I. Tổng quan về công trình cầu Cẩm Lĩnh Nghi Sơn Thanh Hóa
Phần này cung cấp cái nhìn tổng quan về công trình cầu Cẩm Lĩnh, bao gồm vị trí địa lý, quy hoạch phát triển tỉnh Thanh Hóa, và nhu cầu xây dựng cầu. Cầu Cẩm Lĩnh nằm trên tuyến đường nối trung tâm thị xã với khu vực kinh tế tiềm năng, đóng vai trò quan trọng trong phát triển giao thông và kinh tế địa phương. Đặc điểm tự nhiên như địa hình, khí hậu, thủy văn, và địa chất được phân tích kỹ lưỡng để đảm bảo thiết kế phù hợp.
1.1. Quy hoạch phát triển tỉnh Thanh Hóa
Quy hoạch tổng thể của tỉnh Thanh Hóa nhấn mạnh việc phát triển hạ tầng giao thông, trong đó cầu Cẩm Lĩnh là một phần quan trọng. Cầu nằm trên tuyến đường kết nối hai trung tâm kinh tế, chính trị, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thương và phát triển du lịch. Dân số và mật độ dân cư tăng nhanh, đặc biệt là khu vực gần cầu, đòi hỏi cơ sở hạ tầng hiện đại và bền vững.
1.2. Đặc điểm tự nhiên và điều kiện thi công
Khu vực xây dựng cầu Cẩm Lĩnh có địa hình bằng phẳng, thuận lợi cho thi công. Khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 1. Thủy văn ổn định, mực nước chênh lệch giữa mùa mưa và mùa khô lớn. Địa chất gồm các lớp cát, sét, và đá granite, phù hợp cho việc sử dụng móng cọc khoan nhồi. Vật liệu xây dựng như đá, cát, thép, và xi măng được cung cấp từ các nguồn địa phương, đảm bảo chất lượng và tiến độ thi công.
II. Thiết kế sơ bộ và phương án kết cấu
Phần này trình bày các phương án thiết kế sơ bộ cho cầu Cẩm Lĩnh, bao gồm ba phương án chính: cầu dầm liên hợp bản BTCT, cầu giản đơn BTCT ƢST, và cầu dầm liên tục BTCT ƢST. Mỗi phương án được phân tích kỹ lưỡng về khẩu độ, kết cấu nhịp, mố trụ, và vật liệu sử dụng. Các chỉ tiêu kỹ thuật như tải trọng, tiêu chuẩn thiết kế, và giải pháp kết cấu được đưa ra để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả kinh tế.
2.1. Phương án 1 Cầu dầm liên hợp bản BTCT 4 nhịp 44m
Phương án này sử dụng kết cấu dầm liên hợp bản BTCT với 4 nhịp, mỗi nhịp dài 44m. Kết cấu nhịp gồm 5 dầm chủ, khoảng cách giữa các dầm là 2,4m. Mố và trụ được thiết kế bằng BTCT, sử dụng móng cọc khoan nhồi. Phương án này đảm bảo tính thẩm mỹ và giảm số lượng trụ, phù hợp với điều kiện thi công và khai thác.
2.2. Phương án 2 Cầu giản đơn BTCT ƢST 5 nhịp 35m
Phương án này sử dụng kết cấu giản đơn BTCT ƢST với 5 nhịp, mỗi nhịp dài 35m. Dầm được thi công theo phương pháp lao dầm bán lắp ghép. Mố và trụ được thiết kế tương tự phương án 1, sử dụng móng cọc khoan nhồi. Phương án này phù hợp với điều kiện thi công và đảm bảo tính kinh tế.
2.3. Phương án 3 Cầu dầm liên tục BTCT ƢST 3 nhịp 50 75 50m
Phương án này sử dụng kết cấu dầm liên tục BTCT ƢST với 3 nhịp, tổng chiều dài 175m. Dầm được thi công theo công nghệ đúc hẫng, đảm bảo tính thẩm mỹ và độ bền cao. Mố và trụ được thiết kế bằng BTCT, sử dụng móng cọc khoan nhồi. Phương án này phù hợp với các công trình yêu cầu khẩu độ lớn và tính thẩm mỹ cao.
III. So sánh và lựa chọn phương án
Phần này so sánh ba phương án thiết kế dựa trên các tiêu chí như giá thành, điều kiện thi công, yếu tố mỹ quan, và hiệu quả kinh tế. Phương án 1 và 3 được đánh giá cao về tính thẩm mỹ và khả năng chịu tải, trong khi phương án 2 được ưu tiên về tính kinh tế và dễ thi công. Kết luận cuối cùng sẽ dựa trên sự cân nhắc giữa các yếu tố kỹ thuật, kinh tế, và môi trường.
3.1. So sánh về giá thành và điều kiện thi công
Phương án 1 và 3 có chi phí cao hơn do sử dụng kết cấu liên hợp và liên tục, đòi hỏi công nghệ thi công phức tạp. Phương án 2 có chi phí thấp hơn, phù hợp với các dự án có ngân sách hạn chế. Điều kiện thi công của phương án 2 cũng đơn giản hơn, giảm thiểu rủi ro trong quá trình xây dựng.
3.2. So sánh về yếu tố mỹ quan và hiệu quả kinh tế
Phương án 1 và 3 được đánh giá cao về yếu tố mỹ quan, phù hợp với các công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao. Phương án 2 tuy đơn giản nhưng vẫn đảm bảo tính hiệu quả kinh tế, phù hợp với các dự án giao thông địa phương. Kết luận cuối cùng sẽ dựa trên sự cân nhắc giữa các yếu tố kỹ thuật, kinh tế, và môi trường.
