Thiết kế cầu vượt qua sông hồng hà nội

N TT NGHIP Lời Cảm ơn Đồ án tốt nghiệp tổng hợp kiến thức môn học đ-ợc trang bị nhà tr-ờng nh- kinh nghiệm mà sinh viên thu nhận đ-ợc suốt trình nghiên cứu học tập, thực tập làm đồ án Nó thể kiến thức nhkhả thực thi ý t-ởng tr-ớc công việc thực tế, b-ớc ngoặt vô quan trọng sinh viên áp dụng cách khoa học tất lý thuyết đ-ợc học vào thực tế công việc sau Đồng thời lần sinh viên đ-ợc xem xét, tổng hợp lại toàn kiến thức lĩnh hội đ-ợc, thông qua h-ớng dẫn, bảo giảng viên trực tiếp tham gia giảng dạy trình học tập nghiên cứu suốt khóa học 2009 2015 cá nhân, toàn thể sinh viên lớp XD1301C Tr-ờng Đại học Dân Lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp đ-ợc hoàn thành với nỗ lực thân giúp đỡ, bảo tận tình giáo viên tham gia h-ớng dẫn, đặc biệt thầy giáo TH.S Phạm Văn Toàn trực tiếp tham gia đạo, theo dõi suốt trình thực đồ án Tuy nhiên hạn chế kiến thức chuyên môn nh- kinh nghiệm thực tế thân nên tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận đ-ợc quan tâm, xem xét bảo thầy cô giáo để đồ án tốt nghiệp đ-ợc hoàn chỉnh hơn, giúp chúng em hoàn thiện kiến thức chuyên môn để hoàn thành tốt công việc khó khăn sau tr-ờng Em xin chân thành cảm ơn h-ớng dẫn tận tình thầy cô giáo : Th.S Phạm Văn Toàn, Th.S Trần Anh Tuấn nh- toàn thể Thầy cô giáo khoa xây dựng Tr-ờng Đại học Dân Lập Hải Phòng giúp đỡ em trình học tập thực đồ án tốt nghiệp Một lần kính gửi đến Thầy cô lời chúc sức khỏe! Hải Phòng ngày 16 tháng 01 năm 2015 Sinh viên Hoàng Văn Sơn Trang: N TT NGHIP CHNG I: TNG QUAN V CễNG TRèNH CU VT SễNG HNG H NI 1.1 Quy hoch tng th xõy dng phỏt trin H Ni: 1.1.1 V trớ a lý chớnh tr : Cu vt qua sụng Hng thuc a phn Th ụ H Ni Cụng trỡnh cu vt sụng Hng nm trờn tuyn ng ni Huyn Gia Lõm vi Qun Long Biờn, tuyn ng ny l mt nhng ca ngừ quan trng ni lin hai trung tõm kinh t, chớnh tr Cu ni gia trung tõm qun huyn, thun li phỏt trin kinh t húa chớnh tr ca vựng Khu vc xõy dng cu l vựng ng bng, b sụng rng v bng phng, dõn c tng i ụng 1.1.2 Dõn s, t v nh hng phỏt trin : Cụng trỡnh cu nm cỏch trung tõm qun 8km nờn dõn c õy sinh sng tng nhiu mt vi nm gn õy, mt dõn s tng i cao, phõn b dõn c ng u Dõn c sng bng nhiu ngh nghip rt a dng nh buụn bỏn, kinh doanh cỏc dch v du lch 1.2 Thc trng v xu hng phỏt trin mng li giao thụng : 1.2.1 Thc trng giao thụng : Mt l cu vt qua sụng Hng ó c xõy dng t rt lõu di tỏc ng ca mụi trng, ú nú khụng th ỏp ng c cỏc yờu cu cho giao thụng vi lu lng xe c ngy cng tng Hai l tuyn ng hai bờn cu ó c nõng cp, ú lu lng xe chy qua cu b hn ch ỏng k 1.2.2 Xu hng phỏt trin : Trong chin lc phỏt trin kinh t ca thnh ph t u tiờn l xõy dng mt c s h tng vng chc ú u tiờn hng u cho h thng giao thụng 1.3 Nhu cu ti qua sụng ung: Theo nh hng phỏt trin kinh t ca thnh ph thỡ mt vi nm ti lu lng xe chy qua vựng ny s tng ỏng k Trang: N TT NGHIP 1.4 S cn thit phi u t xõy dng cu vt sụng Hng : Qua quy hoch tng th xõy dng v phỏt trin ca thnh ph v nhu cu ti qua sụng Hng nờn vic xõy dng cu mi l cn thit Cu mi s ỏp ng c nhu cu giao thụng ngy cng cao ca a phng T ú to iu kin thun li cho cỏc ngnh kinh t phỏt trin c bit l ngnh dch v du lch Cu vt sụng Hng nm trờn tuyn quy hoch mng li giao thụng quan trng ca thnh ph H Ni Nú l ca ngừ, l mch mỏu giao thụng quan trng gia phng c Giang qun Long Biờn v th trn Yờn Viờn huyn Gia Lõm, gúp phn vo vic giao lu v phỏt trin kinh t, húa xó hi ca thnh ph V kinh t: Phc v ti sn phm hng húa, nguyờn vt liu, vt t qua li gia hai khu vc, l ni giao thụng hng húa thnh ph Do tm quan trng nh trờn, nờn vic cn thit phi xõy dng cu mi l cn thit v cp bỏch nm quy hoch phỏt trin kinh t chung ca thnh ph 1.5 c im t nhiờn ni xõy dng cu : 1.5.1 a hỡnh : Khu vc xõy dng cu nm vựng ng bng, hai bờn b sụng tng i bng phng rt thun tin cho vic chuyn vt liu, mỏy múc thi cụng cng nh vic t chc xõy dng cu 1.5.2 Khớ hu : Khu vc xõy dng cu cú khớ hu nhit i giú Thi tit phõn chia rừ rt theo mựa, lng ma trung t thỏng n thỏng nm sau Ngoi õy cũn chu nh hng trc tip ca giú ụng bc vo nhng thỏng ma, m õy tng i cao gn ca bin 1.5.3 Thy : Cỏc s liu o c thy cho thy ch thy khu vc ny n nh, mc nc chờnh lch gia hai mựa: ma v khụ l tng i ln, sau nhiu nm kho sỏt o c ta xỏc nh c: MNCN: 83.70m MNTT: 79.50m MNTN: 77.06m Trang: N TT NGHIP 1.5.4 a cht : Trong quỏ trỡnh kho sỏt ó tin hnh khoan thm dũ a cht v xỏc nh c cỏc lp a cht nh sau: Lp 1: sột quỏnh Lp 2: Cỏt nh xp Lp 3: Sột mm Lp 4: sột quỏnh Lp 5: Cỏt to cht Vi a cht khu vc nh trờn, xõy dng cu ta dựng múng cc khoan nhi ma sỏt v chng vo lp cỏt to cht 1.5.5 iu kin cung cp nguyờn vt liu : Vt liu ỏ: ỏ c chuyn n v trớ thi cụng bng ng b mt cỏch thun tin ỏ õy m bo cng v kớch c phc v tt cho vic xõy dng cu Vt liu cỏt: cỏt dựng xõy dng c khai thỏc gn v trớ thi cụng, m bo sch, cng v s lng Vt liu thộp: s dng cỏc loi thộp nc nh thộp Thỏi Nguyờn, hoc cỏc loi thộp liờn doanh nh thộp Vit-Nht, Vit-cNgun thộp c ly ti cỏc i lý ln cỏc khu vc lõn cn Xi mng: hin cỏc nh mỏy xi mng u c xõy dng cỏc tnh thnh luụn ỏp ng nhu cu phc v xõy dng Vỡ vy, cung cp xi mng cho cỏc cụng trỡnh xõy dng rt thun li, luụn m bo cht lng v s lng m yờu cu cụng trỡnh t Thit b v cụng ngh thi cụng: hũa nhp vi s phỏt trin ca xó hi cng nh s cnh tranh theo c ch th trng thi m ca, cỏc cụng ty xõy dng cụng trỡnh giao thụng u mnh dn c gii húa thi cụng, trang b cho mỡnh mỏy múc thit b v cụng ngh thi cụng hin i nht ỏp ng cỏc yờu cu xõy dng cụng trỡnh cu Nhõn lc v mỏy múc thi cụng: hin thnh ph cú nhiu cụng ty xõy dng cu ng cú kinh nghim thi cụng V biờn ch t chc thi cụng cỏc i xõy dng cu khỏ hon chnh v ng b Cỏn b cú trỡnh t chc v qun lớ, nm vng v k thut, cụng nhõn cú tay ngh cao, cú ý thc trỏch nhim cao Trang: N TT NGHIP Cỏc i thi cụng c trang b mỏy múc thit b tng i y Nhỡn chung v vt liu xõy dng, nhõn lc, mỏy múc thit b thi cụng, tỡnh hỡnh an ninh ti a phng khỏ thun li cho vic thi cụng m bo tin ó 1.6 Cỏc ch tiờu k thut thit k cu v gii phỏp kt cu : 1.6.1 Cỏc ch tiờu k thut : - Vic tớnh toỏn v thit k cu da trờn cỏc ch tiờu k thut sau: - Tiờu chun thit k : TCN 272-05 - Quy mụ xõy dng: vnh cu - Ti trng : on xe HL-93 v on ngi 300daN/m2 - Kh cu : B = 10 + 1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 (m) - Khu cu : L0=161,6 (m) - dc ngang : 2% - Sụng thụng thuyn cp : V 1.6.2 Gii phỏp kt cu : - Vi nhng iu kin c trỡnh by nh trờn tụi a giói phỏp kt cu nh sau: Nguyờn tc chung: - m bo mi ch tiờu k thut ó c duyt - Kt cu phi phự hp vi kh nng v thit b ca cỏc n v thi cụng - u tiờn s dng cỏc cụng ngh mi tiờn tin nhm tng cht lng cụng trỡnh, tng tớnh thm m Quỏ trỡnh khai thỏc an ton v thun tin v kinh t Gii phỏp kt cu cụng trỡnh: Kt cu phn trờn: a gii phỏp nhp ln kt cu liờn tc, cu dm thộp nhm to m quan cho cụng trỡnh v gim s lng tr, bờn cnh ú cng a gii phỏp gin n kt cu ST so sỏnh chn phng ỏn Kt cu phn di: - Múng cc khoan nhi - Kt cu m chn loi m ch U tng mng - Kt cu tr dựng tr c Trang: N TT NGHIP 1.7 xut cỏc phng ỏn s b: T cỏc ch tiờu k thut, iu kin a cht, iu kin thy vn, khớ hu, cn c vo khu cu, nh trờn ta cú th xut cỏc loi kt cu nh sau: Phng ỏn 1: Cu gin n nhp 33m Phng ỏn 2: Cu thộp liờn hp bn BTCT Phng ỏn 3: Cu dm ch T 1.8 Kt cu nhp cu gin n cu dm ch I - Sơ đồ kết cấu nhịp : 5.33 (m) - Nhịp dầm thiết kế : 33 (m) - Nhịp dầm tính toán : 32,20 (m) Lựa chọn kết cấu phần : - Kết cấu : Dầm giản đơn chữ I, BTCT dự ứng lực - Mặt cắt ngang : Gồm dầm chữ I đúc sẵn, căng tr-ớc - Chiều cao dầm thiết kế 1,6m, đúc tr-ớc - Khoảng cách dầm 2m, dốc ngang mặt đ-ờng 2% phía - Tổng bề rộng cầu : B = 10 + 2x1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 = 14,5 (m) Lựa chọn kết cấu phần d-ới : Cấu tạo Trụ : - Trụ đặc thân hẹp vật liệu BTCT th-ờng đặt móng cọc khoan nhồi có đ-ờng kính cọc = 1m - Thân trụ rộng 1,8m theo ph-ơng dọc cầu 10m theo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn đầu theo đ-ờng tròn bán kính R = 0,9m - Bệ móng cao 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 12m theo ph-ơng ngang cầu dự kiến sử dụng móng cọc đài thấp - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 30m = 1m dự kiến chiều sâu Cấu tạo Mố : - Dạng mố nặng chữ U có t-ờng cánh ng-ợc vật liệu BTCT - Bệ móng mố dày 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 17m theo ph-ơng ngang cầu Bệ móng đ-ợc đặt d-ới lớp đất phủ - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 25m = 1m dự kiến chiều dài Hệ mặt cầu kết cấu khác : - Độ dốc ngang cầu 2% phía - Bản mặt cầu đổ chỗ dày 20 cm, liên tục đổ chỗ - Lớp phủ mặt cầu gồm lớp : Trang: N TT NGHIP Lớp bê tông Asfan : cm Lớp bảo vệ : cm Lớp phòng n-ớc : cm Đệm xi măng : cm Lớp tạo độ dốc ngang : - 14 cm - Khe co giãn cao su - Gối cầu cao su lõi thép chế tạo sẵn - Lan can cầu BTCT - Cột đèn chiếu sáng hệ thống thoát n-ớc sử dụng vật liệu gang Vật liệu sử dụng cho kết cấu : Bê tông - Bê tông dầm chủ mác M500 - Bê tông mố, trụ mác M300 - Vữa xi măng phun ống gen mác M150 Cốt thép - Lấy theo tiêu chuẩn TCN 272 - 05 GTVT - Thép c-ờng độ cao sử dụng loại tao thép có đ-ờng kính D = 12,7 cm - Gồm sợi mm A = 0,987 (cm2) - Môđun đàn hồi E = 195000 (MPA) - Cốt thép th-ờng dùng chọn AI thép có gờ AIII Kích th-ớc hình học dầm - Đã bố trí vẽ ph-ơng án chọn sơ - Vật liệu Bê tông mác dầm chủ M500 - Cốt thép c-ờng độ cao dùng loại S - 31, S - 32 hãng VSL - Thụy Sỹ, thép cấu tạo dùng loại CT3 CT5 1.9 Kt cu nhp cu dm thộp bờ tụng liờn hp - Sơ đồ kết cấu nhịp : 3.33 (m) - Nhịp dầm thiết kế : 33 (m) - Nhịp dầm tính toán : 32,20 (m) Lựa chọn kết cấu phần : - Kết cấu : Dầm thép bê tông liên hợp - Mặt cắt ngang : Gồm dầm thép - Chiều cao dầm thiết kế 1,8m - Khoảng cách dầm 2m, dốc ngang mặt đ-ờng 2% phía - Tổng bề rộng cầu : B = 10 + 2x1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 = 14,5(m) Trang: N TT NGHIP Lựa chọn kết cấu phần d-ới : Cấu tạo Trụ - Trụ đặc thân hẹp vật liệu BTCT th-ờng đặt móng cọc khoan nhồi có đ-ờng kính cọc = 1m - Thân trụ rộng 1,8m theo ph-ơng dọc cầu 10m theo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn đầu theo đ-ờng tròn bán kính R = 0,9m - Bệ móng cao 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 12m theo ph-ơng ngang cầu dự kiến sử dụng móng cọc đài thấp - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 30m = 1m dự kiến chiều sâu Cấu tạo Mố - Dạng mố nặng chữ U có t-ờng cánh ng-ợc vật liệu BTCT - Bệ móng mố dày 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 17m theo ph-ơng ngang cầu Bệ móng đ-ợc đặt d-ới lớp đất phủ - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 25m = 1m dự kiến chiều dài Hệ mặt cầu kết cấu khác : - Độ dốc ngang cầu 2% phía - Lớp phủ mặt cầu gồm lớp : Lớp bê tông Asfan : cm Lớp bảo vệ : cm Lớp phòng n-ớc : cm Đệm xi măng : cm Lớp tạo độ dốc ngang : - 14 cm - Khe co giãn cao su - Gối cầu cao su lõi thép chế tạo sẵn - Lan can cầu BTCT - Cột đèn chiếu sáng hệ thống thoát n-ớc sử dụng vật liệu gang Vật liệu sử dụng cho kết cấu : Bê tông - Bê tông mố, trụ mác M300 Cốt thép - Lấy theo tiêu chuẩn TCN 272 - 05 GTVT Kích th-ớc hình học dầm - Đã bố trí vẽ ph-ơng án chọn sơ Trang: N TT NGHIP 1.10 Kt cu nhp cu gin n cu dm ch T - Sơ đồ kết cấu nhịp : 3.33 (m) - Nhịp dầm thiết kế : 33 (m) - Nhịp dầm tính toán : 32,20 (m) Lựa chọn kết cấu phần : - Kết cấu : Dầm giản đơn chữ T, BTCT dự ứng lực - Mặt cắt ngang : Gồm dầm chữ T đúc sẵn, căng tr-ớc - Chiều cao dầm thiết kế 1,8m, đúc tr-ớc - Khoảng cách dầm 2,1m, dốc ngang mặt đ-ờng 2% phía - Tổng bề rộng cầu : B = 10 + 2x1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 = 14,5(m) - Bề rộng mối nối dầm 40cm Lựa chọn kết cấu phần d-ới : Cấu tạo Trụ - Trụ đặc thân hẹp vật liệu BTCT th-ờng đặt móng cọc khoan nhồi có đ-ờng kính cọc = 1m - Thân trụ rộng 1,8m theo ph-ơng dọc cầu 10m theo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn đầu theo đ-ờng tròn bán kính R = 0,9m - Bệ móng cao 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 12m theo ph-ơng ngang cầu dự kiến sử dụng móng cọc đài thấp - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 30m = 1m dự kiến chiều sâu Cấu tạo Mố - Dạng mố nặng chữ U có t-ờng cánh ng-ợc vật liệu BTCT - Bệ móng mố dày 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 17m theo ph-ơng ngang cầu Bệ móng đ-ợc đặt d-ới lớp đất phủ - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 25m = 1m dự kiến chiều dài Hệ mặt cầu kết cấu khác : - Độ dốc ngang cầu 2% phía - Lớp phủ mặt cầu gồm lớp : Lớp bê tông Asfan : cm Lớp bảo vệ : cm Lớp phòng n-ớc : cm Đệm xi măng : cm Lớp tạo độ dốc ngang : - 14 cm - Khe co giãn cao su Trang: N TT NGHIP - Gối cầu cao su lõi thép chế tạo sẵn - Lan can cầu BTCT - Cột đèn chiếu sáng hệ thống thoát n-ớc sử dụng vật liệu gang Vật liệu sử dụng cho kết cấu : Bê tông - Bê tông dầm chủ mác M500 - Bê tông mố, trụ mác M300 - Vữa xi măng phun ống gen mác M150 Cốt thép - Lấy theo tiêu chuẩn TCN 272 - 05 GTVT - Thép c-ờng độ cao sử dụng loại tao thép có đ-ờng kính D = 12,7 cm - Gồm sợi mm A = 0,987 (cm2) - Môđun đàn hồi E = 195000 (MPA) - Cốt thép th-ờng dùng chọn AI thép có gờ AIII Kích th-ớc hình học dầm - Đã bố trí vẽ ph-ơng án chọn sơ - Vật liệu Bê tông mác dầm chủ M500 - Cốt thép c-ờng độ cao dùng loại S - 31, S - 32 hãng VSL - Thụy Sỹ, thép cấu tạo dùng loại CT3 CT5 Trang: 10 N TT NGHIP + Cốt liệu th-ờng sỏi cuội - Đổ liên tục nhanh tốt - Trong trình đổ phải đo đạc kiểm tra, định vị đầu ống đổ, có biện pháp xử lý kịp thời ống đổ bị tắc dùng sắt xọc gắn đầm rung vào thành ống đổ Ph-ơng pháp trình tự thi công B-ớc : Công tác chuẩn bị - Chuẩn bị vật liệu, thiết bị - Chuẩn bị nhân lực B-ớc : Bố trí ống đổ bê tông : 3 3 = 0.8 - 1m B-ớc : Bơm bê tông vào đầy phễu (thùng chứa) B-ớc : Đổ bê tông phần bịt đáy - Rút ống đổ lên vài cm - Cắt hãm nút - Bê tông đẩy nút xuống phía d-ới - Khi nút hãm xuống d-ới đáy ống, nhấc ống đổ lên để nút hãm bị đẩy lên Bê tông phủ kín đáy, tiến hành đổ liên tục - Kéo ống lên theo ph-ơng thẳng đứng, không đ-ợc phép dịch chuyển ngang - Bê tông tụt xuống phủ kín toàn hố móng B-ớc : Đồng thời bơm bê tông qua phễu chui - Đổ liên tục nhanh tốt từ bắt đầu đến kết thúc Trang: 156 N TT NGHIP - Đến bê tông đạt 50% c-ờng độ bơm n-ớc thi công phần khác Chú ý : - Trong trình rút dần ống lên trên, đảm bảo cho đầu ống luôn ngập bê tông với độ sâu theo quy định với bê tông bịt đáy vòng vây cho phép = 0,8 1m - Không đ-ợc di chuyển ống đổ theo ph-ơng ngang Công tác bơm hút n-ớc hố móng - Sau đổ bê tông đạt 50% c-ờng độ tiến hành bơm hút n-ớc nhằm làm khô hố móng thi công phần đ-ợc thuận lợi - N-ớc hố móng lúc chủ yếu n-ớc tự nhiên ch-a đ-ợc bơm hút Thể tích n-ớc hố móng V = 7.14,5.9,8 = 995 (m3) đ-ợc hút nhờ máy bơm, ký hiệu máy C204 (công suất 300 m3/1h) hút vòng1,7h Trong trình thi công đài cọc thân trụ n-ớc thấm qua vòng vây dự phòng hỏng máy nên ta bố trí thêm máy bơm có công suất t-ơng tự Trang: 157 N TT NGHIP Ch-ơng ii : thi công trụ I thi công bệ móng Quá trình chuẩn bị : - Tr-ớc thi công bệ cọc, phải nghiệm thu cọc, xem sét nhật ký thi công cọc, xem xét vị trí thi công cọc, sai số sức chịu tải cọc - Dọn dẹp vệ sinh hố móng sau hút n-ớc - Tiến hành đập đầu cọc, hàn chờ cốt thép - Lắp đặt ván khuôn bố trí l-ới cốt thép - Tiến hành đổ bê tông - Bảo d-ỡng tháo dỡ ván khuôn Công tác ván khuôn : Yêu cầu chung ván khuôn : - Phải đảm bảo hình dáng, kích th-ớc kết cấu theo quy định thiết kế Đảm bảo c-ờng độ, độ cứng ổn định giai đoạn chế tạo kết cấu - Đảm bảo chế độ lắp ráp, tháo dỡ dễ dàng sử dụng đ-ợc nhiều lần để giảm bớt chi phí ván khuôn - Đảm bảo kín khít để n-ớc xi măng không thấm dễ ninh kết xi măng, tránh rỗ bề mặt kết cấu - Các ván lát đứng chịu tổ hợp tải trọng bao gồm : áp lực ngang bê tông áp lực ngang lực xung kích đầm bê tông - Khi tính toán c-ờng độ ta tính với tổ hợp tải trọng : áp lực ngang bê tông áp lực ngang lực xung kích đầm bê tông - Khi tính toán biến dạng tính với tải trọng áp lực ngang khối bê tông t-ơi (tải trọng tiêu chuẩn) - Chọn gỗ làm ván khuôn gỗ thông có Ru = 120 (Kg/cm2) Trang: 158 N TT NGHIP chi tiết ván khuôn bệ trụ (tỷ lệ : 1/100) 15 1 1 70 15 ván lát dày 3cm 70 15 70 15 ván lát dày 3cm Nẹp ngang 13x13cm 15 15 Nẹp đứng 15x15cm 150 150 Thanh căng 14 Yêu cầu với bê tông : a) Tính ván lát thành : - Thiết bị trộn bê tông máy trộn C304 - A có : - Công suất 25 (m3/h) - Sau 4h máy trộn đ-ợc khối bê tông : = 4.25 = 100 (m3) - Diện tích bê tông cần đổ : F = 12.5 = 60 (m2) - Chiều cao bê tông đổ đ-ợc 4h : H = = = 1,67 (m) - Dùng đầm dùi có bán kính : R = 0,75 (m) 70 75 70 125 70 pbt pbq - áp lực ngang đầm bê tông : Pd = 400 (Kg/m2) = 0,4 (T/m2) Trang: 159 N TT NGHIP - áp lực ngang khối bê tông t-ơi : Pbt = R = 2,5.0,75 = 1,88 (T/m2) Pbq = = = 1,46 (T/m2) Ta thấy H > R : Đảm bảo không ảnh h-ởng tới khối bê tông Chọn hệ số n1 = 1,3 Tải trọng tính cho 1m rộng ván : = n1.(Pbq + Pd) = 1,3.(1,46 + 0,4) = 2,42 (T/m) Giả thiết cắt 1m chiều rộng ván để tính c-ờng độ Tấm ván đ-ợc coi nh- dầm liên tục kê gối dầm ngang Mmax = = Mômen chống uốn yêu cầu : Wyc = = = 0,12 (T.m) = 12000 (Kg.cm) = 100 (cm3) Chiều dày ván nhỏ phải đạt đ-ợc : = = Chọn chiều dày ván Ta có : W = = 2,45 (cm) = (cm) chiều rộng ván b = 100 (cm) = = 150 (cm3) J = = = 225 (cm4) Kiểm tra ứng suất : = = 80 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Với Pbq = 1,46(T/m) = 14,60 (Kg/cm) (Không kể đến tác dụng đầm) = = = 0,12 (cm) = = = 0,28 (cm) > 0,12 (cm) Kết luận : Kích th-ớc ván lát đảm bảo chịu lực b) Tính nẹp ngang : đảm bảo độ võng Nẹp ngang đ-ợc xem nh- dầm liên tục kê nẹp đứng có tải trọng phân bố truyền xuống từ d-ới ván = = 2,42.0,7 = 1,69 (T/m) tt qn= 1,69 (T/m) h=13cm b=13cm 150 150 150 Ta có : Mmax = = Mômen chống uốn yêu cầu : Wyc = = = 0,38 (T.m) = 38000 (Kg.cm) = 316,6 (cm3) Trang: 160 N TT NGHIP Chọn tiết diện nẹp ngang 13x13cm ta có : W = = 366 (cm3) = J = = = 2380 (cm4) Kiểm tra ứng suất : = = = 104 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Với = = 1,46.0,7 = 1,02 (T/m) = 102 (Kg/cm) = = = 0,167 (cm) = = = 0,6 (cm) > 0,167 (cm) Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo độ võng Kết luận : Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo chịu lực c) Tính nép đứng : Coi nẹp đứng nh- dầm liên tục chịu lực tập trung từ nẹp ngang truyền xuống Nhịp tính toán khoảng cách neo Chọn tiết diện nẹp đứng 15x15cm ta có : W = = = 562,5 (cm3) J = = = 4219 (cm4) P 15 Nẹp đứng Ld 15 Kiểm tra ứng suất : = = 1,69.1,5 = 2,535 (T) Mmax = = = = = 0,63 (T.m) = 63000 (Kg.cm) = 110 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Với = = 1.1,5 = 1,5 (T/m) = 15 (Kg/cm) = = = 0,23 (cm) = = = 0,60 (cm) > 0,23 (cm) Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo độ võng Kết luận : Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo chịu lực Trang: 161 N TT NGHIP d) Tính căng : Thanh căng có cấu tạo thép tròn có bu lông đầu chịu kéo tâm N = = 2,42.0,7.1,5 = 2,54 (T) = 2540 (Kg) Điều kiện bền : = R = 1900 (Kg/cm2) F = = = = Chọn căng = 1,34 (cm2) = 1,30 (cm) 14 kết cấu đảm bảo chịu lực b.thi công thân trụ t1 cấu tạo ván khuôn thân trụ (tỷ lệ : 1/200) 725 200 725 200 200 200 200 200 60 60 210 210 210 210 210 210 210 210 200 90 273 273 273 90 200 1200 Trang: 162 N TT NGHIP chi tiết ván khuôn thân trụ (tỷ lệ : 1/100) 15 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 70 15 ván lát dày 3cm 20 20 20 70 15 20 20 20 70 15 ván lát dày 3cm Nẹp ngang 13x13cm 15 15 3 Nẹp đứng 15x15cm 137 137 Thanh căng 18 ván khuôn đầu tròn bu lông liên kết ván lát dày 3cm nẹp ngang 13x13cm gỗ vành l-ợc R = 90 R = 90 gỗ vành l-ợc 137 137 Thanh căng 18 137 137 137 137 nẹp đứng 15x15cm I Tính ván khuôn a) Tính ván lát thành : Ván khuôn nguy hiểm ván khuôn giáp với đài cọc (ván khuôn d-ới cùng) - Thiết bị trộn bê tông máy trộn C304 - A có : + Công suất 12,5 m3/h + Dung tích thùng đổ 425 lít + Trọng l-ợng 1,3T - áp lực ngang bê tông 4h với công suất 12,5 m3/h Q = 4.12,5 = 50 (m3) Trang: 163 N TT NGHIP 105 105 1000 160 180 500 160 600 600 1200 F : diện tích thân Trụ T4 F = 1,8 = 17,3 (m2) + H = = = 2,89 (m) Dùng đầm dùi có bán kính tác dụng : R = 0,75 (m) - áp lực bê tông th-ơng phẩm : Pbt = R = 2,5.0,75 = 1,88 (T/m2) Pbq = = = 1,64 (T/m2) - áp lực đầm bê tông : Pd = 400 (Kg/m2) = 0,4 (T/m2) 75 200 pbt pbq Ta thấy : H > R : Đảm bảo không ảnh h-ởng tới khối bê tông đổ tr-ớc Tải trọng tính cho 1m rộng ván : = n1.(Pbq + Pd) = 1,3.(1,64 + 0,4) = 2,65 (T/m) Giả thiết cắt 1m chiều rộng ván để tính c-ờng độ Tấm ván đ-ợc coi nh- dầm liên tục kê gối dầm ngang Mmax = = Mômen chống uốn yêu cầu : = 0,13 (T.m) = 13000 (Kg.cm) Trang: 164 N TT NGHIP Wyc = = 108 (cm3) = Chiều dày ván nhỏ phải đạt đ-ợc : = = Chọn chiều dày ván Ta có : W = = 2,55 (cm) = (cm) chiều rộng ván b = 100 (cm) = = 150 (cm3) J = = = 225 (cm4) Kiểm tra ứng suất : = = 87 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Với Pbq = 1,65 (T/m) = 16,50 (Kg/cm) (Không kể đến tác dụng đầm) = = = 0,14 (cm) = = = 0,18 (cm) > 0,14 (cm) Kết luận : Kích th-ớc ván lát đảm bảo chịu lực b) Tính nẹp ngang : đảm bảo độ võng Nẹp ngang đ-ợc xem nh- dầm liên tục kê nẹp đứng có tải trọng phân bố truyền xuống từ d-ới ván = = 2,65.0,7 = 1,85 (T/m) tt q n = 1,85 (T/m) h=13cm b=13cm 137 137 137 Ta có : Mmax = = Mômen chống uốn yêu cầu : Wyc = = = 0,35 (T.m) = 35000 (Kg.cm) = 292 (cm3) Chọn tiết diện nẹp ngang 13x13cm ta có : W = = = 366 (cm3) J = = = 2380 (cm4) Kiểm tra ứng suất : = = = 110 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Với = = 1,64.0,7 = 1,14 (T/m) = 11,4 (Kg/cm) Trang: 165 N TT NGHIP = = = 0,13 (cm) = = = 0,34 (cm) > 0,16 (cm) Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo độ võng Kết luận : Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo chịu lực c) Tính nẹp đứng : Coi nẹp đứng nh- dầm liên tục chịu lực tập trung từ nẹp ngang truyền xuống Nhịp tính toán khoảng cách neo Chọn tiết diện nẹp đứng 15x15cm ta có : P 15 Nẹp đứng Ld 15 W = = 562,5 (cm3) = J = = = 4219 (cm4) Kiểm tra ứng suất : = = 1,85.1,37 = 2,535 (T) Mmax = = = = = 0,58 (T.m) = 58000 (Kg.cm) = 103 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Với = = 1,14.1,37 = 1,56 (T/m) = 15,6 (Kg/cm) = = = 0,27 (cm) = = = 0,34 (cm) > 0,27 (cm) Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo độ võng Kết luận : Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo chịu lực II Tính ván khuôn đầu tròn a) Tính ván lát : (gỗ vành l-ợc) Tải trọng tổ hợp tính toán tác dụng lên ván lát : qtt = = 2,65.0,7 = 1,85 (T/m) Lực kéo nẹp ngang đầu tròn với D = 1,8 (m) T = = Kiểm tra ứng suất kéo : = = = 1,66 (T) = 83 (Kg/cm2) Trang: 166 N TT NGHIP 2cm T D = 1.8m 3cm 10cm 13cm D = 1.8m T Trong : F : Diện tích giảm yếu tiết diện vành l-ợc Rk : C-ờng độ chịu kéo gỗ vành l-ợc, Rk = 100 (Kg/cm2) Chọn tiết diện : F = b = = 16,60 (cm2) Chọn tiết diện gỗ : b) Tính căng : = (cm) ; b = 10 (cm) Lực căng : T = qtt F = 1,85.3,14.0,92 = 4,70 (T) Chọn 18 có : F = 2,545 (cm2) Vậy ta có : = = = 1847 (Kg/cm2) < 1900 (Kg/cm2) Kết luận : Tiết diện căng 18 kết cấu đảm bảo chịu lực Trang: 167 N TT NGHIP Ch-ơng iii : thi công kết cấu nhịp Giới thiệu Kết cấu nhịp dầm bê tông ứng suất tr-ớc, nhịp giản đơn tiết diện chữ I có chiều cao 1,6m Chiều dài dầm 33m Thi công kết cấu nhịp gồm có nhịp N1 N5 Địa hình : Bãi lòng sông t-ơng đối phẳng, tốc độ chảy êm thuận Địa chất lòng sông : Lp 1: sột quỏnh chiu dy lp 1,38m Lp 2: Cỏt nh xp chiu dy lp 1,75m Lp 3: Sột mm chiu dy lp 4,15m Lp 4: sột quỏnh chiu dy lp 1,66m Lp 5: Cỏt to cht chiu dy lp m Cao độ mực n-ớc thi công + 77.06m Chiều cao mực n-ớc thi công 5,70m Khẩu độ thoát n-ớc 161.6m Tổng chiều dài cầu 165,4m Điều kiện thủy văn : Mực n-ớc thấp + 77.06m, tốc độ chảy êm thuận, bên bờ sông xói lở Điều kiện thi công : Để tiến hành thi công lao lắp kết cấu nhịp công việc sau phải đ-ợc tiến hành hoàn chỉnh : + Mố trụ cầu xây dựng xong + Dầm đ-ợc đúc sẵn bãi đúc + Các cấu kiện bê đạt 100% c-ờng độ Chọn ph-ơng án thi công : Với mực n-ớc thi công sâu 5,7m từ điều kiện địa hình, địa chất thủy văn ta khó thi công ph-ơng pháp giàn giáo ph-ơng pháp đóng cọc d-ới sông nên ta dùng hệ thi công Do ta dùng ph-ơng pháp thi công lao lắp kết cấu nhịp thiết bị giá lao chân (Giá lao mút thừa) Đặc điểm thi công giá lao mút thừa : Giá lao mút thừa lao lắp cầu bao gồm thiết bị : - Giàn liên tục nhịp gối lên đỉnh mũ Mố Trụ Chân trụ đ-ợc đặt hệ bánh xe trục Chân trụ đặt goòng trục động điện điều khiển di chuyển Chân trụ thứ đ-ợc gắn với điều chỉnh độ võng giàn lao sang nhịp khác - Hai dầm ngang mút thừa dùng để vận chuyển phiến dầm dọc theo chiều dọc giàn - Hệ thống bánh xe palăng sàng ngang để di chuyển theo ph-ơng ngang hạ dầm xuống gối - Đối trọng dùng để ổn định giàn kéo giàn sang nhịp khác - Hệ thống xe goòng để vận chuyển dầm vị trí - Hệ thống đ-ờng ray cho xe goòng di chuyển Ưu nh-ợc điểm ph-ơng pháp : Ưu điểm : + T-ơng đối ổn định an toàn cao Trang: 168 N TT NGHIP + Không ảnh h-ởng tới giao thông d-ới gầm cầu + Dùng để lao lắp kết cấu cầu có nhiều nhịp, nhiều dầm Kinh tế + Nhịp lớn nhỏ dùng Nh-ợc điểm : + Khối l-ợng vật liệu nhiều Tốn + Thi công chậm phải lao lắp nhịp Yêu cầu sử dụng tổ hợp kiểu mút thừa Quá trình lao lắp dầm phải cẩn thận nhẹ nhàng, không đ-ợc nâng tải vận chuyển dầm, không đ-ợc để dầm va chạm mạnh Công tác chế tạo dầm + Các dầm BTCT ứng suất tr-ớc đ-ợc chế tạo sẵn bãi đúc nhà máy sau vận chuyển đến vị trí thi công, thi công dầm sử dụng hệ ván khuôn định hình + Tạo ứng suất tr-ớc cho dầm ph-ơng pháp căng tr-ớc Trình tự thi công dầm B-ớc : Lắp dựng giá lao bờ B-ớc : Di chuyển giá lao vị trí để lắp nhịp + Chân chống kê lên phía bên phải trụ T1 (để kê dầm lên trụ T1) + Hai chân chống lại kê bờ B-ớc : Vận chuyển dầm + Chở dầm vị trí sát Mố + Dùng móc cẩu giá lao móc vào đầu dầm di chuyển dọc đ-a dầm đến vị trí nhịp B-ớc : Dùng móc cẩu dầm ngang giá lao + Dùng dầm ngang cẩu_di chuyển ngang đặt dầm vào vị trí, định vị liên kết tạm đề phòng chống lật + Tiếp tục lao dọc giá lao sang vị trí để cẩu lắp nhịp N2(nhịp giữa), chân chống đ-ợc kê lên nửa bên phải trụ T2 Hai chân chống lại kê lên nhịp Lao nhịp dầm, hoàn thành nhịp lại Ưu nh-ợc điểm ph-ơng pháp : Ưu điểm : + T-ơng đối ổn định an toàn cao + Không ảnh h-ởng tới giao thông d-ới gầm cầu + áp dụng lao lắp kết cấu cầu có nhiều nhịp, nhiều dầm Kinh tế + Nhịp lớn nhỏ áp dụng Nh-ợc điểm : + Khối l-ợng vật liệu nhiều Tốn Trang: 169 N TT NGHIP + Thi công chậm phải lao lắp nhịp Thi công hoàn thiện : + Hàn mối nối cốt thép đổ bê tông liên kết dầm ngang + Thi công phần lan can mặt cầu, đ-ờng hành, khe co giãn + Thi công lớp bê tông nhựa mặt cầu + Thi công hệ thống thoát n-ớc, hệ thống chiếu sáng + Hoàn thiện cầu đ-a vào nghiệm thu Trang: 170 [...]... : Cầu dầm giản đơn chữ I I mặt cắt ngang và sơ đồ nhịp Khổ cầu : Cầu đ-ợc thiết kế cho 3 làn xe chạy : K = 10 (m) Tổng bề rộng cầu kể cả lan can, lề bộ hành và giải phân cách B = 10 + 2x1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 = 14,5 (m) Sơ đồ nhịp dầm : 5x33 (m) Tải trọng thiết kế HL93 Khổ thông thuyền : B = 25 (m) ; h = 3,5 (m) Khẩu độ thoát n-ớc : 161,6 (m) II tính toán sơ bộ khối l-ợng kết cấu nhịp 1 tính toán kết... (11,87 + 7,5 + 0,2 + 2).16,1 = 1099,19 (T) DW = glp = 4,9.16,1 = 78,89 (T) Do hoạt tải Theo quy định của TCN 272 - 05 thì tải trọng dùng thiết kế là giá trị bất lợi nhất của tổ hợp : Xe tải thiết kế và tải trọng làn thiết kế Xe tải 2 trục thiết kế và tải trọng làn thiết kế Tính phản lực lên mố do hoạt tải : Chiều dài tính toán của nhịp : L = 32,20 (m) Đ-ờng ảnh h-ởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện nh-... Khổ cầu : Cầu đ-ợc thiết kế cho 3 làn xe chạy : K = 10 (m) Tổng bề rộng cầu kể cả lan can, lề bộ hành và giải phân cách B = 10 + 2x1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 = 14,5 (m) Sơ đồ nhịp dầm : 5.33 (m) Tải trọng thiết kế HL93 Khổ thông thuyền : B = 25 (m) ; h = 3,5 (m) Khẩu độ thoát n-ớc : 161.6 (m) Trang: 28 N TT NGHIP II tính toán sơ bộ khối l-ợng kết cấu nhịp 1 tính toán kết cấu nhịp dầm Tổ hợp nội lực theo... 326,92.2,3 + (16,1 + 0,2) 16,1 = 1014,35 (T) DW = glp = 4,9.16,1 = 78,89 (T) Do hoạt tải Theo quy định của TCN 272 - 05 thì tải trọng dùng thiết kế là giá trị bất lợi nhất của tổ hợp : Xe tải thiết kế và tải trọng làn thiết kế Xe tải 2 trục thiết kế và tải trọng làn thiết kế Tính phản lực lên mố do hoạt tải : Trang: 32 N TT NGHIP Chiều dài tính toán của nhịp : L = 32,20 (m) Đ-ờng ảnh h-ởng phản lực và sơ... 6 : Thi công hoàn thiện cầu - Thi công lan can, bộ hành, thiết bị chiếu sáng - Thi công các lớp phủ mặt cầu, khe co giãn - Hoàn thiện cầu và chuẩn bị công tác thử tải Lập tổng mức đầu tBảng thống kê vật liệu ph-ơng án cầu dầm chữ I Đơn TT Hạng mục Đơn giá Thành tiền (đ) (đ) Khối l-ợng vị Tổng mức đầu t- đ Đơn giá /1m2 mặt cầu đ 182.271.922.000 2398 55.000.000 131.890.000.000 Kết cấu phần trên I 1 Bê... bằng giá khoan - Lắp dựng vành đai trong và ngoài - Đóng cọc đến độ 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 Trụ cầu - Chế tạo, lắp dựng đà giáo ván khuôn thân Trụ lên trên bệ móng Trụ... đ-ờng đầu cầu phía mố M1 với khoảng cách tim đ-ờng ray là 4,2m Khoảng cách tim tà vẹt là 0,7m cứ 3m lặp lại một liên kết ngang bằng thép góc 100x100 chiều dài L = 5m để khống chế cự ly vận chuyển - Bố trí đ-ờng lao dọc dầm với khoảng cách tim 2 đ-ờng ray là 1m Khoảng cách tim tà vẹt là 0,7m từ bãi tập kết dầm đến mố M1 - Lắp dựng chồng nề bằng panel, dùng cẩu nâng từng đoạn xe lao đặt lên chồng nề,... theo ph-ơng dọc Cầu : gdầm = 2,5 Nd = 2,5 7 = 11,87 (T/m) Trọng l-ợng lớp phủ mặt Cầu : Gồm 5 lớp : Bê tông Asphal : 5 cm Lớp bảo vệ : 4 cm Lớp phòng n-ớc : 1 cm Đệm xi măng : 1 cm Lớp tạo độ dốc ngang : 2 - 14 cm Trên 1m2 của kết cấu mặt đ-ờng : g = 0,35 (T/m2) glp = 0,35.14 = 4,9 (T/m) Trọng l-ợng bản BTCT mặt Cầu : gbmc = 2,5(0,2.14 + 2.0,2.0,5) = 7,5 (T/m) Trọng l-ợng hệ liên kết dầm ngang :... cấu nhịp 1 tính toán kết cấu nhịp giản đơn Tổ hợp nội lực theo các TTGH : Theo TTGH về c-ờng độ 1 ta có : Q = Trong đó : Qi : Tải trọng tiêu chuẩn : Hệ số tải trọng i = 1 : Hệ số điều chỉnh Bảng hệ số tải trọng dùng trong quá trình thiết kế Hệ số tải trọng Loại tải trọng Lớn nhất Nhỏ nhất DC : Cấu kiện và các thiết bị phụ 1,25 0,90 DW : Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích 1,50 0,65 LL : Hệ số làn m =... 44,59 452,38 Tên các lớp địa chất Tổng 23,64 598,26 Theo nh- thiết kế bản vẽ phần đầu cọc nằm trong lớp cát to chặt trở xuống do vậy Ta tính đ-ợc sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền Qr : Qr = 0,55.152,133 + 0,65.598,26 = 472,54 (T) 3 tính toán khối l-ợng móng trụ cầu 3.1 công tác trụ cầu Trang: 18 N TT NGHIP sơ đồ mặt cắt ngang cầu (tỷ lệ : 1/200) 725 725 (1/2 mặt cắt tại gối) 100 (1/2 mặt