Thiết kế cầu qua sông Văn Úc - Hải Phòng.
§å ¸n Tèt NghiƯp GVHD : Th.S.Bïi Ngäc Dung Thut Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt PhÇn I ThiÕt KÕ S¬ Bé **************** SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 76 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt Ch-ơng I Giới thiệu chung 1.1 Vị trí xây dựng cầu : Cầu A bắc qua sông Vn c thuộc Tp Hi Phũng.Cầu dự kiến đ-ợc xây dựng Km X quốc lộ Căn định số 538/CP-CN ngày 19/4/2004 Thủ T-ớng Chính phủ, cho phép đầu t- dự án đ-ờng kéo dài sở pháp lý có liên quan, UBND thành phố Hà Nội, Ban QLDA hạ tầng tả ngạn đà giao nhiệm vụ cho tỉng c«ng ty T- vÊn thiÕt kÕ GTVT lËp thiÕt kÕ kü tht, tỉng dù to¸n cđa dù ¸n 1.2 Căn lập thiết kế - Nghị định số NĐ-CP Chính phủ quản lý dự án đầu t- xây dựng công trình - Nghị định số NĐ-CP ngày Chính phủ quản lý chất l-ợng công trình xây dựng - Quyết định số QĐ-TT ngàythángnămg Thủ t-ớng Chính phủ việc phê duyệt quy hoạch chung - Văn số/CP-CN Thủ t-ớng phủ việc thông qua mặt công tác nghiên cứu khả thi dự án - Hợp đồng kinh tế số Ngàythángnămgiữa ban quản lý dự án hạ tầng tả ngạn với Tổng công ty T- vấn thiết kÕ GTVT vỊ viƯc lËp thiÕt kÕ kü tht vµ tổng dự toán Dự án xây dựng đ-ờng kéo dài Một số văn liên quan khác 1.3 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng - Quy trình khảo sát đ-ờng ô tô 22TCN 263- 2000 - Quy trình khoan tham dò địa chất 22TCN 259- 2000 - Quy định nội dung tiến hành lập hồ sơ Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi khả thi dự án xây dựng dự án kết cấu hạ tầng GTVT 22TCN268-2000 - Quy phạm thiết kế kỹ thuật đ-ờng phố, đ-ờng quảng tr-ờng đô thị 20 TCN104-83 - Tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng TCVN 4054- 98 - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 - Quy phạm thiết kế áo đ-ờng mềm 22TCN211-93 - Quy chuẩn xây dùng ViÖt Nam 2000 SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 77 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt - Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng nhân tạo bê công trình xây dựng dân dụng 20 TCN95-83 Ch-ơng II Đặc điểm vị trí xây dựng cầu 2.1 Điều kiện địa hình Vị trí xây dựng cầu A thuộc Tp Hi Phũng phía th-ợng l-u sông Vn c Do vị trí xây dựng cầu nằm vúng đồng nên hai bờ sông có bÃi rộng mức n-ớc thấp,lòng sông t-ơng đối phẳng ,địa chất ổn định có t-ợng xói lở.Hình dạng chung mặt cắt sông không đối xứng, mà có xu h-ớng sâu dần bờ bên trái 2.2 Điều kiện địa chất 2.2.1 Điều kiện địa chất công trình Căn tài liệu đo vẽ, khoan địa chất công trình kết thí nghiệm phòng, địa tầng khu vực tuyến qua theo thứ tự từ xuống d-íi bao gåm c¸c líp nh- sau Líp sè Đất sét Lớp số Đất sét dẻo Lớp số Đất sét dẻo cứng Lớp số Đất sét cứng 2.2.2 Điều kiện địa chất thủy văn Mức n-íc cao nhÊt Mùc n-íc thÊp nhÊt Mùc n-íc th«ng thun HCN= +10.0m HTN =+6.0m HTT = +5.0m S«ng th«ng thuyền trôi Khổ thông thuyền cấp IV(40x6m) Vào mùa khô mực n-ớc thấp thuận lợi cho việc triển khai thi công công trình SVTH: Phan Quang Thnh MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 78 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt Ch-ơng III Thiết kế cầu tuyến 3.1.Lựa chọn tiêu chuẩn kỹ thuật quy mô công trình 3.1.1 Quy mô công trình Cầu đ-ợc thiết kế vĩnh cửu bê tông cốt thép 3.1.2 Tiêu chuẩn thiết kế 3.1.2.1 Quy trình thiết kế Công tác thiết kế dựa tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 Bộ GTVT ban hành năm 2005 Ngoài tham khảo quy trình, tài liệu: - Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN18-79 - AASHTO LRFD (1998) Quy trình thiết kế cầu Hiệp hội đ-ờng ô tô liên bang quan giao thông Hoa kỳ Các quy trình tiêu chuẩn liên quan 3.1.2.2 Tiªu chuÈn kü thuËt - CÊp kü thuËt V > 80Km/h - Tải trọng thiết kế: Hoạt tải HL93, ng-ời 0,3T/m2 - Khổ cầu đ-ợc thiết kế cho xe ô tô ng-ời K = 11 + 1.5 =14m Tổng bề rộng mặt cầu kể lan can giải phân cách: B = 14 + 2x0.5+2x0.25 = 15.5m - Khỉ th«ng thun cÊp IV, B = 40m vµ H = 6m 3.2 Lùa chọn giải pháp kết cấu 3.2.1 Lựa chọn kết cấu 3.2.1.1 Nguyên tắc lựa chọn - Thoả mÃn yêu cầu kỹ thuật - Phù hợp với công nghệ thi công có - Phù hợp với cảnh quan khu vực - Không gây ảnh h-ởng tới đê sông TH - Thuận tiện thi công thời gian thi công nhanh - Hợp lý kinh tế - Thuận tiện khai thác, tu bảo d-ỡng SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lp Hi Phũng Khoa Xây Dựng - 79 - Đồ ¸n Tèt NghiÖp GVHD : Th.S.Bïi Ngäc Dung SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khoa Xây Dựng - 80 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bïi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kỹ thuật 3.2.1.2 Lựa chọn nhịp cầu Các sơ đồ nhịp đ-a nghiên cứu gồm: Ph-ơng án cầu dầm liên tục bê tông cốt thép DUL+nhịp dẫn Ph-ơng án cầu dầm đơn giản Bê Tông cốt thép ứng Suất Tr-ớc Ph-ơng án kết cấu cầu giàn thép 3.2.1.3 Lựa chọn nhịp cầu dẫn Kiến nghị sử dụng kết cấu dầm đơn giản : Chiều dài nhịp 30.0m, MCN cầu rộng 15,5m bao gồm dầm tiết diện chữ I chiều cao dầm 2.0 m, khoảng cách dầm 2,7m Bản mặt cầu đổ chỗ dày 20cm Loại kết cầu có nhiều -u đỉêm nh-: Công nghệ thi công đơn giản, dễ đảm bảo chất l-ợng, tận dụng đ-ợc công nghệ thi công thiết bị có n-ớc, giá thành rẻ, thời gian thi công nhanh 3.2.1.4 Giải pháp móng Căn vào cấu tạo địa chất khu vực cầu, chiều dài nhịp quy mô mặt cắt ngang cầu, kiến nghị dùng ph-ơng án móng cho phần cầu cầu dẫn nh- sau: Phần cầu chính: Dùng mãng cäc khoan nhåi D1,0m PhÇn cÇu dÉn: Dïng móng cọc khoang nhồi D1,0m 3.3 Ph-ơng án II Ph-ơng án cầu dầm liên tục bê tông cốt thép DUL+nhịp dẫn 3.3.1 Ph-ơng án kết cấu Sơ đồ nhịp: (33+40+60+40+33)m; Tổng chiều dài cầu tính đến đuôi hai mố 218m Nhịp gồm nhịp dầm BTCTDƯL liên tục đúc hẫng có sơ đồ (40+60+40) chiều dài nhịp 60 m Các kích th-ớc dầm liên tục đ-ợc chọn nh- sau: -Dầm liên tục có mặt cắt ngang hộp ngăn, thành xiên có chiều cao thay ®æi L2 L1 Lv SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 t1 t3 t2 B L1 Trường Đại Học Dân Lập Hi Phũng Khoa Xây Dựng - 81 - Đồ án Tèt NghiƯp GVHD : Th.S.Bïi Ngäc Dung Thut Minh PhÇn II: Thiết Kế Kỹ thuật Hình 3.1.Các kích th-ớc mặt cắt ngang dầm + Chiều cao dầm vị trí trô Hp = (1/16 -1/ 20)L = (3.75 - 3.0), chọn Hp = 4.0(m) + Chiều cao dầm vị trí nhịp mố h = (1/30-1/40)L =(2.0 -1.5), chọn h =2.0(m) + Khoảng cách tim hai s-ờn dầm L2 = (1/1,9 - 1/2)B,trong B =15.5m bề rộng mặt cầu.chọn khoảng cách tim hai s-ờn dầm L2 = 15.5/2 =7.75 (m).chọn L2=7.75 m + Chiều dài cánh hẫng L1 = (0,45 - 0,5)L2 = (3.4 - 3.8), chän L1 = 2.80 (m) + Chiều dầy nhịp chọn t1 = 250(mm) + Chiều dầy mép cánh hẫng (t2) chọn t2 = 250(mm) + Chiều dầy điểm giao với s-ờn hộp t3 = (2 - 3)t2 = 500-750(mm), chän t3 = 500(mm) + ChiỊu dµi vót thng lÊy Lv = 1,5(m) + ChiỊu dÇy cđa s-ên dÇm chän 500 (mm) + Bản biên d-ới gối (1/75 - 1/200)74 = 0.98 - 0.37(m), chọn 900 mm + Bản biên d-ới nhịp lấy 300(mm) -Với kích th-ớc đo chọn khổ cầu ta sơ chọn mặt cắt ngang kết cấu nhịp nhhình vẽ: SVTH: Phan Quang Thnh MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 82 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt mặt cắt ngang cầu TL 1:100 150 25 550 550 150 50 2% 155 155 150 280 280 90 30 50 400 25 2% 25 150 200 50 250 H×nh 3.2.Tiết diện dầm hộp Kết cấu cầu đối xứng bên gồm 1cầu dẫn nhịp 30m -Chiều rộng cánh dầm 2.7m -Chiều dày mặt cầu 20 cm -Chiều cao dầm 2.0 m -Chiều dày s-ờn dầm 20 cm -Khoảng vát 20x20 cm SVTH: Phan Quang Thnh MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 83 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt 1/2 mặt cắt trụ 1/2 mặt cắt nhịp TL 1:100 1550 50 150 25 1100 150 50 2% 200 2% 25 100 270 270 270 270 270 100 Hình 3.3 Mặt cắt dầm dẫn Cấu tạo trụ: Thân trụ rộng 2.0m-1.6m t-ơng ứng theo ph-ơng dọc cầu 6m theo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn theo đ-ờng tròn bán kính R = 1.75m Bệ móng cao 3.3m, rộng 9.6m theo ph-ơng dọc cầu, 13.2m theo ph-ơng ngang cầu Dùng cọc khoan nhồi D100cm Cấu tạo mố Dạng mố có t-ờng cánh ng-ợc bê tông cốt thép BƯ mãng mè cao 2m, réng 5.0m, dµi 14.5m Dùng cọc khoan nhồi D100cm 3.4.Ph-ơng án I Ph-ơng án cầu dầm đơn giản Bê Tông cốt thép ứng Suất Tr-ớc I Mặt cắt ngang sơ đồ nhịp: - Khổ cầu: Cầu đ-ợc thiết kế cho xe ng-ời K = 11+2x1,5=14 m - Tổng bề rộng cầu kể lan can gờ chắn bánh : SVTH: Phan Quang Thnh MSV :110502 Trng Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 84 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt B =11 + 2x1,5+ 2x0,5 + 2x0.25 = 15,5 m - Sơ đồ nhịp: 42+42+42+42+42m =210 m - Cầu đ-ợc thi công theo ph-ơng pháp lắp ghép Kết cấu phần d-íi: 75 2000 110 200 80 800 300 250 250 650 Hình Tiết diện dầm chủ a.Kích th-ớc dầm chủ: Chiều cao dầm chủ : h = (1/15 1/20)L = (2,8 2,1) chän h = 2,0 (m) b.KÝch th-íc dÇm ngang : ChiỊu cao hn = 2/3h = 1,3 (m) -Trên nhịp 42 m bố trí dầm ngang cách 8,4 m Khoảng cách dầm ngang: 2,5 4m(8m) - ChiÒu réng s-ên bn = 12 16cm 20cm, chọn bn = 20(cm) c.Kích th-ớc mặt cắt ngang cầu: -Xác định kích th-ớc mặt cắt ngang: Dựa vào kinh nghiệm mối quan hệ chiều cao dầm, chiều cao dầm ngang, chiều dày mặt cắt ngang kết cấu nhịp, chiều dày đổ chỗ nh- hình vẽ SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lp Hi Phũng Khoa Xây Dựng - 85 - Đồ ¸n Tèt NghiÖp GVHD : Th.S.Bïi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt VËy ta chän hb=1.5 m *Kiểm tra c-ờng độ lớp bê tông bịt đáy: Xác định hb theo điều kiện lớp bê tông chịu uốn Ta cắt dải có bề rộng 1m theo chiỊu ngang cđa hè mãng ®Ĩ kiĨm tra Coi nh- dầm đơn giản nhịp l = 7m Sử dụng bê tông mác 200 có Ru = 65 T/m2 Tải trọng tác dụng vào dầm q (t/m) q = Pn - qbt = n.(H+hb ) - hb bt q = 1.(5,2 + hb) - 2,4.hb = 5,2 - 1,4.hb + Mô men lớn tiết diện nhịp : q.l (5,2 1,4.hb ).7 Mmax = 8 + M«men chèng uèn : 31.85 8.575 hb b.h 1.hb2 hb2 W= 6 + KiÓm tra øng suÊt : M max 6.(31 85 8.575 hb ) max = W hb2 65 T/m2 Ta cã ph-ơng trình bậc hai: 65.hb2 51 45 hb 191 Gi¶i ta cã: hb = 1,36 m > 1m Vậy chọn chiều dày lớp bê tông bịt đáy hb = 1,5 m làm số liệu tính toán III.5.4 Tính toán cọc ván thép: *Tính độ chôn sâu cọc ván - Khi đà đổ bê tông bịt đáy xong, cọc ván đ-ợc tựa lên thành bê tông chống (có liên kết) nên cọc ván lật xoay quanh điểm O Đất d-ới đáy móng: sét : 0=1.8 (T/m2); tt=150; Hệ số v-ợt tải n1=1.2 áp lực chủ động Hệ số v-ợt tải n2=0.8 áp lực bị động Hệ số v-ợt tải n3=1.0 áp lực n-ớc Sơ đồ tính độ chôn sâu cọc ván SVTH: Phan Quang Thnh MSV :110502 Trng Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 252 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt MNTC +6.0 d 1500 P3 H=4000 500 P1 Hn=5000 C§TN +5.0 Bêtông bịt đáy 0.0 P6 t P2 P4 P7 P5 Hệ số áp lực đất chủ động bị động xác định theo công thức sau: Chủ động: Ka = tg2(450- /2) = tg2(450-150/2) = 0.588 Bị động: Kb = tg2(450+ /2) = tg2(450 + 150/2) = 1.7 - Trọng l-ợng đơn vị , , đất d-ới mực n-íc sÏ tÝnh to¸n nh- sau: n = 2-1.0 =1 (T/m2) - ¸p lùc n-íc: P1 = 0,5 nHn2=0,5x5 = 12.5 (T) P2 = n Hn.t = 5xt (T) - áp lực đát chủ động: P3 = Ka.n1 0,5 H2 , = 1, 2x 0,588x 0,5x4 x1,0 = 1.41(T) P4 = (d+0.5)(t - d) ' b Ka n1 =( 0.9 + 0.5)( t - 1.2)x 0.588x 1.2 x 1.4 = 1.383( t-1.2 ) ( T ) P5 = 0.5( t - d )2 ' Ka n1 = 0.5 ( t - 0.9)x 0.588 x 1.2 =0.3528(t - 1.2 ) T - áp lực đất bị động P6=H.t ,.Kb.n2 = x t x x 1.7 x 0.8 = 6.8t (T) P7 = 0,5.t2 Kb.n2 = 0.5xt2x1,0x1,7.0,8 = 0.68 t2 (T) Ph-ơng trình ổn định lật b»ng : P H 2t d t t 2t Hn t d + P3 + P4 + P5 = ( P2 + P6 + P7 )x 0.95 3 2 3 (1) thay c¸c sè liƯu vào ph-ơng trình (1) ta có ph-ơng trình : 0.43t3 + 3.6t2 + 0.141t - 7.4 = gi¶i ph-ơng trình bậc ta có t = 1.92 m Để an toàn chọn t = m Chiều dài cọc ván chọn: L cọc ván = + + 0.5 = 7.5m chän L =8 m SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hi Phũng Khoa Xây Dựng - 253 - Đồ án Tèt NghiƯp GVHD : Th.S.Bïi Ngäc Dung Thut Minh PhÇn II: Thiết Kế Kỹ thuật *Chọn cọc ván thoả mÃn yêu cầu c-ờng độ: Sơ đồ tính toán cọc ván coi nh- dầm giản đơn với gối điểm điểm neo chống: MNTC +6.0 Bêtông bịt đáy t = 2000 1500 H=4000 500 qn qd Hn=5000 CĐTN +5.0 0.0 *Tính toán áp lực ngang: ¸p lùc ngang cđa n-íc : Pn = n H1 = 1x5.0 = (t/m) áp lực đất bị ®éng : Pb = ®n H1 tg2 (450 - /2) => Pd = 1,5x5xtg2(450 - 7.50) =2.8(t/m) Tại vị trí có Q=0 mômen M lớn Tìm Mmax Pn Pd B A RA 5.0m RB Theo sơ đồ : MB RA MA RB 3,1RA ( Pd Pn ) 5RB Pn 52 3.5 ( Pn 2.8 5 5 SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 2.5 Pd 13(T ) 2.5 Pd ) (2.8 5) 2.5 6.5(T ) Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 254 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt Giả sử vị trí Q=0 nằm cách gối đoạn < x < 5m Ta cã: (q q x ) x q x (h x) 2.( H x) (1’) M X R B ( H x) R A x 2 q.( H x) Víi : q x , q pn pd 2.8 7.8(t / m) H1 RB ( H x ) R A x q q ( H H1 x) x2 H1 q.( H x) ( H x) H1 Thay sè vào (1 )ta có ph-ơng trình bậc 3: M X = 1.096x3 - 5.172x2 + 4.948x + 24.994(1) d MX 3.288 x 10.344 x 4.948 dx Gi¶i ph-ơng trình ta có: x = 0.59 x = 2.56 Chọn x = làm trị số để tính, thay vào (1) ta có: MMax=22,15Tm Kiểm tra: Công thøc : M max W yc Ru = 2000 kG/cm2 + Với cọc ván thép laxsen IV dài L = m, cã W = 2200 cm3 22,15.10 Do ®ã 1006 ,8(kG / cm ) Ru = 2000 (kG/cm2 ) 2200 III.5.5 TÝnh to¸n nĐp ngang : Nẹp ngang đ-ợc coi nh- dầm liên tục kê gối chịu tải trọng phân bố + Các gối chống với khoảng cách chèng lµ: l = - 3m (theo chiỊu ngang) l1 = m (theo chiỊu däc) + T¶i trọng tác dụng lên nẹp phản lực gối RB tÝnh cho 1m bÒ réng RB = 2.9 T Sơ đồ tính : SVTH: Phan Quang Thnh MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 255 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt 2000 2000 3000 2000 q=R=2.9T 4000 4000 2000 2000 4000 4000 2000 3000 2000 2000 Mômen lớn Mmax đ-ợc tính theo công thức gần sau : q.l 2.9 x32 2.61 (Tm) 10 10 Chän tiÕt diÖn nĐp theo c«ng thøc : M max Ru = 2000 (kg/cm2 ) max W yc Mmax = M max 2.61x10 = = 130.5 cm3 Ru 2000 Chän nÑp ngang định thép chữ I có: Wx > Wyc = 130.5 cm3 III.5.6 tÝnh to¸n chèng: Thanh chèng chịu nén lực tập trung Lực phân bố tam giác: q pn pd 2.8 7.8 (T) + Phản lực A lấy mô men điểm B: H H MA R B L2 q (L2 = H =5m) qH H q.h 7,8.5 RB 6.5(T ) L2 2.3 2.3 RB= B = 6.5 (T) + Dut chÞu nÐn: A Fng W yc Víi lo = 2.l1 = 6m (chiỊu dµi chÞu nÐn) SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 256 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung I Fng Ta cã: i ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü tht 7080 46,6 12,34 Chän nĐp ®øng cã: I =7080 cm4 Fng = 46,5 cm2 l0 600 48 62 i 12,34 0,8 100 A Fng Víi : 0,8 48 62 100 0,810 6.5.10 172 57 (kG / cm2 ) 0,810 46,5 172 57 (kG / cm2 ) nen 1700 (kG / cm2 ) Thanh chống đạt yêu cầu III.6 Bơm hút n-ớc: Do có cọc ván thép bê tông bịt đáy nên n-ớc không thấm vào hố móng trình thi công, cần bố trí máy bơm để hút hết n-ớc lại hố móng Dùng hai máy bơm loại C203 hút n-ớc từ giếng tụ tạo khô cho bề mặt hố móng III.7 Thi công đài cọc: Tr-ớc thi công đài cọc cần thực công việc có tính bắt buộc nghiệm thu cọc, xem xét nhật ký chế tạo cọc, nghiệm thu vị trí cọc, chất l-ợng bê tông cốt thép cọc Tiến hành đập đầu cọc Dọn dẹp vệ sinh hố móng Lắp dựng ván khuôn bố trí l-ới cốt thép Tiến hành đổ bê tông ống đổ Bảo dưỡng bê tông đủ fC tháo dỡ ván khuôn IV Thi công trụ: Các kích th-ớc trụ ®µi nh- sau: SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 257 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung Thuyết Minh Phần II: Thiết Kế Kỹ thuật mặt cắt trụ t1 I 270 270 60 60 270 60 270 60 270 60 100 60 180 III II 250 250 II III 640 100 400 400 400 400 100 300 500 100 100 II III 80 100 300 I 1300 1300 150 mặt bên trụ t1 250 100 100 IV.1 Yêu cầu thi công: Theo thiết kế kỹ thuật trụ thiết kế trụ đặc bê tông toàn khối, công tác chủ yếu thi công trụ công tác bê tông cốt thép ván khuôn Để thuận tiện cho việc lắp dựng ván khuôn ta dự kiến sử dụng ván khuôn lắp ghép Ván khuôn đ-ợc chế tạo khối nhỏ nhà máy đ-ợc vận chuyển vị trí thi công, tiến hành lắp dựng thành ván khuôn Công tác bê tông đ-ợc thực máy trộn C284-A công suất 40 m3/h, sử dụng đầm dùi bê tông bán kính tác dụng R = 0.75m IV.2 Trình tự thi công nh- sau: Chuyển khối ván khuôn vị trí trụ,lắp dựng ván khuôn theo thiết kế Đổ bê tông vào ống đổ, tr-ớc đổ bê tông phải kiểm tra ván khuôn lại lần nữa, bôi dầu lên thành ván khuôn tránh t-ợng dính kết bê tông vào thành ván khuôn sau Đổ bê tông thành lớp dầy 40cm, đầm vị trí cách không 1.75R, thời gian đầm 50 giây vị trí, thấy n-ớc ximăng lên đ-ợc.Yêu cầu đầm phải cắm sâu vào lớp cũ -5cm, đổ đầm liên tục thời gian lớn 4h phải đảm bảo độ toàn khối cho bê tông tránh t-ợng phân tầng Bảo d-ỡng bê tông :Sau 12h từ đổ bê tông t-ới n-ớc, trời mát t-ới 3-4 lần/ngày, trời nóng t-ới nhiều Khi thi công gặp trời m-a phải có biện pháp che chắn Khi cường độ đạt 55%fc cho phép tháo dỡ ván khuôn Quá trình tháo dỡ ngược với trình lắp dựng IV.3 tính ván khuôn trụ: SVTH: Phan Quang Thnh MSV :110502 Trng Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 258 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt IV.3.1 Tính ván khuôn đài trụ Đài có kích th-ớc a b h = x x 2.5 (m) ¸p lực tác dụng lên ván khuôn gồm có: + p lực bê tông t-ơi + Lực xung kích đầm Chọn máy trộn bê tông loại C284-A có công suất đổ 4m3/h Và đầm dùi có bán kính tác dụng 0,75m Diện tích đài: x = 40 m2 Sau 4h bê tông lên cao đ-ợc: z 4Q 40 h 4(m) 0.75(m) F 40 Gi¶ sư dùng ống vòi voi để đổ lực xung kích 0,4T/m2 áp lực ngang tác dụng lên ván khuôn là: + Do áp lực ngang bê tông t-ơi: q1 = 400 (Kg/m ) = 0.4 (T/m ) ,n = 1.3 + Lực xung kích đầm bê tông: h > 0,75 m nªn q2 2.4 0.75 10 1800 Kg / m Biểu đồ áp lực thay đổi theo chiều cao đài nh-ng để đơn giản hóa tính toán thi công ta coi áp lực phân bè ®Ịu: 1800 0.75 1800 2.45 400 1671 25(kg / m ) qtc= tt q =1.3 1671.25=2172.62 kg/m2 4000 3250 750 q1 q2 Chọn ván khuôn nh- sau: SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 259 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt 80 16 80 16 NĐp ®øng 16x16cm 14 20 NĐp ngang 12x14cm 20 20 Thanh căng 20 Ván khuôn đứng 20x4cm 16 16 16 150 150 q 1m 80 80 M«men n lín nhÊt: ql 2172 ,62 0.8 139 kgm 10 10 KiĨm tra theo ®iỊu kiƯn nÐn n cđa v¸n : M max Ru W Mmax= Víi W b 0.04 =0,000267 (m3) 139 10 = 52.06 (kg/cm2) < Ru = 130 (kg/cm2) 0.000267 => Thoả mÃn điều kiện chịu lực Kiểm tra ®é : => = 5ql f= 384 EJ Trong ®ã : l 250 SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khoa Xây Dựng - 260 - 0.04m IV.3.1.1 Tính ván đứng: Tính toán với 1m bề rộng ván Sơ đồ tính toán: Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt : môđun đàn hồi gỗ Edh= 90.000 (kg/cm2) : chiều dài nhịp tính toán l = 80 cm : mômen quán tính 1m rộng ván khuôn - E - l - J b 0.04 = 5.33x10-6 (m4) = 533 (cm4) 12 12 - q tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn q = 18(kg/cm) J 80 x18 80 = 0.2cm < = 0.32cm 250 384 x10 533 =>Vậy đảm bảo yêu cầu độ võng IV.3.1.2 Tính nẹp ngang Nẹp ngang đ-ợc tính toán nh- dầm liên tục kê gối nẹp đứng Tải trọng tác dụng lên ván đứng truyền sang nẹp ngang Với khoảng cách nẹp ngang lớn 1.5m ta quy đổi tải trọng từ ván đứng sang nẹp ngang qnÑp ngang = qtt l1 = 2172.62 x 0.8 = 1738.1 (Kg/m) Sơ đồ tính: => f = Mômen lớn nhÊt nÑp ngang: ql 1738 1.5 391 07 kgm 10 10 Chän nĐp ngang kÝch th-íc (12 14cm) M max h 12 14 392 cm3 6 KiÓm tra øng suÊt: M 39107 99 76 kg / cm2 130 kg / cm2 W 392 +Dut ®é vâng: W f q.l 48 E.J J b.h 12 qvong 12 14 12 2744 cm q tc l1 1800 0.8 1440 kG / m q.l2 14.40 150 150 f 0,004 cm 48 E.J 48 x10 2744 250 Kết luận: nẹp ngang đủ khả chịu lực SVTH: Phan Quang Thnh MSV :110502 0,6cm Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 261 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kü thuËt IV.3.1.3 Tính nẹp đứng: Nẹp đứng đ-ợc tính toán nh- dầm đơn giản kê gối, chịu lực tập trung đặt nhịp tải trọng từ nĐp ngang trun xng Ptt= q l2 1738.1 1.5 2607.15 (kg) Sơ đồ tính toán: 16 p 80 80 16 M«men P.l M max 2607 15 1.6 695 24 Kgm Chän nĐp ®øng kÝch th-íc (16x16) cm 16 16 682 7cm 6 KiÓm tra øng suÊt: M 69524 101kg / cm 130 kg / cm W 682 Dut ®é vâng: W h f q.l 48.E.J J b.h 12 qvong 16 16 12 q tc xl2 5461cm 1671 25 x1.5 2506 87 kG / m q.l 25.06 160 160 0,00395 cm 0,4cm 48.E.J 48 x10 5461 400 Kết luận: nẹp đứng đủ khả chịu lực IV.3.1.4 Tính căng: Lực dây căng : R = ( p + q )l2 x l1 = (200+1800)x0.8x1.5 = 2400Kg Khoảng cách thang căng: c = 1.5m Dùng thăng căng thép CT3 có R = 1900kg/cm2 Diện tích yêu cầu S 2400 F 1.263 cm R 1900 f Dùng căng 14 có F = 1.54 cm2 IV.3.2 Tính toán gỗ vành l-ợc áp lực phân bố bê tông lên thành ván: pbt = 2.4 0.75=1.8(T/m2) áp lực ngang đầm bê tông: p® = 0.2T/m2 SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 262 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung Thuyết Minh Phần II: Thiết Kế Kỹ thuật Tải trọng tổng hợp tính toán tác dụng lên ván: qv ( ptx pd ) 1.3 0.5 (1.8 0.2) 1.3 0.5 1300 Kg/m2 Lực xé đầu tròn: tt qv D 1300 T 1950 (Kg) 2 Tính toán vành l-ợc chịu lực kéo T: T Rk Kiểm tr a theo công thức: F Trong đó: F: diện tích đà giảm yếu tiết diện vành l-ợc Rk : c-ờng độ chịu kéo gỗ vành l-ợc Rk = 100kg/cm2 T 1950 19 50 cm => F= b Rk 100 Từ chọn tiết diện gỗ vành l-ợc : SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 4cm ,b=12cm Cã F= 12=48cm2 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khoa Xây Dựng - 263 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bïi Ngäc Dung ThuyÕt Minh PhÇn II: ThiÕt KÕ Kỹ thuật CHƯƠNG :THI CÔNG KếT CấU NHịP I Yêu cầu Chung: -Sơ đồ cầu gồm nhịp 42m -Chọn tổ hợp giá lao cầu để thi công lao lắp dầm -Với nội dung đồ án thi công nhịp 42m , mặt cắt ngang cầu gồm dầm I chiều cao dầm H = 2.0m, khoảng cách dầm = 2.7m II Tính toán sơ giá lao nút thừa: Các tổ hợp tải trọng đ-ợc tính to¸n xem xÐt tíi cho gi¸ lao nót thõa đảm bảo ổn định, không bị lật trình di chuyển thi công lao lắp, đồng thời đảm bảo khả chiu lực - Tr-ờng hợp 1: Tổ hợp tải trọng bao gồm trọng l-ợng thân giá lao nút thừa Trong trình di chuyển giá nút thừa bị hẫng vị trí bất lợi Phải kiểm tra tính toán ổn định tr-ờng hợp - Tr-ờng hợp 2: Tổ hợp tải trọng tác dụng bao gồm trọng l-ợng thân gía lao nút thừa trọng l-ợng phiến dầm Trong trình lao lắp cần tính toán ổn định biên dàn 1.Xác định thông số giá lao nút thừa: - Chiều dài giá lao nút thừa : L1 = 2/3 LdÇm = 20.0 m L2 = 1.1 LdÇm = 1.1x42 = 46.2m chän L2 = 46m - ChiÒu cao chän h1 = m, h2 = m Sơ đồ giá lao nút thừa - Trọng l-ợng giá lao nút thừa m B C h2=6m 4m h1=4m 0,3m A L2=46m L1=20m ? 2m ? Đối troùng - Dài = 1.25T/m - Trọng l-ợng thân trụ tính từ trái sang phảI : G1 = 0.5 T G2 = 0.6 T -Trọng l-ợng thân trụ phụ đầu nút thừa : G3 = 0.5 T tổ hợp giá lao cầu di chuyển từ nhịp sang nhịp khác trụ phụ giá lao cầu SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lp Hi Phũng Khoa Xây Dựng - 264 - Đồ ¸n Tèt NghiÖp GVHD : Th.S.Bïi Ngäc Dung ThuyÕt Minh Phần II: Thiết Kế Kỹ thuật chuẩn bị hạ xuống mũ trụ Khi dầm tự hẫng Sơ đồ xác định đối trọng P nh- sau: P+G1=P+0,5(T) q=1,25(T/m) A G2=0,6(T) G3=0,5(T) C B L2 =46m L1=20m 2.KiĨm tra ®iỊu kiện ổn định giá lao nút thừa quay quanh ®iÓm B: Ta cã M1 ≤ 0.8 Mcl (1) + M1= G3 x L2 + qxL2xL2/2 = 0.5x46 + 1.25x462/2 = 1345(T.m) + Mcl = (P+ 0.5) x L1 + qxL21/2 = (P+0.5)x20 + 1.25x 202/2 =20P+260(T.m) Thay kiện vào ph-ơng trình (1) ta có : 1345 0.8 x (20P + 260) P 71.06 T chän P = 71 T - Xét mômen lớn gối B : MB = 1345 (T.m) - Lùc däc t¸c dụng biên : B M max 1345 = 336.25 T h (h=4 chiỊu cao dµn) *KiĨm tra điều kiện ổn định biên: Nmax = N *F R0 1900(kg / cm ) Trong ®ã : N lực dọc biên N = 336.25 T : hƯ sè n däc phơ thc vµo ®é m¶nh víi = l0 / r : l0 chiều dài tính toán theo hai ph-ơng làm việc = m Chọn biên dàn đ-ợc gép từ thÐp gãc (250x160x18) (M201) DiÖn tÝch : F = x 71.1= 284.4 cm2 B¸n kÝnh qu¸n tÝnh rx = 7.99, ry = 4.56 chän rmin = ry = 4.56 cm l0 200 = 43.86 : Tra b¶ng có = 0.868 max rmin 4.56 Thay vào công thức : max = N 336250 = = 1362.2 (kG/cm2) 0,868 * 284 ,4 *F VËy max ≤ R = 1900 Kg/cm2 đảm bảo III Trình tự thi công kết cấu nhịp: - Lắp dựng tổ hợp giá lao nút thừa, lắp dựng hệ thống đ-ờng ray tổ hợp giá lao nót SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Khoa X©y Dùng - 265 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD : Th.S.Bùi Ngọc Dung Thuyết Minh Phần II: Thiết Kế Kỹ thuật thừa xe goòng vận chuyển - Di chuyển tổ hợp giá lao nút thừa đến vị trí trụ T1 - Đánh dấu tim dầm, sau vận chuyển dầm BTCT xe goòng vị trí sau mố để thực lao lắp dầm nhịp - Vận chuyển dầm đến tổ hợp giá lao nút thừa dùng balăng , kích nâng dầm kéo phía tr-ớc ( vận chuyển dầm theo ph-ơng dọc cầu) - Khi dầm đến vị trí cần lắp đặt dùng hệ thống bánh xe balăng xích đặt lên dầm ngang tổ hợp giá lao nút thừa, di chuyển dầm theo ph-ơng ngang cầu đặt vào vị trí gối cầu Trong trình đặt dầm xuống gối cầu phải th-ờng xuyên kiểm tra hệ thống tim tuyến dầm gối càu Công việc lao lắp dầm đ-ợc thực thứ tự từ vào - Sauk hi lắp xong toàn số dầm nhịp tiến hành liên kết tạm chúng với di chuyển giá lao để lao lắp nhịp Trình tự thi công lao lắp tiến hành nh- nhịp - Sau lao lắp xong toàn cầu tiến hành lắp đặt ván khuôn,côt thép đổ bêtông mối nối dầm ngang - Lắp đặt ván khuôn , cốt thép thi công gờ chắn xe , làm khe co giÃn lớp mặt đ-ờng lan can SVTH: Phan Quang Thành MSV :110502 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Khoa X©y Dùng - 266 - ... 22TCN26 8-2 000 - Quy phạm thiết kế kỹ thuật ? ?-? ??ng phố, ? ?-? ??ng quảng tr-ờng đô thị 20 TCN10 4-8 3 - Tiêu chuẩn thiết kế ? ?-? ??ng TCVN 405 4- 98 - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN27 2-0 5 - Quy phạm thiết kế áo ? ?-? ?ng... 3.1.1 Quy mô công trình Cầu ? ?-? ??c thiết kế vĩnh cửu bê tông cốt thép 3.1.2 Tiêu chuẩn thiết kế 3.1.2.1 Quy trình thiết kế Công tác thiết kế dựa tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN27 2-0 5 Bộ GTVT ban hành... Thiết Kế Kỹ thuật Ch-ơng IV Tính toán khối l-ợng ph-ơng án 4.1 Ph-ơng n II Cầu dầm liên tục+nhịp dẫn - Khổ cầu: Cầu ? ?-? ??c thiết kế cho xe ng-ời K = 11 + 2x1,5=14 (m) - Tổng bề rộng cầu kể lan can giải