Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh

i:  Khi không thể đắp đảo được.  Nó phải đảm bảo ổn định, không bị chao đảo, không bị dịch chuyển trong quá trình khoan cọc. Dùng búa rung hạ 4 cọc ống thép  =80100cm ở bốn góc để ổn định hệ nổi, nó có nhiệm vụ làm neo.  Sử dụng các dầm thép kê trên hệ nổi để làm đường di chuyển cho máy khoan. Tiến hành khoan cọc và đổ bê tông cọc.  Để thi công bệ: tuỳ điều kiện có thể dùng vòng vây cọc ván thép hoặc thùng chụp và đổ bê tông bịt đáy để thi công móng. 5.3.5. Những hư hỏng và sự cố thường gặp khi thi công cọc khoan nhồi: 5.3.5.1. Hư hỏng tại mũi cọc : - Biểu hiện: bê tông tại mũi cọc bị xếp (sũng nước hoặc lẫn nhiều mùn khoan) làm giảm sút chất lượng cọc, giảm sức kháng của mũi cọc. - Nguyên nhân: do mùn khoan lắng đọng tại đáy lỗ khoan đồng thời do địa chất dưới mũi khoan bị xáo động và bị nhão do vữa bentonite hấp thụ. - Khắc phục: Xử lý lắng cặn dưới đáy móng trước khi đổ bê tông. Phun vữa ximăng tăng cường xuống đáy lỗ khoan. Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 140 5.3.5.2. Hư hỏng tại thân cọc: - Thân cọc bị phình ra: do vách lỗ khoan bị sập trong quá trình thi công. - Thân cọc bị thắt lại: do lực đẩy ngang của đất lớn hơn áp lực thuỷ tĩnh của vữa sét. - Thân cọc hình thành các lỗ và bị rỗ bề mặt: do nước ngầm làm trôi mất bê tông tươi mới đổ và do thân cọc tiếp xúc với lớp vữa sét nhão. - Thân cọc xuất hiện các vết nứt: do quá trình kéo ống chống vách lên khi bê tông chưa đạt cường độ. 5.3.5.3. Hư hỏng tại đầu cọc : Bê tông đầu cọc bị xốp: do bọt tạp chất làm xi măng nổi lên bề mặt và tiếp xúc với vữa sét. Do đó, khi thi công phải tính thêm 1m chiều dài cọc. 5.3.5.4. Những sự cố khi hạ lồng cốt thép: - Không hạ được lồng cốt thép vào lỗ khoan:  Nguyên nhân: do lồng thép bị uốn cong và biến dạng trong quá trình cẩu lắp.  Khắc phục: chế tạo các lồng thép thành các đoạn L≤15m và đảm bảo cẩu lắp thẳng đứng. - Ống vách bị lún:  Nguyên nhân: do quá trình thi công phải treo lồng thép vào ống vách làm cho ống vách bị lún.  Khắc phục: gia cường chống lún cho ống vách hoặc dùng cần cẩu treo giữ lồng thép mà không treo lồng thép vào ống vách. - Lồng thép bị ngập trong đất: có thể khắc phục:  Dùng cẩu nâng lồng thép cách mặt đất từ 510cm trong suốt quá trình thi công.  Đặt các con kê tại vị trí đầu của lồng thép hoặc đổ bê tông tạo thành lớp đệm bên dưới trước khi hạ lồng thép. 5.3.5.5. Những sự cố trong quá trình đổ bê tông: - Tắc nghẽn bê tông trong ống đổ:  Nguyên nhân: do ống ngập quá sâu trong bê tông.  Khắc phục: nhấc ống lên hoặc dùng vồ vỗ lên thành ống, không được lắc ngang hoặc gõ bằng búa. - Cao độ bê tông bị hạ xuống khi nâng ống vách lên:  Nguyên nhân: bê tông ướt ép lớp đất yếu làm cho phần thân cọc tại vị trí đất yếu bị phình ra.  Khắc phục: đổ bê tông vượt cao độ thiết kế hoặc có thể phải đổ bê tông bù phụ. - Cả khối bê tông thân cọc bị nứt do nhấc ống vách lên: khắc phục:  Rút ống vách từ từ.  Rút ống vách ở thời điểm thích hợp. - Bê tông bị phân tầng. Rỗ bề mặt và có tạp chất:  Nguyên nhân: Do quá trình đổ không liên tục, bê tông có độ sụt không đạt yêu cầu hoặc do sập thành vách lỗ khoan. Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 141  Khắc phục: Đảm bảo quá trình đổ bê tông liên tục (Vphểu  Vống), ổn định thành vách lỗ khoan, thiết kế thành phần bê tông đảm bảo độ sụt (S=16 20cm). 5.3.6. Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi: 5.3.6.1. Kiểm tra công tác khoan tạo lỗ: - Kiểm tra tình trạng lỗ khoan:  Kiểm tra bằng mắt thường hoặc bằng đèn rọi.  Dùng phương pháp siêu âm hoặc dùng camera để ghi lại tình trạng lỗ khoan. - Kiểm tra độ thẳng đứng và độ sâu:  So sánh thể tích đất lấy ra so với thể tích đất tính toán.  Căn cứ thể tích dung dịch vữa sét giữ thành vách.  Căn cứ vào chiều dài cần khoan.  Dùng quả rọi để xác định độ sâu lỗ khoan. - Kiểm tra tình trạng đáy lỗ khoan: Căn cứ vào độ sạch của dung dịch thổi rữa lỗ khoan. Đáy lỗ khoan được coi là sạch khi tỷ trọng dung dịch vữa bơm vào và vữa bơm ra chênh nhau ≤10% và đo chiều dày của lớp cặn lắng đáy lỗ khoan bằng quả rọi hình chuông. Đối với cọc chống lớp này không quá 5cm, với cọc ma sát là 10cm. - Kiểm tra kích thước lỗ:  Căn cứ vào đường kính ống vách.  Dùng thước xốp thả xuống lỗ để xác định đường kính lỗ khoan tại mỗi vị trí. 5.3.6.2. Kiểm tra công tác chế tạo lồng thép : tiến hành đối với tất cả các lồng thép - Số lượng thanh. Đường kính thanh. - Chất lượng mối hàn liên kết các đốt lồng thép. - Kiểm tra độ biến dạng của lồng thép. 5.3.6.3. Kiểm tra chất lượng bê tông cọc : - Kiểm tra thành phần cốt liệu, hàm lượng xi măng. Kiểm tra độ sụt của bê tông. - Kiểm tra, giám sát quá trình đổ bê tông. - Kiểm tra chất lượng bê tông cọc bằng phương pháp siêu âm. - Kiểm tra sức chịu tải của cọc bằng cách khoan lấy mẫu: 3 mẫu/cọc/nhóm cọc. 5.3.7. Kiểm tra sức chịu tải của cọc khoan nhồi: 5.3.7.1. Phương pháp nén tĩnh: - Nội dung: chất tải trọng lên cọc (các khối bê tông đối trọng) cho đến khi cọc bị phá hoại để xác định sức chịu tải của cọc. - Đặc điểm:  Cho biết chính xác sức chịu tải của cọc.  Giá thành thử nghiệm cao.  Không cho biết được tình trạng của cọc. - Áp dụng:  Công trình quan trọng. Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 142  Thi công ở điều kiện địa chất phức tạp, độ tin cậy chất lượng bê tông không cao.  Công trình có móng chịu lực ngang và lực kéo lớn. 5.3.7.2. Phương pháp thử động: - Nội dung: Dùng bộ phát chấn động tại đầu cọc để thu các tín hiệu thông qua bộ xử lý để đánh giá tình trạng của cọc. - Đặc điểm:  Cho biết tình trạng và chất lượng cọc.  Không biết được sức chịu tải của cọc.  Độ tin cậy không cao. - Áp dụng:  Khi không áp dụng được nén tĩnh.  Khi tư vấn thiết kế yêu cầu. 5.3.7.3. Phương pháp siêu âm: - Nội dung : Dùng máy siêu âm gồm một đầu thu và một đầu phát. Các đầu thu và đầu phát được thả xuống 2 ống khác nhau. Tiến hành phát sóng siêu âm và ghi lại tốc độ truyền sóng tại từng vị trí của thân cọc. - Đặc điểm: căn cứ vào tốc độ truyền sóng cho biết:  Chất lượng bê tông cọc và sức chịu tải của cọc.  Các hư hỏng khuyết tật có thể có của cọc. - Giá thành rẻ.  Áp dụng: Rộng rãi tại các công trình. 5.4. Thi công móng giếng chìm và móng giếng chìm hơi ép: 5.4.1. Cấu tạo móng giếng chìm: - Là loại móng chịu lực tốt nhất trong các loại móng, là kết cấu BTCT được đúc ở trên mặt đất rồi được hạ vào trong nền đất đến độ sâu thiết kế nhờ trọng lượng của nó. Móng có thể hạ sâu đến 200m, kích thước có thể đến 30m. - Móng được chế tạo thành từng đốt dài khoảng 5m, chế tạo đến đâu thì hạ đến đó. Nó thường sử dụng ở nơi có điều kiện địa chất thuỷ văn bất lợi, mực nước thi công rất cao. Nhưng khối lượng vật liệu rất lớn và thời gian thi công kéo dài. - Hình dạng: chữ nhật, vuông, tròn phía trong có các khoang.  Thành ngoài: là bộ phận chịu lực chủ yếu và có nhiệm vụ truyền tải trọng từ trên tác Hình 5.6- Các hịnh dạng phổ biến móng giếng chìm Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 143 dụng xuống truyền vào nền đất, nó dày =11,8m bằng BTCT.  Thành trong: có tác dụng tăng cứng và chịu một phần tải trọng tác dụng vào giếng, nó có chiều dày =0,81m. - Khi hạ đến đáy thì đổ một lớp bê tông có chiều dày 2m có tác dụng kín đáy, phần trên rỗng: đổ lấp lòng bằng cát, sỏi sạch, phía trên là nắp giếng. - Dựa vào biện pháp thi công hoặc đặc điểm cấu tạo người ta chia ra làm 03 loại móng giếng chìm:  Móng giếng chìm đúc tại chỗ (Giếng chìm hở).  Móng giếng chìm chở nổi (Giếng chìm hộp).  Móng giếng chìm hơi ép. - Để hạ giếng chìm thường có ba cách sau:  Dùng máy đào gàu ngoạm, đào thủ công để lấy đất ra khỏi lòng giếng cho đến khi trọng lượng của giếng thắng được lực ma sát thì giếng tự tụt.  Dùng phương pháp thuỷ lực: dùng máy bơm có công suất lớn, có áp lực cao bơm nước vào trong giếng làm đất đá lẫn với nước, sau đó dùng máy bơm khác để hút nước có lẫn đất đá ra khỏi lòng giếng cứ như thế lấy đất ra khỏi lòng giếng cho đến khi trọng lượng của giếng thắng được lực ma sát thì giếng tự tụt.  Giếng chìm hơi ép: khi giếng hạ tới một chiều sâu nào đó thì khả năng đào đất bằng máy đào ngoạm, thủ công và phương pháp xói hút cũng không thể lấy đất ra khỏi lòng giếng. Khi đó phải biến giếng chìm thành giếng chìm hơi ép tức phải có buồng chứa khí nén. 5.4.2. Thi công móng giếng chìm: 5.4.2.1. Thi công móng giếng chìm đúc tại chỗ: a. Chuẩn bị mặt bằng: - Mặt bằng trên cạn: san ủi, đắp đệm cát tạo phẳng hoặc đào hố móng nếu MNN<3m. - Mặt bằng dưới nước: đắp đảo nhân tạo, phụ thuộc chiều sâu nước từ 2-3m và lưu tốc dòng chảy ≥ 0,8m/s để lựa chọn giải pháp bảo vệ chống xói đảo nhân tạo. Hình 5.7- Hố móng để đúc giếng chìm trên cạn Hình 5.8- Đắp đảo nhân tạo thi công móng giếng chìm Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 144 b. Đúc đốt giếng đầu tiên: - Nếu chiều cao giếng thấp hơn 10m thì có thể đúc một lần để hạ toàn bộ giếng. Nếu giếng cao hơn 10m thì chia đốt đúc, đốt đầu thường cao từ 3-5m, các đốt sau từ 4-6m. - Trình tự tiến hành đúc đốt giếng đầu tiên:  Đo đạc định vị vị trí trục chính của giếng đảm bảo độ chính xác theo quy định.  Đặt các tấm kê chân lưỡi cắt (bằng bê tông hoặc gỗ) và ván khuôn đáy đúc các vách ngăn.  Lắp đặt lưỡi cắt và ván khuôn trong.  Lắp dựng, hàn nối cốt thép, ván khuôn thành trong và ngoài giếng, đà giáo.  Đổ bê tông thân giếng, bảo dưỡng.  Tháo ván khuôn, căn cứ chiều dày tường giếng để lựa chọn thời điểm tháo hợp lý. c. Hạ đốt giếng đầu tiên: - Khi bê tông đạt 70% cường độ thiết kế thì có thể tiến hành hạ giếng, trước hết tháo ván khuôn đáy của các vách ngăn để đốt giếng chỉ tựa trên thành giếng mới bắt đầu hạ nền. - Tháo dỡ đệm bê tông hoặc đệm gỗ, tuân thủ trình tự tháo 03 bước nhằm tránh nghiêng lệch giếng. - Tiến hành đào lấy đất trong các khoang giếng, phụ thuộc vào địa chất để lựa chọn công nghệ đào đảm bảo kinh tế-kỹ thuật. - Khi đào hạ giếng cần đảm bảo mực nước trong giếng cao hơn MNN hoặc MNTC đảm bảo đất nền xung quanh thành giếng không bị rửa trôi đùn chảy vào trong giếng. - Kiểm soát chặt chẽ tiến trình chìm của giếng. - Ổn định chân giếng để đổ bê tông các đốt giếng tiếp theo. d. Đúc nối các đốt giếng: - Chiều cao đốt đúc được lựa chọn trong bước lập hồ sơ thiết kế thi công. - Lắp đặt đà giáo, ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông đốt tiếp theo. - Hoàn thiện, bảo dưỡng bê tông, tiếp tục đào đất hạ chìm giếng. - Tiếp tục đúc các khối tiếp theo cho đến khi hạ đến cao độ thiết kế. e. Xử lý đáy và lấp lòng giếng chìm: - Khi đào giếng đến cao độ thiết kế, ta phải phải duy trì cao độ đáy giếng cao hơn cao độ lưỡi cắt để chân lưỡi cắt ngập trong đất ít nhất 0,5m. - Vệ sinh sạch đáy giếng, dùng thợ lặn kiểm tra chất lượng đất nền dưới đáy móng, tiến hành đổ bê tông bịt đáy bằng phương pháp rút ống thẳng đứng, chiều dày bê tông bịt đáy tối thiểu 2m đảm bảo điều kiện ổn định, dính bám tốt với thành giếng. - Khi bê tông đáy móng đạt cường độ 7Mpa, bơm hút nước trong giếng, bơm bê tông nghèo lấp lòng hoặc cát thô, dăm sỏi phục thuộc vào chiều tường giếng. 5.4.2.2. Thi công móng giếng chìm chở nổi: Về cấu tạo, giếng chìm chở nổi giống với giếng chìm đúc tại chỗ, chỉ khác nhau biện pháp thi công đốt đầu tiên và cấu tạo của đốt đầu tiên, các đốt tiếp theo giống như thi công móng giếng chìm đổ tại chỗ. a. Những biện pháp cấu tạo đốt giếng tự nổi: Có 4 phương pháp như sau: Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 145 - Sử dụng ván khuôn kín nước: Đáy giếng được đúc trước với chiều cao khoảng 2-3m, sau đó lắp dựng ván khuôn kín nước với chiều cao đảm bảo khị hạ đáy giếng xuống mặt nền còn cao hơn mức nước thi công 0,7m. Tiến hành chở nổi và lai dắt giếng ra vị trí thi công, hạ chìm bằng việc đổ bê tông các đoạn giếng tiếp theo. - Cấu tạo thêm tấm đáy tạm: Để chở nổi đốt giếng đầu tiên, người ta cấu tạo thêm một tấm bản đáy giếng sao cho chịu được áp lực nước đẩy nổi và dễ phá dỡ khi thi công hạ giếng. Tấm bố trí càng gần đáy giếng càng dễ chở nổi nhưng khó thi công khi hạ giếng. - Cấu tạo thêm tấm nắp tạm: Tương tự biện pháp tấm đáy tạm, phương pháp này sử dụng tấm nắp tạm để làm nổi đốt giếng và hạ chìm vào vị trí bằng việc thông khí. - Lắp kèm phao với kết cấu đốt giếng: Đối với các đốt giếng có trọng lượng không lớn, có thể sử dụng hệ thống phao kẹp hai bên đốt giếng để lai dắt ra vị trí hạ thủy. b. Biện pháp hạ thủy đốt giếng: Có hai biện pháp hạ thủy đốt giếng: - Hạ thủy bằng triền đà: giếng chìm được chế tạo trên sàn đúc sau đó cho trượt xuống nước theo đường trượt nghiêng. Hình 5.9- Các bước hạ giếng bằng ván khuôn kín nước Hình 5.10- Các bước hạ giếng bằng tấm đáy tạm Hình 5.10- Các bước hạ giếng bằng tấm nắp tạm Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 146 - Hạ thủy bằng âu thuyền: Người ta đào sâu vào trong bãi sông và tạo nên bãi đúc đốt giếng có cao độ bệ đúc thấp hơn MNTC và có bờ đập chắn ở phía mép nước. Công trình như vậy gọi là âu thuyền. Sau khi chế tạo xong đốt giếng nước được tháo vào trong âu thuyền và nâng đốt giếng nổi lên khỏi mặt bệ đúc, đào bỏ đập chắn để nối thông âu thuyền với sông và dùng tời kéo đốt giếng trôi ra dòng chủ. c. Biện pháp lai dắt đốt giếng: - Đốt giếng được đúc ở hạ lưu sông và lai dắt đến vị trí thi công bằng tàu kéo sử dụng cáp kéo dài hơn 50m để đảm bảo không vướng chân vịt. - Khảo sát sông để đảm bảo đường kéo đốt giếng không bị cản trở, tính toán để bố trí vị trí neo cáp thuận lợi cho việc lai dắt đốt giếng. - Đến vị trí thi công, đốt giếng được neo giữ bằng hệ thống neo và định vị vị trí đánh chìm xuống đáy sông đảm bảo đúng thiết kế. d. Hạ chìm giếng: - Giếng không lớn thì sử dụng khung dẫn hướng để hạ chìm. - Giếng lớn phải hạ chìm bằng hệ dây neo có bố trí tời kéo hãm để điều chỉnh vị trí chính xác theo thiết kế. 5.4.3. Thi công móng giếng chìm hơi ép: 5.4.3.1. Mặt bằng thi công móng giếng chìm hơi ép: Hình 5.11- Hạ thủy đốt giếng bằng triền đà 1. Sàn đúc giếng; 2. Triền đà Hình 5.12- Mặt bằng bố trí thi công móng giếng chìm Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 147 5.4.3.2. Trình tự thi công móng giếng chìm hơi ép: - Trước tiên đắp đảo nhân tạo, hoặc san ủi mặt bằng trên cạn, sau đó tạo một lớp cát không lẫn sỏi sạn dày 0,5m. Chuẩn bị nền đúc đốt giếng đầu tiên, khoang áp. - Đổ lớp bê tông lót đỡ chân lưỡi cắt. Lắp lưỡi cắt bằng thép. - Đắp khuôn của khoang làm việc của giếng (đất cho vào bao tải để sau này dễ moi). - Lắp đặt hệ đường ray để cho máy đào làm việc. - Bọc lớp vỏ bê tông trên mặt khuôn. - Tiến hành lắp đặt khung cốt thép của đốt giếng. - Lắp đặt hệ thống đường ống, miệng ống Shaft và dựng ván khuôn thành giếng. - Đổ bê tông đốt giếng. - Bảo dưỡng bê tông, chờ bê tông đủ cường độ thì dỡ ván khuôn. - Đào moi một phần đất trong khoang làm việc bằng thủ công. - Lắp máy đào, đào cho đến khi gặp lớp bê tông lót chân lưỡi cắt. - Lắp nối dài thêm đốt của Shaff và cửa van dùng đưa vật liệu (material lock) và cửa van cho người lên xuống (man lock). - Phá bỏ lớp bê tông lót để đốt giếng tụt xuống.Cấp hơi ép vào trong khoang làm việc, tiếp tục đào bằng máy và vận chuyển đất lên qua khoang vật liệu. Đốt giếng dần hạ xuống ... cho đến khi mặt đốt giếng đến gần sát mặt đảo thì tiến hành đóng van và đổ đốt tiếp theo. Hình 5.13- Chuẩn bị mặt bằng thi công khoang áp Hình 5.14- Chuẩn bị ván khuôn đúc bê tông khoang áp Hình 5.15- Đổ bê tông đốt giếng đầu tiên Hình 5.16- Đào lấy đất trong khoang áp và lắp các van Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 148 - Nối cao thêm đường ống Shaff. - Cấp hơi ép và tiếp tục đào bằng máy đến khi giếng hạ xuống đến cao độ thiết kế. - Tháo dỡ máy đào và thiết bị ra khỏi khoang làm việc. - Bơm bê tông vào lấp đầy khoang làm việc. - Tháo dỡ hệ thống đường ống Shaft và cửa van. - Đổ vật liệu lấp lòng giếng. - Đổ bê tông nắp giếng. Thi công thân trụ. 5.4.3.3. Những vấn đề an toàn lao động khi thi công móng giếng chìm hơi ép: - Chủ yếu là vấn để ảnh hưởng đến sức khỏe con người do phải làm việc trong môi trường khí nén có áp suất là khó kiểm soát, các vấn đề khác đều có giải pháp đề phòng cẩn thận đảm bảo an toàn trong thi công. - Một số giải pháp phòng tránh chữa trị bệnh nghề nghiệp:  Chỉ làm việc trong môi trường khí nén 4 tiếng/ngày đêm. Hình 5.17- Đào lấy đất, hạ chìm giếng, thi công các đốt tiếp theo Hình 5.18- Đúc các đốt giếng đến cao độ thiết kế Hình 5.18- Đổ bê tông bịt đáy và lấp lòng giếng Hình 5.19- Thi công thân mố trụ cầu Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 149  Trước khi xuống làm việc và lên đều phải qua phòng tăng giảm áp để làm quen dần.  Bố trí thiết bị giám sát và điều chỉnh áp suất tự động.  Đào tạo nhân công một cách kỹ càng.  Sử dụng khoang tái áp để điều trị bệnh liên quan đến áp suất cao. 5.4.4. Các sự cố thường gặp khi thi công giếng chìm. Một số trường hợp thường xảy ra trong quá trình thi công và giải pháp xử lý như sau: - Hiện tượng giếng treo: Khi đã đào rỗng chân nhưng giếng không tụt xuống do lực ma sát dính bám thành bên giếng lớn hơn trọng lượng giếng. Để tiếp tục hạ giếng ta tiến hành chất thêm tải trên đốt giếng trên cùng cho đến khi giếng bắt đầu tụt xuống. - Giếng bị trôi: Hiện tượng giếng bị trôi lệch vị trí thiết kế ban đầu do không phát hiện sớm trong quá trình hạ giếng hoặc hiện tượng trượt mặt địa tầng (hiếm). Gặp trường hợp này ta liên tục đào lệch về phía ngược lại để làm cho giếng dần cần bằng trở lại vị trí sau một số lần hạ giếng. - Thân giếng bị nghiêng lệch: Hiện tiếng trục đứng của giếng bị nghiêng lệch so với thiết kế nguyên nhân do trong quá trình thi công đào lệch, địa chất một phía yếu hơn. Để khắc phục ta đào lệch về một phía để chỉnh giếng nếu chiều sâu hạ giếng chưa lớn, nếu giếng đã hạ sâu cần kết hợp đào lệch, chất tải và lắp khung đòn bẩy để chỉnh giếng. - Gặp hiện tượng địa chất bất thường: Như đá mồ côi, gốc cây trầm tích, vỉa than, gây khó khăn trong việc đào hạ giếng thì ta tiến hành các giải pháp phá đá mồ côi bằng mìn hoặc búa khoan, bơm hút nước phá cây trầm tích, vỉa than bằng nhần công, tuy nhiên sau khi phá vỡ xong vật cản trở cần tiến hành lấp cát trở lại với chiều cao khoảng 1m trên chân móng và để tối thiểu 3 ngày trước khi hạ tiếp. Trong trường hợp khó khăn nhất thì chuyển sang dạng móng giếng chìm hơi ép để thi công. - Gặp thấu kính là lớp sét chặt cứng: Rất khó xử lý, Có ba biện pháp giảm ma sát được lựa chọn trong bước thiết kế:  Biện pháp gia tải tạm thời: chất tải hoặc treo tải làm đối trọng để thắng lực ma sát cho giếng tiếp tục chìm.  Biện pháp xói đất quanh thành giếng: nghiên cứu kỹ trong bước thiết kế kỹ thuật để xem xét mức độ cần thiết áp dụng, chỉ có hiệu quả với nền cát hoặc cát pha, tốn kém và phải chuẩn bị chôn sẵn ống bơm từ đầu. Biện pháp sử dụng lớp áo vữa sét: thành giếng cần mở rộng chân để khi đào hạ giếng tạo nên khoảng hở giữa giếng và đất nền, bơm đầy vữa sét lấp lòng đảm bảo không để sụp đổ vách đất. * Tài liệu học tập: [1]. Giáo trình thi công cầu, Tập 1, Chu Viết Bình và các tác giả, nhà xuất bản GTVT Hà Nội 2008. [2]. Báo cáo tổng kết công nghệ thi công cầu Bãi Cháy, Bộ GTVT. [3]. Quy trình thi công cọc khoan nhồi - Bộ GTVT. [4]. Thi công cọc khoan nhồi, PGS.TS Ngô Bá Kế, Nhà xuất bản GTVT Hà Nội 2000. [5]. Quy trình thi công và nghiệm thu cầu cống, Bộ GTVT số 266/QĐ-2000. * Câu hỏi ôn tập: Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 150 Câu 1: Những biện pháp tổ chức đào đất trong hố móng đào trần khi thi công móng khối trên nền thiên nhiên? Câu 2: Nêu biện pháp tổ chức thi công móng khối trong điều kiện sử dụng tường ván chống vách. Câu 3: Biện pháp thi công móng khối đặt trên nền đá trong điều kiện bị ngập nước. Câu 4: Biện pháp làm khô nền đào khu vực hố móng bằng biện pháp bơm hút giếng khoan đường kính nhỏ. Câu 5: Tại sao phải đặt vấn đề xử lý nền dưới đáy hố móng. Kỹ thuật xử lý. Vai trò của lớp đệm móng? Phân biệt lớp đệm móng với lớp bịt đáy. Câu 6: Bố trí bơm nước trong hố móng? Vai trò của công tác này là gì? Câu 7: Những biện pháp tổ chức đổ bê tông móng khối theo mỗi hình thức cung cấp vữa bê tông? Câu 8: Những biện pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo chất lượng khi đổ bê tông móng khối? Căn cứ vào đâu để chọn sơ đồ đóng cọc? Những dạng đường di chuyển giá búa khi đóng cọc? Câu 9: Khi nào thì áp dụng biện pháp đóng cọc trong hố móng? Biện pháp tổ chức thi công móng cọc trong điều kiện phải đóng cọc trong hố móng? Câu 10: Biện pháp đóng cọc bệ cao trong điều kiện trên cạn? Câu 11: Trong những trường hợp nào phải tổ chức thi công đóng cọc trên sàn đạo? Biện pháp thực hiện? Câu 12: Trình bày biện pháp thi công móng cọc bằng đắp đảo nhô để tạo mặt bằng thi công? Câu 13: Trình bày biện pháp thi công móng cọc bệ cao trong vòng vây cọc ván thép, sử dụng giá búa trên phao nổi? Câu 14: Trình bày biện pháp thi công móng cọc bệ cao sử dụng thùng chụp không đáy. Câu 15: Phân biệt những biện pháp công nghệ thi công cọc khoan nhồi theo biện pháp khoan tạo lỗ cọc? Câu 16: Vai trò của ống chống vách trong biện pháp thi công cọc khoan nhồi có sử dụng vữa sét và biện pháp xác định chiều dài của ống vách. Câu 17: Những biện pháp tiến hành vệ sinh và yêu cầu về độ sạch của đáy lỗ khoan. Câu 18: Những sự cố dễ xảy ra trong thi công cọc khoan nhồi và biện pháp khắc phục. Câu 19: Những phương pháp áp dụng để kiểm tra chất lượng bê tông cọc khoan nhồi. Câu 20: Biện pháp tổ chức thi công móng cọc khoan nhồi trong điều kiện móng ở trên cạn Câu 21: Biện pháp tổ chức thi công móng cọc khoan nhồi trong điều kiện móng nằm trong khu vực nước ngập nông Câu 22: Biện pháp tổ chức thi công móng cọc khoan nhồi trong điều kiện móng nằm trong khu vực nước ngập sâu có biên độ thường xuyên thay đổi. Câu 23: Phạm vi áp dụng của móng giếng chìm, giếng chìm chở nổi và giếng chìm hơi ép? Câu 24: Chiều cao đốt giếng đầu tiên được xác định dựa trên những cơ sở nào? Câu 25: Biện pháp công nghệ đúc đốt giếng đầu tiên trên mặt đất? Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 151 Câu 26: Trình bày kỹ thuật hạ chìm đốt giếng đầu tiên. Câu 27: Biện pháp đào đất và hạ giếng chìm trong những điều kiện địa chất khác nhau? Câu 28: Những biện pháp giảm sức cản do ma sát trong qua strình hạ giếng. Câu 29: Những hiện tượng thường xảy ra trong quá trình hạ giếng chìm và cách khắc phục. Câu 30: Biện pháp tổ chức thi công giếng chìm trên cạn và thi chông trên đảo nhân tạo? Câu 31: Những biện pháp làm nổi giếng chìm và phân tích phạm vi áp dụng của mỗi biện pháp? Câu 32: Biện pháp hạ thủy giếng chìm bằng triền đà và bằng âu thuyền? Phạm vi áp dụng của mỗi biện pháp? Câu 33: Thế nào là giếng chìm hơi ép, giếng chìm hơi ép có giống giếng chìm chở nổi trong giai đoạn đánh chìm hay không? Câu 34: Biện pháp tổ chức thi công móng giếng chìm hơi ép? Câu 35: Những bệnh nghề nghiệp liên quan đến môi trường làm việc áp suất cao và biện pháp phòng chống ? Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 152 CHƯƠNG 6: THI CÔNG MỐ, TRỤ CẦU * Mục tiêu: - Hiểu cách thức tổ chức thi công một số loại mố trụ cầu phổ biến. - Nắm rõ các quy định cụ thể trong công tác thi công các dạng mố trụ cầu. - Có khả năng chủ động, tổ chức triển khai thi công một hạng mục mố trụ cầu thực tế. * Nội dung: 6.1. Thi công các dạng mố cầu đúc liền khối: Mố cầu bao gồm móng mố, thân mố và nền đắp chuyển tiếp giữa nền đường và mố cầu. Thân mố được tính bắt đầu từ đỉnh bệ móng trở lên. Các dạng mố thi công đúc tại chỗ được chia thành hai nhóm: mố bê tông và mố BTCT. Những hạng mục công việc cần thực hiện trong thi công mố cầu bao gồm:  Lắp dựng khung cốt thép.  Ghép ván khuôn.  Đổ bê tông các bộ phận mố.  Đổ bê tông đá kê.  Đắp đất sau mố và đắp đất nón mố.  Đổ bê tông hoặc lắp đặt bản quá độ.  Xây chân khay và lát nón mố.  Xây ốp hoàn thiện bề mặt thân mố. Trong các hạng mục công việc kể trên thì đổ bê tông là hạng mục chính quyết định việc tổ chức thi công toàn bộ hạng mục công trình. 6.1.1. Thi công mố nặng chữ U bê tông: Kết cấu mố có tường đỉnh, tường thân và tường cánh đều có bề mặt phía trong lòng mố nghiêng với độ dốc 1:7÷1:10, chiều dày tường ≥50cm. Mũ mố bằng BTCT, mũ mố mở rộng hơn tường thân về mỗi phía là 10 cm. a) Phân chia khối đổ bê tông: Thân mố được chia làm nhiều đợt đổ bê tông, vị trí chia khối là các mối nối nằm ngang. Xà mũ được đổ bê tông một đợt riêng vì có bố trí cốt thép và có cấu tạo ván khuôn khác so với thân mố. Nếu thi công kết cấu nhịp bằng biện pháp lao kéo dọc thì tường đỉnh được đổ bê tông sau khi đã đặt kết cấu nhịp lên gối. Hình 6.1- Chia đốt đổ bê tông mố nặng chữ U Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 153 Trong các hình thức phân khối đổ bê tông cần lưu ý những nguyên tắc sau: - Chiều cao mỗi khối chọn sao cho sử dụng được các tấm ván đơn tiêu chuẩn. - Phải có mối nối ngang trùng với đáy xà mũ. - Phần tường cánh dọc phía đuôi mố có cạnh thẳng đứng được đổ bê tông cùng trong một đợt để ván khuôn có cấu tạo đơn giản. - Tường đỉnh và phần tường cánh đuôi mố đổ bê tông liền khối với nhau. b. Tổ chức đổ bê tông thân mố bằng một trong những hình thức sau: - Vận chuyển vữa bê tông đến chân công trình bằng xe Mix chuyên dụng, trút vữa vào gầu chứa và đổ trực tiếp vào khuôn bằng cần cẩu. Biện pháp này áp dụng khi nguồn cung cấp vữa bê tông nằm xa công trường thi công. - Vận chuyển vữa bê tông bằng máy bơm dẫn từ trạm trộn trung tâm đến vị trí thi công, đổ bê tông thông qua ống vòi voi bằng cao su. - Dùng xe bơm bê tông để đổ vữa vào khuôn. Biện pháp này áp dụng khi phải đưa vữa lên cao, xe bơm phải kết hợp với xe Mix vận chuyển vữa. 6.1.2. Thi công mố chữ U bê tông cốt thép: Mố chữ BTCT có kết cấu nhẹ hơn mố bê tông do trong các bộ phận của mố có bố trí cốt thép tham gia chịu lực. Chiều dày tường cánh, tường đỉnh của mố < 50cm. Các bề mặt tường mố phía trong và phía ngoài đều thẳng đứng và không cấu tạo mũ mố riêng. a) Phân chia khối đổ bê tông: Việc phân chia các khối để đổ bê tông thân mố BTCT căn cứ vào năng lực đổ bê tông, cấu tạo khung cốt thép và biện pháp công nghệ thi công kết cấu nhịp. Đối với mố thấp nên tổ chức đổ bê tông toàn bộ mố thành một đợt để đảm bảo tính toàn khối của bê tông. Riêng đối với phần tường đỉnh sẽ đổ bê tông phụ thuộc vào công nghệ thi công kết cầu nhịp sau này. Nếu do kích thước của mố lớn, năng lực cung cấp vữa bê tông bị hạn chế, và tận dụng việc luân chuyển ván khuôn thì tiến hành chia mố thành các khối đổ và tổ chức đổ bê tông thành nhiều đợt. Do mối nối thi công trong mố BTCT có cốt thép chờ nên có thể bố trí cả mối nối ngang và mối nối dọc đều được. b) Lắp dựng khung cốt thép mố: Hình 6.2- Đổ bê tông mố nặng chữ U a. Đổ bằng gàu; b. Đổ bằng ống bơm; c. Đổ bằng xe bơm Hình 6.3- Chia đốt đổ bê tông mố chữ U BTCT Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 154 Khung cốt thép mố lắp dựng tại chỗ theo từng thanh. Cốt thép đứng của tường thân mố là cốt thép chịu lực có đường kính lớn, các thanh cốt thép này phải được ngàm vào trong bệ móng với chiều sâu theo qui định trong bản vẽ thiết kế, nếu không có căn cứ thì chiều sâu này lấy bằng bình phương của đường kính thanh cốt thép và không được nhỏ hơn 300mm, đoạn chờ lên có chiều dài tính từ mặt bê tông bệ cũng bằng chiều dài đoạn neo ở phía dưới. Cốt thép chờ có một đầu uốn móc vuông và dựng sẵn vào với khung cốt thép của bệ móng bằng mối hàn hoặc buộc ở một điểm là lưới cốt thép mặt bệ và một điểm còn lại ở bên trong lòng bệ. Cốt thép của tường đỉnh gồm hai tấm lưới phía trước và phía sau, lưới phía sau trùng với thép tường thân, lưới phía trước liên kết với tường thân theo quy tắc cốt thép chờ nối. Cốt thép tường cánh mố gồm các thanh cốt thép ngang chịu lực và các thanh cốt thép đứng. Tiến hành lắp dựng đồng thời cả hai mặt lưới trong và lưới ngoài. Sau khi lắp các thanh cốt thép ngang luồn các thanh cốt thép đứng thuộc phần vát của cánh mố vào bên trong các thanh cốt thép ngang và buộc lưới cốt thép của phần cánh vát. Khi lắp dựng khung cốt thép của các bộ phận trong mố phải giữ đúng cự li giữa hai mặt phẳng lưới thép bằng cách bổ sung thêm các thanh cốt đai chữ C giằng giữa hai mặt phẳng lưới. Thanh cốt đai chữ C có đường kính ∅12 và uốn móc ở hai đầu, móc vào thanh bên trong của lưới. Khoảng cách giữa các thanh giữ cự li 0,5÷1,0m. c) Ghép ván khuôn mố chữ U BTCT. Khi chia khối đổ theo mối nối ngang, trong tất cả các đợt đổ bê tông ván khuôn mố đều có dạng hình chữ U. Các tấm ván khuôn là các tấm có kích thước định hình, do đó tùy theo kích thước mố để lựa chọn cách sắp xếp bố trí ván khuôn hợp lý. Các tấm ván khuôn ngoài được lát trước, ván khuôn trong lát sau tuy nhiên cần thiết kế riêng một số tấm ván khuôn đặc biệt cho các vị trí vát góc chống nứt. Các tấm ván khuôn khi ghép vào khuôn phải được làm sạch và bôi dầu chống dính, các tường ván khuôn liên kết với nhau bằng bu lông xuyên táo, văng chống hoặc các loại ke. Toàn bộ khung ván khuôn mố cần phải được chống đỡ đảm bảo ổn định chung tránh lật, đổ dưới tác dụng của tải trọng bên ngoài như gió, va chạm, d) Biện pháp tổ chức đổ bê tông: Do có bố trí các lưới cốt thép chịu lực nên việc đổ bê tông mố chữ U BTCT cần sử dụng ống vòi voi cao su, thiết kế các vị trí mở ván khuôn để luồn đầm dùi trong quá trình đổ bê tông, bố trí các sàn công tác hợp lý để tổ chức đầm lèn bê tông đúng kỹ thuật. Tổ chức bảo dưỡng bê tông theo quy định. 6.1.3. Thi công các dạng mố vùi: Mố vùi là dạng mố có nón mố đắp xiên ra phía trước, ngập cao gần đến hoặc đến xà mũ, vùi một phần lớn thân mố trong nền đắp. Trong nhóm mố vùi có ba dạng mố đặc trưng là mố vùi thân đặc, mố vùi thân tường và mố cọc chân dê. Trong thi công cần xét đến đặc điểm của mố vùi là tường cánh dọc ngắn chỉ liên kết với xà mũ do vậy tường cánh và xà mũ được tổ chức đổ bê tông cùng trong một đợt. 6.1.3.1. Thi công mố vùi thân đặc: a) Phân chia khối thi công: Thân mố được phân đốt dựa vào chiều cao, hình dạng và cao độ của nền đắp nón mố. Nếu chiều cao của thân mố lớn cần phải tổ chức nhiều đợt đổ bê tông, chiều cao mỗi đốt Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 155 phụ thuộc vào khả năng sử dụng ván khuôn, năng suất cung cấp vữa bê tông. Nếu không bị yếu tố nào ràng buộc thì nên chia đốt theo vị trí thay đổi cấu tạo của mố để thuận lợi trong việc ghép ván khuôn. Nếu đất đắp nón mố thấp, tường cánh cắm sâu xuống phía dưới thân mố thì tổ chức đổ bê tông tường cánh riêng so với tường đỉnh Nếu nền đắp nón mố dâng cao (do cao độ MNCN quyết định) và tường cánh mố ngắn, chủ yếu chỉ liên kết với tường đỉnh thì nên tổ chức đổ bê tông tường cánh với tường đỉnh, khi đổ bê tông xong tường thân tiến hành đắp đất nón mố đến hết cao độ có độ dốc taluy 1:1,5 để tạo mặt bằng thi công. Nên đắp phần đất đắp trước rộng hơn so với thiết kế để dự trù khả năng bào mòn do mưa gió. b. Ghép ván khuôn: Trong công tác ghép ván khuôn đổ bê tông mố vùi thân đặc cần lưu ý các vị trí có thay đổi về cấu tạo như vị trí tường cánh, tường đỉnh. Cần phải chuẩn bị trước các gối đỡ cấy sẵn trong bê tông đổ trước để làm điểm tựa treo đỡ đà giáo các khối sau. c. Tổ chức đổ bê tông: Phần thân mố sử dụng hình thức cung cấp vữa bằng máy bơm cố định, ống bơm dựa theo đà giáo để dẫn lên cao. Khi đổ bê tông tường đỉnh và tường cánh cung cấp bằng thùng chứa- cần cẩu. 6.1.3.2. Thi công mố vùi thân tường: Mố vùi thân tường là mố BTCT, thân mố là các tấm tường xếp thành một hàng theo phương ngang cầu, chiều dày tường 40÷50cm và thường đặt ở vị trí thẳng dưới các điểm kê dầm trên xà mũ. Tường cánh dọc liên kết hoàn toàn với mũ mố. Để giảm chiều dài của đất đắp nhô ra phía dòng chảy người ta bố trí phía trên đỉnh các tường một khoảng tường ngăn nối liền các tường thân mố để chắn đất ở phía trước gọi là tường yếm. Trong trường hợp nội lực trong các tường không lớn thì tường thân được cấu tạo thành các cột tiết diện chữ nhật. a) Phân chia khối đổ bê tông: Do những đặc điểm cấu tạo như trên thi công mố chia làm hai giai đoạn: thi công các tường thân và thi công mũ và cánh mố. Hình 6.4- Chia đốt đổ bê tông mố vùi thân đặc Hình 6.5- Chia đốt đổ bê tông mố vùi thân tường Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 156 b) Lắp dựng ván khuôn tường mố: Theo tỉ lệ giữa chiều dày và chiều cao, kết cấu tường thân mố thuộc loại tường mỏng, ván khuôn của tường được ghép bằng các tấm ván đơn tiêu chuẩn để tạo thành các mặt phẳng theo cạnh lớn, theo các cạnh nhỏ dùng các tấm ván phi tiêu chuẩn ghép tại chỗ. Hai cạnh lớn đối diện giằng với nhau bằng các thanh thép ∅14 tiện ren hai đầu và xuyên qua ống nhựa cứng đường kính d=18mm cắt dài đúng bằng chiều dày của tường để thay cho thanh văng chống bên trong. Do tường mố mỏng nên người ta thường lắp dựng cốt thép trước khi lắp ván khuôn và bố trí các cửa số vệ sinh trên mặt ván khuôn. c. Đổ bê tông: Do tường mố mỏng nên công tác đổ bê tông phải sử dụng ống vòi voi cao su để đưa bê tông đến vị trí đổ phù hợp. Sử dụng các loại đầm gắn cạnh hoặc đầm dùi để đổ bê tông thông qua các cửa ván khuôn thăm. Trong trường hợp đắp đất trước khi thi công xà mũ mố thì có thể đổ bê tông trên nền đất đắp thông qua lớp bê tông lót 10cm. 6.2. Thi công các trụ cầu đúc liền khối 6.2.1. Lắp dựng khung cốt thép thân trụ: Cốt thép thân trụ lắp dựng từng thanh hoặc chế tạo thành từng đoạn khung cốt thép rồi dùng cần cẩu đặt vào và liên kết với cốt thép chờ chôn sẵn trong bệ móng. Khi thân trụ cao phải chia thành nhiều đợt đổ bê tông thì khung cốt thép cũng chia thành nhiều đốt và lắp dựng dần theo quá trình đổ bê tông thân trụ. Vị trí mối nối phải bố trí so le nhau một khoảng là 750mm. Đặc biệt lưu ý khi nối cốt thép tại vị trí thay đổi kích thước cần giữ nguyên hướng đi của cốt thép chờ nối với kết cầu tiếp theo. 6.2.2. Cấu tạo ván khuôn trụ cầu dầm: Cấu tạo thân trụ cầu đúc liền khối có hai dạng phổ biến là thân đặc và thân cột. Thân trụ đặc có tiết diện là hình chữ nhật, hai đầu vuốt tròn hoặc tạo vát để giảm áp lực thủy động và va xô do vậy có thể áp dụng biện pháp định hình hóa kết cấu ván khuôn dùng cho thân trụ. Ván khuôn cho thân trụ đặc đầu tròn được ghép từ ba loại ván: ván phẳng tiêu chuẩn, ván phẳng phi tiêu chuẩn và các tấm ván mặt cong. Hình 6.6- Đổ bê tông xà mũ mố thân tường a. Mố nhiều tường; b. Mố hai tường Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 157 Ván khuôn của thân cột cấu tạo đơn giản hơn thân đặc vì không phải ghép mặt phẳng với mặt cong. Các tấm ván đơn để ghép khuôn đều là những tấm phi tiêu chuẩn. Đối với cột tròn, chu vi khuôn chia thành bốn hoặc sáu cung tròn, mỗi cung chế tạo một tấm ván cong sau đó ghép lại bằng vành đai thép. Đối với cột hình lăng trụ (trừ cột hình chữ nhật) ván khuôn cột đa giác đều cạnh ghép từ các tấm ván đơn chế sẵn, mỗi tấm ván gồm hai cạnh ghép lại với nhau thành hình lòng máng. 6.2.3. Cấu tạo đà giáo: Đối với các kết cấu ở trên cạn (mố hoặc trụ) nếu chiều cao không vượt quá 4m thì có thể dùng các thanh chống xiên chống theo các hướng của đà giáo. Đầu thanh chống tựa vào nẹp ngang hoặc nẹp đứng của khuôn. Chân của thanh chống đạp xuống mặt nền được kê chắc đảm bảo không bị lún. Đối với các trụ cao hoặc ở những vị trí bị ngập nước đà giáo phải là một kết cấu không gian độc lập, đủ ổn định để ván khuôn trụ tựa vào đà giáo. Khung chịu lực của đà giáo là thép hình đóng chắc vào đất nền làm cột hoặc chống tựa vào bệ móng, phía trên có các tầng giằng ngang, cao độ mỗi tầng giằng tương ứng với vị trí sàn công tác của mỗi đợt đổ bê tông. Dạng cấu tạo phổ biến và kinh tế là sử dụng các kết cấu vạn năng loại YUKM hoặc Bailey, các kết cấu này có kích thước định hình được lắp dựng trên sàn đạo đóng trước làm móng hoặc tựa trên hệ cọc ván của vòng vây. Khi đổ bê tông thân trụ có chiều cao tương đối lớn, tiết diện thân trụ không thay đổi, việc xây dựng đà giáo gặp khó khăn có thể khắc phục bằng biện pháp sử dụng bộ ván khuôn thép luân chuyển để đổ bê tông cho từng đốt trụ, đổ bê tông xong đốt dưới ván khuôn được dỡ ra và kéo lên lắp cho đốt trên gọi là bộ ván khuôn di chuyển luân lưu. 6.2.4. Đà giáo và ván khuôn xà mũ trụ: Thi công xà mũ sau khi đã đổ bê tông thân trụ, trong thân trụ để cốt thép chờ liên kết với xà mũ. - Trường hợp trụ thấp: Sử dụng hệ đà giáo của thân trụ để làm trụ tạm, dùng một số dầm gác lên đỉnh các trụ tạm theo hướng chiều dài xà mũ. Dưới các điểm kê giữa dầm dọc và đỉnh trụ tạm đặt các nêm gỗ để hạ đà giáo, rải các xà ngang lên trên dầm dọc và lát ván đáy lên trên xà ngang. - Trường hợp trụ cao: Sử dụng kết cấu đà giáo mở rộng trụ. Khi đổ bê tông thân trụ tạo sẵn một số lỗ để lắp thanh cường độ cao liên kết các thanh của kết cấu đà giáo mở rộng trụ. Đối với phần công xon của xà mũ thường tạo vát nhằm giảm dần chiều cao về phía đầu hẫng. Để tạo mặt dốc theo chiều vát này cho ván đáy người ta dùng các thanh dầm đặt nghiêng theo độ vát của mặt đáy sau đó trên mặt dầm mới đặt hệ xà ngang và ghép ván khuôn. Hình 6.7- Ván khuôn di chuyển luân lưu Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 158 Lắp dựng xong ván đáy thì tiến hành lắp dựng cốt thép, ván khuôn thành tạo khuôn để đổ bê tông xà mũ trụ. 6.2.5. Tổ chức đổ bê tông trụ cầu: Có thể tổ chức đổ bê tông liên tục trong một đợt cho hết chiều cao thân trụ hoặc chia thành nhiều đốt và đổ thành nhiều đợt, tuỳ theo chiều cao thân trụ và cấu tạo của ván khuôn. Tiến hành thi công xà mũ trụ sau khi đã bóc dỡ ván khuôn thân trụ. Dựng khung cốt thép trước tiếp theo lắp đà giáo và sau cùng là ghép ván khuôn. Bề mặt ván khuôn quét lớp chống dính bám. Xung quanh khung cốt thép buộc nhiều các con đệm bằng vữa xi măng mác cao để khống chế chiều dày bảo vệ cốt thép. Xung quanh ván khuôn bố trí các cửa sổ vệ sinh và của sổ kiểm tra vữa một cách hợp lý. Ngoài biện pháp dùng xe bơm bê tông có sẵn ống vòi voi của máy đưa sâu vào trong ván khuôn để rải vữa, các biện pháp cấp vữa khác đều phải có ống vòi voi để rải vữa đảm bảo chiều cao vữa rơi từ miệng ống đến mặt bê tông không vượt quá 1,5m. Đối với những trụ ở trên cạn có thể tổ chức đổ bê tông bằng thùng chứa cần cẩu hoặc xe bơm bê tông chuyên dụng. Đối với những trụ nằm trong khu vực ngập nước nên tổ chức cấp vữa bằng máy bơm, có thể dẫn ống bơm lên tận sàn công tác trên miệng ván khuôn, trút rải vữa thông qua phễu chứa và ống vòi voi, hoặc bơm ra rồi dùng xe bơm chuyển tiếp lên trên cao. 6.3. Thi công mố, trụ cầu lắp ghép và bán lắp ghép Mố, trụ lắp ghép và bán lắp ghép trong đó bệ móng và xà mũ đúc tại chỗ, không phải là dạng được sử dụng phổ biến nhưng nếu xây dựng trong những trường hợp sau đây thì sẽ rất phù hợp: - Cần đẩy nhanh tiến độ thi công, sau khi lắp ghép yêu cầu mố, trụ phải chịu lực ngay để lao lắp kết cấu nhịp. - Kết cấu có dạng thanh mảnh, khó lắp dựng ván khuôn. - Mặt bằng thi công hạn chế. - Cầu cạn có số lượng lớn các trụ đồng dạng, có thể tổ chức chế tạo hàng loạt. - Có dự ứng lực trong kết cấu trụ. Những đặc điểm của mố, trụ lắp ghép và bán lắp ghép liên quan đến việc lựa chọn biện pháp thi công gồm: - Cấu kiện có trọng lượng lớn, yêu cầu thiết bị cẩu trục có sức nâng tương ứng. - Cấu kiện đúc sẵn dễ bị nứt gẫy trong khi vận chuyển, cẩu lắp vì vậy cần tuyệt đối tuân theo những vị trí móc cẩu và kê chèn đã qui định. - Phải thực hiện mối nối ướt với yêu cầu đảm bảo lắp ráp chính xác, liên kết liền khối giữa bê tông mới và bê tông cũ khắc phục được những ảnh hưởng của co ngót và nhiệt độ. - Do số lượng cấu kiện đúc sẵn lớn cần hạn chế số lượng chủng loại và đảm bảo khả năng có thể lắp lẫn (tức là khả năng có thể lắp được ở bất cứ vị trí tương tự nào) của kết cấu. - Cấu kiện đúc sẵn phải có bộ phận hỗ trợ định vị và gá lắp tạm thời, đảm bảo giữ cố định các bộ phận với nhau trước khi mối nối tham gia làm việc. Kết cấu hỗ trợ gá lắp phải đáp ứng yêu cầu tháo tải dễ dàng. 6.3.1. Phân chia kết cấu mố, trụ thành những cấu kiện đúc sẵn: Việc phân chia cấu kiện cần dựa trên những đặc điểm và yêu cầu thi công đối với mố, trụ lắp ghép đã nêu trên. Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 159 Đối với mố, trụ nặng làm việc chủ yếu theo lực nén dọc, các khối liên kết với nhau bằng vữa mác cao, tránh trùng mạch vữa đứng. Ngoài một số khối đặc biệt như đầu trụ, đuôi mố còn lại nên cấu tạo khác khối có kích thước và hình dạng giống nhau là khối hình hộp, trọng lượng mỗi khối đảm bảo phù hợp với sức nâng của cần cẩu ở tầm với xa nhất có thể tiếp cận được đến vị trí thi công. Giữa các khối xây cần đặt chi tiết chống cắt. Các móc cẩu bố trí nằm sâu vào trong hốc để không phải có động tác cắt tẩy chúng đồng thời không làm ảnh hưởng đến kích thước của mạch vữa. Khi thân trụ có kích thước lớn, khối xây có thể cấu tạo dạng hộp rỗng sau mỗi lần ghép các khối của một tầng thì đổ vữa bê tông lấp lòng. 6.3.2. Biện pháp gá lắp các khối mố trụ: a) Biện pháp móc cẩu: Đối với tấm tường dùng dây hai nhánh móc vào móc cẩu chôn sẵn trên đỉnh tường để treo khi cẩu lắp. Đối với khối xây phải bố trí ba hoặc bốn móc cẩu đặt trong hố nằm sâu vào trong mặt bê tông để đảm bảo giữ thăng bằng khi cẩu lắp và đặt xuống. Đối với các dạng cột cẩu theo phương thẳng đứng, việc bố trí móc cẩu trên đỉnh cột phức tạp hơn so với kết cấu dạng tường và dạng khối. Có ba cách móc cẩu trên đầu cột:  Cách thứ nhất là dùng dây cáp số 8 buộc theo kiểu thòng lọng và quàng vào đầu cột, xung quanh đầu cột dùng ván gỗ chèn đệm để không cho dây cáp tì trực tiếp vào bê tông.  Cách thứ hai dùng kẹp càng cua, thiết bị này có thể dùng cho cột có trọng lượng dưới 50kN.  Cách thứ ba là để lỗ xuyên qua thân cột và dùng thanh Maccaloy để lắp tai cẩu rời sau đó dùng đòn gánh để cẩu cột. Đối với xà mũ phải cẩu nằm ngang, treo vào đòn gánh bằng bốn nhánh dây treo thẳng đứng hoặc với góc xiên nhỏ rồi treo đòn gánh lên móc cẩu bằng dây treo hai nhánh. b) Biện pháp dựng cột và tấm tường: Cột và tường được vận chuyển đến vị trí lắp ráp ở tư thế nằm ngang, để cẩu đặt vào rãnh chờ hoặc hố chờ, trước tiên phải dựng và cẩu nâng lên theo phương thẳng đứng. Có hai phương pháp cẩu dựng là phương pháp quay quanh một điểm tựa cố định và phương pháp quay trượt: - Phương pháp dựng một điểm tựa là để cấu kiện tì lên trên thanh kê tà vẹt (hoặc đệm bao tải dày) không được để cấu kiện tựa trên nền đất hoặc sàn cứng, cẩu nâng một đầu lên. - Phương pháp quay trượt là chân cột cho đặt lên một tấm trượt, bên dưới tấm trượt có con lăn, khi nâng đầu cột, chân cột cùng với tấm trượt con lăn tự động tiến theo hướng thẳng với điểm móc cẩu. Khi cẩu dựng buộc dây thừng vào vị trí móc cẩu để hỗ trợ cho việc điều chỉnh. c) Kỹ thuật gá lắp và thực hiện mối nối ướt: - Lắp đặt các khối xây: Mạch vữa giữa các khối xây của trụ đặc lắp ghép có chiều dày không được nhỏ hơn 2cm. Dựng đoạn thanh chống cắt ở hai phía đầu trụ. Bề mặt của khối xây phải được vệ sinh sạch và tưới ẩm, dùng ba miếng thép chiều dày 2cm, kích thước mỗi cạnh 4 cm đặt ở ba điểm cách xa nhau trên mặt bê tông lớp dưới sau đó rải đều một lớp vữa ngập kín các tấm thép đệm. Cẩu đặt chính xác từng khối kê trên các miếng thép đệm. Chỉ được đặt khối xây xuống một lần, sau khi đã đặt xuống thì không cẩu nhấc lên nữa, nếu phải đặt lại thì gạt bỏ lớp vữa đã rải và thay bằng Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 160 lớp vữa mới. Miết phẳng vữa ở các mạch ngang. Dùng thừng chèn phía ngoài các mạch đứng và rót vữa vào bên trong các khe hở. Nối dài thanh chống cắt bằng liên kết hàn, các đoạn nối đảm bảo đầu thanh lúc nào cũng phải nhô cao hơn mặt bê tông 50cm. Lần lượt xếp chồng các khối xây lên nhau, cứ ba tầng lại phải kiểm tra cao độ ở các góc một lần, nếu bị lệch dùng nêm đóng vào mạch ngang để chỉnh cao độ lên. Gỡ bỏ dây thừng chèn ngoài các mạch đứng và dùng vữa mác cao miết lại mạch. Đối với các khối hình hộp rỗng tiến hành lắp các khối kết hợp với đổ vữa bê tông lấp lòng bên trong. Các khối kê lên nhau bằng miếng thép đệm dày 2cm và để giữ không cho vữa bê tông lấp lòng chảy ra ngoài phải dùng dây thừng chèn chặt và kín phía ngoài các mạch ngang và mạch đứng. Rót vữa xi măng cát vào khe hở bên trong các mạch đứng. - Lắp dựng các cột đứng: Cột đứng được dựng trong hố chờ của bệ móng, để cố định đỉnh cột người ta sử dụng đà giáo dẫn hướng dựng quanh trụ hoặc dùng dây neo có tăng đơ neo giằng ở bốn phía của cột. Hố chờ có dạng hình chậu bốn cạnh được vệ sinh bề mặt trước khi dựng cột. Tại tim hố chờ đặt miếng đệm thép dày 2cm, kích thước 55cm (đối với cột có trọng lượng đến 50kN) để làm điểm tựa quay chỉnh cột. Cẩu dựng cột theo phương thẳng đứng và đặt vào đúng tim hố chờ, chỉnh cho mặt cột song song với các trục ngang và trục dọc của tim cầu, lắp dây neo, thả bốn nêm thép vào bốn mặt của hố chờ và chỉnh cho cột thẳng đứng chỉnh đến đâu cố định bằng dây neo tăng đơ đến đấy, chỉnh theo từng phương một, khi chỉnh để các nêm tự tụt xuống chèn vào chân cột. Khi nào cột đạt vị trí thẳng đứng thì đóng chặt chân nêm và tháo bỏ móc treo vào cần cẩu. Đổ bê tông hố chờ gồm hai bước:  Bước một đổ vữa Sikagrout chèn ngập chân cột,  Bước hai đổ vữa bê tông đầy hố chờ và dùng đầm dùi đầm cho nổi hồ xi măng, hoàn thiện bề mặt tạo dốc chảy ra xung quanh. Sau một ngày thì tháo bỏ nêm và đổ lấp chân nêm. Khi cường độ bê tông đạt 70% so với thiết kế thì tháo bỏ giằng chống và lắp dựng cột bên cạnh, dùng cột đã dựng để làm neo. Đối với cột nghiêng của mố chân dê, tiến hành dựng hàng cột đứng trước sau đó dựa vào hàng cột đứng đã dựng để cố định tạm thời cho hàng cột nghiêng. Nếu cả hai hàng cột nghiêng vào nhau phải dựng đà giáo để đỡ tạm các hàng cột. - Lắp các khối xà mũ: Các khối của xà mũ được đặt gá trên đà giáo trước khi đổ bê tông chèn mối nối. Đối với các cột tròn, đà giáo dựng trên các trụ tạm bằng kết cấu MYK hoặc YUKM. Đối với cột dạng chữ nhật hoặc lục lăng đà giáo dựng trên kết cấu xà kẹp, kẹp vào các đầu cột đã dựng. Ngay phía dưới đáy xà mũ ở xung quanh thân cột phải dùng ván ghép sát vào mặt cột hoặc có thể dùng dây thừng chèn chặt và kín để vữa bê tông mối nối không bị chảy ra ngoài. Sau khi bê tông mối nối ninh kết thì bóc dỡ vật liều chèn và miết phẳng bằng vữa xi măng. Nếu xà mũ cắt thành các đốt thì mối nối giữa các đốt phải được kéo dự ứng lực. 6.4. Thi công đá kê gối: Đá kê gối có cấp bê tông cao hơn bê tông của xà mũ và được tăng cường các lưới thép chịu lực cục bộ với mật độ dày. Vị trí của các đá kê phải đảm bảo chính xác. Do vậy đá kê được thi công sau khi đã hoàn thành thi công tất cả mố và trụ. Trước khi đổ bê tông cần phải đục tẩy sửa cho đáy hố tương đối bằng phẳng, dùng bàn chải sắt đánh sạch váng ximăng bám trên bề mặt bê tông và rửa bằng vòi nước có áp sau đó vét sạch nước đọng. Bộ môn Cầu Đường – Đại học Vinh Bài giảng xây dựng cầu 1 - Đặng Huy Khánh 161 Áp dụng biện pháp đo đạc định vị thích hợp để xác định vị trí tim ngang chung của các gối và tim dọc của từng gối, những vị trí này được đánh dấu bằng vệt sơn kẻ trên mặt xà mũ. Bê tông đá kê có độ sụt cao, đổ từng lớp và đặt lưới thép lên trên mỗi lớp, lưới thép buộc gá vào cốt thép chờ để khống chế khoảng cách giữa các lớp lưới. Đầm bằng đầm dùi kết hợp với vỗ xung quanh thành ván khuôn. Bulông chôn được liên kết sẵn vào tấm thép đệm của thớt dưới và khi đã đặt hết các lưới thép cục bộ thì đặt tấm thép đệm này, chỉnh cho tim của nó trùng với đường tim gối, chỉnh cao độ ở bốn góc bằng nhau và bằng cao độ thiết kế thì hàn chấm cố định vào cốt thép chờ. Bê tông đổ đầy cao ngang mặt tấm thép và ép nhồi cho vữa chèn vào chèn kín đáy bản. Hoàn thiện mặt đá kê bằng cách vuốt vữa tạo dốc nghiêng ra xung quanh để nước và váng xi măng không đọng trên bề mặt bê tông. * Tài liệu tham khảo: [1]. Xây dựng cầu, Nguyễn Văn Nhậm và các tác giả, Nhà xuất bản GTVT Hà Nội 1998. [2]. Kỹ thuật lắp ráp cầu - Bộ GTVT - Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp Hà Nội 1987. [3]. Quy trình Thi công và nghiệm thu cầu cống, Bộ GTVT số 266/QĐ-2000 . [4]. Giáo trình thu công cầu, Tập 1, Chu Viết Bình, Nhà xuất bản GTVT Hà Nội 2008. * Câu hỏi ôn tập: Câu 1: Nêu ý nghĩa và các hình thức phân chia khối đổ bê tông của mố nặng chữ U. Câu 2: Biện pháp lắp dựng khung cốt thép của mố chữ U bê tông cốt thép. Qui cách cốt thép chờ và biện pháp lắp dựng. Câu 3: Đặc điểm thi công các loại mố vùi thân đặc, mố vùi thân tường. Câu 4: Cấu tạo và cách lắp dựng ván khuôn của mố chữ U bê tông cốt thép. Câu 5: Biện pháp tổ chức đổ bê tông thân mố nặng chữ U. Câu 6: Cấu tạo và cách lắp dựng ván khuôn cố định trụ đặc thân hẹp. Câu 7: Vai trò của đà giáo trong thi công trụ và cấu tạo của các dạng đà giáo. Câu 8: Thế nào là ván khuôn di chuyển luân lưu, hoạt động như thế nào. Câu 9: Tổ chức đổ bê tông trụ cầu nằm trong khu vực ngập nước. Câu 10: Biện pháp thi công lắp ghép các dạng trụ cầu thân đặc, thân cột ----------------------------- & END & ------------------------------