ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: CHUYÊN NGÀNH CẦU HẦM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: CHUYÊN NGÀNH CẦU HẦM

Lời nói đầuTrong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá của nớc ta hiện nay, xây dựng cơ sở hạ tầng là vấn

đề vô cùng quan trọng, việc xây dựng mới, cải tạo và nâng cấp hệ thống giao thông là một tất yếu khách quan Trong đó công tác xây mới các cầu luôn là nhiệm vụ hàng đầu và đợc đầu t phát triển.Trong những năm gần đây một loạt các cầu bê tông dự ứng lực khẩu độ lớn, thi công bằng phơng pháp đúc hẫng cân bằng đợc áp dụng phổ biến tại Việt Nam, điển hình nh các cầu Phú Lơng, cầu Sông Gianh, cầu An Dơng II, cầu Hoà Bình Mới đây một loạt các cầu liên tục khác trên quốc lộ 1A

nh cầu Hoàng Long, cầu Quán Hầu, trên tuyến đờng nâng cấp quốc lộ 1A đoạn Hà Nội - Lạng Sơn các cầu Đuống, cầu Bắc Giang, cầu Đáp Cầu đã lựa chọn phơng án thi công cầu liên tục theo công nghệ đúc hẫn cân bằng

Các cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục khẩu độ lớn đợc áp dụng phổ biến trên thế giới, sự ra

đời của các loại hình kết cấu này có xuất phát từ một số u điểm nh là: Có thể công nghiệp hoá đợc trong xây dựng cầu, đáp ứng đợc các khẩu độ lớn mà dầm giản đơn BTCT không vợt qua đợc hoặc

do kết cấu khác khó thi công, có thể vợt qua đợc khu vực có điều kiện địa hình phức tạp, chi phí duy

tu bảo dỡng sau này thấp, khai thác triệt để những thành tựu trong công nghiệp vật liệu xây dựng, thời gian thi công nhanh

Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục đúc hẫng có thể áp dụng cho các chiều dài nhịp từ 40m 200m một số cầu đã áp dụng khẩu độ trên 200m nh cầu Confederation ở Canada có 43 nhịp có chiều dài 250m Cầu Gateway ở Australia có chiều dài nhịp chính là 260m Các cầu này đều không xuất phát từ tính kinh tế mà bị khống chế từ điều kiện tại vị trí xây dựng cầu

-Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực có u điểm là hình dáng đẹp, khẩu độ vợt lớn có thể đảm bảo đợc các khổ thông thuyền lớn, nhờ công nghệ thi công hẫng trên dàn giáo di động do đó không bị ảnh h-ởng của nớc lũ Cầu bê tông cốt thép thi công bằng công nghệ đúc hẫng là kết qủa của sự phát triển của ngành cầu trên thế giới Đối với Việt Nam tuy mới đợc ứng dụng để xây dựng cầu cha lâu nhng

nó đã đợc ứng dụng cho nhiều cầu vì nó có thể đảm bảo thông thuyền khẩu độ lớn lại rất phù hợp với các sông của Việt Nam, các sông của nớc ta thờng có mặt cắt ngang sông không lớn nên nếu áp dụng các kết cấu nh dây văng không phải bao giờ cũng hợp lý Để đảm bảo khẩu độ cầu có một số kết cấu nh là cầu khung T dầm treo, cầu dàn thép, cầu liên tục lắp hẫng Các kết cấu này đã đợc ápdụng để xây dựng một số ở nớc ta Sau một thời gian sử dụng nó đã xuất hiện những nhợc điểm của mình làm cho tuổi thọ của các công trình cầu giảm Do đó kết cấu nhịp liên tục thi công bằng công nghệ đúc hẫng với những u việt của mình đã và đang đợc sử dụng rộng rãi ở nớc ta và trên thế giới

Đợc sự phân công, hớng dẫn của cô giáo Th.S Nguyễn Thị Nh Mai em đã hoàn thành ‘’Đồ án tốt nghiệp’’ với đề tài “Thiết kế cầu qua sông” với phơng án ‘’Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST liên tục thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân bằng” Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu – hầm đặc biệt là cô giáo Th.S Nguyễn Thị Nh Mai đã giúp đỡ em hoàn thành đồ

án này

Em xin chân thành cảm ơn

1 báo cáo khả thi 11 2

1.1 Giới thiệu chung 13

1.1.1 Các căn cứ lập dự án 14

1.1.2 Mục tiêu, đối tợng và nội dung nghiên cứu của dự án: 14

1.1.3 Phạm vi dự án: 14

1.1.4 đặc điểm kinh tế - xã hội, mạng lới giao thông và sự cần thiết đầu t 14

1.1.4.1 Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh TB: 14

1.1.4.2 Về nông nghiệp, lâm, ng nghiệp: 14

1.1.4.3 Về thơng mại, du lịch và công nghiệp: 14

1.1.5 Định hớng phát triển các ngành kinh tế chủ yếu 14

1.1.5.1 Nông lâm ng nghiệp: 14

Mục Lục

1.1.5.2 Công nghiệp, thơng mại và du lịch: 15

1.1.6 Đặc điểm mạng lới giao thông: 15

1.1.6.1 Đờng bộ: 15

1.1.6.2 Đờng thuỷ: 15

1.1.6.3 Đờng sắt: 15

1.1.6.4 Đờng không: 15

1.1.7 Quy hoạch phát triển hạ tầng GTVT 15

1.1.8 Các qui hoạch khác có liên quan đến dự án: 15

1.1.8.1 Quy hoạch đô thị của thành phố TB: 15

1.1.8.2 Dự báo nhu cầu vận tải: 15

1.1.9 Sự cần thiết phải đầu t: 16

1.1.10 điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu 16

1.1.10.1 Vị trí địa lý 16

1.1.10.2 Đặc điểm địa hình 16

1.1.10.3 Điều kiện khí hậu thuỷ văn 16

1.1.10.3.1 Khí tợng : 16

1.1.10.3.2 Thuỷ văn: 17

1.1.10.4 Điều kiện địa chất công trình: 17

1.1.10.4.1 Đặc điểm địa chất thuỷ văn: 17

1.1.10.4.2 Đặc điểm địa tầng 17

2.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật và nguyên tắc thiết kế 17

2.1.1 Quy trình thiết kế 17

2.1.2 Các nguyên tắc thiết kế: 17

2.1.3 Các thông số kỹ thuật cơ bản 18

2.1.3.1 Qui mô công trình: 18

2.1.3.2 Khổ cầu: 18

2.1.3.3 Khổ thông thuyền: 18

2.2 Phơng án vị trí cầu: 18

2.3 Phơng án kết cấu cầu 18

2.3.1 Nguyên tắc lựa chọn loại hình kết cấu 18

2.3.2 Khái quát chung về đề xuất phơng án về sơ đồ cầu : 18

2.3.2.1 Yêu cầu về đảm bảo khẩu độ thoát nớc, các cao độ khống chế: 18

2.3.2.2 Phơng án về vật liệu kết cấu: 19

2.3.2.3 Loại hình kết cấu phần trên: 19

2.3.2.4 Loại hình kết cấu dới: 19

2.4 phơng án kết cấu 1: cầu liên tục 5 nhịp 19

2.4.1 Tổng quát 19

2.4.1.1 Sơ đồ nhịp: 19

2.4.1.2 Kết cấu phần trên: 19

2.4.1.3 Các kích thớc cơ bản dầm liên tục đợc chọn nh sau 19

2.4.1.4 Các kích thớc mặt cắt ngang dầm hộp đợc chọn sơ bộ: 19

2.4.1.5 Kích thớc chung dầm I 33m: 20

2.4.1.6 Kết cấu phần dới: 20

2.4.1.7 Phơng pháp thi công: 20

2.4.2 Tính toán sơ bộ khối lợng kết cấu phơng án 1 20

2.4.2.1 Tính toán kết cấu nhịp: 20

2.4.2.2 Tính toán kết cấu trụ: 22

2.4.2.3 Tính toán kết cấu mố: 23

2.4.2.4 Tính toán sơ bộ số lợng cọc: 24

2.4.2.4.1 Xác định sức chịu tải của cọc: 24

2.4.2.4.2 Số cọc tại mố A1 – A10 26

2.4.2.4.3 Số cọc trụ P2 - P9 28

2.4.2.4.4 Số cọc trụ P3 – P8 30

2.4.2.4.5 Số cọc trụ P4 – P7 32

2.4.2.4.6 Số cọc trụ P5 – P6 33

2.4.2.5 Tính toán khối lợng mặt cầu và các tiện ích công cộng: 36

2.4.3 Tổng mức đầu t 36

2.4.3.1 Các căn cứ lập Tổng mức đầu t: 36

2.4.3.2 Tổng kinh phí 37

2.5 Phơng án kết cấu 2: cầu dây văng 3 nhịp 38

2.5.1 Tổng quát 38

2.5.1.1 Sơ đồ nhịp: 38

2.5.1.2 Lựa chọn sơ bộ kết cấu nhịp 38

2.5.1.3 Số lợng dây và chiều dài khoang: 39

2.5.1.4 Thiết kế mặt cắt ngang dầm chính: 39

2.5.1.5 Tháp cầu: 40

2.5.1.6 Kết cấu phần trên: 40

2.5.1.7 Kết cấu phần dới: 40

2.5.1.8 Phơng pháp thi công : 41

2.5.2 Tính toán sơ bộ khối lợng kết cấu phơng án 2 41

2.5.2.1 Tính toán kết cấu nhịp: 41

2.5.2.2 Tính toán sơ bộ kích thớc của tháp, tiết diện dây văng: 41

2.5.2.3 Tính toán khối lợng dây cáp: 44

2.5.2.4 Kết cấu bên dới: 50

2.5.2.5 Tính toán số cọc: 51

2.5.2.6 Tính toán khối lợng mặt cầu và các tiện ích công cộng: 52

2.5.2.7 Tổng kinh phí 53

2.6 Phơng án kết cấu 3: cầu extradosed 3 nhịp 54

2.6.1 Giới thiệu phơng án thiết kế: 54

2.6.2 Vật liệu: 55

2.6.3 Chọn tiết diện: 55

2.6.3.1 Dầm hộp phần cầu chính: 55

2.6.3.2 Tháp cầu 55

2.6.3.3 Hệ cáp văng 57

2.6.3.4 Dầm PCI phần cầu dẫn: 57

2.6.3.5 Cấu tạo mố trụ cầu: 57

2.6.4 Tính toán khối lợng công tác: 58

2.6.4.1 Khối lợng công tác phần kết cấu nhịp: 58

2.6.4.1.1 Phần cầu chính: 58

2.6.4.1.2 Phần cầu dẫn: 58

2.6.4.2 Tính toán khối lợng công tác của mố, trụ, tháp cầu: 58

2.6.4.2.1 Khối lợng mố cầu: 58

2.6.4.2.2 Khối lợng trụ cầu 58

2.6.4.2.3 Khối lợng tháp cầu 59

2.6.4.3 Tính toán khối lợng lan can và lớp phủ mặt cầu: 59

2.6.4.4 Tính toán khối lợng dây văng 59

2.6.4.4.1 Tính sơ bộ tiết diện các dây cáp : 59

2.6.4.5 Tính sơ bộ khối lợng cọc của trụ, mố: 61

2.6.4.5.1 Xác định số cọc tại mố A1, A8: 61

2.6.4.5.2 Xác định số cọc tại trụ P2 và P7 : 61

2.6.4.5.3 Xác định số cọc tại trụ P3 và P6 : 62

2.6.4.5.4 Xác định số cọc tại tháp P4 và P5 : 64

2.6.4.6 Tổng kinh phí 67

2.7 Tổ chức thi công 68

2.7.1 Trình tự và biện pháp thi công các hạng mục chủ yếu 68

2.7.1.1 Mặt bằng bố trí công trờng: 68

2.7.1.2 Thi công mố (cho cả 3PA): 68

2.7.1.3 Thi công trụ (cho cả 3PA): 69

2.7.1.3.1 Thi công các trụ trên cạn: 69

2.7.1.3.2 Thi công trụ dới nớc sâu: 69

2.7.1.4 Thi công kết cấu nhịp 69

2.7.1.4.1 Phơng án 1 69

2.7.1.4.2 Phơng án 2 69

2.7.1.4.3 Phơng án 3 69

2.7.1.5 Thi công đờng hai đầu cầu 69

2.8 Đánh giá tác động môi trờng 69

2.8.1 Mục đích 69

2.8.2 Các tác động tới môi trờng trong giai đoạn xây dựng, khai thác 70

2.8.3 Các biện pháp giảm thiểu những tác động bất lợi 70

2.8.4 Các kết luận 70

2.9 Phân tích u nhợc điểm các phơng án 70

2.9.1 u nhợc điểm các phơng án 70

2.9.1.1 Phơng án 1 70

2.9.1.1.1 u điểm 70

2.9.1.1.2 Nhợc điểm 70

2.9.1.2 Phơng án 2 70

2.9.1.2.1 u điểm: 70

2.9.1.2.2 Nhợc điểm: 70

2.9.1.3 Phơng án 3 71

2.9.1.3.1 u điểm: 71

2.9.1.3.2 Nhợc điểm: 71

2.9.2 Lựa chọn phơng án kiến nghị 71

2 Thiết kế kĩ thuật 72

2.10 Tính chất vật liệu và tải trọng thiết kế 73

2.10.1 Vật liệu 73

2.10.1.1 Bê tông 73

2.10.1.2 Thép thờng (A5.4.3) 73

2.10.2 Tải trọng thiết kế 74

2.10.2.1 Hoạt tải thiết kế (A3.6.1.2) 74

2.10.2.1.1 Xe tải thiết kế 74

2.10.2.1.2 Xe hai trục thiết kế 74

2.10.2.1.3 Tải trọng làn thiết kế 74

2.11 Tính bản mặt cầu 74

2.11.1 Thiết kế cấu tạo bản mặt cầu 74

2.11.2 Nguyên tắc tính 75

2.11.3 Tính toán nội lực trong bản mặt cầu 75

2.11.3.1 Tính toán nội lực do các lực thành phần gây ra 75

2.11.3.1.1 Nội lực phần nhịp bản giữa hai sờn dầm 75

2.11.3.1.2 Nội lực phần công xôn 78

2.11.3.1.3 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cờng độ I 80

2.11.3.1.4 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn sử dụng I 81

2.11.4 Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu 81

2.11.5 Tính toán mất mát ứng suất trớc trong cốt thép bản 82

2.11.5.1.1 Mất mát do ma sát 83

2.11.5.1.2 Mất mát do thiết bị neo fPA 83

2.11.5.1.3 Mất mát ứng suất trớc do co ngắn đàn hồi fPES 84

2.11.5.1.4 Mất mát ứng suất do co ngót fpSR. 85

2.11.5.1.5 Mất mát ứng suất trớc do từ biến fpCR 85

2.11.5.1.6 Mất mát do dão cốt thép fPR 86

2.11.6 Kiểm tra tiết diện theo các trạng thái giới hạn 86

2.11.6.1.1 Kiểm tra ứng suất trong bêtông 86

2.11.6.1.2 Kiểm tra nứt 88

2.11.6.1.3 Kiểm tra biến dạng 88

2.11.6.1.4 Kiểm toán sức kháng uốn cho tiết diện 88

2.11.6.1.5 Kiểm tra lợng cốt thép lớn nhất và nhỏ nhất 88

2.11.6.1.6 Kiểm toán sức kháng cắt cho tiết diện 90

2.11.6.1.7 Xác định Vp 90

2.11.6.1.8 Xác định dv và bv 90

2.11.6.1.9 Xác định  và  91

2.11.6.1.10 Tính Vc và Vs 92

2.12 Thiết kế dầm liên tục 94

2.12.1 Xác định kích thớc chi tiết dầm 94

2.12.1.1 Thiết kế sờn hộp 94

2.12.1.2 Thiết kế đờng cong biên dầm: 94

2.12.1.3 Xác định đặc trng hình học các mặt cắt: 95

2.12.2 Tính toán nội lực dầm liên tục 97

2.12.2.1 Các giai đoạn hình thành nội lực: 97

2.12.2.1.1 Giai đoạn 1: Giai đoạn đúc hẫng cân bằng từ trụ ra giữa nhịp 97

Giai đoạn 2: Tháo xe đúc 97

Giai đoạn 3: Hợp long nhịp biên 97

Giai đoạn 4: Căng cáp dơng, hạ giàn giáo nhịp biên 98

Giai đoạn 5: Hợp long nhịp 4 và nhịp 6, tháo ngàm trụ T3,T6 - Dỡ ván khuôn đốt hợp long biên 98

Giai đoạn 6: Căng cáp dơng và tháo ván khuôn tại đốt hợp long 4,6 99

Giai đoạn 7: Hợp long nhịp 5 99

Giai đoạn 8: Tháo ngàm T4,T5 - Dỡ ván khuôn đốt hợp long nhịp 5 99

Giai đoạn 9: Cầu chịu tĩnh tải hai 99

Giai đoạn 10: Cầu chịu tác dụng của hoạt tải 100

2.12.2.2 Quy đổi tiết diện hộp 107

2.12.2.2.1 Nguyên tắc quy đổi nh sau: 107

2.12.2.2.2 Đặc trng hình học của tiết diện quy đổi 107

2.12.2.3 Các tổ hợp tải trọng 109

2.12.2.3.1 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn CĐ I 109

2.12.2.3.2 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn SD I 109

2.12.2.4 Các bảng tổng hợp nội lực tại các tiết diện: 109

2.12.2.5 Biểu đồ nội lực 111

2.12.2.6 Tính toán cốt thép dầm chủ 124

2.12.2.6.1 Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu 124

2.12.2.6.2 Sơ bộ xác định diện tích cốt thép ƯST cần thiết: 125

2.12.2.7 Tính lại đặc trng hình học của tiết diện 125

2.12.2.7.1 Giai đoạn 1: 126

2.12.2.7.2 Giai đoạn 2: 126

2.12.2.8 Tính toán mất mát ứng suất 127

2.12.2.8.1 Mất mát do ma sát fpFtính theo công thức 5.9.5.2.2b-1 127

2.12.2.8.2 Mất mát do thiết bị neo fpA 128

2.12.2.8.3 Mất mát do co ngắn đàn hồi fpES (theo điều 5.9.5.2.3b) 128

2.12.2.8.4 Mất mát do co ngót (điều 5.9.5.4.2) 129

2.12.2.8.5 Mất mát do từ biến (điều 5.9.5.4.3) 129

2.12.2.8.6 Mất mát do chùng dão thép (điều 5.9.5.4.4) 129

2.12.2.9 Tổng hợp mất mát ứng suất 130

2.12.2.10 Kiểm toán tiết diện 143

2.12.2.10.1 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng 143

2.12.2.10.2 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cờng độ 1 158

2.13 Tính toán trụ cầu 166

2.13.1 Các kích thớc cơ bản của trụ: 166

2.13.2 Xác định các tải trọng tác dụng lên trụ: 167

2.13.2.1 Tĩnh tải : 167

2.13.2.1.1 Tĩnh tải phần 1: 167

2.13.2.1.2 Tĩnh tải phần 2: 167

2.13.2.1.3 Tĩnh tải trụ : 168

2.13.2.2 Hoạt tải xe thiết kế LL 168

2.13.2.3 Tải trọng hãm xe (BR) 170

2.13.2.4 Lực va tàu (CV) 171

2.13.2.5 Tải trọng gió 171

2.13.2.5.1 Tải trọng gió ngang cầu tác động lên công trình (WS) 171

2.13.2.5.2 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL) : 172

2.13.2.5.3 Tải trọng gió dọc cầu 172

2.13.2.6 áp lực nớc 172

2.13.2.7 Lực ma sát (FR) 172

2.13.2.8 Hiệu ứng động đất (EQ) 173

2.13.3 Lập các tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ 173

2.13.4 Kiểm tra độ mảnh của trụ: 185

2.13.5 Chọn mặt cắt tính toán 185

2.13.6 Giả thiết cốt thép trụ 185

2.13.7 Kiểm toán sức chịu tải của trụ theo các trạng thái giới hạn với các tổ hợp tải trọng đã tính.186 2.13.7.1 Quy đổi tiết diện tính toán 186

2.13.7.2 Kiểm tra độ lệch tâm của tiết diện 186

2.13.7.3 Kiểm tra TTGH sử dụng 186

2.13.7.3.1 Kiểm tra ứng suất trong bê tông : 186

2.13.7.3.2 Kiểm tra nứt trong bê tông : 187

2.13.7.4 Sức kháng nén của trụ theo nén dọc trục (kiểm toán cho TTGHCĐ 1 ) 187

2.13.7.5 Sức kháng nén của trụ theo uốn hai chiều (kiểm toán cho TTGHCĐ 3 và 3a, sử dụng và đặc biệt ) .188

2.13.7.5.1 Xác định tỉ số khoảng cách giữa các tâm của các lớp thanh cốt thép ngoài biên lên chiều dầy toàn bộ cột 188

2.13.7.5.2 Xác định sức kháng dọc trục tính toán khi uốn theo 2 phơng 188

2.13.7.6 Kiểm tra kích thớc đá tảng 190

2.13.7.7 Kiểm toán cọc: 191

2.13.7.7.1 Tính toán sức kháng của cọc theo đất nền 191

2.13.7.7.2 Tính toán sức kháng của cọc theo vật liệu làm cọc 191

2.13.7.7.3 Xác định nội lực tác dụng lên mỗi cọc do các tổ hợp tải trọng 192

3 thiết kế thi công……… 197

2.14 Khái quát chung 198

2.14.1 Thi công móng 198

2.14.2 Thi công mố trụ 198

2.14.3 Thi công kết cấu nhịp 198

2.14.4 Công tác hoàn thiện 198

2.15 Thi công móng 198

2.15.1 Thi công cọc khoan nhồi 198

2.15.1.1 Công tác chuẩn bị 198

2.15.1.2 Công tác khoan tạo lỗ 198

2.15.1.2.1 Xác định vị trí lỗ khoan 198

2.15.1.2.2 Yêu cầu về gia công chế tạo lắp dựng ống vách 198

2.15.1.2.3 Khoan tạo lỗ 199

2.15.1.2.4 Rửa lỗ khoan 199

2.15.1.3 Công tác đổ bê tông cọc 199

2.15.1.3.1 Đổ bê tông cọc 199

2.15.1.3.2 Kiểm tra chất lợng cọc và bê tông cọc 199

2.15.1.4 Thi công cọc ván thép 199

2.15.2 Đào đất bằng xói hút 200

2.15.3 Đổ bê tông bịt đáy 200

2.15.3.1 Trình tự thi công: 200

2.15.3.2 Yêu cầu: 200

2.15.4 Bơm hút nớc 200

2.15.5 Thi công đài cọc 200

2.16 Thi công trụ 200

2.16.1 Trình tự thi công: 200

2.16.2 Tính ván khuôn trụ: 201

2.16.2.1 Tính ván khuôn đài trụ 201

2.16.3 Tính toán chiều dày lớp bêtông bịt đáy 207

2.16.4 Tính độ chôn sâu cọc ván 207

2.17 Thi công kết cấu nhịp 207

2.17.1 Nguyên lý của phơng pháp thi công hẫng 207

2.17.2 Trình tự thi công 208

2.17.3 Thi công khối đỉnh trụ K0 208

2.17.4 Tính toán ổn định cánh hẫng trong quá trình thi công 210

2.17.4.1 Sơ đồ và tải trọng 210

2.17.4.2 Tính toán thép neo khối đỉnh trụ 211

1.Báo cáo khả thi

Nghiên cứu khả thi

Giới thiệu chung

- Cầu X vợt qua sông LG nằm trên tuyến tránh QL1A đoạn qua thành phố TB tỉnh TB Dự án đợc xây dựngtrên cơ sở nhu cầu thực tế là cầu nối giao thông của tỉnh với các tỉnh lân cận và là nút giao thông trọng yếutrong việc phát triển kinh tế vùng ĐBSH trong đó có tỉnh TB

1.1.1 Các căn cứ lập dự án

 Quyết định số …/QĐ/GTVT ngày / / của Bộ trởng Bộ GTVT về việc cho phép tiến hành chuẩn bị đầu

t lập báo cáo NCKT xây dựng câu X qua thành phố TB tỉnh TB

 Công văn số …/GTVT-KHĐT ngày / / của Bộ trởng Bộ GTVT gửi Ban quản lý dự án X về việc giao nhiệm vụ Chủ đầu t và lập báo cáo NCKT xây dựng cầu X.

 Công văn số …/CĐS-QLĐS ngày / / của Cục đờng sông Việt Nam về việc chiều rộng tĩnh không thông thuyền cầu X

 Văn bản số …/CV-UB ngày / / của Uỷ ban nhân dân tỉnh TB về vị trí tuyến tránh QL1A qua thành phố

TB và cầu X

 Một số văn bản liên quan khác

1.1.2 Mục tiêu, đối tợng và nội dung nghiên cứu của dự án:

toàn đoạn tuyến trong thời gian trớc mắt và có thể tới năm 2020 Cụ thể sẽ nghiên cứu những nội dung chủ yếu sau đây:

Phân tích những quy hoạch phát triển kinh tế giao thông vận tải khu vực liên quan đến sự cần thiết đầu t xây dựng cầu

Đánh giá hiện trạng các công trình hiện tại trên tuyến

Lựa chọn vị trí xây dựng cầu và tuyến tránh

Lựa chọn quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật và và các giải pháp kết cấu

Lựa chọn giải pháp kỹ thuật và các giải pháp xây dựng

Xác định tổng mức đầu t Phân tích hiệu quả kinh tế

Kiến nghị giải pháp thực hiện và phơng án đầu t

1.1.3 Phạm vi dự án:

- Trên cơ sở qui hoạch phát triển không gian đô thị đến năm của tỉnh TB nói chung và thành phố TB nói riêng, phạm vi nghiên cứu dự án xây dựng tuyến tránh QL1A giới hạn trong khu vực thành phố TB

1.1.4 đặc điểm kinh tế - xã hội, mạng lới giao thông và sự cần thiết đầu t

1.1.1.1 Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh TB:

- Tỉnh TB là một tỉnh lớn của cả nớc Tuy vậy cơ sở vật chất kỹ thuật của tỉnh TB cha phát triển Cơ cấu kinh

tế sản xuất nông nghiệp mang tính đặc trng, sản xuất công nghiệp chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ trong cơ cấu

1.1.1.2 Về nông nghiệp, lâm, ng nghiệp:

- Nông nghiệp tỉnh đã tăng với tốc độ % trong thời kỳ Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào trồngtrọt, chiếm % giá trị sản lợng nông nghiệp tỷ trọng chăn nuôi chiếm khoảng % giá trị sản lợng

- Tỉnh cũng có diện tích đất lâm nghiệp rất lớn thuận lợi cho trồng cây công nghiệp và chăn nuôi gia súc

- Với bờ biển kéo dài cũng rất thuận lợi cho việc nuôi trồng và đánh bắt thuỷ hải sản

1.1.1.3 Về thơng mại, du lịch và công nghiệp:

- Trong những năm qua, hoạt động thơng mại và du lịch bắt đầu chuyển biến tích cực

- Tỉnh TB có tiềm năng du lịch rất lớn với nhiều di tích danh lam thắng cảnh Nếu đợc đầu t khai thác đúng mức thì sẽ trở thành nguồn lợi rất lớn

- Công nghiệp của tỉnh vẫn cha phát triển: Thiết bị lạc hậu, trình độ quản lý kém, không đủ sức cạnh tranh

- Những năm gần đây tỉnh đã đầu t xây dựng một số nhà máy lớn về vật liệu xây dựng, mía đờng…làm đầu tàu thúc đẩy các ngành công nghiệp phát triển

1.1.5 Định hớng phát triển các ngành kinh tế chủ yếu

1.1.1.4 Nông lâm ng nghiệp:

+ Đảm bảo tốc độ tăng trởng ổn định, đặc biệt là sản xuất lơng thực đảm bảo an toàn lơng thực cho xã hội, tạo điều kiện tăng kim ngạch xuất khẩu Tốc độ tăng trởng nông nghiệp phơng án cao là: % giai đoạn 1999-2005; % giai đoạn 2006-2010; và % giai đoạn 2010-2020

 Tập trung phát triển một số ngành chủ yếu nh sau:

mới tàu thuyền

Công nghiệp vật liệu xây dựng: sản xuất xi măng, các sản phẩm bê tông đúc sẵn, gạch bông, tấm lợp, khai thác cát sỏi

Đẩy mạnh xuất khẩu, dự báo các giá trị kim ngạch của vùng là triệu USD năm 2010 và triệu USD năm

2020 Tốc độ tăng trởng là % giai đoạn 1999-2005, % giai đoạn 2006-2010 và % giai đoạn 2011-2020

Tiếp tục đầu t phát triển những địa điểm có tiềm năng phát triển du lịch thành những điểm du lịch và giải trí.Phát triển cơ sở hạ tầng công cộng và dịch vụ t nhân cần thiết để thu hút khách du lịch.

1.1.6 Đặc điểm mạng lới giao thông:

1.1.1.6 Đờng bộ:

- Năm 2000 đờng bộ tỉnh có tổng chiều dài km trong đó gồm đờng nhựa chiếm % Đờng đá đỏ: chiếm

% Đờng đất: chiếm %

- Các huyện trong tỉnh đã có đờng ôtô đi tới trung tâm Mạng lới đờng bộ phân bố tơng đối đều, hầu hết đờngsỏi đá và đờng đất, trừ quốc lộ 1A

- Hệ thống đờng bộ vành đai biên giới và đờng xơng cá, đờng vành đai trong tỉnh còn thiếu, cha liên hoàn

- Các công trình vợt sông LG trên QL1A: Trên tuyến hiện tại có duy nhất Cầu X cũ

- Có sân bay H, tuy vậy chỉ là sân bay nhỏ thực hiện một vài tuyến nội địa

1.1.7 Quy hoạch phát triển hạ tầng GTVT

- Quốc lộ 1A nối từ thành phố TB qua sông LG đến tỉnh HT Hiện tại tuyến đờng là một tuyến đờng huyết mạch quan trọng của Quốc gia Hiện tại tuyến đi qua trung tâm thành phố TB là một điều không hợp lý Do vậy quy hoạch sẽ nắn đoạn qua thành phố TB hiện nay theo vành đai thành phố…

1.1.8 Các qui hoạch khác có liên quan đến dự án:

- Trong định hớng phát triển không gian đến năm 2020, việc mở rộng thành phố TB là điều tất yếu Mở rộng các khu đô thị mới về phía Bắc, Tây và Đông Nam ra các vùng ngoại vi Đô thị hoá các khu dân c nông thôn thuộc các xã ĐT, PM v.v

- Căn cứ vào tốc độ tăng trởng GDP của cả nớc và khu vực GB

- Căn cứ vào các báo cáo về nhu cầu vận tải do Viện chiến lợc GTVT lập cho QL1 Dự báo tỷ lệ tăng trởng xe

1.1.9 Sự cần thiết phải đầu t:

- Cầu X cũ nằm trên quốc lộ 1A là tuyến huyết mạch của cả nớc, lại nằm ở cửa ngõ Thành phố TB, thủ phủ của cả vùng ĐBSH Cầu vợt sông có chiều dài lớn, trờng hợp cầu hiện tại có sự cố thì giao thông trên tuyến

QL sẽ bị đình trệ hoàn toàn Cầu cũ hiện đã khai thác đợc gần 20 năm với khổ cầu 2 làn xe Mặc dù cầu cũ

có đợc cải tạo nâng cấp với khả năng thông xe H30, XB80 và các trụ có thể chịu đợc lực va tàu thuyền cũng chỉ đáp ứng đợc với lu lợng xe hiện nay Đến năm 2010 đã cần phải xây dựng thêm 1 cầu mới 2 làn xe với

đáp ứng đợc yêu cầu lu thông

- Mặt khác với quy hoạch phát triển của thành phố TB thì việc để tuyến quốc lộ 1A đi qua trung tâm thành phố là không hợp lý Nh vậy việc xây dựng thêm cầu X mới có quy mô vĩnh cửu phù hợp với khả năng lu thông là giải pháp cần thiết và cấp bách

Kết luận:

Việc xây dựng cầu X trên tuyến tránh QL1A qua thành phố TB là rất cần thiết và cấp bách có ý nghĩa

to lớn về phát triển kinh tế xã hội, chính trị và an ninh quốc phòng tỉnh TB, khu vực ĐBSH nói riêng

và cả nớc nói chung.

1.1.10 điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu

- Tỉnh TB có diện tích khoảng 17.000km2, nằm ở trung tâm vùng kinh tế ĐBSH Phía Đông giáp biển Đông với

100 Km bờ biển Phía Bắc giáp tỉnh TH, phía Nam giáp tỉnh HT Phía Tây giáp Lào với đờng biên giới chung

là 350 km, có ý nghĩa quan trọng về kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng

Địa hình tỉnh TB hình thành hai vùng đặc thù: vùng đồng bằng ven biển và vùng núi phía Tây

Địa hình khu vực tuyến tránh đi qua thuộc vùng đồng bằng, thuộc khu vực đờng bao thành phố TB hiện tại Tuyến cắt qua 1 số khu dân c ví dụ nh điểm hai đầu cầu X mới, giao cắt với 1 số Tỉnh lộ và điểm cuối tuyến nối với QL1A hiện hữu

Lòng sông tại vị trí dự kiến xây dựng cầu tơng đối ổn định, không có hiện tợng xói lở lớn

- Thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh và khô, mùa hè nóng và ma nhiều, thể hiện

t-ơng phản rõ rệt giữa hai mùa Mùa đông trùng gió mùa đông bắc kéo dài từ tháng X tới tháng III năm sau, có thời tiết lạnh ít ma và khô Mùa hè trùng với gió Tây Nam kéo dài từ tháng V tới tháng IX, có thời tiết nóng ẩm

và ma nhiều

- Nhiệt độ bình quân hàng năm là 27,5oC Nhiệt độ thấp nhất 10oC Nhiệt độ cao nhất 40,5oC

- Lợng ma năm lớn nhất: 2500mm Lợng ma năm nhỏ nhất 1200mm Lợng ma bình quân nhiều năm:

1980mm

- Độ ẩm lớn nhất 98% Độ ẩm nhỏ nhất: 37% Trung bình năm 80%

- Hàng năm chịu ảnh hởng chủ yếu của thuỷ triều biển Đông với chế độ bán nhật triều không đều

- Tình hình ma lũ: Mùa lũ hàng năm vào trung tuần tháng 8 đến tháng 11 Ngập lũ chủ yếu do ma lớn ở ợng nguồn sông LG

Các số liệu tính toán thuỷ văn dùng trong thiết kế :

- Kết quả quan trắc mực nớc dới đất sau khi kết thúc hố khoan 24 giờ, mực nớc này thay đổi từ 0.5 đến 2,5m Qua thí nghiệm một số mẫu nớc cho thấy nớc ở đây có khả năng ăn mòn bê tông tơng đối mạnh

- Nớc mặt ở đây đợc cung cấp chủ yếu bởi nớc ma, qua thí nghiệm một số mẫu nớc cho thấy nớc có khả năng

ăn mòn bê tông yếu

- Dọc theo tim cầu,tại các vị trí trụ dự kiến khoan thăm dò 1 lỗ khoan (LC1 ~ LC8), tính chất địa tầng từ trên xuống cụ thể nh sau:

Kiến nghị: Giải pháp móng kiến nghị sử dụng cho công trình là móng cọc khoan nhồi và mũi cọc đặt trong

lớp số 7 là lớp cát bụi chặt Tuỳ theo đặc điểm tải trọng công trình và điều kiện ĐCCT tại từng vị trí mố trụ cầu

để quyết định độ sâu đặt móng cho thích hợp

Thiết kế phơng án Cầu

Tiêu chuẩn kỹ thuật và nguyên tắc thiết kế

1.1.11 Quy trình thiết kế

- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn AASHTO LRFD 1998

- Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054 - 98

- Tiêu chuẩn thiết kế áo đờng mềm 22 TCN 211- 95

- Quy trình khảo sát đờng ô tô 22TCN-263-2000

1.1.12 Các nguyên tắc thiết kế:

- Công trình thiết kế vĩnh cửu, hình thức cầu đẹp

- Đáp ứng đợc các yêu cầu về nhu cầu giao thông trong tơng lai

- Thời gian thi công ngắn, thuận lợi, tính cơ giới cao

- Sử dụng các công nghệ mới hiện đại trên cơ sở phát huy đợc khả năng sẵn có của các đơn vị thi công trong nớc

- Việc lựa chọn vị trí tuyến và vị trí cầu cầu dựa trên các nguyên tắc cơ bản nh sau:

+ Phù hợp với quy hoạch phát triển giao thông trong khu vực, ít tác động đến môi trờng dân sinh và xã hội.+ Thuận lợi cho hoạt động giao thông của thành phố VP

+ Thoả mãn các tiêu chuẩn về hình học của tuyến và cầu

+ Thoả mãn yêu cầu về thuỷ văn thuỷ lực

+ Thuận lợi cho thi công và tổ chức thi công

+ Có giá thành xây lắp công trình hợp lý

- Từ các đặc điểm về địa hình, chiều dài tuyến, tổng diện tích giải phóng mặt bằng ta chọn phơng án vị trí cầu

có mặt cắt sông nh hình vẽ trong các bản vẽ kèm theo

Phơng án kết cấu cầu

1.1.14 Nguyên tắc lựa chọn loại hình kết cấu

- Thoả mãn khẩu độ thoát nớc (trờng hợp này đề bài không khống chế) và khổ thông thuyền

- Phù hợp với các điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu (đặc biệt là điều kiện địa chất và thuỷ lực, thuỷ văn)

- Thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế và khai thác

- Công nghệ thi công phù hợp với năng lực các nhà thầu trong nớc

- Chi phí xây dựng hợp lý

1.1.15 Khái quát chung về đề xuất phơng án về sơ đồ cầu :

Trên cơ sở các nguyên tắc đã nêu, một số lựa chọn chung nhất để tiến hành thiết lập các phơng án là:

- Khẩu độ thoát nớc tối thiểu: Không khống chế

- Cao độ đỉnh trụ hoặc mố lớn hơn cao độ Hmax 1% là 0.5m: Hđt,m  8.47 + 0.5 = 8.97m

- Mực nớc thông thuyền: Htt = +8.06 m

- Cao độ đáy dầm lớn hơn cao độ khống chế của khổ thông thuyền là +15.06m

- Tĩnh không ngang tại vị trí nhịp thông thuyền  50m

1.1.1.20 Phơng án về vật liệu kết cấu:

- Trong điều kiện hiện tại về công nghệ thi công, giá thành xây dựng tại Việt Nam, đang có rất nhiều công trình cầu đã sử dụng vật liệu kết cấu là bê tông cốt thép, hoặc bê tông cốt thép ứng suất trớc Mặt khác, đây

là vùng biển nồng độ muối cao nên khó có thể áp dụng các kết cấu cầu kim loại Do đó trong công trình này

ta lựa chọn vật liệu xây dựng là bê tông cốt thép ứng suất trớc

- ứng với khẩu độ cầu đã tính toán và địa hình thực tế tại khu vực xây dựng các loại hình kết cấu sau có thể

đợc cân nhắc xem xét :

+ Cầu Extradosed

+ Cầu dầm liên tục thi công bằng công nghệ đúc hẫng

+ Cầu dây văng khẩu độ nhịp trung bình

- Dựa vào kết quả thăm dò địa chất khu vực, kết cấu nền móng đề xuất dùng cho các phơng án là cọc khoan nhồi đờng kính từ 1m – 2.0m

- Có 3 phơng án kết cấu sau đợc đa vào xem xét, cùng với phơng án vị trí tuyến đã đợc chọn để tiến hành sosánh tổng mức đầu t

phơng án kết cấu 1: cầu liên tục 3 nhịp

1.1.16 Tổng quát

- Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST giản đơn + liên tục: ( 40m+80m+120m+80m+40m )

- phần cầu chính là cầu dầm hộp liên tục:

Sơ đồ nhịp: 80m + 120m + 80m , có chiều cao thay đổi từ 6.0m tại đỉnh trụ đến 3.0m tại vị trí giữa nhịp Chiều dài toàn cầu tính đến đuôi mố là 374.20m trong đó phần cầu chính nằm trên đờng cong đứng R = 5000m là

- Phần cầu dẫn là dầm giản đơn BTCT DƯL Super T cao 175cm

+ Dầm liên tục có mặt cắt ngang là 1 hộp đơn thành xiên có chiều cao thay đổi

+ Chiều cao tại vị trí trên trụ chọn H = 6m, khi đó H/l = 6/120 = 1/20 nằm trong khoảng H = (1/15 1/20)l, với

l là khoảng cách tim 2 trụ (l = 120m)

+ Chiều cao tại vị trí giữa nhịp chọn h = 3.0m, khi đó H/l = 3/120 = 1/40 nằm trong khoảng H = (1/30-1/50)l+ Chiều cao dầm thay đổi theo đờng cong bậc 2

Chiều cao dầm tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn x đợc tính theo công thức sau:

m m

p

h x L

h h

+ Chiều cao bản mặt cầu ở cuối cánh vút : d4 = 25cm

+ Chiều cao bản mặt cầu ở đầu cánh vút : d3 = 60cm

+ Chiều cao bản mặt cầu tại vị trí giữa nhịp bản: d1 = 30cm

+ Bề dày sờn dầm: Bề dầy sờn dầm thay đổi tuyến tính từ trên đỉnh trụ tới giữa nhịp 60cm - 30cm

+ Bề dày bản đáy hộp thay đổi từ 110cm tại vị trí đỉnh trụ và giảm theo đờng cong tới 30cm tại vị trí giữa nhịp

Bề dày bản đáy tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn Lx đợc tính theo công thức sau:

1

2 2 1

L

h h

57 3

79 3

- Mố hai đầu cầu kết cấu chữ U BTCT tựa trên nền móng cọc khoan nhồi đờng kính 100cm

Sử dụng các trụ BTCT có tiết diện thân đặc đặt trên nền móng các cọc khoan nhồi đờng kính (11.5)m

- Phần dầm nhịp liên tục có tiết diện thay đổi đợc thi công bằng phơng pháp đúc hẫng cân bằng, phần dầm nhịp liên tục có tiết diện không đổi đợc thi công đổ tại chỗ trên giàn giáo cố định, các nhịp giản đơn thi công bằng giá lao

1.1.17 Tính toán sơ bộ khối lợng kết cấu phơng án 1

- Kết cấu phần trên:

= 9.5663 x 10-4 ; b1 = 3.0 m

Chú ý: chiều cao phần đốt hợp long và phần đốt trên trụ là không đổi.

Bảng tổng hợp chiều cao tiết diện

Bản mặt cầu là bản liên tục nhiệt đổ tại chỗ, dày 200mm.

11000 12000

2%

500 500

TÝnh to¸n khèi lîng c«ng t¸c phÇn kÕt cÊu nhÞp chÝnh:

Phần dầm hộp đúc trên giàn giáo có chiều cao không đổi h = 3 m, chiều dày bản đáy cũng không đổi bằng

40 cm, chiều dày bản sờn không đổi ts = 40 cm Nh vậy tiết diện không đổi có diện tích mặt cắt ngang A =9.0153 m2

Thể tích phần khối đúc phần dầm hộp đúc trên giàn giáo là:

Vliên tục = Vh thay đổi + Vh không đổi + Vvách = 3462.5746 m3

Tính toán khối lợng công tác phần kết cấu nhịp dẫn:

Thể tích dầm Super T của cầu dẫn: Vdc=n.V1dầm=2x5x28.7=287 m3

toàn cầu = Vliên tục + Vnhịp cầu dẫn = 3991.82 m3

Khối lợng thép đợc tính theo hàm lợng cốt thép thờng và cốt thép DƯL tham khảo của các cầu cùng kiểu kết cấu và có chiều dài nhịp tơng đơng đợc thiết kế và thi công trong thời gian gần đây

Khối lợng trụ cầu

A6 97.500 25.510 20.735 111.240 254.985

Vậy :

Tổng khối lợng công tác bê tông mố: Vmố = 509.97 m3

Khối lợng bản quá độ cho cầu: V=11.2 m3

Cấu tạo mố cầu

B B

A

MÆt c¾t B - b MÆt c¾t a - a

- Thông thờng và theo kinh nghiệm sức chịu tải của cọc theo vật liệu thờng đảm bảo nên ta chỉ tính sức chịu tải theo đất nền.

Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

- Các lớp đất yếu ta bỏ qua sức kháng của cọc

Sức kháng ở đầu cọc khoan nhồi tính theo công thức: QR = (Qs.qs + Qp.qp) - W (10.3.7.2- Trang743)

Theo Reese và Wright (1977) bảng 10.8.3.4.3–1 ta có: qs = 0.0028N (N 53), qp = 0.064N (N 60 )(Mpa)

Do đó ta lập bảng tính nh sau, tính với giá trị SPT trung bình theo chiều dày lớp:

- Các hệ số qp vàqs tính theo bảng có giá trị qs = qp = 0.45vvới v= 0.9 theo “Phơng pháp kiểm tra việc thi công các cọc và đánh giá khả năng chịu tải của chúng trong và sau khi đóng cọc vào đất sẽ đợcquy định trong các hồ sơ thầu” Ta dùng phơng pháp ‘’Đo sóng ứng suất cho 2% đến 5% số cọc, dùng phơng pháp đơn giản để kiểm tra khả năng chịu tải, thí dụ phân tích đóng cọc”

Sức chịu tải theo nền đất của cọc tại mố A1 (D = 1m, L= 70m) đợc tính nh bảng sau:

Bảng tính toán sức chịu tải của cọc D = 1m

Do địa chất tại khu vực làm cầu là tơng đối đồng nhất, chiều dài các cọc gần bằng nhau, trong phần thiét

kế sơ bộ, ta sẽ lấy sức chịu tải theo nền đất của cọc tại A1 làm kết quả chung cho các cọc có đờng kính 1mcòn lại Tuy nhiên do thực tế thiết kế, để đảm bảo an toàn ta chọn Pnđ (D = 1m) = 400 T

Tơng tự nh vậy, ta sẽ tính sức chịu tải theo nền đất của cọc tại trụ P6 và dùng kết quả này cho tất cả cáccọc có đờng kính 1.5m Kết quả tính toán đợc thể hiện ở bảng dới :

Sức chịu tải theo nền đất của cọc tại trụ P6 (D = 1.5m, L= 70m) đợc tính nh bảng sau:

Bảng tính toán sức chịu tải của cọc D = 1.5m

Chọn Pnđ (D = 1.5m) = 800 (T) đa vào sử dụng

- Xác định tải trọng tác dụng lên mố A1:

+ Tải trọng thờng xuyên bao gồm trọng lợng bản thân mố và trọng lợng kết cấu nhịp (DC, DW)

Tải trọng thờng xuyên (DC, DW): gồm trọng lợng bản thân mố và trọng lợng kết cấu nhịp

5 2 7 28

LL1l(Xe 2 trục) = 1 x 1.2 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 20]= 48.324(T)

LL2l(Xe 2 trục) = 2 x 1 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 20]=80.54 (T)

LL3l(Xe 2 trục) = 3 x 0.85 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 20]= 102.688 (T)

Vậy: LL = max (LLXe tải , LLXe 2 trục ) = 124.364 (T)

+ Tổng tải trọng tính toán dới đáy đài là:

Nội lực

hạncờng độ I

DC(D = 1.25) (WDW = 1.5) (LL= 1.75)LL (PL= 1.75)PL

+ P (T) : Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên móng mố, trụ

P=11T

w=0.93T/m

là nh nhau và cấu tạo giống nhau.

- Xác định tải trọng tác dụng lên trụ P2:

Tải trọng thờng xuyên (DC, DW): gồm trọng lợng bản thân trụ và trọng lợng kết cấu nhịp:

gdầm = 10 22

40

6 4 35 2 42 1 25 0 40

4 2 7 28

Diện tích đờng ảnh hởng áp lực trụ: 1 = 20, 2 = 40,  = 60

DC = PTrụ + (gcầu dẫn + glan can )x (g dầm liên tục + glan can)x

= 1696.9488 + (10.22 + 5.76 + 1.44 ) x 20 + ( 26.793 +1.44 ) x 40

= 3174.6688 (T)

DW = glớp phủ x 1.856 x 60 = 111.36 ( T )

Hoạt tải: do tải trọng HL93 (LL) bao gồm 3 trờng hợp, chọn trờng hợp lớn hơn

+TH1: 90% (2 xe tải thiết kế và tải trọng làn thiết kế )

 Pi , yi :Tải trọng trục xe, tung độ đờng ảnh hởng.

11T11T

w(LL) = 0.93T

DC(D = 1.25) (WDW = 1.5) (LL= 1.75)LL (PL= 1.75)PL

VËy sè lîng cäc cho trô P2 lµ n = 1.5 x (4577.388/800) = 8.6 cäc  Chän 12 cäc bè trÝ 3 hµng

V× trô P2 vµ P5 cã §AH gièng nhau nªn tÝnh t¬ng tù ta còng cã sè cäc bè trÝ cho P5 lµ 12 cäc

Bè trÝ cäc cho c¶ hai trô P2, P5 nh h×nh vÏ :

Vẽ đờng ảnh hởng áp lực gối trụ P3 ( gần đúng)

1

DC = PTrụ + gnhịp biên x + gnhịp giữa x glan can x 

= 2825.932 + 26.793 x 40 + 28.512 x 60 + 1.44 x 100

= 6742.136 ( T )

DW = glớp phủ x 1.856 x 100 = 185.6 ( T )

Hoạt tải:do tải trọng HL93 (LL) gồm 3 trờng hợp lấy trờng hợp lớn hơn

TH1: 90%( 2 xe tải thiết kế + tải trọng làn thiết kế ):

w(LL) = 0.93T

1 4.3m 4.3m

14.5T 14.5T 3.5T

Với phản lực đó ta chọn cọc đờng kính là 1.5 m với cao độ mũi cọc là -73.3m

Các cọc đợc bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a  3D (D : Đờng kính cọc khoannhồi)

Định mức xây dựng cơ bản số 1242/1998/QĐ - BXD ngày 25/11/998 của Bộ xây dựng

Đơn giá ca máy số 1260/1998/QĐ - BXD ngày 28/11/1998

Điều chỉnh theo TT 03/2000/TT - BXD Máy thi công 1,07x hệ số 1,055

Chi phí nhân công theo bảng lơng A6 với lơng khởi điểm là 210 000 đồng

Thông t 03/2001/TTLT - BLĐTBXH - BTC ngày 18/1/2001 hớng dẫn thực hiện chế độ phụ cấp khu vực.Thông t số 19/LĐTBXH - TT ngày 2/6/1993 hớng dẫn thực hiện chế độ phụ cấp lu động.

Thông t 09/2000/TT - BXD ngày 17/7/2000 của Bộ xây dựng về việc hớng dẫn lập và quản lý chi phí xây dựng công trình thuộc các dự án đầu t

Thông t 109/2000/TT - BTC ngày 13/11/2000 hớng dẫn chế độ thu, nộp và sử dụng lệ phí thẩm định đầu t.Quyết định số 14/2000/QĐ - BXD ngày 20/7/2000 về việc ban hành định mức chi phí t vấn đầu t và xây dựng

Thông t số 633TC/QĐ - TCNH ngày 14/6/1995 về quy tắc bảo hiểm mọi rủi ro trong xây dựng

Thông t 70/2000/TT - BTC ngày 17/7/2000 của Bộ Tài Chính về quyết toán vốn đầu t

Giá vật liệu: Theo thông báo số 88/2001.TB.LS của UBND tỉnh – Sở XD – Sở TC - VG ngày 16 tháng 7 năm 2001 của UBND tỉnh NA về việc ban hành đơn giá vật liệu xây dựng đến hiện trờng xây lắp

3 Bª t«ng dÇm hép liªn tôc f 'c =55MPa 3462.57

Ph¬ng ¸n kÕt cÊu 2: cÇu d©y v¨ng 3 nhÞp

i i

i i

i

i i

A E

l S A

E

L S





2cos

Si , Li : Lµ lùc däc vµ h×nh chiÕu cña d©y v¨ng thø i lªn ph¬ng däc cÇu

E, Ai : §é cøng chÞu kÐo cña d©y v¨ng thø i

 : Góc nghiêng của dây văng thứ i

Ta thấy yi nhỏ nhất khi sin2i = 1  2i = 90o  i = 45o

Theo yêu cầu về chuyển vị của đỉnh tháp cầu là nhỏ nhất:

o o

o

A E

h S

So : Lực dọc trong dây neo

H : Chiều cao tháp cầu

E.Ao : Độ cứng chịu kéo của dây neo

 : Góc nghiêng của dây neo so với phơng ngang

 nhỏ nhất khi sin2o = 1  2o = 90o  o = 45o

Nh vậy khi góc nghiêng đạt giá trị 45o thì độ cứng của cầu đạt giá trị lớn nhất, lúc đó chiều cao của tháp cầubằng chiều dài nhịp biên Tuy nhiên góc nghiêng của dây neo lớn thì tháp cầu sẽ rất cao, làm tăng kích th ớc

và khối lợng vật liệu Khi đó tháp cầu làm việc bất lợi do chịu uốn dọc, làm tăng lực nhổ, đặc biệt công nghệthi công gặp nhiều khó khăn Thực tế cho thấy góc nghiêng hợp lý về chịu lực và kinh tế của dây văngnghiêng nhất là 22o – 24o Từ đó xác định đợc chiều cao hợp lý của tháp cầu

Góc nghiêng của các dây văng còn lại đợc lựa chọn trên cơ sở đảm bảo độ cứng tốt nhất của hệ và tránh mômen uốn lớn trong tháp Do đó kiến nghị dùng sơ đồ dây hình rẻ quạt là hợp lý nhất, nó khắc phục đ ợc nhợc

điểm của sơ đồ dây đồng quy và song song

Căn cứ vào yêu cầu thiết kế, tình hình địa chất, thuỷ văn, yêu cầu mỹ quan, kiến trúc, địa hình của vị trí dựngcầu, ta đa ra sơ đồ của cầu dây văng nh sau

Tỷ Lệ : 1/800

1

1 3 1

1 3

- Chiều dài khoang:

+ Hiện nay cầu dây văng thờng đợc thi công theo công nghệ đúc hẫng hay lắp hẫng Trong côngnghệ thi công hẫng thì khoang dầm càng nhỏ vừa thích hợp với chiều dài đốt đổ bê tông, vừa làm cho cấu tạoneo đơn giản do lực tác dụng lên dây nhỏ Khoang dầm nhỏ làm giảm mô men uốn cục bộ trong phạm vikhoang, nâng cao độ an toàn cho công trình khi sửa chữa thay thế dây hoặc neo Do đó kiến nghị dùng hệdây nhiều khoang nhỏ Với dầm cứng bằng BTCT thì ta quyết định chọn nh sau:

+ Nhịp giữa gồm 29 khoang trong đó:

2 khoang áp trụ tháp mỗi khoang dài 9 m

1 khoang đốt hợp long 8 m

26 khoang còn lại đều nhau mỗi khoang 6 m

Nhịp biên gồm 14 khoang trong đó:

1 khoang áp trụ tháp dài 9m

13 khoang giữa mỗi khoang dài 6 m

- Số lợng dây và tiết diện dây:

Theo số lợng khoang và chiều dài khoang đã chọn thì số lợng dây nhịp biên là 14 cặp dây và nhịp giữa là 28cặp dây Hiện nay các tao cáp cờng độ cao trong cầu dây văng thờng đợc tổ hợp từ các tao cáp đơn vì cáctao cáp đơn dễ vận chuyển, lắp đặt và thích hợp với các hệ thống neo hiện nay Do đó sử dụng các tao cáp

đơn loại 15.2mm gồm 7 sợi thép 5

Dầm cứng đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong cầu dây văng, ảnh h ởng đến khả năng chịu tải trọng, độcứng, độ ổn định, công nghệ thi công và giá thành xây dựng Do dầm cứng chủ yếu chịu nén nên dùngBTCT, đặc biệt là công nghệ thi công hẫng