Bộ giáo dục và đào tạo
Bộ xây dựng
Trờng đại học kiến trúc hà nội
PH
M VN C
NG
KHểA: 2008-2011; L
P
CH08X
QUI TRèNH THI CễNG SN Bấ TễNG
NG LC
TR
C CNG SAU Cể BM DNH
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
CHUYấN NGNH XY DNG DN DNG V
CễNG NGHIP
Mã số: 60.58.20
NGI HNG DN KHOA HC
TS. TR
NH QUANG VINH
Hà Nội - 2011
Bộ giáo dục và đào tạo
Bộ xây dựng
Trờng đại học kiến trúc hà nội
PH
M VN CNG
QUI TRèNH THI CễNG SN Bấ TễNG
NG LC
TR
C CNG SAU Cể BM DNH
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

đợc toàn bộ các tổn hao ứng suất do các nguyên nhân xẩy ra trong quá trình thi
công và sử dụng kết cấu. Ông đã căng các sợi thép có giới hạn bền (trớc thời điểm
bị kéo đứt) fu = 17000kG/cm2 và để gây ứng lực trớc trong bê tông, ứng suất trong
cốt căng đã đạt đến giá trị fp = 10000 kG/cm2 bằng 70-80% giới hạn bền (fu).
11
Trong trờng hợp này biến dạng của thép căng sau đã bị trừ đi tổng các giá trị biến
dạng do các tổn hao xẩy ra trong quá trình căng và chịu lực có thể lên tới 0,0008
(0,08%) vậy biến dạng còn lại trong cốt thép căng có giá trị: 0,005-0,0008 = 0,0042
tơng ứng với ứng suất còn tồn tại trong cốt thép để gây ứng lực trớc trong bê tông
là:
= E. = 2100000 x 0,0042 = 8600 kG/cm2 (860 Mpa)
Kết quả thí nghiệm cho thấy ứng suất nén trớc trong bê tông vẫn còn tồn tại với
một giá trị đủ để cân bằng từng phần hay toàn bộ các ứng suất kéo trong kết cấu khi
chịu tải
q
p
q
P

t
p

c
p

c
q

t
q

Hình 1.5 Bãi đỗ xe sử dụng hệ sàn bê tông ứng lực trớc (tác giả su tầm)
Công nghệ căng cốt thép cũng đợc cải tiến, ngày một hiện đại. Các kích thủy lực
có công suất lớn cho phép căng đồng thời hàng chục bện, bó cáp với lực căng từ 200
tấn đến 600 tấn có hành trình của kích từ 1,25m đến 1,5m. Thậm chí cùng một lúc
có thể căng 2, 3 bệ với tổng lực căng tới 1200 tấn và 2400 tấn.
Trong lĩnh vực xây dựng nhà cao tầng, sử dụng bê tông ƯLT cho phép tăng kích
thớc lới cột, hoặc giảm chiều dày sàn, khối lợng thép cũng giảm đáng kể. Các ô
sàn phẳng không dầm khẩu độ tới 15,6m mà chiều dày bê tông ƯLT đúc sẵn, mỗi
tấm sàn phẳng có trọng lợng từ 300 tấn đến 800 tấn cũng đợc phổ biến ở châu Âu.
14





















Điều Hành Đại học Quốc Gia Hà Nội đợc các đơn vị thiết kế, đơn vị thi công và
giám sát trong nớc thực hiện nó đánh dấu bớc phát triển mới trong lĩnh vực xây
dựng nhà cao tầng ở Việt Nam.
Năm 1998, Tổng công ty VINACONEX đã nhập công nghệ bê tông ứng lực trớc
tiền chế của nớc Cộng Hoà Pháp để sản xuất dầm sàn nhẹ cho xây dựng nhà ở (hệ
PPB) tại Nhà máy bê tông Xuân mai. Sản phẩm này hiện nay đã đợc áp dụng rộng
15
rãi tại Hà Nội và đặc biệt đã phát triển để xây dựng trên 10.000 căn nhà sàn vợt lũ
tại các tỉnh ĐBSCL. Tơng lai sẽ phát triển tại dự án nhà ở tái định c công trình
Thuỷ điện Sơn La.
Năm 1999, Liên doanh VINAROSE (hợp tác giữa VINACONEX và hãng
RONVEAUX - Vơng quốc Bỉ) đã hợp tác triển khai công nghệ bê tông ứng lực
trớc tại Nhà máy bê tông và xây dựng Xuân Mai để sản xuất các cấu kiện vợt
khẩu độ lớn bằng phơng pháp căng kéo trớc phục vụ cho xây dựng nhà ở dân
dụng, nhà công nghiệp, sân vận động và đặc biệt sản xuất dầm cầu phục vụ cho giao
thông Phạm vi áp dụng rất rộng rãi, giải quyết hầu hết các phơng án xây dựng
hiện đại mang tính công nghiệp cao.
Cho đến nay nhiều nhà cao tầng, các công trình công nghiệp, công trình công
cộng đã và đang đợc các đơn vị thiết kế, xây dựng trong nớc ứng dụng công nghệ
bê tông ứng lực trớc ngày càng có hiệu quả:
Trung tâm thơng mại Hằng Hải quốc tế 21 tầng trong đó có 2 tầng hầm với tổng
diện tích sàn trên 10000m
2
.
Hệ khung công son có độ vơn 8m và 12m đỡ khán đài cung thể thao tổng hợp
Quần Ngựa Hà Nội, chung c cao tầng 27 Huỳnh Thúc Kháng
Hình 1.7 Cao ốc Đất Phơng Nam sử dụng hệ dầm sàn bê tông ứng lực trớc căng
sau (tác giả su tầm)
16
Hình 1.8 Công trình Becamex tower sử dụng hệ dầm sàn bê tông ứng lực trớc căng

một sự kết hợp lý tởng giữa hai loại vật liệu hiện đại có cờng độ cao.
So với BTCT thờng, BTCT ứng suất trớc có các u điểm cơ bản sau:
- Cần thiết và có thể dùng đợc thép cờng độ cao.
ng suất trong thép thông thờng giảm từ 100 đến 240Mpa nh vậy để phần ứng
suất bị mất đi chỉ là một phần nhỏ của ứng suất ban đầu thì ứng suất ban đầu của
thép phải rất cao, vào khoảng 1200 đến 2000Mpa. Để đạt đợc điều này thì việc sử
dụng thép cờng độ cao là thích hợp nhất.
Cần phải sử dụng bê tông cờng độ cao trong BTCT ƯLT vì loại vật liệu này có
khả năng chịu kéo, chịu cắt, chịu uốn cao và sức chịu tải cao. Bê tông cờng độ cao
ít xảy ra vết nứt do co ngót, có mô đun đàn hồi cao hơn, biến dạng do từ biến ít hơn,
do đó ứng suất trớc trong thép sẽ bị mất ít hơn. Việc sử dụng bê tông cờng độ cao
sẽ làm giảm kích thớc tiết diện ngang của cấu kiện. Việc giảm trọng lợng của cấu
kiện, vợt nhịp lớn hơn sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.
- Có khả năng chống nứt cao hơn (do đó khả năng chống thấm tốt hơn). Dùng
BTCT ƯLT, ngời ta có thể tạo ra các cấu kiện không xuất hiện các khe nứt trong
vùng bê tông chịu kéo hoặc hạn chế sự phát triển bề rộng của khe nứt khi chịu tải
trọng sử dụng.
- Có độ cứng lớn hơn (do đó có độ võng và biến dạng bé hơn).
18
1.4 Một số giải pháp thi công bê tông cốt thép ứng lực trớc [3]
Hiện nay bê tông ứng lực trớc tiền chế đợc sản xuất theo hai phơng pháp: kéo
căng trớc và kéo căng sau
1.4.1 Phơng pháp căng trớc
Phơng pháp này thờng sử dụng cho quy trình sản xuất các cấu kiện đúc sẵn.
Cốt thép ƯLT đợc neo một đầu cố định vào bệ còn đầu kia đợc kéo ra với lực kéo
N. Dới tác dụng của lực N, cốt thép đợc kéo trong giới hạn đàn hồi và sẽ giãn dài
ra một đoạn, tơng ứng với các ứng suất xuất hiện trong cốt thép. Khi đó, đầu còn
lại của cốt thép đợc cố định nốt vào bệ. Đổ bê tông, đợi cho bê tông đông cứng và
đạt cờng độ cần thiết thì buông cốt thép. Nh một lò so bị kéo căng, các cốt thép
này có xu hớng co ngắn lại và thông qua lực dính giữa thép và bê tông, cấu kiện sẽ

Hình 1.10 Sơ đồ phơng pháp căng sau [3]
a - Trong quá trình căng; b - Sau khi căng
1 - Cốt thép ƯLT; Cấu kiện BTCT; 3 - ống rãnh
4 - Thiết bị kích; 5 - Neo
Tùy thuộc vào thể loại kết cấu, loại cốt thép và phơng pháp thi công trong công
nghệ căng sau còn đợc phân biệt nh sau:
1.4.2.1 Phơng pháp căng ngoài kết cấu [2]
20
Phơng pháp này sử dụng cho các kết cấu chịu kéo nh thành bể chứa, tháp chứa
với việc căng thép liên tục theo vòng xoắn ốc, trong gia cờng, sửa chữa kết cấu, kể cả
những kết cấu đặc biệt nh tháp vô tuyến truyền hình
Hệ thống vì kèo Hội trờng Ba Đình trớc đây đợc xây dựng bằng bê tông cốt
thép có khẩu độ 21m từ thập kỷ 60 thế kỷ trớc. Do quá trình tăng tải mái khi sửa
chữa, chống thấm nên các thanh chịu kéo bị nứt hàng loạt. Nhằm khắc phục việc phát
triển vế nứt đã tiến hành gây ứng lực nén ngoài cho các thanh chéo và thanh cánh hạ.
Việc gây ứng lực nén trong bê tông đợc tiến hành theo các bớc:
- Xác định lực căng cần thiết sao cho đủ để không cho các vết nứt phát triển và mở
rộng. Bằng tính toán với nhiều sơ đồ tải trọng trong đó có các lực nén sau, để lựa
chọn phơng án tối trong trình tự căng mà không ảnh hởng đến biến dạng của cả
hệ vì kèo.
- Lựa chọn cốt thép căng, vì lực căng cần thiết không quá lớn nên có thể dùng thép
thanh nhóm AIII.
- Trong quá trình căng phải kiểm tra lực căng trong cốt thép căng ngoài và biến dạng
của bê tông các thanh gia cờng. Do vậy trên các thanh cốt căng và trên vùng gần
gối tựa dán các phiến điện trở để có thể xác định ngay đợc biến dạng thêm trong
kết cấu.
- Tiến hành có trình tự căng cho toàn bộ vì kèo.
- Kiểm tra kết quả gây ứng lực trớc trong thời gian 3 tháng sau xử lý trớc khi có
quyết định đa công trình vào sử dụng.
- Kết quả phơng án gia cờng vì kèo bằng phơng án căng ngoài hoàn toàn đạt

1.4.3 Một số công nghệ tạo ứng suất trớc ngoài hai phơng pháp căng trớc và
căng sau [3]
Ngoài 2 phơng pháp căng trớc và căng sau, trong BTCT ứng suất trớc còn sử
dụng một số phơng pháp sau
1.4.3.1 Sử dụng xi măng nở tạo ứng suất trớc trong bê tông
23
Theo phơng pháp này, trong quá trình ninh kết và phát triển cờng độ, xi măng
nở làm tăng thể tích, các cốt thép trong bê tông sẽ ngăn cản sự dãn nở của xi măng,
kết quả là trong bê tông có một lực nén khoảng 600-700Mpa.
Ngời ta có thể sử dụng loại xi măng đặc biệt cho sự trơng nở này. Song, thực tế
cũng có thể biến xi măng Pooclăng thông thờng thành loại xi măng đặc biệt này
bằng cách trộn thêm phụ gia aluminat và thạch cao. Loại xi măng trơng nở tự tạo
ứng suất trớc này dùng để chế tạo các kết cấu nh bể chứa, cầu tàu, cọc, dầm,
panen mái che cho nhà công nghiệp. Phơng pháp này còn gọi là phơng pháp hoá
học để tạo ƯLT.
1.4.3.2 Dùng kích ép ngoài để tạo ứng suất trớc:
Khác với 2 phơng pháp căng trớc và căng sau, kích đặt ở 2 đầu kết cấu không
dùng để kéo căng cốt thép ra mà dùng để ép chặt cấu kiện bê tông lại, cáp hoặc cốt
thép đợc neo vào các gối tựa. Sau khi bỏ kích ra, tạo ra trờng ƯLT luôn đợc duy
trì trong kết cấu.
Hình 1.13 Sơ đồ tạo ứng ƯLT bằng kích ép ngoài [3]
1 Cấu kiện BTCT ƯLT; 2 Kích; 3 Bệ tỳ
1.5 Vật liệu sử dụng cho bê tông ứng suất trớc [3]
1.5.1 Bê tông cờng độ cao
Bê tông ứng suất trớc yêu cầu sử dụng bê tông đạt cờng độ chịu nén cao trong
thời gian ngắn với cờng độ chịu kéo tơng đối cao hơn so với bê tông thông
thờng, độ co ngót thấp, tính từ biến thấp nhất và giá trị mô đun đàn hồi lớn. Theo
tiêu chuẩn n Độ IS:1343-1980, cờng độ chịu nén của khối lập phơng tại 28 ngày
tuổi là 40Mpa đối với cấu kiện căng trớc và 30Mpa đối với cấu kiện căng sau. Theo
tiêu chuẩn ACI318, bê tông đạt cờng độ chịu nén tại 28 ngày tuổi từ 27.58 đến

GPa
%
13mm
Loại cáp
15mm
195
2.5
Cờng độ chịu kéo
Tải trọng phá hoại nhỏ nhất
Mô đun đàn hồi
Độ dãn dài
Đờng kính danh nghĩa
Diện tích danh định
Khối lợng danh định
Cờng độ chịu cắt
1.5.3 Các vật liệu khác
Ngoài hai vật liệu chính là bê tông cờng độ cao và thép cờng độ cao còn có
một số vật liệu khác.
1.5.3.1 ng gen
Đối với bê tông ƯLT căng sau dính kết thì cần đặt sẵn ống gen trong bê tông. Có
hai loại ống gen thờng dùng:
- Loại bằng tôn mỏng 0,2-0,3mm có pha trì để giảm ma sát cuộn mép và cuốn theo
kiểu xoắn ruột gà .
- ng gen bằng các loại ống kim loại, ống tròn trơn có bề dày 2-4mm.
Yêu cầu ống gen là phải chống thấm tốt để giữ cho nớc xi măng không thấm vào
ống trong quá trình đổ bê tông và bảo vệ cáp, ống phải bền không bị h hỏng biến
dạng trong quá trình thi công. Tuy nhiên, ống lại phải mềm để đặt cong theo thiết kế
và ma sát giữa ống gen với cáp không đợc quá lớn.
26
H×nh 1.15 H×nh d¹ng mét sè èng gen (t¸c gi¶ su tÇm)

su tầm)
TT
Tên thiết bị
Đơn vị
Số lợng
1
Máy cắt cáp các loại
Cái
2
Máy ép neo
Bộ
3
Máy bơm dầu thủy lực
Cái
4
Kích thuỷ lực
Cái
5
Máy nén khí
Cái
6
Dụng cụ cầm tay các loại
Bộ
7
Máy bơm vữa
Bộ
8
Máy trộn vữa
Bộ
9