Thiết kế cầu vượt sông h9 đatn

LỜI NÓI ĐẦU 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 Trong 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 Phân Hiệu Đại Học Đà Nẵng Tại Kon Tum Trong 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 cơng 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 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, trình độ cịn hạn chế lần vận dụng kiến thức để thực tổng hợp đồ án lớn nên chắn em không tránh khỏi thiếu sót Vậy kính mong q thầy cô thông cảm dẫn thêm cho em Cuối cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Giáo T.S Nguyễn Văn Mỹ giảng viên Khoa Xây Dựng Cầu Đường tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án Đà Nẵng ngày 12 tháng năm 2016 Nguyễn Hữu Sơn MỤC LỤC PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung cầu .2 1.2 Các điều kiện tự nhiên, khí hậu vị trí xây dựng cầu 1.2.1 Điều kiện địa hình, địa mạo 1.2.2 Khí tượng 1.2.3 Điều kiện địa chất .2 1.2.4.Điều kiện thuỷ văn, thuỷ lực 1.3 Các tiêu kỷ thuật 1.4 Các điều kiện thi công 1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp nguyên vật liệu 1.4.2 Điều kiện cung cấp máy móc .3 1.4.3 Điều kiện cung cấp nhân lực 1.4.4 Điều kiện cung cấp nhiên liệu, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt 1.4.5 Điều kiện đảm bảo y tế, giáo dục, thông tin liên lạc 1.5.Phân tích cần thiết phải đầu tư CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 2.1.Phương án 1: Cầu dầm I BTCT DƯL nhịp 6x31(m) 2.2 Phương án 2: Cầu giàn thép nhịp 3x60(m) CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN I CẦU ĐƠN GIẢN BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC 3.1 Giới thiệu chung phương án .7 3.2 Tính toán khối lượng kết cấu nhịp 3.3 Tính tốn khối lượng phận cầu 10 3.3.1 Tĩnh tải lớp mặt cầu thiết bị 10 3.3.2 Tĩnh tải phần lan can, tay vịn, gờ chắn bánh 10 3.4 Tính tốn khối lượng mố, trụ .11 3.4.1 Khối lượng mố 11 3.4.2 Khối lượng trụ 13 3.5 Tính tốn số lượng cọc .13 3.5.1 Áp lực lớn tác dụng lên mố, trụ 13 3.5.2 Tính tốn sức chịu tải cọc bệ móng mố, trụ 17 3.5.2.1 Tính sức chịu tải cọc theo vật liệu 17 3.5.2.2 Tính sức chịu tải cọc theo đất 17 3.5.3 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 20 3.5.3.1 Xác định số lượng cọc 20 3.5.3.2 Bố trí cọc 21 3.5.4 Tính tốn giá thành 22 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU GIÀN THÉP 4.1 Giới thiệu chung phương án .25 4.2 Tính toán khối lượng phận cầu 26 4.2.1 Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu thiết bị 26 4.2.2 Tĩnh tải phần lan can, tay vịn 26 4.2.3 Tĩnh tải mặt cầu 26 4.3 Tính tốn khối lượng kết cấu nhịp .26 4.4 Tính tốn khối lượng mố trụ 28 4.4.1 Tính tốn khối lượng mố: .28 4.4.2 Khối lượng trụ 29 4.5 Tính tốn số lượng cọc cho mố trụ: 30 4.5.1 Áp lực lớn tác dụng lên mố, trụ 30 4.5.2 Tính tốn sức chịu tải cọc bệ móng mố, trụ 32 4.5.2.1 Tính sức chịu tải cọc theo vật liệu 32 4.5.2.2 Tính sức chịu tải cọc theo đất 32 4.5.3 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 35 4.5.3.1 Xác định số lượng cọc 35 4.5.3.2 Bố trí cọc 35 4.5.4 Tính toán giá thành 36 CHƯƠNG 5: SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN 5.1 Cơ sở để lựa chọn đưa vào thiết kế kỹ thuật 39 5.2 So sánh phương án theo giá thành dự toán 39 5.2.1 Phương án 1: Cầu dầm I BTCT ƯST 39 5.2.2 Phương án 2: Cầu giàn thép .39 5.3 So sánh phương án theo theo khả thi công tiến độ 39 5.3.1 Phương án I: Cầu dầm BTCT ƯST (6x31m) 39 5.3.1.1 Khả thi công 39 5.3.1.2 Tiến độ 39 5.3.2 Phương án II: Cầu giàn thép (3x60m) 39 5.3.2.1 Khả thi công 39 5.3.2.2 Tiến độ 40 5.4 So sánh phương án theo điều kiện khai thác, tu, bảo dưỡng 40 5.5 So sánh phương án theo điều kiện tận dụng nguồn nhân lực vật liệu địa phương 40 5.2.1 Phương án 1: Cầu dầm I BTCT ƯST 40 5.2.2 Phương án 2: Cầu giàn thép .40 5.6 So sánh phương án theo điều kiện mỹ quan 40 5.7 Kiến nghị lựa chọn phương án 40 PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ DẦM CHỦ 1.1 Số liệu ban đầu 43 1.1.1 Số liệu thiết kế 43 1.1.2 Nhiệm vụ thiết kế 43 1.1.3 Tiêu chuẩn thiết kế 43 1.1.4 Các loại vật liệu 43 1.1.4.1 Vật liệu thép 43 1.1.4.2 Vật liệu bê tông 43 1.2 Tính nội lực dầm chủ 44 1.2.1 Lựa chọn thông số: 44 1.2.2 Tính hệ số phân bố ngang .45 1.2.2.1 Đối với momen 45 1.2.2.2 Đối với lực cắt 46 1.3 Tính tốn nội lực dầm chủ 46 1.3.1 Các hệ số cho tĩnh tải p 46 1.3.2 Các giai đoạn làm việc tải trọng tác dụng 46 1.3.2.1 Các giai đoạn làm việc 46 1.3.2.1.1 Giai đoạn chế tạo dầm .46 1.3.2.1.2 Giai đoạn thi công .47 1.3.2.1.3 Giai đoạn khai thác 47 1.3.2.2 Tải trọng tác dụng .47 1.3.2.2.1 Tĩnh tải rải dầm chủ .47 1.3.2.2.2 Tổng cộng tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 48 1.3.3 Tính tốn nội lực dầm chủ tĩnh tải .48 1.3.3.1 Xác định moment 48 1.3.3.2 Xác định lực cắt tĩnh tải tác dụng 51 1.3.4 Tính tốn nội lực dầm chủ hoạt tải thiết kế 54 1.3.4.1 Các hệ số .54 1.3.4.2 Mô men hoạt tải thiết kế 54 1.3.4.3 Lực cắt hoạt tải thiết kế 56 1.3.5 Tổ hợp nội lực 58 1.4 Tính tốn bố trí cốt thép 60 1.4.1 Tính tốn diện tích cốt thép 60 1.4.2 Bố trí cốt thép DƯL cho dầm chủ 60 1.5 Đặc trưng hình học mặt cắt dầm theo giai đoạn làm việc .62 1.5.1 Tiết diện quy đổi .62 1.5.2 Đặc trưng hình học tiết diện giai đoạn 1: 63 1.5.3 Đặc trưng hình học tiết diện giai đoạn 2: 64 1.5.4 Đặc trưng hình học tiết diện giai đoạn 3: 66 1.6 Tính tốn mát ứng suất 68 1.6.1 Mất mát ứng suất ma sát f PF 68 1.6.2 Mất mát ứng suất biến dạng neo f pA 69 1.6.3 Mất mát ứng suất nén đàn hồi f pES 70 1.6.4 Mất mát ứng suất co ngót bê tông 71 1.6.5 Mất mát ứng suất từ biến bê tông .71 1.6.6 Mất mát ứng suất chùng cốt thép DƯL 71 1.6.7 Tổng hợp mát ứng suất 73 1.7 Kiểm toán TTGH cường độ 73 1.7.1 Kiểm toán cường độ uốn 73 1.7.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép dự ứng lực 76 1.7.2.1 Lượng cốt thép tối đa (22TCN272-05 5.7.3.3.1) 76 1.7.2.2 Lượng cốt thép tối thiểu (22TCN272-05 5.7.3.3.2) 76 1.7.3 Tính cốt đai kiểm toán cắt trạng thái giới hạn cường độ I: TCN 5.8.2 77 1.8 Kiểm toán TTGH sử dụng 81 1.8.1 Các giới hạn ứng suất bê tông .81 1.8.2 Tính tốn ứng suất thớ .82 1.8.3 Tính tốn ứng suất thớ 84 1.8.4 Kiểm tra độ võng nhịp 86 1.8.4.1 Độ võng cho phép 86 1.8.4.2 Tính độ vồng dự ứng lực .86 1.8.4.3 Tính độ võng tải trọng thường xuyên 87 1.8.4.4 Tính độ võng tức thời hoạt tải có xét lực xung kích .87 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRỤ T2 2.1 Số liệu tính tốn 89 2.1.1 Số liệu kết cấu phần 89 2.1.2 Số liệu trụ 89 2.2 Tính tốn tải trọng tác dụng lên trụ 90 2.2.1 Tĩnh tải (DC, DW) 90 2.2.2 Hoạt tải xe (LL) 90 2.2.3 Hoạt tải người (PL) .95 2.2.4 Lực hãm xe (BR) 96 2.2.5 Lực ly tâm (CE) 96 2.2.6 Tải trọng gió (WL,WS) 96 2.2.6.1 Tải trọng gió ngang (PN) 97 2.2.6.2 Tải trọng gió dọc ( PD) 99 2.2.6.3 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL) 99 2.2.7 Tải trọng nước (WA) 99 2.2.7.1 Áp lực thuỷ tĩnh 99 2.2.7.2 Lực đẩy (B) 100 2.2.7.3 Áp lực dòng chảy (p) 101 2.2.8 Lực va tàu thuyền vào trụ (CV) 102 2.2.9 Tải trọng động đất: (EQ) .103 2.3 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn lên mặt cắt 105 2.3.1 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt xà mũ I-I 105 2.3.1.1 Tải trọng tỉnh tải truyền xuống .105 2.3.1.2.Tải trọng hoạt tải truyền xuống 105 2.3.1.3.Tải trọng tỉnh tải thân phần hẩng xà mũ 106 2.3.1.4 Tổ hợp nội lực mặt cắt I-I .107 2.3.2 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt đỉnh móng II-II 108 2.3.3 Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy móng III-III 114 2.4 Kiểm toán mặt cắt 120 2.4.1 Kiểm tra mặt cắt đỉnh bệ 120 2.4.1.1.Tính đặc trưng hình học mặt cắt 120 2.4.1.2 Tính cấu kiện chịu nén .123 2.4.1.3 Kiểm tra khả chịu cắt thân trụ 126 2.4.1.4 Kiểm tra nứt .128 2.4.2 Kiểm toán mặt cắt xà mũ 129 2.4.2.1 Các đăc trưng vật liệu tổ hợp tải trọng 129 2.4.2.2 Kiểm tra cấu kiện chịu uốn 129 2.4.2.3 Kiểm tra cấu kiện chịu cắt 131 2.4.2.4 Kiểm tra nứt (A5.7.3.4): 132 2.4.2.5 Tính tốn cốt thép đá tảng .134 2.4.3 Kiểm toán mặt cắt đáy bệ 135 2.4.3.1 Xác định sức chịu tải cọc: 136 2.4.3.2 Xác định tải trọng làm việc cọc: 137 2.4.3.3 Kiểm tra cường độ đất: 138 PHẦN III: THIẾT KẾ THI CÔNG CHƯƠNG 1:THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T2 1.1 Nhiệm vụ thiết kế: 147 1.2 Các số liệu thiết kế: 147 1.3 Đặc điểm khu vực xây dựng cầu: 147 1.3.1 Vật liệu: 147 1.3.2 Nhân lực máy móc: 147 1.3.3 Điều kiện khí hậu dân cư: 148 1.4 Kỹ thuật thi cơng hạng mục cơng trình: 148 1.4.1 Công tác chuẩn bị 148 1.4.2 Chọn thời điểm thi công trụ cầu: 150 1.4.3 Trình tự thi cơng trụ cầu bao gồm: 150 1.5 Đề xuất giải pháp lựa chọn giải pháp thi công hố móng: 150 1.6 Phân tích so sánh chọn phương án thi công: 151 1.6.1 Phương pháp thi công dùng thùng chụp thép: 151 1.6.2 Phương pháp thi công dùng vòng vây cọc ván thép: 152 1.7 Trình tự thi cơng trụ: 153 1.8 Các công tác q trình thi cơng trụ: .153 1.8.1 Công tác chuẩn bị 153 1.8.1.1 Lán trại kho bãi 153 1.8.1.2 Nguyên vật liệu 153 1.8.1.3 Nhân lực máy móc .154 1.8.2 Công tác định vị tim trụ: 154 1.8.2.1 Mục đích ý nghĩa công tác đo đạc .154 1.8.2.2Thi công đắp đảo đất 154 1.8.2.3.Xác định ổn định chống trượt 154 1.9 Trình tự thi cơng cọc khoan nhồi: 156 1.9.1 Công tác chuẩn bị thi công: 156 1.9.2 Yêu cầu vật liệu, thiết bị: 156 1.10 Hố móng có vịng vây đất bên : 161 1.11 Thi công đào đất hố móng: 161 1.12 Thi công bệ trụ: .162 1.13 Tính tốn ván khn 163 1.14 Thi công thân trụ 169 1.14.1 Trình tự thi cơng 169 1.14.2 Tính tốn ván khn 169 1.15 Thi công xà mũ: .175 1.15.1 Trình tự thi cơng: 175 1.15.2 Tính tốn ván khn: 175 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 2.1 Giới thiệu chung 182 2.2 Đặc điểm lao lắp dầm chủ BTCT đúc sẵn 182 2.3 Các điều kiện để chọn phương án thi công 182 2.4 Các phương án thi công 183 2.4.1 Phương án 1: Dùng trục long môn 183 2.4.2 Phương án 2: Dùng tổ hợp mút thừa loại nhỏ (giá ba chân) 183 2.5.Ưu nhược điểm phương án 183 2.5.1 Phương án I: Dùng cần trục long môn 183 2.5.2 Phương án 2: Dùng tổ hợp mút thừa loại nhỏ (giá ba chân) 184 2.6 So sánh chọn phương án 184 2.6.1 Phương án 184 2.6.2 Phương án 184 2.6.3.Trình tự thi cơng nhịp 184 2.7 Tính tốn kiểm tra phương án chọn 185 2.7.1 Kiểm tra lật theo phương dọc cầu 185 2.7.2 Kiểm tra lật theo phương ngang cầu .186 2.7.2.1 Khi chưa lao dầm: 186 2.7.2.2 Khi lao dầm: .187 2.7.3 Tính toán lực kéo, lực hãm 188 2.7.3.1 Tính toán lực kéo, lực hãm dầm I BTCT DƯL 31m lao dọc xe goòng 188 2.7.3.2 Tính cáp treo dầm 188 2.7.3.3 Tính ổn định dầm I BTCT DƯL lao dọc xe goòng 189 CHƯƠNG 3:LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG TỔNG THỂ TRỤ T2 3.1 Khối lượng công tác 190 3.2 Biên chế nhân lực chi tiết .191 3.3 Tiến độ thi công tổng thể trụ T2 197 + Việc lắp ráp giá long môn phức tạp + Vì xây dựng cầu tạm (giàn giáo) kéo dài thời gian tăng giá thành + Thời gian thi công lâu + Cản trở việc thông thương thời gian thi công 2.5.2 Phương án 2: Dùng tổ hợp mút thừa loại nhỏ (giá ba chân) * Ưu điểm: + Lao dầm nặng, chiều dài nhịp lớn + Tính ổn định thi cơng cao + Thi cơng không phụ thuộc vào mực nước sông + Thi công nhanh * Nhược điểm: + Việc lắp ráp thao tác di chuyển giàn phức tạp + Lắp ráp dầm dẫn phức tạp 2.6 So sánh chọn phương án Qua việc phân tích ưu nhược điểm phương án đưa ta có nhận xét chọn phương án thi công sau: 2.6.1 Phương án Căn vào điều kiện thực tế lịng sơng có lớp đất phía ổn định nên việc dựng cầu tạm cho cần trục phức tạp tốn kém, việc lắp ráp giá long môn dẫn đến có nhiều nặng Ngồi sơng có yêu cầu thông thương đường thuỷ thời gian thi công.Nên dùng cần trục long môn lao lắp khơng thích hợp phải xây dựng cầu tạm sẻ kéo dài thời gian thi công tăng giá thành xây dựng cầu Vậy ta loại bỏ phương án 2.6.2 Phương án Phương án có nhiều ưu điểm trội hợp lí so với phương án thi công nhanh, ổn định trình lao lắp, chắn tốn nhiều kết cấu phụ trợ, lao dầm nặng an toàn Mặt khác việc lao lắp dầm dùng tổ hợp mút thừa dùng phổ biến rộng rải tính bật so với phương án khác  Vậy ta chọn phương án làm phương án thi công hợp lý 2.6.3.Trình tự thi cơng nhịp Chuẩn bị trường làm giàn giáo, chuẩn bị bãi để dầm đường vận chuyển Lắp dựng hệ thống trượt dọc, tổ hợp lao dầm mố trụ Tổ hợp gồm: Dàn liên tục nhịp Di chuyển tổ hợp lao cầu vị trí mố, lao tổ hợp sang nhịp cố định tổ hợp Dùng xe goòng để vận chuyển dầm từ kho chứa vị trí mố phía sau dàn Sau dùng xe gng có gắn palang xích nâng dầm lên kéo phía trước đầu dầm sau đến vị trí xe gịng thứ dùng xe gng có gắn palang xích nâng nâng hẳn dầm lên tiếp tục di chuyển tiếp Khi di chuyển dầm đến vi trí cần 184 lắp, di chuyển tổ hợp ngang ray đặt trụ nhịp đến vị trí gối cầu thi hạ dầm xuống Tương tự ta lao lắp xong hết dầm nhịp Lắp đặt bê tơng đậy kín dầm, sau lắp đặt cốt thép ván khuôn đổ bêtông mặt cầu (để cốt thép chờ thi công mối nối liên tục nhiệt) Lao lắp nhịp - – tương tự giống lao nhịp Sau lao xong kết cấu nhịp tiến hành tháo dỡ tổ hợp lao cầu hệ thống ray tà vẹt Thi công mối nối, lan can tay vịn, đá vĩa lớp mặt cầu 10 Hồn thiện cầu 2.7 Tính toán kiểm tra phương án chọn 22000 ÂÄÚI TROÜNG 34000 HƯỚNG LAO DẦM 2000 3900 MNTT = +8,0m MNCN = +9,0m 800 1500 700 2350 1000 6000 DẦM ĐANG VẬN CHUYỂN RA V? TRÍ LAO 2000 2000 2200 5500 1000 1500 1800 MNTC = +4,0m +5,35 1600 MNTN = +3,0m 1500 5000 5000 +2,98 Hình 2.3: Sơ đồ tính kiểm tra lật theo phương dọc cầu Đối trọng; 2,4,7 Chân trụ; Dàn liên tục; 5.xe chạy; Palang xích; Dầm BTCT; Xe gịng 2.7.1 Kiểm tra lật theo phương dọc cầu l1 P+P ql q l2 O ql P Hình 2.4: Sơ đồ tính ổn định giá chân - Mục đích phần tính trọng lượng đối trọng - Các tải trọng tác dụng lên giàn lao bao gồm: + Trọng lượng thân giàn, lấy gần q =0,5 ( T/m ) + Trọng lượng thân đuôi giàn P1 + Trọng lượng thân đầu giàn P2 Lấy gần P1 = P2 = 0,25 (T) + Trọng lượng đối trọng cần tìm Q - Phương trình ổn định lật điểm O Mg Ml  1,3 (*) Trong đó: + 1,3: Hệ số ổn định lật + Mg: Tổng mômen chống lật điểm O 185 M g = ( P + P1).24+ q 242 + ML: Tổng mômen gây lật điểm O 362 62 ML = P2.36+ q + W 2 Thay tất vào phương trình (*)ta có:  34    1,3. 0,25.34  0,5 2   PĐT  0,25.22  0,5 22 22PĐT  260,25 PĐT  11,82 (T) Vậy chọn đối trọng Q = 12 (T) Vậy với trọng lượng 1/2 dầm 51,252 /2=25,626T > Q = 12T dùng làm đối trọng lao hệ giá chân để hệ không bị ổn định theo phương dọc cầu lao vị trí thi công 2.7.2 Kiểm tra lật theo phương ngang cầu 2.7.2.1 Khi chưa lao dầm: 200 400 G1 600 Wo Hình 2.5: Sơ đồ tính ổn định lật chưa lao dầm Tổ hợp bị lật quanh điểm C Điều kiện ổn định: Mg Ml  1,3 Trong đó: Mg : Tổng mơmen giữ Ml : Tổng mơmen gây lật tính tốn lớn Trọng lượng dàn 1m dài q = (kN/m) Trọng lượng chân dàn lấy gần P1 = P2 = 2(KN), P3 = 2,5 (KN) G1 = P1+ P2 +P3 +q(l1+l2) + Q 186 G1 = 2+2+2,5+5.(22+34)+120 =406,5 (KN) - Mômen giữ: Mg = G1 x L= 406,5 x = 813 (KNm) - Mômen gây lật: Ml = β.Wo.F1.h Với : + β : hệ số chắn gió : β = 0,4 ( hệ mặt phẳng ) + Wo: Cường độ gió tiêu chuẩn: Wo= (kN/m2) + h: Chiều cao tính từ vị trí lật tới trọng tâm tiết diện chắn gió + F1: Diện tích phần chắn gió 2 Ml = 0,4.2.{ (22+34).2.(4+ )+ 6.2.0,5 Mg Ml  +2.(4.2.0,5 )}= 484,26 (kN.m) 3 813  1,678  1,3 484,26 => Vậy điều kiện lật đảm bảo 2.7.2.2 Khi lao dầm: 200 400 600 Wo Hình 2.6: Sơ đồ tính ổn định lật lao dầm - Kiểm tra ổn định theo điều kiện : Mg Ml  Trong : + Mg: Tổng mô men chống lật Mg= (G1 + G2)xL Với: G1: trọng lượng tổ hợp giàn : G1= 406,5 (kN) G2: Trọng lượng dầm 31m : G2 = 512,522 (kN) L: khoảng cách từ điểm lật tới trọng tâm: L = m Mg= (406,5+512,522)x2 = 1838,044 (kN.m) + Ml: Tổng mô men gây lật Ml = β.Wo.F1.h Với : β : hệ số chắn gió : β = 0,4 ( hệ mặt phẳng ) Wo: Cường độ gió tiêu chuẩn: Wo= (kN/m2) h: Chiều cao tính từ vị trí lật tới trọng tâm tiết diện chắn gió 187 F1: Diện tích phần chắn gió 2 Ml = 0,4.2.{ (22+34).2.(4+ )+ 6.2.0,5 1,55 +2.(4.2.0,5 )+31.1,55.(2+ )} 3 =590,93 (kN.m) Mg Ml  1838,044  3,11  1,3 590,93 => Vậy điều kiện lật đảm bảo 2.7.3 Tính tốn lực kéo, lực hãm 2.7.3.1 Tính tốn lực kéo, lực hãm dầm I BTCT DƯL 31m lao dọc xe gng Lực kéo tính theo cơng thức: P T  k ( f   r )  P.i R Trong đó: P: trọng lượng dầm, P = 51,25 ( T )= 512,522 (kN) f : Hệ số ma sát lăn bánh xe goòng với đường ray, f = 0,07 R: Bán kính xe gng, R = 15cm r : Bán kính trục bánh xe, r = 5cm  : hệ số trượt vòng bi,  = 0,1 i = 0% độ dốc dọc đường trượt k : Hệ số tính đến ảnh hưởng gồ ghề cục đường ray bánh xe, gió ngược nhân tố khác làm tăng lực cản, k = 2,0 Vậy: T   512,522  (0,07  0,1  5)  512,522  = 38,951 (kN) 15 Lực hãm đựơc xác định theo cơng thức: T =W-T Trong đó: W áp lực gió tác dụng theo chiều lao dầm, xác định sau: W= 0,0006.At.CD.V2 V = 38 ( m/s ) ; CD  ( Tra bảng ) Att: Diện tích vùng chắn gió, Att= 1,55×0,65 = 1,008 (m2) W = 0,0006×1,008×1×382 = 0,873 (kN) => T = 0,873  38,951= - 38,077 (kN) 2.7.3.2 Tính cáp treo dầm Vị trí treo dầm vị trí gối cầu cách đầu dầm 0,6m Sơ đồ tính: P P P 188 Hình 2.7: Sơ đồ tính cáp treo dầm Lực dọc cáp treo dầm phản lực gối trọng lượng dầm gây ra: Rtt =1,25 P/2=1,25 512,522.0,5 = 320,326 (KN) Chọn cáp treo dầm thép cường độ cao, có fpu = 1,86.103 MPa Diện tích cáp treo dầm: R tt 320,326.10 =172,218 (mm2) = 1,722 (cm2) Ft   f pu 1,86.10 Pdc 200 1550 - Chọn bó cáp gồm sợi 6 có diện tích: F = 2,26 (cm2) > FA = 1,722 (cm2) Vậy ta chọn bó cáp gồm sợi 6 để cẩu lắp dầm 2.7.3.3 Tính ổn định dầm I BTCT DƯL lao dọc xe gng -Điều kiện ổn định: 650 1000 Hình 2.8:Sơ đồ tính ổn định lao dầm BTCT -Vị trí bất lợi gây lật vị trí bánh xe gng lao dọc bị nghiêng -Tải trọng gió tác dụng lên dầm BTCT DƯL I 31m: PDC áp lực gió tác dụng theo chiều lao dầm, xác định sau: PDC = 0,0006.At.CD.V2 V = 38 ( m/s ) Att: Diện tích vùng chắn gió, Att= 31×1,55 = 48,05 ( m2 )  PDC = 0,0006×48,05×1×382 = 41,63 ( KN ) - Mômen gây lật: M l = PDC×1,55/2 = 41,63×0,775 = 32,26 ( KN.m ) - Momen chống lật: M g = Pd.0,5 = 512,522×0,5 = 256,261( KN.m ) Hệ số ổn định: k 256,261  7,94  1,3 32,26 Vậy đảm bảo ổn định 189 CHƯƠNG 3:LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG TỔNG THỂ TRỤ T2 3.1 Khối lượng công tác Bảng 3.1 Tổng hợp khối lượng thi công STT Hạng mục thi công Đơn vị Khối lượng - - Công tác chuẩn bị Đo đạc, định vị trụ T1 Vận chuyển đất đến đắp San ủi tạo mặt thi công Tập kết vật liệu, ván khn, máy móc 600 m 600 - - m Thi công cọc khoan nhôi đường kính 1m, L=25m (8 cọc) Gia cơng lồng thép Tấn 12,6 Hạ ống vách dài m m 56 Khoan tạo lỗ cọc khoan nhồi m 224 Bơm dung dịch bentonite vào lỗ khoan m3 20,88 Vệ sinh lỗ khoan - - Tấn 12,6 m3 157,08 m3 322,898 365,072 Hạ lồng thép Kiểm tra lại lỗ khoan, đổ bê tơng cọc khoan nhồi Thi cơng vịng vây đất Cơng tác đào đât hố móng (NC) Cơng tác đào đât hố móng (máy ) m Đổ bê tơng lớp đệm móng m 7,8 Nghiệm thu hố móng - - Đập đầu cọc Vệ sinh đáy móng trước đổ bê tông 4,71 m 98 Tấn 2,128 m Thi công bệ trụ Lắp dựng cốt thép bệ trụ Lắp dựng ván khuôn bệ trụ 45 m Đổ bê tông bệ trụ m 90 Bão dưỡng bệ mố - - Tháo dỡ ván khuôn bê trụ nghiệm thu m 45 Lấp đât hố móng,lắp dựng dàn giáo - - Lắp dựng cốt thép thân trụ Tấn Thi công thân trụ Lắp dựng ván khuôn thân trụ Đổ bê tông thân trụ 9,22 120,411 79,76 m m 190 STT Hạng mục thi công Đơn vị Bảo dưỡng thân trụ - lượng - Tháo dỡ ván khuôn thân trụ Khối m 120,411 Lắp dựng dàn giáo - - Lắp dựng cốt thép xà mũ Tấn Thi công xà mũ trụ Lắp dựng ván khuôn xà mũ 50,696 m Đổ bê tông xà mũ m 35,2 Bảo dưỡng xà mũ - Tháo dỡ ván khuôn nghiệm thu xà mũ 1,747 m 50,696 m2 - Hoàn thiện trụ T2 Tháo dỡ dàn giáo phục vụ thi công 3.2 Biên chế nhân lực chi tiết Tra theo định mức dự tốn xây dựng cơng trình – ban hành theo CV 1776BXD-VP ngày Bảng 3.2 Biên chế nhân lực chi tiết STT Mã hiệu Công tác xây lắp Thành phần Đơn vị Định mức KL công tác Số cơng Biên ca chế TGHT TGHT tính chọn tốn Công tác chuẩn bị công nhân kĩ sư Đo đạt định vị tim máy thủy cầu bình máy kinh vĩ Vận AB.4144.3 Ô tô ca/100m3 chuyển đất AB.2212.2 San đất - Tập kết ván khn,vật liệu máy móc Máy ủi ca/100m3 - - - - - 0,77 600 4,62 0,924 0,38 600 2,28 0,76 công nhân - - - - - 10 ô tô 191 Thi cơng cọc khoan nhồi đường kính 1m, L=25m (8 cọc) AF.671.20 AC.3452.2 Gia công lồng thép Hạ ống vách dài 7m Khoan tạo AC.321.12 lỗ cọc khoan nhồi Bơm dung dịch AC.328.10 bentonite vào lỗ khoan - Vệ sinh lỗ khoan 10 AI.654.41 Hạ lồng thép Nhân công công/T bậc 4/7 Máy ca/T hàn Máy cắt ca/T thép Cần cẩu ca/T 25T Nhân công công/m bậc 4/7 Cần cẩu ca/m 25T Búa ca/m rung Nhân công công/m bậc 4/7 Máy ca/m khoan Cần cẩu ca/m 30T Nhân công/m3 công Máy trộn ca/m3 dung dịch Máy rung ca/m3 sàn Máy ca/m3 bơm Nhân công bậc 3,5/7 Nhân công công/T bậc 10,80 136,08 50 2,72 2,62 33,012 12 2,751 0,16 2,016 2,016 0,12 1,512 1,512 3,82 215,6 80 2,695 3,696 3,696 0,066 3,696 3,696 2,31 517,44 80 6,468 6,272 6,272 0,028 6,272 6,272 0,58 12,11 30 0,403 0,05 1,04 1,04 0,05 1,04 1,04 0,05 1,04 1,04 12,6 0,066 0,028 56 224 20,88 - - - - 12,51 12,6 157,5 80 1,96 192 4,5/7 11 AF.351.10 Kiểm tra lại lỗ khoan, đổ bê tông cọc khoan nhồi Cần cẩu 25T Nhân công bậc 4,5/7 Cần cẩu 25T Máy bơm ca/T 0,1 1,26 1,26 công/m3 0,93 146,08 30 4,86 157,08 ca/m 0,035 5,49 5,49 ca/m3 0,035 5,49 5,49 7,684 0,96 0,96 0,96 9,204 10 0,92 0,741 0,741 0,694 0,694 - - 3,39 1,13 1,64 1,64 0,84 0,84 1,08 1,08 14,7 20 0,735 0,588 0,588 Thi cơng móng 12 13 14 15 16 AB.25222 AF.11120 - AA.22310 AL.54310 Nhân công/m3 0,0238 322,89 công Cơng tác đào đât hố Máy móng đào ≤ ca/m3 0,00263 365,07 1.25m3 Nhân công công/m3 1,18 3/7 Đổ bê tơng Máy lớp đệm trộn ca/m3 0,095 7,8 móng 250l máy đầm ca/m3 0,089 bàn Nghiệm thu hố móng Nhân cơng/m3 0,72 cơng búa khí ca/m3 0,35 nén Đập đầu 4,71 cọc máy nén ca/m3 0,18 khí máy ca/m3 0,23 hàn Nhân Vệ sinh cơng/m2 0,15 đáy móng cơng 98 trước Máy ca/m 0,006 đổ bê tông nén 193 khí diezen Thi cơng bệ trụ 17 18 19 AF.65120 AF.87211 AF.33110 20 21 AF.87211 Nhân công/T công Máy hàn 23 ca/T Lắp dựng kW cốt thép bệ Máy trụ cắt uốn ca/T kW Cần cẩu ca/T 16T Nhân công/m2 công Máy hàn 23 ca/m2 Lắp dựng kW ván khuôn Máy bệ trụ cắt ca/m2 thép Cần cẩu ca/m2 16T Nhân công/m3 công Máy bơm bê ca/m3 Đổ bê tông tông bệ trụ 50m3/h Máy đầm ca/m3 dùi 1,5kW Bão dưỡng bệ trụ Nhân công/m2 công Tháo dỡ Máy ván khuôn hàn 23 ca/m2 bệ trụ kW Máy ca/m2 cắt 11,72 24,940 30 0,831 1,6 3,400 0,850 0,32 0,680 0,680 0,09 0,191 0,191 0,335 15,07 25 0,603 0,045 2,025 0,506 0,025 1,125 0,563 0,008 0,360 0,360 2,06 185,4 80 2,318 0,033 2,970 2,970 7,650 2,550 - - 15,07 25 0,603 2,025 0,506 1,125 0,563 2,128 45 90 0,085 - - 0,335 0,045 0,025 45 194 thép 22 - Nghiệm thu bệ trụ Cần cẩu 25T ca/m2 0,008 - - - 0,360 0,360 - - - 20 - - - - 11,72 108,1 50 2,161 1,6 11,75 2,950 0,32 2,950 2,950 0,09 0,830 0,830 0,335 40,33 30 1,345 0,045 5,418 1,355 0,025 3,010 1,505 0,008 0,963 0,963 2,06 164,3 80 2,054 0,033 2,632 2,632 6,780 2,260 - Thi công thân trụ 23 24 25 26 - AF.65120 AF.87211 AF.33110 Đăp đất,Lắp dựng dàn giáo Nhân công công Cẩu ca tháp Nhân công/T công Máy hàn 23 ca/T Lắp dựng kW cốt thép Máy thân trụ cắt uốn ca/T kW Cần cẩu ca/T 16T Nhân công/m2 công Máy hàn 23 ca/m2 Lắp dựng kW ván khuôn Máy thân trụ cắt ca/m2 thép Cần cẩu ca/m2 16T Nhân công/m3 công Máy bơm bê ca/m3 Đổ bê tông tông thân trụ 50m3/h Máy đầm ca/m3 dùi 1,5kW - 9,22 120,4 79,76 0,085 195 27 28 - AF.87211 Bảo dưỡng thân trụ - Nhân công Máy hàn 23 kW Tháo dỡ Máy ván khuôn cắt thép Cần cẩu 25T - - công/m2 ca/m2 - - - 0,335 40,337 30 1,345 0,045 5,418 1,355 120,4 ca/m 0,025 3,010 1,505 ca/m2 0,008 0,963 0,963 - 20 - - - - 11,72 20,47 30 0,682 1,6 2,795 0,932 0,32 0,559 0,559 0,09 0,157 0,157 0,335 16,98 20 0,849 0,045 2,281 0,760 0,025 1,267 0,634 0,008 0,406 0,406 3,13 110,1 50 2,204 2,358 2,358 Thi công xà mũ 29 30 31 32 - AF.65120 AF.87211 AF.33210 Lấp đất,Lắp dựng dàn giáo Nhân công công Cẩu ca tháp Nhân công/T công Máy hàn 23 ca/T kW Lắp dựng Máy cốt thép cắt uốn ca/T kW Cần cẩu ca/T 16T Nhân công/m2 công Máy hàn 23 ca/m2 kW Lắp dựng Máy ván khuôn cắt ca/m2 thép Cần cẩu ca/m2 16T Nhân công/m3 công Đổ bê tông Máy xà mũ bơm ca/m3 bê - 1,747 50,69 35,2 0,067 196 tông 50m3/h Máy đầm dùi 1,5kW 33 34 35 - AF.87211 - Bảo dưỡng xà mũ - Nhân công Máy hàn 23 kW Tháo dỡ Máy ván khuôn cắt thép Cần cẩu 25T Nghiệm thu xà mũ ca/m3 0,085 - - công/m2 ca/m2 2,992 1,496 - - 0,335 16,98 20 0,849 0,045 2,281 0,760 - 50,69 ca/m 0,025 1,267 0,634 ca/m2 0,008 0,406 0,406 - - - - 20 - - Hoàn thiện trụ Tháo dỡ dàn giáo phục vụ thi công Nhân công công 36 AI.61110 Cẩu ca tháp 3.3 Tiến độ thi công tổng thể trụ T2:được thể vẽ 1 - 197 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao Thông Vận Tải Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội - 2005 [2] GS.TS Nguyễn Viết Trung – PGS.TS Hoàng Hà – ThS Đào Duy Lâm Các ví dụ tính toán dầm cầu chữ I, T, Super-T BTCT DƯL theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 NXB Xây Dựng, Hà Nội - 2005 [3] GS.TS Nguyễn Viết Trung Ví dụ tính tốn mố trụ cầu theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội - 2006 [4] PGS.TS Phan Quang Minh (chủ biên) Kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản) NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội – 2006 [5] Nguyễn Tiến Oanh – Nguyễn Trâm – Lê Đình Tâm Thi cơng móng trụ mố cầu NXB Xây Dựng, Hà Nội – 2005 [6] GS.TS Lê Đình Tâm Cầu BTCT đường Ơtơ NXB Xây Dựng, Hà Nội 2005 [7] Nguyễn Bình Hà – Nguyễn Minh Hùng Cơ sở thiết kế ví dụ tính tốn cầu dầm cầu thép NXB Xây Dựng Hà Nội - 2004 [8] GS.TS Lê Đình Tâm Cầu thép Nhà Xuất Bản GTVT, Hà Nội- 2006 [9] GS.TS Lều Thọ Trình Cơ học kết cấu tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội- 2000 [10] Tiêu chuẩn Xây Dựng TCXD 205-1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế [11] Th.S Nguyễn Văn Mỹ Giáo trình xây dựng cầu [12] Th.S Nguyễn Văn Mỹ - T.S Nguyễn Xuân Toản - Thiết kế cầu thép [13] Th.S Lê Văn Lạc – Th.S Nguyễn Duy Thảo Giáo trình thiết kế cầu BTCT [14] Nguyễn Tiến Oanh – Nguyễn Trâm – Lê Đình Tâm Thi cơng cầu BTCT NXB Xây Dựng, Hà Nội – 2005 198 ... 197 PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ - Phương án I: Cầu Dầm BTCT DƯL - Phương án II: Cầu Giàn Thép  (25%) CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung cầu - Thiết kế cầu vượt sông H9 1.2 Các điều kiện... II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ DẦM CHỦ 1.1 Số liệu ban đầu 43 1.1.1 Số liệu thiết kế 43 1.1.2 Nhiệm vụ thiết kế 43 1.1.3 Tiêu chuẩn thiết kế. .. 138 PHẦN III: THIẾT KẾ THI CÔNG CHƯƠNG 1:THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T2 1.1 Nhiệm vụ thiết kế: 147 1.2 Các số liệu thiết kế: 147 1.3 Đặc điểm khu vực xây dựng cầu: