Thiết kế cầu qua sông thu bồn quảng nam

NĐ-CP của Chính phủ về quản lý dự án đầu t- xây dựng công trình.. NĐ-CP ngày … của Chính phủ về quản lý chất l-ợng công trình xây dựng.. Điều kiện địa hình Vị trí xây dựng cầu A thuộc tỉ

PhÇn I

Dù ¸n kh¶ thi

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

Ch-¬ng I

Giới thiệu chung

1.1 Vị trí xây dựng cầu :

Cầu A bắc qua sông Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam.Cầu dự kiến đ-ợc xây dựng Km X trên

quốc lộ 1A

Căn cứ quyết định số 538/CP-CN ngày 19/4/2004 Thủ T-ớng Chính phủ, cho phép đầu t- dự

án đ-ờng 5 kéo dài và cơ sở pháp lý có liên quan, UBND thành phố Hà Nội, Ban QLDA hạ tầng

tả ngạn đã giao nhiệm vụ cho tổng công ty T- vấn thiết kế GTVT lập thiết kế kỹ thuật, tổng dự

toán của dự án

1.2 Căn cứ lập thiết kế

- Nghị định số NĐ-CP của Chính phủ về quản lý dự án đầu t- xây dựng công trình

- Nghị định số NĐ-CP ngày … của Chính phủ về quản lý chất l-ợng công trình xây dựng

- Quyết định số QĐ-TT ngày…tháng…nămg của Thủ t-ớng Chính phủ về việc phê duyệt

quy hoạch chung

- Văn bản số…/CP-CN của Thủ t-ớng chính phủ về việc thông qua về mặt công tác nghiên cứu

khả thi dự án

- Hợp đồng kinh tế số Ngày…tháng…năm…giữa ban quản lý dự án hạ tầng tả ngạn với Tổng

công ty T- vấn thiết kế GTVT về việc lập thiết kế kỹ thuật và tổng dự toán của Dự án xây dựng

đ-ờng 5 kéo dài

Một số văn bản liên quan khác

1.4 hệ thống quy trình quy phạm áp dụng

- Quy trình khảo sát đ-ờng ô tô 22TCN 263- 2000

- Quy trình khoan tham dò địa chất 22TCN 259- 2000

- Quy định về nội dung tiến hành lập hồ sơ Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi và khả thi các dự án

xây dựng các dự án kết cấu hạ tầng GTVT 22TCN268-2000

- Quy phạm thiết kế kỹ thuật đ-ờng phố, đ-ờng quảng tr-ờng đô thị 20 TCN104-83

- Tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng TCVN 4054- 98

- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05

- Quy phạm thiết kế áo đ-ờng mềm 22TCN211-93

- Quy chuẩn xây dựng Việt Nam 2000

- Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng nhân tạo bê ngoài công trình xây dựng dân dụng 20 TCN95-83

Ch-ơng II

Đặc điểm vị trí xây dựng cầu

2.1 Điều kiện địa hình

Vị trí xây dựng cầu A thuộc tỉnh Quảng Nam vè phía th-ợng l-u của sông Thu Bồn

Do vị trí xây dựng cầu nằm ở vúng đồng bằng nên hai bờ sông có bãi rộng mức n-ớc thấp,lòng

sông t-ơng đối bằng phẳng ,địa chất ổn định ít có hiện t-ợng xói lở.Hình dạng chung của mặt cắt

sông không đối xứng, mà có xu h-ớng sâu dần về bờ bên trái

2.2 Điều kiện địa chất

2.2.1 Điều kiện địa chất công trình

Căn cứ tài liệu đo vẽ, khoan địa chất công trình và kết quả thí nghiệm trong các phòng, địa

tầng khu vực tuyến đi qua theo thứ tự từ trên xuống d-ới bao gồm các lớp nh- sau

Sông thông thuyền cây trôi Khổ thông thuyền cấp IV(40x6m)

Vào mùa khô mực n-ớc thấp thuận lợi cho việc triển khai thi công công trình

Ch-ơng III Thiết kế cầu và tuyến 3.1.Lựa chọn các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy mô công trình

3.1.1 Quy mô công trình

Cầu đ-ợc thiết kế vĩnh cửu bằng bê tông cốt thép

3.1.2 Tiêu chuẩn thiết kế

3.1.2.1 Quy trình thiết kế

Công tác thiết kế dựa trên tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 do Bộ GTVT ban hành năm

2005 Ngoài ra tham khảo các quy trình, tài liệu:

- Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN18-79

- AASHTO LRFD (1998) Quy trình thiết kế cầu của Hiệp hội đ-ờng ô tô liên bang và các cơ

quan giao thông Hoa kỳ

3.1.2.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật

- Cấp quản lý: Cấp 3

- Cấp kỹ thuật V > 80Km/h

- Tải trọng thiết kế: Hoạt tải HL93, ng-ời 0,3T/m2

Cấp động đất: Cấp 8

- Khổ cầu đ-ợc thiết kế cho 2 làn xe ô tô và 2 làn ng-ời đi

- Thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật

- Phù hợp với các công nghệ thi công hiện có

- Phù hợp với cảnh quan khu vực

Các sơ đồ nhịp đ-a ra nghiên cứu gồm:

 Ph-ơng án cầu dầm liên tục bê tông cốt thép DUL+cầu giản đơn

 Ph-ơng án cầu dầm nhịp đơn giản

3.2.1.3 Lựa chọn nhịp cầu dẫn

Kiến nghị sử dụng kết cấu dầm đơn giản : Chiều dài nhịp 33.0m, MCN cầu rộng 12,5m bao

gồm 5 dầm tiết diện chữ T chiều cao dầm 1.65 m, khoảng cách giữa các dầm 2,4m Bản mặt cầu

đổ tại chỗ dày 20cm Loại kết cầu này có rất nhiều -u đỉêm nh-: Công nghệ thi công đơn giản, dễ

đảm bảo chất l-ợng, tận dụng đ-ợc công nghệ thi công và thiết bị hiện có trong n-ớc, giá thành

khá rẻ, thời gian thi công nhanh

3.2.1.4 Giải pháp móng

Căn cứ vào cấu tạo địa chất khu vực cầu, chiều dài nhịp và quy mô mặt cắt ngang cầu, kiến

nghị dùng ph-ơng án móng cho phần cầu chính và cầu dẫn nh- sau:

Phần cầu chính: Dùng móng cọc khoan nhồi D1,0m

Phần cầu dẫn: Dùng móng cọc khoang nhồi D1,0m

3.3 Ph-ơng án I: Ph-ơng án cầu dầm liên tục bê tông cốt thép DUL+cầu giản đơn

3.3.1 Ph-ơng án kết cấu

Sơ đồ nhịp: (33+52+74+52+33)m; Tổng chiều dài cầu tính đến đuôi hai mố là 259.8m

Nhịp chính gồm 3 nhịp dầm BTCTDƯL liên tục đúc hẫng có sơ đồ (52+74+52) chiều dài

nhịp chính 74 m

Các kích th-ớc cơ bản dầm liên tục đ-ợc chọn nh- sau:

-Dầm liên tục có mặt cắt ngang hộp 1 ngăn, thành xiên có chiều cao thay đổi

+ Khoảng cách tim của hai s-ờn dầm L2 = (1/1,9 - 1/2)B,trong đó B=12,5m là bề rộng mặt

cầu.chọn khoảng cách tim của hai s-ờn dầm là L2 = 12,5/2 =6,25 (m).chọn L2=6,5 m

+ Chiều dài cánh hẫng L1 = (0,45 - 0,5)L2 = (2.7- 3.0), chọn L1 = 3.0(m)

+ Chiều dầy tại giữa nhịp chọn t1 = 250(mm)

+ Chiều dầy mép ngoài cánh hẫng (t2) chọn t2 = 250(mm)

+ Chiều dầy tại điểm giao với s-ờn hộp t3 = (2 - 3)t2 = 500-750(mm), chọn t3 = 500(mm)

+ Chiều dài vút thuờng lấy Lv = 1,5(m)

+ Chiều dầy của s-ờn dầm chọn 400 (mm)

+ Bản biên d-ới ở gối (1/75 - 1/200)74 = 0.98 - 0.37(m), chọn 600 mm

+ Bản biên d-ới ở giữa nhịp lấy 300(mm)

-Với kích th-ớc đo chọn và khổ cầu ta sơ bộ chọn mặt cắt ngang kết cấu nhịp nh-

hình vẽ:

50 50

vat 30x30

325 250

TL 1:100

1/2 mÆt c¾t gi÷a nhÞp1/2 mÆt c¾t trªn trô

20

20

145 145

130

20.0vỏt

20x20

vỏt20x20

600.0

Hình 3.3 Mặt cắt dầm dẫn

Cấu tạo trụ:

Thân trụ rộng 2.0m-1.6m t-ơng ứng theo ph-ơng dọc cầu và7.0-7.6mtheo ph-ơng ngang cầu

và đ-ợc vuốt tròn theo đ-ờng tròn bán kính R = 2.0-1.6m

Bệ móng cao 2m, rộng 8.0m theo ph-ơng dọc cầu, 11m theo ph-ơng ngang cầu

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

B-ớc 2 : Thi công cọc khoan nhồi :

- Xác định vị trí tim các cọc tại móng mố

- Dựng giá khoan Leffer hạ ống vách thi công cọc khoan nhồi

- Lắp đặt hệ thống cung cấp dung dịch Bentonite, hệ thống bơm thải vữa mùn khi khoan cọc

- Dùng máy khoan tiến hành khoan cọc

- Hạ lồng côt thép, đổ bê tông cọc

B-ớc 3 : Đào đất hố móng

- Dùng máy xúc kết hợp với thủ công đào đất hố móng đến cao độ thiết kế

- Đặt máy bơm hút n-ớc hố móng đồng thời đặt khung chống cọc ván thép

- Xử lý đầu cọc khoan nhồi

- Đắp đất sau mố, lắp đặt bản dẫn, xây chân khay, tứ nón

- Hoàn thiện mố cầu

.Thi công trụ

- Xây dựng hệ thống cọc định vị, xác định chính xác vi trí tim cọc, tim trụ tháp

- Dựng giá khoan Leffer hạ ống vách thi công cọc khoan nhồi

B-ớc 2 : Thi công cọc khoan nhồi

- Lắp đặt hệ thống cung cấp dung dịch Bentonite, hệ thống bơm thải vữa mùn khi khoan cọc

- Dùng máy khoan tiến hành khoan cọc

B-ớc 6: Hoàn thiện trụ

- Hoàn thiện tháo dỡ giàn giáo ván khuôn

- Cố định các khối K0 và thân trụ thông qua các thanh d- ứng lực

- Khi bê tông đạt c-ờng độ, tháo dỡ đà giáo mở rộng trụ

B-ớc 2 : Đúc hẫng cân bằng

- Lắp dựng các cặp xe đúc cân bằng lên các khối K0

- Đổ bê tông các đốt đúc trên nguyên tắc đối xứng cân bằng qua các trụ

- Khi bê tông đủ c-ờng độ theo quy định, tiên hành căng kéo cốt thép

- Khi bê tông đủ c-ờng độ, tiến hành căng kéo cốt thép

- Bơm vữa ống ghen

B-ớc 4 : Hợp long nhịp chính

Trình tự nh- trên

B-ớc 5 : Hoàn thiện cầu

Hoàn thiện cầu

3.4 Ph-ơng án II:

3.4.1 Ph-ơng án kết cấu Ph-ơng án cầu dầm đơn giản

• Sơ đồ nhịp gồm 6 nhịp : (36+4*42+36)m; Tổng chiều dài cầu tính đến đuôi hai mố là 256m

Các kích th-ớc cơ bản dầm liên tục đ-ợc chọn nh- sau:

-Dầm liên tục có mặt cắt ngang hộp 1 ngăn, thành xiên có chiều cao thay đổi

Cấu tạo trụ:

Thân trụ rộng 2 m theo ph-ơng dọc cầu và6 m theo ph-ơng ngang cầu và đ-ợc vuốt tròn theo

- đ-a máy khoan vào vị trí

- Kiểm tra chất l-ợng cọc

- Di chuyển máy thực hiện các cọc tiếp theo

- Lắp dựng đà giáo ván khuôn ,cốt thép t-ờng thân ,t-ờng cánh mố

- Tháo dỡ ván khuôn đà giáo

- Hoàn thiện mố sau khi thi công xong kết cấu nhịp

4.2.Thi công trụ cầu:

B-ớc 1:

- Dùng phao trở nổi đến vị trí thi công trụ bằng các máy chuyên dụng

- Phao trở nổi phải có đối trọng để đảm bảo an toàn thi công Không bị lệch phao khi

- Sau khi bê tông trụ đạt c-ờng độ tiến hành thi công kết cấu nhịp

- Tập kết dầm ở hai đầu cầu

giản(dầm I)

Ch-ơng IV Tính toán khối l-ợng các ph-ơng án

4.1 Ph-ơng án 1: Cầu dầm liên tục

- Khổ cầu: Cầu đ-ợc thiết kế cho 2 làn xe và 2 làn ng-ời đi

K = 9 + 2x1=11 (m)

- Tổng bề rộng cầu kể cả lan can và giải phân cách:

B = 9 + 2x1 +2x0,5+2x0.25=12.5 (m)

- Sơ đồ nhịp: : 33+52+74+52+33 =244 (m)

1 Tính toán sơ bộ khối l-ợng ph-ơng án kết cấu nhịp

1.1 Kết cấu nhịp liên tục

290.6

50 50

vat 30x30

325 250

TL 1:100

1/2 mặt cắt giữa nhịp1/2 mặt cắt trên trụ

đốt nhỏ (trùng với đốt thi công để tiện cho việc tính toán), tính diện tích tại vị trí đầu các nút, từ

đó tính thể tích của các đốt một cách t-ơng đối bằng cách nhân diện tích trung bình của mỗi đốt

với chiều dài của nó

Phân chia các đốt dầm nh- sau:

+ Khối K0 trên đỉnh trụ dài 12 m

+ Đốt hợp long nhịp biên và giữa dài 2,0m

k0 k1

k2 k3

k4 k5 k6

k7

600.0

s0 s1

s2 s3 s4 s5

s6 s7

s8 s9

k8

6x350.0 2x450.0

200.0 1400.0

Chiều dài

đốt (m)

X (m)

Chiều cao hộp (m)

Chiều dày bản đáy (m)

Chiều rộng bản đáy (m)

Diện tích mặt cắt (m 2 )

+Thể tích = Diện tích trung bình x chiều dài

+Khối l-ợng = Thể tích x 2.5 T/m (Trọng l-ợng riêng của BTCT) 3

Bảng xác định khối l-ợng các đốt đúc

(m 2 )

Chiều dài (m)

Thể tích (m 3 )

Khối l-ợng (T)

Vậy tổng thể tích bê tông dùng cho 3 nhịp liên tục là:

b¸nh lÊy b»ng 150 kg/ m3

) -Träng l-îng gê ch¾n :

+ bÒ dµy s-ên dÇm b0= 20(cm)

+ bÒ dµy b¶n mÆt cÇu 20(cm)

H×nh 4.5 MÆt c¾t ngang nhÞp dÉn

Khèi l-îng dÇm nhÞp dÉn dµi 33 m

- PhÇn nhÞp dÉn dïng kÕt cÊu nhÞp dÇm dµi 33 m MÆt c¾t ngang gåm cã 5 dÇm, kho¶ng

c¸ch gi÷a c¸c dÇm lµ 2,4m, chiÒu cao dÇm 1,65m

- ChiÒu dµi tÝnh to¸n lµ: Ltt =33,0m

20

20

145 145

130

Vlp = 0,12 10.5 33 = 41.58 m3

Tổng khối l-ợng của 2 nhịp dẫn là :

G=(156.222 x2.5+41.58x2.25+59.36)x2=543.47 T

2 Khối l-ợng công tác mố, trụ

2.1 Cấu tạo mố, trụ cầu

- Mố : Hai mố đối xứng, dùng loại mố nặng chữ U, bằng BTCT t-ờng thẳng, đặt trên nền

móng cọc khoan nhồi đ-ờng kính D1,0m

- Bản quá độ : Hay bản giảm tải có tác dụng làm tăng độ cứng nền đ-ờng khi vào đầu cầu,

tạo điều kiện cho xe chạy êm thuận, giảm tải cho mố hoạt tải đứng trên lăng thể tr-ợt

Bản quá độ bằng BTCT dày 30cm, dài 5.6 m, rộng 1m Bản quá độ đ-ợc đặt nghiêng

10%, một đầu gối kê lên vai kê, một đầu gối lên dầm bằng BTCT, đ-ợc thi công lắp ghép

- Trụ cầu: Trụ đặc BTCT, đ-ợc đặt trên nền móng cọc khoan nhồi D1,0m

100 120

Khèi l-îng trô cÇu :

 Khèi l-îng trô liªn tôc :

Hai trô cã MCN gièng nhau nªn ta tÝnh gép c¶ hai trô T2:

+ Khèi l-îng hai trô : V=311.04 x2=622.08(m3)

S¬ bé chän hµm l-îng cèt thÐp th©n trô lµ : 120 kg/m3, hµm l-îng thÐp trong mãng trô lµ 80

205

400 100

Tính toán sơ bộ số l-ợng cọc trong móng cho mố và trụ bằng cách xác định các tải trọng tác

dụng lên đầu cọc, đồng thời xác định sức chịu tải của cọc Từ đó sơ bộ chọn số cọc và bố trí cọc

3.1 Xác định tải trọng tác dụng lên đáy mố

DCmố = 318.71 x 2.5 x 1.25 = 995.97 T + Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can

33m

1

+ Chiều dài tính toán của nhịp L = 33 m

+ Đ-ờng ảnh h-ởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện nh- sau:

Sơ đồ xếp tải lên đ-ờng ảnh h-ởng áp lực mố

Từ sơ đồ xếp tải ta xác định đ-ợc phản lực gối do hoạt tải tác dụng

- Với tổ hợp HL-93K (xe tải thiết kế + tải trọng ng-ời)

0.87 0.74

 Xác định sức chịu tải của cọc

 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :

- m2 : hệ số điều kiện làm việc kể đến biện pháp thi công m2 = 0,7

- Fb : Diện tích tiết diện cọc Fbt = 0,7850 m2

- Rn : C-ờng độ chịu nén của bêtông cọc

- Ra : C-ờng độ của thép chịu lực

- Fa : Diện tích cốt thép chịu lực

37.73336

,884,24

100.π.130,0.7,085,0

2

x x

x x

 Theo đất nền

Sức chịu tải của cọc khoan nhồi tính theo công thức:

P = k m ( 1RiFb + U 2 Ti Li)

Trong đó: m - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất m = 1

k - Hệ số đồng nhất của đất k = 0,7

U – Chu vi tiết diện ngang cọc U = 3,14 m

Ti - C-ờng độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc

Li – Chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc (m)

1 - hệ số điều kiện làm việc của đất d-ới mũi cọc 1 = 1

Ri - C-ờng độ chịu tải của đất d-ới mũi cọc (dự kiến cọc dài 25m nên độ sâu chân cọc là 25 m) đất d-ới chân cọc là sét dẻo cứng B = 0,4

Xác định số l-ợng cọc khoan nhồi cho móng mố M o

Phản lực tại gối do tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn c-ờng độ I là:

RĐáy đài = 1524.7 T Các cọc đ-ợc bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a 3d (d : Đ-ờng

-Xác định tải trọng tác dụng lên trụ T1:

 Do tĩnh tải

- Tĩnh tải kết cấu nhịp dẫn phân bố đều trên nhịp

g 1 =

5233

15.10615

.2222.561.25,

- Tĩnh tải lớp phủ và lan can,gờ chắn phân bố đều trên nhịp

g2 = 1.5 x 2.835+1.25x( 2x0.1688+ 2x0.6006) =6.176 T/m Tổng tĩnh tải phân bố đều là:

1

52m 33m

DCtrụ = 1.25 x311.04 x2.5 =972 T + Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can

+ Chiều dài tính toán của nhịp L =85 m

+ Đ-ờng ảnh h-ởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện nh- sau:

52 m 0.87

1.2 m

0.71

Sơ đồ xếp tải lên đ-ờng ảnh h-ởng áp lực trụ T1

Từ sơ đồ xếp tải ta xác định đ-ợc phản lực gối do hoạt tải tác dụng

- Với tổ hợp HL-93K (xe tải thiết kế + tải trọng làn)

 Xác định sức chịu tải của cọc

 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :

- m2 : hệ số điều kiện làm việc kể đến biện pháp thi công m2 = 0,7

- Fb : Diện tích tiết diện cọc Fbt = 0,7850 m2

- Rn : C-ờng độ chịu nén của bêtông cọc

- Ra : C-ờng độ của thép chịu lực

- Fa : Diện tích cốt thép chịu lực

37.73336

,884,24

100.π.130,0.7,085,0

2

x x

x x

 Theo đất nền

Sức chịu tải của cọc khoan nhồi tính theo công thức:

P = k m ( 1RiFb + U 2 Ti Li)

Trong đó: m - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất m = 1

k - Hệ số đồng nhất của đất k = 0,7

U – Chu vi tiết diện ngang cọc U = 3,14 m

Ti - C-ờng độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc

Li – Chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc (m)

1 - hệ số điều kiện làm việc của đất d-ới mũi cọc 1 = 1

Ri - C-ờng độ chịu tải của đất d-ới mũi cọc (dự kiến cọc dài 25m nên độ sâu chân cọc là 30 m) đất d-ới chân cọc là sét dẻo cứng B = 0,4

Ri = 340 T/m2

2 - Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc phụ thuộc vào ph-ơng pháp tạo lỗ 2 = 0,7( tra bảng )

Pdnc = 0,7.[1.340 0,785 + 3,14.0,7(8*3.8+6*6.6+22*4.4)]=443.47 T

Vậy P = Min (Pđ, Pvl) = 443.47 (T)

Xác định số l-ợng cọc khoan nhồi cho trụ T1

Các cọc đ-ợc bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a 3d (d : Đ-ờng

55.15691061.15

25,

- Tĩnh tải lớp phủ và lan can,gờ chắn phân bố đều trên nhịp

g2 = 1.5 x 2.835+1.25x( 2x0.1688+ 2x0.6006) =6.176 T/m Tổng tĩnh tải phân bố đều là:

+ Phản lực do tĩnh tải nhịp

DCnhịp = 63 26.09 = 1643.67 T + Phản lực do tĩnh tải bản thân trụ

DCtrụ = 281.12x2.5x 1.25 = 878.5 T + Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can

+ Chiều dài tính toán của nhịp L =126 m

+ Đ-ờng ảnh h-ởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện nh- sau:

74 m 0.92

1.2 m

0.8

Sơ đồ xếp tải lên đ-ờng ảnh h-ởng áp lực trụ T2

Từ sơ đồ xếp tải ta xác định đ-ợc phản lực gối do hoạt tải tác dụng

- Với tổ hợp HL-93K (xe tải thiết kế + tải trọng ng-ời)

= 169.425 T

- Với tổ hợp HL-93M (xe hai trục + tải trọng làn)

Xác định số l-ợng cọc khoan nhồi cho móng trụ T2

Phản lực tại gối do tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn c-ờng độ I là:

PĐáy đài = 3346.27 T Các cọc đ-ợc bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a 3d (d : Đ-ờng

Với - Hệ số kinh nghiệm xét đến lực ngang và mômen =1.5

Dùng 12 cọc khoan nhồi 1 m bố trí thể hiện trên hình vẽ

100

ỉ100

100 1100

- Sơ đồ nhịp: 36+4x42+36 =240 (m)

II Tính toán sơ bộ khối l-ợng ph-ơng án kết cấu nhịp:

-Cầu đ-ợc xây dựng với bốn nhịp 42(m) ở giữa cầu và hai nhịp biên 31(m) với 6 dầm I

thi công theo ph-ơng pháp bán lắp ghép

1 Tính tải trọng tác dụng:

a) Tĩnh tải giai đoạn 1(DC):

*Ta có diện tích tiết diện dầm chủ đ-ợc xác định nh- sau(nhịp 42m):

b) Tĩnh tải giai đoạn 2(DW):

+ Ta có diện tích tiết diện dầm ngang :

*Mố cầu đ-ợc thiết kế sơ bộ là mố chữ U, đ-ợc đặt trên hệ cọc đóng Mố chữ U có nhiều

-u điểm nh-ng nói chung tốn vật liệu nhất là khi có chiều cao lớn, mố này có thể dùng cho

nhịp có chiều dài bất kỳ

Cấu tạo của mố nh- hình vẽ

75.

0

255.

0 50.0

vat 50x50

Trô cÇu gåm cã 5 trô víi 3 trô chÝnh ®-îc thiÐt kÕ s¬ bé cã chiÒu cao 13.33m, hai trô

cßn l¹i gi¶m dÇn chiÒu cao tõ 10m – 6m

KÝch th-íc s¬ bé cña trô cÇu nh- h×nh vÏ :

2.1.Khèi l-îng bª t«ng c«t thÐp kÕt cÊu phÇn d-íi :

Khối l-ợng trụ: Gtrụ= 1.25 x 245.625 x 2.5 = 767.58 T

Thể tích BTCT trong công tác trụ cầu: V = 767.58 m3

Sơ bộ chọn hàm l-ợng cốt thép thân trụ là 150 kg m/ 3, hàm l-ợng thép trong móng trụ là 80

- m2 : hệ số điều kiện làm việc kể đến biện pháp thi công m2 = 0,7

- Fb : Diện tích tiết diện cọc Fbt = 0,7850 m2

- Rn : C-ờng độ chịu nén của bêtông cọc

- Ra : C-ờng độ của thép chịu lực

- Fa : Diện tích cốt thép chịu lực

37.73336

,884,24

100.π.130,0.7,085,0

2

x x

x x

Trong đó: m - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất m = 1

k - Hệ số đồng nhất của đất k = 0,7

U – Chu vi tiết diện ngang cọc U = 3,14 m

Ti - C-ờng độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc

Li – Chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc (m)

1 - hệ số điều kiện làm việc của đất d-ới mũi cọc 1 = 1

Ri - C-ờng độ chịu tải của đất d-ới mũi cọc (dự kiến cọc dài 25m nên độ sâu chân cọc là 25 m) đất d-ới chân cọc là sét dẻo cứng B = 0,4

A.Xác định tải trọng tác dụng lên mố:

- Đ-ờng ảnh h-ởng tải trọng tác dụng lên mố :

Hình 2-1 Đ-ờng ảnh h-ởng áp lực lên mố

DC = Pmố+(gdầm+gbmc+glan can+gtấmđan)x

=(255.39x24)+(( 86.4+54.72+11.5+0.625)x0.5x36= 8798.895KN = 879.9T

DW = glớpphủx =44.928 x0.5x36= 808.704 KN = 80.8T

-Hoạt tải:

Theo quy định của tiêu chuẩn 22tcvn272-05 thì tải trọng dùng thiết kế là giá trị bất lợi nhất

của tổ hợp:

+Xe tải thiết kế và tải trọng làn thiết kế

+Xe tải 2 trụcthiết kế và tải trọng làn thiết kế

+(2 xe tải 3 trục+tải trọng làn+ tải trọng ng-ời)x0.9

Tính phản lực lên mố do hoạt tải:

+Chiều dài nhịp tinh toán: 35.4

Đ-ờng ảnh h-ởng phản lực và sơ đồ sếp tải thể hiện nh- sau:

0.7170.8590.96

1

11T11T

3.5T14.5T

14.5T

0.93T/m0.3T/m

1.2m

Hình 2-2 Sơ đồ xếp tải lên đ-ờng ảnh h-ởng áp lực mố

Từ sơ đồ xếp tải ta có phản lực gối do hoạt tải tác dụng nh- sau

- Với tổ hợp HL-93K(xe tải thiết kế+tải trọng làn+ng-ời đi bộ):

LL=n.m.(1+IM/100)(Piyi)+n.m.Wlàn

PL = 2.pngườ i.Bng

Trong đú:

+ n : Số làn xe , n = 2 + m : Hệ số làn xe, m = 1

+ IM : Lực xung kích của xe, ) 1.25

1001

DC ( D=1.25)

DW ( W=1.5)

LL ( LL=1.75)

PL ( PL=1.75)

B.Xác định tải trọng tác dụng trụ:

- Đ-ờng ảnh h-ởng tải trọng tác dụng lên móng:

tĩnh tải

42m 42m

1 0.8980.898

14.5T 14.5T 3.5T

0.93T/m

42m42m

+ IM : Lực xung kích của xe, ) 1.25

1001

Wlàn = 9.3KN/m

pngườ i = 3KN/m2 +Tæ hîp 1: 1 xe t¶i 3 trôc+ tt lµn+tt ng-êi:

DC

( D=1.25)

DW ( W=1.5)

LL ( LL=1.75)

PL ( PL=1.75)