TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG A2 1.1. QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH QUẢNG NAM: 1.1.1. Vị trí địa lý chính trị : Cầu qua sông A2 thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam. Công trình cầu A2 nằm trên tuyến đường nối trung tâm thị xã với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, chính trị.
MỤC LỤC PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ (25%) CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH CẦU QUA SƠNG A2 CHƯƠNG II THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DÀN THÉP CHƯƠNG III: 25 4.2 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THEO GIÁ THÀNH DỰ TOÁN: 43 4.4 SO SÁNH PHƯƠNG ÁN THEO ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC SỬ DỤNG .44 4.4.1 PHƯƠNG ÁN 1: 44 4.4.2 PHƯƠNG ÁN 44 K LÀ HỆ SỐ KỂ ĐẾN TÍNH CHẤT NGÀM Ở ĐẦU 50 A TĨNH TẢI TÁC DỤNG: 50 5.3.KIỂM TRA BẢN MẶT CẦU THEO TTGH SỬ DỤNG (KIỂM TOÁN NỨT): 59 5.4.KIỂM TRA NỨT ĐỐI VỚI MÔMEN DƯƠNG 59 5.5.KIỂM TRA NỨT ĐỐI VỚI MÔMEN ÂM 60 CHƯƠNG 7: .118 THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRỤ SỐ 118 7.1 TẢI TRỌNG VÀ TỔNG HỢP NỘI LỰC: 118 7.1.1 SỐ LIỆU CHUNG: 118 7.1.2 KẾT CẦU PHẦN TRÊN: 118 7.1.3 SỐ LIỆU TRỤ: 118 7.1.4.TÍNH TỐN CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ: 119 7.1.4.1 TĨNH TẢI: .119 7.1.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC MẶT CẮT : .129 7.2 KIỂM TOÁN CÁC MẶT CẮT: 131 7.2.1 KIỂM TOÁN MẶT CẮT XÀ MŨ (A-A): 131 7.2.2 KIỂM TỐN MẶT CẮT ĐỈNH MĨNG: I-I 142 7.2.3 KIỂM TỐN MẶT CẮT TẠI ĐÁY MĨNG: II-II 150 7.2.3.1 KIỂM TRA SỨC KHÁNG CỦA BỆ CỌC CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA MỘT HƯỚNG 150 CÁC CÔNG TÁC BAN ĐẦU 166 Trang: PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ (25%) Trang: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH CẦU QUA SƠNG A2 1.1 QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH QUẢNG NAM: 1.1.1 Vị trí địa lý trị : Cầu qua sông A2 thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam Cơng trình cầu A2 nằm tuyến đường nối trung tâm thị xã với vùng có nhiều tìm chiến lược phát triển kinh tế tỉnh, tuyến đường cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, trị Khu vực xây dựng cầu vùng đồng bằng, bờ sông rộng phẳng, dân cư tương đối đông Cầu nằm tuyến đường chiến lược làm thời kỳ chiến tranh nên tiêu chuẩn kỹ thuật thấp, không thống Mạng lưới giao thơng khu vực 1.1.2 Dân số đất đai định hướng phát triển : Cơng trình cầu nằm cách trung tâm thị xã km nên dân cư sinh sống tăng nhiều vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng Dân cư sống nhiều nghề nghiệp đa dạng buôn bán, kinh doanh dịch vụ du lịch Bên cạnh có phần nhỏ sống nhờ vào nơng nghiệp Vùng có cửa biển đẹp, nơi lý tưởng thu hút khách tham quan nên lượng xe phục vụ du lịch lớn Mặt khác vài năm tới nơi trở thành khu công nghiệp tận dụng vận chuyển đường thủy tiềm sẵn có 1.2 THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THƠNG : 1.2.1 Thực trạng giao thơng : Một cầu qua sông A2 xây dựng từ lâu tác động mơi trường, đáp ứng yêu cầu cho giao thông với lưu lượng xe cộ ngày tăng Hai tuyến đường hai bên cầu nâng cấp, lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đáng kể 1.2.2 Xu hướng phát triển : Trong chiến lược phát triển kinh tế tỉnh vấn đề đặt xây dựng sở hạ tầng vững ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thông Trang: 1.3 NHU CẦU VẬN TẢI QUA SÔNG A2: Theo định hướng phát triển kinh tế tỉnh vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng tăng đáng kể 1.4 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU QUA SÔNG A2: Qua quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển tỉnh nhu cầu vận tải qua sông M8 nên việc xây dựng cầu cần thiết Cầu đáp ứng nhu cầu giao thông ngày cao địa phương Từ tạo điều kiện thuận lợi cho ngành kinh tế phát triển đặc biệt ngành dịch vụ du lịch Cầu A2 nằm tuyến quy hoạch mạng lưới giao thơng quan trọng tỉnh Quảng Nam Nó cửa ngõ, mạch máu giao thông quan trọng trung tâm thị xã vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu phát triển kinh tế, văn hóa xã hội tỉnh Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lại hai khu vực, nơi giao thơng hàng hóa tỉnh.Việc cần thiết phải xây dựng cầu cần thiết cấp bách nằm quy hoạch phát triển kinh tế chung tỉnh 1.5 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN NƠI XÂY DỰNG CẦU : 1.5.1 Địa hình : Khu vực xây dựng cầu nằm vùng đồng bằng, hai bên bờ sông tương đối phẳng thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi cơng việc tổ chức xây dựng cầu 1.5.2 Khí hậu : Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa Thời tiết phân chia rõ rệt theo mùa, lượng mưa tập trung từ tháng đến tháng năm sau Ngoài chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa đơng bắc vào tháng mưa, độ ẩm tương đối cao gần cửa biển 1.5.3 Thủy văn : Các số liệu đo đạc thủy văn cho thấy chế độ thủy văn khu vực ổn định, mực nước chênh lệch hai mùa: mùa mưa mùa khô tương đối lớn, sau nhiều năm khảo sát đo đạc ta xác định được: MNCN: 10,0m MNTT: 7,0m MNTN: 0,0m Trang: 1.5.4 Địa chất : Trong trình khảo sát tiến hành khoan thăm dò địa chất xác định lớp địa chất sau: Lớp 1: Sét dẻo mềm dày 1,5m Lớp 2: Sét dẻo dày 5,5m Lớp 3: Cát hạt trung dày vô Với địa chất khu vực trên, xây dựng cầu ta dùng móng cọc khoan nhồi khoan xuống lớp cuối khoảng 5m Cát hạt trung tính tốn cọc vừa chống vừa ma sát 1.5.5 Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu : Vật liệu đá: vật liệu đá khai thác mỏ gần khu vực xây dựng cầu Đá vận chuyển đến vị trí thi cơng đường cách thuận tiện Đá đảm bảo cường độ kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu Vật liệu cát: cát dùng để xây dựng khai thác gần vị trí thi cơng, đảm bảo độ sạch, cường độ số lượng Vật liệu thép: sử dụng loại thép nước thép Thái Nguyên,… loại thép liên doanh thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép lấy đại lý lớn khu vực lân cận Xi mămg: nhà máy xi măng xây dựng tỉnh thành đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho cơng trình xây dựng thuận lợi, ln đảm bảo chất lượng số lượng mà yêu cầu cơng trình đặt Thiết bị cơng nghệ thi cơng: để hòa nhập với phát triển xã hội cạnh tranh theo chế thị trường thời mở cửa, công ty xây dựng công trình giao thơng mạnh dạn giới hóa thi cơng, trang bị cho máy móc thiết bị công nghệ thi công đại đáp ứng u cầu xây dựng cơng trình cầu Nhân lực máy móc thi cơng: tỉnh có nhiều cơng ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm thi công Về biên chế tổ chức thi công đội xây dựng cầu hoàn chỉnh đồng Cán có trình độ tổ chức quản lí, nắm vững kỹ thuật, cơng nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao Các đội thi cơng trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ Nhìn chung vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi cơng, tình hình an ninh địa phương thuận lợi cho việc thi công đảm bảo tiến độ đề Trang: 1.6 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐỂ THIẾT KẾ CẦU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU : 1.6.1 Các tiêu kỹ thuật : Việc tính tốn thiết kế cầu dựa tiêu kỹ thuật sau: - Quy mơ xây dựng: vĩnh cửu - Tải trọng: đồn xe HL-93 đoàn người 300daN/m2 - Khổ cầu B= 7,5+ × 1,5(m) - Khẩu độ cầu: 148(m) - Độ dốc ngang : 2% - Sông thông thuyền cấp: cấp V 1.6.2 Giải pháp kết cấu : 1.6.2.1 Kết cấu mố trụ: Kết cấu mố: - Mố thiết kế BTCT có f’c=30Mpa Kết cấu trụ: - Dùng kết cấu trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c=30Mpa Theo địa chất khu vực xây dựng cầu ta sử dụng móng cọc khoan nhồi tính tốn theo cọc chống ngàm vào đá 1~1,5m 1.6.2.2 Kết cấu nhịp: Từ tiêu kỹ thuật, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, khí hậu, vào độ cầu,… ta đề xuất loại kết cấu sau: Phương án 1: cầu dàn thép nhịp: x 75=150 m Phương án 2: cầu dầm thép lien hợp BTCT 5nhịp: x 30= 150m Phương án 1: cầu dàn thép nhịp: x 75=150 m Khẩu độ cầu : Khẩu độ cầu : ∑L TK ∑L = 2*75 + 1*0,1 − 1, 6*1 − 1, 05* = 146, 4m TK − L0 L0 ×100% = 146, − 148 148 ×100% = 1, 08% < 5% Vậy đạt yêu cầu Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm nhịp dàn thép: x 75(m) Trang: - Dàn thép gồm 10 khoan với d = 7,5m, chiều cao dàn chủ h = 9m - Mặt cắt ngang có dầm dọc phụ, khoảng cách dầm chủ 1,6 m - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt thép - Bố trí lỗ thoát nước Φ =100 ống nhựa PVC - Các lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 6cm tạo mui luyện 2% +Lớp phòng nước 1,5cm - Lề hành khác mức Kết cấu mố trụ: - Kết cấu mố: Hai mố chữ U cải tiến BTCT có f’c=30Mpa Móng mố dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 10,3m (mố M1) 10,3m (mố M2) Trên tường ngực bố trí giảm tải BTCT 300 × 300 × 20cm Gia cố 1/4 mơ đất hình nón đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm; chân khay đặt mặt đất sau xói 0,5m tiết diện 100 × 50cm - Kết cấu trụ: Năm trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c=30Mpa Móng trụ dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 10,3m (trụ T1, T2) Phương án 2: cầu dầm thép liên hợp BTCT 5nhịp: x 30= 150m Khẩu độ cầu : ∑L TK ∑L = 5*30 + 4*0, 05 − 1, 6* − 1, 05* = 141, m TK − L0 L0 ×100% = 141, − 148 148 ×100% = 4, 25% < 5% Vậy đạt yêu cầu Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm nhịp: 5x30 (m) - Dầm giản đơn liên hợp BTCT có chiều cao dầm chủ 1,5m - Mặt cắt ngang có dầm chủ, khoảng cách dầm chủ 1,9 m - Chân đế lan can tay vịn dải phân cách BTCT, phần lan can tay vịn làm ống thép tráng kẽm, đáp ứng yêu cầu mặt mỹ quan - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt thép Trang: - Bố trí lỗ nước Φ =100 ống nhựa PVC - Các lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 6cm tạo mui luyện 1,5% +Lớp phòng nước 1,5cm - Lề hành cao mặt cầu xe chạy 30 cm có dốc 1,5% hướng vào cầu Kết cấu mố trụ: - Kết cấu mố: Hai mố chữ U cải tiến BTCT có f’c=30MPa Móng mố dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 10,3m Trên tường ngực bố trí giảm tải BTCT 300 × 300 × 20cm Gia cố 1/4 mơ đất hình nón đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm; chân khay đặt mặt đất sau xói 0,5m tiết diện 100 × 50cm - Kết cấu trụ: Năm trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c=30MPa Móng trụ dùng móng cọc khoan nhồi BTCT có f’c=30MPa, chiều dài dự kiến 10,3m Trang: CHƯƠNG II THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DÀN THÉP 2.1.TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CƠNG TRÌNH: 2.1.1 Tính tốn khối lượng kết cấu nhịp: Kết cấu nhịp: gồm nhịp 75m, mặt cắt ngang gồm dầm dọc phụ bố trí cách 1.6m: - Chiều dài nhịp 75m - Chiều cao dàn chủ 9m - Bản bêtông mặt cầu dày 15cm - Khoan dàn 7,5m Kích thướt mặt cắt ngang hình vẽ: 1/2 mặt cắt ngang gối trụ 1/2 mặt cắt ngang gối mố 868 40 35 263 125 146 146 245 312 245 12 312 26 40 35 263 125 900 29 750 12 150 25 375 375 150 25 12 LỚP BÊTÔNG NHỰA CHẶT (6cm) 120 120 LỚP PHÒNG NƯỚC (1,5cm) 2% LỚP TẠO MUI LUYỆN 2% 25 2% 106 50 50 2% 160 160 160 114 30 160 30 114 Hình 1.4.1: Mặt cắt ngang dàn chủ Trọng lượng thép giàn xác định theo công thức gần giáo sư N.X.Xtơreletxki : gg = 1,75 × a × K + 1,25 × b × q mc ×L R − 1,25 × b × L × (1 + δ ) γ Trang: Trong : + gg : Trọng lượng thép 1m dài giàn + L : Nhịp tính tốn giàn , l = 74,4 (m) + 1,75 1,25 : Các hệ số tải trọng hoạt tải tĩnh tải + R= 19000 (T/m2): cường độ thép + β= 0,12: hệ số xét đến trọng lượng hệ liên kết + a,b : Các đặc trưng trọng lượng ,lấy tuỳ theo kết cấu nhịp khác Với cầu giàn , ta lấy a = b = 3,5 + γ : Trọng lượng riêng thép làm giàn , γ = 7850 kg/m3 hay γ = 7,85 T/m3 + qmc : Trọng lượng phân bố mặt cầu đường 1m dài giàn, tính chia cho giàn chủ : Trọng lượng mặt đường BTCT mặt cầu lấy khoảng 0,6(T/m2) Trọng lượng đường người lấy 0,25T/m2 + qmc tính sau : qmc = × (0,6× 7,5+0,25× 2× 1,5+0,08× 7,5+0,03× 2× 1,5) = 2,97 T/m = 29,7 KN/m Trong :0,08 0,03 là: Trọng lượng 1m hệ dầm mặt cầu dầm đường người + K0: tải trọng tương đương hoạt tải thiết kế có kể đến lực xung kích hệ số phân bố tải trọng K0= (1+IM)gxttk.m.ktd+ gttl.0,93+ 0,3.gpl Trong đó: 1+IM: Hệ số xung kích tính sau: Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05, tác động tĩnh học xe hai trục thiết kế hay xe tải thiết kế không kể lực ly tâm lực hãm, phải tăng thêm tỉ lệ phần trăm cho lực xung kích Hệ số xung kích lấy : (1+IM/100) Với IM: Lực xung kích tính phần trăm Tất trạng thái giới hạn khác trừ trạng thái giới hạn mỏi giòn lấy IM = 25% Vậy: (1 + IM ) = + 25 = 1,25 ⇒ (1 + IM ) = 1,25 100 Ktd: tải trọng tương đương xe tải thiết kế ứng với đường ảnh hưởng dạng tam giác đỉnh ¼ nhịp Trang: 10 e Tính tốn khả chịu lực giằng: - Thanh giằng bố trí vị trí giao thép sườn đứng thép sườn ngang - Diện tích chịu áp lực ngang bê tơng tuơi giằng: F= 0,6x0,4=0,24(cm2) - Lực kéo tác dụng lên giằng : T = Pttqd.F = 3,1.0,24 = 0,744(T) - Chọn giằng loại Ø12 có Fa = 1,131 cm2 , Ro= 1900Kg/cm2 - Điều kiện ổn định giằng: σ= T 0, 744.103 = = 657,82 (Kg/cm2)< Ro= 1900(Kg/cm2) Fa 1,131 => Vậy điều kiện ổn định giằng thỏa mãn 40 200 40 40 40 40 VAÙN KHUÔN SỐ5 TL 1/10 40 60 30 30 30 30 30 30 30 210 Hình 1.17 Bố trí giằng ván khn số I f Tính tốn khả chịu lực chống: - Để đỡ phần ván khuôn đáy xà mũ ta dùng thép góc L75×75×5 làm chống - Thanh chống chịu lực tập trung P với diện tích chịu F tính sau: F’ = 2a.b = 2.0,4.0,3 = 0,24 (m2) tt - Tính lực tập trung : P = q max F’ = 3,1.0,24 = 0,744(T) - Diện tích chịu lực thép F = 7,39(cm2) - Kiểm tra điều kiện ổn định chống : σ max= P tt ϕ F ≤ R0 Trang: 199 Trong đó: - ϕ hệ số uốn dọc ϕ = 0,85 - R0 cường độ tính tốn chịu nén dọc trục : R0 = 1900KG/cm2 => σ max = 0, 744.103 = 118,44 (Kg/cm2) 0,85.7,39 => Vậy điều kiện ổn định chống đảm bảo Trang: 200 CHƯƠNG THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 9.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG: 9.1.1 Đề Nghị Các Phương Pháp Thi Công: - Từ số liệu địa hình, địa chất thủy văn, chiều dài nhịp, chiều cao trụ ta đưa phương án thi công sau: a Lao kéo dọc kết hợp với trụ tạm b Lao kéo dọc kết hợp với mũi dẫn c Lao kéo dọc kết hợp với trụ di động d Lao kéo dọc kết hợp với trụ nỗi 9.1.2 Ưu Nhược Điểm Của Từng Phương Pháp : 9.1.2.1 Phương pháp lao kéo dọc kết hợp với trụ tạm : - Ưu điểm : + Giảm biến dạng ứng suất kết cấu, đồng thời đảm bảo chống lật - Nhược điểm : + Việc thi công trụ tạm làm tăng khối lượng công việc + Tốn vật liệu, tăng giá thành + Cản trở công thương - Phạm vi áp dung : + Thường dùng phổ biến cầu nhiều nhịp đặc biệt cầu nhịp khơng có điều kiện nối liên tục + Việc thi công trụ tạm dễ dàng 9.1.2.2 Phương pháp lao kéo dọc kết hợp với mũi dẫn mở rộng trụ : - Ưu điểm : + Phương pháp kết cấu nhịp lắp ráp đường vào cầu nên thi công nhanh đơn giản, tiết kiệm vật liệu khơng làm trụ tạm + Mũi dẫn nối dài với kết cấu nhịp phía trước nên làm giảm nội lực độ võng lao kéo dọc + Về mặt chóng lật mũi dẫn so với trụ tạm - Nhược điểm : + Khi lao kéo độ võng đầu hẫng thường lớn Trang: 201 - Phạm vi áp dụng : + Phương án áp dụng việc thi công trụ tạm, cầu tạm gặp khó khăn tốn + Trường hợp yêu cầu thông thương 9.1.2.3 Phương pháp lao kéo dọc kết hợp với trụ di động cầu tạm : - Ưu điểm : + Biện pháp lao lắp đơn giản, ổn định - Nhược điểm : + Việc làm cầu tạm khó khăn, tốn cản trở thông thương - Phạm vi áp dụng : + Áp dụng rong cầu nhịp ngắn, việc thi công cầu tạm đơn giản + Không yêu cầu thông thương 9.1.2.4 Lao kéo dọc kết hợp trụ : - Ưu điểm : + Không xây dựng trụ tạm, cầu tạm, không cản trở thông thương cầu - Nhược điểm : + Cấu tạo hệ phức tạp, ổn định hệ khó khăn + Chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố thủy văn - Phạm vi áp dụng : + Trường hợp thi công điều kiện sông sâu nước lớn, việc xây dụng trụ tạm gặp khó khăn, tốn tàu bè lại nhiều, việc xây dựng trụ tạm làm tắc nghẽn giao thông đường sông 9.1.3 So Sánh Chọn Phương Án : - Qua phân tích phương án nhận thấy phương án có đặc điểm riêng khác Tuy nhiên theo điều kiện cụ thể nhận thấy phương án lao kéo dọc kết hợp với mũi dẫn mở rộng trụ phù hợp Do ta chọn phương án để thi công 9.1.4 Thi Công Kết Cấu Nhịp Bằng Phương Pháp Lao Kéo Dọc Kết Hợp Với Mũi Dẫn : - Các dầm thép lắp ghép có trọng lượng khơng lớn Tuy nhiên việc lao lắp không dể dàng Đặc biệt với dầm nhịp lớn lại khó khăn phức tạp, đòi hỏi phải cẩn thận nhẹ nhàng Dầm thép thường có chiều cao lớn độ ổn định khơng cao, khả biến dạng lớn làm cho dầm bị võng, xoắn gây phá hoại Trang: 202 - Thiết bị cẩu lắp phải đảm bảo thao tác nhanh gọn đẩy mạnh tiến độ thi công tốt di chuyển dể dàng cấu kiện phía Cần kiểm tra an tồn thiết bị trước lao lắp - Trình tự thi công kết cấu nhịp: Bước - Khi thi công xong trụ, mố thi công đến phần xà mũ mố ta tiến hành đắp đường đầu cầu đến cao độ đỉnh xà mũ mố chuẩn bị bãi lắp ráp dầm thép - Lắp ráp dầm thép bãi lắp theo sơ đồ mặt bằng, sử dụng cần cẩu để lắp ráp cấu kiện Để giảm nhẹ trọng lượng thân kết cấu nhịp dầm thép lắp phần liên kết ngang, hệ liên kết dọc phần hệ dầm mặt cầu thi công chổ sau đặt nhịp lên gối - Đặt đường trượt chuẩn bị lao cầu thép Bước - Lao kéo dọc nhịp cầu thép đường đầu cầu tời kéo đặt đầu, dây cáp neo vào hố thế, kết cấu thiết bị di chuyển lăn hình trụ thép đặc - Dầm lao đến đầu hẫng đủ đón đỡ kết cấu nhịp, lúc đầu sau KCN đặt lên lăn - Kích hạ dần KCN xuống gối nhờ kích đặt trụ - Thi cơng hệ dầm mặt cầu 9.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ LAO KÉO KẾT CẤU NHỊP DẦM THÉP : - Kết cấu nhịp gồm dầm lao ta tiên hành lao lần lần dầm sau liên kết chúng lại với - Khi lao ban đầu ta tiến hành lao kết cấu nhịp lần sau mũi dẫn vừa kê lên trụ tiếp tục nối kết cấu nhịp lao kéo tương tự 9.2.1 Tính Lực Kéo Nk : -Lực kéo lớn phải kéo toàn kết cấu nhịp (5 nhịp 30m) 20 30 25 1230 14 40 Trang: 203 -Cơng thức tính lực kéo sau: N k =N ±iP Trong đó: i độ dốc đường trượt, i = % P tải trọng tiêu chuẩn KCN thép lao -Tiết diện mặt cắt ngang: F = 0,3.0,02 + 1,23.0,014 + 0,40.0,025=0,0332 m2 -Trọng lượng riêng thép: γ = 7,85 T/m3 -Trọng lượng dầm: p = 0,0332.30.7,85 = 7,823 T -Trọng lượng hệ liên kết : g =0,12.p = 0,12.7,823 = 0,938 T -Trọng lượng thiết bị trượt 3,77 T -Trọng lượng mũi dẩn: 500 1280 x 14 170 8000 20 170 x 750 20 A-A A A Hình 2.1: Cấu tạo mũi dẫn +Chiều dài mũi dẫn lấy (0,25-0,5)l ⇒ Chọn mũi dẩn dài 8m + Tiết diện ngang hình 2.1 Jx = 1 1,4.75 + 2. 17.2 + 17.2.38,5 = 150034,42cm 12 12 +Trọng lượng trung bình mũi dẫn tính sau: gmd = (2.0,17.0,02+0,014.0,75).7,85 = 0,136 T/m Vậy tổng tồn trọng lượng kết cấu nhịp (5 nhịp, khơng có BMC) lao kéo là: P= 7,023.3.5 +0,938.2.5 + 3,77 +8.3.0,136 = 121,76 T -Nk lực kéo đường nằm ngang tính theo cơng thức sau: N = Kf P R Trang: 204 R bán kính lăn, R = 10 cm f2 hệ số ma sát lăn , f2 = 0,05 K hệ số dự trữ, kéo ray K = Do tính N k = 2.0, 05 121, 76 = 1, 22T 10 Kết tính: Nk = 1,22 T 9.2.2 Tính Lực Hảm Nh : -Cơng thức tính lực hãm sau: N h = N k +W Trong đó: W lực gió tác dụng theo phương dọc cầu, tính sau: W = 0,4p(k.F+F1) p cường độ gió, lấy p = 0,1.V2 V vận tốc gió 49Km/h p=0,1.492=220 KG/m2 F diện tích chắn gió: F = 5.30.1,1 =165m2 K hệ số chắn gió K=0.4 F1=0 ( khơng có hệ mặt cầu) ⇒ W =0,4.220.0,4.165 = 5808 kG = 5,808 T Kết qủa tính: Nh = 1,22 + 5,808 = 7,028 T *Mục đích: -Tính lực hãm để bố trí tời hãm thích hợp Tời hãm nhằm mục đích khơng cho kết cấu nhịp tự di chuyển, đồng thời cần thiết kéo lùi KCN lại cự ly ngắn, kiểm sốt độ qn tính kết cấu nhịp thiết bị lắp đặt 9.2.3 Tính Lực Đạp Ngang H : -Khi kéo dọc, xuất lực ngang theo phương vng góc với hướng kéo lệch hướng lăn, đường trượt khơng song song với -Lực đạp ngang tính theo cơng thức sau: H = 0.03N Trong đó: Trang: 205 N áp lực thẳng đứng lên đường trượt Trường hợp tính tốn lực đạp ngang cho trường hợp dầm thép lao dọc phần đường đầu cầu, số đường trượt tính N=122/3= 40,66 T Kết tính tốn được: H = 0,03.40,66 =1,22 T 9.2.4 Kiểm Tra Điều Kiện Ổn Định Chống Lật Dầm Thép : -Khối lượng kết cấu nhịp m dài kết cấu nhịp dang lao: g= 121, 76 − 8.0,136 = 0,804T / m 5.30 l1=38m l2=22m g =0.804T/m l3=8m q=0.136 T/m o x =30 Tru Hình 2 Sơ đồ tính ổn định lật -Xét trường hợp bất lợi lao kết cấu nhịp dầm chưa kê lên trụ T1 -Điều kiện ổn định: Mg Ml Trong : ≥ 1,3 Mg: Mômen giữ chống lật dầm: Mg = g.l 21 0,804.382 = = 580, 48Tm Ml: Mô men gây lật dầm: Ml = l 0,804.222 g.l2 8 + q.l3 l2 + ÷ = + 0,136.8 22 + ÷ = 198,104Tm 2 2 Với : g:trọng lượng dầm 1m dầm q: trọng lượng mũi dẫn 1m dài l1: Chiều dài dầm bờ l1= 38 m l2: chiều dài dầm hẩng l2= 22m l3 chiều dài mũi dẩn l3=8m Trang: 206 ⇒ Mg Ml = 580, 48 = 2,93 ≥ 1,3 198,104 ⇒ Đảm bảo ổn định lật Vậy ta khơng cần bố trí đối trọng 9.2.5.Kiểm tra cường độ tính tốn độ võng dầm: l=30m l1=22m l2=8m q1=0.804T/m q2=0.136T/m M1 Mmax M2 Mp Hình 2.3 Sơ đồ tính cường độ 9.2.5.1.Kiểm tra cường độ: -Điều kiện kiểm tra: δ max = M max = M + M = M max ≤ Ro W q1.l12 q2.l2 0,804.222 0,136.82 + = + = 198,92Tm 2 2 W =15804,8 cm3 ⇒ δ max = M max 198,92.105 = = 419,53kG / cm ≤ R0 = 1900kG / cm W 3.15804,8 Vậy điều kiện cường độ thỗ mãn 9.2.5.2.Tính tốn độ võng dầm: -Độ võng dầm hẩng chưa kê lên trụ: l=30m l1=22m l2=8m q1=0.804 T/m q2=0.136 T/m M1 M2 Mmax s1 y1 Mk s'1 s2 y'1 y2 Mp Pk=1 Mk Hình 2.4 Sơ đồ tính độ võng Trang: 207 Công thức : f = ( ) ( ) 1 M ( M1 ) + M k2 ( M ) E.J E.J Trong : E = 2,1.105 (T/m2) J: Mơmen qn tính mặt cắt ngang dầm (3 dầm) J1=3.8,26.105 = 24,78.105 (cm4) J2=3.150034,42= 4,5.105 (cm4) f = 1 * * S1 y1 + S y + S y2 E.J1 E.J1 E.J 0,804.222 26, 75 0,136.82 21,5 1 = 22 ÷ 30 ÷+ 22 ÷ 30 ÷+ 5 2,1.105.24, 78.105 2 2,1.10 24, 78.10 30 30 0,136.82 5, 25 l + ÷ ÷ = 4,9.10−7 m = 4, 7.10 −5 cm < 5 2,1.10 4,5.10 400 -Độ võng nhỏ đủ để mủi dẩn trượt vào lăn dể dang lao Vậy điều kiện độ võng đảm bảo 9.2.6 Tính tốn số lăn: 9.2.6.1 Áp lực lên đường lăn đầu cầu: - Xem xét tính tốn áp lực lên đường lăn đầu cầu m rộng theo phương ngang cầu - Áp lực lên đường lăn tính lực tập trung lao gối di động, áp lực xem phân bố kéo lăn -Ta tính tải trọng lên đường lăn tương ứng với kết cấu nhịp P = 7,023.3.2+0,938.2.2+3,77+0,136.3.8 = 52,924 T - Để đơn giản tính tốn ta quan niệm nhịp cầu tuyệt đối cứng áp lực nhịp cầu đường lăn dược xác định phương pháp nén lệch tâm - Sơ đồ tính tốn sau : x 30,67 37,33 g =0.804 T/m o1 p1 q=0.136 T/m o p o2 a=7,33m p2 x =30 l1=38m l2=22m Tru l3=8m - Xác định trọng tâm tiết diện quy ước : Trang: 208 + Gọi x khoảng cách từ cuối tiết diện quy ước đến trọng tâm tiết diện Ta có : 0,804*x = (60 - x)*0,804 + 8*0,136 ⇒ x = 30,67m P cách mép mố đoạn a =7,33m + O1: trọng tâm kết cấu nhịp lao + O2: trọng tâm mủi dẩn + O : trọng tâm hệ x 30,67 37,33 g =0.804 T/m q=0.136 T/m o1 o p1 p o2 a=2.05m p2 x =30 c/2=16m c/2=16m l2=22m Tru l3=8m p2 Hình 2.5 Sơ đồ phân bố áp lực lên đường lăn đầu cầu ∗) Khi c< 3a ΣY= ⇔ P = P1 c + (P2 - P1) ΣM = ⇔ P.e = (P2+P1) c c c c − 3 Giải ta : P1 = P 6e P 6e 1 − ; P2 = 1 + c c c c ∗ ) Khi c ≥ 3a: P1 = 0; P2 = 2.P 3.a Ta thấy C=38m >3a=21,99m tiết diện xuất ứng suất kéo không chịu ứng suất kéo nên P1 = P2 = p 2.52,924 = = 4,813(T / m ) 3a 3.7,33 Trang: 209 9.2.7.2 Tính tốn số lăn 1m dài đường trượt: -Cơng thức tính: n = kn P mR Trong đó: m: số lượng ray đường trượt, m = P: áp lực đường trượt, P=4,813 T/m2 R: khả chịu lực mổi lăn, tra bẳng với Φ=100mm, R = T kn : hệ số kể đến phân phối lực không đều, kn = 1,25 -Kết quả: n = 1, 25 4,813 = 0, lăn/1m (tính cho dầm) 2.5 -Vậy ta bố trí lăn 1m dài đường trượt (mỗi dầm con) 9.2.7.3 Tính tốn số lăn trụ: L/2 L/2 C1 P e=3.825m l1=1.5m C2/2 C2/2 l2=32.25m l0=19.95m TIẾT DIỆN QUY ƯỚC BIỂU ĐỒÁP LỰC P11 P12 P21 P22 Hình 2.6 Sơ đồ tính số lăn trụ Trong đó: c1=3m, c2=4,5m → l2=32,25m → l0 = ∑ C l ∑C i i i = 3.1,5 + 4,5.32, 25 =19,95(m) + 4,5 1 2 C i + C i ( l o − l i ) 12 → I = ∑ I= 3 + 3.( 21,1 − 1,5) + 4,5 + 4,5.(21,1 − 33,5) 12 12 I= 3 + 3.(19,95 − 1,5) + 4,52 + 4,5.(19,95 − 32, 25) = 1705,95(cm4) 12 12 Trang: 210 Áp lực xác định theo công thức: Px = P P.e.x ± ∑ Ci I p11 = 52,924 52,924.3,825.19,95 − = 4, 689(T / m) 7,5 1705,95 p12 = 52,924 52,924.3,825.16,95 − = 5, 045(T / m) 7,5 1705,95 p21 = 52,924 52,924.3,825.10,5 − = 8,30(T / m) 7,5 1705,95 p21 = 52,924 52,924.3,825.15 − = 8,83(T / m) 7,5 1705,95 Số lăn 1m dài trụ: n = 1, 25 8,836 = 1,1045 2.5 Chọn n=3 lăn/1m dài trụ 9.2.7 Tính tốn Tavet 150 150 2x2.0m Đah Mp Hình 2.7 Sơ đồ làm việc Tavet - Ta bố trí Tavet gổ với khoảng cách 2m, Tavet có tiết diện 20x20cm Tavet làm việc dầm đơn giản chịu tác dụng lực tập trung P tính sau: p= p+g 7, 023 + 0,938 = = 0,53(T ) 30 30 Với : p=7,023T trọng lượng 1dầm thép g=0,938 T trọng lượng hệ liên kết dầm thép - Momen gây nhịp Tavet: M = p y = 0,53.2 = 1, 06(T m) - Đặc trưng hình học mặt cắt ngang Tavet: Trang: 211 W= 20.20 = 1333,33(cm ) σ= M ≤ R0 = 1400kG / cm W - Kiểm tra bền Tavet: Điều kiện: σ= 1090 = 0,81 ≤ R0 1333,33 ⇒ Vậy Tavet đảm bảo cường độ Trang: 212 ... cấu sau: Phương án 1: cầu dàn thép nhịp: x 75=150 m Phương án 2: cầu dầm thép lien hợp BTCT 5nhịp: x 30= 150m Phương án 1: cầu dàn thép nhịp: x 75=150 m Khẩu độ cầu : Khẩu độ cầu : ∑L TK ∑L =... phương án I cầu dàn thép nhịp 2x75m ST T Mã ĐM 1 Hạng mục Đơn vịK.L cầu Đơn giá (đồng) Vật liệu Nhân công Thành tiền (1000 đồng) Ca máy Vật liệu BT mặt cầu f'c=30MPa m3 AF.64130 Cốt thép Tấn Thép. .. cơng, đảm bảo độ sạch, cường độ số lượng Vật liệu thép: sử dụng loại thép nước thép Thái Nguyên,… loại thép liên doanh thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép lấy đại lý lớn khu vực lân cận Xi mămg: nhà