ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-----^]-----

TRẦN VĂN GIÀU
# ĐỀ TÀI : XÁC ĐỊNH SỰ PHÂN BỐ NỘI LỰC DO ẢNH HƯỞNG
CỦA CÁC BIẾN DẠNG THEO THỜI GIAN TRONG KẾT CẤU
NHỊP LIÊN TỤC THI CÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG.

CHUYÊN NGÀNH : CẦU, TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT.
MÃ NGÀNH :

2.15.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thành phố Hồ Chí Minh 05/2004


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
-----^]-----

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. VŨ XUÂN HÒA
CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1

: ………………………………………………………

CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2

: ………………………………………………………

Luận văn thạc só được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày …… tháng ……. năm 2005


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

---oooooo---

-----^]-----

Đọc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp. HCM ngày ………… tháng …………..năm 2005.

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên : TRẦN VĂN GIÀU
- Phái : Nam - Mã số học viên : CA13.005
Ngày,tháng,năm sinh : 01 – 02 – 1972.
- Nơi sinh : Đồng Tháp
Chuyên ngành : CẦU,TUYNEN & CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG
ÔTÔ & ĐƯỜNG SẮT
I. Tên đề tài : Xác định sự phân bố nội lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời gian
trong kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng.

II. Nhiệm vụ và nội dung :
1. Nhiệm vụ : Xác định sự phân bố nội lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời gian
trong kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng.
2. Nội dung :
Chương 1 : Mở đầu
Chương 2 : Tổng quan về công nghệ đúc hẫng trong thi công cầu bê tông cốt thép – dự ứng lực
liên tục
Chương 3 : Các biến dạng theo thời gian trong kết cấu nhịp liên tục và những ảnh hưởng của biến
dạng.
Chương 4 : Nghiên cứu sự phân bố lại nội lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời gian
trong kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng.
Chương 5 : Kết luận.
III. Ngày giao nhiệm vụ :

…… - …… - 2004

IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ :

…… - …… - 2005

V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

: TS. VŨ XUÂN HÒA
CÁN BỘ BỘ MÔN QL CHUYÊN NGHÀNH

TS. VŨ XUÂN HÒA
Nội dung và đề cương luận văn thạc só đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua.
Ngày …… tháng ……. năm 2005
TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH


TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH


LỜI CẢM ƠN
-----^]-----

Trong quá trình tham gia học tập khóa học, cao
học nghành “Cầu, Tuynen và các công trình xây
dựng khác trên đường ôtô và đường sắt” tại trường
Đại Học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh. Em thật sự
xúc động và xin được nói lời cảm ơn chân thành vì
sự nhiệt tình giảng dạy của thầy cô, đã giúp chúng
em nắm bắt được những kiến thức bổ ích. Xin cảm
ơn các thầy cô Phòng Đào Tạo Sau Đại Học.
Cảm ơn thầy tiến só Vũ Xuân Hòa đã hướng dẫn,
giúp đỡ tận tình trong thời gian thực hiện luận văn
này.
Kính chúc q thầy cô lời chúc sức khỏe và hạnh
phúc.
Thành phố Hồ Chí Minh ngày 20/02/2005

TRẦN VĂN GIÀU


TÓM TẮT NỘI DUNG
-----^]----Công tác thi công theo công nghệ đúc hẫng cầu bê tông cốt thép
dự ứng lực liên tục nhịp ngày càng phổ biến tại Việt Nam. Cầu bê tông
cốt thép liên tục nhịp có dáng vẽ thẫm mỹ cao, có nhịp lớn lên đến hơn
200m. Một ưu điểm khác là, với sơ đồ kết cấu nhịp siêu tónh, sẽ tránh

được khe biến dạng trên cầu, làm cho xe chạy trên cầu được êm thuận
và cũng dể dàng cho công tác duy tu sửa chữa.
Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến nội lực trong kết cấu nhịp
liên tục được thi công theo công nghệ hẫng là các biến dạng theo thời
gian trong kết cấu nhịp. Một phương pháp để ước lượng các giá trị nội
lực này là đo các phản lực gối của các cầu theo thời gian. Tuy nhiên,
do tính phức tạp của hiện tượng nên kết quả của phương pháp này
thường được xem là giá trị ước lượng. Hơn nữa, phương pháp này được
thực hiện khi cầu đã được xây dựng xong.
Luận văn này trình bày phương pháp tính toán sự phân bố lại nội
lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời gian đối với cụ thể một
kết cấu nhịp cầu liên tục được thi công theo công nghệ đúc hẫng, xét
trong điều kiện khí hậu khu vực Nam Bộ ở nước ta.
Nội dung chủ yếu của phương pháp là tính toán lại sự phân bố nội
lực theo các công thức gần đúng và tính trên phần mềm RM. Từ đó có
sự so sánh, đánh giá kết quả tìm được. Các nội dung này sẽ được trình
bày cụ thể trong các chương.


SUMMARY OF CONTENT
-----^]----The execution work by the technology of elevation casting of span
constant stressed concrete bridge is becoming popular in Vietnam. The
span constant bridge has high aesthetic style; its large span is up to 200m.
Another advantage is that with the structure of super satic span, the
deformation of joint in bridge will be avoided and it makes the vehicle
running on bridge smothly and its maintenance is also easy.
One of factors that affect to the internal force of constant span
structure executed by elevation technology is deformations by the time in
span structure. One method to estimate this value of internal force is to
measure support reactive force of bridges by the time. However, because

of the complication of phenomenon, the result of this method has usually
been considered as estimated value. Moreover, this method is
implemented as the construction of the bridge is completed.
This essay would present the caculation method of distribution of
internal force by the impact of deformations by the time on one span
structure particularly that is executed by technology of elevation casting in
the weather condition of Nam Bo region in our contry.
The main content of this method is to recalculate the distribution of
internal force by approximate formular and it is caculated by the RM
sostware. Then, the results can be compared and assessed. These contents
will be presented in details in chapters here in.


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZWX

MỤC LỤC
-----^]----Nhiệm vụ luận văn thạc só.
Lời cảm ơn.
Tóm tắt nội dung luận văn.
Mục lục.
Phần I : Nội dung luận văn

Chương I : Mở đầu..........................................................................................................2
I.1 Đặt vấn đề……………………………………………………………………………………………………………………………………….2
I.2 Phạm vi đề tài………………………………………………………………………………………………………………………………..3
Chương II : Tổng quan về công nghệ đúc hẫng trong thi công cầu bê tông cốt thép
– dự ứng lực liên tục. ………………………………………………………………………………………………………….…………………4
II.1. Giới thiệu chung về công nghệ hẫng………………………………………………………………………………….4

II.1.1 Nguyên tắc chung …………………………………………………………………………………………………………………..4
II.1.2 Đánh giá những ưu nhược điểm của công nghệ hẫng……………………………………………….6
II.2 Công nghệ thi công đúc hẫng & trình tự tính toán kết cấu nhịp………………………………8
II.2.1 Công nghệ thi công đúc hẫng………………………………………………………………………………………………8
II.2.1.1 Các kích thước cơ bản…………………………………………………………………………………………………………8
II.2.1.2 Các trường hợp đúc hẫng…………………………………………………………………………………………………10
II.2.2 Khái quát trình tự thi công đúc hẫng..............................................................12
II.2.3 Tóm tắt trình tự tính nội lực trong giai đoạn thi công…………………………………………….15
II.2.3.1 Xác định sự thay đổi của sơ đồ tónh học theo từng giai đoạn thi công…………15
II.2.3.2 Nội lực do từ biến..………….……………………………………………………………………………………………….17
II.2.3.3 Nội lực do ảnh hưởng nhiệt độ…………………………………………………………………………………….17
II.2.3.4 Tính toán ổn định lật trong quá trình đúc hẫng…………………………………………………...18
II.3 Một số vấn đề đặc thù trong công nghệ hẫng……………………………………………………………….19
Chương III : Các biến dạng theo thời gian trong kết cấu nhịp liên tục và những
ảnh hưởng của biến dạng……………………………………………………………………………………………………………………20
III.1 Các biến dạng theo thời gian…………………………………………………………………………………………….20
III.1.1 Khái niệm về ảnh hưởng của co ngót và từ biến……………………………………………………20
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZWX

III.1.2 Xác định hệ số từ biến …………………………………………………………………………………………………….21
1. Hệ số từ biến được xác định (theo tiêu chuẩn kỹ thuật 22TCN 272-01)…………….21

2. Hệ số từ biến xác định bằng cách tra bảng (Theo tài liệu của Viện Bê tông Dự
ứng lực của Hoa Kỳ)………………………………………………………………………………………………………………..21
III.1.3 Tiêu chuẩn về xét ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ……………………………………….24
III.1.3.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ trong kết cấu nhịp cầu liên tục…………..24
III.1.3.2 Tiêu chuẩn về xét ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ…………………………………….25
III.1.3.3 Hiệu ứng gradien nhiệt trong kết cấu nhịp có mặt cắt ngang hình hộp…….26
III.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng do hiện tượng từ biến, co ngót……………….28
1. Thời gian tác dụng của tải trọng.
2. Cường độ của bê tông khi chất tải
3. Điều kiện về môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, … ).
4. Điều kiện về vật liệu (loại xi măng, loại cốt lệu cho bê tông).
5. Cấp phối bê tông.
6. Kích thước cấu kiện bê tông
III.3 Ảnh hưởng của hiện tượng co ngót và từ biến lên kết cấu nhịp cầu liên tục…..32
1. Mất mát ứng suất
2. Ảnh hưởng đến trị số độ võng kết cấu nhịp bê tông cốt thép
3. Phân bố lại nội lực giữa các mặt cắt và giữa các bộ phận trong kết cấu siêu
tónh
4. Gây ra hiện tượng nứt bê tông
III.4 Một số giải pháp đã áp dụng để giảm thiểu ảnh hưởng của co ngót và từ
biến………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….34
Chương IV : Nghiên cứu sự phân bố lại nội lực do ảnh hưởng của các biến dạng
theo thời gian trong kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….35
IV.1 Các tiêu chuẩn và phương pháp tính toán…………………………………………………………………….35
IV.1.1 Tiêu chuẩn...................................................................................................…35
IV.1.2 Phương pháp tính toán ...................................................................................35
IV.2 Phân tích sự phân bố lại nội lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời gian
trong kết cấu nhịp liên tục bằng các phương pháp gần đúng ………………………………………….35
IV.2.1 Xác định hệ số từ biến trong điều kiện khí hậu khu vực Nam Bộ………………….36

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZWX

1. Một số đặc điểm của khí hậu khu vực Nam Bộ
2. Thu thập số liệu về khí hậu khu vực Nam Bộ
3. Kết quả tính toán hệ số từ biến trong điều kiện khí hậu khu vực Nam Bộ
IV.2.2 Phân tích sự phân bố lại nội lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời
gian trong kết cấu nhịp liên tục bằng các phương pháp gần đúng…………………………………38
IV.2.2.1 Sự phân bố lại nội lực do ảnh hưởng của hiện tượng từ biến……………………….38
1. Nguyên tắc phân bố lại nội lực do ảnh hưởng của từ biến………………………………………38
2. Phương pháp gần đúng xác định nội lực do ảnh hưởng của từ biến…………………….39
a. Theo tài liệu của Viện Bê Tông Dự Ứng Lực và Viện Bê Tông Dự Ứng Lực
Hậu p Hoa Kỳ (Prestressed Concrete Institute and Post – Tensioning
Institute)
b. Theo giáo sư Ing.Kurt Schafer (Đức)
c. Theo tài liệu của Bộ Giao Thông Pháp
3. Một số ví dụ tính toán…………………………………………………………………………………………………………….44
IV.2.2.2 Sự phân bố lại nội lực do ảnh hưởng của nhiệt độ………………………………………………49
1. Phân tích tác động của nhiệt độ…………………………………………………………………………………………49
2. Ví dụ tính toán………………………………………………………………………………………………………………………….53
Nhận xét…………………………………………………………………………………………………………………………………………..55
IV.3 Tính toán sự phân bố lại nội lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời

gian trong kết cấu nhịp liên tục bằng cách sử dụng phần mềm RM………………………………55
IV.3.1 Cơ sở và số liệu tính toán………………………………………………………………………………………………..55
IV.3.1.1 Cơ sở tính toán………………………………………………………………………………………………………………….55
IV.3.1.2 Số liệu tính toán………………………………………………………………………………………………………………55
IV.3.2 Kết quả tính toán………………………………………………………………………………………………………………..55
Chương V : Kết luận...............................................................................................57
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………………………………………………………………….58
Phần II : Phụ lục……………………………………………………………………………………………………………………………..59
Phụ lục 1 – Thông báo khí tượng thủy văn khu vực nam bộ……………………………………………60
Phụ lục 2 – Các kết quả tính toán hệ số từ biến……………………………………………………………………61
Phụ lục 3 – Các kết quả tính toán nội lực do từ biến………………………………………………………….65
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZWX

Phụ lục 4 – Các kết quả tính toán nội lực do ảnh hưởng của nhiệt độ…………………………70
Phụ lục 5 – Các kết quả tính toán nội lực do ảnh hưởng của co ngót từ biến và nhiệt
độ theo phần mềm RM…………………………………………………………………………………………………………………….71
Lý lịch trích ngang

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa


HVTH: Trần Văn Giaøu


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

PHẦN I
NỘI DUNG LUẬN VĂN

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 1


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU
I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ :

Tình hình kinh tế xã hội của nước ta ngày càng phát triển, cho nên sẽ có
những yêu cầu cao về cơ sở hạ tầng để phục vụ và kích thích công cuộc công
nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Đặc biệt trong nghành giao thông vận tải,
nó là cầu nối rất quan trọng cho sự tăng trưởng về mọi mặt của đất nước.

Hiện nay trong lónh vực xây dựng có nhiều tiến bộ về kỹ thuật, công nghệ
thi công cầu cũng nằm trong đà phát triển đó. Những thành tựu này đã tạo động
lực cho nghành cầu phát triển nhanh nhằm tạo ra những chiếc cầu vượt nhịp lớn
với công nghệ thi công hiện đại có dáng vẽ thẫm mỹ cao. Trên thế giới hiện nay
có các công nghệ xây dựng cầu vượt nhịp lớn như :
• Phương pháp hẫng (đúc, lắp hẫng) : Kết cấu nhịp đúc hay lắp từ một trụ đối
xứng ra hai bên, đến giữa nhịp thì các mút thừa được nối lại với nhau bằng
cách đổ bêtông tại chỗ ( dầm liên tục hay khung), hoặc lắp vào một đoạn
dầm treo ( hẫng đeo ), hoặc lắp vào một khớp nối (cầu khung có khớp).
• Phương pháp thi công trên dàn giáo cố định : cổ điển, đảm bảo chất lượng,
an toàn thi công, sử dụng vật liệu hợp lí do kết cấu chịu lực theo 1 sơ đồ duy
nhất. Thích hợp cho các công trình không ảnh hưởng thông thuyền, trụ
không quá cao và địa chất tốt.
• Phương pháp thi công trên dàn giáo di động : gồm hệ dầm thép kê lên các
trụ và các đoạn dầm đã đúc và hệ cáp treo để treo ván khuôn. Tiết kiệm trụ
tạm, thích hợp với mọi sơ đồ kết cấu (với tiết diện hộp lẫn dầm có sườn ),
cho các cầu có yêu cầu thông thuyền hay trụ cao. Tuy nhiên, thiết bị có tính
chuyên dùng nên đòi hỏi tái sử dụng và kỹ thuật tay nghề cao mới phát huy
lợi thế.
• Phương pháp đẩy : Kết cấu nhịp được đúc hay lắp từng đoạn liên tiếp ở hai
đường đầu cầu, sau đó dùng kích đẩy trên các bàn trượt đưa dầm vào vị trí.
Chất lượng đảm bảo, thi công an toàn, tổ chức và quản lí dễ, chu trình lặp
đi lặp lại. Tuy nhiên kết cấu nhịp phải có chiều cao không đổi, sử dụng vật
liệu chưa hợp lí và nhịp không dài (40-60m), phải bố trí thép thi công tạm
và đòi hỏi kỹ thuật tay nghề cao.
• Phương pháp quay : thích hợp cho loại cầu dây văng, nhịp không lớn lắm.
Đúc hai nửa dầm cầu trên trụ ở hai bờ, liên kết tạm với trụ bằng khớp quay,
sau đó xoay dầm cầu ra giữa sông và tiến hành hợp long, điều chỉnh nội
lực. Khớp quay phức tạp, tốn kém, công nghệ phức tạp.
• Phương pháp chở nổi : kết cấu nhịp đúc sẵn trên bờ rồi dùng hệ chở nổi đưa

ra vị trí, hạ xuống trụ và dùng mối nối (ướt hoặc khô) liên kết lại. Đòi hỏi
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 2


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

hệ phao đồ sộ cũng như các thiết bị phụ trên bờ nhiều, ảnh hưởng dòng
chảy và lưu thông thủy rất lớn nên thi công rất phức tạp.
Hiện nay ở nước ta thường sử dụng phương pháp đúc hẫng để thi công xây
dựng các cầu có nhịp lớn với sơ đồ nhịp liên tục.
I.2 PHẠM VI ĐỀ TÀI :

Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến nội lực trong kết cấu nhịp liên tục
khi sử dụng phương pháp đúc hẫng là các biến dạng theo thời gian (biến dạng do
co ngót từ biến và do ảnh hưởng của nhiệt độ) trong kết cấu nhịp.
Một trong những phương pháp xác định hiệu ứng do từ biến và nhiệt độ
hiện nay là : đo các phản lực gối của các cầu phụ thuộc vào thời gian. Tuy nhiên,
do tính phức tạp của hiện tượng nên phương pháp này thường cho kết quả có thể
nói là giá trị ước lượng.
Để có thể chính xác hơn đề tài này đi sâu nghiên cứu đến sự phân bố lại
nội lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời gian (biến dạng do hiện tượng
co ngót từ biến và do nhiệt độ) trong kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương
pháp đúc hẫng.

Vì những hạn chế về điều kiện thí nghiệm nên trong khuôn khổ luận án
này, những vấn đề nêu ở mục I.1 được nghiên cứu thông qua mô phỏng bằng
phương pháp số. Các vấn đề nghiên cứu như sau :
• Phân tích sự phân bố momen do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời
gian trong kết cấu nhịp liên tục theo các công thức gần đúng.
• Tính toán với các sơ đồ nhịp liên tục theo các công thức các công thức gần
đúng nêu trên và với phần mềm tính kết cấu RM.
• So sánh, tổng hợp các kết qủa tính toán từ đó rút ra quy luật phân bố nội
lực do ảnh hưởng của các biến dạng theo thời gian.
• Đưa ra các nhận xét, kết luận và kiến nghị phương hướng nghiên cứu tiếp
theo của đề tài.

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 3


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG TRONG THI CÔNG CẦU
BTCT – DỰ ỨNG LỰC LIÊN TỤC
II.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ HẪNG :
II.1.1 NGUYÊN TẮC CHUNG :
Kết cấu nhịp đúc hay lắp từ một trụ đối xứng ra hai bên, đến giữa nhịp thì

các mút thừa được nối lại với nhau bằng cách đổ bêtông tại chỗ (dầm liên tục hay
khung – hình 1a, 1b), hoặc lắp vào một khớp nối (cầu khung có khớp – hình 1c),
hoặc lắp vào một đoạn dầm treo (hẫng đeo – hình 1d).

a/ Dạng dầm liên tục

b/ Dạng khung liên tục

c/ Dạng khung có khớp

d/ Dạng khung hẫng đeo
Hình 1 : Các sơ đồ cầu thích hợp cho phương pháp hẫng.

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 4


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

Dạng dầm liên tục có chiều dài nhịp 40 đến 200m, các nhịp có thể dài
bằng nhau hoặc khác nhau. Khi bố trí chiều dài nhịp khác nhau, nhịp biên thường
được lấy bằng 0,7 đến 0,8 chiều dài nhịp chính.
Các dạng khung liên tục, khung có khớp, khung hẫng đeo (hình 1b,1c,1d)
thường có chiều dài nhịp từ 60 đến 200m.

Các dạng khung có khớp, khung hẫng đeo có khuyết điểm chung là có khe
biến dạng vì thế xe chạy không được êm thuận và cũng khó khăn cho công tác
duy tu sửa chữa.Hiện nay, hầu hết cầu xây dựng mới đều có sơ đồ siêu tónh liên
tục nhiều nhịp.
Kết cấu nhịp được phân ra từng đốt đổ tại chỗ bằng ván khuôn di động (xe
treo) như hình 2c, có thể sử dụng đà giáo thép di động như hình 2a,thường các
nhịp gần bờ hoặc địa hình cho phép có thể đúc trên đà giáo như hình 2b.

a./ Đà giáo thép di động

b./ Đà giáo di động

c./ Thiết bị đúc di động

Hình 2 : Các sơ đồ điển hình đúc hẫng kết cấu nhịp BTCT
Đối với đốt dầm đầu tiên trên đỉnh trụ, đốt được liên kết với thân trụ bằng
các thanh hoặc cáp dự ứng lực :
• Các sơ đồ cầu khung : các thanh hoặc cáp dự ứng lực liên kết cứng vào
thân trụ như hình 3a.
• Các sơ đồ cầu dầm : các thanh hoặc cáp dự ứng lực liên kết cứng tạm
thời vào thân trụ như hình 3b. Các thanh hoặc cáp dự ứng lực này sẽ
được tháo bỏ khi thi công xong.

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 5



Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

đốt dầm trên trụ

CT DUL neo
tạm thời

Gối tạm thời
cốt thép dự ứng lực

3a/

3b/
Hình 3 : Neo đốt dầm đầu tiên trên trụ.

Khi thi công các đốt tiếp theo, kết cấu chịu lực theo sơ đồ mút thừa, tiết
diện chỉ chịu moment âm nên cốt thép chịu lực bố trí ở trên, đúc hay lắp đến đâu
căng cáp đến đó.
Đốt nối giữa hai cánh hẫng kề nhau gọi là đốt hợp long. Đốt hợp long được
đúc trên ván khuôn treo giữa hai đầu mút thừa, thông thường đốt hợp long có
chiều dài từ 1,5 đến 2m.
Hình sau là hình ảnh minh họa cho phương pháp thi công hẫng

II.1.2 ĐÁNH GIÁ NHỮNG ƯU NHƯC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ HẪNG:
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa


HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 6


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

Công nghệ hẫng có ưu điểm là không phụ thuộc vào không gian dưới cầu.
Do đó có thể thi công trong điều kiện sông sâu, việc giao thông bên dưới không
bị ảnh hưởng.
Ngoài ra, giữa công nghệ lắp hẫng và đúc hẫng còn có các ưu nhược điểm
riêng
1. Công nghệ lắp hẫng :
Công nghệ lắp hẫng có các ưu điểm sau :
• Vượt được khẩu độ lớn.
• Tốc độ thi công nhanh.
• Chất lượng khối đúc công xưỡng hóa cao.
• Công tác ở hiện trường chỉ chiếm khoảng 20-50%, nên nhân lực lao động
làm việc ngoài trời được giảm thiểu tối đa.
• Hạn chế ảnh hưởng của hiện tượng co ngót & từ biến bê tông (do hiện
tượng này đã xảy ra 01 phần lớn trong quá trình hình thành cường độ cấu
kiện đúc– Tuổi bê tông).
Ngược lại công nghệ lắp hẫng có một số nhược điểm sau :
• Nếu pha chế keo dán không đúng liều lượng và thi công không đúng thời
gian thì chất lượng mối nối rất kém.
• Toàn kết cấu không có tính chất liền khối cốt thép dọc, cốt thép cấu tạo bị
đứt đoạn ở từng đoạn lắp hẫng.
• Mối nối không chiều dày, cho phép sai số nhỏ, yêu cầu phải chính xác

tuyệt đối.
2. Công nghệ đúc hẫng :
Các ưu điểm của công nghệ đúc hẫng :
• Các đoạn dầm được đúc tại chỗ chủ yếu trên ván khuôn di động, vì vậy
đảm bảo tính liền khối của bê tông. Ván khuôn được dùng lại nhiều lần với
cùng một thao tác, do đó làm giảm chi phí nhân công.
• Toàn kết cấu có tính chất liên tục, cốt thép thường được hàn nối ở toàn bộ
các mặt cắt 100% cốt thép dọc.
• Điều chỉnh cao độ mặt cầu và đường tim dọc được thực hiện trực tiếp từng
đoạn theo ý muốn.
• Việc thay đổi chiều cao tiết diện cho phép sử dụng vật liệu kết cấu một
cách hợp lý. Do đó giảm được trọng lượng bản thân kết cấu và đạt được
khẩu độ lớn.
Tuy nhiên công nghệ đúc hẫng cũng có các nhược điểm :
• Tốc độ thi công chậm hơn lắp hẫng vì đòi hỏi có thời gian dưỡng hộ bê
tông nhằm đạt cường độ để căng kéo thép cường độ cao.
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 7


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

Cấu kiện đúc tại hiện trường, nên phụ thuộc vào thời tiết: khí hậu, độ ẩm,
nhiệt độ, bức xạ ngoài trời. Do đó sẽ làm giảm chất lượng bê tông.

• Bảo quản thép cường độ cao trong suốt quá trình thi công khó khăn.
• Khối lượng thi công hiện trường chiếm trên 50%.
Các công trình cầu ở miền Nam có kết cấu dầm hay khung liên tục như :
Cầu Mỹ Thuận, cầu Nguyễn Tri Phương, cầu Chánh Hưng, cầu Kêng Tẻ, Cầu
Bình Triệu… và rất nhiều cầu khác.
•

Cầu Mỹ Thuận
Như đã nói ở mục I.1, nội dung đề tài này sẽ đề cập đến các kết cấu nhịp
thi công theo công nghệ đúc hẫng.
II.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐÚC HẪNG & TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN
KẾT CẤU NHỊP :
II.2.1 CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐÚC HẪNG :
II.2.1.1 Các kích thước cơ bản :
Chiều dài nhịp thi công theo công nghệ đúc hẫng thông thường trong khoảng
từ 60 đến 200m. Nhiều cầu đã xây dựng có chiều dài nhịp lớn hơn. Xét trên quan
điểm phân bố hợp lý mômen trong kết cấu nhịp thường chọn chiều dài nhịp biên
bằng 0,7 đến 0,8 chiều dài nhịp chính. Trong điều kiện phải bố trí các nhịp có
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 8


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW


chiều dài nhiều loại khác nhau, thì chiều dài nhịp chuyển tiếp giữa hai nhịp có
chiều dài L1 và L2 thường được lấy bằng :
L = ½(L1+L2)
Các mặt cắt ngang thường sử dụng chủ yếu là dạng mặt cắt ngang hình hộp.
Tùy theo chiều rộng mặt cắt ngang ta bố trí một hộp hay hai hộp.
Theo tài liệu {5}, thông thường các kích thước mặt cắt ngang có thể theo
các số liệu như sau :
B : Chiều rộng mặt cắt ngang
• B =< 13m : nên bố trí một hộp có hai sườn dầm
• 13 m < B =< 18m : nên bố trí một hộp có ba hay bốn sườn dầm
• B > 18m : nên bố trí hai hộp
H : Chiều cao mặt cắt dầm, chiều cao mặt cắt ngang có thể không đổi hoặc
thay đổi trên chiều dài cầu, khi bố trí thay đổi, thường :
• H = (1/6 – 1/20) L max : tại trụ
• H = (1/30 – 1/40) L max : giữa nhịp
d bmc

• H > 1,5m
: Chiều dầy bản mặt cầu
• d bmc = (1/20 – 1/22) chiều dài nhịp tính toán của bản

• Trường hợp nhịp bản quá lớn có thể bố trí sườn ngang.
d : Chiều dầy sườn dầm, d = 35 – 45 cm
d bd : Chiều dầy bản đáy
• d bd > 20 cm.
• d bd > 1/3 chiều dầy sườn dầm chính.
Tuy nhiên, tùy theo yêu cầu về hình dáng, kết cấu, việc bố trí cáp trong
hộp, điều kiện thi công mà mặt cắt ngang có thể được bố trí một cách phù hợp.
Sau đây là một số mặt cắt ngang điển hình (hình 4) :


B<13m
H1
H

d

d

B1
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 9


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

13m
d

d

d

1/2B1

1/2B1

B>18m

d

H1

d

d bd

H

B1

B2

Hình 4 : Các dạng mặt cắt điển hình của cầu BTCT đúc hẫng
Thành hộp có thể bố trí thẳng đứng hay nghiêng. Dạng nghiêng thường có
ưu điểm là có dáng vẽ đẹp hơn nhưng ngược lại ván khuôn cho dạng nghiêng
phức tạp hơn dạng thẳng đứng.
Việc lựa chọn mặt cắt ngang với các kích thước hợp lý, đảm bảo khả năng
chịu lực, có dáng vẽ đẹp và tiết kiệm vật liệu là một vấn đế cần căn nhắc. Khi
chọn mặt cắt ngang nên đưa ra nhiều phương án trên điều kiện thực tế, rồi so
sánh để đi đến quyết định sau cùng.
II.2.1.2 Các trường hợp đúc hẫng :
a. Đúc đối xứng từ trụ ra hai phía :

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 10


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

Trường hợp này có ưu điểm là lợi dụng được tính đối xứng, tự cân bằng ổn
định, tốc độ thi công nhanh. Tuy nhiên, trong quá trình thi công cần xét các
tình huống mà tải trọng của hai cánh hẫng không cân bằng, khi :
• Đặt lệch thiết bị thi công.
• Xảy ra sự cố ở một số đốt đang đúc của một bên cánh hẫng.
• Tải trọng gió tác dụng chủ yếu vào phía dưới một bên cánh hẫng
có thể gây ra các mômen uốn rất lớn bất lợi cho trụ.
Trường hợp đúc từ trụ ra hai phía nhưng không đối xứng, ta dùng trụ tạm
kiểu palê được bố trí dần theo cánh hẫng của kết cấu nhịp (hình 5) hoặc sử
dụng đối trọng …

Hình 5 : Sử dụng các palê đỡ tạm thời
b. Đúc hẫng kết cấu nhịp từ bờ ra :
Trong nhiều trường hợp, các nhịp gần bờ có thể dùng hệ đà giáo ván khuôn
để đúc tại chỗ. Khi đúc xong các nhịp này, chúng làm nhiệm vụ như là một đối
trọng cho việc thi công đúc các nhịp tiếp theo (hình 6a)
Đối với cầu một nhịp, có thể bố trí sao cho khi đúc thì gối như là một đối trọng
(hình 6b).

Có thể dùng hệ dây văng khi đúc hẫng từ bờ ra, trường hợp dùng dây văng có
thể áp dụng cho cầu một hay nhiều nhịp liên tục (hình 6c).
Ngoài ra, có thể dùng trụ tạm kết hợp với việc sử dụng dây văng … (hình
6d,e)

6a/. Hai nhịp kề mố dùng hệ đà giáo ván khuôn đúc tại chỗ
và được sử dụng như một đối trọng cho các nhịp giữa

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 11


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

6b/. Cầu một nhịp – Xem gối như là một đối trọng khi đúc

6c/. Cầu một nhịp – Dùng dây văng khi đúc

6d/. Dầm liên tục nhiều nhịp - Đúc từ mố ra, dùng dây văng hổ trợ trụ tạm

6e/. Dầm liên tục nhiều nhịp - Đúc từ mố ra, dùng dây văng
đối xứng qua trụ hổ trợ trụ tạm
Hình 6 : Các trường hợp đúc hẫng dùng đối trọng, hệ dây văn, trụ tạm
II.2.2 KHÁI QUÁT TRÌNH TỰ THI CÔNG ĐÚC HẪNG :

Đốt dầm trên đỉnh trụ được liên kết cứng với thân trụ nhờ các thanh hoặc
các cáp dự ứng lực đối với các sơ đồ cầu khung; liên kết cứng tạm thời đối với
dạng sơ đồ cầu dầm, liên kết cứng tạm thời nhờ các gối tạm và các cáp thép dự
ứng lực (xem hình 3)
Đốt trên đỉnh trụ được đỗ bê tông trên đà giáo nhằm tạo ra diện tích bề
mặt cần thiết để lắp được bộ thiết bị di động lên đó. Chiều dài đốt trên đỉnh trụ
lấy tùy theo kích thước thiết bị di động và sơ đồ lắp đặt thiết bị này lên đỉnh trụ.
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 12


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

Thông thường, hai bộ ván khuôn được lắp đặt đối xứng nhau và cùng tiến
dần ra hai phía khi thi công các đốt tiếp theo.Trong trường hợp này chiều dài đốt
trên đỉnh trụ lớn hơn hai lần chiều dài các đốt tiếp theo (hình 7a).
Ngược lại khi chiều dài đốt trên đỉnh trụ nhỏ hơn hai lần chiều dài các đốt
tiếp theo thì hai bộ ván khuôn được nối ghép tạm thời với nhau (hình 7b). Khi thi
công các đốt tiếp theo của kết cấu nhịp thì tháo dỡ mối nối ghép này và cùng tiến
dần ra hai phía. Một giải pháp khác là bộ ván khuôn thứ hai được đặt sau khi thi
công xong đốt thứ nhất và đã di chuyển bộ ván khuôn thứ nhất lên vị trí đúc tiếp
theo (hình 7c).
Trường hợp đốt trên đỉnh trụ có dạng không đối xứng, thì quá trình lắp
thiết bị và đúc các đốt thể hiện như trên hình 7d.

Chu kỳ đúc một đốt gồm các công tác chủ yếu như sau :
• Kéo căng cốt thép cho các đốt vừa đỗ bê tông xong (khoảng 3 ngày sau
khi đỗ bê tông).
• Di chuyển hệ đà giáo ra vị trí đúc mới.
• Neo cố định hệ đà giáo, ván khuôn vào đốt trước đó (đã được căng kéo
cốt thép và có đủ khả năng chịu lực). Điều chỉnh lại ván khuôn.
• Lắp đặt các bó cốt thép dự ứng lực tiếp theo vào các ống tạo lỗ đã đặt
sẵn trước đó trong đốt bê tông đã đỗ. Lắp đặt cốt thép thường cho đốt
dầm mới này.
• Đỗ bê tông cho đốt mới này.
Trước khi đỗ bê tông đốt hợp long cần lưu ý kiểm tra cao độ và độ lệch tâm
theo phương ngang tại hai đầu dầm.
Đối
trong

u

l>2u

Mối nối thiết bị
đúc

u

7a/. Bộ ván khuôn được lắp đối xứng

u

l<2u

u

7b/. Bộ ván khuôn được ghép với nhau

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 13


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

u

l<2u

u

7c/. Ván khuôn cho đốt thứ hai
đối xứng

u

Lc +U/2

Lc

u

7d/.Trường hợp đốt trên trụ không

Hình 7 : Các sơ đồ lắp thiết bị đúc hẫng di động lên đỉnh trụ
Mặt cắt ngang dầm được thi công theo hai giai đoạn. Giai đoạn một người ta
đỗ bê tông bản đáy dầm hộp và thành hộp nhằm tạo ra mặt bằng để đặt cáp dự
ứng lực. Giai đoạn hai là đỗ bê tông bản nắp hộp sau khi kéo căng các cáp dự
ứng lực (hình 8).
Giai đoạn hai có thể thi công chậm hơn khoảng ba đốt so với giai đoạn một,
do đó có thể thi công độc lập và không ảnh hưởng đến tiến độ chung. Vì vậy thi
công theo hai giai đoạn sẽ làm giảm được khối lượng đỗ bê tông bằng thiết bị di
động và giảm được trọng lượng thiết bị thi công.

Giai đoạn 2: đúc bản nắp hợp

Giai đoạn 1: đúc mặt cắt u
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 14


Luận văn Cao học
Ngành : Cầu, Tuynen và Các công trình xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

2

1

1

1

1
1

Hình 8 : Hai giai đoạn thi công mặt cầu ngang
II.2.3 TÓM TẮT TRÌNH TỰ TÍNH NỘI LỰC TRONG GIAI ĐOẠN THI
CÔNG :
II.2.3.1 Xác định sự thay đổi của sơ đồ tónh học theo từng giai đoạn thi công :
Trước khi thi công và trong suốt quá trình thi công phải thường xuyên theo
dõi kiểm tra sự thay đổi của sơ đồ tính theo từng bước thi công. Bảng sau thể hiện
sơ đồ các bước cho dầm liên tục có ba nhịp. Theo tài liệu [8]
Giai đoạn thi công

Sơ đồ tính

Dạng đường cong nội lực (M)

Khi thi công hẫng
(M do trọng lượng bản thân)
Khi thi công hẫng
(M do lực căng trước)
Khi nối vào mố
(M do trọng lượng bản thân)

Khi nối vào mố
(M do lực căng cốt thép chịu
M dương ở nhịp biên)

WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZW

GVHD : TS. Vũ Xuân Hòa

HVTH: Trần Văn Giàu
Trang: 15