CỘNG NOỊỊỆ THI CÓNG MONG-MỔ-TRỤ-THAP NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG aT ■■11~ ‘ 15. PHẠM V Ă N THOAN CÔNG NGHỆ THI CÔNG MÓNG-MO-TRỤ-THÁP CẦU (Tái bản) NHÀ XUẤ T BẢN XÂY DựNG HÀ N Ộ I-2 0 1 4 MỎ ĐÀU Trên th ế giới và Việt Nam , công nghệ th i công cầu nói chung và công nghệ th i công móng, m ô trụ và tháp cầu đã có nhữ ng bước tiến đáng kề. Thi công cầu là m ôn học nằm trong chương trinh đào tạo của sinh viên ưà học viên theo học chuyên ngành cầu đường. Cuốn sách “C ô n g n g h ệ t h ì c ô n g m ó n g - m ô' - tr ụ - th á p c ầ u " được biên soạn theo các nội dung chính sau: - Phần một: Các công tác căn bản trong th i công cầu - Phần hai: T hi công móng, mô, trụ và tháp cầu Sách có thê dùng làm tài liệu g iảng dạy, hướng d ẫn đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp cho học viên và sin h viên các trường đại học khôi chuyên ngành Cầu - Đường, đồng thời củng là tài liệu tra cứu, tham khảo, chỉ dẫn thi công cho các cán bộ, kỹ sư hoạt động trong lĩnh vực thi công công trình cầu.
Tác giả chân thành cảm ơn đến các bạn bè, đồng nghiệp trong khoa Công trình - Đại học Giao thông vận tải Hà Nội, khoa Công trìn h - Đại học Giao thòng vận tải thành p h ố Hồ C h i M inh, khoa Công trình - Đại học Công nghệ Giao thông vận tải, Khoa c ầ u đường - Đ ại học X ây dựng H à Nội, Bôn môn Cầu đường và S â n bay - Viện kỹ th u ậ t công trình đặc biệt (ITSE), Khoa Kiến trúc và Công trình - Đại học Phương Đông, Khoa Công trìn h - Đại học Kinh d o a n h và Công n ghệ H à N ội, T ô n g công ty T ư v ấ n th iế t kc G iao th ô n g vận tải (TEDI), Tổng công ty X ây dự ng T hăng Long, Công ty c ầ u 12, N h à xuất bản Xây dự ng đã g iúp đỡ n hiệt tìn h và tạo điều kiện hoàn th à n h tài liệu này. Tác giả là chuyên gia ngành cầu với nhiều năm nghiên cứu, g iảng dạy, tư vấn thiết k ế và th i công cầu, các kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn được tập hợp, đúc kết rất có ý nghĩa. T uy nhiên trong quá trìn h biên soạn không tránh được nhữ ng thiếu sót. Tác giả m ong nhận được các góp ý chân thành của bạn đọc đ ể có th ể sủa chữa, b ổ sung cho lần xu ấ t bản sau.
Xin trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc! TS. Phạm Vản Thoan 3 PHẨN I CÁC CỒNG TÁC CĂN BẢN t r o n g th i c ổ n g c ầ u Trong thi công các hạng mục và bộ phận cầu, một số công tác cán bản như công tác ván khuôn, công tác cốt thép, công tác bê tông, công tác trắc đạc. được sử dụng thường xuyên và lặp lại. ChuoTig 1 CÔ NG TÁC VÁN KHUÔN 1.
VAI TRÒ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI VÁN KHUÔN Ván khuôn là khuôn đúc của kết cấu bê tông, khuôn như thế nào thì sản phẩm như vậy, do đó ván khuôn có vai trò quan trọng ảnh hường trực tiếp đến chất lượng cùa công tác bê tông: 1- Ván khuôn có vai trò định dạng cho kết cấu bê tông và BTCT, đảm báo cho kết cấu có hình dạng và kích thước đúng như thiết kế. 2- Giữ kín nước xi măng đảm bào cho bê tông có cường độ như thiết kế. 3 Dảo vệ cho vữa bô tông đang ninh kết. Luôn chyến được nhiều lần.1: Ghép ván khuôn trụ và mố cầu 5 1.
VẬT LĨỆU LÀM VÁN KHUÔN Do các yêu cầu trên nên trước khi chế tạo ván khuôn, cần lựa chọn vật liệu làm ván khuôn thật chu đáo và đảm bào chất lượng. Ván khuôn được chế tạo từ ba loại vật liệu: bằng gỗ, bằng thép và bằng nhựa tồng hợp. Ván khuôn dùng trong kết cấu cầu thường làm bàng thép hoặc gỗ thép kết hợp. Vật liệu gỗ: Chọn loại gỗ không bị mối mọt, mục, có độ ẩm 18-23% cho ván khuôn ở trên cạn và 28-30% cho ván khuôn ờ dưới nước nhằm giảm thiểu sự biến dạng cùa gỗ trong thời gian sử dụng.
Ván khuôn gỗ sử dụng khi số lần luân chuyển ít và có thê khai thác được vật liệu tại địa phương. Vật liệu thép: Thường chọn thép CTO hoặc loại thép có chỉ tiêu hóa lý tương đương.2: Dùng ván khuôn gỡ, thép đổ bê tông thân trụ 1. CÁC LOẠI VÁN KHUÔN Trong xây dựng cầu, ngirời ta thường dùng các loại ván khuôn: Ván khuôn cố định, ván khuôn lắp ghép và ván khuôn trượt (ván khuôn treo). Ván khuôn cố định 1.
Phạm vi ứng dụng: Dùng để đồ bê tông các bộ phận cầu có hình dạng phức tạp hoặc khối lượng ít.3: Ván khuôn có định đổ bê lông mố và trụ cầu 6 1. Các loại: Ván khuôn có ván lát dọc (hình 1.4a), ván khuôn có ván lát ngang (hình 1.4b) và ván khuôn có đầu lượn tròn. Cấu lạo: Ván khuôn có cấu tạo gồm ván lát, hệ thống thanh nẹp, cột chông, vách đai và các bulông hoặc đinh liên kết các chi tiết cùa ván khuôn. a) Ván lát: Làm bang gỗ xẻ dày từ 3-5cm, rộng 18-20cm và dài từ 3-5m.
Be rộng ván lát phải được bào nhẵn, mép ván phái thẳng, ghép xít với nhau, có thề tạo hèm để ghép ván được kín khít và chắc chấn. b) Các thanh nẹp: Làm bang gỗ đều cạnh, tiết diện chữ nhật kích thước 5-20cm. Khoáng cách giữa các thanh nẹp trong thường từ 0,7-l,2m và các thanh ngoài từ l,2-2,5m. c) Bulòng liên kết: Làm bằng thép tròn có đường kính từ 14-20mm, được bố trí ở tất cá các nút giao nhau cùa các thanh nẹp.4: Các loại ván khuôn cố định Nó sẽ nằm lại trong bê tông sau khi tháo dỡ ván khuôn.
Bulông giằng gồm 2 đoạn: Đoạn nằm lại trong bê tông và đoạn hình côn có thể tháo ra. Đoạn hình côn có ren trong đê nối với đoạn nam trong bê tông. Đầu ngoài cùa đoạn hình côn có ren ngoài đề bắt Êcu định vị ván khuôn. Khi tháo dỡ ván khuôn ngoài, người ta tháo luôn cả đoạn hình côn, phần bê tông bị khuyết hình côn, được trát đầy bang vữa xi măng.
Như vậy, đoạn hình côn vừa có tác dụng giúp tháo dỡ ván khuôn dễ dàng vừa sử dụng lại được nhiều lần và phần đầu bulông giằng lại được bịt kín bằng vữa xi măng nên tránh được gi. Để đám bảo tháo dỡ ván khuôn dễ dàng không gây sứt, vỡ bê tông và phần bulông giằng nam lại không bị hờ ra ngoài, dễ gây ra gi người ta dùng loại bulông giằng có cấu tạo như sau: 7 Hình 1.5: cầu tạo bulông giằng 1. Ván khuôn lắp ghcp Hìnlt 1.6: Bộ ván khuôn lắp ghép 1. Phạm vi sử dụng: Dùng ván khuôn lắp ghép đề đổ bê tông các bộ phận cầu có kích thước lớn, luân chuyền được nhiều lần sẽ tiết kiệm được vật liệu làm ván khuôn và giám được thời gian thi công.
Các loại: Ván khuôn lắp ghép bàng gỗ và bàng thép. Cấu tạo - Ván khuôn gỗ gồm: Ván lát, các thanh nẹp, thanh liên kết. Đề giúp cho công việc lắp dựng được dễ dàng, các tấm ván được nối với nhau nhờ hệ thống bulông và các bản néo. Diện tích của một tấm ván thường từ 4-12m2 và tối đa 20m2.
-Ván khuôn thép: Làm bằng thép bản có sườn tăng cường bằng thép góc hoặc thép hình loại nhò. - Sử dụng ván khuôn lắp ghép, sau đó luân chuyền nhiều lần sẽ tiết kiệm được vật liệu làm ván khuôn.7 giới thiệu về hình thức luân chuyển của ván khuôn lắp ghép khi đổ bê tông thân trụ. Đầu tiên, ta lắp dựng ván khuôn và đồ bê tông cho đoạn 1 và 2. Sau đó giữ nguyên đoạn ván khuôn đoạn 2, tháo ván khuôn đoạn 1 để lấp lên đoạn 3 và đố bê tông đoạn 3.
Thanh táng cường góc Thanh lăng cứng chéo Ván lát / Nẹp dọc L'J 1 1 1 11 1 \ wr V —— / n rx — —— \ II 1 H - / \ \ Nẹp ngang \ Bulõnggiẳng(đinh) / \ Thanh tăng cường bièn ngang / Thanh tâng cưòng biên đứng Hình 1.7: cấu lạo ván khuôn lắp ghép - Khi dùng ván khuôn lắp ghép đổ các bộ phận như thân trụ, thân mo có kích thước rất lớn, hoặc rất mỏng sẽ gập khó khăn trong việc định vị bằng bulông giằng và thanh văng chống do quá dài hoặc quá ngắn ta cần dùng thanh văng, thanh chống, tăng đơ phía ngoài.8: Ván khuôn lắp ghép luôn chuyến đổ bê tông thân trụ 9 1. Pliạm vi áp dụng: Dùng để đồ bê tông các bộ phận cầu có kích thước rất lớn nhất là các phần có tiết diện không đổi. Cấu tạo chung: Gồm bộ phận ván khuôn, bộ phận giúp cho ván khuôn di chuyển và bộ phận thiết bị phụ trợ. Ván khuôn: Làm bàng thép bản dày 3-6mm, thường cao là l,lm được tăng cường bàng các sườn thép góc.
Theo chu vi tấm và mép dưới được tăng cường bàng các nẹp là thép I.9: cẩu lạo ván khuôn trượt Bộ phận di chuyển: Gồm các cốt thép dẫn cắm trong lòng kết cấu suốt từ dưới lên trên. Chuyển động dọc theo các cốt thép đẫn là các kích thủy lực. Hệ kích này gắn chặt với hệ ván khuôn và các thiết bị phụ trợ. Cho nên, khi hệ kích di chuyền sẽ kéo theo toàn bộ hệ ván khuôn.
Các thiết bị phụ trợ: gồm hệ sàn công tác trên và dưới dạng treo (đà giáo treo) và các thiết bị an toàn. Cấu lạo chi tiết ván khuôn leo và ván khuôn trượt Đặc điểm thi công trụ cầu treo và cầu dây văng là đổ bê tông phần tháp cầu phài vượt chiều cao rất lớn, chia thành nhiều đợt, do vậy công tác ván khuôn đòi hỏi phải được nghiên cứu sao cho việc tháo dỡ, lắp dựng được thuận lợi và nhanh chóng. Ván khuôn leo và ván khuôn trượt đáp ứng được yêu cầu trên Cà hai loại ván khuôn này đều có khả năng tự di chuyển lên cao nhưng mỗi loại có một hình thức đi chuyển riêng. Ván khuôn leo (Climbing form) di chuyền theo từng đợt đồ bê tông, kết cấu bê tông được chia thành từng đốt theo chiều cao và mỗi đợt đổ một đốt.
Sau mỗi đợt đổ bê tông, 10 từng mặt ván khuôn hoặc một phần cùa mặt ván được tháo rời ra khỏi khuôn và nâng lên cao lắp cho đốt tiếp theo.