Đang tải... (xem toàn văn)
Ñoà aùn toát nghieäp keát thuùc qua quaù trình ñaøo taïo ôû Tröôøng Ñaïi Hoïc, ñoàng thôøi môû ra tröôùc maét chuùng em moät con ñöôøng ñeå ñi vaøo cuoäc soáng thöïc teá trong töông lai. Quaù trình laøm ñoà aùn giuùp chuùng em thu thaäp, toång hôïp laïi nhöõng gì ñaõ hoïc trong caùc hoïc kyø qua, ñoàng thôøi reøn luyeän khaû naêng tính toaùn vaø giaûi quyeát caùc vaán ñeà thöïc teá. Em xin gôûi lôøi caùm ôn tôùi caùc Thaày Coâ trong Boä Moân Caàu Ñöôøng ñaõ cung caáp caùc baøi giaûng cô baûn caàn thieát cho chuùng em. Em xin gôûi lôøi caùm ôn Thaày NGOÂ CHAÂU PHÖÔNG ñaõ höôùng daãn taän tình giuùp em hoaøn thaønh ñoà aùn toát nghieäp naøy. Ñoà aùn toát nghieäp laø coâng trình ñaàu tay cuûa moãi sinh vieân chuùng em. Maëc duø coá gaéng nhöng vì kieán thöùc vaø kinh nghieäm coøn haïn cheá neân ñoà aùn chaéc chaén coù nhieàu thieáu soùt, chuùng em kính mong ñöôïc söï chæ daãn cuûa quyù Thaày Coâ ñeå hoaøn thieän theâm kieán thöùc cuûa mình. Xin chaân thaønh caûm ôn …
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp kết thúc qua trình đào tạo Trường Đại Học, đồng thời mở trước mắt chúng em đường để vào sống thực tế tương lai Quá trình làm đồ án giúp chúng em thu thập, tổng hợp lại học học kỳ qua, đồng thời rèn luyện khả tính toán giải vấn đề thực tế Em xin gởi lời cám ơn tới Thầy Cô Bộ Môn Cầu Đường cung cấp giảng cần thiết cho chúng em Em xin gởi lời cám ơn Thầy NGÔ CHÂU PHƯƠNG hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp công trình đầu tay sinh viên chúng em Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên đồ án chắn có nhiều thiếu sót, chúng em kính mong dẫn quý Thầy Cô để hoàn thiện thêm kiến thức Xin chân thành cảm ơn …! TP HCM, tháng 12 năm 2003 Sinh viên NHẪN SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ NGUYỄN VĂN 90 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 91 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG I/ GIỚI THIỆU CHUNG: 1.1.Tổng quan dự án Tuyến đường Bình Thuận tuyến đường nối liền hai huyện ngoại thành TP Hồ Chí Minh Huyện Nhà Bè Huyện Bình Chánh thành phố Hồ Chí Minh Quận 4(trong có cảng Tân thuận), ngược lại Quốc lộ 1A tỉnh miền tây nam Hiện song song với Dự án Xây Dựng Cầu Bà Lớn Dự án mở rộng nâng cấp tuyến đường Bình Thuận Mục tiêu dự án tiếp tục phát triển, bước hoàn thiện hệ thống sở hạ tầng, tạo tiền đề thúc đẩy tiến trình đầu tư, xây dựng sở hạ tầng Nhằm phát triển thành phố phía nam, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế huyện Nhà Bè bình Chánh lên ngang tầm với Quận nội thành Dự án góp phần làm tăng nhanh hiệu kinh tế tuyến đường Bình Thuận đầu tư xây dựng đảm bảo khả vận chuyển hàng hoá, thông xe toàn tuyến 1.2.Vò trí đòa lý : Bình Chánhø năm huyện ngoại thành TP Hồ Chí Minh Các đòa danh giáp ranh bao gồm: phía Đông Đông Bắc huyện Nhơn Trạch, huyện Long Thành (Tỉnh Đồng Nai), Huyện Tân Thành , Thò Xã Bà Ròa , TP.Vũng Tàu (Tỉnh Bà Ròa – Vũng Tàu); phía Tây Huyện Cần Đước , Huyện Cần Guộc (Tỉnh Lonh An), Huyện Gò Công Đông (Tỉnh Tuyền Giang); phía tây Bắc Quận Quận (TP.Hồ Chí Minh) 1.3 Mạng lưới giao thông khu vực : a/ Về giao thông đường thủy : Bình Chánhø có hệ thống sông, kênh rạch dày đặc Đây tiềm năng, lực phục vụ giao thông đường thủy nhiều năm qua không đáp ứng nhu cầu lại nhân dân vận chuyển hàng hoá Hiện nay, Bình Chánh đẩy nhanh tiến nâng cấp đường giao thông nông thôn tiến hành khảo sát, điều tra lập dự án phát triển toàn diện giao thông đường phục vụ cho dự án xây dựng khu kinh tế mở Hệ thống cầu đòa bàn huyện dang không đáp ứng lưu lượng giao thông ngày cao, đặc biệt cầu tuyến đường Bình Thuận Để đáp ứng nhu cầu vận tải ngày tăng nhanh, thành phố SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 92 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG đầu tư xây dựng công trình giao thông để đáp ứng nhu cầu vận tải 1.4 Vò trí xây dựng : Cầu Bà Lớn nằm tuyến đường Bình Thuận, thuộc huyện Bình Chánh – TP.Hồ Chí Minh 1.5 Điều kiện đòa hình : Khu vực nguyên cứu xây dựng cầu đất ruộng vườn ăn trái đan xen Gần khu vực xây dựng cầu nhà dân thưa thớt, nhà chủ yếu nhà lá, nhà tạm, không nhà xây kiên cố 1.6 Điều kiện khí tượng – thủy văn: a/ Khí tượng : - Khí hậu phân chia thành hai mùa rõ rệt: + Mùa mưa từ tháng đến tháng 10 + Mùa khô từ tháng 11 đến tháng sang năm - Nhiệt độ : tương đối ổn đònh : + Nhiệt độ trung bình : 250 C - 290 C + Nhiệt độ cao tuyệt đối : 38.2 C + Nhiệt độ thấp tuyệt đối : 14.50 C - Độ ẩm : + Trung bình 73 – 85% + Bốc từ 3.5 – mm/ngày, cao 7.8 mm/ngày - Chế độ mưa : + Lượng mưa trung bình hàng năm : 1.000 - 1.400 mm + Trong mùa mưa, lượng mưa tháng thấp khoảng 100 mm, tháng nhiều 240 mm - Chế độ gió : + Mùa mưa : hướng gió Tây – Tây Nam + Mùa khô : Bắc – Đông Bắc b/ Thủy văn : - Theo tài liệu đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ, chế độ thủy văn khu vực chòu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều Biên độ triều lớn từ – 3m - Mực nước thông thuyền : + 1.50m - Mực nước cao : + 1.65m - Mực nước thấp : - 1.50m SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 93 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG - Hiện tượng xói lỡ :theo kết điều tra xói lỡ dòng sông, bờ sông tượng xói lỡ nghiêm trọng, bờ sông tương đối ổn đònh 1.7 Đòa chất : + Lớp đất số : Đất sét lẫn hữu cơ, màu xám đen, độ dẻo cao, trạng thái mềm Bề dày trung bình h =1422m (tại lỗ khoan cạn) h =1219m lỗ khoan nước Tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm : W = 69.9% - Dung trọng tự nhiên : w = 1.546g/cm3 - Dung trọng đẩy : d = 0.561g/cm3 - Lực dính đơn vò : C = 0.098kg/cm2 - Góc ma sát : = 40 57’ + Lớp đất số : Sét pha cát lẫn sỏi sạn, màu xám trắng nâu đỏ, độ dẻo trung bình, trạng thái rắn đến rắn Bề dày trung bình h =1221m Tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm : W = 23.3% - Dung trọng tự nhiên : w = 1.968g/cm3 - Dung trọng đẩy : d = 1.003g/cm3 - Lực dính đơn vò : C = 0.292kg/cm2 - Góc ma sát : = 130 45’ + Lớp đất số : Cát vừa đến mòn lẫn cát khô, màu xám trắng nâu vàng, trạng thái chặt vừa Bề dày trung bình h =1124m Tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm : W = 23.3% - Dung trọng tự nhiên : w = 1.962g/cm3 - Dung trọng đẩy : d = 0.994g/cm3 - Lực dính đơn vò : C = 0.025kg/cm2 - Góc ma sát : = 290 20’ + Lớp đất số : Cát vừa đến mòn lẫn bột, màu xám trắng nâu vàng nâu đỏ, trạng thái bời rời Bề dày trung bình h =24m Tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm : W = 28.4% - Dung trọng tự nhiên : w = 1.913g/cm3 - Dung trọng đẩy : d = 0.931g/cm3 - Lực dính đơn vò : C = 0.017kg/cm2 - Góc ma sát : = 250 50’ + Lớp đất số : SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 94 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG Cát vừa đến mòn lẫn bột, màu xám trắng nâu vàng nâu đỏ, trạng thái chặt vừa Bề dày trung bình h =1624m Tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm : W = 24.4% - Dung trọng tự nhiên : w = 1.954g/cm3 - Dung trọng đẩy : d = 0.981g/cm3 - Lực dính đơn vò : C = 0.028kg/cm2 - Góc ma sát : = 280 43’ II/ CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ CẦU: - Đảm bảo mặt kinh tế : hao phí xây dựng cầu nhất, hoàn vốn nhanh thu lợi nhuận cao - Đảm bảo mặt kỹ thuật : Đảm bảo đủ khả chòu lực theo yêu cầu thiết kế, đảm bảo ổn đònh thời gian sử dụng lâu dài - Đảm bảo mặt mỹ quan : hòa tạo dáng đẹp cho cảnh quan xung quanh Dựa vào ba nguyên tắc ta phải ý số vấn đề sau : + Phương án thiết kế lập phải dựa điều kiện đòa chất, thủy văn khổ thông thuyền + Cố gắn tận dụng kết cấu đònh hình sẵn có để công xưởng hóa giới hóa hàng loạt nhằm giảm giá thành công trình + Tận dụng vật liệu sẵn có đòa phương + p dụng phương pháp thi công tiên tiến nhằm đảm bảo tiến độ chất lượng công trình III/ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ : Với nhu cầu thực tế nhằm phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp, giao nhiệm vụ thiết kế Cầu Bà Lớn – Đường Bình Thuận – Huyện Nhà Bè với thông số sau : -Khổ cầu : 7.5m + 1,5m -Tải trọng thiết kế : H30, XB80 người 300 kg/m -Khổ thông thuyền : Btt = 25m, Htt = 3.5m -Điều kiện đòa chất (xem tài liệu khảo sát) Nhiệm vụ thiết kế : +Thiết kế sơ ba phương án +Thiết kế kỹ thuật cho phương án khả thi +Thiết kế tổ chức thi công phương án chọn SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 95 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG CHƯƠNG I PHƯƠNG ÁN CẦU DẦM GIẢN ĐƠN DẦM THÉP LIÊN HP BÊTÔNG CỐT THÉP NHỊP L = 30 x = 150m SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 96 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG I./PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 1/ KẾT CẤU PHẦN TRÊN : - Sơ đồ bố trí nhòp : nhòp Ltc = 150.5m - Các nhòp giản đơn dài L = 30m, chiều cao dầm 1.46m, mặt cắt ngang nhòp gồm dầm, khoảng cách dầm 1.65m, dầm ngang BTCT M300 đỗ chỗ, mặt cầu BTCT M300 đỗ chỗ - Dốc ngang mặt cầu hai mái 2% - Lớp phủ mặt cầu 12.5cm - Lề hành khác cấp với phần xe chạy, lề hành BTCT M250 lắp ghép - Lan can hỗn hợp : phần chắn xe BTCT, phần thép mạ kẽm - Gối cầu : Dùng gối cao su 2/ KẾT CẤU PHẦN DƯỚI : - Mố BTCT M300 dạng mố chân dê Móng cọc khoan nhồi D = 120cm, chiều sâu đóng cọc L = 30m Sau mố phần tiếp giáp đường cầu có Bản độ BTCT - Trụ BTCT M300 dạng trụ thân cột Móng cọc khoan nhồi D=120cm, chiều sâu đóng cọc l = 40m SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 97 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 98 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG MẶT CẮT DỌC CẦU BỐTRÍ CHUNG PHƯƠNG Á N I : DẦ M THÉ P LIÊ N HP BTCT 30m NHÒ P L = 150.5m +5.26 +5.01 1: +6.46 +5.86 +4.30 +3.70 +6.46 0% % 2% +5.00 +4.90 MNTT= +1.50 -2.00 +5.86 2% +4.90 MNCN= +1.65 2% +4.30 +5.01 +5.26 +3.70 1:1 MNTN= -1.50 -0.40 -0.40 -2.00 -1.90 -3.50 CỌC KHOAN NHỒ I 120 CỌC KHOAN NHỒ I 120 CHIỀ U DÀ I L=40m CHIỀ U DÀ I L=30m CỌC KHOAN NHỒ I 120 CHIỀ U DÀ I L=40m CỌC KHOAN NHỒ I 120 CHIỀ U DÀ I L=40m CỌC KHOAN NHỒ I 120 CHIỀ U DÀ I L=40m CỌC KHOAN NHỒ I 120 CHIỀ U DÀ I L=30m -27.8 -27.8 -41.9 -43.5 -43.5 -41.9 MB MA T1 SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 T2 T3 6` T4 Thiết kế sơ ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG - Thổi rửa lỗ khoan: Việc làm vệ sinh đáy thành lỗ khoan trước đỗ bêtông cọc công việc quan trọng, không vét bỏ lớp mặt, đất đá dung dòch vữa sét lắng động tạo thành lớp đệm yếu chân cọc, chòu lực cọc bò lún Mặt khác bêtông đỗ bùn không lấy hết cặng lắng tạo ổ bùn đất làm giảm sức chiụ tải cọc Vì khoan xong trước đỗ bêtông phải thổi rữa lỗ khoan Công việc thổi rữa lỗ khoan tiến hành sau: - Trước đỗ bêtông cần phải đẩy hạt mòn lại trạng thái lơ long ống hút dùng khí nén Miệng ống phun khí nén đặc sâu mặt đất cách miệng ống hút bùn 2m phiá Miệng ống hút bùn di chuyển liên tục đáy lỗ để làm vệ sinh - Kiểm tra kết sử lí cặn lắng : + Sau kết thúc, đo ngang độ sâu lỗ cọc Sau thổi rữa lổ khoan xong lại đo độ sâu lỗ cọc từ so sánh xác nhận độ lỗ cọc từ so sánh xác nhận hiệu cuả việc sử lý cặn lắng + Có thể dùng máy đo cặn lắng chênh lệch điện trở, thiết bò chuyên dùng 4.3.3.2./ Gia công hạ lồng thép: - Lồng thép bao gồm: + Cốt chủ có gờ đường kính 25mm + Cốt đai dùng thép tròn trơn đường kính 12mm uốn thành vòng tròn đặt cách 20cm + Thép đònh vò đường kính 25mm thay thay cốt đai số vò trí đặt cách 6m, hàn chắt chắn vuông góc với cốt chủ - Lồng thép chế tạo thành đoạn theo trình tự sau: + Lắp thép đònh vò vào vòng rảnh cở + Lắp cốt chủ vào khất đở cỡ + Choàng buộc cốt đai + Hàn thép đònh vò vào cốt chủ + Hàn tay đònh vò vào móc treo - Việc lắp hạ lồng thép vào hố khoan thực cần cẩu theo trình tự sau: + Lắp hạ đoạn lồng thép vào lổ khoan treo vào miệng ống chống nhờ ngang đặt vòng thép đònh vò kề miệng ống vách Tim lồng thép trùng với tim cọc SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG + Cẩu lắp đoạn lồng khác, Hai đoạn hàn dính lại với + Cẩu thả đoạn lồng đãõû nối, tháo tạm ngang hạ lồng thép nhẹ nhàng vào tim cọc + Tiếp tục lắp đoạn lồng thép + Kiềm tra lồng thép sau hạ tới vò trí 4.3.3.3./ Đổ bêtông cọc khoan nhồi: - Thời gian gián đoạn từ lúc thổi rữa lỗ khoan xong đến đổ bêtông không 2h - Bêtông cọc khoan nhồi phải đảm bảo tiêu kỹ thuật theo thiết kế - Phương pháp đổ bêtông cọc khoan nhồi đỗ bêtông nước Ống dẫn dùng để đỗ bêtông ống thép đøng kính 250mm ghép nối từ đoạn ống dài 3m - Trong trình đỗ bêtông, đáy ống đỗ bêtông phải đảm bảo cắm sâu bêtông klhông nhỏ 2m không lớn 5m - Tốc độ cung cấp bêtông phiểu phải giữ điều độ phù hợp với vận tốc di chuyển cuả ống 4.3.3.4./ Thi công kết cấu hệ ván khuôn: - Đóng cọc đònh vò : Cọc đònh vò dùng loại gỗ, vò trí cọc đònh vò xác đònh máy kinh vó - Đễ đảm bảo tính thẩm mỹ cho cấu kiện trước ghép ván khuôn thép phải kiểm tra khuyết tật ván khuôn độ phẳng, độ đồng đồng thời phải bôi trơn ván khuôn dầu mỡ - Trong trình thi công phải ý theo dỏi tình hình lắp ghép ván khuôn, bò nghiêng, lệch khỏi mặt phẳng cóthể dùng tay dùng tời chỉnh lại không đạt hiệu phải ghép lại sau cho đạt yêu cầu 4.3.3.5./ Thi công lớp bêtông bòt đáy : - Vì cao độ đái móng nằm mực nước thi công, không cần đỗ bêtông bòt đáy - Chỉ cần lớp bêtông lót đá 4x6 M100 - Thiết bò dùng để thi công tác máy xúc gàu ngoạm kết hợp với nhân công 4.3.3.6./ Hút nước hố móng: - Sau làm lớp bêtông đá 4x6 M100 đủ cường độ làm việc,tiến hành hút nước hố móng theo phương pháp hút trực tiếp máy bơm,do lượng nước không lớn nên ta sẻ dùng máy bơm có công SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG suất nhỏ 10-25m3/h để đảm bảo hố móng luôn khô 4.3.3.7./ Đổ bêtông bệ cọc: - Sau đổ xong lớp bêtông đá 4x6 M100 ta tiến hành đập đầu cọc, uốn mở rộng cốt thép cọc, bố trí cốt đúc xoắn quanh cốt thép dọc cuả cọc - Lắp dựng ván khuôn bệ cọc, bề mặt ván khuôn quét lớp nhớt cặn để chống dính - Bố trí cốt thép mặt trên, mặt mặt xung quanh bệ cọc - Để giữû kích thước bệ cọc, việc bố trí giằng, chống phiá ván khuôn, phiá ván khuôn phải bố trí chống ngang gỗ Các chống gỡ bỏ dần trình đổ bêtông bệ cọc - Bêtông vận chuyển từ trạm trộn xe chuyên dùng tới công trường sau dùng máy bơm, bơm bêtông vào bệ cọc qua dường dẩn ống vòi voi - Công tác đầm bêtông thực đầm dùi 4.3.4./ Tính toán ván khuôn: - Sử dụng ván khuôn thép có kích thước 2 1m - Các sườn tăng cường đứng ngang bố trí tạo ô vuông có kích thước 0.5 0.5m 4.3.4.1./ Tính tải trọng tác dụng lê ván khuôn Ptt = n( q + R) Trong : n : Hệ số vượt tải n = 1.3 q: Tải trọng bể mặt bêtông gồm người, lực đầm, thiết bò vữa rơi q= 650 kG/m2 = 0.65 T/m2 : Trọng lượng riêng cuả bêtông , = 2.5 T/m3 R :Bán kính tác dụng cuả đầm dùi Với đầm dùi: R = 0.7 m tt P Max = 1.3 (0.65 + 2.50.7) = 3.12 T/m2 = 3120 kG /m Ta có biểu đồ áp lực vữa q sau : Hình vẽ: H R SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 PTT ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG H = 4ho ho : Tốc độ đổ bêtông 1h ,ho = 0.4 m H = 4 0.4 = 1.6 m2 Xác đònh trò số áp lực tính đổi : Ptd F H F: Diện tích cuả biểu đồ hình F = 0.5 (q + Ptt )R + Ptt ( H - R ) = 0.5 ( 650 +3120 ) 0.7 + 3120 (1.6 - 0.7) = 4127.5 m2 Ptd = 4127.5 2579.69 kG/ m2 1.6 T1nh toán tôn lát Mômen a b Mtt = Ptd a2 Độ võng cuả TC Ptd a f E. * Trong đó: , : Hệ số phụ thuộc vào tỷ số a / b = = 0.513 = 0.0138 + a, b : Cạnh lớn nhỏ,cạnh lớn a = m + Ptd:áp lực vữa tác dụng lên P 2579.69 TC Ptd td 1984.375 kG/ m n 1.3 M = 0.0513 2579.69 0.52 = 33.084 (kG.m) Bề dày lát: M tt 33.084 3.23 10 (m) 0.323 cm R 1900 10 Choïn = 0.5 cm 1.0183 1984.375 0.5 0.0894 cm Độ võng 2.1 10 10 (0.5 10 ) f l 50 0.125 cm 400 400 f f = 0.0984 [f] = 0.125 cm => Đạt yêu cầu SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG 4.3.8.2.Tính toán sườn tăng cường : -Sườn tăng cường coi làm việc với tôn lát -Tiết diện tính toán hình 7.5 vẽ 10 Đặc trưng hình học: F = 7.75 cm2 S = 17.9375 cm3 => x = S/F = 2.315 cm J = 200.042 cm4 W1 = J/h1 = 86.565 cm3 W2 = J/h2 = 32.4 cm3 Sường đứng coi mhư dầm giản đơn độ b tựa gối sườn ngang kề P b 2579.69 50 PMax td 12.898 kG/ cm 10000 10000 PMax = 12.898 kG/cm Mômen sườn : Ptd b2 12.898 50 M Max 2687.177 kG.cm 12 12 Phản lực gối : PMax b R 161 kG - Xác đònh nội lực sườn dầm ngang p lực tính đổi phân bố lean sườn dầm ngang P (2a b) PMax 12.898 P Max 6.449 kG 2a 2 Mômen giưã nhòp sườn dầm ngang P .l 6.449 200 M 32245 kG.cm 8 Tính duyệt độ beàn : M 32245 1 W1 86.565 M 32245 2 995.216 kG/ cm2 W2 32.4 => = 995.216 kG / cm2 < R = 1900 kG/cm2 => Đạt yêu cầu SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG III./ THI CÔNG TRỤ 3.1 Các thông số kỹ thuật cuả móng trụ cầu: - Móng trụ cầu loại móng cọc khoan nhồi gồm cọc đường kính 1.2m, chiều dài cọc 40 m (kể từ đáy bệ) - Kích thước bệ cọc - Móng trụ: + Theo phương dọc cầu: 2.0m + Theo phương ngang cầu: 9.0m + chiều cao bệ: 1.5m 3.2 Đề xuất phương án thi công: - Bước : Đònh vò hố móng, Lắp dựng sàn đạo khung dẫn hướng Lắp dựng đònh vò ống vách D = 160mm Dùng búa rung để hạ ống vách đến cao độ thiết kếá -Bước : Khoan lấy đất lòng cọc, kết hợp bơm vữa Bentonite vào lỗ khoan, vữa giữ cao mực nước ngầm từ – 2m Khoan lấy đất lòng cọc đến cao độ thiết kế Tiến hành đóng cọc ván thép, đổ bê tông bòt đáy theo độ dày tính toán Khi bê tông bòt đáy ổn đònh cường độ cường độ tiến hành hút nước bên -Bước : Vệ sinh lỗ khoan, lắp hạ lồng cốt thép, đònh vò lồng cốt thép vào thành ống vách Lắp đặt ống Tremie(ống đổ bêtông thẳng đứng D = 250mm) Đổ bêtông theo phương pháp ống rút thẳng đứng Dổ bêtông xong rút ống vách lên cần cẩu -Bước : Tiến hành hạ cọc ván thép xung quanh đến cao độ thiết kế, liên kết cọc ván thép với sàn đạo Đào đất đập đầu cọc đến cao độ thiết kế Đổ lớp bêtông bòt đáy hố móng Lắp dựng đà giáo, ván khuôn cốt thép bệ trụ Dùng bơm để hút hố móng Tiến hành đổ bêtông bệ tru.ï -Bước : Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép thân trụ Tiến hành đổ bêtông thân trụ Khi bêtông thân trụ đạt đủ cường độ Tiến hành lắp dựng đà giáo, chống, ván khuôn, cốt thép mũ tru Tiến hành đổ bêtông mũ trụ 3.3/ Thiết kế thi công chi tiết: 3.3.1./ Đònh vò hố móng: - Căn vào đường tim dọc cầu cọc móc xác đònh trục dọc ngang hố móng Các trục cần phải đánh dấu cọc có đònh chắn nằm tương đối xa nơi thi công để tránh SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG va chạm làm sai lệch vò trí Sau trình thi công móng xây dựng kết cấu bên phải vào cọc để kiểm tra theo dỏi thường xuyên sai lệch vò trí móng biến dạng cuả thời gian thi công khai thác công trình - Hố móng có dạng chữ nhật, kích thước hố móng làm rộng kích thước bệ móng thực tế cạnh 0.5m để làm hành lang phục vụ thi công 3.3.2./ Công tác thi công cọc khoan nhồi: 4.3.3.1./ Công tác khoan tạo lỗ: - X¸ác đònh vò trí tim cọc máy kinh vó - Hạ ống vách : Cao độ ống chống hạ sâu qua lớp sét trạng thái cứng Cao độ đỉnh ống chống cao ống máy khoan 1m -Dùng máy khoan QJ250 để khoan tạo lỗ Phương pháp khoan theo kiểu tuần hoàn ngược, vữa sét hút máy bơm YOKOTA UPS-80-1520N với lưu lượng 300 m3/h Khi đầu khoan độ sâu 30m, để tăng hiệu hút bùn cần hệ thống hút bùn ép 20 m3/phút Để đảm bảo ổn đònh vách khoan cần phải bơm bù vữa sét vào lồng cọc, khống chế giữ cho mức vữa sét cao mực sàn thi công khoản 2m suốt thời gian thi công đỗõ bêtông cọc - Thổi rửa lỗ khoan: Việc làm vệ sinh đáy thành lỗ khoan trước đỗ bêtông cọc công việc quan trọng, không vét bỏ lớp mặt, đất đá dung dòch vữa sét sẻ lắng động tạo thành lớp đệm yếu chân cọc, chòu lực cọc sẻ bò lún Mặt khác bêtông đỗ bùn không lấy hết cặng lắng tạo ổ bùn đất làm giảm sức chiụ tải cọc Vì khoan xong trước đỗ brêtông phải thổi rữa lỗ khoan Công việc thổi rữa lỗ khoan tiến hành sau: - Trước đỗ bêtông cần phải đẩy hạt mòn lại trạng thái lơ long ống hút dùng khí nén Miệng ống phun khí nén đặc sâu mặt đất cách miệng ống hút bùn 2m phiá Miệng ống hút bùn di chuyển liên tục đáy lỗ để làm vệ sinh - Kiểm tra kết sử lí cặn lắng : + Sau kết thúc, đo ngang độ sâu lỗ cọc Sau thổi rữa lổ khoan xong lại đo độ sâu lỗ cọc từ so sánh SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG xác nhận độ lỗ cọc từ so sánh xác nhận hiệu cuả việc sử lý cặn lắng + Có thể dùng máy đo cặn lắng chênh lệch điện trở, thiết bò chuyên dùng 4.3.3.2./ Tính toán lớp bê tông bòt đáy : Chiều dày lớp bê tông bòt đáy đổ bê tông móng bệ cọc : bhF + nuh n(h+h1)F Trong : b : trọng lượng riêng bê tông bòt đáy b = 2.5T/m3 n : trọng lượng riêng nước 1 = 1.0 T/m3 R : Chiều dày lớp bê tông bòt đáy h1 :Chiều cao từ mực nước thi công đến đáy bệ móng.: h1 = 5m n : Số lượng cọc móng n = cọc U : chu vi cọc tròn u = D = 3.77m F : Diện tích hố móng F = 30 m2 : Lực ma sát bê tông cọc = 10T/m2 h = 1.49m Vậy ta thi công lớp với lớp bê tông bòt đáy 1.49m 4.3.3.3./ Tính toán vách chống hố móng: Vách chống hố móng sử dụng vòng vây cọc ván thép Đóng cọc đònh vò dùng loại cọc thép I 400, vò trí cọc xác đònh máy kinh vỹ Liên kết với cọc đònh vò băng thép U, thép L tạo thành khung đònh hướng để phục vụ thi công cọc ván thép Tất cọc đònh vò cọc ván thép hạ búa rung treo cần cẩu Trước hạ cọc ván thép, phải kiểm tra khuyết tật cọc ván thép củng độ đồng khớp mộng cách luồn thử vào khớp mộng đoạn cọc ván chuẩn dài khoảng 1.5 – 2.0 m Để xỏ đóng cọc ván dễ dàng, khớp mộng cọc ván bôi trơn dầu mở Phía khớp mộng tự (phía trước) phải bít chân lại miếng thép cho đở bò nhồi nhét đất vào rãnh mộng để xỏ đóng cọc ván sau dễ dàng Trong trình thi công phải ý theo dõi tình hình hạ cọc ván nghiên lệch khỏi mặt phẳng tường cọc ván điều chỉnh kích với dây néo Nếu không đạt hiệu phải đóng SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG cọc ván đònh hình chế tạo đặc biệt theo số liệu đo đạt cụ thể để khép kín vòng vây * Tính toán chiều sâu đóng cọc ván thép : Sơ đồ tính vòng vây cọc ván thép MNTC 1.0m a=4.06m H=5.0m 0.94m P3 MÑSX P1 e3 e1 A e4 e2 h P6 e6 P4 P5 e5 chống ngang Hệ số áp lực chủ động đất : K a tg2 (45 / 2) tg2 (45 o57'/ 2) 0.841 Hệ số áp lực bò động đất : K b tg2 (45 / 2) tg2 (45 o57'/ 2) 1.19 Từ sơ đồ tính ta có áp lực tác dụng gồm: + Do nước: P1 nH 12.5 T / m e1 = 1/3 x H = 1.667 m P2 n H n H h H h 2 h eeø P6 nh2 2 e6 h + Do đất chủ động: SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 P2 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG P3 ka ñn a2 e3 a P4 ka ñn a ka ñn h h a 2 e4 h + Do đất bò động: P5 kb ñnh2 2 e5 h Gọi h chiều sâu đóng cọc ván thép từ điểm A trở xuống Với h xác đònh từ điều kiện đảm bảo cọc ván thép không bò lật quanh điểm A Ta có điều kiện : M giữ M lật m Với : m : Hệ số điều kiện làm việc Cọc ván thép chống ngang cho phép lấy m =0.95 M laät = P1.e1+ P3e3 + P5.e5 + P6.e6 M giữ = P2.e2+ P4.e4 Từ ta thay vào phương trình điều kiện Ta phương trình cân sau: 0.739h3 + 1.972h2 + 77.49h – 646.067 = h = 5.72m Chọn h = 5.8m 4.3.3.4./ Tính toán tôn lát : Mômen a b Mtt = Ptd a2 Độ võng cuả taám TC P a4 f td E. * Trong đó: , : Hệ số phụ thuộc vào tỷ số a / b = = 0.513 = 0.0138 + a, b : Cạnh lớn nhỏ,cạnh lớn a = m SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG + Ptd: áp lực vữa tác dụng lên P 2579.69 TC Ptd td 1984.375 kG/ m n 1.3 M = 0.0513 2579.69 0.52 = 33.084 (kG.m) Bề dày lát: M tt 33.084 3.23 10 (m) 0.323 cm R 1900 10 Choïn = 0.5 cm 1.0183 1984.375 0.5 f 0.0894 cm Độ võng 2.1 10 10 (0.5 10 ) f l 50 0.125 cm 400 400 f = 0.0984 [f] = 0.125 cm => Đạt yêu cầu 4.3.3.5./ Tính toán ván khuôn trụ: - Dùng gỗ nhóm 46 có Ru = 180 kG/cm2, có môđun đàn hồi e=80108 kG/m2 , chọn loại ván có tiết diện 30 x cm nẹp đứng nẹp ngang 10 x10 cm, khoảng cách nẹp xáx đònh sau: 2.77 d lmax P Trong : d : Bề dày ván khuôn = cm p lực ngang lớn P = g.h + Pg Trường hợp có đầm rung xem bê tông lỏng g = 2500 kG/m3 : Trọng lượng đơn vò bê tông h : Chiều cao đổ bê tông (tính theo tiết diện thân mố) Công suất cuả máy trộn 4h h = x 4= 16m3 Diện tích đáy trụ = 10 4.9 =49 m2 �h 16 0,326m� Rb 0, 75m 49 => laáy h = 0.75m Pg = 200 kG/m2 : lực xung kích ngang Vậy P = 2500 0.75 + 200 = 2075 kG/m2 SVTH : NGUYEÃN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG 2.77 3 lmax 0.65 m 2075 4.3.3.6/ Kiểm toán nẹp đứng: Độ võng nẹp đứng Fmax 5.q.l 384.E.J Trong đó: E = 8.104 kG/cm2 = 8.108 kG/m2 J= 10.10 833,33cm 833.10 m 12 H=2m Neïp đứng tính theo sơ đồ dầm liên tục gối điểm tựa nẹp ngang, khoảng cách nẹp ngang 0.65m, ta coi áp lực ngang phân bố theo hình chữ nhật P' 200 1200 0, 75.0, 65 1200.0, 75 791.25kg / m2 p lực bêtông lên nẹp đứng q = P’x L1 = 791.25 x 0.75 = 593.43 kG/m Độ võng lớn Fmax 5.593.43.0, 65 0, 0012m 0,12cm 384.8.108.833.108 Độ võng cho phép i 0.65 0.0016m0.16cm 400 400 F 0.16cm Fmax 0.12cm F đạt yêu cầu Cường độ nẹp đứng : M max q.l 593, 43.0, 652 31.34kgm 8 M 3134.6 18.804kg / cm2 � RU 180kg / cm W 10.102 Vậy nẹp đứng đạt yêu cầu cường độ 4.3.3.7/ Kiểm toán nẹp ngang: Xem nẹp ngang dầm giản đơn gối gối thang giằng Lực tác dụng lực tập trung nẹp dứng truyền xuoáng P = q.L =593.43 0.55 = 326.38 kGm SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG q.l 593, 43.0,552 22, 439kgm 8 M 2243.6 13, 458kg / cm Ru 180kg / cm 2 W 10.10 M max max Vậy nẹp ngang đạt yêu cầu cường độ 4.3.3.8/ Tính ván khuôn đỗ thân trụ: Để sử dụng ván khuôn có hiệu tinh tế ta sử dụng ván khuôn thép có kích thước 2x1m Các sườn tăng cường đứng ngang bốù trí tạo ô vuông có kích thước :0.50.5m, rộng 8m IV./ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP : - Bước 1: Lắp dựng xe lao dầm đường vận chuyển xe lao dầm Tập kết dầm đầu cầu, dùng lăn dòch chuyển phiến dầm vào vò trí Dùng xe lao dầm lao vò trí nhòp, hạ dầm kết hợp sàn ngang thủ công đưa dầm vào vò trí Đổ bêtông liên kết dầm - Bước 2: Làm đường vận chuyển xe lao dầm đường vận chuyển nhòp Di chuyển xe lao dầm sang vò trí nhòp Dùng xe lao dầm lao vò trí hạ dầm kết hợp sàn ngang thủ công đưa dầm vào vò trí gối Đổ bêtông liên kết dầm Thi công lao lắp nhòp lại tương tự nhòp V./ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Trong thời gian thi công thực dự án, môi trường bò ô nhiễm nặng đơn vò thi công biện pháp thi công phù hợp biện pháp bảo vệ môi trường thích hợp như: bụi đất phát sinh thêm thi công nền, tiếng ồn, khói bụi động thiết bò thi công, sình lầy dơ bẩn thi công mùa mưa… Để khắc phục nhằm hạn chế thấp đến việc ảnh hưởng môi trường trình thực dự án cần thực biện pháp sau: - Khi di chuyển vật liệu xây dựng, đất nền, phải có phủ bạt che, phải bảo đảm an toàn lao động vệ sinh môi trường trình chuyên chở vật liệu - Phải có biện pháp chống bụi trình thi công phun nước, che chắn SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG - Có biện pháp kiểm tra thiết bò để giảm tiếng ồn, khói bụi… - Nơi nấu nhựa phải xa khu vực dân cư phải có dụng cụ phòng cháy chữa cháy cần thiết - Đơn vò thi công phải có biển báo đầy đủ, thích hợp Đề kế hoạch thi công phù hợp, thi công theo phương pháp chiếu, gọn gàng, dứt điểm - Đơn vò thi công phải có biện pháp ngăn ngừa không để xảy tình trạng hư hỏng, sụp lở đất đai khu vực xung quanh, không làm hư hại công trình khác khu vực PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG ... 99XC1 Thiết kế sơ 97 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 98 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG MẶT CẮT DỌC CẦU... phương án khả thi +Thiết kế tổ chức thi công phương án chọn SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 95 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG CHƯƠNG I PHƯƠNG ÁN CẦU DẦM...ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN LỚP 99XC1 Thiết kế sơ 91 ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG