Giáo trình Xây dựng cầu

Nội dung và yêu cầu môn học
Xây dựng cầu là một trong những môn học chuyên ngành cơ bản đào tạo kỹ thuật viên
trình độ trung cấp ngành xây dựng công trình giao thông. Nội dung bao gồm giới thiệu
phương pháp tiến hành các công việc xây dựng các hạng mục của công trình cầu.
- Những vấn đề chung như công tác đo đạc định vị, tổ chức và quản lý xây dựng cầu.
- Những kỹ thuật cơ bản bao gồm công tác bê tông, cốt thép và ván khuôn.
- Những phương pháp và công nghệ cụ thể trong xây dựng cầu như: xây dựng mố trụ,
xây dựng kết cấu nhịp cầu với nnhững kết cấu và phương pháp, thiết bị thi công đa dạng v.v...
Chương trình môn học đã được duyệt ở đây chỉ giới thiệu những vấn đề cơ bản về
phương pháp và công nghệ xây dựng còn phần thực hành sẽ được thực hiện trong kỳ thực tập
tốt nghiệp ở các đơn vị sản xuất. Như vậy môn học không những được học tập ở trong nhà
trường mà còn cả ở các công trường với những công trình và các điều kiện cụ thể nơi xây
dựng.
Để học tốt môn học này yêu cầu học viên ngoài việc học tập và tiếp thu những vấn đề
cơ bản đã được trình bày ở trên lớp, áp dụng tốt tới nhiệm vụ đồ án chuyên đề của mình. Cần
phải liên hệ với thực tế sản xuất và đọc giáo trình, tham khảo thêm các quy trình và tài liệu
liên quan:
- Các quy trình về thi công và nghiệm thu trong lĩnh vực xây dựng cầu.
- Các quy định về khai thác, quản lý về xây dựng cầu.
- Các hồ sơ dự thầu trong lĩnh vực xây dựng cầu.
- Các đồ án thiết kế tổ chức xây dựng cầu.
- Các tạp chí thông tin khoa học - công nghệ về xây dựng cầu v.v... 
pdf 198 trang hoanghoa 11/11/2022 1300
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Xây dựng cầu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_xay_dung_cau.pdf

Nội dung text: Giáo trình Xây dựng cầu

  1. A M1 T1 T2 Trôc däc cÇu M2 B 9 0 90° ° 9 0 ° 90° A' M'1 T'1 T'2 Trôc phô M'2 B' a) b) A" M"1  T"1 T"2 Trôc phô  M"2 B" Hình 2.4 Sơ đồ định vị mố trụ cầu bằng đà giáo và cầu tạm a - Khi hai trục tim cầu song song; b - Khi hai trục tim cầu không song song Cầu tạm hoặc cầu cũ có thể song song với cầu chính để trên cầu tạm có thể lập được đường trục dọc phụ song song với trục cầu chính. Khi đó từ các cọc mốc A và B đặt máy kinh vĩ mở góc 900 ngắm hướng và đóng đinh xác định các điểm A’ và B’ trên cầu tạm với khoảng cách sao cho AA’ = BB’. Căn cứ vào các điểm A’ và B’ người ta đi trên cầu tạm hoặc cầu cũ ' ' ' ' và dùng thước thép để định vị các điểm M1 ; T;1 T2 ; M2 là hình chiếu của các tim mố trụ. Tại các điểm vừa xác định được lần lượt đặt máy kinh vĩ trên cầu tạm, mở góc 900 xác định các hướng ngắm vuông góc với trục A’B’, giao điểm của các hướng ngắm đó với trục dọc cầu của mố trụ được định vị bằng bằng các cọc. (hình 2.4a) Khi trục phụ trên cầu tạm hoặc cầu cũ bố trí không song song với trục dọc cầu chính, thì phải đo các góc và  để tìm góc  (hình 2.4b). 0 α β γ α 90 (2.1) 2 Như vậy ta có chiều dài AB = A”B”cos. " " " " Vị trí các hình chiếu M1 ; T1 ; T2 ; M2 của các tim mố trụ trên trục phụ A”B” sẽ được đo với khoảng cách thiết kế giữa các tim mố trụ chia cho trị số cos, chẳng hạn " " M1T1 M T . Sau đó tại các điểm này đặt máy kinh vĩ mở góc hay  để định hướng các 1 1 cosγ tim mố trụ M1; T1; T2; M2 trên trục dọc cầu chính AB bằng phương pháp giao hội. Trường có sẵn một cầu cũ nằm ngay bên cạnh cầu mới thì nên lập trục phụ ở ngay cầu cũ trên gờ vỉa để khi đo đạc, định vị vẫn bảo đảm giao thông. 2.4. Phương pháp đo gián tiếp 2.4.1. Đo chiều dài cầu và định vị tim mố trụ bằng mạng tam giác đạc Đối với các cầu lớn, nước sâu vì không thể đo trực tiếp bằng thước được nên phải theo phương pháp đo gián tiếp bằng mạng tam giác và máy kinh vĩ. 13
  2. Trên hai bên bờ sông, người ta lập mạng lưới đo đạc cơ sở gồm các tam giác hay tứ giác mà các đỉnh của chúng được đo với độ chính xác cao về khoảng cách cũng như về cao độ. Sau đó phải quy đổi toạ độ các đỉnh về toạ độ quy ước nào đó cho thuận tiện nhất. Đối với các cầu không lớn lắm, địa hình thuận tiện, có thể lập mạng lưới tam giác (hình 2.5a), và đo 3 góc với 1 cơ tuyến. Để kiểm tra và tăng độ chính xác, nên lập 2 tam giác với 2 cơ tuyến ở hai bên bờ (hình 2.5b). Trường hợp thường áp dụng nhất là lập mạng lưới tứ giác với 1 cơ tuyến (hình 2.5c) hoặc 2 cơ tuyến (hình 2.5d). Khi có bãi đất ở giữa sông, có thể lập 1 cơ tuyến trên bãi (hình 2.5e). Khi xây dựng cầu mới ở gần cầu cũ sẵn có thì có thể đặt cơ tuyến ngay trên cầu cũ (hình 2.5f). Khi xác định khoảng cách giữa các mốc định vị tim cầu và các trụ bằng phương pháp tam giác đạc thì mạng lưới tam giác cần phải đáp ứng các yêu cầu sau đây: - Tuỳ theo điều kiện địa hình lấy hình thái của mạng lưới cần có như sau: + Đối với các cầu lớn, dùng mạng lưới tứ giác trắc đạc, khi có bãi nổi giữa sông thì dùng mạng lưới trung tâm. + Đối với cầu trung, dùng mạng lưới của 2 hoặc 4 tam giác. - Góc của các hình tam giác không được nhỏ hơn 250 và không lớn hơn 1300, còn trong tứ giác thì thì không nhỏ hơn 200. - Mạng lưới chung phải bao gồm ít nhất là 2 điểm căn cứ định vị tim cầu, mỗi bên bờ có 1 điểm. Ngoài ra còn phải bao gồm tất cả các điểm mà từ đó có thể định điểm tâm các trụ bằng cách giao tuyến thẳng, và tiến hành kiểm tra trong quá trình thi công. Trong trường hợp này giao nhau giữa hướng ngắm và tim cầu càng gần 900 càng tốt, còn chiều dài đường ngắm (từ máy đo tới trụ) không được lớn hơn: + 1000m khi định điểm bằng máy kinh vĩ có độ chính xác về số đọc là 1 giây. + 300m khi định điểm bằng máy kinh vĩ có độ chính xác về số đọc là 10 giây. + 100m khi định điểm bằng máy kinh vĩ có độ chính xác về số đọc là 30 giây. Số lượng giao điểm bên sườn không được ít hơn hai điểm. - Các điểm của mạng lưới tam giác cần phải được đóng bằng cọc cố định. Trong trường hợp địa hình phức tạp, nếu ở dưới đất không nhìn rõ nhau được thì trên tâm của điểm đo cần phải xây dựng chòi dẫn mốc có cao độ cần thiết. Trước mỗi lần ngắm máy phải dẫn tim của mốc lên đế của máy ngắm. Nếu không thể dẫn tim của mốc lên đế của máy ngắm thì cần xác định các yếu tố quay về tâm và điều chỉnh cho thích hợp. - Trong trường hợp chiều dài cầu nhỏ hơn 200m thì mạng lưới tam giác cho phép đo bằng 1 cơ tuyến, còn nếu chiều dài lớn hơn thì ít nhất phải đo 2 cơ tuyến. Trường hợp chiều dài cầu lớn hơn 200m, các cơ tuyến được cắm ở một bên bờ thượng lưu và hạ lưu cầu hoặc 2 bên bờ mỗi bên 1 cơ tuyến. Cơ tuyến phải được cắm trên chỗ đất bằng phẳng có độ dốc nhỏ hơn 1%. Trong trường hợp đặc biệt cho phép cắm một mạng lưới cơ tuyên độc lập. 14
  3. a) 2 b) c) 2 1 1 1 2 d) e) f) 3 12 Hình 2.5 Các sơ đồ mạng lưới tam giác đạc 1 - Trục dọc tim cầu; 2 - Cơ tuyến; 3 - Bãi đất giữa sông - Chiều dài cơ tuyến nên lấy hơn nửa chiều dài cần xác định qua sông. Độ chính xác khi đo cơ tuyến lấy gấp đôi so với khi đo khoảng cách thông thường khác. Để bảo đảm độ chính xác của việc định vị tim trụ ở giữa sông cũng phải đo các cạnh của mạng lưới tam giác với độ chính xác gần bằng khi đo cơ tuyến. Mỗi tim mố trụ cầu đều được xác định bằng cách ngắm giao hội ít nhất là theo 3 đường ngắm từ 3 mốc đỉnh của mạng lưới. Sau đó việc định vị các bộ phận của mố trụ được thực hiện căn cứ vào các tim mố trụ đã định bằng các phương pháp đơn giản, mà chủ yếu là phương pháp toạ độ vuông góc. Để định vị tạm thời tim trụ ở vị trí giữa sông, có thể dùng các cọc tạm hay hệ phao. Sau khi đã tạo ra được một khoảng mặt bằng để thi công trụ đó ở giữa sông (sau khi làm vòng vây ngăn nước ) thì định vị lại chính xác tim trụ lần nữa trên khoảng mặt bằng cố định đó. Trong lúc đóng cọc bằng búa máy đặt trên sà lan nổi, thì vị trí các cọc và cọc ống được xác định bằng ngắm các tia giao hội để đóng hai cọc đầu tiên làm chuẩn, từ đó đo dẫn truyền ra để định vị các cọc khác. Trường hợp thi công móng cọc ống bao gồm nhiều cọc, yêu cầu là đặt chúng thật đúng vị trí trong quá trình rung hạ ống phải thẳng và không lệch vị trí, muốn như vậy cần phải làm một khung vây, trong đó có bố trí những lỗ thể hiện chính xác vị trí từng 15
  4. cọc ống, chỉ cần định vị khung vây, xung quanh cọc ống hạ thẳng đứng và các lỗ dành cho từng cọc. Để định vị khung vây, người ta xê dịch các phao nâng nó, đồng thời ngắm bằng máy kinh vĩ theo phương pháp giao hội, sao cho trục của khung vây trùng với trục dọc cầu và tâm của khung vây trùng với tâm của trụ cầu. Đối với các cọc ống có đường kính lớn, hay giếng chìm cần làm các dấu sơn trên các mặt bên của chúng để theo dõi khi hạ cọc. Dùng máy kinh vĩ theo dõi đường thẳng đi qua các vạch dấu đó, người ta có thể xác định độ xê dịch của giếng hay cọc ống trên mặt bằng, và độ nghiêng của chúng trong hai mặt phẳng thẳng đứng. Theo các vạch sơn nằm ngang đánh dấu chiều cao cọc ống (hay giếng chìm), có thể đếm biết được độ sâu hạ cọc hay giếng vào đất và xác định được cao độ đáy móng thực tế. 2.4.2. Đo chiều dài cầu và định vị tim mố trụ cầu trên đường cong Đường trục dọc của cầu nằm trên đường cong được lấy theo dọc đường cong, còn trục dọc của mố trụ thường lấy theo hướng bán kính tương ứng của đường cong. Có những trường hợp cá biệt do địa hình, địa chất hay điều kiện giao thông bên dưới các cầu cạn thì các trục dọc của mố trụ có thể lấy song song với hướng phân giác góc đỉnh hoặc lấy theo các hướng khác nếu có lý do xác đáng. Các điểm giao nhau của các trục dọc mố trụ với trục dọc cầu được coi là các tim của mố trụ. Đường trục ngang của trụ lấy vuông góc với trục dọc trụ. Khi định vị các mốc và các tim trụ của cầu nằm trên đường cong cần xác định rằng: - Đường cong có bán kính mà đồ án thiết kế đã quy định là tim dọc của cầu (tim đường). - Hướng của bán kính đường cong là hướng của đường tim dọc trụ. - Tiếp tuyến với đường cong tại tim trụ là đường tim ngang trụ. Các số liệu căn cứ để định vị mốc và tim trụ là: + Tất cả các yếu tố của đường cong đã cho. + Khoảng cách giữa các tim giả định của các trụ. + Lý trình các điểm đầu và cuối của cầu. + Đường tên của cung tương ứng với mỗi nhịp cầu. Việc định vị các mốc và tim trụ cầu nằm trên đường cong. Tuỳ theo điều kiện địa hình nên tiến hành theo các phương pháp khác nhau. - Đối với cầu nhỏ và cầu trung ít hơn 3 nhịp dùng phương pháp đa giác (hình 2.6a) hoặc bằng các đường tiếp tuyến (hình 2.6b). - Đối với cầu cạn dùng phương pháp dây cung kéo thẳng (hình 2.6c) hoặc phương pháp toạ độ cực (hình 2.6d). - Đối với các cầu lớn phức tạp: Dùng phương pháp giao hội trực tiếp từ các mốc của hệ thống tam giác đạc. Khi định vị trụ cầu bằng tung độ lấy từ dây cung kéo dài thẳng phải xác định cung này với độ chính xác gấp hai lần so với độ chính xác theo quy định. 16
  5. a) L2 c) L T1 T2 L1 3 D1 D2 cÇu 0 cÇu 3 Tim T Tim T D0 D3 d) § Tim cÇu − 1 2 ê T T ng ta n g 0 3 cÇu b) Tim T T (T )  T1 T2   T0 T3 Hình 2.6 Các phương pháp định vị trụ cầu trên đường cong Việc định vị các trụ bằng tung độ lấy từ các đường tiếp tuyến, từ cung kéo thẳng hoặc bằng phương pháp toạ độ cực được tiến hành bằng bằng máy kinh vĩ có độ chính xác 30 giây và đo tung độ bằng thước thép trong mặt phẳng nằm ngang với độ chính xác là 0,5cm. Trong trường hợp này, chiều dài tung độ không được lớn hơn hai lần so với dụng cụ đo (khoảng 40m) nếu không được như vậy, phải dùng phương pháp định vị khác. Mỗi tung độ phải được đo 2 lần bằng 2 cách khác nhau hoặc từ những mốc khác nhau, do người khác đo hoặc nếu một người đo thì đo trong thời gian khác nhau. Khi định vị trụ cầu trên đường cong bằng phương pháp tam giác đạc thì số lần giao điểm phải ít nhất là 3 lần. Tam giác sai số đối với 3 giao điểm dùng để định vị tim bệ gối không được lớn hơn 3cm. 2.4.3. Đo cao độ mố trụ cầu Công tác đo cao độ mố, trụ cầu tiến hành bằng máy thuỷ bình. Trước khi thi công cầu, đơn vị thi công cần tự lập thêm các mốc cao độ bổ sung (ngoài các mốc cao độ chính do cơ quan thiết kế lập sẵn) tại các vị trí phân bố trong công trường sao cho thuận tiện và dễ dàng dẫn cao độ mọi bộ phận công trình, với sai số nhỏ nhất. Trên mỗi mố cầu có một mốc cao độ phụ, tất cả các mốc cao độ chính và phụ đều phải đi cao đạc ít nhất là 3 lần, với sai số bình quân 10mm. Trong quá trình thi công móng và thân trụ, cần đặt các mốc cao độ phụ ngay tại trụ ở mức thấp và mức cao để nhanh chóng xác định được các cao độ cần thiết cho việc xây dựng trụ (vì thường phải thi công đổ bê tông theo từng đốt một) hoặc lắp ráp dầm cầu. Đặt các mốc cao đạc phụ phải đi cao đạc 2 lần dẫn từ các mốc chính với sai số cho phép 15mm. 2.5. Độ chính xác khi đo đạc định vị Đo chiều dài bằng thước thép hoặc dây đo, trước khi đo phải chuẩn bị dụng cụ đo, và sau khi đo phải hiệu chỉnh chiều dài đo được: - Hiệu chỉnh về kết quả số đo nhiều lần. - Hiệu chỉnh về chênh lệch nhiệt độ lúc đo và lúc chuẩn bị dụng cụ đo. 17
  6. - Hiệu chỉnh về độ dốc mặt bằng của đường đo. Nếu khi đo tất cả các khoảng cách đều chỉ dùng một dụng cụ đo thì phải theo hai hướng: đi và về, còn khi dùng hai dụng cụ đo thì chỉ cần đo theo một hướng. Sai số về đo dài và đo góc khi lập mạng lưới tam giác đạc không được vượt quá trị số ghi ở Bảng 2.2. Bảng 2.2 YÊU CẦU VỀ ĐỘ CHÍNH XÁC KHI ĐO CHIỀU DÀI CƠ TUYẾN VÀ GÓC TRONG MẠNG TAM GIÁC ĐẠC Độ Độ Độ khớp chính xác chính xác cho phép Các dụng cụ cần Chiều dài cầu (m) cần thiết cần thiết trong các dùng để đo và số lần khi đo khi đo góc tam giác khi đo góc chiều dài (giây) (giây) Thước thép hoặc thước cuộn, máy kinh L 200m 1/10.000 20 35 vĩ 30” với 2 lần quay vòng Thước thép hoặc thước cuộn có khắc ly, 200m 1000m 1/80.000 1,5 2 máy kinh vĩ 1” với 5 lần quay vòng Đối với các cầu dài không quá 100m, khi đo khoảng cách giữa các cọc mốc định vị trục dọc cầu, và khoảng cách giữa các tim trụ, sai số cho phép không vượt quá 1/5000. Đối với các cầu dài hơn 100m, thì sai số khi đo khoảng cách giữa các cọc mốc định vị trục dọc cầu, cũng như khi đo định vị tim của các phần trụ mố bên trên bệ móng, được lấy tuỳ theo mức độ định vị có thể được của kết cấu nhịp so với trụ mố. Sai số l đối với các cầu dùng dầm thép và bê tông cốt thép với mũ trụ cho phép xê dịch tim của bệ gối với khoảng lớn nhất là 5cm, cũng như đối với cầu vòm hoặc kiểu khung cứng được tính theo công thức sau: Ln Δl Σ 0,5n (cm) (2.2) 6000 Đối với các cầu vòm hoặc cầu kiểu khung cứng bằng thép và bê tông cốt thép và đối với cầu có bệ gối kích thước rất hạn chế, sai số l được tính theo công thức sau: L n l  0,5n (cm) (2.3) 10000 Trong đó: Ln - Chiều dài của mỗi nhịp (cm) trên phần cầu phải đo. 18
  7. n - Số lượng nhịp trên phần cầu phải đo khi đo định vị tim bệ móng của mố, trụ thì sai số cho phép được tăng gấp đôi. Mọi trị số khoảng cách khi đo xong phải được hiệu chỉnh theo nhiệt độ và theo độ dốc mặt đất chỗ đo. Chiều dài cơ tuyến khi đo bằng thước thép có thể được tính theo công thức sau: h L nl 0,0000125 t t nl d (2.4) 0 nl Trong đó: L - Chiều dài cơ tuyến. n - Số lần kéo thước đo (với hết chiều dài thước). l - Chiều dài thước (đã được chuẩn). t - Nhiệt độ của thước lúc đo. t0 - Nhiệt độ của thước lúc chuẩn (trị số này được ghi trên thước). h - Mức chênh lệch giữa các điểm đầu của thước trong mỗi lần kéo căng thước. d - Chiều dài đoạn dư (chưa hết chiều dài thước). Sai số khi cao đạc các mốc đặt ở hai đầu cầu không được lớn hơn 20 L và 10mm (trong đó L là khoảng cách dẫn mốc cao đạc tính bằng Km). Các mốc cao đạc này phải được bố trí và bảo quản tốt trong suốt qúa trình thi công cũng như trong khai thác đưa vào sử dụng. 2.6. Đo đạc kiểm tra trong quá trình thi công Trong quá trình thi công mố trụ, sản xuất cấu kiện bán thành phẩm, lắp ghép kết cấu nhịp v.v phải tiến hành định vị, xác định cao độ, kích thước của từng bộ phân công trình, của từng chi tiết phải đo đạc kiểm tra thường xuyên để bảo đảm công trình đúng vị trí, kích thước và hình dạng theo thiết kế. Để tiến hành công tác này cần thực hiện các công việc sau: - Nghiên cứu kỹ đồ án thiết kế kết cấu, đồ án thiết kế tổ chức xây dựng cầu, các bản vẽ thi công chi tiết để nắm vững vị trí, hình dạng, kích thước và cao độ của từng bộ phận công trình và tiến độ thi công chúng. - Nghiên cứu kỹ các điều kiện tại chỗ (địa hình, thuỷ văn, mặt bằng khu vực sản xuất ) để xác định phươngpháp đo đạc kiểm tra tốt nhất, bảo đảm tính chủ động, phục vụ kịp thời cho công tác thi công. - Xây dựng các mốc phụ với số lượng cần thiết để làm căn cứ cho việc định vị và đo đạc kiểm tra, chẳng hạn như đóng thêm các cọc định vị các đường trục của mố trụ cầu, dẫn các mốc cao đạc xuống lòng sông, bệ móng, lên đỉnh trụ để phục vụ cho việc đo đạc kiểm tra khi thi công móng, thi công thân mố trụ và lắp kết cấu nhịp. - Nên làm sẵn các khung định vị, các bàn gá, thanh mẫu để phục vụ công tác đo đạc và kiểm tra thuận lợi. Ví dụ nhờ có các khung định vị thì việc thi công đóng cọc sẽ đảm bảo thuận lợi và chính xác v.v - Chuẩn bị đầy đủ và kiểm tra độ chính xác của máy và dụng cụ đo đạc (máy kinh vĩ, máy thuỷ bình, thước thép, dây thép, quả dọi ). Trước khi sử dụng mà khi trên công trường sử dụng nhiều loại máy móc và dụng cụ đo đạc khác nhau, cần kiểm tra loại bỏ những dụng cụ không đảm bảo độ chính xác cần thiết. - Cần nghiên cứu và nắm vững các sai số cho phép trước khi đo đạc, định vị hoặc kiểm tra vị trí, kích thước và cao độ của các bộ phận công trình. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Nội dung và tầm quan trọng của công tác đo đạc định vị trong xây dựng cầu. 19
  8. 2. Những tài liệu ban đầu cần thiết cho công tác đo đạc định vị là gì? Vì sao phải cần những tài liệu đó? 3. Trình bày các phương pháp định vị cầu nhỏ, cầu trung và cầu lớn. Nội dung của các phương pháp này có gì khác nhau. 4. Khi nào thì sử dụng phương pháp đo trực tiếp? Khi nào sử dụng phương pháp đo gián tiếp? Có cần sử dụng đồng thời cả hai phương pháp trên để định vị cho một cầu không? Tại sao? 5. Trình bày cách đo chiều dài cầu và định vị tim mố trụ cầu khi cầu xiên hoặc cầu nằm trên đường cong. 6. Cách đo đạc và kiểm tra vị trí trụ cầu trong qúa trình xây dựng khi trụ cầu nằm ở giữa dòng sông. 7. Độ chính xác của đo đạc xác định vị trí và cao độ của mố trụ cầu. 8. Các máy móc và dụng cụ sử dụng để định vị tim mố trụ cầu và yêu cầu về độ chính xác của chúng. 20
  9. Chương 3 CÔNG TÁC BÊ TÔNG, CỐT THÉP VÀ VÁN KHUÔN TRONG XÂY DỰNG CẦU 3.1. Công tác thi công bê tông 3.1.1. Các yêu cầu cơ bản đối với bê tông Hiện nay bê tông là loại vật liệu chủ yếu trong xây dựng cầu. Cầu là công trình nằm trên đường, chịu ảnh hưởng trực tiếp của môi trường thời tiết và các tác động thường xuyên liên tục của tải trọng, vì vậy chất lượng phải được bảo đảm. Chất lượng bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tỷ lệ thành phần và tính đồng nhất của vật liệu, phương pháp trộn, đổ, đầm và chế độ bảo dưỡng. Yêu cầu đối với bê tông phụ thuộc vào trạng thái ứng suất, đặc trưng tải trọng (tĩnh tải hoặc hoạt tải) vị trí từng bộ phận công trình (trong hoặc trên mặt nước, chỗ mực nước lên xuống thường xuyên). Ngoài ra còn phụ thuộc vào môi trường xung quanh, chẳng hạn như: thời tiết, khí hậu và tác động xâm thực khác. Cường độ bê tông được xác định nhờ các mẫu thử tiêu chuẩn được lấy từ những mẻ trộn trong quá trình thi công. Nó là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng của công trình thi công bê tông. Cường độ của bê tông phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng của các vật liệu như: xi măng, cát, đá sỏi, nước, đặc biệt là tỷ lệ thành phần cốt liệu và phương pháp chế tạo, bảo dưỡng. Đối với công trình chịu ảnh hưởng lớn của môi trường xung quanh, trong khi thi công đặc biệt chú ý đến đảm bảo cường độ và độ chặt của bê tông. Độ dẻo của bê tông được chọn tuỳ theo loại kết cấu, mật độ bố trí cốt thép, nhiệt độ và độ ẩm của môi trường, phương pháp đổ và đàm nén, phương tiện và tốc độ vận chuyển. Bảng 3.1 TỶ LỆ NƯỚC XI MĂNG VÀ LƯỢNG XI MĂNG CHO PHÉP TRONG BÊ TÔNG N Lượng xi măng Tỷ lệ Tên bộ phận công trình X thấp nhất 3 lớn nhất kg/m - Các bộ phận công trình thường xuyên nằm trong nước có tính đến khả năng xói lở và 0,68 240 trong trường hợp có sự bảo vệ chống tác động của dòng nước (bằng cọc ván) u bê tông - Cũng như thế nhưng trong trường hợp không ấ 0,65 250 có sự bảo vệ chống tác động của dòng nước t c ế - Các bộ phận kết cấu nằm dưới mực nước đẩy 0,70 230 có thể xói lở Các k - Khi lấp lòng rỗng của giếng và giếng chìm Không 200 hơi ép quy định - Các bộ phận công trình đặt trên mực nước0,65250 t u ế ấ - Cũng như thế nhưng trong khí hậu ác liệt 0,60 270 K c BTCT - Các bộ phận công trình nằm thường xuyên 0,60 270 21
  10. hoặc chu kỳ trong nước Lượng xi măng cho 1m3 bê tông và tỷ lệ N/X được tính toán theo quy định. Nhưng để đảm bảo cho bê tông có độ chặt cao, tỷ lệ N/X trong hỗn hợp bê tông không được cao hơn và lượng dùng xi măng tối thiểu trong 1m3 bê tông không được nhỏ hơn các trị số ghi trong bảng 3.1 Lượng xi măng dùng tối đa trong bê tông của các kết cấu hình khối lớn không được quá 300kg/m3. Nếu cho thêm phụ gia hoá dẻo trong bê tông thì tỷ lệ N/X không cần theo quy định của bảng 3.1 mà có thể dùng tỷ lệ (N/X) = 0,30  0,45. Lượng xi măng và nước được chọn căn cứ vào cường độ bê tông, điều kiện trộn đổ, mác xi măng và chất lượng cốt liệu. Đối với các công trình cầu thường dùng xi măng có mác tương ứng sau đây: bảng 3.2 Bảng 3.2 Mác bê tông 200 300 400 500 600 Mác xi măng 300  400 400 500 500  600 600  700 Các loại xi măng thường được dùng nhiều nhất trong xây dựng cầu là xi măng pooclăng, xi măng puzơlan. Xi măng pooclăng đông cứng nhanh dùng cho kết cấu kích thước nhỏ trên mặt nước. Đối với trụ trong nước và móng có thể dùng xi măng puzơlan và xi măng phèn. Cường độ của cốt liệu thô (đá dăm hay sỏi) phải đảm bảo lớn hơn hai lần cường độ của bê tông. Đặc biệt đối với mác bê tông lớn hơn 300, cường độ cốt liệu không thấp hơn 1,5 lần mác bê tông. Đối với kết cấu bê tông có bố trí nhiều cốt thép, thường dùng loại đá dăm cỡ nhỏ 5  10mm và 10  20mm; trường hợp cốt thép bố trí thưa có thể dùng sỏi hoặc đá dăm có kích thước nhỏ hơn 3/4 khoảng cách tĩnh giữa hai thanh cốt thép và không lớn hơn 1/3 bề dày nhỏ nhất của công trình. Thông thường dùng đá dăm cỡ 20  40mm và có thể lên tới 70mm. Cát dùng loại cát hạt to nhưng không lớn quá 5mm (mô đun độ lớn không nhỏ hơn 1,6). Những chất bẩn trong cát không được lớn hơn trị số trong bảng 3.3 Bảng 3.3 Mác bê tông Hàm lượng tạp chất bẩn cho phép không vượt quá Từ 300 trở lên 2% Nhỏ hơn 300 3% Tỷ lệ bùn, sét chứa trong đá dăm và sỏi không được lớn hơn 2% (đối với bê tông nằm dưới nước và trong đất) và không quá 1% (đối với bê tông nằm trên mặt nước). Tất cả các cốt liệu phải được rửa sạch. Nước để trộn bê tông có thể dùng các loại nước tự nhiên uống được, nhưng phải khống chế độ PH ≥ 4 và không chứa nhiều loại muối có gốc SO4 quá 0,27% trọng lượng. Các thành phần này phải thử nghiệm đầy đủ. Không được dùng các loại nước đầm lầy, cũng như nước có dầu mỡ, axit và các tạp chất có hại khác để trộn bê tông. 3.1.2. Vận chuyển và đổ bê tông Trong các nhà máy đúc sẵn cũng như các công trường lớn, bê tông được chế tạo trong các trạm trộn có máy móc cân đong tự động hoặc bán tự động để định lượng chính xác các thành phần xi măng, cát, đá sỏi và nước. 22