Cầu vòm ống thép nhồi bê tông chương 04

62 36 0
Cầu vòm ống thép nhồi bê tông chương 04

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

chơng thứ t Cấu tạo v kết cấu cầu vòm ống thép nhồi bê tông Tiết thứ Các loại hình chủ yếu cầu vòm ống thép nhồi bê tông(1)-(3) Từ phân tích chơng cho thấy, từ thập niên 30, hai cầu vòm ống thép nhồi bê tông đà đợc xây dựng Liên Xô cũ, năm 1990 Trung Quốc xây dựng cầu Uông MÃng, khoảng năm 50, 60 hầu nh vo trạng thái đình đốn Trung Quốc thực chất phát triển l từ thập niên 90 Qua 10 năm phát triển, đà xây dựng v xây dựng đợc 80 cầu vòm ống thép nhồi bê tông Nó đợc coi l loại vật liệu mới, hầu nh đà áp dụng dạng cầu vòm Để thuận tiện cho việc phân loại, phân theo hình thức khác Nh tiết chơng đà nêu, vo tác dụng chủ yếu ống thép giai đoạn sử dụng kết cấu v giai đoạn thi công để phân loại, phân cầu vòm ống thép nhồi bê tông v cầu vòm cốt cứng ống thép nhồi bê tông hay cầu vòm ống thép nhồi bê tông bên v cầu vòm ống thép nhồi bê tông bên trong, bên ngoi bọc Cầu vòm cốt cứng ống thép nhồi bê tông, có lúc gọi l cầu vòm bê tông cốt thép Cuốn sách ny dùng nghĩa rộng phạm vi cầu vòm ống thép nhồi bê tông, trình by loại cầu vòm ny, chủ yếu phận cốt cứng ống thép nhồi bê tông Vnh vòm chủ cầu vòm ống thép nhồi bê tông, chủ yếu có hình thức sờn đặc v dn hoa Sờn đặc chia ống, hai ống hình số Kiểu dn hoa phân dn hoa hình số nằm ngang, dn hoa nhiều nhánh, dn hoa hỗn hợp v bó ống tập trung Cầu vòm bê tông cốt thép cốt cứng ống thép nhồi bê tông sờn vòm chủ có dạng sờn hộp, vòm hộp v vòm Cầu vòm ống thép nhồi bê tông hình thức chịu tải có vòm chạy trên, vòm chạy v vòm chạy dới Cần cầu vòm chạy v chạy dới trớc thờng xuất cầu vòm thép, cầu vòm bê tông cốt thép bị hạn chế lực treo, nên áp dụng kết cấu chạy v chạy dới tơng đối áp dụng ống thép nhồi bê tông, lm cho trọng lợng treo giảm nhẹ nhiều, hình thức chạy giữa, chạy dới sử dụng tơng đối nhiều Trong số 80 cầu đà v xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông, có cầu vòm chạy m phần lớn l chạy v chạy dới Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 157 - Cầu vòm chạy có chiều cao kiến trúc lớn, yêu cầu móng cao thích hợp với cầu khe núi Cầu vòm ống thép nhồi bê tông chạy có sờn vòm đặc, vòm dn hoa, vòm hộp, cầu vòm khung v vòm khung dn hoa Sờn vòm đặc chạy thờng dùng hình thức nhiều sờn vòm (nhiều sờn) ®Ĩ tiÕt kiƯm vËt liƯu, thi c«ng dƠ dμng CÊu tạo vòm chạy trên, liên kết hớng ngang dễ, hệ mặt cầu kê cột đứng, tính ton khối, tính ổn định ngang v tính chống rung tốt Tiết chơng cầu Hong Bá H Tam Hiệp Hồ Bắc v cầu Hạ Lao Câu l cầu vòm chạy Cầu vòm chạy dới nói chung có kéo (cầu vòm dầm mềm) l kết cấu lực đẩy hay lực đẩy nhỏ Nó chủ yếu dùng chiều cao kiến trúc bị hạn chế, yêu cầu thông thuyền cao v tình hình móng yếu vùng đồng v cầu vợt dùng nhiều Mặt cắt cầu vòm chạy dới l sờn vòm, độ vòm nhỏ, dùng ống thép Khoảng 100m dùng mặt cắt hình số 8, độ lớn dùng sờn dn hay sờn hộp Hình 4-1 : Cầu vòm cứng dầm mềm chạy dới Theo phơng thức quan hệ kết cấu, phần v dới, cầu vòm có kéo phân thnh hai loại Một loại l phận v dới liên kết cứng, kéo không với hệ mặt cầu tham gia chịu lực, đơn chịu kéo, gọi l cầu vòm khung dầm mềm Xem hình 4-1a Một loại khác l kết cấu phần kê giản đơn mố trụ cầu (hình 4-1b) Thông thờng kéo l dầm dọc, l kết cấu kéo uốn, l hệ dầm vòm tổ hợp trờng hợp thứ nhất, vòm v trụ cầu ngm cứng, giống nh l vòm không chốt cố định, dùng phơng pháp thi công giá vòm, tính ổn định ngang tốt, nh−ng lμ kÕt cÊu siªu tÜnh bËc cao, néi lùc hoạt tải v nội lực thứ cấp có ảnh hởng lớn đến kết cấu phần dới áp dụng loại ny tơng đối nhiều nh cầu Uông MÃng, cầu Thiện Hng Kha, cầu Nam Hải Phật Trần Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 158 - KiĨu thø hai kÕt cÊu chÞu lùc râ rμng, l kết cấu nội siêu tĩnh ngoại tĩnh định, kết cÊu phÇn d−íi gièng nh− cÇu dÇm, nh−ng xư lý tiết điểm v điều chỉnh kéo căng kéo có khó khăn Cấu tạo gối cầu phức tạp, thi công phải dùng số dn giáo hay chở cầu Chủ yếu áp dụng vùng Giang Nam có sông ngòi chằng chịt Nh cầu Tân An Bắc Vô Tích Giang Tô, cầu Hong Viên Nghĩa đảo Triết Giang Cầu vòm chạy dới thờng dùng l cầu nhịp Khi phải lm nhiều nhịp, nhịp biên nói chung dùng cầu kiểu dn, kết cấu cầu vòm nhiều nhịp sư lý cÊu t¹o vμ kÐo cã nhiỊu khã khăn Cầu Giải Phóng Quảng Châu l cầu vòm ống thép nhồi bê tông Cầu khung dầm vòm nhiều nhịp chạy dới có độ khác Cầu bố trí theo sơ đồ (55m + 86.3m + 55m) Hình 4-2 : Cầu vòm chạy Cầu vòm ống thép nhồi bê tông chạy dới thờng dùng kéo mềm vμ treo mỊm, chđ u lμ dïng chèng ngang để liên kết hai sờn thnh ton khối có chống ngang nhiều, độ cứng lớn, chí dùng loạt chống kiểu chữ K, nh cầu Phật Trần Nam Hải Nếu muốn bỏ chống gió phải đổi dùng dầm cứng hay tăng độ cứng sờn vòm Cầu Hong Viên Ninh Ba v cầu Giải Phóng Quảng Châu l cầu vòm chạy dới chống gió, cầu thứ l kết cấu tổ hợp dầm cứng vòm cứng Cầu thứ hai dạng dầm cứng vòm mềm Về cấu tạo cầu vòm chạy l trung gian cầu vòm chạy v cầu vòm chạy dới, kiến trúc tạo hình đẹp, cầu thnh phố thờng đợc ca ngợi, nhng trớc kiến tạo bê tông cốt thép thô kệch Cầu vòm ống thép nhồi bê tông chạy giữa, năm gần đợc dùng nhiều cho cầu thnh phố, đà v xây dựng tới 10 cầu Ti liệu(3) giới thiệu số cầu thnh phố dùng kết cấu ống thép nhồi bê tông l cầu vòm chạy Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 159 - Cầu vòm chạy thờng nhịp dùng độ lớn, nhịp biên phối hợp với vòm chạy dùng độ nhỏ, nói chung không dùng dầm mềm, thờng thông qua nhịp biên độ nhỏ dùng tỷ lệ đờng tên nhỏ v tỷ lệ tập trung tĩnh tải lớn (nh cầu vòm bản, cầu vòm sờn, cầu vòm khung bê tông cốt thép) Để giải vấn đề độ không cân bằng, xem hình 4-2a Xử lý nh tơng đối kinh tế, m tạo hình tổng thể nhịp chạy sông rộng nhìn đợc bao quát, không tạo cảm giác lẫn với kiến trúc chen chúc bờ sông, v có nhịp biên bổ trợ lm cho hùng tráng, xe vo cầu có cảm giác qua cổng cho, trở thnh biểu tợng cầu thnh phố Có trờng hợp hạn chế chiều cao kiến trúc hay nguyên nhân khác, nhịp biên dùng vòm chạy giữa, xem hình 4-2b, nh cầu Vọng Giang Tân An Giang Triết Giang v cầu Lam Câu Tiên Du Phúc Kiến, tỷ lệ chiều di nhịp bố trí thích hợp, mặt ®øng ®Đp, nh−ng h−íng ngang cÇu khã xư lý, rÊt dễ gây cảm giác hỗn loạn Cầu vòm chạy để giảm bớt lực đẩy nằm ngang lm ảnh hởng bất lợi cho mố trụ cầu, thiết kế dầm mềm cân lực đẩy nằm ngang, vòm lực đẩy ngang có nửa nhịp hẫng (căn vo hình dạng gọi l cầu ngỗng bay hay cầu nhạn bay) Nó giống nh cầu vòm chạy dới có khả l cầu vòm cứng dầm mềm có nhịp hẫng (xem hình 4-3a) v cầu vòm dầm tổ hợp liên tục (xem hình 4-3b) Cầu vòm ống thép nhồi bê tông sử dụng l vòm cứng dầm mềm có đem nhịp hẫng, nh cầu Tam Sơn Tây Quảng Đông, cầu Liên Thao Tam Hiệp Hồ Bắc, công trình cải tạo Kim Cơng H Thiên Tân có xu hớng ngy nhiều Hình 4-3 : Cầu vòm chạy lực đẩy ngang Khẩu độ cầu không ngừng tăng (xem tiết chơng ny) Cầu vòm chạy có mét bé phËn kÕt cÊu chđ u ë phÝa trªn hệ mặt cầu, hình thức mặt cắt cầu vòm giống nh cầu vòm chạy d−íi, th−êng cã d¹ng s−ên vμ d¹ng dμn hoa KhÈu độ cầu tới 120m dùng mặt cắt hình sè 8, to h¬n cã thĨ dïng dμn hoa, cịng dùng sờn hộp Đối với sờn vòm chạy giữa, chạy dới, vo tình hình hệ liên kÕt ngang l¹i cã thĨ chia thμnh hai lo¹i cã chống gió v chống Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 160 - giã KÕt cÊu kh«ng cã chèng giã, cần phải tăng cờng độ cứng hớng ngang sờn Có chống gió lại phân thnh cầu vòm có sờn song song v vòm sờn nghiêng Đối với cầu vòm có tỷ lệ chiều di chiều rộng lớn, để tăng cờng tính ổn định ngang, nghiêng hai sờn vòm vo phía hình thnh vòm sờn nghiêng Căn vo quan hệ sờn vòm chủ v kết cấu vòm, ngoi số cầu vòm nói chung, kết cấu cầu vòm ống thép nhồi bê tông dùng cầu vòm dn hoa v cầu vòm khung Hình 4-4 : Mặt cầu vòm Chơng Thụ Linh v hệ thống xoay (đơn vị : mm) Trong cầu vòm dn hoa ống thép nhồi bê tông cấu kiện hn nối thnh hình vòm nhồi bê tông, công nghệ thi công đơn giản v thuận tiện Loại cầu ny có cầu, l cầu Chơng Thụ Linh Cao An Giang Tây xây dựng năm 1992 Cầu ny có độ tÜnh 70m, m¹ d−íi dïng cÊu kiƯn èng thÐp đờng kính 300x10mm, thi công theo phơng pháp xoay Kết cấu cầu v hệ thống xoay xem hình 4-4 ống thép nhồi bê tông áp dụng vo cầu vòm khung có thí dụ l cầu Thái Bạch Giang Tây, chi tiết xem tiết chơng ba đà giới thiệu Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 161 - tiết thứ cấu tạo s−ên vßm chđ I S−ên vßm mét èng thÐp nhåi bê tông Cầu vòm ống thép nhồi bê tông, sờn vòm đặc số lợng dùng nhiều nhất, độ cầu không lớn, sờn vòm dùng ống thép Mặt cắt ống thép có hình tròn, hình ê líp (hình 4-5) a Cầu Quần ích Phúc An Phúc Châu b Cầu Hong Viên Nghĩa Mà Triết Giang c Mặt cắt sờn vòm cầu Tân Đờng d Mặt cắt sờn vòm cầu Tây Thi Phúc Châu Chủ Y Triết Giang Hình 4-5 : Mặt cắt ống thép (đơn vị : mm) Gia công ống thép tròn đơn giản, tính chống xoắn tốt, có tác dụng lực bó chặt nên tính chịu lực hớng trục thĨ hiƯn tÝnh −u viƯt, nh−ng chèng n kÐm, chđ yếu dùng cho nhịp cầu vòm có độ không lín (80m trë xng) cÇu thμnh vμ cÇu ngời đi, tờng ống thép dầy hm lợng thép mặt cắt cao, nói chung tới 8% Cầu vòm ống thép nhồi bê tông dùng ống tròn có cầu Tân An Bắc Vô Tích Giang Tô, cÇu Qn Ých Phóc An, cÇu DÉn Giang Hμ TÇn Châu Giang Tô Trong cầu Dẫn Giang H Tần Châu Giang Tô có độ lớn (80m) Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 162 - nớc ngoi đà xây dựng cầu vòm ống thép ống tròn Khẩu độ không nhỏ nh cầu Pháp, cầu chạy dới độ 220m, chống gió sờn vòm, nhịp dùng hai ống thép đờng kính 2000mm, tổ hợp thnh mặt cắt hình số hớng ngang Cầu Tùng Đảo Nhật Bản l cầu vòm ống chạy khÈu ®é 126m, ®−êng kÝnh èng Φ1800mm Qua ®ã cho thấy cầu vòm ống thép nhồi bê tông mặt cắt ống tròn độ tăng cao, nhng phải dùng cầu dầm vòm tổ hợp để giảm nhỏ trị số mô men uốn cho sờn vòm Sờn vßm mét èng ngoμi viƯc th−êng dïng èng trßn, ë vùng Triết Giang phần nhiều dùng mặt cắt đầu tròn Mặt cắt đầu tròn có mô men quán tính hớng ngang lớn, chủ yếu dùng cho cầu vòm chống gió Cầu Hong Viên, Nghĩa Đảo Triết Giang có độ tĩnh 80m, cầu rộng 29m, mặt cắt sờn vòm l hai nửa hình tròn mép dới tiếp tuyến, xem hình 45b Triết Giang cầu vòm ống thép nhồi bê tông mặt cắt đầu tròn Cầu Tân Đờng Hng Châu, đầu tròn l đoạn cung tròn, m phía dới l đờng tiếp tuyến, hình 4-5c Cũng có đầu tròn đặt đứng thnh sờn vòm, nh cầu Tây Thi, Chủ Y Triết Giang, hình 4-5d Mặt cắt đầu tròn cần tăng cờng độ cứng chống uốn theo phơng đầu tròn, thi công đơn giản, đồng thời tạo hình sờn vòm thêm thay đổi, nhng lực bó lõi bê tông ống thép so với ống thép nhồi bê tông nhỏ nhiều Trớc mắt thiết kế loại kết cấu ny thờng không xét tác dụng lực bó chặt ống thép bê tông, m coi l kết cấu bê tông cốt thép để tính toán thiết kế, hm lợng thép tơng đối cao Chỉ dùng cho cầu thnh phố độ nhỏ Năm 1995, xây dựng cầu Trung Sơn Nhị Quảng Đông l cầu vòm ống thép nhồi bê tông có kéo chạy bố trí theo sơ đồ 41 + 125 + 41, kh«ng cã chèng giã S−ên vòm chủ l hộp ngăn (xem hình 4-6) Hai hộp bên nhồi bê tông M30 Hai hộp bên nhồi đầy bê tông chủ yếu để tăng cờng độ cứng sờn vòm v tính ổn định thnh hộp, thùc chÊt cã thÓ coi lμ kÕt cÊu èng thÐp nhồi bê tông hình vuông(4) Sờn nhịp biên Sờn nhịp Hình 4-6 : Mặt cắt sờn vòm ống thép nhồi bê tông hình vuông Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 163 - Mặt cắt chân vòm Mặt cắt đỉnh vòm Mặt cắt sờn vòm cầu Khẩu Nga Giang Hiệp Môn Hình 4-7 : Mặt cắt sờn vòm bó ống thép nhồi bê tông Ngoi ra, ngời ta đà xây đợc hai cầu sử dụng loại bó ống thép nhồi bê tông Cầu Khẩu Nga Giang Hiệp Môn huyện Vũ Lăng Tứ Xuyên v cầu Thạch Lơng H Bạch Mà Năm 1996 xây dựng xong cầu Khẩu Nga Giang, Hiệp Môn huyện Vũ Lăng Tứ Xuyên(5) Dùng bó ống thép nhồi bê tông l cầu vòm chạy giữa, độ 140m, tỷ lệ đờng tên f/L = 1/4, mặt cắt vnh vòm xem hình 4-7 ống thép chân vòm có đờng kính 140cm đến đỉnh vòm không Bỏ ống thép cách đoạn lại dùng đai buộc thép Ngời thiết kế cho ống thép tròn có đặc tính phát huy vật liệu ống thép nhồi bê tông nhiều nhất, m không dùng mặt cắt hình số hay kiểu dn hoa Loại mặt cắt tròn lợng gia công ít, vật liệu dùng nhiều kiểu dn hoa, tính chịu lực có thực tế v có lý luận chứng minh II Sờn vòm ống thép nhồi bê tông hình số : Sờn cầu vòm đại đa số dùng mặt cắt hình số (xem hình 4-8) tiết chơng đà nêu thí dụ cầu Uông MÃng, cầu Tân An Giang v cầu Hong Bá H đờng ô tô ngoi đập Tam Hiệp v.v dùng loại mặt cắt ny Khẩu độ cầu từ chục mét tới 160m, nhiều nhÊt lμ kho¶ng 100m Tõ b¶ng 3-4 ta thÊy s−ên vòm ống thép nhồi bê tông mặt cắt hình số 8, ®−êng kÝnh èng thÐp th−êng tõ 45cm ®Õn 150cm, nhiỊu nhÊt lμ tõ 75cm ®Õn 90cm lμ nhiỊu nhÊt (D/L khoảng 1/60 ~ 1/150) (D l đờng kính ống, L lμ khÈu ®é tÜnh) ChiỊu cao H tõ 120cm ®Õn 270cm phÇn nhiỊu tõ 180cm ®Õn 200cm H/L = 1/30 ~ 1/60 ; D/H = 1/2.11 ®Õn 1/2.67 D/H = 1/2.5 l nhiều Bề dầy thép từ 8mm ®Õn 16mm, dïng nhiÒu nhÊt lμ 10mm (16mm dïng cho mặt cắt thay đổi chân vòm) D/L v H/L nói chung giảm dần độ tăng Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 164 - Mặt cắt hình số so với mặt cắt hình tròn có độ cứng chống uốn lớn, giống nh mặt cắt hình chữ I, nhng tỷ số ®−êng kÝnh cđa hai èng trßn víi chiỊu cao H vo khoảng 1/2.5 nên coi l ống thép nhồi bê tông có mặt cắt kiểu khung Bê tông bụng chịu tác dụng ép ngang thép, tính chất lý phức tạp, cha đợc nghiên cứu, dùng lý luận tính toán ống thép nhồi bê tông phức tạp cho tính toán Do lý luận thiết kế cầu vòm ống thép nhồi bê tông lạc hậu, phơng pháp thiết kế hnh coi l kết cấu bê tông cốt thép lm cho mâu thuẫn không bật Hơn xét thấy bê tông vùng bụng gần trục trung hòa tính toán thiết kế thờng bỏ qua, m xét đến trọng lợng Đối với mặt cắt hình số 8, thí nghiệm mô hình có nhồi bê tông vo bụng cho thấy, không nhồi bê tông vo bụng dới tác dụng tải trọng chuyển vị sờn vòm thống với biến vị sờn vòm có nhồi bê tông vo bụng, nhng kẹp chịu cắt có nhồi bê tông tăng gấp đôi(6) Bê tông kẹp chủ yếu chống ổn định cục thép kẹp v lm tăng lực chống cắt cho mặt cắt Hình 4-8 : Mặt cắt hình số Hình 4-9 : Mặt cắt vnh vòm cầu Ngõa Đô Giang Tây Trong cầu vòm ống thép nhồi bê tông, độ vòm chạy lớn l cầu Hong Bá Hòa đờng bộ, ngoi vùng đập Tam Hiệp v cầu Hạ Lao Câu (xem thí dụ tiết chơng 3) Khẩu độ vòm chạy lớn l cầu Ngõa Đô thị trấn Đức Cảnh Giang Tô(7) Khẩu độ vòm chạy dới lớn l cầu ảnh Hồng Thiên Tân Cầu Ngõa Đô Cảnh Đức Giang Tây ton di 260m, ln xe giới 14m, ln ngời 2x2m, bề rộng ton cầu 21m (bao gồm mặt phẳng vnh vòm) Nhịp l cầu vòm ống thép nhồi bê tông chạy giữa, độ tĩnh 150m Tỷ lệ đờng tên 1/5 Cầu Ngõa Đô có hai sờn vòm Mỗi sờn vòm có hai ống thép đờng kính 1000mm, dầy 14mm v hẹp tổ thnh mặt cắt hình số cao 2,5m (xem hình 4-9) Tỷ lệ chiều cao v độ có 1/60 Các cầu vòm ống Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 165 - thép nhồi bê tông mặt cắt hình số tỷ lệ ny l nhỏ cầu đà xây dựng Cầu ảnh Hồng Thiên Tân khu vực kinh tế mở Thiên Tân l cầu vòm ống thép nhồi bê tông có kéo chạy dới, độ 160m, đờng tên 32m, đờng tim vòm l đờng dây xích Ln xe giới rộng 2x8,5m Ton cầu rộng 29m Hai sờn vòm có đờng kính 1500mm, dầy 16mm v kẹp tổ hợp thnh mặt cắt hình số cao 3,75m Với cầu đà xây dựng l cầu vòm ống thép nhồi bê tông có đờng kính ống thép lớn Cầu ảnh Hồng Thiên Tân sau xây dựng xong xem hình 4-10 Hình 4-10 : Cầu ảnh Hồng Thiên Tân Đặc trng mặt cắt hình số l hai ống thép ghép thnh, bụng mảnh, hai ống tròn nối chung xếp theo chiều thẳng đứng gần giống nh sờn vòm chữ I Nhng cầu Tân Vơng, Nghĩa Đảo Triết Giang, vnh vòm hai ống thép ghép lại, nhng mặt ngoi lại l hình dầm tròn Hai ống thép xếp nằm ngang Chiều cao vnh vòm l đờng kính ống hai thép cộng với bề dầy hai ghép (hình 4-11) Cầu ny có cầu di 202m, độ cầu tơng tự cầu Giải Phóng Quảng Châu l 55m + 80m + 55m Cầu vòm ống thép nhồi bê tông có kéo nhịp cầu vòm chạy dới, mặt cầu rộng 32,7m ống thép dùng sờn, đặt giải phân cách ln xe c¬ giíi H−íng ngang cã hai treo ln qua hai ống thép Hình 4-11 : Mặt cắt sờn vòm cầu Tân Vơng Triết Giang (đơn vị : mm) Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 166 - thÐp, bè trÝ chung xem h×nh 4-24 Khẩu độ tính toán dầm ngang 31,62m v 35,50m Thép dầm ngang l thép chữ I, độ dốc ngang mặt cầu thông qua bụng thay đổi để thực Trọng lợng dầm ngang thép khoảng 30 Sau lắp ráp xong đúc bê tông đỉnh khoảng 18 Tổng trọng lợng có khoảng 48 Nếu dùng dầm bê tông cốt thép dự ứng lực nặng tới khoảng 100 Trọng lợng kết cấu v trọng lợng lắp ráp lớn Cự ly dầm ngang l 8,0m, phía đặt dầm dọc bê tông cốt thép hình song T (chữ ) Dầm dọc đúc sẵn cao 34cm, sờn rộng 25cm, sờn dầy 8cm, dầm biên rộng 300cm, dầm rộng 260cm Giữa dầm dọc có mối nối dọc réng 50cm Mèi nèi h−íng ngang réng 50cm (cịng lμ dầm ngang liên hợp, phía đúc bê tông tổ hợp phận) Lớp phủ mặt cầu dầy 12cm l bê tông lới thép mác M50 Hm lợng sợi thép 60kg/m3 Ngoi đặt dầm dọc thép má dới dầm ngang để tăng cờng tính ton khối hệ mặt cầu, đồng thời dùng dầm đỡ thép kiểm soát quỹ đạo xe Bố trí mặt cắt ngang cầu chỗ dầm ngang có treo xem hình 4-50 Cấu tạo dầm ngang có treo điển hình, xem hình 4-51 Hình 4-50 : Bố trí mặt cắt ngang cầu chỗ có treo cầu Y Phả Xa Quảng Châu Hình 4-51 : Cấu tạo dầm ngang có treo cầu Y Phả Xa Quảng Châu Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 204 - Hình 4-52 : Bố trí mặt cắt ngang cầu chỗ có dầm ngang cầu Bắc Trạm Thâm Quyến Dùng dầm ngang liên hợp thép - bê tông cốt thép hạ thấp đáng kể trọng lợng thân kÕt cÊu vμ chiỊu cao kiÕn tróc, tháa m·n yªu cầu lực lắp ghép, l dạng kết cấu đáng đợc xem xét cầu ống thép nhồi bê tông mặt rộng Để phát huy tác dụng dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép cách có hiệu quả, cầu Bắc Trạm Thâm Quyến hệ mặt cầu đà lợi dụng mặt cầu lm phận cánh mạ chịu nén kết cấu liên hợp dầm thép dầm liên hợp dùng dầm thép hộp dự ứng lực ngoi, đồng thời triển khai nghiên cứu ứng dụng Bề rộng ton cầu cầu Bắc Trạm l 23,5m, dầm ngang di 23,80m, độ tính toán 18,50m, cự ly treo 8,0m dùng mặt cầu tổ hợp, rỗng bê tông dự ứng lực cao 300mm v 140m bê tông đúc chỗ Bố trí mặt cắt ngang cầu chỗ có treo xem hình 4-52 Hình 4-53 : Cấu tạo dầm ngang cầu Bắc Trạm Thâm Quyến Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 205 - Dầm hộp thép l dầm hộp kín, rộng 980mm, trên, dới dầy 20mm, thnh dầy 14mm, nhịp cao 1200mm, đồng thời dốc ngang hai chiều từ hai phía giảm dần chiều cao dầm hình thnh độ dốc ngang mặt cầu Mặt dầm thép dùng đinh từ 22 x 200mm liên kết hn lm neo chống cắt Cấu tạo hệ mặt cầu xem hình 4-53 Để phát huy lực chống xoắn dầm hộp thép, treo dùng kết cấu treo kép theo hớng dọc cầu Mỗi treo dïng bã thÐp dù øng lùc 61Φ7 m¹ kẽm cờng độ cao tự chùng thấp Cấu tạo treo xem tiết chơng ny, hình 6-40 tiết thứ sáu cột đứng, treo v dầm mềm I Cột đứng Cột đứng dùng cầu vòm chạy v phần chạy cầu vòm chạy L kết cấu truyền lực từ hệ mặt cầu sờn vòm chủ Cột đứng cầu vòm ống thép nhồi bê tông có hai loại chủ yếu l cột đứng bê tông cốt thép v cột đứng ống thép nhồi bê tông Hình 4-54 : Cột đứng bê tông cốt thép Hình 4-55 : Cột đứng ống thép nhồi bê tông Cột đứng bê tông cốt thép chân cột thờng hn nối vo hộp thép sờn vòm để thích hợp với độ cong vòm thay ®ỉi vμ ®−êng cung cđa èng thÐp hép b¶n thép nhồi đầy bê tông, cốt thép cột đứng hn vo hộp thép, xem hình 4-54 Đối với cầu vòm độ nhỏ cột đứng thấp, trực tiếp dùng cột đứng hộp thép Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 206 - Đối với cầu vòm độ lớn hay cầu vòm có tỷ lệ đờng tên lớn, cột đứng tơng đối cao, đặc biệt l gần chân vòm, dùng cột đứng ống thép nhồi bê tông, đà thỏa mÃn yêu cầu chịu lực kết cấu, tơng đối thích ứng với sờn vòm gọn nhẹ, đồng thời đẩy nhanh tốc độ thi công Hình thức cấu tạo cột đứng ống thép nhồi bê tông xem hình 4-55 Trên thực tế, ống thép nhồi bê tông dùng cho cột đứng chịu nén l vô thích hợp, nhng cần ý cột đứng ổn định chịu nén tâm Cầu Hong Bá H Tam Hiệp v cầu Hạ Lao Cầu đà dùng l cột đứng ống thép nhồi bê tông Đối với cột cao nên độ mảnh lớn, thân cột đứng gây biến dạng ®Ĩ thÝch øng víi vÊn ®Ị biÕn d¹ng cđa hƯ mặt cầu v sờn vòm không điều hợp với Đối với cột thấp, đặc biệt l cầu rộng, cột đứng thấp cầu di, nên độ cứng tơng đối lớn, cần phải có liệu pháp cấu tạo để thích ứng với biến dạng không điều hòa sờn vòm với hệ mặt cầu Một biện pháp đợc lm l lm giảm yếu mặt cắt tiếp xúc cột đứng với sờn vòm, để tác dụng giống nh l chốt Một phơng pháp khác l cột đứng dầm ngang (hay gọi l x mũ) không liên kết cứng với cột đứng, (không lm thnh khung) m đỉnh cột đứng đặt gối, sau đặt lên dầm ngang cột đứng Cách lm ny tính chống rung kết cấu lợi, cấu tạo cần phải có biện pháp chống rung định Ngoi ra, cầu vòm chạy giữa, dầm dọc mặt cầu có hai loại gối cố định v di động gối cố định nói chung sờn vòm không lm khung để giảm lực n»m ngang theo h−íng däc vμo khung II Thanh treo(28)-(30) Cầu vòm ống thép nhồi bê tông chạy dới v chạy nói chung dùng treo mềm, vật liƯu dïng cho treo cã èng thÐp, sỵi thÐp c−êng ®é cao vμ tao thÐp bƯn c−êng ®é cao Bảng 4-1 trình bầy cấu tạo treo phận cầu vòm ống thép nhồi bê tông Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 207 - Bảng cấu tạo treo cầu vòm ống thép nhồi bê tông Bảng 4-1 TT Tên cầu Tải trọng thiết kế Bề rộng cầu (m) 10 11 12 13 14 15 16 17 T©n An Giang TriÕt Giang H Hán Giang Thiển Tây Danh Tuyển Phúc Kiến Thạch Trạch Câu Phúc Kiến Đặc Đơn Giang Hắc Long Giang Thiên Hng H Triết Giang Cầu vợt Văn Phong H Nam Tam Sơn Tây Quảng Đông Ngõa Bộ Giang Tây Kim Cơng Thiên Tân Giải Phóng Quảng Châu Phật Trấn Quảng Đông Trung Sơn Nhị Quảng Đông Liên Thao Tam Hiệp Bắc Trạm Thâm Quyến Cổ Nga Giang Tứ Xuyên Ung Giang Quảng Tây H-15; XB-80 H-20; XB-100 H-20; XB-100 H-20; XB-100 H-20*; XB-100 H-20; XB-100 H-20; XB-100 H-20; XB-100 H-20; XB-100 H-20; XB-100 H-20*; XB-100 H-20; XB-100 H-20*; XB-100 H-36; XB-100 H-20*; XB-100 H-20; XB-100 H-20*; XB-100 K7+2x1,5 K9+2x1,5 K9+2x1,5 K9+2x1,5 K9+2x1,5 13+2x3,5+2x3 14+2x3,5+2x1,5 15+2x3+2x1,5 14+2x2 K15 B=20m K7+2x3,5 23+2x3,5+2x2,5 K16 2x7,5+2x3,75 K9+2x1,5 K12+2x2,9 Cù ly treo (m) 7,50 8,00 5,25 8,10 6,00 5,00 5,00 5,00 7,90 5,00 5,00 5,00 5,00 5,60 8,00 5,07 10,00 VËt liÖu treo Sợi cờng độ cao Sợi cờng độ cao Sợi cờng độ cao Sợi cờng độ cao Sợi cờng ®é cao Sỵi c−êng ®é cao Sỵi c−êng ®é cao Sợi cờng độ cao Sợi cờng độ cao Sợi cờng ®é cao Sỵi c−êng ®é cao Sỵi c−êng ®é cao Sợi cờng độ cao Sợi cờng độ cao Sợi cờng ®é cao Sỵi c−êng ®é cao Sỵi c−êng ®é cao Ghi : H-20* : Đon xe tiêu chuẩn siêu cấp 20 Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 208 - Quy cách Vật liệu bảo vệ 5x109 PE+PU vng 5x109 PE 5x110 ống thép+vữa XM Φ5x110 PE Φ5x100 PE Φ5x133 PE Φ5x120 PE Φ5x144 PE+PU vμng Φ7x55 PE Φ7x61 PE+PU tr¾ng Φ7x85 PE Φ7x85 PE+PU tr¾ng Φ7x109 PE+PU tr¾ng 2Φ5x84 PE 2Φ7x61 PE+PU 12x7Φ15 èng thÐp+v÷a XM 21x7Φ15 èng thÐp+v÷a XM Ghi chó Neo tán đầu Neo ép nguội Neo ép nguội Neo ép nguội Neo ép nguội Neo tán đầu Neo ép nguội Neo tán đầu Neo ép nguội Neo ép nguội Neo ép nguội Neo tán đầu Neo ép nguội Neo tán đầu Neo ép nguội YH15-12 OVM dẹt Quy cách sản phÈm bã thÐp nưa song song Φ5mm B¶ng 4-2 Quy cách (số sợi thép) 37 55 61 73 85 91 109 121 127 139 151 163 187 199 211 223 241 253 265 283 301 §−êng kÝnh bã thÐp d (mm) 35.0 45.0 45.0 48.6 50.0 55.0 57.5 60.7 65.0 65.9 67.4 70.6 75.0 77.1 82.6 83.1 85.0 86.9 90.5 92.1 95.0 §−êng kÝnh bã kÐo thÐp D (mm) 45 50 55 60 60 68 70 75 78 78 80 85 90 95 100 100 105 105 110 110 115 Tỉng diƯn tÝch bã thÐp (mm2) 726 1079 1179 1434 1669 1787 2041 2376 2494 2730 2966 3200 3673 3908 4144 4380 4733 4969 5205 5558 5912 T¶i träng kÐo ®øt (kN) 1140 1694 1879 2251 2620 2806 3360 3731 3916 4286 4657 5024 5767 6135 6506 6877 7431 7800 8172 8726 9282 Träng l−ỵng bã thÐp (kg/m) 5.7 8.5 9.4 11.2 13.1 14.0 16.8 18.6 19.6 21.4 23.3 25.1 28.8 30.6 32.5 34.3 37.1 39.0 40.8 43.6 46.4 Träng l−ỵng bã thÐp kÐo kg/m 6.3 9.39 10.2 12.2 14.0 15.2 18.0 20.0 20.9 22.7 24.6 26.7 30.5 32.9 34.8 36.5 39.9 41.4 43.7 46.1 49.4 Quy cách đầu neo phèi hỵp LM5-37 LM5-55 LM5-61 LM5-73 LM5-85 LM5-91 LM5-109 LM5-121 LM5-127 LM5-139 LM5-151 LM5-163 LM5-187 LM5-199 LM5-211 LM5-223 LM5-241 LM5-253 LM5-265 LM5-283 LM5-301 Thanh treo lμ cÊu kiƯn chÞu lùc cơc bé, viƯc chÞu lùc lín, nhá Ýt cã quan hệ với độ cầu Cầu vòm chịu lực hoạt tải chiếm tỷ lệ lớn tải trọng thiết kế trực tiếp quan hệ đến chịu lực treo Hoạt tải lại tải trọng xe bánh l tải trọng khống chế M xe bánh ton chiều di cầu xếp xe bánh chịu ảnh hởng cự ly treo, bề rộng mặt cầu v.v Từ bảng 4-1 ta thấy bề rộng mặt cầu, cự ly treo ảnh h−ëng tíi viƯc tun chän vËt liƯu rÊt Ýt Bëi từ thân treo m nói, phạm vi định nên tăng cự ly treo cách thích đáng để tiết kiệm vật liệu dùng cho treo Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 209 - Môi trờng lm việc treo tơng tự nh dây kéo xiên cầu dây văng yêu cầu treo có lực chịu tải cao v mô đun đn hồi ổn định cao (tự chùng thấp), có lực chống mỏi v chống gỉ tốt, dễ thi công m giá thnh lại thấp Quy cách sản phẩm bó thép nửa song song 7mm Bảng 4-3 Quy cách (số sợi thép) §−êng kÝnh bã thÐp d (mm) §−êng kÝnh bã thÐp kÐo D (mm) Tỉng diƯn tÝch bã thÐp (mm2) T¶i trọng kéo đứt danh nghĩa (kN) Trọng lợng bó thép (kg/m) 37 55 61 73 85 91 109 121 127 139 151 163 187 199 211 223 241 253 265 283 295 301 313 337 349 367 397 421 511 49.0 57.5 63.0 68.0 71.2 77.0 80.0 84.9 91.0 92.2 94.4 98.8 105.0 108.0 112.7 116.3 119.0 121.6 126.6 129.0 131.5 131.5 133.3 135.3 140.6 143.3 147.0 153.2 172.1 60 70 75 80 85 90 95 100 105 105 110 115 120 125 130 135 135 140 145 150 150 155 155 160 165 170 175 180 200 1424 2117 2348 2809 3271 3502 4195 4656 4887 5349 5811 6273 7197 7658 8120 8581 9274 9736 10198 10890 11352 11583 12044 12968 13430 14122 15277 16200 19663 2236 3323 3686 4410 5135 5498 6585 7310 7674 8390 9123 9848 11298 12022 12748 13473 14560 15285 16010 17097 17822 18185 18910 20360 21085 22172 23985 25434 30892 11.2 16.6 18.4 22.0 25.7 27.5 32.9 36.5 38.4 42.0 45.6 49.2 56.5 60.1 63.7 67.3 72.8 76.4 80.0 85.5 89.1 90.9 94.5 101.8 105.4 110.8 119.9 127.1 154.3 Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - Trọng lợng bó thép kÐo kg/m 12.1 18.4 19.7 23.4 27.3 29.1 34.9 38.6 40.7 43.9 48.0 51.8 58.9 63.1 66.8 70.8 75.7 81.1 83.9 89.8 93.1 95.6 98.7 106.1 110.4 116.2 125.1 133.2 161.9 Quy cách đầu neo phối hợp LM7-37 LM7-55 LM7-61 LM7-73 LM7-85 LM7-91 LM7-109 LM7-121 LM7-127 LM7-139 LM7-151 LM7-163 LM7-187 LM7-199 LM7-211 LM7-223 LM7-241 LM7-253 LM7-265 LM7-283 LM7-295 LM7-301 LM7-313 LM7-337 LM7-349 LM7-367 LM7-397 LM7-421 LM7-511 - 210 - H×nh 4-56 : Neo ép nguội, neo tán đầu Hình 4-57: Neo nêm thép (OVM, VSL) (Neo cụm) Các kéo xiên thờng có bó cốt thép song song, bó sợi thÐp song song, bã tao thÐp song song, mét sỵi dây cáp thép v dây cáp cứng thép Đầu neo chủ yếu có neo ép nóng, neo tán đầu, neo tán đầu ép nguội (hay gọi neo ép nguội) v neo cụm nêm thép(27)(28) Dây cầu dây văng n−íc ta, trõ c¸ biƯt dïng bã cèt thÐp, nãi chung dùng sợi thép 5mm, 7mm cờng độ cao bó thnh bó sợi thép nửa song song (hay gọi l bó thép song song dạng xoắn) phối hợp với đầu neo tán đầu hay neo ép nguội, xem hình 4-56 Với cầu dây văng độ lớn dïng bã thÐp song song Φ7mm hay bã tao thÐp nửa song song phối hợp với đầu neo cụm nêm thép, hình 4-57 nớc ta đà xây dựng nhiều nh máy chuyên chế tạo bó thép, chất lợng bó thép kéo đạt đợc trình độ giới Các quy cách bó thép thờng dùng xem bảng 4-2 v 4-3 Cầu vòm ống thép nhồi bê tông trực tiếp dùng cấu tạo kéo xiên cầu dây văng Do dùng bó sợi thép cờng độ cao nửa song song kết hợp với neo ép nguội hay neo tán đầu có tính chịu mỏi v thi công thuận tiện neo cụm nêm thép với tao thép song song nên đợc áp dụng rộng rÃi, đặc biệt với cầu vòm không thuộc hệ cầu dầm vòm tổ hợp Khi lắp ráp treo lực tác dụng có trọng lợng dầm ngang, neo ép nguội hay tán đầu có độ tin cậy cao neo cụm nêm thép (OVM) Đối với mặt cắt ống hình tròn hay mặt cắt hình số 8, đầu treo xuyên qua sờn vòm neo cố vo phía hay ruột sờn vòm Neo cố phía sờn vòm dới đầu neo phải có thép đệm phẳng, đầu neo phải có nắp đậy, chèng gØ Nãi chung cÊu t¹o nh− vËy kÐm mü quan Đầu neo đặt sờn vòm, cấu tạo xem hình 4-58 Nó lm triết giảm mặt cắt vnh vòm tơng đối nhiều Khi lắp ráp phải đặt đệm đầu neo phẳng, để sợi thép Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 211 - treo chịu lực nhau, thi công tơng đối phức tạp Đối với bê tông gần treo ống thép thi công bơm bê tông có khó khăn, ảnh hởng tới độ mịn chặt Ngoi ra, mặt cắt hình số 8, lực treo từ ống thép xuyên qua ốp xuống ống thép dới, ốp không đúc bê tông, phải ý tới tính ổn định ốp Với mặt cắt dn hoa, đờng kính mạ nói chung tơng đối nhỏ, m có liên kết phẳng lợi dụng Cho nên thông thờng treo xuyên qua liên kết phẳng, để tránh lm tổn hao mặt cắt mạ v thuận tiện cho thi công Dn hoa có ba nhánh, điểm treo đặt liên kết ngang hai mạ dới, hình 4-59 Dn hoa có nhánh điểm treo đặt liên kết ngang hai mạ phía hay hai mạ phía dới Để tránh cho bụng chịu lực cục lớn chỗ đặt treo, mặt cắt ngang có treo nên tăng cờng bụng, xem hình 4-60 Thanh bụng tăng cờng đồng thời tăng cờng lực chống xoắn sờn vòm Hình 4-58 : Cấu tạo neo đầu neo treo sờn vòm Hình 4-59: Bố trí treo sờn vòm Hình 4-60: Bố trí treo sờn vòm dn nhánh dn nhánh Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 212 - Trong cầu vòm ống thép nhồi bê tông, treo dùng thiết bị giảm chấn cầu dây văng ®Ĩ gi¶m bít dao ®éng cho treo Nh−ng thiÕt bị giảm chấn dùng cho kéo cầu dây văng chủ yếu l nhằm dao động dao động gió gây m treo cầu vòm nói chung l dao động thẳng đứng, treo không di, tính động lực gió với kéo cầu dây văng khác nhiều Vấn đề dao động gió cầu vòm l trội, tơng đối m xét với cầu vòm vấn đề dao động xe giới mặt cầu treo cần phải đợc ý Do trực tiếp dùng thiết bị giảm chấn dây kéo cầu dây văng, hiệu no cần đợc tiếp tục nghiên cứu Hình 4-61 : Cấu tạo chèng gØ cho èng thÐp bäc treo B¶o vƯ bã thÐp c−êng ®é cao treo chđ u có hai biện pháp Thứ l bên ngoi bọc ống thép, phía nhồi vữa xi măng hay mỡ máy để Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 213 - bảo vệ ống thép bọc ngoi không tham gia chịu lực, đầu dùng cách cắm vo, đầu dới hn vo dầm ngang, xem hình 4-61 Dùng biện pháp ny, phải thi công kéo đầu neo tán trờng, khống chế sợi thép chịu lực l quan trọng Bơm vữa xi măng phải tiến hnh sau đà điều chỉnh mặt cầu xong ton Biện pháp ny tơng đối nâng cao đợc độ cứng treo, tính ton khối hệ mặt cầu đợc cải thiện, giá thnh so với bó thép nhỏ, nhng độ mịn chặt vữa xi măng v chống gỉ đầu nối (bít kín) cần đợc tôn trọng Biện pháp khác l bảo vệ chất dẻo PE, nói chung thnh phẩm bó thép đợc gia công nh máy Neo hai đầu hon ton nh máy lm neo tán đầu, đầu lm neo tán đầu trờng Hai đầu l neo tán đầu nh máy, có hai điểm cần ý: l hai đầu v dới (sờn vòm v dầm ngang) đầu neo xuyên qua lỗ chừa sẵn, nh mặt cắt vnh vòm triết giảm nhiều dầm ngang (đặc biệt l dầm ngang có đầu hẫng) điểm treo ảnh hởng cốt thép chịu lực nhiều Hai l kích thớc đúc sẵn cần gần sát với kết cấu thực tế, phạm vi điều chỉnh đầu neo nhỏ Với đầu neo tán nh máy, đầu tán trờng thi công ý vấn đề giống nh ống thép bảo vệ bó thép cờng độ cao treo Dùng chất dẻo PE bảo vệ treo, líp bäc ngoμi cïng cã thĨ s¬n mμu, nghÜa lμ hai lớp PE, năm gần lại xuất ống bọc PE lớp có mầu sắc Để đề phòng ngời hay trẻ dùng vật nhọn đâm thủng vỏ PE, thông thờng lề cầu ngời phạm vi cao 2,0m đến 2,5m lm ống bọc thép mạ hay thép không gỉ Khi độ không lớn có bao ton bộ, chất dẻo PE không cần có mầu sắc Thanh treo dùng chất dẻo PE để bảo vệ, độ cứng tơng đối so với ống thép bảo vệ có mềm Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 214 - Hình 4-62 : Cấu tạo treo kép theo hớng dọc cầu Hình 4-63 : Cấu tạo treo kÐp h−íng ngang cÇu Bè trÝ treo cã dạng song song v dạng xiên mạng lới Dạng song song có cấu tạo đơn giản, thi công thuận tiện, đại phận cầu dùng kiểu ny, nhng treo đặt song song, độ cứng hệ mặt cầu thấp Để tăng cờng độ cứng cho hệ mặt cầu, giảm nhỏ kích thớc đầu neo v tợng ứng lực tập trung có lợi cho việc thay dây sau, năm gần đây, số cầu vòm ống thép nhồi bê tông đà áp dụng cấu tạo treo kÐp CÊu t¹o treo kÐp cã treo kÐp h−íng däc vμ treo kÐp h−íng ngang hai lo¹i Thanh treo kÐp h−íng däc chđ u dïng víi dầm ngang có mặt cắt hình hộp, có lợi cho việc tăng cờng độ cứng hớng dọc hệ mặt cầu v phát huy độ cứng chống xoắn dầm ngang, xem hình 4-62 Thanh treo kép hớng dọc đà đợc dùng cầu vợt quảng trờng Thanh Long, Thnh Đô Tứ Xuyên, cầu dẫn Giang H Tần Châu Giang Tô v cầu Bắc Trạm Thâm Quyến v.v treo kép theo hớng ngang cầu có lợi cho việc tăng cờng độ cứng hớng ngang hệ mặt cầu v cải thiện chịu lực cho dầm ngang, dầm ngang l hình hộp, cần thông qua liênkết ngm với dầm dọc để cung cấp độ cứng chống xoắn cho dầm hộp Cầu Tân Vơng Nghĩa đảo Triết Giang l cầu dầm vòm tổ hợp, ống thép nhồi bê tông, sờn vòm l hai ống thép nằm ngang, đeo dầm ngang hình hộp có đoạn hẫng hớng ngang, xem cấu tạo hình 4-63 Cầu Y Phả Xa Quảng Châu sờn vòm chủ l dn hoa nhánh, thiết kế đà đề xuất phơng án dùng treo kép hớng ngang Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 215 - Thanh treo xiên mạng lới nớc ngoi cầu dầm vòm tổ hợp thép đà đợc dùng nhiều, loại cầu ny gọi l cầu vòm mạng lới (cầu Vi Nhi Sâm) Nó tăng cờng đợc độ cứng cầu, giảm thấp mô men uốn dầm tăng cờng vμ s−ên vßm, cịng thn tiƯn cho viƯc thay thay treo Thanh treo kiĨu m¹ng l−íi ë n−íc Ýt dùng Tiết chơng đà giới thiệu cầu Tân Long Âu, Nội Giang Tứ Xuyên đà dùng dạng treo ny Cầu ny l cầu vòm cốt cứng chạy sờn vòm nghiêng, l hệ dầm vòm tổ hợp Một treo đơn, bó có 12 sợi 5mm sợi thép cờng độ cao (có hai bó thép) đặt xiên 45o treo vo dầm ngang, xem hình 3-34 Loại ny l hệ dầm vòm tổ hợp, tác dụng treo mạng lới chủ yếu l tăng cờng độ cứng cho hệ mặt cầu Đơng nhiên dễ dng cho việc thay dây sau III DÇm mỊm (thanh kÐo) DÇm mỊm dïng cho hệ cầu dầm vòm tổ hợp v cầu khung vòm dầm mềm Trong hệ cầu dầm vòm tổ hợp, ống thép nhồi bê tông, dầm mềm l dầm bê tông cèt thÐp dù øng lùc so víi dÇm mỊm cđa cầu dầm vòm tổ hợp bê tông cốt thép thờng giống nhau, l cấu kiện kéo uốn, không nhắc lại Cầu khung vòm dầm mềm ống thép nhồi bê tông dùng dầm mềm l bó thép dự ứng lực Dầm mềm dùng bó thép chịu kéo có phối hợp với đầu neo cụm nêm thép (OVM) víi tao cèt thÐp nưa song song vμ neo tán đầu, neo ép nguội với bó sợi thép song song cờng độ cao Do dầm mềm l cấu kiện chịu lực ton hệ thống, tĩnh tải chiếm tỷ lệ tơng đối lớn Hoạt tải gây biên độ ứng suất tơng đối nhỏ m chủ yếu l sờn vòm v trụ cầu chịu Lại không đặt không trung, không tồn vấn đề dao động gió, vấn đề ứng suất động không trội nh vấn đề ứng suất động dây văng cầu dây văng v treo cầu vòm Cho nên phần lớn dùng đầu neo cụm nêm thép với bó tao thép song song Các bó sợi thép song song v đầu neo yêu cầu phải chế tạo lm nh máy, cần phải có ống ghen lớn, nh điểm neo chịu lực cục bÊt lỵi, mμ chiỊu dμi thùc tÕ cđa bã thÐp phải xét biến dạng căng kéo bó thép Cho nên trớc kéo căng thép, chiều di bó thép nhỏ chiều di thực tế hai điểm neo, lm cho công nghệ thi công phức tạp, m cắt thép nh máy, chiều di phải thật xác Cho nên bó sợi thép song song dùng cho kéo Bảng 4-4 liệt kê cấu tạo dầm mềm chịu kéo hệ cầu khung vòm dầm mềm ống thép nhồi bê tông Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 216 - Cấu tạo dầm mềm cầu khung vòm dầm mềm ống thép nhồi bê tông Bảng 4-4 TT Tên cầu Khẩu độ (m) 10 11 Cầu Giải Phóng Quảng Châu Uông Cảng Tứ Xuyên Văn Phong An Dơng H Nam Tam Sơn Tây Quảng Đông ĐÃi Hồng Thiện Tân Đại Độ H Tứ Xuyên Liên Thao Tam Hiệp Trung Sơn Nhị Quảng Đông Kim Cơng Thiên Tân Lam Câu Phúc Kiến Bắc Trạm Thâm Quyến 55+80+55 115 135 45+200+45 160 140 48.3+114+48.3 41+125+41 101 80 150 VËt liÖu bã thÐp kÐo Bã thÐp nöa song song Bã thÐp nöa song song Tao thÐp song song Tao thÐp song song Tao thÐp song song Tao thÐp song song Tao thÐp song song Tao thÐp song song Tao thÐp song song Tao thÐp song song Tao thÐp song song bã Φ5x85 22 bã 24Φ15.2 bã Φ5x337 25Φ15.2 bã 37Φ15.2 bã 12Φ15.2 20bã 12Φ15.2 bã 12Φ15.2 bã 7Φ15.2 bã 9Φ15.2 16 bã 12Φ15.2 Ghi chó : Quy cách số lợng bó thép l số lợng kéo cho sờn vòm Các bó thép dự ứng lực nói chung đặt dầm hộp mềm, có cầu đặt ngoi Bởi dự ứng lực tác dụng vo dầm mềm đà cân đợc phần lớn lực đẩy nằm ngang, độ bền dầm mềm tuổi thọ sử dụng cầu khung vòm dầm mềm quan trọng Theo ghi chú, dầm mềm số cầu đà thiết kế cấu tạo để thay bó thép, mặc dï nh− vËy, nh−ng thay bã thÐp vÉn lμ c«ng việc khó khăn Cho nên bó thép đặt hộp dầm mềm hay để ngoi, vấn đề phòng gỉ phải đợc đặc biệt tôn trọng Phòng gỉ cho dầm mềm thờng dùng chất dẻo PE, sợi thép cờng độ dùng thép mạ kẽm, có dùng thép không mạ kẽm Trong hộp dầm mềm nhồi kín vật liệu phòng gỉ nh (thạch la) mỡ bôi trơn, vải đay ngâm bitume v.v Cá biệt có kéo đặt trực tiếp khí phải dùng biện pháp có nhiều lớp bảo vệ nh cầu Đại Độ H Gia Liên Tứ Xuyên bó thép kéo đợc đắp lên nhng líp cao su bitume dïng hai líp 1.0mmx10mmx10mm ®ai l−íi thép bọc kín, bọc tiếp vữa xi măng mác M40, tổng bề dầy đạt 10mm để lm tầng bảo vệ lới thép xi măng chống gỉ cho kéo Bên ngoi lớp bảo vệ xi măng lới thép quét sơn mầu sắc hòa hợp với vòm chủ Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 217 - Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Tμi liƯu dÞch - - 218 -

Ngày đăng: 18/11/2020, 14:52

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan