Trong giai đoạn hiện nay, đất nước ta đang trên đà công nghiệp hoá, hiện đại hoá do đó nhu cầu về xây dựng cơ sở hạ tầng ngày càng trở nên cấp bách; trong đó nổi bật là nhu cầu giao thông vận tải. Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề trên; là một sinh viên thuộc ngành Xây Dựng Cầu Đường - Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, trong những năm qua được sự dạy dỗ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa, em luôn cố gắng học tập trau dồi chuyên môn nhằm phục vụ tốt công việc sau này với mong muốn góp một phần công sức nhỏ bé trong công cuộc xây dựng đất nước. Với việc thiết kế đồ án tốt nghiệp; phần nào đó giúp cho em làm quen với việc thiết kế một công trình giao thông để sau này khỏi bỡ ngỡ khi tiếp xúc công việc thực tế. Do thời gian có hạn, tài liệu còn thiếu, trình độ còn hạn chế hơn nữa lần đầu tiên phải thực vận dụng kiến thức cơ bản để thực hiện một đồ án lớn nên không tránh khỏi sai sót. Kính mong quý thầy cô thông cảm và đóng góp ý kiến thêm. Qua đây cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáo ThS. Nguyễn Duy Thảo đã tận tình hướng dẫn để em hoàn thành đồ án này.
LỜI NĨI ĐẦU Trong giai đoạn nay, đất nước ta đà cơng nghiệp hố, đại hố nhu cầu xây dựng sở hạ tầng ngày trở nên cấp bách; bật nhu cầu giao thơng vận tải Nhận thức tầm quan trọng vấn đề trên; sinh viên thuộc ngành Xây Dựng Cầu Đường - Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, năm qua dạy dỗ tận tình thầy giáo khoa, em ln cố gắng học tập trau dồi chun mơn nhằm phục vụ tốt cơng việc sau với mong muốn góp phần cơng sức nhỏ bé cơng xây dựng đất nước Với việc thiết kế đồ án tốt nghiệp; phần giúp cho em làm quen với việc thiết kế cơng trình giao thơng để sau khỏi bỡ ngỡ tiếp xúc cơng việc thực tế Do thời gian có hạn, tài liệu thiếu, trình độ hạn chế lần phải thực vận dụng kiến thức để thực đồ án lớn nên khơng tránh khỏi sai sót Kính mong q thầy thơng cảm đóng góp ý kiến thêm Qua cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo ThS Nguyễn Duy Thảo tận tình hướng dẫn để em hồn thành đồ án Đà Nẵng ngày … tháng … năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Phúc Văn CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Nội dung: - Thiết kế cầu giả định vượt sơng PV14 1.2 Các số liệu ban đầu: - Mặt cắt dọc tim cầu - Mặt cắt địa chất tiêu lý lớp đất đá: + Lớp 1: Cát hạt mịn + Lớp 2: Á sét + Lớp 3: Cát hạt trung - Các số liệu thủy văn: + MNTN : +2,6 m + MNCN :+8,5 m + MNTT : +5,5 m + Khổ thơng thuyền: cấp V 1.3 Qui mơ, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng: 1.3.1 Qui mơ: - Qui mơ: cầu xây dựng với qui mơ vĩnh cửu - Tải trọng thiết kế: Tải trọng 0,65HL93+ đồn người 3,9 KN/m 2, theo tiêu chuẩn 22TCN272-05 - Khổ cầu: K=9,5+2x1,5m - Tĩnh khơng thơng thuyền: Cơng trình qua sơng cấp V nên có tĩnh khơng thơng thuyền: + Chiều cao thơng thuyền H=4,0m (tính từ mực nước thơng thuyền) + Khoảng thơng thuyền B = 20m 1.3.2 Khổ cầu: Qui mơ mặt cắt ngang cầu dự kiến gồm hai xe chạy bố trí sau: - Bề rộng xe chạy: 9,5m - Đường hành: 2x1,5=3,0m - Lan can: 2x0,5m=1,0m - Vạch sơn: 2x0,25m=0,5m - Chiều rộng tồn cầu: 14,0m 1.3.3 Tiêu chuẩn kỹ thuật: 1.3.3.1 Khảo sát: - Qui trình khảo sát đường ơtơ 22TCN 263-2000 - Qui trình khoan thăm dò địa chất 22TCN 259-2000 22TCN 262-2000 - Qui trình khảo sát tính tốn thủy văn 22TCN 220-95 1.3.3.2 Thiết kế: - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 Bộ Giao Thơng Vận Tải - Cơng trình giao thơng vùng có động đất – Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 211-95 - Tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054-2005 - Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06 - Điều lệ báo hiệu đường 22TCN237-01 - Tiêu chuẩn phân cấp kỹ thuật đường nội TCVN 5664-1992 - Tính tốn đặc trưng dòng chảy lũ 22TCN 220-95 PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ (25%) CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1 Lựa chọn kết cấu thượng bộ: - Hiện giới nước cơng nghệ thi cơng cầu ngày phát triển mạnh mẽ, việc áp dụng cơng nghệ thi cơng đại vào cơng trình cầu khơng vấn đề q lớn Tuy nhiên việc áp dụng cơng nghệ thi cơng phụ thuộc vào tình hình khu vực điều kiện thi cơng - Việc đưa phương án kết cấu ngồi mục đích phải đảm bảo hợp lý mặt kết cấu, tính thẩm mỹ cơng trình vấn đề quan trọng tính kinh tế cơng trình phù hợp với khả đơn vị thi cơng - Trên sở em đề xuất kết cấu thượng phương án phương án cầu liên tục thi cơng theo cơng nghệ đúc hẫng cân , phương án cầu dầm bêtơng cốt thép ứng suất trước thi cơng theo cơng nghệ lao dầm 2.2 Lựa chọn kết cấu hạ bộ: - Kết cấu hạ phương án cầu đề xuất với kết cấu trụ nhỏ, nhẹ, mãnh, đồng thời đường nét kết cấu hạ phải trọng đến vấn đề mỹ quan, đến vẻ đẹp tổng thể cơng trình - Sử dụng mố chữ U bê tơng cốt thép dùng loại cọc khoan nhồi để tăng cường sức chịu tải chịu tải trọng lớn từ kết cấu thượng Mặc dù cấu tạo trụ cầu số phận phức tạp, thi cơng tương đối khó khăn với ưu điểm trội tăng vẽ mỹ quan cho thành phố nên ta chọn kết cấu để đáp ứng u cầu chung tạo vẽ mỹ quan cho cơng trình đưa vào khai thác 2.3 Đề xuất giải pháp kết cấu sau: 2.3.1 Phương án I: Cầu cầu dầm đơn giản BTCT ứng suất trước gồm nhịp: 5x36m Cầu có xe chạy người với khổ cầu K= 9,5m+2x0,25m+2x1,5m 2.3.1.1 Kết cấu thượng bộ: - Dầm I BTCT ứng suất trước, fc’= 40 MPa -Trụ lan can tay vịn thép -Các lớp mặt cầu: + Lớp bê tơng asphalt dày cm + Lớp bảo vệ dày cm + Lớp phòng nước dày cm + Khe co giản cao su cốt thép + Bố trí ống nước ống nhựa PVC = 10cm 2.3.1.2 Kết cấu hạ bộ: - Trụ cầu BTCT, fc’= 30 MPa tiết diện đặc - Mố cầu dạng mố chữ U BTCT, fc’= 30 MPa - Cọc đóng BTCT f'c = 30Mpa đường kính 40x40cm 2.3.1.3 Giải pháp thi cơng đạo cơng trình: - Dầm bêtơng cốt thép thi cơng theo cơng nghệ lao dầm - Thi cơng mố, trụ phương pháp lắp dựng ván khn đổ bê tơng chỗ - Cọc thi cơng theo cơng nghệ thi cơng cọc đóng 2.3.1.4 Kiểm tra điều kiện nước: tt L0 = (5x36 + 6.0,05) - 4.1,6 - 2.1,1 = 171,7(m) tt Ta có: L0 − L0 L0 yc yc = 171,7 − 168 100% = 2,2% < 5% Vậy độ đạt u cầu 168 2.3.2 Phương án II: Cầu dầm hộp BTCT DƯL liên tục nhịp: 50+70+50m Cầu có xe chạy người với khổ cầu : K= 9,5m+2x1,5m 2.3.1.1 Kết cấu thượng bộ: - Cầu liên tục BTCT DƯL nhịp f'c = 40Mpa: 50+70+50m - Mặt cắt ngang dạng dầm hộp gồm hộp hai vách xiên chiều rộng 14,0m, chiều cao dầm chủ trụ 4,0m mút đầu dầm 2,2m - Trụ lan can tay vịn BTCT, tay vịn ống thép tráng kẽm - Các lớp mặt cầu: + Lớp bê tơng asphalt dày cm + Lớp bảo vệ dày 3cm + Lớp phòng nước dày cm - Khe co giản cao su cốt thép - Bố trí ống nước ống nhựa PVC = 10cm 2.3.1.2 Kết cấu hạ bộ: + Trụ cầu BTCT f'c = 30 Mpa + Mố cầu dạng mố chữ U BTCT f'c = 30 Mpa + Cọc khoan nhồi BTCT f'c = 30 Mpa, đường kính cọc D=100cm 2.3.1.3 Giải pháp thi cơng đạo cơng trình: + Dầm liên tục thi cơng theo cơng nghệ đúc hẫng cân đối xứng qua trụ + Thi cơng mố: Lắp dựng ván khn đổ Bê tơng chỗ + Thi cơng trụ: Lắp dựng ván khn đổ Bê tơng chỗ + Cọc thi cơng theo cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi 2.3.1.4 Kiểm tra điều kiện nước: Kiểm tra theo điều kiện: Ltt0 − L0yc L0yc Trong đó: × 100% ≤ 5% (*) yc yc + L0 : độ tĩnh khơng u cầu, L0 = 168 m tt + L0 : độ tĩnh khơng thực tế cầu: + L0 = ∑ L0i = tt ∑ L - ∑ b - bmtr - b i i mph + ∑ L0i : tổng chiều dài nhịp tính theo tim trụ + ∑ bi : tổng chiều dài tĩnh khơng ứng với MNCN trụ chiếm chỗ bmtr , bmph : phần ăn sâu mố trái, mố phải MNCN tính tới đầu kết cấu nhịp, tt L0 = (50+70+50+2.0,05)–(2.2,00)-1,05-1,05 = 164(m) tt Ta có: L0 − L0 L0 yc yc = 164 − 168 100% = 2,38% < 5% Vậy độ đạt u cầu 168 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN I 3.1 Sơ đồ kết cấu 3.1.1 Kết cấu thượng bộ: Kết cấu nhịp : gồm nhịp BTCT ƯST: 5x36(m) - Mặt cắt ngang chữ I gồm dầm đặt cách 2,3m - Chiều cao dầm chủ : 1,6 m - Bản mặt cầu dày : 20cm liên tục nhiệt 3.1.2 Kết cấu hạ Trụ: dùng trụ thân hẹp bê tơng cốt thép Mố: dùng mố chữ U cải tiến Cọc: dùng cọc đóng, đường kính cọc 40x40cm * Mặt cắt dọc dầm chủ hình vẽ / 2MÀÛ T CHÊNH CÁƯ U TL: 1/200 180 150 150 180 +10.55m +11.5m +11.25m 450 140 3600/2 3600 3600 1100 200 MNTT +5.5 m +3.80m 400 200 MNTN +2.6 m 200 400 -1.45m 14 C C BTCT 40x40cm Ldk =15m, fc'=30MPa -3.25m 400 18 C C BTCT 40x40cm Ldk =15m, fc'=30MPa 18 C C BTCT 40x40cm Ldk =15m, fc'=30MPa -11.20m MÄÚA -13.55m NHËP TRỦT1 -11.75m TRỦT2 Hình 3.1: Mặt cắt dọc cầu * Mặt cắt ngang dầm chủ hình vẽ MÀÛ T CÀÕ T NGANGCÁƯ U TL: 1-50 1/2 MÀÛ T CÀÕ T NGANG I-I TL: 1/50 1/2 MÀÛ T CÀÕ T NGANG II-II TL: 1/50 LÅÏP BÃ TÄNG ASPHAL DY 7.0 cm LÅÏP BO VÃÛDY 3.0 cm LÅÏP PHNG NỈÅÏC DY 1.0 cm BN MÀÛ T CÁƯ U DY 20 cm TÁÚ M ÂAN DY cm 50 25 475 475 25 150 70 230 34 30 115 2520 80 2520 80 2520 25 70 230 70 70 115 115 70 230 80 70 80 1215 150 50 290 100 300 Hình3.2: Mặt cắt ngang dầm nhịp 70 230 125 160 3.2 Tính tốn khối lượng hạng mục cơng trình: 3.2.1 Nhịp 36 m : Bao gồm có nhịp, nhịp mặt cắt ngang gồm có dầm I bố trí cách 2,3 m + Chiều cao dầm H = 1,6 m + Bản bê tơng liên tục nhiệt dày 0,2 m 3.2.1.1 Dầm chủ: Kích thước mặt cắt ngang hình vẽ : (Đơn vị cm) 160 80 70 12 15 80 20 160 10 25 20 70 70 Hình 3.3: Mặt cắt dầm đầu dầm Cấu tạo dầm chủ: Đối với nhịp 36m chọn cấu tạo dầm theo tiêu chuẩn AASHTO, chọn dầm kiểu chữ I cánh rộng ( T cánh hẹp) -Theo tài liệu giáo khoa, chiều cao dầm chủ nhịp đơn giản bêtơng cốt thép dự ứng lực thơng thường chọn sau: h = ( 1 ÷ ).L ; (đối với cầu dầm dành cho 18 22 1 ÷ ).36 = (1,6 ÷ 2)m Chọn h= 1,6m 18 22 tơ), chọn: h = ( - Chiều rộng tồn cầu là: B = 14,0m - Khoảng cách dầm chủ: S = (1,80 ÷ 2,60)m, chọn S = 2,3m Vậy số lượng dầm chủ là: Nb = B 14 = = 6,09 (dầm); chọn Nb= 6(dầm) 2,3 S - Diện tích mặt cắt ngang dầm : Ag = 0,682 m2 - Diện tích mặt cắt ngang đầu dầm : A’g =1,153 m2 - Thể tích bê tơng vị trí đầu dầm : 1,153.1,6.2 = 3,69m3 - Thể tích bê tơng hai đoạn vuốt đầu dầm : 0,682 + 1,153 0,8.2 = 1,468m3 - Thể tích bê tơng vị trí dầm : 0,682.(36-2.1,6-0,8.2) =21,278 m3 => Tổng thể tích bê tơng dầm : 3,69+1,468+21,278=26,436 m3 -Hàm lượng cốt thép theo thể tích dầm chủ k = 2% -Thể tích cốt thép dầm chủ: Vct= 26,436× 2%= 0,529 m3 -Khối lượng cốt thép dầm chủ: Gct= 0,529x78,5= 41,51 KN -Khối lượng bê tơng dầm chủ: Gbt= (26,436 -0,529)× 25= 647,675KN -Khối lượng dầm chủ nhịp:Gdc=(41,51+647,675)× 6= 4135,11 KN 3.2.1.2.Tấm đan + mặt cầu 16 18 Hình 3.4: Mặt cắt ngang đan Kích thước đan sau:180x160x8 V=0,08.1,8.1,6=0,23 (m3) Số dùng cho nhịp là:5x(36/1,8)=100 (tấm) Khối lượng đan: 100.0,23.25 = 575(KN) Bản mặt cầu + Thể tích lớp mặt cầu là: Vb= 0,20.36.14,0 = 100,8(m3) + Hàm lượng cốt thép mặt cầu chọn sơ chiếm: kd=1% + Thể tích cốt thép tổng cộng mặt cầu: Vsd = kd.Vb= 1,008(m3) + Khối lượng cốt thép mặt cầu: Gsd = Vsd.γsd = 1,008.78,5 = 79,128(KN) + Thể tích BT mặt cầu: Vcd = Vb – Vsd = 100,8 – 1,008 = 99,792(m3) + Khối lượng BT mặt cầu: Gcd = Vcd.γc = 99,792.24 = 2395,01(KN) 3.2.1.3.Dầm ngang : Dầm ngang bố trí vị trí đầu dầm,và nhịp,chiều dày dầm ngang 20cm Kích thước dầm ngang đầu dầm (đơn vị cm) 140 15 15 20 134 80 12 140 25 160 25 160 Hình 3.5 : Mặt cắt ngang dầm đầu dầm 10 + h=1.5(m) : chiều cao đổ bêtơng ( cột cao 7m, ta thi cơng lần đổ) P = 51041, 77( N / m ) > 35400( N / m ) Vậy lấy P = 35400( N / m ) để tính tốn Xác định áp lực tải trọng bê tơng : P= γ 25000 = = 16666.7( N / m ) h 1.5 Tính tốn thép ván khn P 700 800 ° 75 P2=16666.7 - Tấm ván khn số V ngồi chịu áp lực ngang chịu tải trọng BT tác dụng nên ta chọn ván khn số VIII để tính tốn - Áp lực áp lực ngang BT: P1 = 35400 (N/m2) - Áp lực trọng lượng BT tươi: P2 = 16666.7 (N/m2) P1=35400 2900 Hình 9.24: Tải trọng tác dụng lên ván khn số VIII → P = P12 + P22 = 354002 + 16666.7 = 39127.2( N / m ) VẠN KHN SÄ V TL: 1/25 602 602 602 602 600 600 600 602 3008 Hình 9.25: Ván khn số V - Thép ván khn xem kê bốn cạnh ngàm cứng (a=0.6m; b=0.6m) mơmen uốn lớn nhịp xác định theo cơng thức: Mmax = α.P.b2 Trong đó: + P = 39127.2(N/m2) + α: hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b Có a/b = 0.6/0.6 = 1.00 → α = 0.0513 → Mmax = 0.0513*39127.2*0.62 = 722.6(N.m) = 722600 (N.mm) - Kiểm tra sức kháng uốn thép: Mmax ≤ Mr = ϕ.Mn = ϕ.Fs.S Trong đó: + Fs : cường độ tính tốn thép qua sử dụng, Fs = 152 (MPa) 1000* δ + S : Mơ men kháng uốn thép, S = 173 722600 *6 1000 * δ => δ ≥ = 5,34mm 1*152 *1000 Chọn thép ván khn có độ dày δ = 6mm P.b l - Kiểm tra độ võng thép bản: ∆ = β ≤ [∆] = E.δ 240 Trong đó: + β hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0.6/0.6 = 1.00 => β = 0.0138 + δ : chiều dày thép bản, δ = 6mm + E : mơđun đàn hồi ván thép E = 2.105(MPa) + P = 39127.2 N/m2 = 0.039 N/mm2 Vậy thép thỏa mãn điều kiện độ võng e Kiểm tốn khả chịu lực thép sườn ngang - Các thép sườn ngang xem dầm liên tục kê gối thép sườn đứng → 722600 ≤ 1*152* 602 602 dah R 602 600 602 Hình 9.26: Sơ đồ làm việc sườn ngang - Thép sườn ngang chịu áp lực bêtơng lớn chiều dài thép Vì mơmen uốn tiết diện (trên 1m bề rộng) xác định theo cơng thức: M max = 0.1* Ptt * a Trong đó: + a : Khoảng cách thép sườn đứng, a = 0.602m + Ptt: Áp lực bêtơng phân bố thép sườn ngang, Ptt = P*ω = 39127.2*0.602 =23554.6 (N/m) 2 => Mơmen lớn nhịp: Mmax = 0.1* Ptt * a = 0.1* 23554.6*0.602 = 853.63( N m) - Kiểm tra điều kiện cường độ: Mmax ≤ Mr = ϕ.Mn = ϕ.Fs.S Trong đó: + Fs : cường độ tính tốn thép qua sử dụng, Fs = 152 (MPa) + S : Mơ men kháng uốn thép, chọn thép sườn ngang thép kích 5* d thước 5xd (mm); nên S = 5* d 853630*6 => d ≥ → 853630 ≤ 1*152* = 82,1mm 1*152*5 Chọn thép sườn ngang có kích thước: 5x85 (mm) Ptt * a l - Kiểm tra độ võng thép sườn ngang: ∆ = ≤ [∆ ] = 96* EJ 240 Trong : + Ptt = 23554,6 N/m = 23,55 N/mm + J: Momen qn tính tiết diện sườn J= 174 1 * δ * d = *5*853 = 255855, 4(mm ) 12 12 ∆= 23,55*6024 602 = 0.63 ≤ [ ∆] = = 2.51mm → TM 96* 2*10 * 255855, 240 f Kiểm tốn khả chịu lực thép sườn đứng - Các thép sườn đứng xem dầm giản đơn kê hai gối thép sườn ngang - Chiều dài nhịp tính tốn: ltt = 0.6m - Vì khoảng cách sườn đứng sườn ngang nên chọn sườn đứng có cấu tạo sườn ngang g Kiểm tốn khả chịu lực căng - Thanh căng bố trí vị trí giao sườn đứng ngang.Ta bố trí theo dạng hoa mai để giằng - Diện tích chịu áp lực ngang bêtơng tươi căng: Fal = 2*a*b = 2*0.6*0.602 = 0.722 (m2) - Lực kéo tác dụng lên căng: T = P*Fal = 39127.2*0.722 = 28265.5(N) - Điều kiện kiểm tra lực kéo giằng : T ≤ φ * Tn = φ * As * Fs Trong đó: + ϕ: Hệ số sức kháng, ϕ = 0.8 π *d2 + Fs: Cường độ chịu kéo thép, Fs = 210Mpa π *d2 * 28262.5 → T = 28265.5 ≤ 0.8* * 210 → d ≥ = 14.64mm 0.8* 210 * π ⇒ Chọn d =16(mm) ⇒ Vậy căng đủ khả chịu lực + As: Diện tích cốt thép, As = CHƯƠNG X: THIẾT KẾ THI CƠNG KẾT CẤU NHỊP 175 10.1.Giới thiệu chung: - Tồn nhịp cầu dầm bê tơng cốt thép ứng suất trước Cầu gồm nhịp: 36+36+36+36+36 (m) Mỗi nhịp gồm có dầm chủ - Dầm chủ đúc sẳn, căng kéo bãi đúc tiến hành lao nhịp Bãi đúc dầm thể đầy đủ bình đồ nhà kho vật liệu, nhà tạm cho cơng nhân ở, để máy móc - Bản mặt cầu liên tục nhiệt thi cơng sau lao lắp xong dầm chủ Ta tiến hành lắp dựng cốt thép đổ bê tơng mặt cầu 10.2 Đặc điểm lao lắp dầm chủ BTCT đúc sẵng: - Các dầm chủ bê tơng cốt thép ứng suất trước lắp ghép thường nặng nề việc lao lắp khó khăn phức tạp, đòi hỏi phải cẩn thận nhẹ nhàng Cấu kiện bê tơng cốt thép ứng suất trước kết cấu chịu lực theo sơ đồ định khơng đồng chiều khác nhau, q trình xếp dỡ, vận chuyển lao lắp phải cẩn thận Bê tơng vật liệu dòn, lao lắp ý khơng để cấu kiện va chạm mạnh bê tơng phải đủ cường độ qui định - Thiết bị cẩu lắp phải đảm bảo thao tác nhanh gọn đẩy mạnh tiến độ thi cơng tốt di chuyển dể dàng cấu kiện phía Cần kiểm tra an tồn thiết bị trước lao lắp - Cơng việc lao cầu lắp ghép bao gồm giai đoạn chính: + Giai đoạn 1: Chuẩn bị trường làm giàn giáo, chuẩn bị bãi để dầm đường vận chuyển, sữa chữa khuyết tật sai lệch, lắp thử, kiểm tra thiết bị kích kéo cần trục + Giai đoạn 2: Bố trí giá lắp để buộc cẩu dầm, lao lắp phiến dầm vào vị trí cần trục giá lao, điều chỉnh liên kết mối nối, hồn thiện mặt đường cầu - Khi buộc nâng dầm cần đặc biệt ý vị trí buộc phải xác, lực trọng tải thiết bị phải bảo đảm cẩu trọng lượng phiến dầm Khi cẩu phải chiều chịu lực cấu kiện, tuyệt đối khơng quay lật tùy tiện 10.3.Các điều kiện để lựa chọn phương án thi cơng: Khi chọn phương án thi cơng ta vào điều kiện sau: + Chiều dài, trọng lượng chiều cao dầm + Mức độ nơng, sâu cầu + Chiều cao mực nước thi cơng + Thiết bị thi cơng mà đơn vị có - Căn vào điều kiện mà ta đưa phương án thi cơng cho hợp lý, tận dụng tốt máy móc thi cơng, triệt để áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất để hạ giá thành cho phương án thi cơng 10.4.Các phương án thi cơng: 10.4.1.Phương án 1:Dùng trục long mơn Cần trục long mơn đựơc lắp vạn di chuyển dọc cầu đường ray đặt cầu tạm Kết cấu nhịp vận chuyển xe gng vị trí Được giá long mơn đưa lên hạ xuống gối 176 MNTC Hình 10.1: Cần trục long mơn Cầu tạm vạn Cần trục long mơn vạn Dầm lao Trụ cầu 10.4.2.Phương án 2:Dùng dầm dẫn giá long mơn - Giàn baily ghép lại làm dầm dẫn, bắt qua đỉnh mố trụ Trên giàn baily ta đặt tà vẹt gổ, tà vẹt đặt ray di chuyển Giá long mơn lắp đường đầu cầu dùng cẩu chữ A dựng lên Sau dùng xe bướm chạy dầm dẫn đưa giá long mơn đặt lên trụ cầu - Dầm lao kéo đến đầu cầu qua đường ray, chạy vị trí nhịp cần lao Khi vào vị trí, hệ thống palăng xích đặt xà ngang nâng dầm lên sàn ngang đặt vào vị trí Lao theo thứ tự từ biên vào Đến dầm cuối ta đặt tạm lên bên kéo dầm dẫn tiến hành hạ xuống vị trí Sau trình tự ta lao cho nhịp lại 177 MNTC 8 Hình10 2.Dầm dẫn giá long mơn Dầm lao Giá long mơn Ray để đẩy dầm Pa lăng xích Tà vẹt gổ Ròng rọc treo dầm Giàn baily Trụ cầu Giá bướm 10.4.3.Phương án 3:Dùng tở hợp mút thừa loại nhỏ -Tổ hợp gồm dàn liên tục nhịp, đầu hẫng có kích điều chỉnh độ võng giàn lao từ bờ Sau cố định đầu giàn mút thừa, ta tiến hành vận chuyển dầm bê tơng cốt thép dự ứng lực từ bờ xe gng Khi phiến dầm bê tơng đến vị trí, dùng ròng rọc pa-lăng xích nâng dầm lên vận chuyển dầm ra, sau đưa dầm sang ngang để hạ xuống gối Muốn giàn ổn định kéo sang nhịp khác cần có phải đặt đối trọng Sau lắp hết dầm nhịp, ta lại tiến hành bước 10.5.Ưu nhược điểm phương án chọn: 10.5.1 Phương án 1:Dùng cần trục long mơn * Ưu điểm: + Ổn định q trình vận chuyển lao lắp + Thi cơng dầm vượt nhịp lớn * Nhược điểm: + Việc lắp ráp giá long mơn phức tạp + Vì xây dựng cầu tạm (giàn giáo) kéo dài thời gian tăng giá thành + Thời gian thi cơng lâu 178 + Cản trở việc thơng thương thời gian thi cơng 10.5.2 Phương án 2: Dùng dầm dẫn giá long mơn * Ưu điểm: + Ổn định q trình vận chuyển lao lắp + Có thể thi cơng dầm vượt nhịp lớn + Thi cơng khơng phụ thuộc vào mực nước sơng * Nhược điểm: + Việc lắp ráp giá long mơn phức tạp lắp dựng nhiều lần + Lắp ráp dầm dẫn phức tạp + Thời gian thi cơng lâu 10.5.3 Phương án 3: Dùng tở hợp mút thừa loại nhỏ * Ưu điểm: + Lao dầm nặng, chiều dài nhịp lớn + Tính ổn định thi cơng cao + Thi cơng khơng phụ thuộc vào mực nước sơng + Thi cơng nhanh * Nhược điểm: + Việc lắp ráp thao tác di chuyển giàn phức tạp + Lắp ráp dầm dẫn phức tạp 10.6.So sánh lựa chon phương án: Qua việc phân tích ưu nhược điểm phương án đưa ta có nhận xét chọn phương án thi cơng sau: 10.6.1 Phương án 1: Căn vào điều kiện thực tế,việc lắp ráp giá long mơn dẫn đến có nhiều nặng Ngồi sơng có u cầu thơng thương đường thủy thời gian thi cơng.Nên dùng cần trục long mơn lao lắp đơi khơng thích hợp phải xây dựng cầu tạm sẻ kéo dài thời gian thi cơng tăng giá thành xây dựng cầu Vậy ta loại bỏ phương án 10.6.2 Phương án 2: Dựa vào điều kiện thực tế việc lắp ráp giá long mơn dầm dẫn dẫn đến có nhiều vạn Việc lắp ráp kết cấu phụ khác cẩu chữ A, xe bướm dẫn đến rắc rối mặt thi cơng chật hẹp, thời gian thi cơng kéo dài, dầm dẫn phải kéo nhiều lần nên phức tạp Vậy ta loại bỏ phương án 10.6.3 Phương án 3: Phương án có nhiều ưu điểm trội hợp lí so với hai phương án thi cơng nhanh, ổn định q trình lao lắp, chắn tốn nhiều kết cấu phụ trợ, lao dầm nặng an tồn Mặt khác việc lao lắp dầm dùng tổ hợp mút thừa dùng phổ biến rộng rải tính bật so với phương án khác ⇒ Vậy ta chọn phương án làm phương án thi cơng hợp lý 10.7.Trình tự thi cơng chi tiết lao lắp dầm tổ hợp mút thừa: Chuẩn bị trường làm giàn giáo, chuẩn bị bãi để dầm đường vận chuyển 179 Lắp dựng hệ thống trượt dọc, tổ hợp lao dầm mố trụ Tổ hợp gồm: Dàn liên tục nhịp Di chuyển tổ hợp lao cầu vị trí mố, lao tổ hợp sang nhịp cố định tổ hợp Dùng xe gng để vận chuyển dầm từ kho chứa vị trí mố phía sau dàn Sau dùng xe gng có gắn palăng xích nâng dầm lên kéo phía trước đầu dầm sau đến vị trí xe gòng thứ dùng xe gng có gắn palăng xích nâng hẳn dầm lên tiếp tục di chuyển tiếp Khi di chuyển dầm đến vi trí cần lắp, di chuyển tổ hợp ngang ray đặt trụ nhịp đến vị trí gối cầu hạ dầm xuống Tương tự ta lao lắp xong hết dầm nhịp Lao lắp nhịp - - - tương tự giống lao nhịp Sau lao xong kết cấu nhịp tiến hành tháo dỡ tổ hợp lao cầu hệ thống ray tà vẹt, lắp dựng ván khn đổ bê tơng mặt cầu Thi cơng mối nối, lan can tay vịn, đá vĩa lớp mặt cầu Hồn thiện cầu 10.8.Tính tốn tổ hợp lao dầm: Cấu tạo tổ hợp lao dầm: 2250 ÂÄÚ I TR NG CHÁN GIN DN MỤT THỈÌA PA LÀNG XE GNG 3850 MI DÁÙ N 140 250 180 160 +4.60m 14 C C BTCT 40x40cm Ldk =15m, fc'=30MPa 200 400 400 -1.40m -10.40m 18 C C BTCT 40x40cm Ldk =15m, fc'=30MPa -16.40m Hình 10.3:Mặt diện lao lắp dầm tổ hợp mút thừa Kiểm tra độ ổn định lao tổ hợp: - Theo sơ đồ làm việc tổ hợp giàn mút thừa loại nhỏ, ta thấy có khả tổ hợp lao bị lật theo phương dọc cầu ngang cầu: - Tổ hợp bất lợi kê lên trụ Khi tổ hợp có khả bị lật quanh điểm A - Khi sàng ngang dầm biên dùng tổ hợp ray trượt kết hợp với kích Khả xảy lật điểm O - Dàn chịu tác dụng lực gió theo phương ngang gây lật đổ tổ hợp lao xuống 180 10.8.1.Kiểm tra lật theo phương dọc cầu: DN MỤT THỈÌA ÂÄÚ I TR NG CHÁN GIN XE GNG PA LÀNG MI DÁÙ N 2150 3850 q=5KN/m Giọ Qdtr P2=2KN/m P1=2KN/m P3=2.5KN/m Hình 10.4:Sơ đồ tính lật theo phương dọc cầu - Điều kiện ổn định: Mg Ml ≥ 1,3 Trong đó: Mg : Tổng mơmen giữ Ml : Tổng mơmen gây lật tính tốn lớn - Trọng lượng dàn 1m dài q = (kN/m) - Trọng lượng chân dàn 1m dài lấy gần P = P2 = 2(kN/m),P3 = 2,5 (kN/m) Mơmen gây lật: h Ml = q.38,52 + P3 38,5 +β.Wo.F 2 + q:Trọng lượng phân bố giàn.Ta lấy q= (KN/m) + β: hệ số chắn gió : β = 0,4 ( hệ mặt phẳng ) + Wo: Cường độ gió tiêu chuẩn: Wo= 0,2 (T/m2) + h : Chiều cao giàn , h=6,5(m) 1 + F: Diện tích phần chắn gió : F= 5.2 + .2,5.4,5 = 16,25(m2) 2 6,5 Ml = 5.38,52 + 2,5.38,5 +0,4.2.16,25 = 3844,13 (KN.m) 2 Mơmen giữ : Mg = q.21,52 +P1.21,5 +Qđt.23 = 5.21,52/2 +2.21,5 +Qđt.23 = 1198,63+ Qđt.24 (KN.m) => Mg Ml = 1198, 63 + Qđt 24 ≥ 1,3 => Qđt = 165,16(kN) = 16,516(T) 3844,13 Vậy chọn Qđt = 17 (T) 181 10.8.2.Kiểm tra lật theo phương ngang cầu: * Khi lao dầm: 500 D? M NGANG MỤT TH? A 200 PA LANG GIỌ 450 DN LIÃN TỦ C NHËP RAY TRỈÅÜ T D C 115 230 230 230 230 230 115 80 70 TVẺ T GÄÙ 80 640 800 80 Hình 10.5:Sơ đồ tính lật theo phương ngang cầu - Điều kiện ổn định: Mg Ml ≥ 1,3 Trong đó: Mg : Tổng mơmen giữ Ml : Tổng mơmen gây lật tính tốn lớn Trọng lượng dàn 1m dài q = (kN/m) Trọng lượng chân dàn 1m dài lấy gần P = P2 = (KN/m), P3 = 2,5 (kN/m) - Mơmen giữ : Mg = q.60 +(P1+P2 +P3).5+ Qđt.5 = 5.60.2,5+(2+2+2,5).5+150.5 =1532,5 (KN.m) -Tổng mơmen gây lật h Ml = β.Wo.F1 +Pdầm.1,1 -Với : + β : hệ số chắn gió : β = 0,4 ( hệ mặt phẳng ) + Wo: Cường độ gió tiêu chuẩn: Wo= 0,2 (T/m2) 182 + F1: Diện tích phần chắn gió : F1= 2,0.60+ .4,5.2,5 =136,88 ( m2) Pdầm = 689,2 (KN) Trọng lượng dầm chủ (đã tính sơ bộ) 6,5 Suy ra: Ml = 0,4.2.136,88 +689,2.1,1 = 1114,01 (KN.m) => Mg Ml = 1532,5 = 1,38 ≥ 1,3 11114, 01 => Vậy điều kiện lật đảm bảo 10.8.3.Tính cáp treo dầm: - Sơ đồ tính: l=36m gd d.a.h Rg ω = 18,0 Hình 10.6:Sơ đồ tính cáp treo -Lực dọc cáp treo dầm phản lực gối trọng lượng dầm gây ra: Rtt =1,25 gd ω Trong đó: R : Lực dọc cáp treo dầm gd :Tải trọng dầm giai đoạn cẩu lắp dầm: 689, gd= =19,14 (kN/m) 36 ω : Diện tích đường ảnh hưởng Rtt = 1,25.19,14.18 =430,74(kN) - Chọn cáp treo dầm thép cường độ cao, có f pu = 1,86.103 MPa - Diện tích cáp treo dầm: Ft = R tt 430, 74 = = 2,32(cm2) f pu 1,86.10 - Chọn bó cáp gồm 15 sợi φ5 có diện tích: F = 2,9(cm2) > FA = 2,32(cm2) Vậy ta chọn bó cáp gồm 15 sợi φ5 để cẩu lắp dầm CHƯƠNG XI: 183 LẬP TIẾN ĐỘ THI CƠNG TRỤ Bảng tiến độ thi cơng trụ T2 Mã hiệu Cơng tác xây lắp AA.11212 San dọn mặt thi cơng (đơn vị tính 100m2) - Định vị tim trụ cầu AG.13121 Sản xuất lắp dựng cốt thép cọc (đơn vị tính: tấn) AG.32211 Sản suất lắp dựng ván khn cọc (đơn vị tính: 100 m2) AG.11110 Đổ bê tơng cọc 40x40cm (đơn vị tính:1m3) AL.73610 STT Vận chuyển cẩu lắp vào bãi chứa Đóng cọc bê tơng cốt thép (đơn vị tính:100m) AC.19113 AC.27120 Đóng cọc vòng vây cọc ván thép (đơn vị tính:100m) 10 AB.81213 Cơng tác đào đât hố móng (đơn vị tính:m3) 11 AF.37120 Cơng tác đổ bê tơng bịt đáy (đơn vị tính:100m3) 12 13 - Cơng tác hút nước hố móng - Nghiệm thu hố móng AA.22320 Đập đầu cọc AL.543 Vệ sinh đáy hố móng trước đổ bê tơng 14 15 16 AF.65220 17 AF.87221 18 AF.33120 Lắp dựng cốt thép bê trụ (đơn vị tính:1 tấn) Lắp dựng ván khn bê trụ (đơn vị tính:100m2) Đổ bê tơng bê trụ (đơn vị tính:100m3) 184 Đơn Định vị mức Cơng tác chuẩn bi Nhân cơng bậc 3,0/7 cơng 0.123 Máy ủi 110CV ca 0.0155 Máy ủi 108CV ca 0.0045 Nhân cơng bậc 4/7 cơng Cơng tác đúc cọc BTCT Nhân cơng bậc 3,5/7 cơng 7.820 Máy hàn ca 1.133 Máy cắt uốn ca 0.320 Nhân cơng bậc 3,5/7 cơng 31.760 Máy hàn ca 0.690 Nhân cơng bậc 3,5/7 cơng 1.830 Máy trộn 250l ca 0.095 Máy đầm dùi ca 0.180 Nhân cơng bậc 3,5/7 cơng 0.590 Vận thăng lồng