thuyết minh chuyên đề cầu

 Nội dung: - Thiết kế thi công và tổ chức thi công cầu Qu¸n Quèc Mü §øc Hµ T©y Các tài liệu thiết kế: - Hồ sơ thiết kế kĩ thuật cầu Qu¸n Quèc Các quy trình thiết kế và thi công hiện hàn

CHUYÊN ĐỀ XÂY DỰNG CẦU

* * * * *

Họ và tên: BÙI VĂN MINH

Lớp : 60CDB6

LỜI CẢM ƠN

Chuyên đề tốt nghiệp kết thúc qua quá trình đào tạo ở Trường Đại Học Công Nghệ Giao Thông Vận Tải, đồng thời mở ra trước mắt chúng em một con đường để đi vào cuộc sống thực tế trong tương lai Quá trình làm chuyên đề giúp chúng em thu thập, tổng hợp lại những gì đã học trong các học kỳ qua, đồng thời rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề thực tế.

Em xin gởi lời cám ơn tới các Thầy Cô trong Bộ Môn Cầu Đường đã cung cấp các bài giảng cơ bản cần thiết cho chúng em.

Em xin gởi lời cám ơn Thầy LÊ NGỌC LÝ đã hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành chuyên đề tốt nghiệp này.

Chuyên đề tốt nghiệp là công trình đầu tay của mỗi sinh viên chúng em Mặc dù cố gắng nhưng vì kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên chuyên đề chắc chắn có nhiều thiếu sót,em kính mong được sự chỉ dẫn của quý Thầy Cô để hoàn thiện thêm kiến thức của mình Xin chân thành cảm ơn …!

 Nội dung:

- Thiết kế thi công và tổ chức thi công cầu Qu¸n Quèc Mü §øc Hµ T©y

Các tài liệu thiết kế:

- Hồ sơ thiết kế kĩ thuật cầu Qu¸n Quèc Các quy trình thiết kế và thi công hiện hành

 Các yêu cầu cần giải thích và tính toán trong bản thuyết minh

- Thiết kế tính toán các kết cấu bổ trợ thi công

- Giải thích quá trình thi công

 Các bản vẽ chính

- Các bản vẽ thiết kế trên khổ giấy A1

- Các bản vẽ thiết kế tổ chức thi công trên khổ giấy

 Thuyết kế kĩ thuật và tổ chức thi công cầu Qu¸n Quèc gồm 4 phần như sau:

+ Phần I : Giới thiệu chung công trình cầu

+ Phần II : Tính toán kết cấu bổ trợ phục vụ thi công

+ Phần III : Thiết kế tổ chức thi công

+ Phần IV : Kết luận

Phần I : GIỚI THIỆU CHUNG CÔNG TRÌNH CẦU

* * * * *

I ĐẶC ĐIỂM CẦU :

Cầu xây dựng mới nhằm hoàn thiện hệ thống giao thong tỉnh lộ, đáp ứng nhu cầu giao thông và tạo điều kiện phát triển KT-XH của tØnh Hµ T©y

II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU :

2.1 Thuỷ văn :

- lượng mưa trung bình hàng năm 1.900mm

- Nhiệt độ trung bình 23,3 độ c

- Độ ẩm tương đối trung bình 70-80%

- Số liệu tính toán thuỷ văn làm căn cứ thiết kế:

H1% = 18.61, Q1% = 901.00 m3/s , V1% =1.36 m/s2.2 Địa Hình:

- cầu Qu¸n Quèc nằm trong phạm vi tuyến đường gia thông nông thôn thuộc tØnh Hµ T©y Ngoài Phạm vi đê điều là khu vực ruộng lúa băng phẳng dân cư thưa dần Bên phần bãi phải của lòng sông cách

bờ sông khoảng 80-90m gần vị trí cầu tạm có khu nghĩa trang lớn nên cần tránh tuyến đường đầu cầu đi qua

2.3 Đặc điểm địa chất :

- Phía thượng lưu cầu tạm (đoạn khúc sông cong ) có đá lộ ở long sông Từ phạm vi cầu tạm xuống phía hạ lưu lòng sông có nhiều cát sỏi sạn Dmax=1.5 cm ; một số đoạn lòng sông sâu xuoóng khoảng 1.5-m do khai thác cát làm vật liệu xây dựng

- Phần bãi sông là dạng đất phù sa hiện tại đang canh tác trồng cây thuốc và hoa màu

- Chi tiết về địa chất xem trong hồ sơ khảo sát địa chất

2.4 Vật liệu xây dựng :

- Đất đắp : cách tuyến 1km , đất tại mỏ là đất đồi có thành phần chủ yếu là sét pha màu nâu vàng , lẫn dăm sạn có thể làm vật liệu cho đẵp đường

- Cát : mỏ nằm dọc sông, hiện mỏ đang được dân địa phương khai thác đẻ phục vụ xây dựng trong vùng Cát ở đây thuộc loại cát hạt nhỏ , chất lượng trung bình có thể làm cốt liệu đổ bê tong

- Đá : mỏ nằm tại tØnh Hµ T©y, cách tuyến 9.5km , đá thuộc loại đá vôimàu xám trắng –xanh có chất lượng trung bình , cường độ đảm bảo làm cốt liệu cho bê tong và móng , mặt đường

III Kết quả thiết kế:

2.1 Quy mô thiết kế và tiêu chuẩn kỹ thuật:

- Cầu xây dựng vĩnh cửu bằng BTCT

- Tải trọng thiết kế : Đoàn xe ôtô H30 , xe bánh nặng XB80

tim hai dầm a= 1.90m Mỗi nhịp thiết kế 4 dầm ngang bằng BTCT ờng đổ taị chỗ.

th Lớp phủ mặt cầu bằng BTCT 30Mpa có độ chống thềm B8 dày 8cm lới thép dùng thép f8 đan ô 10x 10 cm độ dốc ngang cầu In= 3.0% tạo

độ dốc ngang bằng thay đổi bằng chiều cao đá kê gối kết hợp thay đỏi

bề dày lớp phủ Tạo cong dứng trên cầu bằng bề dầy lớp phủ

- Gờ đỡ nan căn bằng BTCT 25Mpa đổ tại chỗ , tay vin lan can bằng ống thép

III Tổ chức thi cụng :

1 Mặt bằng thi cụng :

- Toàn bộ lỏn trại , bói đỳc dầm , bói chứa vật liệu được bố trớ tập trung ở đầu cầu

- Do cầu mới xõy dựng cỏch vị trớ cầu tạm khoảng 400m về phớa

hạ lưu nờn khụng cần làm đường trỏnh mà tận dụng đường cũ để đảm bảo giao thụng

2 Thi cụng kết cấu phần trờn :

- Dầm chủ được vận chuyển ra vị trớ bằng mỏy cẩu

- Dầm ngang , mặt cầu được thi cụng đổ bờ tụng tại chỗ

Phần II : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN KẾT CẤU BỔ TRỢ

PHỤC VỤ THI CễNG

-Chương II : Tổ chức thi công

+ TÝnh to¸n thiÕt kÕ gi¸ long m«n

+ TÝnh to¸n thiÕt kÕ trô t¹m

* * * * * *

Chương I : TÍNH TOÁN KIỂM TRA VÁN KHUÔN ĐÚC DẦM

* Cấu tạo bệ đúc dầm:

- Bệ đúc dầm được bố trí cạnh mố M1 với diện tích bãi đúc dầm 1771m2.

-Bãi đúc dầm được san ủi bằng phẳng và lu lèn đến độ chặt K98

CẤU TẠO BỆ ĐÚC DẦM

18000/2 14x600=8400

20400/2

2 3

3500 1

Chú thích:

1:Dầm BTCT 2:Tà Vẹt kích thước 200x200x2000mm 3:Lớp đá dăm dày 25cm

*Đặc điểm cấu tạo ván khuôn

1- Vật liệu

- Vật liệu được làm từ gỗ nhóm V có độ ẩm không lớn hơn 25% có cường độ

Ru=160kg/cm 2

2- Ván lát đáy

- Ván lát đáy có chiều dầy 4cm , rộng 19cm được làm từ gỗ xẻ nhóm V Ván lát đáy được kê trực tiếp trên các con kê, khoảng cách giữa các con kê là 0.6m

2- Ván lát thành: dày 4cm và rộng 25cm liên kết thành bản nhờ các thanh nẹp đứng 3- Nẹp đứng, nẹp ngang, chống đứng, chống xiên làm bằng gỗ xẻ kích thước dày 5cm

rộng 10cm.

- Trong ván khuôn thực tế có các thanh giằng mặt và bu lông mm làm cữ giữ cự

li giữa 2 tấm ván thành Các bộ phận liền khối được ghép bằng đinh Khi kiểm tra cường

độ và độ cứng ta bỏ qua trọng lượng bản thân nẹp.

MẶT CẮT NGANG VÁN KHUÔN

2

5 4

3 6

6.Thanh giằng trên 5x10cm

I – TÍNH TOÁN VÁN LÁT ĐÁY

cách giữa các con kê lv=0.6m - Sơ đồ cấu tạo,sơ đồ tính :

- Coi tải trọng rải đều trên suốt chiều dài tấm ván đáy

- Coi ván đáy làm việc theo sơ đồ dầm giản đơn chiều dài tính toán lv=0.6m

- Coi đổ bê tông xong trước 4h H4h=Hbđ=1.1m 1m không kể đến lực xung kích

- Tải trọng tác dụng lên ván: trọng lượng bản thân của vữa BTCT,trọng lượng bản thân ván ,trọng lượng người và thiết bị:

+ Trọng lượng bản thân của ván :

- Xác định momen lớn nhất tại mặt cắt giữa ván

+ Momen uốn tính toan do tải trọng tính toán gây ra

Mqtt= =

2

4890 0.68



=220.05(KG.m) + Momen do tải trọng người và dụng cụ P=130 kg

+ Ván đáy dày 4cm , rộng 19cm lát trên bề rộng là 0.65m cần 4 tấm Lát trên chiều dài dầm 33m cần 10 ván , mỗi ván dài 3.3m.

 Số ván đáy dày 4cm , rộng 19cm ,dài 3.3m cần dùng cho 1 nhịp dầm là

40 tấm

II – TÍNH TOÁN VÁN LÁT THÀNH

1- Ván lát thành lát ngang

Chọn ván có bề dầy là 4cm, bề rộng là 25cm Gỗ làm ván là gỗ nhóm V có cường độ Ru=160

- Sơ đồ cấu tạo, sơ đồ tính:

- Coi ván làm việc theo sơ đồ dầm giản đơn có chiều dài tính toán là lv=0.8m

và xét trên 1m theo chiều rộng của ván

- Coi đổ bê tông xong trước 4h Hbđ=H4h=Hvk=1.7m 1m nên không kể đến lực xung kích Biểu đồ có dạng như hình vẽ Rt=0.75m

- Áp lực ngang của vữa bê tông tác dụng lên ván lát :

+ Theo điều kiện độ cứng:

= 2062.5 ( KG/m)+ Theo điều kiện biến dạng:

5

384 EJ

v v

2- Ván lát ở cánh dầm

- Chọn kích thước tiết diện như của ván lát thành dầm bề dày 4cm và rộng 25cm Kiểm tra theo hai trạng thái giới hạn về độ cứng và cường độ Trình tựkiểm tra giống như của ván lát đáy

- Sơ đồ cấu tạo, sơ đồ tính:

Lv=0.6m

- Ván được kê trên các thanh nẹp Coi ván làm việc theo sơ đồ dầm giản đơn chiều dài tính toán là 0.6m Chiều dày bản cánh là 15cm 1m nên trong khi tính toán ta cần kiểm tra với tác dụng của lực xung kích

- Tải trọng tác dụng lên ván: trọng lượng bản cánh dầm, tải trọng xung kích.Tải trọng xung kích lấy bằng 200kg/m2

+ Theo điều kiện độ cứng:

384 EJ

v v

+ Số ván lát đáy cánh dầm dày 4cm , rộng 25cm , lát trên bề rộng 103cm cần

5 ván Lát trên chiều dài nhịp dầm 33m cần 10 ván , mỗi ván dài 3.3m.==> cần 50 ván đáy cánh dầm dày 4cm , rộng 25cm,dài 3.3m

+ Ngoài ra cần dùng ván để lát góc cạnh dầm gồm 2 ván dày 4cm, rộng

13.5cm , lát trên chiều dài nhịp 33m cần 10 ván  Cần 20 ván dày 4cm , rộng 13.5cm , dài 3.3m

III – TÍNH TOÁN THANH NẸP

- Thanh nẹp có thanh nẹp đứng và nẹp ngang ở ván khuôn thành dầm, thanh nẹp ở vị trí cánh dầm Các thanh nẹp làm bằng gỗ xẻ gỗ nhóm V có cường độ

Ru=160 kg/cm2 kích thước tiết diện 5x10cm

1- Nẹp đứng thành dầm

- Nẹp đứng thành dầm liên kết các tấm ván lát ngang lại với nhau Nẹp đứng thành dầm một đầu được liên kết với chống xiên một đầu được liên kết bằng

- Sơ đồ cấu tạo, sơ đồ tính:

- Coi nẹp làm viêc theo sơ đồ dầm giản đơn với chiều dài tính toán ln=1.25m

- Dùng đầm rung trong và đổ bê tông xong trước 4h

H4h=Hbđ=1.7m nên không kể đến tải trọng xung kích và Rt=0.75m

- Tải trọng tác dụng lên nẹp: áp lực bê tông tác dụng lên nẹp thông qua ván lát và được biểu thị bằng thành phần phản lực rải đều R Vị trí bất lợi nhất là

vị trí biểu đồ áp lực nằm giữa đường ảnh hưởng R

- Áp lực vữa rải đều tác dụng lên thanh nẹp đứng tính theo điều kiện cường độ:

1203.123 1.1

q

q

n

- Tính duyệt theo các trạng thái giới hạn:

5

384 EJ

v v

Bảng khối lượng ván khuôn

Hạng

mục

TênLoại vật liệu

GỗTiết diện Chiều dài

1thanh

SốLượng LượngKhối

Tổng số lượng gỗ nhóm V cần dùng cho ván khuôn : 8.4 m3

IV KẾ HOẠCH SẢN XUẤT BÊ TÔ

1 Kế hoạch sản xuất thành phần bê tông

a.Thiết kế thành phần bê tông cho dầm chủ.

- Lựa chọn chỉ tiêu vật liệu:

+ Dùng xi măng PC500

+ Độ sụt từ 1417 cm

3600 3600

T = 150(giây) thời gian hoàn thành 1 mẻ trộn

 Năng suất cho 1 mẻ trộn W = 0.67x 2 = 1.34 (m3 bê tông)

Lượng vật liệu cần cho 1 mẻ trộn:

+ Xi măng = 1.34455 =609.7 (kg)

+ Cát vàng = 1.340.459 = 0.61(m3)

+ Đá dăm = 1.340,8 = 1.072(m3)

+ Nước = 1.34 180 = 242.2 (lít)

* Thời gian hoàn thành 1dầm:

- Năng suất máy trộn trong 1 giờ = 241,34 = 32.16 (m3/h)

- Để sản xuất 1 dầm cần 23.45 m3 BTXM Vậy thời gian để trộn hỗn hợp

bê tông xi măng sản xuất 1 dầm là : 23.45 0.73

- Dùng đầm dùi , bán kính tác dụng 0.75 m

- Dùng hộc đựng vật liệu dung tích 10 lít hoặc các hình thức vận chuyển khác

- Dùng máy phun bê tông kết hợp với thủ công

- Một số trang thiết bị phục vụ khác: xẻng, găng tay, mũ bảo hiểm, ủng,

Chương II:THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

I THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

1 Các phương án tổ chức thi công

- Phương án thi công bằng thủ công

- Phương án thi công bằng cơ giới

- Phương án thi công kết hợp thủ công và cơ giới

2 Chọn phương án thi công

Căn cứ vào hồ sơ thiết kế kỹ thuật đối chiếu với tài liệu điều tra thực tế :

- Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu

- Điều kiện địa chất thuỷ văn

- Điều kiện địa chất hình bằng phẳng, thuận lợi

- Khối lượng hạng mục lớn

Do vậy, để đảm bảo chất lượng , hiệu quả và đúng tiến độ, chọn phương ánthi công kết hợp thi công và cơ giới

3.Tính toán và kiểm tra giá long môn và trụ tạm

1-Tính toán giá Long Môn:

-Đặc điểm cấu tạo giá Long Môn

Giá Long Môn có cấu tạo gồm hai trụ đứng,trụ đứng đươc làm bằng hai thép I500 và xà ngang được làm bằng thépI300

q P=Q/2

B A

Bd M L=6m

Mmax

+Phản lực tại gối:

Va=Vb= Qtxn2P

= 518 101902 .5=5354.25 (kg.cm) +Mômen lớn nhất tại vị trí xà ngang:

 Đảm bảo điều kiện

*Tính toán trụ giá Long Môn

Cột giá Long Môn đươc thiết kế bằng hai thép I500 được hàn táp lại với nhau.

Tổng khối lượng đà giáo ván khuôn: 1919

II TRÌNH TỰ KỸ THUẬT THI CÔNG

1 Công tác chuẩn bị

Dựa vào khối lượng thi công ta phải thực hiện:

a Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công

- Chuẩn bị làm lán trại, các kho, bãi đỏ và tiện vật liệu

- Tận dụng nề đường đầu cầu ,đắp mở rộng về phía thượng lưu thành Bnền =11m để làm bãi đúc dầm từ cọc 34 đến cọc 4 , đắp vuốt dốc 1.5% tạo mặt bằng , rải lớp đá dăm đệm dày 25cm Diện tích bãi đúc dầm là 1771m2

-Hệ thống ray vận chuyển dọc dầm ra vị trí giá long m«n bố trí trên đoạn dài 170m

- Bố trí các đường ray để sang ngang dầm vào vị trí vận chuyển dọc

- Đúc dầm theo chiều ngược tuyến để đảm bảo việc vận chuyển vật liệu

- Kho chứa vật liệu phải thuận tiện trong vận chuyển và sản xuất, thoángmát, không ngập nước Các kho chứa vật liệu đặc biệt như : thuốc nổ, xăngdầu, trạm biến áp phải có chỉ dẫn, biển báo

Dựa vào hồ sơ thiết kế tổ chức thi công của công trình: Căn cứ vào điềukiện thời tiết, mực nước trên sông và địa hình bằng phẳng có thể bố trí vậtliệu, cá, đá ngay bờ sông

b Chuẩn bị các dụng cụ thi công : Cuốc, xẻng, thước mét bằng vải, thép,

- Cát đá, phải đảm bảo đúng kích cỡ quy định, sạch không lẫn tạp chất

- Cốt thép phải đảm bảo đúng đường kính, số liệu, không han dỉ

d Chuẩn bị máy móc : Gồm máy trộn bê tông, mấy gia công cốt thép, máy

hàn cốt thép, máy cắt cốt thép, máy đầm bê tông, máy bơm hút nước

2 Công tác chuẩn bị lán trại:

- Lán trại chỉ huy và lán trại công nhân phải được bố trí hợp lý cho sinhhoạt và sản xuất

- Lán trại công nhân được bố trí hợp lý, ổn định và gần nơi thi công nhất

- Các công trình phụ: nhà bếp, vệ sinh phải sạch sẽ, vệ sinh

- Các kho chứa vật liệu như: xi măng, cốt thép phải thoáng mát, không

bị ngập nước khi có mưa

- Bố trí mặt bằng công trường:

+ Bãi tập kết vật liệu gần đường, gần nơi thi công, bằng phẳng

+ Bãi trộn: gần nơi thi công để thuận lợi cho việc vận chuyển và sản xuất

3 Gia công lắp dựng ván khuôn, lắp dựng khung cốt thép, dầm

a Gia công lắp dựng ván khuôn

Ván khuôn được lặp dựng theo đúng thiết kế.

b.Gia công lắp dựng khung cốt thép

- Gia công cốt thép: Cốt thép được gia công tại xưởng với công nghệ chỉtiêu kỹ thuật và đúng chủng loại

- Cốt thép cuộn : phải được làm thẳng trước khi chặt

- Cốt thép phải được làm sạch bụi bẩn, han dỉ trước khi làm thử để đảmbảo đúng kích thước và góc uốn, tránh lấy dấu cốt thép Mỗi loại thép khácnhau khi uốn phải bị lãng phí thép khi cắt

- Nắn thẳng cốt thép : Cốt thép dùng phải thẳng, không cong cục bộ, dovậy trước khi gia công phải nắn thẳng Đối với thép 6  8 chuyển đếncông trường, từng cuộn tròn có thể dùng tời hoặc palang xích để kéo thẳng.Thép được tời ra từng đoạn 40  60 m, một đầu neo chặt vào vật cố định,còn 1 đầu kéo bằng tời, không nên kéo quá căng độ dãn dài không qua 5%,khi kéo phải chú ý an toàn Đối với những cốt thép lớn dạng thanh dài từ12m có thùng ván hoặc búa nắn thẩng chỗ cong cục bộ, quá trình nắn thẳngkhông bị tổn thương do đánh búa

- Làm sạch cốt thép: Cốt thép bị han dỉ, bẩn do dầu mỡ, đất bụi phải làmsạch bằng cách kéo cốt thép vào đóng cát hoặc dùng bàn trải sắt hay giấy ráp,không nên làm cốt thép trơn bóng giảm lực dính bám giữa cốt thép với bêtông

- Lấy dấu cốt thép: Để đảm bảo đúng kích thước và tránh lãng phí cầnnghiên cứu, tính toán, làm thử sao cho các mẩu thừa là ít nhất, chiều dài cốtthép sau khi uỗn sẽ dãn ra so với chiều dài thực ban đầu độ dài phụ thuộc vàogốc uốn, nên để tiết kiệm thép phải tính đến độ dãn dài đó

- Uốn cốt thép:

Trước khi uốn phải lấy dấu cốt thép được tiến hành trên bàn uốn có gắnthước đo Sau khi tính được chiều dài từng đoạn đã trừ đi độ dãn dài thì dùngphấn trắng hoặc phấn màu (  màu cốt thép) đánh dấu chỗ cắt, chỗ uốn, lấydấu xong uốn thử một thanh Nếu đạt tiêu chuẩn thì làm mẫu cho các thanhtiếp theo

Bàn uốn bằng gỗ và bằng thép, trên có gắn cốt thép tròn 12 hoặc lớnhơn (tuỳ vào đường kính cốt thép đựoc uốn) để làm điểm tựa

Các thanh được đuợc uốn sang phải được bó thành loại, có nhãn ghi tên

bộ phận, số liệu thép và vận chuyển vào kho

- Lắp buộc cốt thép vào ván khuôn:

Khi buộc các thanh cốt thép phải đảm bảo đúng vị trí, đúng cự ly, cácnút buộc phải chặt khít

Các khung cốt thép, tấm đan có kích thước không cao khối lượng khônglớn có thể buộc ngay tại xưởng và dùng cẩu lắp vào ván khuôn

4.Thiêt kế tổ chức thi công

I Trình tự thi công chung;

Bước 1: Lắp cầu dẫn trên nền đường đầu vớ chiều dài lớn hơn 2 nhịp từ 2-3m, sau đó lao kéo dọc ra vị trí Đặt tà vẹt và ray làm đường di chuyển cho xe gòong.