Trình tự thi công các khối của dầm hộp liên tục bằng xe đúc hẫng đối xứng qua tim trụ :
+ Thi công khối đỉnh trụ (K0): Khối K0 trên đỉnh trụ được thi công trên đà giáo mở rộng trụ.
+ Thi công các khối của dầm hẫng
+ Thi công đoạn dầm trên đà giáo
+ Thi công khối hợp long2.1. THI CÔNG KHỐI ĐỈNH TRỤ
Khối đỉnh trụ (hình 1)là khối lớn nhất trong dầm nằm trên đỉnh của thân trụ. Để giữ ổn định của dầm hẫng trong qúa trình đúc hẫng, người ta dùng các thanh ứng suất 32 neo khối đỉnh trụ xuống thân trụ. Đối với các trụ T2, T3, T5, T6 và T7 người ta còn dùng các khối kê tạm bằng BTCT để kê đỡ khối đỉnh trụ. Sau khi hợp long các nhịp dầm hẫng, các thanh ứng suất này và các khối bê tông kê tạm sẽ được tháo ra và gối cầu bắt đầu chịu lực.
Khối đỉnh trụ được đúc trên đà giáo (hình 2). Đà giáo để thi công các khối này cấu tạo từ thép hình và được lắp đặt từ khi thi công trụ. Cấu tạo của đà giáo có thiết kế riêng.
Công việc đổ bê tông cho khối đỉnh trụ được chia làm 2 đợt (hình 3):
+ Đợt 1: đổ bê tông cho bản đáy
+ Đợt 2: đổ bê tông tường ngăn
+ Đợt 3: đổ bê tông tường ngoài và bản mặt.
(a) Lắp đặt thanh ứng suất 32
Thanh ứng suất 32 là thanh thép dự ứng lực, chúng làm nhiệm vụ neo khối đỉnh trụ xuống thân trụ để giữ ổn định cho dầm hẫng trong qúa trình đúc hẫng nên chúng được lắp đặt từ khi thi công thân trụ.
Các chỉ tiêu kỹ thuật của thanh ứng suất 32:
+ đường kính danh định : 32 mm
+ Diện tích thực tế: 804 mm2
+ Cường độ chịu kéo: 1080 Mpa
+ Khả năng chịu kéo tới hạn: 868 KN
+ Lực kéo khai thác: 607.6 KN
Đi kèm đồng bộ với thanh ứng suất 32 còn có:
+ bản đệm thép kích thước: 150x180x50mm hoặc 150x150x50mm
+ đai ốc phẳng hoặc đai ốc hình cầu
+ vòng đệm phẳng hoặc vòng đệm hình cầu
+ đai ốc hãm
+ cút nối thanh ứng suất
Khi sử dụng thanh ứng suất, cần chú ý những điểm sau đây:
+ không được hàn
+ không được để chạm vào dây mát của máy hàn
+ không được uốn cong thanh
+ không va chạm mạnh vào thanh vì có thể làm cho thanh bị nứt hoặc vỡ ren, hoặc làm thay đổi trạng thái ứng suất của thanh
+ không được dùng thanh ứng suất làm kết cấu chịu nén.
Tất cả các thanh ứng suất trước khi đưa vào sử dụng phải được kéo thử trên giá tại hiện trường tới lực kéo bằng 60% khả năng chịu lực tới hạn theo trình tự được quy định (xem phụ lục1). Trong bất kỳ trường hợp nào cũng không được sử dụng thanh ứng suất quá 80% khả năng chịu lực tới hạn. Trình tự lắp đặt thanh ứng suất như sau:
Bước 1: Lắp đặt thanh ứng suất dài 4 m và 2 m(hoặc chiều dài có quy định cụ thể trong bản vẽ mà kỹ sư thiết kế chỉ rõ) nằm trong thân trụ. Cần chú ý rằng cao độ đỉnh các thanh ứng suất phải thấp hơn cao độ đỉnh của thân trụ để sau này chúng không cản trở việc tháo gối tạm. Chi tiết của việc bố trí thanh ứng suất xem bản vẽ số 17 trong tập Bản vẽ thi công.
Cần đặc biệt lưu ý hiện tượng “đề xe” của cút nối khi nối đoạn thanh nằm trong khối K0 với đoạn dưới. Đề phòng hiện tượng này, đầu dưới của cút nối phải được cố định bằng các dây buộc 2mm buộc chặt xung quanh thanh, bên ngoài được cuốn băng dính sao cho khi lắp thanh này, cút nối phải cố định không được xoay.
Bước 2: Lắp đặt ống ghen cho đoạn thanh dưới và thanh trên
Ống ghen có nhiệm vụ bảo vệ thanh ứng suất trong quá trình đổ bê tông, không cho vữa bê tông tiếp xúc với thanh ứng suất. Để làm được việc đó, ống ghen phải đảm bảo độ kín khít.
Để cố định vị trí ống ghen theo phương thẳng đứng (độ nghiêng không vượt quá 10/00), cần phải bố trí các lưới thép 12, theo chiều cao cứ 0,5m bố trí một lưới. Các lưới thép này kẹp chặt vào ống ghen và được cố định vị trí vào cốt thép của kết cấu.
Phần tiếp xúc của ống ghen với bản đệm (đáy ống ghen) và xung quanh lỗ bơm vữa phải được cuốn băng dính bọc kín. Băng dính dùng loại băng dính rộng bản.
Bước 3: Lắp đặt đoạn thanh nằm trong khối đỉnh trụ.
Các đoạn thanh nằm trong khối đỉnh trụ sẽ được nối với các đoạn thanh nằm trong thân trụ. Công việc này chỉ tiến hành khi bắt đầu thi công khối đỉnh trụ. Vì thời gian từ lúc thi công xong trụ đến khi bắt đầu thi công khối đỉnh trụ khá dài nên việc kiểm tra lại vị trí của cút nối đã đặt ở đỉnh thanh ứng suất nằm trong thân trụ là hết sức cần thiết. Có ba điểm chính cần kiểm tra:
+ Cút nối phải được liên kết với thanh ứng suất bằng 1/2 chiều dài của nó.
+ Kiểm tra mức đổ rỉ của gen. Các rỉ sắt phải được loại bỏ hết, điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp thanh ứng suất trên được dễ dàng.
+ kiểm tra dây buộc để chống cút nối bị xoay, dây dùng loại dây thép 2mm và được buộc vào thanh ứng suất tại đáy ống nối.
Đoạn thanh ứng suất nằm trong khối đỉnh trụ được quấn chặt xung quanh bằng một sợi dây thép buộc 2mm tại vị trí cách đầu thanh một đoạn bằng 1/2 chiều dài cút nối, đầu thanh này sẽ được xoay vào trong cút nối để nối liền với các thanh nằm trong thân trụ. Điều quan trọng nhất là mối nối phải đảm bảo nằm ở chính giữa cút nối.
Phía đỉnh của thanh ứng suất phải có giá đỡ để giữ ổn định. Các giá đỡ có thể được cố định chặt vào ván khuôn thành ngoài của khối đỉnh trụ. Ống ghen được lắp đặt sau khi đã lắp và ổn định vị trí cho thanh ứng suất. Phần tiếp xúc giữa ống ghen và khối kê tạm được quấn kín bằng băng dính. Đỉnh của ống ghen phải được đậy kín để tránh cho bê tông rơi vào trong lúc đổ bê tông. Để giữ cho ống ghen thẳng đứng theo yêu cầu, dùng các lưới thép 12 kẹp chặt vào thành ống, theo chiều cao cứ 0,5m bố trí một lưới. Các lưới này được liên kết vào cốt thép của khối đỉnh trụ.
(b) Lắp đặt các khối bê tông kê tạm (gối kê tạm)
Cùng với thanh ứng suất, các khối bê tông kê tạm làm nhiệm vụ giữ ổn định cho dầm hẫng trong qúa trình đúc hẫng (Trừ các trụ kiểu khung). Chúng sẽ được tháo ra khi tiến trình đúc hẫng đã hoàn thành.
Các khối bê tông kê tạm là cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn. Phần tiếp xúc giữa mặt đáy của khối kê tạm với đỉnh trụ là một lớp vữa xi măng cát dầy tối thiểu 3cm. Lớp vữa này chính là chỗ để sau này khoan phá tháo các khối bê tông kê tạm. Mặt trên của các khối kê tạm được phủ một lớp vải nhựa cứng dầy 1mm ngăn cách với bê tông của khối đỉnh trụ.
Khi đúc các khối bê tông kê tạm cần chú ý đến vị trí các lỗ cho thanh ứng suất xuyên qua. Vị trí của các lỗ đó phải trùng với vị trí các lỗ đã được bố trí trong trụ.
Trình tự lắp đặt các khối bê tông kê tạm qua các bước như sau:
Bước 1: Định vị
Căn cứ vào tim dọc và tìm ngang cầu để xác định vị trí. Cao độ của các khối kê tạm cho phép sai số tối đa 5mm. Mỗi khối kê tạm được đặt trên 4 chiếc nêm gỗ nhỏ để điều chỉnh cao độ và để tạo khe hở cho lớp vữa dày tối thiểu 3cm dưới đáy của chúng.
Vị trí và cao độ của các khối kê tạm có ảnh hưởng đến việc lắp đặt ván khuôn của khối đỉnh trụ, do đó cần hết sức chú ý, đặc biệt là kích thước theo chiều ngang cầu.
Bước 2: Trộn và nhét vữa vào khe hở giữa đáy khối kê tạm và đỉnh thân trụ
Vữa dùng để nhét vào khe hở là loại vữa khô mác cao, thành phần gồm xi măng, cát và nước. Tuỳ thuộc vào loại xi măng, cát mà thiết kế cấp phối vữa cho phù hợp, trước khi sử dụng vữa phải thí nghiệm đạt các yêu cầu kỹ thuật.
Xi măng dùng để trộn vữa phải là loại xi măng mới, cát phải khô và được sàng loại bỏ hết các hạt to lẫn trong cát và được cân trước chính xác trọng lượng tương ứng với trọng lượng của một bao xi măng. Vữa được trộn theo trình tự sau: đầu tiên trộn xi măng và cát với nhau thật đều, sau đó dùng ống nghiệm đo nước và đổ dần vào hỗn hợp cát-xi măng và tiếp tục trộn. Quan sát bằng mắt nếu thấy vữa có màu sắc đồng đều là được. Có thể kiểm tra vữa bằng cách dùng tay nắm một ít vữa trong lòng bàn tay sau đó mở tay ra nếu nắm vữa không bị vỡ là được.
Cạnh miệng của khe hở để nhét vữa nên đặt một tấm tôn làm máng. Dùng các xô nhỏ vận chuyển vữa đổ vào máng, sau đó dùng các thanh tre tiết diện 4x1,5cm dài khoảng 1m đẩy vữa vào trong khe theo trình tự từ vị trí xa nhất (mép phía bên kia của khối kê tạm) đến vị trí gần nhất. Trong lúc đẩy vữa cần chú ý không được chọc vào trong ống gen làm vỡ ống, tránh hiện tượng vữa rơi vào trong ống. Khi lượng vữa đã đủ lấp đầy khe hở, dùng búa và nêm gỗ đóng chèn chặt xung quanh khối kê tạm.
Công tác bảo dưỡng sau khi hoàn thành công việc chèn vữa là cần thiết. Dùng các bao tải ẩm phủ phía ngoài khe hở trong thời gian 7 ngày. Khi các bao tải đó khô lại đem nhúng vào nước sạch, vắt kiệt nước rồi mới phủ vào mặt vữa.
(c) Phương pháp lắp đặt gối chính
Gối chính là một bộ phận quan trọng của cầu làm nhiệm vụ truyền tải trọng từ kết cấu nhịp xuống mố trụ. Trong công nghệ đúc hẫng, gối chính chỉ chịu lực sau khi đã tháo xong gối kê tạm. Gối chính dùng cho cầu Cẩm Lệ là loại gối Glacier. Cấu tạo của gối gồm có hai bộ phận chính thớt trên, thớt dưới. Ngoài ra còn các chân neo (socket) làm nhiệm vụ neo các thớt gối vào đỉnh trụ và đáy dầm. Có hai loại gối:
+ Gối cố định: Hầu như không có bất kỳ sự dịch chuyển tương đối nào giữa hai thớt gối .
+ Gối di động:Thớt trên của gối có thể chuyển động (trượt) theo một hoặc cả hai hướng (gọi là gối di động) Trình tự lắp đặt gối qua các bước như sau:
Bước 1: Vệ sinh, đục nhám bề mặt trụ và các lỗ chân neo trong trụ
Trong bước này, bề mặt trụ và các lỗ chân neo của thớt dưới trong trụ phải được tạo nhám, dùng bàn chải cọ rửa để boại bỏ hết bùn đất, các chất bẩn trên bề mặt và trong các lỗ chân neo. Công việc tạo nhám phải làm trên diện tích 100% bề mặt, sau đó phải làm sạch bề mặt .
Bước 2: Lắp đặt gối
Về nguyên tắc gối chính không tham gia chịu lực trong suốt quá trình thi công đúc hẫng và chỉ bắt đầu làm việc sau khi phá bỏ gối kê tạm. Việc lắp đặt gối phải tuân theo bản vẽ thiết kế theo trình tự sau:
Đ Xác định tim dọc và tim ngang của trụ
Đ Lắp đặt thớt dưới của gối: Căn cứ vào bản vẽ do kỹ sư thiết kế bố trí mà xác định hướng của thớt gối. Xác định tim dọc và tim ngang của thớt gối. Đặt thớt dưới của gối ngồi trên 4 chiếc nêm thép để điều chỉnh cao độ sao cho tim ngang thớt gối trùng với tim ngang trụ và tim dọc của nó song song và cách tim dọc cầu một khoảng theo đúng bản vẽ thiết kế. Dùng máy thuỷ bình kiểm tra cao độ.
Đ Lắp đặt thớt trên của gối: Thớt trên và thớt dưới liên kết với nhau bằng 4 bu-lông ở 4 góc. Trước khi đặt thớt trên, cần xác định chính xác hướng chuyển vị của thớt gối. Trên mặt của thớt trên có ghi các giá trị chuyển vị của thớt gối theo một hoặc hai hướng (hướng dọc và hướng ngang cầu). Vấn đề này có liên quan đến chuyển vị của gối khi căng kéo toàn bộ cáp đáy cũng như khi cầu đưa vào khai thác.
Đ Xiết chặt 4 con bu-lông liên kết hai thớt gối và kiểm tra cao độ cuối cùng tại thớt trên của gối.
Đ Tháo hai con bu-lông gần tim dọc cầu.
Các chú ý khi lắp đặt gối chính:
ỉ Các lỗ chờ của chân neo thớt dưới khi thi công nên đặt các ống bơm vữa để tiện lợi cho công tác vệ sinh lỗ và bơm vữa sau này.
ỉ Các bu-lông liên kết giữa chân neo với các thớt gối phải xiết chặt đủ lực yêu cầu.
ỉ Các nêm thép đỡ thớt dưới không nên đặt song song với tim dọc cầu vì nó sẽ cản trở việc bơm vữa lấp đầy hố neo và khe hở giữa thớt gối với trụ sau này.
ỉ Ván khuôn bao quanh thớt dưới gối cho công tác bơm vữa sau này phải cao hơn mặt dưới của thớt dưới gối tối thiểu 5mm. Lớp vữa xi măng làm kín chân ván khuôn trát ở 3 mặt: mặt trong và hai mặt bên, riêng mặt ngoài để trống. Điều này sẽ thuận tiện cho công tác vệ sinh lại gối trước khi bơm vữa.
ỉ Trước khi lắp gối phải xem xét kỹ với sự có mặt của kỹ sư tư vấn giám sát hiện trường:
ỉ Cao độ tim hai gối trên trụ chênh lệch trong phạm vi cho phép. Gối không bị nghiêng lệch , theo mỗi phương độ nghiêng không quá vượt qúa phạm vi cho phép của quy trình thiết kế, khi đặt gối phải đặt đúng chủng loại và phải đặt đúng hướng chuyển vị của gối.
(d) Phương pháp lắp đặt ván khuôn đáy, ván khuôn thành ngoài, ván khuôn đầu bản đáy và đổ bê tông đợt một:
Các ván khuôn để thi công khối đỉnh trụ được đặt trên đà giáo đã được xây dựng từ khi thi công trụ. Việc đặt ván khuôn đáy được thực hiện bằng cẩu và pa-lăng xích treo vào 4 góc. Các pa-lăng xích này làm nhiệm vụ chỉnh cao độ ván khuôn đáy một cách tương đối. Khi ván khuôn đáy đã sơ bộ ổn định vị trí trên các nêm gỗ, để điều chỉnh chính xác cao độ cũng như tim dọc, tim ngang của nó phải dùng kích. Ván khuôn đáy được cố định vị trí bằng các thanh thép góc hàn chống giữa đỉnh của đà giáo với đaý của nó.
Khi đặt các tấm ván khuôn thành ngoài, phải đảm bảo được kích thước hình học của khối đỉnh trụ. Các tấm ván khuôn thành ngoài cũng được cố định vị trí xuống đà giáo. Trên đỉnh của chúng được bố trí các giá đỡ thanh ứng suất của khối đỉnh trụ.
Việc lắp đặt cốt thép sẽ được tiến hành sau khi đã nghiệm thu cao độ và vị trí của ván khuôn.
Công việc đổ bê tông nên tiến hành theo trình tự từ tim ngang của khối đỉnh trụ ra hai phía. Tuỳ thuộc vào tính chất của bê tông, loại phụ gia sử dụng, nhiệt độ thi công mà tính toán khả năng cung cấp bê tông cho phù hợp, tránh tình trạng thời gian đổ giữa các lớp quá dài. Nói chung, thời gian cho một lần đổ bê tông không vượt qúa thời gian cung cấp bê tông của máy trộn bê tông hiện có. Công tác đầm bê tông cần chú ý ở những nơi có bố trí cốt thép dày đặc.
Bảo dưỡng bê tông: Công tác bảo dưỡng bê tông được bắt đầu từ lúc nước dư trên bề mặt bê tông đã bay hơi hết (thông thường về mùa hè sau khi đổ bê tông 3 đến 4 tiếng, mùa đông từ 4 đến 6 tiếng,thời gian bảo dưỡng liên tục trong 7 ngày.
(e) Phương pháp lắp đặt ván khuôn cửa sổ, ván khuôn tường ngăn và đổ bê tông đợt 2
Các cửa sổ là các lỗ vĩnh cửu được bố trí trong các khối đỉnh trụ để đi lại, vận chuyển vật tư thiết bị hoặc neo các kết cấu thi công. Ván khuôn cho cửa sổ và ván khuôn tường ngăn có thể được làm bằng gỗ hoặc bằng thép. Thông thường chúng được làm bằng gỗ với các khung xương được cấu tạo hợp lý đảm bảo cho công tác tháo ván khuôn được dễ dàng.
Trước khi lắp ván khuôn, cốt thép của đợt 2 cho vách ngăn và vị trí của thanh ứng suất phải được đặt và nghiệm thu hoàn chỉnh.
Trình tự đặt ván khuôn như sau: trước hết lắp các ván khuôn cửa sổ, sau đó lắp các ván khuôn lõi. Các ván khuôn lõi được cố định vị trí bằng các thanh chống và các thanh thép xuyên táo. Ván khuôn đầu đốc ngăn cách bê tông giữa đợt 2 và đợt 3 được lắp đặt sau cùng. Cần bố trí các hộc chống cắt tại mối nối thi công giữa bê tông của hai đợt 2 và 3. Công tác nghiệm thu kích thước hình học của ván khuôn cho đợt đổ bê tông thứ 2 sẽ được tiến hành trước khi đổ bê tông. Vì chiều cao của bê tông rơi không lớn hơn 1,5m nên bê tông được đổ vào vị trí bằng các ống vòi voi và phễu.
Bảo dưỡng bê tông: giống phần trước.
(f) Phương pháp lắp đặt khuôn lõi và đổ bê tông đợt 3
Ván khuôn lõi được chia thành mảnh để tiện lắp ráp và điều chỉnh cao độ. Khi lắp ráp nên dùng các pa-lăng xích kết hợp với các cẩu để điều chỉnh sơ bộ, sau đó dùng kích để điều chỉnh chính xác. Ván khuôn phải đặt trên các nêm gỗ có chiều cao tối thiểu 100mm, cạnh các nêm gỗ đều có các thanh thép hàn chống giữ cố định. Việc bố trí vị trí nêm đỡ ở bên dưới phải thích hợp cho công việc tháo ván khuôn.
Công tác cốt thép sẽ được tiến hành sau khi đã nghiệm thu xong ván khuôn.
Khi lắp đặt các ống ghen tạo lỗ cho các bó cáp cần phải đảm bảo chúng nằm đúng vị trí. Để đơn giản có thể dùng một sợi dây căng qua hai vị trí đầu của ống ghen để điều chỉnh vị trí ống theo phương dọc. Cao độ của ống ghen ở hai đầu được kiểm tra bằng máy cao độ, các vị trí khác được đo bằng thước với vị trí chuẩn là sợi dây thép 1 căng qua hai đầu ống ghen.
Ống ghen được cố định vị trí bằng dây thép 6 quàng qua ống và cuốn vào cốt thép thường. Khoảng cách giữa các mối buộc 6 là 1m/cái. Trong lòng các ống ghen đều đặt các ống nhựa PVC 76 chống hiện tượng vữa bê tông chảy vào trong ống.
Bảo dưỡng bê tông như các phần trước.
(h) Phương pháp căng cáp dự ứng lực, căng thanh ứng suất
Chỉ tiến hành căng dự ứng lực khi bê tông đạt cường độ đạt yêu cầu của đồ án thiết kế. Trước khi căng cáp dự ứng lực cho khối đỉnh trụ, các ván khuôn thành ngoài, thành trong và ván khuôn nóc phải tách rời khỏi bề mặt bê tông. Riêng ván khuôn đáy chỉ được tháo ra sau khi đã căng xong cáp (chi tiết về phương pháp luồn và căng cáp sẽ được trình bày ở mục 2.2.7 và 2.2.8).
Các thanh ứng suất giữ ổn định trong qúa trình đúc hẫng, được căng theo từng cấp và đối xứng đến lực yêu cầu.
