Bài giảng đo bóc khối lượng cầu đường

PHẦN 2: HƯỚNG DẪN ĐO BÓC KHỐI LƯỢNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Công trình xây dựng là sản phẩm được tạo thành bởi sức lao động của con người, vật liệu xây dựng, thiết bị lắp đặt vào công tr

PHẦN 2: HƯỚNG DẪN ĐO BÓC KHỐI LƯỢNG

CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

Công trình xây dựng là sản phẩm được tạo thành bởi sức lao động của con người, vật liệu xây dựng, thiết bị lắp đặt vào công trình, được liên kết định vị với đất, có thể bao gồm phần dưới mặt đất, phần trên mặt đất, phần dưới mặt nước và phần trên mặt nước, được xây dựng theo thiết kế Công trình xây dựng bao gồm công trình xây dựng công cộng, nhà ở, công trình công nghiệp, giao thông, thủy lợi, năng lượng và các công trình khác

Công trình giao thông bao gồm các loại như sau: công trình đường bộ; công trình đường sắt; công trình đường thủy; cầu; hầm; sân bay

Công trình giao thông tạo ra sự kết nối, giao thương giữa các địa bàn, khu vực với nhau, thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội

Do đặc điểm riêng biệt của từng loại công trình giao thông mà việc kiểm soát khối lượng và thi công sẽ khác nhau, do vậy, việc đo bóc khối lượng cũng phải thực hiện riêng biệt theo từng biện pháp riêng nhằm cụ thể hóa, chi tiết hóa các tính toán cho từng loại công trình giao thông

1 Tính khối lượng công trình đường bộ:

1.1 Khái niệm và phân loại:

1.1.1 Khái niệm:

Công trình đường bộ là loại công trình dạng đào hoặc đắp trên mặt đất tự nhiên, tạo bề mặt bằng phẳng, thông thoáng và có định hướng, nhằm mục đích di chuyển dễ dàng, nhanh chóng hơn

Đường là sản phẩm của ngành xây dựng các công trình giao thông, là một dải trong không gian gồm nhiều bộ phận, tổng hợp các công trình và các trang thiết bị nhằm phục vụ giao thông trên đường được nhanh chóng thuận tiện, an toàn

1.1.2 Phân loại:

Đường giao thông có thể phân loại thành các loại:

a Theo loại đường:

- Đường cao tốc

- Đường ô tô

- Đường giao thông nông thôn

b Theo kết cấu mặt đường:

- Đường bê tông nhựa

- Đường bê tông xi măng

- Nền đường là phần nền tảng của xe chạy, là bộ phận chống đỡ đảm bảo cường độ của phần xe chạy được ổn định và chịu tác dụng của nhân tố tự nhiên và làm cơ sở cho áo đường

- Nền đường bao gồm: phần xe chạy, lề đường; khi cần thiết có bố trí giải phân cách, các làn xe phụ…

- Nền đường có tác dụng khắc phục địa hình thiên nhiên, tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến đường, có các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đáp ứng được điều kiện xe chạy an toàn êm thuận, kinh tế

- Nền đường thường được thi công bằng cát đen hoặc đất cấp phối

- Vải địa kỹ thuật: Là vật liệu dạng sợi được sử dụng với mục đích ngăn cách các lớp vật liệu trộn lẫn với nhau làm phá hủy lớp kết cấu của đường, được đặt ở phía trên lớp móng đường

- - Tường chắn: tại những vị trí nền đường có sự chênh cao lớn so với nền đất tự nhiên, tường chắn được thiết kế bằng gạch xây hoặc bê tông cốt thép với mục đích ngăn cách và giữ ổn định khuôn đường

b Phần mặt đường:

- Mặt đường là lớp phủ trên cùng của đường, tạo bề mặt để xe cộ hoạt động bên trên

- Tùy theo loại đường, mặt đường có thể được chia thành hai loại kết cấu:

+ Kết cấu áo đường cứng: là loại mặt đường thì dưới tác dụng tải trọng, lực tác dụng trực tiếp lên diện tích tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường, mặt đường cứng

sẽ truyền tải trọng đó xuống dưới, và điều kiện đất nền của loại mặt đường cứng là cũng phải đủ lớn Và độ võng của loại này là không có Mặt đường loại này là thường được bố trí là mặt đường bê tông xi măng trên nền

+ Kết cấu áo đường mềm: Là kết cấu áo đường làm việc theo kiểu mềm, dưới tác dụng của tải trọng, lớp kết cấu sẽ có độ võng nhất định Loại kết cấu áo đường này

sẽ chia thành các lớp như sau:

 Cấp phối đá loại 1, loại 2

 Lớp bê tông nhựa bề mặt theo thứ tự: bê tông nhựa hạt thô, hạt trung, hạt mịn hoặc bê tông nhựa tạo nhám (đối với đường cao tốc)

 Lớp nhựa thấm bám, dính bám tạo độ dính giữa các lớp kết cấu

 Ngoài ra, còn có kết cấu đường láng nhựa, mặt đường đá dăm đen, mặt đường đá dăm gia cố xi măng

Hình 3-1 Trắc dọc tuyến đường

Hình 3-3 Mặt cắt ngang điển hình

c Taluy đường:

- Phần giới hạn hai bên bề mặt nền đường gọi là mái đường (Ta luy) Tuỳ theo điều kiện địa hình và thiết kế mà có ta luy đào hay ta luy đắp Độ dốc mái ta luy căn cứ vào vào chiều cao đào đắp, địa chất, khí hậu, thuỷ văn

- Bề mặt taluy thường được trang trí bằng cách trồng cỏ lớp mặt hoặc ốp gạch bê tông xi măng

Hình 3-4 Taluy đường

d Hệ thống thoát nước:

- Mục đích thoát nước cho đường, được thiết kế thành hệ thống thoát nước dọc và ngang đường

- Hệ thống thoát nước bao gồm các cấu kiện như sau:

+ Rãnh thoát nước, cống tròn bê tông cốt thép, cống hộp bê tông cốt thép: mục đích truyền tải nước trên đường

+ Hố ga, cửa thu: là cấu kiện bê tông cố thép đúc sẵn hoặc đổ tại chỗ dùng để thu nước và kết nối giữa các đoạn cống với nhau

+ Cửa xả: được bố trị tại cuối nguồn của hệ thống thoát nước, nơi nước thoát ra bên ngoài Cấu tạo cửa xả bao gồm cấu kiện bê tông cốt thép, có tường chắn gia cố xung quanh, bên dưới thường thả rọ đá hoặc xếp đá hộc tránh xói lở do nước xả vào

hè lát đá, gạch bên trên bề mặt

- Dải phân cách: là phần phân chia giữa hai chiều xe đi lại, gồm có dải phân cách cứng và dải phân cách mềm

Hình 3-6 Dải phân cách bê tông

- Bó vỉa: là phần triền lề giao cách giữa mặt đường và vỉa hè, bó vỉa thường được thi công bằng bê tông xi măng, tùy theo loại cấu kiện và đặc tính công trình, bó vỉa có dạng đúc sẵn lắp đặt hoặc đổ tại chỗ

Hình 3-7 Bó vỉa bê tông

- Hệ thống biển báo, cọc tiêu giao thông, hộ lan

Hình 3-8 Hộ lan tôn sóng

1.3 Lập khối lượng bản vẽ giao thông đường bộ:

1.3.1 Nội dung bản vẽ thiết kế công trình đường:

- Bản vẽ thiết kế công trình sẽ thể hiện các nội dung về quy mô, kết cấu công trình,

để lập được khối lượng công trình hoàn chỉnh cần nắm vững kết cấu một bộ bản

vẽ cần có, để làm cơ sở để bóc tách khối lượng công trình, các bản vẽ thiết kế đường sẽ bao gồm các nội dung như sau:

+ Bình đồ thiết kế tuyến

+ Trắc dọc thiết kế tuyến đường

+ Trắc ngang chi tiết các cọc trên tuyến

+ Bản vẽ thiết kế công trình trên tuyến: cống thoát nước ngang, tường chắn, rãnh, thoát nước dọc tuyến, an toàn giao thông, nút giao thông, v.v

+ Các bản vẽ điển hình về : mặt cắt ngang thiết kế tuyến đường, điển hình ống cống, rãnh, tường chắn, an toàn giao thông, v.v

- Để lập được khối lượng từ bản vẽ thiết kế, cần nắm vững các khái niệm như sau:

+ Trắc dọc: là giao tuyến giữa mặt đất với mặt thẳng đứng theo trục công trình + Trắc ngang: là mặt cắt thẳng đứng vuông góc với trục công trình

+ Mức so sánh: Là ngưỡng cao độ được dùng làm mốc để vẽ các điểm trên trắc dọc

+ Đường đen: là đường thể hiện cao độ tự nhiên của các điểm tim tuyến, được tạo thành khi nối cao độ của các điểm cọc lại với nhau

+ Đường đỏ: Là đường thể hiện cao độ thiết kế của tuyến đường, tạo thành khi nối cao độ thiết kế của các cọc với nhau

+ Độ dốc dọc thiết kế: Là độ dốc tính bằng % trên một đoạn tuyến sau khi thiết

kế Độ dốc này được khống chế theo cấp đường, độ dốc thiết kế tối đa là 11%,

và tối thiểu là 0%, trong một số trường hợp độ dốc dọc phải được thiết kế để

đủ đảm bảo thoát nước dọc

+ Đường dóng: là đường nối từ điểm cao độ trên đường đen xuống đường mức

so sánh Dùng để xác định điểm cao độ, từ đó xác định khoảng cách các điểm cọc

+ Bảng số liệu: Thể hiện các số liệu về cao độ tự nhiên, khoảng cách tự nhiên giữa các cọc, lý trình các cọc, các yếu tố về đường thẳng và đường cong của tuyến, cụ thể có các dòng sau:

 Độ dốc dọc thiết kế

 Cao độ thiết kế, cao độ tự nhiên

 Khoảng cách lẻ: là khoảng cách giữa 2 cọc trên tuyến, tính bằng m

 Khoảng cách cộng dồn: là khoảng cách tính từ điểm cọc đầu tiên của tuyến đến cọc đang xét

 Đường thẳng, đường cong: thể hiện chiều dài của các đoạn thẳng, và các yếu tố trong đường cong khi đi qua đoạn cong như: góc rẽ, bán kính đường cong, chiều dài đường cong

1.3.2 Phương pháp tính khối lượng:

a Bóc khối lượng các hạng mục trên tuyến

- Hạng mục khối lượng của tuyến đường giao thông là các hạng mục phát sinh khi xây dựng tuyến đường, thông thường có một số hạng mục sau: mặt đường bê tông

nhựa, lớp cấp phối đá dăm, lớp tưới nhựa, nền đường, đào nền đường, đào khuôn đường, đắp nền đường, đào và đắp taluy Trong một số trường hợp có xử lý đặc biệt, sẽ có thêm một số hạng mục khác như: vét bùn, đóng cọc tre, đắp bao tải sét

- Để bóc khối lượng từng phân đoạn, ta xem bản vẽ trắc dọc và trắc ngang tuyến đường, chú ý đến phần đường đen và đường đỏ, có thể hiện cao độ tự nhiên và cao

độ thiết kế Cao độ tự nhiên của cọc trên trắc dọc cũng chính là cao độ tự nhiên tại tim mặt cắt ngang của cọc đó Trên mặt cắt ngang của mỗi cọc thì cao độ điểm giữa tim đường chính là cao độ của cọc trên trắc dọc Ngoài ra, trên mặt cắt ngang còn thể hiện các cọc khác, đây là các cọc nằm trên đường thẳng vuông góc với tim tuyến, và được sử dụng làm cơ sở tính khối lượng

- Khối lượng chi tiết được tính cho mỗi mặt cắt ngang, nguyên lý tính toán khối lượng được tính theo nguyên tắc tính toán hình học thông thường, với một số hạng mục đặc biệt ta cần biết rõ kích thước điển hình để tính toán cho đúng như: rọ đá hộc, kết cấu áo đường…

 Phương pháp tổng hợp khối lượng:

- Liệt kê các đầu mục công việc thi công với các đơn vị phù hợp, căn cứ vào bản vẽ trắc dọc và trắc ngang trong hồ sơ thiết kế, bản vẽ trắc dọc sẽ thể hiện vị các cọc lý trình, tương ứng với mỗi cọc sẽ thể hiện một mặt cắt ở trắc ngang

- Tính diện tích hai mặt cắt liền kề kề nhau, sau đó tính trung bình diện tích hai mặt cắt đó, nhân với khoảng cách giữa hai mặt cắt để ra khối lượng của một đoạn tuyến

- Công thức tính trung bình khối lượng các mặt cắt:

Vi = [(Si + Si+1)/2] * Li

Trong đó:

Vi : Khối lượng của hạng mục trong đoạn giữa mặt cắt (i) và (i+1)

Si , Si+1 : Diện tích của hạng mục tại mặt cắt (i) và (i+1)

Li : Khoảng cách giữa 2 mặt cắt, tính theo lý trình

- Khối lượng toàn tuyến sẽ được tính bằng tổng khối lượng các đoạn tuyến, được xác định theo công thức sau:

V = ΣVi

Ví dụ: Một tuyến đường có chiều dài 135,36m, chiều rộng 7,5m được lập khối lượng

và thống kê dưới dạng bảng như sau:

b Bóc khối lượng các hạng mục kết cấu trên đường:

 Hệ thống thoát nước:

- Hệ thống cống thoát nước:

+ Căn cứ vào bản vẽ thiết kế và thuyết minh chi tiết, thống kê chiều dài tuyến cống trên toàn tuyến theo từng loại, dựa vào bản vẽ trắc dọc cống thoát nước, xác định chiều dài của từng đốt cống

+ Tính toán số lượng mối nối cống theo thiết kế và bố trí của tuyến cống, xác định loại mối nối phù hợp với yêu cầu kỹ thuật

+ Tính toán khối lượng gối cống cần thiết cho toàn tuyến cống thoát nước, căn cứ kích thước hình học xác định khối lượng bê tông, cốt thép, ván khuôn phù hợp

+ Tính khối lượng bê tông móng cống theo thiết kế

+ Tính khối lượng đất đào, vận chuyển đổ đi, tùy theo kích thước cống và điều kiện địa chất, sử dụng phương pháp đào trần vát mái taluy hoặc bố trí cọc ván thép gia cố

+ Tính khối lượng đắp vật liệu hoàn trả hố móng, khối lượng này sẽ là chênh lệch giữa khối lượng đào hố móng và thể tích cống chiếm chỗ trong hố móng cống

- Hố ga, cửa xả, cửa thu:

+ Kiểm tra kết cấu bản vẽ, phân tích các loại cấu kiện có liên quan trong bản vẽ kết cấu

+ Tính khối lượng đất đào, vận chuyển đổ đi, tùy theo kích thước cống và điều kiện địa chất, sử dụng phương pháp đào trần vát mái taluy hoặc bố trí cọc ván thép gia cố

+ Tính toán khối lượng móng cọc gia cố hố ga, cửa xả theo thiết kế

+ Tính khối lượng lớp bê tông lót theo thể tích hình học

+ Tách kết cấu hố ga thành các bộ phần: bản đáy, thành, nắp hố ga, cổ ga, khuôn

ga và tính toán khối lượng bê tông, cốt thép, ván khuôn theo kích thước hình học

ĐÀO NỀN

VDKT 1

CÁT ĐẮP K.98

CPĐD L2

CPĐD L1 Bm=L

BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG TUYẾN PHẢI

Tổng khối lượng đường số 9

KHỐI LƯỢNG

STT Khoản

g cách

DIỆN TÍCH

+ Tính khối lượng xây gạch hoặc cấu kiện bê tông tường chắn cửa xả, cửa thu

 Các cấu kiện khác trên đường:

+ Xác định số đốt dải phân cách cần lắp đặt

- Bó vỉa:

+ Thống kê từ bản vẽ thiết kế, chiều dài bó vỉa được bố trí, chiều dài mỗi đốt bó vỉa

+ Kiểm tra thuyết minh thiết kế sử dụng bó vỉa đúc sẵn hay đổ tại chỗ

+ Tính toán khối lượng bê tông, cốt thép, ván khuôn cho mỗi đốt bó vỉa theo kích thước hình học, tổng hợp cho cả tuyến

+ Xác định số đốt bó vỉa cần lắp đặt

- Vỉa hè:

+ Kiểm tra kết cấu vỉa hè theo thuyết minh thiết kế

+ Tính khối lượng lớp cát đệm, đá dăm đệm, bê tông lớp mặt hoặc khối lượng gạch lát nền

2 Tính khối lượng công trình cầu:

2.1 Khái niệm và phân loại:

2.1.1 Khái niệm:

Cầu là công trình nhân tạo, vì vậy lịch sử phát triển của nó gắn liền với sự phát triển của xã hội Vào thời kỳ khai sơ của loài người, con người vượt qua các con suối, khe sâu nhờ những thân cây đổ, những dây leo … Sau đó họ bắt chước các hiện tượng trên để tạo ra các phương tiện vượt qua các dòng sông, con suối, khe vực, …

Cầu có hình dạng kết cấu bất kỳ vượt qua phía trên chướng ngại vật trên tuyến đường, có khẩu độ ≥ 6m, tạo thành một phần của tuyến đường

2.1.2 Phân loại:

Công trình cầu có thể phân ra nhiều loại tuỳ theo những đặc điểm riêng của chúng,

có những cách phân loại như sau

a Sơ đồ phân loại cầu:

b Phân loại theo tính chất của chướng ngại vật mà cầu vượt qua:

- Cầu qua sông, là loại cầu thường hay gặp nhất để vượt qua sông, suối

- Cầu vượt đường, giải quyết những nút giao thông có mật độ xe lớn phải giao khác mức hoặc ở chỗ hai tuyến đường giao nhau nhưng cao độ khác nhau

- Cầu cao, là loại cầu vượt qua thung lũng, khe suối sâu, nếu làm đường thì không kinh tế và không giải quyết được vấn đề thoát nước trong mùa lũ Dùng thích hợp với những khe suối có bề rộng lớn hơn 20m

- Cầu cạn, mục đích đưa mặt đường lên cao hơn nhiều so với mặt đất xung quanh để cho phép sử dụng đất ở dưới cầu hoặc trong trường hợp phải đưa dần cao độ mặt đường lên để tránh những độ dốc vượt quá giá trị cho phép, cầu cạn trong trường hợp này gọi là cầu dẫn

c Phân loại theo tải trọng lưu thông trên cầu:

- Cầu đường sắt, chỉ dành cho các đoàn tầu đi qua

- Cầu đường ô tô, chỉ dùng cho loại xe cơ giới đi qua Loại cầu này khác với cầu đường sắt về khổ cầu và cấu tạo mặt cầu

- Cầu bộ hành, dành riêng cho người đi bộ qua lại Thường được xây dựng ở trong công viên, khu nghỉ mát

- Cầu thành phố, khác cầu ô tô ở chỗ là xây dựng với mục đích để thoả mãn yêu cầu giao thông lớn và mỹ quan thành phố

Theo tính chất của chướng ngại vật mà cầu vượt qua

Theo tải trọng lưu thông trên cầu

Theo vật liệu xây dựng kết cấu nhịp Theo sơ đồ và tính chất chịu lực của công trình

Theo vị trí mặt đường xe chạy trên cầu

Theo đặc điểm và điều kiện sử dụng của cầu Theo thời hạn sử dụng cầu

Theo vị trí tương đối giữa trục tim cầu và hướng dòng nước chảy

Theo theo chiều dài toàn cầu và khẩu độ từng nhịp

- Cầu hỗn hợp, dùng chung cho ô tô, người đi bộ hoặc cả ô tô, tầu hoả, người đi bộ (cầu Thăng Long là một trong những cầu thuộc loại này)

- Cầu tầu, xây dựng ở các bến sông và hải cảng để ô tô và cần trục ra vào bốc dỡ hàng hoá và neo buộc tầu thuyền

- Các loại cầu đặc biệt, chuyên dùng cho một nhu cầu đặc biệt như: máng dẫn nước, ống dẫn dầu hoặc khí đốt, dây cáp điện qua sông hoặc qua đường

d Phân loại theo vật liệu xây dựng kết cấu nhịp: Cầu gỗ, cầu đá, cầu bê tông, cầu bê tông cốt thép, cầu thép

e Phân loại theo sơ đồ và tính chất chịu lực của công trình: Hệ thống cầu

dầm, hệ thống cầu khung, hệ thống cầu vòm, hệ thống cầu treo…

f Phân loại theo vị trí mặt đường xe chạy trên cầu: Cầu có đường xe chạy

trên, cầu có đường xe chạy dưới và cầu có đường xe chạy giữa

g Phân loại theo đặc điểm và điều kiện sử dụng của cầu:

- Cầu cố định, là loại cầu thông dụng nhất hiện nay, đối với cầu không có thông thuyền thì đáy dầm cầu được đặt cao hơn mực nước cao nhất để bảo đảm cho dòng nước chảy dưới cầu một cách tự do, đối với cầu có thông thuyền phải bảo đảm khổ gầm cầu không cản trở thuyền bè qua lại trên sông Những loại cầu này còn gọi là cầu mực nước cao Ngoài loại cầu cố định thiết kế với mực nước cao còn có cầu tràn thiết kế với mặt cầu thấp hơn mực nước lũ thiết kế, cho phép nước lũ tràn qua cầu và tính toán với mức độ ngừng thông xe trên tuyến trong thời gian ngắn về mùa lũ, tuỳ theo thời gian cho phép ngừng thông xe và thoát lưu lượng nước lũ để tính toán cao độ mặt cầu

- Cầu di động như cầu quay, cầu cất là loại cầu có kết cấu nhịp được thiết kế đặc biệt, kết cấu nhịp được gắn với cơ cấu quay, nhịp cầu có thể quay một góc 900 đến

vị trí dọc với dòng chảy hoặc cẩu nhấc lên được khi có tầu đi dưới cầu mà không muốn nâng khổ gầm cầu (cầu Sông Hàn - Thành phố Đà Nẵng là cầu có hai nhịp thông thuyền ở giữa được thiết kế theo kiểu cầu quay)

- Cầu phao còn gọi là cầu nổi có dầm cầu đặt trên thuyền hoặc phao nổi, dùng trong trường hợp qua sông rộng, nước sâu, bảo đảm giao thông khi đang xây dựng cầu mới hoặc giải quyết giao thông khi chưa có dự án xây dựng cầu ở tuyến đường có mật độ giao thông lớn Cầu phao làm trên sông có thông thuyền thì phải làm một nhịp đặc biệt có thể tháo cắt rời dễ dàng khi có tầu bè qua lại

h Phân loại theo thời hạn sử dụng cầu:

- Cầu vĩnh cửu, cầu được thiết kế với loại vật liệu sử dụng lâu bền, ít bị phá hoại do ảnh hưởng của thời tiết, môi trường

cầu giao thông trên đoạn tuyến trong thời gian ngắn ) Loại cầu này tất cả các bộ phận đều được xây dựng bằng các kết cấu lắp ghép lại và sự liên kết không cần chắc chắn

i Phân loại theo vị trí tương đối giữa trục tim cầu và hướng dòng nước chảy::

- Cầu thẳng, trục tim cầu nằm vuông góc hay tạo với hướng dòng nước chảy một góc lớn hơn 850

- Cầu chéo, trục tim cầu nằm tạo với hướng dòng nước chảy một góc nhỏ hơn 850

- Cầu cong, khi bình đồ tim cầu nằm trên đường cong Ngoài ra còn có cầu nằm nằm trên đường cong đứng gọi là cầu vồng và cầu nằm trên đoạn đường dốc một chiều gọi là cầu dốc

Hình 3-10 Cầu thẳng, cầu cong, cầu xéo

j Phân loại theo theo chiều dài toàn cầu và khẩu độ từng nhịp:

- Cầu nhỏ, cầu trung, cầu lớn và cầu đặc biệt

- Theo quy trình 22 TCN 18 - 79 thì được phân chia như sau:

+ Cầu lớn: Nếu chiều dài toàn cầu lớn hơn 100m hay khẩu độ tính toán của mỗi nhịp lớn hơn 30m

+ Cầu trung: Nếu chiều dài toàn cầu từ 30 đến 100m hay khẩu độ tính toán của mỗi nhịp từ 16m đến 30m

+ Cầu nhỏ: Nếu chiều dài toàn cầu nhỏ hơn 30m hay khẩu độ tính toán của mỗi nhịp nhỏ hơn 16m

- Trong trường hợp đặc biệt, tuy cầu bé nhưng điều kiện kỹ thuật phức tạp thì tuỳ tình hình cụ thể mà phân chia

2.2 Các kết cấu chính của cầu:

Kết cấu phần cầu gồm hai nhóm : Kết cấu thượng tầng, Kết cấu hạ tầng

Hình 3-11 Các bộ phận cơ bản của công trình cầu

1 Kết cấu nhịp; 2 Trụ cầu; 3 Mố cầu; 4 Phần tứ nón đầu cầu

2.2.1 Kết cấu thượng tầng: các thành phần nằm cao hơn cao độ gối cầu, gồm các thành

phần sau:

a Dầm chính:

- Là kết cấu bê tông cốt thép đặt lên mố trụ, tạo thành kết cấu nhịp cho cầu

- Dầm chính có nhiều loại, có thể phân loại như sau:

+ Dầm giản đơn: Dầm I, dầm T, dầm T ngược, dầm Super T, dầm bản đặc, dầm bản rỗng…

+ Dầm liên tục: dầm đúc hẫng

+ Dầm giàn thép: Dầm bailey

- Kết cấu nhịp của cầu có thể kết hợp nhiều loại dầm khác nhau, thông thường, nhịp giữa sử dụng dầm có kích thước lớn, tạo khoảng không để các phương tiện giao thông qua lại

-

Mặt cắt ngang đại diện dầm Loại dầm Chiều dài nhịp

BTCT ứng suất trước, liên tục

30 m ÷ 160m max 260 m

Dầm thép – BTCT liên hợp, giản đơn

< 60m

Giàn thép, giản đơn 33 m ÷ 110 m

Dầm BTCT ƯST;

Dầm thép Giàn thép 305 ÷ 1900 m

b Dầm ngang:

- Là các khối bê tông cốt thép đặt ngang qua dầm chính, liên kết dầm chính với nhau, tùy theo thiết kế, mỗi dầm chính thường có từ 2 dầm ngang trở lên tùy theo chiều dài dầm

- Dầm ngang được đặt ở đầu dầm, giữa dầm chính

- Các loại dầm chính có dầm ngang: dầm I, dầm T, super T

f Lan can:

- Lan can là phần biên ngoài cùng của mặt cầu Lan can có tác dụng ngăn không cho người cũng như phương tiện giao thông bị văng ra khỏi cầu và tạo cảm giác an toàn cho người đi trên cầu cũng như tạo mỹ quan cho cầu

- Lan can có nhiều loại, lan can bê tông cốt thép hoặc lan can thép

h Dải phân cách:

- Ngăn cách giữa các làn đường xe chạy trên cầu, dải phân cách có dạng cứng hoặc mềm, được thi công bằng bê tông cốt thép hoặc vật liệu khác

i Khe co giãn, liên tục nhiệt:

- Nơi khoảng trống của dầm để thừa ra nhằm tránh ứng suất nhiệt trong quá trình co giãn Khe co giãn thường có hai loại khe co giãn rộng từ 10-15cm, khe co giãn hẹp

từ 2-5cm Để cho xe chạy êm thuận và tránh hư hại cho nên phải lắp khe co giãn Khe co giãn có nhiều loại: Khe co giãn cao su, khe co giãn bằng thép, khe co giãn dạng dầm thép

- Bản liên tục nhiệt có tác dụng liên kết các dầm giản đơn lại với nhau tạo thành liên tục chịu tác dụng chủ yếu của các lực sinh ra bởi sự thay đổi nhiệt độ

j Hệ thống thoát nước, chiếu sáng:

- Là các bộ phận đi kèm với công tác xây dựng, hệ thống thoát nước có kết cấu là các đường ống gang, ống nhựa thu nước chạy dọc suốt cầu

- Hệ thống điện chiếu sáng, cáp viễn thông, được đặt trong các đường ống chạy dọc cầu

k Gối cầu:

- Gối cầu là bộ phận trung gian nằm giữa kết cấu nhịp và mố trụ cầu Gối cầu có tác dụng như tấm đệm chịu tải trọng và giảm lực cắt ngang của kết cấu nhịp truyền xuống mố trụ Đồng thời gối cầu giúp cho kết cấu làm việc theo mô hình tính toán, giúp kết cấu nhịp dịch chuyển, co giãn ít mà bị cản trở

- Các loại gối cầu rất đa dạng nhưng chia ra hai loại chính là gối cố định và gối di động, gối có thể cứng (thép, gối chậu) hoặc đàn hồi (gối cao su, cao su bản thép)

Hình 3-13: Bố trí chung cầu, dầm ngang, dầm chính, tấm đan, bản mặt cầu, lan

can, gối cầu, lớp phủ mặt cầu

2.2.2 Kết cấu hạ tầng: các thành phần nằm thấp hơn cao độ gối cầu, gồm các thành

phần sau:

a Mố cầu:

- Là bộ phận ở hai đầu cầu và nối tiếp giữa cầu với đường gọi là mố cầu Mố cầu ở cuối cầu và tạo thành cấu trúc chuyển tiếp từ đường tới mặt cầu Nó tiếp nhận một phần tải trọng của kết cấu nhịp truyền xuống và chịu tác dụng của đất đắp sau mố (đường tiếp nối vào cầu) Cấu trúc của mố cầu bằng bê tông cốt thép và bao ngoài bằng đá hộc, đá tảng gắn kết bằng xi măng mác cao

- Mố cầu phân thành các cấu kiện: tường đỉnh, mũ mố, tường trước, tường cánh, móng mố, đất đắp tứ nón

- Mố trụ có thể xây bằng đá, đúc bằng bê tông, bê tông đá hộc, BTCT Trong các cầu nông thôn, mố trụ còn được xây bằng gạch

- Mố có thể thi công bằng phương pháp đổ tại chỗ hoặc lắp ghép

Hình 3-15 Một số dạng mố cầu đang được áp dụng

b Trụ cầu:

- Bộ phận giữa hai mố cầu để cho kết cấu nhịp tựa lên gọi là trụ cầu Do nhiều yêu cầu về kinh tế kĩ thuật chiều dài kết cấu nhịp không thể quá dài Để vượt được khoảng cách lớn yêu cầu phải có cọc chống đỡ trung gian dó là trụ cầu Trụ cầu truyền tải từ kết cấu nhịp xuống móng công trình Trụ cầu là bộ phận kê đỡ kết cấu nhịp, tiếp nhận toàn bộ tải trọng của KCN và hoạt tải, truyền xuống nền đất qua kết cấu móng Trụ được bố trí ở khoảng giữa 2 mố

- Trụ cầu có thể được phân loại theo cách cách: theo độ cứng dọc cầu, theo vật liệu, theo phương pháp xây dựng, theo hình dạng…

- Trụ cầu có nhiều hình dạng khác nhau, có dạng một trụ, hai trụ hoặc trụ dạng thân đặc, trụ có thể thi công bằng phương pháp đổ tại chỗ hoặc lắp ghép

- Trụ có thể được thi công bằng đá, gạch xây, bê tông cốt thép hoặc kết cấu trụ thép

- Trụ cầu có các bộ phận chính: Bệ trụ, thân trụ và xà mũ

Hình 3-16 Hình dạng và cấu tạo trụ cầu