3.3 THI CÔNG CẦU CHÍNH 3.3.1 THI CÔNG TRỤ THÁP Do đặc điểm mặt cắt ngang trụ tháp cầu Mỹ Thuận có kích thước không thay đổi, nên loại ván khuôn trượt thông thường để thi công tháp Công tác đổ bê tông trụ tháp chia làm 31 đoạn (mỗi đoạn gọi đốt) thi công theo giai đoạn Hình 25 trình bày công tác thi công thân trụ tháp Hình 25: Thi công thân trụ tháp Khung cốt thép đốt gia công thành phần để dễ dàng tiến hành cẩu lắp vào bên khuôn trượt buộc với thép chờ đốt trước Các thép liên kết hai phần khung cốt thép chế tạo sẵn buộc chỗ Công tác đổ bê tông trụ tháp thực cần cấu tháp Dầm ngang tháp cầu đúc sẵn bệ cọc Trước thi công đốt thứ 14 trụ tháp, sử dụng kích thuỷ lực nâng dầm ngang đúc sẵn (intermediate tie) đặt vào vi trí thiết kế tiến hành đổ bê tông để liên kết với với thân trụ tháp Để đổ bê tông đốt liên kết với dầm ngang, sử dụng thiết bị coupler để điều chỉnh thay đổi ván khuôn trượt Hình 26 trình bày thi công lắp đặt dầm ngang trụ tháp Việc căng cáp dự ứng lực dầm ngang thân tháp thực sau bê tông mối nối đạt cường độ 35MPa Dầm giằng (ipper tie) thi công đổ bê tông chỗ trước thi công đốt thứ 26 trụ tháp Dầm căng cáp DƯL bê tông đạt cường độ 35MPa Hình 26: Cẩu lắp đặt dầm ngang trụ tháp 48 Sau thi công xong tháp cầu triển khai công tác thi công mặt cầu đồng thời tiến hành căng kéo dây văng 3.3.2 THI CÔNG HỆ DẦM CẦU CHÍNH a) Đặc điểm dầm cầu chính: Nhịp cầu Mỹ Thuận có cấu tạo dạng dầm bê tông cốt thép chiều dày 0.2m, chiều rộng tồng thể 23.66m Bản mặt cầu tựa hai dầm dọc, dầm nằm cách mép mặt cầu 2m dầm ngang cách 5.2m Dầm cầu thi công theo phương pháp đúc hẫng kết hợp với căng kéo cáp dây văng Mỗi phân đoạn dầm cầu có chiều dài l0.4m, có dầm ngang DƯL đổ bê tông liền khối lần Các dầm dọc căng cáp DƯL đoạn nhịp Dầm cầu đổ bê tông liền khối với trụ neo đỡ gối trụ tháp Hình 27 trình bày ván khuôn đúc khối dầm dầm ngang trụ tháp Hình 27: Ván khuôn đúc khối dầm trụ tháp Công tác thi công khối neo dây văng tương đối phức tạp, công tác cốt thép (do mật độ cốt thép dày đặc khối neo), đặc biệt việc định vị ống dẫn hướng cáp dây văng Để giảm bớt thời gian mức độ phức tạp thi công đúc hẫng, nhà thầu chọn phương án đúc sẵn khối neo dây văng đốt dầm ngang Cốt thép dùng cho khối neo dầm đỉnh tháp gia công trước bờ Hình 29 Hình 30 cho thấy công tác gia công cốt thép, lắp đặt ống đỡ neo để đúc khối neo đốt đỉnh trụ tháp 49 Hình 29: Lắp đặt cốt thép đúc khối neo đầu dầm ngang Hình 30: Lắp đặt cốt thép đúc khối neo đỉnh tháp Các cấu kiện đúc sẵn cẩu lắp vào vị trí trước đúc dầm dọc Ống dẫn hướng dây văng định vị máy trắc đạc chuyên dụng trước đổ bê tông khối neo Thi công dầm cầu trụ tháp bờ Nam trước, sau hoàn thành phần nhịp trụ tháp phía Nam tháo ván khuôn dầm chuyển sang thi công tiếp dầm cầu trụ phía Bắc b) Trình tư thi công dầm cầu chính: Đoạn sàn mặt cầu (NC) với hai phân đoạn (NAL&NCL) đổ bê tông hệ ván khuôn gắn vào dầm ngang Tại giai đoạn này, gối tạm đặt trước để neo khối sàn cầu theo hai phương ngang dọc Sau thi công xong đốt này, ván khuôn dầm tháo tịnh tiến lên phía trước bắt đầu cho trình thi công đúc hẫng cân phân đoạn thứ Khi thi công xong phân đoạn thứ dầm mặt cầu (NA4 & NC4) sử dụng cặp cáp giằng trụ tháp với trụ neo để đảm bảo cho trụ tháp ổn định, không biến dạng trình thi công dầm cầu Bắt đầu từ phân đoạn thứ nhịp cầu (NC5) dầm mặt cầu thi công không cân Sau hoàn tất phân đoạn thứ 10 (NC10) nhịp chính, dầm mặt cầu nhịp bên giằng tạm thời với trụ neo dây cáp Quá trình thi công phân đoạn dầm cầu Mỹ Thuận tóm tắt sau: Tiến xe đúc tới vị trí sẵn sàng đúc đốt tiếp theo, lắp khối neo dây văng đúc sẵn vào vị trí liên kết với đốt dầm dọc thi công Liên kết khối neo với xe đúc điều chỉnh ván khuôn đúc đất dầm theo độ vồng tính toán Liên kết dầm chống tạm thép khối neo cũ Lắp đặt kéo cáp dây văng lần tới ứng suất tính toán trước 50 Lắp đặt đà giáo ván khuôn, đặt hai đất dầm ngang đúc sẵn hai khung thép gia công trước hai dầm dọc vào vị trí Hoàn thiện công tác làm cốt thép thường dự ứng lực Đổ bê tông hai dầm chủ mặt cầu bao gồm mối nối hai đốt dầm ngang, mối nối dầm ngang với dầm dọc Khi bê tông đạt cường độ, hạ toàn hệ thống ván khuôn Tháo bỏ chống tạm khối neo dây văng Căng cáp dự ứng lực dầm ngang Tháo bỏ liên kết khối neo với xe đúc 10 Căng cáp dây văng lần hai Lặp lại bước thi công từ đến 10 c) Hợp long dầm cầu chính: Trước thi công đoạn hợp long, gối tạm trụ tháp tháo ra, hai phần hẫng dầm cầu kích để đẩy cho trụ neo biến dạng khoảng 67% tổng chuyển vị gây theo tính toán từ.biến co ngót Hình 31 trình bày công tác lắp đặt ván khuôn cốt thép khối hợp long Hình 31: Lắp đặt ván khuôn cốt thép khối hợp long Sau hoàn tất thi công mặt cầu đoạn hợp long, dầm dọc căng cáp DƯL, dầm cầu hạ xuống gối cầu trụ tháp Tiếp theo đó,tiến hành điều chỉnh cáp dây văng để tạo trắc dọc cuối cầu Các gối cầu giới hạn chuyển vị theo phương dọc phương ngang cầu lấp đặt đồng thời với việc lấp đặt khe co giãn 3.3.3 CÁP DÙNG CHO CẦU MỸ THUẬN a) Đặc điểm kỹ thuật cáp dây văng: Cáp sử dụng cho cầu Mỹ Thuận loại cáp tao đơn, tao có sợi với đường kính 15.7mm, làm thép có cường độ chịu kéo tương ứng với loại HD HDE, mạ kẽm nhúng nóng hãng Fryessinet sản xuất Đặc điểm kỹ thuật sợi cáp sau: + Đặc trưng hình học: 51 - Đường kính tiêu chuẩn 15,7mm - Diện tích mặt cắt ngang 150mm2 - Sai sề cho phép mặt cắt ngang (kể lớp mạ +/-2% kẽm) - Khối lượng 1m dài 1172kg/m - Sai số cho phép khối lượng 1m dài +/-24g/m + Đặc trưng học: - Lực kháng 1770N/mm2 - Tải trọng phá hoại nhỏ 265,0 KN - Đặc trưng riêng tải trọng kiển chứng 0,1% 237,0 KN - Độ giãn dài tối thiểu 3,5% - Độ trùng tối đa sau 1000h 2,5% - Hệ số giá tri tròn phá hoại 25% - Module đàn hồi 185 tới200 Gpa + Các đặc tính khác: - Phá hoại mỏi triệu chu kỳ - Ứng xuất mỏi 300 MPa - Ứng xuất tối đa 796,5 MPa (0,45 x 1720) + Đặc điểm kẽm mạ: - Kẽm sử dụng để mạ cáp loại Z2 - 99,5% nguyên chất, theo tiêu chuẩn EN - 1179 - Chiều dày lớp mạ kẽm tao cáp đơn tuân theo tiêu chuẩn NF A 35 - 035 - Khối lượng kẽm đơn bề mặt sợi cáp từ 220-350g/m2, trung bình 280 g/m2 b) Các đặc điểm lớp vỏ bọc tao cáp HDPE: Các tao cáp đơn bọc lớp vỏ Polyethylene tỷ trọng cao tên gọi tiếng Anh High density Polyethylene sheath (HDPE) hãng Fryessinet Các tao cáp bọc lớp mỡ chuyên dụng bảo vệ bên ngoài, có khả chống gỉ, chống sét tốt + Yêu cầu kỹ thuật lớp vỏ HDPE: - Vật liệu HDPE loại PE 80 PE 100 nhóm 52 - Ống HPPE bao bọc xung quanh tao lớp mỡ bảo vệ Chiều dày tối thiểu 1,5mm (-0/+0, 25mm) - Thành phần vỏ HDPE chứa thành phần như: 2,3 % (+/-0,3 % ) Cacbon đen 1000 ppm Antioxidant (chống oxi hoá) - Đường kính tao có lớp vỏ không vượt 19,5mm, vỏ có màu đen, mịn + Cường độ chiu kéo: - ứng suất oằn > 19 Mpa - Độ giãn dài phá hoại > 350% + Khả chống va đập: - Được kiểm tra theo quy trình PR 2015 Freyssine - Thử nghiệm kiểm tra khả chống thấm nước ống với áp suất nước bar d) Lớp mỡ bảo vệ: + Vật liệu bảo vệ loại sáp có nguồn gấc dầu mỏ loại Injectelf CP-HPE CP-THPE Lớp mỡ có tác dụng ngăn nước không cho thẩm vào sợi cáp + Mỡ bảo vệ lèn vào chỗ trống sợi cáp phần lỗ rỗng sợi cáp phía với vỏ bọc + Việc thử nghiệm chống nước tao cáp tiến hành theo qui định hãng sản xuất cáp Freyssinet đ) Quy đinh cho việc lấy mẫu thử: + Tất tao cáp gia công từ sợi thép loại Khi xuất xưởng tao đóng gói thành cuộn để chuyển tới công trường Chiều dài cuộn tao cáp không vượt 2200m + Tất tao cáp tiến hành thử nghiệm theo quy trình PREN l0138 Cụ thể sau: - Thử nghiệm kiểm tra đặc trưng hình học học tao cáp: kiểm tra cuộn theo tất đặc tính - Các đặc tính phụ: quan hệ đẳng nhiệt hình thái mỏi thực kiểm tra thử nghiệm /mẻ - Cường độ chiu kéo: Mooix mẻ lấy mẫu để thử nghiệm Trong trường hợp có mẻ (hoặc cuộn) kiểm tra không đạt yêu cầu, phải tiến kiểm tra (thử nghiệm) thêm mẫu mẻ (hoặc cuộn) cáp không đạt yêu cầu đó, có mwt mẫu kiểm tra (hoặc thử nghiệm) có kết không đạt yêu cầu mẻ (hoặc cuộn) cáp phải loại bỏ 53 + Đối với lớp mạ kẽm: Việc thử nghiệm lớp mạ kẽm tiến hành theo tiêu chuẩn NF A 35-035 Lấy mẫu thử mẻ để kiểm tra Mỗi mẫu tao cáp kiểm tra sợi đặc tính sau: - Khối lượng kẽm đơn vị bề mặt - Độ bám - Độ liên tục - Độ nhẵn bề mặt + Đối với vỏ HDPE: Kiểm tra chiều dày ống mẫu/mỗi mẻ Đường kính ống 19,5mm, sai số cho phép (-/+0,l) Tính liên tục của ồng kiểm tra thiết bi chuyên dụng, thiết bi tự động kiểm tra chuyền sản xuất - Các đặc tính học: Kiểm tra mẫu/mỗi mẻ cường độ chịu kéo khả chống va đập - Độ liên kết: Kiểm tra mẫu/mỗi mẻ độ liên kết + Đối với lớp mỡ bảo vệ: Kiểm tra mẫu/mỗi mẻ trọng lượng mỡ đơn vi chiều dài độ thấm nước 3.2.4 LẮP ĐẶT NEO a) Chuẩn bị công trình phụ trợ thi công căng kéo: Để phục vụ cho công tác lắp đặt neo, cáp căng kéo dây văng cần bố trí đường công vụ sau: Lối bê ván khuôn dầm: Bên ván khuôn có bố trí lối chiều dài 2.5m, chiều rộng 2.0m, cao l.6m Treo dây cáp Lối lại sàn công tác khoả 0.8m2 Thang lên sàn công tác Lối đỉnh ván khuôn dầm Sàn công tác bên tháp thiết kế với hoạt tải 150kgs/m2 Lối bên tháp thiết kế với hoạt tải 150kgs/m2 b) Lắp đặt neo tháp: + Các neo tháp trước lắp đặt cần thực ông việc sau: - Tháo mũ bơm vữa đầu neo - Tháo ren M16 mũ - Luồn bulông M16 (loại có mắt) vào lỗ xa neo để tạo cân trọng lượng neo nâng cao lên + Sử dụng cần cẩu tháp để đưa neo vào vị trí lắp đặt Dùng thiết bị kẹp đợ tạm thời neo trước lắp đặt + Sau lắp đặt neo vào vị trí xiết bulong núm bơm vữa 54 + Dùng nylon bọc kín toàn neo để chống nước bụi bẩn trình thi công c) Lắp đặt neo dầm cầu: Ống đỡ neo đúc sẵn với khối bê tông dầm ngang Trước đổ bê tông dầm, khối bê tông lắp đặt vào vi trí neo dây văng ván khuôn Ống đỡ neo điều chỉnh cho trình thi công lắp đặt căng kéo cáp, tim ống đồng trục dây văng với sai số cho phép hình nón 0,30 + Lắp đặt neo: - Đưa neo vào bên ống đỡ neo - Kẹp tạm neo vào ống đỡ cách gắn tạm tao cáp vào neo căng đến 30KN - Sau lắp đặt neo, xiết bu long núm bơm + Dùng nylon bọc kín toàn neo để chống nước bụi bẩn trình thi công Lưu ý: Trong trường hợp khoảng thời gian từ lắp đặt neo đến căng kéo cáp dài tháng, cần phun lớp dầu vào đế neo đóng mũ bơm vữa lại d) Công tác chuẩn bị neo trước luồn cáp: Theo qui định, neo đặt tháp gọi loại âm, neo đặt dầm gọi loại dương Công tác chẩn bị neo trước luồn cáp tiến hành ngày trước căng cáp Quá trình chỉnh sửa, vệ sinh neo thực sau: + Neo đặt điều chỉnh xác trùng với trung tâm ống đỡ thiết bi đặc biệt Sai số cho phép đồng tâm +/- 2mm + Kiểm tra vị trí đai ốc ren neo điều chỉnh cần thiết + Kiểm tra mức độ ô xy đế đỡ neo Nếu có mặt đế đỡ bị ô xy hoá phải dùng giấy ráp trà + Đế neo phải làm vệ sinh khí ép, dùng vải để lau lỗ neo Dùng loại dầu đặc biệt (đa chức năng) bôi lên lỗ neo Mũ bơm vữa lớp nylon bảo vệ bịt lại tiến hành căng cáp + Trước lắp đặt nút neo, tiến hành vệ sinh lỗ neo lần thứ hai vải tẩm dầu đa chức 3.2.5 GIA CÔNG, LẮP ĐẶT VỎ BỌC DÂY VĂNG (HDPE) Vỏ ống bao bọc bó cáp gọi ống (ống HDPE), có chiều dài tính toán LH1 Bên ống bọc ống có đường kính lớn gọi ống (ống co giãn), chiều dài tính toán LH2 Ống nối với đầu ống đỡ neo tháp dầm cầu, “trượt” ống 55 tháp dần cầu giãn nở, biến dạng nhiệt độ tác nhân khác a) Ống (HDPE): Đầu ống vị trí tiếp xúc với ống đỡ neo phía dầm cầu có ren để liên kết cố định với ống đỡ neo Ống hàn ghép nối đối đầu từ đợn ống HDPE, đoạn có chiều dài 11,8m Ren xoắn đầu đoạn nối không vượt 100 mm Đầu ống HDPE phía tháp cầu ren xoắn, nên ống trượt tự ống trình làm việc b) Ống (ống co giãn): Ống có khả đàn hồi để bảo đảm chuyển tiếp ống ống dần hướng phía Ống có khả trượt ống Mối nối ống phải bảo đảm kín nước Đường kính bên ống không lớn đường kính ống 15mm c) Hàn đốt ống: ống bọc dây văng gia công cách hàn đối đầu đốt ống có chiều dài 11.8m máy hàn nhỏ Quá trình hàn ống điều chỉnh theo hệ số điều kiện làm việc áp suất, nhiệt độ thời gian v.v Tiến hành đo chiều dài ống lắp đặt công trường Sau tính toán số lượng đốt ống cần gia công cho day (tính toán đoạn nối hàn, giãn nở nhiệt độ ống) Việc hàn ống thực lán có mái che tại công trường Các ống trước sau hàn cần phải bảo quản cẩn thận (bọc túi nylon trước đem hàn dán keo lưu trữ), tránh để dính bẩn Quy trình hàn đối đầu ồng thực sau: + Kẹp hai đoạn ống vào máy hàn + Tạo phẳng đầu hàn hai ống + Nung nhiệt với kiễng điện 3.2.6 LẮP ĐẶT DÂY VĂNG Tổng số dây văng sử dụng cho cầu Mỹ Thuận 128 dây, dây văng có khoảng từ 22 đến 67 tao cáp, phụ thuộc vào vị trí dây (phụ thuộc vào nội lực tính toán dây vị trí) Quá trình lắp đặt cáp gồm công đoạn sau: a) Lắp đặt ống bọc cáp tao cáp (tao cáp chuẩn): + Ống HDPE tao cáp chuẩn (Reference strand) lắp dựng lúc Đầu (phía dầm cầu) tao cáp chuẩn bắt vào neo, sau dùng cẩu tháp lắp dựng ống HDPE bắt tao cáp vào neo tháp Kích để căng tao cáp chuẩn neo đầu tháp để định vị giữ ống HDPE 56 + Chiều dài tao cáp chuẩn tính toán trước lắp đặt với độ xác (+/-) 1/10000 b) Hệ thống luồn cáp gồm có: Thiết bị sử dụng cho công tác luồn cáp sau: + Hai tời thuỷ lực Tời thứ (WP1) dùng để kéo tao cáp lên neo đỉnh tháp Tời thứ.hai (WP2) đặt mặt cầu, để điều chỉnh thiết bị luồn cáp quay trở để tiến hành luông tao cáp + Bánh xe chuyển hướng, đặt cố định mặt cầu + Máy cắt cáp bóc ống bọc cáp + Thiết bị quay tời cáp c) Trình tự luồn cáp: Các tao cáp luồn tao qua ống HDPE, sau cắt căng kéo theo thiết kế Trình tự luồn cáp thực sau: + Luồn đầu sợi cáp vào máy cắt + Chuẩn bị đầu tao cáp phía (bóc ống ống bọc cáp để tách rời sợi cáp xung quanh tao cáp ra, để lại sợi cáp giữa) + Nối tao cáp với thiết bị luồn cáp + Thả cáp đặn từ cuộn theo di chuyển thiết bị luồn cáp ống HDPE + Luồn chốt đầu cáp vào neo tháp + Khi đầu tao cáp tháp neo, tiến hành đo đạc để cắt cáp đầu lại máy cắt + Chuẩn bị đầu tao cáp phía (bóc ống ống bọc cáp để tách rời sợi cáp xung quanh tao cáp ra, để lại sợi cáp giữa) + Luồn đầu tao cáp vào neo lắp đặt phía dầm Các tao luồn đồng thời hai mặt phẳng dây văng Sự chênh lệch số lượng tao cáp lắp đặt hai ống HDPE hai mặt phẳng dây văng không vượt 10% 3.3.7 CĂNG KÉO DÂY VĂNG a) Ký hiệu để xác định dây văng: Việc đánh số ký hiệu dây văng qui định sau: + Ký hiệu: 01 NE , 17 NW Trong đó: 01: số thứ tự dây văng (thay đổi từ đến 32) N: tháp bờ Bắc, S: tháp bờ Nam E: thuộc mặt phẳng dây phía Đông (hạ lưu) 57 W: thuộc mặt phẳng dây phía Tây (thượng lưu) b) Trình tự căng kéo dây văng: Quy trình căng kéo dây văng cầu Mỹ Thuận thực theo công đoạn sau: - Thực theo phương pháp căng riêng rẽ tao (isitension methođ), dây văng căng kéo tao cáp chuẩn tới lực tính toán trước Sai số cho phép trình căng so với thiết kế +/- 10% - Căng tao kích thiết bị chuyên dụng hãng Freyssinet lực căng tao đạt giá trị ứng suất tao cáp chuẩn Trong kích có thiết bị đo lực căng tao cáp kéo điều khiển máy tính điện tử Mỗi tao cáp kéo hai lần 3.2.8 ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC DÂY VĂNG Sau hợp long cầu, người ta tiến hành vi chỉnh lực căng số dây văng kích “vòng” Trình tự điều chỉnh nội lực dây văng tóm tắt sau: Trước điều chỉnh nội lực dây văng, tiến hành công tác trắc đạc tổng thể cầu (trắc đạc dầm tháp cầu) vào buổi sáng sớm, lúc mặt trời mọc Trên sở số liệu trắc đạc tổng thể này, tính toán để xác định nội lực cần điều chỉnh cho dây văng Dùng kích vòng kéo đồng thời tất tao cáp dây văng đến nội lực tính toán trước Quan trắc để theo dõi độ vồng dầm, chuyển vị tháp trình điều chỉnh nội lực Trắc đạc tổng thể cầu sau điều chỉnh nội lực Sau hoàn thành công tác lắp đặt, căng kéo điều chỉnh dây văng cầu tiến hành lắp đặt thiết bị chống rung cho dây văng bơm xáp bảo vệ dây văng 58 [...]... căng kéo một tao cáp chuẩn tới lực tính toán trước Sai số cho phép trong quá trình căng so với thi t kế là +/- 10% - Căng lần lượt các tao tiếp theo bằng kích và các thi t bị chuyên dụng của hãng Freyssinet cho đến khi lực căng của các tao tiếp theo đạt được giá trị ứng suất như tao cáp chuẩn Trong kích này có thi t bị đo lực căng của tao cáp đang kéo và được điều khiển bằng máy tính điện tử Mỗi tao cáp... của dầm, chuyển vị của tháp trong quá trình điều chỉnh nội lực 5 Trắc đạc tổng thể cầu sau khi điều chỉnh nội lực Sau khi hoàn thành công tác lắp đặt, căng kéo điều chỉnh dây văng cầu tiến hành lắp đặt thi t bị chống rung cho dây văng và bơm xáp bảo vệ dây văng 58