Đang tải... (xem toàn văn)
Nội dung cuốn sách bao gồm giới thiệu tổng quan về công nghệ thi công dầm SuperT, cấu tạo dầm SuperT, các ví dụ thiết kế dầm SuperT căng trước và dầm SuperT căng sau đã và đang được ứng dụng phổ biến trong các công trình cầu tại Việt Nam. Đặc biệt trong cuốn sách này giới thiệu ví dụ cầu dầm SuperT căng sau ứng dụng phần mềm RM trong phân tích tính toán kết cấu theo sơ đồ mạng dầm, hướng dẫn cách tính toán bán liên tục nhiệt theo quy trình cùa Liên Xô, hướng dẫn áp dụng chương trình CAST trong phân tích cục bộ đầu dầm SuperT có cắt khấc theo mô hình chống giằng.
GS TS NGUYỄN VIẾT TRUNG (Chủ biên) ThS NGUYỄN TRỌNG NGHĨA THIẾT KÊ KẾT CẤU NHỊP CẦU DẦM SUPER-T m THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 272 - 05 (Tái bẳn) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ N Ộ I-2 LỜI NÓI ĐẦU Cuốn sách “Thiết kế nhịp cầu dầm Super-T theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05” biên soạn nhằm phục vụ độc già kỹ sư, cán kỹ thuật, sinh viên Ngành xây dựng cầu xảy dựng công trình nhân tạo tương tự khác Nội dung sách bao gồm giới thiệu tống quan công nghệ thi công dầm Super-T, cấu tạo dầm Super-T, ví dụ thiết kế dầm Super-T căng trước dầm Super-T căng sau ứng dụng phổ biến công trình cầu Việt Nam Đặc biệt sách giới thiệu ví dụ cầu dầm Super-T căng sau ímg dụng phần mềm RM phân tích tính toán kết cấu theo sơ đồ mạng dầm, hướng dân cách tính toán bán liên tục nhiệt theo quy trình cùa Liên Xô, hướng dân áp dụng chương trình CAST phân tích cục đầu dầm Super-T có cắt khấc theo mô hình chống - giằng Sách gồm chương phụ lục: Chương 1: Tổng quan dầm Super-T Chương 2: Vật liệu công nghệ thi công dầm Super-T Chương 3: Những sở tính toán thiết kế kết cấu dầm bê tông DƯL theo trạng thái giới hạn Chương 4: Các yêu cầu cấu tạo dầm Super-T Chương 5: Ví dụ tính toán, kiểm toán dầm Super-T Chương 6: Tính toán Hên tục nhiệt Chương 7: Tính ỉoán, thiết kế chi tiết đầu dầm theo mô hình chông - giang Phụ lục 1: Ví dụ tính toán, kiếm toán dầm Sưper-T căng trước theo phương pháp đơn giàn Phụ lục 2: Trình tự tính toán kết cấu nhịp dầm Super-T căng sau phần mềm RM íheo sơ đồ mạng dầm Phụ lục 3: Trình tự phân tích tính toán cục chi tiết đầu dầm Super-T có cất khấc bang phần mềm CAST Trong trình biên soạn tránh khỏi nhầm lẫn hay sai sót Tác già mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc đê hoàn thiện sách lcrn xuất bàn sau Mọi Ỷ kiến đóng góp xin già địa hòm thư: ỉighiant hmct@gmail.com Các tác giả Chưong TỎNG QUAN VÈ DẦM SUPER-T 1.1 TỔNG QUAN VÊ CÔNG NGHỆ DẦM SUPER-T KÉO TRƯỚC 1.1.1 Tổng quan Trong lịch sử phát triển xây dựng cầu Việt Nam, với phát triển ngành khoa học, kinh tế, xã hội, quốc phòng Sự phát triển ngành khoa học cầu đường gắn liền với tăng trưởng kinh tế, văn hoá Với quốc gia, mạng lưới giao thông coi mạch máu nối liền trung tâm kinh tế, trị, văn hoá quốc phòng, nối liền giao thông nước với nước khu vực Sự phát triển đa dạng thành tựu ngành khoa học nói chung tác động lớn đến tính đa dạng thành tựu cùa công nghệ thiết kế thi công cầu Đó việc nghiên cứu, ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật tiên tiến đại, đồng với việc cải tiến công nghệ cũ, lạc hậu thuờng xuyên tổng kết kinh nghiệm thiết kế xây dựng góp phần đưa ngành khoa học cầu đường phát triển ngang tầm nước khu vực Thời kỳ đất nước tăng cường mở rộng hợp tác mặt với quốc gia khác giới, đầu tư lớn nhiều mặt cùa nước bạn, lĩnh vực giao thông tạo nên phát triển nhanh công tác tư vấn, thiết kế xây dựng cầu Trong thời kỳ đầu tới thập niên năm 1990, tiêu chuẩn thiết ké cầu Việt Nam dựa tảng tiêu chuẩn thiết kế thiết kế điển hình Liên Xô cũ Đối với dạng kết cấu nhịp phổ biến, cầu có nhịp giản đơn bê tông cốt thép bê tông cốt thép ứng suất trước thường sử dụng dầm có tiết diện kiểu chữ T, kể dầm sản xuất Nhà máy bê tông Châu Thới theo tiêu chuẩn AASHTO phần lớn dầm có tiết diện kiểu chữ T, loại dầm bàng bê tông côt thép ứng suất trước chia làm loại: Kéo trước kéo sau; Loại kéo trước thực phổ biến nhà máy, loại kéo sau thực nhà máy công truờng tuỳ thuộc vào đặc thù vị trí xây dựng cầu, loại hình kéo sau đúc dầm toàn khối đúc phân đoạn Các đồ án thiết kế điển hình tiêu chuẩn hoá theo loại khâu độ, cấp đường cấp tải trọng Loại hình dầm giản đơn có mặt cắt dạng hộp thường sử dụng, nhịp dẫn cầu dầm hộp liên tục, dầm khung T, vừa đảm bảo tính mỹ quan cao công trinh đạt yêu cầu vượt độ tương đối lớn Ví dụ sử dụng cho cầu Trần Phú, cầu Phú Lương, cầu Lạch Tray II, cầu Đáp cầu gần sử dụng cho cầu Xuân Sơn thuộc dự án đường Hồ Chí Minh Thời kỳ khoảng từ năm 1995 tói nay, tiến khoa học kỹ thuật với việc áp dụng thành tựu công nghệ mới, tiêu chuẩn (tiêu chuẩn AASHTO, tiêu chuẩn Úc, Nhật), cộng với đầu tư cho vay, tài trợ vốn Ngân hàng giới (WB), Ngân hàng phát triển Châu Á (ADB), Quỹ tài trợ Nhật Bản (ODA), thông qua Công ty tư vấn Quốc tế PCI, Nippon Koei co., ltd Louis Berger and Cather Delew, Hider, SNW v.v dự án cầu nói riêng triển khai nhiều có chọn lọc Trong dự án lớn dự án cải tạo nâng cấp QL5, QL18, cải tạo khôi phục cầu QL1A đồng loạt sử dụng loại dầm bê tông cốt thép ứng suất trước có tiết diện kiểu chữ I kéo sau, chiều dài dầm thay đổi từ 15m ~ 33m Với mong muốn chế tạo loại dầm có giá thành thấp dầm tiêu chuẩn, áp dụng cho miền chiều đài nhịp trung bình, dễ dàng sàn xuất vận chuyển, sử dụng khuôn đúc cho chiều dài nhịp, Ban Công Trình c ầ u Lớn thuộc cục đường Bang Victoria nghiên cứu cải tiến loại dầm máng hở tiêu chuẩn kết hợp với đặc điểm dầm T đời loại dầm có tiết diện dạng hộp đổ bê tông chỗ cho mặt cầu - gọi dầm Super-T Sự phát triển dầm Super-T kế thừa ưu điểm có sẵn dầm bê tông cốt thép ứng suất trước đúc sẵn tính trường tồn tuyệt vời Những ưu điểm dầm Super-T thống kê qua việc sừ dụng Autralian Dầm định hình hoá gồm loại mặt cắt: mặt cắt kín mặt cắt hở với chiều cao từ 750mm đến 1750mm cho nhịp từ 20 đến 36m Dầm Super-T có bốn dạng chiều dày tiêu chuần cùa dầm tương ứng với chiều dài dầm thể bảng 1 Bảng 1.1 Loại dầm Chiều dài (m) Chiều cao (ram) Chiều dày bàn cánh (mm) Chiều dày đáy (mm) Chiều dày sườn (mm) TI 20 750 75 240 100 T2 25 1000 75 240 100 T3 32 1200 75 280 100 T4 36 1500 75 280 100 Ở Việt Nam, lần dầm Super-T mặt cắt hở đưa vào áp dụng cho phẩn cầu dẫn dự án cầu Mỹ Thuận dự án cầu đại nước ta Chiều dài dầm Super-T phát triển thành L = 40m đặc biệt đầu dầm cắt khấc để che phần nhô xà mũ trụ, tạo mỹ quan đẹp cho tổng thể toàn công trình Hơn nữa, nhịp cầu Mỹ Thuận dạng kết cấu đại, độ lớn nên lựa chọn dầm Super-T cho phần cầu dẫn hoàn toàn họp lý Trong dự án cải tạo Đường 10 xây dựng, dầm Super-T áp dụng cho cầu Tân Đệ, Quý C ao Các dự án cầu Rạch Miễu, cầu c ầ n Thơ có phần cầu dẫn dùng dầm Super-T, dự án đường cao tốc Sài Gòn - Trung Lương có 10 km cầu dùng hoàn toàn dầm Super-T Dầm Super-T có nhiều ưu điểm việc chế tạo thi công, có khả cạnh tranh với loại dầm khác dầm T, dầm I sừ dụng rộng rãi Dầm Super-T ý nhà sản suất cấu kiện bê tông đúc sẵn quan tâm nghiên cứu phát triển Đến nay, dầm Super-T ứng dụng thành công nhiều nước chứng minh hiệu kinh tế kỹ thuật Hĩnh 1.1: Các nhịp dầm Super-Tdài 42m Hình 1.2: Bệ đúc dầm Super-T 1.1.2 Ưu nhược điểm dầm Super-T 1.1.2.1 u điểm a) Tiết kiệm chi phí - Tốc độ xây dựng công trình nhanh, hiệu giá thành đạt tiêu chuẩn hoá chi tiết dầm cốt thép bàn mặt Xây dựng mặt liên quan đến lao động chân tay - Ván khuôn cố định giảm giá thành xây lắp Giá thức giảm dần sau sán xuất số dầm - Thời gian xây dựng giảm nhấc dễ dàng dầm khỏi ván khuôn (tháo lắp ván khuôn nhanh) - Giá thành thuê mặt bàng xây dựng giảm Giảm bớt lượng ván khuôn đẩy nhanh tốc độ xây dựng - So sánh tổng hợp tiêu bê tông / lm mặt cầu (của kết cấu phần dưới) cho thấv dầm Super-T tiết kiệm khoảng 0,5m so với dầm I - 33m Chỉ sừ dụng khuôn đúc cố định cho tất chiều dài dầm làm giảm chi phí xây dựng Chi phí xây dựng trứờng giảm phần lớn ván khuôn mặt cầu loại bỏ - Một số tiêu kỹ thuật dầm Super-T dự án cầu Mỹ Thỉận khii so sáárih với dầm I kiểu AASHTO cho bảng 1.2 Bảng 1.2 Khối lượng bê tông/ 1m2 mặt cầi Hạng mục Dầm I Dầm Ìuper-T Dầm 0,517 0302 Bản đổ chỗ 0,209 0168 Xà mũ trụ 0,121 0096 Thân trụ 0,118 0154 Bệ trụ 0,284 0067 Cọc 0,186 0146 Tổng cộng 1,435 0933 Tiết kiệm bê tông = 0,502 m3/m2 cầu b) An toàn thi công Bản cánh dầm cứng tạo sàn công tác cho công việc dươi mặt cầu n ịg a y sau dầm đặt vào vị trí, tạo nên an toàn cho công nhân công ttrườngỉ tăng lên so sánh với loại dầm khác, mặt bàng làm việc tạo nịgay lắp dựng dầm Thêm nữa, cạnh ván khuôn tay vịn liên kết với phía trcong dầm lắp dựng, tăng độ an toàn thi công Đặc tính làm cho dầm Supeĩr-T trở nên lý tưởng cầu có mật độ giao thông cao, đường sắt cầu qua sông c) Hình dáng đẹp Dầm có mặt đáy dạng dầm hộp với góc cạnh nên xem t jơng đương 'V(ri dầm hộp hay có lồ đúc chỗ ưa chuộng Đáy nhịp xà mũ liên tục tạo hiệu cao mỹ quan d) Hiệu kết cấu Do có độ cứng chống xoắn cao nên tải trọng tác dụng lên dầm phân bố nhiều hhơn cho dầm lán cận Chiều dài làm việc mặt cầu ngắn nên tiết kiệm thép ỈĐổi với tiết diện Super-T qua tính toán thực tế cho thấy phân phối ứng suất rmặt cắt giai đoạn phát huy triệt đề tính vật liệu, điều chứng miinh dầm Super-T phản ánh ưu điểm bật kỹ thuật e) Ồn định Khi cẩu lắp, dầm không cần liên kết giữ ổn định mà ổn đtịnh theo phương ngang uốn kết hợp xoắn dầm dài mối lo ngại thi côrng f) Tốc độ xây dựng - Do không cần giàn giáo cho thi công mặt cầu, cốt thép lắp đặt sau đặt dầm Sau truyền lực căng, dầm tự tách khỏi ván khuôn nhấc khỏi bệ căng ma không cần phải tháo ván khuôn - Loại dầm Super-T sử dụng công trình cầu Mỹ Thuận loại dầm Super-T cải tiến (Super-T Roff) với tiết diện ngang dạng hộp mở với chiều dài lớn nhịp tiêu chuẩn sử dụng ú c Tuy giống kích thước ván khuôn trang lòng hộp loại Tee Roff tháo ra, sử dụng lại Hai vách ngàn bên lòng hộp có tác dụng tăng cường ổn định cho dầm trình vận chuyển lắp dựng Dầm Super-T dạng hộp mờ nhẹ dầm Super-T thường khoảng 10% có ưu điểm như: dễ kiểm ứa chất lượng bê tông bên lòng dầm để tảo đảm tượng bê tông bị rỗ tổ ong tiết kiệm chi phí không cần sử dmg ván khuôn lòng hộp vật liệu Polystyrene g) Đảnh giá - Dầir Super-T loại dầm bê tông cốt thép dự ứng lực đại bắt đầu áp dụng nrớc ta, kế thừa ưu điểm có sẵn dầm bê tông cốt thép ứng suất trước đúc sẵn, cấu tạo đom giản, tính công nghiệp hoá cao - Dần Super-T áp dụng công trình mà yếu tố kiến trúc đóng vai ừò quan troig Hiệu kinh tế cao đạt cầu có nhịp giản đơn từ 30 tới 40m chi cho phép chế tạo dầm công xưởng đúc dầm với số lượng lớn, dầm Supr-T giải pháp so sánh với loại dầm khác lựa chọn loại hình kết cấu nhịp - Dần Super-T có số ưu điểm quan trọng so với loại dầm tại, ưu điểm dẫn tới hạ giá thành cầu Bộ ván khuôn cố định với trượt di động sử dụng với loại dầm khoảng từ 20m~40m Nó dẫn tói giảm giá thành xây dựng, bao gồm đầu tư vào ván khuôn giảm thời gian xây dựng, tiết kiệm thời gian tiền bạc Igay công trường cách giảm ván khuôn, bỏ dầm ngang, sử dụng lao động đơn giản Chiều rộng cánh thay đổi để phù hợp với chiều rộng cầu 'à sơ đồ hình học An toàn cho công nhân xây dựng tăng lên - Dần Super-T có hình dáng đẹp, vượt độ lớn (nếu so sánh dầm độ dầm Super-T có chiều cao thấp Hơn dầm Super-T có tính an toàn cao tron; xây dựng Do loại dầm áp dụng thích hợp cho cầu vượt thành ptó, cầu vượt đường giao thông cầu nhiều nhịp 1.1.22 N hư ợc điểm - Do ánh dầm rộng nên áp dụng cho cầu đường cong, có siêu cao cần phải có tiện pháp xử lý bề rộng cánh tránh tạo mặt cầu dầy - Dầm chế tạo theo phương pháp căng trước thích hợp với chế tạo công xưởng Nếu đúc công trường tốn thêm phần xây dựng bệ đúc giá căng cáp DƯL Kết cấu dầm Super-T thích hợp với cầu sử dụng nhiều dầm - Kết cấu bê tông thành mỏng đòi hỏi cao công tác quản lý chất lượng - Một vấn đề nảy sinh sớm vết nứt dọc đầu dầm lúc thả kích sau xử lý nước bảo dưỡng Điều ưu điểm ta nghiên cứu tổ họp ứng xuất nhỏ suốt trình căng kéo gây ứng xuất lớn với nguyên nhân Gradient nhiệt độ đầu dầm lúc căng kéo, gradient nhiệt phát triển nhanh nhiệt độ lạnh phần dầm so với phần bên xử lý nước dẫn tới việc tăng ứng xuất kéo Để giảm bớt vết nứt đầu dầm thi phải tăng cốt thép đuôi dầm bề mặt đầu dầm - Việc gối nghiêng dầm dẫn tới sổ vấn đề nảy sinh lực cắt gối gây trọng lượng kết cấu • Đánh giá: - Bộ ván khuôn cố định dẫn tới việc sản xuất dầm thực công xưởng công trường cầu lớn mà số lượng dầm Super-T đáng kể, cầu nhỏ, đơn xa công xưởng mà đường vận chuyển khó khăn việc sử dụng dầm Super-T hạn chế - Do đặc trưng hình học mặt cát (thành mông) bất lợi trình chế tạo, vật liệu bê tông đòi hỏi eườns độ cao (M500), nhiên việc sản xuất bê tông mác cao trở nên dễ dàng, vậyvấn đề có thểkhắc phục - Dầm Super-T sử dụng hợp lý cho cầu lớn có nhiềunhịp dẫn, cầu vượt đường ôtô cầu vượt thành phố Chiều dài sử dụng ưu việt từ 30m đến 40m Trong tương lai gần, dầm Super-T cần định hình hoá loại hình dầm trước nên phát triển dạng kết cấu đại có n._;ju un điểm kết' cấu dầm bê tông cốt thép dự ứng lực giản đơn 1.1.3 Cấu tạo dầm Super*-T căng trước Đặc điểm dầm Supei -T minh hoạ hình 1.3a, 1,3b lông kết sau: - Chiều rộng cánh thay đổi từ ] 120mm đến 2500mm để phù họp chiều rộng cầu chiều cong tuyến Chiều rộng lên tới 3000mm đường người - Chiều dày cánh n h 't 75mm - Chiều dày sườn tối thiểu 90mm - Sợi cáp dự ứng lực thẳng 10 - Các dầm đặt lên gổi có cao độ khác tuỳ theo dốc ngang mặt cầu - Gối cầu chuyển vị ngang theo phương - Chiều dày phía có kích thước tối thiểu 140mm với lớp cốt thép - Không cần dầm ngang Có dầm ngang đầu dầm bố trí khe co giãn để giảm chiều dày xuống 140mm - Bản mặt cầu liên tục trụ để bỏ qua khe co giãn Dầm liên tục hoàn thành phía trụ theo cách tương tự dầm khác 1200-?R00 Hình 1.3a cấu tạo dầm Super-T có mặt cắt kin 11 PC CABLE ARRANGEMENT FOR INNER SPANS 1.2 rỐNG QUAN VÈ CÔNG NGHỆ DẦM SUPER-T KÉO SAU Cấu tạo dầm Super-T căng sau \ể dầm Super-T căng sau giống dầm Super-T căng trước, chi khác phần cốt thépdự ứng lực Cốt thép DƯL dầm Super-T căng sau đặt ống nhựa HDPE + ốn' kẽm bố trí giống cáp DƯL kết cấu dầm BTDƯL khác (Hình 1.5) Hình l.Sa Bổ trí cáp DƯL dầm Super-Tcăng sau Hình 1.5b Bố trí chứa cáp DƯL dầm Super-Tcăng sau D R A m FOR G7 TO G18 NOTE: FOR NOTCS R Chương VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ• THI CỒNG DẦM SUPER-T • • 2.1 TỎNG QUAN Trong chương đề cập đến quy trình công nghệ thi cồng dầm Super-T căng trước độ 38m yêu cầu vật liệu công tác thi công dầm áp dụng cho cầu Tư Hiền bắc qua cửa Tư Hiền tỉnh Thừa Thiên Huế 2.1.1 Quy mô cầu - Cầu thiết kế vĩnh cửu bê tông cốt thép bê tông cốt thép dự ứng lực - Tải trọng thiết kế: Hoạt tải H30-XB80, người 300kg/cm2 (có kiểm toán với tải trọng HL 93) - Quy phạm thiết kế: Theo 22TCN 18-79 - Bộ Giao thông Vận tải, kiểm toán với tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 272-05 - Bản mặt cầu bê tông cốt thép dày từ 22,0 cm đến 23,8 cm đúc liền khối công trường - Mặt cầu bố trí cấp, dải phân phần đường người phần đường ôtô bang phân cách mềm - Lớp phủ mặt cầu: bê tông asphan dày cm, lớp phòng nước Raccon#07 - Gối cầu: dùng gối cao su nhập ngoại - Khe biến dạng cao su nhập ngoại - Dầm đúc liền khối công trường, tạo DƯL theo phương pháp kéo trước Dầm có lỗ rồng ngăn vách ngăn, chiều dày vách ngăn 15cm Các lỗ rỗng đậy bàng ván khuôn vĩnh cửu bê tông cốt thép M200 - Chiều dài nhịp dẫn L = 40 m (các nhịp cạnh mố dầm liên tục 39m) - Chiều dài phiến dầm L = 38 m - Khẩu độ tính toán Lp = 37,2 m - Mặt cắt ngang dầm: Chữ u - Chiều cao dầm: H = l,75m - Chiều dày sườn dầm: hs = c m - Bề rộng bụng dầm: bb = 70 cm 15 2.1.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng - Tiêu chuẩn kỹ thuật chế tạo, kiểm tra nghiệm thu dầm Super-T bê tông cốt thép ứng suất trước dùng cho cầu Tư Hiền soạn thảo sở tổng kết công nghệ thi công, sừ dụng nhiều trình thi công chế tạo dầm bê tông cốt thép ứng suất trước Tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp với 22TCN 18-79 - Bộ Giao thông Vận tải theo Tiêu chuẩn 22TCN 272-05, trình thi công phải tuân thù theo tiêu chuẩn kỹ thuật thi công nghiệm thu cầu cống hành - Tiêu chuẩn kỹ thuật thích hợp với việc chế tạo dầm bê tông cốt thép đúc liền khối theo phương pháp kéo trước, thép DƯL cáp 15,2mm, loại sợi độ chùng thép theo tiêu chuẩn ASTM 4216-90a Grade 270 Mỹ với cường độ giới hạn 1860 MPa, cáp thép dính bám tự neo Thi công bê tông tạo ứng suất trước cho cáp thép công trường, bảo dưỡng bê tông tự nhiên nước Mặt cắt ngang dầm dạng chữ u , chiều cao dầm l,75m, bầu dầm phía rộng 70cm, cánh rộng 229cm, sườn dầm dày lOcm, cánh dày 7,5cm Mỗi phiến dầm bố trí 40 tao cáp loại 15,2mm, phía 38 tao, phía tao - Tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp với việc chế tạo dầm xưởng công trường theo đồ án thiết kế Công ty tư vấn thiết kế cầu lớn Hầm phù hợp theo tiêu chuẩn Việt Nam (Tiêu chuẩn 22TCN 18-79 - Bộ Giao thông Vận tải theo Tiêu chuẩn 22TCN 272-05) - Ngoài quy định tiêu chuẩn kỹ thuật này, thi công dầm bê tông cốt thép DƯL phải tuân theo Tiêu chuẩn hành Bộ Giao thông Vận tải Nhà nước có liên quan - Dầm Super-T bê tông cốt thép DƯ'L L = 38,00m chế tạo giống nhan, dầm biên khác dầm vị trí cắt cánh đầu dầm cho cẩu tạo dầm ngang 2.1.3 Các bước công nghệ thi công Dầm Super-T bê tông cốt thép DƯL, L = 38.00m đúc sằn công trường, tạo dự ứng lực phương pháp kéo trước, mặt cầu bê tông cốt thép đúc liền khối vị trí nhịp công trường Dầm sản xuất theo bước công nghệ sau: - Thi công bãi đúc dầm, xây dựng bệ đúc dầm bê tông cốt thép - Lấp đặt ván khuôn ngoài, điều chinh cao độ mặt phẳng ván khuôn - Lắp đặt cốt thép bầu dầm, sườn dầm chi tiết chôn sẵn Lắp đặt ván khuôn bịt đầu dầm - Lắp đặt cáp thép DUL cho dầm Tiến hành căng kéo cáp - Lắp đặt ván khuôn - Đổ bê tông dầm - Bảo dưỡng bê tông - Tháo ván khuôn ván khuôn bịt đầu dầm 16 - c ắ t cáp thép, tạo DƯL cho dầm - Chuyển dầm khỏi khuôn - Hoàn thiện dầm - Đo đạc nghiệm thu tổng thể, sàng dầm sang vị trí bãi chứa 2.1.4 Sơ đồ công nghệ chế tạo dầm Super-T căng trước L = 38,00m 2.2 YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU 2.2.1 Bê tông Thành phần bê tông phương pháp thiết kế, kiểm tra chất lượng bê tông phải tuân theo tiêu chuẩn 22TCN 276-01 - Bộ Giao thông Vận tải 2.2.1.1 B ê tông Cường độ thiết kế bê tông (theo mẫu hình trụ H = 30cm, D = 15cm) tuổi 28 ngày, trường hợp không nhỏ hom trị số sau: - Bê tông dầm bê tông cốt thép dự ứng lực: - Bê tông dầm ngang: - Bê tông dầm mặt cầu: - Cường độ bê tông tạo DƯL: f' > 40 MPa > 30 MPa f'c > 30 MPa > MPa 2.2.1.2 X i măng - Hỗn hợp bê tông để chế tạo dầm sản xuất bàng xi măng PC40 - Trước sử dụng, xi măng phải kiểm tra lại chất lượng cường độ chịu nén, thời gian sơ ninh, trung ninh theo TCVN 2682-92 2.2.1.3 Cốt liệu thô - Đá dùng cho bê tông dầm phải lựa chọn phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 1771-87, đá có đường kính lớn không 1/4 kích thước mặt cắt cấu kiện không vượt 3/4 giãn cách nhỏ cốt thép cự ly cáp thép thành khuôn - Cấp phối đá tò -H25mm phù hợp với tỷ lệ sau: Kích thước mặt sàng Lượng sót tích lũy sàng Dmin 90-100% 0>5 (Dmax, Dmin) 40-70% Dmax - 10% 1,25 Dmax 0% Yêu cầu chất lượng: - Cường độ kháng ép đá > lần cường độ bê tông - Cấp phối tỷ lệ theo cấp phối - Dmax < 20mm cho bê tông có chiều dày lớp bảo vệ lớn 40mm - Không gây phản ứng kiềm - silic (thử theo TCXD 238:1999, ASTM C227-90) - Không gây phản ứng kiềm - cacbonat (ASTM C586-90) - Lượng C1 hòa tan < 0,01% khối lượng cốt liệu lớn (thử theo ASTM C 1152-90) 18 - Hàm lượng tạp chất sunfua sunĩat không 1% trọng lượng - Hàm lượng bùn sét, bụi 1% (theo trọng lượng) - Mỗi đợt đổ bê tông từ 50 - 100m3 phải làm thí nghiệm kiểm tra xác định cấp phối chất lượng cốt liệu 2.2.1.4 Cốt liêu é • Cát dùng chế tạo vữa bê tông cát vàng có môđun độ lớn > kiểm ứa tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn Nhà nước TCVN 1770 : 1986: - Lượng hạt lớn 5mm không vượt 5% - Không gầy phản ứng kiềm - silic (thử theo TCXD 238 : 1999, ASTM C227-90) - Lượng C1 hòa tan < 0,05% khối lượng cát (thử theo ASTM C 1152-90) - Hàm lượng tạp chất, đất bùn nhỏ 2% trọng lượng - Hàm lượng tạp chất suníua sunfat không 0,5% trọng lượng - Hàm lượng mica cát không 0,5% trọng lượng 2.2.1.5 Nước trộn bê tông - Nước để trộn hỗn hợp bê tông, để rửa cốt liệu bảo dưỡng bê tông phải nước Nước sừ dụng nước ăn, nước mưa tạp chất ảnh hường đến độ ninh kết hóa cứng xi măng, loại nước bẩn, có dầu, nước có hàm lượng suníat 1% trọng lượng nước Nước có độ pH từ 6,5 ~ 12,5 - Không dùng nước biển, nước lợ, nước chứa tạp chất có tính ăn mòn cốt thép, ăn mòn bê tông để rửa cốt liệu, trộn bảo dưỡng bê tông - Yêu cầu kỹ thuật nước: + Độ pH = 6,5 ~ 12,5 + Hàm lượng C1 nhỏ 500mg/l + Tất chi tiêu khác phải tuân theo TCVN 4506 : 1987 2.2.1.6 Chất phụ gia - Đe cải thiện đặc tính kỳ thuật vữa bê tông tăng cường độ bê tông phải dùng phụ gia trộn vào vữa bê tông (thường dùng Viscorete HE10) - Các loại phụ gia sử dụng phải có chứng kỹ thuật, quan Nhà nước công nhận cho phép sử dụng - Liều lượng sừ dụng phương pháp pha trộn phải theo hướng dẫn sử dụng nhà sản xuất phải thí nghiệm mẫu để có đủ sở kinh tế kỹ thuật - Tất chất phụ gia để kéo dài thời gian ninh kết, tăng đặc tính kỹ thuật vữa bê tông tăng cường độ bê tông phải chọn loại không cỏ tính ăn mòn đổi với vật liệu bê tông thép 19 2.2.2 Cốt thép - Cốt thép ừòn cấp AII (CII) có giới hạn chảy Fy = 300 MPa, theo TCVN 1651 : 1885 - Cốt thép có gờ cấp AIII (CIII) có giới hạn chảy Fy = 400 MPa, theo TCVN 1651 : 1985 Yêu cầu cấu tạo: - Khi cần hàn nối cốt thép phải tuân theo định quan tư vấn thiết kế hàn nối theo Tiêu chuẩn kỹ thuật Phải thí nghiệm kéo uốn để kiểm tra mối nối hàn trước thực hàn - Toàn cốt thép dùng mối nối chồng, chiều dài chồng theo Tiêu chuẩn kỹ thuật - Chi tiết cốt thép đặt chờ cho dầm ngang liên kết với bàng mối nối ren, chiều dài ren phải đảm bảo yêu cầu nhà thiết kế - Không dùng cốt thép chịu kéo có nhiều mác khác mặt cắt - Cốt thép không han ri, ôxy hóa Nếu ri nhẹ vẩy ám vàng phải lau sử dụng Thép vết nứt, dập, xoắn, không dính dầu mỡ - Cứ 20T thép nhập phải lấy nhóm mẫu để thí nghiệm kiểm tra chi tiêu kỹ thuật theo.TCVN 197 : 2002, TCVN 198 : 1985 2.2.3 Thép hình - Thép dùng làm chôn sẵn dầm loại thép chịu hàn có giới hạn chảy Fy = 240 H- 260 MPa, tương đương XCT 38,42 - TCVN 5709 : 1993 Có thể dùng thép chịu hàn loại BCT3 CT3 theo GOCT 380-71 (theo tiêu chuẩn Liên Xô trước đây) - Bản thép không han ri, ôxy hoá Nếu ri nhẹ vẩy ám vàng phải lau được.sử dụng Thép vết dập, xoắn, không dính dầu mỡ - Lấy mẫu để thí nghiệm kiểm tra tiêu kỹ thuật theo TCVN 197 : 2002, TCVN 198 : 1985 2.2.4 Cáp DƯL Cáp thép loại 15,2mm theo tiêu chuẩn ASTM 416-270 Cáp thép phải đảm bào tiêu sau: -G iới hạn bền: F s = 1860M Pa - Giới hạn chảy: Fy = 1670 MPa - Môđun đàn hồi: E = 19600 MPa - Độ giãn dài tương đối > 4% (mẫu dài lOOmm) Cáp thép bào quản kho khô ráo, không bị han rỉ, không dính dầu mỡ, bụi bẩn Mặt sợi cáp thép không bị xây xác, dập, có vẩy sắt Có thể bị bẩn lauịsạch Trước đem sử dụng, phải tiến hành thí nghiệm để xác định tiêu lý cáp thép 20 Mẩu lấy đoạn đầu đoạn cuối cùa cuộn cáp thép Nếu kết kiểm tra dù mẫu không đạt yêu cầu phải lấy sổ lượng gấp đôi (ở cuộn có mẫu không đạt) Lần kiểm tra sau dù mẫu không đạt yêu cầu cuộn cáp thép không sử dụng 2.2.5 Kiểm nghiệm bảo quản nguyên vật liệu trường 2.2.5.1 Cáp thép - Có phiếu kiểm nghiệm chất lượng tính lý - Kiểm tra bên xả cuộn mắt thường - Mồi đạt kiểm tra cuộn lấy mẫu, đầu cuộn lấy mẫu để thí nghiệm - Bảo quản nơi khô, thoáng, chống gỉ,, chống sương muối không dính dầu mỡ, phân hoá học, muối Để cao cách mặt đất 20cm xếp chồng đống không cao l,5m 2.2.5.2 Cốt thép - Thép nhập phải thí nghiệm Theo quy định 20T lấy tổ hợp mẫu (gồm mẫu) để thí nghiệm - Các đợt nhập để riêng, không để dính dôu mỡ đất bẩn che mưa chống gỉ 2.2.5.3 X i măng - x ế p theo loại, lô nhập có cắm thẻ kho khô ráo, xếp xi măng không cao l,5m để cách tường 0,3m kho phải có trần tường bao che Xi măng thí nghiệm theo tiêu: thời gian sơ ninh, trung ninh, tính ổn định cường độ - Xi măng chưa thí nghiệm chưa có đầy đủ chứng kỹ thuật không sử dụng - Trong đợt đổ dầm dùng xi măng đợt, loại, không trộn lẫn loại xi măng loại khác nhà máy sản xuất khác Yêu cầu kỹ thuật: - Xi măng pooclăng thường theo TCVN 2682 : 1992 - Xi măng pooclăng hỗn hợp theo TCVN 6260 : 1997 2.2.5.4 Cốt liệu thô mịn - Phải định kỳ thí nghiệm theo tiêu chuẩn nêu Không dùng vật liệu chưa có chứng chi thí nghiệm - Sau trận mưa cần xác định lại độ ẩm để hiệu chỉnh lượng nước hỗn họp bê tông 21 2.3 CÔNG NGHỆ THI CÔNG DẦM SUPER-T 2.3.1 Công tác bê tông 2.3.1.1 Thi công bệ căng kéo Bệ căng thiết kế bàng bê tông cốt thép dài 39m, đặt song song với tim cầu Toàn bệ căng đặt lớp: lớp đất cấp phối dày 20cm đầm chặt, lớp đá xô bồ dày 25cm đầm chặt (hình 2.1) Hình 2.1: Bệ đúc dầm Super-T 2.3.1.2 C hế tạo lắp dựng ván khuôn Ván khuôn dùng để thi công dầm gồm ván khuôn ván khuôn Khuôn chế tạo nhà máy nghiệm thu lắp tổ hợp theo tiêu chuẩn kỳ thuật sau: - Sai số cho phép chiều dài lm dài đường chéo: lm m - Trên toàn chiều dài: 2mm - Độ võng (lồi lõm cục bộ): 2mm - Chênh lệch bề dày hàn nối: ± lm m - Đường hàn không bị chảy, đủ chiều cao, chiều dài đặc chắc, không gây lẹm thép - Sai số chiều dài khuôn: ±5mm - Sai số chiều cao: ± 5mm Khi lắp ván khuôn dầm phải đảm bảo tính ổn định, kín khít chống nước trơng trình thi công, kích thước cao độ ván khuôn kiểm tra để đảm bảo ván khuôn có hình dạng dầm thiết kế: 22