Neo dẹt là hệ neo cho bó cáp gồm vài tao (thường hai đến năm) xếp thành một hàng ngang trong ống gen dẹt, dùng cho các cấu kiện mỏng như sàn căng sau, bản mặt cầu của dầm hộp, bản đáy hoặc vách mỏng. Ống dẹt chỉ cao vài chục milimét, cho phép đặt cáp sát mặt trên hay mặt dưới của bản để lấy độ lệch tâm lớn nhất trong chiều dày hạn chế.
Neo dẹt hoạt động theo cùng nguyên lý nêm tự hãm như neo tròn, nhưng mỗi tao thường được căng riêng bằng kích đơn tao gọn nhẹ. Ở đầu không kéo, bó dẹt hay dùng neo chôn trong bê tông. Bài này giải thích khi nào chọn neo dẹt, cấu tạo, cách căng, các kiểu neo cố định chôn và những lỗi đặc thù của cáp nằm trong bản mỏng.
Vì sao bản mỏng cần neo dẹt thay cho neo tròn
Hiệu quả của dự ứng lực trong bản chịu uốn phụ thuộc vào độ lệch tâm: khoảng cách từ đường cáp tới trục giữa bản. Bản mặt cầu hay sàn chỉ dày khoảng hai ba chục centimét. Nếu dùng ống tròn chứa bốn tao, đường kính ống đã chiếm một phần lớn chiều dày, cộng lớp bê tông bảo vệ trên dưới thì gần như không còn chỗ để cáp lệch khỏi trục. Ống dẹt đặt nằm ngang giải phóng chiều cao đó, đưa trọng tâm cáp sát mép hơn nhiều.
Bản mỏng cũng không cần lực mỗi bó quá lớn; điều cần là nhiều bó rải đều với khoảng cách nhỏ. Bó vài tao vừa đủ lực, lại cho phép đầu neo nhỏ, đặt được sát nhau dọc mép bản mà không chiếm quá nhiều diện tích bê tông vùng neo.
Trong cầu, vị trí điển hình của neo dẹt là cáp ngang trong bản mặt cầu dầm hộp nhịp lớn: bản cánh vươn rộng hai bên phải chịu tải bánh xe, và dự ứng lực ngang giúp bản mỏng mà vẫn ít nứt dọc. Trong nhà, neo dẹt dùng cho sàn căng sau có bơm vữa, một lựa chọn khác với cáp đơn vỏ bọc không bám dính.
Neo tròn và neo dẹt: so sánh để chọn đúng
Hai hệ dùng chung loại tao và nguyên lý nêm, nhưng phục vụ các cấu kiện khác nhau:
| Tiêu chí | Neo tròn | Neo dẹt |
|---|---|---|
| Số tao mỗi bó | Từ vài tao đến vài chục tao | Thường 2–5 tao |
| Hình dạng ống | Tròn | Dẹt, bầu dục |
| Cấu kiện | Dầm, dầm hộp, trụ, xà mũ | Sàn, bản mặt cầu, bản mỏng, vách |
| Cách căng | Kích nhiều tao căng cả bó một lần | Thường căng từng tao bằng kích đơn tao |
| Lực mỗi bó | Lớn | Nhỏ đến vừa |
| Vùng neo | Khối bê tông đủ dày, cốt thép xoắn | Bản mỏng, cốt thép chống nứt dạng lưới, kẹp |
Căng từng tao có ưu điểm là kích nhẹ, một hai người mang được, phù hợp mép sàn hẹp, bản mặt cầu trên cao. Nhược điểm là các tao căng sau làm tao căng trước mất chút lực do bê tông co ngắn và do tao chèn nhau trong ống dẹt, nên thứ tự căng các tao trong một bó và các bó trên bản phải theo biện pháp được duyệt.
Cấu tạo một bộ neo dẹt
Tấm đệm dẹt. Khối thép đúc hình chữ nhật dẹt có loa liền, mặt trước đỡ đầu neo, phần loa nối với ống dẹt. Nhiều kiểu có lỗ chờ để lắp vòi bơm vữa.
Đầu neo dẹt. Thanh thép dày có hai đến năm lỗ côn xếp một hàng, mỗi lỗ một bộ nêm. Một số hệ dùng các đầu neo đơn riêng biệt cho từng tao, tựa chung lên tấm đệm.
Ống gen dẹt. Ống tôn mạ kẽm hoặc nhựa gợn sóng có tiết diện bầu dục dẹt, nối với nhau bằng ống nối dẹt cỡ lớn hơn. Ống phải giữ đúng hình dạng; bị ép bẹp thêm thì các tao kẹt chặt và ma sát tăng mạnh.
Cốt thép vùng neo. Vì bản mỏng không đặt vừa vòng thép xoắn lớn, vùng neo dẹt thường dùng các thanh kẹp, lưới thép hoặc vòng xoắn dẹt theo bản vẽ, để chống nứt tách theo cả chiều dày bản lẫn chiều ngang.
Neo đầu cố định. Với bó căng một đầu, đầu kia thường là neo chôn trong bê tông, không cần tiếp cận sau khi đổ.
Neo chôn ở đầu cố định: ép đầu tao và tẽ sợi thành bầu
Bó dẹt thường căng từ một mép bản, còn đầu kia nằm sâu trong bê tông, có khi ở giữa bản hoặc sát dầm, không có chỗ đặt kích. Ở đó người ta dùng neo chôn, giữ tao bằng chính bê tông chứ không cần nêm hay thao tác sau khi đổ. Có hai kiểu phổ biến.
Neo ép đầu (thường gọi là neo kiểu P): đầu mỗi tao được ép một ống thép bằng máy ép thuỷ lực, ống bóp chặt vào tao tạo thành một đầu chặn, tựa lên tấm thép chịu lực chôn trong bê tông. Khi căng từ đầu kia, đầu chặn tì vào tấm thép, tấm thép tì vào bê tông. Việc ép phải làm bằng thiết bị đúng hệ, có kiểm tra kích thước sau ép.
Neo tẽ bầu (thường gọi là neo kiểu H): đầu tao được tẽ các sợi ra, uốn thành hình bầu như củ hành, rồi đổ bê tông bao kín. Lực truyền qua bám dính và qua hình dạng bầu cài vào bê tông. Kiểu này cần một đoạn chiều dài đủ để truyền lực và bê tông vùng bầu phải đầm chặt, không rỗ.
Điểm yếu chung của neo chôn là không kiểm tra hay sửa được sau khi đổ bê tông. Nếu đầu cố định trượt khi căng, dấu hiệu duy nhất là độ giãn đo ở đầu kích lớn hơn dự kiến. Vì vậy lắp neo chôn cần được nghiệm thu kỹ trước khi đổ: đúng vị trí, đúng chiều dài tao lộ ra, cốt thép vùng neo đủ, đầu chặn ép đạt kích thước.
Lỗi đặc thù của cáp trong bản mỏng
Cáp dẹt nằm trong bản mỏng nên chịu nhiều tác động khi thi công hơn bó cáp tròn trong dầm. Các lỗi hay gặp:
- Ống bị lật hoặc xoắn: ống dẹt xoay lệch đi, các tao không còn nằm cùng một mặt phẳng, độ lệch tâm sai và tao chèn nhau khi căng.
- Ống bị dẫm bẹp: công nhân đi lại, đặt vật liệu lên lưới thép làm ống bẹp, tao kẹt; cần lối đi tạm và kiểm lại trước khi đổ.
- Cao độ sai: chỉ vài milimét sai ở bản mỏng đã làm thay đổi đáng kể độ lệch tâm; con kê phải đúng chiều cao ghi trong bản vẽ cáp.
- Lớp bảo vệ mỏng: cáp đặt sát mặt trên bản mặt cầu nếu thiếu lớp bê tông bảo vệ sẽ là đường cho nước và muối vào, nhất là khi lớp phủ mặt cầu bị nứt.
- Khó bơm vữa đầy: ống dẹt có tiết diện nhỏ, dễ đọng khí ở chỗ cao; cần bố trí lỗ thoát khí đúng điểm cao của đường cáp và kiểm vữa ra đặc.
- Bó ngắn, tụt neo chiếm tỷ lệ lớn: cáp ngang bản mặt cầu thường chỉ dài bằng bề rộng cầu, nên lượng tụt neo vài milimét ảnh hưởng mạnh đến lực còn lại; cần kích có bộ đóng nêm và đo kỹ.
Với cáp ngang bản mặt cầu dầm hộp đúc hẫng, các bó thường được căng theo từng đốt, khi bê tông đốt đó đạt cường độ. Lịch căng cáp ngang phải ăn khớp với lịch đúc đốt và căng cáp dọc, nên một bó bị bỏ sót hay căng muộn rất dễ xảy ra nếu không có bảng theo dõi riêng.
Trình tự căng một bó dẹt từng tao
Trình tự cụ thể theo biện pháp được duyệt; khung nguyên lý như sau:
- Kiểm cường độ bê tông, kiểm định kích đơn tao và đồng hồ, kiểm nêm, đánh số các tao trong bó theo thứ tự căng ghi trên biện pháp.
- Căng sơ bộ từng tao tới mức nhỏ để kéo thẳng, đánh dấu mốc đo.
- Căng từng tao tới lực thiết kế theo thứ tự, đo độ giãn, đóng nêm. Thứ tự thường đối xứng, từ giữa ra hoặc xen kẽ, để bản không bị lệch lực một bên.
- Sau khi căng hết các tao trong bó, kiểm lại; nếu biện pháp yêu cầu, căng bù tao đầu tiên để bù phần mất do các tao sau.
- Ghi biên bản cho từng tao, cắt đuôi bằng máy cắt đá, bịt đầu neo và bơm vữa theo quy trình.
An toàn vẫn là điều kiện đầu: dù kích đơn tao nhỏ, lực trong một tao vẫn cỡ hai chục tấn. Không ai đứng sau kích hay trên đường thẳng của tao, có tấm chắn phía sau, người làm trên mép bản cao phải có dây an toàn và lan can tạm.
Neo dẹt trong sàn nhà: lựa chọn có bám dính bên cạnh cáp vỏ bọc
Sàn căng sau trong nhà cao tầng có hai trường phái. Một là dùng cáp đơn vỏ bọc không bám dính, nhanh và nhẹ. Hai là dùng bó dẹt vài tao trong ống dẹt, căng xong bơm vữa để có bám dính. Nhiều thiết kế ở châu Âu, Úc và một phần châu Á ưa cách thứ hai cho sàn văn phòng, bãi đỗ xe nhiều tầng, vì cáp có bám dính làm việc tốt hơn khi sàn nứt và không mất lực cả bó khi một đầu neo hỏng.
Đổi lại, bó dẹt có bám dính tốn thêm bước bơm vữa, cần đội thi công quen kiểm soát ống dẹt và lỗ thoát khí, và việc cải tạo sau này vẫn phải dò cáp trước khi khoan. Người chủ đầu tư không cần chọn giữa hai hệ; đây là quyết định của kỹ sư kết cấu dựa trên tải trọng, môi trường, tiến độ và đội thi công sẵn có.
Điều chủ đầu tư nên biết là sàn của mình thuộc hệ nào, vì cách bảo trì, cách xử lý vết nứt và quy định khoan cắt khác nhau. Hồ sơ hoàn công phần dự ứng lực, gồm bản vẽ đường cáp thực tế và biên bản căng, nên được lưu cùng hồ sơ toà nhà chứ không chỉ nằm ở nhà thầu.
Bảng kiểm nhanh trước khi đổ bê tông bản có cáp dẹt
Danh sách dưới đây giúp người giám sát hoặc kỹ thuật nhà thầu đi một vòng cuối, bổ sung chứ không thay biên bản nghiệm thu theo quy định:
- Số bó, số tao mỗi bó, vị trí bó đúng bản vẽ; tao đánh dấu được từ hai đầu.
- Cao độ cáp tại các điểm khống chế (điểm cao, điểm thấp, đầu neo) đúng bản vẽ, con kê đủ và buộc chắc.
- Ống dẹt không bẹp, không xoắn, mối nối quấn kín, không thủng.
- Tấm đệm neo vuông góc đường cáp, gắn chắc vào ván khuôn, cốt thép vùng neo đủ và đúng vị trí.
- Neo chôn đầu cố định đúng kiểu, đúng chiều dài, đầu ép đạt kích thước hoặc bầu tẽ đúng hình dạng.
- Lỗ bơm vữa, lỗ thoát khí tại điểm cao đã lắp và bịt tạm, có đánh dấu để sau tìm được.
- Lối đi tạm cho người và xe rùa khi đổ bê tông không đè lên ống.
Mỗi mục trên đều rẻ để sửa trước khi đổ và gần như không sửa được sau khi đổ. Chụp ảnh từng bó có mốc vị trí cũng giúp lập hồ sơ hoàn công đường cáp chính xác hơn.
Câu hỏi thường gặp
Neo dẹt có dùng cho dầm cầu được không?
Neo dẹt chủ yếu cho bản mỏng. Dầm cầu cần lực lớn mỗi bó nên dùng neo tròn nhiều tao. Trong cùng một dầm hộp, có thể thấy cả hai: neo tròn cho cáp dọc trong sườn và bản đáy, neo dẹt cho cáp ngang trong bản mặt cầu.
Bó dẹt có phải bơm vữa không?
Bó dẹt dùng tao trần trong ống gen thì phải bơm vữa như bó tròn, để chống rỉ và tạo bám dính. Khác với cáp đơn vỏ bọc không bám dính, nơi tao đã có mỡ và vỏ nhựa bảo vệ, bó dẹt không có lớp bảo vệ nào khác ngoài vữa và bê tông.
Vì sao bó dẹt hay căng một đầu?
Bó dẹt thường ngắn, đường cong nhẹ, ma sát không lớn nên căng một đầu là đủ đưa lực vào cả bó. Đầu kia dùng neo chôn giúp bớt một vị trí phải chừa hốc, dựng sàn thao tác và đặt kích, nhất là khi đầu đó nằm ở chỗ khó tiếp cận.
Neo ép đầu và neo tẽ bầu, loại nào tốt hơn?
Mỗi loại hợp một hoàn cảnh. Neo ép đầu gọn, chiều dài neo ngắn, nhưng cần máy ép đúng hệ và kiểm kích thước sau ép. Neo tẽ bầu không cần nhiều phụ kiện nhưng cần đoạn dài hơn để truyền lực và bê tông vùng bầu rất chặt. Hồ sơ thiết kế chỉ định loại nào thì dùng loại đó.
Có thể khoan bản mặt cầu để gắn thiết bị không?
Bản mặt cầu có cáp ngang dự ứng lực thì khoan không đúng chỗ có thể cắt vào tao hoặc ống gen. Mọi việc khoan, cấy thép vào bản mặt cầu, kể cả gắn cột đèn, biển báo, phải có hồ sơ cáp, thiết bị dò và chấp thuận của đơn vị quản lý cầu.
Thiếu một tao trong bó dẹt thì sao?
Lực thiếu đi một phần tương ứng và có thể làm bản nứt khi khai thác. Nếu phát hiện trong khi thi công, phải báo thiết kế để có biện pháp như luồn bổ sung, căng bù các bó lân cận. Không được bịt đầu neo cho đẹp rồi bỏ qua.