Thiết kế cầu vòm thép nhồi bê tông

B Ố TRÍ CHUNG PHƯƠNG ÁN

Các trụ dẫn là những trụ đặc thân hẹp bằng bê tông cốt thép, móng cọc khoan nhồi đường kính 1m. Các trụ chính là những trụ đặc thân cột bê tông cốt thép,mống cọc khoan nhồi đường kính 2m.

S O SÁNH VỀ KỸ THUẬT Về điều kiện thi công

- Sử dụng nhiều thép cường độ cao ảnh hưởng nhiều tới giá thành của công trình - Thời gian thi công thường kéo dài. - Khi một bộ phận của công trình bị hư háng sẽ gây ảnh hưởng đến toàn bộ công trình, mặt khác khi một bộ phận của công trình gặp phải sự cố hay muốn mở rộng cầu thì rất khó khăn.

S O SÁNH KHÁC

- Trong giai đoạn khai thác sử dụng phải thường xuyên duy tu bảo dưỡng - Chịu sự tác động của môi trường rất lớn.

Tiêu chuẩn thiết kế

S Ố LIỆU TÍNH TOÁN 1. Khổ cầu

Với dạng hộp thành xiên chiều rộng đáy dầm thay đổi theo chiều cao dầm,tại mặt cắt sát trụ chiều rộng này là bd0 tại mặt cắt thứ i có chiều cao là Hi chiều rộng đáy xác định theo công thức : bd,i = bd0 + 2(H0 − Hi )ν. - Khi tính toán ta giả thiết trọng lượng đốt đúc phân bố đều trên chiều dài mỗi đốt và có giá trị theo tiết diện giữa đốt (lấy giá trị trung bình của 2 mặt cắt đầu và cuối mỗi đốt).

Các tổ hợp tải trọng

Tuỳ thuộc vào dạng đường ảnh hưởng mà xếp tải sao cho bất lợi nhất.

T ÍNH TOÁN NỘI LỰC . 1.Nguyên tắc tính toán

Trong giai đoạn này kết cấu nhịp làm việc theo sơ đồ khung T.Sau khi hợp long với đoạn đúc trên đà giáo cố định của nhịp biên và hạ dầm xuống gối chính trên đỉnh trụ P5, P6 thì sơ đồ này không còn tồn tại,trạng thái cân bằng mới của hệ được xác lập lại(hay là có sự thay đổi điều kiện biên của kết cấu).Do vậy giá trị nội lực tính ở sơ đồ này dùng để kiểm tra điều kiện cường độ của các mặt cắt dầm trong giai đoạn thi công và tải trọng tai biến,xác định các mất mát ứng suất trong quá trình căng kéo các bó cáp DƯL.Sơ đồ này còn dùng để tính toán chuyển vị của đầu mút hẫng trong quá trình thi công đúc hẫng,căn cứ vào đó để điều chỉnh cao độ ván khuôn,tạo độ vồng kiến trúc. - Khi bê tông đốt hợp long giữa đã đạt đủ cường độ,tiến hành căng kéo các bó cốt thép DƯL bản đáy trong phạm vi nhịp giữa,sau đó di chuyển xe đúc ra khái phạm vi của cầu và tháo bá toàn bộ tải trọng thi công.Các tải trọng này vốn đ• nằm trên kết cấu từ thời điểm ban đầu,gây ra biến dạng và chuyển vị cho dầm,khi dỡ bá các tải trọng này ra khái dầm thì dầm sẽ đàn hồi trở lại.Tuy nhiên,tại thời điểm dỡ tải thì sơ đồ kết cấu là siêu tĩnh,mọi chuyển vị sẽ gây ra nội lực trong dầm.Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng dỡ tải.

K IỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH SỬ DỤNG . 1.Tính duyệt mặt cắt theo điều kiện chống nứt

T ÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU

Đối với dầm hai đầu ngàm, để đơn giản cho quá trình tính toán ta giả thiết đây là dầm đơn giản và xếp tải lên đường ảnh hưởng sao cho nội lực lớn nhất và sẽ nhân giá trị nội lực này với hệ số ngàm, còn phần công xôn ta trực tiếp xếp tải sao cho nội lực lấy với đầu ngàm là lớn nhất. Tính toán hiệu ứng lực cho từng tải trọng thành phần gây ra trong bản mặt cầu, sau đó tổ hợp lại như đúng như điều 3.4.1-1 quy trình AASHTO, gồm hai tổ hợp tải trọng nguy hiểm là tổ hợp tải trọng cường độ 1 và tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn sử dụng.

Điều kiện về nhân lực và máy móc

Phía thi công có đội ngò công nhân, cán bộ kỹ thuật có trình độ cao, có khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt của thời tiết với năng suất cao. Khi gặp trục trặc, sự cố thì với đội ngò công nhân có tay nghề đã được đào tạo bài bản có thể sửa chữa tại công trường trong một thời gian ngắn, và sẽ không làm gián đoạn quá trình thi công.

Điều kiện địa chất - thuỷ văn

Người dân có tính cần cù, chịu khó, ham học hái và được đào tạo khá tốt, có khả năng tiếp nhận nhanh các tiến bộ khoa học kỹ thuật. Máy khoan cọc nhồi, cần cẩu, máy đào, máy ủi, ôtô vận chuyển bê tông, máy bơm bê tông, máy đầm bêtông và các loại máy móc cần thiết khác.

Tình hình dân cư

- Về địa chất: khả năng chịu lực của đất nền là tương đối lớn vì lớp dưới cùng là cát pha sái. - Về thuỷ văn: mực nước lòng sông tương đối cao và ổn định nên khá thuận lợi cho các các phương tiện thi công dưới nước.

Điều kiện ăn ở và sinh hoạt của công nhân

Chọn thời gian thi công

Đ Ề XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG . 1.Đề xuất các phương án thi công

- Tại vị trí tiếp giáp giữa các đốt nếu thi công không đảm bảo thì sẽ tạo nên các khe nứt, giúp các tác nhân xâm thực dễ dàng tiếp xúc với cốt thép cường độ cao, ăn mòn cốt thép gây phá hoại công trình..Đặc biệt nước ta có khí hậu nóng và ẩm là môi trường mà các tác nhân xâm thực hoạt động rất mạnh làm cho các loại keo dán cầu rất dễ bị lão hoá. Qua phân tích so sánh các ưu nhược điểm của hai phương án ta thấy rằng với điều kiện kỹ thuật thi công của nước ta hiện nay, điều kiện khi hậu nhiệt đới nóng ẩm để đảm bảo chất lượng công trình và an toàn trong quá trình sử dụng trên ta kiến nghị chọn phương án thi công đúc hẫng cân bằng là hợp lý nhất.

X ÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP . 1.Trình tự thi công kết cấu nhịp

Để đổ bêtông thuận lợi cần mở một số cửa sổ ván khuôn trong (cửa sổ công tác). Các cửa sổ hoặc lỗ thi công là các lỗ vĩnh cửu được bố trí trong khối đỉnh trụ để đi lại, vận chuyển vật tư thiết bị hoặc neo cỏc kết cấu thi cụng. Vỏn khuụn cho cửa sổ và vỏn khuụn lừi được làm bằng gỗ hoặc bằng thép. - Điều chỉnh cao độ ván khuôn trong và ván khuôn đáy bằng con nêm. - Kiểm tra cao độ của ván khuôn theo sơ đồ tại mặt cắt tim trụ và hai đầu khối K0. - Đặt cốt thép bản cánh dầm cùng với các kết cấu liên quan khác như sau:. + Neo, ống gen cho cáp DƯL được bố trí trên bản nắp hộp. + Bố trí các khối neo xe đúc trên cánh dầm. + Bố trí neo ống gen cho các ống DƯL dọc. Cần chú ý luồn các ống nhựa PVC có đường kính nhá hơn ống gen 5mm vào các ống gen để ống gen không bị dẹt khi đổ bêtông. + Lắp đặt cốt thép chờ của cột đèn, ống thoát nước.. + Sai số vị trí các ống gen trên mặt bằng không quá ± 5mm. 1) Tiêu chuẩn của ống gen cho các loại cáp:. Đường kính của ống nối phải lớn hơn đường kính của ống gen 5mm. 2) Sau khi căng kéo cáp DƯL xong cần lắp các ống phun vữa vào để neo và kéo thò lên trên bản cánh dầm 40cm, đầu ống được bịt kín bằng băng dính. 3) Bảo dưỡng bêtông: Sau khi đổ bêtông lớp bản mặt (bản nắp hộp) 4 giờ thì dùng bao tải đậy tưới ẩm phủ lên bề mặt bêtông, cứ sau 20 phút phải tưới nước vào bao tải bảo dưỡng. Làm như vậy nhiều lần cho tới khi căng kéo cáp DƯL xong và còn phải bảo dưỡng theo quy định. 4) Để thuận lợi cho việc thi công lớp chống thấm mặt cầu sau này, khi kết thúc đổ bêtông phần bản cánh dầm cần tiến hành xoa phẳng bằng thước gạt 2m. - Việc thi công đốt hợp long được tiến hành theo nhiều phương pháp: Bằng xe đúc + ván khuôn, bằng ván khuôn hoặc bằng dầm thép hình (dầm gông). Ở đây ta chọn phương pháp hợp long bằng ván khuôn. Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay:. + Đưa ván khuôn vào vị trí thiết kế. + Căng kéo một số bó thép trước khi đổ bêtông nhằm mục đích “khâu” các cánh khung hẫng lại với nhau, gây nên một lực nén trước tại thớ dưới của đốt hợp long, tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra có xuất hiện ứng suất kéo tại thớ dưới của đốt hợp long hay không. + Đổ bêtông đốt hợp long, trong quá trình đổ bêtông đốt hợp long phải thường xuyên quan sát kim đồng hồ của chuyển vị kế, nếu kim đồng hồ gần trở về vị trí ban đầu của nó tức sắp sữa xuất hiện ứng suất kéo, thì tiếp tục căng các bó cáp DƯL cùng lúc với đổ bêtông. Mục đích là để không cho xuất hiện ứng suất kéo tại thớ dưới của đốt hợp long. + Khi bêtông đạt cường độ quy định thì tiến hành cắt các thanh chống dưới. + Tháo các ván khuôn bên và căng kéo các bó cáp DƯL còn lại ở bản đáy. + Cắt các đầu cáp thừa. + Bơm vữa chạy dọc theo bản đáy. + Vệ sinh và đổ bêtông bịt đầu neo. + Tiến hành tháo toàn bộ ván khuôn. *) Điều chỉnh cao độ tại đốt hợp long.

TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN 1. Tính toán ván khuôn trong

Sườn tăng cường đứng được xem như dầm giản đơn tựa trên các gối là các sườn tăng cường ngang có chiều dài tính toán 1m. Nên ta xem như áp lực bê tông truyền lên sườn tăng cường đứng, Sườn tăng cường ngang xem như 1 dầm giản đơn.

TIẾN ĐỘ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CHÍNH

T HI CÔNG CỌC VÁN THÉP

Sau khi ống vách được lắc xuống vài mét thì độ thẳng của ống vách lại được điều chỉnh bằng bọt thuỷ .Sau khi lắp dựng ống vách , việc đào đất bằng gầu thuỷ lực được tiến hành cho đến khi đào đất bên trong được 2 m .Trong quá trình khoan hạ ống vách phải luôn luôn kiểm tra các tầng địa chất mà mũi khoan đi qua. Sau khi ống vách đã nằm trong đất việc kiểm tra trục và đường sinh của ống vách có thẳng hay không đó là một điều rất khó.Vì vậy muốn kiểm tra được các yếu tố trên phải kiểm tra gián tiếp qua các thông số kỹ thuật như cao độ của điểm trên đỉnh của đốt ống vách đang hạ.

T HI CÔNG MỐ

-Thiết bị đổ bê tông : ống đổ bê tông (ống tremic) được làm bằng thép đường kính trong khoảng 23- 25 cm và phải đảm bảo kín nước hoàn toàn từ trên xuống dưới trong suốt quá trình đổ bê tông.Mối nối của ống đổ bê tông phải có cấu tạo đặc biệt đảm bảo dễ tháo lắp. -Lắp dựng đà giáo ván khuôn tường đỉnh tường cánh -Bố trí cốt thép , đổ bê tông tường đỉnh và tường cánh -Tháo dỡ đà giáo ván khuôn, lấp đất hố móng và hoàn thiện.