N TT NGHIP Lời Cảm ơn Đồ án tốt nghiệp tổng hợp kiến thức môn học đ-ợc trang bị nhà tr-ờng nh- kinh nghiệm mà sinh viên thu nhận đ-ợc suốt trình nghiên cứu học tập, thực tập làm đồ án Nó thể kiến thức nhkhả thực thi ý t-ởng tr-ớc công việc thực tế, b-ớc ngoặt vô quan trọng sinh viên áp dụng cách khoa học tất lý thuyết đ-ợc học vào thực tế công việc sau Đồng thời lần sinh viên đ-ợc xem xét, tổng hợp lại toàn kiến thức lĩnh hội đ-ợc, thông qua h-ớng dẫn, bảo giảng viên đà trực tiếp tham gia giảng dạy trình học tập nghiên cứu suốt khóa học 2009 2015 cá nhân, toàn thể sinh viên lớp XD1301C Tr-ờng Đại học Dân Lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp đ-ợc hoàn thành với nỗ lực thân giúp đỡ, bảo tận tình giáo viên tham gia h-ớng dẫn, đặc biệt thầy giáo TH.S Phạm Văn Toàn đà trực tiếp tham gia đạo, theo dõi suốt trình thực đồ án Tuy nhiên hạn chế kiến thức chuyên môn nh- kinh nghiệm thực tế thân nên tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận đ-ợc quan tâm, xem xét bảo thầy cô giáo để đồ án tốt nghiệp đ-ợc hoàn chỉnh hơn, giúp chúng em hoàn thiện kiến thức chuyên môn để hoàn thành tốt công việc khó khăn sau tr-ờng Em xin chân thành cảm ơn h-ớng dẫn tận tình thầy cô giáo : Th.S Phạm Văn Toàn, Th.S Trần Anh Tuấn nh- toàn thể Thầy cô giáo khoa xây dựng Tr-ờng Đại học Dân Lập Hải Phòng đà giúp đỡ em trình học tập thực đồ án tốt nghiệp Một lần kính gửi đến Thầy cô lời chúc sức khỏe! Hải Phòng ngày 16 tháng 01 năm 2015 Sinh viên Hoàng Văn S¬n Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH CẦU VƢỢT SƠNG HỒNG – HÀ NỘI 1.1 Quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển Hà Nội: 1.1.1 Vị trí địa lý trị : Cầu vượt qua sông Hồng thuộc địa phận Thủ Đô Hà Nội Cơng trình cầu vượt sơng Hồng nằm tuyến đường nối Huyện Gia Lâm với Quận Long Biên, tuyến đường cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, trị Cầu nối trung tâm quận huyện, thuận lợi để phát triển kinh tế văn hóa – trị vùng Khu vực xây dựng cầu vùng đồng bằng, bờ sông rộng phẳng, dân cư tương đối đông 1.1.2 Dân số, đất đai định hướng phát triển : Cơng trình cầu nằm cách trung tâm quận 8km 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 1.2 Thực trạng xu hƣớng phát triển mạng lƣới giao thông : 1.2.1 Thực trạng giao thông : Một cầu vượt qua sông Hồng xây dựng từ lâu tác động mơi trường, khơng thể đáp ứng u 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 thành phố vấn đề đặt xây dựng sở hạ tầng vững ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thông 1.3 Nhu cầu vận tải qua sông Đuống: Theo định hướng phát triển kinh tế thành phố vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng tăng đáng kể Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.4 Sự cần thiết phải đầu tƣ xây dựng cầu vƣợt sông Hồng : Qua quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển thành phố nhu cầu vận tải qua sông Hồng nên việc xây dựng cầu cần thiết Cầu đáp ứng nhu cầu giao thơng ngày cao địa phương Từ tạo điều kiện thuận lợi cho ngành kinh tế phát triển đặc biệt ngành dịch vụ du lịch Cầu vượt sông Hồng nằm tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng thành phố Hà Nội Nó cửa ngõ, mạch máu giao thơng quan trọng phường Đức Giang quận Long Biên thị trấn Yên Viên huyện Gia Lâm, góp phần vào việc giao lưu phát triển kinh tế, văn hóa xã hội thành phố Về kinh tế: Phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lại hai khu vực, nơi giao thông hàng hóa thành phố Do tầm quan trọng trên, nên việc cần thiết phải xây dựng cầu cần thiết cấp bách nằm quy hoạch phát triển kinh tế chung thành phố 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 cịn chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa đông 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: 83.70m MNTT: 79.50m MNTN: 77.06m Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.5.4 Địa chất : Trong trình khảo sát tiến hành khoan thăm dò địa chất xác định lớp địa chất sau: Lớp 1: Á sét dẻo quánh Lớp 2: Cát nhỏ xốp Lớp 3: Sét dẻo mềm Lớp 4: Á sét dẻo quánh Lớp 5: Cát to chặt Với địa chất khu vực trên, xây dựng cầu ta dùng móng cọc khoan nhồi ma sát chống vào lớp cát to chặt 1.5.5 Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu : Vật liệu đá: 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 công, 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 măng: 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, đảm bảo chất lượng số lượng mà u cầu cơng trình đặt Thiết bị cơng nghệ thi cơng: để hịa nhập với phát triển xã hội cạnh tranh theo chế thị trường thời mở cửa, công ty xây dựng cơng 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: thành phố có nhiều cơng ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm thi công Về biên chế tổ chức thi cơng đội xây dựng cầu hồn 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 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Các đội thi công 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 1.6 Các tiêu kỹ thuật để thiết kế cầu giải pháp kết cấu : 1.6.1 Các tiêu kỹ thuật : - Việc tính tốn thiết kế cầu dựa tiêu kỹ thuật sau: - Tiêu chuẩn thiết kế : TCN 272-05 - Quy mô xây dựng: vĩnh cửu - Tải trọng : đoàn xe HL-93 đoàn người 300daN/m2 - Khổ cầu : B = 10 + 1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 (m) - Khẩu độ cầu : L0=161,6 (m) - Độ dốc ngang : 2% - Sông thông thuyền cấp : V 1.6.2 Giải pháp kết cấu : - Với điều kiện trình bày đưa giãi pháp kết cấu sau: Nguyên tắc chung: - Đảm bảo tiêu kỹ thuật duyệt - Kết cấu phải phù hợp với khả thiết bị đơn vị thi công - Ưu tiên sử dụng công nghệ tiên tiến nhằm tăng chất lượng công trình, tăng tính thẩm mỹ Q trình khai thác an toàn thuận tiện kinh tế Giải pháp kết cấu cơng trình: Kết cấu phần trên: Đưa giải pháp nhịp lớn kết cấu liên tục, cầu dầm thép nhằm tạo mỹ quan cho cơng trình giảm số lượng trụ, bên cạnh đưa giải pháp giản đơn kết cấu ƯST để so sánh chọn phương án Kết cấu phần dưới: - Móng cọc khoan nhồi - Kết cấu mố chọn loại mố chữ U tường mỏng - Kết cấu trụ dùng trụ đặc Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.7 Đề xuất phƣơng án sơ bộ: Từ tiêu kỹ thuật, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, khí hậu, vào độ cầu,… ta đề xuất loại kết cấu sau: Phƣơng án 1: Cầu giản đơn nhịp 33m Phƣơng án 2: Cầu thép liên hợp BTCT Phƣơng án 3: Cầu dầm chữ T 1.8 Kết cấu nhịp cầu giản n cu dm ch I - Sơ đồ kết cấu nhịp : 5.33 (m) - Nhịp dầm thiết kế : 33 (m) - Nhịp dầm tính toán : 32,20 (m) Lựa chọn kết cấu phần : - Kết cấu : Dầm giản đơn chữ I, BTCT dự ứng lực - Mặt cắt ngang : Gồm dầm chữ I đúc sẵn, căng tr-ớc - Chiều cao dầm thiết kế 1,6m, đúc tr-ớc - Khoảng cách dầm 2m, dốc ngang mặt đ-ờng 2% vỊ phÝa - Tỉng bỊ réng cÇu : B = 10 + 2x1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 = 14,5 (m) Lùa chän kÕt cÊu phÇn d-íi : Cấu tạo Trụ : - Trụ đặc thân hẹp vật liệu BTCT th-ờng đặt móng cọc khoan nhồi có đ-ờng kính cọc = 1m - Thân trụ rộng 1,8m theo ph-ơng dọc cầu 10m theo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn đầu theo đ-ờng tròn b¸n kÝnh R = 0,9m - BƯ mãng cao 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 12m theo ph-ơng ngang cầu dự kiến sử dụng móng cọc đài thấp - Mãng cäc sư dơng cäc khoan nhåi ®-êng kÝnh cọc chôn cọc khoảng 30m = 1m dự kiến chiều sâu Cấu tạo Mố : - Dạng mố nặng chữ U có t-ờng cánh ng-ợc vật liệu BTCT - Bệ móng mố dày 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 17m theo ph-ơng ngang cầu Bệ móng đ-ợc đặt d-ới lớp đất phủ - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 25m = 1m dự kiến chiều dài Hệ mặt cầu kết cấu khác : - Độ dốc ngang cầu 2% phía - Bản mặt cầu đổ chỗ dày 20 cm, liên tục đổ chỗ - Lớp phủ mặt cầu gồm líp : Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Líp bª tông Asfan : cm Lớp bảo vệ : cm Lớp phòng n-ớc : cm Đệm xi măng : cm Lớp tạo độ dốc ngang : - 14 cm - Khe co gi·n b»ng cao su - Gối cầu cao su lõi thép chế tạo sẵn - Lan can cầu BTCT - Cột đèn chiếu sáng hệ thống thoát n-ớc sử dụng vËt liƯu gang VËt liƯu sư dơng cho kÕt cấu : Bê tông - Bê tông dầm chủ mác M500 - Bê tông mố, trụ mác M300 - Vữa xi măng phun ống gen mác M150 Cèt thÐp - LÊy theo tiªu chuÈn TCN 272 - 05 cđa bé GTVT - ThÐp c-êng ®é cao sư dụng loại tao thép có đ-ờng kính D = 12,7 cm - Gåm sỵi mm A = 0,987 (cm2) - Môđun đàn hồi E = 195000 (MPA) - Cốt thÐp th-êng dïng chän AI vµ thÐp cã gê AIII Kích th-ớc hình học dầm - Đà bố trí vẽ ph-ơng án chọn sơ - Vật liệu Bê tông mác dầm chủ M500 - Cốt thép c-ờng độ cao dùng loại S - 31, S - 32 cđa h·ng VSL - Thơy Sü, thÐp cÊu tạo dùng loại CT3 CT5 1.9 Kt cu nhp cu dm thộp bờ tụng liờn hp - Sơ đồ kết cấu nhịp : 3.33 (m) - Nhịp dầm thiết kế : 33 (m) - Nhịp dầm tính toán : 32,20 (m) Lựa chọn kết cấu phần : - Kết cấu : Dầm thép bê tông liên hợp - Mặt cắt ngang : Gồm dầm thép - Chiều cao dầm thiết kế 1,8m - Khoảng cách dầm 2m, dốc ngang mặt đ-ờng 2% vỊ phÝa - Tỉng bỊ réng cÇu : B = 10 + 2x1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 = 14,5(m) Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lùa chän kết cấu phần d-ới : Cấu tạo Trụ - Trụ đặc thân hẹp vật liệu BTCT th-ờng đặt móng cọc khoan nhồi có đ-ờng kính cọc = 1m - Thân trụ rộng 1,8m theo ph-ơng dọc cầu 10m theo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn đầu theo đ-ờng tròn bán kính R = 0,9m - BƯ mãng cao 2m, réng 5m theo ph-¬ng däc cầu 12m theo ph-ơng ngang cầu dự kiến sử dụng móng cọc đài thấp - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 30m = 1m dự kiến chiều sâu Cấu tạo Mố - Dạng mố nặng chữ U có t-ờng cánh ng-ợc b»ng vËt liƯu BTCT - BƯ mãng mè dµy 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 17m theo ph-ơng ngang cầu Bệ móng đ-ợc đặt d-ới lớp đất phủ - Mãng cäc sư dơng cäc khoan nhåi ®-êng kÝnh cọc chôn cọc khoảng 25m = 1m dự kiến chiều dài Hệ mặt cầu kết cấu khác : - Độ dốc ngang cầu 2% phía - Lớp phủ mặt cầu gồm lớp : Lớp bê tông Asfan : cm Lớp bảo vệ : cm Lớp phòng n-ớc : cm Đệm xi măng : cm Lớp tạo độ dốc ngang : - 14 cm - Khe co gi·n b»ng cao su - Gèi cÇu b»ng cao su lâi thÐp chế tạo sẵn - Lan can cầu BTCT - Cột đèn chiếu sáng hệ thống thoát n-ớc sử dơng b»ng vËt liƯu gang VËt liƯu sư dơng cho kết cấu : Bê tông - Bê tông mè, trơ m¸c M300 Cèt thÐp - LÊy theo tiªu chn TCN 272 - 05 cđa bé GTVT Kích th-ớc hình học dầm - Đà bố trí vẽ ph-ơng án chọn sơ Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.10 Kết cấu nhịp cầu giản n cu dm ch T - Sơ đồ kết cấu nhịp : 3.33 (m) - Nhịp dầm thiết kế : 33 (m) - Nhịp dầm tính toán : 32,20 (m) Lựa chọn kết cấu phần : - Kết cấu : Dầm giản đơn chữ T, BTCT dự ứng lực - Mặt cắt ngang : Gồm dầm chữ T đúc sẵn, căng tr-ớc - Chiều cao dầm thiết kế 1,8m, đúc tr-ớc - Khoảng cách dầm 2,1m, dốc ngang mặt đ-ờng 2% vỊ phÝa - Tỉng bỊ réng cÇu : B = 10 + 2x1,5 + 2x0,5 + 2x0,25 = 14,5(m) - Bề rộng mối nối dầm 40cm Lựa chọn kết cấu phần d-ới : Cấu tạo Trụ - Trụ đặc thân hẹp vật liệu BTCT th-ờng đặt móng cọc khoan nhồi có đ-ờng kính cọc = 1m - Thân trụ rộng 1,8m theo ph-ơng dọc cầu 10m theo ph-ơng ngang cầu đ-ợc vuốt tròn đầu theo đ-ờng tròn bán kính R = 0,9m - BƯ mãng cao 2m, réng 5m theo ph-¬ng dọc cầu 12m theo ph-ơng ngang cầu dự kiến sử dụng móng cọc đài thấp - Móng cọc sử dụng cọc khoan nhồi đ-ờng kính cọc chôn cọc khoảng 30m = 1m dự kiến chiều sâu Cấu tạo Mố - Dạng mố nặng chữ U có t-ờng cánh ng-ợc vật liệu BTCT - Bệ móng mố dày 2m, rộng 5m theo ph-ơng dọc cầu 17m theo ph-ơng ngang cầu Bệ móng đ-ợc đặt d-ới lớp đất phđ - Mãng cäc sư dơng cäc khoan nhåi ®-êng kính cọc chôn cọc khoảng 25m = 1m dự kiến chiều dài Hệ mặt cầu kết cấu khác : - Độ dốc ngang cầu 2% phía - Lớp phủ mặt cầu gồm lớp : Lớp bê tông Asfan : cm Lớp bảo vƯ : cm Líp phßng n-íc : cm Đệm xi măng : cm Lớp tạo độ dốc ngang : - 14 cm - Khe co gi·n b»ng cao su Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Gối cầu cao su lõi thép chế tạo sẵn - Lan can cầu BTCT - Cột đèn chiếu sáng hệ thống thoát n-ớc sử dụng vật liƯu gang VËt liƯu sư dơng cho kÕt cÊu : Bê tông - Bê tông dầm chủ mác M500 - Bê tông mố, trụ mác M300 - Vữa xi măng phun ống gen mác M150 Cốt thÐp - LÊy theo tiªu chuÈn TCN 272 - 05 cđa bé GTVT - ThÐp c-êng ®é cao sư dơng loại tao thép có đ-ờng kính D = 12,7 cm - Gåm sỵi mm A = 0,987 (cm2) - Môđun đàn hồi E = 195000 (MPA) - Cốt thép th-êng dïng chän AI vµ thÐp cã gê AIII Kích th-ớc hình học dầm - Đà bố trí vẽ ph-ơng án chọn sơ - Vật liệu Bê tông mác dầm chủ M500 - Cốt thép c-ờng độ cao dùng loại S - 31, S - 32 cđa h·ng VSL - Thơy Sü, thÐp cÊu t¹o dùng loại CT3 CT5 Trang: 10 N TT NGHIỆP + Cèt liƯu th-êng b»ng sái ci - §ỉ liên tục nhanh tốt - Trong trình đổ phải đo đạc kiểm tra, định vị đầu ống đổ, có biện pháp xử lý kịp thời ống đổ bị tắc dùng sắt xọc gắn đầm rung vào thành ống đổ Ph-ơng pháp trình tự thi công B-ớc : Công tác chn bÞ - Chn bÞ vËt liƯu, thiÕt bÞ - Chuẩn bị nhân lực B-ớc : Bố trí ống đổ bê tông : 3 3 = 0.8 - 1m B-ớc : Bơm bê tông vào đầy phễu (thùng chứa) B-ớc : Đổ bê tông phần bịt đáy - Rút ống đổ lên vài cm - Cắt hÃm nút - Bê tông đẩy nút xuống phía d-ới - Khi nút hÃm xuống d-ới đáy ống, nhấc ống đổ lên để nút hÃm bị đẩy lên Bê tông phủ kín đáy, tiến hành đổ liên tục - Kéo ống lên theo ph-ơng thẳng đứng, không đ-ợc phép dịch chuyển ngang - Bê tông tơt xng phđ kÝn toµn bé hè mãng B-íc : Đồng thời bơm bê tông qua phễu chui - Đổ liên tục nhanh tốt từ bắt ®Çu ®Õn kÕt thóc Trang: 156 ĐỒ ÁN TỐT NGHIP - Đến bê tông đạt 50% c-ờng độ bơm n-ớc thi công phần khác Chú ý : - Trong trình rút dần ống lên trên, đảm bảo cho đầu ống luôn ngập bê tông với độ sâu theo quy định với bê tông bịt đáy vòng vây cho phép = 0,8 1m - Không đ-ợc di chuyển ống đổ theo ph-ơng ngang Công tác bơm hút n-ớc hố móng - Sau đổ bê tông đạt 50% c-ờng độ tiến hành bơm hút n-ớc nhằm làm khô hố móng thi công phần đ-ợc thuận lợi - N-ớc hố móng lúc chủ yếu n-ớc tự nhiên ch-a đ-ợc bơm hút Thể tÝch n-íc hè mãng lµ V = 7.14,5.9,8 = 995 (m3) đ-ợc hút nhờ máy bơm, ký hiệu máy C204 (công suất 300 m3/1h) hút vòng1,7h Trong trình thi công đài cọc thân trụ n-ớc thấm qua vòng vây dự phòng hỏng máy nên ta bố trí thêm máy bơm có công suÊt t-¬ng tù Trang: 157 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ch-¬ng ii : thi c«ng trơ I thi c«ng bƯ mãng Quá trình chuẩn bị : - Tr-ớc thi công bệ cọc, phải nghiệm thu cọc, xem sét nhật ký thi công cọc, xem xét vị trí thi công cọc, sai số sức chịu tải cọc - Dän dĐp vƯ sinh hè mãng sau hót n-íc - Tiến hành đập đầu cọc, hàn chờ cốt thép - Lắp đặt ván khuôn bố trí l-ới cốt thép - Tiến hành đổ bê tông - Bảo d-ỡng tháo dỡ ván khuôn Công tác ván khuôn : Yêu cầu chung ván khuôn : - Phải đảm bảo hình dáng, kích th-ớc kết cấu theo quy định thiết kế Đảm bảo c-ờng độ, độ cứng ổn định giai đoạn chế tạo kết cấu - Đảm bảo chế độ lắp ráp, tháo dỡ dễ dàng sử dụng đ-ợc nhiều lần để giảm bớt chi phí ván khuôn - Đảm bảo kín khít để n-ớc xi măng không thấm dễ ninh kết xi măng, tránh rỗ bề mặt kết cấu - Các ván lát đứng chịu tổ hợp tải trọng bao gồm : áp lực ngang bê tông áp lực ngang lực xung kích đầm bê tông - Khi tính toán c-ờng độ ta tính với tổ hợp tải trọng : áp lực ngang bê tông áp lực ngang lực xung kích đầm bê tông - Khi tính toán biến dạng tính với tải trọng áp lực ngang khối bê tông t-ơi (tải trọng tiêu chuẩn) - Chọn gỗ làm ván khuôn gỗ thông có Ru = 120 (Kg/cm2) Trang: 158 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP chi tiết ván khuôn bệ trụ (tỷ lệ : 1/100) 15 1 1 70 15 v¸n lát dày 3cm 70 15 70 15 ván lát dày 3cm Nẹp ngang 13x13cm 15 15 NĐp ®øng 15x15cm 150 150 Thanh căng 14 Yêu cầu với bê tông : a) Tính ván lát thành : - Thiết bị trộn bê tông máy trộn C304 - A có : - Công suất 25 (m3/h) - Sau 4h máy trộn đ-ợc khối bê tông : = 4.25 = 100 (m3) - Diện tích bê tông cần đổ : F = 12.5 = 60 (m2) - Chiều cao bê tông đổ đ-ợc 4h : H = = = 1,67 (m) - Dùng đầm dùi có bán kính : R = 0,75 (m) 70 75 70 125 70 pbt pbq - áp lực ngang đầm bê tông : Pd = 400 (Kg/m2) = 0,4 (T/m2) Trang: 159 ĐỒ N TT NGHIP - áp lực ngang khối bê tông t-ơi : Pbt = R = 2,5.0,75 = 1,88 (T/m2) Pbq = = = 1,46 (T/m2) Ta thÊy H > R : Đảm bảo không ảnh h-ởng tới khối bê tông Chọn hệ số n1 = 1,3 Tải trọng tính cho 1m rộng ván : = n1.(Pbq + Pd) = 1,3.(1,46 + 0,4) = 2,42 (T/m) Gi¶ thiÕt cắt 1m chiều rộng ván để tính c-ờng độ Tấm ván đ-ợc coi nh- dầm liên tục kê gối dầm ngang Mmax = = Mômen chống uốn yêu cầu : Wyc = = = 0,12 (T.m) = 12000 (Kg.cm) = 100 (cm3) Chiều dày ván nhỏ phải đạt đ-ợc : = = Chọn chiều dày v¸n Ta cã : W = = 2,45 (cm) = (cm) chiều rộng ván b = 100 (cm) = = 150 (cm3) J = = = 225 (cm4) KiÓm tra øng suÊt : = = 80 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Víi Pbq = 1,46(T/m) = 14,60 (Kg/cm) (Kh«ng kĨ đến tác dụng đầm) = = = 0,12 (cm) = = = 0,28 (cm) > 0,12 (cm) KÕt luËn : Kích th-ớc ván lát đảm bảo chịu lực b) Tính nẹp ngang : đảm bảo độ võng Nẹp ngang đ-ợc xem nh- dầm liên tục kê nẹp đứng có tải trọng phân bố trun xng tõ d-íi v¸n = = 2,42.0,7 = 1,69 (T/m) tt qn= 1,69 (T/m) h=13cm b=13cm 150 150 150 Ta cã : Mmax = = M«men chèng uèn yêu cầu : Wyc = = = 0,38 (T.m) = 38000 (Kg.cm) = 316,6 (cm3) Trang: 160 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chän tiÕt diƯn nĐp ngang lµ 13x13cm ta cã : W = = 366 (cm3) = J = = = 2380 (cm4) KiÓm tra øng suÊt : = = = 104 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) KÝch th-íc nẹp ngang đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Víi = = 1,46.0,7 = 1,02 (T/m) = 102 (Kg/cm) = = = 0,167 (cm) = = = 0,6 (cm) > 0,167 (cm) Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo độ võng Kết luận : Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo chịu lực c) Tính nép đứng : Coi nẹp đứng nh- dầm liên tục chịu lực tập trung từ nẹp ngang truyền xuống Nhịp tính toán khoảng cách neo Chọn tiết diện nẹp đứng 15x15cm ta có : W = = = 562,5 (cm3) J = = = 4219 (cm4) P 15 NĐp ®øng Ld 15 KiĨm tra øng suÊt : = = 1,69.1,5 = 2,535 (T) Mmax = = = = = 0,63 (T.m) = 63000 (Kg.cm) = 110 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) KÝch th-íc nẹp đứng đảm bảo độ bền Kiểm tra độ võng : Víi = = 1.1,5 = 1,5 (T/m) = 15 (Kg/cm) = = = 0,23 (cm) = = = 0,60 (cm) > 0,23 (cm) Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo độ võng Kết luận : Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo chịu lực Trang: 161 N TT NGHIP d) Tính căng : Thanh căng có cấu tạo thép tròn có bu lông đầu chịu kéo tâm N = = 2,42.0,7.1,5 = 2,54 (T) = 2540 (Kg) §iỊu kiƯn bỊn : = R = 1900 (Kg/cm2) F = = = = Chọn căng = 1,34 (cm2) = 1,30 (cm) 14 kết cấu đảm bảo chịu lực b.thi công thân trụ t1 cấu tạo ván khuôn thân trụ (tỷ lệ : 1/200) 725 200 725 200 200 200 200 200 60 60 210 210 210 210 210 210 210 210 200 90 273 273 273 90 200 1200 Trang: 162 N TT NGHIP chi tiết ván khuôn thân trụ (tû lÖ : 1/100) 15 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 70 15 ván lát dày 3cm 20 20 20 70 15 20 20 20 70 15 ván lát dày 3cm NÑp ngang 13x13cm 15 15 3 Nẹp đứng 15x15cm 137 137 Thanh căng 18 ván khuôn đầu tròn bu lông liên kết ván lát dày 3cm nẹp ngang 13x13cm gỗ vành l-ợc R = 90 R = 90 gỗ vành l-ợc 137 137 Thanh căng 18 137 137 137 137 nẹp đứng 15x15cm I Tính ván khuôn a) Tính ván lát thành : Ván khuôn nguy hiểm ván khuôn giáp với đài cọc (ván khuôn d-ới cùng) - Thiết bị trộn bê tông máy trộn C304 - A có : + Công suất 12,5 m3/h + Dung tÝch thïng ®ỉ 425 lÝt + Trọng l-ợng 1,3T - áp lực ngang bê tông 4h víi c«ng st 12,5 m3/h Q = 4.12,5 = 50 (m3) Trang: 163 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 105 105 1000 160 180 500 160 600 600 1200 F : diƯn tÝch th©n Trơ T4 F = 1,8 = 17,3 (m2) + H = = = 2,89 (m) Dïng đầm dùi có bán kính tác dụng : R = 0,75 (m) - áp lực bê tông th-ơng phẩm : Pbt = R = 2,5.0,75 = 1,88 (T/m2) Pbq = – = = 1,64 (T/m2) - ¸p lùc đầm bê tông : Pd = 400 (Kg/m2) = 0,4 (T/m2) 75 200 pbt pbq Ta thÊy : H > R : Đảm bảo không ảnh h-ởng tới khối bê tông đổ tr-ớc Tải trọng tính cho 1m rộng ván lµ : = n1.(Pbq + Pd) = 1,3.(1,64 + 0,4) = 2,65 (T/m) Giả thiết cắt 1m chiều rộng ván để tính c-ờng độ Tấm ván đ-ợc coi nh- dầm liên tục kê gối dầm ngang Mmax = = Mômen chống uốn yêu cầu : = 0,13 (T.m) = 13000 (Kg.cm) Trang: 164 ĐỒ ÁN TỐT NGHIP Wyc = = 108 (cm3) = Chiều dày ván nhỏ phải đạt đ-ợc : = = Chọn chiều dày ván Ta có : W = = 2,55 (cm) = (cm) chiều rộng ván b = 100 (cm) = = 150 (cm3) J = = = 225 (cm4) KiÓm tra øng suÊt : = = 87 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) đảm bảo độ bền Kiểm tra độ : Víi Pbq = 1,65 (T/m) = 16,50 (Kg/cm) (Không kể đến tác dụng đầm) = = = 0,14 (cm) = = = 0,18 (cm) > 0,14 (cm) Kết luận : Kích th-ớc ván lát đảm bảo chịu lực b) Tính nẹp ngang : đảm bảo độ võng Nẹp ngang đ-ợc xem nh- dầm liên tục kê nẹp đứng có tải trọng phân bố truyền xuống từ d-ới ván = = 2,65.0,7 = 1,85 (T/m) tt q n = 1,85 (T/m) h=13cm b=13cm 137 137 137 Ta cã : Mmax = = Mômen chống uốn yêu cầu : Wyc = = = 0,35 (T.m) = 35000 (Kg.cm) = 292 (cm3) Chän tiÕt diƯn nĐp ngang lµ 13x13cm ta cã : W = = = 366 (cm3) J = = = 2380 (cm4) KiÓm tra øng suÊt : = = = 110 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) KÝch th-íc nĐp ngang ®¶m b¶o ®é bỊn KiĨm tra ®é : Víi = = 1,64.0,7 = 1,14 (T/m) = 11,4 (Kg/cm) Trang: 165 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP = = = 0,13 (cm) = = = 0,34 (cm) > 0,16 (cm) KÝch th-íc nẹp ngang đảm bảo độ võng Kết luận : Kích th-ớc nẹp ngang đảm bảo chịu lực c) TÝnh nĐp ®øng : Coi nĐp ®øng nh- dầm liên tục chịu lực tập trung từ nẹp ngang truyền xuống Nhịp tính toán khoảng cách neo Chọn tiết diện nẹp đứng 15x15cm ta có : P 15 Nẹp đứng Ld 15 W = = 562,5 (cm3) = J = = = 4219 (cm4) KiÓm tra øng suÊt : = = 1,85.1,37 = 2,535 (T) Mmax = = = = = 0,58 (T.m) = 58000 (Kg.cm) = 103 (Kg/cm2) < 120 (Kg/cm2) Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo độ bền KiĨm tra ®é : Víi = = 1,14.1,37 = 1,56 (T/m) = 15,6 (Kg/cm) = = = 0,27 (cm) = = = 0,34 (cm) > 0,27 (cm) KÝch th-íc nẹp đứng đảm bảo độ võng Kết luận : Kích th-ớc nẹp đứng đảm bảo chịu lực II Tính ván khuôn đầu tròn a) Tính ván lát : (gỗ vành l-ợc) Tải trọng tổ hợp tính toán tác dụng lên ván lát : qtt = = 2,65.0,7 = 1,85 (T/m) Lực kéo nẹp ngang đầu tròn víi D = 1,8 (m) T = = KiĨm tra øng suÊt kÐo : = = = 1,66 (T) = 83 (Kg/cm2) Trang: 166 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2cm T D = 1.8m 3cm 10cm 13cm D = 1.8m T Trong : F : Diện tích đà giảm yếu tiết diện vành l-ợc Rk : C-ờng độ chịu kéo gỗ vành l-ợc, Rk = 100 (Kg/cm2) Chọn tiÕt diÖn : F = b = = 16,60 (cm2) Chọn tiết diện gỗ : b) Tính căng : = (cm) ; b = 10 (cm) Lực căng : T = qtt F = 1,85.3,14.0,92 = 4,70 (T) Chän 18 cã : F = 2,545 (cm2) VËy ta sÏ cã : = = = 1847 (Kg/cm2) < 1900 (Kg/cm2) Kết luận : Tiết diện căng 18 kết cấu đảm bảo chịu lực Trang: 167 N TT NGHIP Ch-ơng iii : thi công kết cấu nhịp Giới thiệu Kết cấu nhịp dầm bê tông ứng suất tr-ớc, nhịp giản đơn tiết diện chữ I có chiều cao 1,6m Chiều dài dầm 33m Thi công kết cấu nhịp gồm có nhịp N1 N5 Địa hình : BÃi lòng sông t-ơng đối phẳng, tốc độ chảy êm thuận Địa chất lòng sông : Lớp 1: Á sét dẻo quánh chiều dày lớp 1,38m Lớp 2: Cát nhỏ xốp chiều dày lớp 1,75m Lớp 3: Sét dẻo mềm chiều dày lớp 4,15m Lớp 4: Á sét dẻo quánh chiều dày lớp 1,66m Lớp 5: Cát to chặt chiều dày lớp ∞ m Cao độ mực n-ớc thi công + 77.06m Chiều cao mực n-ớc thi công 5,70m Khẩu độ thoát n-ớc 161.6m Tổng chiều dài cầu 165,4m Điều kiện thủy văn : Mực n-ớc thấp + 77.06m, tốc độ chảy êm thuận, bên bờ sông xói lở Điều kiện thi công : Để tiến hành thi công lao lắp kết cấu nhịp công việc sau phải đ-ợc tiến hành hoàn chỉnh : + Mố trụ cầu xây dựng xong + Dầm đà đ-ợc đúc sẵn bÃi đúc + Các cấu kiện bê đạt 100% c-ờng độ Chọn ph-ơng án thi công : Với mực n-ớc thi công sâu 5,7m từ điều kiện địa hình, địa chất thủy văn ta khó thi công ph-ơng pháp giàn giáo ph-ơng pháp đóng cọc d-ới sông nên ta dïng hƯ nỉi thi c«ng Do vËy ta dïng ph-ơng pháp thi công lao lắp kết cấu nhịp thiết bị giá lao chân (Giá lao mút thừa) Đặc điểm thi công giá lao mút thừa : Giá lao mút thừa lao lắp cầu bao gồm thiết bị : - Giàn liên tục nhịp gối lên đỉnh mũ Mố Trụ Chân trụ đ-ợc đặt hệ bánh xe trục Chân trụ đặt goòng trục động điện điều khiển di chuyển Chân trụ thứ đ-ợc gắn với điều chỉnh độ võng giàn lao sang nhịp khác - Hai dầm ngang mút thừa dùng để vận chuyển phiến dầm dọc theo chiều dọc giàn - Hệ thống bánh xe palăng sàng ngang để di chuyển theo ph-ơng ngang hạ dầm xuống gối - Đối trọng dùng để ổn định giàn kéo giàn sang nhịp khác - Hệ thống xe goòng để vận chuyển dầm vị trí - Hệ thống đ-ờng ray cho xe goòng di chuyển Ưu nh-ợc điểm ph-ơng pháp : Ưu điểm : + T-ơng đối ổn định an toàn cao Trang: 168 N TT NGHIP + Không ảnh h-ởng tới giao thông d-ới gầm cầu + Dùng để lao lắp kết cấu cầu có nhiều nhịp, nhiều dầm Kinh tế + Nhịp lớn nhỏ dùng Nh-ợc điểm : + Khối l-ợng vật liệu nhiều Tốn + Thi công chậm phải lao lắp nhịp Yêu cầu sử dụng tổ hợp kiểu mút thừa Quá trình lao lắp dầm phải cẩn thận nhẹ nhàng, không đ-ợc nâng tải vận chuyển dầm, không đ-ợc để dầm va chạm mạnh Công tác chế tạo dầm + Các dầm BTCT ứng suất tr-ớc đ-ợc chế tạo sẵn bÃi đúc nhà máy sau vận chuyển đến vị trí thi công, thi công dầm sử dụng hệ ván khuôn định hình + Tạo ứng suất tr-ớc cho dầm ph-ơng pháp căng tr-ớc Trình tự thi công dầm B-ớc : Lắp dựng giá lao bờ B-ớc : Di chuyển giá lao vị trí để lắp nhịp + Chân chống kê lên phía bên phải trụ T1 (để kê dầm lên trụ T1) + Hai chân chống lại kê bờ B-ớc : Vận chuyển dầm + Chở dầm vị trí sát Mố + Dùng móc cẩu giá lao móc vào đầu dầm di chuyển dọc đ-a dầm đến vị trí nhịp B-ớc : Dùng móc cẩu dầm ngang giá lao + Dùng dầm ngang cẩu_di chuyển ngang đặt dầm vào vị trí, định vị liên kết tạm đề phòng chống lật + Tiếp tục lao dọc giá lao sang vị trí để cẩu lắp nhịp N2(nhịp giữa), chân chống đ-ợc kê lên nửa bên phải trụ T2 Hai chân chống lại kê lên nhịp Lao nhịp dầm, hoàn thành nhịp lại Ưu nh-ợc điểm ph-ơng pháp : Ưu điểm : + T-ơng đối ổn định an toàn cao + Không ảnh h-ởng tới giao thông d-ới gầm cầu + áp dụng lao lắp kết cấu cầu có nhiều nhịp, nhiều dầm Kinh tế + Nhịp lớn nhỏ áp dụng Nh-ợc điểm : + Khối l-ợng vật liƯu nhiỊu Tèn kÐm Trang: 169 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Thi công chậm phải lao lắp nhịp Thi công hoàn thiện : + Hàn mối nối cốt thép đổ bê tông liên kết dầm ngang + Thi công phần lan can mặt cầu, đ-ờng hành, khe co giÃn + Thi công lớp bê tông nhựa mặt cầu + Thi công hệ thống thoát n-ớc, hệ thống chiếu sáng + Hoàn thiện cầu đ-a vào nghiệm thu Trang: 170 ...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU VƢỢT SƠNG HỒNG – HÀ NỘI 1.1 Quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển Hà Nội: 1.1.1 Vị trí địa lý trị : Cầu vượt qua sông Hồng thuộc địa... chạy qua vùng tăng đáng kể Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.4 Sự cần thiết phải đầu tƣ xây dựng cầu vƣợt sông Hồng : Qua quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển thành phố nhu cầu vận tải qua sông Hồng. .. Theo quy định TCN 272 - 05 tải trọng dùng thiết kế giá trị bất lợi tổ hợp : Xe tải thiết kế tải trọng thiết kế Xe tải trục thiết kế tải trọng thiết kế Tính phản lực lên mố hoạt tải : Chiều dài