Đồ án tốt nghiệp thiết kế cầu qua sông D7 nối liền Hòa Cầm và Hòa Phước

Đà nẵng là một tỉnh thuộc vùng miền trung. Phía Bắc giáp thành phố Huế, phía Tây và phía Nam giáp tỉnh Quảng Nam, phía Đông giáp Biển Đông. Thành phố Đà nẵng rất thuận tiện trong giao thông : có Quốc lộ 1A đi ngang qua, đường biển, đường hàng không,đường sắt. Trên địa bàn có nhiều khu di tích lịch sử và danh lam thắng cảnh có thể phát triển ngành du lịch, đáp ứng nhu cầu tham quan, vui chơi giải trí cho khách du lịch. Do đó mà hệ thống giao thông ở trên địa bàn thành phố cần được đầu tư xây dựng, phát triển, mở rộng để đáp ứng tốt nhu cầu đi lại của người dân đồng thời tạo điều kiện lưu thông thuận lợi góp phần đẩy mạnh sự phát triển kinh tế của khu vực nói riêng và của cả nước nói chung. Cầu D7 dự kiến bắc qua sông D7 nối liền Hòa Cầm và Hòa Phước. Địa hình thềm sông: Bề mặt địa hình tương đối bằng phẳng . Hai bên dọc bờ sông là khu vực dân cư sinh sống. Địa hình lòng sông: Sông D7 tại khu vực khảo sát rộng hơn 150m, dòng chảy tương đối ổn định. Bề mặt địa hình lòng sông không bằng, cao độ địa hình lòng sông thay đổi trong khoảng từ +9, 0m đến -3, 0m.

LỜI CẢM ƠN

Sau khi gia nhập WTO đất nước ta có những chuyển biến mạnh mẽ trên nhiềulĩnh vực đặc biệt là trên lĩnh vực kinh tế, tăng trưởng kinh tế cao Trong giai đoạnphát triển hiện nay, nhu cầu về xây dựng hạ tầng cơ sở đã trở nên thiết yếu nhằmphục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất nước, trong đó nổibật lên là nhu cầu xây dựng, phát triển mạng lưới giao thông vận tải

Với nhận thức về tầm quan trọng của vấn đề trên, chúng em là những công dân,những nguời kỹ sư tương lai thì chúng em phải làm sao trang bị cho mình nhữngkiến thức cần thiết để sau này ra trường có thể là một người có ích cho xã hội gópmột phần công sức của mình vào công cuộc xây dưng và đổi mới đất nước

Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp với đề tài thực tế là thiết kế cầu qua sông D7

đã phần nào giúp em làm quen với nhiệm vụ thiết kế một công trình giao thông đểsau này khi tốt nghiệp ra trường sẽ bớt đi những bỡ ngỡ trong công việc

Đồ án được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ, chỉ bảo tậntình của thầy giáo hướng dẫn Do thời gian có hạn, tài liệu thiếu thốn, trình độ cònhạn chế và lần đầu tiên vận dụng kiến thức cơ bản để thực hiện tổng hợp một đồ ánlớn nên chắc chắn em không tránh khỏi những thiếu sót Vậy kính mong quý thầy

cô thông cảm và chỉ dẫn thêm cho em Rất mong được sự góp ý, chỉ bảo của cácthầy giáo để đồ án được hoàn chỉnh hơn

Cuối cùng cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáoThS.Lê Văn Lạc, cùng các thầy giáo trong bộ môn Cầu Hầm khoa Xây Dựng CầuĐường đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này

Đà Nẵng, ngày tháng 6 năm 2014

Trần Anh Đức

PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG1.1 Điều kiện tự nhiên của khu vực tuyến

1.1.1 Giới thiệu chung

Đà nẵng là một tỉnh thuộc vùng miền trung Phía Bắc giáp thành phố Huế, phíaTây và phía Nam giáp tỉnh Quảng Nam, phía Đông giáp Biển Đông Thành phố Đànẵng rất thuận tiện trong giao thông : có Quốc lộ 1A đi ngang qua, đường biển,đường hàng không,đường sắt Trên địa bàn có nhiều khu di tích lịch sử và danh lamthắng cảnh có thể phát triển ngành du lịch, đáp ứng nhu cầu tham quan, vui chơigiải trí cho khách du lịch Do đó mà hệ thống giao thông ở trên địa bàn thành phốcần được đầu tư xây dựng, phát triển, mở rộng để đáp ứng tốt nhu cầu đi lại củangười dân đồng thời tạo điều kiện lưu thông thuận lợi góp phần đẩy mạnh sự pháttriển kinh tế của khu vực nói riêng và của cả nước nói chung

1.1.2 Điều kiện về địa hình

Cầu D7 dự kiến bắc qua sông D7 nối liền Hòa Cầm và Hòa Phước

Địa hình thềm sông: Bề mặt địa hình tương đối bằng phẳng Hai bên dọc bờsông là khu vực dân cư sinh sống

Địa hình lòng sông: Sông D7 tại khu vực khảo sát rộng hơn 150m, dòng chảytương đối ổn định Bề mặt địa hình lòng sông không bằng, cao độ địa hình lòngsông thay đổi trong khoảng từ +9, 0m đến -3, 0m

1.1.3 Địa mạo

Khu vực xây dựng cầu có địa mạo chủ yếu là các cây bụi, cây nhỏ, vấn đề phátdọn bề mặt để tạo diện thi công, tập trung máy móc, trang thiết bị, bố trí lán trạiphục vụ cho công tác xây dựng cầu tương đối thuận lợi, và không cần phải tốnnhiều công sức

1.1.4 Địa chất

Căn cứ vào kết quả khảo sát khoan thăm dò, các thí nghiệm tại hiện trường vàthí nghiệm trong phòng đã xác định được các tầng địa chất khu vực Địa chất khuvực thi công là phức tạp bao gồm khoảng 3 lớp khác nhau với sự thay đổi các lớpđịa chất phức tạp Với điều kiện địa chất như vậy sẽ gây ra một số khó khăn trongcông tác sử lý nền móng, tính toán sức chịu tải của cọc và công tác thi công cọc saunày Các lớp địa chất thăm dò tại các lỗ khoan như sau :

Lớp sét dẻo mềm có chiều dày trung bình 6,5m

Lớp á sét có chiều dày trung bình 5,0m

Lớp cát hạt trung có chiều dày vô cùng

1.1.5 Địa chất thuỷ văn

Đà Nẵng có hệ thống sông suối khá dày Các sông ở đây hầu hết bắt nguồn từ phíatây,tây bắc và tỉnh Quảng Nam nên sông không dài, lòng sông hẹp, dốc Phần lớncác sông đều chảy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam ra biển

Huyện Hòa Vang có hai hệ thống sông chính đó là sông Hàn và sông Cu Đê.Ngoài hai hệ thống sông trên còn có rất nhiều hệ thống sông, suối nhỏ khác

Dòng chảy chủ yếu tập trung vào mùa lũ từ tháng VII dến tháng XI, lượng dòngchảy mùa này chiếm khoảng 70-80% tổng lượng dòng chảy trong cả năm Cáctháng còn lại thường ít mưa nên lượng dòng chảy nhỏ

Khu vực này thuộc hạ lưu sông nên mực nước thay đổi ít vào các mùa

Các số liệu thuỷ văn :

Nhiệt độ cao nhất trong năm : 30,50C

Nhiệt độ thấp nhất trong năm : 18,20C

Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng : 25,90C

- Mưa:

Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2504mm

Số ngày mưa nhiều nhất trong tháng trung bình năm khoảng 22 ngày

Mùa mưa bắt đầu vào tháng 9 và kết thúc vào tháng 1 năm sau Các tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng 10 và 11 với lượng mưa trung bình khoảng 550mm đến1000mm

Mùa khô kéo dài từ tháng 2 đến tháng 7, lượng mưa trung bình khoảng 23 đến 40mm

- Độ ẩm :

Độ ẩm không khí trung bình năm : 84,6%

Độ ẩm không khí cao nhất trung bình năm : 88%

Độ ẩm không khí thấp nhất trung bình : 83%

Độ ẩm không khí thấp nhất tuyệt đối : 82%

Ngoài các yếu tố nói trên các đều kiện tự nhiên còn lại không ảnh hưởng nhiềuđến việc xây dựng cầu

1.2 Điều kiện xã hội của khu vực tuyến

1.2.1 Dân cư và sự phân bố dân cư

Khu vực hai đầu cầu xây dựng là Hòa Cầm và Hòa phước, thành phố Đà Nẵng.Thời gian gần đây khu vực đang được đẩy mạnh phát triển về mọi mặt Cùng với sựphát triển không ngừng về kinh tế, trình độ dân trí cũng được nâng cao rõ rệt, đồngthời do nắm bắt kịp thời các chủ trương của nhà nước nên tình hình dân số của vùngtrong mấy năm gần đây tương đối ổn định

Dân cư của vùng phân bố tương đối đồng đều, mật độ dân cư tương đối lớn Ởgần vị trí xây dựng cầu, nhà dân tập trung hai bên tương đối nhiều Do đó trước khithi công phải đảm bảo được công tác đền bù giải tỏa để tạo mặt bằng thi công cầu.Trong quá trình thi công cần có biện pháp để đảm bảo về mặt trật tự và an ninh chokhu vực xây dựng cầu

Dân cư của vùng chủ yếu là người Kinh nên về phong tục tập quán không có gìđáng lưu ý

1.2.2 Tình hình kinh tế - chính trị - văn hóa – xã hội của vùng

Tình hình kinh tế của vùng những năm gần đây có sự phát triển rất mạnh mẽ, thunhập bình quân đầu người cao và ngày càng tăng lên Mức sống của người dân ngàycàng được nâng cao, kéo theo đó là nhu cầu về đi lại về giao thông ngày càng tăngcao, điều đó yêu cầu nhất thiết phải xây dựng nhiều tuyến đường, nhiều cây cầu mới

để giải quyết các nhu cầu ngày càng cao của người dân

Khu vực xây dựng cầu nằm trên đường quốc lộ 1A là trục giao thông huyếtmạch Bắc Nam Tình hình chính trị quốc phòng của khu vực rất ổn định Các cụmdân cư có các cán bộ tuyên truyền về chính sách của Đảng, giáo dục chính trị chonhân dân, nhờ vậy mà lòng tin của nhân dân vào đảng ngày càng tăng cao, dânchúng ngày càng yêu nước hơn

1.2.3 Các định hướng phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội trong tương lai

Đây là khu vực có điều kiện rất thuận lợi để phát triển kinh tế trong tương lai.Nằm ở trên đường quốc lộ 1A đi qua nên điều kiện giao thông thương mại giữa cácvùng rất thuận lợi Vì vậy khu vực được đánh giá là sẽ phát triển năng động vànhanh chóng trong tương lai và vấn đề phát triển cơ sở hạ tầng khu vực mà đặc biệt

là hệ thống giao thông vận tải được xem là vấn đề trọng yếu để góp phần thực hiệnthành công mục tiêu phát triển khu vực về mọi mặt

Phát triển nền văn hoá đa dạng nhưng cũng phải giữ được những nét văn hoátruyền thống của nó Phương châm trong tương lai ngắn nâng cao mức sống ngườidân trong địa bàn cũng như mức sống của người dân trên toàn Thành phố, đưa nềnkinh tế của Thành phố ngày càng phát triển.

1.3 Các điều kiện thi công

1.3.1 Điều kiện khai thác, cung cấp nguyên vật liệu

Vật liệu sử dụng cho công trình thì vùng đều có thể cung cấp được và rất thuậnlợi :

+ Đất đắp : Đất đắp có thể sử dụng mỏ đất tại huyện Hòa Vang Đường vàokhai thác thuận lợi, đất tại đây thuộc loại đất sét pha cát lẫn dăm sạn, trữ lượngkhoảng > 600000m3 Hiện mỏ đất này đang được khai thác nhằm phục vụ cho cáccông trình xây dựng trong khu vực

+ Đá : Mỏ đá Phước Tường nằm ở địa bàn huyện Hòa Vang, thành phố ĐàNẵng Đá ở đây là loại đá granít màu xám xanh đốm đen, trữ lượng khoảng

>1000000 m3 Mỏ đá cách công trình khoảng 10km, đường vận chuyển bằng bêtong nhựa rất thuận lợi Hiện mỏ đá đang được khai thác nhằm phục vụ cho cáccông trình xây dựng trong khu vực

+ Cát: Mỏ cát ngay tại khu vực cầu Đỏ Cát ở đây có chất lượng đạt yêu cầu,khả năng cung cấp 1000m3/ngày

+ Xi măng: Sử dụng xi măng Hải Vân,nhà máy xi măng nằm trên địa bànthành phố Vì vậy vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xây dựng rất thuậnlợi, giá rẻ, đảm bảo chất lượng và số lượng mà công trình đặt ra

1.3.2 Điều kiện cung cấp máy móc

Đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc phục vụ cho việc thi công cầunhư: Máy đóng cọc, cần cẩu, máy đào, máy ủi, ôtô vận chuyển bê tông, máy bơm bêtông, máy đầm bê tông và các loại máy móc cần thiết khác Đảm bảo quá trình thicông được tiến hành đồng bộ và liên tục, đảm bảo được tiến độ thi công

1.3.3 Điều kiện cung cấp nhân lực

Khu vực có số lượng người dân nằm trong độ tuổi lao động chiếm tỉ lệ lớn.Người dân có tính cần cù, chịu khó, ham học hỏi và được đào tạo khá tốt, có khảnăng tiếp nhận nhanh các tiến bộ khoa học kỹ thuật Đây là một trong thế mạnh, lànguồn lực quan trọng để phát triển kinh tế - xã hội

Phía thi công có đội ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuật có trình độ cao, có khảnăng làm việc trong môi trường khắc nghiệt của thời tiết với năng suất cao

Đội ngũ công nhân đã từng đi thi công nhiều công trình, đã có nhiều kinhnghiệm trong công việc, làm việc hiệu quả trong mọi điều kiện thời tiết.

Đơn vị thi công đã có đầy đủ các thiết bị, phụ tùng cần thiết cho việc sửa chữa,bảo quản máy móc trong quá trình thi công

Khi gặp trục trặc, sự cố thì với đội ngũ công nhân có tay nghề đã được đào tạobài bản có thể sửa chữa tại công trường trong một thời gian ngắn, và sẽ không làmgián đoạn quá trình thi công

1.3.4 Điều kiện cung cấp nhiên liệu, các nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt

Đơn vị thi công cung cấp đầy đủ các nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt của anh

em công nhân và các cán bộ kỹ thuật trên công trường Đảm bảo sự quan tâm tốtđến sức khoẻ công nhân để hoàn thành công trình đúng thời hạn

Các nhu yếu phẩm này có thể được mua tại các chợ hoặc tại các quán hàngkinh doanh gần trên địa bàn thi công

Địa phương mà tuyến đi qua đã có điện lưới quốc gia rất ổn định đảm bảocung cấp đầy đủ cho các loại máy móc chạy bằng điện và đảm bảo cung cấp đầy đủcho nhu cầu sinh hoạt của anh em công nhân tại công trường

Nguồn nhiên liệu chủ yếu cung cấp cho các loại máy móc là xăng, dầu Diezenđược mua và vận chuyển tại các kho xăng dầu lớn trong khu vực bất cứ thời giannào khi cần

1.3.5 Điều kiện đảm bảo y tế, giáo dục, thông tin liên lạc

Gần khu vực thi công công trình có trạm y tế xã do đó đảm bảo khi có sự cố,tai nạn gì trên công trường cũng có thể chuyển nhanh chóng đến trạm y tế kịp thời.Đồng thời trên công trường cũng có một số thuốc men trị thương thường gặp trêncông trường Trường hợp bất trắc có thể xảy ra thương tích nặng thì có thể đưa đếnbệnh viện

Ngoài thời gian ban ngày làm việc tại công trường thì các ngày lễ, ban đêmanh em công nhân và các cán bộ kỹ thuật làm việc tại công trường có thể sinh hoạtvăn hoá tại trung tâm văn hoá xã, hoặc học bồi dưỡng nghiệp vụ tại các trung tâmgần đó

Khu vực tuyến đi qua đã có mạng lưới điện thoại rất phát triển và ổn định Cácmạng điện thoại không dây được phủ sóng trên toàn khu vực với chất lượng phủsóng tốt và hầu như không gặp trở ngại gì Chính vì vậy mà tại công trường có thểlắp đặt điện thoại và các cán bộ, công nhân có thể sử dụng điện thoại di động tạicông trường phục vụ cho việc liên lạc giữa các tổ đội, các bộ phận thi công dể dàng,thuận lợi để quá trình thi công có thể diễn ra một cách cơ động, nhanh chóng vàchính xác

1.4 phân tích sự cần thiêt phải đầu tư dự án

Để cân bằng kinh tế cho hai bên bờ sông thì nhất thiết phải xây dựng công trìnhnày bởi vì hiện tại việc giao thông của hai vùng chủ yếu là tàu và thuyền, do đó khicông trình này được đưa vào sử dụng thì nó sẽ thuận lợi cho việc giao thương giữacác vùng ở hai bên bờ sông ,điều này sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông, trao đổibuôn bán, giao lưu văn hóa giữa các vùng của địa phương Từ đó sẽ phát triểnđược ngành dịch vụ du lịch của địa phương nói riêng, nâng cao đời sống kinh tế,văn hóa của người dân địa phương nói chung

1.5 Qui mô, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng

Qui mô xây dựng : Vĩnh cửu

CHƯƠNG 2

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Lựa chọn kết cấu thượng bộ

- Hiện nay trên thế giới cũng như trong nước công nghệ thi công cầu ngày

càng phát triển mạnh mẽ, việc áp dụng các công nghệ thi công hiện đại vào cáccông trình cầu không còn là một vấn đề quá lớn Tuy nhiên việc áp dụng công nghệthi công còn phụ thuộc vào tình hình khu vực và điều kiện thi công

- Việc đưa ra các phương án kết cấu ngoài mục đích phải đảm bảo hợp lý vềmặt kết cấu, tính thẩm mỹ của công trình thì một vấn đề hết sức quan trọng nữa làtính kinh tế của công trình và phù hợp với khả năng của các đơn vị thi công

- Trên cơ sở đó ta đề xuất kết cấu thượng bộ của 2 phương án là cầu đơn giảndầm I thi công bằng cẩu lắp Và cầu liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng cânbằng

2.2 Lựa chọn kết cấu hạ bộ

- Dùng móng cọc đóng cho cầu BTCT dự ứng lực và cầu dầm thép liên hợpbản BTCT

- Kết cấu mố chọn loại mố chữ U cải tiến

- Dùng trụ cầu toàn khối cho cầu BTCT dự ứng lực và cầu dầm thép liên hợpbản BTCT

2.3 Đề xuất 2 giải pháp kết cấu như sau

Trên cơ sở phân tích và đánh giá ở phần trên, ta đề xuất các phương án vượt sôngnhư sau :

2.3.1 Phương án I

Loại cầu: Cầu dầm đơn giản BTCT ƯST tiết diện chữ I

Mô tả kết cấu phần trên :

Sơ đồ nhịp : Sơ đồ cầu gồm 7 nhịp: 729 ( m )

Chiều cao dầm sơ bộ chọn 1,4 m, chiều dày bản sơ bộ chọn 20 cm

Trụ lan can tay vịn bằng BTCT , tay vịn bằng ống Inox 100mm, dày 10mm

Mô tả kết cấu phần dưới :

Dạng mố : Mố chữ U cải tiến BTCT f’c = 30 Mpa

Trụ cầu : Trụ đặc thân hẹp BTCT f’c = 30 Mpa

Đường dẫn hai đầu cầu :

Lớp BTN mịn 5cm

Lớp BTN thô 7cm

Lớp CPĐD dày 30 cm

Lớp CP đất đồi K98

Nền đường được đắp từ đất đồi, lu lèn đến độ chặt K95

Kiểm tra khẩu độ cầu :

Khẩu độ cầu : tk  C   i  n(tr) n(ph) 2 1

Trong đó : Lc : Tổng chiều dài nhịp và khe co giãn ( m )

bi : Tổng số chiều dày của các trụ tại MNCN ( m )

Ln(tr) và Ln(ph) : Chiều dài mô đất hình nón chiếu trên MNCN ( m )

1m : Độ vùi sâu của công trình vào mô đất hình nón ở đường vào đầu cầu

Thi công nhịp : Lao lắp bằng tổ hợp mút thừa

Thi công mố trụ : Đổ bê tông tại chổ

2.3.2 Phương án II

Loại cầu : cầu dầm thép liên hợp bản BTCT

Mô tả kết cấu phần trên :

Sơ đồ nhịp : Sơ đồ cầu gồm 5 nhịp: 5x39 ( m )

Chiều cao dầm thép sơ bộ chọn 1,8 m, chiều dày bản sơ bộ chọn 20 cmTrụ lan can tay vịn bằng BTCT, tay vịn bằng ống Inox 100mm, dày 10mmCác lớp mặt cầu gồm : Lớp BT atphalt dày 6,0 cm

Lớp bảo vệ dày 1 cm

Lớp phòng nước dày 0,5 cm

Lớp tạo độ dốc dày 5 cm

Mô tả kết cấu phần dưới :

Dạng mố : Mố chữ U cải tiến BTCT f’c = 30 Mpa

Trụ cầu : Trụ đặc thân hẹp BTCT f’c = 30 Mpa

Nền đường được đắp từ đất đồi, lu lèn đến độ chặt K95

Kiểm tra khẩu độ cầu :

Khẩu độ cầu : tk 2 1( )

L L  b   n  m Trong đó :

Lc : Tổng chiều dài nhịp và khe co giãn ( m )

bi : Tổng số chiều dày của các trụ tại MNCN ( m )

1m : Độ vùi sâu của công trình vào mô đất hình nón ở đường vào đầucầu

n : Tổng số khe co giãn trên cầu

 : Chiều rộng khe co giãn

tk o

- Phương pháp thi công chỉ đạo:

+ Thi công nhịp: Lao kéo dọc kết hợp mủi dẩn

+ Thi công cọc: Tạo mặt bằng thi công, lắp dựng giá búa đóng cọc, tiến hành đóngcọc tới cao độ thiết kế

+ Thi công mố: Đào đất hoặc đắp đê quay chắn đất (đắp lấn), hút nước (nếu có), đập bêtông đầu cọc, đổ bêtông đệm M75 dày 20cm, dựng ván khuôn, cốt thép, đổ bêtông

+ Thi công trụ: Sử dụng vòng vây cọc ván thép, đóng vòng vây cọc ván thép, tiến hành đào đất, sau đó đóng cọc rồi đổ bê tông lót móng, hút nước Tiếp theo lắp dựng ván khuôn đổ bê tông bệ cọc, bê tông thân trụ, bê tông xà mũ

PHẦN 1:

THIẾT KẾ SƠ BỘ



CHƯƠNG 1 : CẦU DẦM ĐƠN GIẢN BTCT DỰ ỨNG LỰC

CHƯƠNG 2 : CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP BẢN BTCT

CHƯƠNG 3 : SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN

(25%)

CHƯƠNG 1:

THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 CẦU BTCT DẦM I BÁN LẮP GHÉP 7 NHỊP 29 m

1 Tính toán khối lượng các hạng mục công trình:

1.1 Số liệu và kích thước mặt cắt ngang dầm: bản vẽ sơ bộ phương án 1

1.2 Xác định khối lượng bản thân kết cấu nhịp:

Kết cấu nhịp : Gồm 7 nhịp giản đơn

- Chiều cao dầm chủ 1,4 m

- Bản bêtông mặt cầu dày 200 mm

- Bê tông dầm có cường độ 28 ngày f’c (mẫu hình trụ) : 50 Mpa

- Cốt thép DƯL dùng loại tao thép 7 sợi xoắn có đường kính 15,2mm

- Chi tiết mặt cắt ngang : thể hiện trong bản vẽ sơ bộ phương án 1

Tại mặt cắt giữa nhịp: Agiữa nhịp= 0,569 (m2)

Tại mặt cắt ở gối: A gối= 0,872 (m2)

+ Thể tích bê tông của 1 dầm chủ BTCT DƯL loại I 29 m :

+ Trọng lượng tính cho 1 dầm chủ :

DC1dc = 97,43/6 = 16,24 (kN/m)

1.2.2 Xác định trọng lượng bản thân dầm ngang :

- Dầm ngang được bố trí như sau: 2 dầm ngang đặt cách đầu dầm 0,3m, 2 dầm ngang bố trí cách đầu dầm 9,7 m

+ Thể tích 1 dãy gồm 5 dầm ngang loại I(đặt tại gối)

1.3.2 Xác định trọng lượng phần lan can tay vịn

- Kích thước cột lan can, tay vịn như bản vẽ sơ bộ

- Tay vịn được làm bằng các ống INOX, đường kính  100, bề dày 2mm Trọng lượng trên 1m dài của ống là 10 N/m, mỗi đoạn ống dài 2,07m

+ Số lượng ống INOX trên 1 nhịp 29m

29 2.2 56

2,07

n   (ống)  Ltv = 56.2,07 = 115,92 (m)

1.4 Xác định khối lượng các cấu kiện hạ bộ :

1.4.1 Xác định trọng lượng mố 1,2

90 350

Bảng 1.1 : Tính toán khối lượng mố 1 và 2.

Bảng 1.3: Tính toán khối lượng trụ 2 ,4

PL DC+D W

ÐAH M(A)

4.3m 4.3 m

- DC , DW: hệ số tải trọng lấy theo bảng ( 3.4.1.1 ) – 22TCN272-05

Nht - Hoạt tải tác dụng lên mố

Nh t = ( LL.n.m (1+IM) Piyi + LL.n.m 9,3.ω+ PL.2.T.PL.ω)

Các giá trị hoạt tải:

- HL93: * Xe thiết kế + tải trọng làn ( 9,3 KN/m )

* Xe hai trục + tải trọng làn ( 9,3 KN/m )

- Tải trọng người đi bộ: PL = 3,0 KN/m2

- Hoạt tải người đi bộ:

N PL  PL 2T.PL  = 1,7521,253,014,2 = 186,38 ( KN )

Trong đó:

+ T: bề rộng lề bộ hành: 1,25m

+ số lề bộ hành: 2 lề

+ PL = 1,75: hệ số hoạt tải người đi bộ, theo ( 3.4.1.1 )

- Hoạt tải xe thiết kế và tải trọng làn:

Nbt = 1,25.Gbttrụ = 1,25×3439,80= 4299,75 ( KN )

Nkcn - Lực thẳng đứng do tĩnh tải kết cấu nhịp ( KN )

Nkcn = (DC.DC + DW.DW).

DC, DW: Hệ số tải trọng lấy theo bảng ( 3.4.1.1 ) – 22TCN272-05

Nht - Hoạt tải tác dụng lên trụ

 Tĩnh tải tác dụng lên trụ :

1 1

DC DW

Hình 1.11 Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ T1

DC - tĩnh tải bản thân của hệ thống dầm chủ,dầm ngang và lan can tay vịn

Hình 1.13 Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ T1 ( TH2 )

- Hoạt tải người đi bộ:

N PL  PL 2T.PL = 1,7521,253,028,4 = 372,75 ( KN )

Trong đó:

T: bề rộng lề bộ hành

số lề bộ hành : 2 lề

PL = 1,75: hệ số hoạt tải người đi bộ, theo ( 3.4.1.1 )

- Hoạt tải xe thiết kế và tải trọng làn:

+ Tải trọng xe thiết kế HL93: Tính theo hai trường hợp (trường hợp 1 xe tác dụng

và trường hợp 2 xe tác dụng đặt cách nhau 15m), sơ đồ tính như hình 1.11 và hình

Với: IM = 25%, lực xung kích

Pi : tải trọng bánh xe thiết kế

yi : tung độ đah ứng với điểm đặt lực Pi

+ Tải trọng xe hai trục:

2.4 Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên trụ T2,T4 (Tương tự trụ T1)

- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:

2.5 Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên trụ T5 (Tương tự trụ T1)

- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:

- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:

2.7 Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên trụ T6 (Tương tự trụ T1)

- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:

2.8 Tính toán sức chịu tải của cọc đóng

2.8.1 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu

- Thay vào ta được:

Pvl = 1.[420.1018 + 0,85.30.( 160000 – 1018)] = 4,48.106 N = 4481 (KN)

- Sức kháng dọc trục tính toán:

Pr= .Pvl ; (MN)

= 0,75.4481 = 3360,75 (KN)

2.8.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền

- Cọc đóng có kích thước 40x40 cm, chiều dài dự kiến của cọc là 18,0m

- Cọc được đóng qua các lớp đất :

+ Lớp 1 : Sét ,dẻo mềm có chiều dày trung bình 7m

+ Lớp 2 : Á sét có chiều dày trung bình 5m

+ Lớp 3 : Cát hạt trung có chiều dày vô cùng

- Sức chịu tải theo đất nền:

Pu= Qf + Qp

Trong đó:

+ Qf: sức kháng bên Qf = u∑fi zi

fi : Ma sát bên đơn vị cực hạn của cọc

u : Chu vi thân cọc u=1,6

u.Δzi: Diện tích xung quanh của đoạn phân tố cọc

+ QP : Sức kháng mũi QP = qP.Ac

qP : Sức kháng mũi đơn vị cực hạn của cọc

Ac: Tiết diện ngang mũi cọc

-Sức chịu tải huy động:

Với cọc bê tông : Qhd = Qf + Qp/3Với cọc ống thép: Qhd = Qf + Qp/2

- Sức chịu tải cho phép được coi là: [Q] = Qhd/2

Như vậy, theo cách tính này, hệ số an toàn cho sức kháng bên là Ff = 2, và hệ số

an toàn cho sức kháng mũi là Fp = 2x3 = 6 cho cọc bê tông , Fp = 2x2 = 4 cho cọc ống thép

Bảng 2.1: Dự báo sức chịu tải của cọc từ thí nghiệm SPT

N – Số nhát đập để ống lấy mẫu SPT đi được 30cm.

N60 – Số đọc SPT hiệu chỉnh theo năng lượng tiêu chuẩn 60%

) 110

(

Z (m) N60

fi =

84 41

) 110

(

2.7.2.2 Sức kháng mũi chưa hiệu chỉnh

Bảng 2.4 : Tính sức kháng mũi chưa hiệu chỉnh

(m) lớp phân tốqpi ở giữa Z(m)i qpi.Zi qpi Zi

qp =306.N60

qp1, qp2 – Giá trị trung bình trọng số ở 8B trên mũi cọc và 3,5B dưới mũi cọc

- Trong khi đó chiếu sâu ngàm thực là:DA = 18 - 12 = 6 m

 Như vậy, DA>DC,sức kháng mũi không cần hiệu chỉnh chỉ hiệu chỉnh sức kháng bên cho đoạn cọc từ điểm LC tới điểm D theo công thức sau:

fLCD: sức kháng bên đã hiệu chỉnh cho đoạn LC-D

fOLCD: sức kháng bên chưa hiệu chỉnh cho đoạn LC-D

- Từ đó ta có sức kháng mũi đơn vị chưa hiệu chỉnh:

Qtai mat phan lop = qLC = (qp1+qp2)/2 = 3524,3 (kPa)

- Mặt khác từ kết quả tính toán ta có

+ Sức khánh mũi đơn vị cực hạn chưa hiệu chỉnh : qP = qCD = 23211,6 (kPa) + Sức kháng bên chưa hiệu chỉnh cho đoạn LC-D : fOLCD= 81,53 (kPa)





Trong đó:

n - Số lượng cọc tính toán

 - Hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng ,  = 1,5(trụ) 1,6 (mố)

Rtt - Tổng tải trọng tác dụng lên cọc tính đến đáy bệ móng (KN)

Ptt - Sức chịu tải tính toán của cọc (KN)

Hình 1.14 Sơ đồ bố trí cọc mố 1 và 2

80 80

Hình 1.16 Sơ đồ bố trí cọc trụ T2,T3,T4,T5

3 Tổng dự toán xây dựng của phương án 1 :

3.1 Tổng khối lượng của phương án 1

Bảng 3.1 : Tính tổng khối lượng phương án 1

STT Hạng mục Vật liệu Đơnvị Khối lượng

Lớp phòng nước dày 0.5(cm) m2 2456.3 1,127,495 576,340.00 703,835.00 2,769,465,968.50 1,415,663,942.00 1,728,829,910.50XC.1310vd Vữa tạo mui luyện M150dày 5(cm) m3 112.67 11,590,751 305,664.00 0.00 1,305,929,915.17 34,439,162.88 0.00 AD23235 BTN chặt hạt mịn 6.0(cm) m3 135.2 209,045.00 769,162.50 978,207.50 28,262,884.00 103,990,770.00 132,253,654.00

2

LAN CAN,TAY VỊN AF14325 Bêtông f c '=30MPa m 3 107.16 489,456 153,492 18,276 52,450,105 16,448,203 1,958,456 AF61811 Cốt thép thường tấn 10.21 7,500,450 993,862 30,230 76,579,595 10,147,331 308,648 AI11421 Thép tay vịn tấn 0.81 8,108,594 2,016,449 733,762 6,567,961 1,633,324 594,347

3

KẾT CẤU NHỊP AG11715 Bêtông f c '=40MPa m 3 756.84 468,370.00 248,099.00 53,472.00 354,481,151 187,771,247 40,469,748 AG13511 Cốt thép CĐC tấn 13.89 16,534,251 1,794,434 3,286,691 229,660,746 24,924,688 45,652,138 AG13131 Cốt thép thường tấn 85.72 8,111,889 410,592 155,307 695,351,125 35,195,946 13,312,916

4

MỐ AF33125 Bêtông f c '=30MPa m 3 270.66 508,816 144,721 312,118 137,716,139 39,170,186 84,477,858 AF65230 Cốt thép thường tấn 135.22 8,142,297 691,132 392,890 1,101,001,400 93,454,869 53,126,586

BẢN MẶT CẦU AF14315 Bêtông f c '=30MPa m 3 178.56 489,456 153,492 18,276 87,397,263 27,407,532 3,263,363 AF64220 Cốt thép thường tấn 17.86 7,973,342 1,118,849 324,241 142,403,888 19,982,643 5,790,944

6

BẢN QÚA ĐỘ AF11315 Bêtông f c '=30MPa m 3 14.34 477,656 79,895 17,406 6,849,587 1,145,694 249,602 AF61120 Cốt thép thường tấn 1.37 7,907,071 457,188 170,937 10,832,687 626,348 234,184

7

TRỤ CẦU AF33125 Bêtông f c '=30MPa m 3 918.54 508,816 144,721 312,118 467,367,849 132,932,027 286,692,868 AF65230 Cốt thép thường tấn 91.85 8,142,297 691,132 392,890 747,902,549 63,483,239 36,088,518

8

CỌC BTCT AF35215 Bêtông f c '=30MPa m 3 235.00 579,518 72,361 718,460 136,186,730 17,004,835 168,838,100 AF67120 Cốt thép thường tấn 32.56 8,272,888 637,968 589,417 269,365,233 20,772,238 19,191,418

TỔNG CỘNG 11,395,238,744.29 3,661,858,166.54 4,350,163,168.72 TỔNG CHI PHÍ XÂY LẮP CÔNG TRÌNH 19,407,260,079.55

Tổng dự toán xây dựng của phương án 1

CHƯƠNG 2:

THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 2 CẦU BTCT DẦM I LIÊN HỢP BẢN BTCT 5 NHỊP 39 M

1 Tính toán khối lượng các hạng mục công trình:

1.1 Số liệu và kích thước mặt cắt ngang dầm: bản vẽ sơ bộ phương án 2

1.2 Xác định khối lượng bản thân các bộ phận trên cầu :

16

15 35

Hình 2.1 Cấu tạo lan can, tay vịn

- Kích thước cột lan can, tay vịn như bản vẽ sơ bộ

- Tay vịn được làm bằng các ống INOX, đường kính  100, bề dày 2mm Trọng lượng trên 1m dài của ống là 10 N/m, mỗi đoạn ống dài 2,05m

+ Số lượng ống INOX trên 1 nhịp 39 m

DW b M

a DC

y

b S

IM LL

./

/ 1 / 4

Fy : Cường độ chảy của thép Fy = 345.103 (kN/m2)

γ : Trọng lượng riêng của thép γ = 78,5 (kN/m3)

 : Diện tích đường ảnh hưởng moomen tại phần tư nhịp