PHẦN THIẾT KẾ SƠ BỘ (25%) PA1: -THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT ƯST NHỊP 7x32m PA2: -THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP NHỊP 5x42m PA3:-THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU GIÀN THÉP NHỊP 3x70m TRẦN VĂN HỢP Trang PHẦN 1: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH CẦU QUA SƠNG LTC06 1.1 Quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển tỉnh Quảng Bình 1.1.1 Vị trí địa lý trị Cầu qua sơng LTC06 thuộc địa phận tỉnh Quảng Bình Cơng trình cầu LTC06 nằm tuyến đường nối trung tâm thị xã với vùng có nhiều tìm chiến lược phát triển kinh tế tỉnh, tuyến đường cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, trị Khu vực xây dựng cầu vùng đồng bằng, bờ sơng rộng phẳng, dân cư tương đối đơng Cầu nằm tuyến đường chiến lược làm thời kỳ chiến tranh nên tiêu chuẩn kỹ thuật thấp, khơng thống Mạng lưới giao thơng khu vực 1.1.2 Dân số đất đai định hướng phát triển Cơng trình cầu nằm cách trung tâm thị xã km nên dân cư sinh sống tăng nhiều vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng Dân cư sống nhiều nghề nghiệp đa dạng bn bán, kinh doanh dịch vụ du lịch Bên cạnh có phần nhỏ sống nhờ vào nơng nghiệp Vùng có cửa biển đẹp, nơi lý tưởng thu hút khách tham quan nên lượng xe phục vụ du lịch lớn Mặt khác vài năm tới nơi trở thành khu cơng nghiệp tận dụng vận chuyển đường thủy tiềm sẵn có 1.2 Thực trạng xu hướng phát triển mạng lưới giao thơng 1.2.1 Thực trạng giao thơng Một cầu qua sơng LTC06 xây dựng từ lâu tác động mơi trường, khơng thể đáp ứng u cầu cho giao thơng với lưu lượng xe cộ ngày tăng Hai tuyến đường hai bên cầu nâng cấp, lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đáng kể 1.2.2 Xu hướng phát triển Trong chiến lược phát triển kinh tế tỉnh vấn đề đặt xây dựng sở hạ tầng vững ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thơng 1.3 Nhu cầu vận tải qua sơng LTC06 Theo định hướng phát triển kinh tế tỉnh vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng tăng đáng kể 1.4 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng cầu qua sơng LTC06 Qua quy hoạch tổng thể xây dựng phát triển tỉnh nhu cầu vận tải qua sơng LTC06 nên việc xây dựng cầu cần thiết Cầu đáp ứng nhu cầu giao thơng ngày cao địa phương Từ tạo điều kiện thuận lợi cho ngành kinh tế phát triển đặc biệt ngành dịch vụ du lịch TRẦN VĂN HỢP Trang Cầu LTC06 nằm tuyến quy hoạch mạng lưới giao thơng quan trọng tỉnh Quảng Bình Nó cửa ngõ, mạch máu giao thơng quan trọng trung tâm thị xã vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu phát triển kinh tế, văn hóa xã hội tỉnh Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, ngun vật liệu, vật tư qua lại hai khu vực, nơi giao thơng hàng hóa tỉnh.Việc cần thiết phải xây dựng cầu cần thiết cấp bách nằm quy hoạch phát triển kinh tế chung tỉnh 1.5 Đặc điểm tự nhiên nơi xây dựng cầu 1.5.1 Địa hình Khu vực xây dựng cầu nằm vùng đồng bằng, hai bên bờ sơng tương đối phẳng thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi cơng việc tổ chức xây dựng cầu 1.5.2 Khí hậu Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa Thời tiết phân chia rõ rệt theo mùa, lượng mưa tập trung từ tháng đến tháng năm sau Ngồi chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa đơng bắc vào tháng mưa, độ ẩm tương đối cao gần cửa biển 1.5.3 Thủy văn Các số liệu đo đạc thủy văn cho thấy chế độ thủy văn khu vực ổn định, mực nước chênh lệch hai mùa: mùa mưa mùa khơ tương đối lớn, sau nhiều năm khảo sát đo đạc ta xác định được: MNCN: +7.1m MNTT: +3.2m MNTN: +1.5m 1.5.4 Địa chất Trong q trình khảo sát tiến hành khoan thăm dò địa chất xác định lớp địa chất sau: Lớp 1: Sét Lớp 2: Cát hạt mịn Lớp 3: Cát hạt thơ dày vơ 1.5.5 Điều kiện cung cấp ngun vật liệu Vật liệu đá: vật liệu đá khai thác mỏ gần khu vực xây dựng cầu Đá vận chuyển đến vị trí thi cơng đường cách thuận tiện Đá đảm bảo cường độ kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu Vật liệu cát: cát dùng để xây dựng khai thác gần vị trí thi cơng, đảm bảo độ sạch, cường độ số lượng TRẦN VĂN HỢP Trang Vật liệu thép: sử dụng loại thép nước thép Thái Ngun,… loại thép liên doanh thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép lấy đại lý lớn khu vực lân cận Xi mămg: nhà máy xi măng xây dựng tỉnh thành ln đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho cơng trình xây dựng thuận lợi, ln đảm bảo chất lượng số lượng mà u cầu cơng trình đặt Thiết bị cơng nghệ thi cơng: để hòa nhập với phát triển xã hội cạnh tranh theo chế thị trường thời mở cửa, cơng ty xây dựng cơng trình giao thơng mạnh dạn giới hóa thi cơng, trang bị cho máy móc thiết bị cơng nghệ thi cơng đại đáp ứng u cầu xây dựng cơng trình cầu Nhân lực máy móc thi cơng: tỉnh có nhiều cơng ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm thi cơng Về biên chế tổ chức thi cơng đội xây dựng cầu hồn chỉnh đồng Cán có trình độ tổ chức quản lí, nắm vững kỹ thuật, cơng nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao Các đội thi cơng trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ Nhìn chung vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi cơng, tình hình an ninh địa phương thuận lợi cho việc thi cơng đảm bảo tiến độ đề 1.6 Các tiêu kỹ thuật để thiết kế cầu giải pháp kết cấu 1.6.1 Các tiêu kỹ thuật Việc tính tốn thiết kế cầu dựa tiêu kỹ thuật sau: - Quy mơ xây dựng: vĩnh cửu - Tải trọng: đồn xe 0.5HL -93 đồn người 300 daN/m2 - Khổ cầu B= 10.5+  1.5(m) - Khẩu độ cầu: L0=210(m) - Độ dốc ngang : 2% - Sơng thơng thuyền cấp: Cấp VI 1.6.2 Kết cấu nhịp Từ tiêu kỹ thuật, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn, khí hậu, vào độ cầu,… ta đề xuất loại kết cấu sau: Phương án 1: Cầu dầm giản đơn BTCT ƯST dầm chữ I nhịp: x 32 = 224m Phương án 2: Cầu dầm thép liên lợp nhịp: x 42 = 210m Phương án 3: Cầu giàn thép nhịp: x 70=210m 1.6.2.1 Phương án 1: Cầu BTCT ƯST dầm chữ I nhịp: x 32m = 224m u cầu : L tt  L0 yc tt yc  5% max( L0 , L0 ) Trong : TRẦN VĂN HỢP Trang L0 yc = 210 m: Khẩu độ tĩnh khơng u cầu L tt : Khẩu độ tĩnh khơng thực tế cầu tt L0   L0i   li   bi  btr  bph loi : Tổng chiều dài tĩnh khơng nhịp ứng với mực nước cao li : Tổng chiều dài nhịp tính theo tim trụ bi: Tổng chiều dài tĩnh khơng ứng với mực nước cao trụ chiếm chỗ btr,bph: Phần ăn sâu cơng trình (mố, mơ đất hình nón trước mố, ) vào tĩnh khơng mực nước cao mố trái mố phải tính tới đầu kết cấu nhịp Khẩu độ cầu : L tt   32   0,05  1,6   1  212,8m Ltt0  L0yc L0yc  100%  212.8  210 210  100%  1.3%  5% Vậy đạt u cầu  Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm nhịp: x 32(m) - Dầm giản đơn BTCT ƯST tiết diện chữ I có f’c = 40Mpa chiều cao dầm chủ 1,6m - Mặt cắt ngang có dầm chủ, khoảng cách dầm chủ 2,3 m - Lan can tay vịn BTCT dãy phân làn, đáp ứng u cầu mặt mỹ quan - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt thép - Bố trí lỗ nước  =100 ống nhựa PVC - Các lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 7cm tạo mui luyện 2% +Lớp phòng nước dày 0,4cm  Kết cấu mố trụ: -Kết cấu mố: Hai mố chữ U cải tiến BTCT có f’c=30Mpa Móng mố dùng móng cọc đóng có KT:35x35cm ,bằng BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 14m (mố M1 M2) Trên tường ngực bố trí giảm tải BTCT 125  300  20cm Gia cố 1/4 mơ đất hình nón đá hộc xây vữa M10 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm; tiết diện 70  50cm -Kết cấu trụ: TRẦN VĂN HỢP Trang Trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c=30Mpa Móng trụ dùng móng cọc đóng có KT:35x35cm, BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 15m (trụ T1, T2, T3,T4,T5,T6) 1.6.2.2 Phương án 2: Cầu dầm thép liên hợp nhịp: 5x42m= 210m Khẩu độ cầu : L tt   42   0.1  1.8   1  201.4m Ltt0  L0yc L0yc  100%  201.4  210 210  100%  4.9  5% Vậy đạt u cầu  Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm nhịp: x 42(m) - Dầm thép liên hợp chiều cao dầm chủ 1,57m - Mặt cắt ngang có dầm chủ, khoảng cách dầm chủ 2,3 m - Lan can tay vịn BTCT dãy phân làn, đáp ứng u cầu mặt mỹ quan - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt thép - Bố trí lỗ nước  =100 ống nhựa PVC - Các lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 7cm tạo mui luyện 2% +Lớp phòng nước dày 0,4cm  Kết cấu mố trụ: -Kết cấu mố: Hai mố chữ U cải tiến BTCT có f’c=30Mpa Móng mố dùng móng cọc đóng có KT:35x35cm ,bằng BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 14m (mố M1 M2) Trên tường ngực bố trí giảm tải BTCT 125  300  20cm Gia cố 1/4 mơ đất hình nón đá hộc xây vữa M10 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm; tiết diện 70  50cm -Kết cấu trụ: Trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c=30Mpa Móng trụ dùng móng cọc đóng có KT:35x35cm, BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 15m (trụ T1, T2,T3,T4) 1.6.2.3 Phương án 3: Cầu giàn thép nhịp: x 70m = 210m Khẩu độ cầu : L0 = 3x70=210+(4x0,1) –(2x2)-(2x1)= 204.4m tt TRẦN VĂN HỢP Trang Ta có: Ltt0  L0yc  tt yc max L , L  x100%  204.4  210 210 x100%  2.6%  5% Vậy đạt u cầu  Kết cấu nhịp: - Sơ đồ nhịp: Sơ đồ cầu gồm nhịp giàn thép: x 70(m) - Dàn thép gồm 10 khoan với d = 6,5m, chiều cao dàn chủ h = 8,0m - Mặt cắt ngang có dầm dọc phụ, khoảng cách dầm chủ 1,6 m - Bản mặt cầu BTCT f’c = 30Mpa dày 20cm - Gối cầu sử dụng gối cao su cốt thép - Các lớp mặt cầu gồm: +Lớp BTN hạt mịn dày 7cm tạo mui luyện 2% +Lớp phòng nước dày 0,4cm  Kết cấu mố trụ: -Kết cấu mố: Hai mố chữ U cải tiến BTCT có f’c=30Mpa Móng mố dùng móng cọc đóng có KT:35x35cm ,bằng BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 15m (mố M1 M2) Trên tường ngực bố trí giảm tải BTCT 114  300  20cm Gia cố 1/4 mơ đất hình nón đá hộc xây vữa M10 dày 25cm, đệm đá 4x6 dày 10cm; tiết diện 70  50cm -Kết cấu trụ: Trụ sử dụng loại trụ đặc thân hẹp BTCT có f’c=30Mpa Móng trụ dùng móng cọc đóng có KT:35x35cm, BTCT có f’c=30Mpa, chiều dài dự kiến 15m (trụ T1,T2) TRẦN VĂN HỢP Trang CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN CẦU DẦM BTCT ƯST NHỊP GIẢN ĐƠN 7x32M 2.1 Bố trí chung phương án Kết cấu nhịp : Gồm nhịp giản đơn có sơ đồ sau : x 32m = 224(m) Theo phương dọc cầu : 22430 5 3200 3200 3200/2 3200/2 3200 3200 3200 200 175 200 175 200 200 200 175 200 200 200 200 200 430 200 200 90 90 -1.76m 150 45 300 105 45 105 300 45 105 45 105 300 40 40 +8.08m 150 495 +8.59m 20 50 50 90 90 90 -2.20m 45 105 90 90 -2.20m 90 125 125 50 90 0.00 -1.76m 45 105 45 45 105 300 105 +3.58m 150 120 700 800 MNTN:1.50 -1.31m 150 90 -1.31m 150 160 300 140 +9.14m 20 120 MNTT:3.20 900 900 800 MNTC:1.50 90 0.00 45 105 160 120 150 90 LÅÏP : CẠTHẢTMËNDY 4m 2% 20 120 150 LÅÏP : SẸT 4m +9.69m 20 80 60 20 MNCN:7.1 140 160 140 CÂDD =10.05m +9.69m 20 80 60 20 80 60 140 160 80 60 140 2% +9.14m 20 20 120 700 50 27CCBTCT 35X35cm 160 20 120 +3.58m 150 125 125 +8.59m 20 150 20 50 50 MÄ ÂÁÚTHÇNHNỌN ÂẠHÄÜC XÁY VỈỴA M10,dy25cm 350 50 160 140 300 495 +8.08m 80 60 : 25 80 60 100 10 30 300 I 200 3200 I CCDÁÙN VOCÁƯU (15x15x60)CM BTCTM20 45 105 45 300 105 45 300 105 27CCBTCT 35X35cm LÅÏP : CẠT HẢTTHÄ DY VÄ CNG f'c =30MPa, L= 15m f'c =30MPa, L= 15m -10.92m -10.92m 21CCBTCT 35X35cm 21CCBTCT 35X35cm f'c =30MPa, L= 15m 21CCBTCT 35X35cm f'c =30MPa, L= 15m 21CCBTCT 35X35cm -15.80m 21CCBTCT 35X35cm f'c =30MPa, L= 15m f'c =30MPa, L= 15m -16.26m -16.70m 21CCBTCT 35X35cm f'c =30MPa, L= 15m f'c =30MPa, L= 15m -15.80m -16.26m -16.70m Hình 1.1:Theo phương dọc cầu 2.1.1 Tính tốn khối lượng sơ cho hạng mục cơng trình 2.1.2 Tính tốn khối lượng kết cấu nhịp: Dầm BTCT DƯL dài 32m Mặt cắt ngang gồm dầm chử I đặt cách 230cm Bố trí hình vẽ : 1450 1050 525 25 20 +11.97m LÅÏP BÃ TÄNG NHỈÛ A CHÀÛ T DY 7.0CM LÅÏP PHNG NỈÅÏC DY 0.4CM BN MÀÛ T CÁƯ U DY 20CM 20 50 12 170 12 12 40 2% 25 40 35 2% 150 100 525 15 25 15 25 35 150 100 15 25 15 25 10 160 160 30 60 20 25 1: 25 25 60 60 100 60 1.2 140 65 60 100 115 230 60 100 230 60 100 100 230 60 100 230 230 150 300 80 50 880/2 250 1450/2 720/2 50 150 700 +5.08 m 1550/2 +3.58m 0.05 m 50 150 -10.92m 980/2 230 230 230 85 -1.31m -15.80m 52 125 125 125 Hình 1.2:Cấu tạo mặt cắt ngang cầu TRẦN VĂN HỢP Trang 12 10 12 12 10 80 60 10 30 160 60 25 20 20 160 83 20 60 Hình 1.3: Mặt cắt ngang đoạn dầm chủ đoạn đầu dầm 245 140 75 30 - Dầm chủ: Gồm dầm chính, tiết diện chữ I, khoảng cách dầm 2.3m + Chiều cao dầm : h dc = 1.6(m) + Bản mặt cầu dày : bbmc =20(cm) - Bản mặt cầu:Fmc =0.2*32*14.5+0,08*0,28*32 = 93,5m3 - Trong lượng mặt cầu:Gmc=93,5*25=2337,5(kN)=73 (kN/m) -Trọng lượng đan: 200 200 170 Hình 1.4: Tấm đan TRẦN VĂN HỢP Trang Gtd=2*1,7*0.08*80*25=54,4(kN)=1,7 (kN/m) DCtd = 54,4 - Dầm ngang: Gồm dầm ngang bố trí theo cấu tạo + dầm ngang gối, dầm nhịp có : Chiều cao dầm ngang h dn =1.52(m) Bề dày bdn = 0,2(m) Chiều dài ldn =1.7(m) + dầm nhịp có : Chiều cao dầm ngang h dn =1,27(m) Bề dày bdn = 0,2(m) Chiều dài ldn =1.7(m) 12 150 1212 150 136 127 83 20 20 152 10 30 170 20 170 Hình 1.5: Mặt cắt dầm ngang đoạn nhịp dầm ngang đoạn đầu dầm * Diện tích đoạn dầm chủ: - Đầu dầm : Fdc =0,6.1,6 + 2.((0,12+0,16)/2).0.1= 0.98 m2 - Giữa dầm : Fdc=      0.32  0.8  2  0.1 0.08    0.3  0.12   0.63  0.2  0.45  0.6   0.2  0.2  0.39m      - Đoạn vuốt: Fdc = 0.98+0.39/2 = 0.685m2 * Diện tích dầm ngang     - Tại gối : Fdn = 1.7  1.52    0.12  0.1    0.1  0.04   2.55m TRẦN VĂN HỢP 10 Trang khn giàn giáo thân trụ Tháo khung liên kết nhổ cọc ván thép kiểm tra Bảng 1.2 : Phân chia tổ đội thi cơng bố trí máy móc vật liệu STT Hạng mục Thành phần hao phí Số Biên Định Hao phí ngày chế tổ mức cơng tác hồn đội thành cơng/ca cơng/ca cơng ngày 10 0,00721 5,378 12,300 69,729 10 7,0 2,370 13,436 2,2 0,320 1,814 1,8 I Cơng tác chuẩn bị Định vị tim tuyến Cơng tác san ủi đất tạo mặt thi cơng mố Nhân cơng bậc 3,0/7 Máy ủi