Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i
Khoa C«ng Tr×nh
Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng thi c«ng cÇu F2
Biªn So¹n : Hå Xu©n Nam
Bé m«n CÇu HÇm - §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i.
Hµ Néi - 2006
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
1
chế tạo các cấu kiện cầu thép
(Tham khảo ti liệu: chu viết bình Nguyễn văn nhậm)
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
2
Chơng 1: thi công kết cấu nhịp cầu dầm thép.
1.1. Các giai đoạn thi công cầu thép:
- Các loại kết cấu nhịp cầu thép:
+ Cầu dầm đặc
+ Cầu giàn
+ Cầu vòm
+ Cầu treo.
- Các giai đoạn thi công cầu thép:
+ Sản xuất các bộ phận của kết cấu thép trong xởng.
+ Lắp đặt các bộ phận thành kết cấu tại công trờng.
+ Di chuyển kết cấu nhịp ra vị trí và đặt lên gối cầu trên mố trụ.
+ Làm kết cấu mặt cầu, lề ngời đi bộ, lan can và các trang thiết bị trên cầu.
+ Sơn và hoàn thiện cầu.
+ Duy tu bảo dỡng cầu thờng xuyên.
Chế tạo cấu kiện
Vận chuyển đến
Công trờng
trên nhịp
Lắp ráp tại chỗ
Lắp ráp
trên bi
lên nhịp
Lao
Làm mặt cầu Hoàn thiện cầu
1.2. Lắp ráp kết cấu nhịp trên bi.
- Vị trí bãi lắp dầm đợc bố trí ngay trên nền đờng đắp đầu cầu. Vị trí của bãi lắp
phải đợc chọn theo biện pháp lao dầm sau này:
+ Nếu đặt dầm lên nhịp theo phơng pháp cẩu dọc thì bãi lắp đợc bố trí ngay tại
nền đắp đầu cầu, cao độ của bãi lắp bằng với cao độ thiết kế của nền đờng
đầu cầu sau này.
+ Nếu đặt dầm lên nhịp theo phơng pháp cẩu ngang thì bãi lắp đợc bố trí tại khu
vực bãi dới chân của nền đờng đắp đầu cầu hoặc tại một bãi sông gần đó với
cao độ bằng với cao độ của bãi sông để tạo điều kiện thuận lợi trong việc vận
chuyển KCN ra vị trí đứng của cần cẩu.
+ Nếu lao dầm lên nhịp theo phơng pháp lao kéo dọc trên hệ đờng trợt con lăn
thì bãi lắp đầu cầu đợc bố trí tại nền đặp đầu cầu với cao độ bãi bằng với cao
độ của xà mũ mố để tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình kích kéo KCN. Sau
khi thi công xong KCN thì mới tiến hành đổ bê tông phần tờng đỉnh của mố.
- Kích thớc của bãi lắp kết cấu nhịp
+ Sơ đồ bố trí lắp ráp KCN trên bãi.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
3
Lbãi
BcẩuBlề
Cần cẩu
Bbãi
B
+ Chiều dài của bãi: 5
+
+
=
muidannhiplaobai
LLL (m)
Trong đó :
L
nhiplao
: là chiều dài lớn nhất của các nhịp cần lao.
L
muidan
: là chiều dài của đoạn mũi dẫn sử dụng khi lao kéo.
5m : là phạm vi đứng của cần cẩu phục vụ trong quá trình thi công.
+ Số lợng nhịp dầm nối nhau trên bãi phụ thuộc vào biện pháp tổ chức lao kéo
Nếu lao bằng cần cẩu thì tiến hành lắp ráp từng nhịp một và không có
mũi dẫn dó đó : 5
+
=
motnhipbai
LL (m)
Nếu lao theo phơng pháp lao dọc trên hệ đờng trợt con lăn thì tiến
hành nối 2
ữ
3 nhịp thành một khối đồng thời có sử dụng mũi dẫn dó đó:
5
2
+
+
=
muidannhipbai
LLL (m)
+ Chiều rộng của bãi.
lecaubai
bbBB
+
+
=
Trong đó :
B : là bề rộng phủ bì của cụm dầm lớn nhất. Thông thờng trong quá trình thi
công để đảm bảo ổn định trong quá trình lao kéo ta thờng ghép thành các
cụm dầm, mỗi cụm từ 2
ữ
3 dầm bằng hệ liên kết ngang.
bcẩu : là đờng di chuyển cho cần cẩu : bcẩu = 3.5m.
b
lề
: là bề rộng đờng ngời đi phục vụ trong quá trình thi công.(1m)
ệ Trong trờng hợp nền đờng đầu cầu không đủ bề rộng yêu cầu của bãi thì ta sẽ
phải tiến hành đắp thêm sang một hoặc sang cả hai bên. Các dầm đợc liên kết
thành cụm, tối thiểu là 2 dầm và tối đa tuỳ thuộc vào trọng lợng cẩu.
- Yêu cầu về cấu tạo kết cấu bề mặt của bãi.
+ Nền đờng đầu cầu và mặt của bãi lắp dầm phải đợc đầm kỹ, tạo dốc và thoát
nớc ngang tốt.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
4
+ Trên bề mặt bãi phải đợc dải đá dăm để tạo phẳng và phân phối đều áp lực
xuống nền đờng.
+ Mặt đờng di chuyển của cần cẩu phải đợc dải cấp phối chống lầy lội khi gặp
thời tiết xấu.
- Các thiết bị phục vụ trong quá trình lắp ráp KCN
+ Cần cẩu 16 ữ25 tấn
+ Kích răng 3 ữ5 tấn, kích thuỷ lực 10
ữ
20 tấn
+ Chồng nề, tà vẹt, gỗ kê đệm khi cần thiết.
+ Các dụng cụ cầm tay phục vụ cho quá trình thực hiện liên kết đinh tán hoặc bu
lông nh : búa, cờ lê, khoan tay
+ Máy hàn điện.
- Trình tự lắp ráp kết cấu nhịp.
+ Chế tạo các bộ phận của kết cấu trong nhà máy và vận chuyển đến công
trờng.
+ Tiến hành đo, đánh dấu vị trí tim các dầm và vị trí mối nối.
+ Dùng cần cẩu cẩu các đoạn dầm đặt lên chồng nề.
+ Gá tạm một số thanh liên kết ngang giữa các đoạn dầm để chống lật.
+ Lắp gá tạm mối nối, hệ liên kết dọc và hệ liên kết ngang.
+ Thực hiện nối ghép hoàn chỉnh tại vị trí mối nối.
- Dầm đợc chia thành từng đoạn để vận chuyển, các đoạn này nối lại với nhau
bằng mối nối công trờng đồng thời là mối nối tạo vồng. Những đoạn dầm trong
cùng một cụm đợc cẩu đặt lên tất cả các điểm kê chồng nề.
+ Mỗi một đầu đoạn dầm kê lên một chồng nề.
+ Chồng nề tà vẹt có chiều cao 50ữ70cm và đặt tránh ra ngoài không đợc nằm
trong phạm vi mối nối, đồng thời tạo khoảng trống giữa hai chồng nề là 70cm để
có thể kích và thao tác lắp ráp mối nối.
+ Khi đặt lên chồng nề cần phải giữ ổn định bằng cách lắp tạm một số thanh liên
kết ngang giữa các dầm trong cụm.
+ Các loại chồng nề:
Chồng nề tà vẹt gỗ :Dùng các thanh tà vẹt gỗ xếp từng lớp ngang, dọc kê
lên nhau và cố định bằng các đinh đỉa .
Chồng nề thép : gồm các đoạn thép chữ I bó từng đôi một và xếp chồng
cũi lợn
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
5
- Gá lắp các bản vào mối nối: lắp các bản nối cánh dới trớc, lắp vào một đầu
dầm đặt nằm ngang trớc và chốt tạm bằng các con lói hình trụ, để lắp vào đầu
kia dùng con lói hình côn đóng kết hợp kích hoặc hạ thấp điểm kê tại gối (nếu
cần) sẽ có tác dụng kéo cho các lỗ đinh ở trên cánh dầm và trên bản nối so
trùng khớp vào với nhau. Khi các lỗ đinh đã trìng khớp, dùng các con lói hình trụ
chốt lại. Tiếp đó lắp bản nối bụng. Cuối cùng lắp bản cá trên và chốt lại bằng
các con lói.
+ Dùng con lói hình côn đóng để làm trùng khớp các lỗ đinh.
+ Chốt tạm (chống cắt) bằng các con lói hình trụ. Số lợng 25% số lỗ đinh trong
mỗi phía của mối nối .
+ Dùng bu lông thi công xiết ép chặt khít các bản thép trong liên kết .Số lợng bu
lông thi công chiếm 40% số lợng con lói .
Loại a- Con lói hình côn làm bằng thép mềm CT2.
Đờng kính chỗ lớn nhất = lỗ+2mm.
Loại b- Con lói hình trụ làm bằng thép cứng CT5.
Đờng kính thân lói nhỏ hơn đờng kính lỗ đinh một
chút và bằng lỗ 0,2mm.
+ Thực hiện liên kết chính thức , tháo dần các
bu lông thi công và con lói nhng phải bảo
đảm số con lói không đợc nhỏ hơn 25% số
lỗ đinh còn lại cha tán đinh hoặc lắp bu
lông CĐC.
- Biện pháp gá tạm các đốt dầm liên kết bằng
hàn
+ Trên bản cánh ở mỗi đầu mối nối bố trí các
tai định vị . Các tai này nằm ngang chìa ra
hai bên hoặc thẳng đứng vuông góc với
cánh dầm .
+ Các tai định vị có khoan lỗ để liên kết .
+ Dùng bản nối có khoan lỗ để liên kết các tai định vị ở hai phía mối nối lại với
nhau bằng chốt lói và bu lông thi công .
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
6
+ Cặp bộ gá tăng cờng cho sờn dầm chống ứng suất nhiệt trong khi hàn .
+ Sau khi thực hiện xong mối hàn, tháo bỏ liên kết gá tạm
- Công nghệ thực hiện liên kết đinh tán:
+ Đinh tán làm bằng thép CT2. Đờng kính d= lỗ-1mm. Đinh đợc tạo sẵn một
mũ hình chỏm cầu. Chiều dài thân đinh còn lại đợc tính toán sao cho kho tán
đầu còn lại thân đinh bị chùn ngắn lại để ép sát bề mặt các bản thép:
L=1,18.(+d) (mm), với : chiều dày các bản tệp bản thép tán ép với nhau.
+ Các đinh đựoc nung ở 1000ữ1100
0
c, dùng kìm gắp lắp vào lỗc đinh, phía mũ
đinh có cối giữ, đầu cha có mũ đợc dập bằng búa hơi ép, mặt búa có khuôn
hình chỏm cầu.
+ Mối nối đợc gá lắp và bó chặt bằng bu lông thi công, tán đến đâu tháo bỏ bu
lông bó và lói đến đó, đảm bảo số lợng con lói không nhỏ hơn 25% số lỗ đinh
còn lại.
+ Ngày nay nối ghép bằng đinh tán ít đợc sử dụng trong mối nối thi công, nó
thờng đợc sử dụng trong những mối nối lắp cụm trong xởng chế tạo
- Công nghệ thực hiện bằng liên kết bu lông cờng độ cao:
+ Liên kết bu lông cờng độ cao làm việc nhờ ma sát giữa hai mặt bản thép tiếp
xúc với nhau.
+ Khả năng chịu lực của bu lông cờng độ cao S=0,78.N.f với N là lực xiết. Nếu N
lớn làm đứt thân bu lông, vì vậy bu lông đợc chế tạo từ thép có cờng độ cao
1200Mpa. f=0,4 ữ 0,45: hệ số ma sát có đợc nhờ xử lý phun cát sạch đều hạt
và sấy khô, phun cát với áp suất hơi ép lên đến 6at
+ Mối nối ghép đã đợc bó chặt bằng lói và bu lông thi công, lắp bu lông vào
những lỗ đinh còn trống và xiết chặt đến 80% lực xiết N thì tháo dần lói và bu
lông thi công ra.
+ Để tránh cong bản thép thì xiết bu lông từ giữa đám đinh dồn ra hoặc xoắn ốc từ
trong ra ngoài.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
7
+ Lực xiết đợc kiểm tra thông qua mô men xiết: M=k.N.d (T.m) với d là đờng
kính thân bu lông (mm), k hệ số lấy bằng 0,17.
+ Xiết lần đầu với 80% mô men xiết và phải theo dõi đồng hồ đo áp suất.
1.3. Thi công lắp đặt dầm thép bằng cần cẩu
1.3.1. Lắp đặt bằng cẩu dọc.
1.3.1.1. Đặc điểm v phạm vi áp dụng.
- Đặc điểm:
+ Tiến độ thi công nhanh chóng rút ngắn thời gian thi công, tính kinh tế cao.
+ Đảm bảo liên kết giữa các đoạn và các cụm dầm tốt do quá trình lắp ráp đợc
tiến hành tại bãi lắp đầu cầu.
+ Không phải xây dựng hệ đà giáo trụ tạm.
+ Tốn chi phí lắp dựng bãi lắp đầu cầu.
- áp dụng:
+ Cần cẩu phải có đủ sức nâng cần thiết.
+ Có vị trí đứng cho cần cẩu để lấy các cụm dầm và đặt lên nhịp.
+ Khi thi công KCN giản đơn.
1.3.1.2. Lựa chọn cần cẩu.
- Cần cẩu sử dụng trong quá trình cẩu dọc KCN phải đảm bảo các điều kiện sau:
+ Sức nâng của cần cẩu phải lớn hơn trọng lợng của cụm dầm lớn nhất:
Q > P
max
+ Tầm với L (m): Phải đảm bảo cần cầu có thể lấy đợc cụm dầm và đặt lên nhịp
an toàn.
+ Chiều cao tối đa của móc cẩu H (m).
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
0246810121416
Sức nâng Q(Tấn)
Tầm với L (m)
P
P
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
8
- Xác định tầm với của cẩu: Căn cứ vào vị trí đứng của cần cẩu để xác định đợc
khoảng cách từ vị trí cẩu đến điểm lấy dầm và điểm đặt dầm lên nhịp. Lấy giá trị
lớn nhất trong hai khoảng cách này đó chính là tầm với của cần cẩu L (m).
- Xác định sức nâng của cẩu: Từ giá trị tầm với L đã chọn => tra đờng đặc tính
của tơng ứng với từng loại cẩu để chọn sức nâng của cẩu: Q > P
max
1.3.1.3. Treo dầm lên cần cẩu.
- Đối với kết cấu nhịp có trọng lợng lớn, thiết kế riêng tai cẩu để móc cáp
- Đối với trọng lợng nhịp không lớn (khoảng 40 T ) buộc cáp vào vị trí hai dầm
kích đầu nhịp .
- Cách buộc cáp vào dầm ngang kích
+ Dùng dây số 8 hoặc đây vạn năng để làm quai
xách tại hai dầm ngang kích
+ Đệm gỗ vào những chỗ dây cáp tì vào thép
dầm.
+ Dùng ma ní hãm các nhánh cáp ép chặt vào
dầm ngang.
+ Dùng dây treo 2 nhánh móc vào quai xách và
treo lên cần cẩu.
- Dây cáp treo đợc chọn phụ thuộc vào sức căng của dây.
sin.2
P
S =
- Biện pháp treo cụm dầm lên cẩu.
Buộc sai Buộc đúng Ma ní
1.3.1.4. Tổ chức thi công.
- Sơ đồ bố trí thi công:
P
S
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
9
MNTC
L
1
L3
L
2
- Trình tự lắp đặt nhịp biên:
+ Lắp ghép các cụm dầm trên bãi lắp đầu cầu.
+ Lắp dựng hệ thống đờng ray di chuyển.
+ Di chuyển các cụm dầm đến vị trí đứng bên cạnh cần cẩu. Không đợc đặt các
cụm dầm ở phía sau cần cẩu vì trong quá trình thi công cần cẩu chỉ có thể quay
đợc một góc tối đa là 150
o
. Nh vậy ta phải dành chỗ đứng cho cần cẩu nên
chỉ có thể lắp từng cụm dầm, sau khi đặt lên nhịp mới tiến hành lắp cụm tiếp
theo.
+ Cần cẩu đứng trên đỉnh mố, mép dải xích hoặc mép chân đế của chân cần cẩu
chống cách tờng đỉnh 1m và quay cần lấy cụm dầm rồi đặt lên nhịp.
+ Tiến hành lắp cụm dầm gần vị trí cẩu trớc, cụm ở xa lắp đặt sau. Trớc tiên đặt
dầm lên các chồng nề. Kích,sàng điều chỉnh cho từng cụm dầm đứng đúng vị trí
trên gối
+ Thực hiện liên kết ngang và các liên kết dọc (nếu có) giữa các cụm dầm và hạ
xuống gối cầu.
+ Kích, tháo bỏ chồng nề. Hạ KCN xuống gối cố định trớc sau đó hạ xuống gối di
động. Khi đặt gối di động cần dự trù biến dạng của dầm do chênh lệch nhiệt độ
tại thời điểm lắp gối với nhiệt độ trung bình trong năm.
- Trình tự lắp đặt các nhịp tiếp theo.
+ Làm đờng goòng nối từ bãi lắp dầm ngay dới vị trí lắp các cụm dầm ra hết
nhịp1
+ Làm mặt đờng tạm cho cần cẩu có thể di chuyển từ nền lên đứng trên nhịp 1
+ Cụm dầm sau khi lắp ráp trên bãi dùng cần cẩu đặt lên hai xe rùa và đẩy ra
đứng trên nhịp 1.
+ Di chuyển cần cẩu lên nhịp 1 và đứng ở vị trí thoả mãn với yêu cầu tầm với khi
cẩu đặt nhịp xa nhất.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
10
+ Cẩu cụm dầm đặt lên các chồng nề kê trên hai đỉnh trụ
+ Thực hiện tơng tự cho những cụm dầm còn lại.
+ Điều chỉnh vị trí và thực hiện liên kết giữa các cụm dầm.
+ Hạ kết cấu nhịp xuống gối.
+ Tiếp tục lắp các nhịp sau theo biện pháp tơng tự .
- Làm kết cấu mặt cầu và hoàn thiện cầu:
+ Di chuyển cần cẩu ra khỏi vị trí nhịp.
+ Tháo bỏ kết cấu đờng goòng.
+ Bố trí các neo liên kết (nếu có).
+ Lắp dựng ván khuôn và đổ bê tông mặt cầu.
+ Tháo dỡ ván khuôn.
+ Tháo dỡ hệ thống đờng ray, tà vẹt chồng nề tại bãi lắp đầu cầu.
+ Hoàn thiện cầu và nền đờng đầu cầu.
1.3.2. Lắp đặt bằng cẩu ngang
1.3.2.1. Đặc điểm v phạm vi áp dụng.
- Đặc điểm:
+ Tiến độ thi công nhanh, có thể vừa lắp dầm vừa thi công bản mặt cầu .
+ Các cụm dầm đợc vận chuyển ra đứng ngay trớc vị trí cần cẩu đồng thời cần
cẩu đứng ở vị trí giữa nhịp do đó giảm đợc tầm với và sức nâng của cẩu.
+ Giảm đợc chi phí làm mặt cầu tạm cho sự di chuyển của cẩu trên các nhịp đã
lắp. Tuy nhiên lại phải làm đờng di chuyển cho cẩu và cho xe goòng vận
chuyển các cụm dầm trong khu vực bãi sông.
+ Khó khăn hơn biện pháp cẩu dọc : cần cẩu phải với cao, tập kết dầm đến vị trí
cần cẩu khó khăn và điều khiển hệ nổi phức tạp .
+ Phụ thuộc vào địa hình bãi sông, chế độ thuỷ văn trên sông .
+ Lắp những nhịp khẩu độ nhỏ, dùng cần cẩu thông dụng tự hành hoặc đặt trên
hệ nổi có sức nâng vừa phải .
+ Hoặc áp dụng để lắp đặt nhịp có trọng lợng lớn,bao gồm cả hệ mặt cầu đã
hoàn chỉnh ,dùng cần cẩu nổi có trọng tải hàng ngàn tấn
- áp dụng:
+ Cầu có nhiều nhịp, các nhịp là nhịp giản đơn.
+ Khi thi công các nhịp dẫn trong phạm vi bãi sông cạn và điểu kiện địa chất
tơng đối tốt đồng thời không bị ngập nớc để cần cẩu có thể đứng đợc trên
bãi.
+ Khi cần giảm ngắn tầm với để tăng sức nâng của cần cẩu
+ Có thể tập kết các cụm dầm đã lắp đến vị trí đứng của cần cẩu
1.3.2.2. Tổ chức thi công trên cạn.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
11
- Tiến hành bóc bỏ lớp đất
hữu cơ, đất bùn nhão
trong phạm vi thi công
tại khu vực bãi sông.
- Rải cấp phối đá dăm làm
lớp mặt cho bãi và tiến
hành lắp đặt hệ chồng
nề, tà vẹt, đờng ray di
chuyển các cụm dầm
và di chuyển cẩu.
- Các cụm dầm đợc lắp
ráp trên bãi lắp có cao
độ ngang với cao độ địa hình bãi sông .
- Vận chuyển từng cụm dầm đến gần vị trí đứng của cần cẩu theo đờng goòng
chạy dọc theo hớng tim cầu hoặc vận chuyển các đốt dầm ra vị trí nhịp và tiến
hành lắp ráp từng cụm dầm ngay trên mặt bằng phía dới nhịp
- Cẩu đặt từng cụm dầm lên nhịp, kê trên các chồng nề . Lắp các cụm dầm ở xa so
với vị trí đứng của cần cẩu trớc .
- Kích ,sàng dầm điều chỉnh các cụm dầm cho đúng với vị trí gối. Thực hiện liên kết
giữa các cụm dầm.
- Kích nhịp,rút chồng nề hạ nhịp xuống gối .
1.3.2.3. Tổ chức thi công nhịp trên sông.
- Tiến hành xây dựng hệ cầu tạm
(mũi nhô) nhô ra phía mặt
sông. Mũi nhô đợc đặt ở phía
hạ lu cách vị trí cầu > 50m.
Đồng thời mũi nhô phải đảm
bảo cho hệ nổi có thể di
chuyển vào và lấy các cụm
dầm mà không bị mắc cạn.
- Tiến hành lắp ráp các cụm dầm
trên bờ sau đó di chuyển ra
mũi nhô hoặc có thể lắp đặt
ngay trên mũi nhô nếu diện
tích cho phép.
- Di chuyển hệ nổi đến vị trí mũi
nhô, neo giữ và dùng cần cẩu
để lấy các cụm dầm.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
12
- Di chuyển hệ nổi đến vị trí cầu sau đó dùng cần cẩu đặt cụm dầm xuống chồng
nề.
- Tiến hành kích và sàng ngang điều chỉnh các cụm dầm vào vị trí tim gối.
- Liên kết các cụm dầm với nhau bằng hệ liên kết dọc và ngang.
- Kích và hạ các cụm dầm xuống gối.
- Làm kết cấu mặt cầu và hoàn thiện cầu.
1.3.2.4. Câủ lắp ngang bằng cần cẩu nổi
- Thi công lắp ráp toàn nhịp hoặc một đoạn nhịp trên bến lắp dầm .
- Đa cần cẩu nổi vào sát bến, nâng kết cấu nhịp đặt xuống hệ nổi.
- Chở nổi kết cấu nhịp ra vị trí lắp .
- Dùng cần cẩu nổi cẩu đặt kết cấu nhịp lên trụ
1.4. Lao kéo dọc dầm thép trên đờng trợt
1.4.1. Phơng pháp lao kéo dọc.
1.4.1.1. Đặc điểm v phạm vi áp dụng.
- Đặc điểm:
+ Không vi phạm thông thuyền trong quá trình thi công kết cấu nhịp.
+ KCN đợc lắp ráp trên bãi lắp đầu cầu nên đảm bảo chất lợng tốt.
+ Phải xây dựng hệ thống trụ tạm, đờng trợt con lăn phục vụ trong quá trình lao
kéo rất phức tạp và tốn kém.
+ Phải chuẩn bị hệ thống dây cáp, tời múp và hố thế trong quá trình lao kéo.
+ Việc tính toán kiểm soát nội lực và biến dạng của KCN theo từng bớc thi công
rất phức tạp.
- áp dụng:
+ Khi thi công tại sông phải đảm bảo vấn đề giao thông đờng thủy và không cho
phép thu hẹp dòng chảy.
+ Khi thi công KCN liên tục hoặc KCN giản đơn có nhiều nhịp
I.4.1.2. Các biện pháp lao kéo dọc.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
13
- Điều kiện đảm bảo ổn định trong quá trình lao kéo: Trong quá trính lao kéo thì
KCN sẽ bị hẫng gây mất ổn định cho KCN do đó chiều dài đoạn hẫng tối đa
phải nhỏ hơn 1/3 chiều dài nhịp lao:
3
Z
h
L
L
MNTC
Lz
Lh < 1/3 Lz
Lm
- Các biện pháp lao dọc KCN trên đờng trợt: trong quá trình lao kéo ta có thể bố
trí kết cấu trụ tạm hoặc sử dụng mũi dẫn để làm giảm chiều dài và giảm trọng
lợng của phần hẫng KCN do đó giảm đợc nội lực, biến dạng và đảm bảo ổn
định cho KCN. Khi đó ta có các biện pháp thi công nh sau:
+ Lao dọc có mũi dẫn - không có trụ tạm.
+ Lao dọc không có mũi dẫn có trụ tạm.
+ Lao dọc có cả mũi dẫn và trụ tạm.
1.4.1.3. Tổ chức thi công.
- Sơ đồ bố trí thi công.
- Trình tự thi công:
+ Liên kết các cụm dầm của các nhịp giản đơn thành liên tục và sẽ cùng lao trong
một đợt. Nh vậy KCN đợc chia thành bao nhiêu cụm dầm thì sẽ có bấy nhiêu
đợt lao.
+ Lắp dựng kết cấu mở rộng trụ trên trụ chính. Nếu sử dụng trụ tạm thì chiều rộng
của trụ tạm phải bằng với chiều rộng của trụ chính cộng thêm phần mở rộng.
+ Tiến hành lắp tà vẹt, hệ thống đờng trợt dới trên bãi lắp và trên đỉnh trụ
chính, trụ tạm. Đồng thời lắp hệ thống đờng trợt trên dọc theo hai bên đáy
dầm ngoài cùng của cụm dầm.
Cáp thi công
Múp di động
Đà giáo mở rộng trụ
Đà giáo mở rộng mố
Đờng trợt dới
MNTC
Cần cẩu phục vụ thi công
Nhịp đang lao
Tời kéo
Múp cố định
Hố thế
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
14
+ Đặt các con lăn trên đờng trợt dới.
+ Hạ nhịp lao xuống đờng trợt.
+ Lắp hệ thống tời (tời kéo, tời hãm), múp
+ Tiến hành kéo KCN chuyển động từ từ. Trong quá trình kéo phải thờng xuyên
kiểm tra tính đúng tim của KCN để từ đó điều chỉnh góc lệch của các con lăn
cho phù hợp.
+ Tiếp tục kéo KCN cho đến khi mũi dẫn gác đợc lên đỉnh trụ. Tiến hành kê nhịp
lao lên chồng nề.
+ Lắp nối tiếp nhịp sau với nhịp trớc và tiếp tục chu trình kéo KCN cho đến khi
lắp hết toàn bộ chiều dài nhịp lao
L
.
+ Tiến hành kéo dọc toàn bộ KCN lao trên các đờng trợt con lăn cho đến khi
mũi dẫn nằm trên nền đắp phía bờ bên kia và đầu dầm đã gối lên đỉnh mố.
+ Kê nhịp lao lên chồng nề, tại mỗi vị trí gối kê có một chồng nề. Mũi dẫn cũng
đợc kê trên bốn chồng nề, điều chỉnh cao độ các điểm kê sao cho nội lực tại
mối nối dầm với mũi dẫn bằng 0 thì tháo dời mũi dẫn ra khỏi nhịp lao.
+ Tháo bỏ đờng trợt dới ra khỏi đáy dầm và tháo bỏ các mối nối tạm giữa các
nhịp giản đơn.
+ Tiến hành sàng từng cụm dầm vào vị trí trên gối và kê lên các chồng nề tại vị trí
sát gối.
+ Tiếp tục lao các cụm dầm tiếp theo.
+ Thực hiện liên kết các cụm dầm với nhau thông qua hệ liên kết dọc và ngang.
Sau đó kích và hạ KCN xuống gối.
+ Làm kết cấu mặt cầu và hoàn thiện cầu
1.4.1.4. Kỹ thuật lao kéo.
- Các nhịp đợc kéo bằng tời kéo, nó đợc bố trí trên đầu trớc của kết cấu nhịp,
trên đỉnh trụ trung gian hoặc trên bờ sông đối diện, thờng dùng các tời có dung
lợng 200-400m. Nếu nhịp lao không lớn thì bố trí một nhánh kéo ngợc lại thì
sử dụng hai nhánh kéo.
- Cần bố trí tời hãm trong các trờng hợp: Lao dầm với độ dốc lớn hơn 10%; lao
dầm bằng tời kéo, tải trọng gió theo hớng lao dầm lớn hơn 0,5 lần lực ma sát
tiêu chuẩn ở các thiết bị. Còn lại cho phép dùng thiết bị chặn để hãm.
- Tốc độ di chuyển của nhịp lao v = 0.5 m/phút và không đợc tiến hành lao kéo
khi có gió vợt quá cấp 5.
- Để thuận tiện cho quá trình lao kéo thì đờng trợt dới đợc bố trí trên xà mũ
của mố trụ do đó khi thi công KCN theo phơng pháp lao kéo dọc KCN thì
tờng đỉnh của mố đợc đặt cốt thép chờ và sẽ đợc đổ bê tông sau khi đã lao
xong KCN.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
15
- Cao độ của đờng trợt dới phải tính toán sao cho khi đầu hẫng của nhịp lao
vơn ra đến nơi, sau khi bị võng xuống thì vừa đủ tựa lên con lăn đầu tiên.
- Trong trờng hợp đầu mũi dẫn bị võng xuống dới và không tựa đợc lên con lăn
thì phải dùng kích để kích nâng đầu mũi dẫn lên tựa vào đờng trợt dới.
- Khi có những con lăn bị chèn sát vào nhau chúng không quay đợc và nhịp lao
không di chuyển đợc. Để gỡ các con lăn ra thì ta phải dùng tời hãm kéo nhịp
lao lùi lại sau đó dùng xà beng để tách các con lăn ra xa nhau.
- Trong qúa trình lao kéo phải thờng xuyên kiểm tra và điểu chỉnh để cho các con
lăn không bị lệch hớng. Nếu nhip lao bị lệch khỏi hớng tim của đờng trợt
dới thì phải dừng kéo và dùng búa đánh điều chỉnh tất cả các con lăn trên
đờng trợt phía trớc xoay về vuông góc với hớng tim của đờng trợt dới rồi
tiếp tục kéo.
1.4.1.5. Thiết bị phục vụ cho lao kéo dọc KCN.
a. Mũi dẫn.
- Vai trò: Mũi dẫn là đoạn dẩm giả có trọng lợng nhẹ hơn dầm chính đợc lắp vào
đầu nhịp lao để nhịp lao sớm gối đợc lên đờng trợt trên đỉnh trụ mà không
gây ra mômen lớn tại mặt cắt ngàm và độ võng tại đầu mút thừa của nhịp lao.
- Chiều dài của mũi dần : L
md
= (0.4
ữ
0.6) L
h
.
- Trọng lợng của mũi dẫn: Mũi dẫn yêu cầu phải có tính tải nhẹ nhng phải đủ độ
cứng để không những chịu đợc trọng lợng bản thân của nó mà còn chịu trọng
lợng của nhịp lao và tải trọng thi công khi mũi dẫn bắt đầu gác lên đỉnh trụ.Tuỳ
thuộc vào loại mũi dẫn mà có trọng lợng khác nhau.
- Các loại mũi dẫn:
+ Mũi dẫn dùng dầm I định hình: có chiều cao thấp, tận dụng đợc vật liệu nhng
chịu lực không hiệu quả do chiều cao mặt cắt không thay đổi. Khi liên kết với
dầm chính phải chồng thêm một
đoạn dầm để chiều cao mũi dẫn
bằng chiều cao dầm chính. áp dụng
cho nhịp dầm có khẩu độ L
30m.
+ Mũi dẫn bằng dầm tổ hợp hàn: Có chiều cao thay đổi, chịu lực hợp lý, phù hợp
với cấu tạo của dầm chính. Tuy nhiên phải chế tạo riêng do đó giá thành cao. áp
dụng khi lao dầm thép có chiều cao H = 1.5
ữ
2.0 m.
+ Mũi dẫn dạng dàn: Cấu tạo từ các thanh thép định hình, có chiều cao thay đổi,
trọng lợng bản thân nhẹ. Để có thể cấu tạo đờng trợt trên liên tục thì thanh
biên dới của dàn phải sử dụng thanh biên cứng (sử dụng thép I, [ ).
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
16
b. Trụ tạm
- Vai trò: trụ tạm đợc bố trí nhằm
giảm chiều dài hẫng trong quá trình
lao kéo KCN để nhịp lao sớm gối
đợc lên đờng trợt trên đỉnh trụ
mà không gây ra mômen lớn tại mặt
cắt ngàm và độ võng tại đầu mút
thừa của nhịp lao.
- Cấu tạo : Trụ tạm đợc cấu tạo từ kết cấu vạn năng UYKM hoặc MYK
- Vị trí của trụ tạm:
+ Đối với KCN giản đơn nhiều nhịp có khẩu độ bằng nhau thì khi lao kéo ta nên sử
dụng trụ tạm vì ta chỉ cần tính toán lao kéo qua một nhịp thì cũng sẽ đảm bảo
khi lao qua các nhịp khác.
+ Đối với KCN liên tục có L
nb
= (0.7
ữ
0.8) L
ng
nên khi lao kéo ta sẽ phải tính toán
với chiều dài hẫng tối đa L
h
= L
ng
do đó sẽ rất khó đảm bảo điều kiện ổn định và
nội lực trong dầm khi thi công sẽ rất lớn. Trong trờng hợp này ta nên sử dụng
trụ tạm và vị trí trụ tạm đợc chọn sao cho chiều dài hẫng, khi lao kéo bằng với
chiều dài nhịp mà khi lao không cần trụ tạm (nhịp biên).
L
h
= L
nb
c. Hệ thống đờng trợt .
- Đờng trợt trên:
+ Cấu tạo:
1 Nhịp lao.
2 Tà vẹt của đờng trợt trên
3 Con lăn thép nhồi bê tông
4 Tà vẹt của đờng trợt dới
5 Đờng trợt trên.
6 Đờng trợt dới.
7 - Đá dăm đệm.
+ Đờng trợt trên làm bằng dầm I định hình hoặc bằng các thanh ray cũ bó vào
đáy dầm bằng tà vẹt gỗ hoặc bản cóc.
+ Đờng trợt trên đợc bố trí liên tục chạy suốt dọc theo đáy của hai dầm ngoài
cùng của cụm dầm lao kéo. ở đầu mũi dẫn và ở cuối nhịp lao đầu của thanh ray
3
7
6
4
5
2
1
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
17
đợc uốn lên một góc 15
o
để đờng trợt dễ ăn vào con lăn và nhả con lăn ra
một cách êm thuận.
- Đờng trợt dới:
+ Cấu
tạo :
+ Đờng trợt dới cũng đợc cấu tạo từ thép hình I hoặc ray cũ có cùng số hiệu
với đờng trợt trên. Số lợng thanh ray hơn đờng trợt trên một thanh để con
lăn tì trên nó không bị đổ xuống. Các ray của đờng trợt dới đợc đặt trên tà
vẹt gỗ. Trên nền đờng đờng trợt dới đợc bố trí liên tục còn trên mỗi đỉnh
trụ bố trí một đờng trợt có chiều dài sao cho có thể bố trí hết số con lăn tính
toán chịu lực.
+ Có thể dùng đờng trợt dới bằng bàn lăn cố định: giống nh bánh xe lăn
ngợc, trục quay và bánh xe đợc gắn trên bệ đỡ cố định bằng thép. Bàn lăn
đợc gắn cố định trên dỉnh mố và các đỉnh trụ chính và trụ tạm thẳng nhau theo
hớng lao. Bộ phận chính của bàn lăn là trục bánh xe tiếp nhận lực cắt rất lớn,
do đó có thể bố trí nhiều bánh xe lăn theo phơng lao kéo.
d. Con lăn.
- Cấu tạo: bằng ống thép nhồi bê tông có đờng kính
= 80
ữ
140 mm
- Chiều dài tối thiểu của con lăn L
cl
= 60cm đồng thời phải đảm bảo ở mỗi đầu con
lăn nhô ra khỏi ray dới 20cm.
- Khoảng cách giữa các con lăn 20cm để đảm bảo con lăn không bị kẹt và có
thể dùng búa đánh để điều chỉnh cho chúng lăn thẳng hớng
e. Hệ thống tời, múp, cáp v hố thế.
- Tời kéo v tời hãm.
+ Tời kéo đợc bố trí ở phía trớc trên đỉnh trụ hoặc nền đờng đầu cầu để kéo
nhịp lao tiến về phía trớc.
+ Tời kéo đợc bố trí ở phía sau trên nền đờng đầu cầu để điều chỉnh tốc độ kéo
và phối hợp với tời kéo làm cho dây cáp luôn căng do đó nhịp lao chuyển động
Gỗ kê nút đà giáo
Đà giáo mở rộng trụ
1
3
Dầm thép I300
Con lăn
Bàn đỡ con lăn
Đà giáo mở rộng mố
Đờng ray dới
Tà vẹt gỗ
2
3
5
6
Nền đờng đầu cầu
14
324
6
5
MNTC
2
1
5
4
6
Con lăn
Đờng ray dới
Chồng nề - tà vẹt
5
4
1
2
3
6
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
18
đều theo tốc độ khống chế mà không bị chạy giật cục. Ngoài ra tời hãm còn sử
dụng để kéo nhịp lao lùi lại khi gặp sự cố trong quá trình lao kéo.
- Múp v cáp.
+ Để có thể kéo đợc nhịp lao thì cần phải tác động một lực kéo S có thể thắng
đợc sức ỳ do quán tính và lực cản. Lực này thờng lớn hơn sức kéo của tời do
đó ta phải bố trí hệ ròng rọc (múp) bao gồm hệ ròng rọc cố định đợc móc vào
hố thế và hệ ròng rọc di động đợc móc vào đầu nhịp lao.
+ Bố trí một hay hai nhánh kéo phụ thuộc vào độ lớn của nhịp lao, mỗi nhánh
bằng một tời có sức kéo F = 5
ữ
7 T. (Thông thờng với nhịp lao của các nhịp
giản đơn ta chỉ cần dùng một nhánh kéo).
- Hố thế.
+ Hố thế đợc bố trí trên nền đờng đầu cầu bên kia sông. Hố thế là điểm neo giữ
hệ ròng rọc cố định và là điểm tựa để kéo nhịp lao.
+ Cấu tạo của hố thế:
H=1.5 - 3.5m
H=1.5 - 3.5m
6
3 3
8
b = 0.8 - 1.5m
4
b = 0.8 - 1.5m
4
1
a=1.5 - 2.5m
2
1
5
a=1.5 - 2.5m
2
7
Hố thế nằm Hố thế đứng
1 Ròng rọc cố đinh. 5 Đất lấp hố thế.
2 Chồng nề tà vẹt 6 Bó gỗ tròn,
= 20 ữ24
3 Ván lát ngang. 7 Gỗ đứng, a = 20 ữ 24cm
4 Ván lát đứng. 8 Gỗ ngang, a = 20
ữ 24 cm
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
19
1.4.1.6. Các sơ đồ tổ chức thi công:
a. Cầu dầm giản đơn nhiều nhịp có khẩu độ bằng nhau.
- Sơ đồ nhịp.
MNTC
2%
2%
0% 0%
- Sơ đồ bố trí thi công.
MNTC
Lao kéo dọc không sử dụng trụ tạm
- Trình tự thi công.
+ Lắp ráp các nhịp trên bãi lắp đầu bờ.
+ Xây dựng hệ đờng trợt con lăn và đà giáo mở rộng trụ, mố.
+ Nối tạm các cụm dầm của mỗi nhịp thành liên tục sau đó tiến hành lao kéo dọc
có sử dụng mũi dẫn.
b. Cầu dầm liên tục không có nhịp dẫn.
- Sơ đồ nhịp:
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
20
MNTC
- Sơ đồ bố trí thi công.
MNTC
Lao kéo dọc có sử dụng trụ tạm
- Trình tự thi công.
+ Lắp ráp KCN liên tục trên bãi lắp đầu bờ.
+ Xây dựng trụ tạm phục vụ công tác lao kéo.
+ Xây dựng hệ đờng trợt con lăn và đà giáo mở rộng trụ, mố.
+ Tiến hành lao kéo dọc có sử dụng mũi dẫn và trụ tạm.
c. Cầu dầm liên tục có nhịp dẫn ở một phía bờ
- Sơ đồ nhịp:
MNTC
- Sơ đồ bố trí thi công.
MNTC
Lao kéo nhịp chính và dắt theo nhịp dẫn
MNTC
Lao kéo nhịp chính sau đó thi công nhịp dẫn bằng cần cẩu
- Trình tự thi công.
+ Lắp ráp KCN liên tục trên bãi lắp đầu bờ.
+ Xây dựng trụ tạm phục vụ công tác lao kéo.
+ Xây dựng hệ đờng trợt con lăn và đà giáo mở rộng trụ, mố.
+ Tiến hành lao kéo dọc có sử dụng mũi dẫn và trụ tạm:
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
21
Nếu nhịp dẫn là dầm thép thì nối nhịp dẫn với nhịp chính và khi lao nhịp chính
sẽ dắt theo cả nhịp dẫn.
Nếu nhịp dẫn là dầm bê tông thì ta không thể nối dầm đợc nên ta lao nhịp
chính trớc sau đó thi công nhịp dẫn bằng cần cẩu theo phơng pháp lắp dọc
hoặc ngang.
d. Cầu dầm liên tục có nhịp dẫn ở cả hai phía bờ
- Trình tự thi công.
+ Lắp ráp KCN liên tục trên bãi lắp đầu bờ.
+ Xây dựng trụ tạm phục vụ công tác lao kéo
+ Xây dựng hệ đờng trợt con lăn và đà giáo mở rộng trụ, mố.
+ Tiến hành lao kéo dọc có sử dụng trụ tạm:
Trong trờng hợp lao không sử dụng mũi dẫn thì ta tiến hành lao kéo nhịp
chính và bố trí nhiều trụ tạm trung gian, sau đó thi công nhịp dẫn bằng cần
cẩu.
Trong trờng hợp có sử dụng mũi dẫn thì tiến hành lao dọc nhịp chính sau đó
dùng cần cẩu đứng trên bãi sông hoặc trên hệ nổi để tháo dỡ mũi dẫn. Nhịp
dẫn hai bờ thi công bằng cần cẩu.
1.4.2.Tính toán lao kéo dọc trên đờng trợt con lăn.
1.4.2.1. Tải trọng v nội dung tính toán.
- Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lợng bản thân của nhịp lao.
+ Trọng lợng của mũi dẫn.
+ Trọng lợng của đờng trợt trên, tời, múp và các thiết bị thi công khác
- Nội dung tính toán:
+ Kiểm tra điều kiện ổn định của nhịp lao, xác định chiều dài mũi dẫn và sự cần
thiết phải bố trí trụ tạm.
+ Xác định vị trí đặt trụ tạm nếu cần thiết.
+ Thiết kế mũi dẫn, mối nối tạm và xác định độ võng tại đầu mũi dẫn khi lao ra vị
trí hẫng tối đa.
+ Xác định lực kéo, chọn tời, múp và hố thế.
+ Xác định áp lực lên đờng trợt và tính toán thiết kế đờng trợt con lăn.
+ Tính toán thiết kế đà giáo mở rộng trụ, trụ tạm và móng tạm.
1.4.2.2. Kiểm tra điều kiện ổn định của nhịp lao.
- Xác định sơ bộ chiều dài nhỏ nhất của nhịp lao:
anhZ
LLL
+
= với
ha
LL )6.04.0(
ữ
=
Trong đó:
+ L
nh
: Chiều dài nhịp lao.
+ L
a
: Chiều dài của mũi dẫn.
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
22
+ L
h
: Chiều dài hẫng lớn nhất của nhịp lao.
- Trọng lợng của mũi dẫn:
aa
qkq .
1
= với
nha
qq )4.02.0(
ữ
=
Trong đó :
+ Với mũi dẫn có chiều cao thay đổi k = 0.25
ữ
0.4.
+ Với mũi dẫn có chiều cao không thay đổi k = 1.0
+ q
a
: trọng lợng mũi dẫn tại mặt cắt có chiều cao dầm lớn nhất.
+ q
a1
: trọng lợng mũi dẫn tại mặt cắt có chiều cao dầm nhỏ nhất.
+ q
nh
: trọng lợng của nhịp lao.
- Xác định vị trí trọng tâm A của mũi dẫn so với điểm K.
aahA
L
k
k
LLx .
)1(3
21
)(
+
+
+=
- Xác định mômen giữ và mômen lật so với điểm K
+ Mômen giữ:
nh
hanh
g
q
LLL
M .
2
])[(
2
+
=
+ Mômen lật:
nh
ah
aaaL
q
LL
xLq
k
M .
2
)(
2
)1(
2
+
+
=
- Điều kiện ổn định chống lật. 8.0
g
L
M
M
- Kết quả kiểm tra:
+ Nếu điều kiện trên không đủ thì cần tăng thêm chiều dài nhịp dẫn L
a
hoặc tăng
thêm số nhịp lắp lần 1 lên 2 nhịp.
+ Nếu điều kiện trên thừa nhiều thì nên rút ngắn chiều dài nhịp dẫn L
a
để tiết kiệm
chi phí.
1.4.2.3. Tính toán mũi dẫn:
Mũi dẫn chịu uốn v nén do ma sat từ đờng trợt truyền lên, nên chỉ cần xét
với kết cấu dạng dn.
a. Trớc khi mũi dẫn chạm vo đờng trợt dới.
- Sơ đồ tính toán: Mũi dẫn làm việc theo sơ đồ dầm công xon với khẩu độ tính toán
là L
a
- Tải trọng tính toán:
+ Trọng lợng bản thân mũi dẫn: q
a
và q
a1
.
+ Tải trọng thi công: q
tc
.
- Xác định nội lực tại mặt cắt tiếp giáp với dầm lao.
+ Mômen tính toán:
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
23
22
2
1
)4.(
6
1
atcaaA
LqkLqM +=
+ Lực cắt tính toán:
a
a
A
L
kq
Q .
2
)1.( +
=
- Xác định nội lực tại mặt cắt ngàm (mặt cắt K) của dầm thép.
[]
2
).(.
2
1
).1(3)4(
6
1
ahnhhaaaK
LLqLkkLLqM +++=
AahtcnhK
QLLqqQ
+
+
=
)).((
- Xác định độ võng tại đầu mút hẫng của mũi dẫn: gồm 2 thành phần.
+ Độ võng do trọng lợng bản thân dầm thép + tải trọng thi công.
)1.(
6
.).(
)411(
120
).(
34
1
k
EJ
LLqq
k
EJ
Lqq
f
nh
hatca
a
atca
+
+
++
+
=
+ Độ võng do trọng lợng bản thân mũi dẫn + tải trọng thi công.
)3.(
24
)).((
3
2
ah
nh
ahtcnh
LL
EJ
LLqq
f +
+
=
+ Tổng độ võng tại đầu mũi dẫn:
f
a
= f
1
+ f
2
Trong đó:
+ J
a
: Mômen quán tính của tiết diện mũi dẫn.
+ J
nh
: Môment quán tính của dầm thép lấy theo giá trị thiết kế của dầm chủ.
- Xác định độ dốc dọc của đờng trợt.
h
a
L
f
i
+
=
1
Trong đó:
+ f
a
: Độ võng lớn nhất tại đầu mũi dẫn.
+ : chênh cao giữa đờng trợt trên đỉnh trụ đang tính
- Đối với mũi dẫn dạng dàn thì để có thể tính toán chính xác đợc thì ta nên sử
dụng phần mềm Sap để xác định nội lực và độ võng KCN trong từng bớc lao
kéo.
b . Khi mũi dẫn đã tựa vo đờng trợt dới.
- Sơ đồ tính: Toàn bộ nhịp lao và mũi dẫn là dầm liên tục nhiều nhịp.
- Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lợng bản thân của dầm thép.
+ Trọng lợng bản thân mũi dẫn.
+ Tải trọng thi công.
- Để xác định nội lực và độ võng của KCN thì ta sử dụng chơng trình tính toán kết
cấu để tính.
c . Kiểm toán mũi dẫn: Theo cả hai quy trình!
Trờng ĐHGTVT Bộ môn Cầu Hầm
Hồ Xuân Nam Bài Giảng Thi Công Cầu F2
24
- Điều kiện ứng suất pháp:
o
R
W
M
=
- Điều kiện ứng suất tiếp.
o
RC
J
SQ
6,0
.
.
'
max
=
- Điều kiện ứng suất tính đổi.
otd
R+=
22
.4,2.8,0
1.4.2.4. Xác định lực kéo v chọn tời, múp, cáp.
- Lực kéo tác dụng len KCN để cho kết cấu nhip chuyển động đều trên đờng trợt
cần phải thắng đợc sức ì và các lực cản bao gồm: lực ma sát, phân lực của
trọng lợng ngợc chiều với lực kéo và lực cản do gió thổi ngợc chiều.
+ Khi kéo trên đờng trợt con lăn.
WQi
r
f
QkT =
2
+ Khi kéo trên bàn lăn:
WQifrfk
R
Q
T
tr
+= .) (
32
Trong đó:
+ k : Hệ số dự trữ
1 Trợt trên ray : k = 2.0
2 Trợt trên tấm gỗ : k = 1.5
+ f
1
: Hệ số ma sát trợt
1 Thép thép: f
1
= 0.15
2 Thép gỗ: f
1
= 0.3
+ f
2
: Hệ số ma sát lăn, f
2
= 0.05
ữ
0.07
+ f
3
: Hệ số ma sát ổ trục xe lao(hoặc bàn lăn).
1 ổ bi : f
3
= 0.05.
2 ổ bạc : f
3
= 0.10.
+ R
b
: Bán kính bánh xe (cm).
+ r
tr
: Bán kính trục bánh xe (cm)
+ i : Độ dốc đờng lao.
+ F : Diện tích hứng gió (m
2
), ứng với w = 50 kG/m
2
- Bố trí tời kéo ở hai bên cụm dầm và bố trí hố thế xiên góc so với hớng kéo thì
lực kéo này phân thành 2 nhánh với lực kéo phân ra mỗi nhánh xác định theo
công thức:
cos.2
T
S
=
Chọn một trong số những loại tời theo bảng hoặc có sẵn trên công trờng với lực kéo
biểu kiến là F (tấn)