XÂY DỰNG CẦU:L6

Cầu dự kiến xây dựng nằm trên tuyến đường nối hai trung tâm thương mại của hai huyện A Tỉnh Đak Lak.Cầu được xây dựng mới hoàn toàn nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế của hai huyện

PHẦN MỞ ĐẦU KHÁI QUÁT CHUNG CHƯƠNG I:KHÁI QUÁT CHUNG I.TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC XÂY DỰNG CẦU:L6 Cầu dự kiến xây dựng nằm trên tuyến đường nối hai trung tâm thương mại của hai huyện A Tỉnh Đak Lak.Cầu được xây dựng mới hoàn toàn nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế của hai huyện . Con sông này cũng đóng vai trò giao thông đường thuỷ quan trọng nối liền giữa đồng bằng và miền núi,được đánh giá là sông cấp VII.Hơn nữa,đây là vùng nông thôn kinh tế còn khó khăn ,giao thông còn nhiều hạn chế,vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến các phương án thi công đơn giản,đảm bảo được nhiều đơn vị thi công . II.SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂYDỰNG CÔNG TRÌNH: II.1.Hiện trạng giao thông: Hiện nay,giải pháp vượt sông L6 vẫn phải dùng thuyền,bè nhỏ ,do đó không thể đáp ứng được nhu cầu đi lại ,lưu thông ngày càng cao của nhân dân trong vùng.Cùng với chính sách phát triển kinh tế ,xã hội,việc xây dựng cơ sơ hạ tầng đi trước một bước là điều rất cần thiết & quan trọng.Từ thực tế đó,việc xây dựng cầu qua sông L6 là điều hợp lý. II.2.Về kinh tế Công trình được xây dựng trong tương lai góp phần không nhỏ về sự phát triển kinh tế trong khu vực,việc vận chuyển,đi lại được thuận tiện hơn,hàng hoá sẽ giảm được xác suất hư hỏng cao ,giảm đáng kể thời gian đi lại,nâng cao hiệu quả kinh tê ,người dân nhờ đó có thể tìm hướng làm kinh tế mới cho mình. II.3.Về quốc phòng Công trình cầu cần được xây dựng còn có ý nghĩa về quốc phòng,khi cần thiết công trình là nơi cầu nối quan trọng tạo nên tuyến lưu thông nội bộ làm cơ sở cho quá trình bảo vệ và phòng thủ của đất nước. III.ĐẶC ĐIỂM XÂY DỰNG VÀ CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC III.1.Địa hình,địa mạo Địa hình ven sông là một dãi đất tương đối bằng phẳng, lòng sông có độ dốc thoải, lòng sông tương đối bằng phẳng, đáy sông có những chổ không sâu lắm, không có bùn, địa chất ở đây chủ yếu là sét và cát. III.1.1.Địa chất Theo tài liệu khoan dò địa chất công trình địa chất của đáy lòng sông tương đối đồng nhất gồm 3 lớp: - Lớp I: SÉT DẺO MỀM - Lớp II: Á SÉT - Lớp III:Á CÁT DÀY VÔ CÙNG III.1.2.Khí hậu,thời tiết Dựa theo tài liệu khí tượng thủy văn khu vực và dựa theo số liệu khảo sát thu thập được thì khí hậu trong khu vực được chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa: Thường bắt đầu từ tháng 9 đến tháng giêng năm sau, vào mùa này thường có gió mùa đông bắc thỉnh thoảng có mưa bão kéo dài rất bất lợi cho việc thi công. Mùa khô: Từ tháng 2 cho đến tháng 8, vào mùa này lượng mưa ít, thường có gió tây nam khô, hanh cường độ trung bình cấp 1-2 gây ra bụi rất nhiều do đó cần chú ý khi xây dựng lán trại, phân bố các xí nghiệp phụ để không ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân và nhân dân khu vực. III.2.Thuỷ văn Theo số liệu thống kê của trạm khí tượng thủy văn thì tại vị trí xây dựng công trình có 3 mực nước: + MNTN : +1.4m + MNTT: + 4.0m. + MNCN: + 7.3m. III.3.Tình hình dân sinh: Theo kết quả báo cáo và khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng cầu có mật độ phân bố dân cư trung bình,nghề nghiệp chủ yếu là nông nghiệp,một số ít buôn bán nhỏ và tập trung như hàng quán,chợ búa trong vùng.Trong vùng có các nông trường cây ăn quả chủ yếu được xuất khẩu.Nguồn lao động ở đây rất dồi dào,đây là nguồn nhân lực cần thiết và không thể thiếu trong quá ttrình xây dựng cầu. III.4.Điều kiện vật tư và thiết bị thi công -Điều kiện khai thác cung cấp vật liệu và vận chuyển: Để công trình xây dựng với hiệu quả kinh tế nhất, tiết kiện vật liệu, hợp lý nhất ,đơn vị thi công công trình phải có kế hoạch sử dụng tối đa lượng vật liệu có sẵn tại địa phương. Sau khi kiểm tra chất lượng phù hợp với yêu cầu công trình. -Về mặt công ty: Công ty đấu thầu có đầy đủ phượng tiện kỹ thuật và thiết bị phục vụ thi công,đội ngũ công nhân và kỹ sư lành nghề ,có trình đô chuyên môn cao,dày dạo kinh nghiệm trong thiết kế &thi công. Các đội thi công có nhiều công nhân lành nghề đã tham gia xây dựng nhiều công trình cầu đường lớn nhỏ trong khu vực, sử dụng máy móc thành thạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có nhiều kinh nghiệm và có khã năng quản lý tốt. Lực lượng lao động tại chổ dồi dào, có thể huy động nhanh chóng những lúc cần thiết. Công ty xây dựng cầu có đầy đủ thiết bị máy móc hiện đại có thể đảm nhiệm tốt việc thi công xây dựng công trình.Khi cần có thể thuê của các đơn vị thi công khác. Tóm lại: Việc cung cấp vật liệu, nhân lực, các thiết bị máy móc, bảo đảm cho việc thi công đúng kỹ thuật và tiến độ. IV.CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT IV.1.Khẩu độ cầu: Khẩu độ cầu: 164m. Sông cấp VII, có yêu cầu thông thuyền, nhịp thông thuyền tối thiểu là 20m. IV.2.Khổ cầu: k = 7.00 + 2x1.50 (m) IV.3.Tải trọng thiết kế: Đoàn xe H13 và đoàn người 300KG/m 2 . Xe xích X60. V. CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU: V.1.Móng Dựa vào lổ khoan địa chất lớp đất trên cùng là lớp sét ít bị xói lở cho nên dùng móng cọc bệ thấp là hợp lý nhất. Như vậy khi thi công phải đào sâu xuống đất,dùng vòng vây cọc ván thép để ngăn nước. Cọc bêtông cốt thép tiết diện 30x30(cm 2 ) dài 12-16 m. V.2.Trụ Do sông có yêu cầu thông thuyền nên khoảng cách từ MNCN đến đáy các kết cấu nhịp tối thiểu từ 0.5m đủ để đảm bảo cho tàu bè qua lại và khoảng cách từ MNTT đến đáy gầm cầu tối thiểu phải 3.5m.Vì vậy ta chọn phương án trụ có mũ mút thừa. Ưu điểm của loại trụ này là ít tốn vật liệu hơn so với trụ đặc. Ngoài ra thân trụ hẹp dáng vẻ thanh mảnh mỹ quan hơn, tuy nhiên lượng cốt thép mỗi trụ lại nhiều hơn V.3.Mố Vì khoảng cách từ mặt đất thiên nhiên đến đáy dầm không lớn lắm, lớp đất trên cùng là sét ít bị xói lở ,sông cấp VII có chiều dài nhịp ngắn nên ở đây ta sử dụng mố chữ U cải tiến. CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ Dựa vào mặt cắt dọc tim cầu và điều kiện địa chất thủy văn cũng như yêu cầu cơ bản về sự phân nhịp sao cho: + Đảm bảo kinh tế nhất. + Định hình hóa kết cấu. + Đảm bảo khả năng chịu lực tốt nhất. Từ đó, chúng ta lập được các phương án vượt sông như sau: I.PHƯƠNG ÁN I: CẦU DẦM BÊTÔNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC -Phương án này ta sử dụng 6 nhịp 30m , mỗi nhịp gồm 6 dầm bêtông cốt thép ứng suất trước. Chiều cao dầm :1,5m Dầm ngang bố trí 3 dầm :2 ở gối,1ở giữa nhịp Khoảng cách giữa 2 dầm chủ :1,9m Chiều dày bản BTCT :15cm Lề bộ hành đồng mức với mặt đường xe chạy Trụ cầu :trụ đặc thân hẹp BTCT M300 Mố cầu +Mố U tường mỏng Sơ đồ cầu: L = 6x30 (m) Khẩu độ tĩnh của cầu: L 0 = 169.69m. Khẩu độ thực tế nhỏ hơn khẩu độ yêu cầu: %5%46.3%100 164 16469.169 <=× − =∆ . Vậy kết cấu nhịp đã chọn là hợp lý. II.PHƯƠNG ÁN II: CẦU DẦM BÊTÔNG CỐT THÉP LIÊN HỢP: Phương án này ta sử dụng 4 nhịp 44m, mỗi nhịp gồm 6 dầm thép liên hợp với bản BTCT Chiều cao dầm thép :2,00m Khoảng cách giữa 2 dầm :1,90m Chiều dày bản BTCT :15cm Khoảng cách hệ liên kết ngang : 2,00m Lề bộ hành đồng mức với mặt đường xe chạy Trụ cầu :trụ đặc thân hẹp BTCT M300 Mố cầu :mố U tường mỏng Sơ đồ cầu: L = 4x44 (m) Khẩu độ tĩnh của cầu: L 0 = 169.2m Khẩu độ thực tế nhỏ hơn khẩu độ yêu cầu: %5%17.3100 164 1642.169 <= − =∆ x . Vậy kết cấu nhịp đã chọn là hợp lý. III.PHƯƠNG ÁN III: CẦU DẦM I BÊTÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC KÉO SAU Phương án này ta sử dụng 5 nhịp 36m mỗi nhịp gồm 6 dầm I bêtông cốt thép dự ứng lực Chiều cao dầm :1,65m Dầm ngang bố trí 5 dầm :2ở gối,3ở giữa nhịp Khoảng cách giữa 2 dầm :1,90m Lề bộ hành đồng mức với mặt đường xe chạy Trụ cầu :trụ đặc thân hẹp Mố cầu +Mố chữ U cải tiến Sơ đò cầu: L = 5x36(m) Khẩu độ tĩnh của cầu: L 0 = 171.60 m. Khẩu độ thực tế lớn hơn khẩu độ yêu cầu: %5%63.4100 164 1646.171 <= − =∆ x . Vậy kết cấu nhịp đã chọn là hợp lý. PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ (30%) NỘI DUNG: -PHƯƠNG ÁN I:CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC -PHƯƠNG ÁN II:CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP VỚI BẢN BTCT -PHƯƠNG ÁN III:CẦU DẦM I BTCT CĂNG SAU LIÊN HỢP VỚI BẢN BTCT CHƯƠNG I:TÍNH KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN I (Sơ đồ cầu :6x30m) I.TÍNH KHỐI LƯỢNG KẾT CẤU NHỊP: I.1Tính khối lượng bêtông,cốt thép nhịp 30m 1/2 MẶT CẮT DỌC DẦM 20 20 20 25 1 : 1 60 150150 150 1500 190 1 : 1 150 15 15 150 190 60 15 Tại giữa nhịp Tại gối MẶTCẮT NGANG DẦM Khối lượng bêtông cho 1 dầm +Diện tích mặt cắt ngang tại giữa nhịp F 1 =0.15x1.90+2x0.2x0.2+0.2x1.1+0.6x0.25=0.735(m²) +Diện tích mặt cắt ngang tại gối F 2 =1.90x0.15+0.6x1.35=1.095(m²) V b =F 1 x24+F 2 x3+ 2 21 FF + x3 =0.735x24+1.095x3+ 2 095.1735.0 + x3 =23.67(m³) -Khối lượng bêtông dầm ngang tại gối +Fg=1.35x1.3=1.755(m²) Vg=1.755x0.2=0.351(m³) Vg=2x(5x0.351)=3.51(m³) -Khối lượng bêtông dầm ngang tại giữa nhịp +F=2x(0.7x0.9+0.15x1.05+0.5x0.7x0.2-0.5x0.2 2 )=1.675(m²) V=0.2x1.675=0.335(m³) V=5x0.335=1.675(m³) -Khối lượng bêtông toàn bộ kết cấu nhịp(6 dầm chủ và 3 dầm ngang) V=23.67x6+3.51+1.675=147.899(m³) -Khối lượng thép trong toàn bộ kết cấu nhịp (Sơ bộ chọn khối lượng thép :170kg/m³ bêtông) V= 1000 170 x147.899=25.143(T) -Trọng lượng kết cấu nhịp G=2.5x147.899+25.143=394.891(T) I.2.Tính khối lượng các bộ phận trên cầu -Khối lượng lan can,tay vịn 50 7 20 1030 85 30 Ø 1 0 198 198 STT Hạng mục Số lượng Khối lượng(m³) Gthép(T) G(T) 1 Cột lan can 1.98x16 32x0.00095 0.2237 0.2237 2 Tay vịn (6m) 2x5 10x0.047 3.6895 3.6895 3 Bệ đặt cột lan can 2x1 2x9.81 1.1772 50.2272 4 Tổng cộng 1.2071 54.1404 Với: γ b =2.5 T/m 3 γ t =7.85 T/m 3 -Khối lượng các lớp phủ mặt cầu +Lớp bêtông nhựa hạt mịn :5cm +Lớp bêtông bảo vệ :4cm +Lớp phòng nước bằng giấy SIKA +Lớp tạo dốc :5cm STT Cấu tạo Diện tích (m²) γ (T/m³) Trọng lượng(T/m dài) 1 Lớp BTN dày 5cm 0.5 2.3 1.15 2 Lớp bảo vệ dày 4cm 0.4 2.4 0.96 3 Lớp phòng nước dày1cm 0.1 1.5 0.15 4 Lớp tạo dốc có chiều dày trung bình 3cm 0.21 2.4 0.504 TỔNG CỘNG 1.21 2.764 Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu trên toàn nhịp:30x2.764=82.92 (T) -Khối lượng gờ chắn bánh xe Kích thước và cấu tạo gờ chắn bánh xe như hình vẽ,kích thước ghi bằng cm 200 100 20020 20 10 Mỗi nhịp đặt 10x2 cái Khối lượng bêtông một gờ chắn V=2x(0.5x(0.1+0.2)x0.2)=0.06 (m³) Khối lượng bêtông gờ chắn một nhịp V=20x0.06=1.2 (m³) Khối lượng cốt thép gờ chắn bánh trong một nhịp 1000 60 x1.2=0.072(T) Khối lượng của gờ chắn trong 1 nhịp 0.072+1.2x2.5=3.072 (T) -Tính khối lượng bản dẫn đầu cầu rong phương án này bố trí 5 bản kê ở mỗi đầu cầu,kích thước1 bản (300x210x20)cm bằng bêtông cốt thép M200 Khối lượng bêtông :2x5x(0.2x2.1x3)=13.2 (m³) Khối lượng cốt thép:13.2x0.06=0.792 (T) II.TÍNH KHỐI LƯỢNG MỐ,TRỤ CẦU: II.1.Tính khối lượng mố Kích thước và cấu tạo mố được thể hiện như sau: -Mố 1 190190 1200/2 30 50 120 650 1300/2 240 180200 140 240 120 50 50 60 30400 100 60 80 +Khối lượng 1 viên đá tảng V=0.8x0.2x0.6=0.096(m³) G=0.096x2.5=0.24(T) +Khối lượng mố V=1.2x2.4x13+2x1.4x12+0.3x1.8x12+2x(0.3x1x4.3+0.8x0.3x2.8+3.5x2.8x0.3x0.5) =84.38 (m³) STT Hạng mục Khối lượng Hàm lượng Khối lượng Trọng lượng 300 210 20 (m³) thép (T/m³) thép (T) (T) 1 Đá tảng 6x0.096 50/1000 0.03 1.44 2 Mố 84.38 120/1000 10.13 210.95 3 TỔNG CỘNG 84.96 10.16 212.39 -Mố 2 30 190 190 100 1200/2 1300/2 200 50 50 240 120 200 430 140 50 60 80 +Khối lượng 1 viên đá tảng V=0.8x0.3x0.6=0.144(m³) G=0.144x2.5=0.36(T) +Khối lượng mố V=1.2x2.4x13+1.4x2x12+0.3x2x12+2x(4.3x1x0.3+0.8x3x0.3+3.5x3x0.5x0.3)=85.41(m 3 ) STT Hạng mục Khối lượng (m³) Hàm lượng thép (T/m³) Khối lượng thép (T) Trọng lượng (T) 1 Đá tảng 6x0.144 50/1000 0.0432 2.16 2 Mố 85.41 120/1000 10.25 213.53 TỔNG CỘNG 86.27 10.29 215.68 II.2.Tính khối lượng trụ Trụ T1