Nghiên cứu ứng dụng các dạng kết cấu nhịp điển hình thi công nhanh trong các đô thị lớn,luận văn thạc sỹ chuyên ngành xây dựng cầu hầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - NGUYỄN ĐỨC NHÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC DẠNG KẾT CẤU NHỊP ĐIỂN HÌNH THI CƠNG NHANH TRONG CÁC ĐƠ THỊ LỚN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hà Nội - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - NGUYỄN ĐỨC NHÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC DẠNG KẾT CẤU NHỊP ĐIỂN HÌNH THI CƠNG NHANH TRONG CÁC ĐÔ THỊ LỚN CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU HẦM MÃ SỐ : 60.58.25 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS-TS NGUYỄN NGỌC LONG Hà Nội - 2012 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tác giả nhận nhiều giúp đỡ quý Thầy, Cô giáo hướng dẫn, Đồng nghiệp Cơ quan liên quan Lời đầu tiên, tác giả xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Ngọc Long – Bộ môn Cầu Hầm - Trường Đại học Giao thơng Vận tải tận tình hướng dẫn suốt q trình nghiên cứu hồn thiện luận văn; Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến tồn thể q Thấy, Cơ giáo mơn Cầu Hầm Khoa Cơng trình - Trường Đại học Giao thơng Vận tải tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian học tập, làm sở cho trình nghiên cứu hoàn thiện luận văn Tác giả xin cảm ơn tập thể Ban giám hiệu, Phòng đào tạo đại học sau đại học - Trường Đại học Giao thông Vận tải giúp đỡ, tạo điều kiện học tập, nghiên cứu để khóa học Cao học K18 hồn thành Và chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình Cơ quan, Gia đình Bạn bè suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn; Trong khuôn khổ luận án Thạc sỹ khoa học kỹ thuật với vốn thời gian hạn chế trình độ thân hạn hẹp chắn chưa đáp ứng cách đầy đủ vấn đề đặt Tác giả xin chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp quý Thầy, Cô giáo, bạn Học viên Đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2012 Tác giả Nguyễn Đức Nhân HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG MỤC LỤC MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu 5 Phương pháp nghiên cứu Kết cấu luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG KẾT CẤU NHỊP THİ CÔNG NHANH 1.1 Các dạng kết cấu nhịp thi công nhanh áp dụng giới 1.2 Các dạng kết cấu nhịp thi công nhanh áp dụng Việt Nam 14 1.3 Triển vọng áp dụng dạng kết cấu nhịp thi công nhanh Việt Nam 19 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC DẠNG KẾT CẤU NHỊP ĐIỂN HÌNH THİ CƠNG NHANH 21 2.1 Dạng mặt cắt ngang dầm thép liên hợp dạng I (cầu Panel dạng I) 21 2.1.1 Đặc điểm cấu tạo 21 2.1.2 Vật liệu 25 2.2 Dạng mặt cắt ngang dầm hộp thép 29 2.2.1 Đặc điểm cấu tạo 29 2.2.2 Yêu cầu vật liệu 36 2.3 Ngun lý tính tốn thiết kế 36 2.3.1 Ngun lý tính tốn thiết kế cầu dầm I Panel 36 2.3.2 Ngun lý tính tốn thiết kế cầu dầm hộp thép 43 2.4 Công nghệ thi công 59 2.4.1 Công nghệ thi công cầu dầm I Panel 59 2.4.2 Công nghệ thi công cầu dầm hộp thép 59 2.5 Phân tích ưu nhược điểm dạng kết cấu nhịp thi công nhanh 60 2.5.1 Ưu điểm 60 2.5.2 Nhược điểm 62 2.5.3 So sánh thời gian thi công gián đoạn giao thông 63 HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC DẠNG KẾT CẤU NHỊP THI CÔNG NHANH CHO CÁC CẦU VƯỢT TRONG NÚT GIAO TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 64 3.1 Nghiên cứu đánh giá việc ứng dụng dạng kết cấu nhịp thi công nhanh cho Nút giao Hàng Xanh 64 3.1.1 Hiện trạng giao thông nút giao Hàng Xanh 64 3.1.2 Tính thích hợp phương án cầu Vượt nhẹ thi công nhanh phương án tổ chức giao thông 65 3.2 Nghiên cứu đánh giá việc ứng dụng dạng kết cấu nhịp thi công nhanh cho Nút giao Cây Gõ (nút giao đường 3/2, Hồng Bàng, Minh Phụng) 85 3.2.1 Hiện trạng giao thông nút giao Cây Gõ 85 3.2.2 Giải pháp cải tạo nút giao 88 3.3 Đánh giá tiêu hai dạng kết cấu nhịp thi công nhanh kết cấu BTCT thông thường 96 3.3.1 Về tiêu kinh tế, kỹ thuật 96 3.3.2 Các tiêu khác 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, tình trạng ùn tắc giao thông đô thị lớn nước ta ngày tăng, rõ hai thành phố lớn Hà Nội Tp Hồ Chí Minh Việc chống ùn tắc giao thơng việc làm cấp bách đặc biệt nút giao lớn Bên cạnh nhiều phương án thực như: mở rộng đường, bố trí đèn tín hiệu giao thông, phân không mang lại hiệu đáng kể giải pháp xây dựng cầu vượt (cầu vượt giao thông cầu vượt bộ) phát huy tác dụng việc giải giao thông đô thị Cầu vượt nhẹ nhiều nước giới sử dụng, thường có kết cấu phần dầm thép kết cấu móng cọc cọc đúc sẵn thi cơng theo cơng nghệ ép cọc vít thi công theo công nghệ ép xoắn, số lượng cọc ít, thi công nhanh đặc biệt không gây tiếng ồn rung động ảnh hưởng đến người dân sinh sống xung quanh Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng dạng kết cấu nhịp thi công lắp ghép nhanh, hạn chế tĩnh không, giảm ảnh hưởng trình thi cơng, giá thành rẻ điều cần thiết việc giải toán ùn tắc giao thông đặc biệt nút giao lớn Xuất phát từ quan điểm đó, với khn khổ luận văn tốt nghiệp cao học với hướng dẫn tận tình Thầy PGS.TS Nguyễn Ngọc Long, Học viên mạnh dạn chọn đề tài: "Nghiên cứu ứng dụng dạng kết cấu nhịp điển hình thi công nhanh đô thị lớn" Các vấn đề nghiên cứu luận văn bao gồm: - Giới thiệu tổng quan dạng kết cấu nhịp thi công nhanh áp dụng trên giới Việt Nam - Phân tích, đánh giá dạng kết cấu nhịp điển hình thi cơng nhanh - Nghiên cứu ứng dụng dạng kết cấu nhịp thi công nhanh cho cầu vượt nút giao Thành phố Hồ Chí Minh Đánh giá sơ tiêu kinh tế, kỹ thuật phương án kết cấu nhịp Đề tài dừng mức độ phân tích hai dạng kết cấu nhịp điển hình là: cầu dầm thép liên hợp dạng I (cầu Panel) cầu dầm hộp thép Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu số dạng kết cấu nhịp cầu thi cơng nhanh đáp ứng tiêu chí thị lớn như: thời gian thi công nhanh, hạn chế tĩnh không (chiều cao dầm thấp), thi HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG công điều kiện chật hẹp, giảm chi phí đền bù giải phóng mặt Ngồi giá thành hợp lý mà vừa đảm bảo tính mỹ quan cho thị Đối tượng nghiên cứu Các dạng kết cấu nhịp cầu thi công nhanh như: cầu dầm thép liên hợp liên tục dạng panel – dầm I, cầu dầm hộp thép liên hợp bêtông Phạm vi nghiên cứu Kết cấu nhịp cầu thép liên hợp dạng I giản đơn liên hợp với bêtông mặt cầu lắp ghép, chiều cao dầm chủ từ 390~1200mm, chiều dài nhịp từ 15~40m Kết cấu nhịp dầm hộp thép liên hợp với bêtơng có chiều dài nhịp từ 20~100m (đối với nhịp giản đơn), từ 30~140m (đối với nhịp cầu liên tục) Ngồi dầm hộp thép có mặt cầu trực hướng có chiều dài nhịp từ 70~120m (đối với nhịp giản đơn), từ 100~250m (đối với nhịp cầu liên tục) Phương pháp nghiên cứu Giới thiệu chi tiết dạng kết cấu nhịp cầu (dầm, mố, trụ, móng cọc); ngun lý thiết kế, tính tốn; phân tích ưu nhược điểm so với dạng kết cấu nhịp BTCT thơng thường Từ đề xuất áp dụng cho cầu vượt nút giao lớn thành phố Hồ Chí Minh Kết cấu luận văn Chương 1: Tổng quan dạng kết cấu nhịp thi cơng nhanh Chương 2: Phân tích, đánh giá dạng kết cấu nhịp thi công nhanh Chương 3: Nghiên cứu ứng dụng dạng kết cấu nhịp thi công nhanh cho cầu vượt nút giao thành phố Hồ Chí Minh Kết luận kiến nghị HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG KẾT CẤU NHỊP THİ CÔNG NHANH 1.1 Các dạng kết cấu nhịp thi công nhanh áp dụng giới  Cầu dầm thép liên hợp dạng I (cầu Panel) Cầu dầm thép liên hợp dạng I (cầu Panel) kết cấu cầu nhẹ sử dụng đô thị áp dụng rộng rãi nước phát triển Cầu panel có kết cấu mảnh, phù hợp cho không gian chật hẹp nên không làm ảnh hưởng đến mỹ quan thành phố Kết cấu loại cầu vượt nhẹ nhiều nước giới sử dụng, thường có kết cấu phần dầm thép dầm bê tông tiền chế, kết cấu phần (mố, trụ) đúc sẵn xưởng, kết cấu móng cọc cọc đúc sẵn thi cơng theo cơng nghệ ép cọc vít thi cơng theo cơng nghệ ép xoắn, số lượng cọc Tiêu biểu số cầu Nhật Bản, Hàn Quốc, No Tosu Bridge No 12 Mitsuyoshi Ramp Bridge Thống kế cơng trình cầu panel xây dựng từ năm 2003 - 2010 No Khu vực Thời gian hoàn thành Tên cơng trình cầu Chiều dài cầu (m) Sơ đồ nhịp (m) Khổ cầu (m) Chiều cao dầm(m) Khối lượng thép(t) Nhật Bản 2003.10 Kimitsu L-8 13.6 13.0 5.8 0.900 21.8 2004.02 Tosu 39.8 12.2+18.0+9.2 4.6 0.390 45.9 2005.12 Kimitsu East 38.0 2@18.4 7.6 0.912 95.2 2006.10 Hatta No.3 30.0 29.3 5.2 0.912 50.6 2007.06 Shimohagi 23.4 22.74 11.0 0.912 75.0 nd HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG 2007.12 Tomari 55.0 2@27.0 11.0 0.900 223.5 2008.03 Tsukigi 44.0 2@21.3 10.0 0.800 102.2 2008.03 Mitsuyoshi ramp 2x 197.0 20.0~28.0 6.5 ~13.9 0.800 ~0.912 1150.6 2009.02 Nobuta 42.2 2@20.7 10.7 0.900 118.7 10 2009.09 Henbetsu 51.1 2@25.0 6.2 0.900 77.6 11 2009.09 Nehazu 84.6 27.8+28.2+27.5 3.8 0.900 78.1 12 2009.10 Magata x 21.5 x 20.8 10.7 0.912 123.2 13 2010.01 Kawada 26.4 25.7 6.2 0.912 51.5 14 Plannin g Phase Maibara 29.0 28.3 22.4 1.000 208.7 15 Ditto Kinaushi 32.9 32.0 10.7 1.000 113.8 16 Ditto No.16 32.3 31.4 12.9 1.000 163.7 17 Ditto Toyosawa 133.0 35.1+2@30.5+35 15.8 0.600 ~0.900 693.8 18 Ditto Kusunoki 232.9 35.3+2@34.4+31 1+39.2+28.9+28.2 14.8 0.700 ~1.100 1005.3  Cầu liên hợp dầm giàn - Prestressed Composite Truss girder (PCT type) Cầu liên hợp PCT xuất phát từ ý tưởng thiết kế kết cấu lai với trọng lượng nhẹ khả vượt nhịp lớn (70-80m), tính kinh tế cao, thời gian thi cơng ngắn, sản xuất hàng loạt Đặc biệt dạng cầu áp dụng cho cầu cong hiệu mà kết cấu dầm đúc sẵn khác khó thực Phối cảnh cầu liên hợp PCT HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Mặt cắt ngang điển hình cầu: Ưu nhược điểm: HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mức độ phục vụ nút sau bố trí cầu vượt GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Khi bố trí theo hướng hệ số khả phục vụ giảm: + Vị trí 1: 23% từ 1,03 xuống 0,79 mức độ phục vụ tăng từ mức F lên mức D (2 mức) + Vị trí 2: 37% từ 1,22 xuống 0,76 mức độ phục vụ tăng từ mức F lên mức D (2 mức) Không ảnh hưởng tới quy hoạch tuyến metro 3a Thời gian khai thác cầu phụ thuộc vào quy hoạch nút giao Sự phù hợp với quy hoạch Ảnh hưởng đến cơng trình văn hóa mỹ quan khu vực - Cầu bố trí sau lưng tượng đài Lê Lợi (cách tương đối xa:17m) khơng gây ảnh hưởng tới cơng trình văn hóa Bố trí cầu vượt có tổng bề rộng 6,5m đảm bảo thơng thống, mỹ quan khu vực Giá thành Tổng mức đầu tư: 114 tỷ Suất đầu tư: 45 triệu /m2 Mặt cầu vượt phương án HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 93 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Bố trí chung cầu vượt phương án Mặt cắt ngang đường 3/2 Để đảm bảo khả thông hành mặt đường lại đề xuất mở rộng 1m lần vào lề HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 94 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Mặt cắt ngang đường Hồng Bàng Để đảm bảo khả thơng hành mặt đường cịn lại đề xuất mở rộng 2m lần vào lề HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 95 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG 3.3 Đánh giá tiêu hai dạng kết cấu nhịp thi công nhanh kết cấu BTCT thơng thường Để có sở cho việc đánh giá tiêu hai phương án kết cấu nhịp, Học viên lấy cơng trình cầu Rạch Tôm, địa điểm huyện Nhà Bè, thành phố Hồ Chí Minh 3.3.1 Về tiêu kinh tế, kỹ thuật a) Phương án kết cấu nhịp  Phương án kết cấu  Sơ đồ nhịp + Trong phương án kết cấu sơ đồ nhịp chọn vừa đủ đáp ứng tĩnh không thông thuyền tương đương sông cấp V (tĩnh cao H=4m, tĩnh ngang B=25m) + Sơ đồ nhịp phương án kết cấu sau: 24,54m+3x33m+24,54m, tổng chiều dài tồn cầu tính đến mép sau tường mố là: L=150,38m  Kết cấu nhịp + KCN gồm nhịp giản đơn: nhịp dầm I 33m BTCT cường độ 50MPa dự ứng lực căng trước cao 1,4m, nhịp biên dầm I 24,54m BTCT cường độ 50MPa dự ứng lực căng trước cao 1,14m Mặt cắt ngang gồm dầm, khoảng cách tim dầm chủ 1,65m Dầm ngang BTCT cường độ 35MPa đổ chỗ Bản mặt cầu BTCT cường độ 35MPa đổ chỗ dày 18cm tạo liên tục nhiệt + Lớp phủ mặt cầu BTN hạt mịn dày 5(cm), lớp phòng nước dạng dung dịch màng phun + Gờ lan can lề hành BTCT cường độ 30 MPa, cột lan can tay vịn thép mạ kẽm + Bố trí nước mặt cầu ống nhựa PVC dọc theo mép lan can  + Gối cầu dùng loại gối cao su cốt thép cho tất nhịp + Bố trí chiếu sáng cầu chiếu sáng cảnh giới đường thủy cầu Kết cấu mố trụ HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 96 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP + GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Kết cấu mố: - Mố có dạng thân trụ BTCT cường độ 35 MPa đổ chỗ, không chịu tác dụng áp lực đẩy ngang - Móng mố : mố gồm 10 cọc ống thép dạng vít đường kính 0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sâu vào lớp sét màu nâu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m), số SPT N=36 + Kết cấu trụ: - Trụ đặc thân cột dày 1,2m BTCT cường độ 35 MPa đổ chỗ - Móng trụ nhịp thơng thuyền (T2, T3): trụ gồm cọc ống thép đường kính D0,8m, chiều dài cọc dự kiến L=50m/cọc, mũi cọc hạ sâu vào lớp sét màu nâu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m) SPT N=49 - Móng hai trụ biên (T1, T4) : trụ gồm 10 cọc ống thép đường kính D0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sâu vào lớp sét màu nâu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m) SPT N=36  Nhận xét phương án: Phương án có ưu điểm cơng nghệ thi công đơn giản tương đối quen thuộc; kinh phí xây dựng thấp Tuy nhiên, phương án có tồn định mặc tổng thể kiến trúc Bố trí chung cầu phương án HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG  Phương án kết cấu  Sơ đồ nhịp Sơ đồ nhịp chọn dựa định hướng sau: + Giảm chiều cao kiến trúc kết cấu nhịp + Tĩnh không thông thuyền tương đương sông cấp V (tĩnh cao H=4m, tĩnh ngang B=25m) + Từ định hướng trên, sơ đồ nhịp phương án kết cấu sau: 25 m+33m+34m+33m+25m, tổng chiều dài tồn cầu tính đến mép sau tường mố là: L=152,22m  Kết cấu nhịp + Nhịp thông thuyền có chiều dài 34m, nhịp biên có chiều dài 33m 25m dầm thép dạng panel liên hợp BTCT, thi công theo phương pháp cẩu lắp tổ hợp gồm dầm Chiều cao dầm thay đổi theo nhịp 34m 33m có chiều cao dầm 1,0m, nhịp 25m có chiều cao dầm 0,9m Mặt cắt ngang gồm dầm I thép liên hợp dạng panel, khoảng cách tim dầm chủ 1,65m Loại kết cấu nhịp dạng dầm thép Panel có dầm ngang vi trí đầu dầm bê tơng cốt thép hình chữ I Bản mặt cầu BTCT cường độ 35MPa đổ chổ dày 16cm Kết cấu nhịp dầm thép dạng panel HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 98 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG liên tục hóa thi cơng xong bê tông dầm ngang mặt cầu (liên tục giai đoạn có hoạt tải tác dụng) + Lớp phủ mặt cầu BTN hạt mịn dày 5(cm), lớp phòng nước dạng dung dịch màng phun + Gờ lan can lề hành BTCT cường độ 30 MPa, cột lan can tay vịn thép mạ kẽm + Khe co giãn: dùng khe co giãn cao su + Bố trí nước mặt cầu ống nhựa PVC dọc theo mép lan can  + Gối cầu dùng loại gối chậu tất nhịp + Bố trí chiếu sáng cầu chiếu sáng cảnh giới đường thủy cầu Kết cấu mố trụ + Kết cấu mố: - Mố có dạng thân trụ BTCT cường độ 35 MPa đổ chỗ, khơng chịu tác dụng áp lực đẩy ngang - Móng mố: mố gồm cọc ống thép dạng vít đường kính 0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sâu vào lớp sét màu nâu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m) + Kết cấu trụ: - Trụ đặc thân hẹp dày 1,2m BTCT cường độ 35 MPa đổ chỗ - Móng trụ nhịp thơng thuyền (T2, T3): trụ gồm cọc ống thép đường kính D0,8m, chiều dài cọc dự kiến L=50m/cọc, mũi cọc hạ sâu vào lớp sét màu nâu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m) - Móng hai trụ biên (T1, T4) : trụ gồm cọc ống thép đường kính D0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sâu vào lớp sét màu nâu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m)  Nhận xét phương án: Phương án có ưu điểm thuận lợi q trình thi công, đặc biệt thời gian thi công nhanh, nhịp thông thuyền lớn, chiều cao kiến trúc thấp đảm bảo tính thẩm mỹ HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 99 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Bố trí chung cầu phương án  Phương án kết cấu  Sơ đồ nhịp Sơ đồ nhịp chọn dựa định hướng sau: + Thỏa mãn tĩnh không thông thuyền cho sông Rạch Tôm theo quy hoạch phát triển giao thông thủy nội địa (tĩnh cao H=3,5(4)m, tĩnh ngang ≥25m) + Hai trụ nhịp thông thuyền đặt lên bờ để tạo thuận lợi q trình thi cơng cầu an tồn giao thông thủy + Từ định hướng trên, sơ đồ nhịp phương án kết cấu sau: 45m + 60m +45m, tổng chiều dài tồn cầu tính đến mép sau tường mố là: HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 100 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG L=153,35m  Kết cấu nhịp + Gồm nhịp liên tục dầm hộp thép bố trí theo sơ đồ 45m+60m+45m, thi công theo phương pháp lắp ghép trụ tạm Mặt cắt ngang dạng hộp, thành hộp thẳng đứng, bề rộng mặt ngồi đáy hộp khơng đổi Chiều cao hộp không thay đổi h=1,8m + Lớp phủ mặt cầu BTN hạt mịn dày 5(cm), lớp phòng nước dạng dung dịch màng phun + Gờ lan can lề hành BTCT cường độ 30 MPa, cột lan can tay vịn thép mạ kẽm + Khe co giãn: dùng khe co giãn cao su + Bố trí nước mặt cầu ống nhựa PVC dọc theo mép lan can  + Gối cầu dùng loại gối chậu cho tất nhịp + Bố trí chiếu sáng cầu chiếu sáng cảnh giới đường thủy cầu Kết cấu mố trụ + Kết cấu mố: - Mố có dạng thân trụ BTCT cường độ 35 MPa đổ chỗ, không chịu tác dụng áp lực đẩy ngang - Móng mố: mố gồm cọc ống thép dạng vít đường kính 0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sâu vào lớp sét màu nâu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m) + Kết cấu trụ: - Trụ đặc thân hẹp dày 1,2m BTCT cường độ 35 MPa đổ chỗ - Móng trụ: trụ gồm 12 cọc ống thép đường kính D0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=50m/cọc, mũi cọc hạ sâu vào lớp sét màu nâu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m) HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 101 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Bố trí chung cầu phương án b) So sánh lựa chọn phương án kết cấu cầu Phân tích ưu nhược điểm phương án Phương án Ưu điểm Nhược điểm - Công nghệ thi cơng đơn - Có hạn chế định tổng thể kiến trúc giản tương đối quen - Dầm I33m I24,54m sơ đồ nhịp thuộc Phương án 1: HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 102 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Phương án BTCT DƯL - Sơ đồ nhịp: - 24,54 + 3x33 + 24,54 - Tổng chiều dài cầu: 150m Ưu điểm Nhược điểm - Công tác tu, bảo - Không thuận lợi q trình thi cơng dưỡng đơn giản phần việc đảm bảo an lớn kết cấu bê tơng tồn giao thơng thủy - Tiến độ thi công trụ nhịp thông thuyền kéo dài thi công đồng thời trụ - Chỉ tiêu giá thành 1m2 mặt cầu: - ~ 30,1 triệu đồng/m2 - Kinh phí: 116,28 tỷ (xây dựng sau thuế) - Xác xuất va tàu lớn phương án - Tính thẩm mỹ hạn chế, chiều dài nhịp ngắn, tính thơng thốn - Có chiều dài nhịp thơng - Ít thuận lợi q thuyền tương đối lớn đối trình thi cơng Dầm thép I liên hợp việc đảm bảo an tồn với sơng cấp V BTCT dạng Panel có giao thơng thủy chiều dài dầm 34m, 33m, - Biện pháp thi công kết cấu nhịp đơn giản - Tiến độ thi công trụ 25m nhịp thông thuyền kéo - Xác xuất va tàu thấp Sơ đồ nhịp: dài thi phương án 25 + 33 + 34 + 33 + 25 cơng đồng thời trụ - Tính thẩm mỹ tính thơng Tổng chiều dài cầu: 152m thống cao phương Chỉ tiêu giá thành án 1m2 mặt cầu: - Kết cấu nhịp sử dụng ~ 31,5 triệu đồng/m2 thép chịu thời tiết nên Kinh phí: 126,85 tỷ (xây công tác tu bảo dựng sau thuế) dưỡng đơn giản tốn Phương án 2: - - - Có trọng lượng kết cấu nhẹ, phù hợp với địa chất yếu khu vực xây dựng cơng trình - Thời gian thi cơng nhanh phương án HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 103 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Phương án Phương án 3: - Dầm hộp thép liên tục - Sơ đồ nhịp: Ưu điểm Nhược điểm - Biện pháp thi công đơn - Chiều cao kiến trúc lớn dẫn đến chiều dài cầu giản phù hợp với đường đầu cầu lơn nhà thầu Việt Nam - Tính thẩm mỹ cao, thơng - Q trình thi cơng phải bố trí thêm trụ tạm thống - Tổng chiều dài cầu: 148m nhịp - Thuận lợi trình - Chỉ tiêu giá thành thi công trụ số lượng 1m2 mặt cầu: trụ phương án - 45 + 60 + 45 - ~ 31,7 triệu đồng/m2 phương án 2, đồng thời trụ nằm sát bờ - Kinh phí: 117,94 tỷ (xây dựng sau thuế) - Xác xuất va tàu thấp phương án - Công tác tu, bảo dưỡng đơn giản dầm sử dụng thép chịu thời tiết c) Đánh giá, kiến nghị phương án kết cấu Đánh giá phương án kết cấu theo bảng sau Chỉ tiêu PA PA2 PA Thi công, tu A A(+) A Thời gian xây dựng B A(+) C Kiểu dáng kiến trúc B A(-) Khai thác an toàn A(+) A(+) A(+) Tổng chi phí xây dựng (116,28 tỷ) (Sau thuế) (126,85 tỷ) (117,94 tỷ) Kiến nghị x A(+) Ghi chú: A tốt, B thường, C có nhiều nhược điểm, D so với PA khác Kiến nghị phương án kết cấu Qua phân tích đánh giá trên, đảm bảo mặt kỹ thuật chi phí xây dựng thấp xem xét phương án kết cấu để đầu tư xây dựng, xem xét đến tính thẩm mỹ tính thơng thống tồn kiến trúc tổng quan cầu mà khơng hạn chế mặt chi phí xây dựng xem xét phương án kết cấu để đầu tư xây dựng Tuy nhiên, xem HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 104 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG xét đến tính thẩm mỹ, thời gian thi cơng, chi phí xây dựng … phương án kết hợp nhiều ưu nên Tư vấn dự án kiến nghị chọn phương án kết cấu làm phương án chọn 3.3.2 Các tiêu khác - Kết cấu nhịp dầm thép tái sử dụng, tháo vị trí này, sau sửa chữa theo yêu cầu tiếp tục lắp vào vị trí khác để tái sử dụng - Giảm thiểu ô nhiễm tài nguyên môi trường HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 105 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Thông qua đề tài đề xuất thêm số kết cấu nhịp thép có kết cấu mảnh, cường độ cao phù hợp với địa chất đất yếu thành phố Hồ Chí Minh Trong phạm vi đề tài dừng lại việc nghiên cứu áp dụng cho nút giao lớn Hàng Xanh Cây Gõ, áp dụng dạng kết cấu nhịp nêu vào nút giao đồng mức khu vực nội thành khác dễ xảy ùn tắc thời điểm lưu lượng phương tiện tăng cao Hoàn thiện triết lý tính tốn, thiết kế dầm hộp thép, dạng kết cấu có khả vượt nhịp cao thích hợp với dạng cầu cong thị Nghiên cứu, đề xuất thêm số dạng kết cấu nhịp có tính mỹ quan thị độ bền cao HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 106 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồ sơ thiết kế cầu vượt nút giao Thái Hà – Chùa Bộc Hồ sơ thiết kế cầu vượt nút giao Nguyễn Chí Thanh – Láng Hồ sơ thiết kế cở sở cầu Rạch Tơm – Huyện Nhà Bè, Tp Hồ Chí Minh Dự án đầu tư xây dựng cầu Vượt nhẹ nút giao Hàng Xanh Dự án đầu tư xây dựng cầu Vượt nhẹ nút giao Cây Gõ HỌC VIÊN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 107