Đang tải... (xem toàn văn)
CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOCCÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG.DOC
CHƯƠNG CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 5.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC 5.1.1 Giới thiệu Phương pháp đúc hẫng trình xây dựng kết cấu nhịp dần đốt theo sơ đồ hẫng nối liền thành kết cấu nhịp cầu hồn chỉnh Có thể thi cơng hẫng từ trụ đối xứng phía hẫng dần từ bờ Phương pháp áp dụng thích hợp để thi công kết cấu nhịp cầu liên tục cầu dầm hẫng, cầu khung cầu dây xiên có dầm cứng BTCT Đối với cầu dầm xây dựng nhịp dài từ 70 - 240m, cầu dây xiên dầm cứng vượt nhịp từ 200 - 350m 5.1.1.1 Nội dung phương pháp đúc hẫng Ảnh 5.1 Cầu dầm hộp đường cong Ảnh 5.2 Cầu dầm hộp đường thẳng 24 Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng, kết cấu nhịp BTCT đúc chỗ đà giáo di động theo đốt nối liên tiếp đối xứng qua trụ cầu Cốt thép thường khối liên kết với trước đúc bê tông để đảm bảo tính liền khối chịu cắt tốt kết cấu Sau bê tông đốt dầm đủ cường độ cần thiết đốt liên kết với đốt đúc trước nhờ cốt thép dự ứng lực Phần cánh hẫng kết cấu nhịp dầm BTCT thi công xong phải đảm bảo đủ khả nâng đỡ trọng lượng đốt dầm thi cơng sau với trọng lượng giàn giáo ván khuôn đúc dầm thiết bị phc v thi cụng Đà giáo thép di động a) Đà giáo di động b) Thiết bị đúc di động c) Hình 5.1- Các sơ đồ điển hình đúc hẫng kết cấu nhịp BTCT Trên hình 5.1 sơ đồ điển hình đúc hẫng cầu khung BTCT Có thể dùng dàn thép bắc qua tựa trụ làm đà giáo treo đỡ ván khn phía để đúc đốt dầm(hình 5.1 a) Cũng dùng đà giáo chống di động mặt đất cầu tạm để đổ ván khn bên (hình 5.1, b) Theo sơ đồ phần cánh hẫng thi cơng xong trước chịu tải thân thiết bị thi công bên Nếu dùng ván khuôn di động treo vào phần kết cấu nhịp thi cơng xong hình 5.1, c cần phải tính thêm tải trọng ván khn, đà giáo tác động lên cánh hẫng 25 Gèi t¹m BT M500 Thanh PC 32 Đốt dầm trụ b) Thanh PC 32 a) Hình 5.2- Neo đốt dầm trụ Để đảm bảo ổn định chống lật suốt q trình thi cơng đúc hẫng phải đảm bảo tính đối xứng cuả hai cánh hẫng (thi cơng hẫng từ trụ ra) nhờ trọng lượng thân nhịp sát bờ đúc đà giáo làm đối trọng (hình 5.3, b) Đối với sơ đồ cầu khung, đốt dầm đỉnh trụ liên kết cứng với thân trụ nhờ cáp thép dự ứng lực chạy suốt chiều cao trụ (hình 5.2, a), với sơ đồ cầu dầm đốt liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ gối tạm cáp thép cốt thép dự ứng lực mà sau thi công xong tháo bỏ (hình 5.2, b) Q trình thi cơng hẫng cầu Phú Lương (Quốc lộ 5) dùng biện pháp Ở giai đoạn thi công cánh hẫng, kết cấu nhịp chịu mơ men âm cần bố trí cốt thép dự ứng lực phía Sau đúc xong cặp đốt dầm đối xứng kéo căng cốt thép dự ứng lực từ đầu mút sang đầu mút bơm vữa bê tơng lấp kín khe hở cốt thép thành ống để bảo vệ cốt thép Nếu phần cánh hẫng q dài phải bố trí điểm nối cáp dự ứng lực hay phân thành hai đoạn từ trụ cánh mút thừa Trong trình đúc hẫng đốt dầm phải theo dõi chặt chẽ độ võng cánh hẫng biến dạng xoắn mặt cắt Cốt thép dự ứng lực cần bố trí đối xứng qua tim dọc cầu đảm bảo sườn dầm có bó cốt thép kéo căng neo lại cuối đốt Sau đúc xong đốt cuối cánh hẫng tiến hành nối ghép chúng lại thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh theo sơ đồ nhịp thiết kế Có ba hình thức nối ghép: Nếu cầu dầm hay cầu khung liên tục tiến hành nối cứng cánh hẫng Đốt nối hai cánh hẫng kề gọi đốt “hợp long” có chiều dài từ 1,5 - m 26 đúc ván khuôn treo hai đầu mút thừa Sau đúc xong tiến hành kéo căng bó cốt thép chịu mơ men dương phía đáy dầm Các bó cốt thép chịu mơmen dương bố trí đáy hộp uốn cong lên neo ụ neo bố trí sẵn bề mặt đáy Một số bó cốt thép uốn cong neo vào sườn dầm Trên hình 5.3, a giới thiệu ví dụ nối cứng phần cánh hẫng với đoạn dầm nhịp sát bờ Đoạn nối đúc sẵn đà giáo gần mố nối cứng với cánh hẫng đốt nối “hợp long” chọn tương ứng với vị trí đổi dấu biểu đồ mơmen kết cấu nhịp Trong cầu khung chốt đốt nối cứng thay liên kết khớp quay hay khớp mềm (hình 5.3, c hình 5.4) Trường hợp đặt hai mút hẫng đoạn dầm đeo hình thành hệ thống cầu khung hay cầu dầm tĩnh định (hình 5.3, d) a) b) c) d) Hình 5.3 Liên kết cánh hẫng thành sơ đồ cầu khung liên tục khung T chốt khung tĩnh định Sau kết cấu nhịp hợp long nối thành hệ thống hồn chỉnh, phải đặt thêm kéo căng số cốt thép dự ứng lực tăng cường vị trí cần thiết nhằm đảm bảo khả chịu lực kết cấu giai đoạn khai thác cầu Các cốt thép thường uốn cong tập trung đỉnh trụ Nếu số lượng bó cáp nhiều đưa số bó ngồi tiết diện (dự ứng lực ngồi) Ở cầu sơng Gianh (Quảng Bình) áp dụng giải pháp 27 Hình 5.4 Cấu tạo liên kết khớp áo đường; Lớp ngăn cách phòng nước; Tấm phủ kim loại khơng rỉ; Bó thép dự ứng lực; Dầm ngang; Lối thông vào buồng kiểm tra; a) Khớp mềm Buồng kiểm tra B-B A-A B A B A r b) Sơ đồ khớp quay 5.1.1.2 Các ưu điểm phương pháp đúc hẫng Việc đúc hẫng đốt đà giáo di động giảm chi phí đà giáo Ván khn dùng lại nhiều lần với thao tác lặp lại làm giảm chi phí nhân lực nâng cao suất lao động Phương pháp đúc hẫng thích hợp với việc xây dựng dạng kết cấu nhịp có chiều cao mặt cắt thay đổi, đúc đốt dầm cần điều chỉnh cao độ ván khuôn đáy dầm cho phù hợp Mặt cắt kết cấu nhịp đúc hẫng hình hộp, chữ nhật hay dầm có sườn Việc thay đổi chiều cao tiết diện cho phép sử dụng vật liệu kết cấu cách hợp lý giảm trọng lượng thân kết cấu cho phép vượt nhịp lớn (cầu Hamana Nhật thi công đúc hẫng vựot nhịp tới 240m) 28 Trong trường hợp xây dựng cầu có sơ đồ kết cấu hợp lý trình đúc hẫng tạo phù hợp trạng thái làm việc kết cấu giai đoạn thi công giai đoạn khai thác Điều làm giảm số lượng bó cáp phục vụ thi cơng dẫn đến việc hạ giá thành cơng trình khơng phải bố trí căng kéo bó cáp tạm thời Phương pháp thi công hẫng không bị phụ thuộc vào không gian cầu thi cơng điều kiện sông sâu, thông thuyền hay xây dựng cầu vượt qua thành phố, khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thơng cơng trình Tuy nhiên việc đúc hẫng kết cấu điều kiện hẫng ổn định, mặt chật hẹp đòi hỏi phải có trình độ tổ chức tốt, trang thiết bị đồng bộ, trình độ cơng nhân phù hợp đảm bảo chất lượng cơng trình 5.1.1.3 Các sơ đồ cầu thích hợp với phương pháp đúc hẫng Phương pháp đúc hẫng phù hợp với sơ đồ cầu có trạng thái chịu mơmen âm gối trụ Đó sơ đồ cầu dầm liên tục, cầu dầm hẫng, cầu khung siêu tĩnh tĩnh định, cầu treo dây xiên - dầm cứng Khẩu độ nhịp kinh tế nhịp 70 L 50m Ở Việt nam áp dụng phương pháp đúc hẫng để thi công cầu khung T - dầm đeo tĩnh định cầu Nơng Tiến, cầu Bình Gần thi cơng cầu có chiều dài nhịp lớn với sơ đồ siêu tĩnh cầu Phú Lương, cầu Non Nước, Phù Đổng, Tân Đệ… cầu Thanh Trì xắp thi cơng 5.1.2 Phân loại trường hợp đúc hẫng 5.1.2.1 Đúc hẫng từ trụ hai phía Đây hình thức phổ biến phương pháp đúc hẫng (hình 2.3, a, c) Nguyên lý chung từ đoạn dầm neo chắn đỉnh trụ, kết cấu nhịp đúc hẫng vươn dài hai phía theo nguyên tắc đảm bảo tính đối xứng qua trụ để giữ ổn định chống lật đổ Các bó cáp dự ứng lực bố trí theo nguyên tắc đối xứng phương diện mặt qua tim trụ Phương pháp có ưu điểm lợi dụng tính đối xứng, tự cân ổn định, tốc độ thi cơng nhanh Trong q trình thi cơng cần xét tình mà tải trọng hai cánh hẫng không cân : - Khi đặt lệch thiết bị thi công, - Khi xảy cố số đốt đúc bên cánh hẫng, - Thời điểm lắp đặt dầm đeo bên cánh hẫng, 29 - Tải trọng gió tác dụng chủ yếu vào phía bên cánh hẫng gây mơmen uốn lớn bất lợi cho trụ Ảnh 5.3 Thi công hẫng đối xứng Phù Đổng cầu Ảnh 5.4 Thi công hẫng đối xứng Tiên Cựu cầu Với nhịp dài chừng 70 120 m cần neo chấn kết cấu nhịp vào trụ đảm bảo ổn định Với nhịp dài phải dùng thêm vài trụ tạm để giảm nhỏ chiều dài cánh hẫng để giảm trị số độ võng đầu mút hẫng ứng lực mặt cắt gần trụ Có thể dùng thêm trụ tạm trường hợp đúc hẫng toàn kết cấu nhịp mà chiều dài hai cánh hẫng tính từ tim trụ không Một giải pháp khác thiết kế trụ thành hai thân đặt song song đặt cách đoạn để đảm bảo chống lật đồng thời thu ngắn cánh hẫng cầu Choisy le Roi (Pháp) Cũng thay trụ tạm hệ thống dây văng tạm thời 5.1.2.2 Đúc hẫng kết cấu nhịp từ bờ Ở nhịp sát bờ khoảng trống cầu không cao nên dùng hệ đà giáo cố định đỡ bên để đúc chỗ toàn nhịp sát bờ (hình 5.3,b) Nhịp sơng đúc hẫng tiếp nối từ trụ sát bờ nhờ trọng lượng nhịp bờ giữ ổn định chống lật Nhịp bờ căng kéo cốt thép hoàn chỉnh trước đúc hẫng nhịp Phương pháp thích hợp cho cầu có ba nhịp mà nhịp có chiều dài lớn để vượt qua phần dòng sơng Ví dụ: điển hình sơ đồ cầu Abtozabogckuu Nga có sơ đồ kết cấu nhịp 36,4 + 148 + 36,4 m, nhịp bờ thu ngắn có kích thước lớn để đủ trọng lượng làm đối trọng cho thi công hẫng nhịp Đối với cầu có nhịp cần có biện pháp đảm bảo ổn định dằn đầu nhịp vào mố đơí trọng đủ lớn hay neo giữ chúng cáp dự ứng lực tạm thời 30 Hình 5.5 giới thiệu ví dụ kết cấu nhịp cầu nhịp xây dựng hẫng từ mố hết toàn kết cấu nhịp Kết cấu mố bên trái cấu tạo có kích thước lớn chủ yếu làm vai trò đối trọng giữ ổn định cho thi cơng hẫng tồn nhịp Mố bên phải có cấu tạo thơng thường 48.50 15.00 14.50 3.50 15.63 50 15.00 300 Hình 5.5,a Thi công hẫng từ bên mố 18.85 12.30 2.00 12x3.55 3.00 12x3.55 2.00 18.85 101.3 12.30 Hình 5.5, b Thi công hẫng từ hai bên mố (Cầu Grande Cote) 5.1.3 Mặt cắt ngang dầm BTCT dự ứng lực đúc hẫng Phương pháp thi cơng hẫng thích hợp với nhiều dạng mặt cắt Dạng mặt cắt ngang hình hộp có thành thẳng đứng hay xiên có chiều cao mặt cắt thay đổi áp dụng phù hợp với phương pháp thi cơng đúc hẫng lý sau Trong suốt q trình thi cơng hẫng q trình khai thác sau đó, phần kết cấu nhịp đỉnh trụ gần chịu mơmen âm tải trọng Ứng suất nén lớn tác dụng phần đáy dầm khu vực đỉnh trụ Phần đáy BTCT hộp vị trí có chiều dày thay đổi để phù hợp với trị số ứng suất nén phát sinh Ngồi đáy hộp đóng vai trò giằng để đảm bảo ổn định cho sườn dầm chịu nén 31 So với dạng mặt cắt dầm có sườn, việc bố trí đáy hộp BTCT có chiều ngang lớn nâng cao cánh tay đòn nội ngẫu lực làm tăng khả chịu mômen kết cấu Trong trình đúc hẫng, đặc biệt giai đoạn đúc đốt mút hẫng,kết cấu nhịp phải làm việc điều kiện ổn định phải chịu tải trọng gió ngang, chịu tác động lực di chuyển thiết bị thi cơng, hay lực căng kéo bó cáp dự ứng lực không đảm bảo tuyệt đối đồng Khi mặt cắt ngang hình hộp thoả mãn điều kiện chống xoắn tốt giúp cho kết cấu nhịp giữ ổn định tác động phức tạp nhiều loại tải trọng nêu 32 1300 220 a) 40 564 50 500 1510 550 250 b) 325 400 450 450 1700 c) 32 45 550 285 45 300 550 450 400 Hình 5.6, a, b, c: Các dạng mặt cắt ngang điển hình cầu BTCT đúc hẫng 33 4.4 Công nghệ chế tạo phân đoạn dầm đúc sẵn 97 Chương 5: Công nghệ thi công dầm liên tục theo phương pháp đúc hẫng 101 cân 5.1 Các phưng pháp đúc hẫng cầu bêtông cốt thép dự ứng lực 101 5.2 Các thiết bị kết cấu phụ tạm phục vụ đúc hẫng 110 5.3 Một số vấn đề kỹ thuật riêng phương pháp đúc hẫng 118 5.4 Trình tự tính tốn thiết kế kết cấu nhịp thi công đúc hẫng lắp hẫng 128 5.5 Ví dụ cấu tạo bố trí cáp dự ứng lực cầu đúc hẫng 129 5.6 Thi công đốt hợp long 132 5.7 Một số vấn đề liên quan đến phương pháp thi công đúc hẫng 141 5.8 Một số vấn dề liên quan đến phương pháp thi công đúc hẫng cân 146 Chương 6: Cầu vòm ống thép nhồi bêtơng 186 6.1 Các sơ đồ cầu vòm cầu dầm - vòm liên hợp 186 6.2 Cầu vòm ống thép nhồi bê tông 189 6.3 Cơ sở thiết kế cầu vòm ống thép nhồi bêtơng 192 Chương 7: Cơ sở tính tốn cầu bêtơng cốt thép 199 7.1 Triết lý thiết kế trình tự tính tốn thiết kế kết cấu nhịp 199 7.2 Các mơ hình phân tích kết cấu tĩnh học động học 208 7.3 Đặc trưng hình học mặt cắt, tính tốn tĩnh tải 211 7.4 Tải trọng thi công tải trọng khai thác 213 7.5 Phân tích dọc 225 7.6 Phân tích ngang 234 7.7 Xác định nội lực tổ hợp tải trọng 235 Tài liệu tham khảo 241 Mục lục 242 243 ... trọng lượng thiết bị thi công 49 Độ ổn định trụ công- xon lúc thi công đảm bảo nhờ đà giáo treo dàn thép tựa lên trụ 5.3.2.5 Trường hợp thi công hẫng công- xon sau liên kết công- xon khác với phần... lực nâng đầu công- xon mố 5.3.2.4 Dùng dầm thép vắt qua hai trụ để treo ván khuôn đúc kết cấu nhịp đảm bảo cân hai công- xon nhịp thi công hẫng Trong phương pháp này, kết cấu nhịp thi công đối xứng... long nối đầu công- xon với nhau: - Nếu hai đầu công- xon đổ bê tông đồng thời nối hai thiết bị đúc hẫng di động lại để thi cơng đốt hợp long (hình 5.21,a) - Nếu hai đầu công- xon thi công không lúc