Thi công bê tông cốt thép

29/04/14
1
GIẢNG VIÊN: THS. TRẦN QUANG HUY
KỸ THUẬT THI CÔNG
PHẦN III: THI CÔNG KẾT CẤU
BTCT DỰ ỨNG LỰC
NỘI DUNG GỒM:
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
3. CÁC CHỈ DẪN KỸ THUẬT CƠ BẢN
4. THIẾT BỊ THI CÔNG
5. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý
29/04/14
2
Các tên gọi khác của BTCT dự ứng lực
1. Bê tông cốt thép ứng suất trước
2. Bê tông cốt thép ứng lực trước
3. Bê tông tiền áp
4. Prestressed concrete - PC (tiếng Anh)
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG
LỰC
29/04/14
3
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.1. Nguyên lý:
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.1. Nguyên lý:
29/04/14
4
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.2. Tiêu chuẩn áp dụng:

TCXDVN 356:2005 – về chỉ dẫn thiết kế kết
cấu BTCT ứng suất trước
Đây là tiêu chuẩn trong khuôn khổ đề tài Khoa
học công nghệ do Bộ Xây dựng đặt hàng.
Tài liệu này được biên soạn trên cơ sở tài liệu
“Hướng dẫn thiết kế kết cấu BTCT ứng suất
trước” của Cộng hòa liên bang Nga ( Chu
2.03.01-84)
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.2. Tiêu chuẩn áp dụng:
Một số phạm vi áp dụng của TCXDVN 356:2005
 Không dùng cho BT có khối lượng riêng TB <
500 kg/m3 và lớn hơn 2500 kG/m3
 Không dùng cho BT Polymer, BT có chất kết
dính vôi – xỉ và chất kết dính hỗn hợp,…
29/04/14
5
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.3. Ưu nhược điểm của BTCT DƯL
Ưu điểm:
 Dùng thép ít hơn từ 15 – 80 %
 Hiệu quả nhất ở các cấu kiện nhịp lớn phải dùng nhiều
cốt thép chịu kéo như dầm, giàn, xilo, tường bể chứa
(tiết kiệm 50 – 80% thép)
 Trong cấu kiện nhịp nhỏ, do cốt thép cấu tạo chiếm tỉ
lệ khá lớn nên tổng số thép tiết kiệm sẽ ít hơn (chỉ
khoảng 15%).
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.3. Ưu nhược điểm của BTCT DƯL
 Có khả năng chống thấm tốt (nguyên nhân là gì?)

 Có độ cứng lớn hớn (thể hiện qua độ võng và biến
dạng nhỏ hơn)  có tiết diện thanh mảnh hơn so với
BTCT thường khi thiết kế với điều kiện chịu lực như nhau.
 Ngoài ra, do có tính chất chống nứt và độ cứng tốt nên
tính chống mỏi của kết cấu được nâng cao khi chịu tải
trọng trùng phục.
 Do nén trước nên tạo được tính liên tục của các mối
nối cho kết cấu lắp ghép
29/04/14
6
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.3. Ưu nhược điểm của BTCT DƯL
Nhược điểm:
 Có thể gây ứng suất kéo bất lợi làm BT có thể bị nứt
không mong muốn.
 Chế tạo BTCT DƯL cần có thiết bị đặc biệt, công nhân
lành nghề, có sự kiểm soát chặt chẽ về kỹ thuật (ví dụ
như có thể làm mất dư ứng lực do tuột neo)
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Thanh căng trong vòm cuốn
29/04/14
7
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Neo công trình xuống các lớp đất đá sâu
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Neo công trình xuống các lớp đất đá sâu
29/04/14

8
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong các xi lô, bể chứa
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong dầm, sàn BTCT
29/04/14
9
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong dầm, sàn BTCT
Bố trí dự ứng lực đối với dầm cầu
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong dầm, sàn BTCT
Bố trí dự ứng lực đối với dầm cầu
29/04/14
10
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong dầm, sàn BTCT
Bố trí dự ứng lực đối với dầm cầu
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong sản xuất cọc
Cọc vuông BTCT dự ứng lực
29/04/14
11
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC

1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong sản xuất cọc
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong sản xuất cọc
Cọc ống BTCT ly tâm dự ứng lực
29/04/14
12
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong sản xuất cọc
Cọc ống BTCT ly tâm dự ứng lực
1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC1. TỔNG QUAN VỀ BTCT DỰ ỨNG LỰC
1.4. Ứng dụng của kết cấu BTCT dự ứng lực
 Dự ứng lực trong sản xuất cọc
Cọc ván BTCT dự ứng lực
29/04/14
13
2. PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
Căng trước (căng trên bệ)
Căng sau (căng trên bê tông)
Dùng công nghệ xi măng trương nở
Dự ứng lực căng ngoài
29/04/14
14
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng trước (căng trên bệ)- Pre-Tensioning

2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng trước
(căng trên bệ)
• Bước 1: Cố định một đầu vào bệ còn đầu kia kéo ra với lực kéo N
• Bước 2: Thép được kéo sẽ giãn ra một đoạn D (thép chịu kéo
vẫn trong giới hạn đàn hồi)
• Bước 3: lắp đặt cốt thép thông thường khác rồi đổ Bê tông
• Bước 4: đợi BT đông cứng và đạt cường độ cần thiết (80% R28)
thì thả các cốt thép DƯL rời khỏi bệ (buông cốt thép). Lúc này, thép
CĐC có xu hướng co ngắn lại và thông qua lực dính giữ thép với BT
trên suốt chiều dài cấu kiện, cấu kiện sẽ bị nén lại với giá trị lực nén
bằng lực N đã dùng để kéo cốt thép CĐC.
29/04/14
15
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng trước (căng trên bệ)
• Ưu việt đối với những cấu kiện sản xuất hàng loạt trong nhà máy.
• Có thể xây dựng bệ căng cố định dài từ 75 – 150m để một lần căng
cốt thép có thể đúc được nhiều cấu kiện.
Ví dụ cấu kiện cọc ván BTCT dự ứng lực
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng trước
(căng trên bệ)
• Khi căng trước trên bệ sử dụng các loại thép sau:
 Thép thanh
 Thép sợi cường độ cao dạng bó
 Tao cáp (thép xoắn)

29/04/14
16
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng trước (căng trên bệ)
 Ưu điểm:
 Thông thường được sản xuất trong nhà máy  chất
lượng cao (với Mác bê tông thường từ 450 – 600 kg/cm2,
Thép cường độ cao từ 18.600 – 17.700 kg/cm2)
 Tiết kiệm vật liệu (một ví dụ)
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng trước (căng trên bệ)
 Ưu điểm:
 Tốc độ thi công nhanh
 Tạo ra những không gian lớn, ít cột chống
 Ít chịu ảnh hưởng của thời tiết (do sản xuất trong nhà
máy có mái che phủ)
29/04/14
17
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng trước (căng trên bệ)
 Nhược điểm:
 Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống kích cao
 Không phù hợp với các công trình có yêu cầu tạo dự
ứng lực ở hiện trường
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng sau (Post-Tensioning)

29/04/14
18
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng sau (Post-Tensioning)
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng sau
(căng trên bê tông)
• Bước 1: Lắp đặt cốt thép thường, đặt sẵn ống gen trong bê tông
• Bước 2: Đổ bê tông
• Bước 3: Khi bê tông đạt cường độ, tiến hành luồn cáp CĐC và
căng tới ứng suất thiết kế.
• Bước 4: Khi căng xong, cốt thép CĐC được neo chặt và hai đầu
của cấu kiện (neo nhờ các bộ neo)
• Bước 5: bơm vữa CĐC và trong ống rãnh để bảo vệ cốt thép khỏi
bị ăn mòn, lắp đầy tiết diện bê tông và tạo lực dính giữa BT và thép
29/04/14
19
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng sau (căng trên bê tông)
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng sau (căng trên bê tông)
• Khi căng sau trên bê tông sử dụng các loại thép sau:
 Thép sợi cường độ cao dạng bó
 Tao cáp (thép xoắn)
29/04/14
20

2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng sau (căng trên bê tông)
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng sau (căng trên bê tông)
Ưu điểm:
 Có tính cơ động cao, có thể căng kéo ngoài công trường.
Ngoài ra, có thể thi công dự ứng lực cho các công trình có
kích thước lớn (mà nhà máy sản xuất thì không có phương
tiện nào chở nổi)
 Chi phí phục vụ căng kéo thấp hơn so với phương pháp
căng trước
29/04/14
21
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Căng sau (căng trên bê tông)
Nhược điểm:
 Rủi ro trong quá trình thi công cao, chất lượng phụ thuộc
vào nhiều công đoạn như căng kéo thép, bơm vữa bê tông
vào ống gen, ma sát giữa ống gen với bê tông và ống gen với
thép,…
 Không kinh tế khi thi công nhiều cấu kiện có cùng hình
dạng kích thước với nhau.
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Phương pháp sử dụng xi măng trương nở
29/04/14
22

2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Dự ứng lực căng ngoài
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Dự ứng lực căng ngoài
29/04/14
23
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Dự ứng lực căng ngoài
Là bố trí các bó cốt thép dự ứng lực ở bên ngoài tiết diện bê tông,
một số chú ý đối với phương pháp :
• Các bó thép dự ứng lực tác động vào khối bê tông thông qua các
ụ truyền lực được đúc liền hoặc áp chặt vào khối bê tông bằng bu
lông cường độ cao và keo dán.
• Để bố trí các bó thép theo đường gãy khúc cần phải tạo thêm ụ
chuyển hướng của bó thép.
• Các bó cáp dự ứng lực ngoài được bảo vệ bằng cách luồn vào
trong các ống thép hoặc nhựa, các ống này được bơm đầy vữa xi
măng hay chất đặc biệt để bảo vệ chống gỉ cho các bó thép.
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Dự ứng lực căng ngoài
Phạm vi ứng dụng
• Nếu việc đặt cốt thép dự ứng lực trong bê tông quá dày
hoặc đặc gây khó khăn cho việc đổ bê tông
• Khi bố trí cốt thép dự ứng lực tạm thời chỉ để phục vụ
thi công
• Sửa chữa công trình cũ (ví dụ cầu Sài Gòn, cầu Đồng

Nai)
29/04/14
24
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY DỰ ỨNG LỰC
2.2. Phương pháp căng
 Dự ứng lực căng ngoài
3. CÁC CHỈ DẪN KỸ THUẬT CƠ BẢN
29/04/14
25
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
 TCXDVN 389:2007 – Yêu cầu kỹ thuật và nghiệm thu
sản phẩm BT dự ứng lực.
 TCXDVN 356 – 2005 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt
thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
3. CÁC CHỈ DẪN CƠ BẢN VỀ CẤU TẠO3. CÁC CHỈ DẪN CƠ BẢN VỀ CẤU TẠO
3.1 Vật liệu
3.1.1. BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO
 Bê tông dùng trong kết cấu BTCT DƯL có cấp độ bền tối
thiểu là B15. Việc lựa chọn mác BT phụ thuộc vào dạng, loại
và đường kính cốt thép căng, hay phụ thuộc vào việc có hay
không dùng neo:
Ví dụ: đối với thép sợi
 Thép D  5  Bê tông có cấp độ bền tối thiểu B20
 Thép D  6  Bê tông có cấp độ bền tối thiểu B30
 Đối với kết cấu đúc sẵn dự ứng lực căng trước sử dụng
mác 400-600
 Bê tông phải được bảo dưỡng bằng cách phủ bạt dưỡng hộ
nhiệt bằng hơi nước.