Luận văn tốt nghiệp: Giả định là thiết kế cầu qua sông V29

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây Luận văn tốt nghiệp: Giả định thiết kế cầu qua sông V29 Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỒ ÁN LỜI CÁM ƠN CHƯƠNG II : CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA CƠNG TRÌNH II.1 Điều kiện địa hình II.2 Điều kiện địa chất II.3 Điều kiện khí hậu thủy văn II.4 Điều kiện cung ứng vật liệu II.5 Năng lực máy móc thi cơng II.6 Điều kiện kinh tế xã hội II.7 Hiện trạng giao thông PHẦN I : THIẾT KẾ SƠ BỘ (30%) CHƯƠNG I : ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN ĐỊA PHƯƠNG ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU 10 I.1 Đánh gia điều kiện địa hình 10 I.2 Đánh giá điều kiện địa chất 10 I.3 Điều kiện khí hậu, thủy văn, thơng thuyền 10 I.4 Điều kiện cung ứng vật liệu, nhân lực, thiết bị 10 I.5 Các giải pháp kết cấu 11 CHƯƠNG II : ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 12 II.1 Phương án : Cầu liên tục BTCT 12 II.2 Phương án : Cầu dây văng 13 II.3 Phương án : Cầu giản đơn Super T 14 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG THEO CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG 16 I Tính tốn hạng mục cơng trình 16 II Tính tốn khối lượng phận cầu 20 Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây III Tính toán số lượng cọc bệ mố 21 IV Tính tốn số lượng cọc cho trụ 23 V Tính tốn áp lực tác dụng lên mố, trụ 26 VI Tính tốn số cọc cho mố 33 VII Tính tốn số cọc cho trụ 33 VIII Tính tốn kiểm tra kết cấu nhịp 34 IX Tổng hợp khố lượng 40 X Tính khái tốn phương án 41 CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DÂY VĂNG DẦM LIÊN TỤC BTCT THI CÔNG THEO CÔNG NGHỆ LẮP HẪNG CÂN BẰNG 43 I Tính tốn khối lượng hạng mục cơng trình cầu 43 II Tính tốn khối lượng phận cơng trình 46 III Chi tiết cấu tạo tính tốn khối lượng dây văng 47 IV Tính tốn xác định số lượng cọc cho mố 48 V Tính tốn xác định số lượng cọc cho tháp 50 VI Tính tốn áp lực tác dụng lên mố, trụ 52 VII Tính tốn số cọc cho mố 61 VIII Tính tốn số cọc cho tháp 61 IX Tính tốn kiểm tra kết cấu nhịp 62 X Tổng hợp khối lượng phương án 68 XI Tính khái tốn phương án 69 CHƯƠNG V : THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU SUPER T 71 I Tính tốn hạng mục cơng trình 71 II Tính tốn xác định số lượng cọc cho mố 77 III Tính tốn xác định số lượng cọc cho trụ 82 IV Tính toán kiểm tra kết cấu nhịp 86 V Tính tốn bố trí cốt thép 89 VI Tổng hợp khối lượng phương án 92 VII Tính khái tốn phương án 93 CHƯƠNG VI : SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN 95 I Cơ sở để chọn phương án đưa vào thiết kế kỹ thuật 95 Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây II So sánh phương án theo giá thành dự toán 95 III So sánh phương án theo điều kiện thi công, chế tạo 95 IV So sánh phương án theo điều kiện khai thác sử dụng 97 V kết luận kiến nghi 97 PHẦN II 99 THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU LIÊN TỤC BTCT ĐÚC HẪNG (50%) 99 CHƯƠNG I : THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP 100 I Tính tốn dầm theo phương ngang cầu 100 I.1 Cấu tạo dầm 100 I.2 Ngun lý tính tốn 100 I.3 Xác định nội lực dầm theo phương ngang cầu 101 I.4 Xác định cốt thép tiết diện tính tốn 120 II Tính tốn dầm theo phương dọc cầu 132 II.1 Đặc điểm cấu tạo 132 II.2 Các ngun tắc tính tốn tổ hợp nội lực 132 II.3 Kết cấu nhịp giai đoạn thi công 136 II.4 Kết cấu nhịp giai đoạn khai thác, sử dụng 145 II.5 Mất mát ứng suất 147 II.6 kiểm tra tiết diện giai đoạn thi công theo TTGH CĐ1 149 II.7 Kiểm toán tiết diện giai đoạn khai thác, sử dụng theo TTGHCĐ 152 II.8 Kiểm toán tiết diện giai đoạn khai thác, sử dụng theo TTGHSD 160 PHẦN III 162 THIẾT KẾ THI CÔNG (20%) 162 CHƯƠNG I : THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T1 163 I Đặc điểm cấu tạo trụ T1 163 II Sơ lược đặc điểm nơi xây dựng cầu 163 III Đề xuất phương án thi công trụ T1 164 IV Trình tự thi cơng trụ T1 165 V Các cơng tác q trình thi cơng trụ 165 Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây VI Thi công bê cọc, thân trụ 181 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 190 I Sơ lược đặc điểm nơi xây dựng cầu 190 II Đề xuất phương án chọn phương án thi công 191 III Xác định trình tự thi công kết cấu nhịp 193 IV Một số yêu cầu vật liệu 215 V Nguyên lý cấu tạo chọn loại xe đúc 222 VI An toàn lao động 222 TÀI LIỆU THAM KHẢO 224 Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường Khoa xây Chương I: GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỒ ÁN Đề tài : THIẾT KẾ CẦU QUA SƠNG V29 Các số liệu ban đầu I.1.Địa hình: Sơng V29 nằm vùng đồng duyên hải thuộc tỉnh Quảng Nam I.2.Địa chất: Địa chất khu vực xây dựng cầu chia thành lớp rõ rệt: - Lớp cát hạt mịn có chiều dày trung bình 6,0m - Lớp cát có chiều dày trung bình 3,0m - Lớp cát hạt thơ có chiều dày vơ I.3.Thuỷ văn: - Mực nước cao : 14,0 m - Mực nước thông thuyền: 11,5 m - Mực nước thấp nhất: 5,0 m I.4.Khí hậu - Thời tiết: - Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa Thời tiết khơng phân chia rõ rệt theo mùa, nhiên lượng mưa thường tập trung từ tháng 10 năm đến tháng năm sau - Chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa Đơng Bắc vào tháng mưa - Độ ẩm khơng khí cao (vì nằm vùng gần cửa biển ) I.5.Các tiêu chuẩn kỹ thuật cơng trình: - Qui mơ xây dựng : Vĩnh cửu - Tần suất lũ thiết kế : P =1% - Tải trọng thiết kế : Hoạt tải HL-93 đoàn người 3KN/m2 - Khẩu độ cầu : Lo = 190 m - Khổ cầu : K = + 2x1,5 m - Cấp sông : Cấp V - Nhịp thông thuyền: 25 m I.6.Phạm vi nghiên cứu đồ án: - Thiết kế sơ ( lập dự án khả thi ) : 30 % - Thiết kế kỹ thuật : 50 % - Thiết kế thi công : 20 % Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây LỜI CẢM ƠN Trong giai đoạn phát triển nay, nhu cầu xây dựng hạ tầng sở trở nên thiết yếu nhằm phục vụ cho tăng trưởng nhanh chóng vững đất nước, bật lên nhu cầu xây dựng, phát triển mạng lưới giao thông vận tải Với nhận thức tầm quan trọng vấn đề trên, sinh viên ngành Xây dựng Cầu đường thuộc trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, năm qua, với dạy dỗ tận tâm thầy cô giáo khoa, em cố gắng học hỏi trau dồi chuyên môn để phục vụ tốt cho công việc sau này, mong góp phần cơng sức nhỏ bé vào cơng xây dựng đất nước Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp với đề tài giả định thiết kế cầu qua sông V29 phần giúp em làm quen với nhiệm vụ thiết kế cơng trình giao thơng để sau tốt nghiệp trường bớt bỡ ngỡ cơng việc Do thời gian có hạn, tài liệu thiếu thốn, trình độ cịn hạn chế lần vận dụng kiến thức để thực tổng hợp đồ án lớn nên chắn em khơng tránh khỏi thiếu sót Vậy kính mong quý thầy cô thông cảm dẫn thêm cho em Cuối cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Th.S Nguyễn Hoàng Vĩnh thầy giáo môn Cầu Hầm khoa Xây Dựng Cầu Đường tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án Đà nẵng ngày 05 tháng 06 năm 2007 Trần Thành Nhân Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường Chương II :  Khoa xây CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA CƠNG TRÌNH II.1.Điều kiện địa hình: Mặt cắt dọc sơng đối xứng, thuận tiện cho việc bố trí kết cấu nhịp đối xứng Sơng cấp V (chiều rộng khổ gầm cầu 25m ) độ cầu Lo=190 m II.2.Điều kiện địa chất: Địa chất lịng sơng chia làm lớp rõ rệch : - Lớp cát hạt mịn có chiều dày trung bình 6,0m - Lớp cát có chiều dày trung bình 3,0m - Lớp cát hạt thơ có chiều dày vơ II.3.Điều kiện khí hậu - thuỷ văn: II.3.1 Điều kiện khí hậu: Khu vực xây dựng tuyến thuộc vùng khí hậu hay thay đổi, nhiệt độ trung bình quanh năm khoảng 27oC Vào mùa hè nhiệt độ cao lên tới 38oC Giai đọan từ tháng tới tháng nắng kéo dài, có mưa, nên thuận lợi cho việc thi cơng cầu Vào mùa đơng thường có gió mùa đơng bắc làm nhiệt độ giảm thường có mưa kéo dài, nhiệt độ trung bình 15-20oC Độ ẩm : 90% Ngồi yếu tố nói kiện tự nhiên cịn lại khơng ảnh hưởng nhiều đến việc xây dựng cầu II.3.2 Điều kiện thuỷ văn: Khu vực thuộc hạ lưu sông nên mực nước thay đổi vào mùa Các số liệu thuỷ văn : - Mực nước cao : 14,0 m - Mực nước thông thuyền : 11,5m - Mực nước thấp : 5,0m Sơng có tàu thuyền qua lại phục vụ cho việc đánh bắt hải sản vận chuyển hàng hố nhỏ vùng Cấp thơng thuyền sông V29 cấp V II.4.Điều kiện cung ứng vật liệu: II.4.1.Nguồn vật liệu cát, sỏi sạn: Có thể dùng vật liệu địa phương Vật liệu cát, sỏi sạn có chất lượng tốt đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu II.4.2.Vật liệu thép: Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây Sử dung loại thép nhà máy luyện thép nước thép Thái Nguyên, Biên Hoà loại thép liên doanh Việt_Nhật, Việt _Úc II.4.3 Xi măng : Hiện nhà máy xi măng xây dựng tỉnh, thành đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vây, vấn đề cung cấp xi măng cho cơng trình xây dựng thuận lợi, giá rẻ đảm bảo chất lượng số lượng mà u cầu cơng trình đặt II.5.Năng lực máy móc thi cơng: Cơng ty trúng gói thầu thi cơng cơng trình có đầy đủ phương tiện thiết bị phục vụ thi công, đội ngũ công nhân kỹ sư chuyên môn cao dày dạn kinh nghiệm vấn đề thiết kế xây dựng, hoàn toàn đưa cơng trình vào khai thác tiến độ Đặc biệt đội ngũ kỹ sư công nhân dần tiếp cận công nghệ xây dựng cầu Mặt khác có cơng việc địi hỏi nhiều nhân cơng th dân cư vùng, nên thi cơng cơng trình khơng bị hạn chế nhân lực Cịn máy móc thiết bị thuê cần II.6.Điều kiện kinh tế xã hội khu vực cầu: Qua kết báo cáo khảo sát thống kê cho thấy khu vực đầu tư xây dựng có mật độ phân bố dân trung bình, nghề nghiệp chủ yếu nơng nghiệp tiểu thủ cơng nghiệp, bên cạnh buôn bán nhỏ tập trung hàng quán, chợ búa vùng Nhân dân nguồn nhân lực cần thiết q trình xây dựng cơng trình cầu II.7.Hiện trạng giao thơng cần thiết đầu tư: Để cân kinh tế cho hai bên bờ sơng thiết phải xây dựng cơng trình việc giao thơng hai vùng chủ yếu tàu thuyền, cơng trình đưa vào sử dụng thuận lợi cho việc giao thương vùng hai bên bờ sông ,điều đáp ứng nhu cầu giao thông, trao đổi buôn bán, giao lưu văn hóa vùng địa phương Từ phát triển ngành dịch vụ du lịch địa phương nói riêng, nâng cao đời sống kinh tế _ văn hóa người dân địa phương nói chung Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ  * PHƯƠNG ÁN I : CẦU LIÊN TỤC BTCT * PHƯƠNG ÁN II : CẦU DÂY VĂNG * PHƯƠNG ÁN III : CẦU SUPER TEE 30% Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 10 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây Các nêm cấu tạo từ hai mảnh giống hệt lắp riêng từ vào lỗ neo Dùng ống thép có đường kính 1620 dài khoảng 2m xỏ qua tao cáp đóng chặt nêm vào lỗ cho đầu hai mảnh nêm nêm phải phẳng, khơng so le c Lắp lỗ đệm đầu kích: Dùng hai chạc dẫn xỏ chéo định vị tao cáp thành hàng tương ứng với lỗ đệm đầu kích sau lỗ đệm đầu kích luồn qua d Lắp kích: - Kích đồng hồ áp lực phải kiểm tra trước sử dụng - Kích treo vào giá Palăng xích 5T để dễ dàng điều chỉnh cao độ kích lúc kéo căng - Kích xỏ qua tao cáp thông qua múp dẫn chạc dẫn, tỳ phẳng lên đệm cố định vị trí cách đẩy tự kẹp phía đầu kéo e Căng cáp: - Trước căng cáp phải đảm bảo chắn trục kích trùng với trục bó cáp đầu neo đầu kích tỳ sát vào đệm - Việc căng cáp tiến hành bêtông đạt cường độ (Rcăng  85% Rthiết kế )  - Các số liệu liên quan đến trình căng kéo phải ghi lại, bao gồm: + Số liệu đồng hồ đo, bơm kích + Áp lực ban đầu (So dây) lúc bó cáp lấy dấu để đo độ dãn dài Thông thường áp lực 10% lực căng thiết kế cho bó cáp + Độ dãn dài tương ứng với cấp áp lực - Trình tự tăng áp lực 50 bar/lần áp lực thiết kế Chú ý: + Thông thường khối đúc dầm hẫng có hai bó cáp phải căng, chúng căng đồng thời đối xứng Nếu có chênh lệch áp lực phép chênh lệch cấp + Khi kích căng cáp bắt đầu chịu lực, palăng xích treo kích phải thả lỏng + Hành trình piston 200mm, nên phải ý đến độ dãn dài cáp ứng với cấp lực, tránh tình trạng hành trình piston + Việc tăng áp lực kích phải Khi hạ áp lực kích phải chậm Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 223 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây (Hiện tượng nêm không neo giữ cáp hay xảy lúc hạ áp lực kích hạ áp lực kích nhanh, cáp co lại không kéo nêm vào theo) + Không đứng diện với bó cáp (phía sau kích neo) căng e Đo độ dãn dài bó cáp: - Trước tiến hành căng cáp, độ dãn dài bó cáp cần phải tiến hành hiệu chỉnh lại vào diện tích mơđun đàn hồi thực tế tao cáp - Độ dãn dài bó cáp đo thơng qua hành trình piston kích chạy tương ứng với cấp lực Một trị số khác đo để so sánh, trị số đo từ kích đến vật rắn cố định vào tao cáp Các ý đo độ dãn dài: + Dụng cụ đo độ dãn dài phải song song với trục kích (Vng góc với đáy kích) lúc đo + Đối với bó cáp căng hai đầu, đầu căng sau căng xong đầu đến áp lực thiết kế Trước căng, piston kích duỗi đoạn tối thiểu 30 mm để đảm bảo an tồn cho kích f Tháo kích: Trình tự tháo kích sau: - Truyền hết tải trọng từ kích vào đầu neo (Áp lực đồng hồ 0) - Co hết piston (Hồi kích) - Kéo kích cách kéo tay cầm kẹp phía kích Sau tháo kích, đoạn thừa bó cáp phải cắt bỏ Vị trí cắt cách đầu neo 3cm phải cắt máy khí (không dùng hồ quang) - Đầu neo hở bịt kín bêtơng cấp với bêtơng dầm Bơm vữa: - Vữa bơm sau di chuyển xe đúc vị trí (thơng thường nên kết hợp 2-3 khối đúc bơm lần) Chú ý: Ống bơm vữa phải đặt vào vị trí trước đổ bêtông bịt đầu neo - Vữa bao gồm có ximăng, nước phụ gia Vữa có tính chất sau đây: (có thí nghiệm cụ thể ) + Tỷ lệ nước: ximăng = 0,360,4 + Phụ gia tỷ lệ 1%2% trọng lượng ximăng.(ứng với loại INTRAPLASTRZ) + Cường độ: R7 20MPa, R28  40Mpa Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 224 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây + Trình tự trộn vữa: Nước- phụ gia- ximăng Trình tự bơm vữa: - Bơm vữa vào ống: Vữa sau trộn đạt yêu cầu bơm vào ống thơng qua ống bơm Phía trước vữa bơm ln có lượng nước nhỏ để làm trơn ống Trong q trình bơm phải ln ln theo dõi đồng hồ áp lực bơm Việc bơm vữa phải diễn liên tục, không gián đoạn Nếu xảy cố phải dừng bơm, thổi vữa khỏi ống gen tiến hành bơm vữa lại sau khắc phục cố - Khóa van: Khi vữa chảy từ đầu phía bên ống, quan sát mắt thấy vữa có chất lượng (màu sắc, độ linh động ) tương ứng với vữa trộn ngừng bơm khóa van đầu lại * Chú ý trình bơm vữa: - Đồng hồ áp lực phải kiểm định trước đem sử dụng - Người phụ trách đóng khóa van vữa phải đeo kính phịng hộ đề phòng vữa áp lực cao bắn vào mắt * Một số cố thường gặp thi công dầm cách khắc phục: Trong q trình thi cơng dầm phương pháp đúc hẫng cân xe đúc thường xảy số cố sau đây: + Bê tông bị rỗ mặt công tác đầm nén bị bỏ sót ván khn khơng kín gây nên tượng vữa bê tông + Ống chứa cáp (ống ghen) bị tắc vữa chảy vào ống + Cáp bị tụt nêm không neo cáp căng kéo Các cách khắc phục cố nêu sau: + Phần bê tông bị hỏng phải đục khoan loại bỏ hết Tại mép phần bê tông hỏng phải cắt theo vết cắt thẳng đứng tối thiểu 30mm Tại chổ cốt thép lộ ra, bê tông bao quanh thép phải loại bỏ hết phạm vi sâu mặt thép tối thiểu 30mm + Vệ sinh bề mặt bê tông giữ ẩm 24h + Dùng chất gắn kết bề mặt ( thường keo Epoxy loại Sikadur 732 ) bôi vào bề mặt bê tông cũ + Trộn bê tông cường độ cao khơng co ngót với thành phần gồm có: - Vữa Sika grout 214-11 - Đá dăm có Dmax=10mm +Nước Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 225 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây + Vá bù hỗn hợp bê tông cường độ cao vào phần bê tông hỏng bị loại bỏ + Bảo dưỡng bê tông liện tục ngày + Khi cường độ bê tơng đạt 35Mpa tiến hành cơng việc + Khi căng kéo bó cáp dự ứng lực, xảy cố việc hạ ứng suất tháo bó cáp việc bắt buộc để tiến hành công tác sữa chữa Trong trường hợp bị tụt cáp, số bó cáp bị tụt nằm giới hạn cho phép (trong mặt cắt diện tích cáp bị tụt khơng q 1%) khơng cần tháo cáp để sữa chữa, vượt trị số cho phép nêu việc bù số sợi cáp bị tụt thực lỗ cáp dự phòng Khi tất biện pháp khơng thể thực phải tháo bó cáp căng để sữa chữa - Một số lưu ý tháo bó cáp: * Không dùng tay để lắp nêm (chốt neo) * Khơng đứng diện với bó cáp lúc căng kéo * Bó cáp phải tháo đối xứng qua tim cầu IV Một số yêu cầu vật liệu: IV.1 Yêu cầu kỹ thuật: IV.1.1 Cáp dự ứng lực: Hệ thống cáp DƯL thỏa mãn tiêu chuẩn ASTM A416-85 Để tính tốn bố trí cấu tạo, dùng hệ cáp neo OVM loại tương đương có đặc trưng sau đây: + Loại cáp DƯL :19 tao 12,7mm(ở nắp);19 tao12,7mm (ở đáy) + Diện tích tao : 98,7mm2; + Diện tích bó : 1875,3mm2 + Giới hạn bền : 1860Mpa + Giới hạn chảy : 1674Mpa + Môđun đàn hồi : 197000Mpa + Hệ số ma sát lắc, K : 0,00066m-1 + Hệ số ma sát đường cong,  : 0,25/rad + Đường kính ống ghen : 100/107mm - Mặt ngồi sợi thép khơng có vẩy gỉ sùi, khơng mỡ phủ, không bị bẩn chất ngoại lai khác làm ảnh hưởng đến dính bám Khơng để thép cường độ cao chịu ảnh hưởng phun nhiệt từ mỏ hàn hàn điện Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 226 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây - Các bó cáp cường độ cao cung cấp từ nhà máy theo cuộn có đường kính đủ lớn để tự duỗi thẳng Các bó thép bị gấp, xoắn, bị gỉ rổ nặng khơng phép dùng IV.1.2 Thép ứng suất trước: - Dùng thép gờ cường độ cao theo tiêu chuẩn ASTM A722 (loại 2) + Đường kính danh định : 32mm + Cường độ kéo f's =1030 Mpa + Mô đun đàn hồi E = 207000 Mpa - Đi kèm đồng với ứng suất 32 cịn có: + Bản đệm thép kích thước: 150x180x20mm 150x150x20mm + Đai ốc phẳng đai ốc hình cầu + Vồng đệm phẳng vịng đệm hình cầu + Đai ốc hãm + Cút nối ứng suất - Khi sử dụng ứng suất, cần phải ý điểm sau đây: + Không hàn + Không để “chạm mát” hàn + Không uốn cong + Khơng va chạm mạnh vào điều làm cho bị nứt bị vỡ ren + Khơng để bị rỉ ăn mịn + Thanh chịu lực kéo tâm Tất cả ứng suất trước đưa vào sử dụng phải kéo thử giá trường tới lực kéo 60% lực sử dụng cho kết cấu (374 bar) theo trình tự quy định Trong trường không sử dụng ứng suất 80% tải trọng phá hoại IV.1.3 Thép thường: - Cốt thép thường lấy theo ASTM - A651 có: + Cốt thép có đường kính d  10mm, giới hạn chảy : fy = 420Mpa + Cốt thép có đường kính d  10mm, giới hạn chảy : fy = 280Mpa + Môđun đàn hồi : Es = 210000Mpa - Thép buộc dùng loại :  =1mm1,6mm - Thép cán nóng để chế tạo chi tiết chơn sẵn bê tông IV.1.4 Ống ghen: Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 227 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây - Dùng ống ghen thép tiêu chuẩn thép có gân xoắn, mạ chống gỉ Đường kính ống  = 100/107mm sai số đường kính  2mm , độ oval < 2mm Ống phải có đủ độ cứng kín khít, sản xuất theo tiêu chuẩn AASHTO IV.1.5 Neo nối: - Neo DƯL nối nhập ngoại có độ tụt neo khơng q độ tụt neo thiết kế quy định đạt tối thiểu 95% cường độ cực hạn tao cáp thép DƯL thí nghiệm trạng thái khơng dính bám Bộ nối cáp khơng làm giảm độ giãn dài trạng thái cực hạn độ giãn dài cáp (khơng kể nối) thiết bị neo phải tuân thủ yêu cầu kỹ thuật ASTM A416 Neo phụ kiện dùng loại sản xuất theo hệ OVM IV.1.6 Xi măng: - Loại xi măng sử dụng cho việc đúc dầm loại PC40 (TCVN2682-87) - Xi măng sử dụng khơng hố cục để lâu tháng kể từ sản xuất - Chỉ sử dụng loại sản phẩm nhà máy loại xi măng cho cơng trình Xi măng phải đóng kín, có nhãn nhà máy lơ sản xuất - Tính chất lý xi măng phải phù hợp với TCVN 2682-87 sau: + Cường độ nén : R28  400(kg / cm ) + Thời gian bắt đầu ngưng kết  1h + Thời gian kết thúc ngưng kết  10h (tính từ lúc trộn) + Hàm lượng SO3 xi măng  5% + Hàm lượng MgO clinke  5% + Hệ số biến động xi măng mặt cường độ  5% - Khi đổ khối dầm dùng xi măng lô nhà máy sản xuất Trường hợp đặc biệt dùng lô xi măng nhà máy sản xuất cường độ lô xi măng không chênh lệch 2,5% IV.1.7 Cốt liệu thô- đá dăm: - Cốt liệu thô dùng để đúc dầm loại đá vôi hay đá cuội nghiền nhỏ từ đá có nguồn gốc phun trào, tiêu chuẩn kỹ thuật dựa TCVN 1771-75 sau: + Mẫu đá thí nghiệm đạt cường độ chịu nén điều kiện bão hoà nước phải  900kg/cm2 Việc xác định cường độ chịu nén đá phương Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 228  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường Khoa xây pháp ép mẫu có kích thước (5x5x5)cm hay mẫu trụ trịn 5cm, H=5cm Tuyệt đối khơng sử dụng loại đá phong hóa + Tỷ trọng đá   2,8T/m3 + Đường kính lớn đá không vượt 3/4 tĩnh không cốt thép hay ống ghen không vượt 1/4 bề dày nhỏ kết cấu + Cấp phối đá dùng cỡ hạt 5-20mm, tỷ lệ lọt qua sàng sau: Bảng Đường kính lỗ sàng 2,5mm Tỷ lệ % theo trọng 0-5 5mm 10mm 20mm 25mm 0-12 20-30 90-100 100 lượng + Hàm lượng hạt thoi, dẹt không vượt 10% trọng lượng + Hàm lượng hạt bẩn thí nghiệm theo phương pháp rữa khơng q 1% + Khơng có đá phong hố + Bãi chứa đá dăm, cát phải láng vữa xi măng IV.1.8 Cốt liệu nhỏ - cát: - Cát dùng để đúc dầm cát có nguồn gốc từ loại đá rắn thạch anh, không dùng loại đá có nguồn gốc biến chất - Mơ đun độ lớn Ml = 2,83,0 - Hàm lượng (tính theo trọng lượng) đường kính hạt sau: Bảng Đường kính mắt sàng (mm) Lượng sót sàng cộng dồn 0-5 1,2 0,6 0,3 0,15 35-55 65-75 85-95 97-100 % - Hàm lượng (tính theo trọng lượng) tạp chất có hại sau: + Bùn đất  2% (thí nghiệm theo phương pháp rữa) + Hàm lượng đất sét  1% + Hàm lượng mica  1% + Hàm lượng sunphat-sunphua (tính theo SO3)  1% + Hàm lượng chất hữu thí nghiệm theo phương pháp so màu không đậm màu tiêu chuẩn IV.1.9 Nước trộn bê tông: - Nước trộn bê tơng nước sinh hoạt Nước khơng có tạp chất làm ảnh hưởng đến chất lượng bê tông Tuyệt đối không dùng loại nước thải có lẫn bùn đất hay dầu mỡ Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 229 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây - Hàm lượng chất bẩn phải tuân thủ điều kiện sau: + Tổng trọng lượng chất muối  500 mg/lít + Hàm lượng SO4  270 mg/lít + Độ PH  + Hạt lơ lững  500mg/lít - Nước cần phải thí nghiệm trước đem trộn với hỗn hợp bê tông IV.1.10 Chất phụ gia: - Để tăng mức độ linh động bê tơng q trình đổ, đồng thời giúp bê tơng nhanh chóng phát triển cường độ để căng kéo cốt thép, người ta sử dụng chất phụ gia (nhập ngoại) liều lượng cụ thể phụ gia phải thí nghiệm trước dùng Một cách định tính liều lượng chất phụ gia khơng vượt 0,7-1,2% trọng lượng xi măng IV.1.11 Vật liệu bôi trơn ván khuôn: - Nhằm tránh cho ván khuôn dính bám vào bê tơng cần phải bơi trơn bề mặt ván khn có tiếp xúc với bê tông, chất bôi trơn dùng loại SEPARON đảm bảo yêu cầu sau đây: + Tháo dỡ ván khuôn dễ dàng + Không làm giảm chất lượng bê tông chổ tiếp giáp với ván khuôn + Không gây nứt nẻ co ngót tạo thành vết nứt bề mặt bê tông + Không làm gỉ hay ăn mịn ván khn + Thích hợp với biện pháp phun quét + Không làm màu xi măng bê tông + Cấm bôi trơn dầu có nhiều muội đen IV.2 Kiểm tra chất lượng bảo quản: IV.2.1 Thép sợi cường độ cao: - Trước đưa cuộn cáp cường độ cao vào sử dụng, phải kiểm tra đầy đủ nội dung theo quy trình, cụ thể có số điểm sau đây: * Kiểm tra theo tài liệu chứng thép: + Kiểm tra bề mặt bên tao thép + Kiểm tra nguyên đai nguyên kiện cuộn cáp + Dùng mắt để kiểm tra xem cáp có bị gỉ, dập xước hay khơng Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 230 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây + Dùng thước kẹp có độ xác nhỏ 0,02mm để kiểm tra kích thước hình học tao cáp như: đường kính, độ oval + Xem xét độ xoắn, vặn, vị trí sợi thép tao cáp * Thí nghiệm kiểm tra tiêu sau: + Đo đường kính tao thép, diện tích tao thép + Xác định lực phá hoại tao cáp cường độ cao, độ giãn dài tương ứng + Xác định ứng suất kéo chảy tương ứng với độ giãn dài 1% + Xác định môđun đàn hồi Es + Uốn nguội thử gập 180 * Bảo quản cáp cường độ cao : + Cáp cường độ cao đóng gói cẩn thận tránh bị ẩm bẩn dẫn đến han gỉ Trong vận chuyển bảo quản không để va đập mạnh, không làm hỏng bao bì, khơng để dây bẩn loại hoá chất tạp chất khác + Khi xếp dỡ vận chuyển không để dập xoắn, kéo lê + Kho chứa cáp cường độ cao phải có mái che, đảm bảo khô không bị ẩm ướt Thép nhập phải để riêng đợt, kê bó cáp cách sàn khoảng 20cm khơng để đứng bó cáp cường độ cao + Khi giao nhận cáp cường độ cao phải có đầy đủ chứng từ liên quan IV.2.2 Thép thường: - Cốt thép thường phải có đầy đủ chứng xuất xưởng, phiếu thí nghiệm để chứng tỏ thép có đầy đủ tiêu chuẩn giới hạn chảy, cường độ chịu kéo cực hạn, độ giãn dài, thí nghiệm tính uốn nguội, tính hàn - Thép thường nhập để riêng thành đợt, tránh nhầm lẫn sử dụng Phải bảo quản cẩn thận để tránh bị gỉ - Đối với thép thường nhập khơng có chứng nhận đầy đủ phải tiến hành thí nghiệm theo đề cương riêng phù hợp với quy định hành, đạt đưa vào sử dụng -Trong trường hợp khơng duỗi thẳng cốt thép có gờ sau uốn IV.2.3 Neo bó thép cường độ cao: - Trên dầm sử dụng loại neo - Neo phải đạt yêu cầu kỹ thuật đưa vào sử dụng Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 231 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây - Kiểm tra sơ hình dạng neo theo yêu cầu sau đây: + Dùng mắt kiểm tra hình dạng neo + Xem neo có bị gỉ hay khơng + Dùng thước đo đạc thông số neo + Đo độ vng góc neo đường trục neo + Kiểm tra thơng thống lỗ để bơm vữa xi măng - Nếu cảm thấy nghi ngờ khơng có đầy đủ chứng từ tiến hành thí nghịêm lại theo đề cương riêng đồng ý quan thiết kế - Các phụ kiện neo bao gồm: Thớt neo, đầu neo, nêm cút nối ống bơm vữa phải đồng bộ, có chế độ kiểm tra bảo quản giống cáp cường độ cao IV.2.4 Kiểm tra ống gen: - Ống ghen, ống nối ống ghen phải kiểm tra kỹ lưỡng trước đưa vào sử dụng - Ống ghen nhập phải không bị dập vỡ, bảo quản nơi khô để tránh bị gỉ - Đối với ống ghen chưa có chứng thí nghiệm cho đợt sản xuất phải tiến hành thí nghiệm theo đề cương riêng, cụ thể phải đo thông số sau: + Không bị lọt vữa xi măng áp lực đổ bê tông + Chịu lực va chạm cục lúc thi công + Chịu áp lực rải bên đổ bê tơng + Khơng bị rị rỉ vữa xi măng áp lực ống ghen bị uốn cong - Nếu ống ghen không đảm bảo tiêu khơng đưa vào sử dụng IV.2.5 Xi măng: - Xi măng chở cơng trường phải đánh dấu xếp vào kho theo Mác xi măng biểu ghi - Thời gian bảo quản xi măng không tháng - Phải tiến hành lấy mẫu trường thí nghiệm theo tiêu sau: + Thời gian bắt đầu ngưng kết  1h Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 232 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây + Thời gian kết thúc ngưng kết  10h + Cường độ xi măng + Độ mịn + Tính ổn định tiêu -Xi măng chưa qua thí nghiệm hay thiếu chứng thí nghiệm khơng đưa vào sứ dụng thi công -Trong dầm phải dùng loại xi măng lấy đợt IV.2.6 Các nguyên vật liệu khác: Tất nguyên vật liệu dùng để chế tạo dầm phải đảm bảo tiêu kỹ thuật hành, nghi ngờ tiến hành thí nghệm lại, thí nghiệm cho kết đạt yêu cầu phép đưa vào sử dụng V Nguyên lý cấu tạo chọn loại xe đúc V.1 Các phận xe đúc Xe đúc hẫng gồm phận sau đây: - Hệ giàn dầm đặc chịu lực thép theo phương dọc ngang cầu, gọi tắt hệ chịu lực - Bệ xe đúc, mà thực chất hệ thống dầm ngang dọc dùng để đỡ ván khuôn cho đáy dầm hộp cầu, mặt cầu cánh dầm hộp đỡ sàn cơng tác - Hệ thống móc treo để cố định ván khuôn cho bụng dầm hộp - Ngồi ra, cịn có phận khác hệ thống đài chịu lực, đường ray, hệ thống di chuyển kể bánh xe có gối trượt, cấu kiện hình chữ Z ( để phục vụ trực tiếp cho việc lắp xe đúc đổ bêtông hai đốt trụ ), chân chống hỗ trợ, ván khuôn, ván sàn công tác gỗ, số phận phụ khác V.2 Chọn loại xe đúc phù hợp quy mơ cơng trình Tồn xe đúc phận thường chế tạo thành sản phẩm cơng nghiệp có tính thích ứng cao cho loại kích thước mặt cắt dầm chủ Hiện số cơng ty nước ngồi chế tạo loại xe đúc mang tải ( bao gồm bêtông tươi, ván khuôn kể đà giáo, tải trọng thi công khác ) từ 100 đến 400 với trọng lượng xe đúc từ 25 đến 85 Các xe đúc loại chế tạo dầm cầu hình hộp có chiều cao đến 12m, bề rộng mặt cầu đến 26m, bề rộng đáy đến 12m Cấu tạo xe đúc bao gồm : Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 233 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây - Ván khn, sàn cơng tác - Các thiết bị kích kéo thuỷ lực kích nâng chính, xylanh kéo, xylanh đẩy hai tác dụng, xylanh có sức nâng 30-40 có chiều cao nâng 150mm với Manômét bơm tay - xe bơm hỗn hợp, hệ thống chịu áp lực cao có đầu mối thao tác nhanh phận chống bụi - dây xích kéo điều khiển thủ cơng đáy dầm hộp, dây xích điều khiển từ sàn cơng tác phía - Các phụ kiện để cố định ván khuôn số phụ kiện khác VI An toàn lao động: Ngoài quy định an toàn lao động nêu luật lao động, việc thi công dầm cầu theo công nghệ cần ý điểm sau đây: VI.1 Khi lắp, vận hành tháo xe đúc: Vì xe đúc lắp, vận hành tháo mặt cầu, chiều cao thi công lớn thường  6m, nên phải đảm bảo yêu cầu: - Công nhân làm việc phải đeo dây an toàn - Các kết cấu cẩu lắp phải liên kết chắn, di chuyển xe cần kiểm tra xem neo đảm bảo neo chặt xuống mặt bê tông VI.2 Khi đổ bêtông: Nếu đổ bêtông máy bơm, điểm sau cần phải ý: - Khoảng cách từ máy đến vị trí góc chuyển ống thẳng đứng không nhỏ 5m Điều triệt tiêu áp lực thẳng đứng cột bêtông tác dụng trở lại máy - Đường ống góc chuyển hướng tốt phải cố định thật chắn - Thường xuyên kiểm tra độ mài mòn ống, tuyệt đối khơng đứng diện với ống bơm (đầu bêtông ra) - Sau cấp bêtông xong, trước thơng ống (để đẩy phần bêtơng cịn lại ống ra), thông ống máy nén khí có áp lực cao phải kiểm tra cẩn thận hệ thống an tồn, đầu nối ống dẫn khí Khơng tự động điều chỉnh van an tồn máy nén khí VI.3 Khi căng kéo dự ứng lực: - Trước bắt đầu căng kéo dự ứng lực phải lắp biển báo, barie vị trí dẫn tới khu vực làm việc Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 234 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Khoa xây - Khu vực căng kéo phải đảm bảo thuận tiện, dễ thao tác - Tuyệt đối khơng đứng phía sau kích neo căng Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 235  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường Khoa xây TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao Thông Vận Tải Quy Trình Thiết Kế Cầu 22TCN 272-05, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội -2005 [2] GS.TS Lê Đình Tâm Cầu Bê Tơng Cốt Thép Trên Đường Ơtơ -Tập 1, NXB Xây Dựng, Hà Nội -2005 [3] PGS.TS Nguyễn Viết Trung -PGS.TS Hoàng Hà -Th.S Đào Duy Lâm Các Ví Dụ Tính Tốn Dầm Cầu Chữ I, T, Super-T Bê Tông Cốt Thép Dự Ứng Lực Theo Tiêu Chuẩn 22TCN 272-05, NXB Xây Dựng, Hà Nội -2005 [4] PGS.TS Nguyễn Viết Trung -PGS.TS Hồng Hà Cơng Nghệ Đúc Hẫng Cầu Bê Tông Cốt Thép, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội -2004 [5] GS.TS Lê Đình Tâm –Ks Phạm Duy Hòa Cầu Dây Văng, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội -2000 [6] Nguyễn Tiến Oanh -Nguyễn Trâm -Lê Đình Tâm Thi Cơng Cầu Bê Tơng Cốt Thép, NXB Xây Dựng, Hà Nội -1995 [7] Nguyễn Trâm -Nguyễn Tiến Oanh -Lê Đình Tâm -Phạm Duy Hịa Thi Cơng Móng Trụ Mố Cầu, NXB Bộ Xây Dựng, Hà Nội -2005 [8] N.I POLIVANOV Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Và Cầu Thép Trên Đường Ơtơ, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội –1979 [9] Nguyễn Như Khải -Phạm Duy Hòa -Nguyễn Minh Hùng Những Vấn Đề Chung Và Mố Trụ Cầu, NXB Xây Dựng, Hà Nội -2000 [10] Lê Đức Thắng -Bùi Anh Định -Phan Trường Phiệt Nền Và Móng, NXB Giáo dục, 2000 [11] Th.S Nguyễn Lan Hướng Dẫn Sử Dụng Các Chương Trình Ứng Dụng Trong Xây Dựng (tài liệu lưu hành nội bộ), Đà Nẵng -2003 Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Trang 236 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp dựng cầu đường  Sinh viên thực : Trần Thành Nhân – Lớp 02X3B Khoa xây Trang 237