Mố trụ cầu

Trang 1

NGUYÊN MINH NGHĨA (Chủ biên) DU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIA0 THÔNG VẠN fẢI-CƠ $Ở 2

THU VIEN

*900831

G MINH THU

MO TRU CAU

NHA XUAT BAN GIAO THONG VAN TAI

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Mố trụ cầu là một môn học của chuyên ngành đào tạo kỹ sư Cầu uà Đường Tùi

liệu được biên soạn dùng làm giáo trình cho sinh uiên các ngành Cầu Ham - Cầu

Đường, Đường sắt Đường Ơtơ, đơng thời sách cũng dùng làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư hoạt động trong lĩnh uực cầu đường

Tai liệu giới thiệu đặc điểm cấu tạo, phạm vi áp dung va nguyên lý tính toán các loại mố trụ cầu dâm, cầu khung, cầu uòm uà cầu treo

Hiện nay trong khi bắt đầu áp dụng thử nghiệm tiêu chuẩn mới uê thiết kế cầu, để bạn đọc thuận tiện theo dõi, ngồi phần tính tốn theo quy trình "Thiết kế cầu cống

theo trạng thái giới hạn" của Bộ Giao thông uận tải ban hành năm 1979, chúng tôi dành chương 8 để giới thiệu đặc điểm tính tốn mố trụ cầu theo tiêu chuẩn AASHTO-

LRFD-98 uà tiêu chuẩn thiết ké cầu mới 22 TCN-272-01

Phân công biên soạn như sau: Ths Dương Minh Thu mục 3.4, TS Nguyễn Minh

Nghĩa biên soạn các phần cồn lại uà chủ biên

Túc giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn cuốn sách này nhưng do trừnh độ uè thời gian có hạn, nên khơng tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp quý

báu của bạn đọc

Hà Nội, tháng 01 năm 2002

Trang 3

_ CHƯƠNG 1

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

Mế trụ cầu là một bộ phận quan trọng trong công trình cầu, có chức năng đỡ kết cấu nhịp, truyền các tải trọng thẳng đứng và ngang xuống đất nền Mố cầu còn là bộ phận chuyển tiếp và đảm bảo xe chạy êm thuận từ đường vào cầu Trụ cầu cịn có tác dụng phân chia nhịp cầu

Về mặt kinh tế, mố trụ cầu chiếm một tỷ lệ đáng kể, đôi khi đến 50% vốn đầu

tư xây dựng công trình

Mố trụ cầu là cơng trình thuộc kết cấu phần dưới, nằm trong vùng ẩm ướt, dễ bị xâm thực, xói lở, bào mịn, việc xây dựng, thay đổi, sửa chữa rất khó khăn nên khi thiết kế cần chú ý sao cho phù hợp với địa hình, địa chất, các điều kiện kỹ

thuật khác và dự đoán trước sự phát triển tải trọng

Vì vậy mố trụ cầu phải đảm bảo những yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật xây dựng và khai thác Đảm bảo yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật nghĩa là mố trụ sử dụng vật liệu một cách hợp lý, các kích thước cơ bản được chọn sao cho có trị số nhỏ nhất mà vẫn đảm bảo về cường độ, độ cứng, độ ổn định, khơng bị xói lở, lún, sụt Đảm bảo yêu cầu về xây dựng nghĩa là sử dụng những kết cấu lắp ghép, chế tạo sẵn trong cơng xưởng, cơ giới hố thi công Đảm bảo yêu cầu về khai thác: cho phép thoát nước êm thuận dưới cầu, đảm bảo mỹ quan của cầu, không cần trở sự đi lại dưới cầu trong cầu vượt, chống bào mòn bề mặt mố trụ

1.2 PHAN LOẠI MỐ TRỤ CẦU

Có rất nhiều cách phân loại mố trụ cầu Trước hết cần phân biệt giữa mố và trụ cầu ‘

Trụ cầu là bộ phận công trình, có vị trí ở giữa hai nhịp kể nhau, chịu tải trọng từ nhịp truyền xuống Trụ làm việc theo hai phương: đọc và ngang cầu

Trụ cầu được xây dựng trong phạm vi dòng chảy nên tiết diện ngang có dạng hợp lý về thuỷ động học để thoát nước tốt Bên ngồi trụ có lớp vỏ đặc biệt để chống xâm thực Hình dạng trụ trong cầu vượt và cầu cạn phải đảm bảo mỹ quan và không cản trở sự đi lại dưới cầu (hình 1.1)

Mố cầu, ngồi chịu tải trọng từ kết cấu nhịp truyền xuống còn làm nhiệm vụ

của một tường chắn đất, chịu áp lực ngang của đất đắp, bảo đảm ổn định của nền

Trang 4

đường đầu cầu Mố là bộ phận chuyển tiếp, bảo đảm xe chạy êm thuận từ đường vào cầu Ngồi ra mố cầu cịn là cơng trình điều chỉnh dòng chảy và bảo đảm chống xói lở bờ sơng Tải trọng ngang truyền vào mố chỉ theo hướng dọc cầu và giá trị của tải trọng ngang về phía sơng và phía nền đường thường khác nhau nên cấu tạo của

mố theo phương dọc thường không đối xứng, trong khi đó trụ cầu thường có cấu tạo đối xứng theo cả hai phương (hình 1.1)

Hình 1.1 Mố uò trụ 1- Mố cầu; 2- Trụ cầu

A,, Ao, Ag - Phan luc cha két cau nhip; EB, T, - Lực ngang do áp lực đất và lực hãm xe

1.2.1 Phân loại theo độ cứng dọc cầu

Theo độ cứng dọc cầu có thể phân mố trụ thành hai loại: mố trụ cứng và mố

trụ dẻo

Mố trụ cứng là loại có kích thước lớn, độ cứng lớn Khi chịu lực, biến dạng của

mố trụ tương đối nhỏ có thể bỏ qua Mố trụ có khả năng chịu được toàn bộ tải

trọng ngang theo phương dọc cầu từ nhịp truyền đến và tải trọng ngang do áp lực đất gây ra ~ ° 3) by f

Hinh 1.2 Tru déo

a- Trụ cọc; b- Trụ tường mồng; c- Trụ cột; 1- Dầm mũ; 2- Coc; 3- Cột; 4- Móng; 5- Thân trụ

Trang 5

Mếố trụ dẻo là loại có kích thước nhỏ, độ cứng nhỏ Khi chịu lực ngang theo phương dọc cầu, toàn bộ kết cấu nhịp và trụ sẽ làm việc như một khung và tải trọng ngang sẽ truyền cho các trụ theo tỉ lệ độ cứng của chúng Như vậy kích thước trụ sẽ giảm đi rất nhiều Trụ dẻo thường có dạng trụ cột, trụ cọc hoặc tường mỏng (hình 1.9 a, b, c) Áp dụng trụ dẻo hợp lý đối với cầu nhịp nhỏ và có chiều cao

không lớn lắm È

1.2.2 Phân loại mố trụ theo hệ thống kết cấu nhịp

Theo hệ thống kết cấu nhịp có thể phân thành mố trụ hệ thống không chịu lực đẩy và mố trụ chịu lực đẩy Mố trụ cầu dầm (hình 1.3a) chỉ chịu các phản lực gối thẳng đứng, do đó cấu tạo chúng tương đối đơn giản Cầu treo và cầu vịm là hệ thống có lực đẩy ngoài, mố trụ của chúng chịu lực đẩy ngang lớn, có cấu tạo nặng nề, thiết kế phức tạp và khơng có khả năng lắp ghép (hình 1.8b)

ˆ Hình 1.3 Phân loại mố trụ theo hệ thống kết cấu nhập a - Mố trụ cầu dầm; b - Me trụ cầu vòm

1.9.3 Phân loại mố trụ theo vat liệu

Mố trụ cầu có thể xây dựng bằng đá, đúc bằng bêtông, bêtông đá hộc, bêtông

cốt thép (BTCT) Trong các cầu đường nông thơn, mố trụ cịn được xây bằng gạch

Trụ cầu vượt, cầu cạn hoặc tháp của cầu treo có thể làm bằng thép

1.2.4 Phân loại mố trụ theo phương pháp xây dựng

Theo phương pháp xây dung, phan mé tru thành các loại: toàn khối, bán lắp

ghép và lắp ghép Mố trụ toàn khối là loại được xây dựng ngay tại vị trí cơng trình,

theo yêu cầu xây dựng cơng nghiệp hố những mố trụ loại này còn chưa hợp lý Tuy nhiên trong trường hợp chịu lực phức tạp (mố trụ cầu vòm, cầu treo) hoặc do

điểu kiện kinh tế, khả năng thi công trụ cầu trên các sơng lớn có thơng thuyền, giải pháp trụ toàn khối là thích hợp

Trụ bán lắp ghép (hình 1.4b) gồm những khối vỏ bằng BTCT và bêtơng lấp

lịng Lớp vỏ bên ngồi vừa đóng vai trồ lớp áo ngoài, vừa là ván khuôn khi đổ

Trang 6

ay 1 & —i ! Hình 1.4 Trụ nặng a - Trụ toàn khối; b - Trụ bán lắp ghép; c - Trụ lắp ghép; 1 - Mũ trụ; 2 - Thân trụ; 3 - Móng; 4 - Lớp vỏ BTCT; 5 - Bêtơng lấp lịng; 6 - Bêtông lắp ghép Ui [ 777 ic 3 777 3

1.2.5 Phân loại mố trụ theo hình thức cấu tạo

- Theo hình thức cấu tạo có mố trụ nặng và mố trụ nhẹ Mố trụ nặng bao gồm các loại có kích thước lớn, kết cấu nặng nề Mố trụ nặng thường áp dụng cho các nhịp lớn hoặc các cầu thuộc hệ thống lực đẩy Loại này thường được xây dựng bằng

đá, bêtông hoặc bêtông đá hộc, có thể thi công lắp ghép, bán lắp ghép hoặc đúc tại

chỗ

Mố trụ nhẹ có hình dạng thanh mảnh hơn, có thể gồm các hàng cột, hàng cọc hoặc tường mỏng Loại này được xây dựng bằng BTCT

Đối với các cầu cạn, cầu vượt đường và ngay cả đối với các cầu qua sơng có thể

áp dụng các loại trụ cột tiết điện đặc hoặc cột ống BTCT rỗng (hình 1.5) Các loại trụ cột này có thể lắp ghép, bán lắp ghép hoặc đổ tại chỗ Nếu kết cấu nhịp chỉ có hai dàn chủ, thân trụ có thể cấu tạo gồm hai cột đặt đúng tim dàn Trong trường hợp cần đảm bảo tầm nhìn và không cẩn trở giao thông dưới cầu (cầu cạn, cầu

vượt, cầu chéo) thì áp dụng trụ một cột

3 a9 F b -L TỶ P i D_=150-300 0 =!50- 300 Opa am ra 7T Tare Hinh 1.5

Trang 7

cao (trụ cầu qua các thung lũng) thì dùng loại trụ đúc tại chỗ bằng ván khuôn

trượt sẽ hợp lý, kinh tế và dễ dàng hơn Người ta đã xây dựng những trụ như vậy ở cầu Met-uây (Anh) và cầu châu Âu trụ cao 146,5 m

Căn cứ vào kết cấu móng, có thể phân mố trụ thành hai loại: loại mố trụ có móng riêng và loại cấu tạo liền với móng thành một kết cấu chung Loại thứ nhất, móng trụ có thể là móng nơng, móng giếng chìm hoặc móng cọc Loại thứ hai, kết cấu móng khơng tách riêng khỏi các bộ phận thân trụ, ví dụ mố trụ dẻo hoặc cột ống Trụ có thể gồm các đốt cột ống có kích thước khác nhau để dễ lắp ghép và

tăng cường khả năng chịu lực của cột 3 t

Theo bình đồ kết cấu nhịp, mố trụ cũng phải có những cấu tạo khác nhau để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật Nếu là cầu thẳng (trục tim cầu vng góc với dòng chảy), mố trụ trên bình điện cũng có cấu tạo thẳng

Nếu cầu xiên (trục tim cầu giao chéo với dòng chảy), để bảo đảm yêu cầu thoát nước tốt nhất, trên mặt bằng chiều dài trụ nên bố trí song song, dọc theo dòng chảy, chiều ngang trụ nên hẹp tới mức tối đa để ít cản trở dịng chảy (hình 1.6a) Loại này thường áp dụng cho cầu vượt, cầu qua sông, các cầu có độ xiên lớn Đối với cầu qua đường, còn có thể bố trí mố trụ trên mặt bằng theo hình bậc thang (hình 1.6b), kết cấu nhịp vẫn đặt thẳng Loại này về mĩ quan kém hơn, ít được áp

dụng Ley Zan 9

Mair being tra

„ EE Lễ

Hình 1.6 Sơ đồ mố trụ trong cầu xiên

Trang 8

1.2.6 Phân loại mố trụ theo yêu cầu sử dụng

Theo yêu cầu sử dụng có các loại mố trụ cầu đường ô tô, mố trụ cầu đường sắt Mố cầu đường sắt có cấu tạo máng ba lát để đỡ đá ba lát đặt tà vẹt và ray

1.3 VẬT LIỆU XÂY DỰNG MỐ TRỤ CẦU _

Mố trụ và móng tuyệt đại đa số được làm bằng bêtông, bêtông đá hộc BTCT

ngồi ra cịn làm bằng gạch đá và các loại vật liệu khác ‘

1.3.1 Béténg

Bêtông là loại vật liệu chủ yếu để xây dựng mố trụ Mác bêtông trong từng bộ phận của mố trụ được chọn như sau (mác bêtông theo cường độ chịu nén, với mẫu thử hình lập phương, cạnh 15 em, bảo dưỡng trong 28 ngày ở điều kiện tiêu chuẩn), đối với những bộ phận không chịu lực, chẳng hạn bêtơng lấp lịng, chỉ có

tác dụng như một loại tải trọng tĩnh, có thể dùng bêtông mác nhỏ hơn 150

- Đối với tất cả các bộ phận chịu lực đều dùng bêtơng có mác trên 200 và được

quy định như sau: Fk `

Mác 400 - Dùng cho các loại trụ ống vỏ mỏng, cọc bêtông cốt thép ứng suất

trước dài hơn 12m

Mác 300 - Dùng cho các loại kết cấu ứng suất trước (kể cả các loại cọc ứng suất trước có : chiều dài < 12m); cọc BTCT thường có chiều dài hơn

7m; mố trụ lắp ghép hoặc bán lắp ghép trong phạm vi có mực nước

thay đổi

Mác 200 - Dùng cho các loại cấu kiện chịu lực khác bằng bêtông và BTCT

thường (kể cả bệ móng và cọc BTCT thường có chiều dài < 7m)

1.3:2 Cốt thép

Cốt thép trong các bộ phận mố trụ và móng thường dùng các loại sau:

- Cốt thép thanh tròn được chế tạo trong các lò Mác tanh và lò quay bằng phương pháp cán nóng, loại AI, có đường kính từ 6 đến 40 mm

- Cốt thép thanh có gờ, loại AII đường kính từ 10 đến 40 mm Loại AIII có đường kính từ 6 đến 40 mm Loại AIV có đường kính từ 10 đến 22 mm Loại AV có đường kính từ 10 đến 22 mm

~ Cốt thép cường độ cao, dùng trong kết cấu BTCT ứng suất trước, dạng sợi, bó

Sợi xoắn hoặc bó sợi song song

Trang 9

Đường kính tối thiểu của cốt thép trong các bộ phận chịu lực của mố trụ BTCT được quy định như sau:

- Cốt thép chủ trong kết cấu BTCT thường dain = 12 mm - Cốt thép đai và cốt thép phân bố dain = 6 mm - Cốt thép ứng suất trước dạng thanh dinin = 12 mm ~ Cét thép ứng suất trước dạng sợi (dây đàn) d,\,=2+3mm

- Cốt thép sợi trong các bó sợi cường độ cao dain = 4+ ð mm 1.3.3 Đá xây

Đá xây trụ mố cầu là các loại đá tự nhiên (sa thạch, đá vôi, granit), chất lượng tốt, không bị nứt nẻ, phong hố, có cường độ lớn hơn 600 kg/cm?, kích thước nhỏ nhất của đá hộc là 25 cm Những trụ bằng bêtơng đá hộc, đá có cường độ lớn hơn 400 kg/cm?, lượng đá không lớn hơn 20% khối lượng bêtông toàn bộ

1.3.4 Vữa

Vữa dùng trong các trụ lắp ghép hoặc trong các trụ đá xây Vữa bằng xi măng

Poóc lăng, mác vữa > 100 ,

1.3.5 Theo tiêu chuẩn mới 22 TCN 272-01 1.3.5.1, Bêtông

Theo tiêu chuẩn AASHTO (A.5.4.2.), BT được phân thành 8 loai (class), cc

loại BT khác nhau về hàm lượng xi măng tối thiểu, tỉ lệ N/X đường kính cốt liệu thô và cường độ chịu nén f 'e (với mẫu thử hình trụ có đường kính 150 mm bảo dưỡng 28 ngày) Với kết cấu có nhiều cốt thép dùng BT loại A, BT loại B dùng cho bệ móng, thân trụ đặc và tường chắn trọng lực khơng có hoặc có ít cốt

thép

Ở nước ta, trong xây dựng các cầu thuộc các dự án có sử dụng vốn vay nước -

ngoài, BT của trụ; mũ trụ, cột, bệ cọc.và cọc khoan nhồi đều dùng loại B, có cường độ chịu nén 28 MPa Mố, tường chắn, bản quá độ dùng loại C có cường độ chịu nén

từ 21 - 28 MPa

1.3.5.9 Cốt thép

Cốt thép trịn trơn có giới hạn chảy 240 MPa Cốt thép có gờ có giới hạn chảy 400 MPa

Trụ cầu khung, khung đầm chịu mô men uốn lớn có thể dùng thép thanh dự

ứng lực đường kính d = 32 ‡ 38 mm có cường độ cực han 1860 MPa

Trang 10

1.4 XÁC ĐỊNH NHỮNG KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MỐ TRỤ

Hình dạng mố trụ và các kích thước cơ bản của chúng được xác định xuất phát từ điểu kiện thuỷ văn, địa chất, chiều cao cầu, chiều dài nhịp và hàng loạt các yếu

tố khác :

Tuy nhiên, một vài kích thước cơ bản được xác định theo các yêu cầu cấu tạo và khai thác Những kích thước đó gồm: cao độ đỉnh móng mố trụ, cao độ đỉnh trụ, kích thước mũ trụ trên mặt bằng của mố trụ cầu dầm, chiều dày tối thiểu của các bộ phận,kích thước các gờ, bậc

1.4.1 Cao độ đỉnh móng

Cao độ đỉnh móng được quyết định xuất phát từ điều kiện làm việc của mố trụ trong quá trình khai thác, từ điều kiện xây dựng và những lý do kinh tế

Trên những miền khô cạn, phần bãi sông, cầu vượt, cầu cạn, cầu qua thung lũng, cao độ đỉnh móng khơng phụ thuộc vào loại mố trụ, thường đặt tại cao độ

mặt đất, trừ các loại mố vùi

Đối với các trụ cầu qua sơng có móng trên nền thiên nhiên, móng cọc bệ thấp, móng sâu, cao độ đỉnh móng thường đặt dưới mực nước thấp nhất (MNTN) từ 0,5 đến 0,7 m Vị trí đỉnh móng như vậy sẽ làm hình dạng móng đơn giản, giảm khối

lượng xây, và giảm thắt hẹp dòng chảy Tại các nhịp thông thuyền, cao độ đỉnh

móng phải đảm bảo để tàu bè qua lại không va vào mép đỉnh móng

3 s Hinh 1.7 = Cao độ đỉnh móng trong móng cọc bệ cao 1 - Bệmóng; 2 - Coc; 8 - Than tru; 2 4

Với những mố trụ móng cọc bệ cao, bệ trụ có thể đặt ở cao độ tuỳ ý (hình 1.7)

Khi nâng bệ trụ cao hơn MNTN thì xây dựng trụ dễ dàng, khối lượng thân trụ giảm nhưng không đảm bảo yêu cầu mĩ quan Nếu cọc có chiều dài lớn, để giảm mô men uốn và chiều dài tự do chịu nén của cọc, nên đặt bệ cọc ở độ sâu hợp lý, vừa có

lợi về mặt chịu lực, vừa thuận tiện cho việc thi công

1.4.2 Cao độ đỉnh trụ - ,

Cao độ đỉnh trụ được quyết định xuất phát từ yêu cầu sau: đáy dầm cũng như

Trang 11

đỉnh trụ phải cao hơn mực nước cao nhất tính tốn (MNCN) tối thiểu là 0,5 m Vị trí đáy kết cấu nhịp được xác định từ chiều cao tĩnh không dưới cầu đối với cầu vượt, cầu cạn hoặc từ chiều cao tĩnh không thông thuyền với những nhịp thông thuyền và có cây trơi Cao độ đáy kết cấu nhịp cao hơn cao độ đỉnh trụ một trị số bằng chiều cao gối cầu (hình 1.8)

3 z 4, B 7 b 3 | † Za 2 Ẩ 1 | ———— 2 2 | = s2 { ì — ⁄ Tt Yt of : Hình 1.8 Xác định cao độ đỉnh trụ

1 - Dinh tru cao hdn MNCN; 2 - Chon cao độ đỉnh trụ theo mực nước thong thuyén (MNTT)

Đối với những cầu vượt qua thung lũng, khe sâu, những yêu cầu trên không

cần xét vì chiều cao cầu, chiều cao trụ được xác định từ cao độ tuyến đường qua cầu

Trong trường hợp chung, cao độ đỉnh trụ sẽ lấy trị số lớn nhất trong hai cao độ

sau: `

MNCN +h MNTT + hy - hy

Trong đó: nà `

MNCN - Mực nước cao nhất tính tốn; MNTT - Mực nước thông thuyền;

h - Khoảng cách nhỏ nhất từ MNCN đến đỉnh trụ, trên sông không thông thuyền h = 0,ð m;

h„ - Chiều cao nhỏ nhất cho phép của khổ thông thuyền; h, - Chiéu cao gối cầu -

Trên những miền khô cạn, đáy kết cấu nhịp phải cao hơn mặt đất tối thiểu là 1m

1.4.3 Kích thước mũ mố trụ trên mặt bằng

Chiều rộng nhỏ nhất (theo phương đọc cầu) và chiều dài (theo hướng ngang cầu) của mũ trụ được xác định như sau (hình 1.9)

Trang 12

4 5 hoy 1 Au : Hinh 1.9 & —>ốỞH+|—— an 4 | Xúc định bích thước mũ trụ : | ;.1 - Kết cấu nhịp; nc a 9 - Thớt gối; 0945) | 8 - Tấm kê gối; : [eT nộ 4 - Mũ trụ; 5 - Tường đỉnh b, = bg +b’, + b", + b, + 2 (15 + 20) + 2b;; (cm) a, = na; + ao + 2(15 + 20) + 2a,; (cm)

Đối với mố cầu:

b, =bạ + bạ + a (15 ~ 20) + b,; (em); a, = giống mũ trụ

Trong đó:

b;, a;- Chiểu rộng và chiều dài mũ trụ;

n - Số khoảng cách giữa tim các dầm chủ; ‹: : dtd

b,, a, - Kích thước thớt gối; ;

1ỗ ~ 20 cm - Khoảng cách nhỏ nhất từ mép thớt gối đến mép bệ kê g ĐỐI;

Trang 13

b!, và b"¿ - Khoảng cách từ tim gối đến đầu dầm của các dầm nhịp bên phải và bên trái trụ;

bạ - Khoảng cách giữa hai đầu dầm cạnh nhau hoặc đầu dầm và tường đỉnh mố, với gối cố định không nhỏ hơn 5ð em, với gối di động:

bạ = œt°] + 5 em Trong đó œ hệ số dãn nở do nhiệt độ của dầm;

t° - Hiệu số giữa nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ trung bình;

ˆ1- Chiều dài nhịp đầm; ˆ "

b,, a, - Khoảng cách.nhỏ nhất từ mép bệ gối đến mép mũ trụ theo phương dọc và ngang cầu (theo QT 79);

a; - Khoảng cách giữa tim các đầm kể nhau theo phương ngang cầu; Trị số b; lấy tuỳ thuộc chiều dài nhịp:

1nhịp, m 15 - 20 30 - 100 > 100

bạ, em - 18 Â>“

Trị số a; lấy tuỳ thuộc loại kết cấu nhịp (cm): - Kết cấu nhịp ban a, = 20 (cm);

- Đối với mọi kết cấu nhịp khác với gối phẳng và gối tiếp tuyén a, = 30;

- Nhu trên, với gối con lăn và con quay a; = B0

1.4.4 Xác định một số các kích thước khác

Chiều cao tường đỉnh của mố h, được xác định bằng tổng chiều cao xây dựng của kết cấu nhịp (tính từ đáy dầm tại mố đến cao độ phần xe chạy), chiều cao gối cầu và chiều dày tấm kê gối (hình 1.9b)

Chiều dày tường đỉnh của mố nặng (ngang với cao độ mũ mố) được chọn bằng (0,5 + 0,6)h; và bề dày phía trên tường đỉnh khơng nhỏ hơn 0,5m

Kích thước tiết điện thân trụ cầu phụ thuộc vào nhiều điều kiện: hình dạng mố trụ, chiều cao mố trụ, trị số tải trọng, vật liệu Vì vậy tuỳ trường hợp cụ thể sẽ được xác định theo quy trình hoặc theo kinh nghiệm thiết kế

Theo quy trình, chiểu dày xà mũ của các trụ cọc, mũ trụ và dẳm mũ của các loại mố trụ khác, không được nhỏ hơn 0,4 m để đảm bảo phân bố tải trọng từ kết cấu nhịp đến các bộ phận hoặc các khối xây thân trụ Chiều dày tường của các khối BTCT tiết diện hình hộp rỗng khơng được nhỏ hơn 15 em (nếu các khối này không được lấp đầy bằng bêtông) và không nhỏ hơn 1/15 chiều cao tiết diện khi khơng có bản ngăn ngang

Chiều dày thành trụ ống không nhỏ hơn các trị số sau:

Trang 14

Đường kính trong của ống d (m) Chiểu dày t (cm)

0 8

0,6 l 10

1,9 - 3,0 : ‘12

4,0 - 5,0 14

Theo kinh nghiệm thiết kế, chiều dày trụ nặng bêtông hoặc bêtông đá hộc, tại mặt cắt đỉnh móng không nên nhỏ hơn 1/5 + 1/6 chiều cao Chiều dày tường trước của các mố có tường cánh hoặc thân mố vùi (tại mặt cắt đỉnh móng) khơng nên nhỏ hơn 0,35 + 0,4 chiều cao đất đắp Chiểu dày tường của các khối bêtông rỗng không

nên nhỏ hơn 2ð + 30 cm '

Tuy nhiên trong các trường hợp riêng, nếu công nghệ chế tạo kết cấu hồn

thiện thì các để nghị trên có thể thay đổi Ví dụ khi chế tạo các kết cấu BTCT bằng

phương pháp li tâm, cường độ bêtông tăng lên đến 1,3 lần so với phương pháp thông thường, độ chặt của bêtông cũng tăng lên aang} kể thì chiều dày tường của

kết cấu có thể chọn nhỏ hơn đề nghị nêu trên

Trang 15

CHƯƠNG 2

CẤU TẠO TRỤ CẦU DẦM

2.1 CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN TRỤ CẦU

Trụ cầu gồm 3 bộ phận chính: mũ, thân và móng trụ, trên những sơng có dịng

nước chảy xiết hoặc có khả năng va đập của tàu bè, cây trơi, có thể đặt bộ phận chống va xô bảo vệ cho trụ

2.1.1 Mũ trụ

Mũ trụ chịu tải trọng trực tiếp 5

từ kết cấu nhịp và phân bố vào 24 SS

thân trụ Kết cấu nhịp tựa trên mũ trụ thông qua gối cầu Hiện nay khi thiết kế trụ, thường áp

dụng một trong hai biện pháp đặt | ¿ 7 é

gối cầu như sau: » i 2

v Ke

- Cấu tạo một mũ trụ đặc bằng ' -; §§ ! BTCT, trên phần lỗi của mũ trụ bố „,

trí các lưới cốt thép, đặt thớt dưới, , 2À

của gối cầu có cốt thép neo vào mũ

Biện pháp này được áp dụng đối :‹': ©-:

với các cầu nhịp nhỏ và trung Hình 9.1 Các dạng mũ trụ

(hình 2.1a) 1- Mũ trụ BTCT; 2- Bậc lỗi của mũ trụi - Cấu tạo tấm kê gối hoặc tấm 8- "Đá" kê gối; 4- Gối con lăn;

BTCT riêng biệt, cường độ cao đặt 5-'Khéi BTCT để kê gối cố định ' trên mũ trụ đã bố trí sẵn các lưới - ›

cốt thép ở dưới vị trí đặt tấm kê gối Mũ trụ loại này có thể bằng bêtông đá hộc

hoặc xây đá Biện pháp này hiện nay ít được áp dụng (hình 2.1b)

Tam ké cdc loại gối di động có thể đặt chìm trong mũ trụ, nếu gối cầu có chiều

cao khá lớn (hình 2.1c) '

Trường hợp trên mũ trụ bố trí hai đãy gối cố định và di động có chiều cao khác nhau, có thể cấu tạo thêm các khối BTCT để kê cao cho các gối cố định (hình 2.13)

Nếu kết cấu nhịp kê trực tiếp lên trụ mà không cần gối, ví dụ trụ dẻo, cũng cần

cấu tạo những chỗ kê dầm bằng phẳng, cao hơn|mặt xàinfỊmơtoghúOvà phải bố trí các lưới cốt thép chịu lực cục bộ , GIÁO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ 2 ĐAU THONG VẬN TÀI- CƠ SỐ

THƯ VIỆN | ¡

Trang 16

210 210

pet eae | igs

$22 h 11» ( Dp “ ae ty pe? Hinh 2.2 a) Bố trí cốt thép mũ trụ thân đặc; b) Cốt thép mũ trụ thân hẹp

Mặt trên của mũ trụ phải tạo dốc thốt nước bằng bêtơng với độ dốc ít nhất là

1:10 về các phía, mái dốc tốt nhất nên đúc cùng một lúc với mũ trụ và láng vữa xi

măng nhẫn

Trên mặt bằng, kích thước mũ trụ thường lớn hơn thân trụ mỗi bên 10 cm để tạo ra những gờ, đảm bảo cho nước ở mũ trụ chảy xuống, không thấm vào phần tiếp giáp giữa mũ và thân trụ, mặt dua của gờ có thể đốc ngược 1:10 hoặc tạo "rãnh giọt nước”

Nếu thân trụ có kết cấu đặc thì mũ trụ chỉ chịu ép cục bộ, khi đó chiều dày mũ trụ khơng nhỏ hơn 0,4 m và phải bố trí các lưới cốt thép chịu lực cục bộ Lưới cốt thép bằng các thanh có đường kính 8 - 12 mm, mắt lưới 5 - 12 em, khoảng cách các

lưới 8 - 10 cm Mũ trụ đặt các cốt thép cấu tạo có đường kính'10 - 14 cm, cách

nhau là 1ð - 20mm Bêtông mũ trụ mác 250 Trên hình (2.2a) trình bày ví dụ bố

trí cốt thép mũ trụ thân đặc, hình @ 2b) trình bày cốt thép mũ trụ thân hẹp ,

Nếu thân trụ hẹp hoặc cấu tạo bởi một hoặc nhiều cột thì mũ trụ sẽ có đạng như một dầm mút thừa hoặc dầm liên tục chịu uốn dưới tác dụng của trọng lượng

Trang 17

bản thân mõ trụ, phản lực gối từ kết cấu nhịp Nếu đặt gối cầu đúng trên đỉnh cột thì mũ trụ chịu uốn dưới tác dụng của tải trọng ngang theo phương ngang cầu

(hình 2.3): i ; tt 2 4) fn % ‘ Hình 2.3

a - Mũ trụ than hep; b,c - Mũ trụ thân cột

2.1.2 Thân trụ

Thân trụ làm nhiệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ngang theo phương dọc và ngang cầu Mặt

cắt ngang của trụ trong phạm vi lồng sông

phải có dạng rẽ nước tốt Thân trụ phải ' :

chịu được va chạm do vật trôi, ở các nhịp có

tàu thuyền qua lại cịn phải chịu được lực va của tàu

Hình dạng mặt cắt ngang thân trụ phụ thuộc vào điểu kiện dòng chảy dưới cầu Dạng mặt cắt chữ nhật (hình 2.4a) áp dụng cho các cầu vượt, cầu cạn, cầu dẫn và

Trang 18

thân trụ có dạng một đầu nhọn, một đầu trịn (hình 2.44) hoặc hai đầu nhọn (hình

2.4e) Cac mat cắt ngang (hình 2.4c, d, e) có dạng rẽ nước tốt, tránh tạo thành các

dịng chảy xốy gần trụ, giảm xói lở dịng sơng và hạ chiểu cao nước dâng ở thượng lưu cầu Cấu tạo chỉ tiết đầu vát nhọn (hình 2.4g) góc 2œ lấy bằng 45°-120° Chiều rộng thân trụ B r § te 1-sina B c=—ctga; c¡; =— foie = - ¡ r203m 2 sina sin a '

Tiết diện thân trụ có thể đặc, rỗng Thân trụ có dạng thân rộng, thân hẹp hoặc thân cột

Kích thước thân trụ được xác định bằng tính tốn tuỳ theo vật liệu, chiều cao,

dạng trụ

2.1.3 Mong tru

Phần tiếp xúc trực tiếp của trụ cầu với nền đất gọi là móng trụ Móng tru có nhiệm vụ truyền tải trọng từ thân trụ mố xuống nền đất bên dưới và xung quanh

Ngồi ra móng trụ cịn có nhiệm vụ phân bố lực từ thân trụ xuống một diện tích

rộng hơn để đảm bảo đủ chịu lực cho đất nền và đảm bảo ổn định của trụ Độ sâu đặt móng còn phải đảm bảo cho trụ không bị mất.ổn định, nghiêng lệch hoặc bị phá hoại do xói lở gây ra

Tuỳ theo điều kiện thuỷ văn, địa chất, móng trụ cầu có thể là móng nông trên nền thiên nhiên, móng cọc có đường kính nhỏ hoặc đường kính lớn, móng giếng chìm, móng giếng chìm hơi ép (xem giáo trình "Nền va Mong") ;

Trên mặt bằng, kích thước đỉnh móng thường lấy lớn hơn kích thước thân trụ mỗi bên 0,3 - 0,õm để thi công được thuận lợi Đối với các loại móng giếng chìm, giếng chìm hơi ép, khi hạ giếng vị trí giếng thường bị dịch chuyển một chút so với thiết kế nên kích thước đỉnh móng thường lấy lớn hơn kích thước thân trụ đến 1 m

mỗi bên l :

Kích thước đáy móng xác định theo tính tốn Đối với móng cọc, kích thước đáy

bệ còn phụ thuộc vào cách bố trí cọc , 2.1.4 Lát mặt mố trụ cầu

Đối với mố trụ bằng bêtông, đá xây hoặc bêtông ít cốt thép, tại các vị trí mực nước lên xuống (từ MNTN đến MNCN) cộng thêm 1m, để xét đến độ ẩm ướt, bào mòn, chịu tác động va chạm của tàu bè, vật trôi, cần có biện pháp bảo vệ mặt ngoài chu đáo để bêtông không bị phá hoại

Lát mặt ngoài mố trụ cịn là hình thức trang trí cho cầu Lát mặt ngồi bằng đá có thể thực hiện theo hai phương pháp:

Trang 19

Phương pháp thứ nhất: Các viên đá được sắp xếp với ván khuôn trước khi đổ bêtông Chiều cao mỗi đợt lát phụ thuộc chiều cao mỗi đợt đổ bêtơng (hình 2.5a) Phương pháp này gọi là lát mặt toàn khối Sau khi đổ bêtông, các viên đá được chôn chặt liền khối trong thân trụ do đó tác dụng chống va chạm và ăn mòn rất tốt Tuy nhiên cách lát này tốn nhiều thời gian vì cứ sau mỗi đợt đổ bêtông lại mất

công chờ đợi xếp đá mặt ngoài

Đá lát mặt yêu cầu chống phong hoá tốt có cường độ ang nhé hen 600

kg/cm3, khi trụ chịu lực va chạm mạnh thì có thể lấy số hiệu đá tới 1000 kg/cm?

Phương pháp thứ hai là lát sau khi đổ bêtông Phương pháp này đẩy nhanh tốc

độ lát mặt, các viên đá ốp mặt ngoài được gắn với trụ nhờ các than neo bằng cốt thép chôn trước vào bêtông Đầu các thanh neo có móc để móc vào các lỗ đã khoan

sẵn trên đá ốp (hình 2.5b) ie

BN y

a

Hinh 2.5 ea loại lát mặt thân mố trụ

Với trụ bêtông, mặt ngồi có thể bố trí lưới cốt thép, vừa tăng cường khả năng chịu lực, vừa có tác dụng chống nứt do co ngót và nhiệt độ Lưới cốt thép gồm những thanh thép có đường kính 10 - 14 mm, đặt cách nhau từ 10 - 20 em

2.3 CẤU TẠO TRỤ CẦU TOÀN KHOI

Trụ cầu toàn khối là loại trụ cầu có các bộ: 'phận gắn liền với nhau thành một kết cấu liền khối, được xây hoặc aut liền một mạch ừ dưới lên trên tại vị trí xây dựng cơng trình

Về cấu tạo, các loại trụ này có thể đặc hoặc rỗng lịng Hình dạng có thể thân rộng, thân hẹp, thân cột hoặc nhiều tầng

Về vật liệu, các trụ có thể bằng đá xây, bêtông, bêtông đá hộc và bêtông cốt thép Trụ cầu toàn khối thường có kích thước lớn, bền chắc, chất lượng đồng đều, thi công tương đối đơn giản Nhược điểm của loại này là thời gian thi công kéo dài do

phải xây dựng tuần tự, phụ thuộc vào thời tiết, tốn đà giáo ván khuôn

Trụ tồn khối có dạng trụ nặng, trụ thân cột và trụ thân hẹp

Trang 20

2.2.1 Trụ nặng

Trụ nặng thường có dạng một tường dày để đỡ kết cấu nhịp Chiều dài của thân trụ theo hướng ngang cầu thường lấy nhỏ hơn mũ trụ mỗi bên từ 10-15 cm hoặc cũng có thể lấy bằng mũ trụ Vì thân trụ đặc nên mũ trụ chịu Sỹ mặt, bố trí

cốt thép theo cấu tạo và theo chịu ép cục bộ (xem 2.1.1)

Nếu chiều cao trụ không lớn từ 10-12 m và nhịp đến 40 m, thân trụ có thể làm vách thẳng đứng, tiết diện thân trụ không thay đổi từ trên xuống dưới, tạo thuận lợi cho thi công Chiều rộng thân trụ có thể lấy bằng 1/5 chiều cao từ đỉnh trụ đến

đỉnh móng iy l H 20:1- 40:1 40-50 ~02H 40-50) 7 AIWF TEER Hình 2.6 Trụ nặng tồn khối

‹ Trụ có mũ trụ phân biệt với thân trụ;

Với trụ có chiều cao lớn hơn, vách trụ có thể nghiêng so với phương thẳng đứng

20:1 đến 40:1 để mở rộng kích thước theo yêu cầu chịu lực (hình 2.6 )

Trụ nặng thường được đúc tại chỗ bằng bêtông hoặc bêtông đá hộc Nếu vị trí cầu gần nơi khai thác đá, có thể làm trụ đá xây

Trong các trụ cầu dầm liên tục bằng BTCT DƯU thi công bằng phương pháp hãng, kích thước trụ theo phương dọc cầu phải chọn lựa thích hợp để bảo đảm ổn

định chống lật củả kết cấu nhịp trong q trình đổ bêtơng khơng đối xứng của các phân đoạn

Tuy theo chiều dài nhịp đúc hãng, chiều rộng thân trụ có thể từ 2,5 đến 3 m Thân trụ bằng BTCT, đúc tại chỗ có thể đặc hoặc rỗng l

Trụ đặc tồn khối có thể có mũ trụ khơng có hình dạng phân biệt với thân trụ, khi đó mũ trụ là một phần của thân trụ kéo đài nhưng vẫn có cấu tạo, chức năng và nguyên tắc bố trí cốt thép theo quy định chung của mũ trụ

Trang 21

Trên hình 2.7a và hình 2.7b giới thiệu cấu tạo trụ cầu toàn khối đỡ kết cấu nhịp dầm BTCT DƯI liên tục, đúc hãng Tải trọng thiết kế H30, XB80, người 300 kg/m?

aca lẬT CHÍNH z , a 1/2 MAT BEN TRU đt ¡ TET

2 MAT CAT A-& t i

Trang 22

2.2.2 Trụ thân cột

“Trong các cầu nhịp nhỏ và trung L= 15-40 m, để giảm bớt khối lượng vật liệu, tăng nhanh tốc độ thi cơng, người ta cịn áp dụng trụ toàn khối thân cột bằng BTCT Trên hình 2.8 giới thiệu cấu tạo trụ thân cột BTCT Trụ được thiết kế cho tải trọng HS25 khổ cầu 7m hoặc 9m, không lề người đi, đầm chủ bằng BTCT DUL Thân trụ theo phương ngang cầu gồm 2 cột tròn đặc, được thiết kế với các đường kính khác nhau tuỳ theo chiều cao cột Hẹ (từ đáy xà mũ đến đỉnh móng) Hẹ = 9m;

12m; 15m; đường kính cột tương ứng là D = 1; 1,2; và 1,5 m Cốt thép dọc chịu lực

tương ứng là 18 Ø 25; 20 Ø 25 và 24 Ø 32 Cốt thép chịu lực của xà mũ gồm 10 Ø 20

840 185 x4 = 140 i 160 © es ĐI 8 8 w 50, & 50, otto Hi ol HỆ a 540 3 D=100 D=100 (150) (150 = § 3 u # : s | s 800 | 250 1 (300) Hình 2.8 Trụ tồn khối thân cột

'Trụ cầu dẫn có thể dùng tiết diện chữ nhật Hình 2.9 trình bày trụ nhịp dẫn cầu

Mỹ Thuận (Long An) Mũ trụ có dạng chữ T ngược (để khơng nhìn thấy mũ trụ)

Trên dầm mũ đỡ dầm Super T' có chiều dài nhịp gần 40 m, đầu dầm có cắt khấc

Tiết diện thân cột trụ hình chữ nhật kích thước 1,2x3,5 m Thân cột trụ đặt trên các móng riêng Mỗi móng gồm 10 cọc BTCT tiết diện 40x40 cm đóng sâu khoảng 40 m

Cốt thép chủ của cột thân trụ đặt từng cụm hai thanh, có đường kính d = 95 mm viền theo chu vi cột, cách nhau 1ð cm Cốt thép đai có đường kính 16 mm đặt cách nhau 20 cm Cốt thép chủ của đầm mũ có đường kính d = 32-36 mm

Trong các cầu nhịp lớn, kết cấu nhịp chỉ có 2 dàn chính như cầu dàn đường xe

Trang 23

chạy dưới, bộ phận thân trụ đặc ở giữa sẽ ít có tác dụng truyền phần lực gối xuống

móng Vì vậy với cầu càng rộng, trụ càng cao nên tập trung vật liệu thân trụ ở hai

bên tương ứng với các vị trí đặt gối cầu, tạo thành hai cột (hình 2.10) Trên đỉnh

cột vẫn cấu tạo mũ trụ bằng BTCT

Nếu từ MNTT (mức nước thông thuyển) tới đỉnh trụ còn cách nhau một khoảng khá lớn thì có thể cấu tạo thân trụ thành hai phần khác nhau Phần trên MNTT có dạng trụ rỗng hoặc trụ cột, phần thân trụ dưới MNTT có dạng đặc để

chống va xơ (hình 2.10) Phần trụ nặng bên dưới làm bằng bêtông, bêtông đá hộc hoặc đá xây, còn phần cột bên trên làm bằng BTCT

lao keo ‘4.900 Hình 9.9 Trụ nhịp dẫn cầu Mỹ Thuận

Nếu chiều cao trụ rất lớn (trụ của các cầu qua thung lũng) có thể làm trụ rỗng bằng BTCT tiết

diện hình hộp Với các trụ cao khoảng trên vài chục

mét thì kết cấu lắp ghép rất khó sử dụng được các = iz loại cần cẩu sẵn có, trong trường hợp này, tốt nhất# ipl

áp dụng kết cấu toàn khối, thi công bằng ván ——— MNCN

khn trượt Một thí dụ điển hình là trụ cầu "Châu | i Âu" trên đường ô tô từ Đức sang La Mã Chiều cao 1

thân trụ 146,5 m, chiều cao móng trụ 34,5 m Thân 7

trụ có tiết diện hình hộp thành mỏng, rỗng Để

tăng cường độ cứng, phần rỗng có tạo thêm các tường đứng và ngang, chia tiết diện ngang thân trụ thành ba hình chữ nhật nhỏ Kích thước thân trụ ở

phần đỉnh móng 1208 x 2308 cm và trên đỉnh trụ 495 x 1575 cm Chiều dày của

hình hộp thay đổi từ 55 đến 35 cm (hình 21) Để đảm bảo ổn định của tường đứng

khi chịu nén, trên suốt chiểu cao thân trụ bố trí các bản ngăn Các bản ngăn đều

Trang 24

có lỗ rỗng tạo thành một khung cứng Móng trụ cao 34,B m cũng được cấu tạo bằng BTCT, rỗng ¿ Lm I 800 pet to 200 146, 4 1275 2308 12,08 952 5 16,0 naa t2 A j ° | = i

Hình 9.11 Cếu tạo trụ cầu "Châu Âu" 2.2.3 Trụ thân hẹp

Để giảm bót khối lượng vật liệu thân trụ và giảm tải trọng bản thân tác dụng,

xuống móng, có thể thu hẹp kích thước thân trụ so với mũ trụ Như vậy mũ trụ sẽ

có dạng một dầm hãng, đối xứng qua tim cầu (hình 2.12)

Trang 25

D-D ẩ Mr CHÍNH 3

(Ähông ab big tading tot) sh nek aL b

Sete | tage 8500 sop itecatye aes 1 + gì 1500 150,154 iso|| 1850 200 ep OT démMise 150 2000 Ị a4? =r ‘lamas

| See khoan abs! #1060 at 2 : = anal 156) 2000 qo HA ẨNG MƯNG ,

(khô w/922y2720mmig) “ÉP, Thin lip Bt’ még)

th ee 1750 „He

Bin chinsstiny {in treed

1004

5200 1e xi

Hình 9.12 Cấu tạo trụ thân hẹp tiết diền đặc

Chiều dài của trụ thân hẹp chỉ vào khoảng 45 ~ 70% so với trụ nặng, thân rộng Chiều dài đoạn hãng của mũ trụ có thể từ 1,B ~ 3 m hoặc hơn nữa

Vách trụ thân hẹp có thể đặt thẳng đứng (hình 2.12), với trụ cao có thể đặt

nghiêng 20:1 ~ 30:1 để đảm bảo yêu cầu chịu lực Thân trụ đặc có thể bố trí các lưới cốt thép để tăng cường khả năng chịu lực và chống nứt do co ngót và nhiệt độ của bêtông

So với trụ nặng, trụ thân hẹp có thể tiết kiệm được 40-50% vật liệu cho cả thân trụ và móng Ngồi ra về mặt kiến trúc nó cịn tạo dáng thanh mảnh hơn so với trụ

nặng Tuy nhiên, khối lượng bêtông và cốt thép mũ trụ lại tăng

Hình 2.12 trình bày cấu tạo trụ thân hẹp tiết điện đặc bêtơng tồn khối, trụ đỡ

2 nhịp dầm giản đơn BTCT chiều dài mỗi nhịp 33m gém 5 dầm chủ, tải trọng H30,

XB80, người 300 kg/m? Cầu khổ 8 + 2 x 1,5m Tiết diện mũ trụ có chiều cao thay

đổi từ 75 - 150 cm

Các trụ thân hẹp hiện nay đang được áp dụng rộng rãi cho các cầu đường ô tô

nhịp từ 15 đến 40m '

Trang 26

2.8 CẤU TẠO TRỤ CẦU LẮP GHÉP VÀ BÁN LAP GHÉP

2.3.1 Trụ nặng lắp ghép

Trụ nặng lắp ghép thường được cấu tạo từ các khối đúc sẵn trong xưởng bằng bêtông hoặc BTCT đặc hoặc rỗng Trong quá trình lắp ráp các khối được liên kết với nhau bằng vữa xỉ măng giống như kết cấu xây kích thước lớn Nếu móng đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên thì trụ có thể lắp ghép từ móng đến mũ trụ Nếu bệ móng đặt trên móng cọc hoặc giếng chìm thì phần lắp ghép chỉ được thực hiện từ thân trụ trở lên (hình 2.13) [ "mm ] or Tey | yO Li Bees đụ po st oe Eä J E8 l› l mi Emij Ji ae ae Mf - Hl Hình 9.13 Trụ nặng lắp ghép

Việc phân chia các khối lắp ghép của trụ phụ thuộc vào phương tiến, vận

chuyển và thiết bị cẩu lắp, nếu dùng các khối nhỏ thì trọng lượng mỗi khối từ 2- €

tấn Nếu dùng các khối lớn với cân cẩu lớn (sử dụng cần cẩu lắp kết cấu nhịp) thi

trọng lượng mỗi khối có thể đến 25 tan i

Khi phân khối và lắp ráp cần bố trí sao cho các mạch đứng không bị trùng nhau Chiều cao các khối có thể từ 0,5 đến 1,5 m tuỳ theo khả năng vận chuyển và cẩu lắp Chiều rộng các khối phụ thuộc vào chiều rộng trụ và thường lấy bằng chiều

Trang 27

rộng trụ Chiểu rộng trụ thường lấy lớn hơn 1/5 chiều cao trụ Để tiêu chuẩn hoá và giảm số mã khối lắp ghép, với trụ thấp có thé làm một tầng có chiều rộng trụ khơng đổi, cịn khi chiều cao lớn hơn thì phải làm nhiều tầng, có kích thước khác nhau

Các khối đặc được chế tạo bằng bêtông mác 170 - 200 Khối rỗng lắp ghép phải được chế tạo bằng bêtông mác 250 - 300 Các khối rỗng sau khi đặt vào vị trí có thể độn ruột bằng bêtông mác thấp hơn

2.3.2 Trụ thân hẹp lắp ghép và bán lắp ghép

Đối với trụ cầu nhỏ, cầu trung cũng như các trụ cầu ô tô ở các sơng khơng có tàu

bè lớn qua lại, thì áp dụng trụ thân hẹp lắp ghép rất thuận lợi vì giảm được trọng

lượng các khối lắp ghép, giảm khối lượng vật liệu thân trụ, móng trụ Do kích thước thân trụ được thu hẹp nên việc phân khối tương đối thuận lợi, có thể phân khối theo các mặt cắt ngang thân trụ hoặc theo các mặt cắt đứng Hình 2.14 và 2.15 trình bày cấu tạo một loại trụ lắp ghép và bán lắp ghép, bạn đọc có thể tham khảo tài liệu L1

¬ E3 960 P- —— Il 8

Hinh 2.14 Tru than hep lép ghép

Trang 28

Vỏlốp ghép _„, feat Hình 9.15 Trụ thân hẹp Bin lắp ghép

2.4 CẤU TẠO TRỤ CẦU QUA ĐƯỜNG VÀ CẦU CẠN

Trụ của các cầu qua đường và cầu cạn, ngoài các yêu cầu chung về kinh tế kỹ thuật còn phải thoả mãn một số yêu cầu đặc biệt về việc đảm bảo giao thông dưới cầu Ví dụ: kích thước trụ cầu chiếm không gian nhỏ nhất để đảm bảo tầm nhìn Đối với các cầu cạn, cầu vượt trong thành phố thì trụ cầu và kết cấu nhịp còn là những cơng trình kiến trúc Chiểu rộng mố trụ cầu trong cầu thành phố thường rộng để có thể bố trí nhiều làn xe

Khi thiết kế cần chú ý đến những đặc điểm trên để chọn hình dạng, kết cấu, vật liệu và phương pháp tính thích hợp

Trụ các cầu thành phố bắc qua sông về cơ bản cũng cấu tạo giống các trụ cầu khác, nhưng phải chú ý về mặt mĩ thuật kiến trúc và điều kiện để đặt các hệ thống dẫn nước, dẫn điện, dẫn ga và đường dây thông tin giữa hai bờ sông

Trụ các cầu cạn thành phố có cấu tạo đa dạng hơn Người ta thường chọn các trụ cầu dạng cột, dạng tường và dạng khung cho cầu cạn Trụ cầu đạng tường và

đạng khung thường được dùng cho các cầu có mặt cắt ngang kiểu bản, dầm có sườn

Trang 29

Loại này có các trụ cầu như sau:

2.4.1 Trụ cầu gồm một hoặc nhiều cột nhỏ khơng có xà mũ

| 3.0 9 Hinh 2.16.0 "°°!

Các cột có thể đững tiết diện chữ nhật, đa giác c hoặc trôi với đường kính từ 0,5-1m Cột có mặt cắt đều hoặc vuốt nhỏ về mật đầu, tuỳ theo yêu cầu mỹ thuật trong thiết kế

Các cột trụ có thể ngàm cứng vào móng, nối khớp ở đầu trên (hình 2.16c) hoặc ngàm ở cả hai đầu trụ (hình 2.16b) Cũng có trường hợp trụ có liên kết khớp ở cả đầu trên và đầu dưới Trường hợp này trụ chỉ chịu lực nén đọc trục nhưng không

chịu được lực ngang (hình 2.16a) Rất hiếm sử dụng trụ có liên kết khớp với kim và ngàm vào kết cấu nhịp

Trên mặt bằng các cột trụ có thể phân bố theo các dang trên hình 2.17 “-

Hình 2.17

a- Tựa điểm; a), ý a °) ‘

.b- Tựa kiểu bàn cờ; KG + ¢ t k + i + t +

c- Tua theo trục vng góc; a : 2 iE SET a

d- Tua theo truc xién; a a) 7 a4 ME aR 1®

e- Tựa cặp đơi theo hai trục phân bế gần nhau ! to i!

Các trụ cầu gồm một hoặc một vài cột nhỏ thường được dùng trong các cầu có kết cấu nhịp kiểu bản, kiểu mặt cắt:ngang hình hộp có bề rộng không lớn hoặc kiểu kết cấu có sườn với số lượng từ 2-4 sườn trên mặt cắt ngang Trong-những trường hợp này cột trực tiếp chống vào kết cấu nhịp mà khơng cần có xà mũ (hình 2.164) Kết cấu trụ khơng có xà mũ tạo cho trụ và kết cấu nhịp có vẻ đẹp hài hoà Trong thiết kế, thường sử dụng nhiều kiểu cột đúc sẵn lắp ghép có mặt cắt đặc - hoặc rỗng Cột cũng có thể bằng BTCT có mặt cắt đặc và chơn vào móng đổ tại chỗ

Tại đầu cột phải có chỗ để đặt gối cầu nếu cột không gắn cứng vào kết cấu nhịp Trường hợp cột trụ có mặt cắt đặc thì gối cầu đặt trực tiếp vào bêtông của cột trụ Trường hợp cột rỗng thì phải nhồi bêtông tại chỗ một đoạn ở đầu cột có bố trí cốt thép tương ứng để lấy chỗ đặt gối

Trang 30

Muốn liên kết cứng các cột vào kết cấu yrily \ vị nhịp hoặc với móng đã đúc, người ta để tended & ¬ những thanh cốt thép chờ, hàn chúng với Chi lbh chén cội? | những thanh cốt thép ở kết cấu nhịp hoặc 5 ở móng rồi đổ bêtông liền khối

120— „| L7

Cấu tạo cốt thép của cột gồm các thanh cốt thép dọc và các cốt thép ngang Cốt thép dọc khơng cần có dự ứng lực vì cột chịu lực nén dọc lớn Cốt thép ngang gồm kiểu đai kín hoặc đai xoắn ốc được đặt theo

yêu cầu cấu tạo của cấu kiện bêtông cốt - Hình 2.18

thép chịu nén od

Các khối móng trụ cầu bằng BTCT có thể chế tạo sẵn lắp ghép hoặc đúc tại

chỗ Trường hợp bệ móng lắp ghép thường cấu tạo kiểu hình "cốc" như hình 2.18

để lắp đặt chân cột ,

Trong một trụ khối móng có thể dùng đỡ tất cả các cột trụ, hoặc gồm nhiều khối nhỏ đỡ riêng từng cột, tuỳ theo điều kiện địa chất và bề rộng của cầu mà

Cs te quyét dinh

2.4.2 Trụ cầu kiểu một cột ` rit be )

g vont 8 = 16,0 1 et a, là be |b=10,T6 Hình 2.19

Trụ kiểu một cột thường được dùng cho kết cấu u nhịp mặt cắt kiểu hình nấm (hình 2.19a), ít dùng với kết cấu nhịp kiểu bản

Trang 31

Cột thường có dạng mặt cắt trịn khơng đổi dọc theo chiều dài cột, đường kính

từ 1-6 m (xem hình 2.19) mặt cắt đặc hoặc rỗng (hình 2.19 e, đ)

Trên hình này cho thấy cột có thể có kích thước ngang mở rộng dần về

phía trên, phía đầu cột được chia nhánh ra thành những điểm tựa riêng

Trường hợp cầu cạn có bể ngang rộng, mặt cắt ngang của cột không có dạng

hình trịn mà thường có dạng hình e líp, chữ nhật, đa giác hoặc các hình khác

Trường hợp sử dụng cột trong cầu cạn kiểu khung, cột được liên kết cứng với móng và với kết cấu nhịp Còn trong trường hợp khác, các cột đường kính 1,5 - 2m

có thể làm việc theo kiểu "trụ lắc" bằng cách đặt ở đầu trên và đầu đưới của cột hai

gối cầu cho phép cột quay theo phương nằm ngang

Trong các cầu cạn, dầm liên tục, trên đỉnh cột người ta đặt các gối kiểu tựa

điểm, tựa 1 trục hoặc 2 trục (hình 2.17) l

Với các cột phân nhánh, người ta đặt các gối cầu ở đỉnh các nhánh khi cột phân hai nhánh, kết cấu nhịp tựa trên trụ theo 1 trục; khi phân 3 nhánh hoặc nhiều hơn, kết cấu nhịp tựa theo trục kép

Các đầu nhánh có thể khơng đặt gối mà làm liền khối với kết cấu nhịp, khi đó các nhánh thường cấu tạo khá mảnh để chúng làm việc như một khớp giả, chỉ truyền lực dọc trục

Khi cầu cạn ở trên đường cong, kết cấu nhịp có thể có độ nghiêng ngang tạo siêu cao, trụ cầu phải chịu lực ly tâm nằm ngang theo hướng ngang cầu Để chịu các lực này, người ta thiết kế cột nghiêng và lực ngang sinh ra sẽ do thanh căng đặc biệt chịu Các thanh căng này được đặt giữa hai khối móng

Trang 32

Các trụ kiểu cột thường không dùng xà mũ, các cột đỡ,trực tiếp vào kết cấu nhịp (hình 2.20b) Tuy nhiên cũng có khi dùng xà mũ như hình 2.19d '

Các cột thường đặt từng cái dưới kết cấu nhịp, ít dùng kiểu hàng cột gồm vài cái Cột đổ tại chỗ thường dùng tiết điện đặc hoặc rỗng Các cột lắp ghép thường làm rỗng Cột lắp ghép cao, được lắp bằng các đốt cột ống rồi đổ bêtông tại chỗ lấp

lòng cột

Cốt thép trong cột có thể dùng cốt thép thường {

hoặc cốt thép dự ứng lực, tuỳ trường hợp cột chịu mô

men uốn ít hay nhiều, các bó thép cường độ cao bố trí

trong các rãnh hoặc lỗ ở trong thân cột và khi đúc cà bêtông xong thì căng kéo thép tạo dự ứng lực Neo 6

bên dưới của thép dự ứng lực là "neo câm", chơn trong khối móng trụ cầu Trường hợp cột ngàm cứng vào kết cấu nhịp thì các bó thép đi từ trụ sẽ được neo vào kết cấu nhịp ở vị trí vách ngăn tại trụ

Cốt thép cột gồm các thanh thẳng đứng, đặt dọc mép tiết diện cột và các cốt thép ngang kiểu vịng kín hoặc vịng xoắn ốc Phần trên cột được đặt các thanh hình nan quạt và những thanh hoặc lưới chịu lực tập trung Ở những chỗ thắt hẹp của kết cấu còn đặt các khung thép hình cơn

Trong các cầu cạn có kết cấu nhịp liên tục hoặc khung nằm trên đường cong có bán kính cong nhỏ, có thể phát sinh mơ men xoắn do trọng lượng bản thân và hoạt tải Để làm giảm mô men, các cột có thể bố trí lệch tâm đối với tìm cầu về phía lưng đường cong (hình 2.21)

2.4.3 Trụ cầu kiểu tường

Khi thiết kế cầu cạn thành phố kết cấu nhịp có bề rộng lớn, người ta thường dùng trụ kiểu tường hoặc khung Khi thân trụ có bể dày e nhỏ hơn ð lần trở nên so với chiều rộng b của nó thì trụ được coi là trụ kiểu tường

Trụ có mặt cắt ngang thân tường hình chữ nhật và bề rộng tường không thay đổi theo chiều cao là trụ tường đơn giản nhất (hình 2.22a), nhưng cũng có thể xây dựng tường có bề rộng thay đổi theo chiều cao như hình 2.22b

Tuỳ theo tỷ số giữa bề dày và chiều cao tường, trụ tường được coi là mềm hoặc

cứng, khi chịu lực uốn đọc trụ cầu

Với những trụ câu cao 4-5 m, với chiều dày tường 1õ - 25 cm, trụ được coi là

Trang 33

nhịp gây ra: Tường mềm hầu như không chịu những lực này và các trụ cứng phải chịu hết hoặc những lực này phân bổ cho nhóm các tường mềm cùng chịu

' ` ` 2z 8-8 [E2 | Hình 2.22 '

Theo phương ngang cầu, đối với các lực nằm ngang mọi trụ tường đều được

coi là cứng

' Với kết cấu nhịp khổ rộng, trên mặt cắt ngang cầu người ta có thể xây dựng hai tường hoặc nhiều hơn Có khi sử dụng các tường hẹp, có vút hãng và phân

nhánh (hình 2.23) 1 I 1 h

Mặt cắt ngang trụ tường có thể sử dụng kiểu bản có sườn để tăng độ cứng cho trụ cầu theo cả hai phương Đỉnh các sườn là nơi đặt gối cầu (hình 2.23b) Cốt thép ' của tường gồm các thanh thép đứng, đặt theo chu vi mặt cắt trụ và các thanh thép

cấu tạo đặt nằm ngang

———“›#——¬ ° Hình 3.23

¡- Đầu dưới của cốt thép chịu lực được chơn vào móng Để tạo ra kết cấu chốt giả bêtông cốt thép tại mặt cắt chân tường, cốt.thép được uốn nghiêng và giao chéo nhau: Phía trên đỉnh tường muốn có phần hãng ra hai bên thì cần bố trí khung cốt thép chạy suốt chiều rộng tường Ở đoạn đầu hãng có cốt thép nằm ngang đặt ở phía trên và các cốt thép nghiêng

Trang 34

Cốt thép của tường có chia nhánh, căn cứ vào cách liên kết nhánh với kết cấu `

nhịp mà có cấu tạo khác nhau: 5 l

Nếu tại chỗ liên kết chỉ sinh ra lực pháp tuyến thì cần bố trí cốt thép đặt dọc

để chịu lực và có các đai ngang

Nếu nhánh chịu mô men uốn và lực nén thì có thể phải sử dụng đến các bó cốt thép dự ứng lực

Để giảm mô men uốn trong các mặt cắt nhánh, người ta dùng một thanh kim

loại căng nối hai đầu nhánh với nhau

2.4.4 Trụ cầu kiểu khung

Trụ kiểu khung thường dùng cho kết cấu nhịp có sườn, ít khi dùng với kết cấu

nhịp bản hoặc nhịp có mặt cắt hình hộp, trụ khung có kiểu tồn khối đúc tại chỗ,

có kiểu lắp ghép và bán lắp ghép Khung kiểu toàn khối thường gồm hai cột và

một xà mũ Cột nghiêng hoặc thẳng đứng, liên kết ngàm cứng hoặc liên kết khớp

với móng Thanh cột nghiêng, nằm trong mặt phẳng của mặt cắt ngang cầu, chân cột choãi ra phía ngồi hoặc thu vào trong (hình 2.24b) u

Xà mũ của khung có thể bố trí dưới kết cấu nhịp hoặc chim trong chiéu cao két

cấu nhịp (hình 2.24a)

Tuy theo sự làm việc của trụ khung mà bố trí cốt thép dự ứng lực Bay cốt thép

thường, hoặc cả hai loại é)

a) b)

ay a8

F2 Ls Ele

Luc đẩy ngang do các thanh trụ của khung truyền cho móng, do khối móng chịu Bộ phận móng, trong phạm vi chịu lực từ cột trụ truyền sang phải đặt lưới cốt

thép tăng cường Nếu móng dưới cột trụ đặt riêng rẽ thì giữa chúng có thể bố trí

thanh giằng bằng thép bọc bêtông hoặc các cấu kiện thép dự ứng lực (Hình 2.20b) Các trụ khung toàn khối của cầu cạn có thể áp dụng khung kín với hình dáng khác nhau tuỳ theo yêu cầu kiến trúc Trụ cầu khung toàn khối của cầu cạn có cấu tạo phức tạp khi vượt qua các tuyến đường khác Do điều kiện thông xe không cho phép cấu tạo các trụ như nhau và yêu cầu phải đưa điểm tựa trên móng ra ngoài phạm vi đường xe chạy nên các cột trụ có độ nghiêng khác nhau và thanh ngang

bên trên phải có nhịp lớn

2 = C =a] a Hình 2.24

Trang 35

các cầu cạn dọc theo sườn núi, thưởng phải xây dựng các trụ khung rất phức tạp

đúc toàn khối Đặc điểm của những trụ này là đôi khi phải neo chúng vào trong

đất để chống trượt (hình 2.25) ˆ ' aotl4 Vine igo 8 a9 '

c-c f + | T25, 18,6% 7,25 14 a hư” Noe BL a ¬ ế 1 /øï-HĂI f 36 a † { i x5 ff*` 2 † ` † - om! = = YW T TOL Ry sẽ art al 4 S og :

s} oa C3 pe củi; so: Hình 3.25 Cấu tạo trụ cầu cạn ge fcr sore? [ đọc theo sườn núi

Te [lef 1 - Thanh neo được ngàm vào khối đá

:.› Nếu dọc theo sườn núi đó lại có tuyến đường sắt nữa thì có thể sẽ có nút giao rất phức tạp giữa đường sắt và cầu cạn (hình 2.26)

⁄⁄ “

Hình 2.26 Cấu tạo cầu cạn dọc theo sườn núi uượt qua hầm đường sắt

1 - Kết cấu nhịp cầu cạn; 2 - Ham đường sắt; 3 - Thanh neo vào núi; 4 - Neo;

Trang 36

Các trụ khung lắp ghép hoặc bán lắp ghép được xây dựng từ các khối thanh

trụ và xà mũ Móng thường đổ tại chỗ, mặc dầu cũng có thể dùng các móng lắp ghép hình cốc cho cầu cạn với nhịp khơng lớn (hình 2.24a) Các thanh trụ lắp ghép của trụ cầu có mặt cắt đặc hoặc rỗng dạng cột trụ hoặc hình cơn, kể cả hình chữ nhật và hình đa giác (hình 2.23) Xà mũ lắp ghép trên cột và gắn vào cột bằng hàn hoặc đúc bêtông liền khối, bọc các cốt thép chờ, bằng kéo cốt thép dự ứng lực thẳng

đứng, hoặc bằng cách đặt gối kép trên mỗi cột trụ v.v

Xà mũ có mặt cắt ngang hình chữ nhật và kết cấu nhịp tựa lên biên trên (hình 2.24) hoặc mặt cắt chữ nhật có vút hãng (hình 2.23a)

Dọc xà mũ đặt cốt thép thường hoặc cốt thép dự ứng lực có những cốt thép đai

thẳng đứng Xà mũ có đầu hãng, được đặt các thanh cốt thép nghiêng, cốt thép đai

và các cốt thép ngang

Trong các cầu cạn thẳng, trên các cột trụ đặt một xà mũ lắp ghép Nếu khối

lượng của nó quá lớn, có thể chia làm hai phần rồi nối lại bằng cách hàn các đầu cốt thép chờ và đổ bêtông mối nối (hình 2.24c - phương án mặt cắt D-D) Trong những kết cấu cầu cạn nhịp giản đơn những nửa xà mũ này có thể khơng cần nối lại, nếu mỗi nửa đều ổn định chống lật dưới tác dụng của tất cả các tải trọng

Muốn làm nhẹ trọng lượng xà mũ lắp ghép, đôi khi người ta làm mặt cắt dạng hộp rỗng, sau đó lấp đầy bằng bêtông Bêtông này đồng thời nối xà mũ với các cột

trụ cầu -

Khi trên trụ có nối các dầm với nhau hoặc bản với nhau thành liên tục hoặc thành kết cấu nhịp kiểu khung, kết cấu xà mũ phải phù hợp với kiểu nối để xà mũ có thể cùng làm việc với kết cấu nhịp :

Trong các cầu cạn cong, đặc biệt khi bán kính cong trên mặt bằng thay đổi, xà mũ của các trụ cầu cần phải có bề dày thay đổi Trong trường hợp này có thể dùng kiểu bán lắp ghép Người ta đặt hai cấu kiện xà mũ nghiêng với nhau một góc rồi đổ bêtơng nối vào khoảng trống giữa chúng

Trang 37

CHƯƠNG 3

CẤU TẠO MỐ CẦU DẦM

3.1 Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ CỦA MỐ CẦU TRONG CÁC

CƠNG TRÌNH VƯỢT SƠNG

Trong cơng trình cầu, mố thuộc kết cấu phần dưới, được chôn trong đất, nằm trong vùng ẩm ướt chịu xâm thực xói lở Mố có các chức năng cơ bản: đỡ kết cấu nhịp, chịu tải trọng thẳng đứng và nằm ngang từ kết cấu nhịp truyền xuống Mố là bộ phận chuyển tiếp và bảo đảm xe chạy êm thuận từ đường vào cầu Mố còn làm nhiệm vụ của một tường chắn, chịu áp lực ngang của đất đắp, bảo đảm ổn định của nền đường đầu cầu Ngồi ra, mố cịn là một sơng trình điều chỉnh dòng chảy, đảm bảo chống xói lở bờ sơng

Hình 3.1 Hình dạng chung

uà các bộ phận của mố cầu 1 Tường đỉnh; 2 Mũ mố; 3 Tường trước; 4 Tường cánh; 5 Móng mố, 6 Đất đắp nón mố

Để đảm bảo các chức năng như trên, mố cầu được chia thành nhiều bộ phận tuỳ theo từng nhiệm vụ và có các cấu tạo thích hợp thoả mãn được các ràng buộc về kinh tế kỹ thuật

1- Tường đỉnh (1) là bộ phận chắn đất sau dầm chủ hoặc dầm mặt cầu, có

chiều cao tính từ mặt cầu đến mặt kê gối

9- Mũ mố (2) là bộ phận để kê gối cầu, chịu áp lực trực tiếp từ kết cấu nhịp

truyền xuống

3- Tường thân mố hay tường trước (3) là bộ phận đỡ tường đỉnh và mũ mố 4- Tường cánh (4) là các tường chắn đất chống sụt lở của nền đường theo phương ngang cầu

Trang 38

5- Món — § mố (ð) là bộ phận đỡ tường trước hoặc tường thân và tường cánh 6 (5) 1A bd pha j ó ị

at đá £ a m ^“ 2: 42 + Ps

To Ki nón "nổ là: cơng trình chống xói lở, lún sụt ta luy nền đường tại vị

kẻ u đồng thời có tác dụng như một công trình dẫn dong chảy Tuỳ theo độ

Ốc ta luy, vận tốc nước, nón mố có thể là đất đắp gia cố cổ, gia cố đá hộc hoặc làm

dưới dạng tường chắn :

Trên đây mới kể ra các bộ phận cơ bản trong mố cầu ngồi ra tuỳ theo hình dang và các loại mố khác nhau cịn có thêm bản giảm tải, bản quá độ hoặc neo mố

: Các bộ phận cơ bản của mố sau khi lắp ghép lại phải thoả mãn yêu cầu tổng thể của mố Tuy nhiên trong quá trình hình thành và phát triển, tuỳ theo đặc điểm của từng loại mố mà một số bộ phận nói trên khơng tổn tại hoặc cần phải bổ sung thêm một số các bộ phận khác nhằm cải thiện điều kiện làm việc hoặc nâng cao chất lượng của cơng trình

3.2 Q TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHƯƠNG HƯỚNG

PHÁT TRIỂN CỦA CÁC LOẠI MỐ CẦU DẦM

Dạng mố cầu đơn giản nhất dùng cho các cơng trình vượt kênh, suối nhỏ là mố chữ nhật Mố được làm bằng gạch, đá xây, có dạng hình hộp chữ nhật trên đó kê dầm chủ (hình 3.2) ]

Mố chỉ gồm hai bộ phận là thân mố (1) và móng (2) đều có dạng hình chữ nhật nên cấu tạo rất đơn giản Tồn bộ thân và móng đều chôn trong ta luy của

kênh mương

Mố chữ nhật được dùng để vượt qua các dòng nước nhỏ, nền đắp thấp, móng mố đặt trên tầng địa chất tốt

chôn hoàn toàn vào ta luy kênh

mương, để giữ nguyên khẩu độ thoát nước phải kéo dài kết cấu nhịp Khi mố có chiều cao lớn để

đảm bảo ổn định khi chịu lực

ngang kích thước của mố phải

tăng gây tốn kém vật liệu

Loại mố này thường được ƒ

, my

i

Trang 39

Ta luy đất đắp lấn ra phía sơng dễ bị xói lở khi gặp các dòng chảy mạnh về

mùa lũ Mố chôn trong nền đường nên phần đầu dầm và gối cầu bị chôn trong đất gây rỉ và hư hỏng các bộ phận bằng thép như dầm thép hoặc gối Phần tiếp xúc giữa nền đường và cầu dễ bị phá hoại tạo ổ gà do độ cứng của nền đường và cầu

thay đổi đột ngột

Nhiều trường hợp khi làm cầu vượt qua các sông suối, tại bờ sông gặp tầng đá gốc ổn định nằm lộ trên mặt đường ta có thể dùng một loại mố hình chữ nhật gọi

là mố kê ợ

Mố kê cũng là một mố chữ nhật, có chiều cao thấp, thân và mũ không phân biệt,

kê trực tiếp trên móng nơng (hình 3.3) Để tránh hiện tượng đất phủ dầm và gối

cầu, mố có cấu tạo tường đỉnh và tường che, như vậy đầu dầm và gối cầu luôn được

khô ráo, sạch sẽ ít bị han rỉ và có thể thường xuyên kiểm tra duy tu bảo quản

Để đảm bảo giữ đất đắp vào cầu và tăng cường độ ổn định và độ chặt của đất

đắp sau lưng mố người ta còn cấu tạo hai tường cánh ngược Trong các mố kê của cầu hiện đại còn cấu tạo cả bản quá độ để cải tạo tình trạng nền đường sau lưng mố

Hình 3.3 Cấu tạo mố hê

1- Tường đỉnh; 2- Thân mố; 3- Móng; 4- Tường cánh; ð- Tường che

Như vậy mố kê hoàn toàn đáp ứng các chỉ tiêu và chức năng mố trong các cầu hiện đại, nó có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt Tuy nhiên mố kê chỉ được áp dụng khi gặp tầng đá gốc nằm lộ „,

thiên

Thông thường đối với

các cầu trung và lớn rất ít

khi gặp lớp đá gốc lộ thiên để có thể áp dụng mố kê Chiểu cao của ' các ' mố

thường gặp khoảng 5-8 m

Nếu chiều rộng cầu không

lớn lắm :thì cũng có thể cấu '

tạo mố chữ nhật bang Hình 3.4 Mố chữ nhật

bêtông hoặc đá xây nhưng có cấu tạo hồn chỉnh hơn, đáp ứng đầy đủ các chức

Trang 40

tước Xã yêu cầu đặt ra (hình 3.4) Khi đó mố có dạng một khối đặc bằng đá xây sặc bêtơng, có chiều rộng bằng chiều rộng cầu và chiều đài đủ để đuôi mố chôn

Hiển ối lượng rất lớn Mố chữ nhật chỉ nên dù đường Cấu tạo mố như vậy thường đảm bảo chịu lực và ổn định nhưng %6 gỄn Ton2 pe

edt khé don nhật chỉ nên dùng cho các cầu khổ hẹp như cầu đường Để giảm khối lượng của mố chữ nhật có thể ấp dụng các biện pháp sau:

Giảm chiểu dài mố bằng cách kéo dài nón mố ra phía sơng và thân mố hồn

tồn chơn trong đất đắp nón mố, loại mố này là tiển thân của các loại mố vùi, mố chân dể Tuy nhiên trong trường hợp này kết cấu nhịp lại phải kéo dài thêm do

nón mố lấn ra phía sông làm giảm khẩu độ thốt nước

Hình 3.5 Các loại mố cầu

a - Mố chữ U; b- Mố chữ nhật; c - Mố chữ T; d - Mố rỗng vòm ngang cầu đường sắt

Phương hướng thứ hai nhằm giảm khối lượng mố chữ nhật là phần vật liệu

không cần thiết trong lòng mố được khoét bổ và thay bằng đất đắp Nếu khoét

rỗng phần giữa mố, ta biến mố chữ nhật thành mố chữ U (hình 3.1) gồm một tường ngang và hai tường dọc song song với nền đường có tác dụng chắn đất được gọi là tường cánh So với mố chữ nhật, mố chữ U cho phép giảm khối lượng vật liệu rất lén kết cấu chịu lực hợp lý, độ ổn định chống lật, trượt cao, có thể làm bằng đá xãy bềtông hoặc bêtông cốt thép nên chúng được áp dụng rộng rãi trong các cầu ô

tô và đường sắt với chiều rộng cầu lớn

Đấi với các cầu khổ hẹp và cao như cầu đường sắt đơn thì việc khoét rỗng giữa đề tạo thành mố chữ U là không thực tế vì chiểu dày của các tường cánh có thể

vượt quá chiều rộng mố, trường hợp này có thể thu hẹp thân mố chữ nhật ở phần sau, còn phần trước vẫn mở rộng để đặt gối của kết cấu nhịp Với cấu tạo như vậy ợc mố chữ T (hình 3.6a) Mố chữ T chỉ có một tường dọc không chịu áp lực đất

ta du

mà chỉ làm nhiệm vụ táng độ cứng va ổn định lật trượt chung của toàn mỡ

Nếu chiều cao của mố chữ T lớn, để tăng cường ổn định chống lật ra phía sơng

ta có thể cấu tạo thêm một tường chống ở phía trước và mố chữ T được cải tiên

thanh mố chữ thập (hình 3.6b)