GS. Nguyễn viết Trung Chương 8: Công nghệ thi công cầu vòm ống thaesp nhồi bê tông

117
CHƯƠNG 8
CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊTÔNG

8.1. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ
Tuỳ theo đặc điểm địa hình tại vị trí công trình và tuỳ thuộc chiều dài vượt nhịp của vòm,
lập hồ sơ thiết kế phương án tổ chức thi công chi tiết tương ứng với những thiết bị thi công
hiện hữu.
Các đoạn vòm được gia công đồng loạt trong phân xưởng với chiều dài từ 2-3m để dễ dàng
vận chuyển đến công trường (thường không dài quá 12m). Tại công trường các đoạn vòm
được hàn nối lại thành các cung vòm thi công. Chiều dài các cung vòm được xác định dựa vào
phương án thi công đã lập và năng lực thiết bị cẩu sử dụng thi công. Các đoạn vòm sau khi
nối phải đảm bảo phẳng.

Biên vòm

Cấu tạo chõ nối biên vòm với giằng ngang
Hình 8.1 Thi công vành vòm

Công tác hàn nối, đối với loại ống đường kính nhỏ có thể hàn điểm để định vị, với loại ống
có đường kính lớn có thể dùng mẫu thép để hàn cố định tạm thời ở phía ngoài thành ống, cự li
các điểm cố định khoản 300mm nhưng không ít hơn 3 điểm. Trong quá trình hàn nối đầu ống
thép nếu thấy chỗ mối hàn xuất hiện có xuất hiện vết nứt nhỏ thì phải tẩy bỏ đi hết và hàn lại.
Để đảm bảo chất lượng chỗ hàn nối có thể đặt ống lót phụ vào chỗ mạch nối ở bên trong ống,
độ rộng của ống lót là 20cm, khe hở giản nở cách thành trong ống là 0.5mm. Tất cả các mối
hàn đều phải được kiểm tra chất lượng đường hàn bằng máy siêu âm.
8.2. CÔNG NGHỆ NHỒI BÊTÔNG VÀO ỐNG.
Khi áp dụng rộng rãi kết cấu ống thép nhồi bê tông cần có những công nghệ sản xuất mang
tính công nghiệp để nhồi bêtông vào ống đảm bảo độ bền và tính đồng nhất cao của lõi

dưới 350mm. Vỏ ống thép được giữ cố định vào bàn rung, bàn rung dao động điều hoà với
một chế độ tính toán mà không làm cho cốt liệu bê tông bị phân tầng. Bê tông được rót từ từ
vào ống qua phễu cho đến khi đầy vỏ ống đang rung đồng thời được đầm nén. Đối với những
cấu kiện không thể đặt vào bàn rung thì ta gắn những động cơ rung dọc theo thành ống thép
nhờ vào các giá đỡ được thiết kế cố định trước trên thành ống hoặc có thể trượt theo thành
ống theo tốc độ đổ bêtông. Chế độ rung được xác định bởi trị số của biên độ, tần số và thời
gian rung. Phạm vi làm việc của máy đầm rung ngoài có hiệu quả nhất là biên độ rung ngang
của ống thép là 0.3mm, biên độ đó có thể đo bằng đồng hồ bách phân. Thời gian rung không
dưới 1 phút, mỗi lần đổ bêtông phải khống chế độ cao còn trong phạm vi có hiệu quả của đầm
rung và là 2-3m dài của ống.
5. Dùng bê tông tự đầm: bê tông tự đầm (BTTĐ) không cần phải đầm chặt mà hỗn hợp
vẫn được đổ đầy, không bị phân tầng. Đặc tính này cho phép BTTĐ ứng dụng thuận lợi trong
trường hợp kết cấu có cốt thép dày đặc và khó đầm chặt. Tại công trình đổ bê tông theo lớp
không cần phải đầm, vừa tiết kiệm thời gian vừa không gây tiếng ồn.
Sự phát triển của BTTĐ được bắt đầu từ năm 1983 tại Nhật Bản, sau đó các nước châu
Aõu như : Hà Lan, Thuỵ Điển, CHLB Đức, v,v,... tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện. Đến nay
đã có nhiều công trình trên thế giới sử dụng vật liệu BTTĐ và cho khả năng khai thác tốt,
trong đó có cầu Waal dự ứng lực tại Hà Lan.
Cấp phối cơ bản của BTTĐ cần đáp ứng được một số điều kiện quan trọng: Hàm lượng bột
mịn (hạt có kích thước nhỏ hơn 0.125mm) từ 520 đến 560 kg/m3. Thường người ta tăng bột
GS. Nguyễn viết Trung Chương 8: Công nghệ thi công cầu vòm ống thaesp nhồi bê tông

119
mịn này bằng tro bay (FA), bột đá vôi ,v.v.,.. Để tăng dẻo cho hỗn hợp BTTĐ người ta dùng
phụ gia thế hệ mới dựa trên polycarboxylates (Ví dụ về các phụ gia có ở thị trường Việt nam:
Sika Vícicrete-3300 và Sika Vícicrete-10-TT). Do BTTĐ rất nhạy với sự thay đổi lượng
dùng nước cho nên người ta thường sử dụng chất ổn định (ví dụ polysacharide).
8.3. LẮP ĐẶT CHÂN VÒM.
Lắp dựng chân vòm vào vị trí mố (trụ), tăng cường chống đỡ và cố định chân vòm vào mố
(trụ). Cho đặt thêm các chân chống đỡ tại vị trí sườn vòm tiếp giáp với chân vòm để tăng

cẩu sử dụng có thể lắp nguyên cả sườn vòm hoặc chia vòm thành nhiều cung vòm nhỏ. Trong
điều kiện cho phép làm đường công vụ thì có thể dùng một cẩu, nếu dùng xà lan thì cần hai
cẩu.
Đặc điểm cẩu lắp: sườn vòm là kết cấu liên tục và đối xứng do đó việc cẩu lắp cũng cần
thực hiện đối xứng. Khi chia sườn vòm thành nhiều cung vòm thì việc lắp đặt phải tiến hành
đồng thời từ 2 phía của mỗi sườn vòm. Lắp xong sườn vòm thứ nhất đến sườn vòm thứ hai,
không nên lắp đồng thời cả 2 sườn vòm để tránh va quệt trong quá trình cẩu lắp.
Khi cẩu lắp chú ý giảm bớt biến dạng do tác động của tải trọng cẩu lắp, vị trí của điểm cẩu
lắp phải được xác định qua kiểm tra khả năng cường độ chịu lực và tính ổn định của bản thân
vòm. Khi cần thiết phải có biện pháp gia cường tạm thời trong khi cẩu lắp.
Trong quá trình cẩu lắp cần bịt kín các đầu ống đề phòng các vật lạ rơi vào trong ống.
Oỏng thép sau khi lắp cần kiểm tra, những sai lệch phải trong phạm vi cho phép. Hình 8.3. Cẩu lắp vành vòm
5.5. CÔNG TÁC BƠM BÊTÔNG TRONG ỐNG THÉP SƯỜN VÒM.
Vấn đề kỹ thuật cơ bản của việc bơm bêtông là ở việc đảm bảo cho mặt cắt sườn vòm được
lấp đầy bêtông với độ đồng nhất cao trên suốt chiều dài vòm và đảm bảo cho kết cấu ổn định
trong quá trình thi công. Để đáp ứng yêu cầu nêu trên cần tuân thủ một số điểm sau đây:
1. Không tạo mạch dừng thi công ở lõi bêtông. Điều này ngoài việc nhằm đảm bảo cho
bêtông có độ đồng nhất cao còn là điều kiện bắt buột để bơm bêtông từ hai phía chân vòm.
2. Tạo cân bằng áp lực bên trong ống thép với áp suất khí quyển bên ngoài. Điều này
đảm bảo bêtông tông được lấp đầy lòng ống thép với độ đồng nhất cao đồng thời tránh nguy
hại kết cấu khi bơm ở áp lực cao. Có thể mở một vài lỗ có van khoá ở mặt trên của ống thép
sườn vòm. Mức độ lấp đầy bêtông trong lòng ống được đánh giá thông qua mức độ phung
trào bêtông ở cửa thoát. Ngoài ra còn có thể tính toán thể tích lòng ống thép so với lượng
bêtông đã bơm vào lòng ống.
GS. Nguyễn viết Trung Chương 8: Công nghệ thi công cầu vòm ống thaesp nhồi bê tông

121


Cầu vòm làm bằng ống thép nhồi bê tông
(đang thi công)