thiết kế bản vẽ thi công bến tổng hợp 10 000DWT cảng lê chân ngô quyền hải phòng

BÁO CÁO TỐT NGHIỆPKính thưa các thầy cô trong hội đồng tốt nghiệp, kính thưa các thầy cô giáo cùng toàn thể các bạn, sau hơn 4 năm học tập tại khoa Công trình thuỷ trường Đại học Hàng Hả

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Kính thưa các thầy cô trong hội đồng tốt nghiệp, kính thưa các thầy cô giáo cùng toàn thể các bạn, sau hơn 4 năm học tập tại khoa Công trình thuỷ trường Đại học Hàng Hải được sự dạy dỗ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô cùng với sự

nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành khoá học với một vốn kiến thức nhất định Đồng thời sau thời gian tham quan thực tập tốt nghiệp tại công ty cổ phần tư vấn xây dựng công trình Hàng Hải, em được nhà trường giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp với đề tài "thiết kế bản vẽ thi công bến tổng hợp 10.000DWT - Cảng Lê Chân - Ngô Quyền - Hải Phòng" Sau 3 tháng làm đồ án dưới sự hướng dẫn tận tình của cô giáo Trần Thị Dậu đến nay đồ án của em đã được hoàn thành với các nội dung chính như sau:

Chương 1 Giới thiệu chung

Chương 2 Thiết kế qui hoạch mặt bằng công trình

Chương 3 Thiết kế sơ bộ các phương án kết cấu công trình

Chương 4 Thiết kế kĩ thuật phương án chọn

Chương 5 Lập trình tự và nêu các biện pháp kĩ thuật thi công chủ yếu

Chương 6 Dự toán xây lắp

Chương 7 Kết luận và kiến nghị

Sau đây em xin trình bày chi tiết hơn về nội dung đồ án:

Chương 1: Giới thiệu chung:

- Vị trí địa lý và điều kiện địa hình:

+ Địa điểm xây dựng cảng tổng hợp Lê Chân – Công ty TNHH Sông Hằng nằm trên địa phận phường Máy Chai, quận Ngô Quyền, thành phố Hải Phòng Khu đất có tổng diện tích khoảng 7,64ha, phía Đông Bắc giáp sông Cấm; phía Tây Nam giáp với phần đất của Công ty Công trình thuỷ; Phía Đông Nam (hạ lưu) giáp Công ty cổ phần cảng Đoạn Xá; phía Tây Bắc (thượng lưu) giáp Xí nghiệp thi công cơ giới và tuyến đường ra vào khu vực

+ Tại vị trí dự kiến xây dựng cầu tàu, hính thái đường bờ sông cấm tương đối thẳng và bắt đầu chuyển tiếp sang đoạn cong lồi, chiều rộng lòng sông khoảng

270 đến 280m có địa hình thoải dần về hai bờ Chỗ sâu nhất ở giữa lòng sông đạt cao độ -7.3m (Hải đồ) còn tại khu vực xây dựng cảng cao độ biến đổi từ -1.0 đến -1.5m (Hải đồ) Tại đây có thể phát triển cầu cảng cho tàu 10.000DWT mà không ảnh hưởng đến an toàn và hành hải cho các phương tiện thuỷ hoạt động trên luồng cũng như các cảng lân cận

- Điều kiện khai thác:

+ Tàu khai thác là tàu hàng tổng hợp 10.000DWT, tàu dài 159m, rộng 25m, mớn nước đầy tải 8,2m

+ Tải trọng khai thác trên mặt cầu: tải trọng do hàng hoá và thiết bị vận tải là 4T/m2, cần trục sức nâng 40T tầm với 32m chạy trên ray khẩu độ 15m để bốc xếp hàng từ tàu lên phương tiện vận chuyển trên cầu và ngược lại

+ Điều kiện khai thác: bến được khai thác trong điều kiện vận tốc gió ≤ 20,7m/s; vận tốc dòng chảy ≤ 2,6m/s; chiều cao sóng ≤ 0,5m

+ Về luồng tàu: Cảng tổng hợp Lê Chân sử dụng chung tuyến luồng vào cảng Hải Phòng Đây là tuyến luồng quốc gia chính tại khu vực được nhà nước ưu tiên đầu tư Việc mở rộng đầu tư tuyến mới qua cửa Lạch Luyện cho phép hành thuỷ tàu vào cảng Hải Phòng nói chung và cảng tổng hợp Lê Chân nói riêng thuận lợi hơn rất nhiều

- Điều kiện địa chất: địa tầng trong phạm vi khảo sát gồm 7 lớp đất (qua 6 mặt cắt địa chất công trình), sự phân bố các lớp đất trong các mặt cắt địa chất rất rõ ràng và khá đồng đều, cấu trúc địa chất tại khu vực ít biến đổi Lớp đất yếu có chiều dày lớn (lớp2-sét màu xám ghi trạng thái dẻo mềm), lớp đất tốt nằm dưới sâu (lớp 4- cát hạt nhỏ, thô kết cấu chặt và lớp 5 –đá bột kết phong hoá nhẹ) có cao độ mặt lớp biến đổi nhỏ Với đặc điểm như vậy, kết cấu cầu tàu chọn giải pháp móng cọc bê tông cốt thép, mũi cọc đặt vào lớp đất tốt số 4 hoặc lớp 5 là hợp lý

- Điều kiện thuỷ hải văn: Khu vực xây dựng vừa chịu ảnh hưởng dòng chảy sông Cấm do thượng lưu đổ về vừa chịu ảnh hưởng của nước biển xâm nhập vào nên chế độ dòng chảy và mực nước tương đối phức tạp Thuỷ chiều ở đây thuộc chế độ nhật triều thuần nhất

=> Qua phân tích ở trên cho thấy việc đầu tư xây dựng cảng tổng hợp Lê Chân phục vụ cho tàu 10.000DWT là rất khả thi Nó sẽ đáp ứng tốt hơn việc vận chuyển hàng hoá qua hệ thống cảng Hải Phòng nói riêng và nhóm cảng biển phía Bắc nói chung

Chương 2: Thiết kế quy hoạch mặt bằng công trình

- Tính toán các kích thước cơ bản của công trình:

+ MNTTK = +0.6m

+ MNCTK = +3.6m

+ CTĐ = +4.6m

+ CTĐ = -9.0m

+ Chiều dài bến: L = 144m

+ Chiều rộng bến: B = 30m

- Dựa vào các kích thước tính toán ở trên và căn cứ vào các yêu cầu khi vạch tuyến trên mặt bằng em đề xuất 2 PA bố trí mặt bằng: một là PA công trình bến liền bờ; hai là PA công trình bến song song với bờ So sánh ưu nhược điểm của mỗi PA, em chọn PA bến liền bờ để nghiên cứu các phần tiếp theo

Chương 3: Thiết kế sơ bộ các PA kết cấu công trình

1) Căn cứ vào các số liệu địa chất thu thập được, tình hình vật liệu địa phương

và điều kiện thi công ở Việt Nam, em đề xuất 2 PA kết cấu là:

+ PA 1: Kết cấu bến bệ cọc cao mềm có hệ thống dầm bản BTCT trên nền cọc vuông BTCT

+ PA 2: Kết cấu bến bệ cọc cao mềm có hệ thống dầm bản BTCT trên nền cọc ống BTCT ứng suất trước

a) Kết cấu PA1 được thể hiện trên bản vẽ 02, 03 với các nội dung như sau:

+ Chiều dài bến 144m chia làm 3 phân đoạn, mỗi phân đoạn dài 48m, chiều rộng bến 30m

+ Nền cọc: Cọc BTCT M350, tiết diện 40x40cm, dài 42m Theo phương ngang cầu tàu có 9 hàng cọc gồm 7 hàng cọc thẳng và 2 hàng cọc xiên chụm đôi tại chân cần trục, độ xiên 6:1 Bước cọc theo phương ngang kể từ ngoài bến vào là 2,4m, 4x3,75m, 3x3,5m Bước cọc theo phương dọc bến là 4,2m Tổng số cọc của cầu tàu là 396 cọc gồm 144 cọc xiên và 252 cọc đóng thẳng

+ Dầm ngang: Bến có 36 dầm ngang bằng BTCT M350 đổ tại chỗ Tiết diện dầm bxh = 80x80cm, phía ngoài kể từ hàng cọc xiên chụm đôi trở ra DN được

mở rộng thành dầm cao 210cm để liên kết với dầm tựa tàu

+ Dầm dọc: Bến có 24 dầm dọc BTCT M350 thi công đổ tại chỗ Tiết diện dầm chia làm 2 loại, loại 1 có tiết diện bxh = 90x120cm, loại 2 có tiết diện bxh = 80x80cm

+ Bản mặt cầu: bằng BTCT M350 dày 35cm thi công theo phương pháp đổ tại chỗ Để thoát nước mặt cầu và thông thoáng gầm bến tại giữa mỗi ô bản bố trí lỗ thông hơi bằng ống PVC D50

+ Dầm tựa tàu: bằng BTCT M350 đổ tại chỗ, tiết diện bxh = 40x300cm, chạy suốt chiều dài phân đoạn bến

+ Bích neo tàu: Dọc theo tuyến bến lắp đặt 06 bích neo, mỗi bích neo chịu lực 70tấn, kết cấu bằng thép đúc Tim bích neo đặt cách mép bến 65cm

+ Đệm tàu: sử dụng loại đệm LAMBDA 500H – 2000L của hãng SUMITOMO Toàn bến có 36 bộ đệm được bố trí tại đầu các khung ngang

Chi tiết về cấu tạo và kích thước bích neo, đệm va em đã thể hiện trên bản vẽ 19 + Lớp phủ mặt cầu: bằng BT M200 đổ tại chỗ, dày 10cm, tạo độ dốc mặt cầu i

=0,4% về hai phía (tính từ giữa tim hai đường ray cần trục)

+ Gờ chắn xe: cao 20cm bằng BTCT M350 đổ tại chỗ

+ Khe phân đoạn - khe lún rộng 2cm, hào công nghệ bố trí chạy dọc bến tới các

hố cấp điện nước

+ Kè sau cầu: dạng tường góc có bản chống BTCT trên nền cọc vuông BTCT

đoạn dài 48m, theo phương ngang có 2 hàng cọc gồm 1 hàng cọc đóng xiên 8:1

và 1 hàng cọc đóng thẳng, bước cọc theo phương ngang là 1,9m và theo phương dọc là 3,1m Tường góc bằng BTCT M350, bề rộng đáy tường là 330cm, dày 60cm Tường mặt phía đỉnh tường dày 30cm, phía chân tường 60cm, chiều cao

là 240cm Phía trước tường đổ đá hộc tại cao trình 2.2m (hải đồ), mái dốc đá đổ 1:2,75, chân kè bằng đá hộc đổ dày 1m, cao trình -9.0m Phía trong tường làm tầng lọc ngược bao gồm các lớp từ trên xuống: Vải địa kỹ thuật, đá dăm 2x4 dày

tb 20cm, đá dăm 4x6 dày tb 40cm Các sườn gia cường dày 25cm đặt cách nhau 3,1m Chân tường góc bố trí ống PVC D80 để thoát nước sau kè, sau ống thoát nước làm hệ thống vú lọc

+ Bãi sau kè: Kết cấu từ trên xuống dưới gồm các lớp kết cấu bãi, cát tôn tạo đầm chặt k = 0,95

b) Kết cấu PA2 được thể hiện trên bản vẽ 04, 05, phương án kết cấu 2 có nhiều nội dung tương tự như PA1, ngoài ra có những nội dung khác như sau:

+ Nền cọc: cọc ống BTCT ƯST có D=600mm, d = 380mm, l = 42m Theo phương ngang có 6 hàng cọc gồm 4 hàng cọc đóng thẳng và 2 hàng cọc đóng xiên chụm đôi tại chân cần trục Trong các hàng cọc chụm đôi thì hàng cọc ngoài gồm 1 cọc đóng thẳng và 1 cọc đóng xiên vào bờ độ xiên 6:1, hàng cọc trong gồm 2 cọc đóng xiên độ xiên 6:1 Bước cọc theo phương ngang thay đổi từ 5m đến 5,35m, bước cọc theo phương dọc cầu tàu là 5m Toàn bến có 240 cọc gồm 150 cọc đóng thẳng và 90 cọc đóng xiên

+ Dầm ngang: Bến có 30 dầm ngang BTCT đổ tại chỗ, kích thước bxh = 90x85cm, đầu dầm phía khu nước được mở rộng thành dầm có kích thước bxh = 90x115cm để liên kết với dầm tựa tàu

+ Dầm dọc: toàn bến có 21 dầm dọc bằng BTCT M350 đổ tại chỗ Tiết diện dầm chia làm 3 loại: dầm D1 có kích thước bxh = 90x85cm; dầm D2 có kích thước bxh = 100x115cm và dầm D3 có kích thước bxh = 30x115cm Chiều dài dầm bằng chiều dài phân đoạn bến là 48m

+ Dầm tựa tàu: được đúc sẵn bằng BTCT M350, tiết diện ngang của bản tựa có dạng hình thang, đáy lớn phía trên rộng 120cm, đáy nhỏ phía dưới rộng 40cm, chiều cao của bản tựa là 1,35m, bắt đầu từ cao độ +1.65m lên đến cao độ +3.0m + Đệm tàu: sử dụng loại đệm LAMBDA 500H – 2000L của hãng SUMITOMO, toàn bến lắp đặt 30 bộ đệm, treo tại các vị trí đầu dầm ngang

+ Kè sau cầu: tương tự như PA1, chỉ khác là trên nền cọc ống BTCT ƯST D500mm, dài 32m

2) Sau khi đưa ra kết cấu chi tiết cho từng PA, em tiến hành thiết kế sơ bộ cho mỗi PA với các nội dung chính như sau:

- Tính toán tải trọng tác dụng lên các bộ phận công trình: tải trọng va tàu, tải trọng neo tàu, tải trọng tựa tàu, tải trọng khai thác trên bến

- Xác định chiều dài tính toán của cọc: trên cơ sở xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền và theo độ bền của vật liệu làm cọc, xác định lực thẳng đứng tác dụng lên đầu cọc, từ đó chọn chiều dài cọc cho hợp lý để tính toán các phần tiếp theo

- Phân chia khung ngang, khung dọc sau đó phân phối lực ngang cho các khung ngang khung dọc đó

- Tính toán nội lực cho các cấu kiện của mỗi PA: dầm ngang, dầm dọc, bản mặt cầu, cọc sau đó tính toán BTCT cho các cấu kiện đó

3) Sơ bộ khái toán giá thành 2 PA, so sánh tính kinh tế - kỹ thuật giữa 2PA được thể hiện trên bản vẽ 06 với các nội dung sau: về mặt kết cấu, tính kinh tế, khả năng tận dụng vật liệu địa phương, điều kiện thi công, điều kiện khai thác Từ những phân tích ở trên em chọn PA 2 ( kết cấu bến bệ cọc cao có hệ thống dầm bản trên nền cọc ống BTCT ứng suất trước) làm PA thiết kế kỹ thuật

Chương 4: Thiết kế kỹ thuật phương án chọn

Sau phần tính toán sơ bộ cho các kết cấu ở trên em tiến hành tính toán tiếp cho các phần còn lại với các nội dung sau:

- Bố trí cốt thép cho các cấu kiện: Bố trí cốt thép cho dầm ngang N1 như bản vẽ

07, N2 như bản vẽ 08, dầm dọc D1 như bvẽ 09, D2 như Bvẽ 10, D3 như Bvẽ 11

Bố trí cốt thép bản mặt cầu như bản vẽ 12 và 13 Kết cấu cọc ống BTCT ƯST đường kính D600mm và D500mm như bản vẽ 16, 17

- Thiết kế công trình sau bến:

+ Xác định chiều dài tính toán của cọc

+ Tính toán bản mặt tường góc theo hai phương: hướng thẳng đứng và theo hướng ngang

+ Tính toán khung ngang, khung dọc tường góc

+ Tính toán bê tông cốt thép cho tường mặt, bản đáy tường góc như trong bản vẽ 18

- Kiểm tra ổn định trượt cung tròn cho toàn bộ công trình theo sơ đồ trượt sâu với giả thiết mặt trượt cung tròn( phương pháp terxhgi) Giả thiết một số tâm trượt O1,O2,O3,O4,O5 rồi tính hệ số ổn định trượt k tương ứng với mỗi tâm trượt, xác định được tâm trượt nguy hiểm nhất Kmin > 1 Công trình đảm bảo điều kiện ổn định trượt cung tròn

- Tính toán khối lượng nạo vét gầm bến và khu nước: Bình đồ vị trí các mặt cắt nạo vét và một số mặt cắt nạo vét điển hình được thể hiện trên bản vẽ 20, 21 Chương 5: Trình tự và các biện pháp kỹ thuật thi công chủ yếu

- Trong chương này em đã đưa ra trình tự thi công chính, các biện pháp thi công các công tác chính và một số yêu cầu kỹ thuật trong quá trình thi công Trên bản

vẽ 23 là các nội dung chính trong trình tự thi công công trình theo mặt cắt ngang: gồm có 6 bước một là, hai là, ba là

Chương 6: Dự toán xây lắp công trình

Căn cứ vào các định mức lập dự toán, các thông tư và quyết định có liên quan

em tiến hành lập tổng dự toán xây lắp cho toàn bộ công trình là: 49.396.792.495VNĐ

Kết luận: Trên đây là toàn bộ nội dung đồ án tốt nghiệp của em Do khối lượng tính toán tương đối lớn với kinh nghiệm bản thân về thực tế còn rất hạn chế nên trong quá trình tính toán em vẫn không tránh khỏi nhiều sai sót Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô, giúp em khắc phục được những hạn chế của bản thân để vận dụng tốt hơn vào công việc sau này Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn!