Địa chất thi công - Công nghệ đúc lắp hẫng

Hình 1: Nguyên lý công nghệ Hình 2: Cầu Plougastel ý t−ởng đầu tiên về thi công hẫng năm 1928, đến 1944 bị phá huỷ Hình 3: Cầu Marne-Thi công đốt đầu tiên dùng neo cố định vμo mố Hình 4: Cầu Beaucaire dùng cáp thay cho cốt thép thanh Hình 5: Cầu Bettingen với 3 nhịp 85+140+85m, đã v−ợt nhịp lớn hơn →Từ thập niên 60 thế kỷ 20 trở đi, công nghệ nμy đ−ợc sử dụng rộng rãi trên thế giới. Hình 6: Cầu Stolmasunset có nhịp chính 301m lớn nhất thế giới hiện nay Hình 7: Cầu Raftsundet có nhịp chính 298m lớn thứ 2 thế giới Hình 8: Cầu nμy có nhịp chính 260m lớn thứ 6 thế giới. Chiều dμi cầu 1627m Hình 9: Cầu Thames Gateway có hình dáng đẹp -ở Việt Nam từ những năm 70 ở Hải Phòng đã xây dựng 3 cầu khung dầm: cầu Rμo, cầu Niệm, cầu An D−ơng bằng công nghệ lắp hẫng nh−ng do không có kinh nghiệm thiết kế nên đã xảy ra tai nạn nghiêm trọng lμ cầu Rμo bị sập, cầu Niệm phải sửa chữa lại bằng cách thay cáp căng ngoμi. -Những năm sau nμy đặc biệt sau đổi mới, hμng loạt cầu đã đ−ợc đầu t− xây dựng theo công nghệ nμy vμ đã lμm chủ đ−ợc nó. Hình 10: Cầu Phú L−ơng xây dựng năm 1995 theo công nghệ của Nhật Hình 11: Cầu Sông Gianh có nhịp điệu kết cấu nhịp đến hoμn mỹ 37.4+58.0+77.8+ 3*120+77.8+ 58.0+ 37.4, cầu có kết cấu hộp có vách nghiêng đầu tiên vμ đ−ợc xây dựng theo công nghệ của Pháp Hình 12: Cầu Nhơn Hội 425 3 0 0 8 0 0 425300 T3 T4 T5 T6 425 3 0 0 8 0 0 425 Hình 13: Đúc các đoạn đối xứng qua trụ 425 3 0 0 8 0 0 425 425 3 0 0 300 425 8 0 0 T3 T4 T5 T6 Hình 14: Hợp long nhịp biên 425 3 0 0 300 425 8 0 0 T4T3 T5 T6 425 3 0 0 8 0 0 425 Hình 15: Hợp long nhịp giữa -Trình tự: +Di chuyển xe đúc, ván khuôn ra vị trí mới. Trong quá trình nμy phải đảm bảo di chuyển đúng vị trí, điều chỉnh ván khuôn đúng cao độ thiết kế, điều chỉnh tim ván khuôn đúng tim cầu nhất lμ khi cầu nằm trên đ−ờng cong. Nếu tiết diện hộp có s−ờn bên xiên thì việc điều chỉnh ván khuôn đáy vμ ván khuôn bên phức tạp. +Lắp đặt các l−ới cốt thép vμ các ống rãnh. Cốt thép các đốt phải đ−ợc hμn với nhau. Các ống rãnh bằng tôn phải bố trí đúng vị trí vμ bảo đảm các chổ nối phải sít sao không để lọt vữa vμo trong ống rãnh. +Đổ bêtông đốt dầm vμ bảo d−ỡng đảm bảo phát triển c−ờng độ. Thông chuột ống rãnh, luồng các bó cốt thép vμo trong ống. Sau đó tiến hμnh căng cốt thép vμ bơm vữa. +Tháo dỡ ván khuôn, đẩy xe đúc về phía tr−ớc thi công đoạn tiếp theo. -Thời gian thi công mỗi đốt thông th−ờng lμ 7-10 ngμy. Thời gian thi công mỗi đốt nhanh hay chậm lμ đánh giá trinh độ phát triển công nghệ của đơn vị thi công. Công việc Tiến độ 7 ngμy Tiến độ 10 ngμy -Di chuyển giμn giáo, lắp đặt ván khuôn 1 1.5 -Lắp đặt cốt thép 2 3 -Đổ bêtông 1 1 -Bảo d−ỡng bêtông 2 3 Căng cốt thép vμ hoμn thiện 1 1.5 - Đối với công nghệ hẫng, có thể chia kết cấu nhịp thμnh 4 phần cơ bản: 425 3 0 0 300 425 8 0 0 T4T3 T5 T6 C 425 3 0 0 8 0 0 425 D B A B D B A B D C + Phần A: Phần đúc trên đỉnh trụ. + Phần B: Phần đúc đối xứng qua trụ bằng xe đúc. + Phần C: Phần đúc trên đμ giáo. + Phần D: Khối hợp long. Thanh ngang Thanh chéo Liên kết chốt Trụ Bulông PC32 Hình 16: Mở rộng đỉnh trụ Hình 17: Thi công đốt Ko Khối kê I I Khối kê Gối chính 1145 1400 1900 1900 1400 1145 I - I Hình 18: Liên kết dầm với trụ bằng các thanh thép c−ờng độ cao Hình 19: Dùng 1 hoặc 2 trụ tạm Hình 20: Dùng trụ bằng 2 t−ờng mỏng Hình 21: Khối kê tạm trên đỉnh trụ vμ sau khi tháo bỏ Tim gối cầu Chi tiết B N3 DƯL Φ32 Chi tiết C N2 DƯL Φ32 Chi tiết A N1 DƯL Φ32 Chi tiết A Luới thép L1 Luới thép L2 ống gen N10 Φ84/89 Luới thép L1 ống gen N10 Φ69/72 Hình 22: Chi tiết neo thép vμo đỉnh trụ Hình 23: Các thanh thép PC c−ờng độ cao Hình 24: Xe đúc MAIN RAILS HYDRAULIC CYLINDERS PULL DOWN CYLINDERS LAUNCHING CYLINDERS MAIN CYLINDERS FRONT & REAR BOOGIES MAIN RAILS HYDRAULIC CYLINDERS FRONT & REAR BOOGIES MAIN RAILS HYDRAULIC CYLINDERS MAIN FRAMEWORK FRONT & REAR BOOGIES MAIN RAILS HYDRAULIC CYLINDERS MAIN FRAMEWORK FRONT & REAR FRAMEWORK BOTTOM FRAMEWORK CROSS ARMS INTERNAL FRAMEWORK FRONT & REAR BOOGIES MAIN RAILS HYDRAULIC CYLINDERS MAIN FRAMEWORK FRONT & REAR FRAMEWORK BOTTOM FRAMEWORK CROSS ARMS INTERNAL FRAMEWORK EXTERNAL FORMWORK BOTTOM FORMWORK INTERNAL FORMWORK FRONT & REAR BOOGIES MAIN RAILS HYDRAULIC CYLINDERS MAIN FRAMEWORK FRONT & REAR FRAMEWORK BOTTOM FRAMEWORK CROSS ARMS END FORMWORK WORKING PLATFORMS INTERNAL FRAMEWORK EXTERNAL FORMWORK BOTTOM FORMWORK INTERNAL FORMWORK Hình 25: Lắp dựng xe đúc -Các đốt tiếp theo đ−ợc thi công đối xứng qua trụ từ đốt K1 cho đến đốt cuối cùng của mút thừa theo chu trình lặp đi lặp lại nh− sau: +Lắp đặt (hoặc di chuyển) vμ điều chỉnh xe đúc. +Lắp đặt cốt thép th−ờng vμ ống ghen của cáp DƯL. +Đổ vμ bảo d−ỡng bêtông. +Luồn vμ căng kéo cáp ứng suất tr−ớc. -Chiều dμi khối đúc có thể từ 3-6m. Nó phụ thuộc năng lực của xe đúc, chiều dμi ngắn khi gần trụ cầu vμ chiều dμi lớn hơn khi gần khoảng giữa nhịp. -Khi thi công xong 1 cặp đốt nμo thì căng cáp DƯL từ đầu mút nμy sang đầu mút kia. Khi thi công phải theo dõi chặt chẽ độ võng, số l−ợng bó cáp tại mỗi đốt ít nhất mỗi s−ờn có 1 bó đ−ợc căng vμ neo vμo cuối đốt. Sau khi căng xong phải tiến hμnh bơm vữa ngay. Hình 26: Thi công trên giμn giáo cố định Hình 27: Thi công trên giμn giáo treo Hình 28: Thi công khối hợp long d1 a l lal ll a al d2 l1 l2 l3 l4 Hình 29: Bố trí sơ đồ theo công nghệ đúc hẫng Hình 30: Các dạng biên d−ới của dầm ( ) ncppX LXhHHh ⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−= ( ) ( )⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ −= −= +== 34 123 3112 65.062.0 2 2 175.0 LL LLL LLLL Hình 31: Xác định chiều dμi nhịp khi chiều cao nhịp biên không thay đổi ( ) 12 7.065.0 LL −= Hình 32: Xác định chiều dμi nhịp khi chiều cao các nhịp thay đổi 1300 5 6 4 500 2 2 0 40 50 1510 5 5 0 325400 450 450 2 5 0 1700 5 6 0 450 400 45 32 45 580300 2 8 5 850 850 8 0 0 125 375 425 75 350 2 0 1 0 0 50 a) b) c) d) 1080 1080 2160 5 4 0 495 1170 495 1 8 0 150 150 1800 3 6 0 650 1300 e) f) Hình 33: Các dạng tiết diện ngang Hình 35: Xác định kích th−ớc tiết diện ngang Hình 34: Tăng c−ờng chịu lực của bản mặt cầu Hình 36: Thay đổi bề dμy biên d−ới x h cp p LL tt tt 3333 −−= PTS Hình 37: Ví dụ xác định kích th−ớc dầm Hình 38 Hình 39: Cáp hẫng Hình 40: Cáp nhịp Hình 41: Cáp liên tục Hình 42: Vấu neo cáp nhịp Hình 43: Cáp liên tục Hình 44: Cáp hẫng chịu mômen âm Hình 45: Cáp nhịp chịu môn d−ơng Hình 46: Sơ đồ kết cấu dầm 5 nhịp tính theo công nghệ đúc hẫng cân bằng Giai đoạn 1: Đúc đối xứng qua trụ xđxđxđ xđ xđ xđ xđ xđ xđ xđ xđ xđ xđ xđ xđ xđ x đx đ x đ x đ x đ x đx đ x đ x đx đx đ x đ x đ x đ x đ x đx đ x đ x đ Giai đoạn 2: Tháo dỡ xe đúc Giai đoạn 3: Hợp long nhịp biên HLvk _1 2 _1 HL 2 vk HLvk 1_ 2 1_ HL vk2 Giai đoạn 4: Căng cáp mômen d−ơng nhịp biên q 1 2 _ DC vk HL 2 _1 HLvk DCq Giai đoạn 5: Hạ giμn giáo nhịp biên O O HLvk2 _1 vk2 HL 1 vk 1_ 2 HLHL 1 2 vk Giai đoạn 6: Tháo ngμm ở trụ vμ tháo ván khuôn hợp long nhịp biên HLvk _1_1 2 vk HL 2 HL 1_ vk2 1_ 2 vk HL Giai đoạn 7: Hợp long nhịp 2 vμ 4 Giai đoạn 8: Căng cáp mômen d−ơng nhịp 2 vμ 4 O O HLvk2 1_ 2 1_ vk HL 2 _1 HLvk2 _1 vk HL Giai đoạn 9: Tháo ngμm ở trụ vμ ván khuôn hợp long nhịp 2 vμ 4 Giai đoạn 10: Hợp long nhịp giữa Giai đoạn 11: Căng cáp mômen d−ơng nhịp giữa HLvk2 _1 2 vkHL _1 Giai đoạn 12: Tháo ván khuôn hợp long nhịp giữa q DW Giai đoạn 13: Thi công các lớp mặt cầu Hình 47: Sơ đồ tính toán ổn đinh cánh hẫng mút thừa 20.1≥ l g M M Hình 48: Sơ đồ tính ổn định cánh hẫng theo AASHTO 50.1≥ l g M M Hình 49 Hình 50 Hình 51 Thank you for Your Attention!