCT đúc tại chỗ trên giàn giáo cố định 598 8.1. Công tác bê tông Vật liệu bê tông khi đúc cấu kiện chịu ảnh hưởng của thời tiết do đó, cần phải quan tâm đến chất lượng BT và phải thực hiện đúng công nghệ đã được chỉ định→ cần kiểm soát: – Tỷ lệ các thành phần cốt liệu; – Tỷ lệ N/X; – Phụ gia; – Phương pháp trộn; – Phương pháp đổ; – Độ dẻo của BT; – Bảo dưỡng BT; – Phát sinh nhiệt trong quá trình thủy hóa – Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 3 599 Công tác bê tông (t.theo) Nguồn cung cấp bê tông: – Trạm trộn BT ở nhà máy→ vận chuyển bằng xe trộn→ đổ BT; – Trạm trộn ở công trường→ vận chuyển bằng xe trộn, bơm bê tông hoặc cần trục – Khi khối lượng ít có thể sử dụng máy trộn BT; – Trộn tay (thủ công) → hiện nay áp dụng rất ít do năng suất không cao, chất lượng bê tông không đồng đều 600 Công tác bê tông (t.theo) Đổ bê tông: – Có thể đổ BT bằng: gầu đổ, máng đổ, ống bơm BT – Phải đảm bảo tính toàn khối của BT → lớp “BT sau” phải được đổ trước khi lớp “BT trước” ninh kết; – Bề dày mỗi lớp đổ khoảng 15‐40cm (phụ thuộc vào phương pháp đổ và kích thước công trình); – Lớp đổ nằm ngang với bụng dầm hoặc nghiêng 15‐20o đối với sườn dầm; – Chiều cao rơi tự do ≤ 1.5m (nếu cao hơn phải dùng ống đổ BT). Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 4 601 Công tác bê tông (t.theo) Đầm bê tông: – Mục đích đầm: gây chấn động→ vữa và các cốt liệu được lèn chặt. – Chọn đầm phụ thuộc vào kích thước kết cấu và bán kính tác dụng của đầm: • Đầm dùi: bước di chuyển < 1.5 lần Rtác_dụng • Đầm bàn: dùng để đầmmặt trên kết cấu • Đầm đáy • Đầm sườn (nếu bề dày sườn dầm  20cm →  đầm 2 bên) – Lưu ý không để đầm tác dụng vào phần bê tông đã ninh kết. 602 Công tác bê tông (t.theo) Đầm dùi Đầmmặt Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 5 603 Công tác bê tông (t.theo) Đầm sườn (đầm cạnh) 604 Công tác bê tông (t.theo) Bảo dưỡng bê tông: – Cần có chế độ bảo dưỡng tốt (đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm); – Hạn chế các biến dạng do nhiệt độ và co ngót; – Có thể sử dụng bao tải tưới ẩm hoặc các chất bảo dưỡng BT; – Hoặc hấp trong buồng hấp Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 6 605 Công tác bê tông (t.theo) Yêu cầu về ván khuôn: – Đảm bảo hình dáng, kích thước, cường độ, độ cứng, ổn định trong mọi giai đoạn; – Chế tạo, lắp, tháo dễ dàng; – Tái sử dụng được nhiều lần; – Phẳng, mặt tiếp xúc với BT phải nhẵn, không dính và dễ tháo; – Mối nối, khe nối phải khít; – Độ võng < L/400 với kết cấu quan trọng và < L/200 với kết cấu ít quan trọng (trong đó, L là chiều dài nhịp của ván khuôn). 606 Công tác bê tông (t.theo) Ván khuôn khu vực giữa dầm T Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 7 607 Công tác bê tông (t.theo) Ván khuôn khu vực đầu dầm T 608 Công tác bê tông (t.theo) Tháo ván khuôn Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 8 609 Công tác bê tông (t.theo) Tháo ván khuôn 610 Công tác bê tông (t.theo) Kiểm tra chất lượng bê tông: – Kiểm tra chất lượng BT là khâu rất quan trọng→ cần chú ý  thực hiện đúng các yêu cầu được chỉ dẫn trong kỹ thuật; – Kiểm tra thành phần BT, tỷ lệ N/X; – Đúc mẫu để nén, thí nghiệm Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 9 611 8.2. Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn • 8.2.1. Địa điểm chế tạo cấu kiện đúc sẵn – Cấu kiện BTCT đúc sẵn (ƯST) có thể được chế tạo trong nhà máy hoặc trên bãi đúc tại công trường. Chế tạo trong nhà máy – Cấu kiện được đúc trong nhà máy→ vận chuyển đến công trường bằng ô tô chuyên dụng, xà lan, máy bay – Ưu điểm: Hiệu quả kinh tế cao, chất lượng cấu kiện tốt, tận dụng được trang thiết bị, tiết kiệm nhân lực, công nhân lành nghề – Nhược điểm: Kinh phí đầu tư xây dựng nhà máy cao, phụ thuộc vào điều kiện vận chuyển 612 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) Chế tạo tại công trường – Khi không thể sử dụng kết cấu đúc tại nhà máy thì có thể bố trí bãi đúc ngay tại công trường. – Ưu điểm: Không phụ thuộc vào hệ thống giao thông, chế tạo được nhiều dạng kết cấu khác nhau – Nhược điểm: Khó tận dụng được hiệu quả của ván khuôn, tốn chi phí xây dựng bãi đúc tại công trường Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 10 613 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) • 8.2.2. Trình tự chế tạo cấu kiện đúc sẵn – Chuẩn bị ván khuôn: bềmặt của ván khuôn phải được bôi phụ gia chống dính kết. – Với công nghệ căng trước: • Lắp đặt cốt thép thường và các bó cốt thép DƯL  • Lắp ván khuôn thành • Căng các bó cốt thép DƯL  • Đổ bê tông và bảo dưỡng – Với công nghệ căng sau: • Lắp đặt cốt thép thường và ống ghen • Lắp ván khuôn thành • Đổ bê tông và tiến hành bảo dưỡng BT • Căng các bó cốt thép DƯL  614 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) Lưu ý khi đổ bê tông: – Bê tông được đổ theo lớp nằm ngang ở bầu dầm, nghiêng ở  bụng dầm; – Đầm bê tông bằng đầm dùi, đầm ngoài được gắn chặt vào ván khuôn; – Chú ý bảo dưỡng BT theo đúng quy trình; – Ván khuôn chỉ được tháo khi bê tông đã đông cứng; Lưu ý khi căng và cắt cáp DƯL: – Căng cáp theo từng cấp và phải kiểm soát lực căng không được vượt quá giới hạn. – Với dầm căng trước, cáp DƯL phải được cắt từ từ; – Vận chuyển dầm vào bãi chứa dầm theo đúng quy trình. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 11 615 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) 616 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 12 617 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) 618 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 13 619 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) 620 Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo) Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 14 621 8.3. Các phương pháp lao lắp dầm giản đơn • 8.3.1. Lao dầm nhịp đơn giản bằng cẩu 622 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • 8.3.2. Lao dầm nhịp đơn giản bằng đấu cẩu (2 cẩu) Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 15 623 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • 8.3.3. Lao dầm nhịp đơn giản bằng cẩu đứng trên kết cấu nhịp 624 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • Lao dầm nhịp đơn giản bằng trục đứng trên kết cấu nhịp Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 16 625 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • 8.3.4. Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá long môn di động Giá long môn (cần trục di chuyển trên ray) ‐ Tiết kiệm thời gian di  chuyển ‐ Cần địa hình bằng phẳng để làm đường ray ‐ Phù hợp với các cầu trên cạn, nhiều nhịp 626 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • 8.3.5. Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá long môn cố định Sau khi thi công xong một nhịp, giá long  môn cố định được tháo và di chuyển sang  nhịp tiếp theo Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 17 627 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • 8.3.6. Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá long môn dầm dẫn ‐ Giá long môn đặt trên mố, trụ ‐ Dầm dẫn vận chuyển dầm ra vị trí nhịp ‐ Giá long môn sàng dầm vào vị trí ‐ Phương pháp này thi công được cho các nhịp dưới nước 628 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá long môn dầm dẫn ‐ Phương pháp lao dầm bằng giá long môn dầm dẫn còn được sử dụng khi địa hình không cho phép vận chuyển dầm dưới mặt đất Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 18 629 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • 8.3.7. Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá long môn sàn đạo ‐ Phương pháp này thi công được cho các nhịp dưới nước ‐ Việc làm sàn đạo có thể gặp khó khăn khi mực nước sâu hay địa chất yếu ‐ Sàn đạo có thể cản trở giao thông thủy 630 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • 8.3.8. Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá 3 chân Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 19 631 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá 3 chân (t.theo) t7 t8 t9 632 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • Nhận xét các phương pháp lao lắp dầm bằng cẩu (cần trục) – Thích hợp cho cấu kiện vừa và nhỏ Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 20 633 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) – Cần trục có thể là tự hành có bánh xích hoặc bánh lốp; – Lưu ý làm đường di chuyển cho cẩu đảm bảo ko bị lún quá lớn (ứng suất đất nền 4‐5daN/cm2 đối với bánh lốp và khoảng 2‐3  daN/cm2 đối với bánh xích);  – Cần chú ý quan hệ giữa tầm với, chiều cao và trọng lượng cẩu lắp để đảm bảo ổn định của cẩu, tránh lật cẩu gây hư hỏng dầm và thiết bị, nguy hiểm đến tính mạng – Có thể phối hợp giữa cẩu và lao ngang dầm trên đường ray đặt ở đỉnh trụ; – Dùng đòn treo để giảm dây cẩu và lực nén trong dầm; – Khi trọng lượng cấu kiện < 50% khả năng cẩu thì mới có thể được phép vừa mang cấu kiện vừa di chuyển. Note: 1 kN = 100 daN 634 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • Nhận xét các phương pháp lao dầm bằng giá long môn – Lao được dầm có trọng lương lớn – Ít rủi ro hơn so với dùng cẩu – Với địa hình cho phép, giá long môn và đường vận chuyển dầm đặt trên mặt đất, thi công rất thuận lợi và nhanh chóng Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 21 635 Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo) • Nhận xét phương pháp lao dầm bằng giá 3 chân – Lao được dầm có trọng lượng lớn – Giá lao đặt trên trụ và không cần dầm dẫn – Rất thích hợp khi lao dầm vượt sông