Kiến thức cốp pha
Icon Icon

Kiến thức cốp pha

31/03/2016 11:53 AM - Tin trong ngành

Cốp pha bê tông, (trong nhiều tài liệu chuyên môn, nó thường được gọi là hệ ván khuôn, với cách hiểu theo nghĩa rộng của từ này). Cốp pha bê tông còn được người Việt gọi là Cốp pha, do bắt nguồn từ tiếng Pháp là Coffrage, còn tiếng Anh gọi là Form-work (khuôn công tác). Cốp pha bê tông là thiết bị thi công xây dựng, dùng để tạo hình dạng cho các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép trong quá trình thi công bê tông. Nó phải đủ độ cứng để khỏi hư hỏng, gãy, phải ổn định không méo mó, biến dạng khi đổ bê tông vào khuôn. Ván khuôn có kích thước và khối lượng các bộ phận phù hợp với biện pháp thi công; dùng được nhiều lần và phải dễ lắp dựng cũng như dễ tháo dỡ khi dùng xong.


Cấu tạo

Cốp pha có ba bộ phận chính: ván bưng để tạo hình; gỗ nẹp làm ván bưng đủ cứng; hệ thanh chống đỡ sức nặng của kết cấu và các tải trọng do quá trình thi công gây ra.

Phân loại

Cốp pha bê tông được phân loại theo các hình thức sau
Phân loại theo vật liệu chế tạo khuôn
Cốp phacó ba loại chính là ván khuôn làm bằng gỗ, kim loại hoặc bằng nhựa

1. Cốp pha gỗ truyền thống. Ván khuôn được lắp đặt tại công trường bằng gỗ xẻ và gỗ dán hoặc tấm chống ẩm. Nó rất dễ dàng để sản xuất nhưng tốn thời gian cho các kết cấu lớn, và gỗ dán có tuổi thọ tương đối ngắn. Nó vẫn được sử dụng rộng rãi trong đó chi phí nhân công thấp hơn chi phí để mua sắm tái sử dụng ván khuôn. Đây cũng là loại ván khuôn linh hoạt nhất , do đó, các bộ phận phức tạp vẫn có thể sử dụng nó khi các loại ván khuôn khác được sử dụng.
Hiện nay trên thị trường đã có sản phẩm cốp pha phủ film tấm lớn (1220x2440mm) của công ty Minh Dương. Sản phẩm có 2 loại là cốt tre hoặc cốt gỗ cứng, độ dày 12mm, 15mm và 18mm. Sản phẩm sử dụng keo chịu nước, có thể luân chuyển được 10-15 lần. Với kích thước lớn, sản phẩm phù hợp với các công trình nhà cao tầng cao cấp có mặt sàn rộng, dễ thi công. Số lần luân chuyển cao khiến giá thành đầu tư thấp. Bề mặt nhẵn bong, giảm chi phí và nhân công trát tường sau khi đổ bê tông.

2. Cốp pha định hình hay ván khuôn được chế tạo sẵn (Engineered Formwork Systems). Ván khuôn này được lắp đặt dựa trên các module được chế tạo sẵn với một khung kim loại (thường là thép hoặc nhôm).

3. Cốp pha nhựa tái sử dụng được. Những hệ thống mô-đun hóa và lồng vào nhau được sử dụng để xây dựng các kết cấu bê tông biến đổi nhiều, nhưng khá đơn giản. Các tấm có trọng lượng nhẹ và rất khỏe. Chúng đặc biệt phù hợp với chi phí thấp, dự án nhà ở hàng loạt.

Ngoài ra còn có các loại
• Hệ khuôn bằng gỗ: tre, gỗ xẻ, gỗ dán (chịu nước),
• Hệ khuôn bằng kim loại: khuôn thép. Trong ngành cầu đường, người ta còn có thể sử dụng cừ ván thép làm Cốp pha móng - (Xem thêm Hình ảnh cừ ván thép làm ván khuôn thi công trụ cầu).
• Hệ khuôn bằng nhựa, vật liệu composit,
• Hệ khuôn bằng bê tông, bê tông cốt thép đúc sẵn,
• Hệ khuôn bằng cao su bơm hơi,
• Hệ khuôn hỗn hợp từ các vật liệu trên.
• Cốp pha đất

Phân loại theo cách chế tạo, sử dụng và tháo lắp

Theo cách phân loại này cốp pha bê tông được xếp vào hai nhóm là nhóm cốp pha có thiết kế chuyên biệt và nhóm cốp pha định hình:

1. Hệ khuôn (cốp pha) cố định: là loại cốp pha được chế tạo theo thiết kế chuyên biệt, được sử dụng một lần duy nhất hay một vài lần ít ỏi, rồi hoặc không được tháo dỡ (nằm lại công trình nhưng với mục đích sử dụng khác), hoặc là được tháo dỡ ra và bỏ đi do làm từ các vật liệu có độ bền thấp hay do cấu kiên, kết cấu, công trình bê tông mà nó đúc có dạng đặc thù riêng biệt ít có cái tương tự. Loại cốp pha này hệ số tái sử dụng thấp. Đầu tiên phải kể đến trong loại khuôn này là khuôn gỗ xẻ tự nhiên truyền thống, do gỗ làm khuôn là loại gỗ tạp nên tuổi thọ không cao, nhưng có thể tạo mọi loại kiểu hình dạng khuôn nên có thể dùng cho các thiết kế khuôn chuyên biệt. Kiểu khuôn chuyển đổi mục đích sử dụng được nêu trong loại khuôn cố định này có thể kể đến:-Khuôn đúc cột bằng chính bản thân hệ kết cấu thép cốt cứng của nhà bê tông cốt cứng như (khuôn cột dạng ống thép đúc bê tông vào trong, khuôn sàn thép tấm tạo sóng, dầm thép hình làm kết cấu treo khuôn, ...), sau khi hết vai trò làm khuôn thì tham gia vào thành phần kết cấu bê tông cốt thép như là hệ cốt thép cốt cứng. - Khuôn đúc bằng các cấu kiện bê tông đúc sẵn, trong phương pháp thi công bê tông cốt thép bán lắp ghép (nửa toàn khối nửa lắp ghép): lắp ghép cột, dầm đúc sẵn bán phần, sàn đúc sẵn bán phần rồi đổ bê tông dầm và sàn phần còn lại tại chỗ ở công trường. Các cấu kiện đúc sẵn đóng vai trò là khuôn khi thi công bê tông tại chỗ, nhưng sau đó lại là một phần của kết cấu công trình mà không phải tháo dỡ. - Một kiểu cốp pha cố định khác chính là khuôn đất trong thi công cọc nhồi (vách hố cọc) và trong thi công top-down.

2. Hệ khuôn (cốp pha) luân lưu (hay luân chuyển) (thường là cốp pha định hình) là loại khuôn sử dụng nhiều lần theo chu trình sau: chế tạo khuôn (1 lần) - vận chuyển khuôn - lắp đặt khuôn - sử dụng khuôn - tháo dỡ khuôn - rồi lại quay vòng về vận chuyển khuôn (đến nơi đúc bê tông mới), lắp đặt lại và sử dụng nhiều lần.

3. Hệ khuôn (cốp pha) di động (thường là cốp pha định hình): Loại khuôn này cũng sử dụng nhiều lần theo chu trình khép kín nhưng khác với chu trình trên: khuôn di động được chế tạo 1 lần - vận chuyển đến công trình - lắp đặt một lần - (sử dụng - di chuyển mà không tháo lắp - rồi tái sử dụng) nhiều lần theo chu trình - đến khi xong thì tháo dỡ ra môt lần duy nhất. Cốp pha trượt và cốp pha leo là hai kiểu cốp pha di động đứng, cốp pha trượt di động liên tục, cốp pha leo di đông thành từng đợt rời rạc hơn. Việc kéo hoặc đẩy cho hệ khung dỡ Cốp phanhờ hệ thống kích hoặc tời gắn vào hệ thống đà giáo hoặc vào lõi kích nằm trong kết cấu đã thi công xong. ván khuôn trượt sử dụng cho công trình có chiều cao (hoặc chiều dài) đáng kể và có hình dạng mặt cắt thay đổi ít hoặc không thay đổi. Các kiểu cốp pha di động ngang có thể kể tới cốp pha kết cấu vòm của đường tuynel (đường hầm) di động trên hệ xe gòng đường sắt, cốp pha đúc hẫng cân bằng của cầu bê tông cốt thép - dây văng hay dây võng, cốp pha bay (cốp pha tấm lớn – Minh Dương) chế tạo kết cấu sàn nhà cao tầng.
Phân loại theo công năng cốp pha và dạng kết cấu bê tông thành phẩm
Tất cả các loại cốp pha bê tông, trong cách phân loại này, được xếp vào hai nhóm khuôn là: nhóm đáy nằm (khuôn chịu lực) và nhóm thành đứng (khuôn không chịu lực).
• Hệ khuôn móng bê tông và bê tông cốt thép (thuộc nhóm khuôn thành đứng).
• Hệ khuôn tường bê tông cốt thép (thuộc nhóm khuôn thành đứng).
• Hệ khuôn cột bê tông cốt thép (thuộc nhóm khuôn thành đứng).
• Hệ khuôn dầm, khuôn dầm liền sàn và khuôn sàn bê tông cốt thép. Trong đó: khuôn đáy dầm và khuôn sàn là thuộc nhóm khuôn đáy nằm, còn khuôn thành dầm thuộc nhóm khuôn thành đứng.
• Hệ khuôn vòm và vỏ bê tông cốt thép (thuộc nhóm khuôn đáy nằm).
• Hệ khuôn kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn (thuộc nhóm khuôn thành đứng).
• Hê khuôn kết cấu bê tông khối lớn (thuộc nhóm khuôn thành đứng).

Chức năng của cốp pha bê tông

Hệ tấm cốp pha được lắp đặt làm cốp pha kết cấu bê tông đài móng cọc.

Quá trình hình thành nên kết cấu bê tông có đủ khả năng chịu lực đúng như thiết kế đã định, bao gồm các giai đoạn sau:
• Giai đoạn vật liệu bê tông còn ở dạng vữa lỏng: từ khi ra khỏi trạm trộn (vữa bê tông hình thành) cho đến khi bê tông bắt đầu ninh kết (bắt đầu hình thành các liên kết hóa học giữa các thành phần khoáng trong vữa bê tông, còn gọi là sơ ninh). Giai đoạn này, bê tông ở thể lỏng (bê tông tươi), nên rất dễ tạo hình khi được chứa vào khuôn. (Đặc trưng cho tính dễ đổ khuôn của vữa bê tông là độ lưu động tức là độ sụt của hỗn hợp bê tông). Vữa bê tông lúc này không có cường độ chịu lực và có độ chắc đặc nhỏ cần phải đầm chặt. Nhưng nếu vượt quá giai đoạn này, mà ta động chạm ngay vào vữa bê tông thì sẽ làm phá vỡ những mối liên kết vừa hình thành trong bê tông mà vĩnh viễn không hồi phục được. Do đó, giai đoạn này là giai đoạn có thể thi công bê tông và cần phải có cốp pha để chứa đựng và chịu lực thay bê tông. Giai đoạn này thường kéo dài khoảng 1,5 - 3,0 giờ, tùy theo nhiệt độ môi trường và loại xi măng chế tạo vữa bê tông (đối với bê tông thường không có phụ gia) và khoảng 3,0 - 4,0 giờ (đối với bê tông có phụ gia chậm đông kết).
• Giai đoạn vữa bê tông ninh kết và đóng rắn: vữa bê tông lúc này nằm ổn định trong khuôn và dần dần hình thành hệ thống các mối kiên kết các thành phần trong bê tông. Như trên đã nêu, giai đoạn này không được phép thi công nữa. Đây là giai đoạn cần khống chế sự biến dạng của cốp pha để không phá vỡ sự ninh kết. Cuối giai đoạn này bê tông hóa rắn (kết cấu bê tông đã hình thành) và giữ nguyên vĩnh viễn hình dạng mà cốp pha tạo ra cho nó. các tải trọng tạm thời tác động vào khuôn hầu như hết tác dụng. Đồng thời bê tông đã bắt đầu có cường độ nhất định, nên một số dạng khuôn không chịu lực tức là các loại khuôn chỉ phải chịu tải trọng tạm thời, sau giại đoạn này, hết vai trò thì có thể tháo dỡ được. Giai đoạn này thường kéo dài khoảng 18 - 24 giờ sau khi bê tông bắt đầu ninh kết.
• Giai đoạn kết cấu bê tông phát triển cường độ: kết cấu bê tông đã cứng và tăng dần cường độ theo dạng tiệm tiến, tốc độ tăng chậm dần. Cốp pha vẫn phải chịu các tải trọng thường xuyên thay cho kết cấu bê tông, nhưng mức độ giảm dần theo thời gian, do có sự tiếp quản dần dần của kết cấu bê tông. Nếu chất lượng bê tông tốt và được dưỡng hộ đầy đủ theo tiêu chuẩn, thì kết cấu bê tông có thể đạt mác thiết kế, ở ngày thứ 28. Khi bê tông đạt đến cường độ nhất định, đủ để chịu các tải trọng thường xuyên, thì tùy theo những điều kiện cụ thể, quy định rõ trong tiêu chuẩn, ta có thể tháo dỡ các dạng cốp pha chịu lực (loại khuôn chịu cả tải trọng thường xuyên lẫn tải trọng tạm thời), vào các thời điểm cuối giai đoạn này.
Với những đặc điểm như trên, nên khi thi công các kết cấu bê tông, cần thiết phải có một hệ thống cốp pha bê tông làm hai nhiệm vụ chính: vừa là khuôn chứa đựng vữa để tạo nên hình dạng thiết kế đã định, đồng thời chịu lực thay cho vữa và kết cấu bê tông sau này hình thành từ vữa đó, khi chúng chưa có hoặc chưa đạt đủ khả năng chịu lực như thiết kế yêu cầu. Do đó, cấu tạo của tất cả các loại cốp pha thường gồm hai phần chính:
• Hệ tấm ván khuôn: có nhiệm vụ chính là bao chứa tạo hình kết cấu bê tông, ngoài ra, làm nhiệm vụ chuyền tải trọng sang hệ thành phần còn lại. (Chính xác ra, ván khuôn hay tấm khuôn chỉ là một phần của hệ cốp pha. Toàn bộ các cụm từ Ván khuôn đà giáo hay ván khuôn gông giằng văng chống mới tương đương với hệ cốp pha. Nhưng trong xây dựng ở Việt Nam từ ván khuôn lại thường được dùng để chỉ cho toàn bộ hệ khuôn.)
• Hệ chống đỡ chịu lực nằm phía bên ngoài hay bên dưới tấm khuôn: làm nhiệm vụ chịu lực chính cho toàn hệ thống kết cấu cốp pha. Chúng bao gồm: gông, giằng, văng, chống, đà (đà ngang), giáo (giáo chống), dây tăng đơ, ...

Ngoài ra, ở một số loại kết cấu cốp pha đặc biệt (như hệ khuôn trượt), hệ cốp pha có thêm một số bộ phận phụ trợ, với chức năng làm sàn công tác hay làm cơ cấu dịch chuyển.

Yêu cầu đối với cốp pha bê tông

• Cốp pha phải kín khít: để có thể chứa đựng được vữa bê tông tươi và lỏng ở trong nó.
• Hình dạng, kích thước của cốp pha và vị trí lắp đặt chúng tại công trình phải đúng thiết kế khuôn, để chế tạo được kết cấu bê tông đúng với hình dạng, kích thước và vị trí theo thiết kế kết cấu đó.
• Cốp pha phải đảm bảo giữ được hình dạng để chế tạo kết cấu bê tông và bê tông cốt thép trong xuốt quá trình hình thành nên kết cấu bê tông đó (đặc biệt là ở giai đoạn thứ 2 của bê tông: giai đoạn ninh kết và đóng rắn). Để đảm bảo yêu cầu này kết cấu cốp pha cần phải được tính toán thiết kế với trạng thái giới hạn thứ II: trạng thái giới hạn về biến dạng.
• Cốp pha phải đảm bảo khả năng chịu lực, vì nó phải chịu lực thay cho bê tông khi ở bê tông dạng vữa và có thể cả khi đã bê tông đã đóng rắn và kết cấu bê tông được hình thành, cho đến khi bê tông đạt đến những giá trị cường độ có thể cho phép tháo dỡ khuôn (đặc biệt là ở giai đoạn thi công bê tông, giai đoạn mà bê tông hoàn toàn không có khả năng chịu lực nhưng lại có nhiều loại tải trọng nhất cùng đồng thời tác động vào cốp pha). Để đảm bảo yêu cầu này kết cấu cốp pha cần phải được tính toán thiết kế với trạng thái giới hạn thứ I: trạng thái giới hạn về cường độ.
• Cốp pha là thiết bị thi công nên việc sử dụng chúng chỉ có tính tạm thời trong thời gian thi công chế tạo kết cấu bê tông. Đến khi kết cấu bê tông hình thành và đạt đến những giá trị cường độ nhất định đủ để kết cấu có thể tự chịu được ít nhất là trọng lượng bản thân của mình, thì khuôn hết vai trò và cần được tháo dỡ đi và có thể được tái sử dụng. Do vậy, cốp pha cần phải được thiết kế và chế tạo sao cho dễ dàng tháo lắp.
• Ngoài ra, nếu muốn cốp pha được tái sử dụng thì khuôn phải được thiết kế và chế tạo thật bền vững để có thể sử dụng được nhiều lần (tuổi thọ cao) cho mục đích làm khuôn, thành những bộ khuôn đúc điển hình được thiết kế chuẩn hóa (cốp pha định hình).
Theo tài liệu Thuyết minh biện pháp thi công thì: Cốp pha được thiết kế và thi công phải đảm bảo độ cứng, ổn định, dễ tháo lắp, không gây khó khăn cho việc đặt cốt thép, đổ và đầm bê tông.[5] Cốp pha dầm, sàn về tổng thể được ghép trước lắp đặt cốt thép dầm và sàn (trình tự: cốp pha đáy dầm - cốt thép dầm và cốp pha thành dầm (trong hai thứ này thứ tự có thể là đồng thời hay cái này trước cái kia, tùy theo phương pháp lắp đặt cốt thép) - cốp pha sàn - cốt thép sàn). Cốp pha cột được ghép sau khi lắp đặt cốt thép.

 

 

Đối tác

border DT

vận chuyển hàng hóa