6. Kết cấu của luận văn
3.3.1 Về chỉ tiờu kinh tế, kỹ thuật
a) Phương ỏn kết cấu nhịp Phương ỏn kết cấu 1
Sơ đồ nhịp
+ Trong phương ỏn kết cấu này sơ đồ nhịp được chọn chỉ vừa đủ đỏp ứng tĩnh khụng thụng thuyền tương đương sụng cấp V (tĩnh cao H=4m, tĩnh ngang B=25m).
+ Sơ đồ nhịp của phương ỏn kết cấu này như sau: 24,54m+3x33m+24,54m, tổng chiều dài toàn cầu tớnh đến mộp sau của tường mố là: L=150,38m. Kết cấu nhịp
+ KCN gồm 5 nhịp giản đơn: trong đú 3 nhịp giữa dầm I 33m bằng BTCT cường độ 50MPa dự ứng lực căng trước cao 1,4m, 2 nhịp biờn ngoài cựng dầm I 24,54m bằng BTCT cường độ 50MPa dự ứng lực căng trước cao 1,14m. Mặt cắt ngang gồm 8 dầm, khoảng cỏch giữa tim cỏc dầm chủ là 1,65m. Dầm ngang bằng BTCT cường độ 35MPa đổ tại chỗ. Bản mặt cầu bằng BTCT cường độ 35MPa đổ tại chỗ dày 18cm và được tạo liờn tục nhiệt.
+ Lớp phủ mặt cầu bằng BTN hạt mịn dày 5(cm), trờn lớp phũng nước dạng dung dịch màng phun.
+ Gờ lan can và lề bộ hành bằng BTCT cường độ 30 MPa, cột lan can và tay vịn bằng thộp mạ kẽm.
+ Bố trớ thoỏt nước mặt cầu bằng cỏc ống nhựa PVC dọc theo mộp ngoài của lan can.
+ Gối cầu dựng loại gối cao su cốt bản thộp cho tất cả cỏc nhịp.
+ Bố trớ chiếu sỏng trờn cầu và chiếu sỏng cảnh giới đường thủy dưới cầu. Kết cấu mố trụ
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 97 + Kết cấu mố:
- Mố cú dạng thõn trụ BTCT cường độ 35 MPa đổ tại chỗ, khụng chịu tỏc dụng ỏp lực đẩy ngang.
- Múng mố : mỗi mố gồm 10 cọc ống thộp dạng vớt đường kớnh 0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sõu vào lớp sột màu nõu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m), chỉ số SPT N=36.
+ Kết cấu trụ:
- Trụ đặc thõn cột dày 1,2m bằng BTCT cường độ 35 MPa đổ tại chỗ.
- Múng trụ nhịp thụng thuyền (T2, T3): mỗi trụ gồm 9 cọc ống thộp đường kớnh D0,8m, chiều dài cọc dự kiến L=50m/cọc, mũi cọc hạ sõu vào lớp sột màu nõu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m). SPT N=49.
- Múng hai trụ biờn (T1, T4) : mỗi trụ gồm 10 cọc ống thộp đường kớnh D0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sõu vào lớp sột màu nõu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m). SPT N=36.
Nhận xột phương ỏn: Phương ỏn này cú ưu điểm là cụng nghệ thi cụng đơn giản và tương đối quen thuộc; kinh phớ xõy dựng thấp. Tuy nhiờn, phương ỏn này cú những tồn tại nhất định về mặc tổng thể kiến trỳc.
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 98
Phương ỏn kết cấu 2
Sơ đồ nhịp
Sơ đồ nhịp được chọn dựa trờn cỏc định hướng sau: + Giảm chiều cao kiến trỳc kết cấu nhịp.
+ Tĩnh khụng thụng thuyền tương đương sụng cấp V (tĩnh cao H=4m, tĩnh ngang B=25m).
+ Từ định hướng trờn, sơ đồ nhịp của phương ỏn kết cấu này như sau: 25 m+33m+34m+33m+25m, tổng chiều dài toàn cầu tớnh đến mộp sau của tường mố là: L=152,22m.
Kết cấu nhịp
+ Nhịp thụng thuyền cú chiều dài 34m, 2 nhịp biờn cú chiều dài 33m và 25m đều bằng dầm thộp dạng panel liờn hợp bản BTCT, thi cụng theo phương phỏp cẩu lắp từng tổ hợp gồm 2 dầm. Chiều cao dầm thay đổi theo từng nhịp 34m và 33m cú chiều cao dầm là 1,0m, nhịp 25m cú chiều cao dầm là 0,9m. Mặt cắt ngang gồm 8 dầm I thộp liờn hợp dạng panel, khoảng cỏch tim cỏc dầm chủ là 1,65m. Loại kết cấu nhịp dạng dầm thộp Panel chỉ cú dầm ngang tại vi trớ đầu dầm bờ tụng cốt thộp hỡnh chữ I. Bản mặt cầu bằng BTCT cường độ 35MPa đổ tại chổ dày 16cm. Kết cấu nhịp dầm thộp dạng panel
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 99 được liờn tục húa khi thi cụng xong bờ tụng dầm ngang và bản mặt cầu (liờn tục trong giai đoạn cú hoạt tải tỏc dụng).
+ Lớp phủ mặt cầu bằng BTN hạt mịn dày 5(cm), trờn lớp phũng nước dạng dung dịch màng phun.
+ Gờ lan can và lề bộ hành bằng BTCT cường độ 30 MPa, cột lan can và tay vịn bằng thộp mạ kẽm.
+ Khe co gión: dựng khe co gión cao su.
+ Bố trớ thoỏt nước mặt cầu bằng cỏc ống nhựa PVC dọc theo mộp ngoài của lan can.
+ Gối cầu dựng loại gối chậu tất cả cỏc nhịp.
+ Bố trớ chiếu sỏng trờn cầu và chiếu sỏng cảnh giới đường thủy dưới cầu. Kết cấu mố trụ
+ Kết cấu mố:
- Mố cú dạng thõn trụ BTCT cường độ 35 MPa đổ tại chỗ, khụng chịu tỏc dụng ỏp lực đẩy ngang.
- Múng mố: mỗi mố gồm 8 cọc ống thộp dạng vớt đường kớnh 0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sõu vào lớp sột màu nõu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m).
+ Kết cấu trụ:
- Trụ đặc thõn hẹp dày 1,2m bằng BTCT cường độ 35 MPa đổ tại chỗ.
- Múng trụ nhịp thụng thuyền (T2, T3): mỗi trụ gồm 9 cọc ống thộp đường kớnh D0,8m, chiều dài cọc dự kiến L=50m/cọc, mũi cọc hạ sõu vào lớp sột màu nõu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m).
- Múng hai trụ biờn (T1, T4) : mỗi trụ gồm 8 cọc ống thộp đường kớnh D0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sõu vào lớp sột màu nõu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m).
Nhận xột phương ỏn: Phương ỏn này cú ưu điểm là thuận lợi trong quỏ trỡnh thi cụng, đặc biệt là thời gian thi cụng nhanh, nhịp thụng thuyền lớn, chiều cao kiến trỳc thấp đảm bảo tớnh thẩm mỹ...
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 100 Bố trớ chung cầu phương ỏn 2
Phương ỏn kết cấu 3
Sơ đồ nhịp
Sơ đồ nhịp được chọn dựa trờn cỏc định hướng sau:
+ Thỏa món tĩnh khụng thụng thuyền cho sụng Rạch Tụm theo quy hoạch phỏt triển giao thụng thủy nội địa (tĩnh cao H=3,5(4)m, tĩnh ngang ≥25m).
+ Hai trụ chớnh của nhịp thụng thuyền được đặt lờn bờ để tạo thuận lợi trong quỏ trỡnh thi cụng cầu và an toàn giao thụng thủy.
+ Từ định hướng trờn, sơ đồ nhịp của phương ỏn kết cấu này như sau: 45m + 60m +45m, tổng chiều dài toàn cầu tớnh đến mộp sau của tường mố là:
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 101 L=153,35m
Kết cấu nhịp
+ Gồm 3 nhịp liờn tục dầm hộp thộp bố trớ theo sơ đồ 45m+60m+45m, thi cụng theo phương phỏp lắp ghộp trờn trụ tạm. Mặt cắt ngang dạng 1 hộp, thành hộp thẳng đứng, bề rộng mặt ngoài đỏy hộp khụng đổi. Chiều cao hộp khụng thay đổi h=1,8m.
+ Lớp phủ mặt cầu bằng BTN hạt mịn dày 5(cm), trờn lớp phũng nước dạng dung dịch màng phun.
+ Gờ lan can và lề bộ hành bằng BTCT cường độ 30 MPa, cột lan can và tay vịn bằng thộp mạ kẽm.
+ Khe co gión: dựng khe co gión cao su.
+ Bố trớ thoỏt nước mặt cầu bằng cỏc ống nhựa PVC dọc theo mộp ngoài của lan can.
+ Gối cầu dựng loại gối chậu cho tất cả cỏc nhịp.
+ Bố trớ chiếu sỏng trờn cầu và chiếu sỏng cảnh giới đường thủy dưới cầu. Kết cấu mố trụ
+ Kết cấu mố:
- Mố cú dạng thõn trụ BTCT cường độ 35 MPa đổ tại chỗ, khụng chịu tỏc dụng ỏp lực đẩy ngang.
- Múng mố: mỗi mố gồm 8 cọc ống thộp dạng vớt đường kớnh 0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=52m/cọc, mũi cọc hạ sõu vào lớp sột màu nõu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m).
+ Kết cấu trụ:
- Trụ đặc thõn hẹp dày 1,2m bằng BTCT cường độ 35 MPa đổ tại chỗ.
- Múng trụ: mỗi trụ gồm 12 cọc ống thộp đường kớnh D0,6m, chiều dài cọc dự kiến L=50m/cọc, mũi cọc hạ sõu vào lớp sột màu nõu vàng đỏ dự kiến khoảng 2~3,0(m).
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 102 Bố trớ chung cầu phương ỏn 3
b) So sỏnh lựa chọn phương ỏn kết cấu cầu
Phõn tớch ưu nhược điểm cỏc phương ỏn
Phương ỏn Ưu điểm Nhược điểm
Phương ỏn 1:
- Dầm I33m và I24,54m
- Cụng nghệ thi cụng đơn giản và tương đối quen thuộc.
- Cú hạn chế nhất định về tổng thể kiến trỳc của sơ đồ nhịp.
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 103
Phương ỏn Ưu điểm Nhược điểm
BTCT DƯL.
- Sơ đồ nhịp:
- 24,54 + 3x33 + 24,54
- Tổng chiều dài cầu: 150m
- Chỉ tiờu giỏ thành trờn 1m2 mặt cầu:
- ~ 30,1 triệu đồng/m2
- Kinh phớ: 116,28 tỷ (xõy dựng sau thuế)
- Cụng tỏc duy tu, bảo dưỡng đơn giản do phần lớn kết cấu bằng bờ tụng.
- Khụng thuận lợi trong quỏ trỡnh thi cụng và trong việc đảm bảo an toàn giao thụng thủy.
- Tiến độ thi cụng trụ nhịp thụng thuyền kộo dài do khụng thể thi cụng đồng thời 2 trụ. - Xỏc xuất va tàu lớn nhất trong cỏc phương ỏn. - Tớnh thẩm mỹ hạn chế, chiều dài nhịp ngắn, tớnh thụng thoỏn kộm. Phương ỏn 2: - Dầm thộp I liờn hợp bản BTCT dạng Panel cú chiều dài dầm 34m, 33m, 25m. - Sơ đồ nhịp: - 25 + 33 + 34 + 33 + 25
- Tổng chiều dài cầu: 152m
- Chỉ tiờu giỏ thành trờn 1m2 mặt cầu: - ~ 31,5 triệu đồng/m2 - Kinh phớ: 126,85 tỷ (xõy dựng sau thuế) - Cú chiều dài nhịp thụng thuyền tương đối lớn đối với sụng cấp V.
- Biện phỏp thi cụng kết cấu nhịp đơn giản.
- Xỏc xuất va tàu thấp hơn phương ỏn 1.
- Tớnh thẩm mỹ tớnh thụng thoỏng cao hơn phương ỏn 1
- Kết cấu nhịp sử dụng thộp chịu thời tiết nờn cụng tỏc duy tu bảo dưỡng đơn giản và ớt tốn kộm.
- Cú trọng lượng kết cấu nhẹ, phự hợp với nền địa chất yếu của khu vực xõy dựng cụng trỡnh.
- Thời gian thi cụng nhanh nhất trong 3 phương ỏn.
- Ít thuận lợi trong quỏ trỡnh thi cụng và trong việc đảm bảo an toàn giao thụng thủy.
- Tiến độ thi cụng trụ nhịp thụng thuyền kộo dài do khụng thể thi cụng đồng thời 2 trụ.
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 104
Phương ỏn Ưu điểm Nhược điểm
Phương ỏn 3:
- Dầm hộp thộp liờn tục.
- Sơ đồ nhịp:
- 45 + 60 + 45
- Tổng chiều dài cầu: 148m
- Chỉ tiờu giỏ thành trờn 1m2 mặt cầu:
- ~ 31,7 triệu đồng/m2
- Kinh phớ: 117,94 tỷ (xõy dựng sau thuế)
- Biện phỏp thi cụng đơn giản và phự hợp với cỏc nhà thầu Việt Nam.
- Tớnh thẩm mỹ cao, thụng thoỏng.
- Thuận lợi trong quỏ trỡnh thi cụng trụ do số lượng trụ ớt hơn phương ỏn 1 và phương ỏn 2, đồng thời trụ nằm sỏt bờ. - Xỏc xuất va tàu là thấp nhất trong 3 phương ỏn.
- Cụng tỏc duy tu, bảo dưỡng đơn giản do dầm sử dụng thộp chịu thời tiết.
- Chiều cao kiến trỳc lớn dẫn đến chiều dài cầu và đường đầu cầu lơn.
- Quỏ trỡnh thi cụng phải bố trớ thờm cỏc trụ tạm giữa cỏc nhịp.
c) Đỏnh giỏ, kiến nghị phương ỏn kết cấu Đỏnh giỏ cỏc phương ỏn kết cấu theo bảng sau
Chỉ tiờu PA 1 PA2 PA 3
Thi cụng, duy tu A A(+) A
Thời gian xõy dựng B A(+) C
Kiểu dỏng kiến trỳc B A(-) A(+)
Khai thỏc an toàn A(+) A(+) A(+)
Tổng chi phớ xõy dựng
(Sau thuế) (116,28 tỷ) (126,85 tỷ) (117,94 tỷ)
Kiến nghị x
Ghi chỳ: A là tốt, B là thường, C là cú nhiều nhược điểm, D là kộm nhất so với cỏc PA khỏc
Kiến nghị phương ỏn kết cấu
Qua phõn tớch và đỏnh giỏ ở trờn, nếu chỉ đảm bảo về mặt kỹ thuật và chi phớ xõy dựng là thấp nhất thỡ cú thể xem xột phương ỏn kết cấu 1 để đầu tư xõy dựng, nếu xem xột đến tớnh thẩm mỹ và tớnh thụng thoỏng về toàn bộ kiến trỳc tổng quan cầu mà khụng hạn chế về mặt chi phớ xõy dựng thỡ xem xột phương ỏn kết cấu 3 để đầu tư xõy dựng. Tuy nhiờn, nếu xem
HỌC VIấN: NGUYỄN ĐỨC NHÂN TRANG 105 xột đến tớnh thẩm mỹ, thời gian thi cụng, chi phớ xõy dựng … thỡ phương ỏn 2 kết hợp được nhiều ưu thế hơn nờn Tư vấn dự ỏn kiến nghị chọn phương ỏn kết cấu 2 làm phương ỏn
chọn.