Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1: Chương 8

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Website: http://www.nuce.edu.vn

Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Website: http://bomoncau.tk/

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BTCT 1

TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: http://caubetong1.tk/ Link dự phòng: https://sites.google.com/site/tuyennguyenngoc/courses‐in‐ vietnamese/cau‐btct‐1

Hà Nội, 1‐2014

CHƯƠNG VIII

Thi công kết cấu nhịp cầu BTCT

596

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 1

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

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

597

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 – …

598

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 2

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

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

599

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).

600

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 3

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

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 đầm mặt trên kết cấu • Đầm đáy • Đầm sườn (nếu bề dày sườn dầm < 20cm → đầm 1 bên; > 20cm →

đầm 2 bên)

– Lưu ý không để đầm tác dụng vào phần bê tông đã ninh kết.

601

Công tác bê tông (t.theo)

Đầm dùi

Đầm mặt

602

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 4

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Công tác bê tông (t.theo)

Đầm sườn (đầm cạnh)

603

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…

604

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 5

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

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).

605

Công tác bê tông (t.theo)

Ván khuôn khu vực giữa dầm T

606

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 6

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Công tác bê tông (t.theo)

Ván khuôn khu vực đầu dầm T

607

Công tác bê tông (t.theo)

Tháo ván khuôn

608

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 7

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Công tác bê tông (t.theo)

Tháo ván khuôn

609

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…

610

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 8

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

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…

611

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 …

612

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 9

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo)

• 8.2.2. Trình tự chế tạo cấu kiện đúc sẵn

– Chuẩn bị ván khuôn: bề mặt 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

613

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.

614

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 10

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo)

615

Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo)

616

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 11

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo)

617

Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo)

618

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 12

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo)

619

Chế tạo cấu kiện BTCT đúc sẵn (t.theo)

620

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 13

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

8.3. Các phương pháp lao lắp dầm giản đơn

• 8.3.1. Lao dầm nhịp đơn giản bằng cẩu

621

Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo)

• 8.3.2. Lao dầm nhịp đơn giản bằng đấu cẩu (2 cẩu)

622

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 14

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo)

• 8.3.3. Lao dầm nhịp đơn giản bằng cẩu đứng trên kết

cấu nhịp

623

Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo)

• Lao dầm nhịp đơn giản bằng trục đứng trên kết cấu nhịp

624

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 15

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

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

625

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

626

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 16

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

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

627

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

628

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 17

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

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

629

Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo)

• 8.3.8. Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá 3 chân

630

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 18

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo)

• Lao dầm nhịp đơn giản bằng giá 3 chân (t.theo)

631

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

632

Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 19

Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/8/2014

Các phương pháp lao lắp dầm (t.theo)

Note: 1 kN = 100 daN

– 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.

633