CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG THƯƠNG HUYỆN YÊN DŨNG – BẮC GIANG I. Quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển tỉnh Bắc Giang: I. Vị trí địa lý chính trị : Cầu qua sông Thương thuộc địa phận tỉnh Bắc Giang. Công trình cầu Trần Nhân Tông nằm trên tuyến đường nối trung tâm thị trấn với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, chính trị.
Khu vực xây dựng cầu là vùng đồng bằng, bờ sông rộng và bằng phẳng, dân cư tương đối đông. Cầu nối tám xã một thị trấn phía Ðông Bắc với khu ba Tổng (gồm chín xã và một thị trấn huyện lỵ) của huyện Yên Dũng theo tuyến tỉnh lộ 299, thuận lợi để phát triển kinh tế văn hóa – chính trị của vùng. Dân số đất đai và định hướng phát triển : Công trình cầu nằm cách trung tâm thị xã 3km nên dân cư ở đây sinh sống tăng nhiều trong một vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng đều. Dân cư sống bằng nhiều nghề nghiệp rất đa dạng như buôn bán, kinh doanh.
Thực trạng và xu hướng phát triển mạng lưới giao thông : II. Thực trạng giao thông : Một là phà Đám qua sông Thương , do đó nó không thể đáp ứng được các yêu cầu cho giao thông với lưu lượng xe cộ ngày càng tăng. Hai là tuyến đường hai bên cầu đã được nâng cấp, do đó lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đáng kể. Xu hướng phát triển : Trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh vấn đề đặt ra đầu tiên là xây dựng một cơ sở hạ tầng vững chắc trong đó ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thông.
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Th.S : BÙI NGỌC DUNG NGHIÊM THANH HÙNG 77 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG KHOA XÂY DỰNG Đồ án tốt nghiệp III. Nhu cầu vận tải qua sông Thương: Theo định hướng phát triển kinh tế của tỉnh thì trong một vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng này sẽ tăng đáng kể. Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng cầu qua sông Thương : Qua quy hoạch tổng thể xây dựng và phát triển của tỉnh và nhu cầu vận tải qua sông Thương nên việc xây dựng cầu mới là cần thiết. Cầu sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày càng cao của địa phương.
Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành kinh tế phát triển. Cầu Trần Nhân Tông nằm trên tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng của tỉnh Bắc Giang. Nó là cửa ngõ, là mạch máu giao thông quan trọng giữa trung tâm thị xã và vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu và phát triển kinh tế, văn hóa xã hội của tỉnh. Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lại giữa hai khu vực.
Do tầm quan trọng như trên, nên việc cần thiết phải xây dựng cầu là cần thiết và cấp bách nằm trong quy hoạch phát triển kinh tế chung của tỉnh. Đặc điểm tự nhiên nơi xây dựng cầu : V. Địa hình : Khu vực xây dựng cầu nằm trong vùng đồng bằng, hai bên bờ sông tương đối bằng phẳng rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi công cũng như việc tổ chức xây dựng cầu. Khí hậu : Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa.
Lượng mưa phân bổ theo mùa : Mùa mưa và mùa khô. - Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 59. Lượng mưa chiếm khoảng (8085)% tổng lượng mưa năm, riêng 2 tháng 7 và 8 lượng mưa chiếm tới (5570)%. Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, chiếm khoảng (1520)% tổng lượng mưa năm.
Trong mùa này thường là mưa phùn, lượng mưa nhỏ, tháng có lượng mưa nhỏ nhất thường rơi vào tháng 1 - 2. Địa chất : Trong quá trình khảo sát đã tiến hành khoan thăm dò địa chất và xác định được các lớp địa chất như sau: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Th.S : BÙI NGỌC DUNG NGHIÊM THANH HÙNG 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG KHOA XÂY DỰNG Đồ án tốt nghiệp Lớp 1 : cát thô sạn Lớp 2 : sét cát nâu Lớp 3 :Cuội sỏi cát Lớp 4 :Đá vôi xám V. Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu : Vật liệu đá: vật liệu đá được khai thác tại mỏ. Đá được vận chuyển đến vị trí thi công bằng đường bộ một cách thuận tiện.
Đá ở đây đảm bảo cường độ và kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu. Vật liệu cát: cát dùng để xây dựng được khai thác và vận chuyển đến, đảm bảo độ sạch, cường độ và số lượng. Vật liệu thép: sử dụng các loại thép trong nước như thép Thái Nguyên,… hoặc các loại thép liên doanh như thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép được lấy tại các đại lý lớn ở các khu vực lân cận. Xi măng: hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh thành luôn đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng.
Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xây dựng rất thuận lợi, luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra. Thiết bị và công nghệ thi công: để hòa nhập với sự phát triển của xã hội cũng như sự cạnh tranh theo cơ chế thị trường thời mở cửa, các công ty xây dựng công trình giao thông đều mạnh dạn cơ giới hóa thi công, trang bị cho mình máy móc thiết bị và công nghệ thi công hiện đại nhất đáp ứng các yêu cầu xây dựng công trình cầu. Nhân lực và máy móc thi công hiện nay trong tỉnh có nhiều công trình xây dựng cầu đường có king nghiệm trong thi công. Về biên chế tổ chức thi công các đội xây dựng cầu khá hoàn chỉnh và đồng bộ.
Cán bộ có trình độ tổ chức và quản lí, nắm vững về kỹ thuật, công nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao. Các đội thi công được trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ. Nhìn chung về vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi công, tình hình an ninh tại địa GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Th.S : BÙI NGỌC DUNG NGHIÊM THANH HÙNG 9 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG KHOA XÂY DỰNG Đồ án tốt nghiệp phương khá thuận lợi cho việc thi công đảm bảo tiến độ đã đề ra. Các chỉ tiêu kỹ thuật để thiết kế cầu và giải pháp kết cấu : VI.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật : - Việc tính toán và thiết kế cầu dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật sau - Tiêu chuẩn thiết kế : TCN 272-05.
- Quy mô xây dựng: vĩnh cửu. - Tải trọng : HL93 và người 300kg/m2 - Khổ cầu : B= 8+ 2 × 1,5 𝑚 - Khẩu độ cầu : L0=250(m). - Sông thông thuyền cấp : III Ltt= 50m , Htt=7m - MNTT 4,5 m VI.2 Giải pháp kết cấu : - Với những điều kiện được trình bày như trên ta đưa ra giãi pháp kết cấu như sau: Nguyên tắc chung: Đảm bảo mọi chỉ tiêu kỹ thuật đã được duyệt. Kết cấu phải phù hợp với khả năng và thiết bị của các đơn vị thi công.
Ưu tiên sử dụng các công nghệ mới tiên tiến nhằm tăng chất lượng công trình, tăng tính thẩm mỹ. Quá trình khai thác an toàn và thuận tiện và kinh tế. Giải pháp kết cấu công trình: Kết cấu thượng bộ: Đưa ra giải pháp nhịp lớn kết cấu liên tục, cầu dầm thép nhằm tạo mỹ quan cho công trình và giảm số lượng trụ, bên cạnh đó cũng đưa ra giải pháp giản đơn kết cấu ƯST để so sánh chọn phương án. Kết cấu hạ bộ: Móng cọc khoan nhồi.
Kết cấu mố chọn loại chữ U tường mỏng Kết cấu trụ ta nên dùng trụ đặc.Đề xuất các phương án sơ bộ: Từ các chỉ tiêu kỹ thuật, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, khí hậu, căn cứ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Th.S : BÙI NGỌC DUNG NGHIÊM THANH HÙNG 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG KHOA XÂY DỰNG Đồ án tốt nghiệp vào khẩu độ cầu,… như trên ta có thể đề xuất các loại kết cấu như sau: Phương án 1: Nhịp liên tục BTCT DUL 3 nhịp 55+86+55m và 2 nhịp giản đơn 35m dầm T Phương án 2: Nhịp liên tục BTCT DUL 3 nhịp 75+115+75m Phương án 1: Cầu Nhịp liên tục BTCT DUL 3 nhịp 55+86+55m và 2 nhịp giản đơn 35 m Khẩu độ cầu : L TK 0 55 86 55 2 x35 2 x0, 05 2 x0.1 2 x2 2 x3 2 x1,5 253,3m L TK 0 L0 100% 253,3 250 100% 1,32% 5% L0 250 Vậy đạt yêu cầu. Phương án 2: Cầu Nhịp liên tục BTCT DUL 3 nhịp 75+115+75m Khẩu độ cầu : L TK 0 75 115 75 2 x3 2 x1,5 256m L TK 0 L0 100% 256 250 100% 2, 4% 5% L0 250 Vậy đạt yêu cầu. Phương án sơ bộ 1 :Phương án cầu dầm BTCT Liên tục Đúc hẫng cân bẳng + 2 nhịp đơn giản II.1 Mặt cắt ngang và sơ đồ nhịp : -Khổ cầu :Cầu được thiết kế K = 8+2× 1,5 = 11 (m) -Tổng bề rộng cầu kể cả lan can và dải phân cách : B = 8+2× 1,5 +2x0,5 +2x0.25 = 12,5 (m) -Sơ đồi nhịp 55+86+55+35+35 =266 (m) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Th.S : BÙI NGỌC DUNG NGHIÊM THANH HÙNG 11 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG KHOA XÂY DỰNG Đồ án tốt nghiệp II.2 Tính toán sơ bộ khối lượng kết cấu nhịp : II.1 Kết cấu nhịp liên tục Mặt cắt liên tục đỉnh trụ và giữa nhịp Dầm Hộp Có tiết diện thay đổi với phương trình chiều cao dầm theo công thức : 𝐻𝑃 − ℎ𝑚 𝑦= 2. Hm = (1/40: 1/60)L = (1,41 : 2,125) m lấy = 2 m, (Chiều cao dầm tại giữa nhịp ) 86−2 L : Phần dài của cánh hẫng L= − 1,5 = 40,5 𝑚 2 Thay số ta có 5−2 2 𝑦= 2 𝐿𝑥 + 2 = 0,00182 𝐿𝑥 2 + 2 40,5 Bề dầy tại bản đáy hộp tại vị trí bất kì cách giữa nhịp 1 khoảng 𝐿𝑥 được tính theo công thức sau : (ℎ2 −ℎ1 ) ℎ𝑥 = ℎ1 + 𝐿𝑥 𝐿 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Th.
