Cầu bê tông cốt thép tập 2 thiết kế theo tiêu chuẩn 22tcn 272 05

NG -T GS TS NGUYEN VIET TRUNG PGS TS HOANG HA - PGS.TS NGUYEN NGỌC LONG CAU BE TONG COT THEP (THIET KE THEO TIEU CHUAN 22TCN 272-05) (TAP 2) TRƯỜNG BẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI-Cỡ SỞ THOU VIEN §U7224 NHÀ XUẤT BẢN GIAO THƠNG VẬN TẢI HÀ NỘI - 2010 Chương CAC CHI TIET CAU TAO VA CAC THIET BI TREN CẦU 7.1 CAU TAO CHUNG CAC BO PHAN MAT CAU Phần mạt cầu bao gồm phận sau: - Các lớp phủ mặt cầu xe chạy ~ Vỉa hè, lan can cầu - Ống thoát nước - Khe biến dạng Mỗi phận có nhiều kiểu cấu tạo khác áp dụng linh hoạt tùy trường, hợp cầu cụ thể 7.1.1 Các lớp phủ mặt cầu ô tô Cấu tạo lớp phủ mặt cầu tơ gồm lớp sau: (tính từ xuống dưới) ~ Lớp bê tông nhựa đầy 5cm ~ Lớp bê tông bảo hộ cho lớp phồng nước, đày 4em ~ Lớp phòng nước, dày lcm ~ Lớp mui luyện (lớp đệm tạo độ dốc ngang nước) có độ dày thay đổi tùy theo khổ cầu, sát vỉa hè lớp có chiều dày 1cm tăng dần theo độ đốc ngang (ví dụ i„,„„ = 1,5%) phía trục đối xứng mặt cắt ngang nhịp ˆ Trong lớp bẻ tơng bảo hộ nói cẩu BTCT lắp ghép kiểu có hãng (khơng nối bản) thường đạt lưới cốt thép ô vuông 10 x 10cm gồm cốt thép trịn đường kính 4- 6cm Mục đích cải thiện phân bố tải trọng bánh xe lên hãng khối dầm T lắp ghép (mà không nối bản, nối dầm ngang) khối lượng vật liệu 7-1 cho số liệu tham khảo b) Hình 7-1: Cấu tạo điển hình lớp phủ mặt cầu ô-tô “Theo số đồ án dâm cầu BTCT điển hình Việt Nam, cấu tạo lớp phủ mặt cầu lấy hai dạng sau đây: ~ Trường hợp có dùng bê tông nhựa + Lớn bẻ tông nhựa dày Scm i + Bên lớp bê tông xỉ măng mác 300, dày 5cm, lớp đặt lưới cốt thép đường kính d = 6mm, ô lưới vuông 10 x 10cm t + Khối lượng vật liệu xem bảng 7-1 bảng 7-2 ~ Trường hợp khơng dùng bê tóng nhựa + Chỉ có lớp bê tông xi măng mác 300 dày 8cm đổ chỗ mặt dầm lắp ghép xong Trong lớp đặt lưới cốt thép đường kính d = 6mm, ô lưới vuông 10 x 10cm + Khối lượng vật liệu xem 7-3 Bảng 7-L „ Khối lượng vật liệu mặt cầu theo đồ án điển hình 1972 Bétong XM | Bé tong nhua "Tên phận ~ Lớp mui luyện ~ Lớp phòng nước - Lớp bê tông bảo hộ |-Lớp bê tông nhựa Cốt thép Bao tải tầm nhựa mác 200 (m) 0,24 0, 30 đường (mì) (kg) (m’) 7,30 1,78 0,38 Ghi chú: Khối lượng tính cho mét dài dọc nhịp cầu khổ + x 1,0 m Bảng 7-2 Khối lượng vật liệu mặt cầu bê tông nhựa theo đồ án 1977 Khổ cầu (m) Cốt thép (kg) 35,4 39,8 ‘9 Đê tông nhựa (m) 30,9 Bê tông mác 300 (m) 0, 35 0,35 0, 40 0,45 0, 40 0,45 Bảng 7-3 Khối lượng vật liệu mặt cầu bê tông xi măng theo đỏ án điển hình 1977 Khổ cầu (m) Cốt thép (kg) Bê tông mác 300 (m’) R 49,5 0, 56 56,6 0, 64 63, 67 0, 72 Ghi chú: Vật liệu tính cho mét đài đọc nhịp 7.1.2 Cấu tạo mặt cầu đường sắt “Trên cần BTCT thường dùng loại mặt cầu là: ~ Mặt cầu có máng ba-lát, ~ Mặt cầu có ray đặt BTCT 750 _ 450 21002 2100/2 450 Hình 7-2: Mặt cầu đường sắt có máng ba lát 750 +- Ray chính; 2- Ray phu; 3- Ta ver; 4- Đá ba-lát; 5- Lớp bê tông bảo vệ lớp cách nước; 6- Lớp cách nước; 7- Lớp đệm tạo dấc ngang; 8- Tấm thép đậy Loại thứ thông dụng Chiểu rộng máng ba lát lấy tùy theo khổ đường sắt Hiện Việt Nam khổ đường sắt 1000mm (hình 7-2) Chiểu dày lớp ba-lát phải khơng nhỏ 25cm Loại mặt cầu có ray đặt trực tiếp lên mặt BTCT thường áp dụng cầu di chung đường sắt - đường tô trùng mat xe chạy Ưu điểm loại mặt cầu loại bỏ tĩnh tải lớp ba-lát nặng, giảm chiều cao kiến trúc cầu, nhiên liên kết giữ ray vào BTCT tương đối phức tạp (hình 7-3) Buiöng se Di&-N6 Bai 6c NS Won đenNs 130 CỐN Hình 7-3, a: Mặt cầu có ray đặt trực tiép trén ban BYCT 1- Bản đệm thép; 2- Bản đệm gồ ép; 3- E-cu; 4- Bu long; 5- Khoảng trống bêtông bản; 6- Bản đệm cao su; 7- Hập thép dày 3mm; 8- Bản thép; 9- Tháp góc; 10- Bản đệm thép Hình 7-3, b: Một cách liên kết trực tiếp ray vào BTCT 7.2 LẺ NGƯỜI ĐI TRÊN CẦU 7.2.1 Trên cầu ôtô 7.2.1.1 Lê người lan can Cấu tạo vỉa hè cầu ô-tô đa dạng: lắp ghép, đúc bê tông chỗ, có khơng có dai bao vệ v.v Trên cầu miền Bắc nước ta thường có kết cấu vỉa lấp phép Các dạng mặt cất ngang diển hình vỉa hè cau tơ vẽ hình 7-5 Chiểu rộng vỉa hè cầu T quy định bội số 750mm, tùy thuộc vào lưu lượng người qua cầu Khả thông qua dải vỉa lấy 1000 người/giờ Như chiểu rộng vỉa hè dải kể sát đường xe chạy lấy 1000mm (bằng 750mm + dải bảo vệ 250mm) Ở số cầu miễn núi cầu đường địa phương có xe qua lại, thay via hè dải bảo `‡ñm 73 80 eee vệ rộng 250mm SỊSI Via he BTCT đổ chỗ Tap ghep Hình 7-4 a, b: Mặt cắt ngang kiểu vỉa hè câu ð tơ đổ chỗ Hình 7-4 c: Mãi cắt ngàng kiểu vừa hè ôtð lắp ghép Trên bề mặt vỉa hè cần rải lớp bê với độ đốc ngang 1% phía phần xe dam BTCT 3m Do khối vỉa đề sản xuất định hình hàng loạt tơng nhựa rnỏng láng vữa xi măng mỏng 2-2,5cm, chạy Hiện thường chọn mô dun chiều dài nhịp hè lắp ghép khối lan can lấp ghép thường dài 2,99m lắp cho cầu dài khác Lan can cầu ô tơ nhỏ làm bảng gạch xây, đá xây thép, BTCT tùy trường, hợp cụ thể Các dạng lan can sang tạo tùy theo quan điểm kỹ thuật, an toàn sử -dụng cầu vẻ đẹp kiến trúc Để bảo vệ người cầu ô-tô, khác với cầu đường sắt, lễ người cầu thường nên đặt cao mặt phần xe chạy khoảng 20-40cm (hình 7-5) Cũng có trường hợp giảm tĩnh tải để khắc phục tình trạng tắc cầu hỏng xe cầu có chiều rộng đủ người ta làm phần xe chạy lề người có cao độ, phân cách đường sơn báo hiệu mặt cầu Hình 7-5: Mội số kiểu vừa hè cầu ôtô a, b- Dạng vỉa hè cao cao độ mặt đường xe chay; c- Dang via bang cao độ mặt đường xe chạy 616 để xe, kẻ Ví dụ cầu Thăng Long làm dải ngăn cách bảo vệ thép hay BTCT để phân cách phần xe chạy lề người di (hình 7.6 d, e) Có thể bố trí lề người di lắp ghép hay đúc bê tông chỗ hãng phần xe chạy Tiên cầu thành phố, cầu qua sông rộng người ta lợi dụng khoảng trống gầm lẻ người cầu để đặt đường dây điện thoại, ống dẫn đốt, ống dẫn nước Các cầu lắp ghép thường có lề người di lắp ghép, cầu đúc bé tơng chỗ có lề người lắp ghép Trên hình 7.4.a giới thiệu kiểu lẻ người đúc bê tông chỗ Trong kiểu hình 7.4.b khối BTCT lấp ghép lẻ người liên kết hàn nối xuống bê tông cốt thép mặt cầu Kiểu lề người vẽ hình 7.5.c đảm bảo ổn định khơng trượt ngang nhờ ụ chắn bê tông đổ chỗ sau lắp đặt xong khối lắp ghép 7.3.1.2 Các thiết bị kiểm tra, dải phân cách, chiếu sảng Liên cầu ôtô tuyển đường trục có xe chạy nhanh nhiều thường phải lam dai phản cách (dải bảo vẽ) phần xe chạy hai chiều ngược để đảm bảo an tồn Vé mat cấu tạo phân loại dải phân cách (dải bảo vệ) cầu thành: ~ Dải phân cách cứng ~ Dải phân cách nửa cứng ~ Dải phân cách mềm ey a2jas) 2/22 ie) Hình 7-6: Cấu tạo vài kiểu dải phân cách (dải bảo vệ) cứng 1- Cật; 2- Thanh chắn ngang; 3- Tấm đế; 4- Bản chờ; 5- Bu-lông; 6- Cốt thép; 7- Bu-lông neo; 8- Bộ đệm; 9- Bản chờ; 10- Đoạn cột làm liên kết nhà máy; 11- Tường bê tông; Loại dải phân cách nửa cứng phổ cập nhất, làm thép, gồm cột chắn nằm ngang liên kết với nhờ bu-lơng xun qua lỗ hình ơ-van Cột thường có dạng ống thép, thép hình I thép hình C Bước cột khơng q m Chăn cột phải liên kết chắn vào BTCT mặt cầu (hình 7-8) Dé dé thi cong thay sửa chữa chọn kiểu liên kết mối hàn bu-lơng Hình 7-7: Cấu tạo vài kiểu dải phân cách (dải bảo vệ) cứng 1- Cột BCT; 2- Xà BTCT; 3- Cốt thép; 4- Gờ BTCT; 5- Ống thép; Thanh chắn nằm ngang thường thép dập nguội mặt cất lượn sóng để tạo mặt cắt có mơmen quần tính đủ lớn chống lực va xô 350mm Chiều dày thép chọn theo tính tốn Khi chịu lực va xơ xe, chắn biến dạng làm giảm nguy hư hỏng xe ô-tô Thanh chắn ngang xe Chiểu rộng thép khoảng 270 nói chung khoảng - 4mm giảm bớt lượng va chạm, nhờ đặt cao độ 550 - 65mm so với mặt xe chạy cao độ trọng tâm đa số loại xe 6-16 du lịch Để tăng mức độ an toàn chịu va chạm, nhiều nước cịn bố trí phận đệm đàn hồi dạng hình ống thân cột chắn ngang hình 7-6.c Nếu dải bảo vệ đặt xe cạnh làm thêm nhiệm vụ đải phân cách có dạng hình vẽ 7-6.d Một số trường hợp làm lan can đặc BTCT suốt chiều dài dọc cầu gắn thêm 10 chắn ngang thép hình vẽ 7-6,g để giảm lượng va chạm xe Kiểu cấu tạo có tính gần giống kiểu dải phân cách cứng Kiểu dãi phân cách (dải bảo vệ) cứng thơng dụng vẽ hình 7-7 thường làm BTCT có mật cắt lượn trịn để định hướng cho bánh xe ơ-tơ quay phía đường xe chạy đảm bảo an toàn cho xe Trên số cầu gần T.P Hỏ Chí Minh dùng kiểu lan can dải phân cách kết hợp phận BTCT với phân thép hình vẽ 7-8,c Kiểu dải phân cách mềm áp dụng Mặc dù kiến trúc sư thường sáng tạo dạng dải phân cách lan can đẹp độc đáo cho cầu thành phố nguyên tắc nói phải tuân theo 75 TRY 11 J Si 124 if | | | Hinh 7-8: Chi tiết đặt dải bảo vệ cứng 1- Vữa xi măng tạo dốc vỉa hè dày 4cm; 2- Đường tìm cột lan can; 3- Dải bảo vệ cứng; 200 1500 250 § _- STS ] + 1050 750 a " ả 1660 Hinh 7-9,a: Mot kiéu lé nguoi cao độ với mặt xe chạy có dải phân cách 1- Vữa xi măng dân lắp ghép vía hè; 2- Lớp phi mặt xe chạy; 3- Dai bảo vệ cứng 11 a3 Hình 11-23: Piéu chinh ndi lực cách căng dây xiên 260 Chương 12 CÁC CƠNG TRÌNH GIAO THONG TRONG THANH PHO 12.1 CÁC DẠNG CƠNG TRÌNH GIAO THONG THÀNH PHỐ Nói chung cơng, trình giao thơng thành phố phân loại theo nhóm: ~ Nhóm 1: Cơng trình chỗ giao cắt tuyến đường chướng ngại thiên nhiên sông suối, núi đồi, hồ, đầm nước, v.v ~ Nhóm 2: Cơng trình để cải thiện điều kiện thơng xe người - Nhóm ngdin, lun 3: Cơng trình phục vụ cho dạng giao thỏng đặc biệt: xe điện nổi, xe điện cap treo, tuyến mônôray (tuyến đường sắt treo cao) Nhóm 4: Cơng trình trạm đỗ xe ô- tô Các cầu qua sông, cầu trụ cao qua thung lũng, hầm thuộc vào nhóm thứ Các cầu cạn, cẩu vượi, cầu dẫn thuộc vào nhóm thứ 2, có thé dinh cho xe 6- 16, tiu hod người Cầu cạn thường dùng tình sau: - Ở chỗ giao cắt tuyến đường - Khi cần tăng tốc độ thông xe đường phố, tuyến xa lộ cao tốc qua khu vực thành phố , Căn vào bố trí mặt phân loại: cầu cạn thẳng, cầu cạn cong, cầu cạn rẽ nhánh, cầu cạn hình vịng xuyến, cầu cạn hình xoắn ốc Cân vào cao độ mặt xe chạy có thé phân loại ra: cầu cạn tầng cầu cạn nhiều tầng Cầu cạn chủ yếu dành cho xe ð- tô, xe lửa, xe điện, dành cho người đi xe giới Căn vào điều kiện khai thác cầu phân loại cầu cạn vĩnh cửu cầu cạn tạm thời (kiểu tháo - lắp nhanh), sử dụng ngắn hạn Tại thành phố lớn đông đúc, mạng lưới đường phố phức tạp khu vực gần đầu cầu lớn người ta thường xây dựng công trình giao cắt phức tạp bao gồm nhiều nhánh cầu cạn theo hướng khác (hình 12.2) Khi mà đường phố trục khơng bảo dam lưu lượng thơng xe cần thiết dọc theo phố xây dựng cầu cạn vai tang Ỷ Các cầu cạn thường xây dựng gần săn bay, gần khách sạn lớn, sân vận động, 261 bến cảng Lúc cần lưu ý đến yêu cầu tạo vẻ đẹp kiến trúc hài hoà cho tổng thể cơng trình "Trong nhóm nói bao gồm loại tường chắn, kè đọc bờ sơng thành phố chúng bảo đảm giao thơng theo doc sơng đồng thời lại đóng vai trị cơng trình điều chỉnh dịng nước tạo vẻ đẹp kiến trúc cho thành phố Nhóm thứ gồm cầu cạn cho đường sắt treo (monoray) vận chuyển khách, sân bay cho hay lên thắng mật đất nhà cao nhiều tầng Cuối phải kể đến điểm chứa đỗ xe ô- tô Trong trung tâm thành phố khó tìm mặt làm bãi đỗ xe mặt đất, có xu hướng làm nhà đỗ xe ngầm lòng đất tầng hầm nhà nhiều tầng Kiểu cơng trình thường, gần khu phố cổ có nhiều di tích, tháng cảnh dành cho du khách di khu phổ buôn bán lẻ có nhiều cửa hàng, siêu thị Tất nhóm cưng, trình giao thưng thành phố nói khác kết cấu nhưng, chung mục đích bảo đảm giao thông vận tải thuận tiện thành phố 12.2 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI GẦU THÀNH PHỐ Cầu thành phố phải dảm bảo yéu cầu kha nang chiu luc, kha nang thong xe thuận tiện an tồn cầu, thơng thuyền thuận tiện an toàn cẩu Kết cấu nhịp mố trụ phải dẻ dàng chế tạo xây lắp dẹp kiến trúc hài hồ với xung quanh Việc chọn dạng kết cấu nhịp có đường xe chạy thường cảm giác thơng thống lái xe qua cầu Nhưng có nhiều trường hợp cấu nhịp có đường xe chạy cầu treo dây võng, cầu treo dây xiên, cầu hợp chúng đẹp riêng cơng trình ưu tiên dé tao chọn dạng kết vòm- dầm liên Trên mặt thường gặp cầu cong cầu chéo thành phố để phù hợp với quy hoạch tổng thể thành phố phù hợp cơng trình sẵn có từ trước khu vực lân cận Phải đạc biệt ý để chuyển tiếp giao thông từ cầu vào phố cho thuận tiện Vị trí cầu thành phố thường không phụ thuộc điều kiện thuỷ văn sông mà phụ thuộc lưu lượng thông xe phố 262 ( | Rap PRS Ô is RS i SY SJ] SSS) SS | S| Wz Wa=Wm — Ws Sx 'Wa=Wn Hình 12-1: Sơ đồ để xác định vị trí bước bố tr{ câu thành: phố qua sơng Nếu sơng có đê việc bố trí trụ mố cầu thành phố phải đảm bảo khơng ảnh hưởng xấu đến móng kết cấu thân đê phải có ý kiến quan quản lý đê điều Bộ Nông nghiệp thiết kế Phải kết hợp hài hoà yêu cầu chiều cao khổ giới hạn thöng thuyền cầu yêu cầu giảm thấp chiều cao đường đấp dẫn lên cầu Như cần áp dụng kiều kết cấu nhịp có chiều cao kiến trúc thấp kết cấu nhịp bản, v.v “Trong thành phố cần cầu vượt dành cho người hoạc xe đạp vượt ngang qua đường phố Dọc theo đường phố cần vỉa hè đủ rộng “Trên cầu thành phố cần ý yêu cầu đặt phương tiện thông tin dây cáp điện thoại, loại đường ống dẫn đốt, đường ống dẫn nước, v.v Chọn trục y hình vẽ, khoảng cách từ trục y đến vị trí cầu x Công vận tải đoạn đường dọc theo sơng để đến vị trí cầu là: 265 A=ÈW/(&-a)— XWœ&-a,) ist i=m+l (12.1) “Trong đó: m - Số lượng phố, nằm cao trục cầu n - Tông số phố dọc theo đoạn sông dang Xét Từ điều kiện cà =0 rút ra: dx w= i=l Sw, i=m+l (12.2) Như vị trí tốt câu trường hợp mà tổng cường độ dòng vận tải qua cầu từ phía xuống từ phía Trong thực tế, cần thiết xác định khoảng cách đo theo dọc sông vài cầu chiều rộng chúng Trước tiên giả thiết cầu rộng B bố trí cách khoảng D (hình 12 - 3, b) Giá thành xây dựng cầu là: C=G+C,B khối lượng vận tai hàng năm qua là: C= (A+ pC, + CB) Trong đó: €, - Chỉ phí xây dựng cầu, không phụ thuộc vào chiều rộng cầu €, - Giá xây dựng đơn vị chiều rộng cầu A - Hệ số hiệu vốn đầu tư, xét đến phần phí I lần cho xây dựng tổng số phải xây dựng - khai thác tính đổi hàng năm p- Chỉ phí khai thác cầu hàng năm Khối lượng vận tải bổ sung ô- tô theo dọc sông để đến cầu là: C=rDW,sS “Trong đó: rụ - Chiều dài trung bình qng đường vận tải bổ sung W - Cường độ vận tải theo cầu S - Giá thành vận tải hàng năm cho ơ- tơ, km Chỉ phí tổng cộng hàng năm, liên quan đến xây dựng khai thác cầu hành trình bố sung ơ- tô chiều dai L đoạn thành phố xét sau: 264 +C=(A +p\(Œ, +C, BE +rDWs (12.3) “Trong đó: L/D: Số cầu xây dựng 'W: Cường độ vận tải tổng cộng qua sông Chiẻu rộng mồi cầu phụ thuộc vào cường độ vận tải trrên nó: B= Wa b= WDb, a aL - (12.4) Trong do: b- Chiều rộng xe cầu œ - Cường độ vận tải xe qua cầu Thay biểu thức (12 - 4) vào công thức (12 - 3) rút giải pháp kinh tế là: d2C—o dD p_„ |lAtP) rWS 'Thay công thức (12 - 5) vào công thức (12 - 4) chiều rộng hợp lý cầu Nếu làm cầu chiểu rộng câu lấy vào dự báo lưu lượng vận tải xe người qua cầu tương lai Nếu cầu phục vụ giao thơng cho phố qua sơng chiều rộng cầu lấy chiều rộng đường phố Cách thức nối cầu với phố theo vài mức cao độ “Tổ chức giao thông đường dẫn lên cầu thành phố theo mức cao độ thực cường độ vận tải không lớn Nếu tổ chức giao thơng theo mức khác phải làm lối dọc bờ sông Đường dẫn lên cầu nên đấp với tường chán đoạn cầu vượt (hình 12 - 2, a) Khơng gian trống gầm cầu cạn dùng làm bãi đô xe sửa xe Các sơ đồ điểm giao cắt giao thông thành phố ngoại vi thành phố lớn thường phụ thuộc nhiều vào điều kiện cục Nếu cầu nối với đường ven bờ sơng đùng sơ đồ hình 12 - 2, b có cầu can cong theo đường xoắn ốc Nếu cầu cịn với phố với đường bờ sơng nên làm theo hình 12 - 2, c, d có cầu cạn với hay nhánh Phần cầu cạn dẫn lên cầu nên bố trí cho thoả mãn yêu cầu bố trí tổng thể mặt trắc đọc chiều rộng cẩu, độ dốc doc, độ đốc ngang Bán kính cong đứng, bán kính cong nằm ngang, chiều rộng phần xe chạy vỉa hè đêu phải tuân theo “Tiêu chuẩn thiết kế đường thành phố 265 Hình 12-2: Các sơ đồ tổ chúc giao thông đường dẫn lên cầu 1- Sông; 2- Các khối nhà cơng trình; 3- Đường phố, quảng trường; 4- Cảu; 5- Cầu cạn -_ Đôi cầu thành phố vừa dùng cho ô- tô vừa dùng cho xe điện xe điện ngầm 12.3 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI CẦU CẠN CẦU DẪN VÀ CÁC ĐIỂM GIAO CẮT PHỨC TẠP TRONG THÀNH PHỐ Đối với cầu cạn, cầu dẫn yêu cầu kinh tế - kỹ thuật giống cầu thành phố Ngồi cịn phải ý thêm vấn đề sau đây: Đối với cầu cạn nằm điểm giao cắt phố chiều dài nhịp phụ thuộc vào chiều rộng phố phạm vi đoạn đồ tồn chiều dài cầu cạn Trên phần cịn lại chiều dài nhịp hợp lý lấy giống cơng trình có điều kiện tương tự, vào mục tiêu giá thành rẻ vẻ đẹp kiến trúc Chiều cao kiến trúc kết cấu nhịp phải xác định theo yêu cầu quy hoạch kiến trúc công nghệ - kết cấu Trụ cầu can cần phải thoát, ảnh hưởng xấu đến tầm nhìn thơng thống gầm cầu cạn, đẹp hài hồ với cảnh quan xung quanh Bề mặt bê tông mố trụ phải thể thẩm mỹ kiến trúc Sự hố trí trụ mố kiểu dáng nên móng phải phù hợp với mạng lưới cơng trình ngầm lịng đất khu vực đơn giản hố việc thi cơng chúng 266 § Phải thoả mãn u cầu cao an tồn giao thơng cầu cạn tai nạn cầu cạn thường nghiêm trọng so với cầu thông thường Lớp phủ mặt xe chạy cầu cạn phải đảm bảo dính bám tốt với bánh xe điều kiện thời tiết Hệ thống lan can, rào chắn ngăn cách cầu cạn phải an toàn Hệ thống cầu cạn cần phải không ảnh hưởng xấu đến mơi trường, ví dụ khơng gây tiếng ổn q mức, nồng độ khí thải mức cho khu vực xung quanh cầu Ngay chiếu sáng cầu phải tránh quấy rầy dân cư gần Nước thải thoát từ cầu nên đưa vẻ hệ thống cống chung thành phố, không để nước bẩn chảy lan tự từ cầu xung quanh Đối với cẩu cạn nhiều nhánh điểm giao cắt phức tạp thành phố ngồi yêu cầu kinh tế - kỹ thuật nêu trên, cần phải ý thêm vấn để sau đây: Bố trí chung điểm giao cắt, bán kính đường cong, chiều dài đoạn đường dẫn phải tương ứng với cơng trình xung quanh sẩn có xét đến giá đất bị chiếm dụng cho xãy dựng Kiểu cấu tạo điểm giao cắt phải xác định tuỳ theo hướng giao thơng chủ yếu có cường độ vận tải lớn tuỳ theo kiểu giao cắt "Trắc dọc cầu cạn phải phù hợp với quy định Tiêu chuẩn thiết kế đường thành phố: Độ đốc dọc không 4% Chiều cao khổ giới hạn thông xe gầm cầu cạn không dược nhỏ 5m Tại sát chỗ đâu nhịp nối vào mố phải để khoảng trống cao 2,5m cho người lại gầm cầu cạn Bán kính nhỏ đường cong nằm ngang cầu cạn không nên nhỏ 100m Chỉ trường hợp q khó khăn dùng bán kính 20- 30m Đối với cầu dân thành phố cần phải xét đến yêu cầu sau: Các nhịp cầu dẫn chiều cao tự đo cầu cần phải xác định theo đường giao hay phố giao rộng nhất, theo khổ giới hạn thông xe theo điểu kiện tầm nhìn cầu dẫn Đối với cầu dẫn có sơ đổ phân nhịp là: L + + +Lu, + + LỤ cần tuân theo điều kiện: Lị < Lạ Lạ S S Lạ > > Ly Trong đó: L„ nhịp dài tương ứng với khổ giới hạn thòng xe gầm cầu dân DzuI gầm cầu đãn phải có biện phiáp ngăn ngừa tai nạn đâm xe vào trụ cầu “Trước đây, thường thiết kế chiều dài đầm cầu theo möđun 3m, nghĩa dãy số chiều đài đ m: (6 ~ - 12 - 15 - 18 - 21 - 24 - 27 - 33)m để tiêu chuẩn hố kích thước thuận tiện cho việc sản xuất hàng loạt Nhưng chế thị trường xây dựng, người thiết kế tự việc chọn chiều dài đầm, đem lại hiệu kinh tế - kỹ thuật tốt Ỷ 261 Chiều rộng cầu cạn cầu dẫn phụ thuộc lưu lượng xe Chiều rộng xe chạy thường lấy từ 3,5 - 3,75m với giả thiết lưu lượng thông xe lần I, = 1000 - 1500 xe con/ xe khác sang xe tiêu chuẩn dùng cơng thức sau: Để tính đổi từ igi I=Skt | “Trong đó: kị - Hệ số tính đổi sang xe tiêu chuẩn I, - Lưu lượng lọai xe thứ ¡ Các hệ số tính đổi xe khác sang xe lấy sau: ~ xe k= ~ Xe tải k=l5 ~ Xe tải từ đến.5 k=2 ~ xe tải lớn xe bus k=25 ~ xe điện bánh lốp k=3 ~ xe bus hay xe điện bánh lốp kéo nhiều toa k=4 - mô tỏ k=0.5 - xe dap k=0.3 Số xe n tính cách thử dần theo cơng thức sau: a I Ip (ky +kg + +k,) “Trong đó: 1- Tính theo cơng thức k, - Các hệ số phân bố chuyển động theo hướng xe, lấy sau: ky = 1; ky = 0.85; k, = 0.7; ky =k = =k,=0,5 Chiéu rộng vỉa hè T xác định theo giả thiết dải via hè rộng 0,75m ứng với lưu lượng 1500 người bộ/ Sau ước tỉnh T n vào khổ giới hạn tiêu chuẩn có kích thước gần tương ứng mà định chọn khổ giới hạn thông xe cầu 268 12.4 CÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN VỀ TÍNH TỐN CẦU VÀ CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG TRONG THÀNH PHỐ Hiện nước ta tính tốn cầu thành phố theo Tiêu chuẩn 22TCN - 272 - 05 giống cầu quốc lộ Tuy nhiên hình dáng cấu tạo phức tạp cầu thành phố (cong, chéo, liên tục nhiều nhịp, V.V ) nên tính tốn nội lực phận cầu người ta thường áp dụng sơ đồ tính tốn khơng gian sử dụng máy tính điện tử với chương trình thích hợp dựa phương pháp phần tử hữu hạn Vấn đẻ trình bày thêm môn học “Tin học ứng dụng” Đối với cầu BTCT dự ứng lực siêu tĩnh phải xét ảnh hưởng co ngót từ biến có mặt vết nứt Đối với cầu thép phải xét đến tính phi tuyến vật lý, xuất kết cấu làm việc giai đoạn đàn - dẻo Lấy biến dạng đư tương đối lớn kéo 0.0006 cắt trượt 0.00105 Hình 12-3: Ví dụ bố trí nút giao thông Nội lực phận kết cấu xác định theo sơ đồ tính tốn khơng biến dạng giai đoạn làm việc đàn hỏi vật liệu Tính phi tuyến hình học, gây chuyển vị phận kết cấu phải xét đến tính tốn kết cấu mà có xét đến tính phi tuyến nội lực chuyển vị tăng lên % so với khơng xét tính phi tuyến hình học Để tính tốn kết cẩu dầm thép liên hợp BTCT vân áp dung giả thiết mặt cất phẳng, không xét độ đàn hỏi mối nối BTCT dầm thép Các biến dạng phi đàn hồi xét đến xác định nội lực hệ siêu tĩnh, tính tốn vẻ cường độ, ổn định, độ mỏi, độ bền chống nút, tính tốn độ vồng thi cơng Các kết cấu dầm thép liên hợp BTCT phải tính tốn tác động nhiệt độ 269 _ 12.5 CÁC HỆ THỐNG VÀ KIỂU KẾT CẤU NHIP, KIEU MG TRU CO BAN CUA CAU DAN VA CAU CAN TRONG THANH PHO Các cầu đẫn cầu cạn thành phố thường có sơ đồ tĩnh học cầu dầm hay cầu khung Đôi gặp sơ đồ cầu treo dây xiên trường hợp đặc biệt dùng sơ đồ cầu vòm Các cầu dẫn cầu cạn kiểu dẩm giản đơn có trụ thơng thường, để giảm bớt số lượng khe biến dạng cho xe chạy êm thuận cầu đöi 4p dụng kiểu mặt cầu liên tục nhiệt Ví dụ phần cầu dẫn lên cầu Thăng - Long Các cầu dẫn cầu cạn kiểu đầm liên tục tỏ hợp lý khối lượng vật liệu tính thuận tiện khai thác Biến đạng nhiệt lực nằm ngang hệ thống hấp thụ mỡ vững cắc trụ trung gian Nếu cầu dài phải ngất thành vài liên dai chừng 60 - 80m đặt khe biến dạng chõ tiếp giáp liên Hệ thống cầu khung liên tục thường áp dụng Nếu cầu vượt có nhịp làm cầu khung kiểu cổng đỏ Trong số trường hợp, dạng cầu dãy xiên - dầm cứng áp dụng cho cầu cạn hay: cầu vượt Những cầu vòm áp dụng đặc biệt cần phải có móng địa chất tốt Kết cấu nhịp cầu thành phố phân chia thành loại cầu bản, cầu có sườn hay cầu hình hộp với cấu tạo tương tự cầu thöng thường Tuy nhiên dạng cầu dạc có thẻ tỏ nhiều ưu điểm vẻ mặt kiến trúc 'Trụ kiểu cột hay nhiều cột thường dùng cho cẩu thành phố Mặt cắt cột tron, chữ nhật hay vuông dạng khác theo sáng tạo kiến trúc Các cột có xà mũ đỉnh để đỡ kết cấu nhịp bên Mố cầu thường dạng mố tường chắn BTCT Tuy theo diéu kiện cụ thể, thi công lắp ghép đúc bê tông chỗ kết cấu nhịp cầu thành phố Nếu dùng kết cấu thép máy thực nhờ mối nối bu lông Tuy nhiên phương án thi công cầu thành nhịp, thiếu mật thi cơng ban ngày, có việc nối ghép phận chế sẵn trong, nhà cường độ cao mối nối hàn công trường phố phải xét đến tình giao thơng nhộn thể thi công ban đêm được, phải đảm bảo tuyệt đối an toàn cho người dán khu vực dang thi cơng Nói chung kết cấu nhịp mố trụ cầu cạn cầu vượt thành phố tương tự cầu thông thường ý nhiều đến vẻ đẹp kiến trúc, chiều rộng khổ giới hạn thông xe cẩu gầm cầu, phương pháp thi cöng chon cho nhanh, cẩn trở giao thơng bình thường tốt Để tăng vẻ đẹp cầu màu sơn kết cấu, kiểu lan can, vỉa hè, cột điện, tháp cầu, vị trí đặt tượng đài cần ý đặc biệt Đơi cẩn có tham gia ý kiến ngành văn hoá kiến trúc địa phương 270 ˆ MỤC LỤC Trang Chương CÁC CHI TIẾT CẤU TẠO VÀ CÁC THIET B] TREN CAU Cấu tạo chung phận mặt cầu 7.1.1 _ Các lớp phủ mặt cầu ôtô 7.1.2 Cấu tạo mặt dường sắt ø SA s tà Eh Lễ người cầu 7.2.1 1.2.2 Trên cầu ôtõ Trên cẩu đường sắt Gối cầu dùng cho BTCT 7.3.1 7.32 Gối tiếp tuyến Gối lăn 7.3.3 Gối di động có lăn BTCT chôn trụ 7.3.4 Gối cao su thép 7+1 bat T5 Khe bién dang cầu TB thip deo 7.5.1 Mue dich 7.5.2 Cấu tạo Hệ thống thoát nước mưa cầu 17 17 18 20 20 24 24 24 30 7.6.1 Ống thoát nước câu đường sắt 30 1.6.2 Ống nước cầu ơtơ 31 Chương CẤU DAM HANG, CAU DẦM LIÊN TỤC, CẦU KHUNG 8.1 8.2 Các sơ đồ tĩnh học cầu dâm hãng, cầu đẩm liên tục 38 38 8.3 8.4 Các sơ đồ cầu khung kiểu cũ Các sơ đồ thích hợp với phương pháp thi cơng đại Các dạng mặt cắt ngang 8.5 Mối nối, phân đoạn kết cấu nhịp 47 52 8.6 Nguyên tắc bố trí cốt thép 54 8.6.1 54 86.2 Kết cấu nhịp BTCT thường Kếtcấu nhịp BTCT dự ứng lực 5S 271 8.7 87.1 Khái niệm 8.7.2 Tính tốn nội lực 61 61 62 8.7.3 Tinh duyệt mật cắt 68 Cơ sở tính toán cầu dầm hãng, cầu dầm liên tục cầu khung Chương CÁC CÔNG NGHỆ DUC DAY, DUC HANG VA DA GIAO DI BONG 9.1 Các phương pháp đúc đẩy cầu BTCT dự ứng lực 9.1.1 9.1.2 Giới thiệu Phan loại phương pháp lao đầy dọc kết cấu nhịp dầm BTCT 9.1.3 Trình tự tiến độ thi công phương pháp đúc đẩy S2 Các thiết bị kết cấu phụ tạm phục vụ đúc đẩy Bệ chuẩn bị 92.1 9.2.2 Mũi dẫn 94 Một số vấn đề kỹ thuật phương pháp đúc đẩy 9.3.1 9.3.2 Phânnhịpcầu Phan doan diic than dam 9.3.3 9.3.4 Mật cất ngang dầm đúc - đẩy Cấu tạo khối dầm đúc - đẩy 79 80 8l 83 94 Nguyên tắc bố trí cáp dự ứng lực kết cấu nhịp đúc đẩy 95 9.6 8:7 9.8 Đúc bê tông đốt dầm cho cầu đúc - đẩy Trình tư tính toán thiết kế kết cấu nhịp đức đẩy Các phương pháp đúc hãng cầu BTCT dự ứng lực 9.8.2 9.8.3 %9 9.10 272 94 Giới thiệu Phân loại trường hợp đúc hãng Mặt cắt ngang dầm BTCT dự ứng lực đúc hing Các thiết bị kết cấu phụ tạm phục vụ đúc 9.9.1 Bộ ván khuôn di động, 9.9.2 Chu trình thi cơng đốt kết cấu nhịp 9.9.3 Đà giáo, trụ tạm 85 88 93 Vi du cấu tạo dầm liên tục đúc dẩy 9.8.1 69 69 72 74 75 T7 79 101 105 105 109 113 Một số vấn đẻ kỹ thuật riêng phương pháp đúc hãng 9.10.1 Một số phương pháp khác để đúc bẻ tông chỗ kết cấu nhịp 113 113 9.10.2 Quá trình đúc hãng tru 115 9.10.3 Đơ đạc điều chỉnh q trình đúc hãng 119 9.10.4 Noi phần cơng-xon đúc hãng 119 9.10.5 91T Đạt kết cấu nhịp lên gối cầu Chọn chiều đài nhịp cầu nhiều nhịp 9.10.6 Nguyên tắc bố trí cốt thép dự ứng lực kết cấu đúc hãng lắp hãng Ngun lý tính tốn 9.11.1 9.11.2 9.11.3 Trình tự tính tốn Cơng thức tính tốn sa5: Trinh ty tinh tốn thiết kế kết cấu nhịp thi cơng đúc hãng lắp hing 913 “Tính tốn ứng suất cục 9.14 Tính tốn đặc trưng hình học 5.15 Vi dụ cau tao bố trí cáp dự ứng lực cầu dúc hảng 9.16 Ví dụ cơng nghệ thi cơng cầu đúc hãng — Cầu Phù Đồng 9.16.1, Giới hạn chung cơng trình 9.16.2, Thi cơng khối đỉnh, tru Ko 9.16.3 Thi công khối dầm liên tục xe đúc 9.16-1 9.16.5 Công nghệ kéo căng loại cốt thép dự ứng lực Các cố thường gặp q trình thi cơng dầm cách khắc phục 8512: Một 9.18 “Thiết kế cầu đầm liên tục đà giáo di động, số vấn đề liên quan đến phương pháp đúc hãng 9.18.1 Đặc điểm chung công nghệ thi công cầu nhịp lớn BTCT DUL phương pháp đồ bê tong chỗ 9.18.2 9.18.3 9.18.4 9.18.5 Tính nàng Các loại hình Các phần Cơ sở thiết công nghệ công nghệ chu trình hoạt động, hệ thống đà giáo kế cẩu đảm liên tục BTCT DƯU đúc di động 9.18.6 Mét sé van dé lién quan đến công nghệ đà giáo 123 124 125 125 126 126 130 131 132 133 137 137 140 148 158 164 166 172 172 175 176 181 188 191 Chuong 10 cAU VOM 10.1 Các sơ đồ cầu vòm cầu đầm — vịm liên hợp 10.2 Cầu vịm có đường xe chạy Cầu vòm dầm cứng — vòm mềm 10.3 10.4 Cầu vòm 10.4.1 10.4.2 10.4.3 băng ống thép nhồi bê tông Bac diém va phạm vi sử dụng, Cấu tạo cầu vịm làm thép ống nhồi bê tơng Thi cơng cầu vịm làm ống thép nhỏi bẻ tơng, 193 197 202 204 204 205 206 273 Chịa trách nhiệm xuất LÊ TỪ GIANG Biên tập THÂN NGỌC ANH Trình bày DƯ THỊ HUE Bia VƯƠNG THÊ HÙNG NHÀ XUẤT BAN GIAO THONG VAN TAL 80B“ RÀN HƯNG ĐẠO - HOÀN KIẾM- HÀ NỘI ĐT: 04.39423345 * FAX: 043.8224784 In 1.000 cuốn, khổ 19 x 27cm, Công ty in Giao thông - Nhà xuất GTVT Đăng ký KHXB số: I48-2010/CXB/179-05/GTVT Quyết định xuất số: 103/QĐ-GTVT ngày 23 tháng năm 2010 In xong nộp lưu chiều tháng năm 2010