CÔNG NGHỆ LẮP GHÉP PHÂN ĐOẠN TRÊN ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG TRONG XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC

PGS.TS. ĐẶNG
GIA NẢl
m

CÔNG NGHỆ
l Ắ p g h é p p h â n đ o ạ■ n

TRÊN DÀ GIÁO DI DỘNG
TRONG XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG Dự ÚỈIG Lựủ
■

■

(Tái bản)

NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG
HÀ N Ô I-2 0 1 1

■


LỜI NÓI ĐÂU

C ùng với xu th ế đ õ i mới p h á t triến của đất nước, N gành giao thông vận tải
Việt N a m trong nhữ ng năm qua đã giành được nhiều th à n h tích trong lĩnh
vực xây dự ng các công trình hạ tầng G T V T từ cấp truyền thống đến hiện đại,
theo đó đội ngũ cán hộ K H C N của N gành đã từng bước vươn lên nắ m hắt có
hiệu quả n h ữ n g tiến bộ kỹ thuật tiên tiến của thê'giới vờ áp d ụ n g ih à n h công
trong nhiều công trình to lớn của đất nước. Trong những th à n h công đó chúng
ta kh ô n g th ể không nhắc đến những thành tựu tuyệt vời của N g à n h xây dựng
cầu đ ạ t được, đặc hiệt nhữnq công trinh cầu bê tông cốt thép d ự ứng lực

(B TC TD U L) thi công hằng các phương pháp công nqhệ hiện đại. T ừ nhữ ng kết
cấu kiểu d ầ m giản đơn thi còng theo các giải pháp công nghệ truyền thống
căng trước trên bệ cô định hoặc tỉìi công nhĩùig nhịp dầrn k h ấ u độ nhỏ bằng
p h ư ơ n g p h á p đ ú c tạ i chỗ trên đà giáo, Ii^ày nay VỚI các công ngh ệ mới, tiên

tiến n h ư đúc hẫng, đúc đấy... cho phép chúng ta co th ế xây d ự ng các cõng
trìn h cầu có kh â u độ nhịp lớii, vượt xa ỊÍIỚI họn kìiau đọ nhịp của dầ m giản
đơn truyền thống.
Đối với công nghệ lắp ghép phản đoạn trên đà giáo di động (LG), nhiều
nước tiên tiến trên th(ígiới dã áp dụng nó đ ế tríếìi khai xãy d ự n g nhữ ng công
trìn h cầu B T C T D U L có (Ịiiy mô chiểu dài lớn irén các tuyến đường sắt, đường
bộ cao tốc và các công írinh cầu trong lòng nội đó thành phố. Cơ sở cho việc áp
d ụ n g n h ă m m ang lại hiệu quá kin h tế, kỹ thu ậ t cao cùa công nghệ này th ể
hiện ở chỗ: Bảo đảm ở mức độ cao về an toàn công trinh trong quá trình thi
công, các công đoạn thi công được tách bạch độc lập nên p h á t h u y cao khả
n ă n g công nghiệp hóa, hiện đại hóa, tốc độ thí công nhanh (3 - 5 ngày Inhịp)
nên r â t th ích hỢp đố i

VỚI

những cầu xây d ự n g trong th à n h p h ô ' trước y êu cầu

cần p h ả i hảo đảm giao thông hỉnh thường cho các phương tiện giao thông
trong mọi tỉn h huống...
ở nước ta, công nghệ LG được N gành G TV T tập trung nghiên cứu hắt đầu
từ giữa n h ữ n g năm 2000, theo đó N gành đã đầu tư kinh p h í cho triển khai đề
tài cấp Bộ trọng điếm "Nghiên cưu áp dụng công nghệ LG trong xây dựng cầu
B T C T D U L nhịp trung từ 40 - 60m ở Việt Nam". Trong quá trin h thực hiện
ìih iệ m ưụ ngh iên cứu đ ề tài đ ã tậ p hỢp nhiều chuyên gia, các n h à k h o a hục có

uy tín của N g à n h củng tham gia. Mộĩ s5'sán p h á m K H C N cua đẻ íài như: Ỉ\ỘI
d u n g K H C N của công nghệ LG, các chi dẫn vẻ chế tạo, vận chuyến và ìắp
g h é p p h ả n đoạn lá nhữiĩiị sản p h ả m th ậ t sự có gia trị, nỏ ^iúp cho nỉ^ườỉ kỹ s7/‘

có cơ sở kh o a học trong việc phân tích ỉựa chọn đề xuất phương án thiết k ế cẩu
với tín h k h ả th i và hiệu quả kinh tế k v th u ậ t cao.
Cuốn sách được hiên soạn dựa trên kết qua ngỉiièn cứu đề tài- và các ỉiguổn
tài liệu trong và ngoài niừk cập nhật được trong thời gỉcin qua. Trong các
c h ư ơ n g m ụ c củ a cuốn sách, tác g iả đ ã đê cậ p k h á đ-ầy đ ủ và có hệ thốỉìíị

n h ữ n g nội d u n g K H C N đối với từng vấn đề cụ thể. Với cách trình bày như
vậy, tác g iả kỳ ưọng cuốn sách sẽ m ang lại tiện ích cho các nhà tư vcín dẻ dàng
n ắ m hắt tốt các nội dung K H C N chủ yếu của công nghệ LG. Ngoài ra, cuốn
sách có th ể đ ư ợ c dừng làm tài liệu giảng dạy ớ trường Đại học cho các lớp cuôĩ
kh ó a và các độc giả quan tăm.
Tác g iả chãn th à n h cảm ơn tập th ế cán bộ K H C N đã có nhiều nội dung
đón g góp cho đ ề tàiy đặc biệt P G S.T S Phan Vị Thủy, Th.s B ùi X uân Học, Th.H
Đ ặ n g V iệt Đức và Th.s Nguyễn Thái K hanh đã th a m gia thực hiện các đề mục
của đ ề tà i với các kết quả thật sự có ỷ nghĩa. C hính từ nhữ ng kết quả này tác
g iả mới có điều kiện đ ế phân tích và hiên Hoạn thành các chương mục của
cuốn sách. Cuối cũng chúng tôi m ong nhận được các ý kiến đóng góp bỏ ích
của độc g iả về nhữ n g chồ trinh bày chưa đầy đủ của cuốn sách.

H à Nội, tháng 10 năm 2010

PGS.TS Đ ặng Gia Nải


ChưoTig 1

CÔNG NGHỆ LẮP GHÉP TRÊN ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG QUÁ TRÌNH ÁP DỤNG PHÁT TRIỂN

l.l. VÀI NÉT VỂ S ự RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN c ô n g n g h ệ LẮP g h é p
TRONG LỈNH

v ự c XÂY DỤNG C Ẩ ư BÊTÔNG Dự ÍĨNG Lực

Trong những năm của thập niên 30, Eugene I-reyssinet đã bắt đầu hình thành những
khái niệm đầu tiên về cấu kiện phân đốt bê tông đúc sẵn lắp ghép. N hưng thật không
may, chiến tranh thế giới lần thứ 2 bùng nổ vào năm 1939 đã làm gián đoạn các công
trình nghiên cứu của ông. Sau chiến Iranh, cho đến năm 1946 ông mới có điều kiện thể
hiện các ý tưởng của mình thông qua việc Ihiết kê và thi công công trình cầu lẳp ghép
đầu tiên trên thế giới - cầu Luzancy bấc qua sông Marnc. Đây là cây cầu vòm bê tông
dự ứng lực (BTDƯL) đầu tiên Irện thê giới, theo dó các phân đốt dầm được láp chép
trên hệ cột chống đà giáo tạm thời và sử dụne (vậl liệu) vừa bê tông làm chất chèn khe
tại các vị trí ghép nối các phân đốt. Không lâu sau đó đã có thêm 5 cây cầu vòm bê tông
cốt thép khẩu độ nhịp 74m bắc qua sông Marne.
Từ cuối những năm thập kỷ 40 J. Muller đã nghiên cứu và áp dụng công nghệ lấp
ghép thành công cho 3 cầu vòm bê tông dự ứní2, lực trên tuyến cao tốc La Guaira Caracas (Venezuela). Tiếp sau đó. vào năm 1962, Muller đã thiết kế và áp dụng thành
công công nghệ lắp ghép các phân đoạn dầm hộp hê tông liên kết bằng mối nổi keo
Epoxy. Kết cấu dạng hộp bê tông dự ứng krc có nhũng đặc điểm mang tính lợi thế hơn
so với dạng chữ I do khả năng chốnơ xoắn tốt và bảo đảm tính toàn khôi liên tục giữa
các phân đôt, cũng như đạt được các tiêu chí về hình dáng kiến trúc đẹp, hài hòa với
môi trường xung quanh.
Và từ những công trình mang tính thử níỊhiệm ban đầu này, các nước trên thế giới đã
tiếp tục xây dựng nhiều dạng cầu bê tông dự ứng lực lắp ghép có quy mô lớn với những
giải pháp công nghệ ngày càng hiện đại và thật sir mang lại hiệu quả kỳ thuật, kinh tế
hĩai hiệu. Trong mục 1.2 trình bày nhữnR giải pháp công nghệ đặc trưng mang tính
truyền thống đã và đang được áp dụna phổ biến trong xây dựng các công trình cầu bê

tông dự ứng lực bằng công nghệ lắp ghép.


1.2. ÁP DỤNG Ý TƯỞNG LẮP GHÉP TRONG CẮC GIẢI PHÁP C Ô N (; N ÍỈH Ệ
TRUYỀN THỐNG
1.2.1. Công nghệ lắp ghép trên hệ đà giáo cố định
Công nghệ lắp ghép phân đoạn trên hệ đà giáo cố định lần đầu tiên được áp dụnạ để
thi công cầu Luzancy. Cơ chế vận hành của giải pháp công nghệ được thể hiện ở hình
1.1, theo đó; Hệ đà giáo chống đỡ chịu lực phục vụ côna tác lắp ghép. Sau khi thi công
xong trong 1 nhịp đà giáo sẽ được di chuyển đến nhịp tiếp theo để chốníỉ đỡ phần trọng
lượng phân đốt lắp ghép như đã làm đối với các nhịp trước. Trong một số trường hợp có
thể đặt hệ thống đà giáo chống đỡ trong phạm vi cho một nhịp, một số nhịp, thậm chí cà
cầu. Công nghệ lắp ghép trên hệ đà giáo cố định có một số đặc điếm kỹ thuật sau:
C h u y ể n vị Iri hệ đà giảo nâng đỡ

Hình 1.1: Sơ đồ minh họa cơ chế lắp ghép phân đốt trữn đà giáo cố định
Công nghệ lắp ghép trên hệ dà giáo co định có những đăc điểm mang tính lợi ihế sau:
- Cơ chế vận hành công tmhộ đơn giản.
- Đà giáo được sử dụng lặp lại nhiều lần, vì vậy nâng cao hiệu quả kinh tế.
- Có thê triển khai trên nhiều mũi thi công để đầy nhanh tiến độ thi công.
Tuy nhiên những hạn chế sau đây cần được chú ý:
- Công nghệ cổ điển, phải sử dụng một khối lượng lớn đà giáo bàng thép.
- Đối với các công trình tm cao > lOm và nền đất yếu sẽ không mang lại hiệu quả
kinh tế và an toàn công trình.
- Chỉ thích hợp với cầu cạn. Không thể vận dụng để thi công cầu vượt sông.
1.2.2. Công nghệ lắp hẫng tịnh tiến (Progressive Placement Method)
Công nghệ lắp hẫng tịnh tiến lần đầu tiên được áp dụng ở Pháp để thi công các cầu
bê tông dự ứng lực như: Rombas, cầu St.Cloud qua sông Seine, cầu St.Audré de Cubzac
qua sông Dordogne, đường cao tốc trên cao B3 South (gần Paris) và 3 cầu đường sắt. ờ
Mỹ năm 1984, lần đầu tiên cầu cạn Linn Cove phía Bắc Carolina được áp dụna công

nghệ lắp hẫng tịnh tiến để thi công. Cơ chế vận hành của công nehệ được thể hiện ở
hình 1.2, theo đó:
- Hệ thống thiết bị công nghệ thi công di chuyển tịnh tiến theo 1 hướng từ đầu đến
cuối cầu.


- Trong thi công sử dụng phần nhịp được lắp ghép để làm đường vận chuyến (đường
trượt) thiết bị.
- Quá trình lắp ghép chỉ diễn ra ở tại nhịp hẫng. Do độ cứng của phần cánh hẫng yếu
nên phải sử dụng trụ tạm.

Hìnỉt 1.2: Sơ đồ minh họa cơ chế vận hành công nghệ lắp ghép hẫng tịnh tiến
Theo M athivat (1983) công nghệ lắp hẫng tịnh tiến có một số đặc điểm kỹ thuật
mang tính lợi thế sau:
- Trong quá trình lắp ghép chỉ sử dụng luân phiên một số chủng loại thiết bị mà
kliông cần thiết phải bổ sung thay đổi.
- Công tác kiểm soát chắt lượng thuận lợi.
- Thích ứng đối với những cầu cạn dạng cong bàng.
Cũng giống như những công nghệ truyền thống khác, công nghệ lắp hẫng truyền
thống có m ột số tồn tại sau:
- Giới hạn khẩu độ nhịp chỉ từ 30 - 50m.
- Trong quá trình thi công phải xây dụng thêm trụ tạm để nâng cao độ cứng chống uốn
cho dầm làm việc theo sơ đồ cong son (so sánh với công nghệ đúc hẫng truyền thống).
- Thời gian thi công chậm so với lắp hẫng cân bằng vì chi triển khai được trên 1 mũi
thi công.
- Sử dụng các bó cáp dự ứng lực tạm thời để xử lý trong thi công.
- Tại nhịp đầu tiên, trong một số trường họp phải dùng công nghệ khác vì dầm chưa
đủ có độ cứng đáp ứng khả năne làm việc cong son của nhịp này.
- Không phù hợp đối với nhừna công trình cầu vượt sông.
1.2.3. Công nghệ lắp ghép cân bằng đối xúng bằng giàn treo di động

Công nghệ lắp ghép cân bằng đối xứng qua trụ bằng dàn treo (tự trượt) lần đầu tiên
được M uezỉler và Bem ard áp dụng để thi công một số cầu ở dự án đưòng trên cao
(Viaduct) Oleron vào những năm 1964 - 1966.


Hình 1.3, Hệ giàn írượt áp dụnọ; trong (hi công câu Oỉeron
Cơ chế vận hành của giải pháp công níihệ được thế hiện

ớ

Dám ngang treo phía sau
Dàn chinh

Dầm ngang dỡ phia sau

hình 1.4, theo dó:
Dấm ngang treo phía trưỡc

Dầm ngang dờ phia Irươc ỵ

Chân chống sau

m m

Chán chóng
phia trư'^c

Hình 1.4: Sơ đồ minh họa cơ chc vận hành côỉiíi Iigliệ lắp ghép càn bằiìiỉ (lồi xíniỊi
bãníỊ giàn treo cìi dộnọ,
- Thiết bị công nghệ bao gồm 1 hộ giàn dùng đẻ treo và di chuyến phân đoạn plụic vụ

công tác lắp ghép. Cơ chế lắp ghép theo nguyên tắc lắp hẫng đối xứng qua trụ.
- Giàn treo được đặt trên 3 vị trí tại đỉnh trụ cầu liền kề. Quá trình lắp hẫne trướe hết
được thực hiện tại vị trí trụ giữa. Sau khi lắp ghép \ à hợp long xong các phần cánli lăp
hẫng cùa nhịp trước và phần cánh hẫng của nhịp liền kề, giàn treo sẽ được di chuyển đến
nhịp tiếp theo, và công tác lắp ghép tiếp tục được thực hiện tại vị trí trụ giữa như đã làm
đối với các nhịp trước. Công nghệ lắp hẫng cân bằng đối xứng có một số UII điểm sau;
- Thời gian thi công nhanh vì khối lượng công việc được triển khai trên nhiều mũi
thi công.
- Rất phù họp đối với những cầu có chiều cao trụ lớn (>10m).
- Khoảng không dưới cầu thông thoáng.
- Có thể được áp dụng để thi công cầu vượt sông.
Các hạn chế khi áp dụng công nghệ lắp hẫng cân bằng thể hiện ờ chỗ:


-

Do khẩu độ nhịp lấp ghép lớn nên dàn treo cần được cấu tạo có độ cứng lớn để

chốim uổn, vì vậy đầu tư ban đầu sẽ rất lón.
1.2.4. Công nghệ lắp hẫng truyền thống
C ông nghệ lắp hẫng cân bằníí đối xứng từ lâu đã trở thành công nghệ truyền thống
ớ các nước trên thế giới. Cơ chế vận hành của công nghệ được minh họa ờ hình 1.5,
theo đó:
Khung chiu íực
Ván khuòn đúc hẫng

Kich neo

Dán ngang phía Irươc
Dấm cuốn

ngoái

cnnn
Ván khuòn
doạn đẩu nhịp

Dám treo
hợp long

Ván khuòn
đúc hẵng

/

Đoạn đầu nhịp thi công
bẳng bộ ván khuòn đúc hâng

/

Mố cẩu

Ván khuònđúc hợp long
Dầm đờ ngang phía trưó'c
|Dầm đờ ngang phia sau

Hình 1.5: Sơ đô minh họa cơ chê vận hành cóng nghệ ỉăp háng (ruyêu thông cân băng
- Thiết bị công nghệ bao gồm 1 bộ xe lắp hẫng (2 xe lắp hẫng) cân bằng hoặc nhiều
bộ dược lắp trên 2 phía của đốt Ko, dối xímg qua tim các trụ (đốt Ko được đặt trước lên
trụ). Các phân đoạn đốt dầm được vận chuyến đến công trường sau đó dùng tời để nâng
lên đến vị trí lắp ghép. Sau khi các cánh khung T lắp ghép xong, tiếp tục hợp long các

cánh khung hẫng. Mối nổi lắp ghép thường sử dụng mối nối khô, kết dính bằng keo
Epoxi hoặc bê tông mịn có chiều rộng 7cm ^ 12cm.
Các phân đoạn được chế tạo theo giải pháp kỹ thuật “in oản” để khi lắp ghép đảm
báo mối nối kín khít. Công nghệ lắp hẫng truyền thống có một số ưu điểm sau:
- Tốc độ thi công nhanh do triển khai dược nhiều mũi thi công trong cùng thời điểm.
- Tốc độ thi công nhanh hơn so với đúc hẫng truyền thống.
- Khẩu độ nhịp lớn từ 70 -í- 150m hoặc lớn hơn.
- Thích hợp với những cầu vượt sông.
Hạn chế của công nghệ lắp hẫng cân bàng thể hiện ờ chỗ;
- Giá thành đắt hon so với công nghệ đúc hẫng truyền thống do chi phí đúc phân
đoạn dầm và vận chuyển nó đến công trường phát sinh.
1.2.5.

Công nghệ lắp ghép tuần tự hoàn chỉnh cho từng nhịp t«ên đà giáo (span

by span - SPS)
Công nghệ lắp ghép phân đoạn tuần tự hoàn chinh cho tùng nhịp trên đà giáo hẫng
(SPS) lần đầu tiên được áp dụng để thi công ở cầu Long Keys (1982). Đây là cây cầu bê
tông dự ứng lực lắp ghép lớn nhất thế giới vào thời điểm đó. Cơ chế vận hành công
nghệ SPS thể hiện ở hình 1.6, theo đó:


H ình 1.6. Sơ đồ minh họa cơ chê vận hành công nghệ span-by-span
- Đ à giáo dạng dàn bắt đầu được đặt lên trên 2 đỉnh trụ tại nhịp đầu tiên. Dùng cấu đố
nâng lần lượt từng phân đoạn dầm đặt lên đà giáo. Sau khi lắp ghép xong cho 1 nhịp,
tiếp tục luồn bó cáp dự ứng lực và căng xâu táo toàn bộ các đốt dầm để tạo thành nhịp
cầu hoàn chỉnh. Cũng có một vài giải pháp kỹ thuật được áp dụng theo hướng này như:
Có thể lắp ghép hoàn chỉnh một số phân đoạn trên mặt đất, sau đó dùng cẩu nâng cá
nhóm vào vị trí theo sơ đồ thiết kế.
Sau khi thi công hoàn thàiứi nhịp đầu tiên, tiếp tục di chuyển đà giáo đến nliịp tiếp

theo. Các công việc lắp đặt và căng kéo liên kết các phân đốt của nhịp này và những
nhịp tiếp theo được lặp lại như đã làm ở nhịp 1.
Kểt cấu nhịp dầm sẽ đạt được khà năng tự đỡ hoàn toàn sau khi đúc các mối nối hợp
long trên Irụ (đối vứi dầm siêu luih) vả căng kéo bỏ cáp dự ứng lực tạo lièn kết dọc.
Theo Levintor (1995j công nghệ SPS có một số đặc điểm mang tính lợi thế sau:
- Nhịp dầm được thi công trên cao, không tiếp xúc với mặt đất, vì vậy công nghệ này
có thể áp dụng để thi công các cầu virợt sông.
- Có thể sử dụng phần nhịp dầm đã thi công xong để vận chuyển phân đoạn dầm
tiếp theo.
Mặc dầu vậy công nghệ SPS vẫn tồn tại những hạn chế như:
- Việc di chuyển đà giáo phải dùng hệ nổi (khi cầu vượt sông) và cần cẩu.
- Chiều cao của đà giáo làm thu hẹp khoảng không phía dưới gây ảnh hưỏTig đến
giao thông thủy.
1.3. TÌNH HÌNH ÁP DỤNG CÒNG NGHỆ LẮP GHÉP TRONG XÂY DỤNG
CẦU ở VIỆT NAM
Đầu những năm của thập kỷ 80, kết cấu lắp ghép bằng các phân đoạn dầm hộp bê
tông dự ứng lực có quy mô vừa phải với chiều dài 3,5m lần đầu tiên được áp dụng ở các
cầu: Rào, N iệm và An Dương (Hải Phòng). Các cầu này được thiết kế và xây dựng chủ
yếu với dạng khung T nhịp đeo có khẩu độ nhịp chính 63 theo định hình của Liên Xô

10


(cũ). Khi xây dựng các cầu này, việc lắp ghép các phân đoạn chủ yếu dùng loại bó cáp
24 sợi 05 cường độ cao của Liên Xô, đặt phía trên bản mặt hộp và neo vào phía đầu
phân đoạn dầm. Mối nối giữa các phân đoạn được sử dụng loại vật liệu chèn khe keo
lỉpoxi. Ngoài ra cũng vào thời điểm này cầu Hoàng Thạch dạng dầm bê tông dự ứng lực
kiểu tiết diện T chế tạo theo công nghệ lắp ghép phân đốt (7 đốt) đã được xây dựng.
Sự kiện cầu Rào đổ năm 1986 đã làm gián đoạn quá trình phát triển loại cầu lắp ghép
bê tông dự ứng lực ở Việt Nam bởi các nhà quản lý nghi ngờ chất lượng kết cấu lắp

ghép dùng mối nối không phù hợp trong điều kiện khí hậu nóng ẩm ở Việt Nam, Mãi
đến năm 2003, sau khi xây dựng xong cầu Kiền - Loại cầu dây văng có dầm chủ bê tông
dự ứng lực lắp ghép - chúng ta mới có dịp để phân tích, đánh giá lại loại hình kết cấu
này với những đặc điểm lợi thế rõ rệt của nó. Ngoài ra trong chiến lược phát triển xây
dựng cơ sở hạ tầng GTVT, một số đề tài nghiên cứu cấp Ngành đã được triển khai, theo
đó những kết quả ban đầu cho thấy kết cấu lắp ghép phân đoạn có thể áp dụng có hiệu
quả ở Việt Nam trên cơ sở thiết kế mối nối và sử dụng vật liệu làm mối nối liên kết họp
lý như các nước tiên tiến trên thế giới đã làm.
1.4. PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ LẮP GHÉP PHÂN ĐOẠN TR ÊN Đ À GIÁO DI

ĐỘNG TRÊN C ơ s ở VẬN DỤNG CÁC ĐẶC ĐIỂM LỢI THỂ CỦA CÁC
GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ LẢP GHÉP TRUYÈN THỐNG
1.4.1. Sự ra đời của công nghệ lắp ghép phân đoạn trên đà giáo di động
Sự ra đời của công nghệ lắp ghép phân đoạn trên đà giáo di động (launching gantriyLG) bắt nguồn từ ý tưởng lắp ghép theo nguyên tắc “hẫng” và nguyên tắc thi công tuần
tự trên từng nhịp (span-by-span) như đã trình bày ở mục 1.2. Tuy nhiên giữa chúng có
sự khác nhau cơ bản:
- Đối với công nghệ lắp hẫng truyền thống, xe lắp hẫng được đảm bảo về khả năng
ổn định treo ở đầu hẫng cánh dầm nhờ độ cứng của đoạn dầm cánh hẫng đã lắp xong.
Trong khi đó ở công nghệ LG, độ cứng của toàn bộ phần kết cấu lắp ghép được bảo
đảm nhờ độ cứng của hệ thống dàn đẩy (đà giáo đẩy) thông qua các thanh đeo (đẩy trên)
hoặc giá đỡ (đẩy dưới).
- Xét về nguyên tắc, giữa công nghệ LG và công nghệ SPS có sự giống nhau là thi
công hoàn thành cho từng nhịp. Tuy nhiên thay vì phải dùng cẩu để di chuyển đà giáo từ
nhịp này sang nhịp khác như đối với công nghệ SPS thì ở công nghệ LG đà giáo được di
chuyển bằng hệ thống kích đẩy hoặc trượt.
Qua phân tích các đặc điểm của một số giải pháp công nghệ lắp ghép, có thể nêu lên
một số đặc điểm m ang tính lợi thế của công nghệ LG như sau:
- Trong quá trình tính toán thiết kế kết cấu nhịp dầm (kể cả giai đoạn thi công và khai
thác), bài toán kết cấu không phức tạp như kết cấu bê tông dự ứng lực đổ tại chỗ do
giảm tối đa các yếu tố ảnh hưởng từ co ngót và từ biến.

11


- Do các công đoạn thi côn>z dược phân chia khá rành mạch nên tạo khả năng hạp 1>'
hóa và công nghiệp hóa sản xuát ở mức độ cao. Vì vậv có thể rút ngắn thời gian thi
công, ở công nghệ lắp ghép nói chung và công nghệ LG nói riêng, có thể hinh ihành các
loại hình công việc tương đối độc lập với nhau như:
- Chế tạo và vận chuyển phân đoạn đốt dầm
- Cẩu lắp phân đoạn đốt dầm \ ào vị trí
+ Tạo mối nối liên kết các phân đoạn
- Lắp đặt và căng kéo bó cáp dự ứno krc
+ Di chuyển đà giáo.
- Hệ thống kết cấu đà giáo di động được sử dụng theo chu trình tương tự nên khả
năng nâng cao trinh độ tay nghê của đội ngũ cán bộ kỳ thuật, công nhân và nâng cao độ
chuẩn xác trong quá trình vận hành công nghệ.
- Với công nghệ LG cho phép bảo đảm được khoảng không phía dưới cho các phương
tiện giao thông thủy bộ, đặc biệt đối với các thành phố lớn có mật độ giao thông cao.
- Công nghệ LG dễ dàng áp dụng cho các loại cầu có sơ đồ kết cấu nhịp ỉiiản đơn
hoặc liên tục, các loại mặt cắt hộp đơn hoặc hộp kép có khấu độ nhịp thông thường từ
35 H- 60m. Chiều dài cầu thường được áp dụng từ 500m đến «2000m . Tuy nhiên trong
những trường hợp cầu có chiều dài lớn hàng chục Km, có thể triến khai nhiều mũi thi
công bằng việc sử dụng nhiều hệ thông đà «iáo di động.
- Áp dụng công nghệ LG tạo kha năntí đẩv nhanh tiến độ thi cônu, thôrm thườiiR chu
kỳ từ 2 đến 3 ngày thi công xong 1 nhịp (khẩu độ nhịp trunti bình từ 40 ^ ốOm), vì vậy
công nghệ LG rất phù hợp trong nhữnu điều kiện vị trí xây dựng cầu nằm trong tliành
phố, theo đó cần thiết phải thi công nhanh để làm thông thoáng mặt bằng thi công, nhằm
đáp ứng điều kiện giao thông bình thường khu vực.
Bên cạnh các đặc điểm mang tính lọd thế, công nghệ LG cũng tồn tại một số hạn chế:
- Do đặc thù của kết cấu lắp ehép, nên các phân đoạn đốt dầm được liên kết ép mặt
vào nhau nhờ lực căng ép của bó cáp dự ứng krc và lóp keo (hoặc mối nối bằng bê lông

đổ tại chỗ), và tại vị trí mối nối không có sự liên tục của cốt thép thường nên làm t;iảm
khả năng chống cắt và xoắn.
- Đầu tư ban đầu lớn do giá thành thiết bị, máy móc, bệ đúc, ván khuôn và vận
chuyèn tương đối cao, vì vậy công nghệ LG chi mang lại hiệu quả cao đối với những dự
án xây dựng có quy mô lớn.
- Quá trình vận hành thiết bị công nghệ láp ehép và lắp íỉhép đòi hỏi trình độ tay
nghề của công nhân và kỳ sư rất cao.
1.4.2. Tình hình áp dụng công nghệ LG trên thế giói
Công nghệ LG trên thực tế còn rất mới mẻ. ờ một số nước phát triển, trong những
năm thập kỷ 90 và đầu những năm 2000, các hãng lớn như: NRS (Nauy), Structuras
12


(ú c), Roe-Ro (Đức), Preyssinet (Pháp). VSL (Thụy Sỹ),... đà có những công trình cầu
bê tông dự ứng lực được triển khai bàng việc áp dụng CNĐL. Có thể nêu lên một số
công trình tiêu biểu để thấy rõ triến vọng phát triên cùa cône nghệ LG:
- Tại Mỹ: c ầ u Boston Massachusetts có tổng chiều dài 4km, kết cấu dầm loại hộp
đơn. Giải pháp công nghệ sử dụne công nghệ LG đà giáo chạy trên, c ầ u Spagetti Bowl
có tổng chiều dài 4km, kết cấu dầm loại hộp đơn, khấu độ nhịp 65m, cầu cong với bán
kính Rmin = 130m sử dụng giải pháp công nghệ LG đà giáo chạy trên.
- Tại Singapore: c ầ u Senkaníi & Panegol ne\v towns trên tu>'ến C180, LRT Systems
có tống chiều dài 20km, kết cấu dầm loại hộp đơn, khâu độ nhịp 40m, cầu cong với
Rm,n = 75m, trong thi công sử dụng giải pháp công nghệ LG có 2 đà giáo chạy dưới.
- Tại Malaysia: c ầ u M iddle Ring Road - Missing Link - Kualalumpur có tổng chiều
dài 3,2km, kết cấu dầm dạng 1 hộp đơn, khẩu độ nhịp 45m. trong thi công sử dụng giải
pháp công nghệ LG có 2 đà giáo chạy trên, cầu cong với Rm;n = 500m. c ầ u Light Rail
Transit 2 - K ualalum pur có tổng chiều dài 30km, kết cấu dầm loại 1 hộp đơn, khẩu độ
nhịp 30m, cầu cong với Rmin = lOOm, trong thi công sử dụng giải pháp công nghệ LG có
5 đà giáo chạy dưới.
- Tại Bangladesh: cầu Paksey có tổng chiều dài l,9km trong thi công sừ dụng công

nghệ LG có 1 đà giáo chạy trên.
- Tại Thái Lan: cầu trên cao từ Bangna di Chan Buro cỏ tổng chiều dài 54km, Ịchẩu

độ nhịp chính 45m, khổ rộng 6 ỉàn xc, lổng mức đầu tu 0.7 tỷ Puro, cầu Wat Nakorn có
khẩu độ nhịp 42m, cầu cong với Rm,„ = lOOm, trong thi công sử dụng công nghệ LG có
1 đà giáo chạy trên v.v...
Có thể những thông tin trên chưa dầy đù nhưng qua đó cũng có thể nhận thấy khả
năng và triển vọng áp dụng loại công nghệ LG trong tương lai là rất lớn.
ơ nước ta trên thực tê chưa có một công trình cầu bê tông dự ứng lực nào áp dụng
CNĐL đê thi công, có chăng cũng mới chi vận dụng giải pháp lăp ghép đê xây dựng
một số cầu như Niệm, An Dương, Rào (Hải Phòng) thi công bàng công nghệ lắp hẫng
cân băng, xây dựng trong những năm thập kỷ 80 và gần đây cầu Kiền có kết cấu cầu
dây văng đầu tiên ở Việt Nam trong thi công áp dụng công nghệ lắp hẫng. Ngoài ra ở
một số dự án cầu bằng các nguồn vốn ODA trên thực tế đã vận dụng nguyên tắc của
công nghệ đà giáo di động để thi công các cầu dẫn của các cầu Thanh Trì, Thủ Thiêm
và sắp tới là cầu dẫn Đông Trù - Hà Nội (Dự án Đưòng 5 kéo dài). Trong tương lai, khi
xây dựng các tuyến giao thông nội đô, các tuyến đường bộ, đường sắt cao tốc, cũng như
nhiều tuyến đường cao tốc khác chắc chắn công nghệ LG sẽ được áp dụng bởi những
đặc điểm m ang tính lợi thế như đã trình bày ở trên.

13


Chưong 2

ĐẶC ĐÍỂ VI KỸ THUẬT VÀ NỘI DUNG KHCN CHỦ YẾU
ƠỈIA CÔNG NGHỆ LG

2.1. MÔ TẢ TỔ N (; QLÁT NCUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA CÔNG NGHỆ LG
2.1.1. Co chế vận hành

v ề nguyêiì tắc. cơ chê 'v'ận hiành của cônsí nghệ LG có đặc điểm tương đồng \'ới công
nghệ Đà giáo di độrm (Í)GDĐ ), theo dó quá trình vận hành công nghệ tuần tự theo các
bước công nghệ chù yếu sau (híình 2.1):
- Sau khi đã lắp dựng đà giáíO, tiến liành lao lắp các phân đoạn đầu tiên (hình 2,1 a).
- Căng kéo bó cáp dự ửiag lụrc liên kết các phân đoạn dầm (hình 2 .Ib).
- Lao dọc đà giáo cỉến n.liỊp t.iếp thet) (hình 2.1c).

b)

c)
I I M

i

Hỉiili 2.1. Tuờrii íựlnực lìiệiĩ cck bước câng nghệ chù yêu
14


Hệ thống kết cấu đà giáo như là phương tiện thiết bị phụ trợ chủ yếu dùng đế vận
hành trong quá trinh thao tác công nghệ thi công, cụ thể: Các phân đoạn dầm được vận
chuvên đến công trường và đưa vào vị trí lắp ghép nhờ các phương tiện thiết bị đặc
chủng như: hệ cáp treo (hình 2.2) hoặc bằng hệ tay đỡ (hình 2.3).

Hhih 2.2. Cúc phân đoạn được nâng đờ bằng các dây cáp treo cường độ cao
(công nghệ đà giáo chạy trên lắp dưới)

Hình 2.3. Các phân đoạn được đỡ bằng hệ tay đỡ (công nghệ đẩy dưới lắp trên)
1

rước khi các phân đoạn dầm liên kết với nhau, sự cần thiết phải xử lý bề mặt các

piỉiân đoạn dầm tiếp xúc bằng mối nối. Mối nối thường cấu tạo bằng vật liệu chèn khe
njiư keo dán Epoxi hoặc mối nổi vữa bê tông (mục III). Sau khi xử lý xong, các phân
đoạn được giữ tạm thời ở trạng thái ổn định bằng cáp dự ứng lực hoặc thanh thép cường
15


độ cao (CĐC) được cấu tạo theo niỉu\ c:n lẳc dụ' ứnu lực - ngoài thông qua các mấu neo
bố trí trong lòng tiết diện hộip (hình 2.4) và mặt ntỉoài phía trên tiết diện hộp (hình 2.5).

Hình 2.4. Bố íri kết cấu DUL ngoài trong lòng tiết diện

Hình 2.5.. Bố đri kết cấu dự ứng lực ngoài phía trên ngoải lòng tiết diện
Sau ỉchi thi công hoàm chỉnh xong toàn bộ các phân đoạn cho 1 nhịp dầm, tiến hành
luồn bó cáp dự ứng lự'c ( nếu phương án bố trí bó cáp trong lòng tiết diện hộp) vào các lỗ
ống được bố trí sẵn h(Oặic đặt bó cáp dự ứng lực ngoài (nếu phưcmg án sử dụng dự ứng
lực ngoài) và thực hiện quá trình căng kéo bó cáp dự ứng lực để tạo nên phần kết cấu
dầm liên tục (liên kát phầr. kết cấu cũ và mới). Trước khi di chuyển hệ thống kết cấu đà
giáo đến nhịp tiếp theo, tiến hành tháo liên kết giữa thiết bị phụ trợ với kết cấu dầm. Cơ
chế vận hành cụ thẽ t:he:0 từng giải pháp của công nghệ LG (các giải pháp đẩy trên và
đẩy dưới) sẽ được trinứi bàv ờ mục 2.2 và 2.3.
16


2.1.2. Một số đặc điểm kỹ thuật chủ yếu
Hệ giàn giáo đẩy là bộ phận kết cẩu chủ yếu của hệ thống trang thiết bị của công nghệ
LG. Các yêu cầu kỹ thuật của hệ giàn đẩy cần phải đáp ứng một số chỉ tiêu cơ bản sau:
- Hệ giàn đẩy phải đủ cứng để đảm nhiệm chức năng chịu tải trọng cùa các phân
đoạn dầm ở trạng thái chờ căng kéo liên kết bàng bó cáp dự ứng lực. Độ cứng giàn phải
đạt được thông số thiết kế sao cho giàn không dề bị uốn. qua đó giữ được vị trí ổn định

chung theo yêu cầu thiết kế về cao độ trona ciai đoạn thi công và khai thác.
- Trong quá trình di chuyển, giàn đây chỉ chịu tải trọim bản thân. Chiều dài của giàn
phải được cấu tạo đủ lớn sao cho trong quá trình di chuyền giàn được kê đặt ổn định lên
2 diêm. Thông thường độ dài của hệ giàn giáo đẩy được cấu tạo > 2 X L. (L: chiều dài
khâu độ nhịp lăp ghép).
- Đổi với công nghệ đà giáo chạy trên, dầm cứng thưÒTíg được cấu tạo dạng giàn không
gian. Tuy nhiên trong một số trường họp đặc biẹt, có thế sử dụng dầm thép dạng hộp.

Hình 2.6. Khớp xoay được bố trí trên hệ giàn đấy
-

Dối với dạng giàn cứng, các thanh xiên thường được cấu tạo bằng tổ hợp các thanh

L đè thuận lợi trong việc liên kết với các nút giàn có mặt phẳng bất kỳ trong không gian.
Do đặc thù của công nghệ, các thanh mạ và ihượne không những chỉ chịu các lực kéo,
nén đúng tâm mà còn phải chịu uốn. Đối với các thanh mạ thưọTig và hạ khi hệ cẩu trục
m ang một đốt dầm có trọng lượng lên tới 80T di chuyển đến vị trí lắp ghép sẽ phải chịu
tải trọng thắng đứng gần 50T ở vị trí giữa thanh - đây là giai đoạn làm việc bất lợi nhất
của thanh. Các thanh mạ hạ sẽ làm việc như các thanh chịu uốn khi cáp treo dầm không
treo đúng vào các nút hoặc trong quá trình di chuyền tất cà các tiết diện của thanh m ạ hạ
17


đều đi qua đỉnh trụ phụ hoặc tirụ lạm. 0 dỏ luôn có các phản lực gối thăng đứng tác
động. Vì vậy giàn và các ihar.h m,i hạ cần có cắu tạo pliù hợp, ihông thường giàn dưọv
cấu tạo theo kiểu hoa mai lioăc tăim cuửnu dộ cứng các thanh mạ thượng và mạ hạ đu
chịu uốn kết họp kéo nén dọc tnục Co nhạni vi áp dụnu hiệu quả nhất của CNDL là ,\â\dựng các công trình cầu cạn. cầLu \ ưẹt. các Ui\ ến uiao thông trên cao trong thành phố và
uôn lượn cong theo hưó’nvới đặc điêm này, cụ thè là càiu lạc trên hệ eiàn các khớp xoav theo phương ngang.
Cách làm này tạo cho giàn chínih có thỏ "tiàv khúc” theo kết cẩu lứiịp cầu coim bànti..

Khóp thường được cấu lạo tại \’'ị trí chính tiiCra phần giàn chính và vị trí tiếp í^iáp íiiữa
giàn chính và mũi dẫn ( hinh 2.6)).
-

Đối với công nsbệ dà íỉiáoi chạy dLrới. do hạn chế về chiều cao kiến trúc của lìệ

thống kết cấu đà giáo nên hệ dâim cưng cho phần chịu lực của hệ đà giáo thường dược
cấu tạo theo dạng hộp thép và ìtnũi dẫn được cấu tạo theo dạng giàn không gian. Các
thanh mạ thượng và m,ạ hạ cũntg phai đirợc thiết kế đủ cứníỉ để có thể chịu được đồng
thời lực kéo nén dọc trục và mô men uốn. ớ vị trí giữa dầm hộp thép và vị tn' tiếp íỉiáp
giữa mũi dẫn và hộp thép (lược cấu tạo khóp xoay để hệ dầm cứng có thế tạo được SỊr
chuyển hướng (gãy khúc) theo điộ cong bàng của kết cấu nhịp cầu (hình 2.7).

Hình 2.7. Cân lao kìnópxuiy trên liL íỊÌà/i chính trong thi công cầu dạng cong bằng
(củng nẠệ b j - í^iui pháp chạy dưới)
Cấu tạo hộp thép cua cône ntthộ đà giáo chạy dưới thể hiện sự phù họp về mặt kếl
cấu, cụ thể: Khoảng cách giừn 2 dần: lan hơn so với công nghệ đà giáo cliạy trên vi ihố
mômen xoắn phát siinh tr ong giai doan lắp ghép phân đoạn dầm bê tông sẽ được khống
ch ế bởi kết cấu hộp kín C‘ó kha nănu chốno xoấn cao hơn.

18


2.2. CÁC (ỈIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA CỎNíỉ NGHỆ LG VÀ ĐẶC ĐIỂM

của

TỪNG GI \ I PHÁP
Hiện nay trên thế giới, đặc biệt ở nhũrm nirớc phái triển chủ vếu áp dụng 2 giải pháp
cône nghệ LG:

- Công nghệ LG với hệ đà giáo chạy trên - Overhead (hình 2.8):

Hình 2.8. Công nghệ LG - Giai pháp đà g:áo chạy trên
- Công nghệ LG với hệ đà giáo chạy dưới - Underlung (hình 2.9):

Hình 2.9. Công nghệ LG với hệ í1à í-iảo chạv dưới (underhmg)
2.2.1. Hệ đà giáo chạy trên
- M ô tả tổng quát:
Hệ đà giáo cliạy trên được đặt phía trên mặt dầm bê tông dự ứng lực. Toàn bộ trọng
lượng của hệ đà giáo và các thiết bị thi cônR khác tác động trực tiếp xuống dầm cầu và
truyền xuống trụ cầu (hình 2.8 và 2.10).
19


d ầ 'n g ià n ( đ i5
g iá o d d C t n g '

1

c c

a) Cấu tạo kết cấu dầm (lõ

__ _

A

1
1" Ị - (
T

/
/
. l. L . u d . u L a , j ' i :

í
!
i .... 1..,

b) Vị trí dầm đỡ

Hình 2.10. Sơ dồ cưu rạc và cơ ché vận hành của hệ đà giáo chạy trên
Hệ đà giáo chạy trên có cấ u irạo gồm 2 dầm thép (dạng giàn) có kết cấu không gian
dạng tam giác hoặc \ uông nằitn 2 bên và song song với nhau (hình 2.9), chiều dài cúa
giàn lớn hoTi 2 lần cùa chiều dài lứiịp chính để đảm bảo khi di chuyển đến vị trí thi công
mới, hệ giàn thi công luôn trượl trên ít nhất 2 điểm đỡ. Hệ cẩu trục tự hành có thể di
chuyển dọc trên đưòng ray bổ trí trên 2 thanh mạ thượng của 2 giàn thi công, hệ cấu
trục có tác dụng đưa phân đoạin dầm vào đúng vị trí lắp ghép. Trong quá trình di chuyến
dọc, tải trọng của hệ cầu truc vá phân đốt dầm mà nó mang theo sẽ gây tác động uốn
trong các thanh mạ thượng do vậy các ihanh mạ thượng này phải được thiết kế đảm báo
đủ độ cứng chống uốn. Các -.hanln rnạ hạ cũng phải có độ cứng chịu uốn tốt để chịu được
trọng lượng của các phân đôt dầ m khi được đưa vào vị trí thi công lắp ghép (các thanh
Bar sẽ được treo vào các thanhi mạ hạ)Trên hệ giàn thi cônỉỉ đượic cấu tạo nliiều khớp xoay trên mặt phang ngang (có thể
lên đên 6 vị trí khớp trên loàn bội c.hicu dài của giàn thi công) để có thể lắp ghép cho các
tuyên câu có bán kính cong bầing n.hỏ. Hệ thồng giàn thi công treo trên của hãng NRS có
thê lăp ghép cho nhánh cầu C'0nig cói bán kính R<100m. Trục xoay của các khớp phải
được bố trí trùng với đườne ti:m ray vận hành của hệ cẩu trục theo phương thẳng đứng
đê khi thi công cho các nhánhi câu cong, dù các khóp bị xoay đi nhưng vân không làm
ảnh hưỏmg đến sự liên tục cua hệ thống ray.
Hệ thống giàn thi còng nằim trên 3 vị trí đỡ, trong đó có 2 trụ đỡ chính và 1 trụ đỡ
tạm thời nằm ở phía đầu mũi idin (■hình 2.10). Trong giai đoạn lắp ghép, 2 trụ đỡ chính

nằm trên 2 khối phân đốt trên 2 trụ tmà ở giữa 2 trụ đó là nhịp cầu đang được thi công
(hình 2.9.b). Sau khi hoàn thàinh côn.g tác lắp ?hép, 2 giàn thi công di chuyển đến nhịp
tiếp theo. Sự di chuyền không cần thúết phai cùng lúc mà có thể vận hành độc lập. Lúc
này đà giáo được đặt tạm thời trên trụ đỡ tạm (đặt trực tiếp lên trụ phía trước) và trụ đỡ
chính ở giữa. Tháo dỡ trụ đỡ cliínii phía sau chuyển đến thay thế trụ đỡ tạm và trụ đỡ
tạm này sẽ được chu>’ển đến tirụ tiẽp theo. Sau khi đà giáo (giàn thi công) được đật trên
3 trụ đỡ (2 trụ đỡ chính và trụ (đõ" pihụ) sẽ liếp tục tuần tự lắp ghép đốt dầm cho nhịp mới
tưong tự như nhịp trước.
20


Các trụ đõ' thường được cấu tạo như là các dầm dữ dặl năm ngang vuông góc với tim
dầm BTDUL (hinh2.11).
MHR. Kuữìũ Lumpur, M ă ìiy sii]

Hình 2.11. Dầm đỡ được dặt nằm nganiỉ trên xà mũ trụ cầu.
Đe phục vụ công tác điều chỉnh cao độ và chịu krc trong quá trình lắp ghép và di
chuyển, các dầm đỡ được đặt trên hệ kích đặc chủng (hình 2.10) có công suất từ 500T 600T (đối với các kích nằm ngoài) và s:250T (đối với các kích nằm phía trong). Có 2
giải pháp đặt dầm đỡ:
+ Giai pháp 1: Sử dụng dầm đỡ trước đặt trực tiếp lên clỉnh trii để thi công nhịp dầm
giản đơn.
ỈM R . K ụ ù la Lum pur, M a ìà ysiạ

Hình 2.12. Vị trí phán đoạn dâm ciiỏi cùng và dầm đỡ dặt trên xà mũ trụ
Với cách đặt dầm đỡ trước trực tiếp lên đỉnh trụ, cho phép các phân đoạn dầm được
lắp ghép hoàn thành cho 1 nhịp. Do vậy xà mũ trụ phải đủ rộng để vừa đủ chỗ cho dầm
đỡ và vừa đủ chỗ cho phần dầm được lắp ghép cuối cùng của nhịp (hình 2.12).
21

Nói chung công nghệ LG \ứi uiài Ị'i'áp I chí phù hợp \'ới cầu dầm bê tông dir ứnu
lực nhịp giản đơn. Vì \’icc mờ rộim \a mũ trụ nuoài việc đế thích ứng với yêu cầu k>'
thuật, do số lư ợ n g cối kê bổ trí Ircn cả 2 phía CLia tim trụ, m à còn bảo đảm đ ủ diện tích
để đặt khe co giãn.
+ G iủ ipháp 2: Dầm đữ irưó'c đặt trực tiếp lèn phân đoạn dầm BTDUL.

Hình 2.13.

C iic

dâm ílữ đặt Inrc liếp trên khôi dâm hê íóng

Đôi với câu dâm BT dự ứng lực co kết cấu nhịp liên tục, số lượng gối chỉ -1 /2 số
lượng gối bố trí cho cầu dầin giản đơn ^dầm dạng hộp). Vì vậv không cần phải mở rộng
xà m ũ trụ. Điêu đó trên ttiực lế sẽ không thuận lợi nếu áp dụng giải pháp 1 để thi công
phân đôt cuôi cùng. Vì vậy. ở aiài pháp 2. đốt dầm được đặt trước '/à cò định chắc chắn
trên đỉnh trụ .
Với cách làm như vậy sẽ tạo mặt bằng cho dầm dỡ trước đặt lêii khôi dầm, tương tự
như dầm đỡ sau (hình 2.u3). Có thể lắp các phân đoạn đốt cân bàng qua đỉnh trụ trước
rồi mới ỉắp các đốt giữa nhịp: Giải pháp kết cấu công nghệ này thirÒTm tỉặp trở ngại khi
lăp ráp các phân đoạm tại vị trí hợp loniỉ. dc cần phải tạo mối nối irớt bằng vữa bê tông
để bảo đảm độ kín k_híi \ ’à tính đồng khối khi lắp ráp phân đoạn. Tuy nhiên giải pháp
này cũng có ưii điêm là thuận lợi troiiíí \ iệc thiết kế chế tạo các nhịp dầm BT dự ứng
lực liên tục (không k.he co giãn) va cấu tạo trụ cầu thanh mảnh do không phải mở rộng
xà mũ trụ như trưòaig hợp dầm »iàn đơn.
- ư u điếm của giấĩi pháp dà giáo chạy trên:
+ Khi thi công các: luyến cáu vượt, công lác lắp ghép không làm ảnh hưỏ-ng đến khai
thác giao thông bên dlươi.
22

+ Đijọc áp 'ù.uig ãè thi công Cuiig ù iiĩh có kiiẳu aộ nhịp lư vừa đến lớn (45 ^120 m).
+ Thuặn nẹn dé thi công kêì C..U.: ;':liỊp iiòm p.hieu niiánh dầm hộp đơn sát nhau.
+ Có thê áp dụng để thi công

phư mg án iỗp ghép hẫnu cân bàng hay toàn nhịp.

- Nhược điếm:
+ Nguy cơ mất ổn địnli do qi.y r.M'- va v; i;í th! ' òn:' ciij hệ thống giàn treo.
- Nguy cơ mất ổn định do độ dài thann CIII - -li •vhi ehổrie xuống xà mũ trụ.
2.2.2. Hệ đà giáo chạy đưó'
Hệ thống thiết bị công nghệ bao gồiĩi 2 dầi.:: 'ủ - '..; p ê n . hệ cẩu trục có thể di chuyên
dọc trên ray bố trí phía trên của dàm hộp ilic : \ ■) mạ thưọ’iui của mũi dẫn. Hệ tai đỡ
(pier bracket) m ở rộng trụ theo phương ngang cua thân tru đt đỡ toàn bộ hệ dầm cứng
(hình 2.9 và 2.14; 2.15).

Hình 2.14. Sơ đồ C(hi íạo Víicírrììc V,ÌI! lìíinlỉ cíia lìệ đà e/Ví« clụiv dưới
Bộ phận chịu lực chính trong hệ thốim là hệ dầm cứng gồm 2 mũi dẫn dạiii’ giàn
không gian tam giác ở 2 đầu và dầm hộp thép chính uiữa có đô cứng lớn để dỡ loàn bô
các phân đốt dầm trong nhịp thi công (hiiih 2.9 và 2.15).

Hìith 2.15. Đà giáo chạy ciiiúi troỉìg quá írìiiỉi vặn hành
23


Phía thành bên tronư của hiộpi i:hé;p Jưọ'c cấu tạo các "tay” để đõ’ các phân doạn dầm
hộp bê tông phía dưói cánh dam c iiai phân đoạn (hình 2.16), các "tay đcY’ này có cơ câu
dạng kích để có thê điề'j chinl'1 c.ao d(ộ cua cac phân đoạn dầm hộp.

a) Các tay đỡ chiián bị íỉ':rớc thị cỉadỉủm

b) Các íay đỡ (rong ^iai đoạn dờ tlânì

Hình 2. ĩ 6. Vị ĩrí các ỉcrv đờ nằm hêìì íroỉĩggiàỉi cỉmg dạng hộp thép
Do đặc điểm cấu rạa là dạng hợp thép nèn trong bộ phận chịu lực chính của hệ giàn
cứng, việc cấu tạo các khớp x^oay :trẻ;n mặt bànu dễ dàng hơn so với hệ giàn không gian
treo trên,

số lượng k.aóT) xoay cấu tạto ở giủi pháp này nhiều hơn vì vậy có thể áp dụng

để thi công các nhánh cầu có bán kinh cong bàng với R « 75m. conu hơn so với bán
kính tối thiểu ở công ng'hớ đà giáio chiạy trên với R « lOOm (hình 2.17).

Hình 2.1 7. Hệ đà giáo V’ận hành trong thi công cầu dạng cong bằng
24


Cơ chế vận hành của hệ thống giàn cứniz dỡ dirới cũrm iLVơng đối đơn giản. Hệ thông
chuyền động vận hành theo nguyên tắc kích đây hoặc bánh xe quay được bô trí trên 4 tai
đờ. Klii di chuyên đên vị trí tiêp theo, hệ chu\'cn động đây toàn bộ hệ giàn címg trượt dọc
về trước cho đến vị trí thi côníĩ kế tiếp. Trong một số trường hợp, nhịp dầm thi công
không km, (-40m ) trong thi công áp dụng hệ ihống cáp dự ímg lực ngoài nên tĩnh tải cùa
nhịp nhó, vì vậv quy mô của hộp thép tronu hệ dâm címu CŨIIÍỈ không cân quá lớn, dân
đến không cần thiết phải dùng đến kết cấu mũi dẫn ơ 2 đầu. Khi chuyển đến vị trí thi công
mcýi chi cần sử dụng cần câu, nhấc ra và câu lăp dâm hộp thép vào vị trí thi cônti kê tiêp.
- ư u điêm cua giai pháp đà giáo chạy chtỏi:
Có tính ổn định cao hơn so với eiai pháp đà giáo chạv trên.
Hệ thống khớp quay ngang có biên độ hoại động rộng hơn do vậv có thế thi công
được các nhịp dầm cong có bán kính tối thiêu 75 m.
+ Thuận lợi trong di chuyển đến vị trí thi công tiếp theo hơn giải pháp đà giáo chạy trên.

- Nhược điểm:
+ Có klià năng vi phạm về tĩnh không ihônu xe hoặc thông thuyền bên dưói hệ dầm đỡ.
+ Gặp khó khăn khi thi công kết câu nhịp có nhiêu nhánh dâm hộp.
+ Nguv cơ gây nứt dầm do các vị trí đỡ dầm lại các cánh dầm hộp.
2.2.3. Phạm vi áp dụng có hiệu quií đối vói từng giải pháp công nghệ
Trên cơ sở phân tích các đặc điểm kỹ thuật cua từng giải pháp công nghệ LG có thế
thây rò tinh ưu việt và hạn chế cùa lừng uiải pliap khi clua vào áp dụng trong các công
trình xây dựng thực tiễn cụ thể:
+ Nhìn chung công nghệ LG rất phù họp klii được áp dụng để thi công các công
trình cầu vượt, cầu cao, nút giao cắt khôim gian trong điều kiện thành phố, áp dụng cho
các công trinh cầu cao (viaduct) chạy men theo các sườn núi có độ dốc lớn, bán kính
cong nhỏ và có yêu cầu về bảo tồn thiên nhiên.
+ Đối với những công trình cầu cạn có kết cấu nhịp > 42m, gồm nhiều nhánh hộp
đơn, vượt qua các tuyến giao thông tấp nập với hạn chế imhicm ngặt về khổ tĩiili không
nên áp dụng công nghệ LG với giải pháp chạv trên (overhead).
+ Với công trình có khẩu độ nhịp < 42m, 1 hộp đơn, bán kính cong nhò nhất =75m,
không yêu cầu quá khắt khe về khoảng khôim bên dưới nên áp dụng giải pháp đà giáo
chạy dưới (underlung).
2.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ ĐÀ GIÁO ĐẮY KHÂU Đ ộ NHỊP 40M, 45M, 50M
2.3.1. Các tham số cơ bản
Trên cơ sở nguyên lý cấu tạo kết cấu nhịp dầm BTDUL liên tục, khẩu độ nhịp trung
bước đầu lựa chọn các thông sổ thiết kế cơ bản như là những số liệu đầu vào để tính
toán thiết kế cho 3 loại khẩu độ nhịp như trình bày trong bảng 2.1.
25


Bảng 2.1: Các tham số thiết kế
Chiều dài nhịp

Chiều dài nhịp

Chiều dài nhịp

Lmax = 40m

Lmax “ 45m

Lniax = 50m

Khẩu độ nhịp chính

L = 40m

L = 45m

L = 50m

Khẩu độ nhịp biên

Lb = 32m

Lb = 34m

Lb = 38m

Các thông số

HL93, ngưòi 300kG/cm^ HL93, người 300kG/cm' HL93, ngưòi 300kG/cnr

Tải trọng thiết kế

Mặt cắt ngang dầm
Chiều cao dầm
Bề rộng mặt cầu

Hình hộp

Hinh hộp

Hình hộp

HBT = 2.5m

HBT = 2.6m

HBT = 2.75m

Bc = 12m

Bc = 12m

B ,= 12m

= 50Mpa

Bê tông dầm
Thép dự ứng lực
Thép thường

= 50MPa

= 50MPa

0 12.7mm

0 12.7mm

0 12.7mm

Fy = 420Mpa

Fy = 420MPa

Fy = 420MPa

2.3.2. Lựa chọn các thông số kích thước chung của đà giáo
Cấu tạo hệ thống kết cấu giàn chính của đà giáo gồm hai phần:
+ Phần giàn chính của hệ đà giáo có m ặt cắt dạng hộp chữ nhật được tổ hợp từ các
thép tấm.
+ Phần mũi dẫn có dạng giàn thép, cấu tạo hệ giàn chính được mô tả ở các hình
2.18; 2.19.
Cáu trục

110300

Hình 2,18, BÓ trí chung hệ kết cấu giàn chính khấu clộ nhịp L^-40ỉìì

1

30650

11000

11000/ \
1

11000

11000
1

11000
1

ĨIT .

ỉ n
Hình 2J9, Bố trí chung hệ kết cẩu giàn chính khấu độ nhịp
26

30550

1