CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG - CÔNG TRÌNH CẦU - TS. LÊ BÁ KHÁNH - 4 doc

- 54 - Bài giảng CTGT phần cầu 10.3.2 Kiểm tra lại tiết diện theo trạng thái giới hạn Việc tính tốn, bố trí cốt thép kiểm tra cường độ, kiểm tra nứt mũ trụ chịu uốn tiến hành theo yêu cầu qui trình thiết kế cầu hay qui trình liên quan Trong mục giới thiệu tính tốn phận kết cấu đặc thù, hay gặp mố, trụ cầu: - Kiểm tra ép mặt đá kê gối; - Kiểm tra cường độ tiết diện bêtông hay bêtông cốt thép chịu nén; - Kiểm tra ổn định chống lật chống trượt mố trụ đặt trực tiếp thiên nhiên - Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh tru - Kiểm tra móng mố trụ khả chịu lực biến dạng http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 55 - 11 CƠNG TRÌNH & PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG TRONG ĐÔ THỊ 11.1 Khái niệm mục tiêu xây dựng cơng trình giao thơng đô thị Sự tăng trưởng số lượng ôtô phương tiện giao thông vận tải thành phố, yêu cầu tăng tốc độ chuyển động chúng dẫn đến cần thiết hệ thống nút giao thông với cầu vượt, cầu cho người bộ, chỗ đỗ ôtô mặt đất, hệ thống đường cao, đường monorail, … Tận dụng khoảng đất q giá dọc theo sơng thành phố góp phần giải ùn tắc giao thông Trong thành phố lớn, người ta bắt đầu sử dụng máy bay trực thăng phương tiện vận tải hành khách 11.2 Cơng trình giao thơng thị Hình 11-1 Một số dạng hầm giao thông đô thị http://www.ebook.edu.vn – đường hầm; – đoạn dốc cửa hầm; – hướng chuyển động ơtơ; – nhà, cơng trình dân dụng; – Khối betong móng; – khối BT tường; – lớp chống thấm; – khối BT trần; 10 – trụ chống giữa; 11 – mối nối ướt; 12 – khối BT nền; 11.2.1 Hầm chui cho phương tiện giao thông người bộ: Thường đặt độ sâu không lớn, gần mặt đất tốt (nếu khơng có u cầu đặc biệt); Thường có mặt cắt ngang hình chữ nhật; - 56 - Bài giảng CTGT phần cầu Hình 11-2 Một số dạng cầu vượt – kết cấu nhịp; – trụ cầu; – mố vùi; – mố có tường cánh lớn; – vòm che; – trụ cầu dải phân cách đường; – dầm cầu; – trụ nghiêng; Đặc điểm cầu vượt: - Xây dựng từ betông ứng suất trước hay betông thường; - Khơng có q – nhịp; - Có sơ đồ dầm giản đơn, dầm liên tục, khung hay vòm Lựa chọn sơ đồ kết cấu phụ thuộc vào chiều rộng đường ôtô cần phải vượt qua hay địa hình nơi giao cắt - Phải đảm bảo tầm nhìn tốt cho người lái xe cầu 11.2.2 Cầu cạn Đặc điểm cầu cạn: - xây dựng từ betông ứng suất trước hay betông thường; - Có nhiều – nhịp; - Phạm vi ứng dụng rộng, đường ôtô thành phố - Theo thống kê, sơ đồ tĩnh học thường dầm liên tục hay khung nhiều nhịp, sơ đồ dầm giản đơn – ứng dụng - Chiều dài nhịp thay đổi từ 15 – 20 đến 50 –60 m idọc ≤ 7% – 8% Hình 11-3 Một số dạng mặt cắt ngang cầu cạn BTCT http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 57 - 11.2.3 Nút giao thông mức Ở đô thị, đường giao nhiều, hình thành nút giao thông Nút giao thông nơi tập trung loại phương tiện giao thông chúng chuyển hướng khác Tại nút giao thông, lưu lượng xe lớn, thành phần xe phức tạp, khách qua đường đơng Do tính chất giao thơng nút phức tạp, có tượng cản trở lẫn loại phương tiện giao thông, xe người, nên thường xảy ách tắc giao thông tai nạn giao thông, mật độ lưu thông lớn Trong trình xe chạy đường, tồn nút giao thông mức, nên tổn thất nhiều thời gian Theo số liệu thống kê, quản lý đèn tín hiệu, thời gian xe nút khoảng 30 % toàn thời gian xe chạy Do xe chạy theo hướng khác nhau, nút giao thông thường xuyên xảy điểm xung đột Tính chất xung đột thể : điểm tách, điểm nhập điểm cắt Điểm tách điểm xe chạy hướng tách theo hướng khác Điểm nhập điểm xe chạy từ hướng khác nhập thành hướng Điểm cắt điểm xe chạy từ hướng khác cắt theo góc lớn Các điểm xung đột nguyên nhân làm giảm tốc độ xe gây tai nạn Số điềm xung đột nhiều, tình trạng giao thơng nghiêm trọng Hình 11-4 Các điểm xung đột nút giao thông Δ - Điểm tách, - Điểm nhập, - Điểm cắt Một nhiệm vụ quan trọng thiết kế nút giao thông giảm tối đa số lượng điểm cắt Có số biện pháp sau thường dùng: + Đặt đèn tín hiệu điều khiển xe chạy, làm cho thời gian cho phép xe chạy theo hướng + Bố trí hợp lý đảo giao thơng, đảm bảo xe chạy có tổ chức, biến điểm cắt thành điểm tách nhập + Dùng nút giao khác mức xố bỏ điểm cắt, cịn điểm tách, nhập Tuy nhiên chi phí đầu tư lớn nhiều diện tích đất nút chiếm Ngồi phải đảm bảo nước mặt nhanh chóng nút giao mức http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu - 58 - Hình 11-5 Nút giao thơng chữ + a) khơng đèn tín hiệu; b) có đèn tín hiệu 11.2.4 Nút giao thơng khác mức Ở nút giao thông đông xe, để đảm bảo an tồn, thường phải dùng đèn tín hiệu để điều khiển xe chạy Dùng đèn tín hiệu hạn chế nhiều khả thơng xe tốc độ xe Do dùng nút giao thơng khác mức, cải thiện nhiều điều kiện xe chạy Tuy nhiên dùng nút giao thơng khác mức địi hỏi chi phí lớn, nhiều diện tích Cho nên cần phải cân nhắc kỹ trước chọn phương án Nếu thoả mãn hai điều kiện sau dùng nút giao thơng khác mức 11.2.4.1 Về điều kiện kỹ thuật Có thể xem xét dùng nút giao thông khác mức trường hợp sau: - Khi đường giao có tiêu chuẩn kỹ thuật cao, có tốc độ xe chạy lớn, đường cao tốc giao giao với đường khác; - Cường độ xe qua nút lớn, thường xuyên phát sinh tượng ùn tắc giao thông; - Khi đường đô thị giao với đường sắt bị ảnh hưởng nhiều; - Điều kiện địa hình cho phép xây dựng nút giao khác mức khơng tốn … 11.2.4.2 Về điều kiện kinh tế Hiệu kinh tế cơng trình thể hai mặt sau: http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 59 - - Kinh phí đầu tư bình quân năm để xây dựng nút giao khác mức phải nhỏ tổn thất kinh tế hàng năm dùng mức - Thời gian thu hồi vốn xây dựng nút giao khác mức T = – 10 năm coi hợp lý 11.2.4.3 Phân loại nút giao thơng khác mức Theo hình thức giao : hầm chui (đường hầm) cầu vượt Trong điều kiện thị, dùng đường hầm có nhiều thuận lợi chiếm đất, đường phố mỹ quan hơn; nhược điểm chi phí xây dựng cao, thời gian thi cơng dài, nước khó khăn, chi phí quản lý cao Hình 11-6 Hai hình thức đường giao a – Đường hầm; b – Cầu vượt Cầu vượt thi công thuận lợi hơn, chiếm nhiều đất ảnh hưởng mỹ quan đường phố, nên thích hợp ngoại Ngồi cịn có nhiều cách phân loại khác http://www.ebook.edu.vn - 60 - Bài giảng CTGT phần cầu Hình 11-7 Nút giao thơng nam cầu Chương dương, Hà nội 11.3 Cơng trình bờ sơng 11.3.1 Cơng trình gia cố bờ sơng Đối với thành phố có nhiều kênh rạch, để tận dụng quĩ đất q báu đô thị, người ta tiến hành gia cố bờ sông Để gia cố bờ sông người ta sử dụng loại tường chắn khác nhau, tuỳ theo điều kiện cụ thể Hình 11-8 Một số dạng kết cấu bờ kè 11.3.2 Điểm ngắm cảnh bờ sông Được xây dựng dọc theo bờ sông, sử dụng làm bến tàu khách hay chỗ cho khách tham quan ngắm cảnh bờ sơng http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 61 - Hình 11-9 Mặt số điểm ngắm cảnh dọc sông – hành lang dọc bến; – cầu thang xuống bến; – chiếu nghỉ; – chiếu quan sát; 11.3.3 Phương pháp mở rộng đường bờ sông Trong nhiều trường hợp cần phải mở rộng đường bờ sông mà không lấp sông hay lấn dịng Khi xây dựng hệ thống cầu dọc theo bờ sông, hay mặt sông tuỳ theo điều kiện địa hình cụ thể Hình 11-10 Một số phương án tận dụng sông để xây dựng đường ô tô 11.4 Bãi đỗ xe bãi đáp cho máy bay trực thăng 11.4.1 Bãi đỗ xe Phát triển bãi đỗ xe vấn đề cấp thiết thành phố đại gắn liền với gia tăng mức độ ơtơ hố Theo thơng kê xe ơtơ cá nhân trung bình ngày hoạt động từ 1-2 giờ, thời gian lại đứng bến bãi, nhà để xe, hay đường phố, gây chiếm lòng lề đường, cản trở hoạt động phương tiện giao thông khác Bãi đỗ xe có nhiều loại khác nhau: Dưới, mặt đất, có hay nhiều tầng http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu - 62 - Hình 11-11 Cấu tạo bãi đỗ xe nhiều tầng – sàn; – đường dốc; 11.4.2 Bãi đáp cho máy bay trực thăng thành phố Vận tải máy bay trực thăng thời điểm tại, giới chưa pháp triển, nhiên khối lượng vận chuyển ngày tăng, phương thức vận tải chiếm tỷ lệ đáng kể tương lai gần Ưu điểm vận tải trực thăng: vận tốc cao, đạt đến 200 – 300 km/h, khơng phụ thuộc vào hệ thống đường bộ, tính động cao, xây dựng bãi đáp – đơn giản, không tốn Nhược điểm: Khả vận chuyển không lớn – 500 – 600 khách/giờ, giá thành cao, nhiều tiếng ồn, phụ thuộc vào thời tiết Bảng 11-1 Phân loại máy bay trực thăng kích thước bãi đáp Loại Trọng lượng cất cánh, kN Kích thước bãi đáp, m Nhẹ < 40 > 30×30 Trung 40–120 > 60×60 Nặng > 120 > 80×80 11.5 Phương tiện giao thơng công cộng: Trong thành phố thường phổ biến phương tiện giao thông công cộng sau: - MRT – Metro: Thường đồn xe có nhiều toa chạy đường sắt có rào che dành riêng cho metro, sử dụng lượng điện, ngầm đất hay mặt đất, hay cao, khả chuyên chở lớn Từ năm 2001, Tp Hồ Chí Minh xem xét dự án xây dựng tuyến metro - Hệ thống xe ôtô Bus : Từ năm 2003 Tp Hồ Chí Minh Hà nội triển khai đầu tư thay hệ thống xe Bus, tăng chuyến, tăng tuyến, qui hoạch thêm nhiều tuyến http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 63 - Tàu điện : mặt đất, có từ –2 toa, khơng có rào ngăn cách đường ray với xung quanh; Giá thành đầu tư khai thác : thấp Nhược điểm: tốc độ không cao, cản trở phương tiện giao thông khác, sử dụng không hiệu quĩ đất Xe điện bánh : giống xe bus, sử dụng lượng điện nên gây ô nhiễm Ưu điểm xe điện làm đường sắt, mà sử dụng trực tiếp mặt đường ôtô; Monorails : Các toa xe treo hay chạy đường dẫn hẹp (monorail) có dạng “dầm” Trong hầu hết trường hợp rail đặt cao, đặt mặt đất hay ngầm Lưu ý toa xe rộng nhiều so với đường dẫn Hình 11-12 Một số phương tiện vận tải công cộng - Đường sắt “nhẹ” (Light Rail) : Gần giống với Monorail http://www.ebook.edu.vn - 64 - Bài giảng CTGT phần cầu Hình 11-13 Một đồn tàu Monorail Osaka Hình 11-14 Đường sắt cao Vancouver – dạng đường sắt nhẹ 12 XÂY DỰNG CẦU 12.1 Xây dựng móng cọc đài cao Hình 12-1 Xây dựng móng cọc đài cao http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 65 - 12.2 Vận chuyển dầm BTCT Hình 12-2 Cận chuyển dầm BTCT 12.3 Các phương pháp thi cơng KCN cầu BTCT Hình 12-3 Các phương pháp thi công kết cấu nhịp dầm BTCT http://www.ebook.edu.vn - 66 - Bài giảng CTGT phần cầu – Dầm giản đơn; & – Cần cẩu; – Trụ cầu; – Trụ tạm; – Cần cẩu cổng; – Giá chân; – Các đốt dầm; – Đà giáo di động; 12.4 Lao lắp kết cấu nhịp cầu BTCT nhịp giản đơn a) b) c) Hình 12-4 Dùng cần cẩu đứng mặt đất hay sàn đạo để lắp KCN – Bãi chứa dầm; – Cần cẩu; – Dầm cầu; – Dầm nâng; – Hướng di chuyển cần cẩu http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 67 - 12.5 Lao lắp kết cấu nhịp cầu thép Hình 12-5 Sơ đồ lắp ráp kết cấu nhịp giàn thép – Kết cấu nhịp; – Hệ trụ nổi; – Trụ cầu; – Trụ tạm; – Cần cẩu Hình 12-6 Sơ đồ lắp đẩy kết cấu nhịp thép – Đường trượt; – Xe lăn; – Gối kê; – Cần cẩu mini; –Đường ray cần cẩu; – Khu vực thu hồi xe lăn; – Bàn trượt; – Mũi dẫn; – trụ cầu http://www.ebook.edu.vn - 68 - Bài giảng CTGT phần cầu 13 PHỤ LỤC 13.1 Một số dạng dầm giản đơn Dầm I 33m Dầm I 24,54 m Hình 13-1 Mặt cắt ngang dầm I 33 m I 24,54 m Hình 13-2 Mặt đứng dầm I 33 I 24,54 Thuyết minh - Dầm BTCT ứng suất trước tiết diện chữ I dài 24,54 m thiết kế với tải trọng HS – 20 – 44 theo qui trình AASHTO đưa vào sử dụng miền Nam từ 1994; Cáp ∅ 12,7 mm theo tiêu chuẩn ASTM có sức chịu kéo 220 kip tương đượng với cáp có R = 12 000 kg /cm2; - Cốt thép thường cấp 40 theo tiêu chuẩn ASTMAC-II có giới hạn chảy 2600 kg/cm2, tương đương AII - Bản mặt cầu dầm ngang đổ chỗ, cấp 300 kg/cm2; Khối lượng vật tư chủ yếu cho phiến dầm Cáp 12,7mm : 874,00 kg; Thép tròn : 517,00 kg; Thép : 23,00 kg BT cấp 500 : 9,25 tấn; Trọng lượng phiến dầm : 23,10 - http://www.ebook.edu.vn TL : 50 - 69 - MC ngang đầu dầm TL : 50 MC ngang dầm Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) Hình 13-3 Bố trí chung dầm I BTCT ứng suất trước, L = 33 m, theo định hình TQ http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu - 70 - Hình 13-4 Chi tiết dầm T Hình 13-5 Bãi đúc dầm Super-T http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 71 - Hình 13-6 Cấu tạo dầm Super-T http://www.ebook.edu.vn ... mặt cắt ngang cầu cạn BTCT http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu (LBK 02/2008) - 57 - 11.2.3 Nút giao thông mức Ở thị, đường giao nhiều, hình thành nút giao thông Nút giao thông nơi tập... phần cầu (LBK 02/2008) - 55 - 11 CƠNG TRÌNH & PHƯƠNG TIỆN GIAO THƠNG TRONG ĐƠ THỊ 11.1 Khái niệm mục tiêu xây dựng công trình giao thơng thị Sự tăng trưởng số lượng ôtô phương tiện giao thông. .. chóng nút giao mức http://www.ebook.edu.vn Bài giảng CTGT phần cầu - 58 - Hình 1 1-5 Nút giao thơng chữ + a) khơng đèn tín hiệu; b) có đèn tín hiệu 11.2 .4 Nút giao thơng khác mức Ở nút giao thông