ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG: Đề Tài: THIẾT KẾ CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG

LỜI CẢM ƠN ??? Sau 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự giúp đỡ nhiệt tình của giảng viên hướng dẫn là Thầy TRẦN QUANG THIỆN, quý thầy cô trong tổ bộ môn và bạn bè… , cùng với việc vận dụng những kiến thức đã được học từ trước đến nay, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trong quá trình làm đồ án, em nhận thấy các kiến thức thầy cô đã truyền đạt cho em là hết sức cần thiết và quý báu.Đó chính là hành trang cho em vững bước vào cuộc sống và chắp cánh cho em thực hiện những ước mơ của mình. Để vững chắc hơn trong bước đường kế tiếp của mình thì em cần phải khẳng định mình thông qua lần bảo vệ này. Chính vì thế em rất mong sự ủng hộ và giúp đỡ của quý thầy cô, các ban nghành , bạn bè… để cho đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện. Trong quá trình làm đề tài mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng do hạn chế về kiến thức của bản thân cũng như về mặt thời gian nên em không tránh khỏi những sai sót . Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo ân cần của thầy TRẦN QUANG THIỆN cùng toàn thể quý Thầy cô trong bộ môn và các bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ hưỡng dẫn em trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp. Về phần mình Em xin hứa sẽ phải hết sức cố gắng mang những kiến thức đã được học để vận dụng vào thực tế nhằm có thể góp phần công sức nhỏ bé của mình cho xã hội cũng như công cuộc xây dựng và đổi mới của ngành giao thông vận tải nước nhà. Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 05 năm 2008 Sinh viên TRẦN NGỌC HOÀNNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ??? .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn TRẦN QUANG THIỆNNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT ??? .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. .................................................................................................. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2008 Giáo viên đọc duyệtĐồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 1 PHẦN 1 SO SÁNH – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KE

Trường ĐH Giao thông vận tải Tp.HCM KHOA CÔNG TRÌNH BỘ MÔN CẦU ĐƯỜNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Hệ đào tạo: Chính qui Đề Tài: THIẾT KẾ CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG GVHD : Th.S TRẦN QUANG THIỆN SVTH : TRẦN NGỌC HOÀN Lớp : CĐ03A Tp.HCM, tháng 05/2008 LỜI CẢM ƠN  Sau tháng làm đồ án tốt nghiệp, giúp đỡ nhiệt tình giảng viên hướng dẫn Thầy TRẦN QUANG THIỆN, quý thầy cô tổ môn bạn bè… , với việc vận dụng kiến thức học từ trước đến nay, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong trình làm đồ án, em nhận thấy kiến thức thầy cô truyền đạt cho em cần thiết quý báu.Đó hành trang cho em vững bước vào sống chắp cánh cho em thực ước mơ Để vững bước đường em cần phải khẳng định thông qua lần bảo vệ Chính em mong ủng hộ giúp đỡ quý thầy cô, ban nghành , bạn bè… đồ án tốt nghiệp em hoàn thiện Trong trình làm đề tài em cố gắng hạn chế kiến thức thân mặt thời gian nên em không tránh khỏi sai sót Cuối em xin chân thành cảm ơn bảo ân cần thầy TRẦN QUANG THIỆN toàn thể quý Thầy cô môn bạn bè nhiệt tình giúp đỡ hưỡng dẫn em thời gian làm đồ án tốt nghiệp Về phần Em xin hứa phải cố gắng mang kiến thức học để vận dụng vào thực tế nhằm góp phần công sức nhỏ bé cho xã hội công xây dựng đổi ngành giao thông vận tải nước nhà Tp Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 05 năm 2008 Sinh viên TRẦN NGỌC HOÀN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn TRẦN QUANG THIỆN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT  Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng Giáo viên đọc duyệt năm 2008 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện PHẦN SO SÁNH – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện CHƯƠNG SỐ LIỆU ĐỒ ÁN THIẾT KẾ 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Công trình cầu thiết kế cầu vượt sông, nằm tuyến Quốc lộ 22 thuộc địa phận Quận Thủ Đức – TP Hồ Chí Minh Quốc lộ 22 tuyến đường huyết mạch thành phố Hồ Chí Minh mà có vai trò kết nối giao thông Bắc Nam Đây công trình cầu lớn, nằm đường cửa ngõ TP Hồ Chí Minh, xây dựng để chào mừng thành phố tròn 300 tuổi Chính lý trên, công trình yêu cầu đảm bảo khả chịu lực, có tiêu kinh tế – kỹ thuật hợp lý mà đòi hỏi phải ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật, tính thẩm mỹ kiến trúc cao 1.2 QUI MÔ, TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT − Qui mô thiết kế − Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05 − Tần suất lũ thiết kế: 1% − Cầu nằm đường: cấp III, đồng − Bề rộng xe chạy yêu cầu: 15.1m − Cầu vượt sông cấp III: − : vónh cửu Chiều cao thông thuyền : 7m Bề rộng thông thuyền : 50m Cầu nằm trong: Vùng gió : II.A Vùng động đất : cấp 1.3 ĐIỀU KIỆN THỦY VĂN: − Mực nước cao : +8.02 m − Mực nước thấp : +0.54 m − Mực nước thông thuyền : +5.42 m − Vận tốc dòng chảy : 2.56 m/s SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện 1.4 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT Lớp : Bùn sét hữu cơ, màu xám đen, trạng thái mềm Chiều dày lớp : h1 = 9.5 m Các tiêu lý : Trọng lượng thể tích : γw = 1.43 T/m3 Độ sệt : B = 1.30 Lực dính : c = 0.082 KG/cm2 Góc ma sát : ϕ = 2049’ SPT :0 Lớp : đất sét màu nêu vàng, đốm xám xanh, trạng thái rắn Chiều dày lớp Các tiêu lý : Trọng lượng thể tích Tỷ trọng Lực dính Góc ma sát SPT : h2 = 11.5 m : γw = 1.98 T/m3 : G = 2.69 : c = 0.36 KG/cm2 : ϕ = 17 012’ : - 20 Lớp : đất sét pha cát, màu vàng nâu, trạng thái rắn Chiều dày lớp Các tiêu lý : Tỷ trọng Trọng lượng thể tích : h3 = : G = 2.69 : γw = 1.96 T/m3 Lực dính : c = 0.32 KG/cm2 Góc ma sát : ϕ = 16044’ SPT : 18 Lớp : sét màu xám đen, trạng thái rắn Chiều dày lớp : h4 = 23 m Các tiêu lý : Tỷ trọng : 2.69 Trọng lượng thễ tích : γw = 1.97 T/m3 Lực dính : c = 0.37 KG/cm2 Góc ma saùt : ϕ = 17028’ SPT : 13 - 21 SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện Lớp : cát trung lẫn bột, màu xám vàng, trạng thái chặt Chiều dày lớp : h5 Các tiêu lý : Trọng lượng thễ tích : γw = 1.989 T/m3 Tỷ trọng : G =2.66 Lực dính : c = 0.053 KG/cm2 Góc ma sát : ϕ = 34014’ SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện CHƯƠNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN LOẠI HÌNH KẾT CẤU Cơ để so sánh lựa chọn phương án thiết kế dựa nguyên tắc sau: − Kết cấu phải có tính thẩm mỹ cao, hài hòa với cảnh quan môi trường đô thị, ứng dụng công nghệ mới, đạt tiêu kinh tế hợp lý − Thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật tuyến cầu trắc dọc, trắc ngang, tónh không − Phù hợp với việc tổ chức giao thông quốc lộ 22 − Chiều cao tường chắn hợp lý, đảm bảo đường đầu cầu không đắp cao, tốn chi phí cho việc sử lý đường − Thuận tiện, đơn giản thi công tu bảo dưỡng, rút ngắn thời gian thi công 2.2 SO SÁNH LỰA CHỌN KẾT CẤU Căn theo khổ thông thuyền khả vượt nhịp loại kết cấu nhịp, em đưa hai phương án sau để so sánh, lựa chọn: 2.2.1 Phương án 1: Cầu dầm hộp BTCT DƯL đúc hẫng Ưu điểm − Sử dụng công nghệ đúc hẫng tiên tiến Đã triển khai nhiều dự án cầu nước ta Do độ ngũ kỹ sư, công nhân có nhiều kinh nghiệm việc thiết kế thi công Thiết bị thi công tương đối đầy đủ − Kết cấu liên tục vượt nhịp lớn, đường biên kết cấu nhịp có dạng cong Parabo, phù hợp với biểu đồ bao nội lực kết cấu Cho hình dáng kiến trúc đẹp, đảm bảo tốt tiêu kinh tế, kỹ thuật − Giảm đáng kể khối lượng ván khuôn, đag giáo, giới hóa thi công, cho phép triển khai nhiều mũi thi công, tăng suất lao động, không cản trở giao thông đường thủy − Kết cấu nặng, độ ổn đinh cao, xe chạy êm thuận Chi phí tu bảo dưỡng thấp SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang Đồ án tốt nghiệp − GVHD: Th.S Trần Quang Thiện Tầm nhìn người cầu thông thoáng Nhược điểm: − Chiều cao dầm cầu lớn, cao độ mặt đường phần xe chạy lớn dẫn tới việc phải kéo dài nhịp dẫn xử lý đường đắp đầu cầu tốn − Kết cấu làm việc theo sơ đồ khung siêu tónh, yêu cầu móng biến dạng để tránh phát sinh nội lực hệ 2.2.2 Phương án : cầu vòm kết cấu ống thép nhồi bê tông Ưu điểm: Kết cấu ống thép nhồi bê tông có số điểm lợi vượt trội so với kết cấu thép bê tông cốt thép kết cấu bê tông cốt cứng Sự làm việc đồng thời ứng suất phân bố theo hướng mặt cắt đạt tới mức tối ưu Vỏ thép bên chịu kéo chịu uốn tốt, đồng thời độ cứng kết cấu ống thép nhồi bê tông tăng mô đun đàn hồi vỏ thép lớn bê tông nhiều, cường độ chịu nén bê tông tăng đáng kể có hiệu ứng bó chống nở hông ống thép, bê tông bên làm giảm khả ổn định cục vỏ thép Hiệu ứng bó bê tông tiết diện hình tròn lớn nhiều so với vỏ thép dạng hộp chữ nhật hình dạng tròn thông thường hay áp dụng nhiều Ống thép nhồi bê tông tính toán thiết kế kết cấu liên hợp gồm ống thép lõi bê tông làm việc Khi chịu ứng suất vật liệu bê tông nhồi ống thép có ưu điểm sau: − Có cường độ chịu lực cao với kích thước nhỏ kinh tế − Đơn giản liên kết với kết cấu khác − Khả chịu biến dạng dẻo đảm bảo đặc tính dẻo kết cấu − Giảm ổn định cục thường xẩy kết cấu thép − Thuận lợi thi công chế tạo lắp đặt − Kết cấu thép đựợc nghiên cứu tăng vào vị trí cần thiết − Bê tông ống chịu nén cao có ống thép bên − Thường thiết kế chống cháy cho bê tông không cần đề cập tới nằm thép − Không cần ván khuôn, đà giáo thi công − Thông thường kết cấu thép nhồi bê tông có độ giảm chấn cao so với kêt cấu thép tốt công trình vùng động đất SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện Hình 3.7 Lắp xong vòm biên Hình 3.8 Cẩu lắp cánh vòm SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 283 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện 3.3 BƠM BÊ TÔNG VÀO ỐNG VÒM 3.3.1 Lựa chọn phương pháp bơm bê tông Để thỏa mãn yêu cầu thiết kế, bê tông phải có đặc tính đặc biệt : - Có tính linh động cao để thỏa mãn phương pháp bơm bê tông từ chân vòm đến đỉnh vòm ; - Có tính trương nở để đảm bảo tiếp xúc bề mặt bê tông ống thép ; - Có tính tự đầm để sử dụng đầm ; - Độ sụt chọn lựa : 20cm ± 2cm ; Công nghệ nhồi bêtông vào ống đảm bảo yêu cầu độ bền tính đồng cao lõi bêtông Hiện có phương pháp sau để nhồi bêtông vào ống: - Phương pháp bơm áp lực cao - Phương pháp rung sâu - Phương pháp xọc - Phương pháp rung bên - Phương pháp dùng bêtông tự đầm Công nghệ nhồi dùng phương pháp bơm áp lực cao phù hợp với thi công cầu nên lựa chọn 3.3.2 Công nghệ bơm bêtông vào ống thép sườn vòm Trên vành vòm bố trí van bơm lỗ thoát khí Lỗ thoát khí bố trí cách vị trí cáp treo 500mm, cách vị trí lỗ thoát khí bố trí van bơm vành vòm van bơm có độ dài khác vào ống vòm trên, bụng vòm ống vòm Chi tiết xem vẽ Bêtông cần có độ sụt cần thiết để công tác bơm thuận lợi Các yêu cầu cần đạt công nghệ đảm bảo bêtông có độ đồng cao giữ ổn định kết cấu thi công bơm Để đáp ứng yêu cầu cần tuân thủ nguyên tắc sau: - Không tạo vết dừng thi công lõi bêtông Điều nhằm đảm bảo cho bêtông đạt độ đồng cao điều kiện bắt buộc để bơm bêtông từ hai phía chân vòm SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 284 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện Hình 3.9 Bơm bê tông chân vòm lúc Hình 3.10 Đoạn nối ống bơm cánh vòm SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 285 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện - Cân áp lực bên ống thép với áp suất khí bên Điều nhằm đảm bảo điều kiện bơm bêtông đảm bảo độ đồng để tạo ổn định cho sườn vòm thi công - Duy trì gia tải đối xứng trình bơm Bố trí hai trạm bơm liên tục từ hai phía vòm Mỗi phía bơm hai sườn vòm, hướng bơm từ chân vòm lên đỉnh vòm, cố gắng khống chế tốc độ bơm hai phía tương đương để đảm bảo trình gia tải đối xứng giữ vững ổn định sườn vòm - Đo đạc biến dạng vành vòm suốt trình bơm để điều chỉnh áp lực bơm 3.4 CÔNG NGHỆ KÍCH NÂNG DẦM NGANG 3.4.1 Phương pháp nâng liên tục Dầm vận chuyển từ công xưởng đến công trường xà lan tập kết gần vị trí lao lắp Việc lao lắp dầm ngang thực từ đầu vòm đến vòm cách đối xứng Hai thiết bị nâng dầm sử dụng đồng thời, bao gồm kích thủy lực nâng liên tục, máy bơm thủy lực điều khiển Hình 3.11 Kích tự động rút treo dầm ngang SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 286 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện Hình 3.12 Dầm ngang rút từ xà lan lên 3.4.2 Kiểm soát cao độ dầm ngang trình lao lắp Vì dầm ngang lắp dầm một, cao độ dầm lắp thay đổi liên tục bị ảnh hưởng dầm lắp sau Để tránh sai số cao độ cộng dồn giảm thiểu công tác điều chỉnh cao độ sau lắp đặt, việc phân tích toàn trình thi công thực hiện, từ xác lập hệ thống liệu để kiểm soát toàn cao độ dầm trình lao lắp Tất công thức tính toán nhập vào phần mềm tính toán Trước bước lao lắp, cần nhập trị số chuyển vị thực tế chân vòm để nhận trị số cao độ dầm ngang phục vụ thi công 3.5 CÔNG NGHỆ CĂNG KÉO THANH CĂNG 3.5.1 Nguyên tắc kiểm soát căng kéo Công tác căng kéo thực phía, nghóa kéo cáp đầu chân vòm Hai kích thủy lực sử dụng cho toàn cầu, vành vòm sử dụng kích Công tác căng kéo tiến hành đồng thời đối xứng cho vành vòm SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 287 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện Các bó cáp căng ngang chia thành nhóm, nhóm lại chia thành phân nhóm nhỏ Công tác căng kéo tiến hành bước cho nhóm Lực kéo bó cáp căng kéo tối thiểu 10% lực kéo đứt để đảm bảo neo chẵc chắn vào chân vòm trình căng Chuyển vị ngang chân vòm trình căng kéo khống chế theo mức xác định thiết kế Bê tông trụ vành vòm khống chế để không xảy nứt tác dụng chuyển vị căng 3.5.2 Quá trình kéo Căn nguyên tắc nêu trên, việc phân tích toàn kết cấu cho bước căng kéo thực phần mềm tính toán để đưa số liệu hướng dẫn trình căng kéo trường Hình 3.13 Neo cáp đầu cố định SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 288 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện Hình 3.14 Căng kéo cáp 3.6 BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CẦU TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG n định tổng thể cầu vòm, dầm vòm giản đơn, vấn đề chủ yếu cần kiểm soát Ngoài việc ý đến ổn định tổng thể kết cấu khai thác cần phân tích ổn định kết cấu bước thi công để từ đề xuất biện pháp thích hợp để đảm bảo an toàn thi công Căn phân tích ổn định kết cấu, biện pháp sau áp dụng thành công để kiểm soát ổn định tổng thể cầu trình thi công : - Liên kết tạm ống thép rỗng cầu vòm với trụ cầu ; - Sử dụng trụ khung tạm nước để lắp dựng vành vòm đến đổ xong mặt cầu bước 1, nâng cao đáng kể tính ổn định tổng thể kết cấu vòm chưa liền khối - Bản mặt cầu (kết cấu mà độ cứng góp phần tăng độ cứng tổng thể toàn cầu) xây dựng thành bước, qua sớm đạt độ cứng tổng thể cầu, giúp cải thiện ổn định tổng thể cầu trình thi công SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 289 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện CHƯƠNG THIẾT KẾ VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP Căn vào kích thước khối móng cần thi công, chiều sâu mực nước thi công điều kiện địa chất khu vực thi công ta kiến nghị: Dùng vòng vây cọc ván thép có khung chống để giữ ổn định cho hệ cọc ván Sử dụng bê tông bịt đáy để ngăn nước vào hố móng giúp thuận tiện cho trình thi công bệ cọc, thân trụ 4.1 LỰA CHỌN CỌC VÁN THÉP, KÍCH THƯỚC VÒNG VÂY 4.1.1 Lựa chọn loại cọc ván Cọc ván sử dụng loại vòng vây cọc ván thép đơn có hình dáng lòng máng Kích thước loại cọc ván chọn phụ thuộc vào tính toán đảm bảo cọc ván thép đủ ổn định độ bền Ta chọn sơ cọc ván thép loại Lacxen Singapor sản xuất có kích thước đặc trưng hình học nhö sau: + B = 400mm H = 204.5mm + d = 14.8mm t = 12mm + Khối lượng đơn vị dài: 74Kg/m + Mômen quán tính 1m tường cọc cọc chịu uốn: I x = 39600cm + Mômen kháng 1m tường cọc ván cọc chịu uốn: 204.5 12 Wx = 2200cm 14 400 Hình 4.1 Cấu tạo cọc ván thép SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 290 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện 4.1.2 Kích thước vòng vây Kích thước vòng vây cọc ván mặt phụ thuộc vào hình dạng kích thước bệ móng, cần đảm bảo khoảng cách từ mặt tường cọc ván đến mép bệ móng ≥ 0.75m (đối với móng công trình toàn cọc thẳng) Trên mặt đứng, đỉnh vòng vây phải cao mực nước thi công tối thiểu 0.7m 4.2 TÍNH CHIỀU DÀY LỚP BÊ TÔNG BỊT ĐÁY Điều kiện tính toán : áp lực đẩy nước phải nhỏ lực ma sát bêtông cọc cộng với trọng lượng lớp bêtông bịt đáy Điều kiện kiểm toán : Pgiu > Pdn Ký hiệu : γb: Trọng lượng riêng bê tông bịt đáy,γb = 2.3 T/m2 γn: Trọng lượng riêng nước, γn = 1.0 T/m2 h : Chiều dày lớp bê tông bịt đáy, chọn h=1.5m H : Chiều cao cột áp lực nước, H = 6m n : Số cọc hố, n = 15 coïc U : Chu vi coïc, U = 3.77m d : chiều sâu chôn cọc ván thép, d = 9.77m c : lực dính đất, c = 0.82 T/m2 F : Diện tích hố chịu lực đẩy nổi, F = 10.2 × 20 = 180m C : Chu vi vòng vây, C = (10.2 + 20)×2 = 58m τ : Lực ma sát bê tông cọc, τ = 10 T/m2 Lực đẩy : Pdn = H.F γn = 6×180×1 = 1080T Trọng lượng cọc ván thép : 190 thanh, Pvt = 137.37T Trọng lượng lớp bêtông bịt đáy Pbt = F.h γb = 180×1.5×2.3 = 1024.65T Lực ma sát cọc bêtông bịt đáy : Pc = n.U.h.τ = 15×3.77×1.5×10 = 800.7T Lực ma sát chân cọc ván thép đất Pvt = C.d.c = 58×9.77×0.82 = 608.87T SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 291 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện Tổng cộng lực giữ : Pgiu = 137.37+1024.65+800.7+608.87 = 2571.59T Ta thấy Pgiu > Pdn , chiều dày lớp bêtông bịt đáy 1.5 m thỏa mãn yêu cầu SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 292 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH [1] Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN – 272 – 05 Nhà xuất giao thông vận tải, 2005 [2] Tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054 - 2005 Nhà xuất giao thông vận tải, 2005 [3] GS.TS Lê Đình Tâm Cầu bê tông cốt thép đường ôtô tập 1, Nhà xuất xây dựng, 2005 [4] GS.TS Nguyễn Viết Trung, KS Trần Việt Hùng Kết cấu ống thép nhồi bê tông Nhà xuất xây dựng, 2006 [5] L KiKi, R S SanZhaRovSki, V A Trull Kết cấu ống thép nhồi bê tông Người dịch: PGS PTS Phạm Ngọc Khánh, KS Lê Mạnh Lân, KS Vũ Tuấn Dũng Nhà xuất xây dựng, 1999 [6] Nguyễn Trung Hồng, Trần Quốc Bảo Thiết kế cầu vòm ống thép nhồi bê tông Đông Trù Hồi thảo ứng dụng khao học công nghệ ngành giao thông vận tải [7] Phùng Mạnh Tiến, Nguyến Duy Dương Một số đặc điểm cấu tạo sơ đồ tính toán cầu vòm ống thép nhồi bê tông Tạp chí Giao Thông Vận Tải 6/2004 [8] KS Đỗ Minh Dũng – Tổng Công ty Tư vấn Thiết kế GTVT Tính toán cấu kiện ống thép nhồi bê tông tác dụng lực dọc trục mômen uốn [9] Vũ Văn Thành, Trần Ngọc Linh – ĐH Giao Thông Vận Tải Giới thiệu phương pháp tính ổn định thép ống nhồi bê tông chịu nén lệch tâm [10] ThS Hoàng Mạnh Hiền Nghiên cứu ứng dụng Cầu vòm ống thép nhồi bê tông liên hợp với hệ treo [11] Cầu Xóm Củi Bảng tính toán phân tích [12] Bản vẽ Supper – Structure of arch bridge, Xom Cui bridge [13] GS.TS Lều Thọ Trình Cơ học kết cấu tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2003 SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 293 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện [14] GS.TS Lều Thọ Trình Cách tính hệ treo theo sơ đồ biến dạng Nhà xuất xây dựng, 2003 [15] Nguyễn Viết Trung (Chủ biên), Nguyễn Hữu Hưng, Nguyễn Đức Vương Tính toán cầu đúc hẫng phần mềm Midas Nhà xuất xây dựng, 2005 [16] Ngô Đăng Quang (Chủ biên), Trần Ngọc Linh, Bùi Công Độ, Nguyễn Trọng Nghóa Mô hình hóa phân tích kết cấu cầu với Midas/Civil tập 1, Nhà xuất xây dựng, 2005 [17] Nguyễn Minh Nghóa (Chủ biên), Dương Minh Thu Mố trụ cầu Nhà xuất giao thông vận tải, 2005 [18] GS.TS Nguyễn Viết Trung Ví dụ tính toán Mố trụ cầu theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 Nhà xuất giao thông vận tải, 2006 [19] PGS.TS Nguuyễn Viết trung, ThS Lê Thanh Liêm Cọc khoan nhồi công trình giao thông Nhà xuất xây dựng, 2003 [20] Phạm Huy Chính Tính toán thiết kế thi công cầu Nhà xuất xây dựng, 2006 [21] Nguyễn Trâm, Nguyễn Tiến Oanh, Lê Đình Tâm, Phạm Duy Hòa Thi công móng trụ mố cầu Nhà xuất xây dựng, 2005 [22] Đào Xuân Lâm, Đỗ Bá Chương Mỹ học cầu đường Nhà xuất giao thông vận tải, 2003 SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 294 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện MỤC LỤC PHẦN SO SÁNH – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Chương số liệu đồ án thieát keá 1.1 Giới thiệu chung 1.2 qui mô, tiêu chuẩn kỹ thuật 1.3 Điều kiện thủy văn: 1.4 Điều kiện địa chất Chương lựa chọn phương án thiết kế 2.1 Nguyeân tắc lựa chọn loại hình kết cấu 2.2 So sánh lựa chọn kết cấu PHẦN THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN Chương Lựa chọn thông số thiết kế 1.1 lựa chọn sơ đồ kết cấu 1.2 tiêu chuẩn kỹ thuật aùp duïng 1.3 cấu tạo chủ yếu 10 1.4 mặt cắt ngang cấu kiện 12 1.5 Các đặc trưng vật liệu 16 1.6 hệ thống chống gỉ 17 Chương kiểm toán lan can 18 2.1 chọn sơ kích thước lan can 18 2.2 lực tác dụng điều kiện kiểm toán 19 2.3 xác định sức kháng tường bê tông 20 2.4 Xác định sức kháng lan can 26 2.5 Xaùc định sức kháng cột bu lông neo 27 2.6 Kiểm toán trường hợp va xe 29 2.7 Kiểm tra chống trượt lan can 33 Chương kiểm toán dầm mặt cầu 35 3.1 Xác định nội lực tác dụng dầm bmc 35 3.2 thiết kế cốt thép mặt cầu 59 3.3 thiết kế cốt thép dầm mặt cầu 73 Chương kiểm toán dầm dọc 86 SVTH: Traàn Ngọc Hoàn Trang 295 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện 4.1 xác định nội lực 86 4.2 Thiết kế cốt thép dầm dọc 87 Chương kiểm toán dầm ngang d.ư.l 97 5.1 Thông số vật liệu 97 5.2 xác định nội lực 97 5.3 chọn bố trí cáp dự ứng lực 101 5.4 tính đặc trưng hình học mặt cắt 105 5.5 tính toán mát ứng suất 109 5.6 Kiểm toán dầm theo TTGH Sử Duïng 116 5.7 Kiểm toán dầm TTGH Cường độ 121 5.8 thiết kế cốt thép đai (TTGH Cường độ) 126 Chương kiểm toán sườn vòm ống thép nhồi bê tông căng 131 6.1 Phân tích kết cấu cầu thiết kế 131 6.2 Mô hình hóa cầu vòm ống thép nhồi Bê Tông phần meàm Midas Civil 7.01 134 6.3 Kiểm toán sườn vòm ống thép nhồi bê tông 150 6.4 Kiểm toán cáp treo 169 6.5 Kiểm toán cáp giằng chân vòm 171 Chương thiết kế trụ cầu 172 7.1 giới thiệu chung 172 7.2 kích thước 173 7.4 Tải trọng tác dụng lên kết cấu 176 7.5 Tổng hợp tải trọng mặt cắt 222 7.6 Tổ hợp tải trọng theo caùc TTGH 225 7.7 Kiểm toán tiết diện 234 Chương Tính toán cọc khoan nhồi 247 8.1 Số liệu đầu vào 247 8.2 Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu 249 8.3 Tính toán sức chịu tải cọc theo đất 250 8.4 Kiểm toán cọc 257 8.5 Thiết kế cốt thép cho đài cọc (trong 260 PHẦN THIẾT KẾ THI CÔNG PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN 263 Chương Thi công mố caàu 264 SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 296 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Trần Quang Thiện 1.1 Một số kích thước Mố M2 264 1.2 Phương án thi công 264 1.3 Các lưu ý trình thi công 265 Chương Thi công trụ cầu 268 2.1 Thi công móng trụ 268 2.2 Thi công thân trụ 274 2.3 Thi công mũ trụ 275 Chương Thi công kết cấu nhịp 276 3.1 Trình tự bước thi công baûn 276 3.2 chế tạo lắp đặt kết cấu vành vòm 277 3.3 Bơm bê tông vào ống vòm 284 3.4 Công nghệ kích nâng dầm ngang 286 3.5 Công nghệ căng kéo căng 287 3.6 Biện pháp đảm bảo ổn định tổng thể cầu trình thi công 289 Chương thiết kế vòng vây cọc ván thép 290 4.1 Lựa chọn cọc ván thép, kích thước vòng vây 290 4.2 Tính chiều dày lớp bê tông bịt đáy 291 SVTH: Trần Ngọc Hoàn Trang 297 ... Phương án : cầu vòm kết cấu ống thép nhồi bê tông Ưu điểm: Kết cấu ống thép nhồi bê tông có số điểm lợi vượt trội so với kết cấu thép bê tông cốt thép kết cấu bê tông cốt cứng Sự làm việc đồng... cần thiết − Bê tông ống chịu nén cao có ống thép bên − Thường thiết kế chống cháy cho bê tông không cần đề cập tới nằm thép − Không cần ván khuôn, đà giáo thi công − Thông thường kết cấu thép nhồi. .. cho vị trí xây dựng cầu khác Qua nghiên cứu, Em lựa chọn phương án thiết kế đồ án loại cầu vòm ống thép nhồi bê tông có đặc điểm sau: Vị trí xe chạy: Làn xe chạy Liên kế vòm với trụ: Vòm hai chốt