Khoá Luận Tốt Nghiệp: Nghiên Cứu Thiết Kế Cầu Phố Lu Trên Sông Hồng Tại Lào Cai

• Tác giả: Vũ Xuân Chiến
• Trường học: Khoa Xây Dựng Cầu Đường
• Chuyên ngành: Xây Dựng Cầu Đường
• Đề tài: Thiết Kế Cầu Phố Lu Sông Hồng Lào Cai
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU PHỐ LU –SÔNG HỒNG– LÀO CAI
• 1.1. Quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển tỉnh Lào Cai
• 1.2. Dân số đất đai và định hướng phát triển
• 1.3. Thực trạng và xu hướng phát triển mạng lưới giao thông
• 1.4. Nhu cầu vận tải qua sông Phố Lu
• 1.5. Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng cầu qua sông Phố Lu
• 1.6. Đặc điểm tự nhiên nơi xây dựng cầu
• 1.6.1. Địa hình
• 1.6.2. Khí hậu
• 1.6.3. Thủy văn
• 1.6.4. Địa chất
• 1.7. Các chỉ tiêu kỹ thuật để thiết kế cầu và giải pháp kết cấu
• 1.7.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật
• 1.7.2. Giải pháp kết cấu
• 1.7.2.1. Nguyên tắc chung
• 1.7.2.2. Giải pháp kết cấu công trình
• 1.7.2.3. Đề xuất các phương án sơ bộ
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM LIÊN HỢP BẢN BTCT 4 NHỊP (44x4)m
• 2.1. Bố trí chung phương án 1
• 2.2. Tính toán khối lượng sơ bộ cho các hạng mục công trình
• 2.2.1. Tính toán khối lượng kết cấu nhịp
• 2.2.2. Khối lượng mố cầu
• 2.2.2.1. Mố A
• 2.2.2.2. Mố B
• 2.2.3. Khối lượng trụ
• 2.2.3.1. Trụ T3
• 2.2.3.2. Trụ T1, T2
• 2.3. Tính toán số lượng cọc trong bệ mố, trụ
• 2.3.1. Xác định sức chịu tải tính toán của cọc
• 2.3.2. Sức chịu tải của các cọc theo đất nền
• 2.3.3. Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên mố và trụ

I. Tổng quan về công trình cầu Phố Lu Sông Hồng Lào Cai

Cầu Phố Lu là một công trình giao thông quan trọng bắc qua Sông Hồng, kết nối hai huyện C và D thuộc tỉnh Lào Cai. Cầu nằm trên tuyến đường huyết mạch, đóng vai trò then chốt trong quy hoạch phát triển kinh tế của tỉnh. Hiện tại, phương tiện giao thông qua sông chủ yếu dựa vào phà, gây ách tắc và hạn chế lưu lượng vận tải. Việc xây dựng cầu mới nhằm giải quyết vấn đề này, đồng thời hoàn thiện mạng lưới giao thông của tỉnh. Khoá luận tốt nghiệp này tập trung vào thiết kế cầu với các yêu cầu kỹ thuật và địa chất cụ thể.

1.1. Quy hoạch tổng thể và vị trí địa lý

Cầu Phố Lu nằm trên tỉnh lộ X, kết nối hai huyện C và D. Vị trí này có ý nghĩa chiến lược trong phát triển kinh tế và giao thông của tỉnh Lào Cai. Khu vực xây dựng cầu cách trung tâm thị xã 3km, với mật độ dân số tăng nhanh trong những năm gần đây. Dân cư chủ yếu hoạt động trong các lĩnh vực công nghiệp nặng, hóa dầu và du lịch. Cầu sẽ tạo điều kiện thuận l�ợi cho việc vận chuyển hàng hóa và phát triển du lịch, đặc biệt khi cảng biển được mở rộng.

1.2. Thực trạng và xu hướng phát triển giao thông

Cầu hiện tại qua sông Phố Lu đã xuống cấp, không đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày càng tăng. Tuyến đường hai bên cầu đã được nâng cấp, nhưng lưu lượng xe qua cầu vẫn bị hạn chế. Theo chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh, việc xây dựng cầu mới là cấp thiết để đáp ứng nhu cầu vận tải và thúc đẩy phát triển kinh tế, đặc biệt là ngành du lịch và công nghiệp.

II. Đặc điểm tự nhiên và kỹ thuật xây dựng

Khu vực xây dựng cầu nằm trong vùng đồng bằng, với địa hình tương đối bằng phẳng, thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu và thi công. Khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 10 đến tháng 12 và mùa khô. Chế độ thủy văn ổn định, với mực nước chênh lệch giữa hai mùa tương đối lớn. Địa chất công trình bao gồm các lớp cát, sét và đá granite, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng móng cọc khoan nhồi.

2.1. Địa hình và khí hậu

Khu vực xây dựng cầu có địa hình bằng phẳng, thuận lợi cho việc thi công và vận chuyển vật liệu. Khí hậu nhiệt đới gió mùa với nhiệt độ trung bình năm khoảng 29°C, nhiệt độ thấp nhất 12°C và cao nhất 38°C. Mùa mưa kéo dài từ tháng 10 đến tháng 12, ảnh hưởng đến tiến độ thi công.

2.2. Địa chất và thủy văn

Địa chất khu vực bao gồm các lớp cát, sét và đá granite. Lớp đá granite ít nứt nẻ, rắn chắc được chọn làm lớp chịu lực chính cho móng cọc khoan nhồi. Chế độ thủy văn ổn định, với mực nước chênh lệch giữa mùa mưa và mùa khô là 0,67m. Điều này đòi hỏi thiết kế cầu phải đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định trong mọi điều kiện thời tiết.

III. Thiết kế kết cấu và giải pháp kỹ thuật

Thiết kế cầu dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn TCN 272-05, với quy mô xây dựng vĩnh cửu. Tải trọng thiết kế bao gồm đoàn xe HL-93 và tải trọng người 300daN/m². Giải pháp kết cấu được đề xuất bao gồm cầu dầm thép liên hợp bản BTCT, cầu giản đơn và cầu liên tục BTCT ƯST. Mỗi phương án được phân tích kỹ lưỡng để đảm bảo tính khả thi, kinh tế và thẩm mỹ.

3.1. Chỉ tiêu kỹ thuật

Các chỉ tiêu kỹ thuật bao gồm tiêu chuẩn thiết kế TCN 272-05, quy mô xây dựng vĩnh cửu, tải trọng đoàn xe HL-93 và tải trọng người 300daN/m². Sông thông thuyền cấp IV cũng được xem xét trong thiết kế. Các yêu cầu này đảm bảo cầu đáp ứng được nhu cầu giao thông hiện tại và tương lai.

3.2. Giải pháp kết cấu

Ba phương án kết cấu được đề xuất: cầu dầm thép liên hợp bản BTCT 4 nhịp 44m, cầu giản đơn 5 nhịp 35m và cầu liên tục BTCT ƯST 3 nhịp 50+80+50m. Mỗi phương án được phân tích về khả năng chịu lực, tính thẩm mỹ và kinh tế. Phương án cầu dầm thép liên hợp được ưu tiên do tính linh hoạt và khả năng giảm số lượng trụ.

IV. Quản lý dự án và ứng dụng thực tiễn

Quản lý dự án đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tiến độ và chất lượng công trình. Các yếu tố như địa chất, thủy văn và khí hậu được xem xét kỹ lưỡng để đưa ra các giải pháp thi công phù hợp. Công nghệ xây dựng tiên tiến được áp dụng nhằm tăng tính thẩm mỹ và độ bền của công trình. Cầu Phố Lu không chỉ là công trình giao thông mà còn là động lực thúc đẩy phát triển kinh tế và du lịch của tỉnh Lào Cai.

4.1. Quản lý dự án

Quản lý dự án bao gồm việc lập kế hoạch, giám sát thi công và kiểm soát chất lượng. Các yếu tố như địa chất, thủy văn và khí hậu được đánh giá kỹ lưỡng để đảm bảo tiến độ và an toàn thi công. Công nghệ xây dựng tiên tiến như móng cọc khoan nhồi và kết cấu dầm thép liên hợp được áp dụng để tăng hiệu quả và độ bền của công trình.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Cầu Phố Lu sẽ đóng góp lớn vào việc phát triển kinh tế và du lịch của tỉnh Lào Cai. Cầu không chỉ giải quyết vấn đề ách tắc giao thông mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hóa và phát triển các ngành công nghiệp, đặc biệt là du lịch. Công trình này là minh chứng cho sự kết hợp hiệu quả giữa kỹ thuật xây dựng và quản lý dự án.