Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm

Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi Lời nói đầu Trong nghiệp công nghiệp hoá đại hoá n-ớc ta nay, xây dựng sở hạ tầng vấn đề vô quan trọng, việc xây dựng mới, cải tạo nâng cấp hệ thống giao thông tất yếu khách quan Trong công tác xây cầu nhiệm vụ hàng đầu đ-ợc đầu t- phát triển Trong năm gần loạt cầu bê tông dự ứng lực độ lớn, thi công ph-ơng pháp đúc hẫng cân đ-ợc áp dụng phổ biến Việt Nam, điển hình nh- cầu Phú L-ơng, cầu Sông Gianh, cầu An D-ơng II, cầu Hoà Bình Mới loạt cầu liên tục khác quốc lộ 1A nh- cầu Hoàng Long, cầu Quán Hầu, tuyến đ-ờng nâng cấp quốc lộ 1A đoạn Hà Nội - Lạng Sơn cầu Đuống, cầu Bắc Giang, cầu Đáp Cầu đà lựa chọn ph-ơng án thi công cầu liên tục theo công nghệ đúc hẫn cân Các cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục độ lớn đ-ợc áp dụng phổ biến giới, đời loại hình kết cấu có xuất phát từ số -u điểm nh- là: Có thể công nghiệp hoá đ-ợc xây dựng cầu, đáp ứng đ-ợc độ lớn mà dầm giản đơn BTCT không v-ợt qua đ-ợc kết cấu khác khó thi công, v-ợt qua đ-ợc khu vực có điều kiện địa hình phức tạp, chi phí tu bảo d-ỡng sau thấp, khai thác triệt để thành tựu công nghiệp vật liệu xây dựng, thời gian thi công nhanh Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục đúc hẫng áp dụng cho chiều dài nhịp từ 40m 200m số cầu đà áp dụng độ 200m nh- cầu Confederation Canada có 43 nhịp có chiều dài 250m Cầu Gateway Australia có chiều dài nhịp 260m Các cầu không xuất phát từ tính kinh tế mà bị khống chế từ điều kiện vị trí xây dựng cầu Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực có -u điểm hình dáng đẹp, độ v-ợt lớn đảm bảo đ-ợc khổ thông thuyền lớn, nhờ công nghệ thi công hẫng dàn giáo di động không bị ảnh h-ởng n-ớc lũ Cầu bê tông cốt thép thi công công nghệ đúc hẫng kết qủa phát triển ngành cầu giới Đối với Việt Nam đ-ợc ứng dụng để xây dựng cầu ch-a lâu nh-ng đà đ-ợc ứng dụng cho nhiều cầu đảm bảo thông thuyền độ lớn lại phù hợp với sông Việt Nam, sông n-ớc ta th-ờng có mặt cắt ngang sông không lớn nên áp dụng kết cấu nh- dây văng hợp lý Để đảm bảo độ cầu có số kết cấu nh- cầu khung T dầm treo, cầu dàn thép, cầu liên tục lắp hẫng Các kết cấu đà đ-ợc áp dụng ®Ĩ x©y dùng mét sè ë n-íc ta Sau mét thời gian sử dụng đà xuất nh-ợc điểm làm cho tuổi thọ công trình cầu giảm Do kết cấu nhịp liên tục thi công công nghệ đúc hẫng với -u việt đà đ-ợc sử dụng rộng rÃi n-ớc ta giới Đ-ợc phân công, h-ớng dẫn cô giáo Th.S Nguyễn Thị Nh- Mai em đà hoàn thành Đồ án tốt nghiệp với đề tài Thiết kế cầu qua sông với ph-ơng án Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng cân Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo môn Cầu hầm đặc biệt cô giáo Th.S Nguyễn Thị Nh- Mai đà giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang Đồ án tốt nghiệp Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 báo cáo khả thi trang Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi Mục Lục báo cáo khả thi 142 1.1 Giíi thiƯu chung .14 1.1.1 Các lập dự án 14 1.1.2 Mục tiêu, đối t-ợng nội dung nghiên cứu cđa dù ¸n: 14 1.1.3 Phạm vi dự án: 14 1.1.4 đặc điểm kinh tế - xà hội, mạng l-ới giao thông cần thiết đầu t- 14 1.1.4.1 HiƯn tr¹ng kinh tÕ x· héi tØnh TB: 14 1.1.4.2 Về nông nghiệp, lâm, ng- nghiÖp: 14 1.1.4.3 Về th-ơng mại, du lịch công nghiÖp: 14 1.1.5 Định h-ớng phát triển ngành kinh tế chñ yÕu 15 1.1.5.1 Nông lâm ng- nghiệp: 15 1.1.5.2 Công nghiệp, th-ơng mại du lịch: 15 1.1.6 Đặc điểm mạng l-ới giao thông: 15 1.1.6.1 §-êng bé: 15 1.1.6.2 §-êng thủ: 15 1.1.6.3 Đ-ờng sắt: 15 1.1.6.4 Đ-ờng không: 15 1.1.7 Quy hoạch phát triển hạ tầng GTVT 15 1.1.8 Các qui hoạch khác có liên quan đến dự ¸n: 16 1.1.8.1 Quy hoạch đô thị thành phố TB: 16 1.1.8.2 Dự báo nhu cầu vận tải: 16 1.1.9 Sự cần thiết phải đầu t-: 16 1.1.10 điều kiện tự nhiên vị trí xây dùng cÇu 16 1.1.10.1 Vị trí địa lý 16 1.1.10.2 Đặc điểm địa hình 16 1.1.10.3 Điều kiện khí hậu thuỷ văn 17 1.1.10.3.1 KhÝ t-ỵng : 17 1.1.10.3.2 Thuỷ văn: 17 1.1.10.4 Điều kiện địa chất công trình: 17 1.1.10.4.1 Đặc điểm địa chất thuỷ văn: 17 Svth: hoµng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi 1.1.10.4.2 Đặc điểm địa tầng 17 2.1 Tiªu chuÈn kü thuật nguyên tắc thiết kế 18 2.1.1 Quy tr×nh thiÕt kÕ 18 2.1.2 Các nguyên tắc thiết kế: 18 2.1.3 Các thông số kỹ thuật 18 2.1.3.1 Qui mô công trình: 18 2.1.3.2 Khỉ cÇu: 18 2.1.3.3 Khỉ th«ng thun: 18 2.2 Ph-ơng án vị trí cầu: 18 2.3 Ph-ơng án kết cÊu cÇu 18 2.3.1 Nguyên tắc lựa chọn loại hình kÕt cÊu 18 2.3.2 Khái quát chung đề xuất ph-ơng án sơ đồ cầu : 19 2.3.2.1 Yêu cầu đảm bảo độ thoát n-ớc, cao độ khống chế: 19 2.3.2.2 Ph-ơng án vật liÖu kÕt cÊu: 19 2.3.2.3 Loại hình kết cấu phần trªn: 19 2.3.2.4 Loại hình kết cấu d-ới: 19 2.4 ph-ơng án kết cấu 1: cầu liên tơc nhÞp .19 2.4.1 Tỉng qu¸t 19 2.4.1.1 S¬ ®å nhÞp: 19 2.4.1.2 KÕt cấu phần trên: 19 2.4.1.3 C¸c kÝch th-ớc dầm liên tục đ-ợc chọn nh- sau 19 2.4.1.4 C¸c kÝch th-ớc mặt cắt ngang dầm hộp đ-ợc chọn sơ bộ: 20 2.4.1.5 KÝch th-íc chung dÇm I 33m: 20 2.4.1.6 KÕt cÊu phÇn d-íi: 21 2.4.1.7 Ph-ơng pháp thi công: 21 2.4.2 Tính toán sơ khối l-ợng kết cấu ph-ơng án 21 2.4.2.1 Tính toán kết cấu nhịp: 21 2.4.2.2 TÝnh to¸n kÕt cÊu trơ: 26 2.4.2.3 TÝnh to¸n kÕt cÊu mè: 27 2.4.2.4 Tính toán sơ số l-ợng cọc: 29 2.4.2.4.1 Xác định sức chịu tải cọc: 29 2.4.2.4.2 Sè cäc t¹i mè A1 – A10 30 2.4.2.4.3 Sè cäc trô P2 - P9 34 Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi 2.4.2.4.4 Số cọc trụ P3 P8 Error! Bookmark not defined 2.4.2.4.5 Sè cäc trô P4 – P7 37 2.4.2.4.6 Sè cäc trô P5 – P6 Error! Bookmark not defined 2.4.2.5 2.4.3 Tính toán khối l-ợng mặt cầu tiƯn Ých c«ng céng: 40 Tổng mức đầu t- 40 2.4.3.1 Các lập Tổng mức đầu t-: 40 2.4.3.2 Tæng kinh phÝ 41 2.5 Ph-ơng án kết cấu 2: cầu dây văng nhịp 44 2.5.1 Tỉng qu¸t 44 2.5.1.1 Sơ đồ nhịp: 44 2.5.1.2 Lùa chän s¬ bé kÕt cÊu nhÞp 44 2.5.1.3 Số l-ợng dây chiỊu dµi khoang: 45 2.5.1.4 Thiết kế mặt cắt ngang dÇm chÝnh: 45 2.5.1.5 Tháp cầu: 46 2.5.1.6 Kết cấu phần trên: 46 2.5.1.7 KÕt cÊu phÇn d-íi: 46 2.5.1.8 Ph-ơng pháp thi công : 46 2.5.2 TÝnh toán sơ khối l-ợng kết cấu ph-ơng án 47 2.5.2.1 Tính toán kết cấu nhịp: 47 2.5.2.2 TÝnh toán sơ kích th-ớc tháp, tiết diện dây văng: 47 2.5.2.3 Tính toán khối l-ợng dây cáp: 51 2.5.2.4 KÕt cÊu bªn d-íi: 58 2.5.2.5 TÝnh to¸n sè cäc: 58 2.5.2.6 Tính toán khối l-ợng mặt cầu tiện ích công cộng: 62 2.5.2.7 Tæng kinh phÝ 62 2.6 Ph-ơng án kết cấu 3: cầu extradosed nhÞp 63 2.6.1 Giíi thiệu ph-ơng án thiết kế: 63 2.6.2 VËt liÖu: 64 2.6.3 Chän tiÕt diÖn: 64 2.6.3.1 DÇm hép phÇn cÇu chÝnh: 64 2.6.3.2 Tháp cầu 65 2.6.3.3 Hệ cáp văng 66 2.6.3.4 DÇm PCI phÇn cÇu dÉn: Error! Bookmark not defined Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang Đồ án tốt nghiệp 2.6.3.5 2.6.4 2.6.4.1 báo cáo khả thi Cấu tạo mố trụ cầu: 66 Tính toán khối l-ợng công tác: 67 Khối l-ợng công tác phần kết cấu nhịp: 67 2.6.4.1.1 PhÇn cÇu chÝnh: 67 2.6.4.1.2 PhÇn cÇu dÉn: Error! Bookmark not defined 2.6.4.2 Tính toán khối l-ợng công tác mố, trụ, tháp cầu: 67 2.6.4.2.1 Khối l-ợng mố cầu: 67 2.6.4.2.2 Khối l-ợng trụ cầu Error! Bookmark not defined 2.6.4.2.3 Khèi l-ợng tháp cầu 68 2.6.4.3 TÝnh to¸n khối l-ợng lan can lớp phủ mặt cầu: 68 2.6.4.4 TÝnh to¸n khối l-ợng dây văng 68 2.6.4.4.1 TÝnh s¬ bé tiết diện dây cáp : 68 2.6.4.5 TÝnh s¬ bé khèi l-ỵng cäc cđa trơ, mè: 70 2.6.4.5.1 Xác định sè cäc t¹i mè A1, A8: 70 2.6.4.5.2 X¸c định số cọc trụ P2 P7 : Error! Bookmark not defined 2.6.4.5.3 Xác định số cọc trụ P3 P6 : Error! Bookmark not defined 2.6.4.5.4 Xác định số cọc tháp P4 P5 : 73 2.6.4.6 Tæng kinh phÝ 75 2.7 Tæ chøc thi c«ng 77 2.7.1 Trình tự biện pháp thi công hạng mục chủ yếu 77 2.7.1.1 MỈt b»ng bè trÝ c«ng tr-êng: 77 2.7.1.2 Thi c«ng mè (cho c¶ 3PA): 77 2.7.1.3 Thi c«ng trơ (cho c¶ 3PA): 77 2.7.1.3.1 Thi công trụ c¹n: 77 2.7.1.3.2 Thi công trụ d-ới n-ớc sâu: 78 2.7.1.4 Thi công kết cấu nhịp 78 2.7.1.4.1 Ph-ơng án 78 2.7.1.4.2 Ph-ơng án 78 2.7.1.4.3 Ph-ơng án 78 2.7.1.5 Thi công đ-ờng hai đầu cầu 78 2.8 Đánh giá tác động môi tr-ờng 78 2.8.1 Mơc ®Ých 78 2.8.2 Các tác động tới môi tr-ờng giai đoạn xây dựng, khai thác 79 Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi 2.8.3 Các biện pháp giảm thiểu tác ®éng bÊt lỵi 79 2.8.4 C¸c kÕt luËn 79 2.9 Phân tích -u nh-ợc điểm ph-ơng ¸n 79 2.9.1 -u nh-ợc điểm ph-ơng án 79 2.9.1.1 Ph-¬ng ¸n 79 2.9.1.1.1 -u ®iĨm 79 2.9.1.1.2 Nh-ợc điểm 79 2.9.1.2 Ph-ơng án 79 2.9.1.2.1 -u ®iĨm: 79 2.9.1.2.2 Nh-ợc điểm: 80 2.9.1.3 Ph-ơng án 80 2.9.1.3.1 -u ®iĨm: 80 2.9.1.3.2 Nh-ợc điểm: 80 2.9.2 Lùa chän ph-ơng án kiến nghị 80 ThiÕt kÕ kÜ thuËt 822 2.10 TÝnh chÊt vËt liƯu vµ t¶i träng thiÕt kÕ 82 2.10.1 VËt liÖu 82 2.10.1.1 Bê tông 82 2.10.1.2 ThÐp th-êng (A5.4.3) 82 2.10.2 2.10.2.1 T¶i träng thiÕt kÕ 83 Ho¹t t¶i thiÕt kÕ (A3.6.1.2) 83 2.10.2.1.1 Xe t¶i thiÕt kÕ 83 2.10.2.1.2 Xe hai trôc thiÕt kÕ 83 2.10.2.1.3 T¶i träng lµn thiÕt kÕ 83 2.11 Tính mặt cÇu 83 2.11.1 Thiết kế cấu tạo mặt cầu 83 2.11.2 Nguyên tắc tính 84 2.11.3 TÝnh to¸n néi lực mặt cầu 84 2.11.3.1 TÝnh to¸n nội lực lực thành phần gây 84 2.11.3.1.1 Néi lực phần nhịp hai s-ờn dầm 84 2.11.3.1.2 Néi lùc phần công xôn 87 2.11.3.1.3 Tỉ hỵp néi lực theo trạng thái giới hạn c-ờng độ I 89 Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi 2.11.3.1.4 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn sử dụng I 90 2.11.4 ThiÕt kế cốt thép cho mặt cầu 90 2.11.5 TÝnh to¸n mÊt m¸t øng st tr-íc cèt thÐp b¶n 91 2.11.5.1.1 MÊt m¸t ma s¸t 92 2.11.5.1.2 Mất mát thiết bị neo fPA 92 2.11.5.1.3 Mất mát ứng suất tr-ớc co ngắn đàn håi fPES 93 2.11.5.1.4 MÊt m¸t øng suÊt co ngãt fpSR 94 2.11.5.1.5 MÊt m¸t øng st tr-íc tõ biÕn fpCR 94 2.11.5.1.6 MÊt m¸t d·o cèt thÐp fPR 94 2.11.6 Kiểm tra tiết diện theo trạng thái giới hạn 95 2.11.6.1.1 Kiểm tra ứng suất bêtông 95 2.11.6.1.2 KiÓm tra nøt 96 2.11.6.1.3 KiÓm tra biÕn d¹ng 96 2.11.6.1.4 KiĨm to¸n søc kh¸ng n cho tiÕt diƯn 97 2.11.6.1.5 KiĨm tra l-ỵng cèt thÐp lín nhÊt vµ nhá nhÊt 97 2.11.6.1.6 KiĨm to¸n søc kháng cắt cho tiết diện 98 2.11.6.1.7 Xác định Vp 99 2.11.6.1.8 Xác định dv bv 99 2.11.6.1.9 Xác định 100 2.11.6.1.10 TÝnh Vc vµ Vs 100 2.12 Thiết kế dầm liên tục 102 2.12.1 Xác định kích th-ớc chi tiết dầm 102 2.12.1.1 ThiÕt kÕ s-ên hép 102 2.12.1.2 Thiết kế đ-ờng cong biên dầm: 103 2.12.1.3 Xác định đặc tr-ng hình học mặt cắt: 103 2.12.2 2.12.2.1 TÝnh toán nội lực dầm liên tục 106 C¸c giai đoạn hình thành nội lực: 106 2.12.2.1.1 Giai đoạn 1: Giai đoạn đúc hẫng cân từ trụ nhịp 106 Giai đoạn 2: Tháo xe đúc 106 Giai đoạn 3: Hợp long nhịp biên 107 Giai đoạn 4: Căng cáp d-ơng, hạ giàn giáo nhịp biên 107 Giai đoạn 5: Hợp long nhịp nhịp 6, tháo ngàm trụ T3,T6 - Dỡ ván khuôn đốt hợp long biên 108 Giai đoạn 6: Căng cáp d-ơng tháo ván khuôn đốt hợp long 4,6 108 Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi Giai đoạn 7: Hợp long nhÞp 108 Giai đoạn 8: Tháo ngàm T4,T5 - Dỡ ván khuôn đốt hợp long nhịp 109 Giai đoạn 9: Cầu chịu tĩnh tải hai Error! Bookmark not defined Giai đoạn 10: Cầu chịu tác dụng hoạt tải 109 2.12.2.2 Quy ®ỉi tiÕt diƯn hép 115 2.12.2.2.1 Nguyªn tắc quy đổi nh- sau: 115 2.12.2.2.2 Đặc tr-ng hình học tiết diện quy đổi 115 2.12.2.3 Các tổ hợp t¶i träng 117 2.12.2.3.1 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn CĐ I 117 2.12.2.3.2 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn SD I 117 2.12.2.4 Các bảng tổng hợp nội lực tiết diện: 117 2.12.2.5 BiĨu ®å néi lùc 118 2.12.2.6 TÝnh to¸n cèt thÐp dÇm chđ 124 2.12.2.6.1 Các tiêu lý cđa vËt liƯu 124 2.12.2.6.2 Sơ xác định diện tích cốt thép ƯST cần thiết: 125 2.12.2.7 Tính lại đặc tr-ng h×nh häc cđa tiÕt diƯn 125 2.12.2.7.1 Giai đoạn 1: 126 2.12.2.7.2 Giai đoạn 2: 126 2.12.2.8 TÝnh to¸n mÊt m¸t øng suÊt 127 2.12.2.8.1 MÊt m¸t ma s¸t fpF tÝnh theo c«ng thøc 5.9.5.2.2b-1 127 2.12.2.8.2 Mất mát thiết bị neo fpA 128 2.12.2.8.3 Mất mát co ngắn đàn hồi fpES (theo ®iÒu 5.9.5.2.3b) 128 2.12.2.8.4 MÊt mát co ngót (điều 5.9.5.4.2) 129 2.12.2.8.5 MÊt m¸t tõ biÕn (®iỊu 5.9.5.4.3) 129 2.12.2.8.6 MÊt m¸t chïng d·o thÐp (®iỊu 5.9.5.4.4) 129 2.12.2.9 Tổng hợp mát ứng suất 130 2.12.2.10 KiĨm to¸n tiÕt diƯn 144 2.12.2.10.1 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dông 144 2.12.2.10.2 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn c-ờng độ 170 2.13 Tính toán trụ cầu 180 2.13.1 C¸c kÝch th-ớc trụ: 180 2.13.2 Xác định tải trọng tác dụng lên trụ: 180 2.13.2.1 TÜnh t¶i : 180 Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang Đồ ¸n tèt nghiƯp b¸o c¸o kh¶ thi 2.13.2.1.1 TÜnh t¶i phÇn 1: 180 2.13.2.1.2 Tĩnh tải phần 2: 181 2.13.2.1.3 TÜnh t¶i trơ : 181 2.13.2.2 Hoạt tải xe thiết kÕ LL 181 2.13.2.3 T¶i träng h·m xe (BR) 183 2.13.2.4 Lùc va tµu (CV) 184 2.13.2.5 T¶i träng giã 184 2.13.2.5.1 Tải trọng gió ngang cầu tác động lên công trình (WS) 184 2.13.2.5.2 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL) : 185 2.13.2.5.3 Tải trọng gió dọc cầu 185 2.13.2.6 ¸p lùc n-íc 185 2.13.2.7 Lùc ma s¸t (FR) 185 2.13.2.8 HiÖu øng ®éng ®Êt (EQ) 186 2.13.3 LËp c¸c tỉ hợp tải trọng tác dụng lên trụ 186 2.13.4 KiÓm tra độ mảnh trụ: 198 2.13.5 Chọn mặt cắt tính toán 198 2.13.6 Gi¶ thiÕt cèt thÐp trơ 198 2.13.7 Kiểm toán sức chịu tải trụ theo trạng thái giới hạn với tổ hợp tải trọng ®· tÝnh.199 2.13.7.1 Quy ®ỉi tiÕt diƯn tÝnh to¸n 199 2.13.7.2 Kiểm tra độ lệch tâm tiết diện 199 2.13.7.3 KiĨm tra TTGH sư dơng 199 2.13.7.3.1 Kiểm tra ứng suất bê tông : 199 2.13.7.3.2 Kiểm tra nứt bê tông : 200 2.13.7.4 Søc kh¸ng nÐn cđa trơ theo nÐn däc trơc (kiĨm toán cho TTGHCĐ ) 200 2.13.7.5 đặc biƯt ) Søc kh¸ng nÐn cđa trơ theo n hai chiều (kiểm toán cho TTGHCĐ 3a, sử dụng vµ 201 2.13.7.5.1 Xác định tỉ số khoảng cách tâm lớp cốt thép biên lên chiều dầy toàn cột 201 2.13.7.5.2 Xác định sức kháng dọc trục tính toán uốn theo ph-ơng 201 2.13.7.6 Kiểm tra kích th-ớc đá tảng 203 2.13.7.7 KiĨm to¸n cäc: 204 2.13.7.7.1 Tính toán sức kháng cọc theo đất nÒn 204 2.13.7.7.2 TÝnh to¸n søc kh¸ng cđa cäc theo vËt liƯu lµm cäc 204 2.13.7.7.3 Xác định nội lực tác dụng lên cọc tổ hợp tải trọng 205 Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 trang 10 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả Kết tính toán đ-ợc thể bảng sau: Dây số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 ChiỊu dµi khoang 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Si 313.650 308.481 303.005 297.239 291.126 284.666 277.819 270.560 262.865 254.700 246.046 236.782 227.124 216.839 205.958 195.046 182.956 171.043 159.323 148.490 139.661 139.752 148.840 160.120 172.423 185.027 197.520 209.662 221.805 232.468 243.053 253.083 262.571 310.435 280.047 288.079 295.689 302.888 309.702 316.160 322.296 328.113 333.687 SVTH: Hoàng Năng Tú Diện tích cần Số tao tính toán Số tao chọn thiết (cm2) cần thiết 37.473 13.910 14 36.856 13.681 14 36.201 13.438 14 35.512 13.182 14 34.782 12.911 13 34.010 12.625 13 33.192 12.321 13 32.325 11.999 12 31.406 11.658 12 30.430 11.296 12 29.396 10.912 11 28.289 10.501 11 27.136 10.073 11 25.907 9.617 10 24.607 9.134 10 23.303 8.650 21.858 8.114 20.435 7.586 19.035 7.066 17.741 6.585 16.686 6.194 16.697 6.198 17.783 6.601 19.130 7.101 20.600 7.647 22.106 8.206 23.599 8.760 25.049 9.298 10 26.500 9.837 10 27.774 10.310 11 29.039 10.779 11 30.237 11.224 12 31.371 11.645 12 37.089 13.768 14 33.458 12.420 13 34.418 12.776 13 35.327 13.114 14 36.187 13.433 14 37.001 13.735 14 37.773 14.022 15 38.506 14.294 15 39.201 14.552 15 39.867 14.799 15 - 55 - DiƯn tÝch thùc tÕ cđa d©y(cm2) 37.715 37.715 37.715 37.715 35.021 35.021 35.021 32.327 32.327 32.327 29.633 29.633 29.633 26.939 26.939 24.245 24.245 21.551 21.551 18.857 18.857 18.857 18.857 21.551 21.551 24.245 24.245 26.939 26.939 29.633 29.633 32.327 32.327 37.715 35.021 35.021 37.715 37.715 37.715 40.409 40.409 40.409 40.409 GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi 2128.454 SVTH: Hoàng Năng Tú 254.296 - 56 - Nghiên cứu khả 94.396 95 255.922 GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi III Nghiên cứu khả Tính toán khối l-ợng sơ III.1 Khối l-ợng công tác phần kết cấu nhịp : - Thể tích khối đúc phần dầm cứng có chiều cao không ®ỉi: VdÇm cøng = Ax  l = 7.173 x 545 = 3909.228 m3 - ThĨ tÝch dÇm ngang: VdÇm ngang = 183 x V1dn  183 x 3.747 = 685.701 m3 - Thể tích phần kết cấu nhịp cầu: VcÇu chÝnh = 3909.228 + 685.701 = 4594.986 m3 III.2 Tính toán khối l-ợng công tác trụ mố: - Khối l-ợng mố cầu: Mố A0 A3 Cao 7.4 7.8 T-ờng cánh 25.838 25.838 Thân mố 161.951 161.951 Bệ móng 440 440 - Tổng khối l-ợng công tác bê tông mố: Vmố = 1255.578 (m3) - Khối l-ợng độ : Vbản qú độ=12.76 m3 - Vmố(m3) 627.789 627.789 Khối l-ợng tháp cầu: Tháp T1 T2 Cao (m) 82.1 82.1 Thân tháp 846.097 846.097 Bệ tháp 3332 3332 Dầm ngang 152.263 152.263 - Tổng khối l-ợng công tác bê tông trụ: Vtrụ = 8660.72 (m3) - Vtháp m3 4330.36 4330.36 Tính toán khối l-ợng công tác lan can lớp phủ mặt cầu: + Lan can: VLan can = 2xALan can x Llan can = x 0.25 x 545 = 272.5 m3 + DiƯn tÝch líp phßng n-ớc dày 0.4cm: APhòng n-ớc = 11 x 545 = 5995 m2 - Thể tích bê tông nhựa: VBê tông nhùa = A x L= 1.43 x 545 = 779.35 (m3) IV Tính sơ số cọc mố, tháp IV.1 Tính sức chịu tải cọc: + Bêtông: fc' =30 MPa + Cèt thÐp chÞu lùc: fy =400 MPa + Công thức tính sức chịu tải cọc theo vật liệu: SVTH: Hoàng Năng Tú - 57 - GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả c PVL =.Pn Trong ®ã : Pn=0.85x( 0.85 x fc' x Ac + fy x As) (®èi víi cÊu kiƯn cã cèt thÐp ®ai xo¾n, ®iỊu 5.7.4.4) Víi:   : hƯ sè søc kh¸ng,  = 0.75 (5.5.4.2.1 22 TCN 272-05)  Ac : Diện tích nguyên bê tông(m2) fc: C-ờng độ chịu nén bê tông 28 ngày, fc =3000 (T/m2)  As : DiÖn tÝch cèt thÐp chịu lực (m2) Chọn sơ bộ: 50 36 cho cäc D=2m 50x x(36x10 3 )2  As= =0.05 m2  Ac =  1 =  x2 =3.142 m2 As  1.65% > 0.8 Ac ( Hàm l-ợng cốt thép thoả mÃn điều 5.13.4.5.2 22 TCN 272-05) fy: giới hạn chảy thép chịu lực, fy =40000( T/m2) + Víi cäc D = 2m: c  PVL =0.75x0.85x[0.85x3000x(3.142-0.05)+40000x0.05] = 6322.109( T ) VI.1 Søc chÞu tải tính toán theo đất nền: QR x  (qp xq p  qs xqs )- Qc  Trong đó: + :hệ số chiết giảm ảnh h-ëng cđa nhãm cäc +  qp : hƯ sè sức kháng khả chịu lực mũi cọc + qp: sức kháng đầu cọc danh định (T/m2) + qs : hệ số sức kháng khả chịu lực thân cọc + qp: sức kháng thành bên danh định (T/m2) + Qc: trọng l-ợng thân cọc ( T ) - Tính toán sức kháng danh định cọc gồm sức kháng thành bên sức kháng mũi theo công thức Reese Wright (1977) (10.8.3.4 22 TCVN 272-05): + Sức kháng thành bên: SVTH: Hoàng Năng Tú - 58 - GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả Với N 53: qS=0,0028N (MPa)  Víi 53  N  100 : qs=0,0021(N-53) + 0.15 (MPa) + Søc kh¸ng mịi cäc:  qP=0,064.N (MPa) ®èi víi N  60  qP=3.8 (MPa) N > 60 + Sức kháng tính toán phải xác định cách sử dụng kinh nghiệm sẵn có điều kiện t-ơng tự (10.8.3.4.1) + Sơ chọn hệ số sức kháng cho sức kháng thành bên sức kháng mũi là: =0.7 + Theo quy định 10.8.3.9 22 TCN 272-05 ta cần chiết giảm sức kháng cọc đơn ảnh h-ởng nhóm cọc Với khoảng cách cọc chọn L=3D ta cã hƯ sè chiÕt gi¶m  =0.7 ( 10.8.3.9.3 22 TCN 272-05) Sức chịu tải cọc theo đất chiều dài cọc tính từ mặt đất tù nhiªn L=58m Líp N li (m) L(m) U (m) A(m2) qs 0.0 4.0 4.0 6.283 3.14159 5.4 12.5 16.500 6.283 3.14159 0.0152 17.5 3.5 20.000 6.283 3.14159 0.049 22.0 11.0 31.000 6.283 3.14159 0.0616 36.1 27.0 58.000 Vậy sức chịu tải cọc lµ: 6.283 3.14159 0.101 Qp Tỉng 2.3104 1078.677 P=min (Pcäc, QR ) =QR =1078.677 T IV.2 Xác định số l-ợng cọc IV.2.1 Xác định số l-ợng cọc mố A0, A3 : SVTH: Hoàng Năng Tú - 59 - GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Tĩnh tải Phản lực(T) Hoạt tải Bản thân mố 1506.694 Làn Kết cấu nhịp 1364.364 Xe t¶i Lan can 81 Xe hai trơc Líp Phđ 217.1813 Nghiên cứu khả Tung độ ĐAH 1 Diện tích §AH Ph¶n lùc(T) 67.5 160.076 0.961 0.936 81.127 0.991 36.975 4437.95 Phản lực gối tổ hợp tải trọng trạng thái giới hạn c-ờng độ I là: PĐáy ®µi = 4437.95 (T) Dïng cäc khoan nhåi 2.0m, chiỊu dài tính từ mặt đất tự nhiên L = 58m Vậy số l-ợng cọc sơ : nc = 1.5x P 4437.95  1.5x = 6.17 (cäc) QR 1078.667 Do nơi neo dây nên số cäc chän lµ : cäc Chän cäc khoan nhồi 2.0 m, cự li cọc chiều dài cọc đ-ợc thể hình vẽ SVTH: Hoàng Năng Tó - 60 - GVHD: TH.S Ngun Nh- Mai §å án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả Mặt móng mố A0 Do kết cấu có tính đối xứng địa chất theo đối xứng nên số cọc cách bố trí cäc ë mè A3 cịng t-¬ng tù nh- mè A0 IV.2.2 Xác định số l-ợng cọc tháp T1, T2 SVTH: Hoàng Năng Tú - 61 - GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả Tĩnh tải Tháp cầu Kết cấu nhịp + dây Lan can (T/m) Lớp phủ (T/m) Phản lực Hoạt tải Tung độ đ-ờng ảnh h-ởng DT DAH 10392.863 Làn 205 4143.624 xe tải 246 14.5 0.968 0.928 0.912 659.5875 3.5 0.984 0.898 xe t¶i 14.5 0.984 3.5 0.968 DC 14782.487 trơc DW 659.5875 11 0.995 Tổng tải trọng tính toán dới đáy bệ mố TTGH cờng độ I Phản lực 486.158 141.942 82.01348 55.97658 20566.66 Phản lực gối tổ hợp tải trọng trạng thái giới hạn c-ờng độ I là: Vậy: PĐáy đài = 20566.66( T ) SVTH: Hoàng Năng Tú - 62 - GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả Dùng cọc khoan nhồi 2.0m, chiều dài tính từ mặt đất tự nhiên L = 58m Vậy số l-ợng cọc sơ : nc = 1.5x P 20566.66 = 28.6 (cäc)  1.5x QR 1078.667 Chän 30 cäc khoan nhåi 2.0 m, cù li cọc chiều dài cọc đ-ợc thể hình vẽ V Tổ chức thi công xây dựng - Mực n-ớc thi công (MNTC) 1.59 m - Với mực n-ớc thi công nh- thì: mố A0 A3 , trụ tháp T1 T2 thi công d-ới n-ớc V.1 Thi công mố A0 , A3 - San ủi mặt thi công - Lắp dựng máy khoan, tiến hành thi công cọc khoan nhồi đ-ờng kính D = 2m - Đổ lớp bê tông đệm dày 10cm cao độ đáy đài - Lắp dựng ván khuôn, đặt cốt thép bệ mố, thân mố, mũ mố SVTH: Hoàng Năng Tú - 63 - GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả - Đổ bê tông chỗ bệ mố, thân mố, mũ mố - Hoàn thiện mố: Tháo dỡ ván khuôn, thi công bấc thấm đất đắp sau mố, xây 1/4 nón, hoàn thiện mố, thải lòng sông V.2 Thi công trụ tháp T1 , T2 Hạ ống vách: - Xác định vị trí tim trụ tim cọc - Lắp dựng giá búa hệ - Đóng cọc định vị, hàn giằng cọc định vị - Lắp dùng hƯ thèng khung dÉn h-íng èng v¸ch - Dïng cần cẩu búa rung hệ hạ ống vách ®Õn cao ®é thiÕt kÕ  Thi c«ng cäc khoan nhồi - Lắp dựng máy khoan hệ nổi, tiến hành thi công cọc khoan nhồi D =2 m - Thi công vòng vây cọc ván thép: Lợi dụng ống vách lắp đặt vành đai khung dẫn h-ớng Rung hạ cọc ván thép đến cao độ thiết kế Thiết lập vòng vây cọc ván thép - Đào hút đất vòng vây cọc ván thép đến cao độ thiết kế - Thi công lớp bê tông bịt đáy - Đổ bê tông bệ tháp + Đập đầu cọc + Vệ sinh hố móng, đổ lớp bê tông đệm dày 10 cm + Lắp đặt ván khuôn, cốt thép + Đổ bê tông bệ tháp - Thi công đổ bê tông thân tháp: Dùng hệ ván khuôn tr-ợt, lắp đặt cốt thép chi tiết chôn sẵn phục vụ thi công dầm Đổ bê tông thân tháp: + Đổ bêtông phần thân tháp cần cẩu kết hợp thùng đổ vòi bơm bê tông + Khi đổ xong đốt tiến hành tr-ợt ván khuôn di động lên đổ đốt lại hết toàn tháp cầu - Hoàn thiện tháp: Tháo dỡ ván khuôn, hoàn thiện tháp, thải lòng sông - Thi công kết cấu nhịp + Phần thi công đà giáo mở rộng tháp: Đúc khoang K0 + Lắp dựng hệ thống đà giáo mở rộng tháp để thi công khoang dầm K0 đối xứng qua tháp + Lắp dựng ván khuôn, cốt thép SVTH: Hoàng Năng Tó - 64 - GVHD: TH.S Ngun Nh- Mai §å án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả + Đổ bê tông khoang K0 cần cẩu tháp kết hợp thùng đổ vòi bơm + Bảo d-ỡng bê tông + Khi bê tông đạt c-ờng độ tiến hành căng kéo cốt thép DƯL cho dầm cứng + Lắp đặt dây văng căng sơ chỉnh dây văng cho khoang Ko + Đúc khoang (đúc hẫng cân bằng): + Lắp dựng đ-ờng tr-ợt cho xe đúc + Lắp dựng xe đúc hẫng chuyên dụng đối xứng bên tháp + Lắp đặt ván khuôn, cốt thép khoang K1 giàn giáo treo xe đúc + Đổ bê tông khoang K1 cần cẩu tháp kết hợp thùng đổ vòi bơm + Bảo d-ỡng bê tông + Khi bê tông đạt c-ờng độ tiến hành căng kéo cốt thép DƯL cho dầm cứng + Lắp đặt dây văng căng sơ chỉnh dây văng cho khoang K1 theo thiết kế + Tiếp tục di chuyển xe đúc thi công khoang tiếp theo, khoang dài m + Sau đúc xong khoang phải tiến hành lắp dây văng khoang căng sơ chỉnh tr-ớc chuyển sang khoang + Hợp long nhịp chính: Lắp dựng hệ thống quang treo chuẩn bị cho hợp long nhịp Tiến hành định vị đầu dầm cứng máy trắc địa Lắp dựng ván khuôn cốt thép đổ bê tông cho khoang hợp long Bảo d-ỡng bê tông Khi bê tông đạt c-ờng độ tiến hành căng kéo cốt thép DƯL cho khoang hợp long + Hoàn thiện cầu: + Sau bê tông đạt c-ờng độ, tiến hành tháo dỡ quang treo, đà giáo ván khuôn + Căn vào biểu đồ nội lực biến dạng thực tế để điều chỉnh dây văng cuối nhằm đạt đ-ợc trạng thái nội lực biến dạng tối -u tr-ớc đ-a công trình vào khai thác + Đổ bê tông lớp mặt cầu, lắp lan can, thiết bị chiếu sáng, thoát n-ớc + Hoàn thiện cầu, vệ sinh môi tr-ờng, thải lòng sông VI - Thống kê khối l-ợng vật liệu dùng công trình Khối l-ợng bê tông đ-ợc tính dựa theo kích th-ớc hình học cấu kiện khối l-ợng cốt thép đ-ợc tính dựa vào tỷ lệ so với bê tông công trình đà xây dựng theo định mức dự toán Bộ xây dựng ban hành - Tổng mức đầu t- đ-ợc lập dựa sau : SVTH: Hoàng Năng Tó - 65 - GVHD: TH.S Ngun Nh- Mai §å án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả - Sự thống kê vật liệu toàn cầu - Định mức dự toán XDCB số 1242/1998/QĐ-BXD ngày 25 tháng 11 năm 1998 Bộ xây dựng - Giá ca máy thiết bị xây dựng số 1260/1998/QĐ-BXD ngày 28 tháng 11 năm 1998 Bộ xây dựng - Giá vật t-, vật liệu lấy theo mặt giá thời điểm lập - Tiền l-ơng khoản phụ cấp theo thông t- số 23/BXD-VTK ngày 15 tháng 12 năm 1994 Bộ xây dựng - Thông t- số 01/1999/TT-BXD ngày 16 tháng 01 năm 1999 Bộ xây dựng, h-ớng dẫn lập dự toán công trình xây dựng theo luật thuế giá trị gia tăng thuế thu nhập doanh nghiệp - Các chi phí theo tỷ lệ đ-ợc rút từ công trình đà làm SVTH: Hoàng Năng Tú - 66 - GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả Thống kê vật liệu toàn cầu ph-ơng án STT 10 11 12 13 14 15 Hạng mục công trình A Kết cấu phần Bê tông dầm cứng + dầm ngang Dây văng Bê tông át phan mặt cầu Bê tông lan can Lớp phòng n-ớc Cốt thép th-ờng dầm cứng (160kg/1m3) Cốt thép lan can (100kg/1m3) Cốt thép C.Đ.C dầm cứng (64.5kg/1m3) Gối cao su Điện chiếu sáng B Kết cấu phần d-ới Bê tông mố + độ Bê tông trụ + tháp cầu Cốt thép mố ( 90kg/1m3) Cốt thép trụ + tháp cầu ( 100kg/1m3) Cọc khoan nhồi F200 cm SVTH: Hoàng Năng Tú - 67 - Vật liệu Đơn vị Khối l-ợng f'c=50MPa m3 m m2 m3 m2 T T T c¸i cét 4594.986 1853.804585 779.35 272.5 5995 735.19776 27.25 296.376597 40 m3 m3 T T m 1268.338 8660.7195 114.15042 866.07195 4392 f'c=50MPa fy=400MPa fy=400MPa 15.2mm f'c=30MPa f'c=50MPa fy=400MPa fy=400MPa f'c=30MPa GVHD: TH.S NguyÔn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả Tổng mức đầu t- ph-ơng án Số hiệu đơn giá A AI I 10 11 12 14 16 17 II AII B C D Đơn giá (đồng) Hạng mục Đơn vị Khối l-ợng Tổng mức đầu tGiá trị dự toán xây lắp Gtrị dtoán xây lắp Kết cấu phần Cáp văng ống HDPE( Hight density polyethylene sheath) Neo + phụ kiện Căng cáp văng BTCT nhịp dây văng Cốt thép tháp Bê tông tháp Cốt thép lan can Bê tông lan can Bê tông atphan Gối cầu Khe co dÃn 15 cm Lớp phòng nớc Điện chiếu sáng Kết cấu phần dới Cọc khoan nhồi D=2.0 m Cốt thép mố Bê tông mố Phụ trợ thi công Gía trị xây lắp khác Chi phí khác (Tạo mặt bằng, bến bÃi, quản lý dự án ) Dự phòng Trợt giá Chỉ tiêu 1m2 cầu theo GTDTXL đ đ đ đ T (A+B+C+D) AI+AII I+II m 5.461 300,000 1,638,387 c¸i T Cét 352 145.2 4,595 866.07 8,661 27.25 272.5 779.35 22 5,995 40 30,000,000 5,000,000 5,000,000 7,500,000 2,500,000 6,500,000 800,000 1,300,000 60,000,000 8,000,000 120,000 8,500,000 m T m3 % % 4,392 114.150 1,268 20 7,500,000 7,500,000 800,000 1+2+3 AI 10,560,000,000 726,000,000 22,974,930,000 6,495,539,625 21,651,798,750 177,125,000 218,000,000 1,013,155,000 480,000,000 176,000,000 719,400,000 340,000,000 41,772,958,260 32,940,000,000 856,128,150 1,014,670,400 6,962,159,710 4,595,666,868 % A 7,169,240,313 % % 10 10 A+B A 12,665,657,887 11,948,733,856 22,554,865 SVTH: Hoµng Năng Tú m3 T m3 T m3 m3 m m2 - 68 - 303.405 Thµnh tiỊn 151,270,970,612 119,487,338,556 114,891,671,689 73,118,713,429 25,000,000 7,585,126,666 GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cầu hầm thi Nghiên cứu khả Ch-ơng IV: - 42 thiết kế sơ ph-ơng án - 42 I Giới thiệu ph-ơng án thiết kế - 42 II Lựa chọn sơ kết cấu nhịp: - 42 III TÝnh toán khối l-ợng sơ - 57 IV TÝnh s¬ bé sè cäc cđa mè, th¸p - 57 V Tỉ chøc thi c«ng xây dựng - 63 V.1 Thi c«ng mè A0 , A3 - 63 V.2 Thi công trụ tháp T1 , T2 - 64 VI Thống kê khối l-ợng vật liệu dùng công trình - 65 - SVTH: Hoàng Năng Tú - 69 - GVHD: TH.S Nguyễn Nh- Mai ... 13 Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi Nghiên cứu khả thi 1.1 Giới thiệu chung - Cầu X v-ợt qua sông LG nằm tuyến tránh QL1A đoạn qua thành phố TB tỉnh TB Dự án đ-ợc xây dựng sở nhu cầu thực tế cầu. . .Đồ án tốt nghiệp Svth: hoàng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 báo cáo khả thi trang Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi Mục Lục báo cáo khả thi ... trang 42 Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi Tổng mức đầu t- ph-ơng án Số hiệu đơn giá Hạng mục Đơn vị Khối lợng G Tổng mức đầu t- đồng A+B+C+D 92,632,998,600 A Giá trị dự toán xây lắp đồng AI+AII