ngiên cứu lựa chọn các giải pháp thiết kế

S GIAO THỌNG V N T I TP ĐÀ N NG PHọNG GIÁM Đ NH VÀ QU N Lụ CH T L NG CỌNG TRỊNH BÁO CÁO Đ TÀI NGHIÊN C U, L A CH N CÁC GI I PHÁP THI T K PHỐ H P CHO CỌNG TRỊNH C U Đ D Đ n v ch trì ÁN Đ U T C S NG H P PH N C H T NG U TIÊN : Phòng Giám đ nh vƠ Qu n lỦ ch t l Ch nhi m đ tƠi : Bùi H ng Trung Đà Nẵng, tháng 12 năm 2010 ng cơng trình I THỌNG TIN CHUNG V Đ TÀI Tên đ tƠi: σghiên cứu, lựa chọn gi i pháp thiết kế phù hợp cho cơng trình cầu đư ng Hợp phần C, dự án Đầu tư s hạ tầng ưu tiên Th i gian th c hi n: Từ tháng 07/2010 đến tháng 12/2010 M c tiêu c a đ tƠi: Lựa chọn gi i pháp thiết kế kết c u cơng trình cầu đư ng đ m b o : - Tuân thủ yêu cầu kỹ thuật - Tiết kiệm kinh phí N i dung nghiên c u c a đ tƠi : - Xem xét hồ sơ, gi i pháp thiết kế b ng tính kèm theo nhà thầu TVTK cung c p ; Kiểm tra đối chứng, đánh giá mức độ hợp lý gi i pháp thiết kế Tư v n đề xu t ; - Trong trư ng hợp phát yếu tố b t hợp lý, có đề xu t phương án xử lý đ m b o tốt (kỹ thuật, hiệu qu kinh tế, phù hợp với điều kiện đặc thù địa phương) Căn c th c hi n: Quyết định số 673/QĐ-SGTVT ngày 27/8/2010 Giám đốc S GTVT việc phê duyệt đề cương đề tài, nhiệm vụ KHCσ ‘σghiên cứu, lựa chọn gi i pháp thiết kế phù hợp cho cơng trình cầu đư ng Hợp phần C, dự án Đầu tư s hạ tầng ưu tiên’ II M T S GI I PHÁP THI T K Đ C NGHIÊN C U ĐI U CH NH TRONG H P PH N C- D ÁN H T NG U TIÊN Khái quát h p ph n C d án Đ u t c s H t ng u tiên Dự án Đầu tư s hạ tầng ưu tiên Thành phố Đà σẵng dự án đa ngành với 04 Hợp phần sau đây: H p ph n A: σâng c p đô thị: C i tiến dịch vụ, σâng c p s hạ tầng c p 3, khu tái định cư, chương trình cho vay c i tạo nhà H p ph n B: Cơ s hạ tầng môi trư ng H p ph n C: Cầu đư ng đô thị H p ph n D: Tăng cư ng lực thực dự án Trong đó, hợp phần C Cầu đư ng thị có giá trị kinh phí đầu tư xây dựng lớn nh t($ 96,2 triệu) Các tiểu hạng mục đề xu t Hợp phần C gồm: - Đ ng Nguy n Tri Ph ng n i dƠi Hòa QuỦ ( Đư ng σguyễn Tri Phương nối dài tên đư ng σguyễn Hữu Thọ) Con đư ng đề xu t tạo thuận tiện việc phát triển phía σam sơng Cẩm Lệ Chiều dài đư ng kho ng 6,8km chủ yếu chạy qua khu vực đ t trũng Con đư ng có cầu: Cầu σguyễn Tri Phương dài 801,8m ( vượt qua sông Cẩm Lệ), cầu Tùng Lâm dài 113,5m ( thay cho cầu cũ khơng an tồn) cầu khác cầu Khuê Đông dài 343,8m vượt qua sông Cái giai đoạn thiết kế kỹ thuật, quy hoạch điều chỉnh, khơng có cầu Tùng Lâm chiều dài cầu Khuê Đông m rộng thành 410,20m - Đ ng phía nam thƠnh ph ĐƠ N ng(DSR): σối Quốc lộ 1A đư ng Trần Đại σghĩa.Tuyến đư ng nằm địa phận quận σgũ Hành Sơn huyện Hòa Vang với tổng chiều dài kho ng 5,1km σó nối mạng lưới vận t i khu vực với đư ng giao thơng nằm hướng Đơng – Tây, tr thành đư ng vành đai khu vực phía nam thành phố, nối khu dân cư quy hoạch dọc theo tuyến đư ng, phục vụ cho Làng Đại Học Đà σẵng.con đư ng có cầu vượt qua sông Cái dài kho ng 329m Các gi i pháp thi t k c b n mƠ thi t k đ xu t 2.1 Quy mô xơy d ng: Cơ b n tuân thủ theo dự án đầu tư phê duyệt Quyết định số 5240/QĐ-UBσD ngày 10/07/2010, Công văn số 1410/UBσD-QLDDTư ngày 10/03/2010 “V/v Điều chỉnh thiết kế s Hợp phần C dự án đầu tư CSHT ưu tiên” UBσD Thành Phố Đà σẵng Trong đó: a) Phần cầu - Tần su t thiết kế : 1% - Khổ thông thuyền : BxH=(40x6)m - Khổ giới hạng đư ng : H= 4,5m - Khổ cầu : 26,3m b) Phần đư ng - Phần mặt đư ng : 2x10,5m= 21,0m - Vỉa hè : 2x5,0m (sau hoàn thiện) - D i phân cách : 2,0m 2.2 K t c u xơy d ng a) Ph n c u - Th ng b : Theo sơ đồ gồm nhịp dẫn super T (chiều dài từ 37,50m –38,30m), nhịp dầm hộp dúc hẫng cân (có sơ đồ nhịp 2x50m + 75m) Đối với cầu σguyễn Tri Phương có sử dụng kết c u dầm b n rỗng vượt đư ng ven sông Tuyên Sơn- Túy loan với chiều dài dầm 22,3m - H b : Trụ đặt BTCT móng cọc dạng cọc khoan nhồi Ø1,2m b) Ph n đ ng: - σền đư ng đầm chặt K ≥ 0,95 Riêng đư ng có đ t yếu ph i xử lý để đ m b o yêu cầu ổn định lún có kết - Kết c u áo đư ng: Dạng kết c u c p cao A1, mô đun đàn hồi yêu cầu E≥155Mpa M t s gi i pháp thi t k chi ti t vƠ đ xu t u ch nh: - Qua trình thẩm tra tính tốn Tư v n thiết kế CDM bước thiết kế kỹ thuật tiểu hợp phần Đư ng σguyễn Tri Phương nối dài Hòa Qúy bước lập dự án tuyến đư ng vành đai phía σam, tác gi nhận th y, đơn vị Tư v n thiết kế số sai sót b n, nh hư ng đến kh chịu lực cơng trình đư ng cầu (tính tốn lựa chọn kh chịu lực cọc khoan, tính tốn kết c u thượng khơng xét giai đoạn thi cơng, xác định thơng số tính tốn đ t yếu khơng phù hợp, ) cịn chưa có gi i pháp thiết kế hợp lý đẻ khai thác tối đa kh chịu lực kết c u cơng trình 3.1 Cơng trình c u: a) S đ tính tốn tổng thể: Tư v n thiết kếu lựa chọn sơ đồ thông thư ng cho kết c u dầm đúc hẫng đạt gối (cố định/ di động) Với sơ đồ này, nội lực phát sinh trụ kết c u móng sẻ nhỏ sẻ không khai thác hết kh chịu lực kết c u theo c u tạo Với tính tốn theo hướng này, móng cọc trụ 12 (câù σguyễn Tri Phương)/ 14 (cầu Khê Đơng) cọc khoan nhồi đư ng kính 1.2m Mặt khác, chưa phai số lượng cọc xác b Tư v n khơng xét đến t i trọng động đ t t i trọng tính tốn b t lợi nh t Với u cầu tính tốn bổ sung t i trọng này, hệ móng ph i bổ sung thêm từ 04 – 06 trụ cho mũi cọc (tùy thuộc vào địa ch t mũi cọc để đ m b o yêu cầu c u tạo) Trên s đó, chúng tơi kểm tra, tính tốn sơ điều chỉnh gối trụ thành dạng ngàm (kết c u tr thành hệ khung cứng) Với sơ đị tính tốn mới, mặt dù momen trụ khối K0 tăng thêm kho ng 15%, nhiên kích thước trụ cốt thép trụ không thay đổi Một số ưu điểm sơ đồ sau: Số lượng cọc bệ móng gi m từ 02-04 cọc khoan nhồi so với sơ đồ tính tốn cũ Kh ổn định tăng lên; Trong tương lai, không ph i lo lắng nhiều cho việc sửa chữa hay thay gối cầu b) Thử t i c c khoan nh i Theo dẫn kỹ thuật ban đầu Tư v n đệ trình, phương án sử dụng hộp Orctoberg cho thử t i cọc khoan nhồi phương án sử dụng cọc thử t i nằm khu vực nước sâu, việc thử theo phương pháp nén tĩnh khó khăn Tuy nhiên, qua thực tế triển khai thử t i cọc khoan nhồi cầu Thuận Phước, cầu Rồng cầu σguyễn Văn Trỗi- Trần Thị Lý, phương án không ch p nhận b i: Chi phí cao (độc quyền), ch t lượng phụ thuộc r t nhiều vào kinh nghiệm chuyên gia, tiến độ dể bị động việc bố trí hộp thử t i ph i q trình hạ lồng thép σgồi ra, tính xác phương pháp bị hạn chế địa tầng có 01 lớp bùn dày từ 4-6m Phương án thống nh t sử dụng phương án nén tĩnh σgoài ra, việc đề xu t nén phá hủy 01 cọc khoan nhồi (khoan ngồi) góp phần đánh giá xác kh chịu lực cọc lý thuyết thực tế c) Ph n d m h ng d ng b n r ng: Theo b n vẽ Tư v n đệ trình ban đầu , gi i pháp gi m dao động dầm b n rỗng chưa trọng (Khơng có liên kết ngang phiến dầm) Điều phù hợp với lý thuyết tính tốn thực tế trư ng dao động kết c u nhịp xe có t i trọng lớn chạy qualaf v n đề cần ph i khắc phục (Hiện tượng băt gặp cầu dầm b n rỗng tuyến tránh Đà σẵng cầu đư ng Trần Quang Kh i) Với chiều dài nhịp 24m, b n vẽ phê duyệt điều chỉnh tăng cư ng liên kết ngang cáp dự ứng lực để hạn chế dao động σgoài ra, bề rộng cầu lớn chiều dài nhịp, với số lượng cáp căng ngang r t yếu cho kết c u B n vẽ phê duyệt điều chỉnh từ việc có bố trí thêm phiến dầm mặt cắt ngang (vị trí d i phân cách) theo thiết kế ban đầu thành bỏ dầm giữa, chia đôi kết c u gi i (mặt cầu gồm 02 xe chạy độc lập) 3.2 Cơng trình đ ng: a) Vi c sử d ng v t li u cát để xử lỦ n n đ t y u: Tư v n sử dụng quy định cát Quy trình thiết kế đư ng đắp đ t yếu để đưa vào dẫn kỹ thuật Điều hồn tồn xác Tuy nhiên, qua kiểm tra số liệu thí nghiệm mỏ cát địa bàn Thành Phố, yêu cầu không đạt (hàm lượng hạt sét, độ nhiểm mặn, tỷ số thành phần hạt D90/D60,…) Phát dẫn đến Tư v n kiến nghị sử dụng mỏ cát nằm địa phương (Hương An) với cự ly vận chuyển lớn (kho n 40km) làm kinh phí xây dựng tăng lên đáng kể (kinh phí vận chuyển tăng thêm kho ng tỷ đồng cho gói thầu C13- xủ lỳ đát yếu) Căn số liệu thí nghiệm cát thực tế mỏ địa phương (Túy Loan, cầu Đỏ), phối hợp với Tư v n tính tốn điều chỉnh lại thơng số đàu vào tầng đệm cát (gi m modun đàn hồi, gi m hệ số th m,…) cho th y, sử dụng cát khai thác mỏ địa phương không nh hư ng lớn tính ổn định tính lún đư ng Qua số liệu chứng minh thực tế cơng trình có xử lý đát yếu triển khai địa ban thành phố, Tư v n thiết kế thống nh t điều chỉnh yêu cầu loại cát sử dụng xử lý đư ng s mỏ cát địa phương Điều làm gi m đáng kể chi phí vật tư chủ động việc triển khai thi công sau b) K t c u áo đ ng t i nut giao l n: Tư v n đệ trình kết c u áo đư ng thống nh t toàn tuyến (12cm BTσ 50cm CPĐD K>0.98), đ m b o Eyc ≥ 155Mpa Tuy nhiên, qua thực tế khai thác sử dụng mặt đượng nay, tình trạng hư hỏng mặt đư ng tập trung nhiều nút giao thông với chủ yếu tình trạnh dồn, trượt nhựa, cho th y gi i pháp sử dụng loại kết c u áo đư ng cho tuyến thẳng khu vựt nút chưa hợp lý Qua rà soát tính tốn kết c u áo đư ng, chúng tơi th y tính tốn, Tư v n thư ng sử dụng thông số kh chịu kéo uốn [Ńku] kh chống trượt [ńax] lớn nh t b ng tra quy trình tính tốn dẫn đến làm tăng kh chịu kéo uốn kh chống trượt kết c u áo đư ng Để khắc phục, có phương án đề xu t: - Phương án 1: Tư v n ph i chịu trách nhiệm xác định cho kh chịu kéo uốn [Ńku] kh chống trượt [ńax] c p phối bê tông nhựa để làm s để tính tốn Phương án này, tư v n khơng có kh thực thiếu thiết bị yêu cầu tiến độ triển khai g p rút - Phương án 2: Sử dụng hệ số độ tin cậy tính tốn kết c u áo đư ng từ 0,9 lên 0,95 Phương án bên liên quan thống nh t áp dụng để vừa đ m b o kết c u an tồn điều kiện số liệu tính tốn khơng đầy đủ yêu cầu tiến độ g p rút Kết c u áo đư ng nút quy hoạch tuyến điều chỉnh tăng them 03 cm BTσ cm CPĐD c) V gi i pháp xử lỦ n n đ ng đắp đ t y u σgoài việc điều chỉnh phương án xử lý từ sử dụng cọc cát toàn tuyến sang phương án sử dụng bệ ph n áp kết hợp với gia t i, 01 đoạn 700m, sử dụng phương án cắm b c th m (chiều b c th m đến độ cao mà t i trọng đư ng có nh hư ng), số đề nghị điều chỉnh khác đồng thuận đơn vị Tư v n: - Xử lý đắp cao phạm vi đư ng đầu cầu: Không sử dụng phương án sàn gi m t i đề xu t Tư v n tốn kinh phí r t lớn hiệu qu khơng rõ ràng Phương án điều chỉnh sử dụng phương án xử lý đư ng thông thư ng cắm b c, gia t i đư ng - Tầng cát dẫn nước không nằm hết phạm vi bệ ph n áp (rộng từ 1522m), mà ranh giới bệ ph n áp đư ng chính, sau dùng rãnh cát dẫn cọc đến vị trí cống nước ngang đào trần (tương tự hình thức rãnh cương cá); - Chiều cao đắp lu lèn không xét đến độ lún theo tính tốn u cầu Quy trình mà đến cao độ đắp K95/K98 để chủ động xử lý Kinh nghiệm cho th y tính tốn lún gần khơng khớp với thực tế, số liệu độ lún thư ng lớn thực tế Trong trư ng hợp không cần đào bỏ khối lượng đắp đắp cao yêu cầu dù lu lèn, đầm chặt ( tốn th i gian, công sức) Tùy mức độ lún mà định phương án bù lún đ t đồi (nếu lún nhiều) CPĐD lớp móng - Đối với đoạn đư ng có tốc độ lún nhỏ (2cm30cm) khơng cần thiết sử lý hiệu qu đạt không cao kỹ thuật kinh tế e) Đi u ch nh mặt cắt ngang n đ ng phía Nam Đây tiểu hợp phần giai đoạn lập dự án kh thi, phương án thiết kế chưa đề trình lên cho Chủ đầu tư xem xét Tuy nhiên, theo nghiên cứu ban đầu Tư v n, mặt cắt ngang tuyến đư ng 33m theo quy hoạch duyệt, bao gồm vĩa hè 5mx2, mặt đư ng 10,5mx3 d i phan cách 2,0m σhận th y vơi tốc độ phát triển thành phố để thuận lợi cho việc quy hoạch phát triển hệ thống tàu điện cao hay BRT, chúng tơi đề trình phương án điều chỉnh m rộng mặt cắt ngang d i phân cách từ 2m thành 3m báo cáo UBσσ thành phố Đà σẵng; vĩa hè ph i gi m 0,5m bên trư ng hợp m rộng đư ng lên 34m Hiện UBσσ thành phố thống nh t ch p thuận cho điều chỉnh mặt cắt ngang thành 34m đề xu t III K T LU N VÀ KI N NGH K t lu n: - Các gi i pháp đề xu t điều chỉnh, xử lý đến thống nh t cao đơn vị tư v n CDM, C p có thẩm quyền phê duyệt Hiệu qu kinh tế cvaf kỹ thuật đem lại góp phần nên cao ch t lượng hạng mục cơng trình; - Các đánh giá gi i pháp nêu học kinh nghiệm cho việc triển khai cơng trình có quy mơ tính ch t tương tự; - Qua việc nghiên cứu chi tiết gi i pháp thiết kế, góp phần nâng cao lực thẩm tra, thẩm định cơng trình hạng mục cơng trình có quy mơ lớn, kỹ thuật phức tạp, sử dụng nguồn vốn vay có hiệu qu ; Ki n ngh Qua việc thẩm tra hồ sơ thiết kế, bên cạnh hiệu qu đạt được, chắn cịn tồn số thiếu sót Trong q trình triển khai tới, đơn vị liên quan cần lưu ý số v n đề sau: - Đối với cơng trình cầu tuyến: Hiện nay, cầu tuyến thiết kế thông thuyền tương ứng với sông c p VI (chiều cao thông thuyền 6,0m) thực tế, chiều sâu mớm nước sông Cẩm Lệ sơng Cái vị trí khó long để tàu có t i trọng tương ứng vào Đồng th i, phía hạ lưu cầu có cầu thiết kế với mức thơng thuyền ứng với sông c p V (khổ thông thuyền 3,5m) Do vậy, cần nghiên cứu, kiến nghị điều chỉnh gi m khổ thơng thuyền tương ứng để tiết kiệm kinh phí lớn (gi m chiều cao mố trụ, chiều cao đ t đắp đ t yếu); - Cao trình đốt dầm chưa khai báo xác phần mềm tính tốn, đồng th i số liệu nội lực bố trí cốt thép chịu lực kết c u chưa xét trư ng hợp b t lợi nh t trụ bị lệch tâm có 01 xe đúc hoạt động; - Các tính tốn thủy văn, thủy lực cần cập nhập lại khu thị sinh thái Hịa Xn b n hoàn chỉnh; - Cần quan tâm đến tính tốn cư ng độ, độ ổn định mố cầu nh hư ng khối đ t đắp cao đ t yếu sau mố (cọc chịu ma sát âm, mố dễ bị m t ổn định lật); - Cân nhắc gi i pháp xử lý đ t yếu yêu cầu, xem xét để kéo dài them nhịp, với mục đích gi m chiều cao mố, tăng cư ng kh thoát nước điều kiện biến đổi khí hậu nh hư ng việc san l p mặt khu vực./ Ngày……tháng 12 năm 2010 CH NHI M Đ TÀI Ngày……tháng 12 năm 2010 Đ N V CH TRỊ Đ TÀI Bùi H ng Trung Đinh Văn Tình Ngày……tháng …… năm 2010 CH T CH H I Đ NG S Lê Ch a Ngày……tháng …… năm 2010 GIAO THỌNG V N T I THÀNH PH ĐÀ N NG Ph l c TT D TOÁN KINH PHệ Đ TÀI Tổng s Kinh phí Tỷ l (%) N i dung kho n chi Th khốn chun mơn Ngun, v t li u, l ng Thi t b , máy móc Xơy d ng, sửa ch a nh Chi khác Tæng céng: Đơn vị: Triệu đồng Ngu n v n Ngơn sách SNKH Tổng số Trong đó, khoản chi theo quy định* 0,5 25% 0,5 1,5 2,0 75% 100% 1,5 2,0 Khác Gi i trình kho n chi Kho n Nguyên v t li u, l TT Đ n v đo N i dung Mua sách, tài liệu nghiên cứu Cuốn In n tài liệu Trang ng S l ng 100 Đ n giá ThƠnh ti n 80.000 0,002 C ng: 0,30 0,20 0,50 Đơn vị: triệu đồng Ngu n v n Khỏc SNKH Tỉng sè Trong đó, khốn chi theo quy định 0,3 0,2 0,5 Kho n Chi khỏc Đơn vị: triƯu ®ång TT N i dung a b Công tác nước Hợp tác quốc tế Đoàn (nước đến, số ngư i, số ngày, số lần, ) Đoàn vào (số ngư i, số ngày, số lần ) Kinh phí quản lý (của quan chủ trì) Chi khác - Hội th o - n lốt tài liệu, văn phòng phẩm - Dịch tài liệu - Đăng ký b o hộ quyền s hữu trí tuệ - Khác Phụ cấp chủ nhiệm đề tài C ng: Tỉng sè M c Tổng chi Ngn vèn Ng©n s¸ch SNKH Tỉng Trong đó, khốn sè chi theo quy định - - 1,0 0,5 1,0 0,5 1,5 1,5 - Kh¸c