Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tài liệu "Thi công cầu - Tập I" (tái bản có sửa chữa, điều chỉnh và bổ sung năm 2020) do ThS. Chu Viết Bình làm chủ biên cùng các đồng tác giả Nguyễn Mạnh, ThS. Nguyễn Văn Nhậm và ThS. Nguyễn Đại Việt biên soạn, xuất bản tại Nhà xuất bản Giao thông vận tải Hà Nội. Công trình được phát triển và chỉnh sửa dựa trên bộ giáo trình xuất bản các năm 2009 và 2010 của Trường Đại học Giao thông vận tải, nhằm đáp ứng khung Chương trình đào tạo điều chỉnh các năm 2013 và 2016 thuộc Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông.

Bối cảnh thực tiễn được tác giả xác định xuất phát từ vai trò trọng yếu của công tác thi công trong toàn bộ vòng đời dự án cầu. Thi công là giai đoạn hiện thực hóa các ý tưởng sáng tạo từ bản vẽ thiết kế thành công trình vật chất trên thực địa. Công trình cầu đòi hỏi vốn đầu tư lớn, điều kiện địa hình và thủy văn phức tạp, huy động tập trung nhân lực và thiết bị kỹ thuật cao, đồng thời tác động sâu rộng đến kinh tế, xã hội và môi trường dân sinh. Vì vậy, việc trang bị hệ thống kiến thức toàn diện về công nghệ xây lắp và tổ chức sản xuất cho kỹ sư công trình là yêu cầu bắt buộc.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của tài liệu được xác lập cụ thể như sau:

  1. Hệ thống hóa các kiến thức cơ sở chung trong xây dựng công trình và các công nghệ chuyên biệt áp dụng riêng cho ngành cầu.
  2. Trang bị phương pháp luận, trình tự kỹ thuật và biện pháp tổ chức thi công cho từng bộ phận kết cấu móng, mố, trụ và kết cấu nhịp cầu.
  3. Cập nhật những tiến bộ khoa học kỹ thuật, giải pháp công nghệ hiện đại đã và đang được chuyển giao, ứng dụng thực tế tại Việt Nam.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu gồm ba nội dung cốt lõi: các biện pháp kỹ thuật xây dựng áp dụng cho từng bộ phận kết cấu cầu; các công nghệ thi công hiện đại trong từng biện pháp; và các biện pháp tổ chức thi công từng hạng mục cũng như toàn bộ công trình.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Khảo sát thực tế sản xuất xây dựng cầu tại Việt Nam từ giai đoạn trước năm 1975 (với các công trình lịch sử như cầu Hàm Rồng, cầu Sài Gòn, cầu Đồng Nai lớn), giai đoạn xây dựng cầu Thăng Long, đến thời kỳ đổi mới với hàng loạt công trình cầu nhịp lớn (cầu Phú Lương, cầu Mỹ Thuận, cầu Bãi Cháy, cầu Thanh Trì, cầu Kiền...).
  • Phạm vi chương trình đào tạo: Phục vụ giảng dạy học phần Xây dựng cầu (Tập 1, gồm 13 chương) và học phần Công nghệ xây dựng cầu hiện đại (Tập 2, gồm 7 chương) cho sinh viên các chuyên ngành Cầu hầm, Cầu đường bộ, Cầu đường sắt, Đường bộ, Đường sắt, Đường hầm & Metro, Kỹ thuật giao thông đường bộ và Đường sắt đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Về mặt lý luận, tài liệu thiết lập nguyên tắc tiếp cận hệ thống: thi công cầu là một chuyên ngành khoa học kỹ thuật ứng dụng, không tách rời giữa thiết kế và thi công mà đặt trong mối quan hệ biện chứng thống nhất. Sơ đồ phân tích nội lực và cấu tạo kết cấu phụ thuộc trực tiếp vào công nghệ thi công định trước (như công nghệ đúc hẫng cân bằng khác biệt so với công nghệ đúc trên đà giáo di động).

Cơ sở văn bản pháp lý, quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật được trích dẫn và áp dụng xuyên suốt gồm:

  • Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 của Quốc hội nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam.
  • Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ TCVN 11823-5:2017 (quy định về kết cấu bê tông và cốt thép).
  • Tiêu chuẩn vật liệu cát xây dựng TCVN 1770-86.
  • Hệ thống quy chuẩn xây dựng và tiêu chuẩn kinh tế - kỹ thuật hiện hành.

Phương pháp nghiên cứu và giải quyết bài toán kỹ thuật:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp: Hệ thống hóa quá trình xây dựng thành các cấp độ từ tổng thể đến chi tiết: Hạng mục công trình $\rightarrow$ Hạng mục kết cấu $\rightarrow$ Công đoạn $\rightarrow$ Công việc.
  • Phương pháp giải tích và tính toán kỹ thuật: Xây dựng các mô hình toán học giải quyết bài toán thi công hiện trường như: tính thể tích nền đắp và hố móng hình máng; xác định khối lượng san ủi mặt bằng bằng phương pháp phân chia lưới tam giác; tính toán năng suất máy đào gầu nghịch, gầu ngoạm và xác định số lượng phương tiện vận chuyển phối hợp.
  • Phương pháp thực nghiệm và đối chuẩn: Kiểm tra đánh giá vật liệu thông qua các thí nghiệm kéo đứt, uốn nguội, kiểm tra mối hàn cốt thép theo từng lô nhập bãi ($\le 20$ tấn); phân tích cấp phối hạt và hàm lượng tạp chất của cốt liệu bê tông.

Nguồn dữ liệu của công trình được tổng hợp từ thực tế thi công các dự án cầu trọng điểm quốc gia, các hồ sơ thiết kế tổ chức thi công điển hình, cùng các ý kiến đóng góp học thuật từ các chuyên gia như GS. Trần Đức Nhiệm, PGS. Trần Thế Truyền, TS. Hồ Xuân Nam và tập thể Bộ môn Cầu Hầm thuộc Trường Đại học Giao thông vận tải.

Nội dung chính theo từng chương

Cơ cấu tổng thể của bộ giáo trình

Bộ tài liệu được phân chia thành hai tập theo chuẩn chương trình đào tạo chuyên ngành:

  • Tập Một (Học phần Xây dựng cầu - 13 chương): Chương 1- Khái niệm chung; Chương 2- Những công tác và công nghệ xây dựng áp dụng trong thi công cầu; Chương 3- Các công trình và kết cấu phụ trợ trong thi công cầu; Chương 4- Công tác đo đạc trong thi công cầu; Chương 5- Thi công móng khối trên nền thiên nhiên; Chương 6- Thi công móng cọc chế tạo sẵn; Chương 7- Thi công móng cọc khoan nhồi; Chương 8- Thi công mố, trụ cầu dầm; Chương 9- Thi công kết cấu nhịp cầu dầm thép; Chương 10- Thi công kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép theo phương pháp đúc tại chỗ trên đà giáo cố định; Chương 11- Thi công kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép theo phương pháp lắp ghép; Chương 12- Thi công mặt cầu; Chương 13- Tổ chức thi công cầu.
  • Tập Hai (Học phần Công nghệ xây dựng cầu hiện đại - 7 chương): Chương 1- Thi công móng giếng chìm; Chương 2- Chế tạo các cấu kiện cầu thép; Chương 3- Thi công kết cấu nhịp cầu giàn thép; Chương 4- Thi công đúc liền khối kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép theo phương pháp phân đoạn; Chương 5- Thi công kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép theo phương pháp lắp ghép phân đoạn; Chương 6- Thi công cầu treo và cầu dây văng; Chương 7- Thi công kết cấu nhịp cầu vòm.

Chương 1: Khái niệm chung

Chương này xác định các khái niệm nền tảng, thuật ngữ kỹ thuật và phương pháp luận chuyên ngành:

  • Hệ thống thuật ngữ và phân cấp xây dựng: Phân biệt rõ "Xây dựng" (danh từ chung chỉ hoạt động xây cất) và "Thi công" (hành động triển khai xây lắp cụ thể). Cấu trúc một công trình cầu gồm Kết cấu phần dưới (móng, mố, trụ) và Kết cấu phần trên (nhịp, bản mặt cầu, chi tiết khai thác). Các khái niệm cơ sở được định nghĩa chuẩn xác: Công việc (thao tác nhỏ nhất dùng chung công cụ), Công đoạn (bước công nghệ), Công tác xây dựng (hoạt động gắn với một loại vật liệu/nghề chuyên nghiệp), Phương pháp xây dựng (cách thức mang tính lý thuyết) và Công nghệ thi công (phương pháp hoàn thiện theo quy trình kiểm soát được chất lượng và thời gian).
  • Hồ sơ và biện pháp kỹ thuật: Phân định rõ "Biện pháp thi công chủ đạo" (do tư vấn thiết kế lập ở bước Thiết kế cơ sở và Thiết kế kỹ thuật nhằm định hướng kết cấu, ý tưởng thiết kế và lập tổng mức đầu tư) với "Biện pháp tổ chức thi công" (do nhà thầu lập trong hồ sơ thiết kế tổ chức thi công để bố trí mặt bằng, nguồn lực, tiến độ). Làm rõ vai trò của "Thiết kế thi công" tức bản vẽ thiết kế các công trình phụ trợ tạm thời (đà giáo, ván khuôn, vòng vây, hệ phao).
  • Đặc điểm môn học và nguyên tắc nghiên cứu: Nêu rõ ba đặc điểm (nội dung bao quát rộng, liên quan nhiều kiến thức cơ sở vật lý - cơ học, hình thành từ thực tiễn) và ba nguyên tắc (không coi là môn dạy nghề; không tách rời thiết kế với thi công; gắn lý thuyết với thực tế sáng tạo).
  • Tổng quan công nghệ hiện đại áp dụng tại Việt Nam: Phân tích bước chuyển giao và làm chủ công nghệ qua các công trình điển hình: liên kết bulông cường độ cao và lắp hẫng cầu giàn thép (cầu Thăng Long); đúc hẫng cân bằng cầu bê tông cốt thép dự ứng lực (khởi đầu từ cầu Phú Lương năm 1993, cầu Sông Gianh, Hoàng Long, Tân Đệ, Tạ Khoa với khẩu độ trên 70m đến 130m); đúc đẩy (cầu Mẹt); đúc dầm trên đà giáo di động (nhịp dẫn cầu Thanh Trì khẩu độ 50m); cầu dây văng lắp hẫng (cầu Kiền) và đúc hẫng (cầu Mỹ Thuận khẩu độ 350m, cầu Bãi Cháy khẩu độ nhịp chính 435m); cọc khoan nhồi đường kính lớn sâu đến 100m (khởi đầu từ cầu Việt Trì năm 1990); giếng chìm chở nổi (cầu Thăng Long đường kính 18m, sâu 30m) và giếng chìm hơi ép (cầu Bãi Cháy).

Chương 2: Những công tác và những công nghệ xây dựng áp dụng trong thi công cầu

Chương này đi sâu vào các công tác xây dựng phổ biến gồm làm đất, cốt thép và bê tông:

  • Công tác làm đất:
    • Trình bày lý thuyết tính khối lượng nền đắp theo công thức Simpson: $$V = \frac{L}{6}(F_1 + F_2 + 4F_0)$$
    • Tính toán thể tích hố móng hình máng: $$V = \frac{H}{6}[ab + cd + (a+c)(b+d)]$$ kèm theo số gia hiệu chỉnh $\Delta V$ do độ dốc sườn tự nhiên.
    • Đưa ra bảng hệ số tơi xốp của đất để xác định dung tích vận chuyển:
Loại đất Hệ số tơi xốp
Đất thịt, đào thủ công 1,2 $\div$ 1,3
Đất cát, cát sỏi sạn 1,08 $\div$ 1,15
Đất thịt rắn, đào bằng nổ mìn 1,3 $\div$ 1,45
  • Phương pháp tính san ủi mặt bằng theo lưới tam giác (cạnh 10 $\div$ 50m): chia các khối lăng trụ tam giác, xác định thể tích khối cùng dấu, khối chóp phân chia $V_A = \frac{a^2 H_A^3}{6(H_A + H_1)(H_A + H_2)}$ và khối nêm $V_{nêm} = V_{lăng trụ} - V_A$.
  • Kỹ thuật đào hố móng: Đào trần trên cạn không chống vách áp dụng khi chiều sâu $H < 3,0m$ với mái taluy quy định từ $1:0,00$ đến $1:1,00$ tùy loại đất. Đào có kết cấu văng chống vách áp dụng khi $H > 3,0m$ hoặc nền đất yếu. Khi ngập nước: thi công trong vòng vây cọc ván thép trên đảo nhô (chiều sâu ngập nước $H_n < 2m$) hoặc dùng sà lan, hệ phao nổi ($H_n > 2m$).
  • Thiết bị đào: Tính toán năng suất máy đào gầu nghịch $P = V \cdot n \cdot k_1 \cdot k_2 \cdot k_3$ và phối hợp xe ô tô tự đổ; lựa chọn máy đào gầu ngoạm (một cáp, hai cáp, bốn cáp, thủy lực với sức nâng cần trục $Q > 2,5P$ và tĩnh không thao tác $> 1,25$ lần kích thước gầu); máy xói hút khí động (ống hút $\varnothing 100 \div 250mm$, bơm áp lực nước 90m và lưu lượng $90m^3/h$, năng suất $2 \div 4m^3/h$) và máy hút bùn thả chìm trang bị đầu cắt nạo vét.

  • Công tác cốt thép:

    • Gia công: Quy trình nắn thẳng (máy nhiều trục lăn hoặc vam tay), cắt thép (cắt sấn xung kích, cưa máy) và uốn cốt thép (bàn vam tay bằng thép CT5 hoặc máy uốn mâm quay tự động).
    • Quy định uốn móc cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 11823-5:2017: Đường kính uốn trong $D = 6d$ (với thanh đường kính $d = 10 \div 25mm$), $D = 8d$ ($d = 29 \div 36mm$), $D = 10d$ ($d = 43 \div 57mm$). Bảng tra độ dãn dài $\Delta$ của thanh thép khi uốn móc từ $5 \div 60mm$ để khấu trừ khi đo cắt theo công thức $L_{thép} = L + \Delta l - \Delta$.
    • Chiều dài danh định của thanh thép sản xuất công nghiệp: đường kính $\le \varnothing 16$ dài 11,7m; đường kính $\ge \varnothing 18$ dài 8,7m.
    • Các phương pháp nối thanh: Nối chồng buộc/cóc, nối hàn, nối ren, nối ép ống. Quy định chiều dài triển khai cơ bản cốt thép chịu kéo: $$l_{db} = \frac{0,02 A_b f_y}{\sqrt{f'_c}} \ge 0,06 d_b f_y$$ Phân loại cấp mối nối chồng chịu kéo: Cấp A ($1,0 l_d$), Cấp B ($1,3 l_d$), Cấp C ($1,7 l_d$) tùy theo tỷ lệ diện tích bố trí thực tế và số thanh nối trên cùng một mặt cắt.
    • Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: Môi trường nước mặn (100mm); vùng biển, đất xâm thực, cọc khoan nhồi (75mm); môi trường không ăn mòn, cọc đúc sẵn (50mm); đáy bản mặt cầu đổ tại chỗ (25mm); bề mặt trực tiếp chịu bánh xe mài mòn (60mm).
    • Kiểm soát chất lượng: Quy định lấy mẫu thí nghiệm cho mỗi lô cốt thép nhập bãi dưới 20 tấn gồm 9 mẫu thử (3 mẫu uốn nguội, 3 mẫu kéo đứt, 3 mẫu kiểm tra mối nối hàn).

  • Công tác bê tông:

    • Yêu cầu vật liệu: Cát tự nhiên đáp ứng thành phần hạt lọt sàng theo TCVN 1770-86; hàm lượng hạt thoi dẹt trong cốt liệu thô (đá dăm kích cỡ 1-2, 2-4, 4-6) không vượt quá 1% trọng lượng, cường độ đá dăm gốc phải đạt $> 1,5$ lần mác bê tông và tối thiểu đạt 40 MPa; xi măng có mác từ PC30 trở lên; nước trộn có độ pH $> 4$.
    • Các bảng tiêu chuẩn kỹ thuật quy định chi tiết hàm lượng bùn, bụi bẩn, tạp chất sunfat, hạt mềm yếu theo từng mác bê tông.

Kết quả và đóng góp

Công trình đã hệ thống hóa và chuyển tải các kết quả kỹ thuật cụ thể:

  1. Chuẩn hóa hệ thống tính toán thi công: Đưa ra các công thức xác định khối lượng đất đào đắp, công thức giải tích bình sai lưới tam giác san nền, thuật toán phối hợp nhịp nhàng giữa máy xúc gầu nghịch và đoàn ô tô vận chuyển đất thải trên công trường.
  2. Thiết lập thông số kỹ thuật gia công kết cấu bê tông cốt thép: Bảng hóa độ dãn dài khi uốn cốt thép, kích thước chuẩn của bộ dụng cụ vam tay, định mức chiều dài neo và nối chồng cốt thép theo cường độ vật liệu ($f_y, f'_c$), cùng các yêu cầu nghiêm ngặt về chiều dày lớp bảo vệ chống xâm thực.
  3. Tổng kết thực tiễn phát triển công nghệ cầu tại Việt Nam:
Công nghệ thi công Dự án tiêu biểu ghi nhận trong văn bản Thông số kỹ thuật / Đặc điểm ghi nhận
Giàn thép liên kết bulông CĐC Cầu Thăng Long 5 liên $\times$ 3 nhịp giàn thép liên tục khẩu độ $L=112m$, tổng chiều dài 1680m; tầng 1 đường sắt 5500m, tầng 2 ô tô 3200m.
Lao kéo dọc dầm thép Cầu Hàm Rồng 2 nhịp liên tục khẩu độ 55m (trước 1975) và làm mới 2 nhịp giản đơn $2 \times 80m$.
Đúc hẫng cân bằng BTCT DƯL Cầu Phú Lương (1993), Hoàng Long, Tân Đệ, Tạ Khoa Khẩu độ nhịp từ $70m$ đến $130m$; tự thiết kế, cải tiến chế tạo xe đúc và làm chủ công nghệ căng kéo.
Đúc trên đà giáo di động Cầu Thanh Trì Áp dụng cho các nhịp dẫn với khẩu độ dầm $50m$.
Đúc đẩy dầm liên tục Cầu Mẹt (Bắc Giang) Công nghệ đúc đẩy phân đoạn liên tục.
Dây văng đúc hẫng / lắp hẫng Cầu Kiền, Cầu Mỹ Thuận, Cầu Bãi Cháy Cầu Mỹ Thuận khẩu độ nhịp chính $350m$; Cầu Bãi Cháy nhịp chính $435m$, một mặt phẳng dây, tĩnh không $50m$.
Cọc khoan nhồi đường kính lớn Cầu Việt Trì (1990) Thi công cọc móng trụ cầu đường sắt - đường bộ; hiện làm chủ đường kính $> 2m$, sâu tới $100m$.
Giếng chìm chở nổi / hơi ép Cầu Thăng Long, Cầu Bãi Cháy Trụ tròn Thăng Long đường kính $18m$, sâu $30m$; công nghệ hơi ép tiếp thu từ nhà thầu Nhật Bản.

Đóng góp của tài liệu nằm ở việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết cơ sở với thực tiễn cơ giới hóa xây dựng cầu, loại bỏ các kiến thức cũ không còn phù hợp, bổ sung giải pháp thi công mới, đóng vai trò giáo trình nền tảng hỗ trợ sinh viên tự học và phục vụ giảng dạy đại học ngành xây dựng công trình giao thông.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của tài liệu:

  • Do tính chất đặc thù của công tác thi công ngoài hiện trường, nhiều loại máy móc, trang thiết bị phụ trợ chuyên dụng có cấu tạo phức tạp rất khó hình dung đối với người học khi chưa được tiếp xúc trực tiếp tại công trường.
  • Nội dung trích đoạn của Tập 1 tập trung chủ yếu vào các công tác cơ sở (làm đất, cốt thép, bê tông) và công nghệ cầu dầm thông thường; các công nghệ đặc biệt phức tạp (giếng chìm hơi ép, đúc hẫng dầm hộp nhịp lớn, lắp ghép phân đoạn, căng kéo cáp dây văng, vòm ống thép nhồi bê tông) chỉ dừng ở mức giới thiệu tổng quan, nội dung chi tiết được chuyển sang Tập 2.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo được tác giả xác định:

  • Hoàn thiện và cập nhật nội dung Tập 2 (học phần Công nghệ xây dựng cầu hiện đại), trong đó biên soạn mới hoàn toàn Chương 7 về công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu vòm do ThS. Chu Viết Bình chịu trách nhiệm.
  • Tiếp tục rà soát, chỉnh lý bản vẽ và thông số kỹ thuật nhằm bắt kịp với sự thay đổi của các tiêu chuẩn xây dựng mới và tiến bộ cơ giới hóa thi công cầu trên thế giới.
  • Tiếp nhận ý kiến đóng góp từ các nhà khoa học, giảng viên bộ môn Cầu Hầm và các kỹ sư chỉ đạo hiện trường để hoàn thiện cho các lần tái bản tiếp theo qua địa chỉ trao đổi chuyên môn của tác giả.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là tài nguyên chuyên môn hữu ích cho:

  • Sinh viên đại học và học viên cao học: Thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông (Cầu hầm, Cầu đường bộ, Cầu đường sắt, Đường bộ, Đường sắt, Đường hầm & Metro, Đô thị...). Các chương về tính toán khối lượng đào đắp, thiết kế ván khuôn đà giáo, tổ chức mặt bằng là tài liệu đối chiếu trực tiếp khi làm đồ án môn học và đồ án tốt nghiệp kỹ sư cầu.
  • Kỹ sư tư vấn thiết kế: Tham khảo mục tiêu, nguyên tắc và nội dung lập bản vẽ Biện pháp thi công chủ đạo ở giai đoạn Thiết kế cơ sở và Thiết kế kỹ thuật nhằm đảm bảo kết cấu thiết kế phù hợp với điều kiện làm việc thực tế trong giai đoạn thi công.
  • Kỹ sư chỉ đạo thi công và tư vấn giám sát: Ứng dụng trực tiếp các chỉ dẫn về nghiệm thu vật liệu cốt thép (quy cách uốn, dung sai dãn dài, cấp nối chồng), quy chuẩn chiều dày bê tông bảo vệ, quy trình đào đất hố móng ngập nước bằng vòng vây cọc ván thép và máy xói hút thả chìm.

Câu hỏi thường gặp

1. Biện pháp thi công chủ đạo được lập ở giai đoạn nào và nhằm những mục đích gì?

Biện pháp thi công chủ đạo (còn gọi là biện pháp thi công chỉ đạo) do tư vấn thiết kế lập trong giai đoạn Thiết kế cơ sở và giai đoạn Thiết kế kỹ thuật. Biện pháp này được lập nhằm ba mục đích: (1) Định hướng biện pháp thi công để các bước thiết kế kết cấu phù hợp với điều kiện làm việc trong giai đoạn thi công; (2) Quy định biện pháp thi công để công trình hoặc kết cấu làm việc đúng với ý tưởng của thiết kế; (3) Làm căn cứ chuẩn xác để lập tổng mức đầu tư xây dựng công trình.

2. Sự khác biệt giữa máy móc và thiết bị thi công theo phân loại của tài liệu là gì?

Máy là một công cụ gồm nhiều bộ phận được chế tạo hoàn chỉnh, có sử dụng hoặc không sử dụng năng lượng, do con người điều khiển nhằm thực hiện một số công việc vượt quá sức người (ví dụ: cần cẩu, máy đào, máy bơm, máy khoan). Trong khi đó, thiết bị là công cụ được chế tạo hoặc tổ hợp từ một số loại máy nhằm phục vụ một mục đích thi công nhất định (ví dụ: thiết bị thi công cọc khoan nhồi, giá lao cầu). Các kết cấu phụ trợ định hình dùng nhiều lần như bộ đà giáo vạn năng, cọc ván thép, bộ ván khuôn dầm cũng được phân loại là thiết bị thi công.

3. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép chịu lực được quy định cụ thể như thế nào theo môi trường làm việc?

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ tính từ mép thanh cốt thép đến mặt ngoài bê tông được quy định cụ thể:

  • Kết cấu bị ngâm trong nước mặn: 100 mm.
  • Môi trường ăn mòn, vùng biển, chôn trong đất, cọc khoan nhồi: 75 mm.
  • Môi trường không ăn mòn, cọc bê tông cốt thép đúc sẵn: 50 mm.
  • Đáy của bản mặt cầu đúc tại chỗ: 25 mm.
  • Bề mặt bản mặt cầu, mặt cống hộp bị bánh xe trực tiếp mài mòn: 60 mm.
  • Đối với cốt thép đai và cốt thép cấu tạo: lấy bằng chiều dày bảo vệ của cốt thép chủ trừ đi 12 mm nhưng không được nhỏ hơn 25 mm.

4. Quy định lấy mẫu thí nghiệm kiểm tra chất lượng cốt thép trước khi đưa vào thi công được thực hiện ra sao?

Cốt thép nhập về công trường phải kiểm tra theo từng lô hàng có trọng lượng dưới 20 tấn. Trong mỗi lô, bắt buộc phải tiến hành thí nghiệm trên 9 mẫu thử, phân chia đều cho 3 chỉ tiêu kỹ thuật: 3 mẫu thí nghiệm uốn nguội, 3 mẫu thí nghiệm kéo đứt và 3 mẫu thí nghiệm kiểm tra chất lượng mối nối hàn.

5. Khi đào đất hố móng ngập nước, trường hợp nào không thể dùng máy đào gầu ngoạm và phải thay thế bằng biện pháp gì?

Không thể sử dụng máy đào gầu ngoạm trong ba trường hợp: (1) Nền địa chất là cát mịn vì cát sẽ chảy theo nước khi đào; (2) Nền đất sét cứng khiến răng gầu không thể cạp được đất; (3) Trong hố móng có vướng các đầu cọc mà khoảng cách thông thủy giữa các cọc nhỏ hơn 1,25 lần kích thước của gầu đào. Khi gặp các trường hợp này, biện pháp kỹ thuật bắt buộc là chuyển sang dùng thiết bị xói hút khí động (kết hợp máy bơm nước áp lực 90m và máy nén khí) hoặc dùng máy bơm hút cát thả chìm có trang bị đầu cắt gọt cơ học.

Kết luận

Tài liệu "Thi công cầu - Tập I" là một công trình biên soạn học thuật chuẩn mực, tích hợp đồng bộ giữa lý thuyết xây dựng cơ bản, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành và thực tiễn cơ giới hóa thi công cầu tại Việt Nam. Công trình cung cấp hệ thống giải pháp kỹ thuật chi tiết từ công tác chuẩn bị mặt bằng, đào đắp đất, gia công cốt thép đến kiểm soát công nghệ bê tông theo các quy chuẩn khắt khe. Đây là tài liệu phục vụ hiệu quả cho công tác đào tạo kỹ sư công trình giao thông và là nguồn tư liệu tra cứu tin cậy cho cán bộ kỹ thuật trên các công trường xây dựng cầu.