Kéo căng trướctrên bệ đúc cố định thực hiện tại nhà máy có thể dài tới
120m. Các sợi cáp được tạo lực căng trước khi đổ bê tông. Sau khi bê tông
đông kết và được dưỡng hộhơi nước nóng đạt tới cường độ70% R28 thì
tiến hành cắt các sợi cáp trên, lực kéo trong dây cáp sẽ chuyển thành lực
nén trong cấu kiện bê tông.
16 trang |
Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 2035 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thi công bê tông, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Bê tông ứng lực trước tiền chế được sản xuất theo 2 phương pháp:
1. Kéo căng trước trên bệ đúc cố định thực hiện tại nhà máy có thể dài tới
120m. Các sợi cáp được tạo lực căng trước khi đổ bê tông. Sau khi bê tông
đông kết và được dưỡng hộ hơi nước nóng đạt tới cường độ 70% R28 thì
tiến hành cắt các sợi cáp trên, lực kéo trong dây cáp sẽ chuyển thành lực
nén trong cấu kiện bê tông.
2. Kéo căng sau : Cấu kiện bê tông được chế tạo đặt sẵn các ống dẫn để luồn
các sợi cáp hoặc các thanh thép cường độ cao, được gọi là thanh căng. Các
thanh căng này sẽ được kéo căng sau khi bê tông đã đạt tới cường độ 70%
của R 28 ngày. Ứng suất trước căng sau thường được sử dụng cho các kết
cấu chế tạo tại công trường có khối lượng lớn như si lô, dàn kèo, dầm cầu
hộp đúc hẫng v.v....
Việc sử dụng công nghệ căng trước hoặc căng sau tuỳ thuộc vào điều kiện thi công
tại công trường. Nhưng nói chung nên sử dụng công nghệ kéo căng trước vì tiết
kiệm vật liệu hơn.
* Cấu kiện dùng cho nhà cao tầng:
Sử dụng kết cấu bê tông ứng lực trước tiền chế trong các công trình có thể mang
lại những hiệu quả to lớn như: Các cấu kiện được sản xuất trong nhà máy đạt hiệu
quả kinh tế cao và giảm thời gian xây dựng. Do vậy thiết kế nên hướng tới một kết
cấu đơn giản với sự điển hình hoá cao nhất trong quá trình sản xuất, lắp dựng, liên
kết và hoàn thiện kết cấu.
• Cột: Toàn bộ các cột có thể nằm trong tường, và chúng ta sử dụng cùng
chiều dầy với tường.
• Dầm: Dầm ứng lực trước tiết diện chữ nhật nằm trong tường, với dầm bao
xung quanh chúng ta nên chọn chiều cao sao cho đáy dầm cùng cao trình với
lanh tô cửa.
• Dầm dẹt: Đây là một thế mạnh của kết cấu bê tông tiền chế vì có thể tạo ra
được những dầm dẹt ứng lực trước có khẩu độ lớn.
• Bản sàn: Với nhịp nhỏ hơn 3.6 m ta dùng sàn đặc ứng lực trước với tiết diện
chữ nhật, với nhịp khoảng 8m dùng sàn sườn hoặc có lỗ rỗng bằng bọt xốp ở
giữa, có chiều dầy đúc sẵn 150 mm và 50 mm bê tông lưới thép trên mặt đổ
tại công trường, tổng chiều dầy 200 mm.
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
• Cầu thang: Sử dụng cầu thang ứng lực trước đúc sẵn trong nhà máy.
• Ban công: Bằng bê tông cốt thép thường được thiết kế với mô đun đặc biệt
để có thể sử dụng với số lượng lớn.
* Quy trình sản xuất bê tông dự ứng lực căng trước
• Kéo căng thép cường độ cao bằng máy kéo thép PAUL - CHLB Đức.
• Buộc cốt thép thường.
• Lắp khuôn thép định hình.
• Đổ bê tông sử dụng cầu trục và phễu.
• Phủ bạt dưỡng hộ nhiệt bằng hơi nước.
• Tháo dỡ khuôn.
• Kiểm tra mẫu thí nghiệm, nếu cường độ mẫu nén đạt 70% của R28 ngày thì
có thể cắt thép dự ứng lực.
• Cắt thép và cẩu chuyển kê xếp, hoàn thiện sản phẩm.
• Kiểm tra chất lượng, ghi nhãn mác sản phẩm, cấp chứng chỉ xuất xưởng.
• Vận chuyển cấu kiện đến chân công trình.
* Mô tả về hệ kết cấu nhà cao tầng
Lõi trung tâm bằng bê tông cốt thép được thiết kế chịu toàn bộ tải trọng ngang (gió
và động đất). Cột đúc sẵn và lõi được thiết kế chịu tải trọng đứng. Sàn làm việc như
tấm phẳng truyền tải trọng động đất sinh ra do trọng lượng bản thân sàn và các tải
trọng khác trên sàn tới kết cấu chịu lực động đất (lõi nằm ở trung tâm công trình).
Sự truyền tải trọng này được thực hiện thông qua lớp bê tông cốt thép đổ tại chỗ
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
trên mặt của sàn tiền chế. Lớp bê tông này liên kết các cấu kiện đúc sẵn với nhau
và truyền tải trọng ngang tới hệ lõi chịu lực. Phương pháp cấu tạo này cũng áp
dụng để chịu tải trọng gió.
Hệ chịu lực chính là lõi sử dụng công nghệ trượt, lõi được đúc liên tục không có
mạch ngừng và bê tông có chất lượng cao.
* Mối nối liên kết lắp dựng
Trong kết cấu sử dụng bê tông tiền chế, các mối liên kết giữa các cấu kiện có vai
trò quan trọng trong việc tạo ra khả năng chịu lực cũng như độ bền của kết cấu tạo
bởi các cấu kiện riêng rẽ. Ngoài ra, các mối liên kết giữa các cấu kiện cần phải đủ
độ cứng và cường độ để thoả mãn điều kiện ổn định, khả năng chịu lửa, sự phá
hoại dây chuyền và động đất. Điều đó có nghĩa là một hệ kết cấu được tạo nên từ
các cấu kiện riêng lẻ với các mối liên kết đủ lớn có thể đảm bảo được tính liên tục
và liền khối. Vì vậy việc thiết kế các chi tiết liên kết có vai trò đặc biệt quan trọng
trong kết cấu sử dụng bê tông tiền chế. Trong các dự án đã thực hiện tại Việt Nam,
các mối liên kết hàn đã không được sử dụng mà thay vào đó là các mối liên kết
bằng bê tông cốt thép có cường độ rất cao. Liên kết này được áp dụng cho bản sàn
và lõi cứng, console và dầm, cột và dầm...
*. Những ưu điểm của bê tông ứng lực trước tiền chế
Qua thời gian ứng dụng công nghệ bê tông dự ứng lực kéo căng trước chúng tôi
nhận thấy có một số ưu điểm sau:
1.Chất lượng cao
Điều kiện kiểm soát chất lượng tốt, bê tông được sản xuất tại nhà máy với mác 450
đến 600, thép dự ứng lực cường độ cao 18.600 kg/cm2 và 17.700 kg/cm2. Qui trình
kiểm soát theo hệ thống quản lý chất lượng tiêu chuẩn ISO 9001 nên đảm bảo chất
lượng tốt hơn.
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
2.Tiết kiệm vật liệu
Bảng 1: Bảng so sánh vật liệu dùng cho công trình 17T1 và 17T2
Bê tông Cốt thép Tỉ lệ thép/bê tông
17 T1(bê tông tại chỗ) 8702 m3 2559 T 294 kg/m3
17 T2(bê tông tiền
chế) 7461 m3 1109 T 149 kg/m3
Chênh lệch 1241 m3 1450 T
3. Tốc độ thi công nhanh:
Hầu hết cấu kiện được sản xuất trong công xưởng nên thời gian thi công trên công
trường giảm rất nhiều so với xây dựng truyền thống. Vì dưỡng hộ nhiệt nên tổng
thời gian cắt thép cường độ cao, tháo khuôn và quay vòng nhanh. Tốc độ thi công
nhanh có thể đạt được qua sự kết hợp nhiều yếu tố như: Mức độ điển hình hoá cấu
kiện, trình độ tay nghề công nhân và sự tổ chức thi công hợp lý. Trong dự án khu
đô thị cao tầng Trung Hoà - Nhân Chính (Hà Nội), tốc độ thi công trung bình là một
tuần cho một tầng sàn 1100 m2 và còn có thể rút ngắn hơn nữa. Trong khi đổ tại
chỗ phải mất 10 ngày cho một tầng.
4. Tạo ra những không gian lớn:
Việc sử dụng bê tông ứng lực trước cho phép áp dụng với những nhịp lớn và chiều
cao kết cấu nhỏ, ít cột và tường đỡ, kết quả là tăng tính linh hoạt cho việc thiết kế
nội thất, hiệu quả và kinh tế hơn.
5. Ít chịu ảnh hưởng của thời tiết như:
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Mưa, nắng. Do toàn bộ quá trình sản xuất được tiến hành trong công xưởng.
6. Hiệu quả kinh tế
Qua kinh nghiệm và tính toán của nhiều nước cho thấy, giá thành phần kết cấu nhà
cao tầng thường chiếm tới 28 - 32% giá thành xây dựng, mà trong phần kết cấu thì
riêng lõi và sàn đã chiếm tới gần 80% giá thành. Các kết quả nghiên cứu trên thế
giới cho thấy việc lựa chọn giải pháp giảm độ dày lõi cứng bằng cách tăng cường
độ bê tông với công nghệ trượt đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Giải pháp kết cấu
sàn cũng là một công tác chủ chốt có ảnh hưởng lớn tới thời gian thi công. Sử dụng
sàn tiền chế ứng lực trước là biện pháp tối ưu để giảm thời gian thi công và tiết
kiệm cốp pha đà giáo dẫn đến giảm đáng kể giá thành xây dựng. Do giảm được vật
liệu và các chi phí trên công trường nên giá thành hạ hơn phương pháp xây dựng
truyền thống. Một nhà 17 tầng tại Trung Hoà - Nhân Chính có tổng diện tích sàn
18.700 m2 tiết kiệm riêng phần thô so với thiết kế đổ tại chỗ được 4,5 tỷ đồng.
* Những ứng dụng khác của kết cấu ứng lực trước tiền chế ở Việt Nam
a. Đang áp dụng
Ngoài việc áp dụng cho các nhà cao tầng, công nghệ bê tông dự ứng lực tiền chế
còn có thể áp dụng hiệu quả cho nhiều dạng công trình khác. Trên thực tế, công
nghệ trên đã được áp dụng thành công cho các dự án khu công nghiêp và dân
dụng như sau :
Công trình công nghiệp:
- Nhà máy Chế tác Kim cương ở khu công nghiệp Sài Đồng - Hà Nội; Nhà máy đá
ốp lát cao cấp VINASTONE tại Phú Cát - Hà Tây; nhà máy gốm sứ cao cấp Chúc
Sơn, Chương Mỹ - Hà Tây, nhà máy may công nghiệp tại Thái Bình, nhà máy sứ vệ
sinh TOTO giai đoạn 2 tại khu công nghiệp Thăng Long...
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Công trình dân dụng:
- Hai Trường trung học tại khu đô thị mới Thanh Trì và khu Trung Hoà-Nhân Chính
- Hà Nội; Trường Đại Học Y Thái Nguyên; Bậc ghế ngồi Sân vận động Quốc Gia
Mỹ Đình - Hà Nội; Sân vận động Việt Trì - Phú Thọ, Siêu thị METRO CASH &
CARRY- Hà Nội, chung cư cao cấp 25 tầng SYRENA Tây Hồ và toà nhà 25 tầng
VIMECO đường Phạm Hùng, Thanh Xuân - Hà Nội
- Vĩnh Trung Plaza – Đà Nẵng; Khu 04-06 Nguyễn Du – Đà Nẵng . . .
b. Một vài xu hướng phát triển trong tương lai:
- Tạo ra các không gian lớn cho các nhà văn phòng, gara ô tô nhiều tầng.
- Áp dụng cho kết cấu các công trình cao tầng (tới 40 tầng).
- Sử dụng bê tông có cường độ cao từ 600 - 900 Kg/cm2 cho kết cấu cột.
- Sử dụng công nghệ dầm Prebeam và dầm phức hợp (Flexstress) cho xây dựng
đường sắt trên cao, các cầu cạn.
- Tháp thông tin, truyền hình.
Bê tông ứng lực trước tiền chế đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới từ nhiều thập
kỷ trước, hiện nay đã chiếm lĩnh phần lớn thị trường xây dựng, kể cả các nước
đang phát triển ở khu vực Đông Nam Á. Ở Việt Nam, công nghệ này đã được áp
dụng từ những thập kỷ 70, 80 của thế kỷ trước nhưng chưa được phát triển rộng rãi
vì gặp không ít khó khăn khách quan và chủ quan. Sang một vài năm đầu thế kỷ
này, ở miền Nam từ một công ty 620 Châu Thới đã có nhiều công ty, nhà máy phát
triển công nghệ mới. Còn ở miền Bắc mới chỉ có rất ít cơ sở áp dụng, mặc dầu nó
đem lại hiệu quả to lớn về nhiều mặt. Song với những ưu điểm không thể phủ nhận,
đây sẽ là hướng đi tất yếu trong quá trình phát triển kỹ thuật xây dựng ở Việt Nam,
góp phần đẩy nhanh tiến trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Sàn ứng lực thì quá trình thi công cũng gần như sàn BTCT thường, chỉ
khác ở chỗ bố trí các bó cáp và thi công căng cáp sau khi BT đã đạt
cường độ thiết kế , nhưng nhìn chung nó cũng tương tự như khi thi công
sàn BTCT bình thường!
Có thể nhận thấy một điểm rất rõ là sàn ứng lực khác sàn thường ở chỗ
là nó không có dầm, chính nhờ ưu điểm này mà nó tạo cho chúng ta
không gian thông thoáng, thuận lợi rất nhiều trong việc bố trí hệ thống
chiếu sáng, tạo nét thẩm mỹ cho trần nhà.
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Ngoài việc bố trí cốt thép như trong sàn BTCT thông thường, sàn ứng lực
còn được bố trí thêm các bó cáp (màu trắng), thông thường trong mỗi bó
cáp có khoảng 5 sợi cáp, các sợi cáp này được nhập hoàn toàn ở nước
ngoài về, mỗi sợi được bện từ 7 sợi cáp
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Các bó cáp được đặt theo thớ căng của môment, vị trí các mối nối của bó
cáp phải được quấn keo thật kỹ lưỡng, để sau này khi đổ BT không bị BT
chảy vào làm tắc ống, nếu tác ống sẽ gây khó khăn trong việc phun vữa
sau này.
Sau khi bố trí cốt thép và bó cáp xong thì tiến hành đổ BT bình thường,
sau khi BT đạt cường độ quy định, thông thường khoảng 7 ngày thì bắt
đầu tiến hành gắn nêm kích đầu cáp.
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Chính nhờ các chốt nêm này mà khi căng cáp, kéo cáp ra, cáp sẽ bị giữ
luôn ở bên ngoài, không thể tụt vào bên trong được.
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Sau đó thì bắt đầu tiến hành căng cáp, thiết bị căng cáp thật ra là một
kích thủy lực, được đặt ngay đầu cáp...
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
....và một máy theo dõi áp lực kéo cáp.
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Sau khi căng cáp xong thì bắt đầu bơm vữa, vữa bơm vào gồm xi măng
trộn với vài loại phụ gia, trong đó chủ yếu là phụ gia trương nở, vữa
bơm đầu này và tràn lên ở đầu bên kia, sau khi thấy vữa tràn lên đầu
bên kia thì dùng túi ni lông đóng chèn vào bịt lỗ, bó cáp đã được bơm
đầy vữa XM
Tài liệu tham khảo - Th.s Phạm Huy Thông - DTU
Còn đây là tình huống bơm vữa gặp sự cố tắc ống, khi tắc ống thi vữa sẽ
không bơm qua tới đầu bên kia được, ta phải khoan ở giữa đường ống để
tạo lổ, và vữa sẽ tràn lên theo lổ này, có nghĩa là ống này phải bơm
thành 2 lần ở 2 phiá.