Bài giảng Thi công cầu - Phần 4: Xây dựng cầu thép và cầu thép liên hợp với bản bê tông công cốt thép

 Môn học: Thi công Cầu 
PHẦN IV 
XÂY DỰNG CẦU THÉP 
VÀ CẦU THÉP LIÊN HỢP 
VỚI BẢN BÊ TÔNG CÔNG 
CỐT THÉP 
 Môn học: Thi công Cầu 
Chương 1 
CHẾ TẠO CẦU THÉP 
1.1. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO KẾT CẤU THÉP VÀ CÁC NHÀ MÁY 
CHẾ TẠO 
 Trong các nhà máy hoặc các cơ sở chế tạo kết cấu thép thường phải dùng các loại 
thép cán cơ bản để chế tạo thành các kết cấu cụ thể theo đơn đặt hàng của các cơ quan 
thiết kế. 
 Các thành phẩm công nghiệp xây dựng của các nhà máy cán thép thường chế tạo 
các dạng thép cơ bản sau đây: 
 1. Thép tấm có chiều dài từ 3.1 – 8 m, rộng từ 1.5 – 2.2m với độ tăng chiều rộng 
từ 0.1 – 0.2m. Chiều dày thép tấm có thể tới 60mm. Trong đó thép dài thường có chiều 
dày lớn hơn để tránh biến dạng quá lớn khi vận chuyển và xếp kho. 
 2. Thép tấm rộng vạn năng, chiều dài 5 – 18m, rộng từ 1.5 – 2.2m, với độ thay đổi 
chiều rộng 10 – 30mm. Chiều dày của thép bản vạn năng cũng có thể tới 60mm. 
 3. Các loại thép hình như thép góc đều cạnh hoặc cánh lệch, các loại chữ C hoặc 
chữ I. 
 4. Các loại thép tròn để chế tạo đinh tán, bu lông và con lăn. 
 Quá trình chế tạo trong nhà máy bắt đầu từ việc bốc dỡ hàng hóa đến chế tạo các 
bộ phận, các chi tiết và cuối cùng là các thành phẩm, tức là toàn bộ kết cấu nhịp cầu 
hoặc là bộ phận của cầu. Việc chế tạo toàn bộ kết cấu nhịp trong nhà máy chỉ thực 
hiện trong các trường hợp rất đặc biệt, với điều kiện kết cấu nhịp có thể đặt vừa lên các 
phương tiện vận chuyển. 
 Trước khi gia công, thép cần được rửa, cạo gỉ và phân loại theo hình dạng, theo số 
liệu, theo kích thước Nếu thép bị cong vênh cần hiệu chỉnh các biến dạng và xếp 
kho. 
 Tiếp theo là quá trình gia công các bộ phận chi tiết bao gồm từ việc lấy dấu, đánh 
dấu đường bao, tâm lỗ và các đường cắt trên các tấm thép, thép góc. 
 Theo các đường đánh dấu đột và tâm lỗ tiến hành cắt uốn, khoan hoặc đột lỗ 
bulông và đinh tán, gia công đầu và mép bằng máy bào hoặc máy phay. Các chi tiết đã 
chuẩn bị và đánh dấu được chuyển sang khâu lắp ráp để ghép thành từng thanh, từng 
đoạn dầm, hoặc từng bộ phận kết cấu cầu. Trong giai đoạn này các chi tiết được liên 
kết với nhau bằng đinh tán trong xưởng hoặc bằng hàn điện tự động. Trước khi hàn 
hoặc tán, để đảm bảo độ chính xác, các chi tiết thường được gá tạm bằng các mối hàn 
đính hoặc bằng các bulông gá lắp. Khi các thanh hoặc các bộ phận của cầu đã chế tạo 
xong, cần kiểm tra lại kích thước rồi mới chuyển sang bước tạo lỗ cho các mối nối lắp 
ráp tại công trường. Bước cuối cùng là sơn và đánh dấu. 
 Để thực hiện quá trình sản xuất như trên, nhà máy chế tạo kết cấu cầu phải có các 
phân xưởng chính sau đây: 
 1. Xưởng thu nhận cạo gỉ, phân loại điều chỉnh cong vênh và xếp kho. 
 2. Xưởng lấy dấu, chế tạo và gia công các chi tiết. 
 3. Xưởng lắp ráp các chi tiết bằng hàn điện. 
 4. Xưởng lắp ráp chi tiết bằng đinh tán. 
 4. Xưởng kiểm tra tổng thể và lắp thử. 
 Môn học: Thi công Cầu 
 6. Xưởng sơn và xếp kho. 
 Ngoài ra còn cần các công xưởng phụ như xưởng chế tạo đinh tán và bulông, 
xưởng rèn, xưởng làm công cụ và sửa chữa, xưởng gia công nhiệt, trạm ôxy, trạm khí 
nén, xưởng chế tạo các khuôn mẫu 
 Mặt bằng xưởng được bố trí trên nguyên tắc dây chuyền. Kết cấu cầu sẽ di chuyển 
từ đầu xưởng đến cuối xưởng theo từng công đoạn sẽ do từng phân xưởng đảm trách. 
Hình IV.1.1. Bố trí mặt bằng nhà máy chế tạo cầu thép 
 Ngoài ra hiện nay tùy theo tính chất công trình và khối lượng thi công mà có thể 
bố trí xưởng chế tạo tại công trường, tuy nhiên các xưởng này không đủ thiết bị lớn, 
công nghệ lớn, nên chỉ gia công các cấu kiện nhỏ, đơn giản như các thanh giằng, dầm 
ngang, dầm dọc... 
1.2. TIẾP NHẬN VÀ CHUẨN BỊ THÉP 
1.2.1. TIẾP NHẬN THÉP 
 Thép do các nhà máy chế tạo hoặc nhập từ nước ngoài về do đó khi xuất xưởng 
phải có dấu kiểm tra của nhà máy, chứng chỉ thí nghiệm kiểm tra chất lượng 
thép và dấu ký hiệu xuất xứ của thép. Trong chứng chỉ của thép có ghi rõ thành 
phân hoá học và tính chất cơ lý của nó. Do đó khi tiếp nhận thép để gia công 
I: Phân xưởng chuẩn bị thép 
II: Phân xưởng gia công thép 
III: Kho chứa các chi tiết đã gia công 
IV: Phân xưởng lắp ráp và tán định 
V: Phân xưởng lắp ráp và hàn 
VI: Phân xưởng lắp ráp tổng thể 
VII: Phân xưởng sơn 
 Môn học: Thi công Cầu 
cần phải xem xét mã hiệu và chất lượng của chúng mà dễ nhìn thấy nhất là gỉ 
sét và cong vênh. 
 Sau khi tiếp nhận thép và lấy hồ sơ cần đánh dấu bằng cách dùng sơn trắng ghi 
số hiệu hồ sơ tiếp nhận lên đầu của thép. 
1.2.2 NẮN THÉP 
 Trong quá trình vận chuyển, thép có thể bị cong vênh, hoặc quá trình nguội 
lạnh không đều sau khi cán, do đó cần phải nắn thép trở lại hình dạng ban đầu 
trước khi gia công. 
 Có hai dạng nắn thép là nắn nóng và nắn nguội; thông thường thì thép được nắn 
nguội trừ trường hợp thép bị cong vênh quá lớn mới nắn bằng nắn nóng. 
Uốn nắn thép ở trạng thái nguội thì thực chất là bắt thép làm việc trong giai 
đoạn chảy dẻo do đó làm giảm tính dẻo và phẩm chất thép. Vì vậy mà biến dạng 
dọc tương đối cho phép của thép khi uốn, sửa phải nhỏ hơn 1%, tức là mới 
chiếm 1 phần nhỏ trong toàn bộ biến dạng khi chịu tải. Cần phải khống chế bán 
kính cong tối thiểu min và độ võng cực đại cho phép fmax khi uốn, trị số này phụ 
thuộc vào kích thước tiết diện ngang và chiều dài đoạn có biến dạng L. 
Bảng IV.1.1 
Loại thép Sơ đồ tiết diện Trục uốn min fmax 
Thép tấm 
x-x 
y-y 
50h 
- 
L2/400b 
L2/800b 
Thép góc 
x-x 
y-y 
90b 
L2/720b 
Thép C 
x
y
b
h
x-x 
y-y 
50h 
90b 
L2/400h 
L2/720b 
Thép I 
x
y
b
h
x-x 
y-y 
50h 
50b 
L2/400h 
L2/400b 
 Nếu khi nắn nguội mà biến dạng của thép vượt quá trị số cho phép thì phải nắn 
nóng. Nhiệt độ khi nắn nóng phải từ 900-1100oC và phải kết thúc việc uốn, nắn 
thép ở nhiệt độ <700oC. 
1. Nắn nguội 
b
h x
y
b x
y
b
 Môn học: Thi công Cầu 
 Khi nắn thép trên máy nắn thì bản thép được di chuyển qua hệ thống con lăn bố 
trí xen kẽ nhau tạo cho thép có biến dạng hình sin. Khe hở giữa hai con lăn nhỏ 
hơn chiều dày bản thép một ít để chỉ có thớ ngoài cùng của thép bị biến dạng 
dẻo mà thôi. Để giảm chiều dày cũng như độ cong và độ uốn không được vượt 
quá trị số cho phép ghi trên bảng IV.1.1. Để đảm bảo uốn nắn thật thẳng, thép 
tấm được di chuyển qua hệ thống con lăn vài lần. 
Hình IV.1.2: Máy nắn thép tấm 
a) Sơ đồ bố trí con lăn 
b) Sơ đồ máy nắn thép tấm 
 Máy nắn thép tấm (hình IV.1.2) thường có 5 con lăn, trong đó thớt dưới gồm 3 
con lăn cố định, thớt trên gồm 2 con lăn có thể di chuyển theo chiều đứng để 
điều chỉnh theo chiều dày các tấm thép khi nắn nguội. Hai con lăn trên ngoài 
cùng (con lăn thứ 6 và thứ 7) không tham gia uốn nắn thép nhưng đã chống thép 
khỏi bị uốn cong lên trên khi ra khỏi bàn lăn. Độ cao các con lăn này bố trí sao 
cho khi ra khỏi bàn lăn tấm thép hoàn toàn thẳng. Các con lăn dưới chuyển 
động nhờ động cơ điện truyền lực qua bộ truyền động. 
 Phía trước và sau máy có bố trí hai chiếc bàn, trên bàn có bố trí các con lăn cố 
định. Thép tấm trước và sau khi nắn đều lăn trên các bàn lăn này. Mặt trên của 
bàn lăn có cùng cao độ với mặt trên của các con lăn làm việc ở thớt dưới. 
 Sơ đồ làm việc của máy nắn thép góc cũng giống như nắn thép tấm, nhưng con 
lăn có hình như thép góc và được bố trí hẫng. 
 Môn học: Thi công Cầu 
Hình IV.1.3: Sơ đồ máy nắn thép hình 
 1) Các con lăn (tay quay) 
 2) Bệ máy (trục quay) 
 3) Bộ phận điều chỉnh 
 4) Trục biên 
 5) Trục quay 
 Với thép hình chữ I, C thì dùng máy nắn, dập có chiều chuyển độ theo phương 
nằm ngang, chuyển động bằng trục khuỷu theo chu kỳ (hình IV.1.4). Khi chịu 
lực ép, thép hình tựa lên hai gối tạo thành một dầm kê trên hai gối tựa. Lực ép 
(chuyển vị) trong quá trình uốn nắn được tăng dần cho đến khi thép được uốn 
thẳng. Chuyển động có chu kỳ điều hòa do tay quay 1 đảm nhiệm. Tay quay 1 
quay quanh trục 2 dưới tác dụng của biên 4. Biên 4 lại đặt lệch tâm vào trục 
quay 4. Thay đổi lực ép thực hiện bằng cách điều chỉnh vị trí của trục 2 nhờ bộ 
phận điều chỉnh 3. 
Hình IV.1.4: Sơ đồ máy ép dập để nắn thép 
 2. Nắn nóng 
 Nắn thép bằng cách nung nóng chủ yếu để khử độ cong vênh của các loại thép 
hình lớn, tức là nhằm khắc phục biến dạng trong mặt phẳng có độ cứng lớn 
nhất. 
 Thép được nung nóng tại mép lõi bằng ngọn lửa ôxi axêtilen (ngoài axêtilen có 
thể dùng các khí cháy khác). Sau khi đốt nóng đến trạng thái chảy dẻo thì dừng 
lại. Trong quá trình nguội lạnh, thép nóng chảy co lại nhưng không co được tự 
do, do phần thép không bị nung nóng cản trở. Kết quả sẽ gây lực kéo S (hình 
IV.1.5), lực này gây mômen lệch tâm M đối với trục trọng tâm tiết diện. 
Mômen uốn này sẽ điều chỉnh cong vênh của thép ngay cả trong mặt phẳng có 
độ cứng lớn. 
 Môn học: Thi công Cầu 
Kết quả nắn nóng là làm cho thớ cong lõm (đối diện với thớ bị đốt nóng) bị kéo 
và xảy ra biến dạng, như vậy về bản chất thì nắn nóng không khác gì nắn nguội 
do đó cũng cần phải giới hạn độ cong và độ võng như bảng IV.1.1. 
 Nhiệt độ đốt nóng khi nắn khoảng 850-950oC và số lượng điểm nung nóng phụ 
thuộc vào độ cong vênh cần điều chỉnh và sơ bộ có thể tính như sau: 100mm 
chiều dài bị đốt nóng thép sẽ co lại khoảng 1mm. 
 Hình IV.1.5: Sơ đồ nắn thép bằng nhiệt 
a) Sự hình thành lực kéo và moment uốn 
b) Đốt nóng cục bộ hình nêm và thành vệt khi nắn 
thép hình 
c) Nắn thép I bị cong trong mặt phẳng cánh 
d) Nắn thép I bị cong trong mặt phẳng sườn 
 1. Miền thép bị nóng chảy, 2. Nêm, 3. Vệt 
Có thể dùng phương pháp nắn bằng nhiệt thay cho phương pháp dùng máy nắn 
dập khi cần uốn nắn thép C và I. Khi nắn các loại này cần phối hợp cả nung 
nóng cục bộ hình nêm và đốt nóng thành vệt. Nêm bố trí trong mặt phẳng uốn, 
còn vệt trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng uốn. Trong đó có thể sơ bộ 
tính như sau: Vật nung nóng sẽ cho biến dạng dọc từ mép này sang mép kia 
khoảng 0.5 – 1mm. Chiều rộng của vệt có thể lấy bằng 0.8 – 2 lần chiều dày 
thép, trong đó số lớn ứng với tốc độ nung chậm, tức là sử dụng các loại khí 
cháy có nhiệt lượng nhỏ hơn. 
1.3. CÔNG TÁC LẤY DẤU VÀ GIA CÔNG THÉP 
1.3.1. LẤY DẤU 
 Để chế tạo các thanh hoặc bộ phận cầu thép, trước khi gia công cần vẽ hình 
dạng thanh lên thép hoặc định vị tâm của lỗ đinh. Công tác trên gọi là lấy dấu. 
 Có hai hình thức lấy dấu: lấy dấu trực tiếp và gián tiếp. 
 Môn học: Thi công Cầu 
 * Lấy dấu trực tiếp tức là căn cứ vào hình vẽ chế tạo và vẽ hình bao cắt và 
vị trí tim lỗ đinh lên phôi thép theo tỷ lệ 1:1. 
 * Lấy dấu gián tiếp là thực hiện việc xác định kích thức qua bản mẫu (khi 
chế tạo bản mẫu cũng phải lấy dấu trực tiếp trên bản mẫu). Lấy dấu trực tiếp 
đòi hỏi phải có tay nghề cao, độ chính xác lớn còn lấy mẫu gián tiếp không 
yêu cầu tay nghề cao, năng suất lớn nhưng lại tốn vật liệu làm bản mẫu và hiệu 
suất càng cao khi bản mẫu được sử dụng nhiều lần. 
Vật liệu làm bản mẫu có thể là bìa cứng, gỗ dán hoặc thép. Khi lấy dấu trên 
thép cần chú ý hao hụt do co ngót khi hàn và do bào gọt các cạnh. 
 * Hao hụt do co ngót lấy như sau: 
 - Với 1m chiều dài mối hàn góc: co ngót chiều dài 0.05-1mm 
 - Với mối hàn đối đầu: co ngót chiều dài 1mm 
 - Với mỗi cặp sườn tăng cường: co ngót chiều dài 0.5-1mm 
 * Hao hụt do bào phẳng cạnh, mép: phụ thuộc vào phương pháp cắt thép do 
vậy có thể lấy : 
 - Khi cắt thép bằng máy xén: 2mm 
 - Khi cắt bằng máy đốt tự động:3mm 
 - Khi đốt bằng mỏ đốt cầm tay: 4mm 
Các vạch lấy dấu thép phải tồn tại suốt quá trình gia công do đó phải dùng 
những dụng cụ riêng để lấy dấu trên thép như hình IV.1.6. 
 - Kim vạch để kẻ các đường cắt 
 - Đột nguội để đột các lỗ hằn vào thép dọc theo đường bao cần cắt thép, và 
để định vị lỗ khoan khi lấy dấu trực tiếp. 
 - Đột trung tâm dùng để định vị lỗ khi lấy dấu qua bản mẫu. Khi đó đường 
kính d của đột phải ứng với lỗ của bản mẫu. 
 - Đột kiểm tra dùng để đóng hẳn vào thép thành một vòng tròn có đường 
kính lớn hơn đường kính lỗ tiêu chuẩn khoảng 1-2mm để kiểm tra mức độ 
chính xác của lỗ sau khi khoan. 
 - Bộ vạch chỉ để vạch các đường tim lỗ đinh lên thép góc và lên các loại 
thép hình khác. 
 - Thước đo góc và thước kẹp để tạo hình. 
 - Thước thép cuộn hoặc thước thẳng để đo chiều dài. 
 Môn học: Thi công Cầu 
 1.3.2. CÔNG TÁC GIA CÔNG THÉP 
 Công tác gia công thép chủ yếu là cắt thép và gia công mép. 
 1. Cắt thép 
 Có hai nguyên lý cắt thép: cắt theo nguyên lý cơ (cưa và máy xén) và cắt theo 
nguyên lý nhiệt (dùng ngọn lửa mảnh đốt chảy thép theo đường vạch). Chú ý 
khi cắt phải chừa lại phần có mã hiệu để xác định được mã hiệu thép ở những 
lần dùng sau. 
 a. Cắt bằng dao 
Là phương pháp dùng nguyên lý cơ học, chủ yếu dùng cắt thép bản. Cấu tạo 
dao cắt gồm lưỡi dưới cố định, lưỡi trên di động và một bộ phận để cố định thép 
trong quá trình cắt (hình IV.1.7) 
Hình IV.1.6: Dụng cụ đo và lấy dấu trên thép 
a) Kim vạch b) Đột nguội c) Đột trung tâm 
d) Đột kiểm tra e) Đột vạch chỉ f) Thước đo 
h) Thước vuông 
 Môn học: Thi công Cầu 
Hình IV.1.7: Sơ đồ cắt thép bằng dao 
 Khi cắt lưỡi dao trên ép lên tấm thép làm cho thép bị cắt đứt hoàn toàn. Theo 
chiều ngang, hai lưỡi dao đặt gần sát nhau để khi cắt mặt cắt thẳng và ít biến 
dạng. Theo chiều dọc lưỡi dao có cấu tạo xiên, tạo với tấm thép một góc 
nghiêng khoảng 2-5o, như vậy tấm thép sẽ không bị cắt ngang trên toàn tiết 
diện, hiện tượng cắt sẽ xảy ra cục bộ rồi lan dần như hiện tượng cắt bằng kéo. 
Phương pháp cắt cục bộ lan dần làm giảm lực cắt và lực cắt càng giảm khi góc 
nghiêng càng lớn. Tuy nhiên khi góc nghiêng lớn tại vị trí cắt thép bị biến dạng 
nhiều. 
 Khi cần cắt các thanh thép kích thước nhỏ thường dùng lưỡi dao có chiều dài 
nhỏ hơn (từ 0.25-0.5m) và có góc nghiêng lớn hơn. Còn khi cắt thép góc, thép 
hình thì thường dùng lưỡi dao có dạng góc. Cắt thép góc khác với cắt thép bản 
ở chỗ cần cắt trên toàn tiết diện. 
b. Cắt bằng hơi đốt 
 Dùng ngọn lửa của hỗn hợp ôxy và axêtilen đốt thép đến nhiệt độ nóng chảy 
1050o, dưới tác dụng của nhiệt độ và áp lực của dòng khí phun ra tử mỏ cắt thép 
bị chảy và xỉ thép bị thổi ra. Tùy từng chiều dày của thép mà bề rộng vết cắt có 
thể từ 2 đến 15mm. 
 Tuỳ theo hình thức di chuyển và cung cấp khí đốt người ta chia làm 3 loại: cắt 
thủ công, tự động và bán tự động. 
 - Máy cắt thủ công thì có vòi phun do người cầm tay và điều khiển. 
 - Máy cắt tự động bao gồm nhiều mũi cắt do máy vi tính điều khiển theo 
lập trình và mẫu cắt định trước, có thể chuyển động dọc, ngang, theo đường 
cong . 
 - Máy cắt bán tự độ là loại có vòi phun di chuyển trên bề mặt thép theo 
thanh dẫn hướng. 
a) Cách lắp đặt dao 
b) Lưỡi dao 
1. Tấm thép cần cắt 
2. Đầu ép 
3. Lưỡi dao trên 
4. Lưỡi dao dưới 
a) Cắt thép tự động 
b) Cắt bán tự động 
c) Cắt thủ công 
1. Mũi cắt 
2. Tay với 
 Môn học: Thi công Cầu 
Đặc điểm của phương pháp cắt bằng hơi là đơn giản và dễ cắt, khi cắt bằng máy 
cắt tự động sẽ cho các đường cắt thẳng và mịn. Cắt bằng hơi còn rất vạn năng, 
nó có thể cắt được bất kỳ loại thép hình, thép bản, cắt các mép vuông góc, xiên 
góc, có thể cắt toàn tiết diện hoặc cắt một phần tiết diện. 
  ... eo baèng theùp duùc vaø neo beâ toâng. Neo haûi quaân baèng 
theùp ñuùc coù caùc loaïi 200kg, 900kg, 1.5taán, 3 taán. 
H 
Xích neo 
L=5.h 
 Môn học: Thi công Cầu 
6. TÍNH TOÁN CHỌN TÀU LAI DẮT 
Coâng suaát toái thieåu cuûa taøu lai daét tính theo coâng thöùc: 
P
SWT
A 31252
g
vG
S
.
3 
Trong ñoù: 
S3: Löïc caàn thieát ñeå thaéng löïc quaùn tính ì cuûa heä. 
G: troïng löôïng toaøn boä heä noåi vaø haøng. 
P: löïc keùo cuûa taøu lai daét. 
v: vaän toác chuyeån ñoäng ñeàu cuûa heä, v=3.55km/h. 
: thôøi gian ñeå ñaït ñöôïc toác ñoä ñeàu v,  = 35 phuùt. 
3.8. THI CÔNG BẢN MẶT CẦU THÉP 
Đối với cầu dàn thép việc thi công bản mặt cầu có một đặc điểm là rất thuận lợi 
về công tác ván khuôn bản mặt cầu do các dầm thép, dầm dọc, dầm ngang hầu 
hết là các thanh thép hình chữ I mà ta có thể tận dụng cánh I đó để lắp đặt ván 
khuôn. 
Đối với cầu thép thi có thể sử dụng bản mặt cầu bằng thép hoặc bản mặt cầu 
bằng bê tông cốt thép lắp ghép hay bản mặt cầu bằng bê tông cốt thép đổ tại 
chổ. 
Đối với bản mặt cầu thép thì việc thi công rất đơn giản là ta có thể tận dụng các 
dầm dọc, dầm ngang để làm đường vận chuyển và đi lại của công nhân lắp ghép 
bản mặt cầu. Tuy nhiên nếu vận chuyển nặng thì ta phải làm hệ thống ray để 
vận chuyển tránh làm ảnh hưởng đến các thanh của cầu chính. 
Đối với bản mặt cầu bằng bê tông cốt thép có thể có hai phương án như sau: 
3.8.1. THI CÔNG BẢN MẶT CẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỔ TẠI CHỖ 
Trình tự thi công theo phương pháp này như sau: 
- Làm ván khuôn. 
- Lắp đặt cốt thép: bản mặt cầu thường có hai lưới cốt thép nên khi đặt các lưới 
cốt thép cần bảo đảm chiều dày tầng bảo hộ và khoảng cách giữa các lưới cốt 
thép. Để bảo đảm chiều dày tầng bảo hộ có thể dùng con kê bằng BT mác cao. 
Để bảo đảm khoảng cách giữa các lưới có thể dùng các đoạn thép ngắn hàn dính 
vào cả hai lưới. 
- Đổ BT bản mặt cầu: Cầu liên hợp có tỉnh tải phần một và tỉnh tải phần hai, tất 
cả phần BT thuộc tĩnh tải phần một được đổ cùng với bản mặt cầu, còn tĩnh tải 
phần hai được đổ sau. Đối với kết cấu nhịp liên tục hoặc có biện pháp điều 
 Môn học: Thi công Cầu 
chỉnh nội lự theo thiết kế thì phải đổ bê tông theo đúng trình tự chỉ dẫn trong 
thiết kế. 
3.8.2. THI CÔNG BẢN MẶT CẦU BTCT LẮP GHÉP 
Sau khi đổ bê tông các tấm bản mặt cầu trên bãi đạt cường độ tiến hành cẩu đưa 
đến vị trí sau đó lắp ghép theo trình tự như sau: 
- Cẩu lắp các tấm bản vào vị trí. Cần chú ý đảm bảo chiều dày lớp vữa đệm giữa 
cánh trên dầm thép. Khi lắp cần chú ý lắp các tấm đúng vị trí, tránh va chạm 
làm các neo bị cong vênh. 
- Đổ BT lắp các lỗ neo thướng có mác cao hơn BT bản, BT cần được đầm kỹ và 
bảo đảm đúng chỉ dẫn của thiết kế nếu khôngở chỗ tiếp giáp với tấm lắp ghép 
rất dẽ phát sinh vết nứt. 
Nhận xét: Đổ tại chỗ tốn công và vật liệu làm đà giáo ván khuôn nhưng chất 
kượng bảo đảm, bản mặt cầu ngoài việc chịu lực còn như một mái che bảo vệ, 
hệ dầm thép ở dưới. Các mặt cầu bằng BTCT lắp ghép giữa các tấm bản 
thường có vết nứt lớn dọc theo các chỗ giáp nối của các tấm dẫn đến nước mưa 
thấm qua lớp phủ mặt cầu và kẽ nứt làm rỉ dầm thép, vì vậy đối với bản lắp 
ghép cần làm lớp phủ mặt cầu có khả năng chống thấm nước tốt. 
Hình IV.3.36. Thi công bản mặt cầu BTCT lắp ghép 
 Môn học: Thi công Cầu 
Chương 4 
ĐẶC ĐIỂM THI CÔNG CẦU DẦM THÉP 
LIÊN HỢP BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP 
4.1. THI CÔNG LẮP ĐẶT DẦM THÉP BẰNG CẦN CẨU 
4.1.1. ĐẶC ĐIỂM LẮP ĐẶT DẦM THÉP BẰNG CẦN CẨU 
Phương pháp lắp kết cấu nhịp bằng cần cẩu là phương pháp đơn giản nhất, hiệu 
quả kinh tế cao, tiến độ nhanh nhưng chỉ áp dụng cho những nhịp nhỏ. 
Vấn đề quan trọng nhất để áp dụng phương pháp này là phải chọn cần cẩu có 
sức nâng và tầm với đủ để phù hợp với kết cấu nhịp, cấu kiện cần lao lắp. Cách 
bố trí cần cẩu và tính toán hoàn toàn tương tự như khi lao lắp cầu BTCT. 
Đối với cầu dàn thép thì thường lắp rời các cấu kiện do đó việc chọn cần cẩu 
thường không yêu cầu cao quá về sức nâng mà chủ yếu là tầm với. Tuỳ theo 
hướng cung cấp cấu kiện và địa hình mặt bằng công trường ta có thể chọn các 
phương án bố trí cần cẩu để lao lắp thích hợp. 
Đối với cầu BTCT liên hợp khi lắp do chưa có bản BTCT nên dầm rất sễ bị mất 
ổn định, vì vậy khi lắp bằng cần cẩu nhất là khi lắp từng dầm một (chưa có liên 
kết dọc) cần kiểm tra ổn định, nếu điều kiện ổn định không đảm bảo thì phải có 
biện pháp khắc phục, chẳng hạn lắp từng cụm dầm với đầy đủ liên kết dọc và 
liên kết ngang, hoặc nếu khi cần cẩu không đủ sức nâng cả cụm thì sau khi đặt 
một dầm phải tạo thêm các điểm kê trung gian tạm thời, lắp dầm thứ hai cũng 
vậy, nhưng sau khi đã lắp liên kết ngang và liên kết dọc thì có thể bỏ các điểm 
kê tạm. Có thể tạo điển kê tạm bằng phao và chồng nề. Tuỳ theo chiều dài và 
kích thước mặt cắt ngang dầm mà có thể phải kê tạm ở một, hai hoặc ba điểm. 
Vị trí điểm kê phải xác định bằng tính toán. Tuỳ theo điều kiện địa hình và điều 
kiện thuỷ văn ta có thể bố trí các phương án cần cẩu để lao lắp dầm thép như 
sau: 
 - Cần cẩu lao lắp dọc theo phương dọc cầu tuần tự hết nhịp này sang nhịp khác. 
 - Cần cẩu đứng trên bờ lao lắp theo phương ngang cầu. 
 - Cần cẩu đứng trên xà lan để lao lắp. 
 Môn học: Thi công Cầu 
Hình IV.4.1. Lắp từng cụm dầm bằng biện pháp cẩu ngang 
Ngoài ra có thể sử dụng các phương pháp lao lắp bằng cẩu tự hành, giá lao cầu 
chuyên dụng hay là cẩu long môn như phương pháp lắp cho cầu dầm BTCT do 
trọng lượng nhẹ nhưng khi tiến hành lắp phải chú ý đặc biệt đến vấn đề ổn định 
nội bộ của bản thân dầm thép. 
3.1.2. BIỆN PHÁP MÓC CÁP KHI CẨU DẦM THÉP 
- Đối với kết cấu nhịp có trọng lượng lớn, thiết kế riêng tai cẩu để móc cáp 
- Đối với trọng lượng nhịp không lớn (khoảng 40 T) buộc cáp vào vị trí hai 
dầm kích đầu nhịp . 
Tai cẩu 
 Môn học: Thi công Cầu 
Hình IV.4.2. Móc cáp bằng tai cẩu 
Cách buộc cáp vào dầm ngang kích: 
Dùng dây treo số 8 hoặc dây treo vạn năng làm thành móc treo, treo vào hai 
dầm kích ở hai đầu cụm dầm và dùng dây treo hai nhánh để treo vào móc cẩu. 
Để bảo vệ cáp treo, phải dùng gỗ ván đệm vào những chỗ dây cáp tì vào dầm 
thép. Cụm dầm khi cẩu lên phải giữ được thăng bằng ở bốn góc, không được 
xoắn, vặn. 
Buộc dây chão vào mỗi đầu dầm và có người giữ một đầu dây để điều khiển 
cho dầm không bị quay tự do. 
Tuyệt đối không cẩu từng thanh dầm riêng rẽ vì khi đó dầm dễ bị lật ngang và 
sẽ bị cong vênh cánh. 
Hình IV.4.3. Biện pháp buộc móc cẩu để cẩu dầm 
a. Buộc sai b. Buộc đúng 
4.2. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP DẦM THÉP THEO BIỆN PHÁP LẮP 
TẠI CHỖ 
Trong biện pháp này, các cấu kiện thép sau khi sửa soạn trên bãi chuẩn bị ta vận 
chuyển chúng ra vị trí và dùng cần cẩu đưa lên lắp ráp thành kết cấu nhịp. 
Theo công nghệ thi công có hai biện pháp lắp tại chỗ: 
- Lắp tại chỗ trên các trụ tạm 
- Lắp tại chỗ theo phương pháp hẫng 
4.2.1. BIỆN PHÁP LẮP TẠI CHỖ TRÊN CÁC TRỤ TẠM 
Chia dầm chủ thành các đốt tại các mối nối thi công, những mối nối này thực 
hiện tại chỗ, trên các trụ tạm. Các đốt dầm dài và mảnh phải liên kết với nhau 
thành cụm dầm trước ỏ trên bãi và vận chuyển ra vị trí lắp. Nếu dầm chủ có 
kích thước lớn và đủ cứng khi chưa được liên kết ngang thì có thể cẩu lắp riêng 
từng dầm mà không cần lắp sẵn thành cụm như biện pháp lao dầm bằng cần cẩu 
nhưng phải có cấu tạo các tai cẩu để treo dầm ở trạng thái luôn thẳng đứng. 
Tổ chức thi công lắp dầm theo hai sơ đồ: Lắp dọc và lắp ngang và được thực 
hiện tương tự như biện pháp cẩu lắp các nhịp giản đơn. 

Ma ní 
 Môn học: Thi công Cầu 
1. Sơ đồ tổ chức thi công lắp dọc 
Hình IV.4.4. Sơ đồ tổ chức thi công lắp dọc tại chỗ trên các trụ tạm 
Các đốt dầm lần lượt được cẩu đặt lên trên các điểm kê trên đỉnh trụ. Khi lắp 
đặt đốt một của nhịp biên, cần cẩu đứng trên nền đắp đầu cầu. Các dầm chủ của 
đốt này phải lắp các liên kết ngang và liên kết dọc và cao độ các đầu đốt đã đặt 
theo đúng trị số để tạo được độ vồng thiết kế. Đốt dầm làm việc như một nhịp 
dầm giản đơn và lắp mặt cầu tạm trên đó để cần cẩu tiến lên đứng và lắp tiếp 
đốt dầm thứ hai. 
Nên chọn loại cần cẩu di chuyển trên ray để tiện cho cấu tạo mặt cầu tạm và sử 
dụng đường ray của cần cẩu làm đường vận chuyển các đốt dầm bằng xe rùa. 
Các đốt thứ hai sau khi cẩu đặt trên các điểm kê trên trụ tạm và lắp gá vào với 
đốt một phải chỉnh lại cao độ tạo vồng và thực hiện liên kết chính thức để có thể 
chịu lực được ngay. Nối dài đường ray và tiếp tục di chuyển cần cẩu lắp các đốt 
tiếp theo theo cách tương tự cho đến khi hết chiều dài cầu. 
Tại những vị trí tiếp giáp giữa các nhịp giản đơn, các dầm không cần phải liên 
kết tạm. Trong giai đoạn thi công, dầm thép làm việc theo sơ đồ dầm liên tục 
dưới tác dụng của trọng lượng bản thân và tải trọng thi công. 
2. Sơ đồ tổ chức thi công lắp ngang 
Hình IV.4.5. Sơ đồ tổ chức thi công lắp ngang tại chỗ trên các trụ tạm 
 Môn học: Thi công Cầu 
Để giảm tầm với cho cần cẩu và có thể lợi dụng được địa hình, có thể tổ chức 
cẩu lắp từng đốt dầm và đặt lên điểm kê trên các trụ tạm theo phương ngang. 
Biện pháp cẩu lắp dầm tương tự như cẩu nguyên cả nhịp và thực hiện nối ghép 
các đốt dầm với nhau trên trụ tạm như đã trình bày ở trên. 
 4.2.2. BIỆN PHÁP LẮP TẠI CHỖ THEO PHƯƠNG PHÁP HẪNG 
Phương pháp lắp hẫng chỉ có thể áp dụng cho những dạng cầu mà sơ đồ tĩnh 
học của nó là dầm liên tục, dầm giản đơn mút thừa và cầu khung, hay nói cách 
khác là chỉ áp dụng cho những dạng cầu mà có mômen âm tại gối, những sơ đồ 
này có biểu đồ mômen uốn trong giai đoạn thi công có dạng tương tự như biểu 
đồ trong giai đoạn khai thác và vì vậy chúng ta có thể lợi dụng khả năng chịu 
lực của dầm thép để chịu các tải trọng thi công. 
Phương pháp lắp hẫng yêu cầu phải có thiết bị chuyên dụng và công nghệ thi 
công phức tạp nên mặc dù dầm chủ có sơ đồ kết cấu thuộc những dạng nêu trên 
nhưng cũng chỉ nên áp dụng khi không thi công được bằng những biện pháp đã 
nêu ở những mục trước. Đối với dầm chủ có chiều cao thay đổi, đáy dầm có 
dạng vát cạnh hay đường cong, không thể lao dọc trên đường trượt thì nên xem 
xét đến biện pháp lắp hẫng. 
 Môn học: Thi công Cầu 
Hình IV.4.6. Sơ đồ tổ chức thi công lắp hẫng cầu dầm thép liên tục ba nhịp 
 Trình tự thi công: 
Dầm chủ chia thành nhiều đốt và thực hiện mối nối tại công trường . 
1. Trên các đỉnh trụ chính, dựng kết cấu đà giáo mở rộng trụ. 
2. Trên đà giáo mở rộng trụ lắp các đốt K0 và K1 tạo mặt bằng cho lắp hẫng. 
3. Neo tạm các đốt đỉnh trụ vào trụ chính hoặc trụ tạm của kết cấu đà giáo. 
4. Đưa cần cẩu lắp hẫng lên mặt bằng các đốt đỉnh trụ. 
5. Dùng cần cẩu lắp hẫng lắp từng đốt dầm (hoặc từng đốt cụm dầm) nối dài ra 
hai phía trụ . 
6. Hợp long nhịp giữa . 
7. Lắp hẫng tiếp hai phía nhịp biên cho đến khi gối lên trụ biên. 
8. Tháo liên kết tạm. 
4.3. ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC CHO CẦU THÉP LIÊN HỢP BẢN BTCT 
Kết cấu dầm liên hợp có thể thi công trên đà giáo, đến khi bê tông bản mặt cầu 
đủ cường độ thì dở bỏ đà giáo, khi đó trọng lượng bản thân dầm thép và bản bê 
tông do kết cấu liên hợp chịu. Tuy nhiên biện pháp này không kinh tế và rất khó 
thực hiện trong điều kiện thủy văn phức tạp. Mặt khác để khắc phục ảnh hưởng 
biến dạng dẻo của bê tông do từ biến và co ngót, phát huy hơn nữa khả năng 
chịu nén của bê tông có thể dùng biện pháp ép trước bản bê tông gọi là điều 
chỉnh nội lực. 
Mục đích của điều chỉnh nội lực để tạo ứng suất trước không cần căng cốt thép 
cường độ cao: 
* Ép trước bản bê tông mặt cầu trong vùng chịu kéo 
* Sử dụng hết cường độ vật liệu của bản bê tông trong vùng chịu nén 
* Phân bố lại mô men uốn do trọng lượng bản thân kết cấu để nâng cao hiệu 
quả kinh tế. 
Có nhiều phương pháp điều chỉnh nội lực. Đối với cầu liên hợp giản đơn và 
nhất là cầu liên tục thường tiến hành điều chỉnh ứng suất. Một số biện pháp điều 
chỉnh thường dùng nhất như: 
 - Dùng trụ tạm tạo moment âm 
 - Kê, kích cao các gối đỉnh trụ 
 Môn học: Thi công Cầu 
 - Dùng tải trọng dằn xếp trên nhịp giữa 
 - Nén trước cục bộ bản bê tông bằng kích thuỷ lực 
 - Dùng thanh căng, cốt thép DUL 
4.3.1. Biện pháp sử dụng trụ tạm 
Biện pháp này thường sử dụng đối với nhịp giản đơn, với trình tự thi công như 
sau: 
 - Bước 1: Lao, lắp dầm thép hoàn chỉnh trên trụ tạm. 
 - Bước 2: Lắp, đổ bê tông bản mặt cầu từ 2 đầu vào giữa nhịp => Trong dầm 
thép xuất hiện moment MĐ do tĩnh tải phần 1. 
 - Bước 3: Sau khi bê tông đạt cường độ, tháo bỏ trụ tạm đưa dầm về vị trí bình 
thường, tại vị trí kê trụ tạm xuất hiện phản lực RA hướng xuống gây môment 
nội lực trong dầm MA do tiết diện liên hợp chịu. 
Tổng hợp hai biểu đồ MĐ và MA ta được biểu đồ sau khi điều chỉnh hợp lý hơn. 
Hình IV.4.7. Các sơ đồ tính ĐCNL bằng trụ tạm 
4.3.2. Biện pháp kê, kích cao các gối đỉnh trụ 
Biện pháp này thường sử dụng cho nhịp liên tục, mút thừa. Trình tự công nghệ 
như sau: 
 - Bước 1: Lao dầm thép lên nhịp và kích cao các gối đỉnh trụ lên một khoảng 
cm, hoặc lao toàn bộ nhịp trên chồng nề sau khi thi công xong hạ gối mố xuống 
một đoạn cm. 
 - Bước 2: Đổ bê tông bản mặt cầu theo trình từ từ hai mố đi vào và từ chính 
giữa nhịp ra hai phía trụ => Trong dầm thép liên tục chịu nội lực do tĩnh tải 
phần 1 (dầm và bản) tác động như sơ đồ. 
 Môn học: Thi công Cầu 
 - Bước 3: Sau khi bê tông đạt cường độ, tiến hành hạ dầm xuống gối bình 
thường => Trong dầm thép liên hợp liên tục chịu moment do phản lực A tác 
dụng ngược lại. 
Như vậy mục đích phải tạo ra được một giá trị moment Mđc triệt tiêu hết 
momen âm để không cho xuất hiện vết nứt trong bản bê tông tại gối trụ. Mđc = 
Mgối - Mbt. 
 Mgối: Momen tính toán tại gối do tải trọng tổng tải trọng khai thác. 
 Mbt = m2.Fbt.Rp.Ybt: Khả năng chịu kéo của bản bê tông. 
Hình IV.4.8. Sơ đồ tính ĐCNL bằng kích cao gối trụ 
4.3.3. Biện pháp kê dùng tải trọng dằn 
Biện pháp này thường sử dụng cho nhịp liên tục, mút thừa. Trình tự công nghệ 
như sau: 
 - Bước 1: Lao dầm thép lên nhịp. Đổ bê tông đoạn a giữa nhịp. Xếp tải trọng 
dằn lên đoạn a => Trong dầm thép xuất hiện MA do tĩnh tải dầm, tải trọng dằn 
và tĩnh tải bản đoạn a. 
- Bước 2: Đổ bê tông đoạn c theo trình tự từ hai đầu vào giữa => Dầm thép ở 
phần c và dầm thép liên hợp ở phần a chịu thêm moment do tải trọng bản bê 
tông trên đoạn c. 
 - Bước 3: Khi bê tông đạt cường độ, dỡ tải trọng dằn => Trong tiết diện liên 
hợp toàn dầm xuất hiện moment Mb ngược với MA do tải trọng dằn tác dụng 
ngược chiều. 
 Môn học: Thi công Cầu 
Hình IV.4.9. Sơ đồ tính ĐCNL bằng tải trọng dằn 
Như vậy là giải các bài toán theo từng bước tiến hành thi công xác định được 
momen tác dụng qua từng giai đoạn. Từ các kết quả tính đó xác định giá trị tải 
trọng dằn P để tạo ra được giá trị moment Mđc = Mgối - Mbt để không cho xuất 
hiện ứng suất kéo trong bê tông tại gối trụ, Mđc = MA - Mb. 
Các phương pháp này về mặt thi công không có gì đặc biệt chỉ có một vấn đề 
đó là việc khống chế trình tự thi công rất chặt chẽ do đó khi thi công cần tuân 
thủ các hướng dẫn trong hồ sơ thiết kế. Việc tính toán cụ thể đã được học trong 
bộ môn thiết kế cầu do đó ở đây không nêu chi tiết phương pháp tính toán.