THIET KE SO BO CAU BE TONG

MỤC LỤCPHẦN I: THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ BỘCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH1.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ11.2 VỊ TRÍ VÀ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH21.2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH…………………………………………………….21.2.2 ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG KHU VỰC XÂY DỰNG…………………….21.3 ĐẶC ĐIỂM VỀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ31.3.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ………………………………………………….31.3.2 TẢI TRỌNG THIẾT KẾ……………………………………………………31.5 ĐẶC ĐIỂM VỀ KHÍ TƯỢNGTHỦY VĂN261.5.1 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG………………………………………………..261.5.2 ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN………………………………………………….26CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP NHỊP GIẢN ĐƠN2.1 GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN 1272.1.1 PHƯƠNG ÁN TRÊN BÌNH ĐỒ………………………………………….272.1.2 PHƯƠNG ÁN TRÊN TRẮC DỌC………………………………………..292.1.3 PHƯƠNG ÁN TRÊN TRẮC NGANG……………………………………312.1.4 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ ƯU, KHUYẾT ĐIỂM CỦA PHƯƠNG ÁN 1: CẦU DẦM BTCT NHỊP GIẢN ĐƠN…………………………………………..342.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU NHỊP362.2.1 TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU NHỊP DẦM I…………………………...362.2.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU NHỊP DẦM SUPERT…………………482.3 TÍNH TOÁN SƠ BỘ TRỤ CẦU622.3.1 CẤU TẠO TRỤ CẦU……………………………………………………..622.3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ…………………………………….652.3.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ NỀN MÓNG TRỤ CẦU…………………………...722.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ MỐ CẦU792.4.1 CẤU TẠO MỐ CẦU………………………………………………………792.4.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ……………………………………...812.4.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ NỀN MÓNG MỐ…………………………………..862.5 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG932.5.1 THI CÔNG MỐ……………………………………………………………932.5.2 THI CÔNG TRỤ…………………………………………………………..932.5.3 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP……………………………………………...94CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 2CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP BÊ TÔNG CỐT THÉP3.1 GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN 2943.1.1 PHƯƠNG ÁN TRÊN BÌNH ĐỒ………………………………………….943.1.2 PHƯƠNG ÁN TRÊN TRẮC DỌC………………………………………..963.1.3 PHƯƠNG ÁN TRÊN TRẮC NGANG……………………………………983.1.4 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ ƯU, KHUYẾT ĐIỂM CỦA PHƯƠNG ÁN 2: CẦU DẦM THÉP I LIÊN HỢP BTCT NHỊP GIẢN ĐƠN……………………1003.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU NHỊP1003.2.1 CHỌN TIẾT DIỆN DẦM CHỦ………………………………………….1003.2.2 TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA DẦM QUA CÁC GIAI ĐOẠN.1013.2.3 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG CHO LỰC CẮT VÀ MÔ MEN……………………………………………………………………………1063.2.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CHO DẦM CHỦ………………………………..1093.2.5 KIỂM TOÁN DẦM THÉP I LIÊN HỢP BTCT…………………………1133.3 TÍNH TOÁN SƠ BỘ TRỤ CẦU1243.3.1 CẤU TẠO TRỤ CẦU……………………………………………………1243.3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ…………………………………...1263.3.3 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT ĐÁY MÓNG……………………...1313.3.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ NỀN MÓNG TRỤ CẦU………………………….1313.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ MỐ CẦU1383.4.1 CẤU TẠO MỐ CẦU…………………………………………………….1383.4.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ…………………………………….1403.4.3 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT CHÂN TƯỜNG THÂN…………..1423.4.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ NỀN MÓNG MỐ1423.5 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG1483.5.1 THI CÔNG MỐ…………………………………………………………..1483.5.2 THI CÔNG TRỤ…………………………………………………………1483.5.3 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP……………………………………………149CHƯƠNG 4: SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ4.1 PHƯƠNG ÁN 1: CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP NHỊP GIẢN ĐƠN1504.2 PHƯƠNG ÁN 2: CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP BÊ TÔNG CỐT THÉP1514.3 SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT1544.3.1 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN…………………………………………..1544.3.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT……………………………154PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬTCHƯƠNG 1: THIẾT KẾ LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH1.1 TÍNH TOÁN LAN CAN CẦU1551.1.1 CẤU TẠO LAN CAN CẦU……………………………………………..1551.1.2 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN…………………………..1571.1.2.1 LỰA CHỌN MỨC ĐỘ THIẾT KẾ LAN CAN1571.1.2.2.1 TÍNH TOÁN VA XE CHO BÓ VỈA………………………………...1581.1.3 TÍNH THÉP VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO BÓ VỈA (PHẦN BỆ ĐỜ MÉP NGOÀI CỦA LỀ BỘ HÀNH)…………………………………………………1611.1.4 TÍNH TOÁN THANH LAN CAN……………………………………….1711.1.5 TÍNH TOÁN CỘT LAN CAN…………………………………………...1721.2 TÍNH TOÁN LỀ BỘ HÀNH1791.2.1 CẤU TẠO LỀ BỘ HÀNH……………………………………………….1791.2.2 SƠ ĐỒ TÍNHTẢI TRỌNG……………………………………………...1801.2.3 NỘI LỰC CỦA CÁC CẤU KIỆN……………………………………….1811.2.4 TÍNH THÉP VÀ BỐ TRÍ KIỂM TRA CỐT THÉP……………………...181CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU2.1 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU (1)1862.1.1 CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU…………………………………………….1862.1.2 TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU PHÍA TRONG………………………….1882.1.3 TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU BIÊN…………………………………...2092.2 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU (2)2152.2.1 CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU…………………………………………….2152.2.2 TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU PHÍA TRONG………………………….2172.2.3 TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU BIÊN…………………………………...231CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ DẦM CHỦ I BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC3.1 CẤU TẠO DẦM CHỦ2383.2 HỆ SỐ DÙNG TRONG THIẾT KẾ2403.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DẦM CHỦ2413.3.1 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG………………………………..2413.3.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO TĨNH TẢI GÂY RA ĐỐI VỚI DẦM CHỦ..2443.3.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO HOẠT TẢI GÂY RA………………………2493.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP2573.4.1 TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH CỐT THÉP………………………………….2573.4.2 BỐ TRÍ CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC…………………………………….2573.5 TÍNH CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT DẦM2613.5.1 CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT NGUYÊN………….2613.5.2 CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT GIAI ĐOẠN 1……..2623.5.3 CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT GIAI ĐOẠN 2……..2643.6 TÍNH TOÁN CÁC MẤT MÁT DỰ ỨNG SUẤT2663.6.1 TÍNH MẤT MÁT DO CO NGẮN ĐÀN HỒI…………………………...2663.6.2 MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CO NGÓT………………………………..2673.6.3 MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO TỪ BIẾN CỦA BÊ TÔNG……………….2683.6.4 MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO TỰ CHÙNG TẠI LÚC TRUYỀN LỰC…2693.6.5 MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO TỰ CHÙNG SAU KHI TRUYỀN LỰC…2693.6.6 TỔNG MẤT MÁT ỨNG SUẤT ĐỐI VỚI DỰ ỨNG LỰC CĂNG TRƯỚC………………………………………………………………………...2693.7 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ2703.7.1 KIỂM TOÁN THEO TTGH SỬ DỤNG…………………………………2703.7.2 KIỂM TOÁN THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ………………………………2793.7.3 KIỂM TOÁN THEO LỰC CẮT VÀ XOẮN…………………………….282CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ DẦM CHỦ SUPERT BTCT DỰ ỨNG LỰC4.1 CẤU TẠO DẦM CHỦ2894.2 HỆ SỐ DÙNG TRONG THIẾT KẾ2944.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DẦM CHỦ2954.3.1 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG………………………………..2954.3.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO TĨNH TẢI GÂY RA ĐỐI VỚI DẦM CHỦ..2994.3.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO HOẠT TẢI GÂY RA……………………….3034.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP3114.4.1 TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH CỐT THÉP…………………………………..3114.4.2 BỐ TRÍ CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC…………………………………….3124.5 TÍNH CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT DẦM TRONG3144.5.1 CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT NGUYÊN………….3144.5.2 CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT GIAI ĐOẠN 1……..3174.5.3 CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT GIAI ĐOẠN 2……..3214.6 TÍNH TOÁN CÁC MẤT MÁT DỰ ỨNG SUẤT3224.6.1 TÍNH MẤT MÁT DO CO NGẮN ĐÀN HỒI…………………………...3234.6.2 MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CO NGÓT………………………………..3244.6.3 MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO TỪ BIẾN CỦA BÊ TÔNG……………….3244.6.4 MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO TỰ CHÙNG TẠI LÚC TRUYỀN LỰC…3254.6.5 MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO TỰ CHÙNG SAU KHI TRUYỀN LỰC…3264.6.6 TỔNG MẤT MÁT ỨNG SUẤT ĐỐI VỚI DỰ ỨNG LỰC CĂNG TRƯỚC………………………………………………………………………...3264.7 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ3264.7.1 KIỂM TOÁN THEO TTGH SỬ DỤNG………………………………...3264.7.2 KIỂM TOÁN THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ………………………………3364.7.3 KIỂM TOÁN THEO LỰC CẮT VÀ XOẮN……………………………339CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ DẦM NGANG5.1 THIẾT KẾ DẦM NGANG (1)3435.1.1 CẤU TẠO DẦM NGANG……………………………………………….3435.1.2 NỘI LỰC DẦM NGANG………………………………………………..3455.1.3 TÍNH THÉP VÀ BỐ TRÍ THÉP…………………………………………3505.2 THIẾT KẾ DẦM NGANG (2)3575.2.1 CẤU TẠO DẦM NGANG………………………………………………3575.2.2 NỘI LỰC DẦM NGANG………………………………………………..3595.2.3 TÍNH THÉP VÀ BỐ TRÍ THÉP…………………………………………364CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT6.1 TÍNH TOÁN GỐI CẦU3726.1.1 CẤU TẠO GỐI VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN…………………….3726.1.2 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN………………………………………………3736.1.3 TỔ HỢP NỘI LỰC THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN…………...3746.1.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ………………………………………………..3746.2 TÍNH TOÁN KHE CO GIÃN3796.2.1 MỤC ĐÍCH………………………………………………………………3796.2.2 YÊU CẦU THIẾT KẾ……………………………………………………3806.2.3 TÍNH TOÁN CHUYỂN VỊ DO NHIỆT ĐỘ VÀ CO NGÓT CỦA BÊ TÔNG…………………………………………………………………………..3806.2.4 CHỌN CẤU TẠO KHE CO GIÃN……………………………………...3816.2.5 YÊU CẦU KỸ THUẬT VẬT LIỆU KHE CO GIÃN…………………...3816.2.6 YÊU CẦU KỸ THUẬT KHI LẮP ĐẶT KHE CO GIÃN………………3846.3 TÍNH TOÁN CẤU TẠO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC3856.3.1 CẤU TẠO………………………………………………………………..3856.3.2 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ……………………………………………….3856.4 BỐ TRÍ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG386CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MỐ CẦU7.1 CẤU TẠO MỐ CẦU3877.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ3907.2.1 XÁC ĐỊNH CÁC TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG TÁC DỤNG LÊN MỐ……………………………………………………………………………..390 7.2.2 XÁC ĐỊNH CÁC TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG LÊN MỐ………3947.3 NỘI LỰC CỦA CÁC BỘ PHẬN MỐ4017.3.1 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT CHÂN TƯỜNG THÂN BB……..4027.3.2 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT CHÂN TƯỜNG ĐỈNH AA……...4057.3.3 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT TƯỜNG CÁNH CC……………...4067.3.4 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT MẤU KÊ BẢN QUÁ ĐỘ DD…..4087.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP MỐ CẦU4087.4.1 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT AA…………..4087.4.2 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT CC…………...4127.4.3 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT DD…………..4167.4.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT BB…………...4207.4.5 TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CẤU TẠO……………………………….4247.5 TÍNH TOÁN NỀN MÓNG MỐ CẦU4257.5.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG…………………4257.5.2 KÍCH THƯỚC VÀ CAO ĐỘ MŨI CỌC………………………………..4277.5.3 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC………………….4277.5.4 CHỌN SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC TRỌNG MÓNG…………4317.5.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CÁC CỌC……………………………..4327.5.6 KIỂM TRA TẢI TRỌNG CÔNG TRÌNH TÁC DỤNG LÊN CỌC…….435 7.5.7 TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỌC THEO ĐIỀU KIỆN VẬN CHUYỂN VÀ THI CÔNG…………………………………………………………………………..435CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ TRỤ CẦU8.1 CẤU TẠO TRỤ CẦU4368.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ4388.2.1 XÁC ĐỊNH CÁC TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ…………………………………………………………………………………4388.2.2 XÁC ĐỊNH CÁC TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG LÊN TRỤ……..4458.3 NỘI LỰC CỦA CÁC BỘ PHẬN TRỤ4498.3.1 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT ĐÁY MÓNG DD………………...4508.3.2 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT ĐỈNH MÓNG, MẶT CẮT CC…..4538.3.3 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT XÀ MŨ, MẶT CẮT AA…………4558.3.4 TỔ HỢP NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT GỐI CẦU , MẶT CẮT BB………4568.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP TRỤ CẦU4578.4.1 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT ĐỈNH MÓNG CC………………………………………………………………………………….4578.4.2 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT BB…………...4668.4.3 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT AA…………...4708.4.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT ĐÁY MÓNG, DD………………………………………………………………………………….4758.4.5 TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CẤU TẠO………………………………4798.5 TÍNH TOÁN NỀN MÓNG TRỤ CẦU4808.5.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG…………………4808.5.2 KÍCH THƯỚC VÀ CAO ĐỘ MŨI CỌC………………………………..4828.5.3 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC………………….4828.5.4 CHỌN SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG…………4858.5.5 TẢI TRỌNG CÔNG TRÌNH TÁC DỤNG LÊN CỌC………………….4868.5.6 XÁC ĐỊNH CHUYỂN VỊ NGANG ĐỈNH TRỤ………………………..4908.5.7 KIỂM TRA TẢI TRỌNG CÔNG TRÌNH TÁC DỤNG LÊN CỌC…….490 8.5.8 TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỌC THEO ĐIỀU KIỆN VẬN CHUYỂN VÀ THI CÔNG…………………………………………………………………………..494PHẦN III: LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNHCHƯƠNG 1: TIÊU CHUẨN LẬP DỰ TOÁN1.1 NGHỊ ĐỊNH4981.2 VĂN BẢN4981.3 THÔNG TƯ499CHƯƠNG 2: THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN CÔNG TRÌNH2.1 KHỐI LƯỢNG KẾT CẤU PHẦN TRÊN5012.1.1 BÊ TÔNG KẾT CẤU PHẦN TRÊN…………………………………….5012.1.2 THÉP KẾT CẤU PHẦN TRÊN………………………………………….5012.1.3 CÁC VẬT LIỆU KHÁC CỦA KẾT CẤU PHẦN TRÊN……………….5032.2 KHỐI LƯỢNG KẾT CẤU PHẦN DƯỚI5032.2.1 BÊ TÔNG KẾT CẤU PHẦN DƯỚI……………………………………..5032.2.2 THÉP KẾT CẤU PHẦN DƯỚI………………………………………….5042.3 BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG KẾT CẤU PHẦN TRÊN VÀ KẾT CẤU PHẦN DƯỚI5052.3.1 KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG……………………………………………….5052.3.2 KHỐI LƯỢNG THÉP……………………………………………………5052.3.3 KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU KHÁC……………………………………...506CHƯƠNG 3: HỒ SƠ DỰ TOÁNPHẦN IV: THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG1. TRÌNH TỰ THI CÔNG5291.1 THI CÔNG MỐ5291.2 THI CÔNG TRỤ5291.3 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP5312. TÍNH TOÁN THI CÔNG5322.1 XÁC ĐỊNH CÁC CAO TRÌNH THI CÔNG MỐ5322.2 XÁC ĐỊNH CÁC CAO TRÌNH THI CÔNG TRỤ5322.3 THIẾT KẾ VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP NGĂN NƯỚC535 2.4 TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN THI CÔNG BỆ MÓNG TRỤ……………...5453. CÔNG NGHỆ THI CÔNG CHI TIẾT5453.1 THI CÔNG CHI TIẾT MỐ CẦU5493.2 THI CÔNG CHI TIẾT TRỤ5523.3 THI CÔNG CHI TIẾT KẾT CẤU NHỊP5553.4 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DẦM SUPERT559 3.5 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DẦM I………………………………………….5633.6 TRANG THIẾT BỊ CHỦ YẾU PHỤC VỤ THI CÔNG5643.7 NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý VÀ KIẾN NGHỊ TRONG THI CÔNG566TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………...…567PHỤ LỤC I…………………………………………………………………………..568PHỤ LỤC II……………………...………………………………………………….573

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

- Cầu Cái Sắn bắc qua kênh Cái Sắn thuộc công trình Đường ô tô đến trung tâm

xã Thạnh An- Thạnh Thắng thuộc kênh E được đưa vào thiết kế kỹ thuật phục vụ chocông tác đầu tư xây dựng công trình:

+ Cầu Cái Sắn được xây dựng với quy mô: Vĩnh cửu+ Cầu được xây dựng trên đường cấp IV đồng bằng

+ Cầu Cái Sắn là hạng mục quan trọng thuộc công trình Đường ô tô đếntrung tâm xã Thạnh An-Thạnh Thắng nằm trong Dự án Đầu tư Xây dựng phát triển cơ

sở hạ tầng của Thành phố Cấn Thơ đến năm 2020

- Căn cứ lập thiết kế kỹ thuật công trình cầu Cái Sắn:

+ Căn cứ vào Dự án Đầu tư Xây dựng Công trình: Đường ô tô đến trungtâm xã Thạnh An-Thạnh Thắng, huyện Vĩnh Thạnh, Thành phố Cần Thơ

+ Căn cứ vào quyết định số 1580/QĐ-UBND ngày 06/07/2009 củaUBND Tp Cần Thơ về việc phê duyệt Dự án Đầu tư Xây dựng Công trình: Đường ô

tô đến trung tâm xã Thạnh An-Thạnh Thắng

+ Căn cứ vào quyết định số 38/QĐ-UBND ngày 04/01/2010 của UBND

Tp Cần Thơ về công nhận đơn vị trúng gói thầu: tư vấn khảo sát, thiết kế bản vẽ thicông, dự toán công trình

+ Căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất, địa hình và hiện trạng công trình

do CP TKTVXD Cần Thơ thực hiện

- Đầu tư xây dựng công trình cầu Cái Sắn với các yêu cầu chủ yếu về kiến trúc

và sử dụng như sau:

+ Đối với địa phương tại khu vực dự án: tạo ra diện mạo mới cho huyện

Vĩnh Thạnh, Tp Cần Thơ , dự án sau khi hoàn thành sẽ đem lại nhiều lợi ích cho

huyện về giao thông, vận chuyển hàng hóa, hành khách Đường xá, cầu cống đượcnâng cấp, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế-xã hội ở địa phương

+ Đối với Tp Cần Thơ: góp phần phát triển cơ sở hạ tầng, nâng cấpmạng lưới giao thông đường bộ, phát triển kinh tế - xã hội chung cho Tp

+ Tp Cần Thơ là thành phố trẻ đang trên đà phát triển và hội nhập, phấnđấu trở thành một Tp hiện đại Do đó các công trình được đầu tư xây dựng ngoài mục

đích sử dụng còn đòi hỏi về yêu cầu kiến trúc đẹp, mang lại mỹ quan cho khu vực xâydựng.

+ Công trình Đường Ô tô đến trung tâm xã Thạnh An-Thạnh Thắngđược xây dựng hoàn thành sẽ thu hút được nhiều sự đầu tư phát triển kinh tế-xã hội,mang lại nhiều lợi ích về kinh tế

- Địa hình lòng kênh Cái Sắn tương đối thoải với cao độ đáy kênh -4.2m

1.2.2 ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG KHU VỰC XÂY DỰNG

- Khu vực công trình đi qua phần lớn là ruộng, vườn và ao mương của dân, nhàdân tập trung tương đối đông dọc theo Quốc lộ 80 cặp Kênh Cái Sắn và Kênh E

- Khu vực xây dựng có nhiều công trình dân sinh chủ yếu là nhá lá, chuồng trạichăn nuôi với quy mô hộ gia đình

- Những vấn đề cần lưu ý và kiến nghị khi xây dựng công trình:

+ Cần tiến hành giải tỏa và đền bù đất đai, hoa màu trong khu vực xâydựng cầu để tạo mặt bằng cho công trường triển khai đúng tiến độ

+ Trong quá trình thi công phải điều tiết giao thông đường thủy, có biểnbáo, đèn hiệu, lưới phòng hộ, đảm bảo tuyệt đối an toàn cho người và thiết bị

+ Trong khu vực xây dựng cầu cần lưu ý bố trí công trường cho phù hợp,không làm ảnh hưởng đến tiến độ thi công đường dẫn đầu cầu và an toàn giao thôngtrên Quốc lộ 80

1.3 ĐẶC ĐIỂM VỀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ

1.3.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05

1.3.2 TẢI TRỌNG THIẾT KẾ

- Tải trọng thiết kế bao gồm tải trọng thường xuyên và tải trọng nhất thời phảiđược xem xét đến:

Bảng 1.1 Tải trọng thường xuyên

DD Tải trọng kéo xuống

DC Tải trọng bản thân của các bộ phận kết cấu và thiết bị phụ phi kết cấu

DW Tải trọng bản thân của lớp phủ mặt và các tiện ích công cộng

LL Hoạt tải của xe

LS Hoạt tải chất thêm

PL Tải trọng người đi bộ

TG Gradien nhiệt độ

TU Nhiệt độ đều

WA Tải trọng nước và áp lực dòng chảy

WL Gió trên hoạt tải

WS Tải trọng gió lên kết cấu

1.3.2.1 TĨNH TẢI DC, DW, VÀ EV

- Tĩnh tải bao gồm tất cả cấu kiện của kết cấu, phụ kiện và tiện ích công cộng

kèm theo, trọng lượng đất phủ, trọng lượng mặt cầu, dự phòng phủ bù và mở rộng

1.3.2.2 TẢI TRỌNG ĐẤT EH, ES, LS VÀ DD

1.3.2.2.1 ÁP LỰC ĐẤT: EH

1.3.2.2.1.1 ÁP LỰC ĐẤT CƠ BẢN

- Áp lực đất cơ bản được giả thiết là phân bố tuyến tính và tỷ lệ với chiều sâu

đất và lấy bằng:

)10(× − 9

p hγs

- Trong đó:

+ p: là áp lực đất cơ bản (Mpa)+ k h: là hệ số áp lực ngang của đất lấy bằng k0 đối với tường không uốncong hay dịch chuyển hoặc ka đối với tường uốn công hay dịch chuyển đủ để đạt tớiđiều kiện chủ động tối thiểu

+ γs: là tỷ trọng của đất (kg/m3)+ z: là chiều sâu dưới mặt đất (mm)+ g: là hằng số trọng lực (m/s2)

- Trừ quy định khác đi, tổng tải trọng ngang của đất do trọng lượng đất lấp phảigiả định tác dụng ở độ cao 0.4H phía trên đáy tường, trong đó H là tổng chiều caotường tính từ mặt đất đến đáy móng

1.3.2.2.1.2 HỆ SỐ ÁP LỰC TĨNH (Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN NGHỈ), k 0

- Đối với đất được cố kết bình thường hệ số áp lực đất ngang tĩnh lấy như sau:

r Sin

1.3.2.2.1.3 HỆ SỐ ÁP LỰC CHỦ ĐỘNG, k a

- Trị số của hệ số áp lực chủ động có thể lấy bằng:

)(

)'(

2

2

δθθ

ϕ

θ

−Γ

+

=

Sin Sin

Sin

k a

- Trong đó:

+

2

)()(

)'()'(

+

−+

+

=Γ

βθδ

θ

δϕδϕ

Sin Sin

Sin Sin

+ δ : là góc ma sát giữa đất đắp và tường lấy như quy định trong Bảng3.11.5.3.1 22TCN272-05

+ β:là góc của đất đắp với phương nằm ngang như trong Hình3.11.5.3.1 22TCN272-05

+ θ : là góc của đất đắp sau tường với phương thẳng đứng như trongHình 3.11.5.3.1 22TCN272-05

+ ϕ: là gốc nội ma sát hữu hiệu (độ)

1.3.2.2.1.4 HỆ SỐ ÁP LỰC BỊ ĐỘNG, k p

- Đối với đất không dính áp lực bị động có thể xác định theo:

p c

1.3.2.2.1.5 PHƯƠNG PHÁP CHẤT LỎNG TƯƠNG ĐƯỜNG ĐỂ TÍNH ÁP LỰC ĐẤT

- Phương pháp chất lỏng tương đương không được dùng khi đất đắp không

thoát nước được

- Khi sử dụng phương pháp chất lỏng tương đương, áp lực đất cơ bản p (Mpa)

có thể lấy như sau:

)10(× − 9

p γeq

- Trong đó:

+ γeq: tỷ trọng chất lỏng tương đương, không nhỏ hơn 480 (kg/m3)

- Tổng hợp tải trọng đất nằm ngang do trọng lượng đất đắp phải được giả thiết

là tác dụng tại chiều cao 0.4H phía trên đáy tường chắn, trong đó H là chiều cao toàn

bộ của tường lấy từ mặt đất đến đáy móng

- Khi phân tích đất đắp dính không thoát nước thì áp lực đất phải tính theo áplực chất lỏng tương đương.

- Trị số chuẩn của tải trọng chất lỏng tương đương dùng trong thiết kế tường cóchiều cao không vượt quá 6000mm có thể lấy theo Bảng 3.11.5.5.1 22TCN272-05

1.3.2.2.2 TẢI TRỌNG CHẤT THÊM: ES VÀ LS

1.3.2.2.2.1 TỔNG QUÁT

- Khi có một tải trọng chất thêm phải bổ sung thêm một áp lực đất ngang không

đổi vào áp lực đất cơ bản – áp lực đất không đổi này có thể lấy bằng:

s s

- Phân bố áp lực ngang lên tường ∆ph, tính bằng Mpa, do tải trọng phân bố đều

song song với tường có thể lấy bằng:

))2cos(

sin(

- Phân bố áp lực ngang ∆phlên tường, tính bằng Mpa,do dải tải trọng tập trung

v R R

ZX R

P ph

)21(3

3

2 2

π

-Trong đó:

+ P: tải trọng tập trung (N)+ R: cự ly tia từ điểm tác động của tải trọng đến một điểm trên tườngnhư quy định trong Hình 3.11.6.1.2 22TCN272-05

+ X: cự ly ngang từ lưng tường tới điểm tác động của tải trọng (mm)+ Z: cự ly thẳng đứng tác động của tải trọng tới cao độ của một điểmtrên tường đang xem xét (mm)

+v: hệ số Poisson

- Áp lực ngang ∆ph, tính bằng Mpa, do một tải trọng tuyến dài vô hạn song

song với tường có thể lấy bằng:

ph = π

∆

- Trong đó:

+ Q: cường độ tải trọng, N/mm

- Phân bố áp lực ngang lên tường ∆ph, tính bằng Mpa, do một tải trọng tuyến

dài hữu hạn thẳng góc với tường có thể lấy bằng:

−+

2112

11

X

Z B

v B

X

Z A

v A







++

=

X

Z A

+

2

1

11







++

=

X

Z B

+ X1: là cự ly từ sau tường đến điểm đầu của tải trọng tuyến như quyđịnh trong Hình 3.11.6.1.4 22TCN272-05 (mm)

+ X2: Chiều dài của tải trọng tuyến (mm)+ Z: là chiều sâu từ mặt đất đến điểm đang xét trên tường (mm)+ v: là hệ số Poisson

+ Q: là cường độ tải trọng (N/mm)

1.3.2.2.2.2 HOẠT TẢI CHẤT THÊM: LS

- Hoạt tải chất thêm phải được xét đến khi tải trọng xe tác dụng trên mặt đất đắp

trong phạm vi một đoạn bằng chiều cao tường ở phía mặt sau tường Đối với đường ô

tô cường độ tải trọng phải lấy phù hợp với các quy định của điều 3.6.1.2

- Sự tăng áp lực ngang do hoạt tải chất thêm có thể tính theo:

)10(× − 9

+ h eq:là chiều cao đất tương đương với xe tải thiết kế lấy ở Bảng3.11.6.2.1 22TCN272-05

Bảng 1.3 Chiều cao tương đương của đất dùng cho tải trọng xe

1.3.2.2.3 LỰC KÉO XUỐNG (XÉT MA SÁT ÂM)

- Ứng lực do tác động kéo xuống đối với cọc hay cọc khoan do lún của khối đất

tiếp giáp với cọc hay cọc khoan phải được xác định theo các quy định của phần 10

1.3.2.3 HOẠT TẢI

1.3.2.3.1 TẢI TRỌNG TRỌNG LỰC: LL VÀ PL

1.3.2.3.1.1 HOẠT TẢI XE

1.3.2.3.1.1.1 SỐ LÀN XE THIẾT KẾ

- Số làn xe thiết kế được xác định bởi phần số nguyên của tỷ số W/3500, trong

đó W là bề rộng khoảng trống của lòng đường giữa hai đá vỉa hoặc hai rào chắn, đơn

vị là mm Cần xét đến khả năng thay đổi trong tương lai về vật lý hoặc chức năng của

bề rộng trống của lòng đường của cầu

- Trong trường hợp bề rộng làn xe nhỏ hơn 3500mm thì số làn xe thiết kế lấybằng số làn giao thông và bề rộng làn xe thiết kế phải lấy bằng bề rộng làn giao thông

1.3.2.3.1.1.2 HỆ SỐ LÀN XE

- Những quy định về hệ số làn không được áp dụng cho TTGH mỏi, trong

trường hợp đó chỉ dùng một xe tải thiết kế, bất kể số làn xe thiết kế Khi dùng hệ sốphân phối gần đúng của một làn xe đơn như trong điều 4.6.2.2 và 4.6.2.3, khác với quytác đòn bầy và phương pháp tĩnh học, ứng lực phải được chia cho 1.20

- Ứng lực cực hạn của hoạt tải phải xác định bằng cách xét mỗi tổ hợp có thểcủa số làn chịu tải nhân với hệ số tương ứng trong bảng 1.4

- Hệ số trong bảng 1.4 không được áp dụng kết hợp với hế số phân bố tải trọnggần đúng quy định trong điều 4.6.2.2 và 4.6.2.3, trừ khi dùng quy tác đòn bẩy hay cóyêu cầu riêng cho dầm ngoài cùng cho cầu dầm-bản quy định trong điều 6.2.2.2d thìđược áp dụng

1.3.2.3.1.2 HOẠT TẢI XE Ô TÔ THIẾT KẾ

- Hoạt tải xe ô tô trên mặt cầu hay kết cấu phụ trợ được đặt tên là HL-93 sẽ gồm

Hình 1.1 Đặc trưng của xe tải thiết kế

-Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9.3N/mm phân bố đều theo chiều dọc.

Theo chiều ngang cầu được giả thiết là phân bố đều trên chiều rộng 3000mm Ứng lựccủa tải trọng làn thiết kế không xét lực xung kích

Hình 1.3 Tải trọng làn thiết kế 1.3.2.3.1.2.4 DIỆN TÍCH TIẾP XÚC CỦA LỐP XE

- Diện tích tiếp xúc của lốp xe của một bánh xe có một hay hai lốp được giảthiết là một hình chữ nhật có chiều rộng là: 510mm và chiều dài tính bằng mm lấy nhưsau:

P IM

L=2.28×10− 3γ(1+ /100)

- Trong đó:

+ γ :là hệ số tải trọng

+ IM: lực xung kích tính bằng %

+ P: 72500N cho xe tải thiết kế và 55000 cho xe hai trục thiết kế

1.3.2.3.1.3 TÁC DỤNG CỦA HOẠT TẢI XE THIẾT KẾ

- Trừ khi có quy định khác, ứng lực lớn nhất phải được lấy theo giá trị lớn hơn

Hình 1.4 Trường hợp xếp hai xe tải xác định phản lực gối giữa

+ Các trục bánh xe không gây ra ứng lực lớn nhất đang xem xét phải bỏqua

- Cả tải trọng làn và vị trí của bề rộng 3000mm của mỗi làn phải đặt sao chogây ra ứng lực lớn nhất Xe tải thiết kế hoặc xe hai bánh thiết kế phải bố trí trên chiềungang sao cho tim của bất kỳ tải trọng bãnh xe nào cùng không gần hơn:

+ Thiết kế bản hẫng: 300mm tính từ mép vỉa hay lan can

Hình 1.5 Xếp xe theo phương ngang khi thiết kế bản hẫng

+ Thiết kế các bộ phận khác: 600mm tính từ mép làn xe thiết kế

Hình 1.6 Xếp xe theo phương ngang khi thiết kế các bộ phận khác ngoài thiết kế

bản hẫng

1.3.2.3.1.3.1 CHẤT TẢI ĐỂ ĐÁNH GIÁ ĐỘ VÕNG DO HOẠT TẢI TÙY Ý

- Kết quả tính toán do chỉ một mình xe tải thiết kế, hoặc

- Kết quả tính toán của 25% xe tải thiết kế cùng với tải trọng làn thiết kế

1.3.2.3.1.3.2 TẢI TRỌNG THIẾT KẾ DÙNG CHO BẢN MẶT CẦU, HỆ MẶT CẦU VÀ BẢN ĐỈNH CỦA CỐNG HỘP

- Không áp dụng cho mặt cầu được thiết kế theo phương pháp thiết kế kinh

1.3.2.3.1.3.3 TẢI TRỌNG TRÊN BẢN HẪNG

- Khi thiết kế bản mặt cầu hẫng có chiều dài hẫng không quá 1800mm tính từtrục tim của dầm ngoài cùng đến mặt của lan can bằng bê tông liên tục về kết cấu, tảitrọng bãnh xe dãy ngoài cùng có thể được thay bằng một tải trọng tuyến phân bố đềuvới cường độ 14.6 N/mm đặt cách bề mặt lan can 300mm.

1.3.2.3.1.4 TẢI TRỌNG MỎI

- Tải trọng mỏi là một xe tải thiết kế hoặc là các trục của nó được quy định

trong điều 3.6.1.2.2 nhưng với một khoảng cách không đổi là 9000mm giữa các trục145.000N

- Lực xung kích quy định trong điều 3.6.2 phải được áp dụng cho tải trọng tínhmỏi

1.3.2.3.2 LỰC XUNG KÍCH: IM

- Trừ trường hợp cho phép trong Điều 3.6.2.2, tác động tĩnh học của xe tải hay

xe hai trục thiết kế không kể lực ly tâm và lực hãm, phải được tăng thêm một tỷ lệ %được quy định trong Bảng 3.6.2.1.1 cho lực xung kích

- Hệ số áp dụng cho tải trọng tác dụng tĩnh được lấy bằng: (1+IM/100)

- Lực xung kích không được áp dụng cho tải trọng bộ hành hoặc tải trọng lànthiết kế

- Lực ly tâm được lấy bằng tích số của các trọng lượng trục của xe tải hay xe

hai trục với hệ số C lấy như sau:

gR

v C

- Phải áp dụng hệ số làn quy định trong Điều 3.6.1.1.2

- Lực ly tâm tác dụng theo phương nằm ngang cách phía trên mặt đường 1800mm

1.3.2.3.4 LỰC HÃM: BR

- Lực hãm được lấy bằng 25% của trọng lượng các trục xe tải hay xe hai trụcthiết kế cho mỗi làn được đặt trong tất cả các làn thiết kế được chất tải theo điều3.6.1.1.1 và coi như đi cùng một chiều

- Các lực này được coi là tác dụng theo chiều nằm ngang cách phía trên mặtđường 1800mm theo cả hai chiều dọc để gây ra ứng lực lớn nhất Tất cả các làn thiết

kế phải được chất tải đồng thời đối với cầu và coi như đi cùng chiều trong tương lai

- Phải áp dụng hệ số làn quy định trong điều 3.6.1.1.2

1.3.2.3.4 LỰC VA CỦA XE: CT

- Bảo vệ kết cấu: Những quy định trong điều 3.6.5.2 không cần tuân thủ nếucông trình được bảo vệ bởi

+ Nền đắp+ Kết cấu rào chắn độc lập cao 1370mm chịu được va, chôn trong đất,đặt trong phạm vi cách bộ phận cần được bảo vệ 3000 hoặc;

+ Rào chắn cao 1070 mm đặt cách bộ phần cần bảo vệ hơn 3000mm.+ Để đánh giá sự miễn trừ này, rào chắn phải tương đương về cấu tạo vàhình học với mức ngăn chặn L3 quy định trong phần 13.

- Xe cộ và tàu hỏa va vào kết cấu:

+ Trừ khi được bảo vệ như trên, mố trụ đặt trong phạm vi cách mép lòngđường bộ 9000mm hay trong phạm vi 15000mm đến tim đường sắt đều phải thiết kếcho một lực tĩnh tương đương là 1800000N tác dụng ở bất kỳ hướng nào trong mặtphẳng nằm ngang, cách mặt đất 1200mm

+ Phải tuân thủ các quy định của điều 2.3.2.2.1

1.3.2.4 TẢI TRỌNG NƯỚC: WA

1.3.2.4.1 ÁP LỰC TĨNH

- Áp lực tĩnh của nước được giả thiết là tác động thẳng góc với mặt cản nước.

Áp lực được tính toán bằng tích của chiều cao mặt nước phía trên điểm đang tính nhânvới tỷ trọng của nước và gia tốc trọng trường

- Mực nước thiết kế trong giới hạn cường độ và trạng thái giới hạn sử dụng phảitương ứng với mức lũ thiết kế cho xói Mực nước thiết kế cho trạng thái giới hạn đặcbiệt phải tương ứng với mức lũ kiểm tra xói trừ trường hợp được ghi trong Ghi chú 4trong Bảng 3.4.1.1

1.3.2.4.2 LỰC ĐẨY NỔI

- Lực đẩy nổi của nước là một lực đẩy hướng lên trên được lấy bằng tổng của

các thành phần thẳng đứng của áp lực tĩnh được xác định trong Điều 3.7.1, tác dụnglên tất cả các bộ phận nằm dưới mức nước thiết kế

1.3.2.4.3 ÁP LỰC DÒNG CHẢY

- Áp lực nước chảy tác dụng theo chiều dọc của kết cấu phần dưới phải đượctính theo công thức:

2 4

1014

+ V: vận tốc nước thiết kế tính theo lũ thiết kế cho xói ở TTGH cường

độ và sử dụng và theo lũ kiểm tra xói khi tính theo TTGH đặc biệt (Trừ trường hợpđược ghi trong ghi chú 4 ỏ Bảng 3.4.1.1)

Trụ đầu nhọn với góc nhọn 900 hoặc nhỏ hơn 0.8

Lực cản dọc được tính bằng tích của áp lực dòng chảy dọc nhân với hình chiếucủa diện tích mặt hứng của trụ

- Áp lực ngang phân bố đều trên kết cấu phần dưới do dòng chảy lệch với chiềudọc của trụ một góc được lấy bằng:

2 4

1014

Bảng 1.7 Hệ số cản theo chiều ngang

Góc θ giữa hướng dòng chảy và trục dọc

- Tác dụng của sóng lên kết cấu được xét cho những kết cấu lộ ra khi sự phát

triển của lực sóng lớn có thể phát triển

1.3.2.4.5 SỰ BIẾN ĐỔI TRONG MÓNG DO TÁC DỤNG CỦA CÁC TTGH XÓI

- Phải áp dụng cho những quy định trong điều 2.6.4.4

- Những hậu quả của sự thay đổi điều kiện của móng do tác dụng của lũ thiết kếcho xói phải được xét đến ở TTGH cường độ và TTGH sử dụng Những hậu quả của

sự thay đổi điều kiện của móng do tác dụng của lũ kiểm tra xói cầu phải được xét đến

ở TTGH đặc biệt, trừ trường hợp được ghi trong Ghi chú 4 Bảng 3.4.1.1

1.3.2.5 TẢI TRỌNG GIÓ: WL VÀ WS

1.3.2.5.1 TẢI TRỌNG GIÓ NGANG

- Mục này các quy định tải trọng gió nằm ngang tác dụng vào các công trìnhcầu thông thường Đối với các cầu có kết cấu nhịp lớn hay kết cấu nhạy cảm đối vớigió như cầu treo dây võng, cầu dây xiên cần có những khảo sát, nghiên cứu đặc biệt vềmôi trường khí hậu đối với gió và thí nghiệm trong các tunen gió để xác định tác độngcủa gió trong thiết kế

- Tốc độ gió thiết kế, V, phải được xác định theo công thức:

Khu vực có rừnghay có nhà cửa vớicây cối, nhà cao tối

đa khoảng 10m

Khu vực có nhà cửavới đa số nhà caotrên 10m

1.3.2.5.1.1 TẢI TRỌNG GIÓ TÁC ĐỘNG LÊN CÔNG TRÌNH: WS

1.3.2.5.1.1.1 TẢI TRỌNG GIÓ NGANG

- Tải trọng gió ngang PD phải được lấy theo phương tác dụng nằm ngang và đặttại trọng tâm của các phần diện tích thích hợp, và được tính như sau:

)(8.10006

- Diện tích kết cấu hay cấu kiện đang xét phải là diện tích đặc chiếu lên mặttrước vuông góc, trong trạng thái không có hoạt tải tác dụng, với các cấu kiện sau đây:

+ Đối với kết cấu phần trên (KCPT) có lan can đặc diện tích kết cấuphần trên phải bao gồm diện tích của lan can đặc hứng gió, không cần xét đến ảnhhưởng của lan can không hứng gió

+ Đối với kết cấu phần trên có lan can hở, tải trọng toàn bộ phải lấy bằngtổng tải trọng tác dụng lên kết cấu phần trên, khi đó phải xét đến lan can hứng vàkhông hứng gió riêng rẽ từng loại Nếu có hai lan can chỉ xét ảnh hưởng của những lancan nào có ảnh hưởng lớn nhất về phương diện không che chắn

+ Đối với kết cấu nhịp kiểu dàn, lực gió sẽ được tính toán cho từng bộphận một cách riêng rẽ cả nơi hướng gió và nơi khuất gió, mà không xét phần bao bọc

+ Đối với các trụ, không xét mặt che chắn

- Hệ số cản Cd phải tính theo phương pháp sau:

+ Đối với kết cấu phần trên có mặt trước đặc, khi kết cấu quy đổi có cácmép cạnh dốc đứng và không có góc vuốt đáy đáng kể về khí động phải lấy Cd theohình 3.8.1.2.1 trong đó:

b= chiều rộng toàn bộ của cầu giữa các bề mặt lan can

d=chiều cao KCPT bao gồm cả lan can đặc nếu có

+ Đối với KCPT giàn, lan can và kết cấu phần dưới phải lấy lực gió đốivới từng cấu kiện với các giá trị theo TCVN2737-1995 hoặc theo tài liệu khác đượcChủ đầu tư duyệt.

+ Đối với kết cấu phần trên khác, phải xác định Cd trong hầm thí nghiêmgió

1.3.2.5.1.1.2 TẢI TRỌNG GIÓ DỌC

- Đối với mố, trụ, kết cấu phần trên là giàn hay các dạng kết cấu khác có một bề

mặt cản gió lớn song song với tim dọc của kết cấu thì phải xét tới tải trọng của giódọc Phải tính tải trong gió dọc theo cách tương tự với tải trọng gió ngang

- Đối với kết cấu phần trên có mặt trước đặc, tải trọng gió lấy bằng 0.25 lần tảitrọng gió ngang

- Các tải trọng gió dọc và ngang phải cho tác dụng cho từng trường hợp đặt tảiriêng rẽ, nếu thấy thích hợp thì kết cấu phải kiểm toán bằng hợp lực của gió xét đếnảnh hưởng của các góc hướng gió trung gian (không vuông góc)

1.3.2.5.1.2 TẢI TRỌNG GIÓ TÁC ĐỘNG LÊN XE CỘ: WL

- Khi xét tổ hợp tải trọng Cường độ 3, phải xét tải trọng gió tác dụng vào cả kếtcấu và xe cộ Phải biều thị tải trọng ngang của gió lên xe cộ bằng tải trọng phân bố1.5kN/m, tác dụng theo hướng nằm ngang, ngang với tim dọc thiết kế và đặt ở cao độ1800mm so với mặt đường Phải biểu thị tải trọng gió dọc lên xe cộ bằng tải trọngphân bố đều 0.75kN/m tác dụng nằm ngang, song song với tim dọc kết cấu và đặt ởcao độ 1800mm so với mặt đường Phải truyền tải trọng cho kết cấu ở mỗi trường hợp

- Phải đặt tải lực gió ngang và dọc lên xe cộ cho từng trường hợp đặt tải riêng

rẽ, nếu thích hợp phải kiểm toán kết cấu bằng hợp lực gió có xét ảnh hưởng của cácgóc hướng gió trung gian

1.3.2.5.2 TẢI TRỌNG GIÓ THẲNG ĐỨNG

- Phải lấy tải trọng gió thẳng đứng Pv tác dụng vào trọng tâm của diện tích thíchhợp theo công thức

v A V

P =0.00045 2

- Trong đó:

+ V: tốc độ gió thiết kế (m/s)

+ Av: diện tích phẳng của mặt cầu hay cấu kiện dùng để tính tải trọng gióthẳng đứng (m2).

- Chỉ tính tải trọng này cho các TTGH không liên quan đến gió lên hoạt tải vàchỉ tính khi lấy hướng gió vuông góc với trục dọc của cầu Phải đặt tải lực gió thẳngđứng cùng với lực gió nằm ngang như quy định trong điều 3.8.1

1.3.2.6 ỨNG LỰC DO BIẾN DẠNG CƯỠNG BỨC: TU, TG, SH, CR, SE

- Nội lực trong các cấu kiện do tác dụng của từ biến và co ngót phải được xétđến Hiệu ứng của Gradien nhiệt độ cần được đưa vào một cách thỏa đáng Trong phântích cũng phải đưa vào ứng lực do biến dạng của cấu kiện chịu lực, chuyển vị của điểmtác dụng của tải trọng và chuyển vị của gối

1.3.2.7 LỰC MA SÁT

- Lực do ma sát chung gối cầu phải được xác định trên cơ sở của giá trị cực đại

của hệ số ma sát giữa các mặt trượt Khi thích hợp phải xét đến tác động của độ ẩm vàkhả năng giảm phẩm chất hoặc nhiễm bẩn của mặt trượt hay xoay dối với hệ số ma sát

1.3.2.8 VA CỦA TÀU THUYỀN: CV

- Tất cả các cầu vượt qua đường giao thông thủy phải được thiết kế xét tàuthuyền va với kết cấu phần dưới và khi thích hợp cả kết cấu phần trên Các cầu phải:

+ Thiết kế để chịu lực va của tàu và/hoặc+ Phải được bảo vệ đầy đủ bởi vật chắn, ụ chống va, hộ đạo, đảo hoặccác thiết bị có thể bỏ đi khác

1.3.2.8.1 TÀU THIẾT KẾ

- Tàu thiết kế được xét cho các cấp đường sông khác nhau cho trong Bảng

3.14.2.1 Kích thước và trọng tải các tàu thiết kế cho trong Bảng 3.14.2.2 Cả hai bảngcho những yêu cầu tối thiểu, có tính khuyến nghị để thiết kế va tàu

Bảng 1.10 Tàu thiết kế cho các cấp đường sông

Cấp đường sông Tàu tự hànhTấn trọng tải của tàu thiết kế (DWT)Sà lan kéo

IV 200 400

Bảng 1.11 Kích thước tàu thiết kế

Bảng 1.12 Vận tốc va thiết kế cho tàu thiết kế

Tàu thiết kế Vận tốc va thiết kế (m/s)

1.3.2.8.3 NĂNG LƯỢNG VA TÀU

- Động năng của tàu chuyển động được hấp thụ trong quá trình va chạm khônglệch tâm với trụ cầu được lấy như sau:

2

500C MV

KE = H

- Trong đó:

+ KE: năng lượng va tàu (J)+ M: lượng rẽ nước của tàu (Mg)+ CH: hệ số khối lượng thủy động học+ V: vận tốc va tàu

- Khối lượng tàu M phải dựa trên điều kiện chất hàng của tàu và phải bao gồmkhối lượng không tải của tàu cộng với khối lượng hàng đối với tàu có tải hoặc khốilượng nước dằn đối với tàu không tải hoặc ít tải Khối lượng của xà lan kéo phải làtổng của khối lượng của tàu kéo/đẩy và khối lượng của dãy xà lan trong chiều dài kéo

- Hệ số khối lượng thủy động học CH phải lấy theo:

+ Nếu tịnh không dưới sống tàu vượt quá 0.5 lần mớn nước

CH=1.05+ Nếu tịnh không dưới sống tàu ít hơn 0.1 lần mớn nước

CH=1.25

- Giá trị của CH có thể nội suy từ phạm vi trên cho các giá trị trung gian của tĩnhkhông dưới sống tàu Tĩnh không dưới sống tàu phải lấy bằng khoảng cách giữa đáytàu và đáy luồng

1.3.2.8.4 LỰC VA TÀU VÀO TRỤ

- Lực va đâm thẳng đầu tàu vào trụ phải được lấy như sau:

DWT V

P S =1.2×105

- Trong đó:

+ Ps: lực va tàu tĩnh tương đương (N)+ DWT: tấn trọng tải của tàu (Mg)+ V: vận tốc va tàu (m/s)

1.3.2.8.5 CHIỀU DÀI HƯ HỎNG CỦA MŨI TÀU

- Chiều dài nằm ngang của mũi tàu bị bẹp bởi va chạm với vật cứng phải được

lấy như sau:

1.3.2.8.6 LỰC VA CỦA TÀU LÊN KẾT CẤU PHẦN TRÊN

1.3.2.8.6.1 VA VỚI MŨI TÀU

- Lực va của mũi tàu lên kết cấu phần trên phải được lấy theo:

S BH

- Về mục đích của phần này, phần bị lộ là đoạn đứng chập nhau giữa tàu và kếtcấu phần trên của cầu với chiều cao của vùng va chạm

1.3.2.8.6.2 VA VỚI CABIN TÀU

- Lực va chạm của ca bin tàu với kết cấu phần trên phải được lấy như sau:

S DH

1.3.2.8.6.4 LỰC VA CỦA SÀ LAN VÀO TRỤ

- Lực va N vào trụ do sà lan sông phải được lấy như sau:

1.3.2.8.6.5 CHIỀU DÀI HƯ HỎNG CỦA MŨI SÀ LAN

- Chiều dài bị hư hỏng theo chiều nằm ngang của mũi xà lan sông phải được lấy

+ Lớp 1: Lớp đất đắp, hữu cơ có chiều dài từ 0.5-0.8m+ Lớp 2: (CH1) Lớp đất sét màu nâu nhạt lẫn đốm phèn, dẻo mềm, độdẻo cao, có từ độ sâu 0.5-4.8m

- Độ sệt: B=

-+ Lớp 4: (CL1) Là lớp đất sét bột lẫn ít cát màu xám nâu, xám vàng, nâu

đỏ, đốm trắng, xanh, nửa cứng, độ dẻo trung bình, có từ độ sâu 11.2-35m

1.5.1 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG

- Theo số liệu thống kê tại trạm Cần Thơ, chế độ khí tượng của khu vực dự ánnằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa một năm có hai mùa mưa và mùa khô rõ rệt

+ Mùa mưa : Từ tháng 05-tháng 11+ Mùa khô: Từ tháng 12-tháng 04 năm sau

1.5.2 ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN

- Cầu được xây dưng trên sông cấp III, cầu qua kênh xác định theo TCVN

5664-1992

- Vùng dự án chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thủy văn Sông Hậu (vừa ảnh

hưởng của chế độ lũ và triều cường) tại Cần Thơ biên độ triều Hmax=2.5m Chế độ thủyvăn tại Cần Thơ chịu ảnh hưởng của thủy triều bán nhật triều không đều, mỗi ngày có

2 lần triều lên xuống

- Số liệu mặt nước cao nhất, tần suất 1% theo số liệu điều tra tại trạm Thạnh An

là +2.2m (theo hệ Hòn Dấu)

+ Mực nước cao nhất: + 2.2m+ Mực nước thông thuyền: +1.4m+ Mực nước thấp nhất: -0.5 m

- Vận tốc dòng chảy trên kênh Cái Sắn: V=1.5m/s

- Địa hình lòng kênh Cái Sắn tương đối thoải về hai phía bờ với cao độ đáykênh -4.2m

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1 CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP NHỊP GIẢN ĐƠN

2.1 GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN 1

2.1.1 PHƯƠNG ÁN TRÊN BÌNH ĐỒ

Hình 2.1 Bình đồ cầu Cái Sắn

- Qua công tác thăm dò và khảo sát thực địa của Công ty Cổ phần Thiết kế Tư

vấn Xây dựng Cần Thơ, đề xuất phương án khả thi trên bình đồ như sau:

+ Vị trí tim cầu Cái Sắn vượt qua QL 80 tại Km78+101 của QL80

+ Vị trí tim đường vào cầu Cái Sắn giao với QL80 tại Km77+81 củaQL80

+ Vị trí tim cầu trùng với tim đường đi nam Đòn Dong

+ Khu vực xây dựng cầu thuộc Thị trấn Thạnh An là trung tâm của Huyện Vĩnh Thạnh-Thành phố Cần Thơ

- Ưu khuyết điểm của phương án trên bình đồ:

+ Ưu điểm:

• Thuận lợi về giao thông: cầu được xây dựng ngay trên bến phàKênh E là điểm đầu của tuyến đường đi nam Đòn Dong, giải quyết tốt về vấn đề giaothông từ Đòn Dong qua trung tâm Vĩnh Thạnh-TP Cần Thơ và ngược lại, thay thế chobến phà cũ

• Tuyến đường đi nam Đòn Dong là tuyến đường chính và duy nhấtnối với Thị trấn Thạnh An-Thạnh Thắng vì thế vị trí cầu được lựa chọn nối với tuyếnđường này nhằm đảm bảo giao thông được liên tục và chi phí xây dựng đường đầu cầuphía Đòn Dong sẽ giảm

• Địa hình khu vực xây dựng tương đối bằng phẳng, chủ yếu là đấtnông nghiệp, dân sinh tập trung tương đối đông hai bên đầu cầu với nhiều công trìnhdân sinh nhưng chủ yếu là nhà lá và các công trình phụ tạm không có giá trị cao về

kinh tế Vị trí cầu đi qua các công trình dân sinh này là rất ít, phần lớn công trình nằmtrên đất nông nghiêp do đó chi phí đền bù giải tỏa là không đáng kể, không ảnh hưởngnhiều đến khu vực dân sinh và các công trình lân cận.

• Chiều rộng sông ngắn hơn các vị trí khác, dòng chảy tương đối ổnđịnh không có sự biến đổi lớn, địa hình lòng kênh tương đối thoải về phía hai bờ vớicao độ đáy kênh -4.2m

+ Nhược điểm:

• Do QL80 song song với kênh Cái Sắn và tim cầu vuông góc vớidòng chảy và tim đường QL80, và khoảng cách trống từ QL80 đến bờ kênh Cái Sắn làkhông lớn đòi hỏi phải phân tích kỹ các phương pháp vượt sông tối ưu và hiệu quảnhất

• Vị trí xây dựng cầu ngay bến phà Kênh E, yêu cầu vấn đề giaothông phải được lưu thông xuyên suốt trong thời gian xây dựng cầu đòi hỏi phải bố trímột bến phà khác để giải quyết giao thông tạm thời

- Kết luận:

+ Về tổng thể vị trí cầu được chọn là tối ưu nhất thỏa mãn tốt về các điềukiện của một công trình giao thông đó là: giao thông được liện tục, các tuyến đườngxuyên suốt với nhau, không phải xây dựng thêm các công trình phụ

+ Thi công cầu không ảnh hưởng nhiều đến các công trình dân sinh, cáccông trình kiến trúc trong khu vực xây dựng, ít ảnh hưởng tác động đến môi trường

+ Công tác đền bù giải tỏa đảm bảo ít nhất, giải phóng mặt bằng chuẩn

bị công trường có nhiều thuận lợi, giao thông đảm bảo về cả đường thủy và đường bộ

2.1.2 PHƯƠNG ÁN TRÊN TRẮC DỌC

Hình 2.2 Trắc dọc kênh Cái Sắn

- Đặc điểm thủy văn:

+ Số liệu mặt nước cao nhất, tần suất 1% theo số liệu điều tra tại trạmThạnh An là +2.2m (theo hệ Hòn Dấu).

Mực nước cao nhất: + 2.2m Mực nước thông thuyền: +1.4m Mực nước thấp nhất: -0.5 m+ Vận tốc dòng chảy trên kênh Cái Sắn: V=1.5m/s+ Địa hình lòng kênh Cái Sắn tương đối thoải về hai phái bờ với cao độđáy kênh -4.2m

- Kênh Cái Sắn là sông cấp III xác định theo TCVN 5664-1992 Với sông cấp

III, cầu qua kênh xác định khổ giới hạn thông thuyền tối thiểu quy định như sau:

+ Theo chiều ngang: L=30m+ Theo chiều thẳng đứng: B=7m(Xác định theo điều 2.3.3 của Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05)

- Chạy dọc song song với kênh Cái Sắn là QL80 với tiêu chuẩn kỹ thuật làđường Cấp IV đồng bằng Theo Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN4054-2005 xácđịnh tĩnh không đường bộ như sau:

+ Khổ giới hạn đứng tối thiểu của đường bộ: H=4.5m+ Khổ giới hạn ngang dưới cầu: Cột trụ được bố trí phù hợp với kháiniệm vùng trống của Tiêu chuẩn thiết kế đường Trong những điều kiện khó khănkhông cho phép thiết kế theo Tiêu chuẩn thiết kế đường thì trụ cần được dùng lan canhoặc thiết bị rào chắn bảo vệ Mặt của lan can hoặc thiết bị rào chắn khác phải đặt ởphía ngoài của lề đường ít nhất là 600mm, và cột trụ cách mép của làn xe ít nhất là1200mm

- Dựa vào những phân tích trên ta bố trí phương án trên trắc dọc như sau:

+ Kết cấu phần trên:

• Gồm 13 nhịp dầm giản đơn: 4x24.54m+5x38m+4x24.54m

• Nhịp 24.54m: Dầm I BTCT DƯL căng trước

• Nhịp 38m: Dầm Super-T BTCT DƯL căng trước

• Độ dốc thiết kế cho các nhịp là: nhịp 1,2,3,11,12 và13 là 5%, nhịp4,5,9 và nhịp 10 là 4%, nhịp 6, 8 là 3%, nhịp 7 là 0%

• Gối cầu: gối cao su bản thép

• Khe co giãn bằng cao su+ Kết cấu phần dưới:

• Mố cầu: Mố chữ U BTCT f’c=30Mpa đổ tại chổ trên hệ cọcBTCT f’c=30Mpa, kích thước cọc dự kiến 350x350mm, chiều dài cọc dự kiến 30.62m,cao độ mũi cọc chính thức sẽ quyết định khi đóng cọc thử ngoài hiện trường, mỗi mố

dự kiến 14 cọc

• Trụ cầu: Trụ thân hẹp BTCT f’c=30Mpa đổ tại chổ trên hệ cọcBTCT f’c=30Mpa, kích thước cọc dự kiến 400x400mm, chiều dài cọc dự kiến 30.62m,cao độ mũi cọc chính thức sẽ quyết định khi đóng cọc thử ngoài hiện trường, dự kiếnmỗi trụ từ 18 đến 24 cọc

Hình 2.3 Bố trí chung phương án 1 dọc cầu

- Phân tích đánh giá ưu khuyết điểm phương án trên trắc dọc:

+ Ưu điểm:

• Dầm Super T vượt được nhịp lớn, qua nhiều công trình sử dụngdầm Super T và có nhiều nghiên cứu so sánh, đánh giá giữa dầm Super-T với dầm I cóchiều dài nhịp tương đương thì dầm Super T đạt hiệu quả kinh tế hơn Chiều dài nhịpdầm Super-T từ 38-40m là hiệu quả kinh tế nhất đồng thời đảm bảo được các yêu cầu

kỹ thuât tốt Với sông cấp III yêu cầu tối thiểu độ tĩnh không theo chiều ngang là 30mthì dầm I và dầm Super đều có thể được lựa chọn cho phương án này, nhưng còn phảiđảm bảo độ tĩnh không trên QL80 thì dầm I33 BTCT DƯL căng trước thông thườngthì không thỏa mãn được yêu cầu đó Do đó chọn 5 dầm Super T bố trí trên trắc dọc cónhiều ưu điểm và hiệu quả kinh tế hơn

• Với 4 dầm I nhịp 24.54m đảm bảo chiều dài tối thiểu cho cầuvượt qua mương tưới tiêu đồng ruộng trên tim tuyến của cầu Nếu sử dụng hai nhịpdầm Super-T tiếp theo thì không vượt qua được mương tưới tiêu này, nếu dùng 3 dầmSuper T thì không có hiệu quả về kinh tế

• Với phương án trên trắc dọc đảm bảo cho cầu vượt qua QL80đồng thời vượt qua mương tưới tiêu đồng ruộng với chiều rộng mương gần 10m

• Vì cầu vượt qua QL80 với giải kết cấu nhịp là dầm Super T sẽ tạo

mỹ quan cho khu vực xây dựng vì dầm có hình dáng đẹp: dầm có mặt đáy dạng dầmhợp với ít góc cạnh nên được được xem như tương đương với các dầm hợp hay bản có

lỗ đúc tại chổ đang được ưa chuộng Đáy các nhịp và xà mũ liên tục tạo hiệu quả cao

về mỹ quan

+ Nhược điểm: Với giải pháp kết cấu nhịp vừa là dầm Super T, vừa làdầm I nên công đoạn chế tạo dầm ngoài hiện trường là tốt kém, công nghệ thi côngngoài hiện trường không đồng bộ Trong tập đồ án này không xét đến những nhượcđiểm đó, xem công nghệ chế tạo dầm là đồng bộ

2.1.3 PHƯƠNG ÁN TRÊN TRẮC NGANG

 Phương án trên trắc ngang nhịp dầm I 24.54m:

Hình 2.4 Bố trí chung phương án 1 ngang cầu nhịp I 24.54m

- Các kích thước ngang cầu cụ thể như sau:

+ Bề rộng phần xe chạy: 6m+ Bề rộng lề bộ hành: 1x2=2m+ Bề rộng lan can: 0.3x2=0.6m+ Tổng chiều rộng cầu: 8.6m

- Dầm chủ:

+ Gồm 5 dầm I BTCT DƯL+ Khoảng cách giữa hai dầm chủ: S=1.7m+ Chiều rộng phần cánh hẫng: 0.9m+ Chiều cao mỗi dầm chủ: 1.15m

- Độ dốc ngang phần xe chạy: 2%

- Độ dốc ngang lề bộ hành: 1.5%

- Bố trí các ống thoát nước: dưới lề bộ hành thoát nước ra phía ngoài lan can

- Chiều dày bản mặt cầu: 200mm

- Chiều dày các lớp phủ như sau:

+ Lớp phòng nước: 5m+ Lớp mui luyện tạo dốc: 10-70mm+ Lớp bê tông Atphan: 50mm

- Kích thước lan can và lề bộ hành bố trí như sau:

+ Bề rộng lan can: 300 mm+ Bê rộng bó vỉa (Gờ chắn bánh): 200 mm+ Chiều cao gờ lan can: 715 mm

+ Chiều cao bó vỉa: 250 mm+ Chiều dày bản bê tông lề bộ hành: 100 mm+ Chiều dài bản bê tông lề bộ hành: 900 mm+ Bán kính vuốt cong mép lề bó vỉa: R=50 mm+ Chiều dài tính toán lề bộ hành: 700 mm+ Chiều cao phần lan can thép: 610mm

Hình 2.5 Bố trí các kích thước cơ bản lan can và lề bộ hành

 Phương án trên trắc ngang nhịp dầm Super-T 38m:

Hình 2.6 Bố trí chung phương án 1 ngang cầu nhịp Super-T 38m

- Các kích thước ngang cầu cụ thể như sau:

+ Bề rộng phần xe chạy: 6m+ Bề rộng lề bộ hành: 1x2=2m+ Bề rộng lan can: 0.3x2=0.6m+ Tổng chiều rộng cầu: 8.6m

- Dầm chủ:

+ Gồm 4 dầm Super-T BTCT DƯL+ Khoảng cách giữa hai dầm chủ: S=2.2m+ Chiều cao mỗi dầm chủ: 1.75m

- Độ dốc ngang phần xe chạy: 2%

- Độ dốc ngang lề bộ hành: 1.5%

- Bố trí các ống thoát nước: dưới lề bộ hành thoát nước ra phía ngoài lan can

- Chiều dày bản mặt cầu: 200mm

- Chiều dày các lớp phủ như sau:

+ Lớp phòng nước: 5m+ Lớp mui luyện tạo dốc: 10-70mm+ Lớp bê tông Atphan: 50mm

- Kích thước lan can và lề bộ hành bố trí như sau:

+ Bề rộng lan can: 300 mm+ Bê rộng bó vỉa (Gờ chắn bánh): 200 mm+ Chiều cao gờ lan can: 715 mm

+ Chiều cao bó vỉa: 250 mm+ Chiều dày bản bê tông lề bộ hành: 100 mm+ Chiều dài bản bê tông lề bộ hành: 900 mm

+ Bán kính vuốt cong mép lề bó vỉa: R=50 mm+ Chiều dài tính toán lề bộ hành: 700 mm+ Chiều cao phần lan can thép: 610mm

- Các dầm chính được liên kết với nhau bởi các dầm ngang

 Đánh giá phương án trên trắc ngang:

- Về tổng thể chiều rộng cầu được bố trí không nhỏ hơn chiều rộng của đoạnđường đầu cầu

- Cầu được xây dựng tại khu vực có nhiều người đi bộ qua lại cầu: bố trí lề bộhành để đảm bảo an toàn cho người đi bộ

- Chiều rộng cầu được bố trí với hai làn xe: chiều rộng mỗi làn 3m là phù hợpvới cầu trên đường cấp IV đồng bằng

- Số lượng dầm chủ là bố trí là tương đối hợp lý, độ dốc ngang cầu đảm bảothoát nước nhanh thông qua các ống thoát nước

2.1.4 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ ƯU, KHUYẾT ĐIỂM CỦA PHƯƠNG ÁN 1: CẦU DẦM BTCT NHỊP GIẢN ĐƠN

2.4.1.1 ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA DẦM SUPER-T BTCT DƯL

 ƯU ĐIỂM

- Tiết kiệm chi phí:

+ Tốc độ xây dựng công trình nhanh, hiệu quả giá thành có thểđạt được bằng các tiêu chuẩn hóa chi tiết dầm và cốt thép bản mặt cầu Xây dựng bảnmặt cầu liên quan đến lao động chân tay

+ Ván khuôn cố định giảm giá thành xây lắp

+ Thời gian xây dựng giảm vì có thể nhấc dễ dàng dầm ra khỏiván khuôn (Tháo lắp ván khuôn nhanh)

+ Giá thành thuê mặt bằng xây dựng giảm/ Giảm bớt được lượngván khuôn của bản và đẩy nhanh tốc độ xây dựng

- An toàn trong thi công: Bản cánh dầm cứng tạo sàn công tác cho cáccông việc trên và dưới mặt cầu ngay sau khi dầm được đặt vào vị trí, tạo nên sự antoàn cho công nhân tại công trường sẽ tăng lên khi so sánh với các loại dầm khác, bởi

vì mặt bằng làm việc sẽ được tạo ra ngay khi lắp dựng dầm

- Hình dáng đẹp: Dầm có mặt đáy dạng dầm hợp với ít góc cạnh nênđược được xem như tương đương với các dầm hợp hay bản có lỗ đúc tại chổ đangđược ưa chuộng Đáy các nhịp và xà mũ liên tục tạo hiệu quả cao về mỹ quan

- Hiệu quả kết cấu: Do có độ cứng chống xoắn cao nên tải trọng tác dụnglên dầm sẽ phân bố nhiều hơn cho các dầm lân cận Chiều dày làm việc của bản mặtcầu ngắn nên tiết kiệm thép Đối với tiết diện dầm Super- T qua tính toán và thực tếcho thấy sự phân phối ứng suất trên mặt cắt trong các giai đoạn đã phát huy triệt đểtính năng vật liệu, điều đó chứng minh rằng dầm Super- T đã phản ảnh ưu điểm nổibật về mặt kỹ thuật.

- Ổn định: Khi cẩu lắp, dầm không cần bất cứ liên kết ngoài giữ ổn định

mà sự mất ổn định theo phương ngang do uốn kết hợp xoắn đối với các dầm dài là mối

lo ngại khi thi công

- Tốc độ thi công: Do không cần giàn giáo cho thi công bản mặt cầu, cốtthép có thể được lắp đặt ngay sau khi đặt dầm Sau khi truyền lực căng, dầm tự táchkhỏi ván khuôn và được nhắc khỏi bệ căng mà không cần phải tháo ván khuôn ra

- Một trong những vấn đề nảy sinh sớm nhất là vết nứt dọc tại đuôi dầmlúc thả kích sau khi sau khi đã xử lý hơi nước

- Việc gối nghiêng dầm dẫn tới một số vấn đề nảy sinh lực cắt tại gối gây

ra bởi trọng lượng kết cấu

2.4.1.1 ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA VẬT LIỆU BÊ TÔNG CỐT THÉP

 ƯU ĐIỂM

- Kết cấu BTCT là loại kết cấu vĩnh cửu, có độ bền cao, công tác duy tu bảo

dưỡng đơn giản và ít tốn kém

- Cầu dầm BTCT DƯL có khả năng chịu chống nứt, nâng cao tuổi thọ của côngtrình

- Bê tông là một loại vật liệu xây dựng đa dạng, có thể tận dụng được nguồnnguyên liệu ở địa phương, giảm giá thành xây dựng

- Dầm BTCT DƯL dễ chế tạo có thể thi công trong công xưởng hoặc ngoàicông trường

 NHƯỢC ĐIỂM

- Kết cấu cầu có tải trọng bản thân rất lớn, gây khó khăn trong vận chuyển và

thi công

- Khó kiểm soát được chất lượng nếu thi công ngoài hiện trường

- Chi phí xây dựng cầu thường rất lớn

- Vấn đề an toàn phải được đảm bảo

2.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU NHỊP

2.2.1 TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU NHỊP DẦM I

2.2.1.1 CẤU TẠO DẦM CHỦ

- Loại dầm:

+ Dầm có tiết diện I+ Vật liệu kết cấu: BTCT DƯL+ Công nghệ chế tạo: Căng trước+ Chiều dài dầm: 24.54m

- Mặt cắt ngang dầm chủ:

+ Chiều cao bầu dưới h1= 180 mm+ Chiều cao vút dưới h2= 190 mm+ Chiều cao sườn dầm h3= 485 mm+ Chiều cao vút trên h4= 115 mm+ Chiều cao cánh trên h5= 120 mm

h6= 60 mm+ Chiều rộng bầu dưới b1= 554 mm+ Chiều rộng sườn dầm b2= 180 mm+ Chiều rộng cánh dầm b3= 400 mm

b4= 200 mm+ Chiều rộng vút dưới b5= 187 mm+ Chiều cao cánh trên b6= 110 mm

Hình 2.7 Kích thước mặt cắt ngang dầm I

- Hệ thống dầm chủ liên kết với kết cấu nhịp như sau:

+ Dạng kết cấu nhịp: Cầu dầm nhịp giản đơn + Số lượng dầm chủ: Nb=5 dầm

+ Khoảng cách giữa hai dầm chủ: S= 1700 mm+ Phần cánh hẫng: Sk= 900 mm

+ Số lượng dầm ngang: Nn= 16 dầm Kích thước hình học cơ bản dầm ngang:

Chiều cao dầm ngang: 970mmChiều dài dầm ngang: 1520mm (Tính từ nách dầm đến nách dầm

2 dầm chính)

Chiều rộng dầm ngang ở đầu nhịp: 300mmChiều rộng dầm ngang ở giữa nhịp: 250 mm+ Chiều dài dầm chủ: L=24540 mm

+ Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a=400 mm+ Chiều dài tính toán: Ltt=L-2a=23740 mm

- Tính chất đặc trưng vật liệu dùng trong thiết kế:

+ Cấp bê tông dầm chủ: f’

c1=50 Mpa+ Cấp bê tông bản mặt cầu: f’

c2=30 Mpa+ Cấp bê tông dầm ngang: f’

c3=40 Mpa+ Tỷ trọng bê tông: γc=24 kN/m3+ Loại cốt thép dự ứng lực:Tao 7 sợi xoắn đường kính Dps=12.7mm, cócường độ chịu kéo tiêu chuẩn: fpu=1860 Mpa

+ Thép thường có: fy= 420 Mpa+ Mô đun đàn hồi của dầm: Ecdam=0.043 × ( ) '

+ γDC: là hệ số tải trọng của tải trọng bản thân của các bộ phận kết cấu

và các thiết bị phụ phi kết cấu

+ γDW : là hệ số tải trọng của tải trọng bản thân của các lớp phủ mặt cầu

+ηD=1.00: là hệ số liên quan đến tính dẻo cho các thiết kế thông thường.

+ ηR=1.00: là hệ số liên quan đến tính dư cho các mức dư thông thường.+ηI=1.00: là hệ số liên quan đến tầm quan trọng khi khai thác, cho cáccầu thông thường

+ η: là hệ số điều chỉnh tải trọng Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư

và tầm quan trọng trong khai thác

Bảng 2.3 Hệ số làn xe

5

E n

+ Mô men quán tính của dầm: Ig= 7.89x109mm4+ Tham số độ cứng:

Kg=n(Ig+eg2Ag)=1.29(7.89x109+7132x488944)=3.31x1011 mm2+ (Kg/(Lttts3))0.1=(3.31x1011/(23740x2003))0.1=1.06

 HỆ SỐ PHÂN BỐ DẦM TRONG CHO 1 LÀN XE THIẾT KẾ

1 0 3

3 0 4 0

430006

.0

=

s tt

g tt

SI momen

t L

K L

S S

mg

3916.006.123740

17004300

170006

.0

3 0 4

0

=

SI momen mg

 HỆ SỐ PHÂN BỐ DẦM TRONG CHO NHIỀU LÀN XE THIẾT KẾ

1 0 3

2 0 6 0

2900075

.0

=

s tt

g tt

MI momen

t L

K L

S S

mg

5291.006.123740

17002900

1700075

.0

2 0 6

0

=

MI momen mg

- Phạm vi áp dụng:

49001100

b tt s

N

L t

S

⇒Phạm vi áp dụng thỏa

 HỆ SỐ PHÂN BỐ DẦM BIÊN CHO 1 LÀN XE THIẾT KẾ

- Tính theo phương pháp đòn bẩy:

Hình 2.8 Sơ đồ tính theo phương pháp đòn bẩy cho dầm biên

- Ta có công thức tính hệ số phân bố ngang như sau:

+ Với xe thiết kế:

2472.0412.02

12.12

13

2

=

Lan mg

+ Với tải trọng người đi bộ:

289.1)824.0324.1(2

12

=

PL mg

 HỆ SỐ PHÂN BỐ DẦM BIÊN CHO NHIỀU LÀN XE THIẾT KẾ

×

mg MI momen mg momen damtrong

- Trong đó:

+ e=0.77+de/2800=0.77-400/2800=0.6271mm