đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Sau năm đ-ợc học tập nghiên cứu tr-ờng ĐHDL Hải Phòng, em đà hoàn thành ch-ơng trình học sinh viên ngành Xây Dựng Cầu Đ-ờng em đ-ợc giao nhiệm vụ tốt nghiệp đồ án tốt nghiệp với đề tài thiết kế cầu qua sông Nhiệm vụ em thiết kế công trình cầu thuộc sông Đà nối liền trung tâm kinh tế có khu công nghiệp trọng điểm tỉnh Hòa Bình Nơi tập chung khu công nghiệp thu hút đ-ợc ý doanh nhân Sau gần tháng làm đồ án em ®· nhËn ®-ỵc sù gióp ®ì rÊt nhiƯt tõ phÝa thầy cô bạn bè, đặc biệt bảo thầy TH.S Trần Anh Tuấn, đà giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đà cố gắng tìm tòi tài liệu, sách, Nh-ng thêi gian cã h¹n, ph¹m vi kiÕn thøc phơc vơ làm đồ án cầu rộng, khó tránh khỏi nhữnh thiếu sót Em mong nhận đ-ợc đóng góp ý kiến từ phía thầy cô bạn bè, để đồ án em đ-ợc hoàn chỉnh Nhân nhịp em xin chân thành cám ơn thầy, cô bạn đà nhiệt tình, bảo, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em mong tiếp tục nhận đ-ợc giúp đỡ để sau em hoàn thành tốt công việc kỹ scầu đ-ờng Em xin chân thành cám ơn ! Hải Phòng, Ngày 23 Tháng 01 Năm 2013 Sinh Viên: Vũ Đức Hùng SV: Vũ đức hùng Trang: đồ án tốt nghiệp Phần I Thiết kế sơ SV: Vũ đức hùng Trang: đồ án tốt nghiệp Ch-ơng I:giới thiệu chung I Nghiên cứu khả thi : I.1 Giới thiệu chung: - Cầu A cầu bắc qua sông §µ lèi liỊn hai hun C vµ D thc tØnh Hòa Bình nằm tỉnh lộ E Đây tuyến đ-ờng huyết mạch hai huyện C D, nằm quy hoạch phát triển kinh tế tỉnh QuÃng NgÃi Hiện tại, ph-ơng tiện giao thông v-ợt sông qua phà A nằm tỉnh lộ E Để đáp ứng nhu cầu vận tải, giải toả ách tắc giao thông đ-ờng thuỷ khu vực cầu hoàn chỉnh mạng l-ới giao thông tỉnh, cần tiến hành khảo sát nghiên cứu xây dựng cầu A v-ợt qua sông Đà Các lập dự án Căn định số 1206/2004/QD UBND ngày11 tháng 12 năm 2004 UBND tỉnh E việc phê duyệt qui hoạch phát triển mạng l-ới giao thông tỉnh E giai đoạn 1999 - 2010 định h-ớng đến năm 2020 Căn văn số 215/UB - GTXD ngày 26 tháng năm 2005 UBND tỉnh E cho phép Sở GTVT lập Dự án đầu t- cầu A nghiên cứu đầu t- xây dựng cầu A Căn văn số 260/UB - GTXD ngày 17 tháng năm 2005 UBND tỉnh E việc cho phép mở rộng phạm vi nghiên cứu cầu E phía Tây sông B Căn văn số 1448/CĐS - QLĐS ngày 14 tháng năm 2001 Cục đ-ờng sông Việt Nam Phạm vi dự án: - Trên sở quy hoạch phát triển đến năm 2020 hai huyện C-D nói riêng tỉnh Quang NgÃi nói chung, phạm vi nghiên cứu dự án xây dựng tuyến nối hai huyện C-D I.2 Đặc điểm kinh tế xà hội mạng l-ới giao thông : I.2.1 Hiện trạng kinh tế xà hội tỉnh Hòa Bình : I.2.1.1 Về nông, lâm, ng- nghiệp -Nông nghiệp tỉnh đà tăng với tốc độ 6% thời kỳ 1999-2000 Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào trồng trọt, chiếm 70% giá trị sản l-ợng nông nghiệp, lại chăn nuôi chiếm khoảng 30% Tỉnh có diện tích đất lâm ngiệp lớn thuận lợi cho trông chăn nuôi gia súc, gia cầm Với đ-ờng bờ biển kéo dài, nghề nuôi trồng đánh bắt thuỷ hải sản mạnh đ-ợc tỉnh khai thác I.2.1.2 Về th-ơng mại, du lịch công nghiệp -Trong năm qua, hoạt động th-ơng mại du lịch bát đầu chuyển biến tích cực Tỉnh Hòa Bình có tiềm du lịch lớn với nhiều di tích, danh lam thắng cảnh Nếu đ-ợc đầu tkhai thác mức trở thành nguồn lợi lớn Công nghiệp tỉnh ch-a phát triển cao Thiết bị lạc hậu, trình độ quản lý không đủ sức cạnh tranh Những năm gần tỉnh đà đầu t- xây dựng số nhà máy lớn vật liệu xây dựng, mía, đ-ờng làm đầu tàu thúc đẩy ngành công nghiệp khác phát triển I.2.2 Định h-ớng phát triển ngành kinh tế chủ yếu I.2.2.1 Về nông, lâm, ng- nghiệp SV: Vũ đức hùng Trang: đồ án tốt nghiệp -Về nông nghiệp: Đảm bảo tốc độ tăng tr-ởng ổn định, đặc biệt sản xuất l-ơng thực đủ để đáp ứng nhu cầu xà hội, tạo điều kiện tăng kim ngạch xuất Tốc độ tăng tr-ởng nông nghiệp giai đoạn 2006-2010 8% giai đoạn 2010-2020 10% Về lâm nghiệp: Đẩy mạnh công tác trồng gây rừng nhằm khôi phục bảo vệ môi tr-ờng sinh thái, cung cấp gỗ, củi -Về ng- nghiệp: Đặt trọng tâm phát triển vào nuôi trồng thuỷ sản, đặc biệt loại đặc sản khai thác biển xa I.2.2.2 Về th-ơng mại, du lịch công nghiệp Tập trung phát triển số ngành công nghiệp chủ yếu: -Công nghiệp chế biến l-ơng thực thực phẩm, mía đ-ờng -Công nghiệp khí: sửa chữa, chế tạo máy móc thiết bị phục vụ nông nghiệp, xây dựng, sửa chữa đóng tàu thuyền -Công nghiệp vật liệu xây dựng: sản cuất xi măng, sản phẩm bê tông đúc sẵn, gạch bông, lợp, khai thác cát sỏi Đẩy mạnh xuất khẩu, dự báo gái trị kim ngạch vùng triệu USD năm 2010 triệu USD năm 2020 Tốc độ tăng tr-ởng 7% giai đoạn 2006-2010 8% giai đoạn 2011-2020 I.2.3 Đặc điểm mạng l-ới giao thông: I.2.3.1 Đ-ờng bộ: -Năm 2000 ®-êng bé cã tỉng chiỊu dµi 1000km, ®ã cã gồm đ-ờng nhựa chiếm 45%, đ-ờng đá đỏ chiếm 35%, lại đ-ờng đất 20% Các huyện tỉnh đà có đ-ờng ôtô tới trung tâm Mạng l-ới đ-ờng phân bố t-ơng đối Hệ thống đ-ờng vành đai biên giới, đ-ờng x-ơng cá đ-ờng vành đai tỉnh thiếu, ch-a liên hoàn I.2.3.2 Đ-ờng thuỷ: -Mạng l-ới đ-ờng thuỷ tỉnh khoảng 200 km (ph-ơng tiện trở lên đ-ợc) Hệ thống đ-ờng sông th-ờng ngắn dốc nên khả vận chuyển khó khăn I.2.3.3 Đ-ờng sắt: - Hiện tỉnh có hệ thống vấn tỉa đ-ờng sắt Bắc Nam chạy qua I.2.3.4 Đ-ờng không: - Có sân bay V nh-ng sân bay nhỏ, thực số chuyến bay nội địa I.2.4 Quy hoạch phát triển sở hạ tầng: -Tỉnh lộ E nối từ huyện C qua sông B đến huyện D Hiện tuyến đ-ờng tuyến đ-ờng huyết mạch quan trộng tỉnh Tuy nhiên tuyến lại qua trung tâm thị xà C điều không hợp lý Do quy hoạch nắn đoạn qua thị xà C theo vành đai thị xà I.2.5 Các quy hoạch khác có liên quan: -Trong định h-ớng phát triển không gian đến năm 2020, việc mở rộng thị xà C tất yếu Mở rộng khu đô thị h-ớng vùng ngoại vi Dự báo nhu cầu giao thông vận tải Viện chiến l-ợc GTVT lập, tỷ lệ tăng tr-ởng xe nh- sau: Theo dự báo cao: Ô tô: 2005-2010: 10% 2010-2015: 9% 2015-2020: 7% Xe m¸y: 3% cho c¸c năm Xe thô sơ: 2% cho năm Theo dự báo thấp: Ô tô: 2005-2010: 8% SV: Vũ đức hùng Trang: đồ án tốt nghiệp 2010-2015: 7% 2015-2020: 5% Xe máy: 3% cho năm Xe thô sơ: 2% cho năm I.3 đặc điểm điều kiện tự nhiên vị trí xây dựng cầu: I.3.1 Vị trí địa lý Dự án đ-ợc xây dựng sở nhu cầu thực tế cầu nối giao thông tỉnh với tỉnh lân cận nút giao thông trọng yếu việc phát triển kinh tế vùng Địa hình tỉnh Hòa Bình hình thành vùng đặc thù: vùng đồng ven biển vùng núi phía Tây Địa hình khu vực tuyến tránh qua thuộc vùng đồng bằng, khu vực đ-ờng bao thị xà C Tuyến cắt qua khu dân c- Lòng sông vị trí dự kiến xây dựng cầu t-ơng đối ổn định, t-ợng xói lở lòng sông Thnh phố Hòa Bình l thnh phố thuộc tỉnh lỵ, trung tâm trị, kinh tế, văn hoá, khoa học kỹ thuật an ninh- quốc phòng tỉnh; thnh phố nằm vị trí gần trung độ tỉnh (cách địa giới phía Bắc 28 Km, phía Nam 58 Km, phía Tây 57 Km, cách bờ biển 10 Km); Số liệu đ-ợc tính đến cuối năm 2004 Dân số l 133.843 ng-ời, mật đô dân c- nội thành 10677 ng-ời /Km2 Thành phố có 10 đơn vị hành chính,08 ph-ờng,2 xà - Về điều kiện tự nhiên: Diện tích tự nhiên 37,12 Km2, địa hình bẵng phẳng, tròng vùng nội thị có tạo nên môi tr-ờng sinh thái tốt,cảnh quan đẹp,mực n-ớc ngầm cao, địa chất ổn định.Nhiệt độ trung bình hàng năm 270C, l-ợng m-a trung bình 2.000 mm, tổng nắng 2.000-2.200 giờ/năm, độ ẩm t-ơng đối trung bình troang năm khoảng 85%,thuộc chế độ gió mùa thịnh hành:Mùa hạ gió Đông Nam, mùa Đông gió Đông Bắc I.3.2 Điều kiện khí hậu thuỷ văn I.3.2.1 Khí t-ợng Về khí hậu: Tỉnh hoá nằm khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có đặc điểm khí hậu nh- sau: - Nhiệt độ bình quân hàng năm: 270 - NhiƯt ®é thÊp nhÊt : 120 - NhiƯt ®é cao nhÊt: 380 KhÝ hËu chia lµm mïa rõ rệt, mùa m-a từ tháng 10 đến tháng 12 Về gió: Về mùa chịu ảnh h-ởng trực tiếp gió Tây Nam hanh khô Mùa đông chịu ảnh h-ởng gió mùa Đông Bắc kéo theo m-a rét I.3.2.2 Thuỷ văn Mực n-ớc cao nhÊt MNCN = +3.45 m Mùc n-íc thÊp nhÊt MNTN = -1.15 m Mùc n-íc th«ng thun MNTT = +1.2 m Khẩu độ thoát n-ớc L = 200m L-u l-ỵng Q , L-u tèc v = 1.52m3/s SV: Vũ đức hùng Trang: đồ án tốt nghiệp I.3.3 Điều kiện địa chất Theo số liệu thiết kế có hố khoan với đặc điểm địa chÊt nh- sau: Hè khoan I II Lý tr×nh 65 Địa chất Cát mịn -10 -8 Cát hạt trung -6 -7 Sét pha cát dẻo cứng - SV: Vị ®øc hïng III 125 -8 -8 - IV 210 -6 -9 - Trang: đồ án tốt nghiệp Ch-ơng II:thiết kế cầu tuyến II.đề xuất ph-ơng án cầu: II.1.Các thông số kỹ thuật bản: Quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật: Cầu vĩnh cửu BTCT ƯST BTCT th-ờng Khổ thông thuyền ứng với sông cấp V là: B = 25m; H =3,5m Khỉ cÇu: B= 10,5 + 2x0,5m =11.5m Tần suất lũ thiết kế: P=1% Quy phạm thiết kế: Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-272.05 Bộ GTVT Tải trọng: xe HL93 II.2 Vị trí xây dựng: Vị trí xây dựng cầu A lựa chọn đoạn sông thẳng độ hẹp Chiều rộng thoát n-ớc 200 m II.3 Ph-ơng ¸n kÕt cÊu: ViƯc lùa chän ph-¬ng ¸n kÕt cÊu phải dựa nguyên tắc sau: Công trình thiÕt kÕ vÜnh cưu, cã kÕt cÊu tho¸t, phï hợp với quy mô tuyến vận tải điều kiện địa hình, địa chất khu vực Đảm bảo an toàn cho khai thác đ-ờng thuỷ sông với quy mô sông thông thuyền cấp V Dạng kết cấu phải có tính khả thi, phù hợp với trình độ thi công n-ớc Giá thành xây dựng hợp lý Căn vào nguyên tắc có ph-ơng án kết cấu sau đ-ợc lựa chọn để nghiên cứu so sánh A Ph-ơng án 1: Cầu dầm BTCT DƯL nhịp đơn giản nhịp 31 m, thi công theo ph-ơng pháp bắc cầu tổ hơp lao cầu Sơ đồ nhịp: 31+31+31+31+31+31+31 m Chiều dài toàn cầu: Ltc = 229 m Kết cấu phÇn d-íi: + Mè: Dïng mè U BTCT, mãng cäc khoan nhồi D=1m + Trụ: Dùng trụ thân đặc mút thừa BTCT, móng cọc khoan nhồi D=1m B Ph-ơng án 2: Cầu dầm thép liên hợp BTCT nhịp 31m, thi công theo ph-ơng pháp lao kéo dọc Sơ đồ nhịp: 31+31+31+31+31+31+31 m Chiều dài toàn cầu: Ltc = 229.3 m KÕt cÊu phÇn d-íi: + Mè: Dïng mè U BTCT, mãng cäc khoan nhåi D=1m + Trụ: Dùng trụ thân đặc mút thừa,móng cọc khoan nhồi D=1m C Ph-ơng án 3: Cầu dầm hộp BTCT DƯL liên tục nhịp + nhịp dẫn, thi công theo ph-ơng pháp đúc hẫng cân Sơ đồ nhịp: 33+42+66+42+33 m Chiều dài toàn cầu: Ltc = 227.8 m KÕt cÊu phÇn d-íi: + Mè: Mè U BTCT, mãng cäc khoan nhåi D= 1m SV: Vị ®øc hùng Trang: đồ án tốt nghiệp + Trụ đặc, BTCT móng cọc khoan nhồi D= 1m Bảng tổng hợp bố trí ph-ơng án P.An Thông thuyền (m) Khỉ cÇu (m) I 25*3.5 10,5 II 25*3.5 10,5 III 25*3.5 10,5 SV: Vũ đức hùng Sơ đồ (m) 31+31+31+31+31+ 31+31 31+31+31+31+31+ 31+31 33+42+66+42+33 L ( m) 217 217 216 Kết cấu nhịp Cầu dầm đơn giản BTCT DƯL Cầu dầm thép BT liên hợp Cầu dầm liên tục+nhịp dẫn Trang: đồ án tốt nghiệp Ch-ơng Iii Tính toán sơ khối l-ợng ph-ơng án lập tổng mức đầu tPh-ơng án 1: Cầu dầm đơn giản I Mặt cắt ngang sơ đồ nhịp: - Khổ cầu: Cầu đ-ợc thiết kế cho xe K = 10,5 m - Tổng bề rộng cầu kể lan can gờ chắn bánh : B =10,5 + 2x0,5 = 11.5 m - Sơ đồ nhịp: 31+31+31+31+31+31+31=217 m (Hình vẽ : Trắc dọc cầu ) - Cầu đ-ợc thi công theo ph-ơng pháp lắp ghép Kết cấu phÇn d-íi: a.KÝch th-íc dÇm chđ:ChiỊu cao cđa dÇm chđ lµ h = (1/15 1/20)l = (2,0 1,5) (m), chän h = 1,65(m) S-ên dÇm b = 20(cm) Theo kinh nghiệm khoảng cách dầm chủ d = (m), chän d = (m) C¸c kÝch th-íc kh¸c đựơc chọn dựa vào kinh nghiệm đ-ợc thể ë h×nh 20 230 165 10 25 15 25 20 20 60 Hình Tiết diện dầm chủ b.Kích th-íc dÇm ngang : ChiỊu cao hn = 2/3h = 1,1 (m) -Trên nhịp 31 m bố trí dầm ngang cách 7.6 m Khoảng cách dầm ngang: 2,5 4m(8m) - ChiÒu réng s-ên bn = 12 16cm (20cm), chän bn = 20(cm) 15 20 100 10 150 180 Hình Kích th-ớc dầm ngang c.Kích th-ớc mặt cắt ngang cầu: SV: Vũ đức hùng Trang: đồ án tốt nghiệp -Xác định kích th-ớc mặt cắt ngang: Dựa vào kinh nghiệm mối quan hệ chiều cao dầm, chiều cao dầm ngang, chiều dày mặt cắt ngang kết cấu nhịp, chiều dày đổ chỗ nh- hình vẽ MặT CắT NGANG CầU 1/2 mặt cắt nhịp 1/2 mặt cắt gối 1150 1050 50 i = 2% 50 86.5 i = 2% 165 110 20 50 115 230 230 230 230 115 - VËt liÖu dïng cho kết cấu + Bê tông M300 + Cốt thép c-ờng ®é cao dïng lo¹i S-31, S-32 cđa h·ng VSL-Thơy SÜ thép cấu tạo dùng loại CT3 CT5 Kết cấu phần d-ới: + Trụ cầu: - Dùng loại trụ thân đặc BTCT th-ờng đổ chỗ - Bê tông M300 Ph-ơng án móng: Dùng móng cọc khoan nhồi đ-ờng kính 100cm + Mố cầu: - Dùng mố chữ U bê tông cốt thép - Bê tông mác 300; Cốt thép th-ờng loại CT3 CT5 - Ph-ơng án móng: : Dïng mãng cäc khoan nhåi ®-êng kÝnh 100cm A Chọn kích th-ớc sơ mố cầu Mố cầu M1,M2 chọn mố trữ U, móng cọc với kích th-ớc sơ nh- hình B Chọn kích th-ớc sơ trụ cầu: Trụ cầu chọn trụ thân đặc BTCT th-ờng đổ chỗ,kích th-ớc sơ hình SV: Vũ đức hùng Trang: 10 đồ án tốt nghiệp Trong đó: h2=0.7 m , h1=0.3 m Bề dày đáy đỉnh trụ nhịp LX : Chiều dày phần cánh hẫng 0.4 xLx 32 Việc tính toán khối l-ợng kết cấu nhịp đ-ợc thực cách chia dầm thành đốt nhỏ (trùng với đốt thi công để tiện cho việc tính toán), tính diện tích vị trí đầu nút, từ tính thể tích đốt cách t-ơng đối cách nhân diện tích trung bình đốt víi chiỊu dµi cđa nã Thay sè vµo ta cã ph-ơng trình bậc nhất: hx 0,3 * Phân chia đốt dầm nh- sau: + Khối K0 đỉnh trụ dài 12 m + Đốt hợp long nhịp biên dài 2,0m + Số đốt trung gian n =7 đốt + Khối đúc dàn giáo dài m Tên đốt Lđốt (m) Đốt 1/2K0 Đốt K1 Đốt K2 §èt K3 §èt K4 §èt K5 §èt K6 §èt K7 8m 3x4 m 2m K6 K7 S8 K7 4x3.5 m K5 S6 K4 S5 K3 S4 4x3.5 m 12 m K2 S3 3.5 3.5 3.5 3.5 4 K1 S2 1/2 K0 K1 1/2 K0 S1 S1 K2 S2 K3 S3 3x4 m K4 S4 K6 K5 S5 S6 K7 K7 S0 Hình 3.7 Sơ đồ chia đốt dầm Tính chiều cao tổng đốt đáy dầm hộp biên theo đ-ờng cong có ph-ơng trình là: Y1 = a1X2 + b1 3.6 1.8 a1 1.953x10 m 322 SV: Vũ đức hùng Trang: 41 S8 đồ án tèt nghiƯp B¶ng 4.1 Thø tù TiÕt diÖn S0 S1 S2 S3 S4 x(m) 32 26 22.5 h(m) 3.6 3.12 2.79 19 15.5 2.5 2.27 12 2.42 2.08 1.8 1.83 1.8 1.8 a1 0.001953 0.001953 b1(m) 1.8 1.8 0.001953 0.001953 1.8 1.8 S5 S6 0.001953 0.001953 0.001953 1.8 1.8 1.8 S7 0.001953 S8 0.001953 Chiều dày đáy dầm vị trí cách trụ khoảng Lx : Trong phạm vi gữa chiều dầy lớn nhỏ nhất, chiều dầy biên d-ới thay đổi theo ph-ơng trình: h x h ( h2 h) L L x 0,7 (0,7 0,3) Lx 32 Trong đó: + h1 chiều dầy nhịp + h2 chiều dầy trụ + L chiều dài cánh hẫng + Lx khoảng cách từ điểm có chiều dầy lớn đến điểm xác định chiều dầy biên d-ới - Kết tính toán thể bảng a bảng a Mặt c¾t h1(m) h2(m) Lx(m) L(m) hx(m) S0 0,3 0,7 32 0,70 S1 0,3 0,7 32 0,63 S2 0,3 0,7 9,5 32 0,58 S3 0,3 0,7 13 32 0,54 S4 0,3 0,7 16,5 32 0,49 S5 0,3 0,7 20 32 0,45 S6 0,3 0,7 24 32 0,4 S7 0,3 0,7 28 32 0,35 S8 0,3 0,7 32 32 0,30 - Ph.tr đ-ờng cong mặt cầu,bố trí mặt cầu theo đ-ờng cong tròn bán kính R = 5000m cho bên tính từ đốt hợp long nhịp đến đốt hợp long nhịp biên Tính khối l-ợng khối đúc: - Để tính toán đặc tr-ng hình học ta sử dụng công thức tổng quát nh- sau: SV: Vũ ®øc hïng Trang: 42 ®å ¸n tèt nghiƯp 1m (X Y X Y) i i i i i 1 m Yc (X Y X Y )(Y Y ) i i i i 6F i i i 1 m J (X Y X Y ) (Y Y )2 Y Y i i i i i i 12 i i i F YcF - Sư dơng công thức lập bảng tính EXCEL đ-ợc kết đặc trựng hình học mặt cắt - Kết tính toán đặc tr-ng hình học mặt cắt thể bảng b Bảng b TD Hd(m) Fd(m2) Sx(m3) Yd(m) Ytr(m) ®(m) S0 0,70 10,60 19,12 1,822 1,575 3.6 S1 3.12 0,63 10,05 16,76 1,698 1,416 S2 2.79 0,58 9,52 14,72 1,588 1,274 S3 2.5 0,54 9,02 13,98 1,495 1,148 S4 2.27 0,49 8,62 12,56 1,410 1,046 S5 2.42 0,45 8,20 11,10 1,316 0,941 S6 2.08 0,4 7,83 10,06 1,253 0,861 S7 1.83 0,35 7,50 9,52 1,225 0,804 S8 0,30 7,02 9,07 1,256 0,744 1.8 +Thể tích = Diện tích trung bình x chiều dài +Khèi l-ỵng = ThĨ tÝch x 2.5 T/ m3 (Träng l-ợng riêng BTCT) Bảng tính toán xác định thể tích khối đúc hẫng : Bảng 4.3 Chiều Tên Chiều Chiều Chiều Diện S Tên X rộng mặt dài cao dày tích TT đốt (m) cắt đốt hộp đáy mặt cắt đáy (m) (m) (m) (m2) (m) 1/2K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 3.5 3.5 3.5 3.5 4 32 26 22.5 19 15.5 12 3.6 3.12 2.79 2.5 2.27 2.42 2.08 1.83 1.8 0.70 0.63 0.58 0.54 0.49 0.45 0.4 0.35 0.30 5.10 5.16 5.22 5.36 5.32 5.40 5.48 5.52 5.60 10.60 10.05 9.52 9.02 8.62 8.20 7.83 7.50 7.02 tæng Jx(m4) 21,018 16,818 13,504 10,914 8,979 7,166 5,963 5,223 4,644 ThÓ tÝch V (m3) 63.6 35.175 33.32 31.57 30.17 32.8 31.32 30 287.955 Tính khối l-ợng khối đúc: +Thể tích = Diện tích trung bình x chiều dài +Khối l-ợng = Thể tích x 2.5 T/ m3 (Trọng l-ợng riêng BTCT) Bảng xác định khối l-ợng đốt đúc Bảng 4.3 SV: Vũ đức hùng Trang: 43 đồ án tốt nghiệp STT Khối đúc 10 11 12 13 14 1/2K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 KN(hợp long) KT(Đúc ĐG) Tổng tính cho nhịp biên Tổng tính cho nhịp Tổng tính cho toàn nhịp liên tục Diện tích mặt cắt (m2) Chiều dµi (m) 10.60 10.05 9.52 9.02 8.62 8.20 7.83 7.50 3.5 3.5 3.5 3.5 4 42 66 216 7.44 7.44 93.24 171.6 358.08 ThÓ tÝch (m3) Khèi l-ỵng (T) 63.6 35.175 33.32 31.57 30.17 32.80 31.32 159 87.9375 83.3 78.925 75.425 82 78.3 75 37.2 148.8 900 1420 2289.66 30.00 14.88 59.52 362.355 591.67 954 Vậy tổng thể tích bê tông dùng cho nhịp liên tục là: V1 = 954 m3 -Lực tính toán đ-ợc theo công thức: Q= i i Qi Trong đó: Qi = tải trọng tiêu chuẩn i = hệ số tải trọng i =1 hệ số điều chỉnh hệ số tải trọng đ-ợc lấy nh- sau: * Trọng l-ợng lan can , gờ chắn bánh: pLC =FLCx2.5 1.25 1.5 1.75 0.90 0.65 1.00 18 53.5 Tải trọng th-ờng xuyên DC:cấu kiện thiết bị phụ DW: Lớp phủ mặt cầu tiện ích Hoạt tải:Hệ số m=1, hệ số xung kích (1+IM)=1.25 -Tính tải +Gồm trọng l-ợng thân mố trọng l-ợng kết cấu nhịp Hệ số tải trọng Lớn Nhỏ 86.5 Loại tải träng 27 25.5 = [(0.865x0.180)+(0.50-0.18)x0.075+0.050x0.255 +0.535 x0.050/2 + (0.50-0.230)x0.255/2]x2.4=0.57 T/m , - Cấu tạo gờ chắn bánh: Thể tích bê tông gờ chắn bánh: SV: Vũ đức hùng 35 ThÓ tÝch lan can: VLC = x 0.24024 x 229 = 110 m3 7.5 50 FLC=0.24024 m2 25 Trang: 44 đồ án tốt nghiệp Vgcb= 2x(0.25x0.35-0.05x0.005/2)x229=39.5 m3 - Cèt thÐp lan can,gê ch¾n: MCT = 0,15x (101 +39.5) = 21.5 T (hàm l-ợng cốt thép lan can gờ chắn bánh lấy 150 kg/ m3) II.2 Tính toán khối l-ợng móng mố trụ cầu: a Mãng mè M1, M2 Khèi l-ỵng mè: -ThĨ tÝch t-ờng cánh: Chiều dày t-ờng cánh sau: d = 0.4 m Vtc = 2.(2.6*6.4+1/2*3.3*3.3+1.5*3.3)x0.4= 29.2 m3 - ThĨ tÝch th©n mè: Vth = (4.5x1.4 + 0.4x1.8)x11.2 = 78.63 m3 - ThĨ tÝch bƯ mè: Vb = 2.5 x 12.2x = 152.5 m3 => Khối l-ợng mố cầu: Vmố = 260.33 m3 => Khối l-ợng mố cầu: Vmố = 2*260.33 =520.66 m3 Sơ chọn hàm l-ợng cốt thÐp mè 80 kg / m3 Khèi l-ỵng cèt thép mố : mth Xác định áp lực tác dụng lên mố: 0.08x520.66 41.65 T tĩnh tải 33m Hình 2-1 Đ-ờng ảnh h-ởng áp lực lên mố DC = Pmố+(gdầm+gmn+glan can +ggờ chắn)x =(260.33x2.5)+(1.783x6+1.75+0.233+0.11)x0.5x33= 872.189 T DW = glớpphủx =3.5x0.5x33= 57.75 T -Do hoạt tải -Theo quy định tiêu chuẩn 22tcvn272-05 tải trọng dùng thiết kế giá trị bất lợi tổ hợp: +Xe tải thiết kế tải trọng thiết kế +Xe tải trụcthiết kế tải trọng thiết kế +(2 xe tải trục+tải trọng làn+ tải trọng ng-ời)x0.9 Tính phản lực lên mố hoạt tải: + Chiều dài tính toán nhịp L = 32.4m SV: Vũ đức hùng Trang: 45 đồ án tốt nghiệp 110 4.3 1.2 m 110 KN 145 145 4.3 m 35 KN 93KN/m L=32.4 m ĐAH.áp lực Y1 y2 y3 y4 Hình 4.5 Sơ đồ xếp tải lên đ-ờng ảnh h-ởng ¸p lùc mè Víi : y1 = 1, y2 = 0.959, y3 = 0.854, y4 = 0.708 Từ sơ đồ xếp tải ta có áp lực gối hoạt tải tác dụng nh- sau - Với tổ hợp HL-93K(xe tải thiết kế+tải trọng làn): LL=n.m.(1+IM/100)(Piyi)+n.m.Wlàn Trong n : số lµn xe m : hƯ sè lµn xe IM:lùc xung kích xe, tính mố trụ đặc (1+IM/100)=1.25 Pi : tải trọng trục xe, yi: tung độ đ-ờng ảnh h-ởng :diện tích đ-ởng ảnh h-ởng Wlàn: tải trọng Wlàn=0.93T/m LLxetải=2x1x1x(14.5+14.5x0.854+3.5x0.708)+2x1x0.93x(0.5x32.4)=96.15T LLxe tải trục= 2x1x1x(11X1+11x0.959)+2x1x0.93x(0.5x32.4)=80.533T Vậy tổ hợp HL đ-ợc chọn làm thiết kế Vậy toàn hoạt tải tỉnh tải tính toán tác dụng lên bệ mố là: Nội Nguyên nhân lực Trạng thái giới DC DW LL hạn C-ờng độ I ( D=1.25) ( W=1.5) ( LL=1.75) P(T) 872.198x1.25 57.75x1.5 96.15x1.75 B Xác định Trụ T2: Công tác trụ cầu Khối l-ợng trụ cầu : Khối l-ợng trụ liên tục : Hai trụ có MCN giống nên ta tính gộp trụ Khối l-ợng thân trụ : Vtt x6.2 x(6.7 x2.5 (3.14 / 4) x2.52 ) Khèi l-ỵng mãng trơ : Vmt 1370.68 268.54 m3 x11x8x2.5 440 m Khèi l-ỵng trơ : V4t 268.54 440 708.54 m3 708.54 Khèi l-ỵng trơ : V1tr 354.28 m3 ThĨ tÝch BTCT c«ng tác trụ cầu: V =708.54m3 SV: Vũ đức hùng Trang: 46 đồ án tốt nghiệp Sơ chọn hàm l-ợng cốt thép thân trụ 150 kg / m3 , hàm l-ợng thép móng trụ 80 kg / m3 Nên ta có khối l-ợng cốt thép hai trụ là: mth 268.54x0.15 440x0.08 75.48 T 2.xác định áp lực tác dụng lên móng: tĩnh tải 42m 66m Hình 2-3 Đ-ờng ảnh h-ởng áp lực lên móng - Diện tích đ-ờng ảnh h-ởng áp lực mố: w = 54 m2 1104.55 1632.35 DC = Ptrô+ (Gd1+ glan can)x , gdÇm1= 20.5T/m 108 = (354.28 ) + (20.5+0.11)x54 =1500.97 T DW = glớpphủx =3.5x54=189 T Do hoạt tải + Chiều dài tính toán nhịp L =108 m + Đ-ờng ảnh h-ởng phản lực tính gần có sơ đồ xếp xe thể nh- sau: 11T 11T 3.5T 14.5T 14.5T 42m P=0.93T/m 66m 0.914 0.983 0.939 3.5 14.5 14.5T 3.5 14.514.5T P=0.93T/m 15m 42m 66m 0.828 0.914 0.786 0.724 0.663 LL=n.m.(1+IM/100).(Pi.yi)+n.m.Wlàn Trong n: số lµn xe, n=2 m: hƯ sè lµn xe, m=1; IM:lùc xung kích xe, tính mố trụ đặc (1+IM/100)=1.25 Pi: tải trọng trục xe, yi: tung độ đ-ờng ảnh h-ởng :diện tích đ-ởng ảnh h-ởng Wlàn: tải trọng Wlàn=0.93T/m +Tổ hợp 1: xe tải trục+ tt làn: LLxetải=2x1x1x(14.5+14.5x0.914+3.5x0.828) +2x1x0.93x54=162.9 T +Tổ hợp 2: xe tải trục+ tt làn: LLxe tải trục= 2x1x1x(11+11x0.983)+2x1x0.93x54=139.7T +Tổ hợp 3: xe tải trục+ tt làn+tt ng-ời: LLxetải=(2x1x1x(14.5+14.5x0.917+3.5x0.828+14.5x0.663+14.5x0.724+3.5x0.786) +2x1x0.93x54)x0.9 =186.8T SV: Vũ đức hùng Trang: 47 đồ án tốt nghiệp Vậy tổ hợp HL đ-ợc chọn làm thiết kế Tổng tải trọng tính đ-ới đáy đài Nguyên nhân Nội lực DC ( D=1.25) 1500.97x1.25 P(T) DW ( W=1.5) 189x1.5 Trạng thái giới hạn LL ( LL=1.75) 186.8x1.75 C-ờng độ I 3337.11 II.3 Xác định sức chịu tải cọc: vật liệu : - Bê tông cÊp 30 cã fc’ =300 kg/cm2 - Cèt thÐp chÞu lực AII có Ra=2400kg/cm2 * Sức chịu tải cọc theo vật liệu Sức chịu tải cọc D=1000mm Theo điều A5.7.4.4-TCTK sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc tính theo công thức sau PV = Pn Với Pn = C-ờng độ chịu lực dọc trục danh định có uốn tính theo c«ng thøc : Pn = {m1.m2.fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast)= 0,75.0.85[0,85 fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast] Trong ®ã : = HƯ sè søc kh¸ng, =0.75 m1,m2 : C¸c hƯ sè điều kiện làm việc fc =30MPa: Cường độ chịu nén nhỏ bêtông fy =420MPa: Giới hạn chảy dẻo quy định thép Ac: Diện tích tiết diện nguyên cđa cäc Ac=3.14x10002/4=785000mm2 Ast: DiƯn tÝch cđa cèt thÐp däc (mm2) Hàm l-ợng cốt thép dọc th-ờng hợp lý chiếm vào khoảng 1.5-3% với hàm l-ợng 2% ta có: Ast=0.02xAc=0.02x785000=15700mm2 Vậy sức chịu tải cọc theo vật liệu là: PV =0.75x0,85x[0,85x30x(785000-15700)+ 420x15700] = 16709.6x103(N) Hay PV = 1670.9 (T) * Sức chịu tải cọc theo đất nền: Pn=Pđn -Sức chịu tải cọc đ-ợc tính theo công thức sau: (10.7.3.2-2 22TCN-272-05 ) Với cọc ma sát: Có: Pđn = pq*PP+ qs*PS Pp = qp.Ap Ps = qs.As +Pp : søc kh¸ng mịi cäc (N) +Ps : søc kh¸ng thân cọc (N) +qp : sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa) +qs : sức kháng đơn vị thân cọc (MPa) q s =0,0025.N i 0,19(MPa)_Theo Quiros&Reese(1977) +As : diÖn tích bề mặt thân cọc (mm2) SV: Vũ đức hùng Trang: 48 đồ án tốt nghiệp +Ap : diện tích mịi cäc (mm2) + qp : hƯ sè søc kh¸ng sức kháng mũi cọc quy định cho Bảng 10.5.5-3 dùng cho ph-ơng pháp tách rời sức kháng cọc sức kháng mũi cọc sức kháng thân cọc Đối với đất cát + qs qp = 0,55 : hệ số sức kháng sức kháng thân cọc cho Bảng 10.5.5-3 dùng cho ph-ơng pháp tách rời sức kháng cọc sức kháng mũi cọc sức kháng thân cọc Đối với đất sét qs = 0,65.Đối với đất cát qs = 0,55 - Sức kháng thân cọc Mố : Khi tính sức kháng thành bên bỏ qua 1D tính từ chân cọc trở lên Sức chịu tải cọc trụ M1 theo ma sát thành bên Chiều Chiều dày tính dày thực toán Lớp đất Lt Ltt (m) (m) Líp 10 10 Líp 6 Líp Trạng thái N Diện tích bề mặt cọc As=Ltt.P =3,14.Ltt (m2) Võa 20 31.4 50 1570 ChỈt võa 35 18.8 87.5 1645 ChỈt 28.3 100 2830 40 qs=0,0025.N.103 (KN) Ps=As.qs (KN) PS 6045 -Søc kh¸ng mịi cäc: PP = 0,057.N.103 = 0,057.40.1000 =2280 (KN) Tổng sức chịu tải cọc đơn: Pđn = 0,55.PP+0,55.PS = 0,55x2280+0,55x6045 = 4578 (KN) =457.8(T) - Sức kháng thân cọc Trụ : Khi tính sức kháng thành bên bỏ qua 1D tính từ chân cọc trở lên Sức chịu tải cọc trụ T2 theo ma sát thành bên Lớp đất Chiều dày thực Lt (m) Chiều dày tính toán Diện tích bề mặt cọc Trạng thái N Ltt As=Ltt.P qs=0,0025.N.103 Ps=As.qs =3,14.Ltt (KN) (KN) (m2) (m) Líp 8 Võa 20 25.12 50 1256 Líp 8 ChỈt võa 35 25.12 87.5 2198 ChỈt 40 28.3 100 2830 Líp PS SV: Vị ®øc hïng 6284 Trang: 49 đồ án tốt nghiệp -Sức kháng mũi cọc: PP = 0,057.N.103 = 0,057.40.1000 = 2280(KN) Tổng sức chịu tải cọc đơn: Pđn = 0,55 PP+0,55.PS = 0,55x2280+0,55x6284= 4710(KN) =471(T) * TÝnh sè cäc cho mãng trô, mè: n= xP/Pcọc Trong đó: : hệ số kể đến tải träng ngang; =1.5 cho trô , = 2.0 cho mè(mè chịu tải ngang lớn áp lực ngang đất tác dụng hoạt tải truyền qua đất phạm vi lăng thể tr-ợt đất đắp mố) P(T) : Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên móng mố, trụ đà tính Pcọc=min (Pvl,Pnđ) Hạng mục Trụ Tại mố Tên Pvl T2 M1,2 1670.9 1670.9 Pnđ 471.0 457.8 Pcọc 471.0 457.8 Tải trọng Hệ sè sè cäc Chän 3337.11 1370.68 1.5 7.09 2.99 12 III khối l-ợng đất đắp hai đầu cầu Chiều cao đất đắp đầu mố 5.9 m nh- chiều dài đoạn đ-ờng đầu cầu là: L đầu = 5.8+4.2= 10m, độ dốc mái ta luy 1:1.5 Vđ = (FTb* Lđầu cầu)*k = 2*(5.9*11.5* 10)*1.2= 1628 (m3) K: hệ số đắp k= 1.2 IV Khối l-ợng kết kấu khác: a) Khe co giÃn Toàn cầu có nhịp liên tục, nhịp dẫn có vị trí đặt khe co giÃn đ-ợc làm toàn bề rộng cầu, chiều dài chiều toàn cầu là: 4*11.5 = 46 (m) b) Gối cầu Toàn cầu có 28 (cái) c) Đèn chiếu sáng Dựa vào độ dọi đèn nhu cầu cần thiết chiếu sáng cầu ta tính đ-ợc số đèn cầu Theo tính toán ta bố trí đèn chiếu sáng cầu so le nhau, cột cách 43.4(m), nh- số đèn cần thiết cầu 10 cột d) ống thoát n-ớc Dựa vào l-u l-ợng thoát n-ớc mặt cầu ta tính số ống thoát n-ớc bố trí nh- sau: ống thoát n-ớc đ-ợc bố trí hai bên cầu, bố trí so le nhau, ônga cách 10(m), nhvậy số ống cần thiết cầu 44 ống V.Biện pháp thi công: A Thi công mố cầu: B-ớc : Chuẩn bị mặt -chuẩn bị vật liệu ,máy móc thi công -xác định phạm vi thi công,định vị trí tim mố -dùng máy ủi ,kết hợp thủ công san ủi mặt B-ớc : Khoan tạo lỗ SV: Vũ đức hùng Trang: 50 đồ án tốt nghiệp - đ-a máy khoan vào vị trí - định vị trí tim cọc - Khoan tạo lỗ cọc máy chuyên dụng với ống vách dài suốt chiều dài cọc B-ớc : Đổ bê tông lòng cọc - Làm lỗ khoan - Dùng cẩu hạ lồng cốt thép - Lắp ống dẫn ,tiến hành đổ bê tông cọc B-íc 4: - KiĨm tra chÊt l-ỵng cäc - Di chun m¸y thùc hiƯn c¸c cäc tiÕp theo B-íc : - đào đất hố móng B-ớc : - Làm phẳng hố móng - đập đầu cọc - đổ bê tông nghèo tạo phẳng B-ớc : - Làm hố móng ,lắp dựng đà giáo ván khuôn ,cốt thép bệ móng ; Đổ bê tông bệ móng - Tháo dỡ văng chống ,ván khuôn bệ B-ớc : - Lắp dựng đà giáo ván khuôn ,cốt thép thân mố ; Đổ bê tông thân mố - Lắp dựng đà giáo ván khuôn ,cốt thép t-ờng thân ,t-ờng cánh mố - Tháo dỡ ván khuôn đà giáo - Hoàn thiện mố sau thi công xong kết cấu nhịp B Thi công trụ : B-ớc : Xác định xác vị trí tim cọc ,tim đài - Xây dựng hệ thống cọc định vị, xác định x¸c vi trÝ tim cäc, tim trơ th¸p - Dùng giá khoan Leffer hạ ống vách thi công cọc khoan nhåi B-íc : Thi c«ng cäc khoan nhåi - Lắp đặt hệ thống cung cấp dung dịch Bentonite, hệ thống bơm thải vữa mùn khoan cọc - Dùng máy khoan tiến hành khoan cọc, Hạ lồng côt thép, đổ bê tông cọc B-ớc : Thi công vòng vây cọc ván - Lắp dựng cọc ván thép loại Lassen giá khoan, Lắp dựng vành đai ngoài, Đóng cọc đến độ sâu thiết kế - Lắp đặt máy bơm xói hút hệ nổi, xói hút ®Êt hè mãng ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ B-íc : Thi công bệ móng - Đổ bê tông bịt đáy, hút n-ớc hố móng - Xử lý đầu cọc khoan nhồi - Lắp dựng ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông bệ móng B-ớc : Thi công tháp cầu - Chế tạo, lắp dựng đà giáo ván khuôn thân tháp lên bệ trụ - Lắp đặt cốt thép thân tháp, đổ bê tông thân tháp đợt Bê tông đ-ợc cung cấp cẩu tháp máy bơm - Thi công thân tháp ván khuôn leo đốt - Dầm ngang thi công đà giáo ván khuôn cố định B-ớc : Hoàn thiện - Tháo dỡ toàn hệ đà giáo phụ trợ, Tháo dỡ cẩu tháp, Hoàn thiện tháp C Thi công kết cấu nhịp B-ớc : Thi công khối K0 đỉnh trụ - Tập kết vật t- phục vụ thi công,Lắp dựng hệ đà giáo mở rộng trụ,Dự ứng lực bó cáp khối K0,Lắp đặt ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông khối K0,Cố định khối K0 SV: Vũ đức hùng Trang: 51 đồ án tốt nghiệp thân trụ thông qua d- ứng lực,Khi bê tông đạt c-ờng độ, tháo dỡ đà giáo mở rộng trụ B-ớc : Đúc hẫng cân - Lắp dựng cặp xe đúc cân lên khối K0 - Đổ bê tông đốt đúc nguyên tắc đối xứng cân qua trụ - Khi bê tông đủ c-ờng độ theo quy định, tiên hành căng kéo cốt thép - Thi công đốt đúc đà giáo B-ớc : Hợp long nhịp biên - Di chuyển xe đúc vào vị trí đốt hợp long, định vị xe đúc - Cân chỉnh đâu dầm mặt trắc dọc - Dựng chống tạm, căng DƯL tạm thời - Khi bê tông đủ c-ờng độ, tiến hành căng kéo cốt thép - Bơm vữa ống ghen B-ớc : Hợp long nhịp T1-T2 T3-T4 Trình tự nh- B-ớc : Hợp long nhịp Trình tự nh- Hoàn thiện cầu SV: Vũ đức hùng Trang: 52 đồ án tốt nghiệp Lập tổng mức đầu t- cầu ph-ơng án iii TT Hạng mục Tổng mức đầu tA Giá trị dự toán xây lắp AI Giá trị DTXL I Kết cấu phần Dầm BTCTƯST liên tục+ Nhịp dẫn Cốt thép dầm liên tục + Nhịp dẫn Bê tông lan can,gờ chắn Cốt thép lan can,gờ chắn Gèi cÇu Khe co gi·n Líp phđ mặt cầu ống thoát nớc Điện chiếu sáng 10 Lớp phòng nớc II Kết cấu phần d-ới Cọc khoan nhồi Bê tông mố, trụ Cốt thép mố, trụ Công trình phụ trợ III Đ-ờng hai đầu cầu Đắp đất Móng + mặt đ-ờng Đá hộc xây AII Giá trị xây lắp khác San lấp mặt thi công CT phục vụ thi công Chuyển quân, máy, ĐBGT, lán trại B Chi phí khác KSTK, t- vấn, bảo hiểm Chi phí ban quản lý Khánh thành bàn giao, đền bù Chi phí rà phá bom mìn C Tr-ợt giá D Dự phòng Chỉ tiêu 1m2 cầu SV: Vũ đức hùng Khối l-ợng Đơn vị đ ® ® ® m3 T m3 T C¸i m m3 Cái Cái m2 Đơn giá (đ) A+B+C+D AI+AII I+II+III Thành tiỊn (®) 49,803,350,362 40,956,702,600 37,233,366,000 23,261,960,000 18,296,100,000 2,928,000,000 220,000,000 247,500,000 140,000,000 138,000,000 859,320,000 6,600,000 140,000,000 286,440,000 13,771,920,000 6,000,000,000 2,701,600,000 2,775,000,000 2,295,320,000 199,486,000 100,936,000 42,550,000 56,000,000 3,723,336,600 1219.74 195.2 149.5 21.5 28 46 390.6 44 10 2387 15,000,000 15,000,000 2,000,000 15,000,000 5,000,000 3,000,000 2,200,000 150,000 14,000,000 120,000 m m3 T % 1200 1350.8 185 20 5,000,000 2,000,000 15,000,000 II1 …II3 m3 m2 m3 % 1628 115 100 10 62,000 370,000 560,000 AI % 10 A 4,095,670,260 % % A A+B 2,047,835,130 2,703,142,372 18,350,534 Trang: 53 đồ án tốt nghiệp Ch-ơng iv : tổng hợp lựa chọn thiết kế kÜ tht I Kh¸i niƯm chung vỊ so s¸nh c¸c ph-ơng án kết cấu cầu Khi so sánh ph-ơng án cầu để lựa chọn ph-ơng án hợp lý ta xét tiêu kinh tế kĩ thuật khác nh- đánh giá dự toán, nhân lực, thời gian thi công , chi phí khai thác vv Khi chọn ph-ơng án cấu tạo cho cầu thành phố ngoại vi thành phố nh- cầu tuyến đ-ờng trục lớn , tiêu nói vẻ đẹp mĩ quan công trình có ý nghĩa quan trọng ảnh h-ỏng tới việc lựa chọn ph-ơng án tình hình thiết bị vật t- có nh-: công cụ, máy móc dùng xây dựng vv Trong tr-ờng hợp ph-ơng án có hợp lý tiêu kinh tế kĩ thuật bị loại trừ đơn vị thi công không đ-ợc trang bị thiết bị, ph-ơng tiện cần thiết cho thi công Th-ờng lựa chọn ph-ơng án cầu để làm ph-ơng án kĩ thuật ng-ời ta so sánh theo tiêu sau : - Theo giá thành kể ảnh h-ởng chi phí nhân lực thời hạn xây dựng nh- chênh lệch chi phí khai thác - Theo nhân lực, tức tổng số l-ợng ng-ời ngày công cần thiết để xây dựng cầu - Theo thời hạn xây dựng Ngoài so sánh ph-ơng án cầu phải xét đến khối l-ợng vật liệu chủ yếu tính khan nó, hình dáng bề công trình vv Để lựa chọn ph-ơng án th-ờng vào tiêu kinh tế kĩ thuật yêu cầu tổng hợp kinh tế cấu tạo, công nghệ thi công, khai thác kiến trúc Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp thời gian khả sinh viên hạn chế, ta không sâu vào nội dung tiêu dùng để so sánh ph-ơng án đ-ợc mà sở phân tích -u nh-ợc điểm ph-ơng án, hợp lí kết cấu điều kiện khu vực xây dựng cầu, điều kiện chế tạo thi công, điều kiện khai thác để đề xuất ph-ơng án làm ph-ơng án kĩ thuật II So sánh lựa chọn ph-ơng án Ph-ơng án I Cầu BTCT nhip đơn giản nhịp 31 (m) * Ưu điểm: - Tính toán thiết kế đơn giản so với kết cấu siêu tĩnh - Bố trí cốt thép đơn giản - Không phát sinh nội lực phụ có nún không mố trụ thay đội không nhiệt độ - Dễ tiêu chuẩn hóa, định hình hóa cấu kiện - Thích hợp với kết cáu bán lắp ghép, lắp ghép - Chịu tải trọng trùng phùng tốt cầu bê tông th-ờng - Phù hợp với điều kiện, lực, thiết bị thi công n-ớc ta - Tận dụng đ-ợc nguồn vật liệu địa ph-ơng * Nh-ợc điểm: - Trọng l-ợng thân t-ơng đối nặng, nên vận chuyển lao lắp cần phải có thiết bị chuyên dụng đại - Xe chạy không êm thuận phải lắp nhiều khe co giÃn - Xét mỹ quan cầu đơn giản không đẹp nh- loại cầu liên tục - BT vật liệu chịu kéo nên dễ bị nứt nên có biện pháp khắc phục nh-ợc điểm Ph-ơng án II Cầu dầm liên hợp Thép - Bê tông cốt thép nhịp 31 m * Ưu điểm: SV: Vũ đức hùng Trang: 54 đồ án tốt nghiệp - Kết cấu chế tạo gần nh- hoàn toàn công x-ởng nên thời gian thi công rút ngắn, chất l-ợng cấu kiện đ-ợc đảm bảo - Vật liệu sử dụng: Thép loại vật liệu chịu lực cao nên v-ợt đ-ợc độ lớn trọng l-ợng kết cấu nhẹ nên giảm khối l-ợng vật liệu cho mố, trụ nh- toàn cầu - Công nghệ thi công lao kéo dọc công nghệ quen thuộc với công nhân Việt Nam nên việc thi công có nhiều thuận lợi - Việc lắp ráp cấu kiện thép t-ơng đối dễ dàng công tác thay sửa chữa sau rễ ràng - Thi công không đòi hỏi nhiều thiết bị thi công phức tạp *Nh-ợc điểm: - Trọng l-ợng thân cầu nhẹ độ ổn định không cao nh- cầu BT, xe nặng qua cầu th-ờng có t-ợng dao động lớn gây tâm lý không tốt với ng-ời tham gia giao thông cầu - Cầu có mặt cắt ngang không thay đổi, chiều cao dầm lớn không tận dụng đ-ợc tối đa khả chịu lực vật liệu, mặt khác làm nâng cao độ mặt cầu mà làm cho khối l-ợng đất đắp đầu lớn phải có giải pháp chống tr-ợt đất đắp nên Chi phí tốn - Thép vật liệu dễ bị ảnh h-ởng tác động bên nh- nhiệt độ, yếu tố môi tr-ờng, điều kiện khí hậu Việt Nam nóng ẩm, thép dễ bị phá hỏng yếu tố nênChi phí cho công tác tu bảo d-ỡng lớn Ph-ơng ánIII Cầu dầm hộp BTCTDƯL liên tục nhịp + nhịp dẫn đầu cầu thi công theo ph-ơng pháp đúc hẫng cân * Ưu điểm: - Sử dụng công nghệ đúc hẫng tiên tiến, công tác xây dựng cầu n-ớc ta công nghệ quen thuộc sử dụng phổ biến cho công trình xây dựng cầu đơn vị thi công đà có nhiều kinh nghiệm thiết bị thi công công nghệ - Kết cấu liên tục v-ợt đ-ợc nhịp lớn, đ-òng biên d-ới kết cấu nhịp co dạng parabol phù hợp với biểu đồ bao néi lùc cđa kÕt cÊu - Cã thĨ thi công mùa n-ớc lớn, đảm bảo tiến độ thi công không làm ảnh h-ơng đến thông thuyền d-ới cầu - Không phải làm hệ đà giáo tạm, tiết kiệm đựơc ván khuôn phận ván khuôn đuợc sử dụng lặp lặp lại nhiều lần cho đốt đúc hẫng - Kết cấu nặng độ ổn định cao, xe chạy êm thuận, chi phí tu bảo d-õng thấp - Khẩu độ nhịp 65(m) thuộc phạm vi độ kinh tế cầu bê tông cốt thép liên tục đúc hẫng cân - Tầm nhìn ng-ời cầu thông thoáng * Nh-ợc điểm: - Đòi hỏi trang thiết bị lớn, đại trinh độ chuyên môn cao - Chiều cao dầm cầu lớn đọ cao mặt đuờng phần xe chạy lớn kéo theo chi phí chi viêc đắp đất đ-ờng dẫn đầu cầu phí lớn - Quy mô xây dựng lớn kết cấu nặng tính toán phức tạp III Lựa chọn ph-ơng án cầu Qua phân tích đà nêu ta thấy mặt thi công nh- tính toán ta chọn ph-ơng án Tuy nhiên, xét khả chuyên môn, mĩ quan, kinh tế điều kiện khai thác em định lựa chọn ph-ơng án I làm ph-ơng án để thiết kế kĩ thuật SV: Vị ®øc hïng Trang: 55