Đồ án thi công cầu F2 ĐHGTVT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
KHOA CƠNG TRÌNH

ĐỒ ÁN XÂY DỰNG CẦU

Giáo viên hướng dẫn :

Th.S Bùi Thanh Tùng

Sinh viên thực hiện

Hồng Đình Trường

:

Nguyễn Minh Tuấn
Nguyễn Văn Tuệ
Bùi Ngọc Tuyên
Phan Tuấn Vũ
Lớp

:

Cầu-Đường Sắt K55


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

Nhóm 4

ĐỒ ÁN XÂY DỰNG CẦU CỬA SÓT
CHƯƠNG 1: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỈ ĐẠO
1.Giải pháp thiết kế cầu
1.1 Giới thiệu chung.
- Ngày 31/8/2010, cầu Cửa Sót trên tuyến đường nối từ quốc lộ 1A đến mỏ
sắt Thạch Khê, nối liền hai xã Thạch Đỉnh-Hộ Độ, huyện Thạch Hà (Hà
Tĩnh) thông xe sau 26 tháng thi cơng.
- Cầu có chiều dài 488.50m, rộng 12m, nhịp giữa sông dài 90m được thi
công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng trên khung T. Tổng mức kinh phí
xây dựng cầu 124 tỷ đồng.
- Sở Giao thông Vận tải Hà Tĩnh là chủ đầu tư, hai cơng ty cổ phần xây dựng
cơng trình giao thơng 419 và 479 thuộc Tổng cơng ty xây dựng cơng trình
giao thông 4 (Cienco 4) là đơn vị thi công.
- Việc hồn thành và đưa vào hoạt động cầu Cửa Sót tạo điều kiện thuận lợi
cho vùng duyên hải đi lại và giao lưu hàng hóa, đồng thời phục vụ và khai
thác mỏ sắt Thạch Khê (Hà Tĩnh).
1.2 Bố trí chung
- Cầu Cửa Sót nằm trên quốc lộ 15B lý trình Km2+237;
- Sơ đồ nhịp: 39,15m + 3x40m + (55+90+55)m + 3x40m + 39,15m;
- Tổng chiều dài tồn cầu tính đến đi mố : 488.50m
- Bề rộng cầu chính và cầu dẫn B = 12.0m, trong đó:
+ Làn xe chạy : 2x5.5m = 11.0m
+ Gờ lan can : 2x0.5m = 1.0m
- Trắc dọc cầu nằm trên đường cong đứng bán kính R = 4500m. Tiếp nối với
đường cong tròn bằng độ dốc i = 4%
1.3 Kết cấu phần trên
- Cầu chính: Phần nhịp chính vượt dịng chủ là kết cấu dầm liên tục ba nhịp
làm bằng BTCT DƯL. Sơ đồ nhịp 55 + 90 + 55 (m).
- Cầu dẫn: Phần nhịp dẫn hai phía bờ sử dụng kết cấu nhịp giản đơn, mặt cắt
dầm Super T khẩu độ L = 39.15m và L = 40m.

Cầu-Đường Sắt K55

1


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

1.4 Kết cấu phần dưới
- Trụ phần cầu chính dùng trụ thân rộng bằng BTCT.
- Trụ cầu dẫn dùng trụ thân hẹp bằng BTCT.
- Hai mố dùng mố chữ U-BTCT.
- Móng dùng móng cọc khoan nhồi BTCT
2. Phân tích, lựa chọn biện pháp thi công cho từng hạng mục
- Mố A1 và A2 thi cơng trên cạn, thi cơng hố móng bằng phương pháp đào
trần.
- Trụ P1 và P9 thi công trên cạn, thi cơng hố móng bằng phương pháp đào trần
- Trụ P2 và P8 nằm ngay dưới mực nước thi công vì vậy dùng phương pháp
đắp đảo nhơ và thi cơng hố móng bằng phương pháp đào trần.
- Trụ P3, P4, P5, P6, P7 nằm dưới mực nước thi cơng vì vậy chọn biện pháp thi
công dùng hệ nổi, sử dụng vịng vây cọc ván thép để thi cơng hố móng.
3 Phương án thi công chủ đạo
3.1 Thi công mố
Hai mố đều được thi công trên cạn.
- Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng thi công

-1.500

5 c ä c kn
d 1500

-31.50

+ Chuẩn bị vật tư và máy móc thi cơng
+ Xác định vị trí thi cơng, định vị vị trí tim mố

Cầu-Đường Sắt K55

2


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

+ Dùng máy ủi kết hợp thủ công san ủi mặt bằng thi công mố A1 đến cao độ thiết
kế

- Bước 2: Thi công cọc khoan nhồi
+ Định vị tim cọc
+ Đưa máy khoan vào vị trí
+ Dùng búa rung rung hạ ống vách
tới cao độ thiết kế
+ Tiến hành khoan tạo lỗ tới cao

-1.500

độ thiết kế

+ Vệ sinh ống khoan, lắp đặt và hạ

5 c ä c kn
d 1500

lồng cốt thép
+ Lắp ống đổ, phễu đổ bê tông
+ Đổ bê tông theo phương pháp
rút ống thằng đứng tới cao độ cao

-31.50

hơn cao độ đáy bệ 1.5m

- Bước 3: Đào đất, đập đầu cọc

Cầu-Đường Sắt K55

3


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

+ Dùng cơ giới kết hợp thủ công
đào đất tới cao độ đáy móng
-1.500

+ Đào rãnh thốt nước, hố tụ nước

(có thể bố trí máy bơm nếu cần)

5 c ä c kn

+ Đập đầu cọc, vệ sinh và nghiệm

d 1500

thu hố móng

-31.50

- Bước 4: Thi cơng bệ móng
+ Rải lớp vữa đệm dày 10cm
+ Đập đầu cọc, uốn cốt thép đầu
cọc
+ Làm sạch hố móng, lắp dựng đà

-1.500

giáo ván khn cốt thép bệ móng
5 c ä c kn

+ Đổ bê tơng bệ móng

d1500

+ Tháo dỡ văng chống, ván khuôn
bệ

-31.50

- Bước 5: Thi công các bộ phân mố

Cầu-Đường Sắt K55

4


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

-1.500

5 c ä c kn
d 1500

-31.50

-1.500

5 c ä c kn
d 1500

-31.50

Cầu-Đường Sắt K55

5

Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

-1.500

5 c ä c kn
d 1500

-31.50

+ Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép thân mố
+ Đổ bê tông thân mố
+ Lắp dựng đà giáo ván khuôn, cốt thép tường cánh mố
+ Đổ bê tông tường cánh mố
+ Lắp dựng đà giáo ván khuôn tường đỉnh mố
+ Đổ bê tông tường đỉnh mố
+ Tháo dỡ ván khuôn, các thiết bị phụ trợ
- Bước 6: Đắp đất nền đường, xây tứ nón, chân khay, hoàn thiện mố.

Cầu-Đường Sắt K55

6


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

a1
5.394

5.243

-1.500

5 c ä c kn
d 1500

-31.50

3.2 Thi cơng trụ chính
Trụ chính thi cơng trong điều kiện ngập nước, chiều sâu ngập nước nhỏ hơn 5m.
Nên ta chọn phương án thi công dùng hệ nổi và đóng vịng vây cọc ván thép để thi
cơng trụ chính.
- Bước 1: Thi cơng vịng vây cọc ván thép
+ Chuẩn bị vật tư máy
móc thi cơng
+ Đóng cọc định vị
+ Đóng cọc ván thép bằng
búa rung 55 KW

Cầu-Đường Sắt K55

7


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

+ Lắp ráp vành đai ngoài
và các thanh giằng
+ Đắp đất bên trong
tường cọc ván

- Bước 2: Khoan tạo lỗ cọc và đổ bê tơng cọc
+ Đóng cọc định vị 2I300
+ Lắp khung dẫn hướng để
rung hạ ống vách
+ Dùng lỗ khoan tạo lỗ tới
cao độ thiết kế
+ Vệ sinh hố khoan, lắp đặt
và hạ lồng cốt thép
+ Lắp ống đổ, phễu đổ bê
tông tới cao độ cao hơn đáy
bệ 1.5m
+ Đổ bê tông cọc khoan
nhồi và đổ ống vách
+ Kiểm tra chất lượng cọc

- Bước 3: Đào đất lộ đầu cọc và đổ bê tông bịt đáy

Cầu-Đường Sắt K55

8

Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

+ Di chuyển máy móc ra
khỏi vị trí
+ Đào đất trong vịng vây
tới cao độ quy định bằng
máy đào gầu ngoạm kết
hợp với xói hút bằng thủy
lực
+ Đổ lớp bê tơng bịt đáy
bằng phương pháp rút ống
thẳng đứng
- Bước 4: Bơm cạn nước vòng vây, đập đầu cọc và chỉnh sửa cốt thép

+ Hút cạn nước trong
vòng vây
+ Tiến hành cắt ống vách
thép, đập đầu cọc, chỉnh
sửa lại cốt thép đầu cọc
+ Đổ lớp bê tông tạo
phẳng dày 15cm

Cầu-Đường Sắt K55

9


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

- Bước 5: Thi công bệ trụ và thân trụ
+ Lắp dựng ván khuôn, văng
chống, cốt thép bệ trụ
+ Tiến hành đổ bê tông bệ trụ
+ Đợi bê tông đạt cường độ,
tháo dỡ ván khuôn bệ trụ và
tiến hành lắp dựng khung cốt
thép, ván khuôn thân trụ
+ Đổ bê tông thân trụ

- Bước 6: Hoàn thiện trụ

Cầu-Đường Sắt K55

10


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

Mn tc -0.48

-5.500

12 c ä c kn
d 1500

-45.50

3.3 Thi công KCN
- Bước 1: Thi công khối đỉnh trụ
+ Dùng cẩu lắp dựng đà giáo mở
rộng trụ
+ Lắp dựng ván khuôn, cốt thép
đốt K0
+ Đổ bê tông đốt K0
+ Tháo ván khuôn và căng kéo cáp
khi đạt bê tông cường độ
+ Neo đốt K0 và thân trụ

- Bước 2: Thi công các khối đúc hẫng

Cầu-Đường Sắt K55

11


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

+ Dùng cẩu lắp dựng xe đúc lên đốt
K0
+ Tiến hành đúc hẫng cân bằng các
đốt K1
+ Di chuyển xe đúc ra các vị trí tiếp

theo
+ Tiến hành đúc hẫng cân bằng các
đốt tiếp theo

- Bước 3: Thi công khối trên đà giáo
+ Dùng máy ủi kết hợp thủ công san
ủi mặt bằng thi công tới cao độ thiết
kế
+ Lắp dựng trụ tạm, đà giáo, ván
khuôn
+ Lắp dựng cốt thép, ống gen và đổ
bê tông
+ Căng kéo cáp dự ứng lực khi bê
tông đạt cường độ

Cầu-Đường Sắt K55

12


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

- Bước 4: Hợp long nhịp biên
+ Di chuyển xe đúc vào vị trí tiến hành hợp long nhịp biên
+ Khi bê tơng đạt cường độ tiến hành căng kéo cáp dự ứng lực
+ Tháo dỡ xe đúc hợp long nhịp biên và các thiết bị phụ trợ
+ Hạ kết cấu nhịp xuống gối
- Bước 5: Hợp long nhịp giữa

Cầu-Đường Sắt K55

13


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

+ Sau khi hạ kết cấu nhịp xuống gối chính tiến hành di chuyển xe đúc tới vị trí hợp
long giữa
+ Thi cơng khối hợp long nhịp chính
+ Khi bê tơng đạt cường độ tiến hành căng kéo cáp dự ứng lực
+ Tháo dỡ xe đúc và các thiết bị phụ trợ
3.4 Thi công kết cấu nhịp cầu dẫn
- Bước 1: Thi công đoạn nhịp đầu tiên

Cầu-Đường Sắt K55

14


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

-1.500
-2.500

-31.50
-34.00

+ Lắp giá ba chân lên nền đường đầu cầu
+ Di chuyển giá ba chân tới vị trí mố ở vị trí có thể lắp được kết cấu nhịp
+ Kê chân trước của giá ba chân lên đỉnh trụ dẫn
+ Di chuyển kết cấu nhịp bằng xe rùa tới vị trí có thể lắp dựng vào giá ba chân
+ Móc treo kết cấu nhịp lên giá và di chuyển tới vị trí
+ Hạ kết cấu nhịp xuống vị trí
+ Tiếp tục cho đoạn dầm tiếp theo
- Bước 2: Thi công đoạn dầm cuối cùng

Cầu-Đường Sắt K55

15


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

-3.500

-4.500

-4.500

-36.50

-45.50

-45.50

+ Di chuyển giá ba chân, một chân kê trên nhịp dẫn kế trước, một chân kê trên mặt
cầu chính
+ Chân kê được kê trên một bản thép để giảm áp lực xuống dầm
+ Di chuyển kết cấu nhịp bằng xe rùa tới vị trí có thể lắp dựng vào giá ba chân
+ Móc treo kết cấu nhịp lên giá và di chuyển tới vị trí
+ Hạ kết cấu nhịp xuống vị trí

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ
2.1 A Thuyết minh cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi.
1.Định vị vị trí đặt cọc:
- Dùng máy kinh vĩ để xác định vị trí đặt cọc.
- Căn cứ bãn vẽ thiết kế và địa hình thực tế mà định vị tim cọc.
- Cách định vị cọc:
• Chọn 2 trục trên bản vẽ vng góc tạo thành hệ tọa độ khống chế. Từ hệ tọa độ
này triển khai vị trí các tim cọc.
• Tim cọc được xác định bằng 2 tim mốc A, B vng góc nhau và cách đều A, B
một khoảng L.
• Sai số định vị của cọc sau khi thi công không được lệch quá 1/3 đường kính của
cọc.

Cầu-Đường Sắt K55

16


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

2.Công tác hạ ống vách, khoan và bơm dd bentonite.
2.1. Công tác hạ ống vách:
-Ống vách có nhiệm vụ:
•Định vị và dẫn hướng cho máy khoan.
•Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan và chống sập thành phần trên hố khoan.
•Bảo vệ để đất đá, thiết bị khơng rơi xuống hố khoan
•Làm sàn đỡ tạm và thao tác để buộc nối và lắp dựng cốt thép, lắp dựng và tháo dỡ
ống đổ bê tông.
-Sau khi đổ bê tông xong ống vách sẽ được rút lên và thu hồi lại.
-Các phương pháp hạ ống vách:
•Phương pháp rung: Là sử dụng loại búa rung thơng thường, để đạt độ sâu khoảng
6 mét phải mất khoảng 10 phút.
•Phương pháp ép: Là sử dụng máy ép để ép ống vách xuống độ sâu cần thiết.
•Sử dụng chính máy khoan để hạ ống vách: Đây là phương pháp phổ biến hiện
nay. Người ta lắp vào gầu khoan thêm một đai sắt để mở rộng hố đào khoan đến
hết độ sâu của ống vách thì dùng cần cẩu hoặc máy đào đưa ống vách vào vị trí và
hạ xuống cao trình cần thiết, dùng cần gõ nhẹ lên ống vách để điều chỉnh độ thẳng
đứng.
2.2. Công tác khoan tạo lỗ và bơm dung dịch Bentonite:
-Quá trình này được thực hiện sau khi đặt xong ống vách tạm.
-Đất lấy ra khỏi lòng cọc được thực hiện bằng thiết bị khoan đặc biệt, đầu
khoan lấy đất có thể là loại guồng xoắn cho lớp đất sét hoặc là loại thùng cho
lớp đất cát.
-Cần khoan có dạng ăng ten gồm 3 ống lồng vào nhau và truyền được chuyển
động xoay, ống trong cùng gắn với gầu khoan và ống ngoài cùng gắn với động
cơ xoay của máy khoan.
-Cao trình dung dịch Bentonite ít nhất phải cao hơn cao trình mực nước ngầm
từ 1-2m, thơng thường nên giữ cho cao trình dung dịch Bentonite cách mặt

trên của ống vách là 1m.
3. Xác định độ sâu hố khoan và vệ sinh hố khoan.
- Dùng thước dây có treo quả dọi xuống hố khoan hoặc đo chiều dài các cần khoan
để xác định độ sâu hố khoan.
- Các công đoạn vệ sinh hố khoan:

Cầu-Đường Sắt K55

17


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

PP thổi rửa dùng khí nén: Dùng ống PVC hoặc kim loại (ϕ60-100mm) đưa xuống
đáy hố khoan, dùng khí nén bơm ngược bùn tự nhiên trong đáy hố khoan ra ngoài
cho đến khi khơng cịn cặn lắng.
PP ln chuyển Bentonite: Dùng cáp thả máy bơm có cơng suất 45-60 m3/h xuống
hố khoan. Một đường ống (ϕ80-100mm) gắn vào đầu trên máy bơm có nhiệm vụ
đưa dd bùn Bentonite về bồn lọc. Trong quá trình bơm dd Bentonite ln được bổ
sung vào hố khoan cho đến khi đạt yêu cầu về độ lắng ( <10cm).
4. Công tác chuẩn bị hạ lồng thép.
-Căn cứ vào bản vẽ để gia công thép cho cọc.
-Cốt thép được buộc sẵn và đưa lên gần giá hố khoan.
-Phụ thuộc vào PP thi cơng, kết cấu cơng trình, thiết bị và mặt bằng mà người
ta chia đoạn lồng thép dao động trong khoảng 8-12m.
-Cốt thép được đưa xuống hố khoan từng lồng một bằng cần trục.
-Khi hạ cốt thép phải tiến hành cẩn thận từ từ giữ cho lồng luôn thẳng đứng để
tránh va vào thành hố khoan.

-Để đảm bảo cho chiều dày lớp bê tông bảo vệ người ta sử dụng con kê định
vị lồng thép. Con kê là phụ kiện bằng thép bản hay xi măng-cát dày 50mm
5. Lắp ống đổ bê tơng:
-Ống đổ bê tơng có thể được lắp ngay sau khi khoan hố xong để thổi rửa đáy
hố khoan nhưng cũng có thể chỉ được lắp sau khi đã làm sạch đáy hố khoan.
-Ống đổ bê tông là ống thép dày khoảng mm được chế thành từng đoạn để có
thể tháp lắp tùy ý.
-Có 2 cách nối ống hiện nay là nối bằng cáp và nối bằng ren. Nối bằng cáp là
biện pháp được sử dụng rơng rãi hơn. Chỗ nối thường có gioăng cao su.
-Ống đổ được lắp từng đoạn từ dưới lên.
6. Công tác đổ bê tông và rút ống vách.
6.1. Công tác đổ bê tơng.
•Tốc độ đổ bê tơng nên cố gắng càng nhanh càng tốt.
•Kinh nghiệm cho thấy tốc độ đổ bê tơng thích hợp là khoảng 0,6 m3/phút.
•Thời gian đổ bê tơng 1 cọc chỉ nên khống chế trong 4 giờ.
•Ngồi ra phải chú ý là theo phương pháp ống dẫn thì khoảng 1,5 giờ từ khi bắt
đầu trộn đổ bê tơng phải đổ kì hết.

Cầu-Đường Sắt K55

18


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

•Trong q trình đổ bê tông, ống đổ được rút lên dần sao cho ống luôn ngập trong
vữa bê tông từ 2-9m.
6.2. Rút ống vách.

•Lúc này các giá đỡ, sàn cơng tác, treo cốt thép vào ống vách đều được tháo
dỡ.
•Ống vách được kéo lên từ từ bằng cần cẩu và phải kéo thẳng đứng để tránh
xê dịch tim đầu cọc.
•Sau khi rút ống vách phải lấp cát vào hố cọc nếu cọc sâu, lấp hố thu bentonite
và rào chắn tạm bảo vệ cọc.
•Khơng được phép rung động hoặc khoan cọc khác trong vịng 24 giờ kể từ khi
kết thúc đổ bê tơng cọc trong phạm vi 5 lần đường kính của cọc.
7. Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi.
7.1. Kiểm tra bằng phương pháp tĩnh.
Phương pháp gia tải tĩnh: Đây là phương pháp phổ biến và đáng tin cậy để kiểm
tra khả năng chịu tải của cọc. Tùy theo yêu cầu cụ thể người ta có thể xác định khả
năng chịu nén, chịu kéo hay chịu đẩy của cọc. Về đối tượng gia tải có thể sử dụng
các vật nặng để chất tải hoặc sử dụng khoan neo xuống.
7.2. Kiểm tra bằng phương pháp động.
-Phương pháp đo âm dội: Nguyên lý là sử dụng lý thuyết từ hiện tượng âm dội:
Người ta gõ một búa vào đầu cọc, một thiết bị ghi gắn ngày trên đầu cọc để ghi
các hiệu ứng về âm dội, kết quả đo đạc sẽ được máy tính xử lý và cho ra kết
quả về chất lượng cọc.
-Phương pháp rung: Cọc thí nghiệm được rung cưỡng bức với biên độ không
đổi trong khi tần số rung được thay đổi trong một dải khá rộng. Tần số cộng
hưởng ghi được sẽ cho ta biết các khuyết tật của cọc như tiết diện bị giảm yếu,
cường độ bê tông thay đổi…
-Phương pháp biến dạng lớn: xung chấn động được tạo bởi búa có trọng
lượng đủ lớn (15-20 T) để huy động toàn bộ khả năng chịu tải của đất nền.
Người ta ghi sóng gia tốc và sóng biến dạng cho mỗi nhát búa. Kết quả sẽ
được xử lý bằng các chương trình máy tính.
-Phương pháp tĩnh động (Statnamic): áp dụng nguyên tắc hoạt động của động
cơ tên lửa thiết bị thí nghiệm được gắn vào đầu cọc cùng với thiết bị gây nổ để
tạo ra phản lực trên đầu cọc. Khi nổ, các thông số về gia tốc, biến dạng và

chuyển vị đầu cọc sẽ được thiết bị thí nghiệm ghi lại và nhờ các phương trình
về truyền sóng sẽ cho ta biểu đồ quan hệ giữa tải trọng tác dụng và chuyển vị,

Cầu-Đường Sắt K55

19


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

từ đó sẽ xác định được tải trọng giới hạn của cọc.
B Xác định chiều dài ống vách.
-Ống vách có nhiệm vụ:
•Định vị và dẫn hướng cho máy khoan.
•Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan và chống sập thành phần trên hố khoan.
•Bảo vệ để đất đá, thiết bị khơng rơi xuống hố khoan
•Làm sàn đỡ tạm và thao tác để buộc nối và lắp dựng cốt thép, lắp dựng và tháo dỡ
ống đổ bê tông.
-Sau khi đổ bê tông xong ống vách sẽ được rút lên và thu hồi lại.
Theo tiêu chuẩn 9335-2012:
+ Ống vách được chế tạo thường từ 6m – 10m trong các xưởng cơ khí chuyên
dụng, chiều dày ống thường từ 6mm – 16mm.
+ Cao độ đỉnh ống cao hơn mặt đất hoặc nước cao nhất tối thiểu 0,3m. Cao độ
chân ống đảm bảo sao cho áp lực cột dung dịch lớn hơn áp lực đất chủ động của
đất nền hoặc tải trọng thi cơng phía bên ngồi.
- Xác định chiều dài ống vách:
+ Trường hợp trên cạn hoặc trên đảo nhân tạo: L= H+a (m)
Trong đó a: chiều cao nhô lên khỏi mặt đất của ống vách.

a = C§§O-C§TN
H: Chiều dài đoạn ống ngập trong đất.
y: Chiều dầy lớp đất phía trên MNN
C§ § O

C§ § O
q

C§ TN

MNTC

C§ TN

MNN

Pv

Cầu-Đường Sắt K55

Pa

Pv

20

Pa


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

+ Trường hợp ngập nước:
L= H+Hn+2 (m)
Trong đó : Hn : chiều sâu ngập nước = MNTC- C§TN.

+ Ngồi ra ta cịn có thể xác định theo cơng thức sau:
Phương trình cân bằng áp lực tại vị trí chân ống vách:

 dn �z   w �zn   b �zb   s
Trong đó:
z
b
dn
w
zb
zn
c

a
dnz
wzn
b zb
s

Chiều sâu ngàm ống vách
Dung trọng cột vữa bentonite
Dung trọng đẩy nổi của đất
Dung trọng của mực nước ngầm

Chiều sâu cột vữa bentonite
Chiều sâu mực nước tính đến chân ống vách
Lực dính của lớp cát
Góc ma sát trong của lớp cát
Chiều cao của mực nước cao nhất so với đáy sông
Áp lực chủ động của đất
Áp lực thủy tĩnh
Áp lực cột vữa bentonite
Sức kháng cắt cấu trúc của lớp áo sét

2.2 Thuyết minh công nghệ đổ bê tông bịt đáy và tính tốn cơng nghệ đổ bê tơng dưới
nước
Biện pháp thi công:
Để ngăn không cho nước thâm nhập vào hố móng từ các phía, sau khi hạ vịng vây
cọc ván thép cần phải tiến hành đổ lớp bêtông bịt đáy trong khi nước vẫn ngập đầy
trong hố móng. Lớp bêtơng này có tác dụng:
+)Giữ ổn định nền phía dưới đáy móng chống áp lực đẩy nổi.

Cầu-Đường Sắt K55

21


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

+)Ngăn kín nước từ phía đáy hố móng.
+)Tạo mặt bằng thi cơng bệ móng.
Như vậy để đổ lớp bêtơng bịt đáy cần áp dụng biện pháp đổ bêtơng dưới nước.

Phải có các biện pháp kỹ thuật để cho vữa bêtơng khơng bị hồ tan trong nước, nước
không ngấm vào trong khối vữa đổ xuống, kết cấu đảm bảo tính liền khối và đảm
bảo chất lượng. Trong thi công cầu hiện nay sử dụng phổ biến hai công nghệ là công
nghệ vữa dâng và công nghệ rút ống thẳng đứng.
+) Công nghệ vữa dâng:
Là biện pháp đổ cốt liệu thô vào trong khuôn trước sau đó bơm vữa xi măng đã
trộn vào trong khối đá ép dần từ dưới đáy ép dần lên, áp suất bơm làm cho dòng vữa
chảy lấp các khe rỗng và đẩy nước ra ngoài. Vữa từ mỗi ống bơm lan toả ra một
vùng có bán kính nhất định, các vùng kề nhau đan nhập váo nhau tạo thành một
khối lỏng dâng lên lấp dần các khe rỗng của khối cốt liệu. Sau khi đơng kết ta có
được khối bêtơng nằm trong nước. Do vữa bêtông không được nhào trộn, khối
bêtông do các viên đá xếp ngẫu nhiên được gắn kết lại bằng khối vữa lỏng mà thành
nên số hiệu không xác định. Mặt khác khi đổ đá trong nước không thể san tạo phẳng
nên bề mặt bêtông rất kém. Vì những lí do nêu trên nên cơng nghệ vữa dâng chỉ
dùng để thi cơng các cơng trình phụ tạm khơng dùng cho các kết cấu chính.
+) Cơng nghệ rút ống thẳng đứng:
Là biện pháp dùng vữa bê tông đã trộn sẵn rót vào trong khn bằng ống kín cắm
ngập trong khối vữa. áp suất tạo ra do chiều cao cột vữa thắng áp lực của nước làm

Cầu-Đường Sắt K55

22


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

cho vữa chảy lan toả ra xung quanh và để cho áp lực vữa luôn lớn hơn áp lực nước
ống đổ phải được từ từ kéo lên cao. Các vúng vữa của mỗi ống giao cắt nhau tạo

thành một khối. Do bêtông được đùn từ trong long khối vữa nên chỉ có mặt ngồi
tiếp xúc với nước vì vậy bêtơng đổ theo phương pháp này đồng đều và liền khối,
hỗn hợp vữa được trộn theo thành phần thiết kế và kiểm soát được chất lượng, vữa có
độ sụt lớn nên có thể đảm bảo độ chặt cần thiết cho bêtông.
- Biện pháp tổ chức thi công.
- Thi công theo công nghệ vữa dâng:
B1-Chia diện tích đổ bêtơng thành lưới ơ vng, kích thước 2,5-4m, riêng các
cạnh biên cách các cạnh của vòng vây hố móng 1,3-2m. Dùng cây luồng hoăc thanh
cốt thép buộc thành dàn định vị theo lưới đã chia.
B2-Chế tạo các lồng thép chống bẹp dạng lồng sóc với cốt thép dọc làm bằng
φ? 10 và cốt đai tròn làm bằngφ? 6 , đường kính lồng bằng 2 lần đường kính ống bơm
vữa đồng thời phải ≤200mm. Cự ly giữa các thanh cốt thép 5cm, cự ly giữa các cốt
đai tròn nằm trong phần đổ đá phải nhỏ hơn kích thước viên đá cịn ở phần trên bố
trí cách 100cm một đai. Các lồng thép chống bẹp phải nhô cao hơn mặt nước để khi
đổ, đá không bị rơi vào trong lồng. Cắm các lồng chống bẹp vào những đỉnh lưới ô
vuông và buộc cố định vào dàn định vị.
B3-Đổ đá vào khuôn, đổ đều theo từng lưới ô vuông đã chia, lượng đá đổ vào mỗi
ơ lưới bằng diện tích của ô nhân với chiều dày bêtông. Đá dùng cho đổ bêtông theo
công nghệ vữa dâng là đá dăm ≥ 4cm hoặc đá hộc.

Cầu-Đường Sắt K55

23


Đồ án xây dựng cầu

GVHD: Bùi Thanh Tùng

B4-Đặt các ống bơm vữa vào trong lòng các lồng chống bẹp, miệng ống thả

xuống sát đáy. Ơng bơm vữa có đường kính φ? 50 + 100mm nối chung với đường trục
và nối vào máy bơm vữa.
B5-Vữa xi măng cát được trộn trong máy trộn với tỉ lệ X/C=1/2 và tỉ lệ
N/X=0,65-0,85. Dùng máy bơm vữa khí nén với áp suất 0,5Mpa hoặc có thể dùng
máy bơm đẩy pittơng để bơm vữa. Tốc độ vữa dâng 0,2 – 2m/h đầu ống bơm phải
giữ luôn ngập trong vữa 0,65m.
B6-Lượng vữa dâng lên được kiểm tra thơng qua lượng vữa đã bơm vào bằng thể
tích khối đá nhân với tỉ lệ lỗ rỗng là 40- 45%, hoặc bằng cách đo chiều dày của vữa
trong các lồng thép.
b. Tính tốn đổ bê tơng dưới nước
- Ống đồ
+ Có thể làm bằng gỗ hoặc thép, tiết diện vng hoặc trịn, ống gồm nhiều đoạn 1-2 m
nối lại.
+ Bề dày thành ống 4-6 mm, khi đổ bằng bêtông kiểu rung thì dày 6-10 mm
Đường kính ống đổ có thể tham khảo (theo AASHTO không < 250 mm – 10 in):
3
+ Cường độ đổ - đường kính: 11 m /h - 20 cm.
+

3
17 m /h - 25 cm.

+

3
25 m /h - 30 cm.

+ Khi đổ vào cọc ống, giếng khoan:

30 cm.

+ Các ống nối với nhau bằng mối nối kiểu mặt bích bắt
Cầu-Đường Sắt K55

24