báo cáo nghiên cứu khả thi dự án khả thi xây dựng cầu pc trên quốc lộ y

Căn cứ vào các yêu cầu về cấu tạoCăn cứ vào điều kiện thi công có thể đáp ứng đợc Căn cứ vào yêu cầu về mỹ quan, và cảnh quan xung quanh Sau khi xem xét và lựa chọn kiến nghị các phơng á

BÁO CÁO NGHIấN CỨU KHẢ THI

DỰ ÁN KHẢ THI XÂY DỰNG CẦU PC TRấN QUỐC LỘ Y

1.1 Vị trí xây dựng cầu

Cầu PC bắc qua sông TB thuộc tỉnh HY Cầu dự kiến đợc xây dựng tại Km Xtrên quốc lộ Y nằm trong tam giác kinh tế HN-HP-QN

1.2 Đối tợng nghiên cứu

Dự án khả thi xây dựng cầu PC trên quốc lộ Y, nghiên cứu những nội dung chủyếu dới đây:

- Đặc điểm vị trí xây dựng cầu

- Quy mô công trình và tiêu chuẩn kỹ thuật

- Lựa chọn phơng án kết cấu và biện pháp thi công chỉ đạo

- Xác định tổng mức đầu t

- Kiến nghị phơng thức đầu t

ch-ơng 2 Đặc điểm vị trí xây dựng cầu

2.2 Địa chất

Giai đoạn lập dự án khả thi đã tiến hành khoan 4 lỗ khoan địa chất công trình,

đợc kí hiệu HK1, HK2, HK3, HK4 tơng ứng tại các lí trình 5,160,340,500m Kết quảkhảo sát địa chất công trình nh sau:

Nớc sông : Theo tiêu chuẩn Việt Nam ( chống ăn mòn trong xây dựng ) TCVN

3994- 85 thì nớc này có tính ăn mòn ở mức độ yếu với các loại kết cấu bê tông vàBTCT

Địa tầng : ở đây tơng đối ổn định, phân tầng thành các lớp rõ rệt Đợc mô tả từ

trên xuống dới theo các lớp sau:

+ Lớp số 1: Lớp cát mịn gặp hầu hết ở các lỗ khoan Lớp này có bề dày từ3.2m(ở HK3) đến 5.2m (HK1)

+ Lớp số 2 : Lớp sét ở trạng thái dẻo mềm Lớp này có chiều dày không đồng

đều ở các lỗ khoan Có bề dày từ 1.3m (ở HK1) đến 6.8m (HK3)

+ Lớp số 3 : Lớp cát hạt vừa gặp ở tất cả các lỗ khoan Lớp này có chiều dày rấtlớn 9.4m tại HK1 và phân bố khá đồng đều tại các lỗ khoan còn lại Chiều dày nhỏnhất là 3.7m (HK4)

+ Lớp số 4 : Lớp sét dẻo cứng Đây là lớp có chiều dày ít biến đổi nhất ở các lỗkhoan có chiều dày thay đổi từ 5.9m (ở HK1) đến 6.8m (HK4)

+ Lớp số 5: Lớp cát sỏi sạn có chiều dày rất lớn ở các lỗ khoan là 15m

Từ kết quả thăm dò cho thấy:

- Địa chất đợc phân bố tơng đối đồng đều ở các lỗ khoan, các lớp địa chất nóichung gần giống nhau chỉ gồm 2 loại là cát và sét có cờng độ không lớn

- Do đó trụ và mố cầu có thể sử dụng hệ móng cọc Cọc khoan nhồi hoặc cọc

đóng sẽ đợc lựa chọn vào giải pháp kết cấu móng

- Số liệu điều tra mực nớc thuỷ văn:

-Độ ẩm tơng đối hàng tháng cao nhất: 91%

-Độ ẩm tơng đối hàng tháng thấp nhất : 65%

ch-ơng 5. Nhiệt độ không khí

-Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm: 230C

-Nhiệt độ trung bình mùa đông: 170C (Lúc thấp nhất xuống tới 2,70C)

-Nhiệt độ trung bình mùa hè: 290C (Lúc cao nhất lên tới 42,80C)

ch-ơng 7 Các phơng án kết cấu

7.1 Qui mô công trình

+ Cầu lớn, vĩnh cửu

+ Vận tốc thiết kế v = 80 km/h

7.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật

Căn cứ dự án khả thi cải tạo và nâng cấp QL Y Tỉnh HY Qui hoạch phát triểnvận tải Tỉnh, cầu PC đợc xây dựng với tiêu chuẩn sau:

+ Khổ thông thuyền của cầu PC nh sau:

- Chiều cao thông thuyền : H = 9 m

- Chiều rộng thông thuyền: B = 80m

Căn cứ vào các yêu cầu về cấu tạo

Căn cứ vào điều kiện thi công có thể đáp ứng đợc

Căn cứ vào yêu cầu về mỹ quan, và cảnh quan xung quanh

Sau khi xem xét và lựa chọn kiến nghị các phơng án xây dựng cầu PC:

+ Phơng án 1: Cầu dầm liên tục+ Phơng án 2: Cầu dây văng+ Phơng án 3: Cầu Extradosed

ch-ơng 12. Phơng án 1: Cầu dầm liên tục

Mặt cắt dọc sông cho thấy 2 phía bờ sông rộng và khá bằng phẳng

đồng thời mực n ớc thông thuyền rất thấp, càng ra phía giữa sông lòng sông càng sâu dần tuy nhiên độ dốc nhỏ Mặt cắt sông dài và không đối xứng, sâu dần về bờ bên phải Vì thế ở đây ta có thể tính toán và chọn ph ơng án cầu liên tục 5 nhịp có cầu dẫn ở hai phía, nhịp chính liên tục lớn để tránh phải bố trí trụ vào chỗ sâu nhất của lòng sông.

 Các kích thớc cơ bản dầm liên tục đợc chọn nh sau:

- Dầm liên tục có mặt cắt ngang là 1 hộp hai thành xiên có chiều cao thay đổi

- Chiều cao tại vị trí trụ chọn H=5.5m, khi đó H/l = 5.5/90 =1/16,36 nằm trongkhoảng H=(1/15 1/20)l, với l là khoảng cách tim 2 trụ (l=90m)

- Chiều cao tại vị trí giữa nhịp chọn h=2,0m, khi đó h/l=2.0/90=1/45 trongkhoảng h=(1/301/50)l

- Chiều cao dầm thay đổi theo đờng cong bậc 2

Chiều cao dầm tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn x đợc tính theo côngthức sau:

+ Chiều cao bản mặt cầu ở cuối cánh vút : d4 = 25cm+ Chiều cao bản mặt cầu ở đầu cánh vút : d3 = 50cm+ Chiều cao bản mặt cầu tại vị trí giữa nhịp bản: d1 = 32cm+ Bề dày sờn dầm: Bề dầy sờn dầm không thay đổi 50cm+ Bề dày bản đáy hộp thay đổi từ 80cm tại vị trí mép trụ tới vị trícách mép trụ 1m, và giảm theo đờng bậc nhất tới 30cm tại vị trí giữanhịp

Bề dày bản đáy tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn Lx đợc tính theo côngthức sau:

2 1 2

- Kết cấu nhịp dẫn dùng nhịp giản đơn BTCT DƯL bán lắp ghép chiều dài nhịp33m

- Mặt cắt ngang cầu gồm 5 dầm chữ I đặt cách nhau 2.4m, chiều cao các dầm là1.65m (h/L=1.65/33=1/20) Mỗi nhịp bố trí 5 dầm ngang với khoảng cách 8.25m

- Bản mặt cầu đổ tại chỗ trên ván khuôn bằng BTCT có chiều dày 20cm

- Giữa 2 nhịp bố trí bản liên tục nhiệt để nối liên tục

- Cấu tạo kết cấu nhịp dẫn nh hình vẽ

Hình 3-2 Cấu tạo kết cấu nhịp dẫn

12.1.1.2 Các thông số cơ bản của kết cấu mố trụ

- Trụ nhịp dẫn P1, P2,P7,P8 là trụ thân hẹp, có mũ bằng bê tông cốt thép, móngcọc khoan nhồi bê tông cốt thép đờng kính 1000mm

+ Thân trụ rộng 2.0m theo phơng dọc cầu, 6.5m theo phơng ngang cầu

và đợc vuốt tròn

+ Bệ móng cao 2.5m, rộng 4.5m theo phơng dọc dọc cầu, 10.5m theophơng ngang cầu

+ Số cọc dùng trong móng của các trụ nhịp dẫn P1, P2,P7,P8 dự kiến là

8 cọc khoan nhồi D=1.0m bố trí thành 2 hàng mỗi hàng 4 cọc

- Trụ nhịp chính P3, P4,P5,P6 là trụ thân đặc bằng bê tông cốt thép, móng cọckhoan nhồi đờng kính 1000mm

+ Bề rộng trụ theo phơng dọc cầu 3.0m, theo phơng ngang cầu 8.5m và

- Mố A1,A2 có chiều cao đất đắp khoảng 5.3m nên chọn dạng mố chữ U Nhật

có sờn đứng, móng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép đờng kính D=1.0m

+ Bệ móng của mố có chiều cao 2m, rộng 5.0m theo phơng dọc cầu, dài12m theo phơng ngang cầu

+ Số cọc khoan nhồi cho các mố dự kiến là 8 cọc khoan nhồi D=1.0m

bố trí thành 2 hàng mỗi hàng 4 cọc

- Cao độ mũi cọc khoan nhồi đặt xuống lớp cát mịn(lớp số 5), theo số liệu khảosát địa chất lớp số 5 nằm ở sâu nhất nên trong dự án khả thi kiến nghị cao độ mũi cọckhoan nhồi sẽ nằm vào trong lớp cát mịn chiều dài cọc dự kiến nằm trong lớp cát mịnkhoảng 8m, còn trong khi thiết kế kỹ thuật thì phải có số liệu địa chất tại tất cả các vịtrí trụ từ đó quyết định cao độ mũi cọc khoan nhồi cho từng cọc cụ thể

Cấu tạo trụ nhịp dẫn và trụ nhịp chính thể hiện nh hình vẽ sau

Hình 3-3 Cấu tạo trụ nhịp chính và nhịp dẫn

12.1.1.3 Ưu và nhợc điểm của phơng án1

- Ưu điểm:

+ Tránh đợc bố trí trụ ở chỗ sâu nhất mà sơ đồ cầu vẫn đối xứng do mặtcắt sông không đối xứng

+ Sơ đồ cầu đối xứng hình dáng đẹp hợp với cảnh quan

+ Cầu thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân bằng đối với nhịp liêntục , và phơng pháp lắp ghép với nhịp dẫn là phơng pháp quen thuộc với các nhà thầutrong nớc Quá trình thi công kết cấu nhịp không phụ thuộc vào điều kiện địa hình địachất

+ Cầu bằng BTCT nên chi phí cho công tác duy tu bảo dỡng trong giai

đoạn khai thác thấp

+ Cầu làm việc với biểu đồ mô men hai dấu, tận dụng đợc khả năng làmviệc của vật liệu

- Nhợc điểm

+ Số lợng trụ nhiều (8 trụ), làm ảnh hởng đến dòng chảy+ Kích thớc kết cấu nhịp liên tục lớn lại bằng BTCT do đó khối lợng vậtliệu lớn, và kết cấu nặng nề.

+ Thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân bằng đổ bê tông tại chỗ do đóviệc kiểm soát chất lợng bê tông khó khăn

ch-ơng 13. Phơng án 2: Cầu dây văng

Vì tuyến đi qua sông rộng lại có thông thuyền, yêu cầu về tổng nhịptĩnh(L0=480m), và khổ thông thuyền(B=80m) lớn do đó phải lựa chọn và đa ra loạihình cầu có thể vợt đợc nhịp lớn Đồng thời lòng sông không có điều kiện đặc biệt về

về địa chất- địa hình- thuỷ văn Vì vậy ta đề xuất phơng án cầu dây văng 3 nhịp kếthợp nhịp dẫn 2 đầu cầu ( cầu dây văng có u điểm về kết cấu vợt đợc nhịp lớn, khả năngchịu lực cũng nh công nghệ thi công)

13.1.1.1 Các thông số cơ bản của kết cấu nhịp

Cầu gồm 3 nhịp liên tục bê tông cốt thép ứng suất trớc, kết hợp với nhịp dẫn 2

đầu cầu

Sơ đồ cầu là: 4x33+84+174+84+33 (m), tổng chiều dài cầu là 507.450 m (tính

từ 2 đầu mố) Độ dốc dọc cầu theo đờng cong tròn bán kính R=4000m ở phần dầmliên tục, phần cầu dẫn dốc dọc là i=3%

Sơ đồ cầu không đối xứng Bờ bên trái gồm 4 cầu dẫn nhịp giản đơn 33m, bờbên phải gồm1 cầu dẫn nhịp giản đơn 33m Vì vậy cao độ đất đắp ở 2 dầu mố là khácnhau

13.1.1.1.1 Mặt cắt ngang cầuDầm cứng đóng vai trò đặc biệt trong cầu dây văng, ảnh hởng đến khả năngchịu lực, độ ổn định, công nghệ thi công và đặc biệt là giá thành công trình

Theo thống kê, các cầu đây văng trên thế giới và trong nớc đã và đang xâydựng, tỉ số chiều cao dầm chủ của các cầu có chiều dài nhịp giữa : lnhịp giữa > 100m

+ Mặt cắt ngang dầm gồm 2 dầm chủ hình thang chiều cao là 1.5m+ Bề dày bản mặt cầu: 25cm

+ Bề rộng bản mặt cầu: 11+2x(0,5+0,2+0,5)=13,4m+ Chiều cao dầm ngang 1,45m

+ Độ dốc ngang mặt cầu: 2%

Hình 3-4 Mặt cắt ngang cầu dây văng

13.1.1.1.2 Số lợng dây và chiều dài khoang dầm

 Chiều dài khoang

Hiện nay cầu treo dây văng thờng thi công theo công nghệ đúc hẫng.Với côngnghệ này khoang càng ngắn càng có nhiều thuận lợi khi thi công Tuy nhiên khoangquá ngắn sẽ tăng số lợng dây Vậy quyết định sử dụng chiều dài khoang là 8m

+ Tại nhịp biên gồm 9 khoang dầm 8m

+ Tại nhịp giữa gồm 9x2+1 khoang, bao gồm 18 khoang 8m và mộtkhoang giữa nhịp 6m

 Số lợng dây và tiết diện dây

Theo số lợng khoang dầm đã chọn, thì số lợng dây văng ở nhịp biên là 10 dây

và nhịp giữa là 20 dây (Tính cho một mặt phẳng dây)

Sử dụng loại tao cáp gồm 7 sợi 15,2mm

13.1.1.1.3 Chiều cao và tiết diện tháp cầu

Góc nghiêng tốt nhất của dây văng xa nhất từ 220 250 sẽ đảm bảo giá thànhchung toàn cầu nhỏ nhất

Vậy quyết định chọn Htháp= 40.70m (tính từ mặt cầu đến đỉnh tháp)

Khi đó góc nghiêng dây văng xa nhất :

min=

40.7 arctg 174/2 = 250  22 ; 250

Sử dụng tháp cầu mềm dạng hình thang có dầm ngang nối bằng BTCT với dâyneo có độ cứng cao, đảm bảo độ cứng và độ võng, sẽ kinh tế hơn so với tháp cứng

Chọn tiết diện :

+ Đỉnh tháp 3,0x2,0m+ Thân tháp 3,0x2,0m+ Chân tháp 4,5x2,0m

Hình 3-5 Mặt cắt ngang tháp cầu dây văng

Móng tháp sử dụng cọc khoan nhồi đờng kính D=1.5m, chiều cao bệ móng tháp4m, rộng 11m, dài 24.5m, dự kiến số cọc khoan nhồi cho một tháp là 18 cọc bố tríthành 3 hàng mỗi hàng 6 cọc

13.1.1.1.4 Cấu tạo kết cấu nhịp dẫn Kết cấu nhịp dẫn là kết cấu bán lắp ghép gồm 5 dầm chữ I cách nhau 2.4mnhịp 33m bằng BTCT DƯL

Kích thớc chung dầm 33m đợc chọn tơng tự nh phơng án 1

13.1.1.2 Các thông số cơ bản của kết cấu mố trụ

Hình 3-6 Cấu tạo trụ và mố

- Các trụ nhịp dẫn P1, P2, P3, P4, P5 là trụ thân hẹp, có mũ bằng bê tông cốtthép, móng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép đờng kính 1000mm

+ Thân trụ rộng 2.0m theo phơng dọc cầu, 6.5m theo phơng ngang cầu

- Mố A1 có chiều cao đất đắp khoảng 3.4m nên chọn dạng mố chữ U Nhật có

s-ờn đứng, móng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép đs-ờng kính D=1.0m

+ Bệ móng của mố có chiều cao 2m, rộng 5.0m theo phơng dọc cầu, dài12m theo phơng ngang cầu

+ Số cọc dự kiến cho mố A1 là 8 cọc bố trí thành 2 hàng mỗi hàng 4cọc

- Mố A2 có chiều cao đất đắp khoảng 6.4m nên chọn dạng mố chữ U Nhật có

s-ờn đứng, móng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép đs-ờng kính D=1.0m

+ Bệ móng của mố có chiều cao 2m, rộng 5.0m theo phơng dọc cầu, dài12m theo phơng ngang cầu

+ Số cọc dự kiến cho mố A2 là 8 cọc bố trí thành 2 hàng mỗi hàng 4cọc

- Cao độ mũi cọc khoan nhồi đặt xuống lớp cát mịn(lớp số 5), theo số liệu khảosát địa chất lớp số 5 nằm ở sâu nhất nên trong dự án khả thi kiến nghị cao độ mũi cọckhoan nhồi sẽ nằm vào trong lớp cát mịn chiều dài cọc dự kiến nằm trong lớp cát mịnkhoảng 8m, còn trong khi thiết kế kỹ thuật thì phải có số liệu địa chất tại tất cả các vịtrí trụ từ đó quyết định cao độ mũi cọc khoan nhồi cho từng cọc cụ thể

Cấu tạo trụ nhịp dẫn tơng tự phơng án 1

13.1.1.3 Ưu và nhợc điểm của phơng án 2

do đó chiều cao dầm có thể giảm đáng kể so với các kết cấu dầm khác

+ Kết cấu cầu và công nghệ hiện đại phù hợp với khuynh hớng phát triểncủa nghành công nghiệp xây dựng cầu đờng Việt Nam

- Nhợc điểm:

+ Sơ đồ kết cấu không đối xứng do mặt cắt sông không đối xứng dẫn đếnkích thớc 2 mố khác nhau Chiều cao đất đắp của mố A2 bờ bên phải lớn do đó đất

đắp đờng đầu cầu lớn dẫn đến chi phí gia cố đờng đầu cầu lớn Có thể mở rộng phạm

vi dự án, thêm một số nhịp dẫn giản đơn 33m bằng BTCT DƯL ở bờ bên phải, khi đósơ đồ cầu sẽ đối xứng hơn đồng thời tiết kiệm đợc chi phí xây dựng

+ Khi thi công phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, đòi hỏi phải có trình độ

kỹ thuật cao, thiết bị tiên tiến

+ Cáp dây văng dùng trong điều kiện thời tiết ở Việt Nam cần phải cóbiện pháp bảo vệ gây tốn kém.

ch-ơng 14. Phơng án 3: Cầu EXTRADOSED

Extradoed Bridge tạm dịch sang tiếng Việt là: cầu dầm cáp hỗn hợp, đợc coi là

sự kết hợp giữa cầu bê tông cốt thép DƯL và cầu dây văng Hay nói cách khác cầudầm cáp hỗn hợp đợc coi là giải pháp trung gian giữa cầu BTCT DƯL và cầu dâyvăng nhằm giải quyết những hạn chế của cầu BTCT DƯL về khẩu độ và những khókhăn của cầu dây văng về thiết kế, công nghệ thi công, công tác quản lý khi khai tháccũng nh về giá thành xây dựng Vì vậy ta đề xuất phơng án cầu extradosed

14.1.1.1.1 Mặt cắt ngangMặt cắt ngang cầu có chiều cao thay đổi nhng chỉ nên thay đổi từ đỉnh trụ đến

điểm neo cáp đầu tiên

+ Mặt cắt ngang dầm gồm 2 hộp với 2 thành xiên và 1 thành giữa thẳng+ Các kích thớc mặt cắt ngang dầm hộp đợc chọn nh sau:

+ Chiều cao bản mặt cầu ở cuối cánh vút : d = 55cm+ Chiều cao bản mặt cầu ở đầu cánh vút : d = 55cm+ Chiều cao bản mặt cầu tại vị trí giữa nhịp bản: d = 25cm+ Bề dày sờn dầm: Bề dầy sờn dầm không thay đổi 50cm + Bề dày bản đáy hộp thay đổi từ trụ 60cm giảm theo đờng bậc nhất tới 30cm tại vị trí điểm neo cáp đầu tiên

+ Tại vị trí đỉnh trụ, dầm đợc thiết kế dầm ngang đặc nối cứng với

2 trụ tháp tạo thành hệ khung cứng

14.1.1.1.2 Chiều dài khoang và số lợng dây

 Chiều dài khoang

Hiện nay cầu Extradosed đang rất phát triển và đợc xây dựng nhiều nhất

ở Nhật, Hàn Quốc Theo thống kê cho thấy phơng pháp thi công chủ yếu là lắphấng và đúc hẫng cân bằng, cũng có trờng hợp thi công bằng phơng pháp đúc

đẩy tuy nhiên công nghệ này chỉ áp dụng khi cầu xây dựng trong thành phố khi

đó khoảng tĩnh không rất nhỏ không đủ cho thi công hẫng và chiều dài nhịpkhông lớn khoảng 50-60m Với trình độ xây dựng cầu ở nớc ta lựa chọn côngnghệ thi công đúc hẫng cân bằng Công nghệ này khoang càng ngắn càng cónhiều thuận lợi khi thi công Tuy nhiên khoang quá ngắn sẽ tăng số lợng dây.Vậy quyết định sử dụng chiều dài khoang là 4m

 Số lợng dây

Đây là cầu dầm và cáp hỗn hợp cùng nhau chịu tải trọng hoạt tải do đó số lợngdây không cần nhiều nh cầu dây văng Dựa vào sơ đồ các cầu đã xây dựng Sơ bộ chọnnhịp biên là 8 dây tơng ứng 7 khoang mỗi khoang 4m, số dây nhịp chính là 16

14.1.1.1.3 Chiều cao và tiết diện tháp cầuTheo công thức kinh nghiệm chiều cao tháp cầu tính từ mặt cầu đối vớicầu Extradosed vào khoảng 1/15L (h/L=1/15) với L là chiều dài nhịp chính

Chọn chiều cao tháp cầu h=11m khi đó h/L=11/120=1/11

Sử dụng tháp cầu cứng ngàm cứng với trụ Chọn tiết diện :

+ Tiết diện tháp hình chữ nhật đặc (3,0mx1,0m)

Hình 3-8 Tiết diện tháp cầu extradosed

14.1.1.1.4 Cấu tạo kết cấu nhịp dẫn Kết cấu nhịp dẫn là kết cấu bán lắp ghép gồm 5 dầm chữ I cách nhau 2.4mnhịp 33m bằng BTCT DƯL

Kích thớc chung dầm 33m đợc chọn tơng tự nh phơng án 1 và 2

14.1.1.2 Các thông số cơ bản của kết cấu mố trụ

- Trụ P1, P2, P3, P4 là trụ thân hẹp, có mũ bằng bê tông cốt thép, móng cọckhoan nhồi bê tông cốt thép đờng kính 1000mm

+ Thân trụ rộng 2.0m theo phơng dọc cầu, 6.5m theo phơng ngang cầu

- Mố A1,A2 có chiều cao đất đắp khoảng 5.4m nên chọn dạng mố chữ U Nhật

có sờn đứng, móng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép đờng kính D=1.0m

+ Bệ móng của mố có chiều cao 2m, rộng 5.0m theo phơng dọc cầu, dài12m theo phơng ngang cầu

+ Số cọc dùng trong móng của các trụ dự kiến là 8 cọc bố trí thành 2hàng mỗi hàng 4 cọc

- Cao độ mũi cọc khoan nhồi đặt xuống lớp cát mịn(lớp số 5), theo số liệu khảosát địa chất lớp số 5 nằm ở sâu nhất nên trong dự án khả thi kiến nghị cao độ mũi cọckhoan nhồi sẽ nằm vào trong lớp cát mịn chiều dài cọc dự kiến nằm trong lớp cát mịnkhoảng 8m, còn trong khi thiết kế kỹ thuật thì phải có số liệu địa chất tại tất cả các vịtrí trụ từ đó quyết định cao độ mũi cọc khoan nhồi cho từng cọc cụ thể

Cấu tạo trụ nhịp dẫn tơng tự phơng án 1 và 2

Hình 3-9 Cấu tạo trụ và mố cầu

+ Công nghệ thi công đòi hỏi nhiều kinh nghiệm với độ phức tạp cao,

điều chỉnh nội lực trong cáp văng khó

+ Thi công đốt đúc trên đà giáo phức tạp hơn so với phơng án 1 và 2 do

đó việc kiểm tra chất lợng bê tông khó khăn hơn

ch-ơng 15.Tính toán khối lợng các phơng án

15.1 Phơng án 1 (Cầu dầm liên tục)

- Khổ cầu: 2 làn xe 8m + 2 làn ngời đi 3m, B = 11m

- Sơ đồ nhịp (2x33+57+3x90+57+2x33) = 516m

ch-ơng 16. Tính toán sơ bộ khối lợng công tác kết cấu nhịp

16.1.1.1 Kết cấu nhịp dầm liên tục

 Các kích thớc mặt cắt ngang của kết cấu nhịp liên tục đã trình bày ở chơng3

Dầm hộp có tiết diện thay đổi với phơng trình chiều cao dầm theo công thức:

p m 2

m 2

Bề dày bản đáy tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn Lx đợc tính theo côngthức sau:

Khối đúc Diện tíchTB(m2) Chiều dài(m) Thể tích(m3) Khối lợng(T)

Tên trụ cao(m)Chiều Diệntích

TD(m2)

Thểtíchthântrụ(m3)

Thểtích xàmũ(m3)

Thể tíchbệmóng(m3)

Thểtíchgốikê(m3)

Tổng thểtích(m3) TrọnglợngBT(T)

Nhịp

dẫn

P1 4.00 14.91 59.63 47.40 118.13 1.80 226.96 567.40P2 5.00 14.91 74.54 47.40 118.13 1.80 241.87 604.67P7 5.00 14.91 74.54 47.40 118.13 1.80 241.87 604.67P8 4.00 14.91 59.63 47.40 118.13 1.80 226.96 567.40

Nhịp

chính

P3 9.40 23.57 221.54 0.00 303.75 0.84 526.13 1315.34P4 12.50 23.57 294.61 0.00 303.75 0.84 599.20 1497.99P5 12.50 23.57 294.61 0.00 303.75 0.84 599.20 1497.99P6 10.00 23.57 235.69 0.00 303.75 0.84 540.28 1350.69

Thể tích BT trong công tác trụ cầu

+ V = 226.96x2+241.87x2+526.13+599.20x2+540.28= 3202.46 m3

Hàm lợng cốt thép dùng trong trụ khoảng 80kg/m3

Khối lợng cốt thép dùng trong trụ:

+ G = 0.08x3202.46 = 256.20 T17.1.1.2 Công tác mố cầu

Tính toán sơ bộ số lợng cọc cho mố, trụ bằng cách xác định tải trọngtác dụng lên đầu cọc, đồng thời xác định sức chịu tải của cọc Từ đó sơ bộ chon số cọc

và sơ đồ bố trí cọc

17.1.1.3.1 Xác định tải trọng tác dụng lên mốLực tính toán đợc tính theo công thức:

i i i

Trong đó: Qi = Tải trọng tiêu chuẩn

Hệ số tải trọng đợc lấy nh sau:

Lớn nhất Nhỏ nhất

Tải trọng thờng xuyên

+ g2 =1.5x 0.12x11x2.25 + 0.22x2.5 = 5.28 T/mTổng tĩnh tải phân bố đều là:

+ Chiều dài tính toán của nhịp : 33m+ Đờng ảnh hởng phản lực và sơ đồ xếp tải thể hiện nh sau:

DAH áp lực

Hình 4-3 Sơ đồ xếp tải lên đờng ảnh hởng áp lực mố

Từ sơ đồ xếp tải ta có phản lực gối do hoạt tải tác dụng nh sau

- Với tổ hợp HL-93K(xe tải thiết kế + tải trọng làn):

+ V=14.5x(1+0.87)x1.25+3.5x0.74+0.5x1x33x0.93 = 51.828 T

- Với tổ hợp HL-93M( xe hai trục thiết kế + tải trọng làn):

+ V = 11x(1+0.96)x1.25 + 0.5x1x33x0.93 = 42.295 TVậy tổ hợp HL-93K đợc chọn làm thiết kế

Khi xếp 2 làn xe bất lợi hơn ta có phản lực lên mố do hoạt tải

+ V = 2x51.828x1.75x1.33 = 241.259 TVậy toàn bộ tĩnh tải và hoạt tải tính toán tác dụng lên đáy bệ mố là:

+ V = 274.034 + 623.43 + 241.259 = 1138.723 T17.1.1.3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên trụ

- Phản lực trên trụ do tĩnh tải nhịp và tĩnh tải bản thân trụ tính toán

Tĩnhtải

nhịp(T) 548.07 549.33 2725.79 2725.79 2725.79 2725.79 549.33 548.07Tĩnhtải bản

thân 709.25 755.84 1644.17 1872.49 1872.49 1688.36 755.84 709.25

- Phản lực trên trụ do hoạt tải

Đối với trờng hợp đặt tải để tính mô men âm và phản lực lên gối trụ ( của cầudầm liên tục) khi có tải trọng rải đều trên nhịp thì quy định dùng 2 xe tải thiết kế đặtcách nhau 15m khoảng cách hai trục sau lấy thống nhất bằng 4.3m Hiệu ứng của hai

xe tải thiết kế lấy bằng 90% kết hợp với 90% hiệu ứng tải trọng làn thiết kế

Đờng ảnh hởng áp lực lên các gối đợc vẽ bằng phần mềm Sau đó xếp tải lên ờng ảnh hởng áp lực để tính nội lực

đ-Kết quả tính phản lực lên trụ do hoạt tải tính toán theo bảng sau: