THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CẦU

Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

PHẦN III
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

239


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

Chương I: TRÌNH TỰ THI CÔNG
Công tác thi công có ảnh hưởng rất lớn đên chất lượng của công trình cầu, để thi
công được chính xác an toàn và đạt được hiệu quả cao cần tiến hành theo đúng trình tự
của các hạng mục công việc.
Dự kiến các bước thi công như sau:
1. ĐO ĐẠC ĐỊNH VỊ:
+ Khi khảo sát thiết kế, công tác đo đạc được tiến hành và đã có các mốc định vị.
Tuy nhiên sau một thời gian có thể là nhiều năm, các mốc này có thể bị mất hoặc sai lệch,
ta cần điều chỉnh lại. Do đó vấn đề đo đạc định vị là rất cần thiết.
+ Các qui định về độ chính xác, yêu cầu kỹ thuật trong quá trình đo đạc định vị
cần tuân thủ theo đúng như các qui định.
+ Ngoài ra việc khảo sát địa hình địa chất cụ thể để bố trí mặt bằng công trường,
phục vụ tốt cho việc tập kết vật liệu, thiết bị máy móc và bố trí láng trại thi công.

+ Ta tiến hành xác định tim mố trụ bằng phương pháp giao hội tia ngắm, sử dụng
máy kinh vĩ và tiến hành phải thật tỉ mỉ chính xác.
2. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ:
+ Khảo sát lại tình hình địa chất thủy văn địa hình khu vực cầu, cắm lại các cọc
mốc, cọc cao độ và định vị.
+ Làm đường tạm dẫn tới vị trí xây dựng cầu, san ủi sơ bộ quanh 2 mố làm bãi
công trường.
+ Tiến hành xây dựng lán trại, kho chứa, bãi tập kết vật liệu.
+ Đúc các cấu kiện lắp ghép cần thiết: bản quá độ, dầm kê, con kê …
3. THI CÔNG MỐ:
+ Quá trình thi công mố được tiến hành sau khi đã đo đạc chính xác vị trí tim cầu,
tim mố. Các bước thi công được tiến hành theo trình tự sau:
- San ủi tạo mặt bằng thi công.
- Rung hạ ống vách kết hợp với lấy đất trong lòng ống.
- Tiến hành hạ lồng thép và đổ bê tông cọc.
- Đào đất hố móng.
- Xử lý đầu cọc
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

240


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

- Thi công lơp bêtông lót móng.
- Lắp đặt ván khuôn, cốt thép, đổ bêtông bệ móng.

- Lắp đất hố móng
- Lắp đặt ván khuôn, cốt thép thân mố, mũ mố, tường trước, tường cánh và tiến
hành đổ bê tông.
- Lắp đặt bản quá độ.
- Hoàn thiện.
4. THI CÔNG TRỤ:
- Trình tự thi công trụ:
+ Định vị chính xác vị trí trụ.
+ Định vị chính xác vị trí cọc
+ Thi công cọc khoan nhồi
+ Đóng cọc định vị
+ Lắp đặt hệ thống vành đai khung chống
+ Đóng cọc ván thép thi công vòng vây ngăn nước
+ Dùng máy xúc đào đất đến cao độ đáy móng
+ Đổ bêtông bịt đáy bằng phương pháp vữa dâng
+ Khi bêtông bịt đáy đạt cường độ thì tiến hành bơm hút nước ra.
+ Đập đầu cọc, vệ sinh đầu cọc và uốn cốt thép.
+ Lắp đặt đà giáo, ván khuôn, cốt thép bệ cọc
+ Đổ bêtông cọc
+ Dựng nối tiếp ván khuôn, cốt thép và tiến hành đổ bê tông thân trụ.
+ Riêng ở 2 trụ T3 & T4 được bố trí các thanh thép cường độ cao kéo dài từ giữa
thân trụ lên đến đỉnh đốt dầm đầu tiên.
+ Lắp dựng ván khuôn xà mu trụ và tiến hành đổ bêtông mũ trụ.
+ Lắp dựng ván khuôn, cốt thép, đổ bêtông đá kê gối.
+ Hoàn thiện trụ.
- Trình tự thi công cọc khoan nhồi:
+ Lắp dựng khung định vị
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

241


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

+ Đóng ống thép giữ ổn định thành vách
+ Dùng máy khoan khoan lấy đất trong lồng cọc, trong quá trình khoan kết hợp
bơm vữa bentonite để giữ ổn định thành vách
+ Lắp đặt lồng thép vào lồng cọc
+ Đổ bêtông cọc khoan nhồi bằng phương pháp ống rút thẳng đứng
+ Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi bằng biện pháp siêu âm.
5. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP
5.1. Thi công nhịp dẫn:
+ Toàn bộ các nhịp dẫn dầm giản đơn được lắp bằng cần cẩu
+ Xây dựng hệ thống đường ray ở 2 đường đầu cầu phục vụ cho việc di chuyển.
+ Di chuyển cần cẩu ra vị trí kết cấu nhịp cần lắp ráp
+ Dầm được chế tạo trong công xưởng và vận chuyển đến công trường theo đường
công vụ.
+ Đưa dầm BTCT ra từ phía sau giá lao cầu bằng hệ thống tời-múp cáp và xe
goòng.
+ Tiến hành cẩu dầm và hạ dầm vào đúng vị trí
+ Lắp đặt cốt thép, ván khuôn đổ dầm ngang, bản mặt cầu liên kết các dầm
+ Di chuyển cần cẩu ra vị trí nhịp 2, chuẩn bị thi công nhịp 2
+ Tiến hành lao dầm tương tự như thi công nhịp 1
+ Thi công hoàn thiện nhịp dẫn.
5.2. Thi công nhịp chính:
5.2.1. Thi công đúc hẫng cân bằng đối xứng:

a. Thi công khối đỉnh trụ:
+ Dùng cẩu đứng trên hệ nổi thi công đà giáo mở rộng trụ
Để giữ ổn định của dầm hẫng trong quá trình đúc hẫng đối xứng, ta dùng các khối
kê tạm bằng bêtông và các thanh ứng suất Φ38 neo khối đỉnh trụ xuống thân trụ xuống
thân trụ, sau khi hợp long các nhịp hẫng, các thanh ứng suất Φ38 và các khối bêtông kê
tạm sẽ được tháo ra và gối cầu bắt đầu chịu lực.
Khối đỉnh trụ được đúc trên đà giáo. Đà giáo để thi công các khối đỉnh trụ có cấu tạo
từ thép hình và được lắp đặt từ khi thi công trụ.
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

242


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

+Lắp đặt thanh ứng suất Φ38:
- Thanh ứng suất Φ38 là thanh thép dự ứng lực, chúng làm nhiệm vụ neo khối
đỉnh trụ xuống thân trụ để giữ ổn định cho dầm hẫng trong quá trình đúc hẫng nên chúng
được lắp đặt từ khi thi công thân trụ.
- Khi lắp đặt các thanh ứng suất cần chú ý cao độ đỉnh các thanh ứng suất phải
thấp hơn cao độ đỉnh của thân trụ để sau này chúng không cản trở việc tháo gối tạm.
- Để bảo vệ thanh ứng suất trong quá trình đổ bêtông, không cho vữa tiếp xúc với
thanh ứng suất ta dùng ống ghen Φ80/89 phía trong ống ghen ta đặt các ống nhựa PVC
để cho ống ghen được kín và dễ định vị (ống nhựa PVC Φ76).
- Để định vị ống ghen ta dùng các lưới cốt thép Φ12, cứ 0.5m theo chiều cao ta bố
trí 1 lưới.

- Các đoạn thanh nằm trong khối thân trụ sẽ được nối với các đoạn thanh nằm
trong khối đỉnh trụ, công việc này được tiến hành khi bắt đầu thi công khối đỉnh trụ.
+ Lắp đặt các khối bêtông kê tạm (gối kê tạm).
- Định vị căn cứ vào tim dọc và tim ngang cầu để xác định vị trí. Mỗi khối kê tạm
được đặt trên 4 chiếc nêm gỗ nhỏ để điều chỉnh cao độ và để tạo khe hở cho lớp vữa dày
tối thiều 3cm dưới đáy của chúng.
- Trộn và nhét vữa vào các khe hở giữa đáy khối kê tạm và đỉnh thân trụ.
+ Phương pháp lắp đặt gối chính:
Trong công nghệ đúc hẫng đối xứng gối chính chỉ chịu lực sau khi đã tháo xong
gối kê tạm.
- Vệ sinh, đục nhám bề mặt trụ và các lỗ chân neo trong trụ, dùng bàn chải cọ rửa
để loại bỏ hết bùn đất, các chất bẩn trên bề mặt và trong các lỗ chân neo.
- Lắp đặt gối:
. Xác định tim dọc và tim ngang của trụ.
. Lắp đặt thớt dưới của gối.
. Lắp đặt thớt trên của gối.
. Xiết chặt 4 con bu lông liên kết 2 thớt gối và kiểm tra cao độ cuối cùng tại thớt
trên của gối.
. Tháo 2 con bu lông gần tim dọc cầu.

SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

243


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

+ Lắp đặt ván khuôn đáy, ván khuôn thành ngoài, ván khuôn đầu bản đáy và đổ bê
tông đợt 1.
+ Lắp đặt ván khuôn cửa sổ, ván khuôn lõi và đổ bê tông đợt 2.
+ Lắp đặt ván thành trong và đổ bê tông thành hộp đợt 3.
+ Lắp đặt ván khuôn nóc, ván khuôn thành ngoài và dổ BT đợt 4.
+ Căng cáp dự ứng lực căng thanh ứng suất.
+ Các thanh ứng suất giữ ổn định trong quá trình đúc hẫng, được căng theo từng
cấp và đối xứng đến lực yêu cầu.
b. Thi công các khối dầm hẫng:
+ Lắp ráp xe đúc.
- Công tác chuẩn bị:
. Kiểm tra toàn bộ các lỗ chờ bố trí ở bản đáy và bản mặt các vị trí của chúng. Để
lắp các bộ phận của xe đúc cần dùng 1 cần cẩu có sức nâng khoảng 25T với chiều cao
khoảng 16 m.
. Xác định tim dọc, tim ngang cầu tại khối đỉnh trụ.
. Chuẩn bị các nêm gỗ theo các loại để kê dầm ray và đặt ở bản ray của thanh
ứng suất.
. Chuẩn bị các palăng xích từ 0.5 – 15 T.
- Lắp đặt dầm ray
- Lắp đặt các dầm ngang.
- Lắp đặt các dàn chính, các dàn liên kết ngang phía trước và phía sau của dàn
chính.
- Lắp đặt ván khuôn.
+ Chỉnh xe đúc.
+ Tim dọc của xe đúc phải trùng với dọc của dầm hộp.
+ Cao độ của dàn chính xe đúc đo tại 4 điểm: 2 điểm tại chân trước va 2 điểm tại
chân sau phải bằng nhau.
+ Chỉnh cao độ ván khuôn: Cao độ ván khuôn tại mỗi mặt cắt của mỗi đốt phải
tính trước và ghi vào biểu mẫu.

SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

244


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

+ Đặt ván khuôn đầu dốc (ván khuôn đầu các khối): ván khuôn đầu dốc được làm
bằng gỗ dày 1.5cm với các xương bằng gỗ dày 3cm được chế tạo sẵn thành từng mảnh
được lắp đặt vào vị trí.
+ Buộc cốt thép và ống ghen tạo lỗ: cốt thép và ống ghen được đặt vào vị trí theo
bản vẽ thiết kế theo trình tự: bản đáy, hai bên thành, bản mặt đặc biệt chú ý cốt thép tăng
cường cục bộ tại các đầu neo.
+ Ống ghen được đặt vào đúng vị trí và nối vào đầu chờ của ống ghen đặt vào khối
thi công trước đó. Mối nối ống ghen được cuốn kín xung quanh bằng băng dính rộng bản.
Ống ghen được cố định vào cốt thép thường bằng các đoạn thép Φ6
+ Bản đệm neo được đặt vào vị trí theo bản vẽ thiết kế, trục của bản đệm neo phải
trùng với trục của ống ghen và mặt của nó phải trùng với trục của ống ghen ở 1 met đầu
tiên của ống ghen.
+ Đổ bêtông: đổ bêtông có thể dùng gàu hoặc bằng máy bơm tùy thuộc vào điều
kiện công trường.
Trình tự đổ bêtông:
- Đợt 1: đổ đến nửa chiều cao hộp, đợt này chia làm 2 khu vực đổ, trước hết đổ bê
tông cho khu vực 1 cao từ 1 - 1.5m sau đó đổ đến khu vực 2 rồi đổ bêtông cho thành hộp
đến ½ chiều cao dầm.

- Đợt 2: đổ bêtông phần còn lại của chiều cao hộp.
- Đợt 3: đổ bê tông bản mặt dầm hộp.
+ Luồn cáp:
- Lắp ráp thiết bị đẩy và bơm thủy lực của máy đẩy cáp. Dùng loại máy chuyên
dụng EMK để đẩy cáp vào trong ống ghen.
- Luồn cáp vào máy đẩy: khi luồn cáp vào máy đẩy đầu cáp phải được cuốn chặt
bằng băng dính đen tránh hiện tượng xổ đầu cáp trong lúc lao cáp.
+ Căng cáp:
- Lắp đầu neo.
- Đặt nêm (chốt neo)
- Lắp bản gỗ đệm đầu cáp.
- Lắp kích.
- Căng cáp.
- Đo độ dãn dài của bó cáp.
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

245


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

- Tháo kích.
+ Bơm vữa ximăng lấp lỗ DƯL: sau khi tháo kích các đoạn thừa của bó cáp phải
được cắt bỏ, vị trí cắt cách đầu neo 3cm và phải cắt bằng máy cơ khí.
- Đầu neo hở ra được bịt kín bằng bêtông cùng cấp với bêtông dầm, khi bêtông bịt
đầu neo đã đạt cường độ thì mới tiến hành bơm vữa nhưng ống bơm vữa phải được đặt

vào vị trí trước khi đổ bêtông bịt đầu neo và bề mặt của đầu neo.
- Bản đệm phải được vệ sinh thật sạch, bề mặt bêtông tại đây cần tạo nhám để tăng
độ dính bám với bêtông bịt đầu neo.
+ Di chuyển xe đúc: Di chuyển xe đúc được tiến hành bằng kích thủy lực chuyên
dùng theo trình tự sau:
- Căng các thanh ứng suất gông dầm ray xuống mặt cầu với 1 lực 20T cho mỗi
thanh.
- Tách tất cả ván khuôn rời khỏi bề mặt bêtông.
- Hạ kích trước tại chân trước sao cho các bệ trượt gắn ở dầm ngang phía trước
gối hoàn toàn xuống bề mặt của dầm ray.
- Hạ ứng suất tháo các thanh ứng suất gông dầm ngang phía sau rời khỏi bề mặt
bêtông sao cho các guốc hãm gắn ở dầm ngang phía sau tiếp xúc với mặt dưới của cánh
trên của dầm ray.
- Bôi mỡ vào các mặt tiếp xúc giữa dầm ray với các ổ trượt để giảm ma sát.
- Đảm bảo chắc chắn rằng không có bất cứ một vật nào cản trở sự di chuyển của
xe đúc về phía trước trong lúc di chuyển xe đúc.
- Nối kích với bơm, hoạt động bơm đẩy xe đúc về phía trước đến vị trí thiết kế để
đúc khối mới.
+ Thi công các khối tiếp theo của dầm hẫng tương tự như trên.
c. Thi công đoạn dầm đúc trên đà giáo:
Theo công nghệ thi công, đoạn dầm này được đúc tại chỗ trên đà giáo. Về tiến độ
đoạn dầm này hoàn thành trước khi khối cuối cùng của dầm:
+ Lắp đặt đà giáo thi công và thử tải:
- Đà giáo để thi công đoạn dầm được làm bằng thép hình.
- Trụ đỡ đà giáo được bố trí tại đầu đoạn dầm 15m đầu còn lại là trụ T 2, thân trụ đỡ
là hệ cột liên kết bằng thép hình, có khả năng tháo lắp dễ dàng.
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

246


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

+ Đặt gối: Phương pháp lắp đặt gối tương tự như việc lắp đặt gối chính.
+ Lắp đặt ván khuôn đáy, ván khuôn thành, ván khuôn đầu dốc, ván khuôn hộc
neo (mố neo) buộc cốt thép, luồn ống dẫn cáp và đổ bê tông đợt 1.
Các loại ván khuôn được phân mảnh để dễ dàng lắp ghép và chỉnh cao độ. Vị trí
phân mảnh ván khuôn nên bố trí vào các mặt cắt có giá trị độ vồng sẽ thuận lợi cho việc
kiểm tra cao.
Các giá trị cao độ ván khuôn phải bao gồm giá trị độ vồng và và giá trị biến dạng
của đà giáo tương ứng với từng đợt tải trọng của bêtông đổ.
Cốt thép được đặt với những yêu cầu giống như việc đặt cốt thép cho các khối
dầm hẫng.
Công việc đổ bêtông được tiến hành sau khi nghiệm thu ván khuôn, cốt thép với
những quy định của công tác bê tông.
+ Lắp đặt ván khuôn nóc, ván khuôn nóc thành ngoài, buộc cốt thép và đổ bê tông
đợt hai.
Ván khuôn nóc phân chia làm 4 mảnh tương tự như ván khuôn đáy và được gia
công sẵn.
Ván khuôn nóc thành ngoài được gia công tại chỗ.
Khi các công việc lắp đặt cốt thép ván khuôn đã hoàn thành, bêtông được đổ theo
trình tự từ vị trí thấp đến vị trí cao, từng đợt ngang cầu.
Phân đợt đổ bêtông: Đoạn dầm 15m được đổ bêtông làm 2 đợt.
- Đợt 1: đổ bêtông bản đáy và 2 bên thành hộp đến hết chiều cao hốc neo của các
bó cáp đáy
- Đợt 2: đổ phần còn lại.

d. Thi công khối hợp long:
Khối hợp long là khối cuối cùng để nối các dầm hẫng với đoạn dầm đúc trên đà
giáo hoặc nối các dầm hẫng tạo thành dầm liên tục.
+ Thi công khối hợp long nối dầm hẫng với đoạn dầm 15m:
- Điều chỉnh cao độ tại khối hợp long: việc điều chỉnh này được thực hiện bằng xe
đúc hoặc chất tải trọng tùy thuộc vào từng trường hợp.
- Đặt và điều chỉnh ván khuôn cho khối hợp long theo cao độ dầm đã được điều
chỉnh. Buộc cốt thép.
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

247


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

- Đặt các thanh chống tạm. Đổ lớp vữa dày tối thiểu 3cm vào các khe hở giữa đầu
thanh chống và mặt bêtông (loại vữa cường độ cao không co ngót).
- Vệ sinh và đổ vữa cho gối chính.
- Căng kéo các bó cáp trước khi đổ bêtông.
. Trước khi căng bó cáp đáy phải căng các thanh ứng suất thẳng đứng bố trí ở đầu
dầm 15m.
. Chỉ căng kéo cáp đáy khi cường độ vữa ở gối và ở đầu các thanh chống đã đạt
cường độ yêu cầu.
. Trước khi căng kéo cáp đáy, các bu lông liên kết hai thớt gối được tháo ra.
- Cắt thanh chống dưới.
- Căng kéo các bó cáp đáy còn lại.

- Tháo xe đúc.
- Tháo thanh ứng suất cố định tạm thời trong khối đỉnh trụ, tháo gối kê tạm.
- Bơm vữa lấp lỗ ống ghen của thanh ứng suất trong, khối đỉnh trụ và thân trụ.
+ Thi công khối hợp long giữa 2 đầu dầm hẫng:
Về cơ bản thi công khối hợp long này tương tự thi công khối hợp long cho nhịp
56m, không có các bước vệ sinh và bơm vữa gối chính, hạ ứng suất và tháo gối.
Một số chú ý khi thi công khối hợp long nhịp giữa.
- Do điều chỉnh cao độ tại khối hợp long 48.36 m nên cao độ của cánh hẫng còn
lại (sẽ hợp long với cánh hẫng của trụ kế tiếp) sẽ có sai số. Sai số này sẽ được tính đến
khi thi công cánh hẫng tương ứng của trụ kế tiếp theo nguyên tắc đảm bảo độ chênh cao
giũa 2 đầu của khối hợp long theo thiết kế. Sai số được chia dần vào độ vồng của từng
khối thi công khi thi công chúng.
- Trong quá trình thi công, dầm hẫng trên trụ kế tiếp vẫn thường xuyên theo dõi
ảnh hưởng của co ngót từ biến của bêtông theo thời gian đến độ vồng của dầm hẫng khi
đã thi công xong.
- Vị trí của xe đúc khi thi công khối hợp long này phải tính toán rõ trong thi khi
tính toán độ vồng của dầm. Dàn liên kết ngang phía trước được tháo ra trước khi các
thanh ứng suất treo ván khuôn đã chạm vào dầm 15m. Trước khi tháo dàn, ván khuôn
được treo vào dầm 15m và khối kề khối hợp long.
- Nếu dùng tải trọng để điều chỉnh cao độ thì tải trọng đó không vượt quá 25T.
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

248


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

- Các thanh thép liên kết giữa đỉnh trụ và khối đỉnh trụ được cắt theo chỉ định của
tính toán.
e. Đo đạc trong thi công:
Công tác khảo sát đo đạc trong thi công là 1 công việc hết sức quan trọng nên
phải làm thường xuyên và đòi hỏi độ chính xác cao.
+ Đặt mốc cao độ: phải đặt vào tim ngang trụ.
+ Thời điểm đo đạc:
- Cao độ chỉ được nghiệm thu vào lúc nhiệt độ không khí ≤ 250.
- Tại mỗi mặt cắt của dầm hẫng, các giá trị cao độ đáy lấy ở các thời điểm:
. Trước khi đổ bêtông.
. Sau khi đổ bêtông.
. Sau khi căng kéo cáp.
. Sau khi lao xe đúc và buộc xong cốt thép cho cặp khối kế tiếp.
+ Đo độ vồng của dầm theo các giai đoạn thi công. Việc đo đạc phải tiến hành vào
thời điểm mà nhiệt độ trong ngày vào khoảng 20 – 250C.
- Bó cáp của cặp khối trước đó đã được căng xong.
- Xe đúc đã được lao đến vị trí sẵn sàng cho việc đúc khối mới.
- Cốt thép của khối mới đã được đặt.
+Vị trí đo đạc: dọc theo chiều dài dầm tại 3 vị trí
- Tim cầu.
- Mép thượng lưu cầu.
- Mép hạ lưu cầu.
Riêng đo đạc độ vồng của dầm khi thi công khối hợp long được đo đạc tại thời điểm sau:
- Sau khi thi công xong khối cuối cùng của dầm hẫng.
- Sau khi lao đến vị trí thi công khối hợp long.
- Trước khi điều chỉnh cao độ.
- Sau khi điều chỉnh cao độ.
- Sau khi thi công xong khối hợp long.
Độ vồng toàn cầu được đo đạc sau khi khối hợp long cuối cùng của cầu hoàn thành.

SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

249


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

Chương II: TÍNH TOÁN THI CÔNG
1. TÍNH TOÁN THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP:

1.1. Tính toán cốt thép neo đỉnh trụ:
+ Cốt thép neo đỉnh trụ có chức năng đảm bảo sơ đồ tĩnh học trong thi công hẫng, do
đó để tính được lượng cốt thép cần bố trí phải xét đến trường hợp thi công không đồng
đều.
- Toàn bộ tải trọng thi công chỉ xếp 1 bên (tải trọng người và thiết bị thi công
0.02T/m2)
- Xe đúc bị lật do neo không đảm bảo (xét xe đúc ở 1 bên)
- Gió xoáy tác dụng không đều giữa 2 cánh T, Wgío = 0.05 T/m2.
Xét trường hợp bất lợi là khi thi công đến đốt cuối cùng

Hình II.1
Momen gây ra do tải trọng thi công:
M1 = 0,23x30.52/2 = 106.98 Tm
Momen do xe đúc:
M2 = 80x30.5 = 2440Tm
Momen do gió gây ra:

M3 = 0,05x10,1x30.52/2 = 465.63Tm
Tổng momen gây ra tại đỉnh trụ:
M = ΣMi =3012.61 T.m
Momen gây lật tại tâm lật (là vị trí trọng tâm vùng cáp chịu nén), nếu lật coi như
sẽ lật quanh đó.
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

250


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

Tính số cốt thép DƯL neo cần thiết theo nguyên lý cân bằng momen.
Z: koảng cách từ trọng tâm vùng cốt thép chịu kéo đến trọng tâm vùng cốt
thép chịu nén.
Z = 1,9 m
N=

M
Z

=

3012.61
= 1585.6 T
1,9

Lực kéo cần thiết của cốt thép DƯL:
Chọn cốt thép thanh cường độ cao Φ38 để neo xuống trụ. Các đặc tính của thép
thanh Φ38 là:
Diện tích danh định: fthanh = 1140 mm2
Mất mát DƯL trong thanh lấy gần đúng như sau:
σ1 = 3000 T/m2
σ2 = 10000 T/m2
σ3 = 0.05*σKT = 5580 T/m2
σ4 = (∆l/l)*Ed = (4.10-3/3)*1.9*107 = 25333 T/m2
Σσ = 43913 T/m2
σd = 186000*0.6 – 43913 = 67686.7 T/m2
n=

FCT
N
1585.6
; FCT =
=
= 0.0234 m 2
f 1thanh
σ d 67686.7

⇒n=

0.0234
= 20.54 thanh
0.00114

Số thanh Φ38 cần thiết:

Kiến nghị chọn 22 thanh.
1.2. Lựa chọn kích kéo và lực kéo:
Sử dụng loại kích YCW250 của Trung Quốc để căng kéo cáp.
Quá trình căng kéo cáp theo trình tự sau:
+ Kéo bó cáp tới 0.1 Pk.
+ Hạ về 0.
+ Đánh dấu bó cáp để đo độ dãn dài.
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

251


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

+ Kéo bó cáp tới 0.1Pk. Căng bó cáp tiếp theo từng nấc: 0.2Pk,0.4Pk,0.6Pk.
+ Hồi kích, đóng nêm neo để di chuyển kích vì hết hành trình kích
+ Kéo bó cáp tới 0.6Pk; 0.8Pk ; 1.0Pk.
Ở mỗi nấc nghỉ 5 phút để đo độ dãn dài của bó cáp.
Trong quá trình căng kéo liên tục đo đạc để theo dõi độ biến dạng của dầm.
Xem xét và quyết định có kéo vượt Pk hay không được tiến hành cụ thể đối với
mỗi neo tại hiện trường.
Kéo đều hai bó cáp ở 2 bên thành hộp, tránh hiện tượng kéo lệch.
Dùng 2 kích để kéo 2 bó cáp đối xứng qua tim dầm, chênh lệch cấp lực giữa 2 bó
cáp nhỏ hơn 0.2Pk.
Lực kéo căng cáp:
Pk = 1.1σKT.fd .

Trong đó: σKT = 100000 T/m2 là lực kéo thiết kế .
1,1 : hệ số tính đến lực kéo thêm 10% và được giữ trong vòng
5 phút sau đó hạ dần lực xuống bằng lực P tính toán để triệt tiêu độ chùng.
==> Pk = 1.1*100000*1 = 110000 T
Các bó đầu sẽ bị mất mát ứng suất nhiều hơn các bó sau vì vậy cần phải kéo lớn hơn
2. TÍNH TOÁN THI CÔNG MỐ TRỤ:
2.1. Tính chiều dày lớp bêtông bịt đáy:
Được xác định dựa trên các thông số:
+ Trọng lượng bê tông.
+ Lực ma sát giữa nó với cọc phải cân bằng với lực đẩy Archimet. Do đó chiều
dày lớp BT xác định theo điều kiện sau:
γ n.(h+h1).F ≤ ( γ b .F + n.U.τ).h
+ γ n,γ b : trọng lượng riêng của nước và BT .
γ n = 1 T/m3 ; γ b = 2.4 T/m3 .
+ h: chiều dày lớp BT bịt đáy
+ h1 = 5,3m: Chiều cao từ MNTC đến đáy móng
+ F : diện tích vònh vây cọc ván thép .
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

252


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

F = 12x8.6 = 103.32 m2
+ n : số cọc trong móng =9 cọc .

+ U: chu vi cọc U = 3.14*1.2 = 3.768m
+τ: lực ma sát bê tông với cọc; τ = 10 T/m2
+ h: chiều dày lớp BT cần xác định:
→

h ≥ 1.13m

Để đảm bảo an toàn và đảm bảo chiều dày cho lớp đổ BT dưới nước, chọn h=1.2 m
2.2. Tính ván khuôn thi công thân mố trụ:
Sử dụng ván khuôn thép có kích thước 2x1m
Các sườn tăng cường đứng và ngang bố trí đều nhau, tạo ra các ô vuông có kích thước
2x1m
a.Tính toán tải trọng tác dụng lên ván khuôn:
Công thức tính toán:
Ptt = n.( q + γ .R )

Trong đó:
n = 1,3 : hệ số vượt tải
q = 0,65 T/m2 :Tải trọng trên bề mặt bêtông gồm: người, lực đầm thiết bị, vữa rơi
g = 2,5 T/m3: Trọng lượng riêng của BT
R: Bán kính tác dụng của đầm, với đầm dùi R = 0,7m
Ta có biểu đồ áp lực vữa như sau
q

H
R

PTT

SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

253


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương
H = 4.ho
ho = 0,4m: Tốc độ đổ BT trong 1 giờ
H = 4.0,4 = 1,6 m

Xác định trị số áp lực tính đổi:
Ptd =

F
h

F: Diện tích của biểu đồ hình thang
F = 0.5(q + Ptt )× R + Ptt ( H - R )
= 0.5( 650 +3120 )× 0.7 + 3120(1.6 - 0.7)
= 4127.5 KG/m
Ptt =

4127.5
= 2579.69 Kg / m 2
1.6

b. Tính tôn lát:

Mômen tại trọng tâm tấm
Mtt = α .Ptđ .a2
Độ võng của tấm:
TC

P . a4
f = β . td 3
E.δ

a,b : Hệ số phụ thuộc vào tỉ số a/b
a/b = 1 → a = 0,513
b = 0,0138
a,b: Cạnh lớn và nhỏ của, cạnh lớn a = 1m

Áp lực vữa tác dụng lên tấm:
Ptd

TC

=

Ptd 2579.69
=
= 1984.375 Kg / m
n
1.3

→ M = 0.0513× 2579.69 × 0.52 = 33.084 (Kg.m)

Bề dày tấm lát:

SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

254


Thiết kế tổ chức thi công
δ ≥

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

6 M tt
6 × 33.084
=
= 3.23 ×10 −3 (m) = 0,323 cm
R
1900 × 10 4

Chọn d = 0,5 cm
Độ võng
1.0183 ×1984.375 × 0.5 4
f =
= 0.0894 cm
2.1 ×10 6 ×10 4 (0.5 × 10 −3 ) 3

[ f ]=

l

50
=
= 0.125 cm
400 400

f < [f] → Đạt
c. Tính toán sườn tăng cường:
Sườn tăng cường được coi như cùng làm việc với tôn lát
Tiết diện tính toán của sườn tăng cường như hình vẽ:
7.5

1
0.
1
7
8

Đặc trưng hình học:

F = 7.75 cm2
S= 17.9375 cm3 => x = S/F = 2.315 cm
J = 200.042 cm4
W1 = J/h1 = 86.565 cm3
W2= J/h2 = 32.4 cm3
Sườn đứng được coi như dầm giản đơn khẩu độ b tựa trên các gối là các sườn
ngang kề nhau
PMax =

Ptd . b 2579.69 × 50
=

=12.898 Kg / cm
10000
10000

PMax = 12.898 Kg/cm
Mômen giữa sườn:

SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

255


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

M Max =

Ptd . b 2 12.898 × 50 2
=
= 2687.177 Kg .cm
12
12

Phản lực gối:
R=

PMax . b

4

= 161 Kg

Xác định nội lực sườn dầm ngang:
Áp lực tính đổi phân bố đều lên sườn dầm ngang
P=

PMax ( 2a − b) PMax 12.898
=
=
= 6.449 Kg
2a
2
2

Momen giữa nhịp sườn dầm ngang;
P .l 4 6.449 × 200 2
=
= 32245 Kg .cm
8
8

M =

Tính duyệt độ bền:
σ1 =

M
32245

=
= 372, 49
W1 86.565
Kg/cm2

σ2 =

M
32245
=
= 995.216 Kg / cm 2
W2
32.4

s = 995,216 < R = 1900 Kg/cm2 → Đạt
2.3. Tính phao chở các thiết bị thi công trụ:
Phao nổi phục vụ cho việc khoan cọc trụ và thi công trụ.
Trên xà lan đặt các thanh ray để xe goòng chạy phục vụ thi công. Trên xe goòng ta lắp
dựng giá búa để khoan cọc.
Chọn loại xà lan có kích thước 40 x10 x 3 m, trọng lượng bản thân là 200 T.
Ta tiến hành tính toán cho 1 xà lan.
a. Khả năng nổi của xà lan:
Xác định theo điều kiện: γ .V ≥ KΣQi.
Trong đó:
γ : trọng lượng riêng của nước 1 T/m3 .
V: thể tích phần chìm của xà lan.
V = L.B.T = L. B.(H – h).δ
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

256


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương
L = 40 m chiều dài xà lan.
B = 10 m chiều rộng xà lan.
H = 3 m chiều cao xà lan.
h = 0.5 m phần nổi tối thiểu để xà lan làm việc.
δ : hệ số hình dạng của xà lan ; δ = 0.85

 V = 40 x10 x (3 – 0.5) x 0.8 = 800 m3
Xét vế phải của điều kiện: = KΣQi.
K: hệ số tin cậy K = 1.2
ΣQ: trọng lượng bản thân xà lan và tất cả thiết bị trên xà lan.
+ Trọng lượng bản thân xà lan:
Q1 = 200 T
+ Trọng lượng lồng thép, ống vách: Q2 = 20 T
+ Trọng lượng ray tà vẹt: Q3 = 4 T
+ Trọng lượng máy, giá khoan: Q4 = 4.7+4.06 = 8.76 T (Máy khoan D110)
+ Trọng lượng đối trọng: Q5 = 5 T
+ Trọng lượng các thiết bị khác: Q6 = 95 T (gồm thiết bị thi công, cần cẩu
phụ trợ, máy trộn BT, khối lượng BT khi thi công trụ)
Vậy ΣQi = 332.76 T
 KΣQi = 1.2 * 332.76 = 399.312 T
VT = 800 T > VP = 399.312 T Đạt
b. Tính hệ neo:
Trong thi công để đảm bảo ổn định của xà lan do lực gió và nước chảy có thể gây ra

trên xà lan. Ta phải neo xà lan vào 1 điểm cố định nào đó. Nhiệm vụ của phần này là ta
phải chọn loại neo cần dùng và tính dây cáp neo cho thích hợp.
- Chọn neo:
+ Lực tác dụng vào neo:
R = R1 + R2
Trong đó: R1: lực cản của nước
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

257


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

R1 = (f.A + ϕ.F).V2
f: hệ số ma sát giữa nước và xà lan.
Với xà lan thép lấy f = 0.17
A: diện tích xà lan chịu ma sát.
A = L.(2T + 0.85*B) = 40*(2*0.5 + 0.85*10) =380 m2
F: diện tích cản nước của phao.
F = 40*(3 – 0.76) = 89.6 m2
V : vận tốc nước chảy V = 1.9 m/s
ϕ : hệ số phụ thuộc hình dạng xà lan .ϕ = 5
Thay các số liệu vào:
 R1 = (0.17 x 380 + 5 x 89.6) x1.92 = 1850.486 KG
R2 : lực cản của gió .
R2 = K.ω.100

ω : diện tích cản gió của xà lan trên mặt nước, lấy chiều cao trung bình của
các thiết bị trên xà lan là 0.8 m
ω = 20.(0.8 + 0.76) = 31.5 m2
 R2 = 1 x 31.5 x 100 = 3150 KG.
Vậy tổng lực cản tác dụng vào xà lan.
R = 1850.486 + 3150 = 5000.486 KG
N=

R
5000.486
=
= 833.414 KG
5÷6
6

Trọng lượng neo: do lòng sông là đất sét pha và dự kiến chọn neo hải quân.
Vậy chọn neo hải quân có trọng lượng 1000 KG.
- Tính dây neo:
Chiều dài đoạn xích nối đầu neo với dây cáp là l0 = 5h
h: khoảng cách giữa điểm buộc dây cáp tới đáy sông .
h = 13 m: tính ở mực nước thông thuyền.
 l0 = 5 x 13 = 65 m
SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

258


Thiết kế tổ chức thi công

GVHD: Th.s Ngô Châu Phương

Chiều dài tối thiểu của neo:
lmin = h 2 +

2hR
0.7 × q

R : tổng lực tác dụng vào neo.
R = 5000.486 KG
q : trọng lượng 1 m dài dây cáp .
→ lmin = 132 +

2 × 13 × 5000.486
= 275 m
0.7 × 2.47

Chọn cáp φ 20 có q = 2.47 KG/m
Vậy chiều dài dây neo khi xà lan thi công ở mực nước thông thuyền:
L = 275 + 65 = 340 m.

SVTH: Nguyễn Ngọc Tính

Lớp: Cầu Hầm - K48

259