Công nghệ thay gối và khắc phục sự cố cầu

Héi nghÞ khoa häc toµn quèc lÇn thø hai vÒ Sù cè vµ h­ háng c«ng tr×nh X©y dùng C«ng nghÖ thay gèi vµ kh¾c phôc sù cè cho mét sè cÇu Thuéc dù ¸n ®­êng Hå ChÝ Minh GS. TSKH. NguyÔn §¨ng BÝch ThS. NguyÔn ThÕ §Ö ViÖn KHCN X©y Dùng – Bé X©y Dùng Abstract: This paper presents the technology to overcome uncertainties and for rubber supports replacement for some newly constructed bridges. The key point of this technology lies in the method to simultaneously lift up four transverse beams at their support positions. The technique to safely jack up the whole bridge to a relative height of 1,07 m is also mentioned in this paper. 1. Giíi thiÖu ViÖn khoa häc c«ng nghÖ X©y dùng – Bé X©y dùng lµ ®¬n vÞ thùc hiÖn thi c«ng thay gèi cao su vµ kh¾c phôc sù cè cho mét sè cÇu ®­êng bé, ®ã lµ c¸c cÇu t¹i c¸c cét mèc: Km 219 + 035, Km 568 + 359, Km 572 + 583, Km 573 + 403, 576 + 490, Km 579 + 922, Km 584 + 153, Km 585 + 277, Km 588 + 400, Km 652 + 643; trong ®ã thay 112 gèi cao su cho 9 cÇu vµ kh¾c phôc sù cè cèt thÊp 1,07m cho mét cÇu. Cho ®Õn tr­íc ngµy 2/9/2003 viÖc thi c«ng xö lý ®· hoµn thµnh. Trong b¸o c¸o nµy chóng t«i chñ yÕu giíi thiÖu vÒ c«ng nghÖ thi c«ng xö lý. Thi c«ng thay gèi cao su cho 9 cÇu 2.1. §Æc ®iÓm hiÖn tr¹ng CÇu nhiÒu lo¹i nhÞp, cã: 3 nhÞp 33m; 2 nhÞp 25,7m; 2 nhÞp 21m; 7 nhÞp 15m, mçi nhÞp cã 4 phiÕn dÇm. Mè cã taluy tho¶i, trô cao tõ 6 ¸ 10m, nªn sµn thao t¸c kh«ng thÓ lµ gi¸o chèng mµ ph¶i lµ gi¸o treo. ChiÒu cao tõ mÆt mè, mÆt trô tíi dÇm tõ 15cm ¸ 24cm, nªn kh«ng thÓ dïng kÝch víi chiÒu cao lín h¬n 21 cm. C¸nh dÇm trong mét nhÞp ®· ®­îc toµn khèi, mÆt cÇu ®· r¶i bª t«ng atphan nªn ph¶i n©ng ®ång thêi c¸c ®Çu dÇm cã trªn mét mÆt c¾t ngang. CÇu cã kÕt cÊu b¶n liªn tôc nhiÖt, ph¶i n©ng ®ång thêi c¶ hai ®Çu dÇm trªn hai mÆt c¾t ngang t¹i b¶n liªn tôc nhiÖt. 2.2. Nguyªn t¾c thi c«ng thay gèi N©ng ®ång thêi c¸c ®Çu dÇm cã trªn 1 mÆt c¾t ngang. Thø tù n©ng tõ mè ra ®Õn trô. Tr­êng hîp cã b¶n liªn tôc nhiÖt th× ph¶i n©ng ®ång thêi c¶ hai ®Çu dÇm ®Ó tr¸nh r¹n nøt b¶n liªn tôc nhiÖt. KÝch ®­îc ®Æt ®Ó n©ng ë vÞ trÝ ®¸y dÇm däc, tr­êng hîp kh«ng ®ñ chiÒu cao ®Æt kÝch, ®èi víi cÇu cã nhÞp £ 21m cã thÓ ®Æt kÝch ®Ó n©ng ë vÞ trÝ ®¸y dÇm ngang. §èi víi c¸c cÇu cã nhÞp £ 21m, ®Æt 1 kÝch 60T ®Ó n©ng 1 ®Çu dÇm; ®èi víi c¸c cÇu cã nhÞp 25,7m; 33m; ®Æt 2 kÝch 60T ®Ó n©ng 1 ®Çu dÇm. §Ó n©ng ®ång thêi c¸c ®Çu dÇm cã trªn 1 mÆt c¾t ngang hÖ thèng kÝch vµ m¸y b¬m dÇu ®­îc ®Êu liªn th«ng 1 c¸ch thÝch hîp. §Ó tr¸nh ph¸ ho¹i do nÐn côc bé ë ®Çu kÝch vµ ®¸y kÝch sö dông c¸c tÊm ®Öm. §Ó thay gèi an toµn sau khi n©ng dÇm lªn 6cm, gi÷ nguyªn cao ®é b»ng thuû lùc (gi÷ nguyªn ¸p lùc dÇu) vµ b»ng c¬ häc (dïng c¸c nªm chÌn t¹m). Cã hÖ thèng gi¸o treo ë mè vµ trô ®Ó lµm sµn thao t¸c phôc vô thi c«ng. 2.3. Qui tr×nh thi c«ng thay gèi KiÓm tra vÞ trÝ ®Æt gèi vµ chuÈn bÞ gèi cho tõng vÞ trÝ. L¾p dùng hÖ thèng gi¸o treo vµ sµn thao t¸c. TÈy bª t«ng mÆt mè hoÆc mÆt trô ®Ó më réng vÞ trÝ ®Æt kÝch (nÕu cÇn thiÕt). L¾p ®Æt kÝch, m¸y b¬m dÇu vµ ®Êu nèi thÝch hîp KiÓm tra ®é th¼ng ®øng vµ ®é ®óng t©m cña kÝch. §Æt biÓn b¸o ®¶m b¶o giao th«ng. Th¸o khe co gi·n (nÕu cã) Cho kÝch gia t¶i tíi lùc 5T, kiÓm tra sù lµm viÖc b×nh th­êng cña hÖ thèng kÝch vµ m¸y b¬m dÇu. TiÕp tôc kÝch n©ng dÇm lªn 6cm so víi cao tr×nh mÆt ®¸ t¶ng. ChÌn t¹m c¸c gèi b»ng nªm gç dµy 6cm. VÖ sinh vÞ trÝ ®Æt gèi, thay gèi (®Æt gèi míi vµo ®óng vÞ trÝ) KÝch n©ng dÇm lªn cao 5mm, rót nªm chÌn t¹m. H¹ kÝch vµ thu dän thiÕt bÞ. L¾p l¹i khe co gi·n. 2.4. ThiÕt bÞ dïng trong c«ng nghÖ thi c«ng thay gèi cÇu M¸y b¬m dÇu ¸p lùc 30Mpa: 4 c¸i KÝch 20 c¸i cã c¸c th«ng sè: §­êng kÝnh xi lanh: 160mm. ¸p lùc dÇu: 30Mpa. Hµnh tr×nh: 100mm. KÝch th­íc: ®­êng kÝnh 210mm, chiÒu cao 200mm. N¨ng lùc kÝch: 60T. Tuy « dÉn dÇu chÞu ¸p lùc cao: 24 èng. èng gi¸o ý: 200m tæ hîp thµnh hÖ thèng gi¸o treo. M¸y ph¸t ®iÖn 37KVA: 1m¸y D©y ®iÖn 3 pha: 150m Xe vËn t¶i 6T cã cÈu tù hµnh 3,5T: 1 xe TÊm ®Öm ®Çu kÝch b»ng thÐp kÝch th­íc 400x300x20: 30 tÊm TÊm ®Öm ®¸y kÝch b»ng thÐp, gç kÝch th­íc thÝch hîp: 30 tÊm M¸y hµn: 2 c¸i M¸y khoan bª t«ng: 3 c¸i M¸y ®¸nh gØ, vÖ sinh: 3 c¸i 2.5. Hå s¬ thiÕt kÕ kü thuËt thi c«ng Thi c«ng thay gèi cho 9 cÇu thuéc ®o¹n nãi trªn cã thÓ tæng kÕt thµnh 4 d¹ng: Thi c«ng thay gèi ë mè cÇu nhÞp 25,7m; 33m. Thi c«ng thay gèi ë trô cÇu cã b¶n liªn tôc nhiÖt nhÞp 33m. Thi c«ng thay gèi ë mè cÇu nhÞp 15m, 21m. Thi c«ng thay gèi ë trô cÇu nhÞp 15m. V× cã 4 d¹ng ®iÓn h×nh nh­ vËy nªn Hå s¬ thiÕt kÕ kü thuËt thi c«ng thay gèi cho 9 cÇu nãi trªn ®­îc tr×nh bµy th«ng qua Hå s¬ thiÕt kÕ kü thuËt thi c«ng thay gèi cho cÇu cã 2 nhÞp 33m, cÇu cã 1 nhÞp 21m vµ cÇu cã ba nhÞp 15 m. 2.6. Ph­¬ng ph¸p vµ tiÕn ®é thi c«ng Thi c«ng l¾p ®Æt gi¸o treo, l¾p ®Æt kÝch vµ m¸y b¬m dÇu, dïng cÈu ®Ó ®­a vµo vÞ trÝ thi c«ng, h¹n chÕ dïng lao ®éng thñ c«ng. KÝch cã hai lç ®Ó b¬m dÇu, x¶ dÇu, nªn cã thÓ ®Êu liªn th«ng mét c¸ch thÝch hîp ®Ó ®¶m b¶o n©ng ®Òu c¸c ®Çu dÇm trªn mét mÆt c¾t ngang kh«ng ph¶i dïng dÇm g¸nh. KÝch cã chiÒu cao 21 cm nªn cã thÓ sö dông chiÒu cao gi÷a mÆt mè, mÆt trô tíi ®¸y dÇm tõ 15cm ¸ 24cm mét c¸ch thuËn lîi. §ôc bªt«ng mÆt mè xuèng s©u tõ 5cm ¸ 7cm khi kh«ng ®ñ chiÒu cao ®Æt kÝch. §èi víi dÇm nhÞp 15m, khi kh«ng ®ñ chiÒu cao ®Æt kÝch ®Ó n©ng dÇm däc th× ®Æt kÝch ®Ó n©ng dÇm ngang. Thêi gian thay 112 gèi cho 9 cÇu n»m trªn ®o¹n ®­êng 100 km lµ 15 ngµy. 3. Thi c«ng xö lý sù cè cÇu §Æc ®iÓm hiÖn tr¹ng CÇu mét nhÞp 33m, cã bèn phiÕn dÇm cao 1,7m. KÕt cÊu th­îng bé gåm c¸c phiÕn dÇm vµ kÕt cÊu mÆt cÇu cã träng l­îng 600T, mçi ®Çu dÇm cã träng l­îng 75T. Cao ®é mè cÇu thÊp so víi cao ®é thiÕt kÕ 1,07m Mãng mè cÇu ®Æt trªn ®Êt nguyªn thæ kh«ng cã cäc. Yªu cÇu xö lý N©ng kÕt cÊu th­îng bé lªn 1,1m theo ph­¬ng th¼ng ®øng, kh«ng ®­îc sang ngang. T¹o ®­îc kh«ng gian ®Ó thi c«ng khoan cÊy thÐp vµ ®æ bï bª t«ng trô lªn cao 1,07m. N©ng ®ång thêi c¸c ®Çu dÇm trªn mÆt c¾t ngang vµ n©ng ®«ng thêi hai ®Çu cÇu cña kÕt cÊu th­îng bé ®Ó kh«ng lµm r¹n nøt, h­ háng kÕt cÊu mÆt cÇu. Lùc n©ng ph¶i ®Æt vµo dÇm däc, kh«ng ®­îc ®Æt vµo dÇm ngang, kh«ng ®­îc ®Æt vµo vÞ trÝ lµm nghiªng lËt mè cÇu. Ph­¬ng ¸n xö lý. Cã thÓ lµm hai trô t¹m, hai dÇm g¸nh kÕt hîp víi hÖ thèng kÝch ®ñ lùc vµ con kª ®Ó n©ng hai ®Çu cÇu. ­u ®iÓm: T¹o ®­îc kh«ng gian ®Ó thi c«ng khoan cÊy thÐp vµ ®æ bï bª t«ng. Nh­îc ®iÓm: §iÓm ®Æt lùc n©ng xa vÞ trÝ thiÕt kÕ ®Æt gèi, träng l­îng cña trô t¹m vµ lùc n©ng (300T) cã thÓ lµm nghiªng lËt mè cÇu, thêi gian thi c«ng dµi, chi phÝ vËt liÖu, nh©n c«ng lín. Cã thÓ kh«ng dïng trô t¹m vµ dÇm g¸nh, dïng chÝnh mè cÇu hiÖn cã ®Ó l¾p ®Æt hÖ thèng kÝch vµ ®Ó chång nÒ. Sau khi cÇu n©ng ®Õn ®ñ ®é cao th× l¾p ®Æt thanh thÐp chèng, th¸o bá hÖ thèng kÝch vµ chång nÒ ®Ó t¹o kh«ng gian thi c«ng khoan cÊy thÐp vµ ®æ bï bª t«ng. ­u ®iÓm: §iÓm ®Æt lùc n©ng kh«ng xa vÞ trÝ thiÕt kÕ ®Æt gèi, kh«ng t¹o ra kh¶ n¨ng bÊt lîi lµm nghiªng lËt mè cÇu, thêi gian thi c«ng nhanh, chi phÝ vËt liÖu vµ nh©n c«ng h¹n chÕ. Nh­îc ®iÓm: ViÖc thi c«ng ®æ bï bª t«ng chia lµm hai c«ng ®o¹n. Ph­¬ng ¸n ®­îc chän ®Ó xö lý ë cÇu ë ®©y lµ ph­¬ng ¸n kh«ng dïng trô t¹m vµ dÇm g¸nh. Quy tr×nh 16 b­íc n©ng cÇu Mçi b­íc n©ng ®­îc 8 cm, kÝch n©ng ®Õn ®©u chång nÒ ®Õn ®Êy. KÝch ®­îc ®Æt ®Ó n©ng ë vÞ trÝ ®¸y dÇm däc gÇn ®iÓm thiÕt kÕ ®Æt gèi, mçi ®Çu dÇm ®Æt hai kÝch mçi kÝch cã lùc n©ng 60 T. HÖ thèng kÝch vµ m¸y b¬m dÇu ®­îc ®Êu liªn th«ng mét c¸ch thÝch hîp ®Ó n©ng ®ång thêi c¸c ®Çu dÇm trªn mét mÆt c¾t ngang. Cuèi b­íc t¸m, hÖ thèng kÝch ®­îc th¸o, trªn mÆt mè chØ cßn l¹i bèn chång nÒ kÝch th­íc 50x50 cm ®Ó ®ì bèn dÇm cÇu. Lóc nµy cã thÓ thi c«ng khoan cÊy thÐp vµ ®æ bªt«ng bï c«ng ®o¹n mét. ViÖc ®æ bª t«ng bï chia lµm hai c«ng ®o¹n rÊt cã lîi, v× sau c«ng ®o¹n mét cã thÓ ®Æt b¶n m· ®Ó hµn ch©n tÊm thÐp chèng cao 67cm vµ ®Æt ®Öm gç dÇy 7,5cm. Ch©n thanh chèng thÐp ®­îc hµn víi b¶n m· ®Æt s½n trong bªt«ng (xem b¶n vÏ cuèi b­íc 15). Sau ®ã th¸o dì chång nÒ, hÖ thèng kÝch vµ ®æ bª t«ng c«ng ®o¹n hai. §Çu b­íc 16, l¾p ®Æt hÖ thèng kÝch vµ gèi cao su (xem b¶n vÏ ®Çu b­íc 16). Cuèi b­íc 16, cho kÝch thùc hiÖn hµnh tr×nh 9cm, th¸o ®Öm gç dÇy 7cm ë ®Çu tÊm thÐp chèng, h¹ kÝch ®Ó dÇm ®Æt lªn gèi cao su, sau ®ã th¸o kÝch, kÕt thóc 16 b­íc n©ng cÇu. §Ó hoµn thiÖn, cã thÓ dïng hµn h¬i ®Ó c¾t tÊm thÐp chèng cho b»ng mÆt mè cÇu. ThiÕt bÞ, vËt liÖu dïng trong c«ng nghÖ xö lý M¸y b¬m dÇu ¸p lùc 30Mpa: 4 c¸i. KÝch 20 c¸i cã c¸c th«ng sè: §­êng kÝnh xi lanh: 160mm. ¸p lùc dÇu: 30Mpa. Hµnh tr×nh: 100mm. KÝch th­íc: ®­êng kÝnh 210mm, chiÒu cao 200mm. N¨ng lùc kÝch: 60T. Tuy « dÉn dÇu chÞu ¸p lùc cao: 24 èng. M¸y ph¸t ®iÖn 37KVA: 1m¸y. D©y ®iÖn 3 pha: 150m. MiÕng ®Öm gç hoÆc gang kÝch th­íc 500x250x80: 300 miÕng. TÊm thÐp chèng: 8 tÊm cao 67 cm. KÕt luËn C«ng nghÖ thay gèi vµ xö lý sù cè cho mét sè cÇu ®­êng bé phô thuéc vµo chñng lo¹i thiÕt bÞ hiÖn cã cña ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ X©y dùng. Víi thiÕt bÞ, vËt t­, tiÒm n¨ng kinh nghiÖm chÊt x¸m hiÖn cã,ViÖn cã thÓ nhËn thi c«ng thay gèi vµ xö lý c¸c lo¹i sù cè cho c¸c lo¹i cÇu khi cÇn thiÕt. Tµi liÖu tham kh¶o TCVN 2737 – 1995, T¶i träng vµ t¸c ®éng. TCVN 5574 – 1991, KÕt cÊu bª t«ng - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ. TCVN 5575 – 1991, KÕt cÊu thÐp - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ.