Lựa chọn hợp lý các giải pháp kết cấu công nghệ cho cầu vượt thép qua nút giao trên địa bàn thành phố hồ chí minh luận văn thạc sĩ xây dựng cầu hầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN THỊ THANH TRÀ LỰA CHỌN HỢP LÝ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ CHO CẦU VƯỢT THÉP QUA NÚT GIAO TRÊN ĐỊA BÀN TP HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội-2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN THỊ THANH TRÀ LỰA CHỌN HỢP LÝ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ CHO CẦU VƯỢT THÉP QUA NÚT GIAO TRÊN ĐỊA BÀN TP HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành: Xây dựng cầu hầm Mã số: 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRẦN ĐỨC NHIỆM Hà Nội - 2014 Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn bên cạnh nỗ lực thân, tơi cịn nhận động viên, giúp đỡ nhiệt tình thầy cơ, bạn bè, đồng nghiệp gia đình Cho phép gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, cô giáo trường Đại Học Giao thông Vận tải Hà Nội tận tình dạy bảo thời gian học tập trường Đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Đức Nhiệm người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình hiệu suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng hồn thiện luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế Kính mong chia sẻ đóng góp ý kiến q thầy, giáo bạn Trân trọng cám ơn / Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Nguyễn Thị Thanh Trà Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình ảnh PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ ĐÃ ÁP DỤNG CHO CẦU VƯỢT THÉP QUA NÚT GIAO TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 1.1 Tổng quan kết cấu cầu thép 1.1.1 Phân tích ưu điểm vượt trội, nhược điểm kết cấu cầu thép 1.1.2 Vật liệu thép xây dựng 1.1.3 Xu hướng phát triển cầu thép 1.2 Giới thiệu cầu vượt thép qua nút giao hồn thành Thành phố Hồ Chí Minh 13 1.2.1 Cầu vượt thép nút giao đường Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám 13 1.2.2 Cầu vượt thép nút giao vòng xoay Cây Gõ 14 1.2.3 Cầu vượt thép vòng xoay Hồng Văn Thụ - Trường Sơn – Cộng Hịa (Lăng Cha Cả) 16 1.2.4 Cầu vượt thép vòng xoay Hàng Xanh 18 1.2.5 Cầu vượt thép ngã sáu Nguyễn Tri Phương – Ba Tháng Hai – Lý Thái Tổ 19 1.2.6 Cầu vượt thép Ngã tư Thủ Đức 21 1.3 Nhận xét kết luận chương 22 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ ĐÃ ÁP DỤNG CHO CẦU VƯỢT THÉP QUA NÚT GIAO TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 24 Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 2.1 Đánh giá chung giải pháp kết cấu công nghệ sử dụng cho cầu vượt thép địa bàn Thành phố Hồ Minh 24 2.1.1 Nguyên tắc lựa chọn kết cấu cầu: 24 2.1.2 Kết cấu phần 25 2.1.3 Kết cấu nhịp 26 2.1.4 Kết cấu tường chắn đất 28 2.1.5 Nhận xét 28 2.2 Đánh giá việc lựa chọn vị trí xây dựng cầu 29 2.2.1 Cầu vượt nút giao Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám 29 2.2.2 Cầu vượt thép nút giao vòng xoay Cây Gõ 30 2.2.3 Cầu vượt thép nút giao Hoàng Văn Thụ - Trường Sơn – Cộng Hòa (Lăng Cha Cả) 30 2.2.4 Cầu vượt thép vòng xoay Hàng Xanh 31 2.2.5 Cầu vượt thép ngã sáu Nguyễn Tri Phương – Ba Tháng Hai – Lý Thái Tổ 32 2.2.6 Cầu vượt thép ngã tư Thủ Đức 33 2.3 Thông số thiết kế 34 2.4 Vật liệu 35 2.4.1 Bê tông 35 2.4.2 Thanh thép cường độ cao 35 2.4.3 Cốt thép thường 35 2.4.4 Thép thép hình 35 2.5 Đánh giá giải pháp kết cấu nhịp 36 2.5.1 Cầu vượt nút giao đường Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám 36 2.5.2 Cầu vượt thép Vòng xoay Cây Gõ 37 2.5.3 Cầu vượt thép nút giao Hoàng Văn Thụ - Trường Sơn – Cộng Hòa (Lăng Cha Cả) 41 2.5.4 Cầu vượt thép vòng xoay Hàng Xanh 42 Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 2.5.5 Cầu vượt thép ngã sáu Nguyễn Tri Phương – Ba Tháng Hai – Lý Thái Tổ 45 2.5.6 Cầu vượt thép ngã tư Thủ Đức 48 2.6 Phân tích, đánh giá giải pháp kết cấu móng mố trụ cầu 53 2.6.1 Cầu vượt nút giao đường Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám 53 2.6.2 Cầu vượt vòng xoay Cây Gõ 54 2.6.3 Cầu vượt nút giao Hoàng Văn Thụ - Trường Sơn – Cộng Hòa (Lăng Cha Cả) 56 2.6.4 Cầu vượt thép vòng xoay Hàng Xanh 58 2.6.5 Cầu vượt ngã sáu Nguyễn Tri Phương - Ba Tháng Hai - Lý Thái Tổ 60 2.6.6 Cầu vượt thép ngã tư Thủ Đức 61 2.7 Phân tích, đánh giá giải pháp kết cấu mố trụ cầu 64 2.7.1 Cầu vượt nút giao Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám 64 2.7.2 Cầu vượt vòng xoay Cây Gõ 65 2.7.3 Cầu vượt thép nút giao Hoàng Văn Thụ - Trường Sơn – Cộng Hòa (Lăng Cha Cả) 66 2.7.4 Cầu vượt thép vòng xoay Hàng Xanh 67 2.7.5 Cầu vượt thép ngã sáu Nguyễn Tri Phương – Ba Tháng Hai – Lý Thái Tổ 68 2.7.6 Cầu vượt thép ngã tư Thủ Đức 68 2.8 Các giải pháp kết cấu tường chắn sau mố 68 2.8.1 Cầu vượt thép nút giao đường Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám 68 2.8.2 Cầu vượt thép nút giao vòng xoay Cây Gõ 69 2.8.3 Cầu vượt thép nút giao Hồng Văn Thụ - Trường Sơn – Cộng Hịa 69 2.8.4 Cầu vượt thép vòng xoay Hàng Xanh 70 Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 2.8.5 Cầu vượt ngã sáu Nguyễn Tri Phương - Ba Tháng Hai - Lý Thái Tổ 70 2.8.6 Cầu vượt thép Ngã tư Thủ Đức 71 2.9 K ết luận chương 71 CHƯƠNG 3: CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ HỢP LÝ CHO CẦU VƯỢT THÉP QUA NÚT GIAO TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 74 3.1 Mục tiêu lựa chọn giải pháp thiết kế cầu vượt qua nút giao địa bàn Thành phố 74 3.1.1 Nhu cầu giải giao thông nút giao kết cấu nút giao khác mức: 74 3.1.2 Vận dụng tiêu chuẩn thiết kế nút giao áp dụng Việt Nam: 75 3.1.3 Yêu cầu kỹ thuật cho nút giao thông khác mức 80 3.1.4 Lựa chọn dạng nút giao thông khác mức yêu cầu kỹ thuật phù hợp với điều kiện giao thông địa bàn TPHCM 82 3.2 Kết cấu nhịp giải pháp công nghệ thi công 85 3.2.1 Các yếu tố định đến sơ đồ bố trí nhịp: 85 3.2.2 Vật liệu thép: 93 3.2.3 Đặc điểm kết cấu nhịp thép 94 3.2.4 Dạng mặt cắt: 96 3.2.5 Bản mặt cầu liên tục nhiệt 106 3.2.6 So sánh số tiêu kinh tế kỹ thuật kết cấu theo đề xuất lựa chọn 110 3.3 Kết cấu công nghệ mố trụ cầu 114 3.3.1 Đề xuất dạng mố trụ cầu hợp lý 114 3.3.2 Một số nội dung tham chiếu lựa chọn giải pháp kết cấu mố, trụ cầu126 3.4 Kết cấu cơng nghệ móng mố, trụ cầu 134 Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 3.4.1 Đề xuất dạng móng hợp lý cho mố, trụ cầu 134 3.4.2 Cơ sở lựa chọn móng cọc 134 3.5 Giải pháp cho đường đắp sau mố 142 3.5.1 Cơ sở lựa chọn 142 3.5.2 Đánh giá, lựa chọn kết cấu hợp lý 145 3.6 Một số tiêu đánh giá sử dụng đánh giá giải pháp kết cấu công nghệ cầu vượt nút giao 145 3.6.1 Chi phí xây dựng 145 3.6.2 Thời gian xây dựng 146 3.6.3 Mức độ an tồn thi cơng 146 3.6.4 Môi trường làm việc 147 3.6.5 Chất lượng công việc kết cấu hoàn thành 147 3.6.6 Ảnh hưởng tới môi trường xung quanh 148 3.6.7 Chuyển giao công nghệ 148 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTCT Bê tông cốt thép BTCTDUL Bê tông cốt thép dự ứng lực MCN Mặt cắt ngang TTGH Trạng thái giới hạn Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các thuộc tính học nhỏ thép cán dùng cơng trình, cường độ chiều dày Bảng 2.1 Thông số thiết kế cơng trình cầu thép thi cơng địa bàn TP Hồ Chí Minh 34 Bảng 2.2 Cường độ bê tơng (theo mẫu hình trụ) kết cấu BTCT 35 Bảng 2.3 Khổ thông xe qua nút giao 45 Bảng 2.4 Bảng tổng hợp kết khảo sát địa chất cơng trình cầu vượt nút giao đường Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám 53 Bảng 2.5 Bảng bố trí cọc móng mố, trụ cầu vượt nút giao đường Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám 54 Bảng 2.6 Bảng tổng hợp kết khảo sát địa chất cơng trình cầu vượt vịng xoay Cây Gõ 54 Bảng 2.7 Bảng bố trí cọc móng mố, trụ cầu vượt vịng xoay Cây Gõ 56 Bảng 2.8 Bảng tổng hợp kết khảo sát địa chất cơng trình cầu vượt nút giao Lăng Cha Cả 57 Bảng 2.9 Bảng bố trí cọc móng mố, trụ cầu vượt nút giao Lăng Cha Cả 57 Bảng 2.10 Bảng tổng hợp kết khảo sát địa chất cơng trình cầu vượt nút giao Lăng Cha Cả 58 Bảng 2.11 Bảng bố trí cọc móng mố, trụ cầu vượt nút giao Hàng Xanh 59 Bảng 2.12 Bảng tổng hợp kết khảo sát địa chất cơng trình cầu vượt ngã sáu Nguyễn Tri Phương – Ba Tháng Hai – Lý Thái Tổ 60 Bảng 2.13 Bảng bố trí cọc móng mố, trụ cầu vượt tại Ngã sáu Nguyễn Tri Phương – Ba Tháng Hai – Lý Thái Tổ 61 Bảng 2.14 Bảng tổng hợp kết khảo sát địa chất cơng trình cầu vượt ngã tư Thủ Đức 61 Bảng 2.15 Bảng tổng hợp kết khảo sát địa chất cơng trình cầu vượt ngã tư Thủ Đức 62 Bảng 2.16 Thơng số bố trí cọc móng mố, trụ cầu vượt ngã tư Thủ Đức 64 Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 138 - Độ bảo hòa: 90% - Góc ma sát: 5o25’ - Cường độ lực dính: 0.231kg/cm2 + Lớp 2: bề dày khoảng 10m Chỉ tiêu lý sau: - Dung trọng ướt: 1,95g/cm3 - Độ sệt: 0,16 - Độ bão hòa: 91% - Góc ma sát: 20o57’ - Cường độ lực dính: 0.458kg/cm2 + Lớp 3: 25m Chỉ tiêu lý sau: - Dung trọng ướt: 1,95g/cm3 - Độ sệt: - Độ bảo hịa: - Góc ma sát: 23o - Cường độ lực dính: + Lớp 4: bề dày lớn 5m Chỉ tiêu lý sau: - Dung trọng ướt: 1,91g/cm3 - Độ sệt: 0,07 - Độ bảo hịa: 89% - Góc ma sát: 17o - Cường độ lực dính: 0,588kg/cm2 Sơ xác định khả chịu tải cọc theo đất nền, bảng sau: Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 139 Bảng 3.24 Sức chịu tải cọc Sức chịu tải Sức chịu tải Tự trọng Sức chịu tải Phương pháp cực hạn cho phép cọc có hiệu hạ cọc Qu Q’a Qu Qa (T) (T) (T) (T) Ép Khoan nhồi 494,8 319,2 22,8 296,4 1.851,3 1057,9 198,8 859,1 Nhận xét: Trong loại cọc cọc khoan nhồi tốn nhiều vật liệu nhất, diện tích mặt cắt ngang cọc nhồi gấp 8,73 lần diện tích mặt cắt ngang cọc ép khả chịu tải gấp 3,05 2,90 lần so với cọc đóng, ép Với khổ cầu lựa chọn rộng 7m, sơ chọn số lượng cọc móng: cọc nhồi đường kính 1,5m 14 cọc bê tơng cốt thép tiết diện 45x45cm, chiều dài cọc 45m Xác định khối lượng theo bảng 3.25: Bảng 3.25 Thông số bố trí cọc móng mố, trụ Chiều Số Giá thành/ Kích thước Giá thành/1m2 dài cọc lượng 1m dài cọc móng móng (m) (cọc) (triệu đồng) (m2) (triệu đồng) Ép 45 14 0,32 15,5 11,37 Khoan nhồi 45 4,14 17,5 42,60 Phương pháp hạ cọc 3.4.2.4 Giới thiệu biện pháp thi công 1) Cọc ép: Cọc phân thành nhiều đoạn, đúc sẵn nhà máy, sau vận chuyển cơng trường dùng đối trọng thiết bị kích thủy lực ép cọc vào đất đến chiều sâu theo dự kiến Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 140 Chun ngành Cầu Hầm Hình 3.57 Thi cơng ép cọc ống BTCTDUL D500 2)Cọc khoan nhồi: Dùng thiết bị khoan tạo lỗ kết hợp với dung dịch giữ thành bentonite, gia công lồng thép hạ vào lỗ khoan sẵn sau làm vệ sinh lỗ khoan, tiến hành đổ bê tơng lấp lịng 3) Đánh giá: Xác lập tiêu chí đánh giá dạng mặt cắt tổng kết Bảng 3.25  Khả cẩu lắp: Cơng tác thi cơng móng mố, trụ khơng địi hỏi cao lực cẩu lắp Với cọc ép, khả ép cọc vào đất có giới hạn điều kiện vận chuyển nên đoạn cọc đúc sẵn khống chế nhỏ 12m, nên trọng lượng đoạn cọc khoảng 6tấn, cọc khoan nhồi, hạn chế tầm với độ ổn định lồng thép lắp dựng mà phân thành đoạn với chiều dài khoảng 11m với trọng lượng khoảng 2,5tấn, nên đánh giá mức “+”  Khả vận chuyển: Với cọc đúc sẵn nhà máy, chiều dài xấp xỉ với kích thước bó thép, cơng tác vận chuyển hai loại sau Tuy nhiên chúng Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 141 Chuyên ngành Cầu Hầm xếp vào loại hàng hóa siêu trường, mức độ ảnh hưởng mức chấp nhận được, đánh giá mức “0”  Thời gian thi công: Đánh giá theo ba cấp độ sau: - Số lượng công việc trường chiếm nhỏ 20%: mức độ ảnh hưởng “+” - Số lượng cơng việc ngồi trường chiếm từ 20% đến 30%: mức độ ảnh hưởng “0” - Số lượng cơng việc ngồi trường chiếm lớn 30%: mức độ ảnh hưởng “-”  Giá thành: Đánh giá theo ba cấp độ sau: - Giá thành triệu đồng/1 m2 móng nhỏ 15 triệu đồng: mức độ ảnh hưởng “+” - Giá thành triệu đồng/1 m2 móng từ 15 triệu đồng đến 25 triệu đồng: mức độ ảnh hưởng “0” - Giá thành triệu đồng/1 m2 móng lớn 25 triệu đồng: mức độ ảnh hưởng “-”  Ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Đánh giá theo ba cấp độ sau: - Mức độ ảnh hưởng ít: đánh giá “+” - Mức độ ảnh hưởng vừa phải: đánh giá “0” - Mức độ ảnh hưởng nhiều: đánh giá “-”  Kinh nghiệm: Đánh giá theo ba cấp độ: - Nhiều kinh nghiệm: đánh giá “+” - Ít kinh nghiệm: đánh giá “0” - Khơng có kinh nghiệm: đánh giá “-” Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 142 Bảng 3.26 Tổng hợp tiêu chí đánh giá loại cọc Các tiêu chí đánh giá Phương Khả Khả pháp hạ cọc cẩu vận Thời gian thi Giá thành Ảnh hưởng môi trường Kinh nghiệm lắp chuyển công Ép + + + + + Khoan nhồi + + - - đến - + 3.5 Giải pháp cho đường đắp sau mố 3.5.1 Cơ sở lựa chọn 3.5.1.1 Đặc điểm Theo qui định hành, khoảng cách từ mép cơng trình đến ranh giới nhà hai bên đường 7m để bố trí đường dân sinh, điều kiện mặt hạn chế, để diện tích cơng trình đường đầu cầu bố trí tường chắn đất Với địa chất khu vực TP.HCM, chiều cao đất đắp đường đầu cầu lớn nên cần phải xử lý đất trước tiến hành đắp đường, biện pháp xử lý đất yếu thường áp dụng là: bấc thấm, giếng cát, sàn giảm tải Trong đó, hai biện pháp bấc thấm giếng cát tốn nhiều thời gian (thường tháng) đất ổn định đồng thời tồn độ lún dư nên thường gây lún phần mặt đường tiếp giáp cầu đường vào cầu, biện pháp sàn giảm tải thích hợp có u cầu rút ngắn thời gian thi cơng ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh, sàn giảm tải kết hợp với tường chắn giúp cho đường đầu cầu có độ ổn định mỹ quan cao Tường chắn - sàn giảm tải có dạng BTCT cọc BTCT (Hình 3.60, 3.61) Đối với chiều cao đất đắp phần đường sau mố khơng q 5-6m lựa chọn giải pháp tường chắn đất có cốt lưới địa kỹ thuật lưới thép chịu lực khơng rỉ.(Hình 3.60, 3.61) Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 143 Chuyên ngành Cầu Hầm Có nhiều phương án mặt để lựa chọn áp dụng cho tường chắn có cốt mặt khối bê tơng đúc sẵn định hình, panel bê tơng đúc sẵn theo toàn chiều cao đúc thành phân đoạn, BTCT mỏng lắp ghép, lưới rọ đá lưới trồng cỏ Thông thường, sử dùng phương án mặt khối bê tông đúc sẵn Số lớp cốt lưới địa chiều dài neo lưới tính tốn để xác định sở đảm bảo ổn định 3.5.1.2 Dạng mặt cắt: Hình 3.58 Mặt cắt ngang tường chắn BTCT chữ U Hình 3.59 Thi công đường đắp sau mố phạm vi tường chắn BTCT chữ U Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 144 Chuyên ngành Cầu Hầm Hình 3.60 Cấu tạo tường chắn có cốt Hình 3.61 Thi cơng tường chắn có vải địa kỹ thuật cốt vải địa kỹ thuật 3.5.1.3 Phương pháp thi công: 1) Tường chắn - sàn giảm tải có dạng BTCT cọc BTCT: Móng cọc: cọc BTCT đúc sẵn vận chuyển đến công trường, hạ cọc phương pháp ép, phần bệ móng BTCT thi công công trường Sàn giảm tải tường chắn BTCT thi công công trường 2) Tường chắn đất có cốt: Các khối block sản xuất cơng xưởng bê tơng chất lượng cao, màu sắc kích thước đa dạng phù hợp yêu cầu thẩm mỹ Liên kết dễ dàng với cốt gia cố đất; Thi công đơn giản, không cần cần cẩu hệ thống đà giáo tốn kém, khơng địi hỏi tay nghề cao; Có thể dễ dàng chuyển hướng đường cong đoạn có cao độ thay đổi; Thi công nhanh rẻ, giảm thi gian thi công so với kết cấu truyền thống; Tiết kiệm không gian thi công không gian khai thác sau hoàn thành Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 145 Khả chịu động đất cao; Có thể tái sử dụng lại khối bê tông phải di chuyển cơng trình; Áp lực đất nhỏ, tránh việc xử lý móng tốn kinh phí thời gian thi cơng 3.5.2 Đánh giá, lựa chọn kết cấu hợp lý Qua thực tế, so sánh với chiều cao kết cấu nhịp lựa chọn, chiều cao đất đắp sau mố không vượt 6m sở so sánh với chiều cao đất đắp sau mố không vượt 6m để lựa chọn giải pháp xử lý đường đắp sau mố Giải pháp áp dụng đánh giá thông qua tiêu chí (Bảng 3.26): Đánh giá tiêu chí: với mức độ: + (tích cực), (bình thường), - (hạn chế) Bảng 3.27 Các tiêu chí đánh giá tường chắn Đánh giá TT Các tiêu chí đánh giá Sàn giảm tải kết hợp Tường chắn đất tường chắn BTCT có cốt Vận chuyển + + Lắp dựng + + Thời gian thi công + + Đảm bảo giao thông + + Giá thành + Ảnh hưởng môi trường + + Kinh nghiệm thi công + + 3.6 Một số tiêu đánh giá sử dụng đánh giá giải pháp kết cấu công nghệ cầu vượt nút giao 3.6.1 Chi phí xây dựng Chi phí xây dựng thường tiêu quan trọng nhà thầu thiếu việc làm hay lấy mở rộng qui mô công ty mục tiêu Chi phí xây Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 146 dựng dự toán chi phí lập kỹ sư nhà thầu dựa biện pháp thi công họ lập, định mức, qui chế nội giá thị trường Phương pháp lập dự tốn thơng thường giống phương pháp lập dự toán đấu thầu chi tiết lập dự tốn đầu thầu giải pháp thi cơng chưa thiết kế chi tiết giai đoạn Khi thời gian xây dựng dài, giá trị thời gian chi phí xây dựng phải kể tới tính tốn cách qui đổi chi phí thời điểm trình bày chương trước Một giải pháp thiết kế thi công chấp nhận địi hỏi chi phí q cao với mức lãi nhà thầu chấp nhận Cần ý chi phí phụ thuộc vào thời gian xây dựng, cịn gọi chi phí qui ước cố định chẳng hạn chi phí cho máy quản lý công trường không dự toán chi tiết mà lấy theo tỷ lệ phần trăm cần xác định số chi phí qui ước tiết kiệm giải pháp có thời gian xây dựng ngắn so với giải pháp có thời hạn xây dựng dài 3.6.2 Thời gian xây dựng Thời gian xây dựng thường tiêu quan trọng nhất, đặc biệt chủ đầu tư u cầu hồn thành cơng trình tiến độ khắt khe để phục vụ cho mục đích trị đó, chẳng hạn để chào mừng ngày lễ đó, hay chủ đầu tư áp dụng chế độ thưởng, phạt tiến độ Thời hạn xây dựng giải pháp thiết kế thi công dự định hồn thành cơng trình xác định kế hoạch tổng tiến độ thi công giải pháp Một giải pháp thiết kế thi cơng khơng thể chấp nhận khơng đáp ứng thời hạn xây dựng mà chủ đầu tư yêu cầu 3.6.3 Mức độ an tồn thi cơng Mức độ an tồn thi cơng tiêu quan trọng đánh giá giải pháp thiết kế thi cơng hầu nhà thầu phải chịu trách nhiệm hồn tồn cơng nhân họ thời gian công nhân làm việc công Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 147 Chuyên ngành Cầu Hầm trường Ngoài vấn đề chi phí bồi thường, rắc rối với pháp luật an tồn người cơng nhân cịn vấn đề nhân đạo mà người huy thi công phải có trách nhiệm cao Rất nhiều nghiên cứu phương pháp lượng hố mức độ an tồn thi công thực đến nay, theo chúng tơi biết, chưa có phương pháp chấp nhận rộng rãi Khi đánh giá giải pháp thi cơng, mức độ an tồn thi cơng đánh giá kỹ sư thi công có nhiều kinh nghiệm thơng qua so sánh cặp giải pháp 3.6.4 Môi trường làm việc Môi trường làm việc tiêu quan trọng nhà thầu ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ công nhân làm việc công trường Chỉ tiêu mơi trường làm việc phân tách thành nhiều tiêu đặc trưng độ ồn, độ bụi bặm khơng khí, ánh sáng, nhiệt độ vv Khi phân tách thành tiêu nhỏ, lượng hoá tiêu thực điều tốn Thông thường, môi trường làm việc coi tiêu mờ đánh giá kỹ sư thi cơng có nhiều kinh nghiệm thông qua so sánh cặp giải pháp 3.6.5 Chất lượng công việc kết cấu hồn thành Mặc dù nhà thầu có bổn phận hồn thành cơng trình với chất lượng xây dựng qui định thiết kế tiêu chuẩn, qui phạm, họ quan tâm tới việc nâng cao chất lượng xây dựng mà khơng làm tăng chi phí nhằm tăng uy tín nghề nghiệp giảm rủi ro phải sữa chữa hay phá làm lại Mặt khác, hầu hết nước, chủ đầu tư thường yêu cầu nhà thầu bảo hành chất lượng xây dựng cơng trình thời gian Vì vậy, chất lượng công việc kết cấu xây dựng hoàn thành tiêu quan trọng đánh giá giải pháp thiết kế thi cơng cơng trình Chỉ tiêu đánh giá kỹ sư thi cơng có nhiều kinh nghiệm thông qua so sánh cặp giải pháp Một giải pháp thi công chấp nhận khơng bảo đảm hồn Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 148 Chuyên ngành Cầu Hầm thành cơng trình với chất lượng xây dựng qui định thiết kế tiêu chuẩn, qui phạm 3.6.6 Ảnh hưởng tới môi trường xung quanh Các nhà thầu người chịu trách nhiệm ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường xung quanh Các ảnh hưởng đa dạng dẫn tới việc gây gián đoạn q trình thi công phản đối cư dân xung quanh hay can thiệp quan bảo vệ mơi trường có thẩm quyền Trong số trường hợp, lượng hố tác động tiếng ồn hay khói bụi Trong trường hợp khác, ảnh hưởng khơng lượng hố đánh giá kỹ sư thi cơng có nhiều kinh nghiệm thơng qua so sánh cặp gỉai pháp 3.6.7 Chuyển giao công nghệ Chuyển giao công nghệ tiêu đánh giá hay nhiều giải pháp thi công sử dụng công nghệ thi công Đây tiêu phức tạp xác định tùy trường hợp cụ thể Nhìn chung, tiêu xem xét lợi ích mang lại áp dụng thi cơng cơng trình xét lợi ích dự kiến thu tương lai áp dụng cho cơng trình khác Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm 149 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Giải pháp xây dựng cầu vượt thép qua nút giao giải pháp xây dựng hiệu thay giải pháp xây dựng cầu vượt bê tông cốt thép giải pháp xây dựng hầm chui qua nút giao mà Thành phố Hồ Chí Minh nhiều năm nghiên cứu địi hỏi chi phí đầu tư cao mà nhiều chi phí giải phóng mặt Xây dựng cầu vượt thép với nhiều ưu điểm: Công nghệ thi công kết cấu mang tính cơng xưởng hóa cao, tiến độ thi cơng nhanh, xây dựng diện tích hạ tầng hữu, khơng phải giải phóng mặt bằng, chi phí đầu tư khơng cao góp phần kéo giảm ùn tắc giao thông, giảm tai nạn giao thông, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội Thành phố nói riêng nước nói chung; Tuy nhiên, cầu vượt sau đưa vào khai thác tồn số hạn chế: - Tải trọng khai thác hạn chế, quỹ đất hạn hẹp nên chưa giải triệt để ùn tắc giao thông, xảy xung đột hướng như: cầu vượt Vòng Xoay Hàng Xanh, cầu vượt Lăng Cha Cả, ảnh hưởng đến hiệu đầu tư; - Nguồn vốn đầu tư có hạn, dẫn đến việc đầu tư xây dựng chưa đồng nên đưa vào khai thác gây hư hỏng mặt cầu cầu vượt ngã tư Thủ Đức; - Các cầu vượt xây dựng có kết cấu nhịp chủ yếu dầm hộp, dầm I; kết cấu thân trụ dạng trụ cột khung nặng nề đơn điệu, chưa đáp ứng yếu tố mỹ quan cơng trình đô thị Để nâng cao hiệu đầu tư cho cơng trình cầu vượt thép nút giao tiếp theo, cần phải so sánh lựa chọn hợp lý giải pháp kết cấu công nghệ cho cầu vượt thép Dựa tiêu đánh giá với kết phân tích nội dung trên, giải pháp kiến nghị lựa chọn cho thiết kế cầu vượt thép địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh: Tiêu chuẩn thiết kế: Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật 150 Chuyên ngành Cầu Hầm + Tải trọng thiết kế: HL93, số trường hợp thiết kế với 0,5HL93; + Vận tốc thiết kế: 40 km/h đến 60km/h; + Bề rộng làn: 3,5m – 3,75m + Tĩnh không cầu: 4,75m Kết cấu nhịp: lựa chọn chiều dài nhịp 25m – 30m với mặt cắt ngang dầm hộp với cấu tạo nhẹ nhàng, mảnh Sơ đồ nhịp giản đơn liên tục nhiệt mặt cầu BTCT liên tục Kết cấu nhịp cong, gọn, nhẹ theo mặt trạng đảm bảo êm thuận an toàn cho phương tiện, đảm bảo thẩm mỹ Kết cấu móng: ưu tiên sử dụng móng cọc ống BTDUL Kết cấu mố, trụ: bệ mố, trụ, thân mố sử dụng BTCT đổ chỗ Thân trụ dạng cột khung kết cấu thép tổ hợp chế tạo xưởng, Xà mũ mố, trụ dạng dầm thép tổ hợp Gia cố đắp sau mố: tường chắn đất có cốt (cốt lưới địa kỹ thuật lưới thép khơng gỉ) Ngồi ra, để tiết kiệm chi phí tu, bảo dưỡng thời gian khai thác công tác sơn, bảo dưỡng mối nối …kết cấu lựa chọn phải thuận lợi cho công tác tu; lựa chọn loại sơn qui trình sơn lúc ban đầu hợp lý nhằm kéo dài thời gian bảo vệ cho kết cấu, mối nối kết cấu cần lựa chọn hợp lý để giảm công tác tu định kỳ giúp tiết kiệm chi phí tăng hiệu đầu tư Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao thông Vận tải (1997), "Quy phạm kỹ thuật thiết kế đường phố, đường, quảng trường đô thị (20TCN–104–97)” [2] Bộ Giao thông Vận tải (2001), "Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô (22TCN 273-01)” [3] Bộ Giao thông Vận tải (2005), "Tiêu chuẩn thiết kế cầu (22TCN 272-05)” [4] Bộ Khoa học Công nghệ Môi Trường (2005), "Đường ô tô – yêu cầu thiết kế TCVN 4054 – 2005” [5] Công ty ALMEC (2004), "Quy hoạch tổng thể nghiên cứu khả thi giao thông vận tải đô thị khu vực TP HCM – Nghiên cứu quy hoạch tổng thể”, TP Hồ Chí Minh [6] Cơng ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế Cầu lớn – Hầm (2012), “Dự án đầu tư xây dựng cầu vượt thép Vòng xoay Hàng Xanh” , Hà Nội [7] Công ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế Cầu lớn – Hầm (2012), “Dự án đầu tư xây dựng cầu vượt thép Ngã tư Thủ Đức ”, Hà Nội [8] Đoàn nghiên cứu Houtrans (2004), “Quy hoạch tổng thể nghiên cứu khả thi giao thông vận tải đô thị khu vực TP HCM – Tóm tắt điều kiện trạng khu vực đô thị TP HCM” , TP Hồ Chí Minh [9] Nguyễn Như Khải, Lê Đình Tâm (1985),"Thiết kế Cầu kim loại”, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội [10] Nguyễn Minh Nghĩa, Dương Minh Thu (2002), "Mố trụ cầu”, Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội [11] Lê Đình Tâm (2004), "Cầu thép”, Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Cầu Hầm [12] Tiêu chuẩn xây dựng (1998), "Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế (TCXDVN 205 : 1998)”, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [13] Tổng Công ty Tư vấn Thiết kế Giao thông Vận tải (2013), “Dự án đầu tư xây dựng cầu vượt thép Vòng xoay Cây Gõ ”, Hà Nội [14] Tổng Công ty Tư vấn Thiết kế Giao thông Vận tải (2013), “Dự án đầu tư xây dựng cầu vượt thép nút giao Cộng Hịa – Hồng Hoa Thám ”, Hà Nội [15] Tổng Công ty Tư vấn Thiết kế Giao thông Vận tải (2013), “Dự án đầu tư xây dựng cầu vượt thép Ngã sáu Nguyễn Tri Phương – Ba Tháng Hai – Lý Thái Tổ ”, Hà Nội Học viên: Nguyễn Thị Thanh Trà