Bài giảng Thi công cầu: Chương 2 - GV. Phạm Hương Huyền

Môn học: Thi công Cầu

PHẦN II

THI CÔNG MỐ TRỤ CẦU
VÀ ĐƯỜNG ĐẦU CẦU


Môn học: Thi công Cầu

Chương 1

XÂY DỰNG KẾT CẤU MỐ TRỤ CẦU
1.1. CÔNG TÁC VÁN KHUÔN
1.1.1. YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI VÁN KHUÔN
- Phải đảm bảo độ cứng, chắc, bền trong mọi giai đoạn thi công
- Phải ít dính bám với bê tông.
- Đúng hình dạng và kích thước theo thiết kế
- Kết cấu ván khuôn phải dễ tháo lắp để không gây hư hỏng cho bê tông.
- Không gây khó khăn cho công tác cốt thép và đầm bê tông.
- Phải đảm bảo độ kín khít, độ bằng phẳng tại vị trí giáp nối các bộ phận.
Do yêu cầu chặt chẽ như trên nên cần phải lựa chọn vật liệu làm ván khuôn thật
chu đáo và đảm bảo chất lượng. Nếu ván khuôn làm bằng gỗ thì chọn loại gỗ không bị
mục, mọt, có độ ẩm 1832% để làm giảm độ biến dạng của ván khuôn trong thi công.
Nếu ván khuôn làm bằng thép nên chọn loại thép CT3 hoặc loại thép có chỉ tiêu
cơ lý tương đương.
Các sai số khi lắp đặt ván khuôn phải được các bên liên quan kiểm tra nghiệm
thu và sai số cho phép lấy như sau:
SAI SỐ CHO PHÉP VỀ
TRỊ SỐ
- Tim thân trụ so với vị trí thiết kế

±20mm
- Đường tim mũ trụ với tim mố trụ thiết kế
±10mm
- Kích thước tiết diện ngang
±20mm
- Cao độ đá kê gối
±10mm
1.1.2. CÁC LOẠI VÁN KHUÔN
1. Ván khuôn cố định
Ván khuôn cố định là ván khuôn ghép tại chỗ, khi xong tháo ra lắp cho hạng mục
khác.
Ưu điểm: sử dụng được cho các kết cấu có hình dạng phức tạp và không lặp lại
thao tác nhiều lần. Nhược điểm là tháo lắp khó khăn, mất thời gian và luân khuyển khó
khăn.
2. Ván khuôn lắp ghép
Được chế tạo trước thành từng tấm nhỏ sau đó ghép nối thành hình dạng cần thiết
để đổ bê tông.
Có khả năng tháo, lắp nhanh. Sử dụng được nhiều lần cho nhiều hạng mục gần
tương tự nhau hoặc giống nhau.
3. Ván khuôn trượt


Môn học: Thi công Cầu

Thi công trên từng đoạn công trình, ván khuôn được kéo trượt trên mặt bê tông
đã đổ trước để thi công đoạn sau mà không cần tháo lắp phức tạp.
Ván khuôn này có ưu điểm thi công nhanh nhưng chê tạo phức tạp và chỉ sử dụng cho
các cầu kiện có cùng kích thước tiết diện hay tối thiểu dũng cùng kiểu dáng.
1.1.3. CẤU TẠO VÁN KHUÔN
1. Ván khuôn cố định

Ván khuôn cố định thường được làm bằng gỗ và dùng đổ bê tông các mố, trụ có
kết cấu phức tạp, khối lượng ít. Cấu tạo ván khuôn gồm ván lát, hệ thống khung nẹp,
bu lông giằng và bu lông liên kết.
Ván lát làm bằng gỗ dày 25cm, rộng 18-20cm. Đối với kết cấu phức tạp, lượn
tròn thì chọn loại ván có bề rộng nhỏ hơn 510cm. Bề mặt ván lát phải phẳng, nhẵn và
ghép xít với nhau.
Ván lát có thể được lắp ghép đứng hoặc ngang. Thông thường với kết cấu có kích
thước lớn, có các đầu lượn tròn thì người ta thường ghép đứng; còn các móng nhỏ thì
người ta ghép ngang.
Các thanh nẹp ngang, nẹp dọc được làm bằng các thanh gỗ xẻ có tiết diện chữ
nhật cạnh từ 520cm. Nẹp được bố trí vuông góc với ván lát và bố trí khoảng cách từ
0.72 m/thanh.

Hình II-1.1 Các bộ phận ván khuôn cố định


Môn học: Thi công Cầu

a) Ván khuôn đứng; b) Ván khuôn ngang; c) Ván khuôn đầu cong
1: Ván; 2: Nẹp ngang; 3: Trụ đứng; 4: Thanh giằng;
5: Giá; 6: Đinh liên kết; 7: Bulông

Hình II- 1.2. Cấu tạo thanh giằng
1: Đầu mút bộ phận giằng; 2: Ecu; 3: Long đen
Các bu lông giằng làm từ thép tròn 1420 và được bố trí ở tất cả các nút giao
của nẹp ngang, nẹp dọc (nẹp đứng) hoặc cách nút tuỳ thược vào kết quả tính toán.
Bulông giằng sẽ được bỏ lại trong bê tông sau khi gỡ ván khuôn. Để đảm bảo tháo dỡ
ván khuôn dễ dàng không gây sứt vỡ bê tông người ta có thể dùng hàn để cắt phần bu
lông thừa ra sau sau khi gỡ ván khuôn hoặc sử dụng loại bu lông hình côn có cấu tạo
như hình vẽ. Đoạn bên ngoài bu lông hình côn sau khi tháo ra người ta trám vữa mác

cao vào lỗ bê tông bị khuyết.
Đối với chi tiết thân mố, trụ có cột tròn hay lượng tròn, người ta sử dụng loại ván
lát có chiều rộng nhỏ. Nẹp ngang được chế tạo từ những thanh gỗ xẻ dày 5cm mặt
trong lượn tròn theo hình dạng cong của kết cấu; các nẹp ngang được đặt so le chồng
lên nhau và liên kết với nhau bằng đinh đóng còn phần tiếp giáp với phần thẳng thì
dùng bu lông liên kết.


Môn học: Thi công Cầu

Hình II- 1.3. Lắp ghép ván khuôn cố định
1: ván; 2: nẹp ngang; 3: nẹp cong; 4: trụ
đứng; 5: thanh giằng; 6: thanh chéo;
7: thanh chống ngang; 8: móng; 9: bulông
neo
Khi đổ bê tông thân mố, trụ cần chôn sẵn các bu lông hoặc neo bằng thép tròn
xung quanh chu vi thân mố, trụ tại các vị trí đặt các thanh chống đứng của ván khuôn
để định vị ván khuôn.
Trình tự lắp đặt ván khuôn như sau: lắp các thanh nẹp trên bề mặt của bệ trụ, cố
định vào các neo chờ sẵn tạo thành một khung cố định khép kín theo chu vi thân kết
cấu. Tiếp theo là lắp các ván khuôn đầu lượn tròn và cố định với nẹp ngang ở trên bề
mặt của mố, trụ, sau đó dựng một số thanh nẹp đứng, nẹp ngang tạo thành một khung
cứng bao xung quanh. Kế tiếp là lắp đặt các thanh ván lát và điều chỉnh cho đúng vị trí
rồi tiếp tục lắp nốt các thanh nẹp còn lại, đặt thanh chống và bắt chặt các bu lông
giằng. Công việc cuối cùng là kiểm tra vị Trí của ván khuôn đã chính xác chưa, sau đó
bịt các khe hở và bôi trơn bằng tưới nước cho ván lát chờ đổ bê tông.
2. Ván khuôn lắp ghép
Đối với trụ, mố cầu có chiều cao lớn người ta thường sử dụng ván khuôn lắp ghép.
Ván khuôn lắp ghép này có thể làm bằng gỗ hoặc bằng thép nhưng theo xu hướng hiện nay
thường làm bằng thép vì loại này có thể tận dụng thi công nhiều lần và sử dụng cho nhiều kết

cầu được đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn. Các tấm liên kết với nhau bằng bu lông và bản
néo.


Môn học: Thi công Cầu

Hình II-1.4. Ván khuôn lắp ghép
a) Ván ngang; b) Ván đứng; 1-13: Số thứ tự các tấm lắp ghép
Ván khuôn lắp ghép bằng gỗ sử dụng tấm ván có kích thước axb được lựa chọn
sao cho phù hợp với kích thước kết cấu và điều kiện vật tư hiện có. Diện tích một tấm
thường là 412m2. Ngoài ván lát, nẹp ngang, nẹp dọc ván khuôn lắp ghép còn có nẹp
chéo để giữ cho các tấm lắp ghép không bị biến hình khi tháo lắp.

Hình II-1.5. Cấu tạo tấm ván khuôn lắp ghép gỗ phẳng
a) Ván ngang; b) Ván đứng


Môn học: Thi công Cầu

Hình II-1.6. Cấu tạo tấm ván khuôn lắp ghép gỗ và chi tiết nối lắp ghép
Tấm ván khuôn lắp ghép gỗ mặt cong
Bộ phận liên kết tại các góc
1. Ván; 2. Nẹp cong; 3. Trụ đứng;
a) Góc vuông; b)Hai mặt đứng; c) Mặt
4. Nẹp ngang; 5. Giá liên kết bulông
phẳng và cong; 1. Khung góc liên kết; 2.
Giá liên kết bulông; 3. Bulông liên kết;
4. Nẹp cong
Ván khuôn lắp ghép bằng gỗ có nhược điểm là các chỗ liên kết vẫn phải sử dụng
bản néo bằng thép và bu lông gây phức tạp trong thi công, còn ván khuôn bằng thép

cấu tạo đơn giản hơn và liên kết cũng đơn giản hơn như hình 1.7.


Môn học: Thi công Cầu

Hình II- 1.7. Ván khuôn lắp ghép thép kích thước 2x1m

Hình II- 1.8. Ván khuôn lắp ghép thép tại hiện trường


Môn học: Thi công Cầu

3. Ván khuôn trượt
Ván khuôn được sử dụng để độ bê tông các trụ cầu có chiều cao lớn và có mặt
cắt ngang không thay đổi như cột tháp cầu dây văng.

Hình II- 1.9. Ván khuôn trượt đúc cốt tháp cầu Rạch Miễu

Ván khuôn trượt gồm bộ phận ván khuôn, bộ phận di chuyển và các thiết bị phụ
trợ thi công. Ván khuôn được làm bằng thép bản loại dày 36mm và được tăng cường
bằng các sườn thép góc. Bộ phận di chuyển thường làm bằng các thanh thép tròn trơn
dẫn hướng đường kính 2432mm cắm trong lòng kết cấu kéo dài suốt từ dưới lên trên.
Chuyển động dọc theo các thanh cốt thép là kích ren hoặc kích thuỷ lực, hệ kích này
được gắn chặt vào hệ ván khuôn và các thiết bị phụ trợ. Khi hệ thống di chuyển sẽ kéo
toàn bộ ván khuôn lên và để giúp cho hệ thống không bị tụt xuống thì kích thường có
hai bộ phận: bộ phận neo vào cốt thép giúp cho kích không bị tụt và làm cơ sở để kích
di chuyển lên trên; bộ phận di chuyển cũng như kích thông thường bằng kích răng
hoặc thủy lực.
Các thiết bị phụ trợ gồm hệ đà giáo treo, cần cẩu cung cấp bê tông và các thiết
bị đảm bảo an toàn khác.

Môn học: Thi công Cầu

Hình II-1.10. Ván khuôn trượt đổ bê tông cột tháp cầu Mỹ Thuận

1.2. SƠ SỞ TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN
1.2.1. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN
1. Tải trọng thẳng đứng
A. Khối lượng bản thân của ván khuôn, đà giáo: được xác định trên cơ sở bản vẽ
thiết kế thi công. Trọng lượng đơn vị của gỗ sấy khô lấy theo TCVN1072-71 và
thường bằng 500750kg/m3 đối với các loại gỗ nhóm III đến nhóm VI.
B. Trọng lượng đơn vị của vữa bê tông mới đổ: đối với bê tông có cốt liệu đá dăm,
sỏi sạn nguồn gốc từ nham thạch sau khi đầm chặt tính bằng 2.4 tấn/m3,


Môn học: Thi công Cầu

C. Trọng lượng đơn vị của cốt thép: tính toán theo số liệu thiết kế nhưng trong trường
hợp không có số liệu thì tính bằng 100kg/m3 bê tông.
D. Tải trọng do người và dụng cụ thi công:
Khi tính toán ván mặt tấm đan và các kết cấu trực tiếp đỗ chúng lấy bằng
250kg/m2.
Khi tính toán thanh nẹp sau ván lát lấy bằng 150kg/m2.
Khi tính toán các cột đỡ lấy bằng 100kg/m2.
* Chú ý: Cần phải kiểm tra lại ván mặt và các dầm đỡ chúng dưới tải trọng tập
trung do trọng lượng người và dụng cụ thi công là 130kg hoặc áp lực của bánh xe rùa
chở vữa bê tông là 350kg truyền lên hai bánh hoặc một lực tập trung nào khác tuỳ theo
biện pháp đổ bê tông nhưng không nhỏ hơn 130kg để đảm bảo an toàn lao động khi
công nhân với dụng cụ thi công cá nhân đi lại trên ván khuôn. Nếu tấm ván <150mm

thì lực tập trung nói trên chia cho 2 tấm kề nhau.
E. Tải trọng do đầm rung: tải trọng do đầm rung lấy bằng 200kg/m2 bề mặt.
2. Tải trọng nằm ngang
F. Tải trọng gió tiêu chuẩn: đối với tính toán thi công lấy tải trọng gió bằng 50% so
với tiêu chuẩn khi thiết kế.
G. Ap lực ngang của bê tông mới đổ: tác dụng vào thành ván khuôn.
Ap lực ngang của bê tông tươi tác dụng lên thành ván khuôn phụ thuộc độ sệt,
trọng lượng cốt liệu, phương pháp đổ và đầm bê tông => áp lực ngang thay đổi trong
phạm vi rộng.
Sau một thời gian đông cứng của bê tông áp lực ngang này giảm dần dần và mất
đi nhưng biến dạng trong ván khuôn do áp lực đó vẫn giữ nguyên.
Biểu đồ áp lực ngang của bê tông tươi như sau:

Hình II- 1.11. Biểu đồ áp lực ngang của bê tông tươi
a) áp lực bê tông theo lý thuyết; b) khi không có đầm rung; c)khi có đầm rung


Môn học: Thi công Cầu

Chiều cao H của biểu đồ áp lực phụ thuộc vào thời gian đông kết của bê tông, khi
tính toán bê tông có thể lấy thời gian đông kết của bê tông tươi là 4h kể từ lúc trộn =>
H=4h với h là chiều cao bê tông đổ trong 1 giờ.
Khi đổ bê tông khối lớn hay tường mỏng thì áp lực ngang của bê tông tươi tính
như sau:
(II.1.1)
pmax  q   .R n
Trong đó :
q: Ap lực ngang trên mặt bê tông (kg/cm2).
γ: Trọng lượng đơn vị của vữa bê tông mới đổ đầm chặt (kg/m3).
n: hệ số vượt tải.

R: Bán kính tác dụng của đầm dùi (R= 0.75m) hoặc đầm rung ngoài (R1 = 1.00m).
H. Tải trọng do chấn động: phát sinh khi đổ vữa bê tông vào ván khuôn kết cấu đang
đổ, lấy theo Bảng II.1-1:
Bảng II.1-1
(kg/m2)

TẢI TRỌNG CHẤN ĐỘNG KHI ĐỔ BÊ TÔNG
Phương pháp đổ bê tông vào ván khuôn
Tải tọng ngang tác dụng vào ván khuôn
- Đổ bằng máy, ống vòi voi hoặc từ ống của
400
máy bơm bê tông
- Đổ trực tiếp từ thùng chứa có dung tích:
200
V 0.2 m3
3
3
400
V= 0.2 m  0.8 m
3
600
V 0.8 m

I. Tải trọng do đầm bê tông : tính bằng 400kg/m2 bề mặt thẳng đứng của ván khuôn.
Khi dùng máy đầm ngoài, đối với các thanh nẹp, dầm của ván khuôn thì các chỗ
dính chặt, chỗ nối tiếp của chúng phải được tính thêm các tác động cục bộ của đầm
rung ứng với sơ đồ bố trí và hướng rung của đầm. (không tính chung với H)
1.2.2. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN
Tổ hợp tải trọng tính toán ván khuôn được tổ hợp như Bảng II.1-2:
Bảng II.1-2

Tên bộ phận ván khuôn
Ván khuôn đáy và các bộ phận
Tường mỏng <100mm, cột <300mm
Ván khuôn thành cho khối lớn

1.2.3. HỆ SỐ TẢI TRỌNG

Loại tải trọng (mục 1)
Tính duyệt cường độ Tính duyệt biến dạng
A+B+C+D
A+B+C
G+I
G
G+H (hoặc I)
G


Môn học: Thi công Cầu

Khi tính toán ván khuôn, đà giáo và các bộ phận về mặt độ cứng thì lấy tải trọng
tiêu chuẩn để tính (n=1).
Khi tính ván khuôn, đà giáo và các bộ phận về cường độ thì cần phải dùng tải
trọng tính toán để tính. Tải trọng tính toán = tải trọng tiêu chuẩn x hệ số vượt tải.
Các hệ số vượt tải lấy như sau:
+ Khối lượng của đà giáo, ván khuôn
n = 1.1
+ Khối lượng của vữa bê tông và cốt thép
n = 1.2
+ Các tải trọng khác
n = 1.3

Khi xét đến các tác động tạm thời của các tải trọng và tải tọng gió trong một tổ
hợp thì tất cả các tải trọng (trừ trọng lượng bản thân) đều phải nhân với hệ số tải trọng
n=0.9.
Khi tính ổn định chống lật của ván khuôn, đà giáo phải xét đồng thời cả tải trọng
gió và trọng lượng bản thân. Hệ số tải trọng gió lấy bằng n=1.2, của các tải trọng
chống lật lấy bằng n=0.8, còn hệ số an toàn k=1.25.
1.2.3. HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN CHUNG
Ván khuôn và đà giáo được tính toán về cường độ và độ cứng theo các tổ hợp tải
trọng như đã nêu trên.
Khả năng chịu lực của gỗ được lấy như tính toán kết cấu gỗ cụ thể lấy theo tiêu
chuẩn Việt Nam như Bảng II.1-3:
Bảng II.1-3
STT

1

2

3

4

5

CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN CỦA GỖ VIỆT NAM (kg/cm2)
Khi độ ẩm W
Trạng thái ứng suất
Ký hiệu
Nhóm
15%

18%
Rn
IV
155
135
Rem
V
155
135
Nén dọc thớ, ép mặt dọc
VI
13
115
VII
115
10
IV
115
110
V
125
120
Kéo dọc thớ
VI
100
95
VII
85
80
IV

170
150
V
185
165
Uốn
VI
135
120
VII
120
105
IV
25
24
Nén ngang thớ, ép mặt ngang thớ
V
28/25
25/22
(Cục bộ/toàn bộ)
VI
20/20
18/18
VII
15/15
13/13
IV
29
25
V

30
25
Trượt dọc thớ
VI
24
21
VII
22
19


Môn học: Thi công Cầu

Khi kiểm toán độ cứng của ván khuôn dưới tác dụng của tải trọng thì độ võng
của ván khuôn không được vượt quá trị số sau đây:
+ Với ván khuôn có bề mặt lộ ra ngoài:
f  L/400.
+ Với ván khuôn có bề mặt bị che khuất:
f  L/250.
Trong đó:
f: độ võng của ván khuôn hoặc các bộ phận.
L: Chiều dài nhịp tính toán của ván khuôn hoặc các bộ phận.
Đối với ván khuôn nằm ngang (ván đáy) sẽ được tính toán với các tải trọng tính
từ mục A  E là các tải trọng rải đều trên suốt chiều dài ván khuôn.
Đối với ván khuôn thành đứng, áp lực ngang của bê tông mới đổ được tính theo
mục G, H. Đối với ván khuôn nghiêng một góc  so với mặt phẳng nằm ngang thì tải
trọng nằm ngang được tính theo hai trường hợp:
+   90o (ván nghiêng vào phía trong)thì chỉ cần tính với áp lực ngang có trị số
tải trọng tính toán như mục G và H và nhân với sin().
+   90o (ván nghiêng ra phía ngoài) thì ngoài áp lực ngang có trị số tải trọng tính

toán như mục G và H, cần tính thêm các tải trọng thẳng đứng nằm trong phần lăng trụ
nghiêng ra ngoài theo các mục từ AE.

1.3. TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN
1.3.1. TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN THÀNH ĐỨNG CÓ VÁN LÁT ĐỨNG
1. Tính ván lát đứng
Ván lát được coi là dầm giản đơn khẩu độ tính toán l là khoảng cách giữa 2 nẹp
ngang.

Hình II- 1.12. Sơ đồ tính ván lát đứng
a. Trường hợp H = 4h > l
Áp lực tác động được quy đổi về hình chữ nhật:


Môn học: Thi công Cầu

F
Pdq  al
H

(II.1.2)

Moment lớn nhất trong ván lát:
M  m.

Pqd .l 2
8

(II.1.3)

Độ võng giữa khẩu độ:
f 

4
5.m Pqd .l
.
384 E.J

(II.1.4)

b. Trường hợp H = 4h < l
Để bất lợi ta đặt biểu đồ áp lực giữa nhịp, khi đó:
Moment lớn nhất trong ván lát:
l
H H
1
M  m. p qd .H .  p qd . . 
2
2 4
2

(II.1.5)

Độ võng giữa khẩu độ:
Pqd .H .l 3 
H2 H3 
f  m.
.1  2  3 
48.E.J  2.l
8.l 

(II.1.6)

Chú ý : Giá trị m và f của công thức trên tính cho 1m bề rộng ván khuôn.
m=0.8 là hệ số xét đến sự làm việc của sơ đồ liên tục trong thực tế của các
thanh.
2. Tính nẹp ngang

Hình II-1.13. Sơ đồ tính nẹp ngang
Trong ván khuôn, nẹp ngang được cấu tạo là khung kín để vừa chịu moment uốn
vừa chịu lực kéo (cắt). Nẹp ngang tính toán như thanh chịu uốn có khẩu độ tính toán
bằng khoảng cách giữa hai nẹp dọc là a:
Khi đó moment tác dụng lớn nhất trong nẹp ngang:


Môn học: Thi công Cầu
2

a
8
H
  l  0.25H 
l
M  m. p qd ..

(II.1.7)
(II.1.8)

Độ võng của nẹp ngang:
5. p qd ..a 4

f  m.

(II.1.9)

384.E.J

Lực kéo S tác dụng vào nẹp ngang do áp lực bê tông ở đầu lượn tròn gây ra thì
nẹp ngang được tính như một thanh chịu kéo lệch tâm với độ lệch tâm e 

M
, lực S
S

này được dùng để tính toán liên kết giữa các nẹp ngang đầu tròn và nẹp ngang đầu
tròn với phần thẳng và tính theo công thức sau:
S  p qd .

B
2

3. Tính nẹp dọc
Nẹp dọc trong ván khuôn có ván lát dọc chỉ tính toán trong trường hợp bu lông
giằng bố trí cách nút, khi đó nẹp dọc được tính toán như thanh chịu uốn với khẩu độ
tính toán là 2l và chịu lực tập trung:
T  Pqd .a.
(II.1.11)
Môment lớn nhất xuất hiện là :
l
M  m.T .
2

Độ võng nẹp dọc là:
Pqd .H .a.2l 

(II.1.12)

2

f  m.

48EJ

1.3.1.4. Tính bu lông giằng

Hình II-1.14. Sơ đồ tính thanh căng hay bu lông giằng

(II.1.13)


Môn học: Thi công Cầu

Bulông giằng được tính toán như một thanh chịu kéo dọc trục.
T  pqd .Fal

(II.1.14)

1.3.2. TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN THÀNH ĐỨNG CÓ VÁN LÁT NGANG
1. Tính ván lát ngang

Hình II-1.15. Sơ đồ tính ván lát ngang và nẹp đứng
Ván lát khác với ván lát dọc là phải chịu áp lực ngang lớn nhất của bê tông mới

đổ trên suốt chiều dài. Xét tấm ván lát ngang dưới cùng chịu tải trọng pmax -> moment
trong ván lát và độ võng được tính theo công thức sau (tính cho 1m bề rộng ván lát):
pmax .a 2
5 pmax .a 4
M  m.
.
; f  m.
8
384 E.J

(II.1.15)

2. Tính nẹp đứng
Nẹp dọc tính toán như thanh chịu uốn có khẩu độ tính toán bằng khoảng cách
giữa hai nẹp ngang là l, khi đó lực rải đều tác dụng lên nẹp dọc như sau:
PA  pqd .  pqd .a
(II.1.16)
Áp lực pqd tác dụng trên các ván lát, vá lát truyền xuống nẹp ngang và tác dụng
trong chiều cao H. khi đó xảy ra 2 trường hợp:


Môn học: Thi công Cầu

a. Trường hợp H > l
Moment tác dụng lớn nhất trong nẹp dọc:
M  m.PA .

l2
8

(II.1.17)

Độ võng của nẹp dọc:
f  m.

5.PA .l 4
384.E.J

(II.1.18)

b. Trường hợp H < l
Moment tác dụng lớn nhất trong nẹp dọc:
l
H H
1
M  m. PA .H .  PA . . 
2
2 4
2

(II.1.19)

Độ võng giữa khẩu độ:
f  m.

PA .H .l 3 
H2 H3 
.1  2  3 
48.E.J  2.l
8.l 

(II.1.20)

3. Các bộ phận còn lại của ván khuôn có ván lát ngang được tiến hành tương tự như
với ván khuôn có ván lát đứng.
1.3.3. TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN LẮP GHÉP
Ván khuôn lắp ghép bằng gỗ tính toán như đối với ván khuôn cố định, riêng phần
ráp nối thì tính toán theo công thức tính lực căng S trong nẹp ngang đầu tròn.
Ván khuôn lắp ghép bằng thép bản và được tăng cường bằng các sườn thép hình
thì sườn tăng cường được tính toán như ván khuôn gỗ. Riêng thép bản làm ván khuôn
tính như bản ngàm 4 cạnh:
Moment lớn nhất: M  Pqd b 2
(II.1.24)
Độ võng lớn nhất: f 

 .P

qd

.b 4

(II.1.25)

E. 3

: Phụ thuộc vào chiều dài các cạnh a và b và tra theo Bảng II.1.4.
E: Mođuyn đàn hồi của thép bản.
: Chiều dày thép bản.
a:b
1.00

1.25
1.50


0.0513
0.0665
0.0757


0.0138
0.0199
0.0240

a:b
1.75
2.00
2.25


0.0817
0.0829
0.0833

Bảng II.1-4

0.0264
0.0277
0.0281

Chú ý:

+ Trong các công thức tính toán về độ võng thì giá trị pqd tính là giá trị tiêu
chuẩn, trong công thức tính moment gia trị pqd phải được nhan thêm hệ số
tải trọng và hệ số xung kích.


Môn học: Thi công Cầu

+ Liên kết giữa nẹp ngang đầu tròn và nẹp ngang thẳng được tính với lực kéo S

1.4. CÔNG TÁC BÊ TÔNG TRỤ, MỐ
Thi công bê tông mố, trụ cầu gồm 3 giai đoạn:
- Sản xuất vữa bê tông.
- Vận chuyển, phân phối, san đầm bê tông.
- Bảo dưỡng và tháo dỡ ván khuôn.
Bê tông mố, trụ cầu là bê tông khối lớn, thi công trong điều kiện sông nước do đó
cần phải chọn lựa biện pháp thi công sao cho phù hợp với điều kiện thực tế công
trường. Để lựa chọn biện pháp thi công cần phải dựa vào các điều kiện sau:
- Điều kiện về nguồn cung cấp vật tư.
- Điều kiện vận chuyển vật tư.
- Khối lượng bê tông cần thi công.
- Thời tiết, khí hậu khu vực công trường.
- Điều kiện nhân lực, thiết bị hiện có của công ty, đơn vị.
Trước khi đổ bê tông cần phải xem xét kiểm tra lại các vấn đề sau để đảm bảo
cường độ, tính đồng nhất và liền khối của bê tông:
- Độ chính xác của việc lắp đặt ván khuôn, đà giáo chống đỡ đường vận chuyển
bê tông, công cụ, thiết bị đổ bê tông, độ bền, ổ định của các chỗ nối liên kết có
đủ để chịu tải trọng động khi đổ bê tông không.
- Ván khuôn, cốt thép, các chi tiết khác đặt sẵn phải được vệ sinh sạch sẽ, nếu bị
gỉ sét thì phải cạo sạch. Đối với ván khuôn gỗ thì trước khi đổ bê tông cần
phải tưới nước và bịt kín các khe hở; đối với ván khuôn thép phải được quét

chất chống dính bám và phải đảm bảo chất lượng, mỹ quan của bề mặt bê tông
sau khi đổ.
- Kiểm tra số lượng, tình trạng hoạt động hiện tại của các thiết bị đổ bê tông để
bố trí cho phù hợp.
- Kiểm tra chất lượng vật liệu như cát, đá, xi măng có đảm bảo đúng yêu cầu
thiết kế hay không
1.4.1. SẢN XUẤT VỮA BÊ TÔNG
Giai đoạn sản xuất vữa bê tông bao gồm các công việc sau đây:
1. Chọn thành phần bê tông


Môn học: Thi công Cầu

Để đảm bảo chất lượng bê tông phải dựa vào đặc điểm của kết cấu và điều kiện
để lựa chọn thành phần bê tông.
Thành phần bê tông phải đảm bảo thoả mãn yêu cầu thiết kế và công nghệ thi
công, phải có thời gian đông cứng thích hợp để đảm bảo tiến độ thi công và tiết kiệm
xi măng nhất.
Độ dẻo hỗn hợp bê tông được lựa chọn tuỳ thuộc vào loại kết cấu, phương pháp
vận chuyển, mật độ cốt thép, phương pháp đầm bê tông và điều kiện khí hậu. Độ dẻo
phải tiến hành thí nghiệm, nếu không cần thiết có thể tham khảo sơ bộ theo Bảng II.15 như sau:
Bảng II.1-5
LOẠI KẾT CẤU
Kết cấu khối lớn không hoặc có ít cốt thép
Kết cấu khối lớn có nhiều cốt thép, dầm, cột
Kết cấu đổ bằng ván khuôn trượt theo phương đứng

ĐỘ SỤT (cm)
Đầm bằng máy
Đầm thủ công

0÷2
2÷4
2÷4
4÷6
6÷8

Công tác này gọi là thiết kế cấp phối bê tông xi măng thường do phòng thí
nghiệm chuẩn tiến hành dựa trên cơ sở lấy mẫu vật liệu thực tế tại chân công trình
hoặc tại mỏ vật liệu mà đơn vị thi công dự định sử dụng; kết quả thiết kế cấp phối phải
có trước khi sản xuất bê tông để làm căn cứ cân, đong, đo, đếm vật liệu.
2. Tính toán khối lượng và tổ chức sản xuất bê tông
Khối lượng bê tông sản xuất phải đảm bảo đổ liên tục và phụ thuộc vào điều kiện
đổ, đầm bê tông. Thông thường vữa bê tông được đổ và đầm thành từng lớn dày 1540cm.
Chiều dày bê tông đổ phải đảm bảo bê tông được liền khối tức là lớp sau phải
được đổ trước khi lớp trước bắt đầu ninh kết, chiều dày đổ phải đảm bảo đủ để ảnh
hưởng của đầm rung không tác động đến lớp dưới đã bắt đầu ninh kết.
Thời gian ninh kết của bê tông phụ thuộc vào loại xi măng và nhiệt độ thi công và phải
được xác định bằng thí nghiệm; nếu trong trường hợp không có kết quả thí nghiệm thì
có thể lấy số liệu tham khảo theo Bảng II.1-6 như sau:
NHIỆT ĐỘ THI CÔNG (oC)
20÷30
10÷20
5÷10

Bảng II.1-6
THỜI GIAN NINH KẾT (phút)
Ximăng pooclăng
Ximăng Puzơlan
90
120

135
180
193
-

Chiều dày mỗi lớp đổ bê tông trong điều kiện thông thường và phụ thuộc vào
phương pháp đầm bê tông có thể tham khảo trong Bảng II.1-7 như sau:
PHƯƠNG PHÁP ĐẦM BÊ TÔNG
Đầm bằng thủ công
Đầm bằng đầm dùi
Đầm bằng đầm rung cạnh
Đầm bằng đầm rung mặt

Bảng II.1-7
CHIỀU DÀY MỖI LỚP (cm)
15÷25
25÷40 và phải ≤1.25 chiều dài đầm dùi
30


Môn học: Thi công Cầu

+ Có cốt thép thưa hoặc không có
+ Cốt thép dày

25
12

Năng suất tối thiểu sản xuất vữa bê tông được tính theo công thức sau:
Qmin 

V
m3/h
tn  tv

(II.1.26)

Trong thực tế người ta thường lấy thêm hệ số dự phòng là 1.25 do đó Qtt = 1.25Qmin.
Trong đó
Qmin: năng suất sản xuất vữa bê tông tối thiểu (m3/h)
Qtt: năng suất sản xuất vữa bê tông thực tế (m3/h)
V: khối lượng bê tông cần đổ tính (m3)
tn: thời gian bắt đầu ninh kết của bê tông (h). (Bảng II.1.6)
tv: thời gian vận chuyển vữa bê tông từ nơi trộn đến nơi đổ (h).
Trên các công trường hiện nay thường dùng trạm trộn loại vừa năng suất
10÷20m3/h hoặc mua bê tông thương phẩm vận chuyển đến bằng xe chuyên dụng nếu
công trường gần trạm trộn. Nếu trộn máy trộn tại chỗ thì số lượng máy trộn tính theo
công thức sau:
Qtt

Với  là năng suất của một máy trộn (m3/h).

Thời gian tối thiểu để trộn một mẻ bê tông (từ đưa cốt liệu vào đến khi đổ vữa ra)
được lấy theo thực nghiệm và có thể tham khảo theo bảng sau:
n

Dung tích
Thùng trộn
(lít)
≤500

>500

≤2
100
150

Bảng II.1-8
Thời gian nhỏ nhất để trộn một mẻ bê tông (giây)
Độ sụt (cm)
Máy trộn cưỡng bức
2÷6
≥6
75
60
60
120
90
90

Khi đổ bê tông mố, trụ có tiết diện lớn, nếu nhiệt độ bê tông >30 oC thì phải có
biện pháp hạ nhiệt độ bê tông bằng cách sử dụng cốt liệu to thay cho cốt liệu nhỏ,
giảm nhiệt độ vật liệu cho vào trộn, che chắn nắng… để tránh hiện tượng phát sinh
nhiệt quá lớn trong quá trình ninh kết để chống gây rạn nứt, co ngót.
1.4.2. VẬN CHUYỂN, ĐỔ VÀ SAN ĐẦM BÊ TÔNG


Môn học: Thi công Cầu

Hình II- 1.16. Cấp vữa bê tông bằng cẩu
a) Cần trục chân cứng; b) Khung nâng kéo trên dàn giáo;

c) Cần trục tháp; d) Cẩu tự hành.
Công tác này chia làm hai công đoạn như sau:
1. Vận chuyển bê tông
Công tác vận chuyển bê tông rất đa dạng tuỳ thuộc vào từng điều kiện cụ thể
công trường và phương pháp sản xuất vữa bê tông.
Đối với mố, trụ trên cạn người ta thường chọn phương án trộn bê tông ngay tại vị
trí mố, trụ để không tốn công vận chuyển.
Bo xung

Đối với mố, trụ ngoài sông có thể chọn một trong các phương án sau tuỳ thuộc
vào thiết bị thi công sẵn có trên công trường. Nếu có xà lan cập mạn trụ thì trộn bê
tông trên xà lan cập sát trụ để đổ nếu có thể; nếu không có xà lan thì trộn trên bờ rồi
dùng cần cẩu, xe goòng, ôtô chạy trên cầu tạm hoặc bơm bê tông … để đưa đến trụ.
Ngoài ra phương pháp dùng máy bơm đưa bê tông trực tiếp vào vị trí đổ bằng
các ống áp dụng được hầu hết cho các phương án, còn các phương pháp khác đều phải
có thùng chứa rồi dùng thiết bị nâng hạ đưa bê tông lên đến vị trí.
Trường hợp dùng cần cẩu phục vụ để đưa vữa vào vị trí thì cần cẩu có thể đứng
trên mặt đất (nếu có thể), đứng trên hệ sàn đạo, cầu tạm hoặc xà lan công tác cập mạn
trụ.


Môn học: Thi công Cầu

Trường hợp cầu nhỏ, khối lượng ít thì việc dùng các thiết bị nâng hạ là không
kinh tế do đó người ta có thể sử dụng hệ cầu tạm nhỏ và tiến hành vận chuyển vữa
bằng thủ công dùng xe rùa để vận chuyển.
Toàn bộ thời gian vận chuyển bê tông tính từ thời điểm trộn bê tông đến khi đổ
bê tông vào vị trí phải khống chế để bê tông được liền khối. Thời gian này phải thí
nghiệm đối với từng loại xi măng trong từng điều kiện thực tế, nếu không có điều kiện
thí nghiệm có thể tham khảo Bảng II.1-9 như sau:

NHIỆT ĐỘ VỮA BÊ TÔNG
20÷30
10÷20
5÷10

(oC)

Bảng II.1-9
THỜI GIAN VẬN CHUYỂN CHO PHÉP (phút)
45
60
90

Trong mọi trường hợp thì quá trình vận chuyển bê tông phải không được phân
tầng, mất nước vữa xi măng hay thay đổi tỷ lệ N/X tức là vận chuyển phải êm thuận,
các thùng chứa phải kín khít và có bộ phận che mưa nắng.

2. Đổ bê tông

1.
2.
3.
4.

Đoạn ống hình chóp
Móc ống dưới
Bản lề móc vào ống trên
Lưỡi gà

Hình II- 1.17. Ống vòi voi

Môn học: Thi công Cầu

Bo xung

Nếu đổ bê tông trực tiếp từ thùng chứa thì chiều cao xả vữa rơi tự do phải
≤1.5m và không cho phép xả từ chiều cao >3m. Trường hợp bất khả kháng phải đổ ở
chiếu cao >3m thì phải sử dụng thiết bị ống vòi voi hoặc máng, ống dẫn với độ
nghiêng ≤15o. Trường hợp chiều cao đổ >4m thì trong lòng máng, ống vòi voi nên có
tấm chắn để nhào trộn bê tông trong suốt quá trình đổ hạn chế bê tông phân tầng.
Trường hợp chiều cao đổ ≥10m thì dùng ống vòi voi có gắn đầm rung bên ngoài.
Bo xung coc khoan nhoi
Bê tông được đổ vào ván khuôn một cách liên tục theo một phương thống nhất
và san ra từng lớp với chiều dày hợp lý (Bảng II.1-7). Nếu diện tích đổ bê tông quá lớn
>100m2 thì việc đổ, cung cấp bê tông sẽ khó khăn do đó người ta phải chia kết cấu
thành từng phần diện tích mỗi phần <50m2 và chiều cao từ 1.5÷2.5m và các chỗ giáp
nối phải so le nhau.
3. Đầm bê tông
Việc đầm bê tông thường dùng loại đầm dùi cho các cấu kiện có kích thước các
chiều tương đối lớn, đầm rung ngoài thường dùng để đầm các kết cấu tường mỏng và
cao, đầm bàn chỉ cho phép sử dụng đối với lớp bê tông trên mặt.
Bước di chuyển của đầm dùi không được vượt quá trị số 1.5 R và phải cắm sâu
xuống lớp dưới 5÷10cm nhưng không được quá sâu gây ảnh hưởng đến lớp bê tông đã
ninh kết bên dưới. Thời gian đầm tại mỗi vị trí thường từ 20÷40s khi vữa bê tông
không còn lún nữa. Khi đầm gần ván khuôn phải để đầm cách ván khuôn khoảng
10cm và không được để đầm tì vào cốt thép hay ván khuôn. Khi đầm phải đầm thật
đều, tránh dồn đống bê tông và dùng đầm để kéo hoặc san bê tông.
4. Bảo dưỡng và tháo dỡ ván khuôn
Trong các điều kiện bình thường thì công tác bảo dưỡng bê tông được tiến hành

sau khi đổ bê tông từ 10÷12 giờ, nếu là vùng nắng gió thì sau 2÷3 giờ và bảo dưỡng
bằng cách che đậy bằng bao tải hoặc cát và tưới nước để giữ ẩm.
Trong các điều kiện khắc nghiệt khác thì thời gian bảo dưỡng bê tông phải được tiến
hành thí nghiệm xác định.
Việc tháo dỡ ván khuôn được tiến hành được tiến hành sau khi bê tông đạt
cường độ yêu cầu. Nếu vì yêu cầu tiến độ có thể tháo ván khuôn cạnh của kết cấu mố,
trụ sau 48 giờ nhưng kèm theo phải có biện pháp sao cho khi tháo ván khuôn không
được gây chấn động là hư hỏng bề mặt ngoài của bê tông. Ván khuôn đáy tốt nhất chỉ
nên tháo khi bê tông đã đạt yêu cầu về cường độ.
Trong khi tháo dỡ ván khuôn phải đảm bảo an toàn lao động và không được gây
hư hỏng ván khuôn, sau khi tháo xong phải tiến hành vệ sinh ngay để có thể sử dụng
được nhiều lần.


Môn học: Thi công Cầu

Một số vấn đề cần lưu ý khi thi công bê tông
Trước mỗi lần đổ bê tông phải láng lên mặt bê tông cũ một lớp vữa xi măng
mác cao dày khoảng 1.5÷2 mm.
Trước khi đổ bê tông phải kiểm tra chạy thử tất cả các máy móc, thiết bị và phải
có thiết bị dự phòng.
Việc đổ bê tông phải tiến hành liên tục, nếu vì lý do gì đó mà ngưng đổ quá 2
giờ thì phải chờ đến khi bê tông lớp dưới đạt khoảng 70% cường độ sau đó đục nhám
và tiếp tục đổ bê tông mới.
Khi đổ bê tông trong mùa mưa phải luôn luôn có bạt che để che đậy. Nếu khối
lượng mỗi lần đổ bê tông nhỏ thì mỗi lần đổ bê tông phải lấy mẫu để ép nén thử cường
độ bê tông, nếu khối lượng đổ lớn thì cứ 20m3 bê tông lấy một tổ mẫu để kiểm tra.
Trong quá trình đổ bê tông phải luôn có cán bộ kỹ thuật kiểm tra đà giáo, ván
khuôn và các cấu kiện chôn sẵn nếu phát hiện có biến dạng phải xử lý kịp thời.

1.5. THI CÔNG MỐ, TRỤ CẦU THEO PHƯƠNG PHÁP LẮP GHÉP VÀ
BÁN LẮP GHÉP
Phương pháp lắp ghép này thường được sử dụng cho các công trình cầu dẫn, cầu
vượt hoặc các công trình có khối lượng bê tông rất lớn. Phương pháp này có ưu điểm
là rút ngắn được thời gian thi công, giảm bớt lượng vật tư, thiết bị phục vụ thi công và
rất dễ dàng công xưởng hoá nên rất thích hợp cho những công trình ở trong thành phố,
khu dân cư mặt bằng thi công hẹp mà yêu cầu tiết độ nhanh.
Bên cạnh những ưu điểm như vậy nhưng hiện nay người ta thường không sử
dụng phương án lắp ghép mố, trụ vì :
- Kết cấu mố, trụ là kết cấu chịu lực lớn, phức tạp, chịu chấn động mạnh nên rất
dễ bị hư hỏng tại các chỗ giáp nối.
- Ở điều kiện nước ta thì các chỗ giáp nối thi công rất dễ bị phá hoại do khí hậu
ẩm ướt làm cho hơi nước xâm thực.
- Yêu cầu năng lực thiết bị lắp ghép rất lớn gây khó khăn cho công tác tập trung
thiết bị thi công.
- Các vết giáp nối làm giảm mỹ quan của công trình, nhất là trong đô thị.
Trước khi tiến hành thi công phải có thiết kế thi công lắp ghép. Thiết kế thi công
lắp ghép được các đơn vị tư vấn thiết kế lập và phê duyệt của cơ quan có thẩm quyền,
thông thường gồm các bước sau:
- Chọn phương án lắp ghép và thiết bị lắp ghép.
- Trình tự lắp ghép kết cấu
- Nhưng biện pháp kỹ thuật đảm bảo độ chính xác khi lắp ghép, chất lượng thi
công.
Các khối lắp ghép cho mố, trụ hiện nay thường chia ra theo bộ phận ví dụ thân
trụ, mũ trụ… hoặc lắp ghép toàn phần thân trụ.