Thiết kế cầu qua sông sáo phong hà tĩnh

Phần I Thiết kế sơ **************** Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp ch-ơng I: Thiết kế sơ pai cầu dầm nhịp liên tục đúc hẫng + dầm dẫn I Các số liệu địa chất thuỷ văn I.1 Thuỷ văn: Mực n-ớc cao MNCN = - 1.220 m Mực n-ớc thông thuyền MNTT = - 12.00 m Mực n-ớc thấp Khẩu độ thoát n-ớc L-u l-ợng MNTN = - 9.00 m L0 = 240 m Q I.2 Điều kiện địa chất : Theo số liệu thiết kế có hố khoan với đặc điểm địa chất nh- sau: Đặc điểm địa chất Hố khoan Km Hố khoan Km 0+85 Hố khoan Hố khoan Km 0+170 Km 0+260 Lớp 1: Sét pha xám đen 12 10 Lớp 2: Cát nhỏ chặt vừa 13 11 10 14 Lớp 3: Sét xám ghi 5 Lớp 4: Sét lẫn cát - - - - Thông số ph-ơng án cầu Các thông số kỹ thuật Lý trình cầu: từ Km 0+15 đến Km 0+262 Quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật: Cầu vĩnh cửu BTCT ƯST BTCT th-ờng Khổ thông thuyền ứng với sông cấp III là: B = 50m, H = 7m Khổ cầu: B= 10.0 +2x1,5 m Quy phạm thiết kế: Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-272-05 Bộ GTVT Tải trọng: xe HL93 ng-ời 300 kg/cm2 gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -1- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp II Ph-ơng án dự kiến: II.1 Lựa chọn ph-ơng án móng Căn vào đặc điểm lớp địa chất đ-ợc nghiên cứu, ta đề ph-ơng án móng nhsau: Ph-ơng án móng cọc khoan nhồi (do kết cấu tầng địa chất dùng cọc ma sát ) a.Ưu điểm: - Rút bớt đ-ợc công đoạn đúc sẵn cọc, không cần phải xây dựng bãi đúc, lắp dựng ván khuôn Đặc biệt không cần đóng hạ cọc, vận chuyển cọc từ kho, x-ởng đến công tr-ờng - Có khả thay đổi kích th-ớc hình học cọc để phù hợp với điều kiện thực trạng đất mà đ-ợc phát trình thi công - Đ-ợc sử dụng loại địa tầng khác nhau, dễ dàng v-ợt qua ch-ớng ngại vật - Tính toàn khối cao, khả chịu lực lớn với sơ đồ khác nhau: cọc ma sát, cọc chống, hỗn hợp - Tận dụng hết khả chịu lực theo vật liệu, giảm đ-ợc số l-ợng cọc Cốt thép bố trí theo yêu cầu chịu lực khai thác nên không cần bố trí nhiều để phục vụ trình thi công - Không gây tiếng ồn chấn động mạnh làm ảnh h-ởng môi tr-ờng sinh hoạt chung quanh - Cho phép trực tiếp kiểm tra lớp địa tầng mẫu đất lấy lên từ hố đào b Nh-ợc điểm: - Sản phẩm suốt trình thi công nằm sâu d-ới lòng đất, khuyết tật dễ xảy kiểm tra trực tiếp mắt th-ờng, khó kiểm tra chất l-ợng sản phẩm - Th-ờng đỉnh cọc phải kết thúc mặt đất, khó kéo dài thân cọc lên phía trên, buộc phải làm bệ móng ngập sâu d-ới mặt đất đáy sông, phải làm vòng vây cọc ván tốn - Quá trình thi công cọc phụ thuộc nhiều vào thời tiết, phải có ph-ơng án khắc phục - Hiện tr-ờng thi công cọc dễ bị lầy lội, đặc biệt sử dụng vữa sét Chọn giả định cọc khoan nhồi cho tất ph-ơng án với yếu tố kỹ thuật nhsau: Đ-ờng kính cọc: D =1200mm Chiều dài cọc mố 35m Chiều dài cọc vị trí trụ 35m gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -2- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp II.2 Lựa chọn kết cấu phần Sơ đồ kết cấu: 72 + 105 + 72 m Tổng chiều dài cầu tính đến đuôi dầm 249.1 m Sơ đồ cầu 249010 72000 105000 72000 +3.50 +3.50 +1.74 +0.00 +1.74 +0.00 mncn +0.0 +0.0 -1.220 -8.98 mntt -10.92 mntn -9.00 -12.00 -18.00 -20.00 cọc khoan khồi d=1.2m; l=35m -23.09 -26.08 Sét pha xám đen ( m ) Cát nhỏ chặt vừa ( m ) Sét xám ghi ( m ) cọc khoan khồi d=1.2m; l=35m -22.98 -26.67 -28.98 -31.00 -33.09 -37.67 -38.09 -42.67 Sét lẫn cát ( m ) cọc khoan khồi d=1.2m; l=35m cọc khoan khồi d=1.2m; l=35m dầm liên tục nhịp Chiều cao dầm: - Tại vị trí trụ đ-ợc chọn theo Hi =( 15 )lnhịp, l1 =72m, l2 = 105 m chiều dài 20 nhịp Vậy ta lấy H1 = (7.0 5.25)m =>Vậy chọn H = 5.8m - Tại vị trí nhịp đ-ợc chọn theo công thức kinh nghiệm h =( 40 )lnhịp h 60 1.8m =>Chọn h = 2.5 m Phần đáy dầm có dạng đ-ờng cong parabol: y = ( H h) x L2 h với L chiều dài cánh hẫng cong - Phần mặt cầu phần đ-ơng thẳng dọc theo chiều dài cầu Lựa chọn mặt cắt ngang: - Dầm liên tục có mặt cắt ngang hộp đơn thành nghiêng so với ph-ơng thẳng đứng,tiết diện dầm thay đổi chiều dài nhịp - Chiều dày mặt cầu cuối cánh vút: 25 cm - Chiều dày mặt cầu đầu cánh vút: 70 cm - Chiều dày mặt cầu vị trí nhịp: 25 cm, có đoạn vát s-ờn 160 cm - Chiều dày s-ờn dầm: gối: 50 cm - Chiều dày đáy hộp nhịp trụ 80 cm, nhịp 30cm thay đổi chiều dài nhịp theo đ-ờng parabol nh- mặt mặt đáy nh-ng H=0.8 m, h=0.3m - Phần đỉnh trụ đ-ợc thiết kế đặc, bề rộng theo ph-ơng ngang 5.2 m, có để lối lại căng kéo cáp kích th-ớc 1.8x1.6m, đ-ợc tạo vát 20x20cm gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -3- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp mặt Cắt ngang dầm liên tục mặt căt gối tỉ lệ : 1:100 mặt Cắt nhịp tỉ lệ : 1:100 1450 709 370.5 370.5 25 50 500 500 25 150 51 250 220 30 60 20 300 100 160 580 20 30 109 30 345 25 25 120 150 280 Hình : mặt cắt ngang dầm cầu phần đúc hẫng Cấu tạo mặt cầu: - Mặt cầu đ-ợc thiết kế theo đ-ờng thẳng theo dọc cầu - Độ dốc ngang cầu 2% hai phía - Lớp phủ mặt cầu gồm lớp: + Lớp bê tông atfan: 5cm; + Lớp bảo vệ : 4cm; + Lớp phòng n-ớc : 1cm; + Đệm xi măng : 1cm; + Lớp tạo độ dốc ngang : 1.0 - 12 cm II.3 Lựa chọn kết cấu phần d-ới Cấu tạo trụ: - Thân trụ rộng m theo ph-ơng dọc cầu 8.2 m theo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn theo đ-ờng tròn bán kính R = 1.5 m - Bệ móng cao 2.5m, rộng 9.6 m theo ph-ơng ngang cầu, 11.20 m theo ph-ơng dọc cầu đặt d-ới lớp đất phủ (dự đoán đ-ờng xói chung) - Dùng cọc khoan nhồi D120cm, mũi cọc đặt vào lớp cát pha sét, chiều dài cọc giả thiết 30m gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -4- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp trụ t3 560 50 120 220 120 50 150 1676 1826 1676 1826 150 300 120 150 80 1080 60 120 300 120 300 12060 220 300 220 960 50 20050 280 250 250 280 20050 50 80 150 60120 240 120 240 12060 Hình 3: Cấu tạo tru cầu đúc hẫng Cấu tạo mố: - Dạng mố có t-ờng cánh ng-ợc bê tông cốt thép - Bệ móng mố dày 2m, rộng 6.0 m, dài 14.5 m đ-ợc đặt d-ới lớp đất phủ - Dùng cọc khoan nhồi D120 cm, mũi cọc đặt vào lớp cát pha sét, chiều dài cọc 35m gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -5- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng 250 50 350 420 20 30 150 550 thuyết minh đồ án tốt nghiệp 320 130 50 200 100 60 120 240 120 60 Hình : Cấu tạo mố cầu III Biện pháp thi công: III.1 Thi công mố cầu B-ớc : San ủi mặt bằng, định vị tim mố B-ớc : Thi công cọc khoan nhồi : - Xác định vị trí tim cọc móng mố - Hạ ống vách búa rung thi công cọc khoan nhồi,dựng giàn khoan - 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 thép, đổ bê tông cọc - Thi công t-ơng tự cho cọc B-ớc : Đào đất hố móng - Dùng máy xúc kết hợp với thủ công đào đất hố móng đến cao độ thiết kế - Đặt máy bơm hút n-ớc hố móng(nếu có) đồng thời đặt khung chống cọc ván thép - Xử lý đầu cọc khoan nhồi,đập đầu cọc B-ớc 4: Thi công bệ mố, thân mố, t-ờng cánh - Vệ sinh, đầm chặt đáy hố móng, đổ bê tông lót dày 10cm gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -6- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp - Dựng ván khuôn,lắp đặt cốt thép,bổ bê tông bệ móng, dùng máy để bơm bê tông - Lắp đặt cốt thép, dựng ván khuôn, bổ bê tông xà mũ, t-ờng đỉnh, t-ờng cánh B-ớc : Hoàn thiện mố - Đắp đất sau mố, lắp đặt dẫn, xây chân khay, tứ nón - Hoàn thiện mố cầu III.2 Thi công trụ B-ớc : Xác định xác vị trí tim cọc ,tim đài - Xây dựng hệ thống cọc định vị, xác định xác vi trí tim cọc, tim trụ cầu - Hạ ống vách búa rung thi công cọc khoan nhồi, dựng giàn khoan B-ớc : Thi công cọc khoan nhồi - 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 - Định vị khu vực đóng vòng vây cọc ván - Lắp dựng vành đai - Sỏ đóng cọc đến độ sâu thiết kế - Lắp đặt máy bơm xói hút hệ nổi, xói hút đất hố móng đến độ sâu thiết kế B-ớc : 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 5: Thi công thân trụ - Lắp dựng ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông thân trụ B-ớc 6: Hoàn thiện trụ - Hoàn thiện tháo dỡ giàn giáo ván khuôn - Giải phóng lòng sông III.3 Thi công kết cấu nhịp B-ớc : Thi công khối K0 đỉnh trụ - Tập kết vật t- phục vụ thi công gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -7- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp - 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 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 - Di chuyển xe đúc vào vị trí đốt hợp long, định vị xe đúc - Cân chỉnh đầu 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 : Hoàn thiện cầu Hoàn thiện cầu: thi công lan can, đ-ờng hành,cột điệnvv IV tính toán sơ khối l-ợng công tác lập tổng mức đầu tIV.1 Các lập tổng mức đầu t-: - Căn vào hồ sơ báo cáo nghiên cứu khả thi cầu Sông H-ơng Trung tâm T- vấn lập tháng năm 2009 - Căn vào định số1242/1998/QĐ-BXD ngày 25 tháng 11 năm 1998 Bộ xây dựng việc ban hành Định mức dự toán xây dựng - Căn vào Quyết định số 1260/1998/QĐ-BXD ngày 28/11/1998 Bộ xây dựng việc ban hành Bảng dự toán ca máy thiết bị xây dựng - Căn Thông t- số 03/2001/TT-BXD ngày 13 tháng năm 2001 h-ớng dẫn điều chỉnh dự toán công trình xây dựng Căn vào định số 15/200/QĐ-BXD ngày gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -8- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp 20/04/2001 Bộ tr-ởng Bộ xây dựng việc ban hành Định mức chi phí T- vấn đầu tvà Xây dựng - Căn vào định số 12/200/QĐ-BXD ngày 20/07/2001 Bộ tr-ởng Bộ xây dựng việc ban hành Định mức chi phí thiết kế công trình xây dựng Ch-ơng II: paii -Thiết kế sơ cầu dàn thép A.Các số liệu địa chất thuỷ văn I Thuỷ văn: gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy -9- Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp trụ t1 560 50 120 220 120 50 150 1676 1826 1676 1826 150 300 120 1120 60 120 300 120 300 150 80 12060 220 300 960 220 50 20050 280 250 250 280 20050 50 80 150 60120 240 120 240 12060 GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 207 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp 1120 60 120 320 120 X 960 Y iv.1 Yêu cầu thi công Theo thiết kế kỹ thuật trụ thiết kế trụ đặc bê tông toàn khối, công tác chủ yếu thi công trụ công tác bê tông cốt thép ván khuôn Để thuận tiện cho việc lắp dựng ván khuôn ta dự kiến sử dụng ván khuôn lắp ghép Ván khuôn đ-ợc chế tạo khối nhỏ nhà máy đ-ợc vận chuyển vị trí thi công, tiến hành lắp dựng thành ván khuôn Công tác bê tông đ-ợc thực máy trộn C284-A công suất 40 m3/h, sử dụng đầm dùi bê tông bán kính tác dụng R = 0.75m IV.2 Trình tự thi công nh- sau: Chuyển khối ván khuôn vị trí trụ,lắp dựng ván khuôn theo thiết kế Đổ bê tông vào ống đổ, tr-ớc đổ bê tông phải kiểm tra ván khuôn lại lần nữa, bôi dầu lên thành ván khuôn tránh t-ợng dính kết bê tông vào thành ván khuôn sau Đổ bê tông thành lớp dầy 40cm, đầm vị trí cách không 1.75R, thời gian đầm 50 giây vị trí, thấy n-ớc ximăng lên đ-ợc.Yêu cầu đầm phải cắm sâu vào lớp cũ -5cm, đổ đầm liên tục thời gian lớn 4h phải đảm bảo độ toàn khối cho bê tông tránh t-ợng phân tầng GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 208 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bảo d-ỡng bê tông :Sau 12h từ đổ bê tông t-ới n-ớc, trời mát t-ới 3-4 lần/ngày, trời nóng t-ới nhiều Khi thi công gặp trời m-a phải có biện pháp che chắn Khi cường độ đạt 55%fc cho phép tháo dỡ ván khuôn Quá trình tháo dỡ ng-ợc với trình lắp dựng IV.3 tính ván khuôn trụ: I.1.2 IV.3.1 Tính ván khuôn đài trụ a Kiểm tra ván khuôn - Kích th-ớc ván khuôn L= 2m ; h= 0.5-1.5m ; 6mm - Chúng đ-ợc liên kết với bu lông: - Diện tích bệ móng: F= 9.6*11.2=107.52 (m2) - Thể tích cần đổ là: V= 107.52*2.5= 268.8 (m3) - Chọn máy trộn bê tông loại C284-A có công suất đổ 120m3 (tđông= giờ) - Vậy Chiều cao đổ bê tông t-ơi cần h= 2.5 m để đổ xong Vbệtông cần thời gian là: t Vtt Vmay 268.8 80 3.36( h) - Để nâng cao chất l-ợng bê tông nên sử dụng Đầm có R= 0.75 m Ta thấy h> R - áp lực ngang bê tông (khi không đầm) Pb= x R= 2,4*0.75= 1,8 (T/m2) - Khi có đầm áp lực ngang xung kích bê tông rơi tự Pmax= (q+ R)*n - q: lực xung động đổ bê tông ống vòi voi gây q= 0,4 (T/m2) n: hệ số v-ợt tải = 1.3 Vậy áp lực tác dụng lên ván khuôn : Ptc= (q+ R)*n= (0,4+1,8)*1.3= 2,86 (T/m2) GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 209 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng - thuyết minh đồ án tốt nghiệp Biểu đồ áp lực bê tông: 1,75m 2.5m 0.75m q = 0.4(T/m2) Fqd= 2.492T/m2 Fal= 6.23T/m - Diện tích áp lực: Fal = (H-R).Ptc + R (q+ Ptc) (2,5 0.75) 2.86 0.75 (0.4 2.86) 6.23 (T/m) - Diện tích qui đổi áp lực Fqd Fal h 6.23 2.5 - Chọn ván khuôn thép 50x50 cm 2.492 (T/m2) 6mm Tính toán ván khuôn theo kê cạnh: =0.046(phụ thuộc tỉ số a/b) Mmax= .Pqd.a = 0.046x2.492x0.5=0.057 T.m = 5700 kg.cm - Kiểm tra theo c-ờng độ: Dùng thép than CT3 có [ ]=2100kg/cm2 = W M W a* 5700 = 1900 (kg / cm2 ) < [ ] = 2100 kg/cm2 50 * 0.6 3(cm3 ) Pqd a - Kiểm tra theo độ võng: f - Độ võng cho phép [ f ] = 0.2 cm EJ 0.046 0.2492 50 2.1x106 0.9 0.0379cm Vậy f < [ f ] thoã mãn b Tính toán s-ờn gia c-ờng: q= pqd*ltt=2.492*0.5= 1.246 (T/m) = 1246 kg/m GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 210 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thanh nẹp đứng ngang kiểm toán sơ đồ: q=1246 kg/m 50cm M max q.l 10 1246 0.52 10 50cm 31.15 kg.m - Chọn tiết diện có kích th-ớc: bxh=5x50 mm W= 2.08 (cm3) J = 5.21 (cm4) * Kiểm tra - Điều kiện bền: = M W 3115 2.08 1497 59 (kg / cm2) < [ ] = 2100 kg/cm2 đạt - Kiểm tra độ võng: f q.a 127 EJ 1246 10 50 0.056cm 127 2.1x106 5.21 - Độ võng cho phép [ f ] = 0.2 cm Vậy f < [ f ] thoã mãn KL : chọn ván khuôn thép l=2 (m); có s-ờn tăng c-ờng đứng ngang Bxh=5x50 mm Thể hình vẽ sau ( ván khuôn bệ móng) Ván khuôn thép dày 5mm6 nẹp đứng:0.05x0.005 0.5 m nẹp ngang:0.05x0.005 I.1.3 I.1.4 IV.3.2 Tính ván khuôn thân trụ 2.3 Kiểm nghiệm ván khuôn thép trụ: a S b trớ vỏn khuụn thõn tru : GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 211 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp SƠ Đồ CHIA VáN KHUÔN THÂN Và Bệ TRụ 3 3 3 3 3 3 3 3 3 13 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 13 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 II.5.2 Tớnh chiu cao bờ tụng sau gi : - Din tớch BT : F = 5.6*3+1.52*3.14 = 23.865m2 - Th tớch BT cho lp dy 0,3m : 7.16m3 - - Chọn 2máy trộn bê tông loại C284-A có công suất đổ 80m3/h (tđông= giờ) - Thi gian m lp BT l 10 (phỳt) - Thi gian v m lp dy 30cm l : T = 7.16 60 10 16 phút 80 GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 212 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng - Sau 4h c chiu dy l : H = 60 0.3 16 thuyết minh đồ án tốt nghiệp 4.5(m) b.Tớnh toỏn vỏn khuụn : - Tớnh toỏn thộp tm ca vỏn khuụn s - Tớnh toỏn thộp sn ca vỏn khuụn s - Tớnh toỏn ging b.1) Kim tra kh nng chu lc ca thộp tm : * Kim tra cng thộp : - p lc ca lp BT tỏc dng lờn vỏn khuụn l : Ptc = (q + R).n + q= 400 (kg/m2) : lực xung động đổ bê tông gây + = 2400 (Kg/m3) : dung trng ca bờ tụng + R= 0.75 (m) : bỏn kớnh tỏc dng ca m dựi +n:h s siờu ti n=1.3 tc P = (400 + 2400x0.75)x1.3 = 2860 (Kg/m2) - Biu ỏp lc : q = 0.4(T/m2) 0.75m 4.5m 3.75m Fal= 10.52T/m + Fal = (H-R).Ptc + R (q+ Ptc) = (4.5-0.75) x2860 + + Pqd = Fqd= 2.37T/m2 Fal 10517.5 = H 4.5 0.75 x(2860+400)=10517.5 (Kg/m2) 2337.22 (Kg/m2) GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 213 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp - Thộp tm ca vỏn khuụn dy 0,6cm c tớnh nh bn cú cnh ngm cng vi mụ men un ln nht gia nhp tớnh theo cụng thc: M = .pq a2 Trong ú : + = 0.046 : h s ph thuc t s a/b ca vỏn thộp, tra bng 2.1 sỏch Thi cụng cu BTCT vi a/b=1 - Mụ men un ln nht : M= 0.046x2337.2x0.52 =26.88(Kg.m) = 2688(Kg.cm) - Mụ men khỏng un ca tm thộp vỏn khuụn : a* W max max M W 50 0.62 3(cm2 ) 2688 =896 (Kg/cm2) = 896 (Kg/cm2) < Ru = 2100 (Kg/cm2) => Thộp tm m bo iu kin cng q.a 127.EJ - Kiểm tra theo độ võng: f - Độ võng cho phép [ f ] = 0.2 cm 2337.2 10 50 0.105cm 127 2.1 106 5.21 Vậy f < [ f ] thoã mãn b.2 Tính toán s-ờn gia c-ờng: q= pqd*ltt=2337.2*0.5= 1168.6 (kg/m) - Thanh nẹp đứng ngang kiểm toán sơ đồ: q=1168.6 kg/m 50cm M max ql 10 1168.6 0.52 10 50cm 29.215 kg.m=2921.5kg.cm - Chọn tiết diện có kích th-ớc: bxh=5x50 mm W= 2.08 (cm3) GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 214 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp J = 5.21 (cm4) ** Kiểm tra M W - Điều kiện bền: = 2921.5 1404.57(kg / cm2) < [ ] = 2100 kg/cm2 2.08 => đạt qxa 127 xEJ - Kiểm tra độ võng: f 1168.6 10 50 0.0526cm 127 2.1 106 5.21 Độ võng cho phép [ f ] = 0.2 cm Vậy f < [ f ] thoã mãn KL : chọn ván khuôn thép l=1.6(m); có s-ờn tăng c-ờng đứng ngang Bxh=5x50 mm Ván khuôn thép dày 5mm nẹp đứng:0.05x0.005 nẹp ngang:0.05x0.005 0.5 m Đoạn uốn cong v Thi công kết cấu nhịp Ph-ơng pháp thi công: đúc hẫng cân đối xứng Khl K13 K12 K11 K10 K9 K8 10 K7 K6 11 K5 12 K4 13 K3 14 K2 16 15 K1 17 KO 18 19 K1 20 K2 K3 21 22 K4 K5 23 24 K6 27 26 25 K7 K8 K9 28 K10 29 K11 30 K12 31 K13 GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 215 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp v.1 Nguyên lý ph-ơng pháp thi công hẫng Thi công hẫng thi công kết cấu nhịp đốt đối xứng qua trụ Các đốt dầm đ-ợc đúc theo sơ đồ mút thừa đối xứng qua trụ làm xong đốt căng cốt thép đốt đấy.Các đốt đúc dàn giáo di động đảm bảo tính toàn khối kết cấu tốt.Việc căng cốt thép đ-ợc tiến hành sớm bê tông non nên dễ gây cố ảnh h-ởng từ biến co ngót lớn Công nghệ thi công hẫng có -u điểm sử dụng dàn giáo, thiết kế kết cấu nhịp có chiếu cao thay đổi với sơ đồ đa dạng, tiết diên hình hộp, chữ nhật v.2 Tính toán ổn định cánh hẫng trình thi công Trong trình thi công đúc hẫng khối đúc đỉnh trụ, tải trọng tác động lên bên cánh hẫng không đ-ợc đặt đối xứng gây ổn định, kết cấu có xu h-ớng lập quanh tim trụ theo ph-ơng dọc cầu Chính thế, yêu cầu phải đảm bảo giữ ổn định cánh hẫng, chống lật cánh hẫng suốt trình thi công d-ới tổ hợp tải trọng bất lợi xảy Biện pháp thực neo tạm cánh hẫng vào thân trụ thi công PC bar, cốt thép c-ờng độ cao, đ-ợc đặt sẵn thân trụ Cần phải tính toán neo tạm sở cân mômen điểm tất lực tác dụng lên cánh hẫng Điều kiện tổng mômen giữ neo phải lớn tổng mômen lật tải trọng gây Khi thi công đốt đúc K0 trụ, đồng thời thi công neo tạm cánh hẫng vào trụ Các neo tạm đ-ợc cắt bỏ sau thi công hợp long Sơ đồ tải trọng: Sơ đồ tính sơ đồ cánh hẫng thi công đúc đốt K8 đầu cánh hẫng bên phải, phía cánh hẫng bên ch-a di chuyển xe đúc để chuẩn bị đúc đốt K8 Đối với tr-ờng hợp tải trọng tác dụng gồm có: Tĩnh tải xe đúc ván khuôn 600KN, xe đúc bên phải đặt khối 8, xe bên trái đặt khối Trọng l-ợng thân cánh hẫng, cánh bên phải tăng 2%, cánh bên trái giảm 2% Một khối đúc đặt lệch (khối bên phải đổ tr-ớc) GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 216 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp Mô men tập trung đầu mút cánh hẫng xe đúc sinh 200KN.m Lực tập trung thiết bị 200KN đặt đầu mút cánh hẫng phải Tải trọng thi công rải tác dụng lên cánh hẫng bên phải 0.48KN/m2 , cánh hẫng bên trái 0.24KN/m2, với cầu có bề rộng mặt cầu 14.5m tải trọng thi công rải bên phải 5.52 KN/m dài cầu bên trái 2.76 KN/m dài cầu Gió ng-ợc tác dụng lên cánh hẫng bên trái (lực nâng) w = 0.24KN/m2, với cầu có bề rộng mặt cầu 14.5 m tải trọng gió ng-ợc 2.76 KN/m dài cầu Mô hình hoá sơ đồ kết cấu ch-ơng trình MIDAD CIVIL, gán tải trọng lên sơ đồ ta có kết sau: Mômen gây lật : Mlật = 60672.2KNm Tải trọng tập trung thiết bị P=200 KN Xe đúc P=600 KN, M = 200 KN.m K11 K12 04 Tải trọng tập trung thiết bị P=200 KN Xe đúc P=600 KN, M = 200 KN.m Tải trọng thi công rải 0.24KN/m2 SƠ Đồ Bố TRí TảI TRọNG 05 K9 K10 06 07 K8 08 K7 09 K6 10 K5 11 K4 12 K3 13 K2 14 K1 15 Khối l-ợng giảm 2% 16 17t 18 19 20 21 22 23 24 K9 K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0 25 26 K11 K10 27 28 K13 K12 29 30 31 Khối l-ợng tăng 2% 17p Tải trọng gió 0.24 KN/m2 Sơ đồ tính ổn định cánh hẫng trình thi công.7 GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 217 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp V.3 Tính toán thép neo khối đỉnh trụ Mômen gây lật Mlật = 60672.2 KNm Nh- momen chống lật phải Mcl > 60762.2 KNm Ta bố trí thép DUL từ d-ới trụ lên xuyên qua dầm lên tới mặt cầu, thép với khối bê tông kê có tác dụng giữ ổn định chống lật cánh hẫng quanh điểm mép gối tạm trình thi công, khả giữ ổn định thép Mcl = PDULy Trong : PDUL: Khả chịu kéo thép DƯL Ta chọn thép DƯL loại thép trơn có đ-ờng kính danh định 32 (Thanh 32 mm) Do c-ờng độ chịu kéo fpu = 1084 (MPa) Tức là: PDUL D2 f pu 3.1416 32 1084 10 872 ( KN ) Ta chọn 28 bên so với tim ngang trụ Bố trí bên 14 PC 32 thành hàng cách 20cm, hàng cách mép trụ 15cm Khoảng cách từ trọng tâm neo tới mép đỉnh trụ là: 0.15 + 0.2/2 = 0.25m y : Khoảng cách từ trọng tâm thép phía bên trái trụ tới điểm lật bên phải: y = - 0.25 = 2.75 m Do momen chống lật MCL = 28 872 2.75 = 67144 KNm Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật : MCL = 67144 > 60672.2 (KNm) = Mlật Vậy điều kiện ổn định đ-ợc thoả mãn GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 218 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp ch-ơng I: Thiết kế sơ pai - I Các số liệu địa chất thuỷ văn - I.1 Thuỷ văn: - I.2 Điều kiện địa chất : - Thông số ph-ơng án cầu - Các thông số kỹ thuật - II Ph-ơng án dự kiến: - II.1 Lựa chọn ph-ơng án móng - II.2 Lựa chọn kết cấu phần - II.3 Lựa chọn kết cấu phần d-ới - III Biện pháp thi công: - III.1 Thi công mố cầu - III.2 Thi công trụ - III.3 Thi công kết cấu nhịp - IV tính toán sơ khối l-ợng công tác lập tổng mức đầu t- - IV.1 Các lập tổng mức đầu t-: - ch-ơng II: Tình toán ph-ơng án cầu liên tục - I Tĩnh tải g1 g2 - 30 I.1 Tính toán khối l-ợng móng mố trụ cầu - 36 ch-ơng III: paiiI -Thiết kế sơ - 46 I Các số liệu địa chất thuỷ văn - 47 I.1 Thuỷ văn: - 47 I.2 Điều kiện địa chất : - 47 II Thông số ph-ơng án cầu - 47 II.1 Các thông số kỹ thuật - 47 II.2 Ph-ơng án dự kiến: - 47 III Biện pháp thi công: - 52 IV tính toán sơ khối l-ợng công tác lập tổng mức đầu t- - 54 GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 219 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp IV.1 Các lập tổng mức đầu t-: - 54 IV.2 Tình toán ph-ơng án cầu khung T dầm đeo+ dầm dẫn - 55 - Do đan đúc chỗ: - 56 ch-ơng IV: Giới thiệu chung ph-ơng án thiết kế .- 75 I Tính chất vật liệu tải trọng thiết kế - 78 I.1 Vật liệu: - 78 I.2 Hoạt tải thiết kế(3.6.1.2) - 79 II Tính toán mặt cầu - 81 II.1 Thiết kế cấu tạo mặt cầu - 81 II.2 Ph-ơng pháp tính toán nội lực - 82 III Tính toán nội lực - 83 III.2 Tính toán nội lực ngàm hai đầu - 87 III.3 Tổ hợp nội lực - 90 III.4 Thiết kế cốt thép mặt cầu - 92 III.5 Kiểm tra tiết diện theo trạng thái giới hạn - 101 Trạng thái giới hạn c-ờng độ - 104 ch-ơng V: Thiết Kế kết cấu Dầm Chủ .- 113 I Lựa chọn kích th-ớc tính Toán đặc tr-ng hình học - 113 kích th-ớc kết cấu mặt cắt ngang dầm - 113 I.1 Thiết kế đ-ờng cong biên dầm: - 113 I.2 Thiết kế đáy hộp: - 114 I.3 Thiết kế s-ờn hộp - 115 I.4 Tính toán đặc tr-ng hình học tiết diện - 116 II Tính toán nội lực dầm - 117 II.1 Sơ đồ chia đốt thi công kết cấu nhịp - 117 III v.Thiết kế cốt thép - 129 IV 1.Chọn cáp - 129 V Bảng tính toán lựa chọn l-ợng cốt thép DƯL : - 130 V.1 Tính đặc tr-ng hình học giai đoạn - 132 GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 220 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp V.2 iv.4.7 Kiểm toán tiết diện - 145 VI đặt vấn đề - 145 VI.1 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng I - 145 VI.2 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn c-ờng độ I - 152 VII Tính toán trụ cầu - 164 VII.1 Kích th-ớc hình học trụ - 164 VII.2 Tải trọng tổ hợp tải trọng - 165 VII.3 Xác định tải trọng tác dụng lên trụ - 166 VII.4 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ: - 176 VII.5 Kiểm toán tiết diện trụ nguy hiểm với tổ hợp tải trọng - 180 VII.6 Kiểm toán cọc - 187 VII.7 Kiểm toán cọc (TTGHCĐ1) - 192 - GVHD: Th.s Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 221 - [...]... chặt vừa 13 11 10 14 Lớp 3: Sét xám ghi 6 5 5 6 Lớp 4: Sét lẫn cát - - - - B.Sơ đồ cầu và cách chọn: Sơ đồ kết cấu: 3x 84m Tổng chiều dài cầu tính đến đuôi dầm 2 mố là 252.4m Hinh ve m-c Cấu tạo dàn chủ: - Chọn sơ đồ dàn chủ là loại dàn thuộc hệ tĩnh định, có 2 biên song song, có đ-ờng xe chạy d-ới Từ yêu cầu thiết kế phần xe chạy 10.0m nên ta chọn khoảng cách hai tim dàn chủ là 10.5m - Chiều cao... bộ bố trí ở bên ngoài dàn chủ - Cấu tạo hệ liên kết gồm có liên kết dọc trên, dọc d-ới, hệ liên kết ngang 300 300 300 50 280 50 300 300 150 1000 150 30 20 50 25 150 5 500 500 25 20 150 5 5 30 65 55 100 40 10 105 210 210 205 210 210 105 1050 50 205 1560 Hình 5: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu Cấu tạo mặt cầu: - Độ dốc ngang cầu là 2% về hai phía - Lớp phủ mặt cầu gồm 5 lớp: Lớp bê tông atfan: 5cm; Lớp bảo vệ... Hợp long nhịp giữa B-ớc 5 : Hoàn thiện cầu -Tháo bỏ các thanh liên tục hoá kết cấu nhịp - Tháo bỏ các nêm chèn các gối di động, các chi tiết neo kết cấu vào mố trụ - Lắp dựng hệ bản mặt cầu - Thi công lớp phủ mặt cầu - Thi công lan can, hệ thống thoát n-ớc, lan can ng-ời đi bộ - Thi công 10m đ-ờng 2 đầu mố - Hoàn thiện toàn cầu, thu dọn công tr-ờng, thanh thải lòng sông D Tính toán sơ bộ khối l-ợng công... > H + hdng + hmc + hcc + Chiều cao tĩnh không trong cầu : H = 4.5 m + Chiều cao dầm ngang: hdng 1 1 B 7 12 (1.95 1.14 )m chọn hdng = 1.2 m + Chiều dày bản mặt cầu chọn: hmc = 0.2m + Chiều cao cổng cầu: hcc = (0.15 0.3)B= 1.35 - 2.70m Chọn hcc = 1.7m Chiều cao cầu tối thiểu là: h > 4.5 + 1.2 + 0.2 + 1.7 = 7.6 m.Chọn chiều cao dàn chủ la h=10 m Với nhịp 84m ta chia thành 14 khoang giàn, chiều dài mỗi... nh, n1, n2: các hệ số v-ợt tải của hoạt tải, tĩnh tải lớp mặt cầu, của dầm mặt cầu và hệ liên kết + : trọng l-ợng riêng của thép = 7.85 T/m3 + R: c-ờng độ tính toán của thép, R = 19000 T/m2 + a, b: đặc tr-ng trọng l-ợng tuỳ theo các loại kết cấu nhịp khác nhau Với nhịp giàn giản đơn l= 84m thì lấy : a = b = 3.5 + : hệ số xét đến trọng l-ợng của hệ liên kết giữa các dầm chủ; =0.12 + k0: tải trọng t-ơng... Kg/cm2 - Trọng l-ợng lớp phủ mặt cầu gồm 5 lớp: + Bê tông alpha: 5cm; + Lớp bảo vệ: 4cm; + Lớp phòng n-ớc: 1cm; + Đệm xi măng: 1cm; + Lớp tạo độ dốc ngang: 1.0 - 12 cm Trên 1m2 của kết cấu mặt đ-ờng và phần bộ hành lấy sơ bộ nh- sau: g = 0.35 T/m2 glp =0.35 x 11 =3.85 T/m - Trọng l-ợng bản BTCT mặt cầu: gmc = 2.5 x (0.2 x 8.0 + 0.2 x 3) = 5.5 T/m Trong đó thể tích của 1m dọc cầu của bản có thể tích là:... sâu thiết kế - Lắp đặt máy bơm xói hút trên hệ nổi, xói hút đất trong hố móng đến độ sâu thiết kế B-ớc 4 : 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 5: Thi công thân trụ - - Lắp dựng ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông thân trụ B-ớc 6: Hoàn thiện trụ - Hoàn thiện tháo dỡ giàn giáo ván khuôn - Giải phóng lòng sông. .. xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp Tải trọng th-ờng xuyên DC:cấu kiện và các thiết bị phụ DW: Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích Hoạt tải:Hệ số làn m=1, hệ số xung kích (1+IM)=1.25 1.25 1.5 1.75 0.9 0.65 1.0 2 Tính tải - Gồm trọng l-ợng bản thân mố và trọng l-ợng kết cấu nhịp a Tính trọng l-ợng phần nhịp liên tục Phân đốt dầm thi công Việc tính toán khối l-ợng kết cấu nhịp sẽ đ-ợc... máy xúc kết hợp với thủ công đào đất hố móng đến cao độ thiết kế - Đặt máy bơm hút n-ớc hố móng(nếu có) đồng thời đặt khung chống cọc ván thép - Xử lý đầu cọc khoan nhồi,đập đầu cọc B-ớc 4: Thi công bệ mố, thân mố, t-ờng cánh - Vệ sinh, đầm chặt đáy hố móng, đổ bê tông lót dày 10cm gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 13 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng... đ-ờng kính 200cm cách nhau theo ph-ơng ngang cầu là 7.7m - Phần d-ới là trụ đặc chiều dầy 2.5 m, với bán kính 1.25 m ở hai bên trụ gVHD: Ths Phạm Văn Toàn SVTH:Nguyễn Văn Duy - 11 - Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng thuyết minh đồ án tốt nghiệp - Bệ móng cao 2.5m, rộng 13.2m theo ph-ơng ngang cầu, 6.0m theo ph-ơng dọc cầu và đặt d-ới lớp đất phủ (dự đoán là đ-ờng