2.4. Phương pháp xây dựng suất vốn đầu tư hợp lý các công trình cầu bản
2.4.1. Đặc điểm kết cấu công trình cầu bản tại địa phương
a. Phạm vi áp dụng:
Dầm bản BTCT có thể vƣợt nhịp từ 6 - 15m.
Cầu bản áp dụng phổ biến với kết cấu nhịp là dầm bản BTCT đổ toàn khối hoặc lắp ghép.
b. Cấu tạo:
Cầu có kết cấu nhịp dạng bản mỏng hình chữ nhật kê trên mố trụ. Cầu bản có thể một nhịp hoặc nhiều nhịp giản đơn hay liên tục. Dầm bản có thể đổ toàn khối, lắp ghép hoặc bán lắp ghép.
Chiều cao tối thiểu dầm bản BTCT nhịp đơn giản theo bảng 2.5.6.3-1 [7]
L mm
h 165
30 ) 3000 (
2 .
1
, nhịp liên tục mm
h L 165
30 3000
, trong đó L là chiều dài nhịp bản.
Cầu tràn
- Cầu bản sử dụng với tần suất ngập lũ hàng năm thì gọi là cầu tràn, cầu tràn áp dụng trong điều kiện nguồn kinh phí hạn chế, nhu cầu vận tải trong những ngày mƣa lũ không nhiều và thời gian ngập lũ thường không kéo dài. Cầu tràn áp dụng rất hiệu quả cho những khu vực có địa chất ổn định, đặc biệt là nơi có tầng đá gốc xuất hiện sớm, nếu địa chất lòng sông không tốt thì áp dụng cầu tràn có thể không mang lại hiệu quả kinh tế.
- Cầu tràn không thiết kế hệ thống lan can tay vịn như cầu bình thường mà chỉ nên làm gờ chắn bánh dạng con cóc. Cầu ngập lũ nên tiết diện các bộ phận kết cấu đƣợc chọn càng chiếm ít diện tích dòng chảy càng tốt. Khẩu độ cầu loại này không nên thắt hẹp dòng chảy, đường dẫn và ta luy đường dẫn hai đầu cầu phải được kiên cố bằng bê tông xi măng hoặc đá xây. Để đảm bảo giao thông trong mùa mƣa cho những ngày không có lũ thì cao độ cầu thường được chọn phải cao hơn mức nước thường xuyên trong mùa mưa ít nhất là 1m. Mực nước thường xuyên trong mùa mưa chính là mực nước khi lũ rút đi và đến cao độ nào đó thì giữ mức trong suốt mùa mưa. Việc chọn cao độ nhƣ vậy sẽ giảm đƣợc chiều cao trụ, giảm chiều dài cầu và tránh đƣợc cây trôi vào mùa lũ, vì khi có lũ cầu đã bị ngập trong nước và cây chỉ trôi trên mặt nước nên sẽ không tác động tới cầu.
Hình 2.1. Cầu tràn Giải pháp xây dựng.
Phần kết cấu nhịp.
- Dầm bản đổ toàn khối đƣợc thực hiện bằng cách lắp ván khuôn, đà giáo trực tiếp tại nhịp, sau đó lắp đặt cốt thép và đổ bê tông.
- Dầm bản lắp ghép đƣợc phân khối theo chiều dọc, mỗi tấm bản là bộ phận riêng được đúc trước tại nhà máy hoặc công trường sau đó vận chuyển và cẩu lắp vào vị trí, liên kết với nhau bằng chốt chịu cắt.
- Dầm bản bán lắp ghép gồm các phiến dầm đúc trước tại nhà máy hoặc công trường sau đó vận chuyển và cẩu lắp vào vị trí, dùng phần này làm ván khuôn và đà giáo để đổ bê tông liên hợp với phần bên trên.
Phần kết cấu hạ bộ.
- Có thể có các giải pháp thi công khác nhau. Tuy nhiên, loại cầu bản hay cầu tràn áp dụng cho GTNT thường thi công như sau: Vào mùa khô, nước sông cạn, đắp vòng vây một nửa lòng sông và tiến hành đào móng để thi công các mố trụ và dầm bản của một nửa cầu, sau đó đắp vòng vây và thi công tương tự cho nửa cầu còn lại.
- Riêng đối với cầu bản mố nhẹ cần lưu ý: Cầu làm việc theo nguyên tắc áp lực đất sau lƣng hai mố phải cân bằng, do đó, Mô men và lực cắt đắp đất sau lƣng mố đƣợc thực hiện khi dầm bản đã đông cứng, khi đắp đất phải đắp cùng lúc và luôn giữ cân bằng áp lực đất hai mố. Khi mố cầu là bê tông thì trong quá trình thi công sẽ xuất hiện các khớp nối thi công tại các vị trí dừng đổ bê tông mỗi ngày. Vì vậy, phải xử lý các khớp nối bằng cách chôn sẵn các thanh thép để liên kết giữa bê tông cũ và mới.
l l
Hình 2.2. Cấu tạo cầu bản (a, Cầu bản một nhịp;
b, Cầu bản nhiều nhịp đơn giản) MNL LN
Tiết diện ngang của dầm bản gồm: Tiết diện bản đặc đổ toàn khối, đặc hoặc rỗng lắp ghép, tiết diện bản bán lắp ghép.
Cầu bản có các loại nhƣ cầu bản một nhịp mố nhẹ, cầu bản rỗng và cầu tràn.
Cầu bản một nhịp mố nhẹ.
- Cấu tạo như một khung bốn khớp, dầm bản kê trên hai mố dạng tường mỏng bê tông, trên đỉnh mố có bố trí chốt thép cách nhau khoảng 1m để truyền áp lực ngang vào đầu dầm, dưới móng bố trí các thanh chống BTCT cách nhau từ 2m đến 5m để cân bằng áp lực đất giữa hai móng và đảm bảo chống trƣợt. Lòng suối phải đƣợc gia cố bằng các loại vật liệu nhƣ đá hộc xếp khan, đá hộc xây vữa hoặc bê tông để chống xói lở.
- Chiều dày thân mố b=(1/6 – 1/7.5)hmố, hmố là chiều cao thân mố [8]. Móng mố là móng nông trên nền thiên nhiên, chiều sâu chôn móng tối thiểu là 1.5m [9]. Khi đất nền thuộc loại yếu thì phải có giải pháp xử lý, có thể gia cường bằng cọc tre hoặc cọc gỗ nhưng lưu ý là cọc phải luôn ở dưới mực nước ngầm để đảm bảo khỏi bị mục, hoặc có thể chọn giải pháp gia cường bằng các loại cọc khác như cọc thép hoặc cọc BTCT nhưng cần phải so sánh với các giải pháp kết cấu khác trước khi lựa chọn.
Khai thác sử dụng.
Quản lý trong quá trình khai thác sử dụng là hết sức quan trọng, phải đảm bảo tải trọng khai thác đúng tải trọng thiết kế và phải thực hiện công tác duy tu bảo dƣỡng để kéo dài tuổi thọ công trình. Đối với cầu bản, kết cấu là bê tông hoặc BTCT nên quá trình duy tu bảo dƣỡng không tốn quá nhiều kinh phí. Công tác duy tu bảo dƣỡng thường rất đơn giản, chủ yếu là lao động phổ thông, các công việc thường thực hiện nhƣ thanh thải dòng chảy, vệ sinh mặt cầu, gờ chắn bánh xe và biển báo hai đầu cầu.
*Ưu, nhược điểm đối với cầu bản.
Ưu điểm:
- Thiết kế và thi công đơn giản, tận dụng được vật liệu địa phương như cát, đá, sỏi, gỗ ván khuôn để chế tạo bê tông, sử dụng các loại vật liệu dễ kiếm nhƣ xi măng và thép nên kinh phí xây dựng thấp;
- Khai thác sử dụng hiệu quả, kinh phí duy tu bảo dƣỡng hằng năm nhỏ;
- Kết cấu nhịp đa dạng nên có nhiều phương án để lựa chọn.
Nhược điểm:
- Cầu bản mố nhẹ có phạm vi sử dụng hạn chế, vƣợt nhịp không lớn, kết cấu dễ bị biến hình khi bị xói lở một bên mố. Chiều cao đất đắp sau lƣng mố lớn hoặc các lớp đất dưới đáy móng không tốt cần phải xử lý nền thì sử dụng loại cầu này có thể kém hiệu quả.
- Cầu bản BTCT có chiều dài nhịp ngắn nên tốn rất nhiều trụ và chiếm diện tích
dòng chảy. Dầm bản toàn khối có thời gian thi công kéo dài vì toàn bộ kết cấu đổ tại chỗ. Dầm bản lắp ghép thời gian thi công nhanh hơn nhƣng đòi hỏi phải có thiết bị thi công cơ giới.
- Cầu tràn trong quá trình khai thác giao thông không đƣợc thông suốt trong những ngày lũ lớn, không đảm bảo an toàn cho phương tiện giao thông qua lại trong mùa lũ, không phù hợp với các tuyến đường khu vực đồng bằng vì mật độ giao thông lớn.
Kết cấu trụ cầu
Mố trụ trong luận văn chưa xét kết cấu phần móng, việc lựa chọn phương án móng nông hay móng cọc hoặc các loại móng khác là tùy thuộc vào tải trọng kết cấu phần trên, tình hình địa chất, thủy văn, ảnh hưởng môi trường, ảnh hưởng các công trình lân cận, khả năng cơ giới hóa tại hiện trường.
Kích thước cơ bản của mố trụ tùy thuộc vào khổ cầu và chiều cao của cầu.
Hình 2.3. Các loại trụ cầu dầm
Trụ cầu thân hẹp tiết diện đặc (Hình 2-3a) áp dụng trong mọi điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn, đặc biệt là các sông có cây trôi. Khi chiều cao lớn có thể làm trụ thân hẹp dạng nhiều tầng.
Trụ cột (Hình 2-3b) có kết cấu thanh mảnh nên có thể áp dụng khi chiều cao trụ thấp và sông không có cây trôi. Trụ có phần trên cột, phần dưới đặc (Hình 2-3c) áp dụng thích hợp khi cầu có chiều cao lớn.
Trụ nặng (Hình 2-3d) thích hợp trong mọi điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn và đặc biệt là những cầu có khổ nhỏ nhƣ cầu GTNT loại A và B.
Kết cấu mố cầu.
Mố nhẹ (Hình 2-4e) bằng bê tông hoặc BTCT áp dụng cho cầu bản mố nhẹ hoặc với hình dạng giống mố nhẹ nhưng thân tường dày hơn thì có thể áp dụng cho cầu bản và cầu tràn.
Mố kê (Hình 2-4c) được sử dụng cho các cầu bắc qua kênh mương, nếu địa chất tại nơi đặt mố kê không tốt thì có thể gia cường móng hoặc sử dụng mố chân dê (Hình
2-4d). Ngoài ra mố kê còn sử dụng khi có tầng đá lộ thiên [9, tr.41].
Hình 2.4. Các loại mố cầu dầm
Mố vùi (Hình 2-4a) bằng bê tông hoặc BTCT áp dụng thích hợp đối với tất cả các loại cầu, đặc biệt là cầu khổ nhỏ nhƣ GTNT loại A và cấp IV.
Mố chữ U (Hình 2-4b) sử dụng cho các cầu có khổ lớn.
2.4.2. Trình tự tính toán, xác định chỉ tiêu suất vốn đầu tư được thực hiện theo các bước sau[3]:
- Bước 1: Lập danh mục công trình xây dựng cần tính suất vốn đầu tư, lựa chọn công trình xây dựng đại diện.
- Bước 2: Thu thập số liệu, dữ liệu từ công trình xây dựng đại diện được lựa chọn.
- Bước 3: Xử lý số liệu, dữ liệu và tính suất vốn đầu tư xây dựng công trình.
- Bước 4: Tổng hợp kết quả tính toán, biên soạn suất vốn đầu tư để sử dụng hoặc công bố.
Cụ thể:
Bước 1: Lập danh mục công trình xây dựng cần tính toán suất vốn đầu tư, lựa chọn công trình xây dựng đại diện.
a) Lập danh mục công trình xây dựng cần tính toán suất vốn đầu tƣ dựa trên cơ sở:
- Phân loại, cấp công trình;
- Quy chuẩn, tiêu chuẩn áp dụng;
- Địa điểm xây dựng công trình;
- Tính năng sử dụng, quy mô, hình thức đầu tƣ;
- Đặc điểm kết cấu, công nghệ của công trình;
- Số lƣợng hạng mục công trình xây dựng;
- Mức độ, loại vật tƣ, vật liệu xây dựng và thiết bị sử dụng cho công trình;
b) Xác định đơn vị tính suất vốn đầu tƣ.
c) Lựa chọn công trình xây dựng đại diện:
Trên cơ sở danh mục công trình xây dựng cần tính suất vốn đầu tƣ, tiến hành lựa chọn công trình xây dựng đại diện có đặc điểm, nội dung cơ bản phù hợp với yêu cầu tính toán.
Bước 2: Thu thập số liệu, dữ liệu từ công trình xây dựng đại diện đã lựa chọn.
a) Phân loại số liệu, dữ liệu thu thập: chi phí xây dựng công trình (tổng mức đầu tƣ hoặc dự toán xây dựng công trình hoặc số liệu quyết toán vốn đầu tƣ xây dựng công trình ).
b) Nội dung số liệu, dữ liệu cần thu thập gồm:
- Thông tin chung về công trình xây dựng đại diện (tên công trình, địa điểm xây dựng, công suất, năng lực, quy chuẩn xây dựng, tiêu chuẩn xây dựng áp dụng, thời gian xây dựng (khởi công, kết thúc), diện tích xây dựng...); các thông tin về kinh tế - tài chính (nguồn vốn, hình thức đầu tƣ, các chỉ tiêu kinh tế-tài chính, tỷ giá ngoại tệ...);
các khoản mục chi phí đầu tƣ xây dựng công trình (tổng mức đầu tƣ; dự toán xây dựng công trình; vốn đầu tƣ quyết toán).
- Các cơ chế chính sách, tài liệu liên quan đến tính toán chi phí đầu tƣ xây dựng công trình.
c) Yêu cầu về số lƣợng và thời gian thu thập
Việc tính suất vốn đầu tƣ cho một nhóm, loại công trình xây dựng, thì số lƣợng công trình xây dựng đại diện thu thập tối thiểu phải từ 3 công trình xây dựng trở lên và đƣợc thực hiện xây dựng trong khoảng thời gian gần với thời điểm tính toán.
Bước 3: Xử lý số liệu, dữ liệu và tính suất vốn đầu tư xây dựng công trình.
a. Xử lý số liệu, dữ liệu:
- Số liệu, dữ liệu thu thập được từ công trình xây dựng đại diện trước khi tính toán cần đƣợc xử lý, bổ sung, hiệu chỉnh để loại trừ những yếu tố chƣa phù hợp, không cần thiết trong tính toán (nếu có).
- Đánh giá và phân tích các khoản mục chi phí đầu tƣ xây dựng công trình (nội dung hạng mục xây dựng/công tác xây dựng/công việc, thời điểm tính chi phí/mặt bằng giá, chế độ chính sách đã áp dụng trong tính toán chi phí đầu tƣ xây dựng công trình và trong các số liệu thu thập).
b. Quy đổi giá trị các khoản mục chi phí về cùng mặt bằng giá tại thời điểm tính toán:
Căn cứ vào các nguồn số liệu, dữ liệu thu thập đƣợc (tổng mức đầu tƣ/dự toán/vốn đầu tư quyết toán) để lựa chọn phương pháp quy đổi vốn cho phù hợp. Một số phương pháp quy đổi vốn được vận dụng như hướng dẫn quy đổi chi phí đầu tư xây dựng công trình về mặt bằng giá tại thời điểm bàn giao đƣa vào khai thác sử dụng của
Bộ Xây dựng; phương pháp tính toán quy đổi trực tiếp; và phương pháp kết hợp các phương pháp trên.
- Nguồn số liệu, dữ liệu thu thập là tổng mức đầu tƣ: giá trị tổng mức đầu tƣ công trình xây dựng đƣợc quy đổi về mặt bằng giá tại thời điểm tính toán theo yếu tố thời gian và khu vực/vùng đƣợc tính theo các công thức sau:
Vi = Vt x Ki (2.1)
Ki = Kkv x Ktg (2.2) Trong đó:
Vi: Tổng mức đầu tƣ công trình i tại thời điểm tính toán suất vốn đầu tƣ;
Vt: Tổng mức đầu tƣ công trình i tại thời điểm phê duyệt (t);
Ki: Hệ số điều chỉnh suất vốn đầu tƣ từ thời điểm (t) về thời điểm tính toán;
Kkv: Hệ số khu vực/vùng (kể tới sự khác biệt về điều kiện khu vực/vùng) của công trình i so với điều kiện nơi cần tính toán suất vốn đầu tƣ đƣợc xác định bằng phương pháp chuyên gia trên cơ sở so sánh mặt bằng giá hai khu vực trên;
Ktg: Hệ số điều chỉnh giá xây dựng công trình (Hệ số này có thể xác định theo chỉ số giá xây dựng đƣợc công bố theo quy định);
- Trường hợp nguồn số liệu, dữ liệu thu thập là giá trị dự toán xây dựng công trình: Tổng mức đầu tƣ đƣợc xác định từ số liệu dự toán xây dựng công trình thu thập đƣợc bằng cách tính bổ sung thêm các khoản chi phí mà chƣa tính trong dự toán xây dựng công trình nhƣng thuộc tổng mức đầu tƣ hoặc loại bỏ những khoản mục chi phí không phù hợp với công trình xây dựng cần tính suất vốn đầu tƣ. Việc quy đổi tổng mức đầu tƣ công trình xây dựng về mặt bằng giá tại thời điểm tính toán đƣợc áp dụng theo công thức (2.1) và (2.2).
- Trường hợp nguồn số liệu, dữ liệu thu thập là giá trị vốn đầu tư quyết toán công trình: trước khi quy đổi về mặt bằng giá tại thời điểm tính toán thì giá trị vốn đầu tƣ quyết toán cần phải quy đổi về mặt bằng giá tại thời điểm bàn giao đƣa vào khai thác sử dụng theo Phương pháp của Bộ Xây dựng, sau đó quy đổi giá trị vốn đầu tư quyết toán này từ thời điểm bàn giao đƣa vào khai thác sử dụng về thời điểm tính toán suất vốn đầu tƣ theo công thức (2.1) và (2.2).
c. Tính toán suất vốn đầu tư xây dựng công trình.
Bước 4: Tổng hợp kết quả tính toán, biên soạn suất vốn đầu tư để sử dụng hoặc công bố.
a. Tập hợp các kết quả tính toán suất vốn đầu tư theo nhóm/loại công trình.
b. Biên soạn suất vốn đầu tư xây dựng công trình để sử dụng hoặc công bố.
2.4.3. Một số lưu ý khi sử dụng suất vốn đầu tư [3]
Khi sử dụng suất vốn đầu tƣ, cần căn cứ vào loại cấp công trình, thời điểm lập