dồ án thi công nhịp 42 m bằng giá pooctic

Thuyết minh đồ án môn học: Thi công cầu

GVHD:

CHƯƠNG III :
THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP
III.1.Giới thiệu chung:
- Các dầm bê tông cốt thép ứng suất trước lắp ghép thường nặng nề cho nên việc lao
lắp khó khăn và phức tạp, đòi hỏi phải hết sức cẩn thận và nhẹ nhàng. Cấu kiện bê
tông cốt thép ứng suất trước là kết cấu chịu lực theo sơ đồ nhất định và không đồng
đều ở các chiều khác nhau, cho nên trong quá trình xếp dỡ, vận chuyển và lao lắp
phải hết sức cẩn thận. Bê tông là vật liệu dòn, khi lao lắp chú ý không để cấu kiện
va chạm mạnh và bê tông phải đủ cường độ qui định.
- Thiết bị cẩu lắp phải đảm bảo thao tác nhanh gọn đẩy mạnh tiến độ thi công và tốt
nhất có thể di chuyển dể dàng cấu kiện về mọi phía. Cần kiểm tra an toàn các thiết
bị trước khi lao lắp.
- Công việc lao cầu lắp ghép bao gồm 2 giai đoạn chính:
+ Giai đoạn 1: chuẩn bị hiện trường như làm giàn dáo, chuẩn bị bãi để dầm và
đường vận chuyển; sữa chữa các khuyết tật và sai lệch; lắp thử; kiểm tra thiết bị
kích kéo cần trục ...
+ Giai đoạn 2: bố trí các giá lắp để buộc và cẩu dầm; lao lắp các phiến dầm vào vị
trí cần trục hoặc giá lao; điều chỉnh và liên kết các mối nối; hoàn thiện mặt đường
trên cầu.
- Khi buộc và nâng dầm cần đặc biệt chú ý vị trí buộc phải chính xác; năng lực
trọng tải của thiết bị phải bảo đảm cẩu được trọng lượng các phiến dầm. Khi cẩu
phải đúng chiều chịu lực của cấu kiện, tuyệt đối không được quay lật tuỳ tiện.
III.2. Trình tự thi công kết cấu nhịp:
- Chuẩn bị các điều kiện về hiện trường như bãi đúc, để dầm, đường vận chuyển và
các thiết bị để lao lắp dầm.
- Lắp dầm vào vị trí.
- Sau khi lắp đủ số lượng dầm chủ, tiến hành đổ bê tông dầm ngang

- Thi công lan can tay vịn
- Thi công lớp phủ mặt cầu.
- Kiểm tra và hoàn thiện cầu

Trang:1


Thuyt minh ỏn mụn hc: Thi cụng cu

GVHD:

III.2.1.Chn gii phỏp lao lp dm ch:
III.2.1.1.iu kin a ra gii phỏp lao lp:
Trong xõy dng cu bờ tụng bỏn lp ghộp, lao lp c cỏc dm cu bờ tụng ch
sn cn phi da vo cỏc iu kin sau:
- a cht-thu vn: õy l iu kin chn gii phỏp lao lp cú liờn quan n tớnh
kh thi v tớnh kinh t, ta phi da vo iu kin sụng sõu hay cn , mc thụng
thng, iu kin a cht cú cho phộp lm cu tm hay khụng.
- Trng lng dm ch, chiu di nhp, s lng nhp, chiu di ton cu chn ra
gii phỏp lao lp m cú liờn quan n kh nng nõng, vn chuyn, iu kin chng
lt khi lao lp ca thit b
Cu Sụng cú nhng c im nh sau:
- a cht l tt gm 3 lp : lp 1 cỏt ỏ sột dy 4m, lp 2 sột na cng dy 4m, lp 3
l lp sột cng dy vụ cựng.
- Quanh nm, mc nc thng cn (MNTN=+5m), ch vo mựa l lng nc v
khỏ ln, nc dõng khỏ cao (MNCN=+10,5m).
- Ton cu gm 5 nhp 2 x 29m + 3 x 42m , mi nhp gm 5 dm tit din ch I
cng sau.
T cỏc iu kin trờn õy ta a ra cỏc gii phỏp lao lp sau:
a.Lao lp dm ch bng loi t hp giỏ ba chõn:

M
T CHấNH DI
N KHI LAO DAèN

I VAèO NHAèMAẽY

I TROĩ
NG

TRUẽ
HBAẽNH XE 1 TRU
C

Dệ
M NGANG MUẽT THặèA
GOONG BA TRU
C

DAèN LIN TU
C HAI NHậP

TRU

1:1

9.55m

M
T CHấNH DI
N KHI LAO Dệ

M TL:1/250
I VAèO NHAèMAẽY
XE GOONG


I TROĩ
NG
DAèN LIN TU
C HAI NHậP
HặẽNG LAO Dệ
M

TRU

1:1

A
B

9.55m

Hỡnh IV.2.1: S lao lp dm bng t hp giỏ ba chõn.

Trang:2


Thuyết minh đồ án môn học: Thi công cầu

GVHD:

- Đây là loại tổ hợp mút thừa để lao lắp nhịp có chiều dài tối đa 33m, trọng lượng
mỗi phiến dầm nặng 600KN và khoảng cách giữa hai dầm biên đến 8m.
- Cấu tạo gồm: dàn chính và dàn phụ trong đó dàn phụ trong đó dàn phụ làm cầu
mút thừa lắp trụ cầu và làm cầu tạm để lao dàn chính đến vi trí lắp dầm BTCT.
- Các phiến dầm được nâng hạ lao dọc nhờ các hệ thống róc rách và được sàng
ngang cùng với tổ hợp. Dầm bêtông đựơc chở bằng xe goòng đến tổ hợp, được nâng
lên, chuyển dọc rồi sàng ngang và đặt xuống gối cầu. Sau khi lắp hết các dầm trong
một nhịp lại tiến hành các bước như trên cho các nhịp tiếp theo. Tổ hợp có các chân
chống di chuyển được trên ray. Chân chống có thể quay xung quanh trục đứng, do
đó có thể lao lắp được cả cầu chéo và cầu cong.
- Ưu điểm: thiết bị chuyên dụng, thời gian thi công nhanh và ổn định, không cản trở
giao thông trong quá trình thi công.
- Nhựơc điểm: giá lao phức tạp tốn vật liệu, công lắp ráp, lao kéo và đối trọng lớn.
b.Lao lắp dầm chủ bằng giá long môn:

GIAÏ LONG MÄN
DÁÖM ÂANG LAO

CÁÖU TAÛM
TRUÛ TAÛM
ROÜ ÂAÏ

Hình IV.2.2: Sơ đồ lao lắp dầm bằng giá long môn.
- Giá long môn còn gọi là cần trục cổng, là thiết bị thích hợp dùng để lao lắp cầu
dầm bê cốt thép nhiều nhịp, đặc biệt với cầu có chiều cao khá lớn, và nhịp dài. Cần
trục long môn thông thường có sức nâng đến 650KN.
- Cần trục loại này có nhược điểm là thời gian lắp ráp lâu, nhưng ưu điểm nổi bật là
cẩu lắp được cấu kiện có trọng lượng nặng, ở độ cao lớn, nó được sử dụng rộng rãi
Trang:3

Thuyết minh đồ án môn học: Thi công cầu

GVHD:

trong xây dựng cầu hiện nay, ví dụ như cầu Nam Ô nằm trên tuyến tránh Nam Hải
Vân đi Tuý Loan (TP.Đà Nẵng) được lao lắp bằng loại thiết bị này.
- Nguyên lý làm việc là kết cấu nhịp dầm vận chuyển trên xe goòng ra vị trí, được
giá long môn nâng lên và vận chuyển ngang, rồi hạ xuống gối.
- Cần trục cổng thường được lắp bằng các thanh vạn năng, nó di chuyển dọc cầu
bằng đường ray đặt trên bãi song (nếu cầu thấp, địa chất tốt) hoặc đi trên cầu tạm
(nếu cầu cao).
c.Lao lắp dầm bằng giá Palăng xích:
Lao lắp hệ dầm dẫn, dầm bêtông đựơc chở bằng xe goòng theo dầm dẫn đến vị
trí nhịp, dùng thanh bar và kích thông tâm nâng khỏi vị trí xe goong, dùng Palăng
xích kéo sàng ngang và đặt xuống gối cầu.
III.2.1.2.Chọn biện pháp lao lắp:
-Phươn án a:
Tổ hợp này được lao dầm BTCT chiều dài đến 35m
Tổ hợp mút thừa được lắp ráp trên bờ nên có thể rút ngắn thời gian thi
công,việc lao dàn cũng tương đối dễ dàng, nhanh chóng.
Kết cấu định hình, tính lưu động cao rất thích hợp cho việc thi công cấu nhiều
nhịp có chiều dài nhịp bằng nhau.
- Ưu điểm: thiết bị chuyên dụng, thời gian thi công nhanh và ổn định, không cản trở
giao thông trong quá trình thi công.
- Nhựơc điểm: giá lao phức tạp tốn vật liệu, công lắp ráp, lao kéo và đối trọng lớn.
-Phương án b:
Dùng cần trục long môn thì cẩu lắp được cấu kiện nặng, độ cao lớn. Nhưng
nhược điểm thời gian lắp ráp lâu. Hơn nữa vì điều kiện địa chất thủy văn là mực
nước thấp nhất đến mặt đất tự nhiên lớn và trụ cao nên thời gian thi công rất lâu và

tốn kém.Việc xây dựng trụ tạm cũng làm tăng chi phí, thời gian thi công lâu cản trở
giao thông mà độ ổn định và tính an toàn không cao.
-Phương án c:
Tổ hợp này được lao dầm BTCT chiều dài đến 42m, lao dầm theo phương
pháp lao dọc bằng hệ dầm dẫn kê trên mố và trụ, lao ngang theo phương pháp sang
ngang thông qua giá đỡ và palăng xích đặt trên trụ và mố.
Phương pháp nằng dùng hệ dầm dẫn và khung giá Pooctic đơn giãn không ảnh
hưởng đến mực nước thi công và chiều cao trụ. Rút ngắn thời gian thi công so với
hai phương pháp trên.

Trang:4


Thuyết minh đồ án môn học: Thi công cầu

GVHD:

 Kết luận:
Từ việc so sánh các phương án về mặt kinh tế - kỹ thuật, cũng như những an
toàn trong quá trình thi công ta chọn phương án thi công là phương án III (lao lắp
dầm bằng tổ hợp giá Pooctic)
III.2.2.Công tác thi công lao lắp dầm cầu:
III.2.2.1. Trình tự thi công chi tiết lao lắp dầm bằng giá pooctit:
1. Chuẩn bị hiện trường: đắp đất sau mố, chuẩn bị bãi để dầm và đường vận
chuyển, cẩu lắp dầm dẫn thép, lắp đặt tavet gỗ và ray phần trước mố.
2. Lao dầm dẫn thép dài 84m, mũi dẫn dài 6m ra nhịp 1,2. Lắp đặt ray P43
3. Lắp đặt giá pooctit trên mố và trụ để tiến hành lao lắp dầm nhịp 1,2, sau đó
tháo dỡ giá lắp tiếp tục để lao dầm các nhịp tiếp theo.
4. Dùng xe goòng để vận chuyển dầm 42m từ bãi chứa ra vị trí trụ bằng
đường lao dọc. Sau đó dùng kích thông tâm nâng dầm lên ở cả hai đầu, đặt xuống

xe con rồi di chuyển dầm theo phương ngang nhịp trên ray P43 được bố trí theo
phương ngang đến vị trí gối cầu; nâng dầm lên đồng thời tháo dỡ ray tạm, hạ dầm
xuống gối.
5. Tương tự như vậy ta lao lắp xong hết dầm của một nhịp.
6. Lắp đặt tấm bê tông đậy kín dầm, đổ bêtông dầm ngang, sau đó lắp đặt cốt
thép ván khuôn đổ bêtông bản mặt cầu.
7. Lao lắp các nhịp 2, 3, 4, 5, tương tự giống như lao nhịp 1.
8. Sau khi lao xong kết cấu nhịp tiến hành tháo dỡ tổ hợp lao cầu và hệ thống
ray tà vẹt, dầm dẫn thép.
9. Thi công mối nối, lan can tay vịn, đá vĩa và các lớp mặt cầu.
10. Hoàn thiện cầu.
II.2.2.2.Tính toán tổ hợp lao dầm bằng giá Pooctic:
II.2.2.2.1. Cấu tạo tổ hợp lao dầm:

Trang:5


Thuyết minh đồ án mơn học: Thi cơng cầu

MẶT CHÍNH DIỆN KHI LAO DẦM DẪN
TL 1/200
42000

GIẠLAO NGANG

GIẠLAO NGANG

GVHD:

42000

RAY P43

MNCN : +10.5

20000

14000

CÂÂD : +11.64
44748

N
M DÁÙ
DÁƯ

1500

1500

MI DÁÙ
N DI 6m

MNTT : +7.5
5000

16000

16000

MNTN : 5.00

11000

- RAY P43
- TÀ VẸT GỖ (20x10x280) cm
- NỀN ĐƯỜNG ĐỆM ĐÁ DĂM

30000

123474

123474

MNTC : 4.00

0.00

2000

2000

20000

6000

6000

TRỦ1

TRỦ2

Hình IV.2.3: Sơ đồ lao lắp dầm bằng tổ hợp giá pootic.
II.2.2.2.2. Tính tốn tổ hợp lao dầm:
• Tính ổn định khi lao dầm
Giả sử:
- Trọng lượng mũi dẫn trên 1m dài: 2 KN/m.
-Trọng lượng hệ dầm dẫn tính cho 1 mét dài là q = 5 KN/m
Sơ đồ làm việc của hệ dầm dẫn trong q trình lao bất lợi nhất là lúc mũi dẫn
vừa rời khỏi gối C và lúc đó hệ dầm dẫn cơng xơn với chiều dài hẫng là 41m.
Trọng lượng hệ dầm dẫn dài 41m là:

P1 = 5 x 41 = 205 KN

Trọng lượng hệ dầm dẫn dài 43m là:

P2 = 5 x 43 = 215 KN

Sơ đồ tính ổn định của hệ dầm dẫn:

P1
C

41m
42m

P2

q
B

43m
29m

A

Pmd
6m
19m

Hình II.7.1: Sơ đồ tính ổn định lao dọc
Momen gây lật tại điểm B:
Ml = P1 x

41
41
=205 x
= 4202,5 (KN.m)
2
2

Momen chống lật tại điểm B:
Mg = P2 x

43
43
+ Pmd x 46= 215 x
+ 2x 6x 46 = 5174,5 (KN.m)
2
2

Trang:6


Thuyết minh đồ án môn học: Thi công cầu

GVHD:

Độ ổn định của hệ dầm dẫn:
k=

5174,5
= 1,23 > 1,0 ⇒ Đảm bảo ổn định khi lao dọc dầm dẫn.
4202,5

• Tính đối trọng
ÑOÁI TROÏNG

q=2KN/m

D

6m

q=5KN/m

C

q=5KN/m

B

35m

49m

Q
A

Giả sử :-Trọng lượng dầm dẫn phân bố đều q=5KN/m
-Mũi dẫn phân bố đều q=2,0 KN/m

.

-Q là trọng lượng đối trọng.
Công thức kiểm tra:

Mg
Ml

≥ 1,3

(1)

Mômen giữ (chống lật) đối với điểm B:
Mômen gây lật đối với điểm B:

M g = 49.Q + 5.
M l = 5.

49 2

2

35 2
+ 2.6.(38)
2

Thay vào (1) ta có:
49 2
49.Q + 5.
2
≥ 1,3
35 2
(5.
+ 3.6.(38))
2

(*)

Giải PT (*):Q<0 Vậy khi lao dầm dẫn có thêm mũi dẫn ta không cần dùng thêm đối
trọng mà dầm lao đã ổn định khi lao dầm
II.2.2.2.3. Tính toán nội lực cho giá Pootíc :
II.2.2.2.3.1. Kiểm tra khả năng chịu lực của giá Pooctíc:
-Trọng lượng dầm BTCT 42m :
Pdầm btct = 0,65.42.2,5 = 68,25 (T) =682,5 KN
-Sàn trên của giá pooc tíc là thép hình chọn thép hình chữ I có các thông số sau :
Số hiệu:N50:hxb=500x170 mm. W=1589 cm3
Trang:7


Thuyết minh đồ án môn học: Thi công cầu

GVHD:

Kết quả từ chương trình Sap v11.0.0 ta có giá trị mômen trong giá pooctic như sau:

P=314,25 KN

327,91 KN.m

327,91 KN.m

531,61KN.m
156,38 KN.m

156,38 KN.m

Hình: Biểu đồ nội lực.
II.2.2.2.3.2 Kiểm toán dầm I50:
Ứng suất lớn nhất trong dầm tại vị trí đặt lực P:
σ=

M max 1 531,61× 10 4 1
. =
. = 1672,78KG / cm 2 < [σ ] = 2100( KG / cm 2 )
W 2
1589
2

Vậy giá Pooctíc đủ khả năng chịu lực.

Trang:8