Giáo trình Thi công cầu

Chia sẻ: Lê Tính | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:403

Thêm vào BST

Báo xấu

893
lượt xem 380
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bộ Giáo trình Thi công cầu xuất bản lần này thay thế cho bộ giáo trình Thi công và sửa chữa cầu cống đã cũ không còn phù hợp với chương trình giảng dạy hiện nay. Bộ giáo trình gồm Tập 1 soạn theo chương trình Thi công cầu Phần 1 và Tập 2 theo chương trình Thi công cầu phần 2 dùng cho các lớp chuyên ngành Cầu Hầm, Cầu Đường, Cầu Đường sắt, Cầu đường KVO.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Thi công cầu

LỜI NÓI ĐẦU Bộ Giáo trình Thi công cầu xuất bản lần này thay thế cho bộ giáo trình Thi công và sửa chữa cầu cống đã cũ không còn phù hợp với chương trình giảng dạy hiện nay. Bộ giáo trình gồm Tập 1 soạn theo chương trình Thi công cầu Phần 1 và Tập 2 theo chương trình Thi công cầu phần 2 dùng cho các lớp chuyên ngành Cầu Hầm, Cầu Đường, Cầu Đường sắt, Cầu đường KVO và trong khi chưa có điều kiện biên soạn riêng cho những lớp không chuyên thì có thể sử dụng như tài liệu giảng dạy và học tập cho các lớp Đường bộ, Đườngsắt, Đường hầm &Metro. Giáo trình được biên soạn phù hợp với các học phần học hiện nay và cũng phù hợp với việc chuyển đổi sang đào tạo theo tín chỉ. Các chương trong giáo trình do các tác giả được phân công biên soạn và được Th.S. Nguyễn Văn Nhậm hiệu đính toàn bộ. Từng chương trong giáo trình được hoàn chỉnh từ các bài giảng trước đây đã cung cấp cho nhiều khoá sinh viên nên chúng tôi đã cố gắng sửa chữa, cập nhật những đóng góp từ các thày cô và sinh viên nhưng chắc chắn vẫn còn thiếu sót rất mong nhận được các ý kiến góp ý để lần xuất bản sau sẽ được tốt hơn nữa. Chúng tôi xin cám ơn PGS.TS. Trần Đức Nhiệm đã đóng góp những nhận xét xác đáng cho lần xuất bản đầu tiên này. Mọi ý kiến xin gửi về theo địa chỉ Chuvietbinhch@Yahoo.com , xin chân thành cám ơn. CÁC TÁC GIẢ
CHƯƠNG I NH NG KHÁI NI M CHUNG 1.1- ð I TƯ NG NGHIÊN C U VÀ N I DUNG C A MÔN H C. 1.1.1- Môn h c Thi công c u và ñ i tư ng nghiên c u c a môn h c. Xây d ng c u là m t chuyên ngành khoa h c k thu t t ng h p liên quan ñ n r t nhi u lĩnh v c, trong ñó thi công c u là m t b ph n c a ngành c u ch u nh hư ng nhi u nh t c a cu c cách m ng khoa h c công ngh hi n nay. Cùng v i s phát tri n chung c a khoa h c k thu t, công ngh thi công c u không ng ng ñ i m i và luôn c n ñu c nghiên c u ng d ng nh ng ti n b c a khoa k thu t ñ ngày càng hoàn thi n hơn. Thi công là giai ño n quan tr ng nh t c a m t d án xây d ng, thông qua các ho t ñ ng s n xu t c a con ngư i làm cho công trình ki n trúc t ý tư ng sáng t o th hi n trong b n v thi t k tr thành hi n th c v t ch t trên th c ñ a. S ra ñ i c a m t cây c u ch a ñ ng ư c v ng c a m t c ng ñ ng dân cư ñông ñúc, làm thay ñ i di n m o c a c m t vùng trong b c tranh phát tri n kinh t , xã h i và văn hóa. Ngay sau khi c t băng khánh thành, tr thành tài s n chung c a xã h i, chi c c u như m t cu n sách m ch a ñ ng các ki n th c, kinh nghi m và nh ng s ki n, hòa vào v i ñ i s ng xã h i. V i tu i th hàng trăm năm c a mình chi c c u là ch ng nhân c a bi t bao bi n c l ch s . B n thân công trình nói lên r t nhi u ñi u trong ñó th hi n trình ñ khoa h c công ngh không nh ng c a ñ i ngũ nh ng ngư i làm c u mà c a c m t n n khoa h c k thu t t i th i ñi m ñó. C u là m t công trình ki n trúc có t m vóc l n, có ñ u tư ban ñ u cao, chi m m t t tr ng ñáng k trong ngu n l c c a m t ngành hay c a m t ñ a phương. Công vi c thi công xây l p khó khăn và ph c t p c n t p trung trí tu và công s c c a nhi u ngư i trong m t th i gian dài có khi c xương máu và sinh m ng c a nh ng ngư i tham gia xây d ng. Các ho t ñ ng thi công tác ñ ng không ít ñ n môi trư ng và sinh ho t c a nhân dân. Quá trình thi công m t công trình c u thu hút s qua tâm c a r t nhi u ngư i, th m chí c a c toàn xã h i. Có th nh n ñ nh r ng, thi công c u không ch là m t ho t ñ ng s n xu t hay công ngh thu n túy mà nó còn mang nhi u y u t xã h i và nhân văn. ð có th tr thành m t k sư c u, ngư i h c ph i h i ñ ki n th c c a ba lĩnh v c trong ngành c u bao g m : thi t k , thi công và khai thác s a ch a. Ba lĩnh v c này như ba ñi m t a n ñ nh t o nên n n t ng ki n th c v ng ch c cho ho t ñ ng ngh nghi p c a m t chuyên gia xây d ng c u tương lai. Vi c phân chia ra các môn h c trong ngành c u ch có ý nghĩa giúp cho vi c truy n ñ t và ti p thu ki n th c ñư c thu n l i do ñó môn h c Thi công c u không ph i là m t môn khoa h c ñ c l p mà ch là m t lĩnh v c trong chuyên ngành Khoa h c xây d ng c u. ð i tư ng nghiên c u c a môn h c là : nh ng bi n pháp công ngh áp d ng ñ thi công cho t ng b ph n c a các lo i c u và t ch c ñ th c hi n nh ng bi n pháp ñó cho m t công trình hoàn ch nh. M i bi n pháp công ngh bao hàm ba n i dung c n ph i nghiên c u : - Trình t công ngh mà chúng ta quen g i là các bư c thi công. - K thu t thi công . - T ch c thi công. 1
Nghiên c u trình t công ngh bao g m : n i dung c a các bư c thi công, ñi u ki n ti n hành và th t th c hi n. Trình t công ngh r t ít thay ñ i theo th i gian và theo trình ñ công ngh c a m i qu c gia, m i công ty. Sau này khi ñi vào n i dung chính c a chương trình, ngư i h c d hi u l m trình t công ngh là bi n pháp công ngh thi công. Trình t công ngh ch ñ ra gi i pháp và mang tính khái quát, ñ nh hư ng th c hi n, ch tr l i ñư c câu h i : Làm gì? mà chưa tr l i ñư c câu h i : Làm như th nào? Trình t công ngh c a nhi u bi n pháp g n như m t ñi u t t y u, hi n nhiên ví d chúng ta mu n tát c n m t khu v c ñ thi công, gi i pháp là be b vây kín xung quanh sau ñó bơm nư c nhưng làm như th nào thì công vi c này l i chi m c m t chương sách . K thu t thi công là n i dung quan tr ng và phong phú. K thu t thi công bao g m cách th c, kinh nghi m, thi t b , v t li u, tiêu chu n và tính toán. K thu t làm ñ i m i và thay ñ i công ngh . T ch c thi công bao g m qui ho ch m t b ng thi công hay còn g i là công ñ a, b trí s d ng thi t b và nhân l c trong ph m vi công ñ a theo không gian và th i gian m t cách h p lý và khoa h c. 1.1.2- Quá trình th c hi n m t d án và các các bư c ti n hành trong giai ño n thi công c u. Theo Lu t Xây d ng ban hành năm 2003 và Ngh ñ nh 16/2005/Nð-CP c a Chính ph v qu n lý d án ñ u tư xây d ng công trình thì các d án xây d ng giao thông trong ñó có công trình c u ngoài d án quan tr ng mang tính qu c gia do Qu c h i thông qua ch trương ñ u tư, các d án còn l i phân thành ba nhóm A,B và C theo giá tr t ng m c ñ u tư. - Nhóm A : > 600 t (VNð). - Nhóm B : 7÷ 600 t . - Nhóm C : < 7 t . Nh ng công trình thu c d án nhóm C ch th c hi n theo hai giai ño n là : thi t k và thi công, trong ñó giai ño n thi t k ch có m t bư c g i là Báo cáo Kinh t – K thu t ( BCKT-KT). Nh ng công trình thu c nhóm A và B ph i qua ba giai ño n th c hi n g m : giai ño n l p D án ñ u tư xây d ng cơ b n ( XDCB), giai ño n thi t k k thu t (TKKT) và giai ño n thi công. Công trình tr ng ñi m qu c gia ph i qua b n bư c bao g m : Báo cáo ñ u tư XDCB, l p D án ñ u tư XDCB, giai ño n TKKT và thi công. TKKT ñư c phân làm ba d ng : thi t k m t bư c là TKKT và thi t k b n v thi công (BVTC). Thi t k hai bư c bao g m : thi t k cơ s (TKCS) mà chúng ta thư ng g i là thi t k sơ b và thi t k k thu t-b n v thi công. Thi t k ba bư c g m: TKCS, TKKT và thi t k BVTC. Như v y, theo Lu t Xây d ng 2003 và Ngh ñ nh 16-CP năm 2005 dù công trình nhóm nào thi công cũng là m t giai ño n và là giai ño n quan tr ng quy t ñ nh cu i cùng k t qu c a m t d án ñ u tư. Môn thi công c u xem xét t t c các công vi c liên quan ñ n quá trình m t công trình c u b t ñ u t giai ño n ti p nh n m t b ng cho ñ n khi hoàn thành xây l p ñưa công trình vào khai thác. Trong giai ño n thi công b t lu n quy mô công trình như th nào cũng tr i qua ba bư c cơ b n sau : 2
1- Công tác chu n b thi công : công tác này mang tính ch t n i nghi p là chính, g m các công vi c nghiên c u TKKT và l p các BVTC ñ i v i công trình thi t k ba bư c , thi t k t ch c thi công (TKTCTC), l p các Qui trình công ngh thi công. 2- Tri n khai k ho ch thi công là bư c thi công chính bao g m ba công tác: - Xây d ng m t b ng công trư ng, chuy n quân, mua s m và t p k t v t tư thi t b máy móc. - Ch t o các c u ki n l p ghép bao g m c k t c u BTCT và k t c u thép như c c BTCT, d m c u, g i và các b ph n ph c v khai thác trên c u. - Thi công t ng h ng m c . 3- Hoàn thi n, k t thúc quá trình thi công, ñưa công trình vào khai thác bao g m các n i dung : thi công các công trình ph c v khai thác trên m t c u, xây ph n tư nón và các công trình ch nh tr dòng ch y, th t i c u, l p h sơ hoàn công, b i hoàn l i m t b ng và thanh th i dòng ch y cũng như không gian dư i c u, nghi m thu bàn giao công trình và theo dõi b o hành trong th i h n theo lu t ñ nh. 1.1.3- N i dung c a môn h c thi công c u. N i dung chương trình nh m cung c p cho sinh viên ngành xây d ng c u ñư ng nh ng ki n th c cơ b n trong lĩnh v c thi công c u. N i dung ñư c h th ng theo ba nhóm ki n th c: cơ s , chuyên môn và t ch c qu n lý. Chương trình nghiên c u và gi ng d y ñư c chia thành hai h c ph n : h c ph n m t bao g m nh ng ki n th c cơ s và thi công k t c u ph n dư i , h c ph n hai g m thi công các d ng k t c u nh p và t ch c thi công c u. ð nghiên c u nh ng bi n pháp công ngh thi công c u c n ph i n m ñư c nh ng ki n th c cơ s áp d ng chung trong xây d ng và nh ng v n ñ chung ñ c trưng cho môn thi công c u ñó là : - Các công tác xây d ng và công ngh thi công nghiên c u nh ng công tác xây d ng ph bi n như công tác bê tông, công tác c t thép, công tác ñóng c c ... cũng như nh ng k thu t r t c n thi t trong ngành c u là các công vi c liên quan ñ n công tác kích kéo. - Thi t k và thi công các công trình ph tr ñ ph c v thi công các b ph n trong công trình c u. Các công trình ph tr có vai trò quan tr ng và mang tính quy t ñ nh trong thi công c u, ñư c s d ng trong t t c các giai ño n thi công. K sư c u không nh ng ph i thi t k thành th o các công trình chính mà còn ph i bi t thi t k các công trình ph tr . Nh ng n i dung thu c v ki n th c chuyên môn h th ng theo trình t công vi c liên quan ñ n quá trình thi công m t công trình hoàn ch nh bao g m : - Công tác chu n b m t b ng công trư ng : là nh ng công vi c kh i ñ u sau khi nhà th u nh n bàn giao toàn b di n tích khu v c xây d ng ñã ñư c gi i phóng và ti n hành t o l p m t b ng công trư ng bao g m : xây d ng h th ng ñư ng công v , các công trình ph t m , kho bãi, xư ng s n xu t, tr m c p năng lư ng và m t b ng công ngh thi công k t c u nh p. Nh ng h ng m c này ñư c b trí và xây d ng theo m t thi t k riêng phù h p v i bi n pháp thi công t ng th ñã ñư c ch n . - Công tác ño ñ c nh m xác ñ nh và kh ng ch v trí c u, v trí c a các b ph n trên th c ñ a, ñ nh d ng và ñ nh kích thư c cho m i b ph n c a công trình c u m t cách chính xác ñúng như trong ñ án thi t k . - Công tác ch t o các c u ki n l p ghép c a c u bê tông và c u thép trong ñi u ki n công xư ng và trên công trư ng. ðây là m t m ng công vi c c a ngành xây 3
d ng c u nh m cung c p nh ng s n ph m ch s n cho thi công theo phương pháp l p ghép. ð i v i c u bê tông c t thép, các c u ki n ñúc s n có th ñư c ch t o trong xư ng d m ch ñ n chân công trình ho c ñúc ngay trên bãi ñúc c a công trư ng sau. ð i v i c u thép, các b ph n c a k t c u nh p b t bu c ph i ñư c gia công ch t o t i xư ng sau ñó m i l p ráp t i công trư ng b ng các hình th c liên k t như hàn, bulông cư ng ñ cao v.v.. - Thi công m tr bao g m các công ño n thi công móng , thi công thân m , tr v i các bi n pháp công ngh áp d ng thích h p cho t ng lo i móng và các d ng tr , m thi công trong nh ng ñi u ki n t nhiên phong phú ,ña d ng và nh ng trình ñ k thu t khác nhau. ðây là công ño n khó khăn và ph c t p nh t trong thi công c u, chi m m t n a và hơn n a th i gian c a ti n ñ thi công toàn công trình . - Thi công k t c u nh p ñư c chia thành 3 nhóm : thi công k t c u nh p c u BTCT, thi công k t c u nh p c u thép ,và thi công c u treo, c u dây văng . ð i v i m i lo i c u nghiên c u nh ng bi n pháp công ngh thi công phù h p, nh ng công ngh này ñã và ñang ñư c áp d ng trong nư c và trên th gi i . - T ch c thi công c u là công tác l p k ho ch và bi n pháp b trí ngu n l c, s d ng trang thi t b m t cách thích h p ñ ti n hành thi công m t công trình c u . 1.2- KHÁI NI M V CÔNG TÁC XÂY D NG VÀ CÔNG NGH THI CÔNG . Trong m t công trình c u có nhi u b ph n k t c u h p thành, nh ng b ph n k t c u này phân ra theo hai nhóm . - K t c u ph n dư i g m móng , m và tr c u . - K t c u ph n trên bao g m k t c u nh p, h m t c u và các chi ti t ph c v khai thác trên c u. M i b ph n k t c u trên có m t ch c năng làm vi c riêng bi t ñư c g i là m t h ng m c công trình. Trong m i h ng m c công trình có nh ng b ph n thành ph n nh hơn có k t c u ñ c l p c u t o nên, nh ng b ph n thành ph n ñó ñư c g i là m t h ng m c k t c u. K t c u ñ c l p là k t c u có ñ các thành ph n c u t o và n u ñ t riêng thì có kh năng ch u l c . Ví d móng tr Pi là m t h ng m c công trình, h ng m c này bao g m các c c BTCT và b móng ñúc t i ch , thì các c c BTCT là m t h ng m c k t c u và b móng là m t h ng m c k t c u. K t c u nh p c u d m thép là m t h ng m c công trình, trong ñó bao g m các h ng m c k t c u là các d m ch , h liên k t ngang, h liên k t d c. ð thi công m i m t h ng m c k t c u chúng ta c n ph i chia ra làm nhi u bư c th c hi n, m i bư c g i là m t công ño n, trong m i công ño n th c hi n m t lo t các công vi c xây d ng, các công vi c này ñư c ti n hành liên t c theo m t trình t nh t ñ nh. Công vi c là b ph n chia nh nh t c a c quá trình thi công công trình. Công vi c ñòi h i m t s thao tác cơ b n và s d ng cùng m t lo i công c lao ñ ng. Công vi c ñư c th c hi n gi ng nhau ñ i v i t t c các h ng m c k t c u có s d ng cùng m t lo i v t li u và cho m t s n ph m xây d ng tương t . ð có m t s n ph m xây d ng d ng hoàn ch nh ho c d ng bán thành ph m thì c n ph i th c hi n nhi u lo i công vi c. Ví d ñ có ñư c toàn b khung c t thép c a m t phi n d m bê tông ta c n ti n hành các công vi c : n n th ng các thanh c t thép ; ño ,c t và u n t ng thanh c t thép theo hình d ng và kích thư c ghi trong b n v ; bó t ng lo i thanh ñã u n vào theo t ng nhóm và ghi tên ñánh d u sau ñó c t vào kho ho c ñưa ra l p d ng và bu c thành 4
khung c t thép c a d m. ð ch t o khung c t thép c a m t ño n c c BTCT ñúc s n cũng yêu c u nh ng công vi c hoàn toàn như trên , chúng ta có th liên h t i các ví d khác tương t ñ hi u rõ khái ni m. S n ph m c a các công vi c này là khung c t thép, dư i d ng bán thành ph m chưa ph i là m t s n ph m xây d ng. T t c các công vi c ñ ch t o nên m t khung c t thép yêu c u m t lo i công nhân chuyên nghi p là th c t thép, khi th c hi n m i công vi c, ngư i công nhân này ph i th c hi n m t k thu t thao tác và s d ng m t lo i công c như : ñ n n th ng c t thép c n tay vam ho c máy n n, khi u n c n bàn vam ho c máy u n c t thép và khi l p d ng khung c t thép c n kìm bu c thép ho c máy hàn. ð thi công m t khung c t thép ta ph i th c hi n m t lo t các công vi c và ñư c g i chung là công tác c t thép. Như v y, m t nhóm các công vi c cùng ñư c th c hi n ñ hoàn thành m t s n ph m c a m t công ño n thi công g i là m t công tác xây d ng . Công tác xây d ng ñòi h i cùng m t lo i công nhân chuyên nghi p ñ th c hi n và s d ng cùng m t nhóm thi t b . K t qu hoàn thành c a công tác xây d ng cho m t kh i lư ng có th ño ñ m ñư c, s n ph m c a công tác xây d ng không ph i là m t s n ph m xây d ng hoàn ch nh mà dư i d ng bán thành ph m, ñư c ti p nh n ñ thi công các công ño n ti p theo. Trong m t h ng m c k t c u chúng ta ph i ti n hành nhi u công tác xây d ng nhưng trong ñó có m t công tác chính, công tác này c n có m t lo i thi t b ch ñ o và ph i áp d ng m t k thu t ñ c trưng. M t công tác xây d ng ñư c nghiên c u và ñúc rút kinh nghi m t th c t s n xu t trong nhi u năm và xây d ng thành m t phương pháp xây d ng ñ ph bi n r ng rãi. Công tác xây d ng là m t khái ni m chung, m i công tác bao g m nhi u công vi c, m i lo i công vi c có th ñư c th c hi n theo nhi u cách th c và công c khác nhau, t h p các cách th c ti n hành các công vi c trong m t công tác chúng ta có m t phương pháp, phương pháp ñư c ñ c trưng b i bi n pháp th c hi n và công c áp d ng c a công vi c chính . Nh ng công vi c th hi n trong hình 1.1 là m t phương pháp trong công tác bê tông thân tr c u. Phương pháp này tóm t t như sau: v a bê tông ñư c s n xu t t i tr m tr n c a công trư ng, v n chuy n ra chân công trình b ng xe ch bê tông chuyên d ng và ñ rót vào khuôn b ng xe bơm , dùng ñ m dùi ñ ñ m, bê tông thân tr ñư c b o dư ng b ng bi n pháp tư i nư c v i ch ñ tư i theo qui ñ nh c a qui ph m . 1 2 3 4 5 Hình 1.1- Các công vi c trong công tác bê tông . 1- Tr n v a bê tông. 2- V n chuy n v a bê tông . 3- ð bê tông . 4- ð m bê tông 5- B o dư ng bê tông. 5
M t phương pháp xây d ng ñư c hoàn thi n nh nghiên c u và áp d ng nh ng ti n b c a k thu t m i, ti n hành theo m t qui trình ch t ch và ñ ng b có th ki m soát ñư c ch t lư ng c a s n ph m , ñ nh trư c ñư c th i gian hoàn thành, phương pháp ñó ñư c g i là m t công ngh thi công. Trong thi công c u chúng ta s ph i ti n hành r t nhi u công tác xây d ng, áp d ng nhi u phương pháp và công ngh thi công. Có nh ng phương pháp và công ngh mang tính ph bi n áp d ng chung và gi ng nhau trong ngành xây d ng, nhưng có nh ng phương pháp và công ngh mang tính ch t ñ c thù mà ch riêng ngành c u m i có. Ví d công tác ñóng c c BTCT ñúc s n là ph bi n trong ngành xây d ng nói chung như xây d ng dân d ng, xây d ng công nghi p, xây d ng th y l i và xây d ng c u nhưng phương pháp ñóng c c trong m i ngành có nh ng ñ c ñi m khác nhau và có nh ng công ngh ñóng c c khác nhau. Công tác kích kéo nói chung thì các ngành xây d ng ñ u ph i áp d ng, nhưng công tác lao d c k t c u nh p c u trên ñư ng trư t con lăn thì l i là m t công tác ñ c thù, hay công tác h gi ng chìm ch n i thì ch trong ngành c u m i áp d ng. 1.3 - BI N PHÁP THI CÔNG VÀ BI N PHÁP T CH C THI CÔNG Bi n pháp thi công và bi n pháp t ch c thi công là hai khái ni m khác nhau. Bi n pháp thi công là cách th c áp d ng nh ng phương pháp xây d ng, nh ng công ngh thích h p, s d ng h p lý các công trình ph tr ñ thi công m t h ng m c công trình theo m t trình t nh t ñ nh. Theo ñ nh nghĩa trên ñ có bi n pháp thi công t t c n ph i có s tìm ki m và sáng t o. ð ng trư c bài toán thi công bao g m : ñ i tư ng, ñi u ki n và ti n ñ yêu c u ngư i k sư ph i tìm ra l i gi i ñúng t c là ñ xu t ñư c bi n pháp thi công h p lý. Trong chương trình h c chúng ta s ñi sâu nghiên c u nh ng bi n pháp thi công c a các b ph n trong công trình c u áp d ng cho các d ng k t c u và trong nh ng ñi u ki n thi công ñi n hình. Ch ng h n nghiên c u bi n pháp thi công móng c c b cao trong ñi u ki n nư c ng p nông và bi n pháp thi công móng c c b cao trong ñi u ki n nư c ng p sâu; bi n pháp thi công k t c u nh p c u BTCT theo công ngh ñúc h ng ... Nh ng bi n pháp này ñư c nghiên c u k , c th có c nh ng tính toán thi t k c n thi t nhưng không th áp d ng ngay ñư c trong th c t , b i vì cũng gi ng như toán h c, các bài toán thi công không có l i gi i s n mà ch có phương pháp gi i và nh ng l i gi i m u. ð ng trư c m t công trình c th v i các ñi u ki n th c t ngư i k sư ph i xây d ng ñư c bi n pháp thi công c th phù h p v i yêu c u c a nhi m v d a trên cơ s nh ng ki n th c ñã h c, nh ng kinh nghi m ñã tích lu ñư c và c s u sáng t o c a b n thân. ð phân bi t bi n pháp thi công mang tính sách v có ý nghĩa như m t l i gi i m u v i bi n pháp thi công ñư c thi t k cho m t công trình c th , trong th c t ngư i ta g i các thi t k bi n pháp thi công c a m t công trình là bi n pháp thi công ch ñ o. T i sao g i nó là bi n pháp ch ñ o, b i nó ñư c các chuyên gia th ng nh t ñánh giá là phù h p v i ñi u ki n th c t , ñư c cơ quan có th m quy n duy t ch p thu n và bu c nhà th u thi công ph i th c hi n theo. Bi n pháp thi công ch ñ o mang tính ñ nh hư ng, trong h sơ thi t k nó ñư c th hi n m t cách khái quát b ng l i thuy t minh v n t t và m t b n v mô t trình t các bư c công ngh . Trong trao ñ i hàng ngày ngư i ta có th nói t t là bi n pháp thi công nhưng c n ph i hi u ñó là bi n pháp thi công ch ñ o. 6
Bi n pháp thi công ch ñ o ñư c l p cùng v i TKCS và TKKT do tư v n thi t k th c hi n . Bi n pháp công ngh thi công là bi n pháp thi công mà trong các phương pháp có áp d ng và/ho c g n li n v i m t công ngh thi công nào ñó. Ví d bi n pháp công ngh thi công c c khoan nh i, khi thi công c c áp d ng hàng lo t nh ng công ngh như công ngh khoan tu n hoàn ngh ch và công ngh ñ bê tông dư i nư c theo phương pháp rút ng th ng ñ ng. Trong thi công c u có nhi u bi n pháp thi công ñư c g i là bi n pháp công ngh . Hình 1.2- Bi n pháp ch ñ o thi công tr c u. Bư c 1: ñóng c c BTCT b ng giá búa l p d ng trên h phao và h vòng vây c c ván thép b ng búa rung. Bư c 2: ð ñ t tôn cao n n và ñ bê tông b t ñáy b ng công ngh v a dâng. Bư c 3: thi công b c c b ng bi n pháp ñ bê tông t i ch . Bư c 4: Thi công thân tr b ng bi n pháp ñ bê tông t i ch . Trong m t công trình c u( ho c h ng m c công trình) có nhi u h ng m c ( công trình ho c k t c u) tương t nhau như cùng m t d ng móng và thân tr , cùng m t d ng nh p v i ñi u ki n thi công không khác xa nhau ñư c thi công theo cùng m t bi n pháp. C n ph i b trí thi công h ng m c nào trư c, h ng m c nào sau, qui ho ch m t b ng thi công c a m i h ng m c như th nào cho g n , ph i h p các công ño n thi công v i nhau ñ có th ñi u hành ñư c công vi c, ki m soát ñư c ch t lư ng và ti t ki m ñư c chi phí, ñ y nhanh ti n ñ thi công. M t cách th c x p x p, b trí thi công các h ng m c c a m t công trình theo m t trình t th i gian và không gian thích h p ñ th c hi n các bi n pháp công ngh ñã ñư c l a ch n g i là bi n pháp t ch c thi công . Bi n pháp t ch c thi công ñư c l p ñ thi công m i h ng m c công trình và l p cho toàn công trình. T ch c thi công ñư c hi u nôm na là cách bày binh, b tr n ñ th c hi n công vi c xây d ng theo bi n pháp thi công ch ñ o. Th i gian là trình t công ngh , không gian là m t b ng. ð th c hi n theo bi n pháp thi công ch ñ o s có nhi u bi n pháp t ch c thi công b i cách s d ng thi t b khác nhau, con ngư i khác nhau, t ch c m t b ng khác nhau và trình ñ công ngh , trình ñ t ch c khác nhau. Th c t ñã cho th y r ng trên cùng m t công trình, m i nhà th u thi công m t n a hoàn toàn ñ i x ng theo cùng m t bi n pháp thi công ch ñ o nhưng theo nh ng bi n pháp t ch c thi công khác nhau và t t nhiên hi u qu xây d ng c a m i bên là không gi ng nhau. Lo i tr trình ñ t ch c qu n lý, vi c l a ch n bi n pháp t ch c thi công thích 7
h p có vai trò quan tr ng trong thành công c a nhà th u. Như v y có bi n pháp t ch c thi công c a t ng h ng m c công trình và bi n pháp t ch c thi công c a toàn b công trình. Khi l p bi n pháp t ch c thi công c a toàn công trình ph i phù h p v i bi n pháp t ch c thi công c a m i h ng m c. Bi n pháp t ch c thi công do nhà th u l p khi ti n hành l p h sơ thi t k t ch c thi công . Thi t k t ch c là h sơ trong ñó th hi n bi n pháp t ch c thi công và các k ho ch ñ tri n khai thi công. H sơ thi t k t ch c thi công bao g m các b n v và các b ng bi u, bi u ñ th hi n bi n pháp t ch c thi công, quy ho ch m t b ng công trư ng, k ho ch cung c p v t tư, thi t b máy móc, k ho ch th c hi n kh i lư ng và các bi u ñ ti n ñ thi công. Thi t k t ch c thi công và thi t k thi công là hai khái ni m khác nhau vì, thi t k thi công là thi t k các công trình ph tr ph c v thi công như ñà giáo, ván khuôn, vòng vây, h n i... và cũng do nhà th u thi công l p. 1.4- ð C ðI M C A MÔN H C THI CÔNG C U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U. Môn thi công c u có ba ñ c ñi m chính sau : 1- N i dung bao quát r ng, có r t nhi u v n ñ yêu c u ph i nghiên c u, tìm hi u. Bi n pháp thi công c a t ng h ng m c ph i ñư c xem xét dư i nh ng góc ñ bao g m tính th c t , tính hi n ñ i và tính kh thi. M i b ph n c a công trình c u l i có nhi u d ng th c k t c u khác nhau, v t li u khác nhau ñòi h i ph i áp d ng nh ng bi n pháp thi công khác nhau. Công ngh thi công ph i xem xét c m i và cũ, thi t b c n ñ c p ñ n c thô sơ và hi n ñ i ñ phù h p v i nh ng ñi u ki n thi công và trình ñ thi công nh ng ñ a phương khác nhau. 2- Môn thi công c u có liên quan ñ n nhi u ki n th c cơ b n và cơ s và nh ng lĩnh v c khác. Ngoài ki n th c c a các môn h c thi t k c u ñương nhiên ph i n m v ng vì n m trong h th ng ki n th c chuyên ngành, ngoài ra ñ ti p thu và ñi sâu nghiên c u môn h c c n ph i ñư c trang b n n ki n th c cơ b n t t ñ c bi t là v V t lý. C n ph i v n d ng các qui lu t, nguyên lý c a v t lý trong tính toán và gi i quy t các bài toán thi công. H u h t các ki n th c cơ s c a ngành Công trình ñ u ñư c s d ng m t cách thành th o trong thi công c u. Chúng tôi mu n nh n m nh yêu c u s d ng thành th o có nghĩa là làm ch ñư c ki n th c ñó ñ áp d ng ñúng và linh ho t, ví d ñ i v i k t c u thép trong thi công c u chúng ta s g p nh ng trư ng h p như ph i ch s a, vá ñ p k t c u cũ ñ s d ng l i, ch t o nh ng k t c u phi tiêu chu n phù h p v i yêu c u s d ng, và thi t k sao cho t n d ng nh ng lo i v t tư s n có... Nh ng bài toán cơ h c trong thi công ngoài yêu c u nh ng tính toán chi ti t và chính xác còn c n c k năng tính nhanh và ư c lư ng g n ñúng ñ trong th c t thi công có th có ñư c nh ng quy t ñ nh k p th i. Nh ng lĩnh v c khác như máy móc cơ khí, ñi n k thu t, v t tư t ng h p là nh ng ki n th c cũng ñã ñư c trang b trong trư ng, còn nh ng lĩnh v c khác như pháp lý, xã h i cũng c n ñư c t hoàn thi n b i như ph n ñ u ñã nêu thi công c u còn ch a ñ ng nh ng y u t xã h i và nhân văn trong quá trình tri n khai trên th c ñ a. 3- Ki n th c c a môn thi công v cơ b n ñư c hình thành và xây d ng trên cơ s lý lu n, nhưng g n li n v i th c ti n s n xu t, nh ng v n ñ n y sinh trong th c t ñư c nghiên c u hoàn thi n, nh ng kinh nghi m ñư c ch t l c và ki m ch ng b ng cơ s khoa h c m i ñư c ñưa thành lý thuy t. Vì v y có nh ng n i dung, nh ng thi t b và 8
phương ti n thi công ñ i v i nhi u ngư i chưa ñư c ti p xúc v i th c t r t khó hình dung. Ngoài ra ki n th c thi công thư ng xuyên ñư c c p nh t do s phát tri n c a khoa h c và công ngh , c n ph i theo dõi và tìm hi u th c t s n xu t, ph i hi u và n m b t ngay khi ñư c ti p xúc v i th c t . Yêu c u khi nghiên c u môn h c này trư c h t là ph i nh n th c ñ y ñ ba nguyên t c sau : 1- Không ñư c coi thi công c u như m t môn d y ngh và h c ngh mà ph i xác ñ nh là m t b môn khoa h c k thu t thu c chuyên ngành khoa h c xây d ng c u v i ñ i tư ng nghiên c u là các công ngh thi công c u và t ch c xây d ng c u. T ng v n ñ ñ t ra c a môn h c ñ u ph i ñư c phân tích trên cơ s khoa h c, ñư c t ng h p thành phương pháp và công ngh , có tri n khai áp d ng ho c ki m ch ng qua th c ti n s n xu t. Nh ng kinh nghi m th c t , nh ng hi n tư ng hi n trư ng ñư c t p h p và phân tích qua ñó có th b sung cho bi n pháp và công ngh ñ hoàn thi n thêm cho ki n th c v m t lý thuy t. T nh n th c này yêu c u v cách d y và cách h c môn h c thi công c u trong trư ng ð i h c giao thông không th như cách d y và cách h c trong các trư ng Cao ñ ng ho c d y ngh . S khác bi t là tính ch t nghiên c u, ngư i d y và ngư i h c ñ u là nh ng ngư i ñang nghiên c u không ph i là các ñ tài ñư c ñăng ký mà ngay trong quá trình d y và h c. Nghiên c u không ph i là ch ñ tìm ra cái m i, b n thân vi c h c t p c a sinh viên ñ i h c là nghiên c u khoa h c, trong ñó ngư i thày hư ng d n cho sinh viên phương pháp và cung c p nh ng thông tin c n thi t cho sinh viên, trên cơ s ñó sinh viên t tìm hi u và hoàn thi n ki n th c c a b n thân mình. 2- Không ñư c tách r i gi a thi t k và thi công mà ph i ñ t s hi u bi t c a mình v hai lĩnh v c này trong m i liên h h u cơ c a m t h th ng ki n th c th ng nh t . S th c trong các công trình c u, khi k t c u d ñ nh thi công theo công ngh nào thì ph i ñư c thi t k ñ có c u t o và năng l c ch u t i phù h p theo ñi u ki n thi công c a công ngh ñó và ngư c l i, khi k t c u ñã ñư c thi t k ñ thi công theo m t công ngh n ñ nh thì khi tri n khai thi công ph i th c hi n theo công ngh mà ngư i thi t k ñã ñ ra. Như v y khi thi t k ph i d ki n trư c bi n pháp thi công và hi u rõ công ngh c a bi n pháp ñó ñ l a ch n hình th c c u t o và phân tích n i l c ñúng ñ n. Ví d n i l c phát sinh và t n t i trong k t c u nh p d m BTCT thi công theo công ngh ñúc h ng cân b ng khác k t c u nh p d m BTCT thi công theo công ngh ñúc trên ñà giáo di ñ ng. M c dù cũng là d ng c u d m liên t c, s b c siêu tĩnh có th như nhau, cùng thi công ñúc t i ch nhưng c u t o khác nhau, phân tích n i l c khác nhau và b trí c t thép DƯL trong d m ch khác nhau. ðương nhiên là không có b n v k t c u thì không th thi công ñư c, nhưng ñ c và hi u b n v chưa ñ mà ph i phân tích ñư c b n v như chính tác gi c a b n thi t k ñó m i có th th c hi n ñúng thi t k . 3- G n ki n th c h c v i th c t , không nh ng bi t v n d ng ki n th c ñã h c mà v n d ng m t cách sáng t o. Thi công c u là m t môn khoa h c ng d ng, h c ñ làm , ñ áp d ng ñúng ñ n nh ng ki n th c ñã h c ñư c vào trong th c t . Trong khi nghiên c u môn h c luôn ph i ñ t ra các tình hu ng liên h v i th c t ñ tìm cách gi i quy t. 9
Vi c làm các bài t p thi công là m t cách rèn luy n k năng v n d ng ki n th c. Ngư i k sư cũng là ngư i th c u, c n ph i có b n lĩnh c a m t ngư i th dù không tr c ti p thao tác nhưng ph i có nh ng khái ni m v các công vi c c a ngư i th . Vi c tham gia vào các n i dung chương trình th c t p, tham quan dã ngo i m t cách ch ñ ng tích c c là m t hình th c giáo d c ngh nghi p t t và c n thi t ñ i v i sinh viên ngành c u. Sinh viên thư ng h i nh ng câu h i như : ki n th c thi công h c nhi u như th sau này ñi làm th c t có s d ng h t không? T i sao th y công trình A, công trình B công vi c này ngư i ta l i không ti n hành gi ng như nh ng ñi u ñã h c, có ph i ki n th c ch là ñ h c còn th c t là kinh nghi m không? Sau này ra trư ng s có ngư i chuyên làm công vi c tư v n thi t k , có ngư i làm công tác nghiên c u, có ngư i làm tư v n giám sát, có ngư i s ñi ch ñ o thi công, v y có nên ưu tiên cho lĩnh v c nào theo ñ nh hư ng vi c làm sau này hay không? Lư ng ki n th c mà môn h c này cung c p là c n thi t ñ cho sinh viên có th v n d ng vào các ho t ñ ng ngh nghi p sau này c a mình b t k cương v công tác nào trên công trư ng xây d ng c u. 1.5- NH NG CÔNG NGH THI CÔNG C U HI N ð I ðÃ ðƯ C ÁP D NG THÀNH CÔNG VI T NAM . 1.5.1- Nh ng công ngh thi công hi n ñ i: Nhi u công ngh thi công c u hi n ñ i trong các lĩnh v c g m thi công móng, thi công k t c u nh p c u thép và k t c u nh p c u BTCT kh u ñ l n ñư c áp d ng trên th gi i và khu v c trong nh ng năm g n ñây, ñ c bi t là vào th i kỳ ñ i m i, m c a ñã theo các d án xây d ng l n ñưa vào nư c ta. Nh ng công ngh này m t ph n ñư c chuy n giao, m t ph n chúng ta ñã tìm hi u nghiên c u và c i ti n v n d ng cho phù h p v i ñi u ki n th c t c a Vi t nam , có công ngh tr thành th m nh riêng c a m t vài công ty xây d ng c u. + Công ngh thi công bulông cư ng ñ cao áp d ng ph bi n nư c ta b t ñ u t công trình c u Thăng long do Liên xô(cũ) giúp ta xây d ng. ð n nay m t s nhà máy c a ta có th ch t o ñư c bulông CðC và trong m t s công trình ñã s d ng lo i bulông CðC xi t ñ t ñ u, bulông có mũ tròn. + Công ngh thi công l p h ng c u giàn thép, ñư c áp d ng cũng b t ñ u t công trình c u Thăng long ñ l p t i ch các nh p giàn thép liên t c ba nh p kh u ñ L=112m n m trong khu v c dòng chính c a sông H ng. + Công ngh ch t o k t c u nh p giàn thép t h p hàn,liên k t bulông CðC. Trư c ñây các KCN giàn thép chúng ta ñ u ph i nh p kh u c a nư c ngoài, hi n nay t s n ph m thép t m và b ng công ngh hàn t ñ ng tiên ti n, các xư ng d m c a T ng Công thi XD c u Thăng long và nhi u ñơn v khác ñã có th ch t o các nh p giàn thép kh u ñ 50m và trên 50m ph c v xây d ng thay th các c u trên ñư ng s t. + Các công ngh ch t o d m BTCT ƯST theo công ngh căng trư c và căng sau, t i công xư ng và trên bãi ñúc công trư ng. + Công ngh thi công ñúc h ng cân b ng c u d m BTCT, b t ñ u áp d ng vào thi công c u Phú lương( H i Dương) vào năm 1993, c u Sông Gianh ( Qu ng Bình). Ban ñ u chúng ta ph i nh p xe ñúc c a nư c ngoài và thuê chuyên gia căng kéo c t thép DƯL, hi n nay các công ty có th thi t k và t ch t o các b xe ñúc c i ti n g n nh 10
hơn và t tính toán công ngh căng kéo c t thép. ðúc h ng hi n là bi n pháp ph bi n ñư c áp d ng ñ thi công các c u BTCT có kh u ñ vư t t 70m tr lên. + Công ngh thi công ñúc ñ y c u d m liên t c BTCT, ñã ñư c áp d ng ba công trình c u mà ñ u tiên là c u M t ( B c Giang). Công ngh ñúc ñ y có ph m vi áp d ng h n ch nhưng khi có ñi u ki n áp d ng m t s công ty c u có th th c hi n ñư c. + Công ngh ñúc d m BTCT trên ñà giáo di ñ ng áp d ng trong thi công c c nh p d n c u Thanh trì, kh u ñ nh p là 50m. + Công ngh thi công c u dây văng theo phương pháp l p h ng, dây cáp căng kéo t ng tao áp d ng trong thi công c u Ki n ( H i phòng), kh u ñ nh p là ...m + Công ngh thi công c u dây văng thi công theo phương pháp ñúc h ng, ñ u tiên áp d ng trong thi công c u M thu n (Ti n Giang) sau ñó là c u Bãi Cháy( Qu ng Ninh) là chi c c u dây văng m t m t ph ng dây có kh u ñ l n nh t th gi i là 435m. Trong thi công k t c u nh p c u Bãi Cháy ngoài ñúc h ng d m c ng còn ph i gi i quy t nhi u v n ñ k thu t ph c t p khác. M c dù công trình do nhà th u Nh t B n thi công nhưng h u h t các công ño n là do k sư và công nhân Vi t Nam th c hi n , qua các công trình này chúng ta d n n m b t ñư c các k thu t và công ngh thi công c u dây văng nh p l n. + Công ngh thi công c u vòm ng thép nh i bê tông tuy ñã ñư c áp d ng t nh ng năm 60 c a th k trư c ñ c bi t là Liên xô (cũ), song g n ñây k t c u này ñư c áp d ng tr l i v i nh ng thay ñ i v k t c u và công ngh . D ng c u này ñư c xây d ng nhi u Trung Qu c, g n ñây b t ñ u ñư c ng d ng nư c ta ñ u tiên là các c u n m trong khu ñô th m i Phú M Hưng( T.P. H Chí Minh) do nhà th u Trung Qu c thi công, hi n nay ñã có m t s d án khác ñư c tri n khai do chúng ta thi t k và thi công. + Các công ngh thi công c c khoan nh i, ñ u tiên ñư c nh p thi t b và áp d ng ñ thi công móng tr chính c u Vi t trì( Phú Th ) là c u giàn thép có ñư ng s t và ñư ng b ch y chung vào năm 1990. Hi n nay công ngh thi công c c khoan ñã tr thành ph bi n v i nh ng công ngh khoan t o l khác nhau và chúng ta có th thi công nh ng c c có ñư ng kính l n trên 2m và ñ sâu ñ n 100m. + Thi công gi ng chìm và gi ng chìm hơi ép là bi n pháp thi công truy n th ng nhưng hi n nay v i các thi t b tiên ti n, các công ngh này có nhi u thay ñ i. Trong bi n pháp thi công gi ng chìm, chúng ta ñã áp d ng bi n pháp gi ng chìm ch n i trong thi công móng các tr chính c u Thăng long v i ñư ng kính tr tròn 18m và xu ng ñ sâu 30m. Công ngh thi công gi ng chìm hơi ép v i nh ng k thu t tiên ti n ñã ñư c chuy n giao t nhà th u thi công Nh t b n trong d án công trình c u Bãi Cháy . 1.5.2 – M t s công trình tiêu bi u: Chúng ta có nhi u công trình c u l n mang t m c qu c gia và khu v c tiêu bi u cho trình ñ k thu t và công ngh c a ñ i ngũ nh ng ngư i làm c u c a Vi t Nam, ñánh d u cho t ng giai ño n trư ng thành v m t khoa h c và công ngh . 11
Hình 1.3- C u Hàm R ng hi n nay ñư c xây d ng l i sau chi n tranh phá ho i mi n B c Trư c năm 1975, mi n B c ch u s ñánh phá ác li t do chi n tranh phá ho i c a M không m t cây c u nào ñư c nguyên v n, nhi u c u b phá h y. Có m t chi c c u ñư c xây d ng xong ngay trư c khi chi n tranh n ra và b ñánh phá d d i nh t nhưng ñã ñ ng v ng cho ñ n ngày chi n th ng là bi u tư ng anh hùng c a ngành GTVT và c a t nh Thanh Hóa, ñó là c u Hàm R ng. C u giàn thép hai nh p liên t c, kh u ñ 55m , móng c c ng chôn trên n n ñá và k t c u nh p ñư c thi công theo phương pháp lao kéo d c trên ñư ng trư t con lăn. Sau khi ch m d t chi n tranh phá ho i c u Hàm R ng ñư c làm m i g m 2 nh p giàn thép gi n ñơn kh u ñ 2×80m c u ñư ng s t ch y chung v i Qu c l 1A trong nhi u năm , hi n nay ño n Qu c l 1A tách riêng ch y trên c u Hoàng Long xây d ng phía h lưu. mi n Nam , các c u l n xây d ng trong th i kỳ này ph i k ñ n là c u Sài gòn và c u ð ng Nai l n. Các c u này ñ u là c u d m thép ñ c kh u ñ l n chi u cao thay ñ i. Trong ñó c u Sài Gòn là c u d m mút th a d m ñeo kh u ñ 82,3+102,9+82,3 (m) v i nh p ñeo dài 61,7m. C u ð ng Nai là c u d m liên t c hai nh p có mút th a d m ñeo b trí nh p g m hai liên ñ i x ng : 43+15 +2×73+15+43 +15+2×73+15+43 (m), ti t di n d m thay ñ i có ñáy d m là ñư ng cong Parabol l i. C u Thăng long mãi là ni m t hào c a nh ng ngư i làm c u Vi t nam b i vì vào nh ng năm khó khăn trong th i kỳ ñ t nư c b thi u th n v m i m t chúng ta ñã xây d ng m t chi c c u thép hi n ñ i có ph n c u chính g m 15 nh p thép chia làm 5 liên m i liên 3 nh p giàn thép kh u ñ 112m, t ng c ng 1680m liên k t bulông CðC theo phương pháp l p h ng cân b ng. C u có hai t ng, t ng m t dành cho hai chi u ñư ng s t v i t ng chi u dài c c u chính và c u d n là 5500m, hai bên có hai làn dành cho xe thô sơ v i chi u dài 2700m, t ng trên có 4 làn ñư ng ôtô ph n c u chính có k t c u b n tr c hư ngñ t trên các thanh m thư ng c a các nh p thép chi u dài c u ôtô là 3200m. 12
Hình 1.4- Nh p giàn thép c u Thang long. Chi c c u bê tông c t thép ñ u tiên ñư c áp d ng công ngh ñúc h ng cân b ng là c u Phú Lương hoàn thành vào năm 1996, m ñ u cho hàng lo t các c u ñư c xây d ng trong kho ng th i gian 10 năm theo công ngh này do chúng ta t thi t k và thi công như c u Hoàng Long (Thanh Hóa) v i kh u ñ nh p 120m, c u Tân ð (Thái Bình) kh u ñ nh p 120m, c u T Khoa ( Sơn La) 130m... Hình 1.5- C u Bãi Cháy giai ño n thi công ñúc h ng d m c ng. ð vư t kh u ñ l n c n ph i áp d ng các h c u dây treo trong ñó c u treo (Suspension Bridge) d m m m s d ng dây cáp b n làm cáp ch v i kh u ñ vài ch c 13
mét ñư c áp d ng r ng rãi trong các c u nông thôn mi n núi, c u treo nh p l n l n ñ u tiên áp d ng là c u Thu n Phư c n i ra bán ñ o Sơn Trà c a thành ph ðà N ng. Chi c c u dây văng kh u ñ l n ñ u tiên ñư c xây d ng là c u M Thu n b c qua sông Ti n n i li n hai t nh Ti n Giang và Vĩnh Long có kh u ñ nh p chính là 350m, thi t k và thi công chính do các nhà th u c a txrâylia th c hi n. Chi c c u dây văng l n th hai có k t c u m t m t ph ng dây là c u Bãi Cháy vư t qua C a L c c a thành ph H Long( Qu ng Ninh) ñư c khánh thành 11-2006 có kh u ñ nh p chính 435m , chi u cao tĩnh không thông thuy n 50m. CÂU H I T KI M TRA . 1- Trình t các bư c ti n hành ñ th c hi n m t d án xây d ng c u. 2- Hãy gi i thích các khái ni m : h ng m c k t c u, h ng m c công trình. 3- Phân bi t m t công vi c xây d ng v i m t công tác xây d ng. Phương pháp xây d ng khác công ngh xây d ng ch nào. 4- Hãy gi i thích các khái ni m: bi n pháp thi công, bi n pháp thi công ch ñ o, bi n pháp công ngh thi công và bi n pháp t ch c thi công. 5- N i dung Thi t k thi công khác Thi t k t ch c thi công như th nào. 14
CHƯƠNG 2 NH NG CÔNG TÁC XÂY D NG 2.1- CÔNG TÁC LÀM ð T : Công tác làm ñ t là nh ng công vi c ñào, ñ p ñ t, ñá trong xây d ng. Trong thi công c u công tác làm ñ t bao g m : san i t o m t b ng thi công, ñào ñ t trong h móng, ñ p ñ t n n ñ p ñ u c u và ñ p ñ o nhân t o ph c v thi công. Công tác làm ñ t ph i ñ m b o yêu c u thi công công trình ñúng kích thư c thi t k , mái ñ t n ñ nh, n n ñ p ñ m b o ñ ch t, không b lún, n n ñào gi ñư c tr ng thái ñ t nguyên th . Công tác làm ñ t ñư c ti n hành b ng máy ho c máy k t h p v i th công, khi kh i lư ng ñào ñ p nh có th làm hoàn toàn b ng th công. ð i v i m i lo i ñ t vi c ñào, v n chuy n và ñ p n n có nh ng m c ñ khó khăn khác nhau. ð ñánh giá m c ñ khó khăn trong thi công ngư i ta phân lo i ñ t theo c p (Xem ph l c ) và căn c vào b ng phân c p ñó ta có th ch n lo i máy thi công cho phù h p ñ ng th i tính toán chi phí ca máy ph c v cho công tác l p k ho ch và d toán. 2.1.1- Xác ñ nh kh i lư ng thi công : Vi c xác ñ nh kh i lư ng ñào ñ p r t c n thi t trong khi thi t k , l p d toán và c n cho c ngư i thi công ñ l p k ho ch, t ch c thi công. Vi c xác ñ nh chính xác kh i lư ng c a n n ñ p ho c c a h móng có xét ñ n ñ a hình c a m t ñ t thiên nhiên là r t ph c t p. Trong ph m vi sai s có th ch p nh n ñư c ngư i ta s d ng nh ng công th c sau ñ xác ñ nh kh i lư ng ñào ñ p. Th tích ño n n n ñ t ñ p như trên hình 2. 1 có th tính như sau :  F + F2 L V = 1 + 2F  (m3) (2-1)  2  3 Trong ñó : F1- di n tích m t c t ñ u. F2-di n tích m t c t cu i F- di n tích m t c t t i ñi m gi a c a ño n n n ñ p có chi u dài là L . Khi h móng có d ng hình máng kích thư c ñáy a×b, kích thư c trên m t h móng là c×d và Hình 2. 1- Sơ ñ xác ñ nh th tích n n ñ p chi u sâu H thì th tích ñư c tính theo công th c : H V = [ab + cd + (a + c )(b + d )] ( m3 ) (2-2) 6 Thông thư ng h móng ñư c ñào sau khi ñã san i t o m t b ng, n u trong nh ng trư ng h p không th t o ñư c m t b ng thì chi u sâu H l y theo giá tr th p nh t và tính th tích h móng theo công th c (2-2) sau ñó c ng thêm m t lư ng hi u ch nh do ñ d c c a m t ñ t t nhiên : 14
1 ∆V = c × m s (c + m s c × m ) d (m3) (2-3) 2 trong ñó : -1: ms ñ d c c a m t ñ t mép h móng -1: m ñ d c ta luy h móng. Th tích ñ t trong h móng là th tích kh i chìm n m trong tr ng thái t nhiên, khi ñào lên tr ng thái này b phá v và tăng th tích, c n ph i xác ñ nh th tích ñ t sau khi ñào lên ñ b trí phương ti n v n chuy n ñ t th i cho phù h p. Lư ng ñ t th i tính b ng th tích kh i chìm nhân v i h s tơi x p c a m i lo i ñ t. Lo i ñ t H s tơi x p ð t th t, ñào th công 1,2÷1,3 ð t cát, cát s i s n 1,08÷1,15 ð t th t r n,ñào b ng n mìn 1,3÷1,45 Xác ñ nh kh i lư ng san i m t b ng g m có kh i lư ng ñào ch cao và kh i lư ng ñ p bù cho nh ng v trí th p hơn so v i c t thi t k . Có hai phương pháp xác ñ nh kh i lư ng san i m t b ng : phương pháp lư i tam giác và phương pháp lư i ô vuông. Trong tài li u này gi i thi u phương pháp lư i tam giác. Hình 2. 2- Xác ñ nh kh i lư ng san m t b ng theo phương pháp lư i tam giác Tùy theo m c ñ ph c t p c a ñ a hình mà c nh lư i ô vuông c m t 50÷10m, ñ tăng ñ chính xác ñ a hình càng ph c t p chia càng nh . Sau ñó m i ô vuông l i k m t ñư ng chéo. T i m i ñ nh c a tam giác xác ñ nh cao ñ t nhiên và cao ñ thi t k c a m t b ng, hi u s CðTN-CðTK = Hij – chi u cao c a m i ñ nh. Hi u s mang d u (+) là ph n ñào, mang d u (-) là thu c ph n ñ p. Ch s c a cao ñ H g m i- là s th t hàng ngang, j- là s th t các ñ nh trong m t hàng. M i tam giác cũng ñư c ñánh s th t 1,2,3,4.. . Th tích c a m i lăng tr tam giác có cao ñ cùng d u ñư c tính b ng công th c : 15
a 2 (H 1 + H 2 + H 3 ) VLangtru = . (2-4) 2 3 Tính th tích c a nh ng kh i lăng tr trong nh ng ô tam giác mà ñ nh c a chúng có cao ñ khác d u ta ph i tính theo ba bư c. Bư c 1 : tính theo công th c (2- 4) ta ñư c kh i lư ng dư ra sau khi ñi u ph i gi a ph n ñào và ph n ñ p, n u k t qu mang d u (+) t c là ph n ñào nhi u hơn ph n ñ p. Bư c 2: tính th tích c a ph n kh i hình chóp tam giác có chi u cao là H3, th tích này mang d u (+) n u nó n m trong vùng ñào và mang d u (-) n u n m trong vùng ph i ñ p. a2H3 3 V∆ = ± (2- 5) 6(H 1 + H 3 )(H 2 + H 3 ) Bư c 3: tính th tích ph n hình nêm còn l i: VNêm=VLang tru-V∆ Trong các công th c trên các cao ñ H1,H2 và H3 l y theo v trí c a chúng như hình 2.2. Ví d : Xác ñ nh kh i lư ng ñào ñ p khi ph i san t o m t b ng trong ph m vi b n ô 13,13’,14 và 14’ trên hình v . Chi u dài c nh lư i a=10m, cao ñ tương ñ i c a m t t nhiên các ñ nh so v i cao ñ thi t k là : H13=+1,8; H14=1,1; H15=-0,6; H23=+0,55 ; H24=-0,7 và H25=-1,3. L n lư t xác ñ nh th tích t ng kh i trong các tam giác. Th tích c a lăng tr tam giác 13, cao ñ ñ u mang d u (+), n m hoàn toàn trong ph n ñào ñi : a 2 (H 13 + H 23 + H 14 ) 100(1,8 + 0,55 + 1,1) V13 = = = 57,5m 3 6 6 Th tích kh i 13’ g m hai ph n, ph n ñào và ph n ñ p, kh i lư ng dư ra sau ñi u ph i là : a 2 (H 23 + H 14 + H 24 ) 100(+ 0,55 + 1,1 − 0,7 ) V13' = = = +15,8m 3 6 6 giá tr (+) nghĩa là ph n ñào nhi u hơn ph n ñ p. Th tích ph n hình chóp, kh i này n m trong ph n ñ p nên mang d u (-) 3 a 2 H 24 100 × 0,7 3 V∆13' = − =− = −2,5m 3 6(H 24 + H 23 )(H 24 + H 14 ) 6(0,7 + 0,55)(0,7 + 1,1) Th tích c a ph n ph i ñào hình nêm : VNêm 13’ = V13’ - V∆13’ =15,5-(-2,5)= +18,3 m3 Tương t chúng ta tính cho các ô 14 và 14’. K t qu t ng h p trong b ng sau : Kh i N0 tam Cao ñ tương ñ i c a các ñ nh Kh i lư ng (m3) lư ng giác tam giác ðào (+) ð p (-) ñ t dư (m3) 13 +1,8 +1,1 +0,55 57,5 - 13’ +1,1 +0,55 -0,7 18,3 2,5 14 +1,1 -0,7 -0,6 7,2 10,5 14’ -0,7 -0,6 -1,3 - 43,3 16
C ng 83,0 56,3 +26,7 2.1. 2 - Các công vi c chu n b : Trong công tác làm ñ t, nh ng công vi c chu n b bao g m : san d n m t b ng và lên khuôn công trình trên th c ñ a. Công vi c san d n m t b ng r t ña d ng, ph thu c vào ñ c ñi m ñ a hình và qui mô c a công trình ñào ñ p. V i ñi u ki n công trình n m trong khu v c ñô th công tác chu n b còn ph i t ch c ñư ng tránh ñ m b o giao thông, rào ngăn khu v c thi công và di d i nh ng công trình ng m ñi qua khu v c ñào h móng. V i ñ a hình trũng, th p c n ñào h th ng rãnh thoát d n nư c ra ngoài khu v c thi công ho c d n v h t ñ bơm ra ngoài ñ m b o khu v c thi công không b ng p nư c. Trong m t b ng khu v c thi công c n san bóc h t l p ñ t h u cơ phía trên, ñào h t các g c cây và t o m t ñ a hình tương ñ i b ng ph ng ñ ti n cho vi c ño ñ c lên khuôn công trình. Hình 2.3- Khuôn n n ñư ng a) Khuôn n n ñ p. b) Khuôn n n ñào. V trí mép n n ñ p xác ñ nh t tim c t theo các công th c : + V phía dư i sư n d c : n b  d1 =  + mH  (2- 6) n−m 2  + V phía trên sư n d c : n b  d2 =  + mH  (2-7) n+m 2  V trí mép n n ñào ho c h ñào tính t tim c t xác ñ nh theo các công th c : + V phía dư i sư n d c : n b  d1 =  + k + mH  (2- 8) n+m 2  + V phía trên sư n d c : n b  d2 =  + k + mH  (2- 9) n−m 2  17
Nh ng giá tr trên là hình chi u c a kho ng cách t tim c t ñ n chân ta luy còn khi ño kho ng cách tr c ti p trên m t ñ t ph i nhân thêm v i m t h s hi u ch nh ñ d c sư n ks : ks = n2 +1 (2-10) Bi n pháp lên khuôn các v trí n m dư i ñáy h móng ti n hành như sau : Dùng c c là nh ng thanh g d ng hàng rào ch c ch n vây quanh h móng g i là giá ño. Trên các thanh ngang c a giá ño dùng thư c xác ñ nh v trí các góc c a k t c u và dùng cưa ho c ñinh ñánh d u ñi m này. Khi mu n xác ñ nh v trí ñi m góc này dư i ñáy h móng H nh 2. 5- Bi n ph p dúng k ch thư c xu ng dư i dùng dây thép nh căng qua nh ng ñ y h múng. ñi m ñã l y d u trên giá ño và dùng r i dóng t ñi m giao c t gi a hai dây căng xu ng cao ñ c n xác ñ nh. 2.1.3- Bi n pháp ñào ñ t trong h móng : a) ðào ñ t trong h móng trên c n, không có k t c u ch ng vách : H móng có chi u sâu t i ña là 3m, vách h móng có mái d c 1: 0,75÷1:1. Bi n pháp thi công : Dùng máy ñào g u ngh ch, ñ ng v trí sao cho mép bánh l p ho c c nh d i xích cách mép h móng 1,0m và di chuy n d c theo chi u dài c nh h ñ ñào l y ñ t l n lư t t ng l p. ð t ñ lên ôtô t ñ và chuy n ra ngoài bãi th i c a công trư ng. K t h p nhân l c s a sang ta luy h móng. Khi ñào ñ n v trí cách cao ñ thi t k c a ñáy móng 0,5m thì ph i ñào hoàn toàn b ng th công. Dùng nhân l c ñào l y ñi t ng l p ñ t m ng, v a ñào v a ki m tra m t b ng ñáy h móng. N n ñ t dư i ñáy h móng ch ñư c ñào ñi mà không ñư c ñ p ñ t bù vào. ð t th i ñư c v n chuy n lên mi ng h móng b ng th công, ñi theo b c lên xu ng t o trên ta luy h móng ho c xúc ñ vào thùng ch a r i dùng c n c u ñưa lên kh i h móng và ñ lên ôtô. Trong hình 2. 6 các con s ch t m v i c a máy ñào. Tùy theo kích thư c h móng và t m v i làm vi c c a c n mà b trí ôtô ñ ng trư c ho c ñ ng sau. V trí ñ ng c a ôtô thay ñ i theo hành trình di chuy n c a máy ñào. 18