Bài giảng Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu: Chương 2 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển

Bài giảng "Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Chương 2: Cấu tạo mố cầu dầm" có cấu trúc gồm 2 phần trình bày các kiến thức: Các bộ phận của mố cầu, cấu tạo mố cầu và phạm vi áp dụng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Trang 6

Các bộ phận của mố cầu (t.theo)

Hình dạng mố và các kích thước cơ bản của mố phụ thuộc vào

các yếu tố sau:

– Điều kiện thủy văn

– Điều kiện địa chất

– Chiều cao cầu

– Chiều dài nhịp

– Bề rộng cầu

– …

Trang 7

 Cao độ đỉnh móng (đỉnh bệ mố):

– Cao độ đỉnh móng có thể chọn dựa vào các điều kiện:

• Điều kiện làm việc của mố trong quá trình khai thác

• Thuận tiện cho thi công

• Tính kinh tế cao

– Với cầu cạn, cao độ đỉnh móng thường đặt tại cao độ mặt đất

(trừ các loại mố vùi)

– Với cầu qua sông, cao độ đỉnh móng thường đặt dưới MNTN

0.5m để đảm bảo yêu cầu mỹ quan và giảm thắt hẹp dòng

chảy

 Cao độ đỉnh mũ mố :

– Cao độ đỉnh mũ mố phải cao hơn MNCN tối thiểu 0.25m để

đảm bảo gối cầu khô ráo trong mùa lũ

– Cao độ đỉnh mũ mố còn phải đảm bảo cho cao độ đáy dầm

cao hơn MNCN tối thiểu

• 1m trong trường hợp sông có cây trôi vật trôi và tối thiểu

• 0.5m trong trường hợp không có cây trôi vật trôi.

Trang 8

đều được chôn trong nền

đường đầu cầu

1. Thân mố; 2. Móng mố; 3. Kết cấu nhịp

Cấu tạo mố cầu (t.theo)

– Đặc điểm mố chữ nhật:

• Khối lượng lớn, rất tốn vật liệu

• Tiếp nối giữa đường và cầu không đảm bảo êm thuận cho

xe chạy

• Các bộ phận bằng thép của phần kết cấu nhịp vùi trong nền

đất dễ bị gỉ

– Phạm vi áp dụng:

• Ít dùng do những nhược điểm về cấu tạo và do tốn vật liệu

=> chỉ dùng cho các cầu nhịp nhỏ, khổ hẹp, lòng sông

không sâu;

• Trong thực tế, với các cầu khổ hẹp đôi khi vẫn áp dụng mô

hình mố chữ nhật nhưng có cấu tạo hoàn chỉnh hơn

Trang 9

Mố chữ nhật cấu tạo hoàn chỉnh:

‐ Cấu tạo thêm tường đỉnh

Trang 10

1. Tường đỉnh; 2. Thân mố; 3. Móng mố; 4. Tường cánh; 5. Tường tai

(mố kê áp dụng khi lớp địa chất tốt nằm gần mặt đất tự nhiên)

– Mố kê là một dạng mố chữ nhật có chiều cao thấp, áp dụng

khi lớp địa chất tốt nằm gần mặt đất tự nhiên

– Thân mố đồng thời giữ vai trò mũ mố để đỡ kết cấu nhịp và

tựa lên móng trên nền thiên nhiên

– Tường đỉnh và tường tai được cấu tạo để tránh hiện tượng đất

phủ đầu dầm và gối cầu

– Ngoài ra có thể cấu tạo thêm tường cánh để giữ ổn định cho

nền đường đắp đầu cầu

Trang 11

Đá kê gối; 7. Taluy khối nón; 8. Kết

cấu thoát nước sau mố.

– Mố chữ U là loại mố toàn khối bằng đá xây hoặc bê tông (được

áp dụng phổ biến khi chiều cao đất đắp H = 4‐6m, cá biệt lên

tới 8‐10m)

– Nhiệm vụ của tường thân mố (3)

• Đỡ mũ mố và tường đỉnh

• Làm tường chắn giữ cho

đất nền đường đầu cầu

không bị sụt về phía sông

Trang 12

– Cấu tạo của tường thân mố (3)

• Thân mố vừa chịu áp lực thẳng đứng và áp lực ngang của

đất (theo phương dọc cầu).

• => Chiều dày tường

thân mố giảm dần

theo chiều cao (từ

dưới lên trên) và mặt

trước của tường thân

mố thường được cấu

tạo thẳng đứng

– Nhiệm vụ của tường cánh (5)

• Giữ đất đắp bên trong

được ổn định

• Liên kết với tường thân

mố để giúp tường thân

mố chịu lực tốt hơn

– Cấu tạo của tường cánh (5)

• Trong mố chữ U, tường

cánh được làm thẳng góc

và liền khối với tường thân

mố. Tường cánh tựa trên bệ mố và chiều dày tường giảm

dần dần theo chiều cao (từ dưới lên trên)

Trang 13

• Để giữ ổn định cho đỉnh khối phần tư nón và nối tiếp chắc

chắn giữa đường với cầu, đuôi tường cánh phải ngàm sâu

trong nền đường đầu cầu tối thiểu:

0.65m khi chiều cao

đất đắp < 6m

1.00m khi chiều cao

đất đắp > 6m

• Với mố nặng bằng bê tông, khoảng cách giữa 2 mép ngoài

tường cánh có thể lấy bằng tổng bề rộng cầu

Tuy nhiên, để tiết kiệm có thể lấy khoảng cách này bằng

chiều rộng đường xe chạy => phần đường bộ hành trên mố

ngàm vào tường cánh

Trang 14

– Móng mố (4)

• Móng mố có thể đặt trên nền thiên nhiên, nền cọc, hoặc

giếng chìm tùy theo từng điều kiện địa chất

– Ưu điểm của mố nặng chữ U so với mố chữ nhật:

• Khả năng chịu lực tốt hơn

• Ổn định chống lật tốt hơn, khả năng chống trượt cao hơn

• => trước đây được áp dụng khá rộng rãi trong cầu đường

bộ và đường sắt khổ rộng (hiện nay ít áp dụng do sử dụng

vật liệu BTCT có khả năng tiết kiệm vật liệu hơn)

Mố chữ U bằng đá xây

Trang 15

II

– Mố chữ T thực chất là mố chữ nhật có phần thân sau được thu

hẹp trong khi phần thân trước được giữ nguyên đảm bảo bề

rộng cần thiết để kê gối

• Khối lượng vật liệu giảm đáng

kể so với mố hình chữ nhật

• Tường trước làm nhiệm vụ

chắn đất trượt ra phía sông

• Tường dọc có tác dụng tăng

độ cứng và ổn định chung

của mố đồng thời đảm bảo

tiếp nối giữa đường và cầu.

Trang 16

– Đối với mố chữ T có chiều cao lớn có thể cấu tạo thêm tường

chống phía trước để tăng cường ổn định cho mố.

=> mố có dạng mố chữ thập

– Một biến thể của mố chữ U là mố có tường cánh xiên

• Tường cánh được bố trí xiên góc với tường trước

1. Tường trước;

2. Móng tường trước;

3. Tường cánh xiên;

4. Móng tường cánh xiên.

Trang 17

– Do diện tích chắn đất giảm và hầu như không chịu áp lực đất

đẩy ngang do hoạt tải nên khối lượng tường cánh xiên giảm

=> tiết kiệm vật liệu tường cánh

– Tường cánh xiên có tác dụng hướng cho dòng chảy êm thuận

=> tránh xói lở nền đường

– Mố tường cánh xiên làm việc bất lợi hơn kết cấu có tường

cánh dọc (mố chữ U) đặc biệt là điều kiện ổn định chống lật

của tường trước kém

=> mố tường cánh xiên ít được áp dụng

1. Tường đỉnh; 2. Mũ mố; 3. Tường thân mố;

4. Móng; 5. Tường cánh; 6. Đá kê gối

Trang 18

– Một phần của tường thân

mố được vùi trong mô đất

đường đầu cầu

– Tường cánh của mố vùi có

cấu tạo hẫng được ngàm

vào tường trước và được

chôn vào nền đường

– Để tăng ổn định chống lật,

thân mố được làm nghiêng

về phía nền đường

– Chiều dày tường thân mố tăng dần từ trên xuống; độ nghiêng

của mặt trước từ 3:1 đến 2:1, mặt sau từ 12:1 đến 5:1

2

3

1 6

4

5

MNCN

– Độ dốc taluy của khối nón

ở phần tiếp giáp với mặt

bên mố lấy bằng 1:1 tới

1:1.25; phần ngập nước

lấy không vượt quá 1:1.5

– Điểm giao của khối nón

với mặt trước của mố

phải cao hơn MNCN tối

4

5

MNCN

Trang 19

– Ưu nhược điểm của mố vùi:

• So với mố chữ U, mố vùi có

khả năng tiết kiệm vật liệu

hơn, đặc biệt khi chiều cao

mố lớn.

• Tuy nhiên, do mô đất trước

mố lấn ra phía sông làm thu

hẹp dòng chảy nên nhiều khi

phải kéo dài nhịp để đảm bảo

khẩu độ thoát nước => làm

tăng chi phí kết cấu nhịp.

2

3

1 6

đắp và phần lớn mô đất hình nón nằm ở phía trước mố nên tác

dụng chắn đất của tường trước không còn ý nghĩa quan trọng

như trong mố chữ U

=> có thể khoét lỗ tường trước để tiết kiệm vật liệu.

Trang 20

• Bằng BTCT với chiều dày phụ

thuộc vào kết cấu móng

• Khi bệ mố đóng vai trò là móng

trên nền thiên nhiên thì chiều

dày lấy khoảng từ 0.4 đến 1.0m 1. Tường trước; 2. Tường cánh; 3. Tường

chống; 4. Bệ mố; 5. Bản quá độ

– Chiều dày của tường trước (1)

được xác định trên cơ sở chịu

lực, thường từ 15‐40cm

• Do tường trước bằng BTCT có khả

năng chịu uốn nên chiều dày có

thể giảm nhiều so với mố chữ U

– Các tường chống (3)

• Là sườn tăng cường cho tường

trước và tăng độ cứng chung cho

toàn mố

• Chiều dày từ 20 đến 40cm

Trang 21

– Tường cánh (2)

• Phần trên của tường cánh được

cấu tạo hẫng để giảm khối lượng

tường cánh và bệ mố

• Chiều dài tường cánh bao gồm:

phần tựa trên bệ mố (khoảng ½

chiều cao đất đắp) và phần hẫng

đủ để vùi vào nền đường (tối

thiểu 0.75m)

• Trên phương ngang, có thể cấu tạo

một tường mỏng (8) để liên kết tường

cánh với tường chống tạo thành 1

khoang kín => điều kiện làm việc của

tường cánh sẽ tốt hơn.

8

– Mố chữ U tường mỏng tuy có khối lượng bê tông nhỏ hơn

nhiều so với mố chữ U nhưng tốn cốt thép, thi công phức tạp,

thời gian thi công kéo dài => ít dùng trong thực tế

Trang 23

Mố chữ U bằng BTCT, tuyến Hà Nội – Lạng Sơn

– Thân mố gồm các tường mỏng bằng BTCT (tường dọc)

– Mũ mố được cấu tạo như một dầm BTCT tựa trên các tường

dọc

Trang 24

– Số lượng, khoảng cách giữa các tường dọc phụ thuộc vào:

khối lượng vật liệu

Trang 25

– Mố chân dê là loại mố vùi có thân mố là hai hàng cột (hoặc

cọc), trong đó hàng trước bố trí xiên về phía lòng sông.

– Mố chân dê cho phép giảm vật liệu một cách đáng kể và

thường được áp dụng khi chiều cao đất đắp từ 4‐10m

– Trường hợp mố chân dê sử dụng móng

cọc thì không cần cấu tạo bệ mố mà các

hàng cọc móng được kéo dài và liên kết

trực tiếp với xà mũ

• Hàng cọc trước đóng với độ xiên 1:4 đến 1:7

• Xà mũ có thể lắp ghép hoặc đổ tại chỗ. Trong

thực tế xà mũ thường được đổ trực tiếp để

đảm bảo liên kết chắc chắn giữa cọc với xà

mũ, đồng thời khắc phục các sai lệch khi đóng cọc.

Trang 26

– Mố cột:

• Cấu tạo thân mố bằng các cột tròn bằng BTCT đường kính từ 0.8‐2m,

hoặc kết hợp sử dụng kết cấu móng cọc ống, cọc khoan nhồi.

a) Mố cột lắp ghép; b) Mố cọc ống

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	2,47 MB