LỜI CAM ĐOAN
Họ và tên học viên: Phạm Đức Lâm
Lớp cao học: 23C11-CS2
Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy
Tên đề tài luận văn thạc sĩ: “Giải pháp thi cơng cầu máng trên kênh chính Bắc hồ
chứa nước Krơng Pách Thượng, tỉnh Đắk Lắk bằng phương pháp ván khuôn
đúc hẫng kết hợp với bê tông dự ứng lực cường độ cao”
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được
thực hiện chích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận văn
Phạm Đức Lâm
i
LỜI CẢM ƠN
Qua quá trình nỗ lực phấn đấu học tập và nghiên cứu của bản thân cùng với sự giúp đỡ
tận tình của các thầy, cơ giáo Trường Đại học Thủy lợi và các bạn bè đồng nghiệp,
Luận văn thạc sĩ “Giải pháp thi công cầu máng trên kênh chính Bắc hồ chứa nước
Krơng Pách Thượng, tỉnh Đắk Lắk bằng phương pháp ván khuôn đúc hẫng kết
hợp với bê tông dự ứng lực cường độ cao” đã được tác giả hồn thành.
Để có được thành quả này, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu
nhà trường, sự tận tình giảng dạy truyền đạt của các Giáo sư, Tiến sĩ, Giảng viên
trường Đại học Thủy Lợi, các đồng nghiệp. Đặc biệt là GS.TS Vũ Thanh Te đã ln sâu
sát, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp các thông tin khoa học cần thiết trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do hạn chế về kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế của
bản thân tác giả cịn ít nên luận văn khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý
kiến đóng góp và trao đổi chân thành giúp tác giả hoàn thiện hơn đề tài.
Xin trân trọng cảm ơn!
TP. Hà Nội, ngày
tháng 5 năm 2019
Học viên
Phạm Đức Lâm
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................. x
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài: ............................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu: ................................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: .............................................................................. 2
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:................................................................. 3
5. Kết quả đạt được .......................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẦU MÁNG VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ
TÔNG HIỆN NAY .......................................................................................................... 4
1.1 Phân loại các cơng trình cầu máng ............................................................................ 4
1.1.1 Khái niệm cầu máng và các bộ phận cầu máng ..................................................... 4
1.1.1.1 Cửa vào, cửa ra .................................................................................................... 4
1.1.1.2 Kết cấu thân máng ............................................................................................... 5
1.1.1.3 Kết cấu gối đỡ ..................................................................................................... 6
1.1.2 Phân loại cầu máng ................................................................................................ 7
1.1.2.1 Phân loại theo mục đích sử dụng ......................................................................... 7
1.1.2.2 Phân loại theo mặt cắt ngang cầu máng .............................................................. 8
1.2 Công tác thiết kế thi công và những tồn tại trong tổ chức thi công cầu máng hiện
nay ................................................................................................................................. 11
1.2.1 Biện pháp thi công cầu máng truyền thống .......................................................... 11
1.2.2 Tồn tại, hạn chế trong biện pháp thi công cầu máng truyền thống hiện nay........ 12
1.3 Công nghệ đúc hẫng bê tông dự ứng lực trong thi công cầu máng kết hợp giao
thông. ............................................................................................................................. 13
1.3.1 Sơ lược về tình hình phát triển cơng nghệ xây dựng cầu bê tông cốt thép dự ứng
lực trên Thế giới và ở Việt Nam .................................................................................... 13
iii
1.3.2 Tổng quan về công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp liên tục 14
1.3.2.1 Công nghệ đổ bê tông tại chỗ theo phương pháp đúc đẩy - CN1 ..................... 14
1.3.2.2. Công nghệ thi công theo phương pháp đúc hoặc lắp hẫng cân bằng - CN2 .... 15
1.3.2.3 Công nghệ đổ bê tông tại chỗ treo trên đà giáo di động - CN3 ........................ 17
1.3.2.4 Công nghệ thi công lắp ghép các phân đoạn dầm dưới đà giáo di động - CN4 18
1.3.3 Khả năng áp dụng công nghệ đúc hẫng dầm bê tông cốt thép dự ứng lực với các
cơng trình thủy lợi Tây Nguyên .................................................................................... 21
Kết luận chương 1 ......................................................................................................... 21
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU MÁNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG ........................................................................ 23
2.1 Các nội dung cơ bản của phương pháp đúc hẫng. ................................................... 23
2.1.1 Giới thiệu chung. .................................................................................................. 23
2.1.2 Các sơ đồ đúc hẫng. ............................................................................................. 24
2.1.3 Ưu nhược điểm của phương pháp đúc hẫng. ....................................................... 26
2.1.4 Các sơ đồ cầu thích hợp. ...................................................................................... 27
2.2 Nghiên cứu các thiết bị tạm phục vụ đúc hẫng. ...................................................... 28
2.2.1 Bộ ván khuôn di động. ......................................................................................... 28
2.2.1.1 Ván khuôn di động kiểu cổ điển........................................................................ 28
2.2.1.2 Ván khuôn di động kiểu tự treo. ........................................................................ 29
2.2.2 Đà giáo, trụ tạm. ................................................................................................... 31
2.3 Nghiên cứu qui trình thi cơng đúc hẫng. ................................................................. 31
2.3.1 Sơ đồ qui trình thi cơng. ....................................................................................... 31
2.3.2 Thi cơng khối đỉnh trụ (K0) ................................................................................. 33
2.3.2.1 Lắp đặt thanh ứng suất ...................................................................................... 33
2.3.2.2 Lắp đặt đà giáo, ván khuôn ............................................................................... 36
2.3.2.4 Lắp đặt cốt thép, ống gen và các phụ kiện khác. ............................................... 40
2.3.2.5 Thi công đổ bê tông. .......................................................................................... 41
2.3.2.6 Căng kéo cáp dự ứng lực ................................................................................... 42
2.3.3 Thi công các đoạn của dầm hẫng. ........................................................................ 50
2.3.4 Thi công đoạn hợp long........................................................................................ 52
2.3.5 Đo đạc................................................................................................................... 55
iv
2.4 Nghiên cứu qui trình tính tốn................................................................................. 56
2.5 Ứng dụng cơng nghệ vào trong cơng trình thủy lợi. ............................................... 58
2.5.1 Xây dựng cầu máng. ............................................................................................. 58
2.5.1.1 Sơ đồ cầu máng. ................................................................................................ 58
2.5.1.2 Mặt cắt ngang cầu máng. ................................................................................... 58
2.5.1.3 Qui trình thi cơng............................................................................................... 58
2.5.2 Xây dựng một số cấu kiện khác. .......................................................................... 59
Kết luận Chương 2......................................................................................................... 59
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH THI CƠNG CẦU MÁNG TRÊN KÊNH
CHÍNH BẮC HỒ CHỨA NƯỚC KRÔNG PÁCH THƯỢNG, TỈNH ĐẮK LẮK
BẰNG CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG ............................................................................. 60
3.1 Giới thiệu chung về Dự án hồ chứa nước Krông Pách Thượng, tỉnh Đắk Lắk ....... 60
3.1.1 Quy mơ xây dựng: ................................................................................................ 61
3.1.1.1 Cơng trình đầu mối: ........................................................................................... 61
3.1.1.2 Hệ thống kênh hợp phần hồ chứa nước Krông Pách Thượng: .......................... 62
3.1.2 Các chỉ tiêu thiết kế. ............................................................................................ 66
3.1.3 Kết cấu cơng trình ................................................................................................ 67
3.2 Tính tốn thi cơng kết cấu nhịp ............................................................................... 69
3.3 Một số yêu cầu về vật liệu ...................................................................................... 72
3.3.1 Yêu cầu kỹ thuật ................................................................................................... 72
3.3.1.1 Cáp dự ứng lực .................................................................................................. 72
3.3.1.2 Thép thanh ứng suất trước ................................................................................. 73
3.3.1.3 Thép thường....................................................................................................... 74
3.3.1.4 Ống gen.............................................................................................................. 74
3.3.1.5 Neo và bộ nối ..................................................................................................... 75
3.3.1.6 Xi măng ............................................................................................................. 75
3.3.1.7 Cốt liệu thô- đá dăm .......................................................................................... 75
3.3.1.8 Cốt liệu nhỏ - cát ............................................................................................... 76
3.3.1.9 Nước trộn bê tông .............................................................................................. 77
3.3.1.10 Chất phụ gia ..................................................................................................... 77
3.3.1.11 Vật liệu bôi trơn ván khuôn ............................................................................. 77
v
3.3.2 Kiểm tra chất lượng và bảo quản ......................................................................... 78
3.3.2.1 Thép sợi cường độ cao ...................................................................................... 78
3.3.2.2 Thép thường ...................................................................................................... 79
3.3.2.3 Neo bó thép cường độ cao ................................................................................. 79
3.3.2.4 Kiểm tra ống gen ............................................................................................... 80
3.3.2.5 Xi măng ............................................................................................................. 80
3.3.2.6 Các nguyên vật liệu khác .................................................................................. 81
3.4 Chọn loại xe đúc ...................................................................................................... 81
3.4.1 Các bộ phận của xe đúc ........................................................................................ 81
3.4.2 Chọn loại xe đúc phù hợp quy mơ cơng trình ...................................................... 82
3.5 Đề xuất qui trình thi cơng kết cấu nhịp ................................................................... 83
3.5.1 Trình tự thi cơng ................................................................................................... 83
3.5.2 Thi cơng bước 1.................................................................................................... 87
3.5.3 Thi cơng bước 2.................................................................................................... 98
3.5.3.1 Trình tự lắp xe đúc như sau: .............................................................................. 98
3.5.3.2 Chỉnh xe đúc .................................................................................................... 101
3.5.3.3 Đổ bê tông ....................................................................................................... 102
3.5.3.4 Tiến hành đúc đoạn gần bờ dài 11m trên hệ đà giáo cố định .......................... 103
3.5.3.5 Lắp đặt đà giáo và thử tải ................................................................................ 103
3.5.3.6 Làm các công tác trên đỉnh mố M1 và mố M2 ............................................... 103
3.5.3.7 Lắp dựng ván khuôn bản đáy và ván khn ngồi .......................................... 104
3.5.3.8 Lắp cốt thép thường và ống chứa cáp (ống tạo lỗ) .......................................... 104
3.5.3.9 Đổ bê tông đáy dầm ........................................................................................ 104
3.5.3.10 Bảo dưỡng bê tông đáy dầm.......................................................................... 105
3.5.3.11 Lắp đặt cốt thép và ván khn thành phía trong ........................................... 106
3.5.3.12 Đổ bê tơng thành dầm ................................................................................... 106
3.5.3.13 Bảo dưỡng bê tông thành dầm ..................................................................... 106
3.5.3.14 Đặt ván khuôn và cốt thép cánh dầm ........................................................... 106
3.5.3.15 Đổ bê tông cánh dầm ..................................................................................... 106
3.5.3.16 Bảo dưỡng bê tông cánh dầm ........................................................................ 106
3.5.3.17 Tháo dở ván khuôn ........................................................................................ 107
vi
3.5.3.18 Đúc mẫu thí nghiệm ...................................................................................... 107
3.5.4 Thi cơng bước 3 .................................................................................................. 107
3.5.4.1 Thi công khối hợp long ................................................................................... 107
3.5.4.2 Thi công đốt K0 trên các đỉnh trụ T2,T3,T4 ................................................... 112
3.5.5 Thi công bước 4 .................................................................................................. 112
3.5.6 Thi công bước 5 .................................................................................................. 112
3.6 Công nghệ kéo căng các loại cốt thép dự ứng lực. ................................................ 112
3.6.1 Công tác chuẩn bị ............................................................................................... 113
3.6.2 Trình tự căng cáp ................................................................................................ 113
3.6.2.1 Lắp đầu neo: Vị trí của đầu neo....................................................................... 113
3.6.2.2 Đặt nêm (Chốt neo) ........................................................................................ 114
3.6.2.3.Lắp bản lỗ đệm đầu kích ................................................................................. 114
3.6.2.4 Lắp kích ........................................................................................................... 114
3.6.2.5 Căng cáp .......................................................................................................... 114
3.6.2.6 Đo độ giãn dài của bó cáp ............................................................................... 115
3.6.2.7 Tháo kích ......................................................................................................... 116
3.6.2.8 Bơm vữa .......................................................................................................... 116
3.7 Một số sự cố thường gặp trong thi công dầm DƯL và cách khắc phục ............... 117
3.7.1 Một số sự cố thường gặp trong thi công dầm DƯL ........................................... 117
3.7.2 Các cách khắc phục sự cố nêu trên như sau: ...................................................... 117
3.7.3 Một số lưu ý khi tháo các bó cáp:....................................................................... 118
3.8 Các lưu ý về an tồn lao động trong thi cơng ........................................................ 118
3.8.1 Khi lắp, vận hành và tháo xe đúc ....................................................................... 118
3.8.2 Khi đổ bê tông .................................................................................................... 118
3.8.3 Khi căng kéo dự ứng lực .................................................................................... 119
Kết luận Chương 3....................................................................................................... 119
KẾT KUẬN KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 124
vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Sơ đồ mặt cắt dọc cầu máng .................................................................................... 4
Hình 1.2 Cửa vào, cửa ra của cầu máng.................................................................................. 5
Hình 1.3 Mặt cắt ngang thân máng ......................................................................................... 5
Hình 1.4 Kết cấu thân máng hình thang và chữ U có giằng ngang ...................................... 6
Hình 1.5 Kết cấu gối đỡ .......................................................................................................... 6
Hình 1.6 Các kiểu trụ đỡ .......................................................................................................... 7
Hình 1.7 Cầu máng dẫn nước vỏ mỏng trên kênh chính Tây hồ chứa nước Ea Súp
Thượng, tỉnh Đắk Lắk .............................................................................................................. 7
Hình 1.8 Cầu máng BTCT Phước Hịa: Cầu máng kết hợp dẫn nước thủy lợi và đường
quản lý vận hành ....................................................................................................................... 8
Hình 1.9 Cầu máng Magdeburg (Đức): kết nối kênh đào Elbe-Havel đến Mittelland cắt
ngang qua sông Elbe ở Đức; kết hợp kênh dẫn nước và giao thông cho tàu bè đi lại.......... 8
Hình 1.10 Mặt cắt ngang máng chữ nhật ................................................................................ 9
Hình 1.11 Mặt cắt ngang máng chữ U khơng thanh giằng và có thanh giằng.................... 10
Hình 1.12 Thi công cầu giao thông bằng phương pháp đúc đẩy ......................................... 15
Hình 1.13 Thi cơng cầu giao thơng theo cơng nghệ đúc hẫng cân bằng ............................ 16
Hình 1.14 Thi cơng tuyến Mê trơ Sài gịn theo phương pháp lắp hẫng .............................. 17
Hình 1.15 Thi cơng tuyến đường vành đai 2 Hà Nội theo phương pháp đà giáo di động 18
Hình 1.16 Công nghệ lắp ghép các đoạn dầm dưới đà giáo di động - Các phân đoạn dầm
đúc sẵn được lao lắp dưới hệ đà giáo di động....................................................................... 19
Hình 2.1 Đúc hẫng đối xứng từ trụ ra 2 phía ........................................................................ 23
Hình 2.2 Đà giáo thép di động ............................................................................................... 24
Hình 2.3 Đà giáo chống di động ............................................................................................ 24
Hình 2.4 Thiết bị đúc di động ................................................................................................ 24
Hình 2.5 Sơ đồ thi cơng hẫng được áp dụng rộng rãi hiện nay ........................................... 26
Hình 2.6 Các dạng mặt cắt ngang điển hình của cầu bê tơng cốt thép đúc hẫng................ 27
Hình 2.7 Bộ ván khn di động kiểu cổ điển. ...................................................................... 29
Hình 2.8 Ván khn di động kiểu tự treo.............................................................................. 31
Hình 2.9 Sơ đồ qui trình thi cơng hẫng ................................................................................. 32
viii
Hình 2.10 Liên kết dầm với trụ bằng các thanh thép cường độ cao ................................... 34
Hình 2.11 Các thanh ứng suất cường độ cao......................................................................... 35
Hình 2.12 Đà giáo thi cơng mở rộng khối đỉnh trụ .............................................................. 36
Hình 2.13 Bố trí ván khn cho khối đỉnh trụ...................................................................... 37
Hình 2.14 Bố trí đà giáo thi cơng khối đỉnh trụ .................................................................. 37
Hình 2.15 Khối kê tạm trên đỉnh trụ và sau khi tháo bỏ ...................................................... 38
Hình 2.16 Cấu tạo gối cầu ..................................................................................................... 40
Hình 2.17 Lắp đặt các ống gen .............................................................................................. 41
Hình 2.18 Cắt cáp trước khi lắp neo ..................................................................................... 44
Hình 2.19 Vấu neo cáp nhịp .................................................................................................. 45
Hình 2.20 Đo độ giãn dài cáp ................................................................................................ 47
Hình 2.21 Thi cơng các đốt đối xứng qua tim trụ ................................................................. 51
Hình 2.22 Đà giáo ván khn khối hợp long ....................................................................... 52
Hình 2.23 Thanh ứng suất ổn định dầm theo phương nằm ngang ...................................... 52
Hình 2.24 Ván khn khối hợp long .................................................................................... 53
Hình 3.1 Sơ đồ cắt dọc cầu máng........................................................................................... 68
Hình 3.2 Mặt cắt ngang cầu máng ......................................................................................... 69
Hình 3.3 Sơ đồ tính tốn ổn định khi thi cơng ...................................................................... 70
Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thanh 32 trên mặt bằng đỉnh trụ .................................................... 72
Hình 3.5 Mặt cắt dọc xe đúc ................................................................................................... 82
Hình 3.6 Mặt cắt ngang xe đúc............................................................................................... 83
Hình 3.7 Sơ đồ thi cơng bước 1............................................................................................. 85
Hình 3.8 Sơ đồ thi cơng bước 2.............................................................................................. 85
Hình 3.9 Sơ đồ thi cơng bước 3............................................................................................. 86
Hình 3.10 Sơ đồ thi cơng bước 4 ........................................................................................... 86
Hình 3.11 Sơ đồ thi cơng bước 5 ........................................................................................... 87
Hình 3.12 Sơ đồ ván khn đốt Ko ...................................................................................... 91
Hình 3.13 Lắp xe đúc bước 2 ................................................................................................. 99
Hình 3.14 Lắp xe đúc bước 3 ................................................................................................. 99
Hình 3.15 Lắp xe đúc bước 4 ............................................................................................... 100
Hình 3.16 Lắp xe đúc bước 5 ............................................................................................... 101
ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Tóm tắt các đặc điểm chủ yếu của các giải pháp công nghệ .............................. 19
Bảng 3. 1 Cấp cơng trình và tần suất thiết kế ....................................................................... 61
Bảng 3. 2 Các thông số cơ bản của hồ chưa ......................................................................... 61
Bảng 3. 3 Chỉ tiêu thiết kế cho kênh đắp .............................................................................. 65
Bảng 3. 4 Bảng tính tốn ổn định khi thi cơng ..................................................................... 71
x
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Trong hơn một thế kỷ qua, công nghệ xây dựng trên thế giới có những bước phát triển
mạnh mẽ, đặc biệt là cơng nghệ thi công bê tông cốt thép, kết cấu khung dầm dự ứng
lực; nhiều cơng trình xây dựng, giao thơng, thủy lợi, thủy điện đã được xây dựng trên
vùng đất những địa hình, địa chất phực tạp với tiến độ hồn thành đáng kinh ngạc; đặc
biệt cơng nghệ thi cơng dầm bê tông cốt thép dự ứng lực được ứng dụng một cách
rộng rãi, đem lại lợi ích to lớn cho phát triển kinh tế, xã hội. Khơng nằm ngồi xu thế
phát triển, trong hơn 30 năm qua Việt Nam đã nhanh chóng hội nhập, tiếp thu và nắm
vững cơng nghệ dầm bê tông dự ứng lực trong xây dựng các cơng trình giao thơng như
cầu giao thơng, nhà cao tầng, tạo sự kết nối mạnh mẽ giữa các vùng kinh tế trọng điểm
với các vùng khó khăn về giao thông, tạo động lực phát triển.
Thủy lợi là một trong số những cơng trình phúc lợi, có vai trị quan trọng trong việc
bảo vệ nguồn tài nguyên nước và môi trường, phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai.
Trong sản xuất nơng nghiệp, thủy lợi có đóng góp rất lớn trong việc ổn định và phát
triển nông nghiệp Việt Nam, đặc biệt là đối với những vùng miền rất khó khăn về
nguồn nước tưới như Tây Nguyên. Những năm qua, nhiều cơng trình thủy lợi lớn trên
địa bàn Tây Ngun đã được Nhà nước quan tâm đầu tư và phát huy hiệu quả như hồ
A Jun Hạ, Ea Súp, Krông Búk Hạ, Đắk Yên, Ia Mlá… góp phần mang lại cuộc sống
ổn định, đời sống ấm no cho các đồng bào dân tộc nơi đây cũng như ổn định an ninh,
chính trị vùng biên giới.
Tuy nhiên, hiện nay công nghệ xây dựng các cơng trình thủy lợi cịn nhiều những hạn
chế, thiếu sự đột phá trong thiết kế, thay đổi vật liệu xây dựng, công nghệ xây dựng lạc
hậu; thời gian thi cơng thường bị kéo dài; diện tích mất đất canh tác để phục vụ xây
dựng lớn dẫn đến khó khăn trong cơng tác đền bù giải phóng mặt bằng.
Thực tế, Tây Nguyên là vùng đất có điều kiện tự nhiên khá phức tạp, địa hình dốc,
nhiều sơng suối, thung lũng sâu; đất có tính trương nở, tan rã mạnh, địa tầng không
đồng đều. Khi thiết kế xây dựng hệ thống dẫn nước tưới từ hồ chứa đến vùng tưới
1
ngoài xây dựng hệ thống kênh dẫn nước, tư vấn thiết kế cịn phải nghiên cứu các cơng
trình trên kênh (như cầu máng, xi phông,...) để vận chuyển nước qua sông, suối và
thung lũng sâu. Theo công nghệ cũ, các cơng trình cầu máng dẫn nước thường thiết kế
có nhịp ngắn (dài từ 15m đến 20m) nhiều trụ đỡ nên phải xử lý nền móng trụ, dẫn
dịng và biện pháp thi công phù hợp, đặc biệt khi thi công qua các khe sâu, biện pháp
thi công các trụ và thân cầu máng là hết sức khó khăn do địa hình và bố trí vật tư, thiết
bị, nhân lực phù hợp. Vì vậy, việc nghiên cứu phát triển cơng nghệ xây dựng trong
lĩnh vực thủy lợi là một đòi hỏi cấp thiết.
Qua thực tế trên, cần nghiên cứu xây dựng các cơng trình Cầu máng có nhịp lớn, ít trụ
để đem lại hiệu quả về tiến độ, chất lượng, an toàn cơng trình. Xuất phát từ những lý
do nêu trên, đề tài: “Giải pháp thi cơng cầu máng trên kênh chính Bắc hồ chứa
nước Krông Pách Thượng, tỉnh Đắk Lắk bằng phương pháp ván khuôn đúc hẫng
kết hợp với bê tông dự ứng lực cường độ cao” là một vấn đề hết sức phù hợp và cấp
thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu công nghệ thi công dầm bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phương pháp
đúc hẫng. Dựa vào các kết luận rút ra từ các nghiên cứu trên để lập ra qui trình tính
tốn, cơng nghệ xây dựng các cầu máng bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phương
pháp đúc hẫng để xây dựng cơng trình cầu máng trên kênh chính Bắc hồ chứa nước
Krơng Pách Thượng, tỉnh Đắk Lắk.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ thi công dầm bê tông cốt thép dự ứng lực bằng
phương pháp đúc hẫng.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu giải pháp thi công Cầu máng trên kênh chính Bắc
hồ chứa nước Krơng Pách Thượng, tỉnh Đắk Lắk nói riêng và các tỉnh Tây Nguyên nói
chung bằng cơng nghệ bê tơng dự ứng lực kết hợp với van khuôn đúc hẫng.
2
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:
- Cách tiếp cận: Thơng qua việc nghiên cứu các cơng trình đã xây dựng, các tài liệu
của một số cơ quan nghiên cứu, khảo sát, thiết kế, thi công và quản lý xây dựng cầu
bằng công nghệ đúc hẫng ở trong nước và trên thế giới.
- Phương pháp nghiên cứu:
+ Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra thu thập tài liệu về một số cơng trình thi
cơng bằng cơng nghệ đúc hẫng ở nước ta và trên thế giới.
+ Phương pháp nghiên cứu lý luận: Tổng hợp, phân tích các kết quả nghiên cứu của
các nhà khoa học thông qua các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu đã được cơng
bố. Áp dụng để tính tốn xây dựng qui trình thi cơng cầu máng trong cơng trình thủy
lợi.
5. Kết quả đạt được
- Xây dựng được quy trình cơng nghệ thi công cầu máng bằng công nghệ ván khuôn
đúc hẫng kết hợp với bê tông dự ứng lực cường độ cao.
- Xác lập điều kiện kỹ thuật quản lý chất lượng thi công.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẦU MÁNG VÀ CÔNG NGHỆ THI
CƠNG BÊ TƠNG HIỆN NAY
1.1 Phân loại các cơng trình cầu máng
1.1.1 Khái niệm cầu máng và các bộ phận cầu máng
Cầu máng là kết cấu thường gặp trong công trình thủy lợi. Trong những trường hợp
kênh dẫn phải vượt qua thung lũng, sơng suối... có thể dùng cầu máng để đảm bảo việc
dẫn nước trong kênh.
Cầu máng có các bộ phận chính: cửa vào, cửa ra, thân máng và gối đỡ (xem hình 1.1).
Hình 1.1 Sơ đồ mặt cắt dọc cầu máng
1.Cửa vào; 2.Mố bên; 3.Thân máng; 4.Gối đỡ; 5.Khe co giãn; 6. Cửa ra; 7.Kênh
1.1.1.1 Cửa vào, cửa ra
Cửa vào và cửa ra của cầu máng là đoạn nối tiếp thân máng với kênh dẫn nước
thượng, hạ lưu, có tác dụng làm cho dịng chảy vào máng thuận, giảm bớt tổn thất do
thu hẹp gây ra và dòng nước ra khơng làm xói lở bờ và đáy kênh.
Tường cánh của cửa vào và cửa ra thường làm theo hai kiểu: kiểu lượn cong và kiểu
mở rộng hoặc thu hẹp dần. Cửa lượn cong nước chảy vào, chảy ra thuận, nhưng khi thi
cơng khó khăn hơn. Góc mở rộng của tường cánh có ảnh hưởng đến dịng chảy vào và
ra khỏi máng. Thường lấy tỷ số giữa chiều rộng và chiều dài là 1/4 đến 1/3. Sơ bộ
chiều dài đoạn cửa vào, cửa ra lấy bằng 4 lần cột nước trong kênh. Sân phòng thấm
thường làm bằng đất sét, ở trên có lát đá để phịng xói cũng có khi ở dưới nền cửa vào,
cửa ra làm chân khay hoặc đóng ván cừ.
4
h
z
l2
l1
Hình 1.2 Cửa vào, cửa ra của cầu máng
h: Chiều sâu nước trong kênh; L1: Chiều dài đoạn cửa vào; L2: Chiều dài đoạn cửa
ra.
1.1.1.2 Kết cấu thân máng
Thân máng làm nhiệm vụ chuyển nước, mặt cắt ngang dạng chữ nhật, bán nguyệt,
parabol hoặc chữ U..., có cấu tạo kín hoặc hở. Vật liệu được dùng để xây dựng máng
có thể là gỗ, gạch đá xây, bê tông cốt thép hoặc xi măng lưới thép. Tiết diện máng phải
đủ chuyển nước, độ nhám nhỏ tránh tổn thất đầu nước, vật liệu thân máng phải bền và
ít thấm nước.
Chọn hình thức mặt cắt ngang thân máng phải dựa vào tính tốn thủy lực, vật liệu làm
thân máng, hình thức kết cấu trụ đỡ, đoạn nối tiếp cửa vào cửa ra.
a)
b)
c)
Hình 1.3 Mặt cắt ngang thân máng
a. Hình chữ nhật; b. Hình thang; c. Hình chữ U
Cầu máng vỏ trụ mỏng có khả năng chịu lực theo phương dọc lớn hơn theo phương
ngang rất nhiều, để tăng độ cứng theo phương ngang, tăng độ ổn định tổng thể và cục
bộ của thân máng, cần bố trí các thanh giằng ngang, các sườn gia cường dọc (còn gọi
là tai máng), tại hai đầu mỗi nhịp máng nên bố trí sườn ngang (hình 1-4). Với cầu
máng có mặt cắt ngang nhỏ, để dễ dàng cho việc thi cơng có thể khơng bố trí các thanh
giằng ngang, song nếu cần có thể tăng thêm chiều dày thành máng.
5
Gi»ng ngang
Gi»ng ngang
S-ên däc
S-ên däc
S-ên ngang
Hình 1.4 Kết cấu thân máng hình thang và chữ U có giằng ngang
Khi có nhu cầu đi lại trên mặt máng, có thể bố trí đường cho người đi, trường hợp này
các cấu kiện cầu máng cần được kiểm tra thêm với tải trọng 250daN/m2. Với cầu
máng lớn qua sơng suối có thể kết hợp làm cầu giao thông trên đỉnh.
1.1.1.3 Kết cấu gối đỡ
Gối đỡ thân máng gồm có gối đỡ ở bên (mố bên) và gối đỡ ở giữa (trụ giữa hay trụ
đỡ). Mố bên thường dùng kiểu trọng lực (hình 1.5), cịn trụ giữa khi chiều cao trụ
khơng lớn cũng hay dùng kiểu trọng lực, khi chiều cao của trụ lớn thường dùng kiểu
khung hoặc kiểu hỗn hợp.
Hình 1.5 Kết cấu gối đỡ
1. Mố biên kiểu trọng lực; 2. Cửa vào; 3. Thân máng; 4. Phần đất đắp; 5. Thiết bị
thoát nước; 6. Mặt đất tự nhiên; 7. Trụ giữa
Trụ giữa kiểu trọng lực có thể bằng gạch xây, bằng đá xây hoặc bê tơng, thường dùng
có các trụ có chiều cao dưới 10m, trọng lượng bản thân của trụ kiểu trọng lực thường
rất lớn, do đó địi hỏi nền phải có sức chịu tải cao (hình 1.6a). Trụ đỡ kiểu khung có
hai loại: khung đơn và khung kép, khung đơn thường dùng cho các trụ cao dưới 15m
(hình 1.6b), cịn trụ kép thường dùng khi các trụ có chiều cao từ 15 đến 20m (hình
6
1.6c). Móng của mố và trụ có thể đặt trực tiếp lên nền tự nhiên, khi nền yếu có thể đặt
trên nền cọc.
a)
b)
c)
Hình 1.6 Các kiểu trụ đỡ
a. Trụ kiểu trọng lực; b. Trụ kiểu khung đơn; c. Trụ kiểu khung kép
1.1.2 Phân loại cầu máng
1.1.2.1 Phân loại theo mục đích sử dụng
- Cầu máng thủy lợi: những cơng trình đơn thuần phục vụ điều tiết thủy lợi
Hình 1.7 Cầu máng dẫn nước vỏ mỏng trên kênh chính Tây hồ chứa nước Ea Súp
Thượng, tỉnh Đắk Lắk
- Cầu máng thủy lợi kết hợp giao thơng: Ngồi nhiệm vụ điều tiết, dẫn nước thủy lợi;
cầu máng có thể kết hợp làm cầu giao thông phục vụ quản lý vận hành và đi lại của
người dân trong vùng.
7
Hình 1.8 Cầu máng BTCT Phước Hịa: Cầu máng kết hợp dẫn nước thủy lợi và đường
quản lý vận hành
- Cầu máng phục vụ giao thơng thủy:
Hình 1.9 Cầu máng Magdeburg (Đức): kết nối kênh đào Elbe-Havel đến Mittelland cắt
ngang qua sông Elbe ở Đức; kết hợp kênh dẫn nước và giao thông cho tàu bè đi lại
1.1.2.2 Phân loại theo mặt cắt ngang cầu máng
* Thân máng có mặt cắt hình chữ nhật
a) Máng chữ nhật khơng có thanh giằng ngang
8
Thành bên của loại cầu máng này dưới tác dụng của áp lực nước sẽ chịu lực như một
bản công xơn. Khi thành máng cao thì mơmen uốn ở đáy vách máng sẽ lớn, do đó
lượng thép dùng trong thân máng sẽ lớn. Nhưng loại máng này có kết cấu đơn giản, dễ
thi công, nên vẫn được dùng trong các cầu máng loại nhỏ.
b) Máng chữ nhật có thanh giằng ngang
Đối với cầu máng loại vừa và lớn cần bố trí thêm các thanh giằng ngang trên đỉnh
máng để tăng khả năng chịu lực theo phương ngang của máng, khoảng cách giữa các
thanh giằng ngang từ 1~3m. Sự có mặt của các thanh giằng ngang cải thiện được điều
kiện chịu lực của thành bên và đáy máng theo phương ngang, do đó có thể giảm bớt
được lượng cốt thép.
Hình 1.10 Mặt cắt ngang máng chữ nhật
a. Không thanh giằng; b. Có thanh giằng;
c) Kích thước mặt cắt ngang của cầu máng chữ nhật
Chọn sơ bộ như sau:
- Chiều cao thành máng: h H H (m)
(1-1)
trong đó: H là chiều cao cột nước tính tốn, H = 0,1~0,2m là độ vượt cao an toàn để
tránh nước trào ra khi có sóng gió, được chọn phụ thuộc vào cấp cơng trình.
- Chiều rộng đáy máng thường chọn để bảo đảm điều kiện thủy lực:
B = (1,5~1,7)H
(1-2)
- Mặt cắt thanh giằng có chiều cao hg = (10~20)cm, bề rộng bg = (8~15)cm, khoảng
cách giữa các thanh giằng Lg = 1~3m.
9
- Mặt cắt sườn ngang trong thân máng có chiều cao hs = 15~30cm, bề rộng bg=
12~20cm, sườn ngang tại gối chọn kích thước lớn hơn.
* Thân máng có mặt cắt ngang hình chữ U
Hình dạng máng chữ U thường dùng hiện nay có đáy là nửa trụ trịn, có thêm hai thành
bên thẳng đứng (hình 1.11). Cũng tương tự như máng chữ nhật, để tăng độ cứng thân
máng thường được gia cường bằng các sườn dọc (tai máng) theo phương ngang và
bằng các các thanh giằng ngang theo phương dọc. Do đó máng chữ U cũng được phân
thành hai loại: loại khơng có thanh giằng ngang (hình 1.11a) và loại có thanh giằng
ngang (hình 1.11b).
Chọn sơ bộ kích thước mặt cắt ngang thân máng hình chữ U theo các số liệu sau đây:
- Chiều cao đoạn thẳng đứng của thành máng f=(0,1~0,3)Do.
(1-3)
- Kích thước tai máng thường chọn như sau:
a=(3,5~5,5)t,
(1-4)
b=(0,4~0,5)a,
(1-5)
c=(0,2~0,4)a.
(1-6)
- Kích thước mặt cắt của thanh giằng có chiều cao hg= 10~20cm, bề rộng bg=8~15cm,
khoảng cách giữa các thanh giằng Lg=1~3m.
D0
c
hg
h
f
H
f
R1
R0
R0
R
R1
R
H
a
b
c
b
a
b
D0
b
- Mặt cắt của các sườn ngang (đai) có chiều cao hs=(4~5)t, bề rộng bs=8~15cm.
t0
s0
d0
s0
s0
a.
t0
s0
d0
b.
Hình 1.11 Mặt cắt ngang máng chữ U khơng thanh giằng và có thanh giằng
Sườn ngang tại vị trí gối tựa có kích thước lớn hơn sườn ngang ở trong nhịp, đường
viền ngồi thường có dạng đường gấp khúc tạo thành kết cấu gối tựa cho thân máng.
10
Để thỏa mãn điều kiện chống nứt theo phương ngang, đoạn đáy máng thường làm dày
hơn, kích thước phần này có thể lấy như sau:
t0=(2,5~4,5)t, d0=(0,5~0,6)Ro, So=(0,3~0,4)Ro
(1-7)
Ngồi ra cịn phải thỏa mãn điều kiện chiều dày đáy máng tối thiểu để bố trí cáp khi
thiết kế cầu máng ứng suất trước.
1.2 Công tác thiết kế thi công và những tồn tại trong tổ chức thi công cầu máng
hiện nay
Công nghệ thiết kế và thi công bê tông cốt thép trong lĩnh vực xây dựng đã được
nghiên cứu áp dụng thực tế từ hàng thế kỷ trước; cùng với đó, cơng nghệ thi công Cầu
máng dẫn nước bê tông cốt thép cũng ra đời và được áp dụng rộng rãi đến ngày nay.
Theo thời gian, cùng với sự tiến bộ của khoa học cơng nghệ, biện pháp thi cơng các
cơng trình cầu máng đã được chun nghiệp hóa về cơng tác ván khuôn (sử dụng ván
khuôn thép hoặc ván khuôn nhựa để giảm mất nước bê tơng) và cơ giới hóa (sử dụng
các trạm trộn bê tông tươi, ô tô chuyên dụng, xe cẩu và các thiết bị chuyên dùng khác)
để giảm sức người, tăng hiệu suất lao động, đẩy nhanh tiến độ cơng trình.
1.2.1 Biện pháp thi cơng cầu máng truyền thống
Trong lĩnh vực thủy lợi, biện pháp thi công cầu máng hiện nay được áp dụng rộng rãi
gồm các bước sau:
* Công tác chuẩn bị: Gồm xây dựng nhà chỉ huy; bãi tập kết vật liệu thi công, bãi tập
kết máy móc thiết bị, bãi đúc cọc và kho tàng vật tư.
* Công tác thi công:
- Xây dựng đường thi công từ các bãi tập kết vật liệu, bãi tập kết xe máy, bãi đúc cọc
kết nối dọc theo chiều dài xây dựng cầu máng.
- Xây dựng đê quây dẫn dịng thi cơng.
- Xây dựng các mố và trụ cầu máng: Khoảng cách các trụ cầu máng hiện nay trung
bình từ 15m đến 20m. Xử lý nền bằng biện pháp đóng cọc bê tơng cốt thép hoặc khoan
cọc nhồi; Lắp dựng thép trụ, sử dụng ván khuôn thép, đà giáo bằng thép đặt trên nền
11
cứng đảm bảo chịu lực để lắp dựng ván khuôn thép. Sử dụng xe cơ giới chuyên dụng
vận chuyển bê tông tươi từ trạm trộn để đổ bê tông. Bê tông được đổ theo các blog và
ván khuôn được tháo dỡ khi bê tông đã đủ thời gian ninh kết theo quy định.
- Xây dựng thân cầu máng: Thân cầu máng được đổ liên tục theo khoang dài từ 15m
đến 20m; hai đầu khoang được thiết kế gối lên hai trụ nối tiếp. Sau khi hoàn thành các
trụ cầu máng, tiến hành xử lý nền để lắp dựng đà thép chịu lực, lắp dựng ván khuôn
thép cho thân cầu máng song song với lắp dựng thép thân cầu máng. Sử dụng xe cơ
giới chuyên dụng vận chuyển bê tông tươi từ trạm trộn để đổ bê tông. Bê tông được đổ
lần lượt (đáy – thân – sàn cầu) hoặc đổ đồng thời; ván khuôn và đà giáo được tháo dỡ
khi bê tông đã đủ thời gian ninh kết theo quy định. Thơng thường bố trí tối thiểu 2 bộ
ván khn và đà giáo để thi công cầu màng; Tùy theo khối lượng và tiến độ cơng trình
có thể tăng thêm số lượng ván khuôn và đà giáo.
- Thu dọn công trình: Sử dụng xe máy cơ giới chuyên dụng để phá đê qy, khơi dịng
chảy lịng sơng (suối); phá đường thi công, bãi đúc dầm, bãi tập kết vật liệu và nhà chỉ
huy để trả lại hiện trạng đất mượn để xây dựng cơng trình.
1.2.2 Tồn tại, hạn chế trong biện pháp thi công cầu máng truyền thống hiện nay
Biện pháp thi công cầu máng theo công nghệ truyền thống có ưu điểm là kỹ thuật
khơng phức tạp; khơng khó khăn trong xử lý phát sinh; giá thành xây dựng thấp. Tuy
nhiên, theo thời gian biện pháp thi công truyền thống bộc lộ nhiều tồn tại hạn chế như:
+ Diện tích mất đất tạm thời lớn (để làm đường thi công, kho bãi tập kết vật liệu, đê
quây...); thời gian hoàn trả mặt bằng chậm làm ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của
người dân vùng xây dựng cơng trình.
+ Khó khăn trong việc xử lý nền và lắp dựng đà giáo tại các vị trí dốc đứng và lịng
suối sâu: Do địa hình lịng suối biến đổi liên tục, địa chất phức tạp nên sử dụng đà giáo
chịu lực tại các vị trí lịng suối có thể gây lún, đổ mất an tồn trong thi cơng; đồng thời
việc xử lý nền tại vị trí đặt đà giáo khơng tốt sẽ ảnh hưởng đến an tồn chịu lực của
cơng trình.
12
+ Địa chất nền tại các vị trí xây dựng trụ phức tạp: Do khoảng cách các khoang (đốt)
cầu máng truyền thống dài trung bình từ 15m – 20m nên các trụ cầu máng cũng phải
xây dựng với khoảng cách tương ứng. Do địa chất lòng suối biến đổi phức tạp dẫn đến
khó khăn trong khảo sát thiết kế. Thực tế cho thấy, trong q trình thi cơng mở móng
trụ cầu máng, địa chất thường bị sai khác thiết kế dẫn đến cơng trình phải tạm dừng để
tư vấn thiết kế phải điều chỉnh. Đối với những cầu máng lớn, nhiều nhịp việc xử lý
phát sinh nền móng càng phức tạp và lâu dẫn đến cơng trình bị chậm tiến độ và tăng
tổng mức đầu tư.
+ Dẫn dịng thi cơng: Cơng trình cầu máng thường bắc qua sơng suối sâu nên thường
phải dẫn dịng thi cơng; tuy nhiên với địa hình dốc và đất có tính trương nở cao nên
việc sử lý nền đê qy khơng tốt có thể sẽ làm xói mịn chân đê gây vỡ đê qy ảnh
hưởng đến an tồn thi cơng trong mùa mưa lũ.
+ Thời gian thi cơng cơng trình thường bị kéo dài do các yếu tố khách quan như ảnh
hưởng của mưa lũ, cơng tác giải phóng mặt bằng chậm, phát sinh thiết kế do thay đổi
địa chất tại các vị trí trụ cầu máng.
Thực tế xây dựng các cơng trình cầu máng như trên địi hỏi cần có các giải pháp hiệu
quả hơn nữa về thiết kế và tổ chức thi công để nâng cao chất lượng và tiến độ cơng
trình. Vì thế vận dụng công nghệ thi công bê tông bằng ván khuôn đúc hẫng kết hợp
với bê tông dự ứng lực cường độ cao trong ngành giao thông là một giải pháp phù hợp,
có thể áp dụng vào xây dựng cơng trình cầu máng.
1.3 Cơng nghệ đúc hẫng bê tơng dự ứng lực trong thi công cầu máng kết hợp
giao thơng.
1.3.1 Sơ lược về tình hình phát triển cơng nghệ xây dựng cầu bê tông cốt thép dự
ứng lực trên Thế giới và ở Việt Nam
Trải qua gần một thế kỷ, kể từ khi kết cấu bê tông cốt thép dự ứng lực được phát minh,
thế giới đã chứng kiến nhiều thành tựu tuyệt vời trong lĩnh vực xây dựng cơng trình,
đặc biệt là các cơng trình cầu bằng kết cấu bê tông cốt thép dự ứng lực. Từ những kết
cấu kiểu dầm giản đơn thi công bằng phương pháp công nghệ truyền thống căng trước
trên bệ cố định hoặc căng sau rồi lao lắp vào vị trí, ngày nay với nhiều công nghệ mới
13
tiên tiến như đúc đẩy, đúc hẫng (lắp hẫng), đúc trên đà giáo di động, lắp trên đà giáo di
động... có thể xây dựng được những nhịp cầu lớn, vượt xa giới hạn khẩu độ nhịp của
dầm giản đơn truyền thống, đem lại hiệu quả rất lớn về các mặt kinh tế, kỹ thuật cũng
như vẻ đẹp kiến trúc công trình.
Ở nước ta vào đầu những năm 90, các cơng nghệ thi công cầu tiên tiến như
phương pháp đúc đẩy, đúc hẫng đã được áp dụng rộng rãi kết hợp với các nhà
thầu lớn của nước ngoài và được tạo điều kiện cho các Tổng công ty xây dựng giao
thông trong nước nhập công nghệ và tiếp thu, làm chủ cơng nghệ. Tiếp theo những
năm sau đó, hàng loạt các cơng trình cầu bê tơng cốt thép dự ứng lực khẩu độ lớn, thi
công bằng công nghệ hiện đại ra đời.
1.3.2 Tổng quan về công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp
liên tục
Do kết hợp khả năng chịu nén của bê tông với khả năng chịu kéo cao của cốt thép đặc
biệt là cốt thép cường độ cao cùng với ưu điểm dễ dàng tạo mặt cắt kết cấu chịu lực
hợp lý và giá thành hạ, kết cấu bê tông cốt thép dự ứng lực đã được áp dụng chủ yếu
trong các cơng trình cầu trên thế giới. Để đạt mục tiêu về khả năng vượt nhịp lớn, kết
cấu bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp liên tục được áp dụng rộng rãi và đã có rất nhiều
nghiên cứu có tính đột phá về thiết kế kết cấu gắn với công nghệ thi công, đây là
hai mặt khơng thể tách rời. Có thể thấy rằng kết cấu nhịp bê tông cốt thép dự ứng lực
với quá trình phát triển từ dạng dầm bản đặc, rỗng rồi đến dạng mặt cắt chữ I, chữ T,
rồi mặt cắt hình hộp hầu như đã hồn thiện về mặt kết cấu. Do vậy trong thời gian qua,
các nghiên cứu chuyển sang chủ yếu về mặt vật liệu và đặc biệt là công nghệ thi công.
Hiện nay, việc chế tạo kết cấu bê tông nhịp cầu bê tông cốt thép dự ứng lực được tiến
hành theo hai phương pháp chủ yếu là phương pháp lắp ghép và phương pháp đổ bê
tông tại chỗ như sau:
1.3.2.1 Công nghệ đổ bê tông tại chỗ theo phương pháp đúc đẩy - CN1
Đúc đẩy thuộc phương pháp đổ bê tông tại chỗ, hệ thống ván khuôn và bệ đúc thường
được lắp đặt, xây dựng cố định tại vị trí sau mố. Chu trình đúc được tiến hành theo
từng phân đoạn, khi phân đoạn đầu tiên hồn thành được kéo đẩy về
14
phía
trước nhờ hệ thống như: kích thủy lực, mũi dẫn, trụ đẩy và dẫn hướng… đến vị trí mới
và bắt đầu tiến hành đúc phân đoạn tiếp theo cứ như vậy cho đến khi đúc hết chiều dài
kết cấu nhịp. Mặc dù cơng nghệ có ưu điểm: thiết bị di chuyển cấu kiện khá đơn giản,
tạo được tĩnh không dưới cho các cơng trình giao thơng thủy bộ dưới cầu và khơng
chịu ảnh hưởng lớn của lũ nhưng cơng trình phụ trợ lại phát sinh nhiều như: bệ đúc,
mũi dẫn và trụ tạm… Chiều cao dầm và số lượng bó cáp DƯL nhiều hơn so với dầm
thi công bằng công nghệ khác, mặt khác chiều cao dầm không thay đổi để tạo đáy dầm
luôn phẳng nhằm đẩy trượt trên các tấm trượt đồng thời chiều dài kết cấu nhịp bị hạn
chế do năng lực của hệ thống kéo đẩy. Cầu thi cơng bằng cơng nghệ này có kết
cấu nhịp liên tục với khẩu độ nhịp lớn nhất hợp lý khoảng từ 35 - 60m. Với công nghệ
này khả năng tái sử dụng hệ thống ván khuôn, bệ đúc và kết cấu phụ trợ cao. Trong
thời gian qua chúng ta đã áp dụng cơng nghệ này ở một số cơng trình cầu với khẩu độ
nhịp lớn nhất là 40m ÷ 42m như: cầu Mẹt - QL.1A - Tỉnh Lạng Sơn, cầu Hiền Lương QL.1A - Tỉnh Quảng Trị, cầu Quán Hầu - Tỉnh Quảng Bình.
Hình 1.12 Thi cơng cầu giao thơng bằng phương pháp đúc đẩy
1.3.2.2. Công nghệ thi công theo phương pháp đúc hoặc lắp hẫng cân bằng - CN2
Đúc hẫng thực chất thuộc phương pháp đổ bê tông tại chỗ theo phân đoạn từng đợt
trong ván khuôn di động treo trên đầu xe đúc. Công nghệ này thường áp dụng cho kết
cấu có mặt cắt hình hộp với khẩu độ nhịp lớn từ 60m - 200m. Đặc điểm của công nghệ
là việc đúc các đốt dầm theo nguyên tắc cân bằng, sau đó nối các nhịp giữa có thể
15