So sánh các dạng mặt cắt cầu đường bộ trên cao trong thành phố,luận văn thạc sỹ xây dựng cầu hầm

Trang 1-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 TS.Nguyễn Quốc Hùng – Trường Đại học Giao thông Vận tải - sở II tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu hoàn thiện luận văn; Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn đến tồn thể q Thầy, Cơ giáo mơn Cầu Hầm Khoa Cơng trình - Trường Đại học Giao thông Vận tải tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian học tập, làm sở cho q trình nghiên cứu hồn 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 K20.1 hoàn thành Và chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình Cơ quan, Gia đình Bạn bè suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn; Trong khn khổ luận án Thạc sỹ khoa học kỹ thuật với vốn thời gian hạn chế trình độ thân cịn 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 q Thầy, Cơ giáo, bạn Học viên Đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 04 năm 2014 Tác giả Trần Hữu Thi Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 2-MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài 10 Đối tượng nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu 11 Phương pháp nghiên cứu 11 Kết cấu luận văn 11 Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG MẶT CẮT NGANG CẦU ĐƯỜNG BỘ TRÊN CAO TRONG THÀNH PHỐ .12 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC DẠNG MẶT CẮT NGANG CẦU ĐƯỜNG BỘ TRÊN CAO TRONG THÀNH PHỐ ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI 12 1.1.1 Ý nghĩa, vai trò hệ thống cầu đường cao thành phố 12 1.1.2 Các dạng mặt cắt ngang cầu áp dụng cho cơng trình cầu cao thành phố giới 15 1.1.3 Xu hướng xây dựng tuyến đường cao Việt Nam .17 1.2 ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC DẠNG MẶT CẮT NGANG CẦU 19 1.2.1 Dầm Super-T 20 1.2.2 Dầm mặt cắt chữ T 21 1.2.3 Dầm mặt cắt chữ I 22 1.2.4 Dầm hộp 23 1.2.5 Dầm rỗng 24 Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 3-1.2.6 Dầm thép liên hợp bê tông mặt cầu lắp ghép 25 1.2.7 Cầu dầm thép liên hợp dạng I (cầu Panel) 26 1.2.8 Dầm hộp thép 27 1.2.9 Dầm thép liên hợp tơn lượn sóng bê tơng 28 1.2.10.Dầm bê tông cốt thép dự ứng lực hai dầm biên 29 1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 29 Chương PHÂN TÍCH CÁC DẠNG MẶT CẮT NGANG CẦU ĐƯỜNG BỘ TRÊN CAO 31 2.1 DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC SUPER T 31 2.1.1 Đặc điểm cấu tạo dầm Super-T .32 2.1.2 Công nghệ thi công kết cấu nhịp 33 2.1.3 Phân tích tính mỹ quan 34 2.1.4 Nhận xét kết luận .36 2.2 DẦM BẢN RỖNG BTCT DỰ ỨNG LỰC ĐỔ TẠI CHỖ 37 2.2.1 Đặc điểm cấu tạo .38 2.2.2 Công nghệ thi công kết cấu nhịp .40 2.2.3 Phân tích tính mỹ quan .43 2.2.4 Nhận xét kết luận 44 2.3 DẦM HỘP BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC 44 2.3.1 Đặc điểm cấu tạo .44 2.3.2 Công nghệ thi công kết cấu nhịp .47 2.3.3 Phân tích tính mỹ quan .48 2.3.4 Nhận xét kết luận 48 2.4 DẦM THÉP LIÊN HỢP DẠNG I (CẦU PANEL) 49 2.4.1 Đặc điểm cấu tạo 49 2.4.2 Công nghệ thi công kết cấu nhịp 54 Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 4-2.4.3 Phân tích mặt mỹ quan 55 2.4.4 Nhận xét kết luận 55 2.5 DẠNG MẶT CẮT NGANG DẦM HỘP THÉP 56 2.5.1 Đặc điểm cấu tạo 56 2.5.2 Phân tích tính mỹ quan 62 2.5.3 Nhận xét kết luận 62 Chương SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA CÁC DẠNG MẶT CẮT NGANG 63 3.1.SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU VỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT, TÍNH MỸ QUAN63 3.1.1 So sánh điều kiện biện pháp thi công 63 3.1.2 So sánh chi phí xây dựng cơng trình 64 3.1.3 So sánh tính mỹ quan, kiến trúc 65 3.1.4 So sánh mặt tu, bảo dưỡng, sửa chữa 66 3.2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÁC DẠNG MẶT CẮT CẦU TRÊN CAO TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 67 3.2.1 Tổng quan dự án 68 3.2.2 Xác định mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu dự án 69 3.2.3 Các quy trình, quy phạm áp dụng .70 3.2.4 Tổng quan mạng lưới giao thông khu vực 70 3.2.5 Những quy hoạch có liên quan khu vực dự án 73 3.2.6 Sự cần thiết đầu tư – xây dựng cơng trình 74 3.2.7 Đề xuất quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật .75 3.2.8 Các giải pháp thiết kế 77 3.2.9 Đề xuất phương án tuyến 79 Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 5-3.2.10 Lựa chọn phương án kết cấu nhịp 79 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 KẾT LUẬN 84 KIẾN NGHỊ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU TIẾP 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 6-DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTCT : bê tông cốt thép DUL : dự ứng lực BTCTƯST : bê tông cốt thép ứng suất trước KCN :kết cấu nhịp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thống kê số cơng trình cầu cao giới 16 Bảng 2.1: Thống kê kích thước dầm Super-T…………………………… 33 Bảng 2.2: Các thông số dầm rỗng .39 Bảng 2.3:So sánh hai phướng án mặt cắt ngang dầm hộp……………………………45 Bảng 2.4: Chiều dài nhịp hợp lý thiết kế dầm hộp……………………………… 58 Bảng 3.1:Lựa chọn công nghệ thi công cho kết cấu nhịp điều kiện thành phố……………………………………………………………………………………………63 Bảng 3.2:Các tiêu đánh giá, so sánh phương án thi công……… 64 Bảng 3.3: So sánh giá thành xây dựng 1m2 cầu……………………………… 65 Bảng 3.4: Bảng thống kế chiều dài nhịp chiều cao dầm……………………… 66 Bảng 3.5: Quy mô đường nội đô trùng cắt tuyến dự án………….71 Bảng 3.6: Lựa chọn phương án bề rộng cầu theo tiêu chuẩn hành………75 Bảng 3.7: Đề xuất phạm vi áp dụng dạng kết cấu nhịp…………………… 82 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cầu Varachha Surat - Ấn Độ…………………………………………………13 Hình 1.2: Cầu Aiims, Delhi - Ấn Độ…………………………………………………….13 Hình 1.3: Rama IX Flyover Bridge, Thailand…………………………………………14 Hình 1.4: Thai – Belgium Flyover Bridge, Thailand…………………………………14 Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 7-Hình 1.5: Srinakarin Flyover Bridge…………………………………………………….15 Hình 1.6: Muslim Town Flyover Bridge – Pakistan………………………………… 15 Hình 1.7: Cầu vượt nút giao Thái Hà – Chùa Bộc (Hà Nội)…………………………17 Hình 1.8: Cầu vượt nút giao Hàng Xanh (Thành phố Hồ Chí Minh)……………… 18 Hình 1.9: Dầm Super T đúc cơng trường…………………………………….20 Hình 1.10: Dầm T đúc cơng trường………………………………………… 21 Hình 1.11: Dầm I đúc cơng trường……………………………………………22 Hình 1.12: Mặt cắt ngang dầm hộp…………………………………………………… 23 Hình 1.13: Dầm rỗng đúc sẵn……………………………………………………….24 Hình 1.14: Dầm rỗng đổ chỗ…………………………………………………….25 Hình 1.15: Cấu tạo dầm thép liên hợp bê tơng cơt thép lắp ghép………………25 Hình 1.16: Cầu panel thi cơng xong……………………………………… 26 Hình 1.17: Dầm hộp thép thi cơng xong…………………………………… 27 Hình 1.18:Mơ dầm thép tơn lượn sóng bê tơng………………………… 28 Hình 1.19: Mơ dầm bê tơng hai dầm biên………………………………………29 Hình 2.1: Mặt cắt ngang cầu sử dụng dầm Super T………………………………… 32 Hình 2.2: Dầm Super-T có khấc đầu dầm……………………………………………32 Hình 2.3: Thi cơng nhịp dầm Super-T giá ba chân…………………………….34 Hình 2.4: Mơ dầm Super T bị chiếu sáng………………………………….35 Hình 2.5:Cầu Chà Và đại lộ Đơng Tây……………………………………………36 Hình 2.6: Mặt cắt ngang điển hình dùng dầm rỗng đổ chỗ…………………38 Hình 2.7: Sơ đồ thi công đổ bê tông đà giáo di động……………………………40 Hình 2.8: Cơng nghệ thi cơng đổ bê tơng chỗ đà giáo di động…………….41 Hình 2.9: Hình biện pháp tổ chức thi công đà giáo cố định……………………42 Hình 2.10:Phối cảnh dầm rỗng……………………………………………… 43 Hình 2.11: Dầm hộp có hai hộp………………………………………………………….45 Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 8-Hình 2.12: Mặt cắt ngang dầm hộp đơn BTCT DUL…………………………………46 Hình 2.13: Thi cơng theo cơng nghệ đúc đẩy………………………………………… 47 Hình 2.14: Cấu tạo dầm I liên hợp 49 Hình 2.15: Cầu vượt nút giao Thái Hà – Láng Hạ 50 Hình 2.16: Các phần I liên hợp 51 Hình 2.17: Kích thước chi tiết dầm I…………………………………………………….52 Hình 2.18: Mặt dầm thép I…………………………………………………………52 Hình 2.19: Bố trí dầm ngang 53 Hình 2.20: Chi tiết liên kết dầm ngang 53 Hình 2.21: Bố trí đinh neo 54 Hình 2.22: Sơ đồ tổ chức thi công kết cấu nhịp 54 Hình 2.23: Dầm hộp thép liên hợp bê tơng cốt thép…………………………… 56 Hình 2.24: Cầu dầm hộp thép…………………………………………………………….57 Hình 2.25: Vị trí liên kết đỉnh trụ……………………………………………………… 57 Hình 2.26: Các phần tử chuyển hướng hộp………………………………….61 Hình 3.1: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp bố trí dầm Super T……………………………80 Hình 3.2: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm hộp……………………………………… 81 Hình 3.3: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm rỗng………………………………….81 Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 9-PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, tình trạng ùn tắc giao thông tải hệ thống mạng lưới đường đô thị lớn nước ta ngày tăng.Trong đó, ta rõ hai thành phố lớn Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh Việc chống ùn tắc đảm bảo khả thông hành hệ thống giao thông việc làm cấp bách cho phát triển thành phố lớn Bên cạnh nhiều phương án thực mở rộng đường, bố trí đèn tín hiệu giao thơng, phân làn, đổi làm, học thời gian gần cơng trình cầu vượt tạm nhẹ thép xây dựng bước đầu mang lại hiệu định việc ùn tắc giao thơng Nhưng biện pháp tạm thời, khơng mang tính lâu dài để theo kịp tốc độ phát triển thành phố Vì vậy, để tạo tiền đề cho phát triển lâu dài, ổn định có tính bền vững cần phát triển mạng lưới giao thơng hồn chỉnh, thơng suốt, mạng lưới giao thông phải mạch máu cho phát triển kinh tế quốc dân Theo kinh nghiệm nước giới giải pháp xây dựng tuyến đường cao phát huy tác dụng việc giải giao thông cho thành phố lớn giới Cầu đường cao nhiều thành phố lớn giới xây dựng, mang lại nhiều kết tích cực, khơng giải tình trạng ùn tắc giao thơng phức tạp mà cịn nâng cao khả vận chuyển hành khách hàng hóa, thúc đẩy phát triển thành phố vùng phụ cận.Hiện có nhiều loại kết cấu nhịp áp dụng cho cơng trình cầu dầm thép, dầm bê tông cốt thép dự ứng lực (dầm rỗng, dầm hộp, dầm Super T, ) Vì việc so sánh dạng mặt cắt ngang cầu đường cao thành phố dựa tiêu kinh tế - kỹ thuật, để từ lựa chọn loại mặt cắt ngang phù hợp vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chung, vừa phù hợp với điều kiện thi cơng chật hẹp, khó khăn thành phố mà cịn cơng trình đảm bảo tính mỹ quan, góp phần vào khơng gian thị chung thành phố cần thiết cấp bách Xuất phát từ quan điểm đó, với khuôn khổ luận văn tốt nghiệp cao học với hướng dẫn tận tình Thầy TS Nguyễn Quốc Hùng, học viên mạnh dạn chọn đề tài: "So sánh Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 10-dạng mặt cắt cầu đường cao thành phố" để tiến hành nghiên cứu để từ đưa giải pháp tối ưu việc lựa chọn dạng mặt cắt cầu thành phố cho dự án cầu cao đô thị Các vấn đề nghiên cứu luận văn bao gồm: - Tổng quan dạng mặt cắt cầu đường cao thành phố - Phân tích dạng mặt cắt ngang cầu đường cao - So sánh tiêu kinh tế - kỹ thuật mặt cắt ngang - Nghiên cứu khả ứng dụng dạng mặt cắt ngang thành phố Hồ Chí Minh - Kết luận kiến nghị Đề tài dừng mức độ nghiên cứu so sánh dạng mặt cắt ngang kết cấu nhịp phần mà chưa xét đến kết cấu phụ trợ khác lan can, nước, chiếu sáng chưa xét đến hình dạng kết cấu mố, trụ phần Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu số dạng mặt cắt ngang cầu cao đáp ứng tiêu chí thị lớn như: thời gian thi công nhanh, hạn chế tĩnh không (chiều cao dầm thấp), thi cơng điều kiện chật hẹp khó khăn, giảm thời gian chi phí cho hoạt động tu, bảo dưỡng, sửa chữa, đảm bảo tính mỹ quan thị, giảm chi phí đền bù giải phóng mặt bằng, giảm giá thành xây dựng Để từ so sánh ưu điểm nhược điểm loại mặt cắt cầu đường cao để áp dụng cho hệ thống cầu cao thành phố Đối tượng nghiên cứu Các dạng kết cấu nhịp như: Các dạng cầu dầm thép thi công nhanh (cầu dầm thép liên hợp liên tục dạng I (cầu panel), cầu dầm hộp thép, ), loại cầu BTCT DUL thông dụng (dầm Super T, dầm rỗng, dầm hộp, ) Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 74-Ngoài hoàn thành tuyến thuộc mạng lưới đường sở liên quan gián tiếp đến dự án như: • Đường cao số 1; • Đường cao số 2; Đường vành đai có qui mơ đường thị cấp I, – 10 xe, chiều rộng 120m b Quy hoạch phân luồng vận tải tuyến • Tất tuyến cao cho xe con, xe ca, xe tải nhẹ lưu thơng; • Đối với xe tải: lưu thông tuyến trục từ đường vành đai trở ra; • Các loại xe tải nhẹ, xe ô tô con, xe buýt, xe máy: lưu thông tất tuyến mạng lưới đường sở; • Hạn chế sử dụng xe cá nhân, khuyến khích sử dụng giao thơng cơng cộng: bố trí bãi đậu xe sát ngồi đường vành đai để tạo thuận lợi cho hành khách từ ngoại ô đến gửi xe máy, xe ô tô cá nhân bãi chuyển sang dùng xe buýt vào trung tâm; • Đối với vận tải hàng hóa từ (đến) cảng biển: xây dựng thêm đoạn đường nối chuyên dụng từ đường sở đến trực tiếp cảng 3.2.6 Sự cần thiết đầu tư – xây dựng cơng trình a Sự cần thiết đầu tư xây dựng cơng trình Thành phố Hồ Chí Minh có lịch sử phát triển 300 năm, theo Qui hoạch thành phố đến năm 2020, vùng đất phía Nam trở thành trung tâm công nghiệp, thương mại lớn thành phố, phát triển đồng nghĩa với việc trục giao thông huyết mạch nối khu đô thị chức trung tâm thành phố Hồ Chí Minh, cụ thể quận 1, có tầm quan trọng đặc biệt Xây dựng tuyến đường cao bước cần thực để hồn thiện Qui hoạch hệ thống giao thơng thành phố Hồ Chí Minh duyệt b Những thuận lợi thực cơng trình Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 75-• Dự án có chủ trương qui hoạch duyệt; c Những khó khăn thực cơng trình • Điều kiện thi công thành phố mặt chật hẹp, vướng nhiều cơng trình sở hạ tầng; • Vận chuyển vật tư thiết bị khó khăn ách tắc giao thơng; • Giải phóng mặt số đoạn tuyến 3.2.7 Đề xuất quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật a Quy mơ cơng trình Vĩnh cửu, phù hợp với qui hoạch phát triển có tính kế thừa ổn định thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020 b Các tiêu chuẩn thiết kế đường • Phân loại đường: Đường cao tốc đô thị • Vận tốc thiết kế: Tuyến thiết kế với vận tốc 80 km/giờ Tại điểm bố trí lên xuống, tốc độ thiết kế tối thiểu 40 km/giờ • Mặt cắt ngang: Để lựa chọn phương án mặt cắt ngang có chiều rộng nhỏ phù hợp với quy trình hành, Tư vấn đưa phương án theo quy trình Việt Nam TCVN 4054-2005 “Đường tơ”, TCXDVN 104-2007 “Đường thị”,… quy trình nước khu vực : Bảng 3.6: Lựa chọn phương án bề rộng cầu theo tiêu chuẩn hành Bề rộng mặt đường Tiêu chuẩn Làn xe Học viên:Trần Hữu Thi Dải Dải Lề Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 76-Giải Dải P.cách toàn toàn 3.75 0.5 0.5 0.5 0.5 22TCN 273-01 3.75 0.5 1.5 0.75 0.5 TCVN 4054-2005 3.5 0.5 0.5 0.5 0.5 USA (Mỹ) 3.6 1.2 0.5 0.5 3.5 0.5 0.5 TCXDVN 104- 2007 KOREA Quốc) (Hàn an Dải an Lan can Từ bảng so sánh nêu trên, với qui mô tối thiểu xe, thấy phương án mặt cắt ngang 16.5m với giải an toàn 0.25m báo cáo kỳ chưa phù hợp với quy trình hành Do báo cáo lần này, Tư vấn đề xuất phương án mặt cắt ngang sau: • Phương án mặt cầu rộng 17.5m (Theo qui trình TCVN 4054-2005 “Đường ô tô”) gồm: o xe giới : x 50 = 14.00 m o can : x 0.50 = 1.00 m o Dải phân cách : x 0.50 = 0.50 m o Dải an toàn : x 0.50 = 2.00 m o Tổng chiều rộng : 17.50 m • Phương án mặt cầu rộng 18.5m (Theo qui trình TCXDVN 104-2007 “Đường đô thị”) gồm: o xe giới : x 3.75 = 15.00 m o Lan can : x 0.50 = 1.00 m Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 77-o Dải phân cách : x 0.50 = 0.50 m o Dải an toàn : x 0.50 = 2.00 m o Tổng chiều rộng : 18.50 m • Các tiêu chuẩn hình học tuyến: Theo tiêu chuẩn đường đô thị cấp I, Vtk=80km/h Phương án mặt cầu rộng 17.5m áp dụng theo qui trình đường tơ nói chung, cịn phương án mặt cầu rộng 18.5m áp dụng theo qui trình đường thị (Tuyến đường cao số nằm đô thị) Mặt khác, mặt cắt ngang cầu rộng 17.5m hay 18.5m phải giải phóng thêm mặt kiến nghị giảm chiều rộng hành lang an toàn xuống nhỏ 7m Do đó, Tư vấn dự án kiến nghị lựa chọn phương án mặt cầu rộng 18.5m Như qui mô mặt cắt ngang dự án tối thiểu 32.5m (=18.5m + x 7m [hành lang an toàn]) c Tiêu chuẩn thiết kế cầu • Tải trọng thiết kế: HL93 tải trọng khác qui định qui trình thiết kế cầu 22TCN 272 – 05; • Tĩnh khơng: tĩnh cao vượt đường tối thiểu 5,2m (4.75m + dự phòng nâng cấp đường bên dưới) 3.2.8 Các giải pháp thiết kế a Các nguyên tắc lựa chọn hướng tuyến • Giảm thiểu khối lượng cơng tác giải phóng mặt bám sát quy hoạch giao thơng duyệt; • Đảm bảo giao thơng tuyến đường phía dưới; • Hạn chế tác động đến mơi trường, tạo cảnh quan thị; • Thu hút lưu lượng giao thông lớn, giảm ách tắc tuyến nội đơ; • Thoả mãn u cầu kỹ thuật tuyến theo quy trình hành b Các giải pháp thiết kế cầu cạn Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 78-• Do cầu cao thành phố, đoạn trùng đường nội có vị trí tuyến đặt tim đường hữu, vị trí trụ cần đặt tim đường giải phân cách rộng tối thiểu 4m không vi phạm phần xe chạy; • Tĩnh khơng cầu khơng q thấp (tạo nên hiệu ứng đường hầm, gây nhiễm khí thải tiếng ồn cho dân cư hai bên) Dự kiến đáy dầm cầu đặt cao mặt đường ô tô hữu khoảng 10m; • Theo Nghị định số 11/2010/NĐ-CP ngày 24/2/2010 Chính phủ qui định quản lý bảo vệ kết cầu hạ tầng giao thông đường bộ, hành lang an toàn cầu đường đô thị theo chiều ngang cầu, phần cầu chạy cạn tính từ mép ngồi đất đường bên 7,0 mét; • Cơng trình cầu cạn khơng ảnh hưởng đến cơng trình khác thị; • Cầu xây dựng cạn, cơng trình kiến trúc thành phố kéo dài hình dáng kết cấu phải yêu cầu mỹ quan, phù hợp với cảnh quan khu vực cầu qua; • Giải pháp kết cấu phải gắn liền với biện pháp thi cơng: q trình xây dựng không gây ách tắc giao thông đảm bảo an tồn tuyệt đối cho người tham gia giao thơng; • Đảm bảo an tồn cơng trình ngầm hữu c Nguyên tắc lựa chọn độ nhịp cầu cạn • Chiều dài hợp lý điều kiện kinh tế, kỹ thuật, công nghệ chế tạo thi cơng trường, có so sánh chiều dài nhịp số lượng trụ; • Tại vị trí cụ thể: điểm vượt sơng; vượt qua tuyến đường nội đô vào tĩnh không yêu cầu để lựa chọn chiều dài nhịp; • Khẩu độ cầu lựa chọn dựa loại dầm thi công phổ biến, công nghệ thi công đơn giản hiệu Do cầu cạn, kết cấu trụ móng đơn giản nên thường chọn nhịp ngắn vừa, số loại chiều dài dầm Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 79-sử dụng phổ biến có: a) Chiều dài phổ biến 40m (tim trụ); b) Lớn 40m qua nút giao vượt sông; c) Nhịp thay đổi từ 20 – 40m vị trí cục 3.2.9 Đề xuất phương án tuyến Về hướng tuyến gồm đoạn sau: - Đoạn 1: Từ điểm giao với tuyến cao số 2, tuyến theo đường Thành Thái, vượt qua đường Tơ Hiến Thành Sau tiếp tục theo đường Thành Thái đến ngã tư Thành Thái đường tháng 2, rẽ trái theo đường Lý Thái Tổ đến Ngã bảy Lý Thái Tổ Chiều dài đoạn tuyến theo phương án khoảng 2605m - Đoạn 2: Từ Ngã bảy Lý Thái Tổ đến ngã tư Nguyễn Văn Cừ - Trần Hưng Đạo Đoạn hướng tuyến theo phương án nhất, tuyến trùng đường Lý Thái Tổ – Nguyễn Văn Cừ Chiều dài đoạn tuyến khoảng 2225m - Đoạn 3: Từ ngã tư Nguyễn Văn Cừ - Trần Hưng Đạo, tuyến theo đường Nguyễn Văn Cừ khoảng 100m tách sang bên trái đường Nguyễn Văn Cừ, vượt qua đại lộ Võ Văn Kiệt, rạch Bến Nghé chạy bám theo mép rạch Kênh Tẻ đến vị trí cách cầu Kênh Tẻ khoảng 450m vượt Kênh Tẻ để sang quận 7, kết nối vào đường Nguyễn Hữu Thọ chân cầu Kênh Tẻ Chiều dài đoạn tuyến khoảng 2075m 3.2.10 Lựa chọn phương án kết cấu nhịp Trên nguyên tắc lựa chọn chiều dài nhịp, dùng số loại dầm liên quan tới hai phương pháp chế tạo thi công khác nhau: Dầm liên tục nhiều nhịp L=40m, liên 200m (5 nhịp), dầm có chiều cao khơng đổi, thi cơng đổ chỗ trường đà giáo di động Về kết cấu dùng loại: dầm hộp ngăn/ dầm rỗng Loại kết cấu có đặc điểm: a) Phương pháp thi công đà giáo di động áp dụng rộng rãi thi công cầu cạn tuyến dài, không ảnh hưởng đến giao thơng bên dưới; b) Dễ dàng thay đổi hình dạng đoạn cong; c) Kết cấu có kiểu dáng kiến trúc đẹp, đại; d) Thi công trực tiếp trường vận chuyển dầm; Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 80-e) Nhược điểm: khơng có ưu dầm đúc sẵn thi công hàng loạt dẫn đến thời gian thi cơng kéo dài Hình 3.1: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp bố trí dầm Super T Dầm liên tục độ lớn vượt sơng, vượt đường dầm có chiều cao không đổi, thi công đổ chỗ trường đà giáo di động Về kết cấu có dạng dầm hộp ngăn Loại kết cấu ưu điểm vượt độ lớn (120m140m) thi công nhanh, không ảnh hưởng đến giao thông đường thủy bên Hình 3.2: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm hộp Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 81-Dầm thép liên hợp để vượt nút giao: chiều dài nhịp 60-110m, loại kết cấu có ưu điểm thi cơng lắp đặt nhanh, chiều cao dầm thấp, kết cấu nhẹ thích hợp bố trí nút giao, nhiên chi phí xây dựng cao Dầm rỗng đổ chỗ đà giáo động: Chiều dài nhịp 24-35m, loại kết cấu có ưu điểm chiều cao kiến trúc nhỏ, mỹ quan cao, thích hợp cho việc bố trí khu trung tâm thị Hình 3.3: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm rỗng 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Dựa tất phân tích trên, tác giả xin đề xuất, kiến nghị phạm vị áp dụng cho loại mặt cắt để người đọc tham khảo lựa chọn phương án cho cơng trình cầu cao qua khu vực khác đô thị vừa đảm bảo công sử dụng công trình vừa đảm bảo tính mỹ quan thị sau: Bảng 3.7: Đề xuất phạm vi áp dụng dạng kết cấu nhịp TT Dạng mặt cắt ngang Dầm Super-T Phạm vi áp dụng - Qua khu vực vùng ngoại ô - Chạy dọc theo khu vực kênh rạch Học viên:Trần Hữu Thi Qua khu vực đô thị Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 82-khơng gian rộng rãi, nhà dân - Dễ dàng bố trí bãi đúc dầm vận chuyển dầm cao, chiều cao dầm thấp Dầm rỗng BTCT DUL đổ chỗ Qua khu vực đòi hỏi mỹ quan - Qua khu vực đông dân cư, công trình nhà dân có kiến trúc thấp - Mặt cơng bị hạn chế, khơng thể bố trí bãi đúc dầm - Qua khu vực có bán kính cong nằm nhỏ Vị trí nút giao, tách nhập vào đường cao - Có thể áp dụng cơng nghệ MSS hiệu kinh tế Qua khu vực giao cắt với trục đường chính, địi hỏi vượt Dầm hộp BTCT DUL đổ chỗ độ nhịp lớn - Qua sông, kênh thành phố yêu cầu tĩnh không thông thuyền bên dưới, không thắt hẹp dịng sơng Qua khu vực vị trí nút giao, Dầm I thép liên hợp BTCT đòi hỏi thời gian thi công (cầu Panel) nhanh Đưa nhanh vào khai thác - Đòi hỏi tải trọng qua cầu không lớn Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 83-5 Qua khu vực vị trí nút giao, địi hỏi thời gian thi cơng Dầm hộp thép nhanh Đưa nhanh vào khai thác Học viên:Trần Hữu Thi - Yêu cầu vượt nhịp lớn - Tải trọng qua cầu lớn Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 84-KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Việc phân tích, đánh giá, so sánh dạng mặt cắt ngang cho cầu đường cao thành phố cần thiết, giúp người đọc nhìn tổng quát dạng mặt cắt ngang, để từ có so sánh ưu nhược điểm mặt cắt Để từ đó, áp dụng vào việc lựa chọn phương án kết cấu nhịp thành phố có giải pháp, định hướng để giải yêu cầu thiết kế, thi công, an tồn tham gia giao thơng q trình khai thác sử dụng Phù hợp đảm bảo tiêu kinh tế - kỹ thuật, xã hội, mỹ quan phù hợp với qui hoạch chung hệ thống giao thơng thành phố Vì nội dung đề tài “So sánh dạng mặt cắt cầu đường cao thành phố “ mong muốn góp phần nhỏ vào việc giải vấn đề từ thiết kế thi công đến khai thác sử dụng tuyến đường cao tương lai thị lớn Qua việc phân tích chương, ta rút kết luận chung sau: - Xây dựng mạng lưới đường hồn chỉnh cho thị lớn góp phần to lớn vào việc phát triển kinh tế xã hội thành phồ đất nước, đưa nước ta trở thành nước công nghiệp đại vào năm 2020 - Trong đó, mạng lưới đường cao phận quan trọng cấu thành để hoàn chỉnh mạng lưới đường cho thành phố, giải vấn đề cấp bách cho giao thông - Các dạng kết cấu nhịp giới thiệu có vấn đề ưu nhược điểm riêng, phạm vi áp dụng riêng - Đối với cơng trình thành phố cịn địi mặt mỹ quan, làm cho cơng trình xây dựng nên khơng làm phá vỡ cảnh quan mà phải góp phần vào tạo nên vẻ đẹp cho đô thị - Khi lựa chọn KCN cầu cần phải dự kiến giá thành xây dựng nhất, thời gian xây dựng ngắn nhất, tận dụng triệt để thiết bị máy móc phục vụ thi cơng, chi phí tiết kiệm vật liệu sức lao động Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 85 Bố trí chung, kích thước, kết cấu, vật liệu hình dạng cầu phải phù hợp với công dụng chúng với yêu cầu điều kiện địa phương, có xét tới tương lai phát triển giao thơng vận tải, đường giao thông ngầm đất mặt đất có dự kiến có Bố trí cầu vùng có dân cư cần phải ý đến điều kiện thuận lợi quy hoạch vùng Tóm lại việc lựa chọn dạng mặt cắt ngang cho tuyến đường cao thành phố phải có ưu điểm đặc điểm cấu tạo, cơng nghệ thi cơng (ván khn, máy móc thi công, kinh nghiệm thi công), đặc biệt cần xét tới tính mỹ quan, kiến trúc Tuy nhiên phải tiếp tục nghiên cứu, áp dụng phát triển công nghệ ngày hồn thiện hơn, phương pháp thi cơng phải phù hợp với yêu cầu chủ yếu là: chế tạo nhanh, chất lượng cao, giá thành hạ, có khả sử dụng triệt đề máy móc có phải bảo đảm giữ gìn mơi trường khu vực xây dựng cầu, an toàn lao động sức khoẻ công nhân xây dựng cầu KIẾN NGHỊ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU TIẾP - Do phạm vi nghiên cứu đề tài thời gian có hạn, nên đề tài nêu số dạng kết cấu nhịp bản, đơn giản áp dụng phổ biến nước ta Cần nghiên cứu bổ sung dạng dạng mặt cắt ngang đại áp dụng giới dạng kết cấu nhịp ứng dụng công nghệ mới, vật liệu thân thiện với mơi trường để có nhiều giải pháp kết cấu nhịp cho cầu cao thành phố - Cần nghiên cứu bổ xung dạng kết cấu phần dưới, kết hợp vợi kết cấu phần làm cho cơng trình trở nên mỹ quan hơn, đẹp - Nghiên cứu công nghệ thi công phù hợp với điều kiện khó khăn thị, việc thi công trở nên dễ dàng nhanh chóng hơn, kinh tế - Nghiên cứu bổ sung điều chỉnh quy hoạch mạng lưới giao thông thành phố lớn Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh để dành quỹ đất cho việc phát triển giao thơng, việc giải phóng mặt sau trở nên dễ dàng kinh tế Thực đồng với việc thực Chiến lược phát triển Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 86-kinh tế - xã hội Việt Nam đến năm 2020 tầm nhìn sau năm 2020, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội ngành địa phương Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 87-TÀI LIỆU THAM KHẢO Chính Phủ (2007),” Quy hoạch phát triển Giao thơng vận tải thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020 tầm nhìn sau năm 2020” Bộ Giao thông vận tải (2005), ”Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05” Bộ Giao thông vận tải (2007),” TCXDVN 104-2007”Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế” Bộ Giao thông vận tải (2005),”TCVN 4054-2005 ‘Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế” Sở Giao thông vận tải Hà Nội (2012),”Hồ sơ thiết kế cầu vượt nút giao Thái Hà – Chùa Bộc” Sở Giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh (2013), “Dự án đầu tư xây dựng cầu Vượt nhẹ nút giao Hàng Xanh” Sở Giao thơng vận tải thành phố Hồ Chí Minh (2013), “Dự án đầu tư xây dựng cầu Vượt nhẹ nút giao Cây Gõ” Đỗ Bá Chương, Đào Xuân Lâm (2003) ”Mỹ học cầu đường”,Nhà XB GTVT, Hà Nội Nguyễn Viết Trung, Hoàng Hà, Nguyễn Ngọc Long (2007),”Cầu bê tông cốt thép (Thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05)”, NXB GTVT, Hà Nội 10 Nguyễn Viết Trung (2008),”Các công nghệ thi công cầu”, NXB Xây dựng, Hà Nội 11 Nguyễn Viết Trung,”Công nghệ dầm Super T”, Bài giảng Lớp tư vấn giám sát, Trường ĐH GTVT, Hà Nội 12 Nguyễn Viết Trung (2003),”Chẩn đốn cơng trình cầu”, NXB GTVT, Hà Nội 13 Nguyễn Viết Trung, Hoàng Hà (2005),”Kết cấu nhịp cầu thép”,NXB Xây dựng, Hà Nội Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trang 88-14 Trần Anh Tuấn (2013), Đánh giá trạng thiết kế đề xuất giải pháp xử lý nâng cao tính thẩm mỹ cho cơng trình cầu xây dựng mới, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường đại học GTVT, Hà Nội Học viên:Trần Hữu Thi Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật