Báo cáo thực tập chuyên ngành cầu tại công ty TNHH giao thông vận tải trường đại học GTVT hà nội chuyên đề công nghệ thi công cọc khoan nhồi

Có thể đánh giá công trình cầu theo nhiều tiêu chí khác nhau từ đó hình thànhnhiều trạng thái giới hạn khác nhau: + Nhóm các trạng thái giới hạn về cờng độ chịu lực: Khi xảy ra chúng kế

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Mục đích:

Đợt thực tập tốt nghiệp giúp cho sinh viên có điều kiện thâm nhập vàothực tế và làm quen với những công việc kỹ thuật trong lĩnh vực chuyên mônxây dựng cầu đờng Từ đó tạo điều kiện cho Sinh viên củng cố, cập nhật và bổxung những kiến thức đã học thông qua các hoạt động thực tiễn tại nơi thựctập, từ đó phục vụ cho thiết kế luận án tốt nghiệp

Tự nhận xét trong quá trình thực tập của bản thân Trong đợt thực tập tốt nghiệp vừa qua em đã tự liên hệ đến thực tập tạicông ty TNHH Giao thông vận tải

Trong quá trình thực tập, em đã đợc các cán bộ trong công ty hớngdẫn rất nhiệt tình, tận tụy

Trong quá trình thực tập tại đây em đã đợc giao nhiệm vụ thẩm trakhối lợng dầm chủ 2 cầu Hố Mây và Bộ Đội trong dự án đầu t xây dựng côngtrình nâng cấp mở rộng Quốc Lộ 24 nối từ tỉnh Quảng Ngãi đến tỉnh Kon Tum(đoạn Km8+0.00-Km165+0.00) phân đoạn :Km8+00-Km32+00

,vẽ các bản vẽ nh dầm bản,cọc khoan nhồi.Qua đó em đã có cơ hội đợc tiếpxúc, tìm hiểu các hồ sơ thiết kế kỹ thuật, thiết kế thi công, các hồ sơ mời thầuv.v Từ đó đã tích luỹ đợc nhiều vấn đề kỹ thuật trong xây dựng và củng cốnhững kiến thức đã học ở trờng

Em xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và các anh chị cán bộ của công

ty TNHH Giao thông vận tải, đã tạo điều kiện giúp đỡ cho em đợc tham giatìm hiểu và có đợc điều kiện đợc tiếp xúc với những công việc thc tế – nhữngcông việc của một kỹ s cầu đờng mà trong quá trình học tập ở trờng chúng emcha có cơ hội đợc tiếp xúc và tìm hiểu, tạo điều kiện để chúng em hoàn thànhtốt đợt thực tập này

Em cũng xin cảm ơn bộ môn Cầu Hầm đã tạo điều kiện để chúng em

có đợt thực tập quan trọng và nhiều bổ ích này

Em xin chân thành cảm ơn!

Phần I : Giới thiệu về công ty TNHH giao thông vận tải

I THÔNG TIN CHUNG

1 Tên công ty:

CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN GIAO THÔNG VẬN TẢI

2 Tên viết tắt : UCT CO.LTD

3 Địa chỉ : Tầng 1, Nhà T2, Trường Đại học GTVT, Láng Thượng, Quận Đống

Đa, Hà Nội.

4 Điện thoại : 043 7663822, 04-7.667846

5 Fax :043-7.667.846

Email: congtytnhhgtvt@gmail.com hoặc giaothongvantai.ceo@gmail.com

6 Tài khoản :3100211.020185 - tại Ngân hàng Nông nghiệp và phát triển nông thôn

Từ Liêm

Địa chỉ : Từ Liêm, Hà Nội

7 Mã số thuế: 0100364272

8 Vốn điều lệ: 8.000.000.000 đồng ( Tám tỷ đồng Việt Nam)

9 Người đại diện theo pháp luật của Công ty:

- Giám đốc : Ông Nguyễn Văn Nhậm

II GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY:

I CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ, QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG-CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA CÔNG TY

1 Các quyết định thành lập, chứng chỉ hành nghề, giấy phép kinh doanh

Công ty TNHH Giao Thông Vận Tải được thành lập vào năm 1993.

+ Quyết định thành lập số 1385/QĐ-UB ngày 02/4/1993 của UBND Thành phố Hà Nội Ngày 28/1/1994 UBND Thành phố Hà Nội cấp giấy phép thay thế số 0067/GP-UB.

+ Sở kế hoạch và đầu tư thành phố Hà Nội cấp giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh công ty TNHH số 044710, đăng ký lần đầu ngày 04/4/1993 & đăng ký thay đổi lần thứ 10 ngày 12/03/2008.

2 Chức năng nhiệm vụ

* Tư vấn xây dựng các công trình giao thông, dân dụng, đô thị, hạ tầng, cấp, thoát nước, chiếu sáng đô thị, mạng điện xí nghiệp;

* Tư vấn Giám sát, thẩm tra thí nghiệm các công trình giao thông, dân dụng;

* Tư vấn kiểm đinh chất lượng công trình giao thông, dân dụng;

* Quy hoạch xây dựng, quy hoạch giao thông đô thị và nông thôn;

* Thẩm định hồ sơ dự án, thiết kế kỹ thuật, kỹ thuật-thi công; thiết kế bản vẽ thi công và tổng dự toán công trình;

* Sử lý nền móng công trình;

* Xây dựng công trình giao thông, dân dụng;

* V các l à các l ĩnh vực khác.

3 Mục tiêu chiến lược của công ty

Mục tiêu của Công ty là sử dụng vốn một cách có hiệu quả nhất Ngoài trách nhiệm bảo tồn, duy trì vốn, việc sinh lợi nhiều nhất là mục đích của Công ty Trên cơ sở đó, Công

ty đã đề ra các chiến lược cụ thể sau:

* Về cơ sở vật chất:

Đầu tư cơ sở vật chất về chiều sâu, đổi mới công nghệ, nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả công tác sản xuất kinh doanh, áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật mới nhất vào sản xuất Chuyển giao ứng dụng các phần mềm tiên tiến trong nước và trên thế giới, phát triển phần mềm do Công ty lập với trình độ cao hơn.

* Mục tiêu tăng trưởng của Công ty hàng năm là trên hai con số nên cần phải mở rộng thị trường ra khắp cả nước và cả các công trình ở nước ngoài khi có điều kiện.

* Kết quả của các chiến lược trên được kết tinh trong mỗi sản phẩm của Công ty Vì vậy, thường xuyên nâng cao chất lượng công trình, coi chất lượng công trình là uy tín và danh

dự của Công ty, là chìa khoá của mọi sự thành công Huy động tối đa mọi nguồn lực đảm bảo tốt công tác khảo sát hiện trường cũng như công tác thiết kế luôn là điều kiện tiên quyết đảm bảo chất lượng công trình.

4 Cơ cấu tổ chức, bộ máy hoạt động của Công ty:

6 Đội thi công 1;

7 Đội thi công 2;

8 Đội thi công 3;

9 Phòng thí nghiệm;

10 Đội kiểm định 1;

11 Đội kiểm định 2;

12 Đội tư vấn giám sát 1;

13 Đội tư vấn giám sát 2;

14 Các bộ phận sản xuất, kinh doanh khác.

15 Tổ hồ sơ: In ấn, đóng gói hồ sơ.

(Quan hệ giữa các bộ phận trong Công ty được thể hiện qua sơ đồ cơ cấu tổ chức và

bộ máy hoạt động của Công ty).

III ĐỘI NGŨ CÁN BỘ QUẢN LÝ, KỸ THUẬT VÀ CÔNG NHÂN:

Công ty có đội ngũ cán bộ, kỹ sư, công nhân kỹ thuật có trình độ, tay nghề cao, có trách nhiệm và nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn xây dựng công trình giao thông, dân dụng, hạ tầng,

STT Danh mục Đơn vị Số lượng Kinh nghiệm Ghi chú

12 Kỹ sư địa chất công trình Nt 10 3-27

17 Cử nhân kinh tế, kế toán Nt 4 3(1)-15

18 Cử nhân quản trị kinh doanh Nt 2 5-15

1 Công nhân KSĐH + Công

trình giao thông

 Ho¹t t¶i « t« HL-93, gåm tæ hîp cña:

-Xe t¶i thiÕt kÕ kÕt hîp víi t¶i träng lµn hoÆc

-Xe hai trôc thiÕt kÕ víi t¶i träng lµn

 Lực xung kích.

Hệ số áp dụng cho tải trọng tác dụng tĩnh đợc lấy bằng: (1 + IM/100)

Lực xung kích không đợc áp dụng cho tải trọng bộ hành hoặc tải trọng lànthiết kế

Lực hãm nằm ngang theo phơng dọc cầu, cách mặt cầu 1,8m

 Lực va xô của tàu thuyền CV

Lực va đâm thẳng tầu vào trụ tính theo công thức:

S – Hệ số điều chỉnh đối với khu đất chịu gió và độ cao mặt cầu.

 Gió tác dụng lên kết cấu

Theo phơng ngang cầu:

PD = 0,0006.V2.At.Cd  1,8At (KN) (3.8.1.2.1-1)

Trong đó: v – tốc độ gió thiết kế (m/s)

At – diện tích của kết cấu hay cấu kiện phải tính tải trọng gió ngang

(m2)

Cd – hệ số cản

Theo phơng dọc cầu:

Tơng tự nh phơng ngang, tuy nhiên với kết cấu đặc cho phép lấy tải trọng dọc

bằng 25% tải trọng ngang cầu

Chỉ tính tải trọng gió thẳng đứng trong các trạng thái giói hạn không có gió

tác dụng lên xe cộ, và chỉ khi hớng gió vuông góc với tim cầu Lực gió này tác

dụng cùng với lực gió ngang

 Gió tác dụng lên hoạt tải WL

Theo phơng ngang cầu:

Gió tác dụng lên hoạt tải là tải trọng rải đều có cờng độ 1,5kN/m, đặt cách

+) K = Ka (hệ số áp lực đất chủ động ) nếu là tờng chắn công xon

+) K = KO (hệ số áp lực đất tĩnh ) nếu là tờng chắn trọng lực

- Công thức tính hệ số áp lực đất :

+) Tính hệ số áp lực đất tĩnh KO

+) Tính hệ số áp lực đất chủ động Ka

B K



O

K

) sin(

sin

) ( sin

).

sin(

) sin(

Trong đó:

+): Góc ma sát giữa đất đắp và tờng :   24 0

+) : Góc giữa phơng đất đắp với phơng ngang :   2 0

+) : Gócgiữa phơng đất đắp với phơng thẳng đứng :   90 0

+) : Góc nội ma sát của đất đắp :   35 0

+) : Góc nội ma sát của đất đắp nhỏ nhất :   30 0

+) : Góc nội ma sát của đất đắp lớn nhất : 40o

 

- Công thức tính áp lực đất do hoạt tải sau mố :

Trong đó :

+) H : Chiều cao tờng chắn chịu áp lực đất

+) B : Bề rộng tờng chắn chịu áp lực đất

+) K : Hệ số áp lực đất chủ động

+) : Trọng lợng riêng của đất

+) heq : Chiều cao lớp đất tơng đơng của hoạt tải

- Chiều cao lớp đất tơng đơng của hoạt tải xác định theo chiều cao tờng chắn :

Chiều cao tờng chắn

 Các trạng thái giới hạn và tổ hợp tải trọng

Khái niệm: Trạng thái giới hạn là trạng thái (mức độ) của kết cấu đợc đa ra để

so sánh khi vợt qua nó thì kết cấu đợc coi là h hỏng, không còn thoả mãn yêucầu thiết kế

Có thể đánh giá công trình cầu theo nhiều tiêu chí khác nhau từ đó hình thànhnhiều trạng thái giới hạn khác nhau:

+ Nhóm các trạng thái giới hạn về cờng độ chịu lực: Khi xảy ra chúng kếtcấu cầu không còn khả năng chịu các tác dụng lực nữa nh đứt gẫy, chảy dẻovật liệu, mất ổn định…), kết cấu

+ Nhóm trạng thái giới hạn đặc biệt: Khi xảy ra chúng thì kết cấu khôngcòn khả năng chống lại các tác động đặc biệt nh động đất, va xô của tàu bè, vachạm của xe cộ…), kết cấu

+ Nhóm các trạng thái giới hạn về sử dụng: Khi vợt qua chúng thì kết cấukhông đảm bảo các điều kiện khai thác bình thờng nh độ võng quá lớn, vết nứtquá lớn, rung động quá lớn…), kết cấu

+ Nhóm trạng thái giới hạn mỏi: Xét khả năng chịu tác tác động của tảitrọng lặp, trùng phục

B H h K

Kết cấu hay bộ phận kết cấu có thể chịu tác động của một tải trọng haynhiều tải trọng một cách đồng thời có thể dẫn đến các trạng thái giới hạn Tậphợp của các tải trọng tác động đồng thời có thể gây bất lợi cho kết cấu gọi là

Tổ hợp tải trọng

Tiêu chuẩn TCN-272-01 yêu cầu xét các trạng thái giới hạn cùng với các

tổ hợp tải trọng tơng ứng dới đây:

Trạng thái

giới hạn

Cờng độ I Khả năng chịu lực của kết cấu dới tác

dụng của tải trọng thẳng đứng

Xe và ngời, không

có gióCờng độ II Khả năng chịu lực của kết cấu dới tác

dụng của tải trọng ngang

Gió có tốc độ lớn hơn 25m/s

Cờng độ III Khả năng chịu lực của kết cấu dới tác

dụng đồng thời của tải trọng thẳng

đứng và ngang

Xe và ngời bình thờng kết hợp với gió có vận tốc 25m/s

Đặc biệt Khả năng chụi lực của kết cấu do các

tác động đặc biệt

Động đất, va xô tàu bè hoặc va chạm do xe cộ

Sử dụng Khả năng đảm bảo các yêu cầu khai

thác bình thờng của công trình nh không xuất hiện độ võng, vết nứt hay dao động quá lớn

Tất cả các tải trọng

có thể và gió có vận tốc 25m/s

Mỏi Khả năng phá hoại mỏi và đứt gẫy đột

do nêu trên, trong Tiêu chuẩn thiết kế đa vào hệ số tải trọng đợc định nghĩa

nh sau:

Hệ số tải trọng: Hệ số xét đến chủ yếu là sự biến thiên của các tải trọng, sựthiếu chính xác trong phân tích và xác suất xảy ra cùng một lúc của các tảitrọng khác nhau, nhng cũng liên hệ đến những thống kê về sức kháng trongquá trình hiệu chỉnh

Hệ số tải trọng cho các tải trọng khác nhau bao gồm trong một tổ hợp tảitrọng thiết kế đợc lấy nh quy định trong Bảng 1-1

Mọi tập hợp con thoả đáng của các tổ hợp tải trọng phải đợc nghiên cứu

LL IM CE BR PL LS EL

L FR

TU CR

Cùng một lúc chỉ dùng một trong các tải trọng

Tải trọng và các tác động thờng xuyên: bao gồm:

DC = Tải trọng bản thân của các bộ phận kết cấu và thiết bị phụ phi kết cấu

DD = Tải trọng kéo xuống (xét hiện tơng ma sát âm)

DW = Tải trọng bản thân của lớp phủ mặt cầu và các tiện ích công cộng

EH = Tải trọng áp lực đất nằm ngang.

EL = Các hiệu ứng tích luỹ do phơng pháp thi công

ES = Tải trọng đất chất thêm.

LS = Hoạt tải chất thêm (áp lực đất do hoạt tải trên lăng thể trợt).

PL = Tải trọng ngời đi

Với  n -hệ số tải trọng dùng cho các tải trọng thờng xuyên lấy theo bảng 1-3,

Bảng 1-2 - Hệ số tải trọng dùng cho tải trọng thờng xuyên,  p

I.2.Tĩnh không trên và dới cầu.

 Khổ thông thuyền: Là khoảng không gian dới cầu đảm bảo cho tầu bè

đi lại, trong phạm vi này không bố trí bất kì chớng ngại vật nào cản trỏtàu thuyền đi lại

Khổ thông thuyền phụ thuộc vào cấp sông do cục đờng sông cungcấp Có thể tham khảo bảng 2.3.3.1.1

 Khổ giới hạn đứng của đờng bộ.

Khổ giới hạn đứng của các kết cấu đờng bộ phải phù hợp với tiêu chuẩnthiết kế đờng Cần nghiên cứu khả năng giảm khổ giới hạn đứng do hiện tợnglún của kết cấu cầu vợt Nếu độ lớn dự kiến lớn hơn 25mm thì phải tính vàokhổ giới hạn đứng của cầu

 Khổ giới hạn ngang của đờng bộ

Chiều rộng của cầu không đợc nhỏ hơn chiều rộng của đờng đầu cầu bao gồmcả lề hoặc bó vỉa, rãnh nớc và lề ngời đi

I.3.Tiêu chuẩn vật liệu của bê tông, cốt thép, thép.

 Bê tông

Theo tiêu chuẩn AASHTO, BT đợc phân thành 8 cấp, các loại BTkhác nhau về hàm lợng xi măng tối thiểu, tỉ lệ N/X, đờng kính cốt liệu thô vàcờng độ chịu nén fc’ (với mẫu thử hình trụ có đờng kính 150mm, bảo dỡng 28ngày) Với kết cấu có nhiều cốt thép dùng BT loại A, BT loại B dùng cho bệmóng, thân trụ đặc và tờng chắn trọng lực không có hoặc có ít cốt thép

Bê tông có cờng độ chịu nén lớn hơn 70Mpa chỉ đợc dùng khi có cácthí nghiệm vật lý xác lập đợc các quan hệ giữa cờng độ chịu nén của bê tôngvới các tính chất khác Không đợc dùng các loại bê tông có cờng độ chịu nén

ở 28 ngày thấp hơn 16 Mpa cho các loại kết cấu

Cờng độ chịu nén của bê tông dự ứng lức và bản mặt cầu không đợcthấp hơn 28 Mpa

Hàm ợngkhôngkhí

l-Kích thớc cốtliệu theoAASHTO M43

Cờng độ chịu nén

28 ngày

25 đến 4,75hoặc 19 đến4,75

Nh quy

định ở chỗkhác

2 Bê tông cấp B dùng cho móng, cọc lớn và tờng trọng lực

3 Bê tông cấp C đợc dùng cho các kết cấu có mặt cắt mỏng nh lan can

4 Bê tông cấp P đợc dùng khi cờng độ bê tông yêu cầu vợt quâ 28Mpa

5 Bê tông cấp S để đổ bê tông bịt đáy

6 Bê tông tải trọng thấp nên dùng ở trong các trờng hợp hạn chế trọng lợngcủa kết cấu

- Các loại cờng độ bê tông:

+ Cờng độ chịu nén của bê tông 28 ngày tuổi (f’ c ): Xác định bằng thí

nghiệm chịu nén dọc trục đến phá hoại mẫu thử hình trụ có đờng kính 150

mm và chiều cao 300 mm Bê tông sử dụng trong kết cấu cầu phải có cờng độchịu nén > 16 MPa

+ Cờng độ chịu kéo khi uốn (f r ): Xác định bằng phơng pháp uốn phẳng mẫu

thử, trong trờng hợp không thể tiến hành thí nghiệm có thể lấy nh sau:

Đối với bê tông thờng : ff r  0,63 MPa c'

Đối với bê tông cát có tỷ trọng thấp ff r  0,52 MPa c'

Đối với bê tông có tỷ trọng nhỏ ( bê tông nhẹ) ff r  0,45 MPa c'

+ Cờng độ chịu ép chẻ ( f sp ) : Xác định bằng thí nghiệm ép chẻ và đợc tính

theo công thức : fsp = 2



cr P LD Trong đó

Pcr : Lực ép chẻ phá hoại mẫu thử

D : Đờng kính mẫu thử hình trụ.

+ Cờng độ chịu kéo đứt ( f cr ) : Thí nghiệm kéo dọc trục mẫu thử thờng khó

tiến hành và đem lại kết quả chính xác Do đó, đối với bê tông thờng có thể sửdụng công thức tính toán gần đúng của Collin, Mitchell và Hsu :

+ Chú ý : Khi tính toán kết cấu bê tông cốt thép khả năng chịu kéo của bê

tông do quá nhỏ nên thờng đợc bỏ qua Mô đun đàn hồi của bê tông khi chịu kéo có thể lấy theo trờng hợp chịu nén E c  0,043 c1,5 f MPa c' ( )

 Cốt thép

Cốt thép sử dụng phải là loại thép có gờ, trừ trờng hợp dùng các thanhthép trơn, sợi thép tròn trơn làm cốt đai xoắn, làm móc treo hoặc lới cốt thép Giới hạn chảy danh định của cốt thép phải là tối thiểu nh chỉ ra của cấpthép đã chọn Trừ khi giới hạn chảy vợt quá 520 Mpa sẽ không dùng cho mục

đích thiết kế Ngoài ra chỉ đợc dùng thép có giới hạn chảy nhỏ hơn 420 Mpakhi có sự chấp thuận của chủ đầu t

Đối với cốt thép DƯL phải thoả mãn bảng sau:

 Thép

II.Địa chất và nền móng.

II.1.Hình trụ lỗ khoan địa chất khu vực.

Nghiên cứu thăm dò dới đất phải đợc tiến hành cho mỗi bộ phận của kếtcấu phần dới để cung cấp các thông tin cần thiết cho thiết kế và thi công cácmóng Quy trình thăm dò phải dựa vào các điều kiện dới mặt đất, loại kết cấu

và các yêu cầu của công trình Chơng trình thăm dò phải đủ rộng để phát hiệnbản chất và các dạng trầm tích đất và các thành tạo đá gặp phải, các tính chấtcông trình của đất đá, khả năng hoá lỏng và điều kiện nớc ngầm

Các lỗ khoan phải đợc tiến hành tại các vị trí trụ và mố, phải đủ số lợng

và chiều sâu để thiết lập đợc trắc dọc các địa tầng theo chiều dọc và chiềungang một cách đáng tin cậy Các mẫu vật liệu gặp trong quá trình khoan phải

đợc lấy và bảo quản để tham khảo và thí nghiệm sau này Nhật kí khoan phải

đủ chi tiết để xác định rõ các địa tầng, kết quả SPT, nớc ngầm, hoạt động củanớc giếng phun, nếu có, và các vị trí lấy mẫu

Phải chú ý đặc biệt đến việc phát hiện vỉa đất mềm yếu, hẹp có thể nằm

ở biên giới các địa tầng

Nếu chủ đầu t yêu cầu, các lỗ khoan và các hố thí nghiệm SPT phải đợcnút lại để ngăn ngừa nhiễm bẩn nghuồn nớc ngầm

Nghiên cứu thăm dò phải đợc tiến hành đến lớp vật liệu tốt có khả năng chịu tải thích hợp hoặc chiều sâu tại đó các ứng suất phụ thêm do tải trọng đế móng ớc tính nhỏ hơn 10% của ứng suất đất tầng phủ hữu hiệu hiện tại, chọn giá trị nào lớn hơn Nếu gặp đá gốc nông, lỗ khoan cần xuyên vào đá gốc tối thiểu 3000mm hoặc tới độ sâu đặt móng, lấy giá trị nào lớn hơn

Thí nghiệm trong phòng hoặc ngoài hiện trờng phải đợc tiến hành để xác

định cờng độ, biến dạng và các đặc tính chảy của đất hoặc đá và tính thích hợpcủa chúng cho dạng móng đã đợc lựa chọn

Tài liệu thực tế: tại cầu nậm nàn.

* Địa tầng và đặc tính cơ lý của đất đá

Căn cứ vào bản đồ địa chất và tài liệu đo vẽ địa chất , khoan thăm dò, cáckết quả thí nghiệm hiện trờng và trong phòng, địa tầng khu vực nghiên cứu đợcmô tả theo thứ tự từ trên xuống đến hết phạm vi khảo sát của các lỗ khoan gồmcác lớp đất đá sau:

- Lớp 1: Cuội sỏi xám nâu xám đen rời rạc Lớp này nằm ngay trên bềmặt địa hình với chiều dày 0.8m (LK2), phân bố hẹp trong phạm vi bờ phảisuối Đây là lớp có khả năng chịu tải kếm ổn định vào mùa ma lũ Sức chịu tảIquy ớc R’=2.5kG/cm

- Lớp 2: Sét pha màu xám nâu, xám vàng lẫn sạn, trạng thái nửa cứng

Đát có nguồn gốc sờn tích.Lớp này ở ngay trên bề mặt địa hình, với bề dày thay

đổi từ 3,0m(LK1) đến 4,4m(LK4) Đây là lớp có chịu tải trung bình, kém ổn

định về mùa ma lũ Sức chịu tải quy ớc R’=1.5kG/cm2

- Lớp 3: Sét pha màu xám trắng đốm đen, lẫn sạn (sản phẩm của đá granitphong hóa mãng liệt tạo thành) Lớp nằm dới lớp 2, lớp phân bố rộng rãi trongkhu vực tuyến đi qua Lớp đợc phát hiện tại LK1,LK4 với chiều dài thay đổi từ3,5cm(LK1) đến 5,7cm(LK4) Lớp có khả năng chịu tải khá Sức chịu tải quy ớcR’:2,5kG/cm2

- Lớp 4: Granit phong hóa mạnh cứng vừa màu xám nâu, vừa màu xám

đen, lõi khoan dễ đập vỡ Lớp nằm dới lớp thứ 3 và chỉ đợc phát hiện tại lỗkhoan LK4, với chiều dài 6,8m Lớp có khả năng chịu tải khá tốt

Lớp 5: Đá granit phong hóa mạnh màu xám nâu, xám vàng, cứng, xen kẹp

ít các mạch phong hóa thành dăm sạn lẫn sét chiều dài từ 10-15 cm Lớp nằm

d-ới lớp 3, đợc phát hiện tại lỗ khoan LK1 vd-ới chiều dài 7,5m Lớp có khả năngchịu tải tốt

II.2.Sức kháng của cọc theo tiêu chuẩn 22TCN272 – 05.

 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Trong đó:  - hệ số uốn dọc

fc’ – cờng độ chịu nén của bê tông

)

85 , 0 ( c' c y s

fy’ – cờng độ chịu kéo của thép

Ac,As – diện tích của bê tông, cốt thép

 Sức chịu tải của cọc theo đất nền

QR=qpQP+qsQS (T)Trong đó:

N – Số búa SPT cha hiệu chỉnh (dựa vào lỗ khoan

 Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 khi lựa chọn vị trí cầu cần đảm bảo:

 Thoả mãn các điều kiện gây ra bởi chớng ngại vật cần vợt

 Thuận lợi cho công tác thiết kế, thi công, khai thác, duy tu bảo ỡng

d- Cung cấp mức độ mong muốn về phục vụ vận tải và an toàn

 Giảm thiểu các tác động đến môi trờng

Trong thực tế, việc xác định vị trí mố trụ cần dựa trên các khảo sát về

địa chất- thuỷ văn Có một số chú ý nh sau:

Vị trí móng khi lựa chọn thì trớc hết phảI căn cứ vào phơng án tuyến

đó đợc lập trớc đấy để định vị trí sơ bộ Sau khi đã định đợc vị trí móng mộtcách sơ bộ ta tiếp tục căn cứ vào tình hình địa chất khu vực đặt móng mố để

điều chỉnh, để đặt vị trí mố tốt nhất vừa đảm bảo khả năng chịu lực vừa không

ảnh hởng nhiều đến phơng án tuyến và các phơng án kỹ thuật liên quan

Vị trí trụ trong thực tế, khi thi công trên cạn thì chọn vị trí sẽ đơn giảnhơn rất nhiều so với việc chọn vị trí trụ ở những đoạn cầu vợt dòng chảy Thicông trên cạn thì ta căn cứ vào báo cáo địa chất khu vực để xác định xem tại

đấy có thể đặt trụ đợc không, có dễ dàng cho việc thi công móng và cọc bên ới

d-Khi thi công qua dòng chảy thì ngoài việc phải xem xét tình hình địa chất dớinớc rất phức tạp ta cũng phải căn cứ vào lu lợng dòng chảy, phân bố dòng chảy

để khi đặt trụ không làm thu hẹp dòng chảy gây xói lở hai bên bờ và trụ

 Khi xác định vị trí mố cần căn cứ vào vị trí mực nớc cao nhất(MNCN-là mực nớc lũ lớn nhất, xác định nhờ quan trắc thuỷ văn và

đợc tính toán với tần số lũ thiết kế) Vị trí của mố sẽ căn cứ vàoMNCN Trờng hợp sông ở vùng đồng bằng thì MNCN có diện tíchlớn, do đó chiều dài cầu lớn, khi đó cần so sánh giá thành cầu và nền

đắp để quyết định có xây cầu tại vị trí đó không Khi mố bị lấn rasông thì ngời ta cho phép diện tích thoát nớc khi có cầu bằng 85%diện tích thoát nớc thực tế thì lòng sông không bị xói và nớc không bịdềnh.Tuy nhiên trong trờng hợp này cần chú ý đến vấn đề xói lở tứnón và chân khay (trong thực tế thờng xử lý rất khó khăn khi gặpphải)

 Khi xác định vị trí đặt nhịp chính (dựa vào tim dòng chủ) cần dựa vàomực nớc thấp nhất (MNTN – Là mực nớc thấp nhất trong mùa cạn,xác định nhờ quan trắc thuỷ văn và đợc tính toán với tần xuất thiếtkế).Trờng hợp sông không có thông thuyền thì MNTN đợc xác định

để tránh đặt trụ tại vị trí đó vì trụ sẽ cao và giảm diện tích dòng chảy

II.4.Kích thớc bệ cọc.

Khoảng cách cọc: Khoảng cách tim tới tim cọc không đợc nhỏ hơn

750mm hay 2,5 lần đờng kính hay chiều rộng cọc (đối với cọc đóng) hay 3 lần

đờng kính cọc (đối với cọc khoan) nhằm tránh ảnh hởng đến cọc lân cận, chọngiá trị nào lớn hơn Khoảng cách từ mặt bên của bất kì cọc nào tới mép gầnnhất của móng phải lớn hơn 225mm.(Theo A10.7.1.5)

Bệ cọc có tác dụng liên kết các đầu cọc thành một khối để cùng tham

gia chịu tải trọng của công trình bên trên truyền xuống Tuỳ theo vị trí của bệcọc so với mặt đất bệ cọc đợc phân ra thành bệ cọc thấp và bệ cọc cao

 Bệ cọc thấp thờng đợc áp dụng đối với những nơi cạn, mặt đất không bịxói lở bởi các dòng nớc trong mùa ma, bệ cọc thờng đợc chôn sâu trong

đất với một độ sâu tuỳ thuộc vào tính chất chịu lực của đất xung quanh.Loại bệ này có u điểm là làm cho cọc bớt tải trọng ngang mà đối vớicọc đó là một loại lực nguy hiểm, đông thời nó còn ổn định và có biếndạng nhỏ hơn so với cọc bệ cao, tuy nhiên thờng tốn vật liệu

 Bệ cọc cao thờng áp dụng cho trụ cầu ở những nơi nớc sâu nh giữa lòngsông hoặc ở những khe cạn là nơi trụ cầu có chiều cao lớn, khi đó sẽ tiếtkiệm đợc vật liệu và thi công đơn giản hơn Tuy nhiên, bố trí bệ cọccàng cao thì bệ cọc sẽ có chuyển vị càng lớn và cọc chịu nhiều lực hơn,vì vậy phải đóng nhiều cọc và tăng thêm cọc xiên

Bệ cọc đối với mố trụ cầu thờng có chiều dầy từ 1 đến 3m Mặt trên của bệ

đ-ợc xác định tuỳ vào mặt bằng của kết cấu bên trên Đáy của bệ lấy kích thớctuỳ theo số lợng cọc thiết kế Nói chung có thể căn cứ vào mặt bằng côngtrình bên trên mà co mở rộng xuống với một góc 450

II.5.Vị trí mũi cọc, chiều sâu ngàm đầu cọc trong bệ.

 Vị trí mũi cọc: Phải căn cứ tình hình địa chất khu vực xây dựng để xác

định cao độ mũi cọc Các cao trình mũi cọc dự kiến phải phán ánh đợc cao độtại đó có thể đạt đợc khả năng chịu tải cực hạn cần thiết của cọc Cao độ mũicọc phải phản ánh đợc độ xuyên vào đất cần thiết để chống đỡ các tải trọngngang lên cọc, bao gồm xói lở nếu có hoặc độ xuyên qua các địa tầng khôngthích hợp ở phía trên

Ngoài ra, khi đóng cọc xuyên qua nền đất đắp, phải đảm bảo ngậpxuyên ít nhất là 3000mm qua lớp đất nguyên thuỷ trừ phi đến độ chối do gặp

đá gốc hay gặp địa tầng chịu lực đủ rắn ở một độ sâu ít hơn

 Chiều sâu ngàm cọc trong bệ:

Đối với cọc đóng: Đỉnh của các cọc phải đợc thiết kế ngàm sâu ít nhất 300mm

trong bệ móng sau khi đã dọn đi tất cả các vật liệu cọc h hại Nếu nh cọc đợcgắn với bệ móng bằng các thanh cốt thép chôn hay các tao, chúng phải đợcchôn sâu không nhỏ hơn 150mm vào bệ móng Khi rầm bêtông cốt thép đợc

đúc tại chỗ và đợc dùng nh rầm mũ đợc đỡ bởi các cọc, lớp bêtông bảo vệ ởphía các cọc phải dày hơn 150mm, cộng thêm một lợng nhằm xét đến sựkhông thẳng cho phép, và các cọc phải đợc thiết kế ít nhất ngàm sâu trong bệcọc 150mm

Đối với cọc đúc tại chỗ: Cốt thép dọc phải đợc bố trí ở đầu trên cọc trong một

đoạn dài không nhỏ hơn hoặc là một phần ba chiều dài cọc hoặc 2400mm, với

tỉ lệ thép tối thiểu là 0,005 và bằng ít nhất là 4 thanh Cốt thép xoắn hoặc đai

t-ơng ứng phải dùng các thanh không nhỏ hơn 10 và đặt cách khoảng không quá225mm, ngoại trừ đoạn chiều dài không nhỏ hơn 600mm hoặc 1,5 lần đờng kính cọc phía dới cốt thép mũ ngoại cọc các khoảng cách không đợc vợt quá 75mm.(Theo A.5.13.4.6.2b)

III.Cấu tạo mố, trụ.

III.1.Các dạng mố cầu và kích thớc của nó.

 Các dạng mố cầu: điều 7.5 Quy trình AASHTO

Các mố sâu một phần nằm ở khoảng nửa chiều cao mái dốc phía trớc củanền đờng đắp vào cầu Tờng lng và các tờng cánh cao hơn có thể giữ vật liệu

đắp hoặc mái dốc nền đờng đắp có thể tiếp tục sau tờng lng Trong trờng hợpsau, phải thiết kế một tấm bản kết cấu hoặc một nhịp đầu cầu để vợt quakhoảng không trên mái dốc đắp và phải bố trí các tờng che để che kín khu vực

hở Phải bố trí lối vào kiểm tra cho tình huống này

Trong thực tế thi công th ờng phân thành một số dạng mố cầu sau:

- Cấu tạo mố nặng:

+ Mố chữ nhật là dạng mố cầu đơn giản nhất bằng đá xây hoặc bê tông Thoạt

đầu, cấu tạo mố bao gồm hai bộ phận là thân mố và móng đều có dạng chữnhật đặc Toàn bộ thân và móng mố đều chôn trong nền đờng đầu cầu Mốchữ nhật có khối lợng lớn, tốn vật liệu, tiếp nối giữa đờng và cầu không đảmbảo êm thuận xe chạy Ngoài ra, các bộ phận bằng thép của kết cấu nhịp vùitrong nền đất dễ bị gỉ Loại mố này chỉ áp dụng cho các cầu nhịp nhỏ, lòngsông không sâu

Khi lớp địa chất tốt nằm gần mặt đất tự nhiên có thể áp dụng loại mố kê, làmột dạng mố chữ nhật có chiều cao thấp Với mố kê, thân mó đồng thời giữvai trò mũ mố để kê đỡ kết cấu nhịp và tựa lên móng trên nền thiên nhiên Để tránh hiện tợng đất phủ đầu dầm và gối cầu, mố đợc cấu tạo tờng đỉnh

và tờng đai Ngoài ra để giữ ổn định cho nền đờng đắp đầu cầu, khi cần thiết

mố kê cũng đợc cấu tạo thêm tờng cánh

Nhìn chung, mố chữ nhật là loại kết cấu có phạm vi sử dụng hạn chế donhững nhợc điểm về cấu tạo và đặc biệt là rất tốn vật liệu Trong thực tế, vớicác cầu khổ hẹp đôi khi ngời ta vẫn sử dụng mố chữ nhật với cấu tạo hoànchỉnh hơn : mố có cấu tạo tờng đỉnh, chiều dài mố đủ để phần đuôi mố chônvào đờng đầu cầu và đảm bảo điều kiện ổn định khi chịu lực Bề mặt thân mố

đợc vuốt dốc dần độ cứng từ nền đờng vào cầu, tạo nên sự êm thuận khi xe ravào cầu

+ Mố chữ U : Khi chiều cao mố lớn và cầu có khổ rộng, để giảm bớt vật liệu

cho mố chữ nhật ngời ta khoét rỗng phần trong thân mố, bằng cách đó mố trởthành mố chữ U

Mố chữ U là loại mố toàn khối bằng đá xây hoặc bê tông, đợc áp dụng phổbiến khi chiều cao đất đắp từ 4 – 6 m ( cá biệt từ 8 – 10 m )

Mũ mố chịu trực tiếp áp lực từ kết cấu nhịp nên thờng làm bằng bê tôngcốt thép mác M 200 – 250.

Bên cạnh chức năng chính là đỡ mũ mố, thân mố cũng làm nhiệm vụ tờngchắn giữ cho đất nền đờng đầu cầu không bị sụt về phía sông Do đó, ngoài áplực thẳng đứng tờng thân mố cũng chịu áp lực ngang của đất ( theo phơng dọccầu) Chiều dày tờng thân mố thay đổi theo chiều cao mà mặt trớc thờng đợccấu tạo thẳng đứng

Tờng cánh mố làm nhiệm vụ giữ đất đắp bên trong đợc ổn định, đồng thờiliên kết với thân mố làm cho khả năng chịu lực của mố tốt hơn Tờng cánh đ-

ợc làm thẳng góc và liền khối với tờng thân mố, chiều dày của nó tăng dần từtrên xuống và tựa trên bệ móng

Để giữ ổn định cho đỉnh khối phẩn t nón và nối tiếp chắc chắn giữa đờngvới cầu, đuôi tờng cánh phải ngàm sâu trong nền đờng đầu cầu tối thiểu 0,65m( khi chiều cao đất đắp nhỏ hơn 6m) và 1,0m ( khi chiều cao đất đắp lớn hơn6m) Chiều rộng mố có thể làm bằng chiều rộng cầu, tuy nhiên để tiết kiệmvật liệu thờng chỉ làm bằng bề rộng phần đờng xe chạy Khi đó, phần đờng bộhành trên mố sẽ có dạng bản nút thừa ngàm vào tờng cánh

Mố có thể đặt trên nền thiên nhiên hay nền cọc,giêng chìm tùy theo điềukiện địa chất

Mố chữ U cho phép giảm đáng kể khối lợng vật liệu so với mố chữ nhật,khả năng chịu lực tốt, ổn định chống lật , chống trợt cao vì thế đợc áp dụngkhá rộng rãI trong cầu đờng bộ và cầu đờng sắt có khổ rộng Hiện nay phạm

vi đó có phần thu hẹp do sử dụng các mố trụ bê tông cốt thép tiết kiệm vật liệuhơn

Trong các cầu đờng sắt khổ đơn có chiều cao mố lớn, thờng áp dụng cácloại mố chữ T và mố chữ thập Thực chất mố chữ T là một mố chữ nhật cóphần thân sau đợc thu hẹp, phần trớc mố vẫn giữ nguyên bề rộng cần thiết để

kê gối Kết cấu này cho phép giảm vật liệu so với mố chữ nhật Tờng trớc( cánh T ) làm nhiệm vụ chắn đất đợc ra phía sông, tờng dọc không chịu áplực đất nhng nó có tác dụng tăng độ cứng và ổn định chung của mố, đồng thời

đảm bảo tiếp nối giữa cầu và đờng

Với mố chữ T có chiều cao lớn, để tăng cờng ổn định cho mố ngời ta cấutạo thêm một tờng chống phía trớc, khi đó mố sẽ có dạng chữ thập

+ Mố có tờng cánh xiên : Cũng là loại mố nặng bằng đá xây hoặc bê tông,

đ-ợc áp dụng khi chiều cao đất đắp từ 4 – 6 m Cấu tạo của loại mố này cơ bảngiống mố chữ U, chỉ khác là tờng cánh đợc đặt xiên góc với tờng trớc và hớng

về phía nền đờng Vì diện tích chắn đất giảm và không chịu áp lực đất đẩyngang do hoạt tải nên khối lợng tờng cánh xiên có thể giảm đi Tờng cánhxiên còn có tác dụng hớng cho dòng chảy êm thuận, tránh xói lở nền đờng Đểtránh xuất hiện vết nứt do lún không đều, tờng trớc và tờng cánh xiên có thể đ-

Mặc dù tiết kiệm vật liệu tờng cánh, nhng mố có tờng cánh xiên làm việcbất lợi hơn kết cấu có tờng cánh dọc, đặc biệt là điều kiện ổn định chống lậtcủa tờng trớc Vì thế, mố tờng cánh xiên hiện nay ít sử dụng, trừ một số trờnghợp khi làm cầu qua đờng trong thành phố để đảm bảo giao thông tuyến đờngdới đờng và yêu cầu mỹ quan.

Với chiều cao đất đắp từ 5 – 6 m trở lên ( có thể tới 20 ), mố chữ Ukhông còn thích hợp do khối lợng vật liệu quá lớn, khi đó ngời ta chuyển sang

sử dụng Mố Vùi Tờng thân mố đợc vùi trong mô đất đờng đầu cầu do kích

th-ớc mố có thể làm giảm đáng kể Tờng cánh của mố vùi có cấu tạo hẫng vàngàm vào tờng trớc Chiều dài của tờng cánh ngắn, đủ để đảm bảo độ chônsâu vào nền đờng theo quy định

Tờng cánh làm việc chịu uốn theo phơng thẳng đứng dới tác dụng củatrọng lợng bản thân và theo phơng ngang do áp lực đẩy ngang của đất Vì thế,tờng cánh đợc làm bằng bê tông cốt thép có kích thớc tăng dần theo chiều cao

và từ đầu mút tới tờng trớc Cốt thép thờng đợc bố trí dạng lới, đờng kínhthanh từ 14 – 16 mm

Để tăng khả năng ổn định chống lật, thân mố đợc làm choãi ra phía

ớc Chiều dày tờng thân mố tăng dần từ trên xuống với độ nghiêng của mặt

tr-ớc từ 3:1 đến 2:1, ở mặt sau từ 12:1 đến 5:1 Độ dốc ta luy của khối nón ởphần tiếp giáp với mặt bên mố lấy bằng 1:1 tới 1:1,25, phần ngập nớc có độdốc không vợt quá 1:1,5 Điểm giao của khối nón với mặt trớc của mố vùiphải cao hơn MNCN tối thiểu 0,5 m để không bị xói lở ở đỉnh ta luy Trongkết cấu mố vùi, do toàn bộ phận thân mố chôn trong nền đắp và phần lớn mô

đất hình nón nằm ở phía trớc mố nên tác dụng chắn đất của tờng trớc khôngcòn ý nghĩa quan trọng nh trong mố chữ U Do đó, để tiết kiệm vật liệu ngời tathờng thay thế tờng trớc bằng các tờng dọc cầu đỡ phần mũ mố Loại mố này

đợc gọi là mố vùi tờng

So với mố chữ U, mố vùi có khả năng tiết kiệm vật liệu hơn, nhất là khichiều cao mố lớn Nhng do mô đất trớc mố lấn ra phía sông làm thu hẹp dòngchảy nên khi phải kéo dài nhịp để đảm bảo khẩu độ thoát nớc, dẫn đến tăngchi phí phần kết cấu nhịp Do đó, khi lựa chọn phơng án mố cần phải so sánhmột cách đầy đủ về nhiều phơng diện

Cấu tạo mố nhẹ:

Do sử dụng bê tông cốt thép nên mố nhẹ có kết cấu thanh mảnh và hìnhthức cấu tạo khá phong phú Một số dạng mố nhẹ áp dụng trong thực tế

+ Mố chữ U có tờng mỏng : Mố gồm có mũ mố và các tờng mỏng bằng bê

tông cốt thép liên kết toàn khối với nhau : tờng trớc, tờng cánh, tờng chống

Bệ mố bằng bê tông cốt thép với chiều dày tùy thuộc vào kết cấu móng, khi bệ

mố có vai trò nh móng trên nền thiên nhiên thì trị số này vào khoảng 0,4 – 1

m Mũ mố có dạng bản mỏng bê tông cốt thép nối với tờng đỉnh, tựa trên tờngtrớc và các tờng chống Chiều dày của tờng trớc đợc xác định trên cơ sở chịu

lực, thờng từ 0,15 – 0,4 m Khác với mố chữ U dạng mố nặng toàn khối, ở

đây tờng trớc bằng bê tông cốt thép có khả năng chịu uốn nên chiều dày cóthể giảm đợc khá nhiều Các tờng chống có tác dụng nh những sờn tăng cờng

để cải thiện điều kiện chịu lực cho tờng trớc và tăng độ cứng chung cho toàn

mố Để giảm khối lợng cánh và bệ mố, phần trên của tờng cánh đợc cấu tạohẫng Chiều dài của tờng cánh bao gồm phần tựa trên bệ mố ( khoảng mộtphần hai chiều cao đất đắp ) và phần hẫng đủ để vùi vào nền đờng tối thiểu0,75 m Trên phơng ngang cấu tạo một tờng mỏng liên kết tờng cánh với tờngchống tạo thành một khoang kín, nh thế tạo điều kiện làm việc của tờng cánh

sẽ tốt hơn Khi thoát nớc cho phần đất đắp trong khoang kín

Mố chữ U tờng mỏng có khối lợng bê tông nhỏ hơn nhiều so với mố nặngnhng tốn kém cốt thép, thi công phức tạp và thời gian thi công kéo dài Trongthực tế, loại mố này ít đợc áp dụng

+ Mố vùi tờng mỏng bằng bê tông cốt thép : Thay vì các tờng dọc có chiều

dày lớn trong kết cấu mố vùi toàn khối nh đã nói ở trên, ở đây thân mố gồmcác tờng mỏng bằng bê tông cốt thép Mũ mố cấu tạo nh một dầm bê tông cốtthép tựa trên các tờng dọc Số lơng, khoảng cách giữa các tờng phụ thuộc vàochiều rộng cầu và chiều cao mố Khi bố trí các tờng dọc cần tránh cho mũ mốchịu uốn quá lớn, đồng thời hạn chế tăng số lợng tờng dọc để giảm khối lợngvật liệu

+ Mố chân dê : Là loại mố vùi có thân mố là hai hàng cột ( cọc ), trong đó

hàng trớc bố trí xiên về phía dòng sông Loại mố này cho phép giảm vật liệumột cách đáng kể và áp dụng khi chiều cao đất đắp từ 4 -10 m

Nếu mố có kết cấu móng cọc thì cấu tạo mố chân dê rất đơn giản Khi đókhông cần cấu tạo bệ mố mà các hàng cọc móng đợc kéo dài và liên kết trựctiếp với xà mũ Hàng cọc trớc thờng đợc đóng với độ xiên 1 : 4 đến 1 : 7 Xà

mũ có thể lắp ghép hoặc đổ tại chỗ, tuy nhiên trong thực tế để đảm bảo liênkết chắc chắn giữa cọc với xà mũ và khắc phục các sai lệch trong công đoạn

đóng cọc, xà mũ thờng đợc đổ bê tông tại chỗ

+ Mố cột ( cọc ) : Mố cọc gồm một hoặc hai hàng cọc thẳng đứng, tiết diện

30x30 – 40x40 cm đợc liên kết với nhau bằng xà mũ bê tông cốt thép Loại

mố này áp dụng cho các cầu nhịp nhỏ khi chiều cao đất đắp từ 2 – 4 m ờng hợp đất đắp có chiều cao lớn, với cầu đờng sắt hoặc cầu trên đờng ô tôkhổ rộng có thể áp dụng loại mố cột Thân mố bằng các cột tròn bê tông cốtthép có đờng kính từ 0,8 – 2 m hoặc kết hợp sử dụng kết cấu móng cọc ống,cọc khoan nhồi

Tr-Kích thớc của mố: (xem chi tiết trên bản vẽ)

III.2.Bố trí cốt thép trong mố chữ U.

III.3.Các dạng trụ cầu và kích thớc.

 Các dạng trụ cầu: (điều 7.3.1Quy trình AASHTO)

Các trụ t ờng đặc :

Thờng đợc thiết kế nh các cột với các lực và mô men tác động đối vớitrục yếu và nh trụ đối với các lực và mô men tác động đối với trục khoẻ.Chúng có thể có khớp, ngàm hoặc tự do ở đỉnh và thông thờng ngàm ở chân.Các loại ngắn, mập thờng làm khớp ở chân để loại trừ các mô men cao có thểphát triển khi ngàm Trớc đây các loại thiết kế khối lớn đợc xem nh loại trọnglực

Các trụ t ờng đôi :

Các thiết kế mới đây gồm có các tờng đôi, cách nhau theo phơng xechạy để làm chỗ gối ở mặt dới liên tục của các tiết diện kết cấu bên trên làhình hộp bê tông Các tờng này hợp thành một thể thống nhất với kết cấu bêntrên và cũng phải thiết kế với các mô men của kết cấu bên trên do hoạt tải vàcác điều kiện xây lắp gây ra

Các trụ kiểu giá đỡ :

Gồm có hai hoặc nhiều cột cách nhau theo chiều ngang có các tiết diệnngang đặc khác nhau và loại này đợc thiết kế làm việc nh khung đối với cáclực tác động vào trục khoẻ của trụ Chúng thờng ngàm tại chân trụ và hoặcliên kết với kết cấu bên trên hoặc có mũ trụ trên đỉnh trụ Cột có thể đợc đỡtrên một đế móng mở rộng hoặc trên cọc, hoặc trên một thân tờng đặc, hoặcchúng có thể là các đoạn kéo dài của các cọc đóng hoặc khoan nhô lên trênmặt đất thiên nhiên

Các trụ cột đơn :

Thờng gọi là trụ "T" hoặc trụ có đầu mở rộng, thờng đợc đỡ ở chân bởimột đế móng mở rộng hoặc đế móng cọc, và có thể hoặc là liền với kết cấubên trên, hoặc là gối đỡ độc lập Tiết diện ngang của chúng có thể có hìnhdạng khác nhau và cột có thể hình lăng trụ hoặc loe để tạo hình mũ trụ hoặc

để hoà hợp với hình dạng tiết diện của tiết diện ngang kết cấu bên trên Loạitrụ này có thể tránh các vấn đề phức tạp của các gối đỡ xiên nếu tạo thànhkhung liền với kết cấu bên trên và vẻ ngoài của chúng ăn ý với kết cấu trênlàm giảm tính nặng nề

Trong thực tế thi công th ờng phân thành một số dạng trụ sau:

- Cấu tạo trụ cầu toàn khối

+ Trụ nặng : Trụ nặng thờng có dạng một tờng dày để đỡ kết cấu nhịp Chiều

dày của thân trụ theo hớng ngang cầu thờng lấy nhỏ hơn mũ trụ mỗi bên từ 10– 15 cm hoặc cũng có thể lấy bằng mũ trụ Vì thân trụ đặc nên mũ trụ chịu

ép mặt, bố trí cốt thép theo cấu tạo và theo chịu ép cục bộ

Nếu chiều cao trụ không lớn từ 10 – 20 m và nhịp đến 40 m, thân trụ

có thể làm vách thẳng, tiết diện thân trụ không thay đổi từ trên xuống dới, tạo

thuận lợi cho thi công Chiều rộng thân trụ có thể lấy bằng 1/5 chiều cao từ

Tùy theo chiều dài nhịp đúc hẫng, chiều rộng thân trụ có thể từ 2,5 đến

3 m Thân trụ bằng BTCT, đúc tại chỗ có thể đặc hoặc rỗng

Trụ đặc toàn khối có thể có mũ trụ không có hình dạng phân biệt vớithân trụ, khi đó mũ trụ là một phần của thân trụ kéo dài nhng vẫn có cấu tạo,chức năng và nguyên tắc bố trí cốt thép theo quy định chung của mũ trụ

+ Trụ thân cột : Trong các cầu chiều dài nhịp nhỏ và trung L = 15 – 40 m,

để giảm bớt khối lợng vật liệu, tăng nhanh tốc độ thi công, ngời ta còn ápdụng trụ toàn khối thân cột bằng BTCT

Trụ cầu dẫn có thể ding tiết diện chữ nhật Mũ trụ có dạng hình chữ Tngợc ( để không nhìn thấy mũ trụ ) Trên dầm mũ đỡ dầm Super T có chiềudài nhịp gần 40 m, đầu dầm có cắt khấc Tiết diện thân cột trụ hình chữ nhậtkích thớc 1,2x3,5 m

Thân trụ đặc trên các móng riêng Mỗi móng gồm 10 cọc BTCT tiếtdiện 40x40 cm đóng sâu khoảng 40 m Cốt thép chủ của cột thân trụ đặt tongcụm hai thanh, có đờng kính d = 25 mm viền theo chu vi cột, cách nhau 15

cm Cốt thép đai có đờng kính 16 mm đặt cách nhau 20 cm Cốt thép chủ củadầm mũ có đờng kính d = 32 – 36 mm

+ Trụ thân hẹp : Để giảm bớt khối lợng vật liệu thân trụ và giảm tải trọng bản

thân tác dụng xuống móng, có thể thu hẹp kích thớc thân trụ so với mũ trụ

Nh vậy mũ trụ sẽ có dạng một dầm hẫng, đối xứng qua tim cầu

Chiều dài của trụ thân hẹp chỉ vào khoảng 45 – 70 % so với trụ nặng,thân rỗng Chiều dài đoạn hẫng của mũ trụ có thể từ 1,5 ~ 3 m hoặc hơn nữa Vách trụ thân hẹp có thể đặt thẳng đứng, với trụ cao có thể đặt nghiêng20:1 ~ 30:1 để đảm bảo yêu cầu chịu lực Thân trụ đặc có thể bố trí các lới cốtthép để tăng cờng khả năng chịu lực và chống nứt do co ngót và nhiệt độ của

bê tông

So với trụ nặng, trụ thân hẹp có thể tiết kiệm đợc 40 – 50 % vật liệucho cả thân trụ và móng Ngoài ra về mặt kiến trúc nó còn tạo dáng thanhmảnh hơn với trụ nặng Tuy nhiên, khối lợng bê tông và cốt thép mũ trụ lạităng Các trụ thân hẹp hiện nay đang đợc áp dụng rộng rãi cho các cầu đờng ô

- Cấu tạo trụ cầu lắp ghép và bán lắp ghép.

+ Trụ nặng lắp ghép : Trụ nặng lắp ghép thờng đợc cấu tạo từ các khối đúc

sẵn trong xởng bằng bê tông hoặc BTCT đặc hoặc rỗng Trong quá trình lắpráp các khối đợc liên kết với nhau bằng xi măng giống nh kết cấu xây kích th-

ớc lớn Nếu móng đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên thì trụ có thể lắp ghép từmóng đến mũ trụ.Nếu bệ móng đặt trên móng cọc hoặc giêng chìm thì phầnlắp ghép chỉ đợc thực hiên từ thân trụ trở lên

Việc phân chia các khối lắp ghép của trụ phụ thuộc vào phơng tiện vậnchuyển và thiết bị cẩu lắp, nếu ding các khối nhỏ thì trọng lợng mỗi khối từ 2– 6 tấn Nếu ding các khối lớn với cần cẩu lớn ( sử dụng cần cẩu lắp kết cấunhịp ) thì trọng lợng mỗi khối có thể đến 25 tấn

Khi phân khối và lắp ráp cần bố trí dao cho các mạch đứng không bịtrùng nhau Chiều cao các khối phụ thuộc vào chiều rộng trụ và thờng lấybằng chiều rộng trụ.Chiều rộng trụ thờng lấy hơn 1/5 chiều cao trụ Để tiêuchuẩn hóa và giảm số mã khối lắp ghép, với trụ thấp có thể làm một tầng cóchiều rộng trụ không đổi, còn khi chiều cao lớn thì phải làm nhiều tầng, cókích thớc khác nhau,

Các khối đặc đợc chế tạo bằng bê tông mác 170 – 200 Khối lợng lắpghép phải đợc chế tạo bằng bê tông mác 250 – 300 Các khối rỗng sau khi

đặt vào vị trí có thể độn ruột bằng bê tông mác thấp hơn

+ Trụ thân hẹp lắp ghép và bán lắp ghép :

Đối với trụ cầu nhỏ, cầu trung cũng nh các trụ cầu ô tô ở các sông không

có tàu bè qua lại, thì áp dụng trụ thân hẹp lắp ghép rất thuận lợi vì giảm đợctrọng lợng các khối lắp ghép, giảm khối lợng vật liệu thân trụ, móng trụ …), kết cấu Do

đó kích thớc thân trụ đợc thu hẹp nên việc phân khối tơng đối thuận lợi, có thểphân khối theo các mặt cắt ngang thân trụ hoặc theo các mặt cắt đứng

- Cấu tạo trụ cầu qua đ ờng và cầu cạn

+ Trụ cầu gồm một hoặc nhiều cột nhỏ không có xà mũ :

Các cột có thể dùng tiết diện chữ nhật, đa giác hoặc tròn với đờng kính

từ 0,5 – 1 m Cột có mặt cắt đều hoặc vuốt nhỏ về một đầu, tùy theo yêu cầu

mỹ thuật trong thiết kế

Các cột trụ có thể ngàm cứng vào móng, nối khớp ở đầu trên hoặc ngàm

ở cả hai đầu trụ Cũng có trờng hợp trụ có liên kết khớp ở cả đầu trên và đầudới Trong trờng hợp này trụ chỉ chịu lực nén dọc trục nhng không chịu đợclực ngang Rất hiếm sử dụng trụ có liên kết khớp với móng và ngàm vào kếtcấu nhịp

Các trụ cầu gồm một hoặc một vài cột nhỏ thờng đợc dùng trong cáccầu có kết cấu nhịp kiểu bản, kiểu mặt cắt ngang hình hộp có bề rộng khônglớn hoặc kiểu kết cấu có sờn tăng với số lợng từ 2 -4 sờn trên mặt cắt ngang.Trong những trờng hợp này cột trực tiếp chống vào kết cấu nhịp mà không cần

có xà mũ Kết cấu trụ không có xà mũ tạo cho trụ và kết cấu nhịp có vẻ hài

hòa Trong thiết kế, thờng sử dụng kiểu cột đúc sẵn lắp ghép có mặt cắt đặchoặc rỗng Cột cũng có thể bằng BTCT có mặt cắt đặc chôn vào móng đổ tạichỗ

Tại đầu cột phải có chỗ để đặt gối cầu đặt trực tiếp vào bê tông của cộttrụ Trong trờng hợp cột rỗng thì phải nhồi bê tông tại chỗ một đoạn ở đầu cột

có bố trí cốt thép tơng ứng để lấy chỗ đặt gối

Muốn liên kết cứng các cột vào kết cấu nhịp hoặc với móng đã đúc,

ng-ời ta để những thanh cốt thép chờ, hàn chúng với những thanh cốt thép ở kếtcấu nhịp hoặc ở móng rồi đổ bê tông liền khối

Cấu tạo cốt thép của một cột gồm các thanh cốt thép dọc và các cốt thépngang Cốt thép dọc không cần có dự ứng lực vì cột chịu lực nén dọc lớn Cốtthép ngang gồm kiểu đai kín hoặc đai xoắn ốc đợc đặt theo yêu cầu cấu tạocủa cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén Các khối móng trụ cầu bằng BTCT cóthể chế tạo sẵn lắp ghép hoặc đúc tại chỗ Trờng hợp bệ móng lắp ghép thờng

đợc cấu tạo kiều hình ốc

Trong một trụ khối móng có thể dùng đỡ tất cả các cột trụ, hoặc gồmnhiều khối nhỏ đỡ riêng từng cột, tùy theo điều kiện địa chất và bề rộng củacầu mà quyết định

+ Trụ cầu kiểu một cột :

Trụ kiểu một cột thờng đợc dùng cho kết cấu nhịp mặt cắt kiểu hìnhnấm, ít dùng với kết cấu nhịp kiểu bản Cột thờng có dạng mặt cắt tròn không

đổi dọc theo chiều dài cột, đờng kính từ 1 – 6 m mặt cắt đặc hoặc rỗng

Trờng hợp sử dụng cột trong cầu cạn kiểu khung, cột đợc liên kết cứngvới móng và kết cấu nhịp Còn trong trờng hợp khác, các cột đờng kính 1,5 –

2 m có thể làm việc theo kiểu trụ lắc bằng cách đặt ở đầu trên và đầu dới củacột hai gối cầu cho phép cột quay theo phơng nằm ngang

Trong các cầu cạn, dầm liên tục, trên đỉnh cột ngời ta thờng đặt các gốikiểu tựa điểm, tựa 1 trục hoặc 2 trục

Với các cột phân nhánh, ngời ta đặt các gối cầu ở đỉnh các nhánh khicột phân hai nhánh, kết cấu nhịp tựa trên trụ theo 1 trục; khi phân 3 nhánhhoặc nhiều hơn, kết cấu nhịp tựa theo các trục kép Các đầu nhánh có thểkhông đặt gối mà làm liền khối với kết cấu nhịp, khi đó các nhánh thờng cấutạo khá mảnh để chúng làm việc nh một khớp giả, chỉ truyền lực dọc trục Các trụ kiểu cột thờng không dùng xà mũ, các cột đỡ trực tiếp vào kếtcấu nhịp

Các cột thờng đặt từng cái dới kết cấu nhịp, ít dùng kiểu hàng cột gồmvài cái

Cột đổ tại chỗ thờng dùng tiết diện đặc hoặc rỗng Các cột lắp ghép ờng làm rỗng Cột lắp ghép cao, đợc lắp bằng các đốt cột ống rồi đổ bê tôngtại chỗ lấp lòng cột

Cốt thép trong cột có thể dùng cốt thép thờng hoặc cốt thép dự ứng lực,tùy trờng hợp cột chịu mô men uốn ít hay nhiều, các bó cốt thép cờng độ cao

bố trí trong các rãnh hoặc lỗ ở trong thân cột và khi đúc bê tông xong thì căngkéo thép tạo dự ứng lực Neo ở bên dới của thép dự ứng lực là neo câm, chôntrong khối móng trụ cầu Trờng hợp cột ngàm cứng vào trong kết cấu nhịp thìcác bó thép đi từ trụ sẽ đợc neo vào kết cấu nhịp ở vị trí vách ngăn tại trụ Cốt thép cột gồm các thanh thẳng đứng, đặt dọc mép tiết diện cột vàcác cốt thép ngang kiểu vòng kín hoặc vòng xoắn ốc Phần trên cột đợc đặtcác thanh hình nan quạt và những thanh hoặc lới chịu lực tập trung ở nhữngchỗ thắt hẹp của kết cấu còn đặt các khung thép hình côn

Trong các cầu cạn có kết cấu nhịp liên tục hoặc khung nằm trên đờngcong có bán kính cong nhỏ, có thể phát sinh mô men xoắn do trọng lợng bảnthân và hoạt tải Để làm giảm mô men, các cột có thể bố trí lệch tâm đối vớitim cầu về phía lng đờng cong

+ Trụ cầu kiểu tờng : Khi thiết kế cầu cạn thành phố kết cấu nhịp có bề rộng

lớn, ngời ta thờng dùng trụ kiểu tờng hoặc khung Khi thân trụ có bề dày cnhỏ hơn 5 lần trở lên so với chiều rộng b của nó thì trụ đợc coi là trụ kiểu t-ờng

Trụ có mặt cắt ngang thân tờng hình chữ nhật và bề rộng tờng khôngthay đổi theo chiều cao là trụ tờng đơn giản nhất, nhng cũng có thể xây dựngtờng có bề rộng thay đổi chiều cao

Tùy theo tỷ số giữa bề dày và chiều cao tờng, trụ tờng đợc coi là mềmhoặc cứng, khi chịu lực uốn dọc trụ cầu

Với những trụ cầu cao 4 -5 m, với chiều dày tờng 15 -25 cm, trụ đợccoi là mềm Nếu bề dày lớn hơn 40 cm, coi là kết cấu cứng Tờng cứng phảichịu các lực dọc cầu theo phơng nằm ngang do hoạt tải và sự thay đổi nhiệt độtrong kết cấu nhịp gây ra Tờng mềm hầu nh không chịu những lực này và cáctrụ cứng phải chịu hết hoặc những lực này phân bố cho nhóm các tờng mềmcũng chịu

Theo phơng ngang cầu, đối với các lực nằm ngang mọi trụ tờng đều đợccoi là cứng

Với kết cấu nhịp khổ rộng, trên mặt cắt ngang cầu ngời ta có thể xâydựng hai tờng hoặc nhiều hơn Có khi sử dụng các tờng hẹp, có vút hẫng vàphân nhánh

Mặt cắt ngang trụ tờng có thể sử dụng kiểu bản có sờn để tăng độ cứngcho trụ cầu theo cả hai phơng Đỉnh các sờn là nơi đặt gối cầu Cốt thép của t-ờng gồm các thanh thép đứng, đặt theo chu vi mặt cắt trụ và các thanh thépcấu tạo đặt nằm ngang Đầu dới của cốt thép chịu lực đợc chôn vào móng Đểtạo ra kết cấu chốt giả bê tông cốt thép tại mặt cắt chân tờng, cốt thép đợc uốnnghiêng và giao chéo nhau Phía trên đỉnh tờng muốn có phần hẫng ra hai bên

thì cần bố trí khung cốt thép chạy suet chiều rộng tờng ở đoạn đầu hẫng cócốt thép nằm ngang đặt ở phía trên và cốt thép nghiêng.

Cốt thép của tờng có chia nhánh, căn cứ vào cách liên kết nhánh với kếtcấu nhịp mà có cấu tạo khác nhau :

- Nếu đổ tại chỗ liên kết chỉ sinh ra lực pháp tuyến thì cần bố trí cốtthép đặt dọc để chịu lực và có các đai ngang

- Nếu nhánh chịu mô men uốn và lực nén thì có thể phải sử dụng đếncác bó cốt thép dự ứng lực

- Để giảm mô men uốn trong các mặt cắt nhánh, ngời ta dùng một thanhkim loại căng nối hai đầu thanh với nhau

+ Trụ cầu kiểu khung :

Trụ cầu kiểu khung thờng đợc dùng cho kết cấu nhịp có sờn, ít khi dùngvới kết cấu nhịp bản hoặc nhịp có mặt cắt hình hộp, trụ khung có kiểu toànkhối đúc tại chỗ, có kiểu lắp ghép và bán lắp ghép Khung kiểu toàn khốithờng gồm hai cột và một xà mũ Cột nghiêng hoặc thẳng đứng, liên kếtngàm cứng hoặc liên kết khớp với móng Thanh cột nghiêng, nằm trongmặt phẳng của mặt cắt ngang cầu, chân cột choãi ra ngoài hoặc thu vàophía trong

Xà mũ của thanh có thể bố trí dới kết cấu nhịp hoặc chìm trong chiềucao kết cấu nhịp

Tùy theo sự làm việc của trụ khung mà bố trí cốt thép dự ứng lực hoặccốt thép thờng hoặc cả hai loại

Lực ngang do thanh trụ của khung truyền cho móng, do khối móngchịu Bộ phận móng, trong phạm vi chịu lực từ cột trụ truyền sang phải đặtlới cốt thép tăng cờng Nếu móng dới cột trụ đặt riêng rẽ thì giữa chúng cóthể bố trí thanh giằng bằng thép bọc bê tông hoặc các cấu kiện thép dựứng lực

Các trụ khung toàn khối của cầu cạn có thể áp dụng khung kín vớihình dáng khác nhau tùy theo yêu cầu kiến trúc Trụ cầu khung toàn khốicủa cầu cạn có cấu tạo khá phức tạp khi vợt qua các tuyến đờng khác Do

điều kiện thông xe không cho phép cấu tạo các trụ nh nhau và theo yêucầu phải đa điểm tựa trên móng ra ngoài phạm vi đờng xe chạy nên cáccột trụ có độ nghiêng khác nhau và thanh ngang bên trên phải có nhịp lớn Các trụ khung lắp ghép hoặc bán lắp ghép đợc xây dựng từ các khốithanh trụ và xà mũ Móng thờng đổ tại chỗ, mặc dầu cũng có thể dùng cácmóng lắp ghép hình cốc cho cầu cạn với nhịp không lớn

 Kích thớc của trụ:

Xem bản vẽ

III.4.Bố trí cốt thép trong trụ.

Xem bản vẽ

IV.Cấu tạo và kích thớc mặt cầu.

IV.1.Bố trí mặt xe chạy và lề ngời đi.

 Lý thuyết:

Các căn cứ để thiết kế cấu tạo gồm:

Yêu cầu sử dụng: cầu đờng sắt, cầu đờng ôtô, cầu đờng sắt, đờng ôtô đichung, yêu cầu phần đờng cho ngời đi bộ Các yêu cầu này thờng đợc qui địnhtrong nhiệm vụ thiết kế cầu nh khổ xe chạy, số làn xe thiết kế, chiều rộngphần đờng ngời đi bộ…), kết cấuĐây chính là cơ sở xác định chiều rộng ngang cầu

Hình: Xác định chiều rộng cầu

Công thức chung để xác định các yếu tố liên quan:

5 0 x 2 25 0 x 2 T 2 W

+ W - chiều rộng toàn bộ của mặt cắt ngang (m)

+ WR - chiều rộng khổ cầu xe chạy (m)

+ T - chiều rộng lề ngời đi (m)

+ Các kích thớc còn lại là của gờ chắn bánh xe và lan can trên cầu

 Một số cách bố trí trong thực tế:

Dới đây là mặt cắt ngang của cầu Kiền đợc hoàn thành năm 2003

Khái quát chung về kết cấu cầu chính

Loại cầu

Cầu dây văng bê tông

dự ứng lực 3 nhịp liên

tụcChiều dài

cầu

370m (85m + 200m +

85m)Chiều rộng

cầu

Tổng chiều rộng 16.7m,làn xe chạy 10.5m, làn

đi bộ 1.5m x2

Độ dốc dọccầu

4%