Lập dự án, thiết kế kỹ thuật, thiếtkế thi công và tổ chức thi công Cầu Bình Thủy thuộc huyện Chợ Lách tỉnh Bến Tre

Năm 2011, cầu Cổ Chiên đã được khởicông xây dựng nối liền Bến Tre và tỉnh Trà Vinh, đây sẽ là động lực phát triển kinh tếcủa vùng, là các trục giao thông quan trọng gắn kết kinh tế của

MỤC LỤC

PHẦN 1: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 6

Chương 1:GIỚI THIỆU CHUNG 6

1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 6

1.2 CÁC CĂN CỨ LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ 6

1.3 CÁC QUY TRÌNH, QUY PHẠM ÁP DỤNG 7

1.3.1 Khảo sát 7

1.3.2 Thiết kế 7

1.4 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC LẬP DỰ ÁN 7

1.4.1 Vị trí địa lý 7

1.4.2 Địa hình 7

1.4.3 Đặc điểm thủy văn 8

1.4.4 Đặc điểm địa chất 8

1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 9

1.5.1 Quy mô xây dựng 9

1.5.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật 9

1.5.3 Cấp thông thuyền 9

1.5.4 Khổ cầu thiết kế 10

1.5.5 Trắc dọc cầu 10

Chương 2 PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM BTCT DUL CĂNG SAU I 11

2.1 GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN 11

2.1.1 Chọn phương án sơ bộ 11

2.1.2 Kết cấu phần trên 11

2.1.3 Kết cấu phần dưới 11

2.2 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN 11

2.2.1 Bố trí chung 11

2.2.2 Lựa chọn tiết diện dầm chủ 13

2.2.3 Cấu tạo mố 13

2.2.3.1 Bố trí chung mố 13

2.3 TỔ CHỨC THI CÔNG 13

2.3.1 Tổ chức thi công mố 13

2.3.2 Thi công kết cấu nhịp 15

Chương 3 PHƯƠNG ÁN 2 CẦU DẦM SUPER T 16

3.1 Giới thiệu phương án 16

3.1.1 Chọn phương án sơ bộ 16

3.1.2 Kết cấu phần trên 16

3.1.3 Kết cấu phần dưới 16

3.2 Thiết kế phương án 16

3.2.1 Bố trí chung 16

3.2.2 Lựa chọn tiết diện dầm chủ 17

3.2.3 Cấu tạo mố 17

3.3 Tổ chức thi công 18

3.4 So sánh lựa chọn hai phương án cầu 19

3.4.1 Khái niệm về so sánh và lựa chọn phương án kết cấu 19

3.4.2 So sánh các phương án kỹ thuật 20

PHẦN 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 25

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHI TIẾT DẦM I 25

4.1 Xác dịnh kích thước sơ bộ 25

4.1.2 Chiều dài nhịp 25

4.1.2 Chiều dài nhịp tính toán 25

4.1.3 Chọn số dầm chủ: 25

4.1.4 Khoảng cách giữa các dầm chủ: 25

4.1.5 Cấu tạo dầm chủ: 25

4.1.6 Xác địnhbề rộng bản cánh có hiệu 26

4.1.7 Cấu tạo dầm ngang 27.

4.2 Xác định nội lực 28

4.2.1 Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải 28.

4.2.2 Tính toán nội lực do hoạt tải 35.

4.3 Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm chủ 47

4.3.1 ĐTHH của mặt cắt giai đoạn I.(Tại mặt cắt giữa nhịp) 47

4.3.2 Bố trí cốt thép trên mặt cắt dầm 50

4.3.3 Tính các mất mát ứng suất trong cốt thép DƯL 56

4.3.3.1.Tổng mất mát ứng suất 56

4.3.3.2 Mất mát do ma sát (Theo 5.9.5.2.2b) 56

4.3.3.3 Mất mát do thiết bị neo (Theo 5.9.5.2) 58

4.3.3.4 Mất mát do co ngắn đàn hồi của thép (Theo 5.9.5.2.3b) 59

4.3.3.5 Mất mát do co ngót (Shrinkage) (5.9.5.4.2) 60

4.3.3.6 Mất mát do từ biến (Creep) (5.9.5.4.3) 60

4.3.3.7 Mất mát do tự trùng của cốt thép DƯL (5.9.5.4.4) 61

4.4 Đặc trưng hình học của mặt cắt 62

4.4.1 ĐTHH của mặt cắt giai đoạn I. 62

4.4.2 ĐTHH của mặt cắt giai đoạn II. 65

4.4.3 ĐTHH của mặt cắt giai đoạn III. 67

4.5 Tính duyệt theo các TTGH 70

4.5.1 Tính duyệt theo TTGH SD 70

4.5.1.2 Công thức kiểm toán 70

4.5.1.3 Xác định độ võng do hoạt tải 71

4.5.1.4.2 Kiểm toán 1 (Kiểm toán ứng suất bêtông thớ dới trong giai đoạn khai thác) 73

4.5.1.4.3 Kiểm toán 2 (Kiểm toán ứng suất bêtông thớ trên trong giai đoạn khai thác) .75 4.5.1.4.4 Kiểm toán 3 (Kiểm toán ứng suất bêtông thớ trên trong giai đoạn chế tạo) 76

4.5.1.4.5 Kiểm toán 4 (Kiểm toán ứng suất bêtông thớ dới trong giai đoạn chế tạo) 77

4.5.2 Kiểm toán theo TTGH cường độ 78

PHẦN 3: THIẾT KẾ THI CÔNG VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG 82

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ THI CÔNG 82

5.1 Biện pháp thi công hạng mục 82

5.1.1 Chọn bãi đúc dầm 82

5.1.2 Cấu tạo bãi đúc: 82

5.1.3 Cấu tạo và chọn phương pháp gia công cốt thép. 82

5.1.4 Lắp đặt ván khuôn đáy. 84

5.1.5 Lắp dựng cốt thép. 84

5.1.6 Lắp đặt ống PC và thiết bị neo. 84

5.1.7 Lắp dựng cốt thép, tao cáp vào ống PC. 85

5.1.8Lắp dựng ván khuôn thành. 86

5.1.9Đổ bê tông dầm I 86

5.1.10Tháo dỡ ván khuôn. 91

5.1.11 Căng kéo cáp. 91

5.1.12 Bơm vữa bọc cốt thép: 93

5.2 Thiết kế thi công chi tiết 94

5.2.1 Thiết kế ván khuôn dầm I 94

5.2.2 Tính toán ván khuôn 95

5.2.3 Thiết kế dầm dẫn lao dọc dầm 98

5.2.4 Thiết kế lắp dựng giá long môn 104

5.2.5 Bố trí và tính toán lao kéo dọc 107

5.2.6.Xác định lực kéo lên xe goong 108

5.2.7.Tính lực kéo, hãm, bố trí tời, múp cáp 109

5.2.8 Bố trí hố thế để kéo, hãm dầm 110

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 112

6.1 Sản xuất dầm 112

6.2 Tổ chức thi công lao lắp dầm 114

6.3 Bố trí mặt bằng công trường 116

6.3.1 Chọn bãi đúc dầm 116

6.3.2 Sơ đồ bãi đúc: 117

6.4 Tiến độ thi công 119

6.4.1 Cơ sở để lập tiến độ thi công : 119

6.4.2 Các biện pháp đảm bảo tiến độ : 119

6.4.3 Lập tiến độ thi công 119

6.5 Kế hoạch vật tư, máy, thiết bị thi công 121

6.5.1 Công tác chuẩn bị vật liệu: 121

6.5.2 Công tác chuẩn bị thiết bị thi công: 122

6.5.3 Chuẩn bị về các vật tư chủ yếu: 123

6.5.4 Chuẩn bị về nhân lực: 123

CHƯƠNG 7: DỰ TOÁN 124

7.1 Phương pháp lập dự toán 124

7.2 Căn cứ lập dự toán 124

7.3 Dự toán chi tiết 124

7.3.1 Bảng tiên lượng 126

7.3.2 Bảng đơn giá chi tiết 126

7.3.3 Bảng đơn giá tổng hợp 126

PHẦN 1: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Chương 1:GIỚI THIỆU CHUNG

Cầu Bình Thủy thuộc huyện Chợ Lách tỉnh Bến Tre là tỉnh thuộc đông bằng sôngCửu Long có nhiều lợi thế trong giao thương như: với một hệ thống sông ngòi chằng chịtrất thuận lợi cho giao thông đường thủy Quốc lộ 60 nối liền các tỉnh miền Tây đangđược nâng cấp, cầu Rạch Miễu và cầu Hàm Luông đã khánh thành và đưa vào sử dụng đãrút ngắn thời gian đến Bến Tre bằng đường bộ Năm 2011, cầu Cổ Chiên đã được khởicông xây dựng nối liền Bến Tre và tỉnh Trà Vinh, đây sẽ là động lực phát triển kinh tếcủa vùng, là các trục giao thông quan trọng gắn kết kinh tế của tỉnh với các tỉnh đồngbằng sông Cửu Long và các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Hiện nay, Bến Tre có 03cảng cá, 01 cảng gần khu công nghiệp Giao Long và 01 cảng bốc xếp hàng hóa trên sôngHàm Luông

Qua quy hoạch tổng thể xây dựng và phát triển của tỉnh và nhu cầu vận tải qua sôngnên việc xây dựng cầu là cần thiết Cầu sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày càngcao của địa phương Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành kinh tế phát triển đặcbiệt là ngành dịch vụ du lịch

Cầu Bình Thủy nằm trên tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng củahuyện Chợ Lách Nó là cửa ngõ, là mạch máu giao thông quan trọng giữa trung tâm thị

xã và vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu và phát triển kinh tế, văn hóa xã hộicủa huyện Chợ Lách với các huyện khác trong tỉnh, tỉnh Bến Tre và tỉnh Vĩnh Long

- Luật xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003;

- Luật số 38/2009/QH12 Ngày 19 tháng 6 năm 2009 sửa đổi, bổ sung một số điều củacác luật liên quan đến đầu tư xây dựng cơ bản

- Nghị định chính phủ số 12/2009 ngày 12/02/2009 về quản lý đầu tư xây dựng côngtrình

- Nghị định chính phủ số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của chính phủ về quản lýchất lượng công trình xây dựng

- Nghị định chính phủ số 49/2008/NĐ-CP ngày 18/04/2008 về việc "Sửa đổi, bổ sungmột số điều của Nghị định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ về Quản

lý chất lượng

- Căn cứ vào các qui trình khảo sát và thiết kế công trình giao thông hiện hành

1.3 CÁC QUY TRÌNH, QUY PHẠM ÁP DỤNG

1.3.1 Khảo sát

-Tiêu chuẩn kỹ thuật đo và xử lý số liệu GPS TCXDVN364:2006

-Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 259-2000

-Tính toán đặc trưng dòng chảy lũ 22TCN 220-95

-Khảo sát địa KT phục vụ cho thiết kế và thi công móng cọc 20TCN 160-87

1.3.2 Thiết kế

-Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054 - 85 có tham khảo TCVN 4054-2005 -Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05

-Các văn bản quy định về dự toán - khối lượng

1.4 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC LẬP DỰ ÁN

1.4.1 Vị trí địa lý

-Chợ Lách là huyện nằm ở phía tây tỉnh Bến Tre, nằm trên tỉnh lộ 57, phía đông giáphuyện Mỏ Cày Bắc, phía tây giáp huyện Vĩnh Long, phía nam giáp sông Cổ Chiên, phíabắc giáp sông Hàm Luông

- Sau khi điều chỉnh, huyện Chợ Lách mới có 189km2 và dân số 131.800 người, có 11đơn vị hành chính trực thuộc gồm 1 thị trấn và 10 xã: Thị trấn Chợ Lách, xã Hòa Nghĩa,

xã Hưng Khánh Trung B, xã Long Thới, xã Phú Phụng, xã Phú Sơn, xã Sơn Định, xã TânThiềng, xã Vĩnh Bình, xã Vĩnh Hòa, xã Vĩnh Hòa

1.4.2 Địa hình

Nhìn chung địa hình khu vực xây dựng công trình tương đối bằng phẳng Việc vậnchuyển vật tư, thiết bị máy móc chủ yếu thực hiện bằng đường bộ

1.95 lk150.0

2.84 lk2 2.91 m-1

ao

Bình đồ - cầu BINH THUY

Hỡnh 1.2 Bỡnh đồ khu vực cầu Bỡnh Thủy

1.4.3 Đặc điểm thủy văn

Chợ Lỏch cú 2 con sụng lớn là Cổ Chiờn và Hàm Luụng Ngoài ra cũn cú một hệ thốngkờnh rạch gồm 25 nhỏnh sụng lớn nhỏ chạy ngang, dọc

Đặc điểm địa chất thủy văn ớt thay đổi

1 Đá nền đ ờng lẫn sét, sét pha, dăm sạn, đá.

Ký hiệu địa chất

2 Sét pha, nâu, đồm vàng, nửa cứng.

3 Bùn sét, xám nâu, dẻo.

4 Sét xám nâu, dẻo.

5 Cát lựa chọn tốt lẫn bụi, nâu đen xốp.

6 Sét pha, nâu đen, rất mềm - mềm.

7 Sét pha, xám đen, dẻo mềm.

8 Sét pha, xám đen, dẻo cứng.

9 Cát lẫn bụi, xám đen, chặt - rất chặt.

1 3 4 5

8 9

6 7

+0.45

-1.45 -3.55 -6.55

-41.05 -32.65 -31.05

-48.05 +1.95

Qua kết quả thăm dũ địa chất tại cỏc lỗ khoan thu được kết quả về đặc điểm địa chất tạikhu vực như sau :

+ Lớp 1: Lớp đất đắp: Sột, sột pha màu xỏm nõu dày 1.0m

+ Lớp 3: Lớp bựn sột, xỏm nõu, dẻo dày 1.9m

+ Lớp 4: Lớp sột xỏm nõu, dẻo chiều dày 2.1m

+ Lớp 5: Lớp cỏt lựa chọn tốt lẫn bụi, nõu đen xốp, chiều dày 3.0m

+ Lớp 6: Lớp sột pha, nõu đen, rất mềm- mềm, dày 21.9m đến 24.5m

+ Lớp 7: Lớp sột pha, xỏm đen, dẻo mềm, dày 1.6m

+ Lớp 8: Lớp sột pha, xỏm đen, dẻo cứng, dày 8.4m

+ Lớp 9: Lớp cỏt lẫn bụi, xỏm đen, chặt- rất chặt, dày 7m

1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.5.1 Quy mụ xõy dựng

Cụng trỡnh cầu vĩnh cửu bằng BTCT và BTCT DƯL

1.5.2 Tiờu chuẩn kỹ thuật

Tiờu chuẩn 22TCN 272-05

Tải trọng thiết kế: HL93, tải trọng người đi bộ 300kg/m2

1.5.3 Cấp thụng thuyền

Sụng thụng thuyền cấp VI:

+ Chiều cao thụng thuyền H = 2.5m

Chương 2 PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM BTCT I

2.1 GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN

2.1.1 Chọn phương án sơ bộ

- Căn cứ vào nhiệm vụ yêu cầu thiết kế, chiều dài mặt cắt sông ta chọn sơ bộ phương

án 1 là cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép DƯL chữ I

- Sơ đồ kết cấu nhịp : L = 33m

- Chiều dài toàn cầu : Ltc = 44.10m, tính đến đuôi mố

2.1.2 Kết cấu phần trên

- Chiều dài nhịp tính toán:

+ Khoảng cánh từ đầu dầm đến tim gối: a= 0.4m

+ Chiều dài nhịp tính toán: Ltt = L – 2a = 32.2m

- Kích thước mặt cắt ngang cầu:

+ Số dầm chủ: Nb = = = 4.8 => chọn Nb = 5 dầm

+ Khoảng cách giữa các dầm: S= = = 2.4m

+ Bê tông bản mặt cầu, dầm ngang làm bằng loại f’c = 30Mpa

- Lớp phủ mặt cầu: Lớp BTN hạt trung dày 7cm, lớp phòng nước 0.4cm

- Lan can, tay vịn bằng thép

- Gối cầu: sử dụng gối cao su

- Khe co giãn: dùng khe co giãn cao su

2.1.3 Kết cấu phần dưới

- Mố kiểu chữ U bằng bê tông cốt thép loại C có f’c = 30Mpa

- Móng cọc đặt trên hệ cọc đóng bê tông cốt thép loại C có f’c = 30Mpa, 40x40cm, 24 cọc và chiều dài cọc dự kiến là 45m

2.2 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN

2.2.1 Bố trí chung

550 5

75

-0.15 +1.35

-2.15

24 Cäc BTCT 40x40 Ldk=45.0m -45.15 Tim bÖ m?ng mè c¸ch

cäc M1 lµ 110cm

+6.36 +4.27 +6.36

24 Cäc BTCT 40x40 Ldk=45.0m -0.15

4.27 +6.31

160 100 550 +1.35

5

b? n tre (Tû lÖ: 1/250)

2.0%

12000/2

B?n m?t c?u 20cm L? p phòng nu ?c 0.4cm L? p BT asphalt 7cm

Hình 1.2 Mặt cắt ngang kết cấu nhịp

2.2.2 Lựa chọn tiết diện dầm chủ

Hỡnh 1.5 Thi cụng cọc btctBước 2: Đúng vũng võy cọc vỏn thộp, đào đất hố múng.

+ Dựng cẩu kết hợp bỳa rung để đúng vũng võy cọc vỏn thộp

+ Dựng mỏy đào kết hợp thủ cụng đào hố múng đến cao độ -0.25m

+ Hỳt nước, vệ sinh hố múng

Ô tô vận chuyển đất

Cọc BTCT 40x40cm Ldk= 45m.

-45.15

Cọc định vị Máy bơm n ớc

Cọc ván thép -0.25

mntc +0.8 +2.3

Hỡnh 1.7 Đúng vũng võy cọc vỏn thộp, đào đất hố múng

Bước 3: Đổ bờ tụng tường thõn, tường cỏnh:

+ Lắp dựng cốt thộp, vỏn khuụn

+ Đổ bê tông tường thân, tường cánh đến cáo độ thiết kế

Hình 1.8 Đổ bê tông tường thân, tường cánh2.3.2 Thi công k t c u nh pết cấu nhịp ấu nhịp ịp

+ Lắp dựng giá long môn

L=24m

Hình 1.9 Thi công kết cấu nhịp

Chương 3 PHƯƠNG ÁN 2 CẦU DẦM SUPER T

3.1 Giới thiệu phương ỏn

- Bản bờtụng mặt cầu dày 20cm

- Bờ tụng dầm cú cường độ 28 ngày f’c (mẫu hỡnh trụ) : 40 Mpa

- Cốt thộp DƯL dựng loại tao thộp 7 sợi xoắn cú đường kớnh 15,2mm

3.1.2 Kết cấu phần trờn

- Cầu được thiết kế 1 nhịp dài L = 33m, chiều cao dầm 1.65m, mặt cắt ngang cầu gồm 5dầm, mỗi dầm cỏch nhau 2.4m, bờ tụng bản mặt cầu, dầm ngang làm bằng loại f’c = 30 Mpa

- Lớp phủ mặt cầu : Lớp bờ tụng nhựa hạt trung chặt dày 7cm trờn lớp phũng nước dày 0.4cm

- Lan can, tay vịn bằng thộp

- Gối cầu: sử dụng gối cao su

- Khe co gión: dựng khe co gión cao su

H1%=1.98 H5%=1.84

1500

1 2 3 5

8 9

6 7

+1.84 +0.04 -3.26 -5.86

-30.66 -34.86 -43.16 -27.76

1 3 4 5

8 9

6 7

+0.45 -1.45 -3.55 -6.55

-41.05 -32.65 -31.05

+6.36 +4.27 +6.36

-0.15 4.27

+6.31 +6.18

+1.35 -0.15

sàn giảm tải L=15m Phạm vi xử lý đất yếu bằng

Hxcb: +0.8 Hxcb: +0.8 L=2.5m

Cọc cừ tràm 25 cọc/m2

Cọc BTCT 35x35

Ldk=38.0m

-0.15 +1.35 -2.15 520

Hỡnh 1.10 Bố trớ chung cầu

8 14 25 100

220 220

Bước 1: San ủi mặt bằng:

+ San ủi chuẩn bị mặt bằng thi công

+ Chuẩn bị thiết bị vât tư thi công mố

Bước 3: Đổ bê tông tường thân, tường cánh:

+ Lắp dựng cốt thép, ván khuôn

+ Đổ bê tông tường thân, tường cánh đến cáo độ thiết kế

Hình 1.16 Đổ bê tông tường thân, tường cánh

3.3.2 Thi công kết cấu nhịp

+ Thi công hệ thống đường ray

L=24m

Hình 1.17 Thi công kết cấu nhịp

3.4 So sánh lựa chọn hai phương án cầu

3.4.1 Khái niệm về so sánh và lựa chọn phương án kết cấu

- Khi so sánh phương án cầu để lựa chọn phương án hợp lý nhất ta xét các chỉ tiêukinh tế kĩ thuật khác nhau như đánh giá dự toán ( vốn đầu tư ), nhân lực , thời gian thicông , chi phí khai thác

- Khi chọn phương án cấu tạo cho những cầu thành phố và ngoại vi thành phố cũngnhư cầu trên các tuyến đường trục lớn , ngoài các chỉ tiêu nói trên thì vẻ đẹp mĩ quan củacông trình có một ý nghĩa quan trọng, ảnh hưỏng tới việc lựa chọn phương án có thể còn

do tình hình thiết bị , vật tư hiện có như : những công cụ, máy móc dùng trong xâydựng Trong những trường hợp này dù cho phương án có hợp lý nhất về các chỉ tiêukinh tế kĩ thuật cũng có thể bị loại trừ trong khi đơn vị thi công không được trang bị cácthiết bị, phương tiện cần thiết cho thi công

- Thường hiện nay khi lựa chọn phương án cầu để làm phương án kĩ thuật thì người ta

so sánh theo các chỉ tiêu sau :

+) Theo giá thành kể cả ảnh hưởng của ảnh hưởng của chi phí nhân lực và thời hạnxây dựng cũng như chênh lệch về chi phí khai thác

+) Theo nhân lực, tức là tổng số lượng người và ngày công cần thiết để xây dựngcầu

+) Theo thời hạn xây dựng

- Ngoài ra khi so sánh các phương án cầu còn phải xét đến khối lượng các vật liệu chủyếu và tính khan hiếm của nó, hình dáng bề ngoài công trình

- Để lựa chọn phương án cơ bản thường căn cứ vào các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật và yêucầu tổng hợp về kinh tế, công nghệ thi công, khai thác và kiến trúc

- Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp ta không đi sâu vào các nội dung của các chỉ tiêudùng để so sánh các phương án trên được mà chỉ trên cơ sở phân tích các ưu nhược điểmcủa từng phương án, điều kiện chế tạo thi công, điều kiện khai thác để đề xuất ra mộtphương án làm phương án kĩ thuật

3.4.2 So sánh các phương án kỹ thuật

3.4.2.1 So sánh theo chỉ tiêu thi công

- Thi công kết cấu nhịp :cả hai đều thi công bằng giá long môn

- Thi công mố :

+ Phương án 1: Mố chữ U đặt trên hệ thống cọc đóng

+ Phương án 2: Mố chữ U đặt trên hệ thống cọc đóng

Qua các phương pháp thi công kết cấu nhịp ta thấy phương án 2 thi công khá phứctạp, phương án 1 cầu BTCT dầm chữ I: là dầm cứng, chịu được tải trọng lớn, thời giankhai thác được lâu hơn, quá trình duy tu bảo dưỡng không lớn,chịu được sự thay đổi thờitiết lớn,công nghệ thi công đại trà nên không đòi hỏi nhà thầu có trình độ cao cũng nhưđòi hỏi công nghệ mới trong sản xuất, có thể tận dụng nguồn vật liệu trong địa phương

3.4.2.2 So sánh về chỉ tiêu duy tu bảo dưỡng, khôi phục và cải tạo

- Đối với kết cấu cầu super T thì trong quá trình khai thác chịu ảnh hưởng rất nhiều củađiều kiện khí hậu thời tiết do đó công tác duy tu bảo dưỡng cầu cần thiết phải được tiếnhành thường xuyên để đảm bảo tuổi thọ cho toàn công trình, như vậy về công tác duy tubảo dưỡng thì có thể lại làm tăng giá thành của công trình

- Vì phương án 2 dùng dầm super T, việc duy tu bảo dưỡng rất tốn kém, đòi hỏi phảithường xuyên, cải tạo khó khăn hơn Do đó ít được dùng hơn dầm bê tông cốt thép

3.4.3.3 So sánh chỉ tiêu về mỹ quan

- Do hai phương án có cùng chiều cao kiến trúc, cấu trúc của mố, lan can, tay vịn,giống nhau Nhưng so sánh các chiều cao các loại dầm thì phương án 1 có phần hài hoàhơn

3.4.3.4 So sánh chỉ tiêu kinh tế

- So sánh về chỉ tiêu này ta có 2 bảng khối lượng như sau:

Bảng 3.1 Khối lượng phương án 1

Bảng khối lượng phương án 1: Dầm BTCT DƯL tiết diện chữ I, L = 33m

STT Hạng mục công trình Đơn vị K.lượng Đơn giá

(triệu) Thành tiền

A Kết cấu bên trên

2

Chân lan can:

- Bê tông 30 Mpa

- Cốt thép tròn các loại

m3tấn

16.61.627

2.32424.620

38.57840.057

1.8710.076

47.52325.588

4 Bản mặt cầu:

- Bê tông bản mặt cầu

- Cốt thép tròn các loại

m3tấn

82.918.043

2.14525.076

177.821452.446

121.621.6498.027

2.49024.35026.105

302.784527.153209.5456

Dầm ngang

- Bê tông Mpa

- Cốt thép tròn các loại

m3tấn

15.51.624

2.14425.076

33.23240.7237

Mố cầu:

- Bê tông 30Mpa

- Cốt thép tròn các loại

m3tấn

410.840.4

2.11225.084

867,611013.3948

Bản ván khuân:

- Bê tông 30 Mpa

- Cốt thép tròn các loại

m3tấn

18,53.257

2.11225.100

39.07281.751

354108.8

2.70527.279

957.572967.955

Bảng 3.2 Khối lượng phương án 2

TỔNG DỰ TOÁN XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN II

TT Hạng mục công trình Đơn vị lượngKhối Đơn giá(đ) Thành tiền(đ)

3.4.3.5 Kết luận

Sau khi phân tích các phương án theo 4 chỉ tiêu thì ta thấy phương án 1 có giá thành thấp hơn, thi công đơn giản hơn, tận dụng tốt vật liệu địa phương, duy tu bảo dưỡng đơn giản hơn phương án 2 và mỹ quan hài hòa hơn phương án 2 Do đó lựa chọn phương án 1 để thiết kế kỹ thuật

PHẦN 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHI TIẾT DẦM I I

4.1.2 Chiều dài nhịp

- Kết cấu nhịp giản đơn có chiều dài nhịp: L = 33 (m)

4.1.2 Chiều dài nhịp tính toán

- Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối lấy bằng 0.3m

- Chiều dài nhịp tính toán: L tt  L 2 0,3 32, 4( ).  m

4.1.3 Chọn số dầm chủ:

- Trường hợp nhiều dầm thì chiều cao dầm thấp, nội lực giảm , do đó giảm chiều dài cầu và chiều cao đất đắp đầu cầu, giảm chi phí xây dung công trinh, nhưng lại tăng chi phí vật liệu cũng như chi phí thi công kết cấu nhịp

- Trường hợp ít dầm thì chiều cao dầm tăng do đó tăng chiều dài cầu và chiều cao đất đắp đầu cầu Nội lực dầm chủ tăng lên dẫn đến tăng chi phí xây dung công trình

- Khi lựa chọn đàm nên đảm bảo khoảng cách giữa các dàm chủ vào khoảng 1.2 đến 2.4m là hợp lý nhất

- Dầm chủ là dầm chữ I bằng bê tông cốt thép dự ứng lực có các kích thước như sau:

+ Chiều cao dầm chủ: Lựa chọn theo công thức kinh nghiệm ta có

+ Chiều dày sườn dầm: tw= 270 (mm).

=>> Bề rộng tinh toán của bê tong dầm biên

bs= 2.bs=2x115=230 cm

Dầm giữa (bs) 2300 mm Dầm biên (bs) 2250 mm

4.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

4.2.1.Tính toán nội lưc dầm chủ do tĩnh tải

Tải trọng tác dụng trên dầm chủ

Tĩnh tải:Tĩnh tải giai đoạn 1DC1 và tĩnh tải giai đoạn 2(DC2+DW)

Hoạt tải gồm cả lực xung kích (LL+Im):Xe HL93

Ngoài ra còn các tải trọng : Co ngót ,từ biến ,nhiệt độ …(không xét)

4.2.1.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ

Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo tiêu chuẩn ngành,giả thuyết tính tĩnh tải phân bố đều cho mỗi dầm,riêng lan can thì một mình dầm biên chịu

+ Tải trọng bản thân dầm DC dc

Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ

gDC1(dc)=.Ag

Trong đó :

- Trọng lượng riêng dầm của dầm , 3

m/kN24





- Diện tích mặt cắt ngang của dầm khi chưa mở rộng.Ag=5670cm2 Do dầm chủ có mở rộng về 2 phía gối nên tính thêm phần mở rộng ta có được trọng lượng bản thân của dầm chủ gDC1(dc)= 24 x 0,567 = 13,61 kN/m

+ Tải trọng do dầm ngang :

Theo chiều dọc cầu bố trí 5 dầm ngang tại vị trí gối ,giữa nhịp va L/4,theo chiều ngang cầu bố trí 12 dầm ngang Do đó tổng số dầm ngang =5 x 12= 60 dầm

200 2000

DCldn =2000x1120x200x10-9x24=10.75 kN

Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ do dầm ngang:

gDC1(dn)= 10.75 0.44

24.4  kN/m +Tải trọng do bản mặt cầu

+ Tải trọng do lan can

DC2:Trọng lượng lan can xuất hiện ở giai đoạn khai thác sau mất mát

Ta sử dụng loại lan can theo tiêu chuẩn AASHTO

-Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên

4.2.1.2 Các hệ số cho tĩnh tải p(theo TCN)

 diện tích đường ảnh hưởng lực cắt âm tại mặt cắt đang xét

+  hệ số liên quan đến tính dẻo ,tính dư và sự quan trọng trong khai thác

95,0

Hệ số liên quan đến tính dẻo D 0,95

Hệ số liên quan đến tính dư R 0,95

Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác i 1,05,0,95

- Trạng thái giới hạn cường độ I:

+ Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

- Trạng thái giới hạn cường độ I

+ Dầm trong (không co tĩnh tải của lan can)

- Trạng thái giới hạn cường độ I

+ Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

Mu=A  =36,302.9,394=341,021 kNm

+ Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng do lan can)

Mu=B  =40,484.9,394=378,485 kNm

0,5

§ah lùc c¾t mÆt c¾t L/2

- Trạng thái giới hạn cường độ I:

+ Dầm trong (không có tĩnh tải lan can)

§ah lùc c¾t mc c¸ch gèi 0,8m

0,025

2 0,01 m

TTGHCường độ1

TTGH SD

TTGHCường độ1

TTGHSD

TTGHCường độ 1

TTGHSDDầm

trong 2701,595 2101,881 2026,378 1576,580 341,021 264,053Dầm

TTGHCường

độ 1

TTGHSD

TTGHCường

độ 1

TTGHSD

TTGHCường

độ 1

TTGHSDDầm

trong 36,198 0 267,716 172,257 417,272 324,659 442,738 344,571Dầm

ngoài 39,809 0 314,551 192,675 465,530 363,142 493,943 385,414

4.2.2 Nội lực dầm chủ do hoạt tải

4.2.2.1.Tính toán hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với mômen

* Số dầm chủ n=5

- Đối với các dầm chủ bên trong :

+ Một làn thiết kế chịu tải :

1 , 0 3 s g 3 , 0 4 , 0

Lt

KL

S4300

S06

1 , 0 3 s g 2 , 0 6 , 0

Lt

KL

S2900

S075

- Đối với dầm biên

+ Một làn thiết kế chịu tải

Do cự ly theo chiều ngang cầu của xe tải và xe 2 trục đều là 1800mm nên ta có sơ đồ + Một làn thiết kế ,hệ số làn = 1.2

gm=1,2.(0,25+1,068)/2=0,791

- Hai hay hơn hai thiết kế chịu tải

g e.gtrong

với e-hệ số điều chỉnh ,e=0.77+

de- Khoảng cách từ tim dầm biên đến mép đá vỉa

- Phạm vi áp dụng

de= 600 mm => e = 0.98

-300<=de=600<=1700 mm => thoả mãn

do đó gm=0,98.0,617= 0,61

4.2.2.2 Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt

- Đối với dầm giữa:

+ Một làn thiết kế chịu tải:

7600

S36

- Đối với dầm biên :

+ Một làn thiết kế chịu tải.sử dụng qui tắc đòn bẩy g  v 0.456

+ Hai làn thiết kế chịu tải

4.2.2.3 Hệ số phân bố tải trọng của hoạt tải người đi:

Sử dụng phương pháp đòn bẩy cho cả momen và lực cắt:

Vẽ đ.a.h áp lực xuống dầm biên ( đ.a.h phản lực gối biên của dầm giản đơn – đ.a.h A)Xếp hoạt tải người đi trên chiều rộng vỉa hè 2000

trong đó là tung độ đ.a.h A dưới tác dụng lực tập trung PL của người đi;

Tung độ đ.a.h A dưới lực tập trung PL :

2300 50

0.982300

Hoạt tải xe ô tô trên mắt cầu hay kết cấu phụ trợ (HL-93)s ẽ gồm một tổ hợp của:

+Xe tải thiết kế hoặc hai trục thiết kế

+Tải trọng làn thiết kế

- Hiệu ứng lực của tải trọng làn thiết kế không xét lực xung kích

- Quy tắc xếp tải (theo TCN)

Hiệu ứng lực lớn nhất phải được lấy theo giá trị lớn hơn của các trường hợp sau:

+ Hiệu ứng của xe hai trục thiết kế tổ hợp với hiệu ứng tải trọng làn thiết kế(HL93M) + Hiệu ứng của một xe tải thiết kế có cụ ly trục bánh thay đổi như trong TCN tổ hợp với hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế(HL93K)

Đối với các mô men âm giữa các điểm uốn ngựoc chiều khi chịu tải trọng rải đều trên các nhịp và chỉ đối với phản lực gối giữa thì láy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này đến trục bánh sau xe kia 15000m tổ hợp 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế;khoảng cách giữa các trục 145kN của mỗi xe tải phải lấy bằng 4300m

Các trục bánh xe không gây hiệu ứng lực lớn nhất đang xem xét bỏ qua

Chiều dài của làn xe thiết kế hoặc một phần của nó mà gây ra hiệu ứng lực lớn nhất phải được chất tải trọng làn thiết kế

Tải trọng người đi bộ(PL)

- Tải trọng rải đều của ngươi đi bộ 3.1,5 =4,5 kN/m tính đồng thời cùng hoạt tải xe thiết kế

* Sơ đồ tính : Dầm chủ là dầm giản đơn nên khoảng cách giữa các trục của xe tải thiết

4,3

b1) Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp

Xếp xe tải HL-93 + Tải trọng làn lên đường ảnh hưởng lực cắt