LỜI NÓI ĐẦU
Bộ Giáo trình Thi công cầu xuất bản lần này thay thế cho bộ giáo
trình Thi công và sửa chữa cầu cống đã cũ không còn phù hợp với chương
trình giảng dạy hiện nay.
Bộ giáo trình gồm Tập 1 soạn theo chương trình Thi công cầu Phần 1
và Tập 2 theo chương trình Thi công cầu phần 2 dùng cho các lớp chuyên
ngành Cầu Hầm, Cầu Đường, Cầu Đường sắt, Cầu đường KVO và trong
khi chưa có điều kiện biên soạn riêng cho những lớp không chuyên thì có
thể sử dụng như tài liệu giảng dạy và học tập cho các lớp Đường bộ,
Đườngsắt, Đường hầm &Metro.
Giáo trình được biên soạn phù hợp với các học phần học hiện nay và
cũng phù hợp với việc chuyển đổi sang đào tạo theo tín chỉ.
Các chương trong giáo trình do các tác giả được phân công biên soạn
và được Th.S. Nguyễn Văn Nhậm hiệu đính toàn bộ.
Từng chương trong giáo trình được hoàn chỉnh từ các bài giảng trước
đây đã cung cấp cho nhiều khoá sinh viên nên chúng tôi đã cố gắng sửa
chữa, cập nhật những đóng góp từ các thày cô và sinh viên nhưng chắc
chắn vẫn còn thiếu sót rất mong nhận được các ý kiến góp ý để lần xuất bản
sau sẽ được tốt hơn nữa.
Chúng tôi xin cám ơn PGS.TS. Trần Đức Nhiệm đã đóng góp những
nhận xét xác đáng cho lần xuất bản đầu tiên này.
Mọi ý kiến xin gửi về theo địa chỉ , xin
chân thành cám ơn.
CÁC TÁC GIẢ
1
CHƯƠNG I
NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG
1.1-
ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ NỘI DUNG CỦA MÔN HỌC.
1.1.1- Môn học Thi công cầu và ñối tượng nghiên cứu của môn học.
Xây dựng cầu là một chuyên ngành khoa học kỹ thuật tổng hợp liên quan ñến rất
nhiều lĩnh vực, trong ñó thi công cầu là một bộ phận của ngành cầu chịu ảnh hưởng
nhiều nhất của cuộc cách mạng khoa học công nghệ hiện nay. Cùng với sự phát triển
chung của khoa học kỹ thuật, công nghệ thi công cầu không ngừng ñổi mới và luôn cần
ñuợc nghiên cứu ứng dụng những tiến bộ của khoa kỹ thuật ñể ngày càng hoàn thiện
hơn.
Thi công là giai ñoạn quan trọng nhất của một dự án xây dựng, thông qua các hoạt
ñộng sản xuất của con người làm cho công trình kiến trúc từ ý tưởng sáng tạo thể hiện
trong bản vẽ thiết kế trở thành hiện thực vật chất trên thực ñịa.
Sự ra ñời của một cây cầu chứa ñựng ước vọng của một cộng ñồng dân cư ñông
ñúc, làm thay ñổi diện mạo của cả một vùng trong bức tranh phát triển kinh tế, xã hội và
văn hóa. Ngay sau khi cắt băng khánh thành, trở thành tài sản chung của xã hội, chiếc
cầu như một cuốn sách mở chứa ñựng các kiến thức, kinh nghiệm và những sự kiện, hòa
vào với ñời sống xã hội. Với tuổi thọ hàng trăm năm của mình chiếc cầu là chứng nhân
của biết bao biến cố lịch sử. Bản thân công trình nói lên rất nhiều ñiều trong ñó thể hiện
trình ñộ khoa học công nghệ không những của ñội ngũ những người làm cầu mà của cả
một nền khoa học kỹ thuật tại thời ñiểm ñó. Cầu là một công trình kiến trúc có tầm vóc
lớn, có ñầu tư ban ñầu cao, chiếm một tỉ trọng ñáng kể trong nguồn lực của một ngành
hay của một ñịa phương. Công việc thi công xây lắp khó khăn và phức tạp cần tập trung
trí tuệ và công sức của nhiều người trong một thời gian dài có khi cả xương máu và sinh
mạng của những người tham gia xây dựng. Các hoạt ñộng thi công tác ñộng không ít
ñến môi trường và sinh hoạt của nhân dân. Quá trình thi công một công trình cầu thu hút
sự qua tâm của rất nhiều người, thậm chí của cả toàn xã hội. Có thể nhận ñịnh rằng, thi
công cầu không chỉ là một hoạt ñộng sản xuất hay công nghệ thuần túy mà nó còn mang
nhiều yếu tố xã hội và nhân văn.
ðể có thể trở thành một kỹ sư cầu, người học phải hội ñủ kiến thức của ba lĩnh
vực trong ngành cầu bao gồm : thiết kế, thi công và khai thác sửa chữa. Ba lĩnh vực này
như ba ñiểm tựa ổn ñịnh tạo nên nền tảng kiến thức vững chắc cho hoạt ñộng nghề
nghiệp của một chuyên gia xây dựng cầu tương lai. Việc phân chia ra các môn học trong
ngành cầu chỉ có ý nghĩa giúp cho việc truyền ñạt và tiếp thu kiến thức ñược thuận lợi
do ñó môn học
Thi công cầu không phải là một môn khoa học ñộc lập mà chỉ là một
lĩnh vực trong chuyên ngành
Khoa học xây dựng cầu. ðối tượng nghiên cứu của môn
học là : những biện pháp công nghệ áp dụng ñể thi công cho từng bộ phận của các loại
cầu và tổ chức ñể thực hiện những biện pháp ñó cho một công trình hoàn chỉnh.
Mỗi biện pháp công nghệ bao hàm ba nội dung cần phải nghiên cứu :
- Trình tự công nghệ mà chúng ta quen gọi là các bước thi công.
- Kỹ thuật thi công .
- Tổ chức thi công.
2
Nghiên cứu trình tự công nghệ bao gồm : nội dung của các bước thi công, ñiều
kiện tiến hành và thứ tự thực hiện. Trình tự công nghệ rất ít thay ñổi theo thời gian và
theo trình ñộ công nghệ của mỗi quốc gia, mỗi công ty. Sau này khi ñi vào nội dung
chính của chương trình, người học dễ hiểu lầm trình tự công nghệ là biện pháp công
nghệ thi công. Trình tự công nghệ chỉ ñề ra giải pháp và mang tính khái quát, ñịnh
hướng thực hiện, chỉ trả lời ñược câu hỏi : Làm gì? mà chưa trả lời ñược câu hỏi : Làm
như thế nào? Trình tự công nghệ của nhiều biện pháp gần như một ñiều tất yếu, hiển
nhiên ví dụ chúng ta muốn tát cạn một khu vực ñể thi công, giải pháp là be bờ vây kín
xung quanh sau ñó bơm nước nhưng làm như thế nào thì công việc này lại chiếm cả một
chương sách .
Kỹ thuật thi công là nội dung quan trọng và phong phú. Kỹ thuật thi công bao
gồm cách thức, kinh nghiệm, thiết bị, vật liệu, tiêu chuẩn và tính toán. Kỹ thuật làm ñổi
mới và thay ñổi công nghệ .
Tổ chức thi công bao gồm qui hoạch mặt bằng thi công hay còn gọi là công ñịa,
bố trí sử dụng thiết bị và nhân lực trong phạm vi công ñịa theo không gian và thời gian
một cách hợp lý và khoa học.
1.1.2- Quá trình thực hiện một dự án và các các bước tiến hành trong giai ñoạn thi
công cầu.
Theo Luật Xây dựng ban hành năm 2003 và Nghị ñịnh 16/2005/Nð-CP của Chính
phủ về quản lý dự án ñầu tư xây dựng công trình thì các dự án xây dựng giao thông
trong ñó có công trình cầu ngoài dự án quan trọng mang tính quốc gia do Quốc hội
thông qua chủ trương ñầu tư, các dự án còn lại phân thành ba nhóm A,B và C theo giá
trị tổng mức ñầu tư.
- Nhóm A : > 600 tỉ (VNð).
- Nhóm B : 7÷ 600 tỉ .
- Nhóm C : < 7 tỉ .
Những công trình thuộc dự án nhóm C chỉ thực hiện theo hai giai ñoạn là : thiết kế
và thi công, trong ñó giai ñoạn thiết kế chỉ có một bước gọi là Báo cáo Kinh tế – Kỹ
thuật ( BCKT-KT).
Những công trình thuộc nhóm A và B phải qua ba giai ñoạn thực hiện gồm : giai
ñoạn lập Dự án ñầu tư xây dựng cơ bản ( XDCB), giai ñoạn thiết kế kỹ thuật (TKKT)
và giai ñoạn thi công.
Công trình trọng ñiểm quốc gia phải qua bốn bước bao gồm : Báo cáo ñầu tư
XDCB, lập Dự án ñầu tư XDCB, giai ñoạn TKKT và thi công.
TKKT ñược phân làm ba dạng : thiết kế một bước là TKKT và thiết kế bản vẽ thi
công (BVTC). Thiết kế hai bước bao gồm : thiết kế cơ sở (TKCS) mà chúng ta thường
gọi là thiết kế sơ bộ và thiết kế kỹ thuật-bản vẽ thi công. Thiết kế ba bước gồm: TKCS,
TKKT và thiết kế BVTC.
Như vậy, theo Luật Xây dựng 2003 và Nghị ñịnh 16-CP năm 2005 dù công trình
nhóm nào thi công cũng là một giai ñoạn và là giai ñoạn quan trọng quyết ñịnh cuối
cùng kết quả của một dự án ñầu tư.
Môn thi công cầu xem xét tất cả các công việc liên quan ñến quá trình một công
trình cầu bắt ñầu từ giai ñoạn tiếp nhận mặt bằng cho ñến khi hoàn thành xây lắp ñưa
công trình vào khai thác. Trong giai ñoạn thi công bất luận quy mô công trình như thế
nào cũng trải qua ba bước cơ bản sau :
3
1- Công tác chuẩn bị thi công : công tác này mang tính chất nội nghiệp là chính,
gồm các công việc nghiên cứu TKKT và lập các BVTC ñối với công trình thiết kế ba
bước , thiết kế tổ chức thi công (TKTCTC), lập các Qui trình công nghệ thi công.
2- Triển khai kế hoạch thi công là bước thi công chính bao gồm ba công tác:
- Xây dựng mặt bằng công trường, chuyển quân, mua sắm và tập kết vật
tư thiết bị máy móc.
- Chế tạo các cấu kiện lắp ghép bao gồm cả kết cấu BTCT và kết cấu thép
như cọc BTCT, dầm cầu, gối và các bộ phận phục vụ khai thác trên cầu.
- Thi công từng hạng mục .
3- Hoàn thiện, kết thúc quá trình thi công, ñưa công trình vào khai thác bao gồm
các nội dung : thi công các công trình phục vụ khai thác trên mặt cầu, xây phần tư nón
và các công trình chỉnh trị dòng chảy, thử tải cầu, lập hồ sơ hoàn công, bồi hoàn lại mặt
bằng và thanh thải dòng chảy cũng như không gian dưới cầu, nghiệm thu bàn giao công
trình và theo dõi bảo hành trong thời hạn theo luật ñịnh.
1.1.3- Nội dung của môn học thi công cầu.
Nội dung chương trình nhằm cung cấp cho sinh viên ngành xây dựng cầu ñường
những kiến thức cơ bản trong lĩnh vực thi công cầu. Nội dung ñược hệ thống theo ba
nhóm kiến thức: cơ sở, chuyên môn và tổ chức quản lý. Chương trình nghiên cứu và
giảng dạy ñược chia thành hai học phần : học phần một bao gồm những kiến thức cơ sở
và thi công kết cấu phần dưới , học phần hai gồm thi công các dạng kết cấu nhịp và tổ
chức thi công cầu.
ðể nghiên cứu những biện pháp công nghệ thi công cầu cần phải nắm ñược những
kiến thức cơ sở áp dụng chung trong xây dựng và những vấn ñề chung ñặc trưng cho
môn thi công cầu ñó là :
-
Các công tác xây dựng và công nghệ thi công nghiên cứu những công tác xây
dựng phổ biến như công tác bê tông, công tác cốt thép, công tác ñóng cọc cũng như
những kỹ thuật rất cần thiết trong ngành cầu là các công việc liên quan ñến công tác
kích kéo.
-
Thiết kế và thi công các công trình phụ trợ ñể phục vụ thi công các bộ phận
trong công trình cầu. Các công trình phụ trợ có vai trò quan trọng và mang tính quyết
ñịnh trong thi công cầu, ñược sử dụng trong tất cả các giai ñoạn thi công. Kỹ sư cầu
không những phải thiết kế thành thạo các công trình chính mà còn phải biết thiết kế các
công trình phụ trợ.
Những nội dung thuộc về kiến thức chuyên môn hệ thống theo trình tự công việc
liên quan ñến quá trình thi công một công trình hoàn chỉnh bao gồm :
-
Công tác chuẩn bị mặt bằng công trường : là những công việc khởi ñầu sau khi
nhà thầu nhận bàn giao toàn bộ diện tích khu vực xây dựng ñã ñược giải phóng và tiến
hành tạo lập mặt bằng công trường bao gồm : xây dựng hệ thống ñường công vụ, các
công trình phụ tạm , kho bãi, xưởng sản xuất, trạm cấp năng lượng và mặt bằng công
nghệ thi công kết cấu nhịp. Những hạng mục này ñược bố trí và xây dựng theo một thiết
kế riêng phù hợp với biện pháp thi công tổng thể ñã ñược chọn .
-
Công tác ño ñạc nhằm xác ñịnh và khống chế vị trí cầu, vị trí của các bộ phận
ở trên thực ñịa, ñịnh dạng và ñịnh kích thước cho mỗi bộ phận của công trình cầu một
cách chính xác ñúng như trong ñồ án thiết kế .
-
Công tác chế tạo các cấu kiện lắp ghép của cầu bê tông và cầu thép trong ñiều
kiện công xưởng và ở trên công trường. ðây là một mảng công việc của ngành xây
4
dựng cầu nhằm cung cấp những sản phẩm chế sẵn cho thi công theo phương pháp lắp
ghép. ðối với cầu bê tông cốt thép, các cấu kiện ñúc sẵn có thể ñược chế tạo trong
xưởng dầm chở ñến chân công trình hoặc ñúc ở ngay trên bãi ñúc của công trường sau.
ðối với cầu thép, các bộ phận của kết cấu nhịp bắt buộc phải ñược gia công chế tạo tại
xưởng sau ñó mới lắp ráp tại công trường bằng các hình thức liên kết như hàn, bulông
cường ñộ cao v.v
-
Thi công mố trụ bao gồm các công ñoạn thi công móng , thi công thân mố, trụ
với các biện pháp công nghệ áp dụng thích hợp cho từng loại móng và các dạng trụ, mố
thi công trong những ñiều kiện tự nhiên phong phú ,ña dạng và ở những trình ñộ kỹ
thuật khác nhau. ðây là công ñoạn khó khăn và phức tạp nhất trong thi công cầu, chiếm
một nửa và hơn nửa thời gian của tiến ñộ thi công toàn công trình .
-
Thi công kết cấu nhịp ñược chia thành 3 nhóm : thi công kết cấu nhịp cầu
BTCT, thi công kết cấu nhịp cầu thép
,và thi công cầu treo, cầu dây văng . ðối với mỗi
loại cầu nghiên cứu những biện pháp công nghệ thi công phù hợp, những công nghệ này
ñã và ñang ñược áp dụng ở trong nước và trên thế giới .
-
Tổ chức thi công cầu là công tác lập kế hoạch và biện pháp bố trí nguồn lực,
sử dụng trang thiết bị một cách thích hợp ñể tiến hành thi công một công trình cầu .
1.2- KHÁI NIỆM VỀ CÔNG TÁC XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG .
Trong một công trình cầu có nhiều bộ phận kết cấu hợp thành, những bộ phận kết
cấu này phân ra theo hai nhóm .
- Kết cấu phần dưới gồm móng , mố và trụ cầu .
- Kết cấu phần trên bao gồm kết cấu nhịp, hệ mặt cầu và các chi tiết phục
vụ khai thác trên cầu.
Mỗi bộ phận kết cấu trên có một chức năng làm việc riêng biệt ñược gọi là một
hạng mục công trình.
Trong mỗi hạng mục công trình có những bộ phận thành phần nhỏ hơn có kết cấu
ñộc lập cấu tạo nên, những bộ phận thành phần ñó ñược gọi là một
hạng mục kết cấu.
Kết cấu ñộc lập là kết cấu có ñủ các thành phần cấu tạo và nếu ñặt riêng thì có khả năng
chịu lực . Ví dụ móng trụ P
i
là một hạng mục công trình, hạng mục này bao gồm các cọc
BTCT và bệ móng ñúc tại chỗ, thì các cọc BTCT là một hạng mục kết cấu và bệ móng
là một hạng mục kết cấu. Kết cấu nhịp cầu dầm thép là một hạng mục công trình, trong
ñó bao gồm các hạng mục kết cấu là các dầm chủ, hệ liên kết ngang, hệ liên kết dọc.
ðể thi công mỗi một hạng mục kết cấu chúng ta cần phải chia ra làm nhiều bước
thực hiện, mỗi bước gọi là một công ñoạn, trong mỗi công ñoạn thực hiện một loạt các
công việc xây dựng, các công việc này ñược tiến hành liên tục theo một trình tự nhất
ñịnh.
Công việc là bộ phận chia nhỏ nhất của cả quá trình thi công công trình. Công việc
ñòi hỏi một số thao tác cơ bản và sử dụng cùng một loại công cụ lao ñộng. Công việc
ñược thực hiện giống nhau ñối với tất cả các hạng mục kết cấu có sử dụng cùng một loại
vật liệu và cho một sản phẩm xây dựng tương tự. ðể có một sản phẩm xây dựng ở dạng
hoàn chỉnh hoặc dạng bán thành phẩm thì cần phải thực hiện nhiều loại công việc.
Ví dụ ñể có ñược toàn bộ khung cốt thép của một phiến dầm bê tông ta cần tiến
hành các công việc : nắn thẳng các thanh cốt thép ; ño ,cắt và uốn từng thanh cốt thép
theo hình dạng và kích thước ghi trong bản vẽ ; bó từng loại thanh ñã uốn vào theo từng
nhóm và ghi tên ñánh dấu sau ñó cất vào kho hoặc ñưa ra lắp dựng và buộc thành
5
khung cốt thép của dầm. ðể chế tạo khung cốt thép của một ñoạn cọc BTCT ñúc sắn
cũng yêu cầu những công việc hoàn toàn như trên , chúng ta có thể liên hệ tới các ví dụ
khác tương tự ñể hiểu rõ khái niệm. Sản phẩm của các công việc này là khung cốt thép,
dưới dạng bán thành phẩm chưa phải là một sản phẩm xây dựng.
Tất cả các công việc ñể chế tạo nên một khung cốt thép yêu cầu một loại công
nhân chuyên nghiệp là thợ cốt thép, khi thực hiện mỗi công việc, người công nhân này
phải thực hiện một kỹ thuật thao tác và sử dụng một loại công cụ như : ñể nắn thẳng cốt
thép cần tay vam hoặc máy nắn, khi uốn cần bàn vam hoặc máy uốn cốt thép và khi lắp
dựng khung cốt thép cần kìm buộc thép hoặc máy hàn. ðể thi công một khung cốt thép
ta phải thực hiện một loạt các công việc và ñược gọi chung là công tác cốt thép.
Như vậy, một nhóm các công việc cùng ñược thực hiện ñể hoàn thành một sản
phẩm của một công ñoạn thi công gọi là một công tác xây dựng .
Công tác xây dựng ñòi hỏi cùng một loại công nhân chuyên nghiệp ñể thực hiện
và sử dụng cùng một nhóm thiết bị . Kết quả hoàn thành của công tác xây dựng cho một
khối lượng có thể ño ñếm ñược, sản phẩm của công tác xây dựng không phải là một sản
phẩm xây dựng hoàn chỉnh mà dưới dạng bán thành phẩm, ñược tiếp nhận ñể thi công
các công ñoạn tiếp theo.
Trong một hạng mục kết cấu chúng ta phải tiến hành nhiều công tác xây dựng
nhưng trong ñó có một công tác chính, công tác này cần có một loại thiết bị chủ ñạo và
phải áp dụng một kỹ thuật ñặc trưng. Một công tác xây dựng ñược nghiên cứu và ñúc
rút kinh nghiệm từ thực tế sản xuất trong nhiều năm và xây dựng thành một
phương
pháp xây dựng
ñể phổ biến rộng rãi.
Công tác xây dựng là một khái niệm chung, mỗi công tác bao gồm nhiều công
việc, mỗi loại công việc có thể ñược thực hiện theo nhiều cách thức và công cụ khác
nhau, tổ hợp các cách thức tiến hành các công việc trong một công tác chúng ta có một
phương pháp, phương pháp ñược ñặc trưng bởi biện pháp thực hiện và công cụ áp dụng
của công việc chính . Những công việc thể hiện trong hình 1.1 là một phương pháp
trong công tác bê tông thân trụ cầu. Phương pháp này tóm tắt như sau: vữa bê tông ñược
sản xuất tại trạm trộn của công trường, vận chuyển ra chân công trình bằng xe chở bê
tông chuyên dụng và ñổ rót vào khuôn bằng xe bơm , dùng ñầm dùi ñể ñầm, bê tông
thân trụ ñược bảo dưỡng bằng biện pháp tưới nước với chế ñộ tưới theo qui ñịnh của qui
phạm .
1 2 3 54
Hình 1.1- Các công việc trong công tác bê tông .
1- Trộn vữa bê tông. 2- Vận chuyển vữa bê tông . 3- ðổ bê tông . 4- ðầm
bê tông 5- Bảo dưỡng bê tông.
6
Một phương pháp xây dựng ñược hoàn thiện nhờ nghiên cứu và áp dụng những
tiến bộ của kỹ thuật mới, tiến hành theo một qui trình chặt chẽ và ñồng bộ có thể kiểm
soát ñược chất lượng của sản phẩm , ñịnh trước ñược thời gian hoàn thành, phương
pháp ñó ñược gọi là một
công nghệ thi công.
Trong thi công cầu chúng ta sẽ phải tiến hành rất nhiều công tác xây dựng, áp
dụng nhiều phương pháp và công nghệ thi công. Có những phương pháp và công nghệ
mang tính phổ biến áp dụng chung và giống nhau trong ngành xây dựng, nhưng có
những phương pháp và công nghệ mang tính chất ñặc thù mà chỉ riêng ngành cầu mới
có. Ví dụ công tác ñóng cọc BTCT ñúc sẵn là phổ biến trong ngành xây dựng nói chung
như xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, xây dựng thủy lợi và xây dựng cầu
nhưng phương pháp ñóng cọc trong mỗi ngành có những ñặc ñiểm khác nhau và có
những công nghệ ñóng cọc khác nhau. Công tác kích kéo nói chung thì các ngành xây
dựng ñều phải áp dụng, nhưng công tác lao dọc kết cấu nhịp cầu trên ñường trượt con
lăn thì lại là một công tác ñặc thù, hay công tác hạ giếng chìm chở nổi thì chỉ trong
ngành cầu mới áp dụng.
1.3 - BIỆN PHÁP THI CÔNG VÀ BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG
Biện pháp thi công và biện pháp tổ chức thi công là hai khái niệm khác nhau.
Biện pháp thi công là cách thức áp dụng những phương pháp xây dựng, những
công nghệ thích hợp, sử dụng hợp lý các công trình phụ trợ ñể thi công một hạng mục
công trình theo một trình tự nhất ñịnh.
Theo ñịnh nghĩa trên ñể có biện pháp thi công tốt cần phải có sự tìm kiếm và sáng
tạo. ðứng trước bài toán thi công bao gồm : ñối tượng, ñiều kiện và tiến ñộ yêu cầu
người kỹ sư phải tìm ra lời giải ñúng tức là ñề xuất ñược biện pháp thi công hợp lý.
Trong chương trình học chúng ta sẽ ñi sâu nghiên cứu những biện pháp thi công
của các bộ phận trong công trình cầu áp dụng cho các dạng kết cấu và trong những ñiều
kiện thi công ñiển hình. Chẳng hạn nghiên cứu biện pháp thi công móng cọc bệ cao
trong ñiều kiện nước ngập nông và biện pháp thi công móng cọc bệ cao trong ñiều kiện
nước ngập sâu; biện pháp thi công kết cấu nhịp cầu BTCT theo công nghệ ñúc hẫng
Những biện pháp này ñược nghiên cứu kỹ, cụ thể có cả những tính toán thiết kế cần
thiết nhưng không thể áp dụng ngay ñược trong thực tế, bởi vì cũng giống như toán
học, các bài toán thi công không có lời giải sẵn mà chỉ có phương pháp giải và những
lời giải mẫu. ðứng trước một công trình cụ thể với các ñiều kiện thực tế người kỹ sư
phải xây dựng ñược biện pháp thi công cụ thể phù hợp với yêu cầu của nhiệm vụ dựa
trên cơ sở những kiến thức ñã học, những kinh nghiệm ñã tích luỹ ñược và cả sựu sáng
tạo của bản thân.
ðể phân biệt biện pháp thi công mang tính sách vở có ý nghĩa như một lời giải
mẫu với biện pháp thi công ñược thiết kế cho một công trình cụ thể, trong thực tế người
ta gọi các thiết kế biện pháp thi công của một công trình là
biện pháp thi công chỉ ñạo.
Tại sao gọi nó là biện pháp chỉ ñạo, bởi nó ñược các chuyên gia thống nhất ñánh giá là
phù hợp với ñiều kiện thực tế, ñược cơ quan có thẩm quyền duyệt chấp thuận và buộc
nhà thầu thi công phải thực hiện theo. Biện pháp thi công chỉ ñạo mang tính ñịnh
hướng, trong hồ sơ thiết kế nó ñược thể hiện một cách khái quát bằng lời thuyết minh
vắn tắt và một bản vẽ mô tả trình tự các bước công nghệ. Trong trao ñổi hàng ngày
người ta có thể nói tắt là biện pháp thi công nhưng cần phải hiểu ñó là biện pháp thi
công chỉ ñạo.
7
Biện pháp thi công chỉ ñạo ñược lập cùng với TKCS và TKKT do tư vấn thiết kế
thực hiện .
Biện pháp công nghệ thi công là biện pháp thi công mà trong các phương pháp
có áp dụng và/hoặc gắn liền với một công nghệ thi công nào ñó. Ví dụ biện pháp công
nghệ thi công cọc khoan nhồi, khi thi công cọc áp dụng hàng loạt những công nghệ như
công nghệ khoan tuần hoàn nghịch và công nghệ ñổ bê tông dưới nước theo phương
pháp rút ống thẳng ñứng. Trong thi công cầu có nhiều biện pháp thi công ñược gọi là
biện pháp công nghệ.
Hình 1.2- Biện pháp chỉ ñạo thi công trụ cầu.
Bước 1: ñóng cọc BTCT bằng giá búa lắp dựng trên hệ phao và hạ vòng vây cọc ván
thép bằng búa rung.
Bước 2: ðổ ñất tôn cao nền và ñổ bê tông bịt ñáy bằng công nghệ vữa dâng.
Bước 3: thi công bệ cọc bằng biện pháp ñổ bê tông tại chỗ.
Bước 4: Thi công thân trụ bằng biện pháp ñổ bê tông tại chỗ .
Trong một công trình cầu( hoặc hạng mục công trình) có nhiều hạng mục ( công
trình hoặc kết cấu) tương tự nhau như cùng một dạng móng và thân trụ, cùng một dạng
nhịp với ñiều kiện thi công không khác xa nhau ñược thi công theo cùng một biện pháp.
Cần phải bố trí thi công hạng mục nào trước, hạng mục nào sau, qui hoạch mặt bằng thi
công của mỗi hạng mục như thế nào cho gọn , phối hợp các công ñoạn thi công với
nhau ñể có thể ñiều hành ñược công việc, kiểm soát ñược chất lượng và tiết kiệm ñược
chi phí, ñẩy nhanh tiến ñộ thi công. Một cách thức xắp xếp, bố trí thi công các hạng
mục của một công trình theo một trình tự thời gian và không gian thích hợp ñể thực hiện
các biện pháp công nghệ ñã ñược lựa chọn gọi là
biện pháp tổ chức thi công .
Biện pháp tổ chức thi công ñược lập ñể thi công mỗi hạng mục công trình và lập
cho toàn công trình. Tổ chức thi công ñược hiểu nôm na là cách bày binh, bố trận ñể
thực hiện công việc xây dựng theo biện pháp thi công chỉ ñạo. Thời gian là trình tự
công nghệ, không gian là mặt bằng. ðể thực hiện theo biện pháp thi công chỉ ñạo sẽ có
nhiều biện pháp tổ chức thi công bởi cách sử dụng thiết bị khác nhau, con người khác
nhau, tổ chức mặt bằng khác nhau và trình ñộ công nghệ, trình ñộ tổ chức khác nhau.
Thực tế ñã cho thấy rằng trên cùng một công trình, mỗi nhà thầu thi công một nửa hoàn
toàn ñối xứng theo cùng một biện pháp thi công chỉ ñạo nhưng theo những biện pháp tổ
chức thi công khác nhau và tất nhiên hiệu quả xây dựng của mỗi bên là không giống
nhau. Loại trừ trình ñộ tổ chức quản lý, việc lựa chọn biện pháp tổ chức thi công thích
8
hợp có vai trò quan trọng trong thành công của nhà thầu. Như vậy có biện pháp tổ chức
thi công của từng hạng mục công trình và biện pháp tổ chức thi công của toàn bộ công
trình. Khi lập biện pháp tổ chức thi công của toàn công trình phải phù hợp với biện pháp
tổ chức thi công của mỗi hạng mục. Biện pháp tổ chức thi công do nhà thầu lập khi tiến
hành lập hồ sơ
thiết kế tổ chức thi công .
Thiết kế tổ chức là hồ sơ trong ñó thể hiện biện pháp tổ chức thi công và các kế
hoạch ñể triển khai thi công. Hồ sơ thiết kế tổ chức thi công bao gồm các bản vẽ và các
bảng biểu, biểu ñồ thể hiện biện pháp tổ chức thi công, quy hoạch mặt bằng công
trường, kế hoạch cung cấp vật tư, thiết bị máy móc, kế hoạch thực hiện khối lượng và
các biểu ñồ tiến ñộ thi công.
Thiết kế tổ chức thi công và
thiết kế thi công là hai khái niệm khác nhau vì, thiết
kế thi công là thiết kế các công trình phụ trợ phục vụ thi công như ñà giáo, ván khuôn,
vòng vây, hệ nổi và cũng do nhà thầu thi công lập.
1.4- ðẶC ðIỂM CỦA MÔN HỌC THI CÔNG CẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU.
Môn thi công cầu có ba ñặc ñiểm chính sau :
1- Nội dung bao quát rộng, có rất nhiều vấn ñề yêu cầu phải nghiên cứu, tìm hiểu.
Biện pháp thi công của từng hạng mục phải ñược xem xét dưới những góc ñộ bao gồm
tính thực tế, tính hiện ñại và tính khả thi. Mỗi bộ phận của công trình cầu lại có nhiều
dạng thức kết cấu khác nhau, vật liệu khác nhau ñòi hỏi phải áp dụng những biện pháp
thi công khác nhau. Công nghệ thi công phải xem xét cả mới và cũ, thiết bị cần ñề cập
ñến cả thô sơ và hiện ñại ñể phù hợp với những ñiều kiện thi công và trình ñộ thi công ở
những ñịa phương khác nhau.
2- Môn thi công cầu có liên quan ñến nhiều kiến thức cơ bản và cơ sở và những
lĩnh vực khác. Ngoài kiến thức của các môn học thiết kế cầu ñương nhiên phải nắm
vững vì nằm trong hệ thống kiến thức chuyên ngành, ngoài ra ñể tiếp thu và ñi sâu
nghiên cứu môn học cần phải ñược trang bị nền kiến thức cơ bản tốt ñặc biệt là về Vật
lý. Cần phải vận dụng các qui luật, nguyên lý của vật lý trong tính toán và giải quyết các
bài toán thi công. Hầu hết các kiến thức cơ sở của ngành Công trình ñều ñược sử dụng
một cách thành thạo trong thi công cầu. Chúng tôi muốn nhấn mạnh yêu cầu sử dụng
thành thạo có nghĩa là làm chủ ñược kiến thức ñó ñể áp dụng ñúng và linh hoạt, ví dụ
ñối với kết cấu thép trong thi công cầu chúng ta sẽ gặp những trường hợp như phải chế
sửa, vá ñắp kết cấu cũ ñể sử dụng lại, chế tạo những kết cấu phi tiêu chuẩn phù hợp với
yêu cầu sử dụng, và thiết kế sao cho tận dụng những loại vật tư sẵn có Những bài toán
cơ học trong thi công ngoài yêu cầu những tính toán chi tiết và chính xác còn cần cả kỹ
năng tính nhanh và ước lượng gần ñúng ñể trong thức tế thi công có thể có ñược những
quyết ñịnh kịp thời. Những lĩnh vực khác như máy móc cơ khí, ñiện kỹ thuật, vật tư
tổng hợp là những kiến thức cũng ñã ñược trang bị trong trường, còn những lĩnh vực
khác như pháp lý, xã hội cũng cần ñược tự hoàn thiện bởi như phần ñầu ñã nêu thi công
cầu còn chứa ñựng những yếu tố xã hội và nhân văn trong quá trình triển khai trên thực
ñịa.
3- Kiến thức của môn thi công về cơ bản ñược hình thành và xây dựng trên cơ sở
lý luận, nhưng gắn liền với thực tiễn sản xuất, những vấn ñề nảy sinh trong thực tế ñược
nghiên cứu hoàn thiện, những kinh nghiệm ñược chắt lọc và kiểm chứng bằng cơ sở
khoa học mới ñược ñưa thành lý thuyết. Vì vậy có những nội dung, những thiết bị và
9
phương tiện thi công ñối với nhiều người chưa ñược tiếp xúc với thực tế rất khó hình
dung. Ngoài ra kiến thức thi công thường xuyên ñược cập nhật do sự phát triển của khoa
học và công nghệ, cần phải theo dõi và tìm hiểu ở thực tế sản xuất, phải hiểu và nắm bắt
ngay khi ñược tiếp xúc với thực tế.
Yêu cầu khi nghiên cứu môn học này trước hết là phải nhận thức ñầy ñủ ba
nguyên tắc sau :
1- Không ñược coi thi công cầu như một môn dạy nghề và học nghề mà phải xác
ñịnh là một bộ môn khoa học kỹ thuật thuộc chuyên ngành khoa học xây dựng
cầu với ñối tượng nghiên cứu là các công nghệ thi công cầu và tổ chức xây
dựng cầu.
Từng vấn ñề ñặt ra của môn học ñều phải ñược phân tích trên cơ sở khoa học,
ñược tổng hợp thành phương pháp và công nghệ, có triển khai áp dụng hoặc kiểm
chứng qua thực tiễn sản xuất. Những kinh nghiệm thực tế, những hiện tượng hiện
trường ñược tập hợp và phân tích qua ñó có thể bổ sung cho biện pháp và công nghệ ñể
hoàn thiện thêm cho kiến thức về mặt lý thuyết.
Từ nhận thức này yêu cầu về cách dạy và cách học môn học thi công cầu trong
trường ðại học giao thông không thể như cách dạy và cách học ở trong các trường Cao
ñẳng hoặc dạy nghề. Sự khác biệt là ở tính chất nghiên cứu, người dạy và người học ñều
là những người ñang nghiên cứu không phải là ở các ñề tài ñược ñăng ký mà ở ngay
trong quá trình dạy và học. Nghiên cứu không phải là chỉ ñể tìm ra cái mới, bản thân
việc học tập của sinh viên ñại học là nghiên cứu khoa học, trong ñó người thày hướng
dẫn cho sinh viên phương pháp và cung cấp những thông tin cần thiết cho sinh viên,
trên cơ sở ñó sinh viên tự tìm hiểu và hoàn thiện kiến thức của bản thân mình.
2- Không ñược tách rời giữa thiết kế và thi công mà phải ñặt sự hiểu biết của
mình về hai lĩnh vực này trong mối liên hệ hữu cơ của một hệ thống kiến thức
thống nhất .
Sự thực trong các công trình cầu, khi kết cấu dự ñịnh thi công theo công nghệ nào
thì phải ñược thiết kế ñể có cấu tạo và năng lực chịu tải phù hợp theo ñiều kiện thi công
của công nghệ ñó và ngược lại, khi kết cấu ñã ñược thiết kế ñể thi công theo một công
nghệ ấn ñịnh thì khi triển khai thi công phải thực hiện theo công nghệ mà người thiết kế
ñã ñề ra.
Như vậy khi thiết kế phải dự kiến trước biện pháp thi công và hiểu rõ công nghệ
của biện pháp ñó ñể lựa chọn hình thức cấu tạo và phân tích nội lực ñúng ñắn. Ví dụ nội
lực phát sinh và tồn tại trong kết cấu nhịp dầm BTCT thi công theo công nghệ ñúc hẫng
cân bằng khác kết cấu nhịp dầm BTCT thi công theo công nghệ ñúc trên ñà giáo di
ñộng. Mặc dù cũng là dạng cầu dầm liên tục, số bậc siêu tĩnh có thể như nhau, cùng thi
công ñúc tại chỗ nhưng cấu tạo khác nhau, phân tích nội lực khác nhau và bố trí cốt thép
DƯL trong dầm chủ khác nhau.
ðương nhiên là không có bản vẽ kết cấu thì không thể thi công ñược, nhưng ñọc
và hiểu bản vẽ chưa ñủ mà phải phân tích ñược bản vẽ như chính tác giả của bản thiết
kế ñó mới có thể thực hiện ñúng thiết kế.
3- Gắn kiến thức học với thực tế, không những biết vận dụng kiến thức ñã học
mà vận dụng một cách sáng tạo.
Thi công cầu là một môn khoa học ứng dụng, học ñể làm , ñể áp dụng ñúng ñắn
những kiến thức ñã học ñược vào trong thực tế. Trong khi nghiên cứu môn học luôn
phải ñặt ra các tình huống liên hệ với thực tế ñể tìm cách giải quyết.
10
Việc làm các bài tập thi công là một cách rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức.
Người kỹ sư cũng là người thợ cầu, cần phải có bản lĩnh của một người thợ dù không
trực tiếp thao tác nhưng phải có những khái niệm về các công việc của người thợ . Việc
tham gia vào các nội dung chương trình thực tập, tham quan dã ngoại một cách chủ
ñộng tích cực là một hình thức giáo dục nghề nghiệp tốt và cần thiết ñối với sinh viên
ngành cầu.
Sinh viên thường hỏi những câu hỏi như : kiến thức thi công học nhiều như thế
sau này ñi làm thực tế có sử dụng hết không? Tại sao thấy ở công trình A, công trình B
công việc này người ta lại không tiến hành giống như những ñiều ñã học, có phải kiến
thức chỉ là ñể học còn thực tế là kinh nghiệm không? Sau này ra trường sẽ có người
chuyên làm công việc tư vấn thiết kế, có người làm công tác nghiên cứu, có người làm
tư vấn giám sát, có người sẽ ñi chỉ ñạo thi công, vậy có nên ưu tiên cho lĩnh vực nào
theo ñịnh hướng việc làm sau này hay không?
Lượng kiến thức mà môn học này cung cấp là cần thiết ñủ cho sinh viên có thể
vận dụng vào các hoạt ñộng nghề nghiệp sau này của mình bất kể ở cương vị công tác
nào trên công trường xây dựng cầu.
1.5- NHỮNG CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU HIỆN ðẠI ðà ðƯỢC ÁP DỤNG
THÀNH CÔNG Ở VIỆT NAM .
1.5.1- Những công nghệ thi công hiện ñại:
Nhiều công nghệ thi công cầu hiện ñại trong các lĩnh vực gồm thi công móng, thi
công kết cấu nhịp cầu thép và kết cấu nhịp cầu BTCT khẩu ñộ lớn ñược áp dụng trên
thế giới và khu vực trong những năm gần ñây, ñặc biệt là vào thời kỳ ñổi mới, mở cửa
ñã theo các dự án xây dựng lớn ñưa vào nước ta. Những công nghệ này một phần ñược
chuyển giao, một phần chúng ta ñã tìm hiểu nghiên cứu và cải tiến vận dụng cho phù
hợp với ñiều kiện thực tế của Việt nam , có công nghệ trở thành thế mạnh riêng của một
vài công ty xây dựng cầu.
+ Công nghệ thi công bulông cường ñộ cao áp dụng phổ biến ở nước ta bắt ñầu từ
công trình cầu Thăng long do Liên xô(cũ) giúp ta xây dựng. ðến nay một số nhà máy
của ta có thể chế tạo ñược bulông CðC và trong một số công trình ñã sử dụng loại
bulông CðC xiết ñứt ñầu, bulông có mũ tròn.
+ Công nghệ thi công lắp hẫng cầu giàn thép, ñược áp dụng cũng bắt ñầu từ công
trình cầu Thăng long ñể lắp tại chỗ các nhịp giàn thép liên tục ba nhịp khẩu ñộ L=112m
nằm trong khu vực dòng chính của sông Hồng.
+ Công nghệ chế tạo kết cấu nhịp giàn thép tổ hợp hàn,liên kết bulông CðC.
Trước ñây các KCN giàn thép chúng ta ñều phải nhập khẩu của nước ngoài, hiện nay từ
sản phẩm thép tấm và bằng công nghệ hàn tự ñộng tiên tiến, các xưởng dầm của Tổng
Công thi XD cầu Thăng long và nhiều ñơn vị khác ñã có thể chế tạo các nhịp giàn thép
khẩu ñộ 50m và trên 50m phục vụ xây dựng thay thế các cầu trên ñường sắt.
+ Các công nghệ chế tạo dầm BTCT ƯST theo công nghệ căng trước và căng
sau, tại công xưởng và trên bãi ñúc công trường.
+ Công nghệ thi công ñúc hẫng cân bằng cầu dầm BTCT, bắt ñầu áp dụng vào thi
công cầu Phú lương( Hải Dương) vào năm 1993, cầu Sông Gianh ( Quảng Bình). Ban
ñầu chúng ta phải nhập xe ñúc của nước ngoài và thuê chuyên gia căng kéo cốt thép
DƯL, hiện nay các công ty có thể thiết kế và tự chế tạo các bộ xe ñúc cải tiến gọn nhẹ
11
hơn và tự tính toán công nghệ căng kéo cốt thép. ðúc hẫng hiện là biện pháp phổ biến
ñược áp dụng ñể thi công các cầu BTCT có khẩu ñộ vượt từ 70m trở lên.
+ Công nghệ thi công ñúc ñẩy cầu dầm liên tục BTCT, ñã ñược áp dụng ở ba công
trình cầu mà ñầu tiên là cầu Mẹt ( Bắc Giang). Công nghệ ñúc ñẩy có phạm vi áp dụng
hạn chế nhưng khi có ñiều kiện áp dụng một số công ty cầu có thể thực hiện ñược.
+ Công nghệ ñúc dầm BTCT trên ñà giáo di ñộng áp dụng trong thi công cỏc nhịp
dẫn cầu Thanh trì, khẩu ñộ nhịp là 50m.
+ Công nghệ thi công cầu dây văng theo phương pháp lắp hẫng, dây cáp căng kéo
từng tao áp dụng trong thi công cầu Kiền ( Hải phòng), khẩu ñộ nhịp là m
+ Công nghệ thi công cầu dây văng thi công theo phương pháp ñúc hẫng, ñầu tiên
áp dụng trong thi công cầu Mỹ thuận (Tiền Giang) sau ñó là cầu Bãi Cháy( Quảng
Ninh) là chiếc cầu dây văng một mặt phẳng dây có khẩu ñộ lớn nhất thế giới là 435m.
Trong thi công kết cấu nhịp cầu Bãi Cháy ngoài ñúc hẫng dầm cứng còn phải giải quyết
nhiều vấn ñề kỹ thuật phức tạp khác. Mặc dù công trình do nhà thầu Nhật Bản thi công
nhưng hầu hết các công ñoạn là do kỹ sư và công nhân Việt Nam thực hiện , qua các
công trình này chúng ta dần nắm bắt ñược các kỹ thuật và công nghệ thi công cầu dây
văng nhịp lớn.
+ Công nghệ thi công cầu vòm ống thép nhồi bê tông tuy ñã ñược áp dụng từ
những năm 60 của thế kỷ trước ñặc biệt là ở Liên xô (cũ), song gần ñây kết cấu này
ñược áp dụng trở lại với những thay ñổi về kết cấu và công nghệ. Dạng cầu này ñược
xây dựng nhiều ở Trung Quốc, gần ñây bắt ñầu ñược ứng dụng ở nước ta ñầu tiên là ở
các cầu nằm trong khu ñô thị mới Phú Mỹ Hưng( T.P. Hồ Chí Minh) do nhà thầu Trung
Quốc thi công, hiện nay ñã có một số dự án khác ñược triển khai do chúng ta thiết kế và
thi công.
+ Các công nghệ thi công cọc khoan nhồi, ñầu tiên ñược nhập thiết bị và áp dụng
ñể thi công móng trụ chính cầu Việt trì( Phú Thọ) là cầu giàn thép có ñường sắt và
ñường bộ chạy chung vào năm 1990. Hiện nay công nghệ thi công cọc khoan ñã trở
thành phổ biến với những công nghệ khoan tạo lỗ khác nhau và chúng ta có thể thi công
những cọc có ñường kính lớn trên 2m và ở ñộ sâu ñến 100m.
+ Thi công giếng chìm và giếng chìm hơi ép là biện pháp thi công truyền thống
nhưng hiện nay với các thiết bị tiên tiến, các công nghệ này có nhiều thay ñổi. Trong
biện pháp thi công giếng chìm, chúng ta ñã áp dụng biện pháp giếng chìm chở nổi trong
thi công móng các trụ chính cầu Thăng long với ñường kính trụ tròn 18m và xuống ñộ
sâu 30m. Công nghệ thi công giếng chìm hơi ép với những kỹ thuật tiên tiến ñã ñược
chuyển giao từ nhà thầu thi công Nhật bản trong dự án công trình cầu Bãi Cháy .
1.5.2 – Một số công trình tiêu biểu:
Chúng ta có nhiều công trình cầu lớn mang tầm cỡ quốc gia và khu vực tiêu biểu
cho trình ñộ kỹ thuật và công nghệ của ñội ngũ những người làm cầu của Việt Nam,
ñánh dấu cho từng giai ñoạn trưởng thành về mặt khoa học và công nghệ.
12
Hình 1.3- Cầu Hàm Rồng hiện nay ñược xây dựng lại sau chiến tranh phá hoại miền
Bắc
Trước năm 1975, ở miền Bắc chịu sự ñánh phá ác liệt do chiến tranh phá hoại của
Mỹ không một cây cầu nào ñược nguyên vẹn, nhiều cầu bị phá hủy. Có một chiếc cầu
ñược xây dựng xong ngay trước khi chiến tranh nổ ra và bị ñánh phá dữ dội nhất nhưng
ñã ñứng vững cho ñến ngày chiến thắng là biểu tượng anh hùng của ngành GTVT và
của tỉnh Thanh Hóa, ñó là cầu Hàm Rồng. Cầu giàn thép hai nhịp liên tục, khẩu ñộ 55m
, móng cọc ống chôn trên nền ñá và kết cấu nhịp ñược thi công theo phương pháp lao
kéo dọc trên ñường trượt con lăn. Sau khi chấm dứt chiến tranh phá hoại cầu Hàm Rồng
ñược làm mới gồm 2 nhịp giàn thép giản ñơn khẩu ñộ 2×80m cầu ñường sắt chạy
chung với Quốc lộ 1A trong nhiều năm , hiện nay ñoạn Quốc lộ 1A tách riêng chạy trên
cầu Hoàng Long xây dựng phía hạ lưu.
Ở miền Nam , các cầu lớn xây dựng trong thời kỳ này phải kể ñến là cầu Sài gòn
và cầu ðồng Nai lớn. Các cầu này ñều là cầu dầm thép ñặc khẩu ñộ lớn chiều cao thay
ñổi. Trong ñó cầu Sài Gòn là cầu dầm mút thừa dầm ñeo khẩu ñộ 82,3+102,9+82,3 (m)
với nhịp ñeo dài 61,7m. Cầu ðồng Nai là cầu dầm liên tục hai nhịp có mút thừa dầm
ñeo bố trí nhịp gồm hai liên ñối xứng : 43+15 +2×73+15+43 +15+2×73+15+43 (m),
tiết diện dầm thay ñổi có ñáy dầm là ñường cong Parabol lồi.
Cầu Thăng long mãi là niềm tự hào của những người làm cầu Việt nam bởi vì vào
những năm khó khăn trong thời kỳ ñất nước bị thiếu thốn về mọi mặt chúng ta ñã xây
dựng một chiếc cầu thép hiện ñại có phần cầu chính gồm 15 nhịp thép chia làm 5 liên
mỗi liên 3 nhịp giàn thép khẩu ñộ 112m, tổng cộng 1680m liên kết bulông CðC theo
phương pháp lắp hẫng cân bằng. Cầu có hai tầng, tầng một dành cho hai chiều ñường
sắt với tổng chiều dài cả cầu chính và cầu dẫn là 5500m, hai bên có hai làn dành cho xe
thô sơ với chiều dài 2700m,
tầng trên có 4 làn ñường ôtô phần cầu chính có kết cấu bản
trực hướngñặt trên các thanh mạ thượng của các nhịp thép chiều dài cầu ôtô là 3200m.
13
Hình 1.4- Nhịp giàn thép cầu Thang long.
Chiếc cầu bê tông cốt thép ñầu tiên ñược áp dụng công nghệ ñúc hẫng cân bằng là
cầu Phú Lương hoàn thành vào năm 1996, mở ñầu cho hàng loạt các cầu ñược xây
dựng trong khoảng thời gian 10 năm theo công nghệ này do chúng ta tự thiết kế và thi
công như cầu Hoàng Long (Thanh Hóa) với khẩu ñộ nhịp 120m, cầu Tân ðệ (Thái
Bình) khẩu ñộ nhịp 120m, cầu Tạ Khoa ( Sơn La) 130m
Hình 1.5- Cầu Bãi Cháy giai ñoạn thi công ñúc hẫng dầm cứng.
ðể vượt khẩu ñộ lớn cần phải áp dụng các hệ cầu dây treo trong ñó cầu treo
(Suspension Bridge) dầm mềm sử dụng dây cáp bện làm cáp chủ với khẩu ñộ vài chục
14
mét ñược áp dụng rộng rãi trong các cầu ở nông thôn miền núi, cầu treo nhịp lớn lần
ñầu tiên áp dụng là cầu Thuận Phước nối ra bán ñảo Sơn Trà của thành phố ðà Nẵng.
Chiếc cầu dây văng khẩu ñộ lớn ñầu tiên ñược xây dựng là cầu Mỹ Thuận bắc qua sông
Tiền nối liền hai tỉnh Tiền Giang và Vĩnh Long có khẩu ñộ nhịp chính là 350m, thiết kế
và thi công chính do các nhà thầu của Ốtxrâylia thực hiện. Chiếc cầu dây văng lớn thứ
hai có kết cấu một mặt phẳng dây là cầu Bãi Cháy vượt qua Cửa Lục của thành phố Hạ
Long( Quảng Ninh) ñược khánh thành 11-2006 có khẩu ñộ nhịp chính 435m , chiều cao
tĩnh không thông thuyền 50m.
CÂU HỎI TỰ KIỂM TRA .
1- Trình tự các bước tiến hành ñể thực hiện một dự án xây dựng cầu.
2- Hãy giải thích các khái niệm : hạng mục kết cấu, hạng mục công trình.
3- Phân biệt một công việc xây dựng với một công tác xây dựng. Phương pháp
xây dựng khác công nghệ xây dựng ở chỗ nào.
4- Hãy giải thích các khái niệm: biện pháp thi công, biện pháp thi công chỉ ñạo,
biện pháp công nghệ thi công và biện pháp tổ chức thi công.
5- Nội dung Thiết kế thi công khác Thiết kế tổ chức thi công như thế nào.
14
CHƯƠNG 2
NHỮNG CÔNG TÁC XÂY DỰNG
2
2
.
.
1
1
-
-
C
C
Ô
Ô
N
N
G
G
T
T
Á
Á
C
C
L
L
À
À
M
M
ð
ð
Ấ
Ấ
T
T
:
:
Công tác làm ñất là những công việc ñào, ñắp ñất, ñá trong xây dựng. Trong thi
công cầu công tác làm ñất bao gồm : san ủi tạo mặt bằng thi công, ñào ñất trong hố
móng, ñắp ñất nền ñắp ñầu cầu và ñắp ñảo nhân tạo phục vụ thi công.
Công tác làm ñất phải ñảm bảo yêu cầu thi công công trình ñúng kích thước thiết
kế, mái ñất ổn ñịnh, nền ñắp ñảm bảo ñộ chặt, không bị lún, nền ñào giữ ñược trạng
thái ñất nguyên thổ.
Công tác làm ñất ñược tiến hành bằng máy hoặc máy kết hợp với thủ công, khi
khối lượng ñào ñắp nhỏ có thể làm hoàn toàn bằng thủ công. ðối với mỗi loại ñất việc
ñào, vận chuyển và ñắp nền có những mức ñộ khó khăn khác nhau. ðể ñánh giá mức ñộ
khó khăn trong thi công người ta phân loại ñất theo cấp (Xem phụ lục ) và căn cứ vào
bảng phân cấp ñó ta có thể chọn loại máy thi công cho phù hợp ñồng thời tính toán chi
phí ca máy phục vụ cho công tác lập kế hoạch và dự toán.
2.1.1- Xác ñịnh khối lượng thi công :
Việc xác ñịnh khối lượng ñào ñắp rất cần thiết trong khi thiết kế, lập dự toán và
cần cho cả người thi công ñể lập kế hoạch, tổ chức thi công.
Việc xác ñịnh chính xác khối lượng của nền ñắp hoặc của hố móng có xét ñến ñịa
hình của mặt ñất thiên nhiên là rất phức tạp. Trong phạm vi sai số có thể chấp nhận
ñược người ta sử dụng những công thức sau ñể xác ñịnh khối lượng ñào ñắp.
Thể tích ñoạn nền ñất ñắp như trên hình 2. 1 có thể tính như sau :
3
2
2
21
L
F
FF
V
+
+
= (m
3
) (2-1)
Trong ñó :
F
1
- diện tích mặt cắt ñầu.
F
2
-diện tích mặt cắt cuối
F- diện tích mặt cắt tại ñiểm
giữa của ñoạn nền ñắp có chiều dài
là L .
Khi hố móng có dạng hình
máng kích thước ñáy a×b, kích
thước trên mặt hố móng là c×d và
chiều sâu H thì thể tích ñược tính
theo công thức :
( )( )
[ ]
dbcacdab
H
V ++++=
6
( m
3
) (2-2)
Thông thường hố móng ñược ñào sau khi ñã san ủi tạo mặt bằng, nếu trong những
trường hợp không thể tạo ñược mặt bằng thì chiều sâu H lấy theo giá trị thấp nhất và
tính thể tích hố móng theo công thức (2-2) sau ñó cộng thêm một lượng hiệu chỉnh do
ñộ dốc của mặt ñất tự nhiên :
Hình 2. 1- Sơ ñồ xác ñịnh thể tích nền ñắp
15
( )
dmcmcmcV
ss
2
1
×+×=∆
(m
3
) (2-3)
trong ñó :
-1: m
s
ñộ dốc của mặt ñất mép hố móng
-1: m ñộ dốc ta luy hố móng.
Thể tích ñất trong hố móng là thể tích khối chìm nằm trong trạng thái tự nhiên, khi
ñào lên trạng thái này bị phá vỡ và tăng thể tích, cần phải xác ñịnh thể tích ñất sau khi
ñào lên ñể bố trí phương tiện vận chuyển ñất thải cho phù hợp. Lượng ñất thải tính
bằng thể tích khối chìm nhân với hệ số tơi xốp của mỗi loại ñất.
Loại ñất Hệ số tơi xốp
ðất thịt, ñào thủ công
1,2÷1,3
ðất cát, cát sỏi sạn
1,08÷1,15
ðất thịt rắn,ñào bằng nổ mìn
1,3÷1,45
Xác ñịnh khối lượng san ủi mặt bằng gồm có khối lượng ñào ở chỗ cao và khối
lượng ñắp bù cho những vị trí thấp hơn so với cốt thiết kế.
Có hai phương pháp xác ñịnh khối lượng san ủi mặt bằng : phương pháp lưới tam
giác và phương pháp lưới ô vuông. Trong tài liệu này giới thiệu phương pháp lưới tam
giác.
Hình 2. 2- Xác ñịnh khối lượng san mặt bằng theo phương pháp lưới tam giác
Tùy theo mức ñộ phức tạp của ñịa hình mà cạnh lưới ô vuông cắm từ 50÷10m, ñể
tăng ñộ chính xác ñịa hình càng phức tạp chia càng nhỏ. Sau ñó mỗi ô vuông lại kẻ một
ñường chéo. Tại mỗi ñỉnh của tam giác xác ñịnh cao ñộ tự nhiên và cao ñộ thiết kế của
mặt bằng, hiệu số CðTN-CðTK = H
ij
– chiều cao của mỗi ñỉnh. Hiệu số mang dấu (+)
là phần ñào, mang dấu (-) là thuộc phần ñắp. Chỉ số của cao ñộ H gồm i- là số thứ tự
hàng ngang, j- là số thứ tự các ñỉnh trong một hàng. Mỗi tam giác cũng ñược ñánh số
thứ tự 1,2,3,4 .
Thể tích của mỗi lăng trụ tam giác có cao ñộ cùng dấu ñược tính bằng công thức :
16
(
)
3
.
2
321
2
HHH
a
V
Langtru
++
=
(2-4)
Tính thể tích của những khối lăng trụ trong những ô tam giác mà ñỉnh của chúng có
cao ñộ khác dấu ta phải tính theo ba bước. Bước 1 : tính theo công thức (2- 4) ta ñược
khối lượng dư ra sau khi ñiều phối giữa phần ñào và phần ñắp, nếu kết quả mang dấu
(+) tức là phần ñào nhiều hơn phần ñắp. Bước 2: tính thể tích của phần khối hình chóp
tam giác có chiều cao là H
3
, thể tích này mang dấu (+) nếu nó nằm trong vùng ñào và
mang dấu (-) nếu nằm trong vùng phải ñắp.
( )( )
3231
3
3
2
6 HHHH
Ha
V
++
±=
∆
(2- 5)
Bước 3: tính thể tích phần hình nêm còn lại:
V
Nêm
=V
Lang tru
-V
∆
Trong các công thức trên các cao ñộ H
1
,H
2
và H
3
lấy theo vị trí của chúng như hình
2.2.
Ví dụ : Xác ñịnh khối lượng ñào ñắp khi phải san tạo mặt bằng trong phạm vi bốn
ô 13,13’,14 và 14’ trên hình vẽ. Chiều dài cạnh lưới a=10m, cao ñộ tương ñối của mặt
tự nhiên ở các ñỉnh so với cao ñộ thiết kế là :
H
13
=+1,8; H
14
=1,1; H
15
=-0,6; H
23
=+0,55 ; H
24
=-0,7 và H
25
=-1,3.
Lần lượt xác ñịnh thể tích từng khối trong các tam giác.
Thể tích của lăng trụ tam giác 13, cao ñộ ñều mang dấu (+), nằm hoàn toàn trong
phần ñào ñi :
(
)
(
)
3
142313
2
13
5,57
6
1,155,08,1100
6
m
HHHa
V =
++
=
++
=
Thể tích khối 13’ gồm hai phần, phần ñào và phần ñắp, khối lượng dư ra sau ñiều
phối là :
(
)
(
)
3
241423
2
'13
8,15
6
7,01,155,0100
6
m
HHHa
V +=
−++
=
++
=
giá trị (+) nghĩa là phần ñào nhiều hơn phần ñắp.
Thể tích phần hình chóp, khối này nằm trong phần ñắp nên mang dấu (-)
( )( ) ( )( )
3
3
14242324
3
24
2
'13
5,2
1,17,055,07,06
7,0100
6
m
HHHH
Ha
V −=
++
×
−=
++
−=
∆
Thể tích của phần phải ñào hình nêm :
V
Nêm 13’
= V
13’
- V
∆13’
=15,5-(-2,5)= +18,3 m
3
Tương tự chúng ta tính cho các ô 14 và 14’. Kết quả tổng hợp trong bảng sau :
Khối lượng (m
3
)
N
0
tam
giác
Cao ñộ tương ñối của các ñỉnh
tam giác
ðào (+) ðắp (-)
Khối
lượng
ñất dư
(m
3
)
13
13’
14
14’
+1,8
+1,1
+1,1
-0,7
+1,1
+0,55
-0,7
-0,6
+0,55
-0,7
-0,6
-1,3
57,5
18,3
7,2
-
-
2,5
10,5
43,3
17
Cộng
83,0 56,3 +26,7
2.1. 2 - Các công việc chuẩn bị :
Trong công tác làm ñất, những công việc chuẩn bị bao gồm : san dọn mặt bằng và
lên khuôn công trình trên thực ñịa.
Công việc san dọn mặt bằng rất ña dạng, phụ thuộc vào ñặc ñiểm ñịa hình và qui mô
của công trình ñào ñắp.
Với ñiều kiện công trình nằm trong khu vực ñô thị công tác chuẩn bị còn phải tổ
chức ñường tránh ñảm bảo giao thông, rào ngăn khu vực thi công và di dời những công
trình ngầm ñi qua khu vực ñào hố móng.
Với ñịa hình trũng, thấp cần ñào hệ thống rãnh thoát dẫn nước ra ngoài khu vực thi
công hoặc dẫn về hố tụ ñể bơm ra ngoài ñảm bảo khu vực thi công không bị ngập nước.
Trong mặt bằng khu vực thi công cần san bóc hết lớp ñất hữu cơ phía trên, ñào hết
các gốc cây và tạo một ñịa hình tương ñối bằng phẳng ñể tiện cho việc ño ñạc lên khuôn
công trình.
Hình 2.3- Khuôn nền ñường
a) Khuôn nền ñắp.
b) Khuôn nền ñào.
Vị trí mép nền ñắp xác ñịnh từ tim cốt theo các công thức :
+ Về phía dưới sườn dốc :
1
2
n b
d mH
n m
= +
−
(2- 6)
+ Về phía trên sườn dốc :
2
2
n b
d mH
n m
= +
+
(2-7)
Vị trí mép nền ñào hoặc hố ñào tính từ tim cốt xác ñịnh theo các công thức :
+ Về phía dưới sườn dốc :
1
2
n b
d k mH
n m
= + +
+
(2- 8)
+ Về phía trên sườn dốc :
2
2
n b
d k mH
n m
= + +
−
(2- 9)
18
Những giá trị trên là hình chiếu của khoảng cách từ tim cốt ñến chân ta luy còn khi
ño khoảng cách trực tiếp trên mặt ñất phải nhân thêm với một hệ số hiệu chỉnh ñộ dốc
sườn k
s
:
1
2
+= nk
s
(2-10)
Biện pháp lên khuôn các vị trí
nằm dưới ñáy hố móng tiến hành
như sau :
Dùng cọc là những thanh gỗ
dựng hàng rào chắc chắn vây quanh
hố móng gọi là giá ño. Trên các
thanh ngang của giá ño dùng thước
xác ñịnh vị trí các góc của kết cấu
và dùng cưa hoặc ñinh ñánh dấu
ñiểm này. Khi muốn xác ñịnh vị trí
ñiểm góc này dưới ñáy hố móng
dùng dây thép nhỏ căng qua những
ñiểm ñã lấy dấu trên giá ño và dùng
rọi dóng từ ñiểm giao cắt giữa hai
dây căng xuống cao ñộ cần xác ñịnh.
2.1.3- Biện pháp ñào ñất trong hố móng :
a) ðào ñất trong hố móng trên cạn, không có kết cấu chống vách :
Hố móng có chiều sâu tối ña là 3m, vách hố móng có mái dốc 1: 0,75÷1:1.
Biện pháp thi công : Dùng máy ñào gầu nghịch, ñứng ở vị trí sao cho mép bánh
lốp hoặc cạnh dải xích cách mép hố móng 1,0m và di chuyển dọc theo chiều dài cạnh
hố ñể ñào lấy ñất lần lượt từng lớp. ðất ñổ lên ôtô tự ñổ và chuyển ra ngoài bãi thải của
công trường. Kết hợp nhân lực sửa sang ta luy hố móng. Khi ñào ñến vị trí cách cao ñộ
thiết kế của ñáy móng 0,5m thì phải ñào hoàn toàn bằng thủ công. Dùng nhân lực ñào
lấy ñi từng lớp ñất mỏng, vừa ñào vừa kiểm tra mặt bằng ñáy hố móng. Nền ñất dưới
ñáy hố móng chỉ ñược ñào ñi mà không ñược ñắp ñất bù vào. ðất thải ñược vận chuyển
lên miệng hố móng bằng thủ công, ñi theo bậc lên xuống tạo trên ta luy hố móng hoặc
xúc ñổ vào thùng chứa rồi dùng cần cẩu ñưa lên khỏi hố móng và ñổ lên ôtô. Trong hình
2. 6 các con số chỉ tầm với của máy ñào. Tùy theo kích thước hố móng và tầm với làm
việc của cần mà bố trí ôtô ñứng trước hoặc ñứng sau. Vị trí ñứng của ôtô thay ñổi theo
hành trình di chuyển của máy ñào.
Hỡnh 2. 5- Biện phỏp dúng kớch thước xuống dưới
ñỏy hố múng.
19
Hình 2. 6- ðào ñất trong hố móng ñào trần bằng máy ñào gầu nghịch.
b) ðào ñất trong hố móng trên cạn, có kết cấu chống vách :
Khi hố móng có chiều sâu lớn hơn 3m hoặc nền ñất yếu có hiện tượng cát chảy dễ
sập lở, ngoài ra ñể giảm bớt diện tích miệng hố móng vách hố móng ñào thẳng ñứng,
khi ñó thành hố móng phải ñược kè chống bằng kết cấu tạm thời gọi là tường ván
chống vách.
Giữa hai mặt tường ván ñối diện nhau có hệ thống văng chống ngang tạo thành
các ô hoặc các khe ngang gây khó khăn cho việc lựa gầu của máy ñào lấy ñất trong hố
móng. Tùy thuộc vào dạng của kết cấu văng chống mà sử dụng máy ñào gầu nghịch hay
máy ñào gầu ngoạm.
Hình 2. 7- ðào ñất hố móng có kết cấu chống vách
Nếu văng chống chỉ gồm một hàng các thanh chống ngang, tạo thành các khe
ngang, dùng máy ñào chạy dọc theo mép hố móng và lựa gầu lấy ñất theo các khe này,
ñất ñổ lên xe ô tô có ben tự ñổ và chuyển ra bãi thải.
Nếu kết cấu văng chống là một khung gồm các thanh chống theo chiều ngang và
thanh chống theo chiều dọc của hố móng tạo thành các ô thì không thể dùng máy ñào,
khi ñó dùng máy xúc gầu ngoạm, thả gầu qua các ô ñể ñào lấy ñất trong hố móng. ðất
ñưa lên có thể ñổ lên ôtô hoặc ñưa ra cách xa mép hố móng và ñổ ñống, sau ñó dùng
máy ủi san phẳng.
Cấu tạo của tường ván sẽ nghiên cứu trong chương 3.
+ Xác ñịnh năng suất của máy ñào :
321
60 kkvnkP =
(m
3
/h) (2-11)
trong ñó : ν - dung tích của gầu, tra theo lý lịch máy m
3
n- số chu kỳ hành trình ñào và ñổ một gầu của máy trong 1 phút.
tính theo công thức n =
t
60
.
t - thời gian của một chu kỳ ( phút) ñối với máy ñào có dung tích gầu
ν
=0,1
÷
0,3 m
3
chế ñộ quay gầu 90
0
,thời gian này là 0,5 phút
k
1
- hệ số triết giảm do không lấy ñầy gầu 0,95
k
2
- hệ số triết giảm do thời gian di chuyển 0,85.
k
3
- hệ số sử dụng máy không liên tục 0,75.
20
+ Xác ñịnh số lượng xe ô tô phối hợp với máy xúc :
Xe có trọng tải là G, lượng ñất mỗi lần xe chở ñược là
xe
G
V
γ
=
(m
3
), trong
ñó
γ
là khối lượng riêng của ñất, với ñất ñổ ñống lấy bằng 1,7 Tấn/m
3
. Thời gian của
một chuyến xe gồm thời gian ñi về, thời gian lùi vào vị trí ñổ và trút ñổ một ben ñất
hết khoảng 5 phút. Với tốc ñộ chạy xe trên công trường là 5km/h, khoảng cách vận
chuyển là L ( km), thì thời gian vận chuyển của một chuyến xe tính bằng :
12,0
5
2 +=
L
T (h) (2-12)
Số xe ôtô phối hợp là :
.
1
0,9
xe
T P
N
V
= +
(2- 13)
0,9 - là hệ số ñổ ñầy ben
P- năng suất của máy ñào (m
3
/h) tính theo (2-11)
Giá trị trên làm tròn, nếu phần thập phân dưới 0,9 có thể chọn loại xe nhỏ hơn.
c) ðào ñất trong hố móng bị ngập nước :
Ở khu vực ngập nước, với dạng móng có bệ ngập sâu vào trong nền người ta tiến
hành ñóng vòng vây cọc ván xung quanh phạm vi móng và ñào ñất trong vòng vây ñể
tạo hố thi công bệ móng. Sau khi ñào lấy ñất ñến cao ñộ thiết kế ñáy móng ñược ñổ
một lớp bê tông và bơm cạn nước.
ðào ñất hố móng trong ñiều kiện ngập nước bằng một trong hai biện pháp: dùng
máy ñào gầu ngoạm và bằng biện pháp xói hút.
Hình 2.8- ðào ñất hố móng trong ñiều kiện ngập nước bằng máy ñào gầu ngoạm.
a) Trường hợp nước ngập nông. b) Trường hợp nước ngập sâu.
1- Vòng vây cọc ván. 2- ñường công vụ. 3- sà lan.
So với MNTC, nếu chiều sâu ngập nước H
n
< 2m, thiết bị ñào và vận chuyển ñất
thải phải ñứng và di chuyển trên ñường công vụ hoặc trên sàn ñạo. Với chiều sâu ngập
nước H
n
≥ 2m , sử dụng các phương tiện nổi là sà lan hoặc hệ phao làm mặt bằng thi
công trên mặt nước.
Với nền sét, sét pha hoặc cát thô, cát lẫn sỏi sạn, trong hố móng không bị vướng
các ñầu cọc thì nên sử dụng máy ñào gầu ngoạm có dung tích gầu từ 1,2÷2,5m
3
. Khi H
n
<2m, bố trí xe cẩu di chuyển trên ñường công vụ ñể ñào lấy ñất ở các vị trí của hố móng
21
và ñất thải ñược ñổ sang bên cạnh. Khi H
n
≥ 2m ñặt xe cẩu ñứng cố ñịnh trên phao thả
gầu lấy ñất ở trong hố móng rồi ñổ ñất ra sông hoặc ñổ vào xà lan vận chuyển.
Với nền cát, cát lẫn sỏi cuội rời rạc và ñặc biệt nền ñào bị vướng các ñầu cọc ñào
ñất hố móng bằng biện pháp xói hút hoặc hút thủy lực.
Khi gặp nền ñất chặt, sử dụng thiết bị xói hút có các ñầu vòi xói nước ñể phá ñất
nền thành bùn với các hạt rời và dùng ñầu hút ñể hút hỗn hợp bùn thải ra ngoài. Máy
hút bùn có hai loại : máy hút khí ñộng thổi bằng hơi ép và máy hút thủy lực dùng bơm
ép nước.
Cấu tạo máy hút khí ñộng bao gồm ống hút có ñường kính 100÷250mm, ñi kèm
song song với ống hút là ñường ống dẫn hơi ép xuống buồng hút bó trí gần sát cửa hút ở
phía dưới. Tại ñây ñường ống hơi ép ñổi chiều và thổi vào trong buồng hút một góc
chéo 20÷25
0
so với phương thẳng ñứng rồi theo ñường ống ñi ngược lên tạo nên một
buồng chân không tại khu vực cửa hút, do ñó nước và bùn bị cuốn vào rồi theo luồng
khí ép chảy dọc theo ống hút ñể xả ra ngoài. Máy có thể cuốn
theo lên cả những viên ñá
kích cỡ lớn lớn có thể làm tắc ñường ống, do ñó ở miệng ống người ta hàn lưới ñể chặn
lại chỉ cho những viên ñá có kích thước nhỏ hơn 1/4 ñường kính ống lọt qua. Biện pháp
xói hút không áp dụng ñược ñối với nền sét dẻo bởi dễ bị làm tắc ñường ống trong quá
trình bơm hút.
a)
b)
c)
A
Nót A
H¬i Ðp
Bïn
Hình 2. 9- Cấu tạo máy xói hút khí ñộng và biện pháp tổ chức ñào ñất bằng máy xói hút.
a- Cấu tạo chung của máy xói hút ; b- ñầu xói ; c- ñầu hút
ðể ñào xói ñất phải có máy
bơm áp lực nước 90m và lưu lượng 90m
3
/h, năng suất
của máy hút từ 2÷4m
3
/h. Chỉ tiêu hơi ép cho 1m
3
bùn hút lên phụ thuộc vào ñộ sâu ñào
và xác ñịnh theo ñồ thị trong hình vẽ dưới ñây, trong ñó h là ñộ cao ñưa bùn lên khỏi
mặt nước còn H tính từ cao ñộ ñặt máy ñến cao ñộ ñầu hút.
22
9 10
(m)
h=1m
h=2m
h=3 m
Độ sâu hạ đầu hút H
Chỉ tiêu hơi ép cho 1m3 bùn
3
mã hiệu
Công suất
(m
3
/h)
á
p lực
( m)
Công suất
động cơ
(kW)
Trọng
lợng
(daN)
hpg-2
28. 8 20 7 300
3gp-8
50 15 10 355
5gp- 8
100-250 34-38 40 950
6pc -9
250 43 75 1500
8gpu-12
380 19. 5 55 2000
Bảng 2-1
- Công suất một số loại máy hút khí động
0
1
2
3
4
V( m )
2 3 4 5 6 7 8
Hỡnh 2.10- Ch tiờu hi ộp v thụng s k thut ca mt s mỏy hỳt khớ ủng.
Thit b xúi hỳt ủc gn trờn giỏ ch A v ủc di chuyn trờn mt sn ủo dng
trờn mt vũng võy ca h múng.
Cu to ca mỏy hỳt thy lc tng t nh mỏy hỳt khớ ủng nhng dựng dũng
nc bm vi ỏp lc nc 1,0ữ1,5 Mpa v lu lng 150m
3
/h ủ to thnh dũng hỳt
Vi nn cỏt ri mm thỡ khụng cn vũi xúi ủ ủo phỏ m cú th dựng ủu hỳt trc
tip hỳt ủt cỏt lờn. Trc tiờn to l lũng cho sõu hn mt nn xung quanh 20ữ30cm
v th ủu hỳt xung sỏt mt nn , khi hỳt nc b cun vo ri to thnh dũng chy tc
ủ ln lm xúi ủt nn v cun theo. Dựng cn cu hoc giỏ ch A di chuyn dn ủu
hỳt ủ cú th ủo rng ra xung quanh v sõu dn xung ủn cao ủ cn thit.
Khi nhng viờn ủỏ cú kớch c ln khụng lt qua ca hỳt ca mỏy hỳt bựn ủng li
di ủỏy h múng vi khi lng ln ngi ta dựng mt loi thit b gi l lng hỳt
ủỏ hot ủng theo nguyờn lý ca mỏy hỳt thy lc nhng ch hỳt nhng viờn ủỏ kớch
thc 10ữ25cm. Cỏc viờn ủỏ ny hỳt vo lng cha bng thộp, khi ủy c ủu hỳt ủc
ly lờn ủ x ủỏ ra.
a) b)
1
2
5
6
4
3
(1,5-2)d
(2-3)d
2
0
300
1250
2000
75
nuớc cao áp
Bùn
d
Hỡnh 2. 11 Cu to mỏy hỳt thy lc (a) v lng hỳt ủỏ (b).
23
1- lồng chứa. 2-ống bơm nước. 3- buồng hút. 4- ống hút. 5- lưới chắn. 6- ñá cuội ñược
hút lên.
2. 2- CÔNG TÁC NỔ MÌN.
Nổ mìn là sử dụng sức công phá của thuốc nổ ñể phá vỡ một khối lớn, rắn chắc.
Trong xây dựng nổ mìn ñược dùng ñể ñào phá ñá mở ñường, ñào hầm và khai thác ñá
trong các mỏ vật liệu, phá dỡ công trình cũ, tạo mặt bằng . Trong thi công cầu một số
trường hợp sau ñây cũng cần phải áp dụng biện pháp nổ mìn ñể phối hợp với những
công tác thi công khác :
-
Phá những tảng ñá mồ côi.
-
ðào phá ñá dưới ñáy hố móng.
- Phá móng và mố trụ cầu cũ.
- Phá dỡ kết cấu nhịp cầu cũ.
Khi gặp phải những trường hợp trên, ñơn vị thi công thường phải thuê những ñơn vị
khác có chuyên môn và tư cách pháp nhân về nổ mìn thực hiện. Nếu ñơn vị thi công
có chứng chỉ về nổ mìn và xin cấp phép thì có thể tự tổ chức nổ phá. Dù sao người kỹ
sư xây dựng cũng cần phải có kiến thức cơ bản về nổ phá mìn.
2. 2. 1- Khái niệm về nổ mìn :
Nổ là một phản ứng hóa học cực nhanh
kèm theo giải phóng một năng lượng lớn, tại
tâm nổ nhiệt ñộ lên tới 3000
0
C, áp suất cao và
tăng ñột ngột làm cho môi trường xung quanh
tâm nổ sinh ra làn sóng lan truyền va ñập với
vận tốc lớn, những tác dụng này có sức công
phá và hủy hoại ghê gớm, càng gần tâm nổ ảnh
hưởng này càng lớn. Quan sát môi trường sau
khi nổ người ta phân biệt ba vùng tác dụng gồm
:
- Vùng nén, môi trường bị nén chặt ñột
ngột và bị nát vụn.
-
Vùng phá rời : môi trường bị chia cắt,
phá vỡ
- Và vùng chấn ñộng: làn sóng va ñập không ñủ phá vỡ kết cấu mà chỉ làm chấn
ñộng các phần tử tạo nên môi trường, vùng này ñược coi là còn nguyên vẹn sau khi nổ.
Trong nổ phá chúng ta chỉ quan tâm ñến hai vùng trong và gọi chung là vùng phá hoại.
Hình 2. 13 – Ba hình thức nổ mìn :
a) nổ hạn chế n<1 ; b) nổ tung n=1 ;c) nổ văng xa n>1
Hỡnh 2. 12- Các vùng tác d
ụng
của nổ. 1-Vùng nén (nát vun
).
2- Vùng phá rời. 3- Vùng ch
ấn
ñộng