BÁO CÁO THỰC TẬP CÔNG NHÂN NGÀNH CẦU ĐƯỜNG BỘ

Phần IGiới thiệu chung 1.Khái niệm và vai trò của các công trình giao thông trên đ ờng 1.1.Công trình thoát nớc nhỏ : Đờng tràn, cầu tràn, cống.. Hình 1 Đờng tràn - Cầu tràn: Là loại cô

Mở đầu

I_ Mục đích của đợt thực tập công nhân

Các môn học liên quan đến công trình cầu là các môn học rất quan trọng đối vớingời kỹ s cầu đờng trong tơng lai Tuy nhiên việc học tập các môn học này tại nhà tr-ờng chỉ có thể đạt đợc hiệu quả nếu nh các sinh viên đợc tiếp thu kiến thức thực tếngoài hiện trờng Biết rõ đợc điều này, đã từ lâu nhà trờng, cũng nh bộ môn cầu thờngxuyên tổ chức cho sinh viên tham quan thu thập kiến thức thực tế tại các địa điểm thực

địa Và thực tế đã chứng minh rằng hiệu quả của các đợt thực tập này là rất lớn Cácsinh viên sẽ tiếp thu đợc nhiều kiến thức thực tế mà có thể không có trong giáo trình,qua đó kích thích sinh viên học hỏi, tìm hiểu và hiểu sâu hơn về các môn học cũng nhcác công trình cầu Cụ thể, trong đợt thực tập này chúng em đợc :

1_Tìm hiểu về ngành cầu và nghề xây dựng cầu đờng, nắm đợc lịch sử xây dựngcầu đờng trong nớc và trên thế giới

2_Thực tế đi quan sát những công trình cụ thể để có điều kiện tìm hiểu thực tế thicông những công trình xây dựng cầu lớn có công nghệ điển hình và làm quen vớicác loại công việc trong hoạt động sản xuất của ngành xây dựng cầu đờng ở nứơc

ta

3_Làm quen với những kiến thức và những khái niệm chuyên môn , thông quaquan sát thực tế những công trình cụ thể nh : mố, trụ (kết cấu phần dơí);mặt cầu,dầm cầu(kết cấu phần trên),phơng pháp thi công nh thế nào ,

4_Hiểu thêm về môi trờng làm việc rất khắc nghiệt nhng cũng rất thú vị này

II_ Những nội dung chính của đợt thực tập

A_Lý thuyết.

1 Khái niệm về các công trình giao thông trên đờng

2 Vị trí,vai trò của công trình cầu trong một dự án xây dựng giao thông

3 Các bộ phận trong một công trình cầu,vai trò của từng bộ phận trong sự làm việcchung của cả công trình

4 Kích thớc cơ bản của một công trình cầu

5 Phân loại và phạm vi áp dụng của các công trình cầu

6 Những cầu nổi tiếng trong nớc và trên thế giới

B_Thực tập.

1 Thăm quan nút giao thông Thăng Long - Nội Bài; Cầu Thăng Long

2 Thăm quan công trình cầu Vĩnh Tuy

C_Nội dung nghiên cứu.

1 Nghiên cứu hồ sơ thiết kế của công trình

- Vị trí cầu

- Địa điểm xây dựng cầu

- Tên chủ đầu t,đơn vị t vấn thiết kế

- Cấu tạo mố cầu,kích thớc bệ,kích thớc xà mũ

- Cấu tạo trụ,kích thớc bậc của bệ trụ,kích thớc thân trụ,kích thớc xà mũ và đặc biệt

là độ hẫng của xà mũ

- Cấu tạo gối cầu.Phân biệt gối cố định và gối di động

- Cấu tạo,hình dạng lan cầu,chiều cao,khoảng cách các cột lan can.Kích thớc tayvịn và khoảng cách các tay vịn

- Cấu tạo khe co giãn,chiều rộng và tìm hiểu sự làm việc của khe co giãn

3 Những công nghệ thi công chính cần tìm hiểu:

- Công tác đóng cọc BTCT

- Thi công cọc khoan nhồi có ống vách chuyên dụng

- Thi công cọc khoan nhồi chống vách bằng vữa sét bentoirite

Phần I

Giới thiệu chung

1.Khái niệm và vai trò của các công trình giao thông trên đ ờng

1.1.Công trình thoát nớc nhỏ : Đờng tràn, cầu tràn, cống.

- Đờng tràn: Là công trình vợt sông, có mặt đờng nằm sát cao độ đáy sông, vào mùa

ma, nớc chảy tràn qua mặt đờng nhng xe cộ vẫn đi lại đợc

Đờng tràn áp dụng cho dòng chảy có lu lợng nhỏ, lũ xảy ra trong thời gian ngắn.

Hình 1 Đờng tràn

- Cầu tràn: Là loại công trình đợc thiết kế dành một lối thoát nớc dới đờng, đủ

để dòng chảy thông qua với một lu lợng nhất định Khi vợt quá lu lợng này, nớc sẽtràn qua đờng Cầu tràn đợc áp dụng cho dòng chảy có lu lợng nhỏ và trung bình, thờigian tập trung nớc ngắn

Tuy nhiên, việc giao thông qua cầu tràn và đờng tràn sẽ bị gián đoạn vài giờ, vài ngày hoặc vài lần trong một năm Ngoài ra, đờng tràn và cầu tràn thờng tạo nên chớng ngại vật trong lòng sông nên cần chú ý chống xói lở cho công trình.

Hình2 Cầu tràn

- Cống: Là loại công trình thoát nớc chủ yếu qua các dòng nớc nhỏ, có lu lợngnhỏ (Q 40-50 m≤ 40-50 m 3 /s).Trên cống có đắp đất với chiều dày tối thiểu 0,5 m để phân bố áp lực bánh xe và giảm lực xung kích.

Theo mục đích sử dụng có các công trình hầm sau:

- Hầm vợt núi

- Hầm vợt sông, eo biển,…

- Hầm giao thông trong lòng đất.

H×nh 1

2.1.C¸c bé phËn chÝnh cña cÇu

C«ng tr×nh cÇu gåm c¸c bé phËn sau:

a.Kết cấu phần trên : có chức năng trực tiếp chịu tải trọng xe cộ và truyền tải

3_Mặt đờng xe chạy: Tạo bề mặt an toàn cho xe chạy, Trực tiếp tiếp nhận hoạt tải,truyền xuống kết cấu nhịp

4_ Gối cầu, lan can, khe co giãn và hệ thống: chiều sáng trên cầu : Các thiết bị

trợ giúp cho quá trình khai thác cầu đợc an toàn, êm thuận

b.Kết cấu phần dới : có chức năng đỡ kết cấu nhịp, truyền tải trọng thẳng đứng

và ngang xuống đất nền qua hệ thống nền móng

-Kết cấu phần dới bao gồm:

1_Mố cầu: có tác dụng nối tiếp từ đờng vào đầu cầu và chịu áp lực của phần đất dắtsau mố

2_Trụ cầu: phân chia nhịp cầu

3_Nền móng

Kết cấu phần dới chiếm khoảng 40-60% tổng giá thành xây dựng cho nên việc lựachọn và thi công kết cấu phần dới có ý nghĩa rất quan trọng

c Gối cầu: là bộ phận trung gian truyền tải trọng từ kết cấu phần trên xuống kết

cấu phần dới Có chức năng đảm bảo sự làm việc của kết cấu nhịp đúng nh sơ đồ tínhtoán

- Phân loại gối cầu theo chức năng

Gối cầu di động bằng thép của cầu Thăng Long

Gối cầu cố định ở cầu Thăng Long

hở, khe co giãn cao su chịu nén, khe co giãn cao su bản thép Đối với những chuyển vịtrung bình, từ 10 - 20 cm có các loại khe co giãn sau: khe co giãn bản thép trợt, khe cogiãn răng lợc hoặc răng ca Khe co giãn dùng cho các nhịp rất lớn, có chuyển vị trên

20 cm có các loại sau: khe co giãn đốt bản thép, khe co giãn theo mô đun

Khe co giãn cao su – bản thép

Bản răng lược

Khe co giãn môđun

- ống thoát nớc: có tác dụng thoát nớc trên mặt cầu,tránh nớc đọng trên mặt cầu dễ

làm cho mặt cầu bị phá hoại, ống thoát nớc có thể làm bằng nhựa PVC, thép, tôn uốn,gang đúc, ống thờng đợc bố trí ở phần tiếp giáp giữa phần lề ngời đi bộ và phần đ-ờng xe chạy, trên miệng ống có nắp đậy để cho rác khỏi rơi xuống làm tắc ống

Các biện pháp phòng và thoát nớc:

- Bố trí độ dốc dọc

- Bố trí độ dốc ngang

- Bố trí hệ thống thoát nớc

Bố trí ống thoát nớc

ống thoát nớc trên cầu

- Đờng ngời đi và lan can cầu: giúp cho ngời đi bộ trên cầu đợc an toàn,đối với cầu

đ-ờng sắt thì lề ngời đi còn để công nhân sửa chữa, kiểm tra cầu qua lại, có lúc phải cào

đá ba lát lên lề đờng ngời đi để sửa chữa cầu Lan cầu không chỉ để đảm bảo an toàncho ngời và phơng tiện đi trên cầu mà còn tạo nên tính thẩm mĩ cho cầu vì vậy kết cấu

của lan can cầu phải đẹp, vững chắc, phù hợp với phong cảnh xung quanh Lan cancầu có thể làm bằng thép hoặc bằng bê tông cốt thép.

- Hệ thống chiếu sáng: Đảm bảo ánh sáng cho phơng tiện lái xe một cách antoàn ( đảm bảo tĩnh không)

2.2 Các kích thớc cơ bản của cầu

a.Các mực nớc thiết kế

Các mực nớc thiết kế cầu

Mực nớc thấp nhất (MNTN) : là cao độ mực nớc thấp nhất đo đợc trong mùa khô, ứng

với một tần suất quy định (p%), MNTN là một căn cứ để xác định nhịp thông thuyền

Mực nớc cao nhất (MNCN) : là mực nớc cao nhất đo đợc trên sông vào mùa lũ, ứng

với một tần suất quy định (p%) MNCN giúp xác định khẩu độ thoát nớc của cầu.

Mực nớc thông thuyền (MNTT): là mực nớc cao nhất cho phép tàu bè đi lại dới cầu.

MNTT cùng với MNCN là cơ sở để xác định cao độ đáy dầm của nhịp thông thuyền.

Mực nớc trên sông thờng có thay đổi rất lớn Về mùa khô có mực nớc kiệt hay mực

n-ớc thấp nhất (MNTN) Về mùa ma, mực nn-ớc dâng cao có mực nn-ớc cao (MNC) Mựcnớc cao nhất (MNCN) xác định theo các số liệu quan trắc thuỷ văn về mực nớc lũ, đợctính toán theo tần suất quy định đối với các cầu và đờng khác nhau Mực nớc thôngthuyền (MNTT) là mực nớc cao nhất cho phép tàu bè đi lại dới cầu một cách an toàn

b.Khẩu độ thoát nớc dới cầu(L 0 )

Khẩu độ thoát nớc dới cầu là khoảng cách tính từ mép trong của mố bên này

đến mép trong của mố bên kia trừ đi tổng bề dày các trụ

Khẩu độ thoát nớc của cầu đợc xác lập trên cơ sở tính toán thuỷ văn dới cầu theo tần suất

Chiều dài nhịp là khoảng cách L tính từ đầu bên này đến đầu bên kia của dầm

Chiều dài nhịp tính toán ( Ltt ) là khoảng cách giữa tim các gối của một nhịp.

Chiều dài nhịp Cầu

d.Chiều dài toàn cầu

Chiều dài toàn cầu là khoảng cách tính từ đuôi mố bên này đến đuôi mố bên kia

Lcầu=L nhip + a + 2xLmố

Trong đó ,

Lnhịp : chiều dài của một nhịp

a : chiều dài khe co dãn

Lmố : chiều dài của một mố

e.Chiều cao thiết kế

htd 1 m.≥0.5 m, đối với công trình ở miền núi thì

- Chiều cao kiến trúc của cầu (hkt): là khoảng cách tính từ đáy dầm đến mặt đờng

2.3 Phân loại cầu và phạm vi sử dụng

a.Phân loại theo mục đích sử dụng

Tuỳ theo mục đích sử dụng,có thể phân thành các loại cầu;

-Cầu ôtô: là công trình cầu cho tất cả các phơng tiện giao thông trên đờng ôtô

nh : xe tải,xe gắn máy,xe thô sơ và đoàn ngời đi bộ,

- Cầu đờng sắt: đợc xây dựng dành riêng cho tàu hoả

- Cầu ngời đi bộ: phục vụ dành riêng cho ngời đi bộ

- Cầu thành phố: là cầu cho ô tô,tàu điện,ngời đi bộ,

- Cầu chạy chung: là cầu cho cả tàu hoả và ô tô

- Cầu đặc bịêt: là cầu phục vụ cho các ống dẫn nớc,ống dẫn khí, ống dẫn hơi

đốt,dẫn dây cáp điện,

b.Phân loại theo chớng ngại vật mà cầu vợt qua

Tuỳ theo đặc điểm xây dựng,chớng ngại vật vợt qua,cầu có thể đợc phân thành cácdạng chính sau:

-Các cầu thông thờng: là các công trình cầu đợc xây dựng vợt qua các dòng nớc.

-Cầu vợt hay cầu qua đờng:Khi các tuyến đờng giao thông có lu lợng lớn giao nhau hoặc tuyến đờng ô tô giao nhau với các đại lộ chính,hoặc đờng ô tô giao với đờng sắt.

-Cầu cao (viaduct): là các công trình cầu bắc qua thung lũng sâu.Các trụ cầu thờng rất cao >

20 – 25 m, thậm chí đến hàng trăm mét.

-Cầu cạn hoặc cầu dẵn: là các công trình cầu đợc xây dựng ngay trên mặt đất nhằm

dẫn vào một cầu chính hoặc nâng cao độ tuyến đờng lên để giải phóng không gian bêndới.Cầu cạn thờng đợc xây dựng trong thành phố để cho các đờng ô tô,đờng tàu điệnngằm,đờng sắt chạy riêng trong thành phố

- Cầu mở: Khi chiều cao thông thuyền lớn HTT 40-60 m, nếu xây dựng cầu cố định≥0.5 m, đối với công trình ở miền núi thìthì chiều dài cầu sẽ rất lớn, trụ, mố cao,do đó giá thành công trình sẽ tăng lênnhiều,trong trờng hợp đó có thể bố trí cầu mở.Cầu mở là loại cầu có một hoặc hainhịp sẽ đợc di chuyển khỏi vị trí để tàu bè qua lại trong khoảng thời gian nhất định.Cócác loại cầu mở nh: cầu cất,cầu nâng,cầu quay

+) Cầu cất: là loại cầu có kết cấu nhịp mở về một phía hoặc hai phía theo góc

700 - 800 so với phơng nằm ngang.

+) Cầu nâng: là loại cầu có kết cấu nhịp đợc nâng hạ theo phơng thẳng đứng.

+) Cầu quay: là loại cầu có kết cấu nhịp quay trên mặt bằng góc 900

Tuy nhiên,chi phí xây dựng và khai thác cầu mở thờng lớn và giao thông đờng thuỷcũng nh đờng bộ sẽ không đảm bảo thờng xuyên

-Cầu phao: là các công trình cầu đợc xây dựng bằng hệ nổi phục vụ cho mục đíchquân sự hoặc phục vụ giao thông trong thời gian ngắn

c.Phân loại theo vật liệu làm kết cấu nhịp

Tuỳ theo đặc điểm vật liệu làm kết cấu nhịp,cầu có thể đợc phân thành các dạng

chính sau:

-Cầu gỗ -Cầu đá

-Cầu bê tông và BTCT-Cầu thép

-Cầu liên hợp thép - BTCT

d.Phân loại theo đờng xe chạy.

Tuỳ theo việc bố trí cao độ đờng xe chạy, cầu có thể phân thành:

+) Cầu có đờng xe chạy trên: khi đờng xe chạy đặt trên đỉnh kết cấu nhịp

+) Cầu có đờng xe chạy dới: khi đờng xe chạy bố trí dọc theo biên dới của kếtcấu nhịp

+) Cầu có đờng xe chạy giữa: khi đờng xe chạy bố trí trong phạm vi chiều caocủa cầu

e.Phân loại theo sơ đồ chịu lực.

+ Kết cấu nhịp cầu dầm

Bộ phận chịu lực chủ yếu là dầm, chịu uốn và chịu cắt

Khi chịu tải trọng thẳng đứng trên KCN thì tại gối chỉ có thành phần phản lựcthẳng đứng V

Các loại Kết cấu nhịp Cầu Dầm

Phân bố nội lực: trong khoảng cách giữa hai gối, biểu đồ mômen chỉ có dấu

d-ơng, và giá trị lớn nhất tại giữa nhịp

Phân bố vật liệu: tập trung tại mặt cắt giữa nhịp

- Kết cấu nhịp Cầu Khung

Trụ và dầm đợc liên kết cứng với nhau để chịu lực

Phản lực gối gồm thành phần thẳng đứng V, thành phần nằm ngang H và mô men uốnM

- Kết cấu nhịp Cầu Vòm.

+ Bộ phận chịu lực chủ yếu là vòm, chịu nén,uốn và cắt

+ Khi chịu tải trọng thẳng đứng trên KCN thì tại chân vòm có các thành phần nộilực: V, H, M do đó ta phải xây dựng vòm tại nơi có địa chất tốt

Theo vị trí đờng xe chạy có các loại Cầu vòm sau:

+ Cầu vòm chạy trên

+ Cầu Dầm liên tục

KCN Cầu dầm liên tục

Phân bố nội lực : Biểu đồ mô men có M- tại mặt cắt gối lớn hơn M- tại

+ CÇu vßm ch¹y díi

+ CÇu ch¹y gi÷a

- Kết cấu nhịp Cầu Treo.

+ Bộ phận chịu lực chủ yếu của cầu treo là dây cáp hoặc dây xích đỡ hệ mặt cầu

Do đó trên quan điểm tĩnh học, cầu treo là hệ thống tổ hợp giữa dây và dầm

+ Có thể phân cầu treo thành 2 loại :

+ Cầu treo dây võng (gọi tắt là cầu treo)

+ Cầu treo dây xiên (Cầu dây văng)

* Cầu treo dây võng (Cầu treo).

Đặc điểm : Trong cầu treo, dây làm việc chủ yếu chịu kéo và tại chỗ neo cáp có lựcnhổ rất lớn do đó tại vị trí mố ta phải cấu tạo hố neo lớn và rất phức tạp

* Cầu treo dây xiên (Cầu dây văng)

Kết cầu dầm cứng tựa trên các gối cứng là các gối cầu trên mố - trụ và các gối đàn hồi

là các dây văng

Dây văng và dầm chủ tạo nên hệ bất biến hình do đó hệ có độ cứng lớn hơn so vớicầu treo

Khả năng vợt nhịp hợp lý của cầu dây văng là từ 150 - 450 m

Cầu dây văng lớn nhất trên thế giới :

Cầu Tatara (Nhật bản) : L = 890 m

Một số cầu dây văng điển hình trong nớc :

Cầu Mỹ Thuận (Vĩnh Long) : 150+350+150 mCầu Cần Thơ (Cần Thơ) : 270+550+270 m

Cầu Kiền (Hải Phòng) : 84,5+200+84,5 m

Cầu Bãi Cháy (Quảng Ninh): 125+435+125 m

- Kết cấu nhịp Cầu Dàn.

+ Bộ phận chịu lực chủ yếu là dàn kết hợp với hệ thống dầm mặt cầu

+ Các thanh trong dàn chịu lực kéo, nén và lực cắt, bỏ qua mômen uốn trong thanh

f Một số loại cầu đặc biệt

- Cầu Phao

Cầu phao : là các công trình cầu đợc xây dựng bằng hệ nổi phục vụ cho mục đíchQuân sự hoặc phục vụ giao thông trong thời gian ngắn.

Cầu quay

Khi không có tàu thuyền qua lại Cầu vẫn đảm bảo giao thông bình thờng

KCN đợc quay dọc sông để cho tàu thuyền qua lại an toàn

Phần II

Nội dung thực tập

1 Cầu IC1- Đờng cao tốc Bắc Ninh – Nội Bài

1.1 Giới thiệu chung.

- Cầu IC1 là một cây cầu nằm trên tuyến đờng Bắc Ninh - Nội Bài tại Km8+381mquốc lộ 18 Cầu đợc xây dựng với mục đích vợt qua đờng ,do công ty đờng bộ 230 thi công

Cầu có chiều dài 231 m chia làm 7 nhịp ,tơng ứng có 6 trụ và 2 mố ,có 6 nhịpphụ mỗi nhịp dài 33 m và nhịp chính dài 38 m đựơc chế tạo bằng dầm PREBEAM Bềrộng cầu là 11,25 m

Cầu đợc xây dựng bằng nguồn vốn vay của nớc ngoài

Toàn cảnh cầu

H×nh 1 toµn c¶nh cÇu

a NhÞp biªn

- Lµ KCN cÇu dÇm BTCT D¦L mÆt c¾t ch÷ I – kÐo sau

- §Ó gi¶m sè lîng khe co gi·n trªn cÇu th× ta tiÕn hµnh liªn tôc hãa c¸c nhÞp gi¶n

- §æ bª t«ng phÇn chÞu kÐo cña dÇm bª t«ng

- Th¸o kÝch vµ quay dÇm trë l¹i DÇm thÐp cã xu híng trë l¹i tr¹ng th¸i cong ban

®Çu nªn t¹o nªn D¦L nÐn tríc trong phÇn bª t«ng chÞu kÐo sau nµy

- §æ phÇn bª t«ng cßn l¹i cña dÇm

Bíc 1: ChÕ t¹o dÇm thÐp cong.

Bíc 2 : §Æt hai dÇm tùa vµo nhau vµ kÐo th¼ng b»ng kÝch

Bớc 3: Đổ bê tông phần chịu kéo của dầm

Các nhịp biên có 6 dầm chủ là dầm chữ I có bố trí các dầm ngang để phân phối tảitrọng theo phơng ngang và chịu tải trọng cục bộ Các dầm ngang đợc coi nh là mộtdầm liên tục tạo thành một mạng dầm Tại đây các dầm ngang đợc bố trí xiên so vớitim cầu để tiện cho tính toán kết cấu Trên các dầm chữ I có để các neo liên kết vớibản mặt cầu (hình vẽ)