CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 THIẾT KẾ CẦU THÉP LIÊN HỢP BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP – NHỊP GIẢN ĐƠN 1. Số liệu ban đầu 1. Chọn sơ bộ kết cấu nhịp: - Tải trọng thiết kế: 0,65 HL93 - Sông cấp VI: Khổ thông thuyền BxH= 25x3,5 m - Mặt cắt ngang kết cấu nhịp : 7 dầm - Khoảng cách giữa các dầm : 2000 mm - Chiều dài mỗi dầm : 37 m - Số nhịp : 3 - Chiều dài toàn cầu : 111,897 mm - Chiều cao mỗi dầm : 1100 mm - Bản mặt cầu dày : 200 mm - Lớp phủ bản mặt cầu : 70 mm, lớp phòng nước 5mm - Thanh và trụ lan can làm bằng thép CT3 có mạ kẽm 1. Thiết kế thoát nước.
- Đường kính ống: D≥100 mm. Diện tích ống thoát nước được tính trên cơ sở 1 m mặt cầu tương ứng với ít nhất 1.5 cm2 ống thoát nước. Khoảng cách ống tối đa 15 2 m. - Diện tích mặt cầu S = L x Btc =37x10=370 m2.
- Vậy cần bố trí ít nhất 555 cm2 = 55500 mm2 ống thoát nước.14 1002 A1ông = = 7850mm2 4 55500 - Số ống cần thiết : n= =7 7850 Vậy ta chọn 7 ống, khoảng cách ống là 5000 m. SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU Hình 2. Chi tiết lưới chắn rác thoát nước 1. Thanh lan can.
- Chọn thanh lan can thép ống đường kính ngoài D =90 mm và kính trong d = 82 mm - Khoảng cách 2 cột lan can là: L = 2000 mm. - Khối lượng riêng thép lan can: s = 7. - Thép cacbon số hiệu CT3: fy = 240 Mpa Hình 2. Kích thước thanh lan can.
Cột lan can. - Kích thước: SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU h = 550 mm; h1 = 350 mm; h2 = 200 mm Hình 2. Kích thước cột lan can. Lề bộ hành.
Chọn kích thước lề bộ hành như hình vẽ sau: Hình 2.4: Kích thước tấm lề bộ hành 1. Bản mặt cầu. - Đối với cầu bản rỗng lắp ghép, bản mặt cầu đổ tại chỗ liên hợp với dầm bản đúc sẵn căng trước thông qua cốt thép chờ. - Bản mặt cầu dày 200mm, lớp phủ dày 70mm, lớp phòng nước dày 5mm SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU Hình 2.5: Chi tiết bản mặt cầu 1.
Kích thước dầm thép: 1. Kích thước phần dầm Hình 2.6: Chi tiết phần dầm chủ. Khe co giãn. - Chọn khoảng hở giữa 2 đầu dầm và giữa dầm với tường đỉnh mố là 50mm.
- Ta lực chọn khe co giãn dạng ray. Vì nó có nhiều ưu điểm hơn các dạng khe co giãn cao su thường dùng. Chịu được tải trọng lớn, tạo sự êm thuận trong quá trình SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU khai thác, giảm được các hiện tượng bong tróc, hư hỏng khe co giãn ảnh hưởng đến quá trình khai thác. - Chọn gối cầu GCS120-75 theo công ty Cao su Hùng Vương- HRIC có các thông số như sau: Hình 2.
Chi tiết gối cao su bản thép. - Tạo độ dốc ngang cầu 2% bằng đá kê gối + Gối 1: 150mm + Gối 2: 150+2%S=150+2%x2000=190 mm + Gối 3: 190+2%S=190+2%x2000=230 mm + Các gối còn lại đối xứng - Kích thước đá kê gối: 500x500 mm ( phần mố) - Kích thước đá kê gối phần trụ: 500x1150 mm ( Do bố trí 2 đá kê 500x500 mm gần nhau quá khó đổ bê tông cho từng đá kên nên ta đổ ra tiết diện 500x1150 mm). SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU 500 275 450 250 450 275 400 1700 1150 200 825 5125 6150 Hình 2. Chi tiết đá kê gối mố cầu.
Mố cầu: - Mố cầu là mố chữ U bằng bê tông cốt thép - Móng mố là móng cọc khoan nhồi đường kính cọc khoan là 0.8m, có 6 cọc, chiều dài mỗi cọc dự kiến là 40m. Mặt bên mố SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU Hình 2. Mặt ngang mố 1. Trụ cầu: - Trụ cầu là trụ làm bằng bê tông cốt thép, thân hẹp - Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc khoan là 1m, có 6 cọc, chiều dài mỗi cọc dự kiến là 42m.
SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU Hình 2. Mặt ngang trụ SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU Hình 2. Mặt bên trụ 1. Cấu tạo móng.
- Chọn chiều cao móng là 2 m. - Kích thước bệ móng như sau : + Móng trụ : BxH= 11x5 m + Móng mố : BxH= 12,8x5m - Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc khoan là 1,0m, có 6 cọc, chiều dài mỗi cọc dự kiến là 42m. - Móng mố là móng cọc khoan nhồi đường kính cọc khoan là 1,0m, có 6 cọc, chiều dài mỗi cọc dự kiến là 42m. Cọc khoan nhồi.
- Chọn cọc khoan nhồi có chiều dài 40m, đường kính cọc 2m. Chiều dài đoạn cọc ngàm vào bệ 1 m, đoạn đập đầu cọc 0.2 m SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU - Bố trí 20 cây thép nên đoạn nối cọc 30d= 840mm. Chi tiết mặt cắt ngang cọc 1. Vật liệu sử dụng.
Đối với bê tông: - Cường độ bê tông chịu nén mẫu hình trụ tại 28 ngày tuổi sử dụng cho các kết cấu bê tông cốt thép như sau: Bảng 2. Bảng tổng hợp số liệu vật liệu sử dụng. Cường độ bê tông f'c Cấu kiện f'c Đơn vị Lề bộ hành 30 Mpa Bản mặt cầu 30 Mpa Mố và bệ mố 30 Mpa Trụ và bệ trụ 30 Mpa Cọc khoan nhồi 30 Mpa 1. Đối với thép: - Thép thường: SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU - Thép đai : CI có Fy = 240 Mpa - Thép chịu lực, cấu tạo : CII có Fy = 280 Mpa - Thép làm dầm chủ : thép tấm M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy = 250 Mpa.
- Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang và khung ngang), sườn tăng cường : M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy = 250 Mpa. Bảng tổng hợp số liệu vật liệu sử dụng Cường độ thép fy Cấu kiện fy Đơn vị Lề bộ hành 240, 280 Mpa Dầm, Bản mặt cầu 280, 250 Mpa Mố - Trụ 365 Mpa Cọc khoan nhồi 365 Mpa 1.7 SUPPER có đường kính danh định 12.7 mm theo catalog VSL có diện tích 1 tao cáp là 100.1 mm2 và lực kéo đứt tối thiểu là 1840kN 1. Tổng hợp khối lượng các hạng mục chính. Tổng hợp khối lượng các hạng mục chính.
STT HẠNG MỤC XÂY LẮP ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG A Kết cấu phần trên I Dầm chính 1 Thép dầm chính tấn 111,941 2 Thép sườn tăng cường tấn 0,012 3 Bu lông cường độ cao cái 6200 4 Thép mối nối tấn 11,903 II Gối cầu 1 Gối cầu bộ 36 III Dầm ngang+giằng gió 1 Thép tấm tấn 96,497 2 Thép hình tấn 36,45 3 bu lông cường độ cao cái 1944 IV Bản mặt cầu SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU 1 Bê tông bản mặt cầu C30 m3 250,92 2 Cốt thép thường các loại tấn 18,53135 3 Lớp phòng nước m2 1173 4 Bê tông nhựa hạt mịn dày 7cm 100m2 11,73 5 Ván khuôn thép 100m2 0,6 V Khe co dãn 1 Khe co dãn m 46,8 VI Lan can lề bộ hành 1 Bê tông C30 m3 40,8 2 Cốt thép thường các loại tấn 6,895 3 Ván khuôn thép 100m2 2,82 4 Lan can thép tấn 4,755 B Kết cấu phần dưới I Mố cầu 1 Bê tông mố C30 m3 160,924 2 Cốt thép thường các loại tấn 11,7 3 Bê tông lót móng C10 m3 12,688 4 Ván khuôn thép 100m2 10 5 Cọc khoan nhồi D=0,8 m 100m 4 II Trụ cầu 1 Bê tông trụ C30 m3 140,956 2 Cốt thép thường các loại tấn 32,8 3 Bê tông bịt đáy m3 52 4 Ván khuôn thép 100m2 250 5 Cọc khoan nhồi D=0,8 m 100m 6,66 C PHỤ TRỢ THI CÔNG I Thi công kết cấu nhịp 5% II Thi công kết cấu phân dưới 10% 1. Giải pháp kết cấu. SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU Hình 2. Chi tiết mặt cắt ngang cầu SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU Hình 2.
Chi tiết mặt cắt dọc cầu SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TÂM MSSV: 1331110057 Trang 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU 1. Phương án thi công chủ đạo 1. Tổ chức thi công - Đảm bảo giao thông + Biện pháp an toàn giao thông đường thủy + Biện pháp an toàn giao thông đường bộ - Yêu cầu vật liệu chủ yếu và tổ chức vận chuyển + Đối với bê tông nhựa: Theo qui trình thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa 22 TCN-249-98, dùng bê tông nhựa nóng hạt trung đối với lớp dưới dày 7cm và bê tông nhựa nóng chặt, hạt nhỏ đối với lớp trên dày 5cm, nhựa đường dùng loại có trị số độ kim lún 60/70. + Đối với với cấp phối đá dăm: Dùng cấp phối đá dăm loại 1, theo quy trình thi công và nghiệm thu lớp cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô 22 TCN-252-98.
+ Đối với nhựa dính bám: Dùng nhựa pha dầu. + Cát đắp: dùng cát mịn trở lên. + Vải địa kỹ thuật: Dùng loại vải địa kỹ thuật theo quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu 22 TCN 262-2000. + Đá dăm đổ bê tông: dùng đá có đường kính Dmax = 2,5cm phù hợp với TCVN 1771-86 và TCVN 4453-1995.
+ Cát dùng cho bê tông: dùng cát sông phù hợp với TCVN 770-86 và TCVN 4453-1995. + Xi măng: dùng xi măng portland PC40 – PC50 cho kết cấu dầm chủ, PC – 30 cho kết cấu mố trụ và các phần còn lại của kết cấu nhịp, phù hợp với TCVN 2682 - 1992. - Mặt bằng thi công + Trước khi thi công cần tiến hành giải phóng mặt bằng, giải tỏa nhà cửa, các công trình kiến trúc và cơ sở hạ tầng kỹ thuật khác như điện lực, thông tin liên lạc. Đây là 1 bước quan trọng và rất phức tạp cần thực hiện trước tiên và nên kết thúc trước khi thi công công trình.
- Công tác chuẩn bị +Thu dọn mặt bằng sau giải tỏa, tháo dỡ các công trình cũ để lại, chặt cây, đào gốc.