Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng Nhập môn cầu - Chương 3: Một số cấu tạo chung của cầu để cùng tìm hiểu các kiến thức về cấu tạo mặt cầu bao gồm: Mặt cầu ô tô, mặt cầu đường xe lửa, nhiệm vụ của mặt cầu, phân loại mặt cầu.
11/26/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ mơn Cầu Cơng trình ngầm Website: http://www.nuce.edu.vn Website: http://bomoncau.tk/ NHẬP MƠN CẦU TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website mơn học: http://nhapmoncau.tk/ Link dự phòng: https://sites.google.com/site/tuyennguyenngoc/courses‐in‐ vietnamese/nhap‐mon‐cau Hà Nội, 10‐2013 CHƯƠNG III Một số cấu tạo chung cầu 181 11/26/2013 Nội dung chương • 3.1. Cấu tạo mặt cầu • 3.2. Đường hành lan can cầu • 3.3. Cấu tạo khe biến dạng • 3.4. Phòng nước nước • 3.5. Nối tiếp đường cầu • 3.6. Chiếu sáng cầu • 3.7. Gối cầu 182 3.1. Cấu tạo mặt cầu • Nhiệm vụ mặt cầu – Trực tiếp nhận áp lực hoạt tải truyền xuống phận chịu lực cầu • Phân loại mặt cầu Mặt cầu cho đường ô tô Mặt cầu cho đường sắt Thường rộng từ 3.5m đến 10m Bề rộng đủ bố trí ray và đường cơng vụ Vị trí tác dụng tải trọng theo phương ngang cầu không cố định Vị trí tác dụng tải trọng theo phương ngang cầu cố định Tải trọng thiết kế nói chung khơng giống với tải trọng thực tế Tải trọng thiết kế gần giống với tải trọng thực tế Tải trọng thường nhẹ so với tải trọng xe lửa Chịu tải trọng nặng so với tải trọng cầu ô tô 183 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • 3.1‐1. Mặt cầu ơ tơ – Do tiếp xúc trực tiếp với bánh xe hoạt tải nên mặt cầu phải thỏa mãn yêu cầu sau: • Bằng phẳng để giúp xe chạy êm thuận, không gây xung kích • Ít hao mòn có tuổi thọ cao • Trọng lượng thân nhẹ để giảm tĩnh tải • Phải nước bề mặt nhanh chóng: – Tạo độ dốc ngang cầu từ 1.5% đến 2% – Tạo độ dốc dọc cầu không lớn 4% 184 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) – A> Mặt cầu gỗ • Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, trọng lượng thân nhẹ • Nhược điểm: tuổi thọ thấp khó đáp ứng yêu cầu khai thác =>Không dùng phổ biến cầu đại (chỉ gặp công trình cầu cũ cầu tạm) 185 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Kiểu a): Sử dụng 2 lớp ván đặt gỗ bố trí ngang cầu dầm gỗ dọc cầu • Kiểu b): Các ván gỗ ghép đứng với mặt phủ lớp bê tông nhựa dày 5‐6cm a) b) 186 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) – B> Mặt cầu bê tơng cốt thép • Mặt cầu BTCT được sử dụng phổ biến • Ưu điểm: Chất lượng sử dụng cao, mặt cầu phẳng, khả dính bám bánh xe tốt, xe chạy êm thuận gây xung kích. Ngồi ra, mặt cầu mặt đường ngồi cầu có tính đồng • Nhược điểm: Trọng lượng lớn => làm tăng tĩnh tải bn thõn ca kt cu nhp Bê tông Asphal 5-7cm Líp phßng n−íc 4mm Líp BT l−íi thÐp (D6-10x10) Tmin=5cm 1.5% - 2% Hệ dầm mặt cầu 1.5% - 2% B¶n BTCT Mặt cắt ngang cầu dầm thép liên hợp BTCT – Bản mặt cầu BTCT đổ chỗ 187 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Bản BTCT có thể được: (1) lắp ghép; (2) đổ chỗ; hoặc (3) là cánh dầm bê tông đúc sn 1/2 MCN giũa nhịp 1/2 MCN trụ Mặt cầu BTCT Đỉnh trụ Thanh neo Mt ct ngang cu dầm I bán lắp ghép – Bản mặt cầu BTCT đổ chỗ 188 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Bản BTCT được bảo vệ khỏi bị nước mưa thâm nhập cách sử dụng lớp phòng nước kết hợp cấu tạo độ dốc ngang dọc cầu • Độ dốc ngang cầu tạo thay đổi chiều dày lớp BT tạo dốc dầm đặt gối có cao độ giảm dần hai biên 15000/2 15000/2 14000/2 500 14000/2 2.0% 600 500 -Bê tông Asphalt T=70mm -Lớp phòng nớc T=4mm -Bê tông tạo phẳng Tmin=50mm +6.666 2.0% 600 600 600 600 Mặt cắt ngang cầu dầm T thi công lắp ghép Bản mặt cầu BTCT là cánh dầm T đúc sẵn 189 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Cấu tạo kết cấu mặt cầu BTCT a) b) Lớp phủ bê tông nhựa Lớp phủ bê tơng xi măng – Lớp phòng nước có chiều dày 1.5‐2cm bằng lớp giấy dầu vải tẩm nhựa lớp quét nhựa nóng chảy – Trường hợp mặt cầu sử dụng lớp phủ bê tông nhựa cần bố trí lớp BT bảo vệ để bảo vệ lớp phòng nước tác dụng tải trọng bánh xe 190 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Loại mặt cầu có lớp phủ bê tơng at phan thường sử dụng chống thấm tốt, dễ thi cơng sửa chữa • Loại mặt cầu có lớp phủ bê tơng xi măng có cường độ tốt bê tơng at phan có nhược điểm khó sửa chữa • Trong trường hợp khơng có lớp phòng nước bê tơng phải chế tạo có độ chặt cao vấn đề thoát nước phải giải tốt 191 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) – C> Mặt cầu kim loại (chủ yếu làm thép) • Gồm thép dày 10‐12mm được tăng cường sườn đứng theo phương dọc ngang làm thép hàn đính vào mặt thép • Lớp phủ mặt cầu bê tơng nhựa, bê tơng xi măng bê tơng polime có chiều dày 3‐5cm • Để đảm bảo dính bám cho lớp bê tơng phủ, trên bề mặt thép người ta hàn đính lưới cốt thép có đường kính 6‐8mm với bước lưới 10‐15cm Líp phđ 3-5cm Li cốt thép F6 Tấm thép =10-12mm Suờn tăng cuờng 192 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Bản mặt cầu thép thường khơng cấu tạo lớp phòng nước thép dùng làm mặt cầu loại thép không gỉ • Thơng thường mặt cầu thép cho tham gia chịu lực với dầm chủ phận tiết diện dầm gọi “bản trực giao” • Để kết cấu “bản trực giao” được cứng hơn, có thể thay sườn thép thép hình sau: Một số dạng trực giao (Orthotropic Steel Bridge Deck) 193 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Kết cấu mặt cầu trực giao đảm nhận nhiệm vụ hệ liên kết dọc trên. Nhờ vậy, có thể tiết kiệm thép giảm trọng lượng thân cho kết cấu nhịp Ví dụ trực hướng dầm hộp thép 194 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) Orthotropic Bridge Deck 195 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Ngồi có kiểu mặt cầu thép làm dạng sàn mắt cáo rỗng có trọng lượng nhẹ (cỡ khoảng 130‐150kg/m2). – Ưu điểm: Trọng lượng nhẹ, độ nhám cao, không cần cấu tạo hệ thống nước. Thời gian thi cơng nhanh. Sử dụng tốt cho trường hợp cần giảm tĩnh tải hay trong cầu quân dụng – Nhược điểm: Xe chạy không êm, gây tiếng ồn. Công tác gia công chế tạo phức tạp, giá thành cao 3 1‐Dải thép chịu lực; 2‐Dải thép uốn lượn sóng; 3‐Dầm mặt cầu 196 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • 3.1‐2. Mặt cầu đường xe lửa – Mặt cầu xe lửa có 2 loại: • Mặt cầu có máng đá dăm • Mặt cầu có tà vẹt đặt trực tiếp dầm chủ dầm dọc phụ – (1). Mặt cầu có máng đá dăm 197 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Ưu điểm: tạo đồng cao đường cầu nhờ có lớp đệm đá dăm • Nhược điểm: làm tăng trọng lượng thân kết cấu nhịp • Máng đá dăm thép => có ưu điểm nhẹ dễ bị gỉ có cấu tạo lớp phòng nước (khắc phục cách sử dụng thép khơng gỉ) • Máng đá dăm BTCT => có tuổi thọ dài thép cấu tạo thoát nước đơn giản nhiên nhược điểm trọng lượng nặng • Trong thực tế, máng đá dăm thường cấu tạo để tham gia làm việc phận tiết diện dầm chủ để tiết kiệm vật liệu 198 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) – (2). Mặt cầu có tà vẹt đặt trực tiếp lên dầm a) b) • Ưu điểm: trọng lượng mặt cầu nhẹ • Nhược điểm: khơng tạo đồng đường cầu; khó tạo siêu cao đường cong; gây tiếng ồn tàu chạy qua cầu; nước bẩn hay dầu mỡ rơi lọt qua khe hở tà vẹt gây vệ sinh cho khu vực gầm cầu • Đường ray còn đặt trực tiếp lên dầm chủ thông qua đệm ray bằng vật liệu mềm 199 10 11/26/2013 Cấu tạo mặt cầu (t.theo) • Ngồi ra, có thể cấu tạo bê tơng cốt thép làm việc liên hợp với dầm chủ đường ray được đặt trực tiếp BTCT như hình đây: 200 11 ...11/26/20 13 Nội dung chương • 3. 1. Cấu tạo mặt cầu • 3. 2. Đường hành lan can cầu • 3. 3. Cấu tạo khe biến dạng • 3. 4. Phòng nước nước • 3. 5. Nối tiếp đường cầu • 3. 6. Chiếu sáng cầu • 3. 7. Gối cầu 182 3. 1. Cấu... Asphal 5-7 cm Lớp phßng n−íc 4mm Líp BT l−íi thÐp (D 6-1 0x10) Tmin=5cm 1.5% - 2% Hệ dầm mặt cầu 1.5% - 2% Bản BTCT Mặt cắt ngang cầu dầm thép liên hợp BTCT – Bản mặt cầu BTCT đổ chỗ 187 11/26/20 13 Cấu... chiều dày 3 5cm • Để đảm bảo dính bám cho lớp bê tơng phủ, trên bề mặt thép người ta hàn đính lưới cốt thép có đường kính 6‐8mm với bước lưới 10‐15cm Líp phđ 3- 5cm Li cèt thép F6 Tấm thép =1 0-1 2mm