Thiết kế cầu qua sông sáo phong hà tĩnh

bố trí theo yêu cầu chịu lực khi khai thác nên không cần bố trí nhiều để phục vụ quá trình thi công.. phục Chọn giả định cọc khoan nhồi cho tất cả các ph-ơng án với các yếu tố kỹ thuật c

Trang 1

PhÇn I ThiÕt kÕ s¬ bé

****************

Trang 2

gVHD: Ths Phạm Văn Toàn - 1 -

cầu dầm 3 nhịp liên tục đúc hẫng + dầm dẫn

I Các số liệu địa chất thuỷ văn

I.2 Điều kiện địa chất :

Theo số liệu thiết kế có 4 hố khoan với đặc điểm địa chất nh- sau:

Đặc điểm địa chất

Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật:

22TCN-272-05 của Bộ GTVT

Trang 3

ván khuôn Đặc biệt không cần đóng hạ cọc, vận chuyển cọc từ kho, x-ởng đến công tr-ờng

trạng của đất nền mà đ-ợc phát hiện trong quá trình thi công

chống, hoặc hỗn hợp

bố trí theo yêu cầu chịu lực khi khai thác nên không cần bố trí nhiều để phục vụ quá trình thi công

quanh

b Nh-ợc điểm:

ra không thể kiểm tra trực tiếp bằng mắt th-ờng, do vậy khó kiểm tra chất l-ợng sản phẩm

buộc phải làm bệ móng ngập sâu d-ới mặt đất hoặc đáy sông, phải làm vòng vây cọc ván tốn kém

phục

Chọn giả định cọc khoan nhồi cho tất cả các ph-ơng án với các yếu tố kỹ thuật chính nh- sau:

Trang 4

II.2 Lựa chọn kết cấu phần trên

Sơ đồ cầu

+0.0

-1.220 mncn

-9.00 mntt -12.00 -10.92

Sét xám ghi ( m ) Cát nhỏ chặt vừa ( m ) Sét pha xám đen ( m )

3 2

Sét lẫn cát ( m ) 4 1

1

nhịp giữa

2

) (

với L là chiều dài cánh hẫng cong

đứng,tiết diện dầm thay đổi trên chiều dài nhịp

trên chiều dài nhịp theo đ-ờng parabol nh- mặt mặt đáy nh-ng H=0.8 m, h=0.3m

căng kéo cáp và kích th-ớc 1.8x1.6m, đ-ợc tạo vát 20x20cm trên

Trang 5

300 109

mặt Cắt ngang dầm liên tục

220

Hình 1 : mặt cắt ngang dầm cầu phần đúc hẫng

II.3 Lựa chọn kết cấu phần d-ới

tròn theo đ-ờng tròn bán kính R = 1.5 m

đặt d-ới lớp đất phủ (dự đoán là đ-ờng xói chung)

30m

Trang 6

gVHD: Ths Ph¹m V¨n Toµn - 5 -

220 300 220 5

300 120

Trang 7

60 240

130 100

30

120 120

60

50 320

Hình 4 : Cấu tạo mố cầu

III Biện pháp thi công:

III.1 Thi công mố cầu

B-ớc 1 : San ủi mặt bằng, định vị tim mố

B-ớc 2 : Thi công cọc khoan nhồi :

Trang 8

III.2 Thi công trụ

B-ớc 1 : Xác định chính xác vị trí tim cọc ,tim đài

cầu

B-ớc 2 : Thi công cọc khoan nhồi

B-ớc 6: Hoàn thiện trụ

- Hoàn thiện tháo dỡ giàn giáo ván khuôn

- Giải phóng lòng sông

III.3 Thi công kết cấu nhịp

B-ớc 1 : Thi công khối K0 trên đỉnh các trụ

Trang 9

- Lắp dựng hệ đà giáo mở rộng trụ

B-ớc 2 : Đúc hẫng cân bằng

B-ớc 3 : Hợp long nhịp biên

B-ớc 4 : Hợp long nhịp chính

B-ớc 5 : Hoàn thiện cầu

Hoàn thiện cầu: thi công lan can, đ-ờng bộ hành,cột điệnvv

IV tính toán sơ bộ khối l-ợng công tác và lập tổng mức

đầu t-

IV.1 Các căn cứ lập tổng mức đầu t-:

tháng 2 năm 2009

dựng về việc ban hành ‚Định mức dự toán xây dựng cơ bản‛

việc ban hành ‚Bảng dự toán ca máy và thiết bị xây dựng‛

Trang 10

20/04/2001 của Bộ tr-ởng Bộ xây dựng về việc ban hành Định mức chi phí T- vấn đầu t-

và Xây dựng

về việc ban hành Định mức chi phí thiết kế công trình xây dựng

A.Các số liệu địa chất thuỷ văn

I Thuỷ văn:

Trang 11

II Điều kiện địa chất :

có đ-ờng xe chạy d-ới Từ yêu cầu thiết kế phần xe chạy 10.0m nên ta chọn khoảng cách hai tim dàn chủ là 10.5m

10

17

110

171

+ Chiều cao tĩnh không trong cầu : H = 4.5 m

12

17

1

Chiều cao cầu tối thiểu là: h > 4.5 + 1.2 + 0.2 + 1.7 = 7.6 m.Chọn chiều cao dàn chủ la h=10 m

Với nhịp 84m ta chia thành 14 khoang giàn, chiều dài mỗi khoang d = 6.0m

Trang 12

kinh nghiệm :

m d

h dng 0.60 0.40

15

110

1

5 5 20

205 50 1050

Hình 5: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu

Lớp phòng n-ớc : 1cm; Đệm xi măng : 1cm; Lớp tạo độ dốc ngang : 1.0 -

12 cm

ph-ơng ngang cầu là 7.7m

Trang 13

- Bệ móng cao 2.5m, rộng 13.2m theo ph-ơng ngang cầu, 6.0m theo ph-ơng dọc cầu và đặt d-ới lớp đất phủ (dự đoán là đ-ờng xói chung)

chiều dài cọc là 30 hoặc 35m

50

120 240 120

200 25

140 760

140 100

chiều dài cọc là 30m

Trang 14

60 240

100 100

30

120 120

60

70 330

Hình 7: Cấu tạo mố cầu dàn thép

C Ph-ơng án thi công cầu giàn thép:

1.Thi công mố cầu

Trang 15

2.Thi công trụ

cầu

3 Thi công kết cấu nhịp

B-ớc 1 : Giai đoạn chuẩn bị

Trang 16

B-íc 2 : L¾p dùng c¸c khoang trªn dµn gi¸o, trô t¹m

®-îc chë ra vÞ trÝ l¾p hÉng b»ng hÖ ray

B-íc 3 : L¾p hÉng c¸c thanh giµn cho c¸c nhÞp tiÕp theo

B-íc 4 : Hîp long nhÞp gi÷a

B-íc 5 : Hoµn thiÖn cÇu

-Th¸o bá c¸c thanh liªn tôc ho¸ kÕt cÊu nhÞp

D TÝnh to¸n s¬ bé khèi l-îng c«ng t¸c vµ lËp tæng møc ®Çu t-

1 S¬ bé khèi l-îng c«ng t¸c

1.1 Ho¹t t¶i HL93 vµ ng-êi

T¶i träng t-¬ng ®-¬ng cña tÊt c¶ c¸c lo¹i ho¹t t¶i bao gåm «t« HL93 vµ ng-êi ®-îc tÝnh theo c«ng thøc:

ng ng lan

lan tr

q IM m

Trang 17

• Tính hệ số phân phối ngang theo ph-ơng pháp đòn bẩy:

25 500 500

105 210 210 210 210 105

150

150 300 300

150

50 300 300

300 50

2058.1267.1

= 1.744

Trang 18

0

1.2 TÜnh t¶i g 1 vµ g 2

Trang 19

- Trọng l-ợng của lan can lấy sơ bộ : glc = 0.11 T/m

l l b n

R

b g n g n k a n

Trong đó:

+ l: nhịp tính toán của giàn lấy bằng 84 m

hệ liên kết

+ a, b: đặc tr-ng trọng l-ợng tuỳ theo các loại kết cấu nhịp khác nhau

+ : hệ số xét đến trọng l-ợng của hệ liên kết giữa các dầm chủ; =0.12

Vậy ta có trọng l-ợng của giàn là:

07.384}

845.312.0125.185.7

19000{

675.35.111.095.094.05.525.1.3498.35

Trang 20

60 240

100 100

30

120 120

60

70 330

1

- TÜnh t¶i:

Trang 21

DC = Pmố+(2xggian+gbmc+glan can+g dệ mc+ggờ chăn) x

= 566.933 +(2x1.782 + 5.5+ 0.11 + 0.95 + 0.94)x 0.5 x 84= 1031.621 T

Trong đó : số làn xe n=2

m : hệ số làn xe m=1

IM:lực xung kích của xe, khi tính mố trụ đặc thì (1+IM/100)=1.25

:diện tích đ-ởng ảnh h-ởng

Wlàn, Png-ời: tải trọng làn và tải trọng ng-ời

Wlàn=0.93 T/m, Png-ời=0.45 T/m

LLxetải+làn=2 1 1 25 ( 14 5 1 14 5 0 934 3 5 0 868 ) 2 1 0 93 42=155.822T PL=2x0.45x42 = 37.80 T

“ Xét tổ hợp tải trọng A2

Trang 22

PL ( PL=1.75) C-ờng độ I P(T) 1031.621 154.35 155.822 37.80 1379.593

Xác định sức chịu lực nén của cọc đơn theo c-ờng độ đất nền:

Sức chịu tải trọng nén của cọc treo (cọc ma sát) xác định theo công thức :

T Q Q Q

Trang 23

Mũi cọc đặt ở lớp cuối cùng ” sét lẫn cát (có N = 30).Theo Reese và O’Niel (1998) có thể -ớc tính sức kháng mũi cọc đơn vị bằng cách sử dụng trị số xuyên tiêu chuẩn SPT , N

- Trong lớp đất rời :

Trang 24

T

Q r 0.55 193.298 0.65 1213.18 764.881

Xác định sức chịu tải trọng nén của cọc nhồi theo vật liệu làm cọc:

Cốt thép chịu lực và cốt thép cấu tạo cọc khoan nhồi đ-ợc bố trí nh- trong bản vẽ cốt thép cọc khoan nhồi

Theo 5.7.4.4 ” 22TCN272-05 : Đối với cấu kiện có cốt đai xoắn thì c-ờng độ chịu lực dọc trục tính toán xác định theo công thức :

Đói với cấu kiện có cốt đai xoắn tính theo công thức :

Với vật liệu và kích th-ớc đã nói ở trên ta có:

4120014

1379.5932

Trang 25

60 120 240 120 60 60

240 120 240 120 60

50 125 250 125 50

200

120 420 120

425.114.322

Xác định tải trọng tác dụng lên trụ:

Trang 26

0.45 T

0.93 T 14.5

14.5

84 84

Trang 27

84 84

11.0 11.0 0.93 T

0.45 T 1.2

0.45 T

14.5 14.5 3.5 4.315

Trang 28

Mũi cọc dặt ở lớp cuối cùng ” sét lẫn cát (có N = 30).Theo Reese và O’Niel (1998) có thể -ớc tính sức kháng mũi cọc đơn vị bằng cách sử dụng trị số xuyên tiêu chuẩn SPT , N

Trang 29

Lớp Chiều dài cọc trong lớp đất

4120014

4239.285

.1P

Trang 31

§¬n gi¸ trªn 1m2 cÇu ® Tæng møc ®©u t-/L 24,422,004

I TÜnh t¶i g 1 vµ g 2

V = 2x(0.2 + 0.25) x

2 3 0

hÖ sè t¶i träng ®-îc lÊy nh- sau:

Trang 32

Tải trọng th-ờng xuyên

Phân chia các đốt dầm nh- sau:

+ Khối K0 trên đỉnh trụ dài 11 m + Đốt hợp long Kc dài 2,0m + Số đốt trung gian n =6x3m+7x4m + Khối đúc trên dàn giáo l= 72-51.5 - 2 =18.5m

Trang 33

K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10

K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10

 Xác định ph-ơng trình thay đổi cao độ đáy dầm

- Giả thiết đáy dầm thay đổi theo ph-ơng trình parabol , đỉnh đ-ờng parabol tại mặt cắt giữa nhịp

- Cung Parabol cắt trục hoành tại sát gối cầu bên trái và trục hoành

- Ph-ơng trình có dạng:

h x L h H

 Xác định ph-ơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm

Trang 34

y

x K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13Khl

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

2 3 y

x

K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 Khl

4

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Trang 35

di 0

b b d 2(H o H v i) Với bd0 là bề rộng đáy dầm tại mặt cắt đầu dầm

Với bdi là bề rộng đáy dầm tại mặt cắt i

Với H0 là chiều cao dầm tại mặt cắt sát trụ (đầu dầm)

Với Hi là chiều cao dầm tại mặt cắt i

Với v là độ xiên của thành =1/5.1

Tính khối l-ợng các khối đúc:

+Thể tích = Diện tích trung bình x chiều dài

+Khối l-ợng = Thể tích x 2.5 T/ 3

m (Trọng l-ợng riêng của BTCT) Bảng xác định khối l-ợng các đốt đúc

Chiều dài

Chiều dày

Chiều rộng

Diện tích

Thể tích

Khối l-ợng (m) hộp đốt

Trang 36

Tæng tÝnh cho mét nhÞp gi÷a 105 1399.9 3499.7 Tæng tÝnh cho toµn nhÞp liªn tôc 249 3210.1 8025.1 VËy tæng thÓ tÝch bª t«ng dïng cho 3 nhÞp liªn tôc lµ:

50 270

10 180

25 10 50

100

5 52

Trang 37

120 120

Trang 38

+ Phản lực do kết cấu nhip+do tảI trọng bản thân

= 566.933 +(6x1.831 + 0.65 + 1.14 + 0.302 + 0.595 )x 0.5 x 72=1059.161 T + Phản lực do lớp phủ và lan can

Trong đó :

n : số làn xe n=2

m : hệ số làn xe m=1

:diện tích đ-ởng ảnh h-ởng

Wlàn, Png-ời: tải trọng làn và tải trọng ng-ời

Trang 39

T Q Q Q

Trang 40

Trang 41

Q r 0.55 193.298 0.65 1213.188 894.886

Đối với cấu kiện có cốt đai xoắn tính theo công thức :

4120014

1372.4812

Trang 42

220 300 220 5

300 120

- Khối l-ợng trụ: Gtrụ= 578.688 x 2.5 = 1446.720 T

Xác định tải trọng tác dụng lên trụ:

Trang 43

DW = glớpphủ x =3.85 x 0.5 x 177=340.725 T

72

4.3 4.3

Trang 44

11 11 1.2

2

177 93 0 1 2 ) 987 0 11 1 11 ( 25 1 1

T Q Q Q

Q r n qp p qs s

Trong đó :

Trang 45

Trang 46

4120014

4930.731 5

1 P

Trang 47

§¬n gi¸ trªn 1m2 cÇu ® Tæng møc ®Çu t-/L 34,332,642

cÇu khung t dÇm ®eo+ dÇm dÉn

Trang 48

I.2 Điều kiện địa chất :

Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật:

Trang 49

- Rút bớt đ-ợc công đoạn đúc sẵn cọc, do đó không cần phải xây dựng bãi đúc, lắp dựng ván khuôn Đặc biệt không cần đóng hạ cọc, vận chuyển cọc từ kho, x-ởng đến công tr-ờng

trạng của đất nền mà đ-ợc phát hiện trong quá trình thi công

chống, hoặc hỗn hợp

bố trí theo yêu cầu chịu lực khi khai thác nên không cần bố trí nhiều để phục vụ quá trình thi công

quanh

b Nh-ợc điểm:

ra không thể kiểm tra trực tiếp bằng mắt th-ờng, do vậy khó kiểm tra chất l-ợng sản phẩm

buộc phải làm bệ móng ngập sâu d-ới mặt đất hoặc đáy sông, phải làm vòng vây cọc ván tốn kém

phục

Chọn cọc khoan nhồi giả thiết cho tất cả các ph-ơng án với các yếu tố kỹ thuật chính nh- sau:

II.2.2 Lựa chọn kết cấu phần trên

a Ph-ơng án cầu khung T dầm đeo +dầm dẫn

Trang 50

-41.50 -41.50

t5

t4 t3

t2 t1

30000 30000 60000

30000 30000 90000

+18.65 +15.90 +20.60 +15.50 +18.65

+10.00 mntt

-24.41 -8.41 -19.52

-3.52 -10.70

+4.30

332600 30000 60000

Trong đó dầm khung T 3 nhịp ở giữa và dầm dẫn ở hai đầu cầu

15

1 20

2

) (

với L là chiều dài cánh hẫng cong

15

1 20

1) Lnhịp .Với chiều dài nhịp là L = 30 m,chọn chiều cao dầm dẫn

- Dọc theo nhịp bố trí 5 dầm ngang, 2 dầm ở 2 đầu dầm, 3 dầm ở giữa dầm, khoảng cách

giữa các dầm ngang là 6.0 m

đứng,tiết diện dầm thay đổi trên chiều dài nhịp

trên chiều dài nhịp theo đ-ờng parabol nh- mặt mặt đáy nh-ng H=0.8 m, h=0.3m

căng kéo cáp và kích th-ớc 1.8x1.6m, đ-ợc tạo vát 20x20cm trên

Trang 51

80 300

290 290

25 500 1450

50 150

H×nh 2 : mÆt c¾t ngang cÇu phÇn nhÞp dÉn

Trang 52

II.2.3 Lựa chọn kết cấu phần d-ới

tròn theo đ-ờng tròn bán kính R = 1.5 m

đặt d-ới lớp đất phủ (dự đoán là đ-ờng xói chung)

50 50

120 240 120 60

Trang 53

60 240

30

120 120

Hình 4 : Cấu tạo mố cầu

III Biện pháp thi công:

III.1.1 Thi công mố cầu

Trang 54

III.1.2 Thi công trụ

cầu

III.1.3 Thi công kết cấu nhịp

B-ớc 1 : T-ơng tự nh- thi công cầu liên tục

Trang 55

Thi công khối K0 trên đỉnh các trụ và thi công phần nhịp dẫn hai đầu cầu bằng lao kéo dọc

B-ớc 2 : Đúc hẫng cân bằng

B-ớc 3 : Thi công dầm đeo biên

B-ớc 4 : Thi công dầm đeo nhịp chính

B-ớc 5 : Hoàn thiện cầu

Hoàn thiện cầu: thi công lan can, đ-ờng bộ hành,cột điệnvv

IV tính toán sơ bộ khối l-ợng công tác và lập tổng mức

đầu t-

IV.1 Các căn cứ lập tổng mức đầu t-:

tháng 2 năm 2009

dựng về việc ban hành ‚Định mức dự toán xây dựng cơ bản‛

Định dạng
Số trang	242
Dung lượng	5,55 MB