Bài giảng xây dựng cầu 2 Kỹ thuật thi công cầu 2 .doc

Bài Giảng Kỹ thuật thi cơng cầu 2

CHƯƠNG 1: TỞNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG
KẾT CẤU NHỊP
1.1 Tổng quan các công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép.
Kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) kết hợp khả năng chịu nén tốt của bê tông và khả năng
chịu kéo lớn của thép đặc biệt là thép cường độ cao, cùng với khả năng dễ tạo hình, giá
thành thấp hơn nhiều so với cầu thép cả đầu tư xây dựng mới và bảo dưỡng. Vì vậy kết cấu
BTCT được áp dụng chủ yếu trong các cơng trình cầu trên thế giới. Kết cấu nhịp cầu BTCT
được thi công theo 2 phương pháp là đổ bê tông liền khối và lắp ghép.
1.1.1.Phương pháp thi công đổ bê tông liền khối:
- Là phương pháp mà kết cấu nhịp được đúc liền mạch khơng có mối nối. Để đảm bảo
tính liền khối có thể tiến hành đúc tồn khối tức là thi cơng hồn chình tồn bộ kết cấu
trong một đợt đổ bê tông hặc chia chiều dài kết cấu nhịp ra làm nhiều đốt và đổ bê tông
lần lượt từng đốt, đốt nọ liền mạch với đốt kia (vị trí ngừng đổ mạch ngừng) gọi là
phương pháp thi cơng phân đoạn hay chia kết cấu nhịp thành từng dầm được thi công
riêng rẽ gọi là đúc phân phiến.
- Thi cơng đúc liền khối, kết cấu nhịp có thể đổ bê tơng tại chỗ hoặc khơng tại chỗ trong
đó đổ bê tông tại chỗ là phổ biến.
- Đúc tại chỗ là biện pháp thi công đổ bê tông liền khối kết cấu nhịp ngay tại vị trí thiết
kế. Thi cơng đúc tại chỗ được tiến hành theo phương pháp toàn khối trên đà giáo cố định
nếu lượng thi công không lớn và do cấu tạo của kết cấu nhịp bắt bược phải theo. Nếu
khối lượng thi công lớn kết cấu nhịp phải cắt khúc và tiến hành thi công phân đoạn theo
một trong những biện pháp sau:
+ Đúc trên đà giáo cố đinh

+ Đúc tại chỗ trên đà giáo đi động
+ Đúc đẩy.
+ Đúc hẫng cân bằng

Hình 1. 1 Tổng quan các biện pháp thi công đúc liền khối

BM Công trình

KTTC cầu 2 -1


Bài Giảng Kỹ thuật thi cơng cầu 2

Thuật ngữ:
• Liền khối: Bê tơng được gắn kết liên tục với nhau
• Tồn khối: Bê tơng đúc cùng một đợt
• Đúc tại chỗ: Đúc ngay tại vị trí của kết cấu
• Ngun nhịp: cả nhịp nguyên khối
• Phân phiến: Chia thành từng dầm
• Phân đoạn: Chia thành từng đốt
1.1.1.1.Thi cơng theo phương pháp đà giáo cố định:

Hình 1. 2 Bố trí mặt bằng thi cơng KCN trên đà giáo cố định

Hình 1. 3 Mơ hình thi cơng KCN bằng phương pháp đổ bê tông tại chỗ trên đà
giáo cố định.
 Đặc điểm của biện pháp:
-Đà giáo cố định bằng gỗ hoặc bằng thép bố trí ngay bên dưới của nhịp cần đổ bê tông 
Không đảm bảo tĩnh không dưới cầu, chịu ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên (Địa hình, địa
chất, thủy văn..). Khi muốn di chuyển tới vị trí khác phải tháo dỡ hồn tồn  Thi cơng
bằng đà giáo cố định địi hỏi lượng lớn chi phí và nhân công.
-Thi công đúc trên đà giáo cố định rất nhạy cảm với biến dạng của đà giáo, dễ phát sinh các
vết nứt trong q trình bê tơng ninh kết do biến dạng đà giáo Khi thi cơng phải có biện
pháp tạo độ vồng trước cho đà giáo.
-Khi thi công kết cấu ứng suất trước phải áp dụng biện pháp kéo sau.
-Sau khi bê tông đã đủ khả năng chịu được trọng lượng bản thân mới được tiến hành hạ

giáo  thời gian thi công kéo dài.
-Ưu điểm: thi công khá thuận lợi, không cần tay nghề công nhân bậc cao
BM Cơng trình

KTTC cầu 2 -2


Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu 2

 Phạm vi áp dụng:
-Thi công đổ bê tông trên đà giáo cố định có thể áp dụng cho tất cả các dạng kết cấu, mặt
cắt và chiều dài nhịp tuy nhiên cần xem xét tới vấn đề kinh tế trong quá trình thi công. Phổ
biến áp dụng chủ yếu cho các cầu có kết cấu tĩnh định, có tiết diện ngang khơng phức tạp,
bề ngang hẹp với khẩu độ nhịp hợp lý ≤ 35m và cầu ít nhịp.
1.1.1.2.Thi cơng đúc tại chỗ trên đà giáo di dộng MSS: Movable Scaffolding System
- Công nghệ này thuộc phương pháp đổ bê tông tại chỗ. Sau khi thi cơng xong một nhịp,
tồn bộ hệ thống ván khuôn và đà giáo được lao đẩy tới nhịp tiếp theo và bắt đầu công
đoạn thi công như nhịp trước, cứ như vậy theo chiều dọc cầu cho đến khi hoàn thành kết
cấu nhịp.
- Đà giáo di động là hệ thống dầm thép hay giàn thép có chân kê lên các trụ chính đã xây
dựng trước đó. Trên các dầm này có hệ thống để treo ván khn hoặc đỡ ván khuôn.
- Hệ thống đà giáo di động được phát triển từ hệ đà giáo cố định truyền thống. Đối với cầu
có kết cấu nhịp dài và điều kiện địa chất, địa hình phức tạp địi hỏi xem xét về giá thành
lắp dựng, tháo lắp hệ thống đà giáo và ván khn kết cấu dầm thì việc áp dụng công nghệ
này giúp giảm tối đa giá thành lắp dựng và thời gian chu kỳ thi công bằng việc di chuyển
tồn bộ hệ thống đà giáo, ván khn từ một nhịp đến nhịp tiếp theo.

Hình 1. 4 Thi cơng KCN bằng phương pháp đúc tại chỗ trên đà giáo di động - MSS
 Đặc điểm công nghệ:
-Với công nghệ này trong q trình thi cơng ta vẫn tạo được tĩnh không dưới cầu cho giao

thông thủy bộ, mặt khác không chịu ảnh hưởng của điều kiện địa hình, thuỷ văn và địa chất
khu vực xây dựng cầu.
-Kết cấu nhịp cầu có thể thực hiện theo sơ đồ chịu lực là dầm giản đơn và liên tục nhiều
nhịp với chiều cao dầm có thay đổi hoặc khơng thay đổi.
-Tuy nhiên các cơng trình phụ trợ của cơng nghệ này cịn khá cồng kềnh: Giàn đẩy, trụ tạm,
mũi dẫn nhưng với tính chất vạn năng của cơng nghệ có thể cải tiến được nhược điểm này
như chế tạo: giàn cứng chuyên dụng dùng cho nhiều nhịp, nhiều kết cấu, kết hợp giàn cứng
với mũi dẫn, thân trụ tạm lắp ghép và di chuyển được với trọng lượng nhỏ, dễ giàng tháo
lắp khi thi cơng, có thể sử dụng cho cơng trình khác cùng quy mô.
-Chiều dài nhịp thực hiện thuận lợi và hợp lý trong phạm vi từ 35÷ 60 m. Chiều dài nhịp
biên 0,8L. Số lượng nhịp trong một cầu về ngun tắc là khơng hạn chế vì chỉ cần lực đẩy
dọc nhỏ và khơng tích lũy tiến qua các nhịp.
 Phạm vi áp dụng:
BM Cơng trình

KTTC cầu 2 -3


Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu 2

-Dễ giàng áp dụng cho các cầu với các loại sơ đồ kết cấu nhịp và các loại mặt cắt ngang
(hộp đơn, hộp kép, Doube -T...). Đồng thời được áp dụng cho các loại dầm với chiều dài
nhịp từ 18 ÷ 80 m trong đó chiều dài áp dụng hợp lý 35 ÷ 60m.
- Chiều dài cầu thường được áp dụng từ 500 mét đến vài kilômét. Trong trường hợp
chiều dài cầu lớn hơn, có thể triển khai thi cơng nhiều mũi bằng việc bố trí thêm nhiều hệ
thống MSS.
1.1.1.3.Thi cơng theo phương pháp đúc đẩy:

Hình 1. 5 Thi cơng kêt cấu nhịp theo công nghệ đúc đẩy
-Đúc đẩy thuộc phương pháp đổ bê tơng liền khối thuộc nhóm thi cơng phân đoạn nhưng

không thực hiện tại chỗ mà kết hợp đúc liền khối và lao dọc trên đường trượt.
- Kết cấu nhịp thi công theo phương pháp đúc đẩy được chia làm nhiều đốt bằng nhau và
được đúc trên cùng 1 vị trí ở 1 phía của đầu cầu, đốt nào đúc xong rồi được đẩy ra khỏi bệ
đúc để lấy vị trí đúc đốt tiếp theo nối liền mạch với đốt trước, trước khi đẩy ra khỏi bệ đúc
được kéo cốt thép DUL nối tiếp với các bó của đốt trước.
 Đặc điểm cơng nghệ:
- Mặc dù cơng nghệ có ưu điểm: thiết bị di chuyển cấu kiện khá đơn giản, tạo được tĩnh
khơng dưới cho các cơng trình giao thơng thủy bộ dưới cầu và không chịu ảnh hưởng lớn
của lũ nhưng cơng trình phụ trợ lại phát sinh nhiều như: bệ đúc, mũi dẫn và trụ tạm…
-Chiều cao dầm và số lượng bó cáp DƯL nhiều hơn so với dầm thi công bằng công nghệ
khác, mặt khác chiều cao dầm không thay đổi để tạo đáy dầm luôn phẳng nhằm đẩy trượt
trên các tấm trượt đồng thời chiều dài kết cấu nhịp bị hạn chế do năng lực của hệ thống kéo
đẩy.
 Phạm vi áp dụng
- Cầu thi công bằng cơng nghệ này có kết cấu nhịp liên tục với khẩu độ nhịp lớn nhất hợp lý
khoảng từ 35 - 60m. Với công nghệ này khả năng tái sử dụng hệ thống ván khuôn, bệ đúc
và kết cấu phụ trợ cao.
1.1.1.4.Thi công theo phương pháp đúc hẫng:
- Đúc hẫng thuộc phương pháp đổ bê tông tại chỗ theo phân đoạn từng đợt, quá trình xây
dựng kết cấu nhịp dần từng đốt theo sơ đồ hẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu nhịp
cầu hồn chỉnh. Có thể thi cơng hẫng từ trụ đối xứng ra 2 phía hoặc hẫng dần từ bờ ra.
 Đặc điểm công nghệ:
-Việc đúc hẫng từng đốt trên đà giáo di động giảm được chi phí đà giáo. Ván khn được
dùng lại nhiều lần với cùng một thao tác lặp lại sẽ làm giảm chi phí nhân lực và nâng cao
năng suất lao động.
BM Cơng trình

KTTC cầu 2 -4

Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu 2

-Phương pháp đúc hẫng thích hợp với việc xây dựng các dạng kết cấu nhịp có chiều cao mặt
cắt thay đổi, khi đúc các đốt dầm chỉ cần điều chỉnh cao độ ván khuôn đáy dầm cho phù
hợp. Mặt cắt kết cấu nhịp đúc hẫng có thể là hình hộp, bản chữ nhật hay dầm có sườn. Việc
thay đổi chiều cao tiết diện cho phép sử dụng vật liệu kết cấu một cách hợp lý giảm được
trọng lượng bản thân kết cấu và cho phép vượt các nhịp lớn (cầu Hamana ở Nhật bản thi
công đúc hẫng vựơt nhịp tới 240m).
-Trong trường hợp xây dựng các cầu có sơ đồ kết cấu hợp lý thì quá trình đúc hẫng tạo ra sự
phù hợp về trạng thái làm việc của kết cấu trong giai đoạn thi công và giai đoạn khai thác.
Điều này làm giảm số lượng các bó cáp phục vụ thi cơng dẫn đến việc hạ giá thành cơng
trình do khơng phải bố trí và căng kéo các bó cáp tạm thời.
-Phương pháp thi công hẫng không bị phụ thuộc vào không gian dưới cầu do đó có thể thi
cơng trong điều kiện sông sâu, thông thuyền hay xây dựng các cầu vượt qua thành phố, các
khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thơng dưới cơng trình.
-Tuy nhiên việc đúc hẫng kết cấu trong điều kiện hẫng kém ổn định, mặt bằng chật hẹp đòi
hỏi phải có trình độ tổ chức tốt, trang thiết bị đồng bộ, cũng như trình độ cơng nhân phù
hợp mới có thể đảm bảo chất lượng cơng trình.
 Phạm vi áp dụng
-Phương pháp này có thể áp dụng thích hợp để thi công các kết cấu nhịp cầu liên tục cầu
dầm hẫng, cầu khung hoặc cầu dây xiên có dầm cứng BTCT dạng mặt cắt thường là hình
hộp. Đối với cầu dầm có thể xây dựng nhịp dài từ 70 - 240m, nếu là cầu dây xiên dầm cứng
có thể vượt nhịp từ 200 - 350m.
Bảng 1.1 Tóm tắt đặc điểm chủ yếu các công nghệ

1.1.2.Phương pháp thi công lắp ghép:
-Biện pháp thi công lắp ghép sử dụng các cấu kiện từ nơi khác đưa đến nối ghép lại thành
kết cấu nhịp bằng mối nối thi cơng có gắn bằng vữa bê tơng hoặc khơng gắn vữa nhưng có
nối cốt thép.
- Các cấu kiện đúc sẵn là bộ phận kết cấu nhịp được chế tạo trong xưởng hoặc ngay trên bãi

đúc cơng trường.
BM Cơng trình

KTTC cầu 2 -5


Bài Giảng Kỹ thuật thi cơng cầu 2

-Theo hình thức phân chia kết cấu nhịp thành các cấu kiện đúc sẵn có 2 phương pháp là
phân đốt và phân phiến.
+ Phương pháp phân phiến là KCN được phân ra thành từng dầm, từng bản riêng có
chiều dài bằng nguyên 1 nhịp được chế tạo sẵn và lắp đặt trên gối sau đó được nối với
nhau bằng các mối nối dọc cầu. Mối nối giữa các cấu kiện phân phiến được thực hiện
bằng mối nối kho hoặc ướt. Mối nối ướt có để cốt thép chờ là cốt thép thường và sử dụng
đổ lấp bằng vữa bê tông, mối nối khô là mối nối bằng cốt thép UST hoặc là hàn nối các
bản thép được đặt sẵn không cần đổ lấp bê tông chỉ gắn bằng vữa bê tông mác cao.
+ Phương pháp phân đốt KCN hoặc dầm chủ được chia thành nhiều đốt ngắn đúc sẵn
sau đó ghép lại với nhau thành nhịp nguyên vẹn tại chỗ hoặc thành phiến dầm bằng
những mối nối ngang, ở mối nối ngang giữa những cấu kiện phân đốt bắt bược phải nối
cốt thép DUL nhưng có thể khơng cần cốt thép thường
-Theo biện pháp lắp đặt các cấu kiện đúc sẵn lên nhịp phân loại phương pháp thi công lắp
ghép:
+ Thi công lắp ghép các phiến dầm đúc sẵn
+ Thi công dầm cắt khúc sâu táo
+ Thi công lắp hẫng
+ Thi công lắp đẩy.
+ Thi cơng tồn nhịp: Full span
1.1.2.1.Thi cơng lắp ghép các phiến dầm đúc sẵn
a, Thi công lao lắp bằng cần cẩu:
- Các cấu kiện đã chế tạo sẵn trong xưởng hoặc trên bãi đúc, sau khi vận chuyển ra ngồi

cơng trường sử dụng cần cẩu đưa vào vị trí trên đỉnh trụ.
 Đặc điểm công nghệ:
-Tiến độ thi công nhanh chóng rút ngắn thời gian thi cơng, tính kinh tế cao.
-Không phải xây dựng hệ đà giáo trụ tạm.
-Tốn chi phí lắp dựng bãi đúc đầu cầu và bố trí đường cơng vụ.
-Cần cẩu phải có đủ sức nâng cần thiết.
 Áp dụng:
-Khi thi cơng KCN giản đơn.
-Có vị trí đứng cho cần cẩu để
lấy các cụm dầm và đặt lên
nhịp.
-Theo vị trí cẩu phân loại có 2
phương pháp thi cơng:
+ Cẩn cẩu chạy trên
+ Cầu cẩu chạy dưới
Hình 1. 6 Thi công KCN bằng phương lao lắp bằng cần cẩu.

BM Cơng trình

KTTC cầu 2 -6


Bài Giảng Kỹ thuật thi công cầu 2

b,Thi công lao lắp bằng giáo lao( giá 3 chân, giá long môn..) :
-Các cấu kiện đã chế tạo sẵn trong xưởng hoặc trên bãi đúc, sau khi vận chuyển ra ngồi
cơng trường tới vị trí giá, sử dụng giá nhấc đưa vào vị trí.

Hình 1. 7 Thi cơng lao lắp bằng cẩu
chân dê

Hình 1. 8 Thi cơng lao lắp bằng giá long mơn

Hình 1. 9 Thi cơng lao lắp bằng giá Pooc tic

BM Cơng trình

KTTC cầu 2 -7


Hình 1. 10 Thi cơng lao lắp bằng giá 3 chân.
1.1.2.2.Thi công dầm cắt khúc sâu táo
-Kết cấu nhịp được chia thành nhiều đốt đúc sẵn, khi lắp ráp các đốt đồng thời treo lên tại vị
trí nhịp bằng giá lắp rồi luồn cốt thép qua các rãnh kín và căng kéo các đốt lại với nhau
bằng mối nối mộng ghép chống cắt mà khơng cần một chất kết dính nào.
-Đặc điểm của dầm thi công theo biện pháp cắt khúc sâu táo là dầm có chiều cao khơng đổi,
sơ đồ kết cấu giản đơn hoặc liên tục. Chiều dài nhịp từ 35-60m.
-Biện pháp phù hợp với dạng cầu vượt, cầu cạn, u cầu thi cơng ít ảnh hưởng tới không
gian dưới cầu hoặc cần tiến độ thi công nhanh.


Hình 1. 11 Thi cơng kết cấu nhịp đường sắt đơ thị 1- Thành phố Hồ Chí Minh,
tuyến Bến Thành – Suối Tiên theo công nghệ sâu táo
1.1.2.3.Thi công lắp hẫng
- Lắp hẫng cân bằng về nguyên tắc được thực hiện tương tự như đúc hẫng tức là kết cấu
được chia thành nhiều đốt và lần lượt lắp nối lại với nhau đối xứng qua mặt cắt đỉnh trụ,
việc khác nhau là các đốt dầm đã được đúc sẵn.


Hình 1. 12 Thi cơng kết cấu nhịp theo phương pháp lăp hẵng cân bằng

- Đặc điểm của phương pháp: Giống như phương pháp đúc hẫng cân bằng, tuy nhiên kết
cấu bê tông được đúc sẵn trong xưởng nên chất lượng tốt hơn. Đối với kết cấu lắp ghép vấn
đề đảm bảo hình dạng kết cấu nhịp chính xác và ép xít với nhau giữa các đốt dầm cần phải
được chú trọng
- Dựa vào hình thức sử dụng phương tiện cẩu lắp mà chia thành 3 biện pháp nhỏ:


+ Lắp hẫng bằng cẩu cơng xon

Hình 1. 13 Lắp hẫng bằng cẩu cơng xon
+ Lắp hẫng bằng giá lao

Hình 1. 14 Lắp hẫng bằng giá lao
+ Lắp hẫng bằng cần cẩu tay với.


Hình 1. 15 Lắp hẫng bằng cần cẩu tay với.
1.1.2.4.Thi công lắp đẩy.
-Tương tự phương pháp thi công đúc đẩy chỉ khác ở chi tiết dầm được đúc tại chỗ ở được
đúc sẵn
1.1.2.5 Thi cơng tồn nhịp: Full span
-Đối với các nhịp dầm giản đơn thi công theo phương pháp lắp ghép người ta thường chia
kết cấu nhịp thành nhiều phiến dầm hoặc các đốt dầm nhỏ với khối lượng khơng vượt q
80 tấn để có thể sử dụng các dạng giá lao cầu kể trên khi lao lắp. Tuy nhiên đối với những
cầu có chiều dài nhịp dẫn lớn hoặc khi xây dựng những cấu trên cạn với rất nhiều nhịp liên
tiếp nhau. Hiện nay người ta lại thiên về việc sử dụng một phiến dầm hộp cho cả mặt cắt
ngang cầu, chiều dài một nhịp có thể lên tới 55m, khi đó trọng lượng của mỗi dầm 600-900
tấn kỷ lục là dầm cầu vượt vịnh Hàng Châu – Trung Quốc 1430 tấn.
-Để thi cơng tồn nhịp có trọng lượng lớn cần đòi hỏi năng lực của thiết bị cẩu lắp. Dựa vào
hình thức thiết bị cẩu lắp chia thành 2 biện pháp:

+ Lắp ghép bằng giá 3 chân:

a, Kiểu có chân chống giữa cố định

b, Kiểu có chân chống giữa co lên
Hình 1. 16 Lắp ghép bằng giá 3 chân:


+ Lao lắp bằng giá 2 chân:

Hình 1. 17 Lao lắp bằng giá 2 chân:
1.2 Tổng quan các công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu thép.
-Cầu thép được chia làm 5 loại căn cứ theo cấu tạo của dầm chủ: Cầu dầm đặc, cầu giàn,
cầu khung, cầu vòm và cầu treo. Trong đó cầu dầm đặc và cầu giàn thép áp dụng nhiều
nhất do khẩu độ vượt nhịp phổ biến, kết cấu nhịp có cấu tạo và biện pháp thi công đơn giản
so với những dạng cầu khác.
-Các loại kết cấu cầu thép đều được chế tạo trong xưởng kết cấu thép hoặc trong nhà máy
sản xuất dầm cầu chuyên dụng. Từ thép vật tư, qua các công đoạn gia công người ta chế
tạo ra những bộ phận của mặt cắt sau đó các bộ phận này được lắp ghép lại với nhau và
thực hiện các mối ghép bằng hàn hoặc bằng đinh tán để tạo ra nhưng cấu kiện có tiết diện
tổ hợp và cấu tạo hình học như thiết kế.
- Việc thi cơng kết cấu nhịp có 2 giai đoạn chính là lắp và đặt.
+ Đặt là hạ kết cấu đã lắp xong từ kết cấu nâng đỡ xuống gối chính trên mố trụ.
+ Lắp là việc thực hiện lắp đặt các bộ phận lại với nhau.
-Dựa vào vị trí lắp mà người ta phân chia ra thành lắp tại chỗ hoặc lắp không tại chỗ.
-Các bộ phận tháo rời chế tạo sẵn trong xưởng là một đoạn dầm cầu, một thanh giàn, một
tiếp điểm… được gọi là một cấu kiện thép. Kích thước của mỗi cấu kiện phải được giới
hạn trong khả năng chuyên chở của các phương tiện vận tải.
1.2.1 Thi công dầm thép đặc:
1.2.1.1 Thi công lắp đặt bằng cần cẩu:

-Việc thi công lắp đặt dầm thép đặc bằng cầu cẩu tương tự như thi công dầm bê tông cốt
thép, thuộc phương pháp lắp tại chỗ.
-Các dầm thép được lắp ráp thành từng nhịp một và được liên kết lại với nhau thành cụm
dầm, số lượng dầm trong một cụm dầm tối thiểu là 2 dầm. Đối với cần cẩu có năng lực lớn
thì có thể lắp ráp nguyên cả 1 nhịp dầm.


Hình 1. 18 Lao lắp ngang bằng cần cẩu trên cạn

Hình 1. 19 Lao lắp dọc bằng cần cẩu – Lao lắp bằng cần cẩu chạy trên


Hình 1. 20 Lao lắp ngang bằng cần cẩu bằng hệ nổi
1.2.1.2 Lao kéo dọc dầm thép trên đường trượt:

Hình 1. 21 Lao kéo dọc kết cấu nhịp dầm thép
-Lao kéo dọc cầu thép thuộc biện pháp lắp không tại chỗ, kết cấu nhịp di chuyển vượt qua
các khoảng cách trung gian để gác lên trên đỉnh trụ nhờ lực kéo và hệ thống đường trượt.
-Hệ thống đường trượt bao gồm đườn trượt dưới và đường trượt trên.
+ Đường trượt dưới đặt ở vị trí cố định trên đỉnh mố, trụ và nền đường đầu cầu.
+ Đường trượt trên lắp ở đáy dầm biên của mỗi cụm dầm.
-Sử dụng hệ thống ròng rọc và tời kéo nhịp lao sang bờ bên kia, khi đó đường trượt trên di
chuyển dọc lên đường trượt dưới, ra tới vị trí từng cụm dầm được sàng ngang từ đường
trượt vào vị trí gối.
-Trong lao kéo dọc, kết cấu nhịp được chia thành từng cụm dầm, mỗi đợt chỉ lao một cụm
dầm, mặt cắt ngang kết cấu nhịp chia làm bao nhiêu cụm thì sẽ tiến hành lao bấy nhiêu lần.
Các nhịp giản đơn được nối liên tục và lao kéo trong cùng 1 đợt. Những mối nối tạm giữa
các nhịp khi lao ra tới nơi sẽ được tháo bỏ, các dầm tách rời nhau ra rồi được sàng nhanh
vào vị trí kê trên gối.
-Dựa vào việc sử dụng kết cấu phụ trợ phân thành 3 loại:

+ Lao kéo dọc có mũi dẫn
+ lao kéo dọc có trụ tạm
+ Lao kéo kết hợp cả mũi dẫn và trụ tạm


 Đặc điểm công nghệ:
-Không vi phạm thông thuyền trong q trình thi cơng kết cấu nhịp.
-KCN được lắp ráp trên bãi lắp đầu cầu nên đảm bảo chất lượng tốt.
-Phải xây dựng hệ thống trụ tạm, đường trượt con lăn phục vụ trong quá trình lao kéo rất
phức tạp và tốn kém.
-Phải chuẩn bị hệ thống dây cáp, tời múp và hố thế trong q trình lao kéo.
-Việc tính toán kiểm soát nội lực và biến dạng của KCN theo từng bước thi công rất phức
tạp.
 Áp dụng:
-Khi thi công tại sông phải đảm bảo vấn đề giao thông đường thủy và khơng cho phép thu
hẹp dịng chảy.
-Khi thi cơng KCN liên tục hoặc KCN giản đơn có nhiều nhịp
1.2.1.3 Thi công kết cấu nhịp dầm thép đặc theo biện pháp lắp ráp tại chỗ.
-Sau khi các cấu kiện thép được lắp ráp thành từng đốt trên bãi sẽ được vận chuyển ra vị trí
nhịp và dùng cần cẩu đưa lên lắp ráp thành kết cấu nhịp ngay tại vị trí kê gối. Dầm chủ
được chia thành nhiều đốt, các đốt được nối lại với nhau bằng mối nối thi cơng theo hình
thức hàn hoặc bu lơng cường độ cao
 Phân loại:
a,Lắp tại chỗ trên đà giáo hoặc trên các trụ tạm

Hình 1. 22 Lắp tại chỗ kết cấu nhịp dầm thép trên đà giáo hoặc trên trụ tam
b, Lắp tại chỗ theo phương pháp hẫng.


Hình 1. 23 Lắp tại chỗ kết cấu nhịp dầm thép theo phương pháp hẫng.

a, Lắp bán hẫng b,Lắp hẫng cân bằng
1.2.2 Thi công giàn thép:
1.2.2.1 Lắp ráp giàn thép trên đà giáo và trụ tạm:
-Lắp ráp trên đà giáo và trụ tạm là biện pháp thi công kết cấu nhịp theo phương pháp lắp ráp
tại chỗ. Sau khi lắp ráp xong giàn thép được hạ xuống gối, như vậy biện pháp thi cơng chỉ
gồm có 2 giai đoạn là lắp và đặt.
-Biện pháp thi cơng này có nhược điểm là chi phí nhiều cho đà giáo, trụ tạm
- Áp dụng biện pháp này khi chiều cao trụ không lớn, địa chất tốt có thể sử dụng móng khối
hoặc rọ đá nhịp thuộc phần bãi sông hoặc nền đầu cầu chật hẹp, cong không tiện cho việc
tổ chức bãi lắp
a, Lắp ráp trên trụ tạm
- Tại mỗi vị trí nút giàn kê một trụ tạm

Hình 1. 24 Lắp đăt dàn thép trên trụ tam
b, lắp ráp trên đà giáo:


Hình 1. 25 Lắp đặt giàn thép trên đà giáo
Đà giáo dạng giàn và Đà giáo dạng dầm
-Khi điều kiện xây dựng khó khăn có thể giảm bớt trụ bằng cách sử dụng nhịp dầm bắc qua
các trụ tạm làm thành đà giáo tạo mặt bằng lắp ghép tại chỗ. Cần cẩu di chuyển trên mặt
sàn đà giáo.
1.2.2.2 Lắp ráp giàn thép theo biện pháp lắp hẫng:
-Biện pháp hẫng được sử dụng phổ biến trong thi công kết cấu nhịp vì nó có đặc điểm là sử
dụng ngay phần nhịp đã thi công làm việc như công xon để chịu tải trọng thi công và trọng
lượng bản thân của những phần còn lại của kết cấu nhịp sẽ được nối tiếp vào nó.
-Đặc điểm: Giảm chi phí kết cấu đà giáo, tiến độ thi cơng nhanh ít chiếm dụng khơng gian
và mặt bằng thi cơng.
-Trong lắp hẫng có lắp hẫng cân bằng: Nhịp được thi công hẫng đối xứng về 2 phía của trụ
hoặc về 2 đầu nhịp, tải trọng thi công là cân bằng nhau.Theo phương pháp này đầu tiên lắp

trước một số khoang để làm đối trọng, sau đó tiếp tục lắp hẫng về hai phía. Trong q trình
lắp khơng dùng thêm trụ tạm.

Hình 1. 26 Lắp hẫng cân bằng kết cấu nhịp giàn thép
1.Đà giáo; 2.trụ tạm; 3.Đà giáo mở rộng trụ; 4.Thanh giàn nối tạm; 5.Cần cẩu
-Lắp hẫng không cân bằng: Nhịp được lắp hẫng về 1 phía hay cịn gọi là lắp bán hẫng. Theo
phương pháp này đầu tiên phải lắp một số khoang để làm đối trọng, các khoang này thường


được lắp trên đà giáo. Các khoang còn lại được lắp hẫng, tuỳ theo đoạn hẫng còn lại mà
phải bố trí thêm trụ tạm để bảo đảm ổn định chống lật khi lắp.

Hình 1. 27 Thi cơng KCN cầu giàn lắp bán hẫng.
1.2.2.2 Lao kéo dọc giàn thép:
-Là một biện pháp thi công phổ biến áp dụng đối với kết cấu nhịp cầu giàn thép. Trong thi
cơng có thể sử dụng mũi hoặc trụ tạm để đảm bảo ổn định cho nhịp lao.
-Giàn thép được lắp ráp hoàn chỉnh trên bãi lắp đầu cầu hoặc trên các trụ tạm, phía trước có
lắp mũi dân. Hệ thống đường trượt gồm có đường trượt trên gián đoạn bố trí ở tại các vị trí
nút dưới và các đường trượt dưới bố trí gián đoạn ở trên các đỉnh trụ tạm, trụ chính và liên
tục nền đường đầu cầu. Sau khi lắp đặt xong các hệ thống đường trượt thì hạ kết cấu nhịp
đã lắp từ các điểm kê trên chồng nề xuống đường trượt. Dùng hệ thống tời múp và hố thế
để kéo đưa giàn tiến lên phía trước ra vị trí nhịp.
-Trong trường hợp có nhiều nhịp, người ta lắp 1 nhịp trước sau đó lao lắp nhịp này gác lên
trên trụ tạm hoặc trụ chính sao cho ở vị trí đảm bảo ổn định chống lật để giải phóng bãi lăp,
tiến hành lắp ráp nối tiếp nhịp sau vào với nhịp trước thành nhịp liên tục bằng liên kết tạm
nếu là nhịp giản đơn. Kết hợp lao và lắp cho tới khi lắp ráp hồn chỉnh thì lao kéo đến vị trí
thiết kế và hạ xuống chồng nề.

Hình 1. 28 Thi công lao kéo dọc kết cấu nhịp dàn thép
 Đặc điểm:

-Khơng vi phạm thơng thuyền trong q trình thi công kết cấu nhịp.
-KCN được lắp ráp trên bãi lắp đầu cầu nên đảm bảo chất lượng tốt.
-Phải xây dựng hệ thống trụ tạm, đường trượt con lăn phục vụ trong quá trình lao kéo rất
phức tạp và tốn kém.
-Phải chuẩn bị hệ thống dây cáp, tời múp và hố thế trong q trình lao kéo.
 Áp dụng:
-Khi thi cơng tại sông phải đảm bảo vấn đề giao thông đường thủy và khơngcho phép thu
hẹp dịng chảy.
-Khi thi cơng KCN cầu dàn liên tục hoặc giản đơn.


1.2.2.3 Thi công dàn thép theo phương pháp chở nổi
-Phương pháp chở nổi còn gọi là phương pháp lao ngang trên trụ hệ nổi thuộc nhóm biện
pháp đưa kết cấu nhịp giàn đã lắp ráp sẵn lên nhịp bằng cách di chuyển ngang từ phía bên
cạnh vào vị trí tim cầu.
Hình 1. 29 Thi cơng dàn thép theo
phương pháp chở nổi
1.2.2.4 Lao kéo ngang giàn thép:

Hình 1. 30 Thi cơng dàn thép bằng biện pháp lao ngang
-Lao kéo ngang giàn thép kết cấu giàn thép được lắp ráp trên đà giáo hoặc trụ tạm nằm ngay
bên cạnh và song song với tim cầu. Giữa đà giáo và trụ trính có đường trượt nối với nhau.
Giàn thép sau khi lắp đặt hồn chỉnh thì hạ xuống 2 vệt đường trượt và di chuyển ngang
sang trụ chính và hạ xuống gối.
-Biện pháp lao ngang áp dụng phổ biến trong trường hợp thay thế giàn thép cũ đang khai
thác nhất là với cầu đường sắt thời gian ngừng để thi công rất ngắn từ 4-6 giờ.
1.3 Tổng quan về các công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu treo và cầu dây văng
-Câu dây( dây xiên – dây võng) là kết cấu liên hợp giữa dây và dầm hoặc dàn, bộ phận chịu
lực chính của cầu dây là dây cáp hoặc dây xích đỡ hệ mặt cầu (dầm hoặc dàn).

- Có thể phân cầu dây thành 2 loại :
+ Cầu treo dây võng (gọi tắt là cầu treo).
+ Cầu treo dây xiên (cầu dây văng). Hình 1.1: Sơ đồ chịu lực cầu dây văng
-Cầu treo dây xiên (Cầu dây văng): Bộ phận chịu lực chính là các dây xiên treo kết cấu nhịp
dầm và trụ tháp. Dây xiên gọi là dây văng, kết cấu nhịp dầm gọi là dầm cứng, trụ tháp gốm
2 phần: phần từ vị trí dầm cứng gối lên xà mũ trở xuống đến bệ móng gọi là trụ, phần từ
phía trên xà mũ gọi là tháp cầu. Sơ đồ chịu lực có thể coi như mặt phẳng giàn, các dây
văng được coi như các thanh xiên liên kết chốt với dầm cứng và cột tháp.

- Cầu treo dây võng (Cầu treo): là một loại cầu có kết cấu cầu treo dạng cáp treo trên cáp,
thay vì cáp treo trực tiếp vào trụ cầu như cầu treo dây văng. Hệ dây chủ được liên kết vào
đỉnh các trụ cầu và vị trí neo, nhưng do khoảng cách nhịp lớn và chịu tải nặng chúng
thường có dạng bị võng xuống dạng Parabol. Từ hệ cáp treo chính này, các dây treo thẳng
đứng được (móc vào dây chủ) treo rủ xuống với khoảng cách song song đều nhau đỡ lấy
từng đốt bản mặt cầu.
-Trong cầu treo, dây làm việc chủ yếu chịu kéo và tại chỗ neo cáp có lực nhổ rất lớn do đó
trong kết cấu nhịp cầu treo tại vị trí mố ta phải cấu tạo hố neo rất lớn và rất phức tạp.
-Cầu treo dây võng hiện có nhịp dài nhất trên thế giới là cầu Akashi Kaikyo của Nhật
Bản nối thành phố Kobe trên đảo lớn Honshu với Iwaya trên đảo Awaji trong loạt cầu trên
biển của tuyến đường cao tốc Honshu-Shikoku, được xây dựng vào năm 1998, với nhịp dài
tới 1990 m [1](chính xác là 1991 m).


1.3.1 Thi công cầu treo dây xiên – Cầu dây văng
Cầu dây văng dầm cứng có hai dạng: bê tơng và thép
1.3.1.1 Dầm cứng bằng bê tông.
a, Biện pháp thi công đúc hẫng cân bằng:
-Biện pháp thi công đúc hẫng cân bằng cầu dây văng có dầm cứng bằng bê tông tương tự
như biện pháp đúc hẫng cân bằng cầu dầm, xuất phát từ hai đỉnh trụ. Đốt K0 được đúc trên

đà giáo mở rộng trụ để tạo mặt bằng lắp ráp xe đúc, những đốt tiếp theo đúc trên đà giáo
treo của xe đúc. Chiều dài mỗi đốt đúc hẫng bằng chiều dài một khoang hoặc một nửa
khoang. Đúc đối xứng qua mặt cắt trên đỉnh trụ, đúc đến đâu lắp dây và căng dây văng đến
đó.

Hình 1. 31 Thi công đúc hẫng cân bằng kết cấu nhịp bê tông cầu dây văng
b, Biện pháp thi công lắp hẫng cân bằng.
-Biện pháp thi công lắp hẫng cân bằng sử dụng cần cầu cong xon và được tiến hành cho mặt
cắt hoàn chỉnh của kết cấu nhịp với chiều dài đốt bằng một nửa hoặc bằng chiều dài
khoang. Mối nối giữa các đốt là mối nối khô liên kết bằng keo dán.
-Lắp dầm đến đâu thi lắp ngay và căng dây văng để chịu tải trọng thi công và trọng lượng
của đốt tiếp theo mà khơng cần hỗ trợ gì thêm nữa
1.3.1.2 Dầm cứng bằng thép
Đối với dầm cứng bằng thép có 4 phương pháp thi cơng phổ biến là:


a, Thi công theo phương pháp lắp trên đà giáo di động
-Tiến hành lắp đối xứng trên trụ tháp, lắp khoang dầm nào thi căng dây văng đến đó. Đà
giáo có chiều dài đủ để lắp cho hai khoang đầu tiên cộng thêm mũi dẫn dùng cho lao dọc.
Đà giáo được đẩy trên đường trượt lắp trên đỉnh các trụ tạm. Chia dầm thành nhiều đốt phù
hợp với sức nâng cần cẩu, dùng cần cẩu nổi để cẩu lắp từng đốt dầm lên đà giáo. Lắp hết
chiều dài của khoang tiến hành lắp và căng dây văng, dầm cứng đã được treo trên dây văng
nên có thể hạ đà giáo khỏi đáy dầm và đẩy sang vị trí khoang tiếp theo.

Hình 1. 32 Thi cơng kết cấu nhịp thép theo phương pháp lắp ghép trên đà giáo di động.
1.Trụ tạm- 2.Đà giáo di dộng - 3.Chồng nề kê đà giáo - 4.Cần cẩu nổi
5.Đường trượt dưới trên trụ tạm - 6.Dây neo tạm – 7.Khớp thi công
b, Thi công theo phương pháp lắp bán hẫng trên trụ tạm
-Biện pháp này chia làm 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Lắp dầm cứng nhịp biên trên các trụ tạm, chưa lắp dây văng

+ Giai đoạn 2: Lắp nhịp chính theo biện pháp lắp hẫng một phía, lắp dầm cứng đồng
thời lắp và căng dây văng của cả nhịp đang lắp và nhịp biên

Hình 1. 33 Thi cơng kết cấu nhịp thép lắp bán hẫng
1.Gối neo – 2.Trống cuốn dây - 3.Dây cáp - 4.Trục đỡ lăn dây
5.Cần cẩu – 6.Đà giáo thi công - 7.Cầu cẩu tháp
c, Thi công dầm thép theo biện pháp lắp hẫng cân bằng.
- Tương tự như lắp hẫng cân bằng dầm bê tông.
d, Thi công dầm thép bằng biện pháp lao dọc.
-Các dầm thép được lắp ráp trên nền đường đầu cầu, ở nhịp chính để lại đốt hợp long, cột
dựng trên nhịp chính và căng


Hình 1. 34 Thi cơng kết cấu nhịp thép theo phương pháp lao kéo dọc
a, Lắp ráp kết cấu nhịp trên nền đường đầu cầu
b, Lao kéo ra vị trí trụ trung gian và lắp các nhịp dẫn còn lại
c, Lao kéo đến vị trí trụ chính, liên kết trụ tháp và hợp long nhịp chính
1.3.2 Thi cơng cầu treo dây võng– Cầu treo
-Trong cầu treo dựa vào cấu tạo của dầm dọc có thể phân thành hai nhóm: Cầu treo dầm
cứng dầm dọc treo bằng cáp chủ còn các dầm ngang gối vào dầm dọc và cầu treo dầm
mềm có các dầm ngang treo hai đầu lên dây cáp còn các dầm dọc thuộc hệ mặt cầu được
gác lên các dầm ngang. Cầu treo dây mềm áp dụng cho các cầu có khẩu độ nhỏ.
1.3.2.1 Thi cơng cầu treo dầm cứng:
-Thi công kết cấu nhịp cầu treo gồm 4 bước chính: Lắp dây cáp chủ, lắp các dây treo, lắp
dầm cứng và thi cơng bản mặt cầu. Trong đó việc thi công lắp dây cáp chủ là phức tạp
nhất. Trong nội dung phần này sẽ trình bày các biện pháp thi công lắp dây cáp chủ và lắp
dầm cứng, các bộ phận khác sẽ nghiên cứu ở phần sau.
a. Lắp dây cáp chủ
-Căn cứ vào biện pháp kéo dây cáp chủ vượt qua nhịp chính có ba biện pháp thi công đường
cáp treo:

+ Biện pháp thứ nhất: Kéo trực tiếp bằng dây cáp mồi
Dây cáp chứa trong cuộn trống cáp và đặt phía sau mố neo, dùng tời kéo dây luồn quá
giá treo tạm của đường cáp tới chân trụ tháp, dùng cần cầu tháp kéo đầu cáp lên đỉnh trụ
tháp và luồn qua bánh xe chuyển hướng đặt trên đỉnh trụ tháp. Tiếp tục sử dụng tời kéo đầu
dây vượt qua đỉnh tháp xuống dưới sàn đạo dựng dưới chân trụ tháp, sử dụng dây cáp mồi
vắt qua đỉnh trụ bên kia, nối vào đầu dây cáp để tiếp tục vượt qua nhịp chính và đỉnh trụ
tháp cịn lại.
Áp dụng cho những nhịp không lớn


Hình 1. 35 Thi cơng đường cáp treo bằng biện pháp kéo trực tiếp bằng dây cáp mồi
1.Đường cáp – 2.Trống quay – 3.Khung neo – 4.Tời kéo 1 – 5.Bánh xe chuyển hướng
6. Tời kéo dây cáp mồi – 7.Dây cáp mồi – 8.Sàn đạo – 9.Cần cẩu tháp
+ Biện pháp thứ hai kéo bằng hệ nổi:
Sau khi dùng cần cẩu tháp và tời kéo cáp vượt qua đỉnh trụ thứ nhất và chờ trên mặt sàn
đạo như biện pháp thứ nhất thì sử dụng tầu để kéo đầu dây cáp sang phía bên kia. Dây cáp
kéo tới đâu sử dụng phao đơn đỡ dây tới đó tránh dây cáp chìm sâu xuống đáy song. Khi
tới chân trụ tháp thứ hai sử dụng dây cáp mồi và tời kéo đầu dây cáp vượt qua đỉnh trụ tháp
và neo vào khung neo

Hình 1. 36 Thi cơng kéo lắp đường cáp bằng hệ nổi
1.Đường cáp – 2.Trống quay – 3.Khung neo – 4.Tời kéo 1 – 5.Trụ tháp phụ
6.Bánh xe chuyển hướng– 7.Tầu kéo dây – 8.Phao đơn – 9.Tời kéo cáp mồi
10.Dây cáp mồi – 11.Sàn đạo – 12.Cần cẩu tháp
+ Biện pháp thứ ba kéo dây bằng cần cẩu nối:
Biện pháp này tương tự như biện pháp kéo bằng hệ nổi nhưng do tĩnh không từ mặt
nước đến đường dây khá cao không cần sử dụng phao đơn mà dùng tay với của cần cẩu nổi
để đỡ dây và dùng hệ nổi của cần cẩu này để kéo dây vượt qua nhịp chính sang bờ bên kia.
Từ chân trụ tháp dây cáp được kéo vắt qua đỉnh trụ tương tự như biện pháp thứ hai.