THI CÔNG NHỊP CHÍNH CẦU QUÝ CAO
1
HOµNG TIÕN TRUNG 6722_49
THI CÔNG NHIP CHINH
I.TỔNG QUAN VỀ NHỊP CHÍNH CẦU QUÝ CAO
Cầu Quý Cao có kết cấu nhịp chính 52x85x52 (m) vượt qua sông Luộc nối liền 2 tỉnh Hải
Phòng và Thái Bình.Phần nhịp chính thi công trong điều kiện ở sông.
-20.00
HAI PHONG THAI BINH
DL=-30.00
-10.00
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
M
HAI PHONG APPROACH // CONNECTED I GIRDER
7500
8200
7500
9000
1500
10500
1500
11700
1800
12300
22300
3500
15600
3500
15600
22300
1800
12300
11700
1500
10500
1500
9000
1500
7500 7500 7500 7500 7500 7500 7500 7500 7500 7500
9000
OVER ALL BRIDGE LENGTH 504000 (MEASURED BETWEEN INSIDE OF CURTAIN WALL)
4 X 35000 = 140000 189000 (MAIN BRIDGE // IN-SITU BOX GIRDER)
52000 85000 52000 THAI BINH APPROACH // CONNECTED I GIRDER
3 x 35000 = 175000
60000
9000
5000
4500
Mặt bằng thi công
CC1
CC2
.
3.71
3.70
3.69
3.75
3.82
3.68
3.88
3.72
3.92
3.72
3.59
3.80
3.70
3.91
4.04
4.01
4.04
3.81
1.99
2.28
1.91
1.39
1.90
2.01
1.39
1.65
2.33
1.56
2.38
1.63
2.32
1.57
1.55
1.51
0.99
1.80
0.88
1.89
1.82
1.39
1.39
1.39
0.88
0.88
1.32
1.37
1.74
1.82
1.73
1.57
1.49
1.50
1.70
1.49
1.56
1.49
1.81
1.71
1.45
1.48
1.58
1.53
1.30
1.61
1.73
1.27
1.65
1.62
1.64
1.62
1.46
0.90
.
2.04
1.98
2.50
1.79
1.79
.
1.25 QC-3
1.63
1.06
1.62
1.83
1.63
1.58
1.99
1.41
1.55
1.09
1.49
1.58
1.56
1.39
1.54
0.74
1.46
1.39
2.27
2.18
1.42
0.70
0.31
0.30
0.28
0.80
0.78
0.79
0.75
0.74
1.54
1.72
0.30
0.75
0.37
0.35
2.20
2.09
1.89
2.01
1.22
1.80
1.53
1.80
1.30
0.85
0.84
0.83
0.83
0.84
0.80
0.81
0.88
0.83
0.84
0.83
0.88
0.88
0.83
0.88
0.88
0.83
0.79
0.87
0.79
0.83
0.83
0.88
0.84
0.80
0.81
0.85
0.80
0.83
0.90
0.92
0.89
0.90
0.85
0.89
0.88
0.79
0.90
0.83
0.92
0.85
0.90 0.79
0.92
0.99
0.99
0.99
0.99
0.83
0.89
0.85
0.88
0.89
0.79
0.89
0.90
0.85
0.89
0.89
0.88
0.92
0.90
0.85
0.80
0.85
0.79
0.85
1.67
F
3.53
B2
3.88
A2
2.00
0.76
0.84
1.85
1.19
1.17
1.25
1.34
1.51
1.76
1.70
1.30
2.82
A1
2.15
B1
1.49
3.02
1.37
3.03
1.22
1.04
1.05
1.02
2.31
2.34
1.62
1.63
2.18
2.95
1.55
1.28
2.04
3.15
1.79
1.62
1.88
1.91
2.11
1.99
1.60
1.46
1.12
1.18
1.26
1.22
1.26
1.20
QC-01
0.87
0.57
0.41
0.86
0.95
1.32
1.58
1.06
1.34
0.98
1.45
0.87
0.87
1.46
0.82
0.85
0.87
1.30
0.92
1.41
0.84
0.82
0.88
0.88
0.49
0.99
0.58
0.96
0.92
0.96
0.99
2.32
2.22
1.03
2.34
-1.50
-6.80
-8.80
-8.30
-6.60
-6.00
-5.10
-5.00
-3.90
1.18
1.88
1.30
1.30
1.14
1.38
1.48
0.76
2.06
1.30
1.37
1.95
1.10
1.12
1.99
1.69
1.90
2.05
1.18
1.03
1.30
0.98
0.98
0.81
0.78
0.80
0.78
0.80
0.98
0.98
0.88
0.76
0.78
0.81
0.78
0.78
1.21
1.09
1.21
1.35
1.40
1.36
1.30
1.33
1.32
1.37
1.35
1.36
1.34
1.37
1.38
1.34
1.32
1.39
1.37
1.38
1.35
1.23
1.29
1.25
1.22
1.20
1.27
1.28
1.29
1.30
1.26
1.27
1.24
1.25
1.30
1.28
1.31
1.19
1.15
1.10
1.15
1.12
1.11
1.10
1.15
1.09
1.00
0.98
0.99
0.95
1.18
1.35
1.36
1.28
1.26
1.18
1.70
1.55
1.49
1.38
1.29
1.20
1.20
1.49
1.29
1.20
0.90
1.75 1.74
1.62 1.65
1.62
1.58
1.59
1.64
1.60
1.65
1.68
1.57
1.60
1.62
1.29
1.35
1.49
1.46
1.39
1.54
1.49
1.45
1.99
RUO+%NG
THA+_&-P
1.25
1.23
1.25
1.57
1.45
1.08
1.05
1.04
1.04
RUO+%NG
THA+_&-P
1.31
2.01
1.26
1.24
1.23
1.25
1.20
1.28
1.20
1.19
1.18
1.17
1.28
1.16
1.15
1.23
1.24
1.20
1.21
1.22
1.18
1.00
1.04
1.30
1.85
1.47
1.45
1.35
1.15
1.18
1.20
1.19
1.15
1.16
1.17
1.18
1.20
1.16
1.17
1.13
1.18
1.17
1.15
1.16
1.14
1.18
1.13
1.12
1.15
1.18
1.17
1.18
1.19
1.15
1.16 1.18
0.87
0.87
0.82 0.87
0.98
0.82
0.87
0.87
0.98
1.06
0.95
0.86
0.89
0.99
0.96
0.96
0.96
0.99
0.88
0.88
0.88
0.84
0.98
1.06
0.98
0.98
0.95
0.87
0.87
0.87
1.06
0.95
0.99
0.88
0.87
0.96
0.86
0.95
0.86
0.87
0.95
0.95
1.06
1.06
0.87
0.95
0.86
1.06
1.06
1.06
0.86
0.84
0.87
0.87
0.86
0.87
0.86
0.87
0.87
0.82
0.85
0.86
0.85
0.80
0.88
0.99
0.88
0.98
0.88
0.99
0.88
0.98
0.88
0.88
0.87
0.88
0.84
0.88 0.88
0.84
0.98
0.88
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
0.98
0.88
0.88
0.99
0.99
0.99
0.95
0.99
0.96
0.96
0.99
0.99
0.96
0.99
0.99
0.99
0.96
0.99
0.89
0.86
0.99
0.99
0.96
0.99
0.99
0.96
0.99
1.25
1.65
1.57
1.04
1.08
2.05
1.99
1.83
AO
1.89
1.45
1.58
1.46
1.30
0.49
1.41
0.58
0.49
0.92
0.92
TRO+_^-NG
CHUO+_&-I
RUO+%NG
LU&A
1.49
1.41
1.30
X= 2297+05 0.00
X=22 97+000.00
Y= 655+400.00
Y= 655+450.0 0
+750.00
+650.00
+650.00
+750.00
+800.00
+800.00
+500.00
CO+_&-NG BA*N
Ø 1.2m
CO+_&-NG
Ø 0.6m
LUOC RIVER
1.70
1.70
1.73
1.49
3.860
2.867
36
10
11
10
-1
83
0.87
121
-0 08
-7 75
-7 73
-7 16
-5 55
-5 06
-4 63
-4 26
-1 82
083
080
078
087
091
080
3.75
087
085
089
098
097
94
089
085
49
1
302
87
0
ND3
PLAN
SCALE 1:1000
6.82
7.62
7.58
6.78
5.98
12000
52000 85000 52000
4x35000=140000 189000 5x35000=175000
504000 // ALONG THE BRIDGE CENTRE
50000
II.CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG NHỊP CHÍNH
Phương án thi công
Phần nhịp chính có tiết diện thay đổi thi công theo phương pháp hẫng.
Nguyên tắc thi công hẫng
-Thi công hẫng là phương pháp thi công,trong đó cầu được phân thành nhiều đoạn kiên
tiếp,đốt sau nối hẫng với đốt trước cho đến khi hoàn thành cầu.
-Mỗi đoạn sau khi hoàn thành,phải chịu được tải trọng bản thân và trọng lượng của các
đốt tiếp theo cùng với tảI trọng của giàn giáo và thiết bị cần thiết.Mỗi đoạn được liên kết
chắc chắn với khối trước ngay sau khi bê tông đủ chịu lực và tạo thành cơ sở để thi công
các đốt sau.
THI CÔNG NHỊP CHÍNH CẦU QUÝ CAO
2
HOµNG TIÕN TRUNG 6722_49
-Trong quá trình thi công,dưới tác dụng của tải trọng bản thân,kết cấu chịu momen một
dấu như một dầm hẫng,có trị số lớn nhất tại gối cầu và giảm dần tới 0 ở đầu hẫng.Tại mỗi
tiết diện,trị số mômen tăng dần theo tiến trình thực hiện,tức là theo độ dài cánh hẫng.Để
chịu mômen này,cứ mỗi bước xây dựng lại bổ sung các bó cáp dự ứng lực(DUL) lên biên
trên kết cấu và các bó cáp được tăng dần theo độ tăng mômen sau mỗi bước thi công.
Biện pháp thi công
Có 2 phương pháp thi công hẫng:đúc hẫng và lắp hẫng
Đúc hẫng:phương pháp đúc tại chỗ trên giàn giáo di động.Để đúc hẫng phảI có 2
bộ xe đúc(bộ ván khuôn treo di động),sau khi làm xong một đốt bộ xe đúc này
được di chuyển tiến lên xa dần ra khỏi trụ đến vị trí chuẩn bị đúc đốt mới tiếp
theo.Ván khuôn được điều chỉnh về cao độ và độ nghiêng cho đúng,lắp dựng
khung cốt thép thường và các ống rỗng chứa cáp chủ trong ván khuôn đó.Công tác
đổ bê tông được làm từng đợt,đầu tiên đổ bản đáy,tiếp đó đổ 2 thành bên,rồi cuối
cùng đổ bê tông bản mặt cầu cho hoàn chỉnh mặt cắt hộp.Bê tông được bảo dưỡng
2-3 ngày cho đủ cường độ.Sau đó sẽ luồn các cáp chủ vào trong ống rồi kéo căng
chúng và neo lại(cũng có thể luồn các cáp DUL đồng thời với công tác lắp đặt cốt
thép trước khi đổ bê tông).Chu kỳ được lặp lại nhiều lần cho đến lúc kết thúc công
tác đúc hẫng để chuyển sang công tác hợp long.
-ưu điểm:
+đảm bảo tính liền khối giữa các đốt đúc,ngoài cốt thép dự ứng lực,cốt thép thường
cũng được bố trí liên tục qua tất cả các tiết diện nên khả năng toàn khối và chịu lực
cắt tốt hơn.
+xử lý mối nối đơn giản,tuổi thọ công trình cao
-nhược điểm:
+ảnh hưởng của từ biến và co ngót lớn,chất lượng bê tông kém đồng nhất do chế tạo
tại chỗ,chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khó kiểm soát như thành phần và chất lượng
vật liệu,chế độ bảo dưỡng,ý thức của cán bộ,công nhân tham gia thi công và ảnh
hưởng của thời tiết.
+thi công đòi hỏi trình độ cao
Thi công lắp hẫng:các đoạn được đúc sẵn rồi chở đến lắp ráp tại hiện trường theo
phương pháp hẫng cân bằng.Các đốt dầm phân khối theo chiều ngang được chế
tạo tại các xí nghiệp sản xuất bê tông hay bãI đúc trên bờ,rồi dùng xà-lan,phao nổi
đưa dần chúng ra giữa sông,trên kết cấu nhịp phảI đặt sẵn các cần cẩu đặc biệt để
cẩu các đốt từ dưới xà-lan lên và lắp ghép vào phần kết cấu đã xong trước đó.
THI CÔNG NHỊP CHÍNH CẦU QUÝ CAO
3
HOµNG TIÕN TRUNG 6722_49
-ưu điểm:
+thời gian thi công nhanh
+chất lượng bê tông các cấu kiện lắp ghép được đảm bảo tốt trong công xưởng
+giảm được ảnh hưởng của từ biến và co ngót do trước khi lắp và căng cốt thép,bê
tông dầm đã khô cứng,đạt cường độ khá cao.
-nhược điểm:
+xử lý nối ghép các đốt phức tạp,tính toàn khối ko cao.
+chế tạo các đốt phảI rất chính xác
+ảnh hưởng đến khả năng thông thuyền,gián đoạn khai thác
Nguyên tắc lựa chọn:
-Cầu Qúy Cao vượt sông sâu,trụ chính cao 22,3m(tính cả bệ móng+thân trụ),trụ biên cao
12,3m
-Mực nước thay đổi theo mùa lũ,nguy cơ nước chảy xiết,không thể thi công bằng giàn
giáo,các hệ phao nổi gặp khó khăn
-Đảm bảo tính thông thuyền
Chọn phương án thi công đúc hẫng cân bằng
Thi công đúc hẫng thì có nhiều phương pháp
Đúc hẫng cân bằng bắt đầu từ trụ:
-Bắt đầu xây dựng từ trụ cố định và tiến hành đúc từng đốt đối xứng qua trụ theo sơ đồ
mút thừa,thi công xong đốt nào thì căng kéo cốt thép đến đốt đó(gọi là cáp âm)đoạn dầm
ở sát mố của nhịp biên có thể được lắp ghép hoặc đúc tại chỗ trên giàn giáo cố định.Kết
thúc đúc hẫng bằng đốt hợp long nối cánh hẫng với phần đúc trên giàn giáo cố định (ở
nhịp biên) và 2 đầu cánh hẫng giữa 2 trụ liền kề(đối với nhịp giữa).Khi bê tông đốt hợp
long đạt cường độ tiến hành ngay việc căng cáp phia dưới kết cấu nhịp(cáp dương).Trong
nhiều trường hợp sau khi thi công hoàn chỉnh kết cấu nhịp tiến hành căng cáp vừa chịu
momen âm vừa chịu momen dương(cáp nhịp)
-Đúc hẫng bắt đầu từ mố : Lợi dụng trọng lượng bản thân của mố để làm đối trọng.Sau
đó đúc các đốt từ mố ra tới trụ
-Đúc bán hẫng: Khi chiều dài nhịp là quá lớn khi đó momen âm rất lớn xuất hiện tại mặt
cắt ngàm sát trụ vào lúc thi công các đốt hẫng cuối cùng.Để khắc phục điều này có thể
đặt một trụ đỡ tạm trong phạm vi nhịp để giảm bớt chiều dài cánh hẫng cũng tức là giảm
bớt momen âm khi thi công hẫng đem lại kết quả an toàn hơn và kinh tế hơn.
THI CÔNG NHỊP CHÍNH CẦU QUÝ CAO
4
HOµNG TIÕN TRUNG 6722_49
Chọn phương án thi công đúc hẫng cân bằng bắt đầu từ trụ
1.Chia đốt thi công
Nguyên tắc:
- Vì neo các bó cốt thép dự ứng lực nằm tại mặt cuối mỗi đốt dầm nên chiều dài mỗi
đoạn và diện tích được thiết kế sao cho biểu đồ bao vật liệu sát nhât với biểu đồ bao
momen.
- Chiều dài mỗi đốt dựa trên cơ sở trọng lượng các đốt gần như nhau để phù hợp với khả
năng chịu tải của giàn giáo treo hoặc của cần cẩu lắp hẫng.
Chia đốt
Cầu Qúy cao nhịp 52x85x52:
chia các đốt theo trình tự thi công 3x3m+4x3,5m+3x4m,thể hiện như hình vẽ dưới đây
K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10
K0
K1
K2
K3
K4
K5K6
K7
K8
K9K10 K0
K1
K2
K3
K4
K5K6
K7
K8
K9K10 K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10
2000
5000
2000
5000
189000
5018890050
51950 85000 51950
10950 3x4000=12000 4x3500=14000 3x3000=9000 12000 3x3000=9000 4x3500=14000 3x4000=12000 3000 3x4000=12000 4x3500=14000 3x3000=9000 12000 3x3000=9000 4x3500=14000 3x4000=12000 10950
650 650
1 2 13 132 2 2
123212321
-Chiều dài đốt hợp long nhịp giữa là 3m phù hợp với công tác căng kéo cốt
thép chịu momen âm,điều kiện thi công cốt thép,ván khuôn và đổ bê tông.
-Nhịp biên được đúc trên giàn giáo treo tựa lên mố trụ biên P4 và đốt cuối
của kết cấu nhịp đã thi công,được đúc sau khi thi công xong phần cánh hẫng.
2.Trình tự sơ bộ thi công đúc hẫng
GIAI ĐOẠN 1:THI CÔNG KHỐI ĐỈNH TRỤ
- Đúc khối K0 trên đà giáo mở rộng trụ
- Neo khối K0 với trụ bằng cốt thép DƯL để giữ ổn định kết cấu nhịp trong khi
thi công
CÈu 25T CÈu 25T
BU? C 1: THI CÔNG KH? I Ð?NH TR?
Tr¹ m trén trª n hÖ næi
GIAI ĐOẠN 2: THI CÔNG CÁC ĐỐT HẪNG
- Lắp ráp bộ đà giáo treo di động(xe đúc) lên khối K0
THI CÔNG NHỊP CHÍNH CẦU QUÝ CAO
5
HOµNG TIÕN TRUNG 6722_49
- Lắp đặt ván khuôn,cốt thép thường,ống chứa cáp,luồn cáp DƯL,đổ bê tông
các khối hẫng theo phương pháp đúc hẫng cân bằng
- Tiến hành căng kéo cốt thép DƯL và bơm vữa ống chứa cáp
- Di chuyển xe đúc thi công các đốt dầm tiếp theo
BU? C 2: THI CÔNG CÁC KH? I ÐÚC H?NG
1.L?P XE ÐÚC CÈu 25T
2.ÐÚC CÁC KH? I ÐÚC H?NG Ki B?NG XE ÐÚC
CÈu 25T
Tr¹ m trén trª n hÖ næi
Tr¹ m trén trª n hÖ næi
GIAI ĐOẠN 3: THI CÔNG PHẦN CÒN LẠI CỦA KẾT CẤU NHỊP
TRÊN ĐÀ GIÁO TREO
- Đo đạc,điều chỉnh cao độ.
- Lắp các thanh cường độ cao nối cứng trụ P4 va P7 với đốt cuối của KCN
- Tiến hành định vị,lắp đặt căng các bó cáp DƯL
- Lắp ván khuôn cốt thép đổ bê tông
- Khi bê tông đủ cường độ điều chỉnh ứng suất trong các bó cáp và căng cáp
bản đáy hộp
- Hoàn thiện phần biên và tháo ván khuôn
Tr¹ m trén trª n hÖ næi
BU? C 3: THI CÔNG ÐO?N D?M 10,95M TRÊN ÐÀ GIÁO TREO
GIAI ĐOẠN 4:GIAI ĐOẠN HỢP LONG
- Điều chỉnh cao độ đốt hợp long,độ lệch tâm theo phương ngang,đứng
- Lắp các thanh nối cứng và căng tạm các bó cáp DƯL phục vụ việc hợp long
- Lắp ván khuôn cốt thép đổ bê tông đốt hợp long
