Cầu Extradosed, Trần Việt Hùng

C hirang GIÔI THIÊU CHUNG VÊ CÀU EXTRADOSED GIÔI THIÊU CHUNG Tinh dên nam 2013, bàn thào cuon sâch hồn thành, khâu dơ Ion nhât cùa câu bê tông côt thép d u ümg lue nuôc ta thi công bàng công nghê thi công hâng dà dat duge 150m câu Hàm Luông (tinh Bờn Tre) Tuy nhiờn, dờ xõy dung duỗc cõc cu bê tông côt thép cô khâu dô Ion han, công nghê thi công câu bê tông cot thép d\r ümg lue thông thucmg khô dàm bâo không kinh tờ Mot cõc huụmg giõi quyờt cõu vuỗrt nhip lôn âp dung công nghê câu dây gôm câu dây vàng câc câu dây vơng Ơ nc ta, mot sô du ân xây dung câu dây vàng cüng dâ duge hoàn thành nhu câu Mÿ Thuân (nhip 350m, nàm 2000), câu Kiên (nhip 200m, nàm 2003), càu Can T hü (nhip 500m), câu R^ch Miêu (nhip 270m) câu Binh (260m), câu Rào - (120m), câu Phü Mÿ (380m); câu dây vông nhjp Ion nhu câu Thuân Phuôc - Thành phô Dà N àng cüng dâ duge dua vào khai thâc Câc nuôc thé giôi dà chon mot hircmg giâi phâp khâc cho nhùng câu nhjp trung binh, dô âp dung két câu câu dàm - dõy kờt hgp, thuụmg duge gỗi l cõu Extradosed Vè bân chât, dây mot dang két câu nhjp sir dung câp du ürng lue bên ngoài, câp duge dt xa trỗng tõm cựa dm, thucmg dt trờn dinh tru thâp cô dô lêch tâm lôn Dang kờt cõu ny d lm giõm dirỗrc chiờu cao dõm chù, tàng dirgc chièu dâi nhjp so vai két càu dàm chièu cao mât càt, cô tinh thâm mÿ cao Kêt câu câu Extradosed duge âp dung dâu tiên nuôc ta câu vugt thuôc du ân nüt giao thông N gà T u Scr - thành phô H N ỗi, dõy l cụng trinh vugt nhjp không 1cm (nhip chinh chi dài 45m) Câu vugt N gà T u Sơ dâ duge hồn thành nàm 2004 trà thành m ot hinh ành dep nüt giao thông Trong thài gian gân dây, mot sô d u ân dâ dang duge thiêt kê xây dung nhu câu Dàkke ô tinh Kontum, câu An Dông tinh Ninh Thuân, Thuât ngù tiêng Viêt cüa dang câu chua duge thông nhât, mot sô tâc già dà dùng tên “câu dâm - câp hôn hop” nhung không miêu tà duge dây dù bàn chât loai câu Trong pham vi cùa cuôn sâch này, chüng xin duge g iù nguyên tên goi mà cà thê giôi dêu hiêu “câu Extradosed” Câu Extradosed mot dang dàc biêt cùa càu bê tông côt thép d u ùng lue ngồi, dơ câp duge dua lên khôi mât câu liên kêt vai tru thâp cô chiêu cao thâp dàt dinh try Dây loai câu Jacques Mathivat dê xuât nàm 1988 Dờn ngy hụm d cụ sụ Iuỗng lụn cõu Extradosed d v dang duỗc xõy dung tai nhiờu nc tồn thê giơi Ơ nc ta, thiêt ké xây dung loai câu Extradosed rât mai mè, chua cô nhiêu công trinh duac xây dung, viêc nghiên ciru ümg dung loai câu côn rât khiêm ton Tuy nhiên, càu Extradosed duac coi mot loai kêt câu kêt hop giüa hai loai kêt câu sù dung câu bê tông côt thép du ümg Ivre (BTCT DLTL) nhjp Iiên tue thông thuàng câu dây vàng Hay nôi câch khâc, câu Extradosed duge coi mot giâi phâp trung gian giüa câu BTCT DUT khâu dp lem truyên thông câu dây vàng nhàm giâi quyêt nhüng han chê vê khâu dô cùa câu BTCT D l/L nhüng khô khàn cùa câu dây vàng vê thiêt kê, công nghê thi công công tâc quân lÿ khai thâc cüng nhu giâ thành xây d\mg Dôi vơi câu BTCT DLTL ngồi thơng thucmg, dơ lêch tâm cùa câp bj han chê pham vi chièu cao tiột diỗn cựa dõm Dờ tng dp lỗch tõm cựa câp, chüng cân phâi duge bơ tri ngồi pham vi chiờu cao tiột diỗn Viờc tng dỗ lỗch tõm cùa câp së câi thiên khà nàng tao du ỹng lue tai cõc khu vue dõm xuõt hiỗn üng suât kéo giai doan sù dyng Trên hinh 1.1 câch bơ tri câp ngồi dp lỗch tõm lụn dõm dan gin (hinh 1.1a, b) dàm liên tue (hinh 1.1c, d, e) Vai câc công ngh$ thi công hâng hiên dang duge âp dung phô biên thi mômen duong tai giüa nhjp cùa dâm liên tue cô tri sô nhô hem khâ nhiêu so vôi mômen âm goi Do dô không càn phài câu tao câp mà chi càn câp cüng dù giâi quyêt duge ûng suât kéo tai khu v\rc ny Thờm nỹa viỗc khụng bụ tri cõp cng ngoi cụ dp lỗch tõm Ion cho phõn mụmen ducmg së giàm bât syr phuc tap vè két câu v c ụ n g nghỗ Vi võy, chi b ụ tri cõp lỗch tõm lụn tai khu vue xuõt hiên mômen âm gôi, dô chinh triét lÿ thiét ké càu Extradosed (1) Dâm giéndon (2) Dâm liên tue b) Câp du ûng lue 1/ n \ SJ d) Câpdirimglirengoài fc - - e) Câp du ûng lue Hinh 1.1 Khâi niém v ê càc giâi phâp bơ tri câp ngồi dô lêch tâm lôn ü 1.1 LICH S lf PHÁT TRIEN CÜA CAL EXTRADOSED Jacques M athivat la nguói dáu tién dua khái niém du úng luc Extradosed (Mathivat, 1988) Óng da trinh báy khái niém vé cáp Extradosed nhu la cáp du úng luc ngối dát ó ngối vá phía tren bán mát cáu vá dugc chuyén huóng báng cot tháp Dáy cüng Iá mót su phát trien tu nhién tú phucmg pháp thi cóng dúc háng veri mong muón có dugc mót phucmg pháp thi cóng má dó bó cáp có thé thay thé dugc T ú nhúng nám 1980 tai Pháp, cáp cúa cáu dám thi cóng theo phuomg pháp dúc háng dugc bó trí u vói hai nhóm cáp la: (1) bó cáp doc thó tren bén phán háng vá (2) bó cáp ngối dugc neo giúa hai tru thóng qua hai vách chuyén huóng tai diém trung gian tren nhip Hiéu cúa cáp du úng luc ngối ty le thn vói cánh tay don giüa cáp vá khói bé tóng chiu nén Trong cau dám, diéu náy se lám gia táng cánh tay don nhung lai dan den viéc gia táng tính tái cúa bán dáy Dé tránh diéu náy, bó cáp dugc dát tren bán mát cáu vá dugc chuyén huóng bói mót ept dé tao ngáu luc kéo cúa bó cáp vá dóng thói nén bé tóng mát cáu giüa hai dáu neo cáp ó dám gióng nhu truóng hgp cáu dáy váng M athivat (1988) chi ráng cáu kiéu tám panel chúa cáp có thé dugc láy cám húng tú viéc mong mn giám tính tái cúa dám thi cóng theo phucmg pháp dúc háng Báng cách dinh vi dáy cáp du úng luc tng phía tren mát cáu, bán mát cáu nén truóc dugc tan dung vúng chiu mó men ám ó dinh tru dán den mpt cáu trúc hiéu hem so vói dám hgp thi cóng theo phucmg pháp dúc háng thóng thucmg N hüng cáu trúc dang náy mang mgt so nét tuemg dóng vói cáu Extradosed, nhung chúng khác ó cách thúc thé hi?n vá dp cúng cúa két cáu, vá bó cáp rát khó dé có thé thay thé tú chúng dugc bgc mgt búc tuóng bé tóng Tuy nhién, su cán xúng cúa loai cáu náy dá có m ót tác dpng dáng ké dén su phát trien cúa cáu Extradosed Hién van có hai xu huóng vé nguón góc s\i phát trién cáu du úng luc Extradosed Xu huóng thú nhát la khái niém cúa Christian Menn, nguói da thiét ké cáu Ganter ó Thuy Sy (xem hinh 1.2) Cáu Ganter dugc hoán thánh váo nám 1980 mgt cáu dám dang tám panel cáp vói chiéu dái nhip 174m nám trén tun dng báng qua thung lüng sáu ó dó cao dén 140m Cáy cáu náy dugc thiét ké bói Christian Menn, nguói da thiét ké nhiéu cáy cáu du úng luc mánh ó Thuy Sy Tuyén duóng chay song song vói thung lüng ó hai bén, cáu bác qua día hinh nghiéng góc, dói hói phái thiét ké bán kính cong ó cá hai dáu cáu Cáy cáu dugc thiét ké vói hai yéu cáu dác biét, tru cúng dé chong lai van tóc gió lón thung lüng vá vói mgt bé róng cáu rát hep nhung chiéu dái nhip toi da Hinh dáng cáy cáu da dugc thuc hién vói su hái hóa vé mát thám my, dó mót dám hpp thi cóng theo phucmg pháp dúc háng sé mang lai tính thi vé mát ky thuát Tuy nhién, dièu khịng giài thích dupc ly tai Menn lai boc cáp báng bue tuemg bè tòng: bue tiròng khòng dugc m ròng pham vi bán kinh cong cùa càu ve mát tryc quan bó cáp có tính chát tuomg ty Tai thói dièm dó bị tri hgp ly cáp lién quan dén dói mói ky thuát, nhién, kèt cáu dá dugc ngng mg bịi cóng dịng ky su bàng vé dep su hài hịa cùa cáy cáu dói vói cánh quan xung quanh (Virlogeux, 1999) Hình 1.2 Càu Ganter Thuy Sì Vói xu hng thú hai khái ni?m gióng nhu dé xuát cúa Mathivat, nguói dá dé xuát mpt giái pháp cho cáu can Arret Darré ó Pháp (xem hinh 1.3) Các cáp du úng lyc dát bán trén cúa cáu dugc thay thé báng cáp ngối dát trén tru tháp kích thc nhó dát phía trén két cáu nhjp Du úng luc doc kiéu Extradosed vói bán bung dám dugc lám móng giúp tiét kiem dugc 30% khói lugng v|it liéu so vói cáu dám hgp dúc háng thóng thucrng Mathivat dé xuát thay thé bó cáp ó bán cánh trén dám hgp báng cáp d\r úng luc ngoái trén bé mát dám, thiét bj chuyén huóng trén tru ept so khai vá khoi neo bén dám hgp vá Óng gpi dO “cáp Extradosed” Do lcch tam tháp cúa cap trén tru cho phép chúng dugc tao úng suát gióng nhu cáp du úng l\ic truyén thóng, vai tró dáu tién tao du úng lyc dgc, hom nüa giúp giám úng suát mói Virlogeux (1999) giái thích ráng khái ni$m náy mgt phán dugc thúc dáy bói “các quy dinh tiéu chuán vé bién dang” dé sú dung cáp váng hiéu han, tú dó úng suát cho phép 0.65fpu dugc sú dung cho thiét ké thay vi giá tri 0.45fpu nhu ó cáu dáy váng thóng thucrng (fpu cuóng dó giái han cúa cáp du úng luc) Tuy nhién, dé nghj náy dá khóng dugc lya chgn dé thi cóng má thay váo dó két cáu dúc háng thóng thuóng du úng luc cáng sau Tuy nhién, tranh luán lién quan dén nguón góc cúa cáy cáu da dugc giái quyét Menn dá biét y tuóng cúa Mathivat vé cáu Extradosed, bói vi cá hai ky su da phán ánh xu huóng vá cách tiép cán cúa nuóc dé xuát cúa minh Cau Ganter túng ngn cám húng cho viéc xáy dung cáy cáu tuang tu khác, cháng han nhu cáu Barton Greek ó Hoa Ky, hốn thánh 1987 (Gee, 1991) vá cáu Papagayo ó México hốn thánh 1991 (Fernandez, 1999), dugc coi nhu cáu có cáp dát tucmg bé tóng (Fin Back bridge) vá cáu Socorridos (Bó Dáo Nha, 1993 (Reis & Pereira, 1994), dirgc xác dinh mpt cáu cáp Panel Mót só nhuac diém nhu viéc khóng thé thay thé dáy cáp vá táng chi phí bó sung cho tucmg bé tóng, da khóng cho phép sir dung róng rai M át khác, dé nghj cua Mathivat láy cám húng tir ky su Nhát Bán, nguói da xáy dung cáu Blueway O daw aranám 1994 (hinh 1.4) Virlogeux (1999) cho ráng tuóng bé tóng pháng chúa cáp có hai nhugc diém: dáy cáp khóng thé thay thé vá có mót chi phí dé xáy dung búc tucmg bé tóng Các nhá thiét ké cáu Barton Creek da dua bien pháp dé giám chi phí cúa tuóng bé tóng dcm vá có thé hiéu ráng chi phí bó sung cúa thóng báo ve cho cáp dáy váng có thé da vugt q chi phí thi cóng tuóng bé tóng Tuy nhién, có tucmg bé tóng sé lám táng thém tính tái cúa cáu, dem lai lgi ích vói nhip ngán han Vé mát thám my, cáp váng cúa cáu Extradosed dua mót dién mao nhe han so vái cáu có cáp dát tuong bé tóng 20.50 _ Ifinh 1.3 Mó hinh cáu ArreI Darré ó Pháp (Virlogeux, 1999) Iđnh 1.4 Mó hinh cáu Barton Greek ó Hoa Ky Kasuga (2006) ngirài dâu tiên âp dung khâi niêm cùa M athivat câu Extradosed dâu tiờn duỗrc xõy dyng l cõu Odawara Blueway (xem hinh 1.5) Viỗc xõy dung duỗc hon thnh vo nõm 1994 Kasuga cho ràng thiêt kê cùa ông thirc hiên theo lÿ thuyêt cùa Mathivat mà dô chiêu cao thâp cựa cõu Extradosed nờn duỗrc lõy bng mot nựa chiờu cao thõp cựa cõu dõy võng cựng m ỗt chiêu dài nhjp tucmg duorng (Ogawa Kasuga, 1998), nhimg Mathivat lai dê nghi nên sù dung mot chiêu cao thõp chi khong mỗt phõn ba so vụi cõu dõy (Mathivat 1988) Bô tri câp mot mât phàng durerc dê xuât cho câc câu can A rret - Darre l nhỗ hem so vụi hai mõt phng trờn câu Odawara Blueway Tuy nhiên, câc thâp cùa câu Odawara Blueway, nhu thộ hiờn hinh 1.5, duỗrc kột hỗrp dông nhât vôi câc côt tru tai vj tri bân mât càu, dô kêt câu phân cùa cõu Arrờt Darre lai tira trờn mỗt cụt tru trụn quâ Ion, nên nô chiêm dyng gân hêt tâm nhin tràc doc câu Câu Odawara Blueway gôm nhip vôi sa dô bô tri nhip cân bàng (74+122+74)m, câu cụ tiờt diỗn mõt ct l hinh hpp kộp hai ngân vôi chiêu cao thay dôi tir 3.5m ô tru dên 2.2m giùa nhjp, tucmg ùng vôi 1/35 1/55 chiêu dài nhip chinh Tru thâp bàng bê tông côt thép cao 10.7m tinh tù mât càu duỗrc liờn kờt cựng vụi tru cõu Chiờu cao tru thõp duỗc thiờt kờ xõp xi bng 1/12 chiờu di nhjp chinh Hờ dõm chự cựng duỗc liờn kột cựng vôi tru càu giông nhu dang câu khung, làm tàng thêm dơ cùa tồn càu giâm sir biên thiên ûng suât câp vàng hoat tài gây Hỗ dõy treo dirge bụ tri hai mt phng dây, môi màt phàng dây gôm câp vàng ô môi phia cùa dâm hpp, duge qua kêt câu yên ngua dàt dinh tru dupe liên kêt vụi hỗ dõm chự S a bụ tri cõp vàng theo hinh ré quat vơi khồng câch giùa câc dây 3.75m Dây cüng chiêc câu BTCT du ùng lue dàu tiên Nhât Bàn sù dyng két câu yên ngyra dinh tru thâp, dô thi công làp dàt kéo câp vàng rât dê dàng Xây dyng câu bàng phuong phâp làp hâng cân bàng Sir thay dôi ùng suât hoat tâi giâm xuông rô rêt chi bâng 1/4 su bién thiên ùng suât càu dây vàng Do vây cucmg dp chju kéo thiét ké cho phép cùa câp vng duỗc lõy bng 0.6 fpu giụng nhu thiột kờ càu BTCT du ùng lue truyèn thong Komiya (1999) dâ thyc hiên mot so câc phân tich vè càu Extradosed cô s a dô nhjp 74 - 122 - 74 m, chiêu cao nhip try L/35 g iù a nhip L/55 (L chiêu dài nhjp) Câc kich thuôc sa dô nhjp vôi càu O daw ara Blueway ô N hât Bàn (xem hinh 1.5) Cõc thụng sụ duỗc thay doi gom chiốu cao thâp, vj tri neo câp, dp cùa dâm dp cùa thâp càu N ghiên cùu dâ chi câc lÿ tai câu Extradosed cụ thờ phự hỗrp vụi cõu dực hõng hoc cõu dây vàng nhu: Chiêu cao dâm khoàng - 4m, bàng khoàng mot nùa càu dùc hâng hai câu dây vàng, tôt cho viêc xây dung câp du ùng lue ngoài; 10 Hinh 1.5 Câu Odawara Blueway Nhâl Bàn - Dô cúng dâm câu cho phép kêt câu lien tue nhièu nhip thich hop vói tài diróng sát vi tri dơ vơng giơi han phài duge tuân theo; - Su hiên diên cùa câc thâp cô thê tao mot kêt câu mang tinh biêu tugng so vói mot câu dâm thơng thng; - Câp Extradosed thê dùng neo thơng thng thay vi câc neo dât tien vói dơ bên mói cao nhu duge sir dung câc câu dây Câc câp Extradosed it nhay càm vói dao dơng, chúng khơng càn phài phân bô lai lue xây dung Komiya (1999) kêt luân râng, câp Extradosed kinh tê hern câp câu dây thơng thng dân toi viêc thi công tôt hon - Câc càu Extradosed cô giâ thành thâp hem câu dây nhimg ton hem câu duc hang, câu dâm Câu Extradosed cô thê kinh té hem câu dam trng hgp giói han chièu cao dam nhüng không ché vè cao dg, tâm nhin, hôc trng h erp nai dàt u càn phài giàm luomg bàn thân két câu Chio (2000) cüng dâ thuc hiên mot nghiên cùu vè kich thc hinh hoc dơi vói loai càu Câc két quà nghiên cúru cùa Chio vè trang thâi két càu cùa du irng lyre Extradosed cà quâ trinh xây dung khai thâc dà dua dén mot sô nhân xét quan trgng vê thiêt kê nhu: câp dâu tiên nên duge neo pham vi giùa 0.18 dén 0.25 nhip chinh tinh tù thâp câu, dây pham vi hiỗu qu nhõt dụi vúi cõc cõp gn thõp cõu Dâm câu nên duge phân chia vói mgt không tÿ lỗ chiốu cao dm L/30 ụ dinh tru v L/45 ô giùa nhip dê giù cho tât cà câc pham vi úng suât hoat tài câc câp duôi 80 MPa, dây giôi han cho neo du úng lue thơng thng Chio (2002) dê xt y tng thé dua du úng lue Extradosed vào câc két câu câu dây bê tơng nhjp lón (không 200 m), vói nơ câc câp tam phuc vu cho thi công duc hâng dàm cô chiêu cao không dôi vói chiêu dài nhip trung binh (không 80m), kêt q mot dang lai ghép hinh thành mà ó dơ càc câp tam duge luu trù vïnh viên Santos (2006) d tiờn hnh mỗt phõn tớch cỏc tham sơ mpt câu váng có nhip chinh 150 m vói gơi don gián try câu Santos dà ÿ vào ành huông cùa chiêu cao thâp, chiêu cao dam chiêu dài cùa nhjp bên tong diên tích câp väng, sy thay dơi úng suât cáp, mô men uôn dâm Vói tÿ sơ nhjp so vói chièu cao tháp 15, 10 5, Santos cüng dà tim tÿ sơ giùa chiêu dài nhjp vói chiêu cao dâm tuong úng 37, 34 27 Dây già trj càn thiét dê giù pham vi úng suât hoat tài dirai 50 MPa Tuy nhiên, ông không xét mot câch rô ràng lire dâm ó túng giai doan thi cóng già djnh ràng tình tài duac thèm vào ó tùng giai doan thi cơng häng, dó khơng thuc té xây dung câu Do nhùng don giàn hóa nhu vày, mpt so két luân cùa ông vân nhiêu han chê Sau câu Odawara Blueway duac hoàn thành, mot loat càu khâc cüng duac xây dymg theo dang câu Extradosed, nhircõu Yashiro North v cõu Yashiro South duỗrc hon thnh vào nám 1995 Dâm chù cùa hai câu bäng BTCT DUL có chiêu cao khơng dơi 2,5 m Chièu cao try thâp cùa hai câu 10 m 12 m tuong ùng vói khâu dp nhjp chinh 90m v 105m Cõu duỗrc tao ỳng suõt truúc bõng cơng nghê du úng lue ngồi Dièm dác biêt câu duac sù dung cho duóng sát cao tục (Shinkansen) ú Nhõt Bõn, võy dỗ vụng cựa câu duac kiêm tra rât nghiêm ngàt Trong nàm 1998, liên tiêp nhièu câu Extradosed duac xây dung hoàn thành ó Nhât Bân vói khâu dơ trung binh tú 100-150m Dâc biêt dơ có câu Tsukuhara vói khâu dơ nhip chinh 180m try tháp có hình chù V vói chiêu cao 16m Tai thói diêm dó cõu Tsukuhara dat k lyc vờ khõu dỗ dụi vúi loai câu Extradosed (xem hinh 1.6) Và theo quan diêm cùa giào su Michael Virlogeux nguói Phàp thi dây Hinh 1-6- Cõu Tsukuhara Nhõt Bn l khõu dỗ tụi uu nhât dơi vói câu có két câu kiéu Php, cõu Extradosed dõu tiờn duỗrc xõy dung vúi ti lê nhó han câu loai ó Nhât Bàn nhu chiêu cao kêt câu thâp Câu Saint - Remyde - Maurienne (xem hinh 1.7) hoàn thành nám 1996 nhjp dài nhât 54 m (Grison Tonello, 1997) Ö Philippine dâ xây dung càu Extradosed (càu Mactan) dàu tiên chuyên gia kÿ su Nhât Bàn giùp dô vào nám 1999 (xem hinh 1.6) Câu có sa dơ bơ tri nhip cân bàng (111,5+185+111.5) m vúi chiốu rỗng mõt cõu 18m Tiột diỗn mÊt cát hinh hơp có chiêu cao tru 5.1m v chiờu cao ụ giựa nhjp 3.3m Cõu duỗrc 12 bô tri hai mât phâng dây hai bên suàn dam, câc cap väng dupe neo vào tru thâp cô chiêu cao 18.2m Tru thâp duge liên kêt cüng vôi tru dâm chù tao thành khung ngàm cüng, vây tru thâp co dô cüng theo phuong doc câu lôn, giàm duoc sir thay dôi üng suât câp väng hoat tâi Hinh 1.7 Câu Saint - Remyde - Maurienne àPhâp (nguôn:http://en structurae de) Hinh 1.8 Câu Mactan Philippine Hinh 1.9 Câu Pakse Lùo Dên nâm 2000 chiêc câu Extradosed dâu tiên bac qua sông M ékong Lào cüng duge xây dimg duâi su giüp dô cùa câc chuyên gia Nhât Bàn (xem hinh 1.9) Dây chiêc câu thü ba bàc qua sông Mékong câu duoc mang tên câu Pakse hay côn duge ggi câu hüu nghi Nhât - Lào Câu gom 15 nhip bâng BTCT D l/L veri chiêu dài nhip chinh 143 m, bao gôm bon khung câu cüng liên tue dô cô ba nhjp bâng câu Extradosed, câc khung câu cüng duge liên kêt lai vai bâng câc khôp nôi giüa nhjp Sa dô bô tri nhip (70+9@102+123+143+91.5+34.5)m, dô tü nhip thü 10 dên nhip thü 12 duge täng cucmg thêm dây treo Kêt câu 13 2004 Näm hoàn thành 2006 I 72.00 Mô tà: Két cau dâm liên hop vói siràn luoTi sơng I 17 |j| 27 Câu Rittoh, Nhât Bàn 60.00 ET 2006 120.00 L/30 Mô tà: Kêt câu dâm hôp BTCT vách ngän 26 Câu Domovinski, Croatia 2.2 Mô tà: Kêt câu dâm hôp BTCT vách ngân dircrc täng cucmg bäng dâm ngang 25 Câu Korong, Hungary T ê n càu, dia diêm =ỵ f I 0 I I Chièu cao dàm: (4.5 - 7.5) m Bè rpng mât càu: 19.6 m Nhip: 140+ 170+ 115 + 70 Ijl Chièu cao dàm: (3.55) m Bê rpng màt câu: 34m Nhjp: 48 + 6x60 + 72+ 120 + 72 + 2x60 + 48 U Chiêu cao dâm: (2.5) m Bê rpng mât câu: 15.85m Nhjp: 52.26 + 61.98 T h a m so chinh H in h n h 2006 Chiêu cao dàm: (2 - 2.5) m Bê rpng màt câu: 17.4m Nhip: 54 + 90 + 54 Nhjp: 55.0+ 115.0+ 100.0 26 Càu Rio Branco 2006 25 Cau Kach-hwa, Hàn Quoc Chiêu cao dâm: (4 - 6.5) m Bè rông mât câu: 17.4m Nhjp: 139.7 + 220.0+ 139.7 Chiêu cao dâm: ( ) m Bè rông mât câu: 31.1m 2006 24 Câu Tokuyama, Nhât Bàn T h a m so chin h Mô tà: Kêt cau dâm hơp BTCT Nâm hồn thành T ê n câu, dia diêm fjijr H ỵn h n h 2007 2007 Nàm hồn thành Mơ tà: Ket câu dâm hơp dan BTCT 29 Câu North Arm, Canada 2008 Mô tà: Kêt cõu dõm hỗp vúi ging chong bờn 28 Cõu Vivekananda, An Dô 27 Cau Gum-ga Grand, Hàn Quoc T ê n cau, dja diêm Chiêu cao dâm: (3.4) m Bè rông màt càu: 10.31m Nhip: 139.0+ 180.0+ 139.0 Chièu cao dm: (3.5) m Bờ rỗng mt cõu: 28.6m Nhjp: 55.0 + x 110.0 + 55.0 Chiêu cao dâm: ( ) m Bố rỗng mt cu: 23m Nhip: 85.4+ 125.0+ 125.0 + 125.0+ 125.0+ 125.0+85.4 T h a m so chin h H inh n h Mó tá: Két cáu dám hóp BTCT nhiéu vách ngán Chiéu cao dám: ( ) m Bé rpng mát cáu: 14 m Nhjp: 70.0+ 130.0+ 130.0 + 130.0 + 70.0 2008 31 Cáu Cho-rack, Hán Quoc Nhjp: 18.6+ 126.0+ 104.4 + 75.6 + 43.2 T h a m so Chiéu cao dám: (3.4) m Bé róng mát cáu: 10.31m 2008 Nám hốn thánti Mó tá: Két cáu dám hóp dcrn BTCT, phán cánh háng dircrc cáu tao bcri chóng 30 Cáu Trois Bassins, Pháp T e n cáu , dja diém lli n h nh Mô tà: Kêt câu dâm hôp thép Chièu cao dàm: (2.7 - 4.5) m Bê rông mât càu: 31.5 m Nhjp: 121.0 + 242.0 + 242.0 + 242.0+ 121.0 2009 33 Câu Golden Ears, Canada Nhjp: 18.6- 126.0- 104.475.6-43.2 T h a m so c hinh Chiêu cao dâm: (4-7) m Bê rông màt câu: 22 m 2008 Näm hồn thành Mơ tà: Kêt cau dâm hơp BTCT dan vói thong chong phàn cânh hang 32 Câu Trois Bassin, Phâp T ê n cau, dja diêm Hinh ành ~ 122% 122% i — 2010 122% Chieu cao dam: (5) m Be rong m5t cau: 30.4 m Nhip: 121.0 + 242.0 + 242.0 + 242.0+ 121.0 T h a m so c hinh r - t - t Nam hoan Mo ta: Ket cau dam hop BTCT 35 Cau Pearl Harbor Memorial, My 2012 Chieu cao dam: (3.5 - 5) m Be rong mat cau: 33.7 m Tong chieu dai nhip: 968.73 m -1 - -1 r ~70% r 34 Cau Povazska Bystrica, Slovakia T e n cau , dja diem U ttm lli n h a nh TÁI LIÉU THAM KHÁO Hó so thiét ké vá thi cóng cau vugt Nga T u Scr,Há Nói Hó sa thiét ké cáu Dákke, Kontum Hó sa thiét ké cáu An Dóng, Ninh Thu^n Tái li?u tham kháo cúa hang SOFiSTiK, CMS Construction Stage Manager (http://www.sofistik.com/) Administration/U.S.Department o f Transportation and The Connecticut Department ofTransportation, Washington, DC 55-80 Aravinthan, T., Matsui, T., Hamada, Y & Shinozaki, H (2001), Structural analysis o f Torisaki River Park Bridge - An innovative PC bridge with large eccentric external tendons Proc o f 11 th Symposium on Development in Prestressed Concrete, 59-54 Bergman, D., Radojevic, D and Ibrahim, H (2007) “Design o f the Golden Ears Bridge.” Improvinglnfrastructure Worldwide, IABSE Symposium, Weimar, September 19-21 CEB/F1P Model Code 90 Design Code, Thomas Telford, London,1993 Chio, G (2000), Comportamiento Estructural y Criterios de Diseño de los Puentes Pretensado Extradosado Tesis Doctoral Barcelona: Universidad Politécnica de Cataluña 10 Dywidag-Systems International Canada Ltd (2006) DYWIDAG Multistrand Stay Cable Systems. (April 1, 2008) 11 Ernst, J H (1965) “ Der E-Modul von Seilen unter berucksichtigung des Durchhanges.” Der Bauingenieur,40(2), 52-55 (in German) 12 Fang, Q (2004) “Wuhu Doule-Deck Cable-Stayed Bridge.” Structural Engineering International, 14(1), 32-33 13 Fernández, L (1999), Tierra sobre el agua, visión histórica universal de los puentes, la Ed Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos 14 Gee, A (1991), Concrete Fin-back Bridge in USA Proceedings o f the Institution o f Civil Engineers, 90(1), 91-122 186 15 Grison, A and Tonello, J (1997) “A 43 - Pont de Saint-Rémy-de-Maurienne (Savoie) - Un parti original: la précontrainte extradossée.” Travaux, 733, 16-20 16 Honigmann, C and Billington, D (2003) “Conceptual Design for the Sunniberg Bridge.” Journal ofBridge Engineering, 8(3) 17 Kasuga, A (2006), Extradosed Bridges in Japan Structural Concrete, 7(3), 91-103 18 Kikuchi, M & Tabata, T (1998), Extradosed Prestressed Concrete Bridge Kanizawa Bridge In: FIP (Fédération Internationale de la Précontrainte), Prestressed Concrete in Japan, Proceedings of XIII FIP Congress - National R e p o rt Amsterdam, Holland, 147-150 19 Komiya, M (1999) “Characteristics and Design o f PC Bridges with Large Eccentric Cables.” ExtradosedBridge Technology in Japan and the New Pearl Harbor Memorial Bridge Federal HighwayAdministration / U.S Department o f Transportation and The Connecticut Department ofTransportation, Washington, DC 55-80 20 Leonhardt, F and Zellner, W (1980) “Cable-Stayed Bridges.” IABSE Surveys, S -13/80 21 Maly, S & Pircher, G (2 0 ), Force Optimization for an Extradosed bridge in Estonia 22 Mathivat, J (1988), Recent developments in prestressed concrete bridges FIP Notes, 2, 15-2 23 Menn C (1991), An approach to bridge design Engineering Structures, 13(2), 106-112 24 Menn, C (1990) Prestressed Concrete Bridges Birkhauser Verlag, Basel, Switzerland 25 M ermigas K (2008), Behaviour and Design o f Extradsed Bridges MSc Thesis Toronto: University o f Toronto 26 Ogawa, A and Kasuga, A (1998) “Extradosed bridges in Japan.” FIP Notes, 1998(2) 27 Ogawa, A., Kasuga, A & Okamoto H (1998), Prestressed Concrete Extradosed Bridge - Odawara Blueway Bridge In: FIP (Fédération Internationale de la Précontrainte), Prestressed Concrete in Japan, Proceedings o f XIII FIP Congress - National Report Amsterdam, Holland, 47-50 187 28 Reis, A & Pereira, A (1994), Soccoridos Bridge: A Cable-Panel Stayed Concept In: International Conference A.I.P.C.-F.I.P.: Ponts suspendus et haubans: cable-stayed and suspension bridges Deauville, France, 343-350 29 Santos, D M dos (2006) “Comportamento estrutural de pontes com protensâo no extradorso thesis,prestented to Departamento de Engenharia de Estructuras e Fondaỗoes - Escola Politécnica daUniversidade de Sào Paulo in partial fulfillment of the requirements for a Master degree 30 SETRA (2001), Haubans - Recommendations de la commission interministérielle de la précontrainte Service d’études techniques des routes et autoroutes 31 SETRA (2007) Prestressed concrete bridges built using the cantilever method - design guide (Englishtranslation o f “Ponts en béton précontraint construits par encorbellements successifs” published in2003) Service d ’études techniques des routes et autoroutes 32 Stroh, S., Stark, W and Chilstrom, J (2003) “First o f Its Kind.” Civil Engineering, 73(8), 54-87 33 Trimbath, K (2006) “Hybrid Extradosed Bridge Under Way in British Columbia.” Civil Engineering,76(2), 28-30 34 Virlogeux, M (1999), Recent evolution o f cable-stayed bridges Engineering Structures, 21(8), 737-755 W itchukreangkrai, E Mutsuyoshi, H Aravinthan, T and W atanabe, M (2000), Analysis o f The Flexural Behavior o f Externally Prestressed Concrete Beams with Large Eccentricities, Transactions o f Japan Concrete Institute, Vol 22, 319-324 188 MUC LUC Trang Lai nói dáu C hifong Giffi thiêu chung vê câu Extradosed Gicri thiêu chung 1.1 L jch sir phât triên cùa câu Extradosed 1.2 Uü nhugc diêm pham vi áp dung 17 1.2.1 Uu nhugc diêm cùa câu Extradosed 17 1.2.2 Pham vi áp dung 21 1.3 CÁC SƯ DƠ CÂU EXTRADOSED 23 1.3.1 So dị bơ tri nhip câu Extradosed 23 1.3.2 S a dô bô tri câp 27 1.3.3 Các dang tru tháp 30 Chircmg Dàc diêm câu tao bỗ phõn cõu Extradosed Cỏc bụ phõn cõu Extradosed 33 2.1 Câu tao dâm chu 34 2.1.1 Dâm bê tông côt thép du irng lue 34 2.1.2 Dâm bê tông thép kêt hgp 36 2.1.3 Dâm bê tơng có sucm thép lugn sóng 37 2.1.4 Dâm có suàn dang giàn 41 2.2 Cáu tao thàp càu 2.2.1 Tru thàp ngàm vào tru câu 42 42 2.2.2 Tru thàp dâm kê tru 43 2.2.3 Các dang tháp câu thuàng áp dung câu Extradosed 44 2.2.4 Chiêu cao tháp 2.3 Câu tao cáp väng 47 49 2.3.1 Hê neo cáu Extradosed 51 2.3.2 Các dang liên kêt cáp dây vói tháp câu 52 2.3.3 Liên kêt cáp väng vói dâm chù 55 189 Chirang Tính tốn thiêt ké câu Extradosed 3.1 N hùng vân dê ltru y thiêt kê 3.1.1 Sir gia täng úng suât dây treo 57 3.1.2 Các thông sô cùa câu dâm liên tue, câu Extradosed câu dây vàng 57 3.2 Nguyên tâc thiêt ké câu Extradosed 3.2.1 Dô cúng cùa câp dâm chù 60 60 3.2.2 Dô cúng cùa két câu phân kêt câu phân duôi 62 3.2.3 Hê thông càp du úng lue 63 3.2.4 Liên kêt giùa dâm chù vói tru câu, câu tao gơi hôc liên kêt cúng 64 3.2.5 Chiêu dài nhip biên 65 3.2.6 Thiêt kê úng suât cho phép cùa câp 65 3.2.7 Tuong tâc giùa coc - dât nên, liên kêt giùa câu môi truóng nên 67 3.3 Lira chon kich thuóc hinh hoc câu Extradosed 68 3.3.1 Hê dâm chù 68 3.3.2 Try tháp try câu 70 3.3.3 S a dô bô tri càp vâng, v¡ tri neo câp 72 3.3.4 S a dô bô tri nhjp, hinh thâi càu 73 3.4 Kột cõu du ỳng lue ngoi cụ dụ lỗch tâm lón 75 3.4.1 Phucmg pháp tính tốn súc câng dây câp 76 3.4.2 Hiêu quà cùa viêc dàt càp lêch tâm 79 3.5 Ngun tâc tính tốn câu Extradosed 79 3.5.1 Phân tich tài tâc dung lên kêt câu 80 3.5.2 N qí lue biên dang câu Extradosed 82 3.5.3 Mơ hinh hô kêt câu 82 3.5.4 Phõn tich mụ hinh cc bỗ phõn cựa kờt câu 84 3.5.5 Tính tốn tính tài câu Extradosed 84 3.6 Tính tốn dơng hoc 190 57 87 3.6.1 Giói thiêu chung 87 3.6.2 Tân sơ càc dang dao dơng ca bàn 88 3.6.3 Ơn dinh dơng 89 C h iro n g V i d u t í n h t o n t h i ê t k ê c â u E x t r a d o s e d 4.1 Mô hinh phân tich, thiêt kê 90 4.1.1 Trinh tu cäng kéo câp 94 4.1.2 S a dô câp 94 4.1.3 Mô hinh hôa kêt câu 94 4.1.4 Mô hinh tài 99 4.1.5 Thiêt kê kêt câu phân 101 4.2 Thiêt kê câu Extradosed Viêt Nam 123 4.2 ! Cõu An Dụng 123 4.2.2 Cõu vuỗrt Ng T u S - Hà Nôi 127 C huong Phân tich, tính tốn úng st eue bơ vi tri neo câp vào di’nh tru thàp 5.1 Liên kêt dây câp xiên vào dinh tru thàp 132 5.1.1 Hê thông neo 132 5.1.2 Neo yèn ngua 137 5.2 Vi du tính tốn neo n ngua 139 5.2.1 Thơng sơ tính tốn 139 5.2.2 Kêt q tính tốn 142 5.3 Vi du tính tốn phuang án neo chéo khơng có cáp dir úng lue 5.3.1 Thơng sơ tính tốn 5.3.2 Kêt q tính tốn 5.4 Vi du xét phuang án neo chéo có cáp du úng lue 143 143 147 149 5.4.1 Thơng sơ tính tốn 149 5.4.2 Kêt q tính tốn 153 C huong Cơng nghê thi cơng kêt câu nhip câu Extradosed 6.1 Thi công dâm chù 156 6.1.1 Dâm duge due tai chô dà giáo 156 6.1.2 Thi công dâm theo phuang phàp due hâng cân bang 156 6.1.3 Thi công dâm câu Extradosed bäng công nghê läp hâng cân bäng 157 6.2 Thi công tru tháp 161 6.2.1 Công tác ván khuôn 161 6.2.2 Thi công läp dät dây väng 162 191 6.3 Công tác quân lÿ, kiêm tra chât lirgng thi công câu extradosed 162 6.4 Vi du thi công câu vugt Ngâ Tir S 163 6.4.1 Thi công kêt câu nhip 163 6.4.2 Công nghê câng câp dây 165 Phu lue 170 Tài lieu tham khào 186 192 CÀU EXTRADOSED Chiu trách nhiêm xuat bàn: TRINH XUÂN SON Bien tâp: NGUYEN THU DUNG Che ban: TRAN KIM ANH Sua bàn in: NGUYÊN THU DUNG Ve' bia: NGUYÊN NGOC DÜNG In 400 c'n khó 19 x 27cm tai Xng in Nhà xuâ't bàn Xày dimg Giâ'y châ'p nhàn dàng kÿ kéf hoach xuâ't bàn s6 1129-2014/CXB/04-56/XD ngày 9/6/2014 Quyè't dmh xuâ't bàn sò' 206-2014/QD-XBXD ngày 30/9/2014 In xong nòp luu chiéu thàng 9-2014 ... xây dung câu Do nhùng don giàn hóa nhu vày, mpt so két luân cùa ông vân nhiêu han chê Sau câu Odawara Blueway duac hoàn thành, mot loat càu khâc cüng duac xây dymg theo dang câu Extradosed, nhircâu... theo phucmg pháp dúc háng thóng thucmg N hüng cáu trúc dang náy mang mgt so nét tuemg dóng vói cáu Extradosed, nhung chúng khác ó cách thúc thé hi?n vá dp cúng cúa két cáu, vá bó cáp rát khó dé có... lién quan dén nguón góc cúa cáy cáu da dugc giái quyét Menn dá biét y tuóng cúa Mathivat vé cáu Extradosed, bói vi cá hai ky su da phán ánh xu huóng vá cách tiép cán cúa nc dé xt cúa minh Cau