TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA XÂY DỰNG  HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CẦU MỸ LUÔNG – TẤN MỸ GVHD: DƯƠNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN LỚP : CẦU ĐƯỜNG 06 TP.HỒ CHÍ MINH 01/2011 LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp kết nỗ lực học hỏi, đánh giá tổng kết kiến thức học tập nghiên cứu khoảng thời gian năm trường đại học Trong thời gian làm đồ án này, em giúp đỡ giảng viên môn Cầu-Đường, đặc biệt giúp đỡ cô Dương Kim Anh thầy Nguyễn Văn Thiện, em hoàn thành nhiệm vụ mình, thực xong đồ án thiết kế tốt nghiệp Vì trình độ hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý, bảo thầy, cô Em xin chân thành cảm ơn HCM, ngày 08 tháng 01 năm 2011 Sinh viên thực Nguyễn Đinh Vinh Mẫn BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHOA XÂY DỰNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CẦU ĐƯỜNG Họ tên SV: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Lớp: 06DXC1 Hệ đào tạo: Đại học Tên đề tài tốt nghiệp: THIẾT KẾ CẦU MỸ LUÔNG – TẤN MỸ Thời gian thực hiện: 15 tuần - Ngày nhận đề tài: 27/09/2010 - Ngày nộp đề tài: 08/01/2011 1./ Số liệu thiết kế, chủ yếu để thiết kế: - Cầu vượt song thiết kế mới, xây vónh cửu - Tần suất tính toán P = 1% - Tải trọng thiết kế: HL93, người kPa - Sông có khổ thông thuyền: B = 30m, H = 7m - Cầu nằm đường thẳng - Cầu đặt vuông góc với dòng chảy - Khổ cầu: 10.5 m x 360 m - Tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 2./ Nội dung yêu cầu tính toán thiết kế tốt nghiệp: - Thiết kế phương án sơ - So sánh lựa chọn phương án phù hợp - Thiết kế dầm - Thiết kế mặt cầu - Thiết kế mố trụ cầu - Thiết kế móng mố trụ cầu - Thiết kế tổ chức thi công Ngày tháng 01 năm 2011 Chủ nhiệm ngành xây dựng Cầu đường GV hướng dẫn TS: Nguyễn Quốc Hùng Ths Dương Kim Anh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Nhiệm vụ đồ án Mục lục PHẦN I: THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1/ Nhiệm vụ thiết kế 1.2/ Đặc điểm công trình PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ I: CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL I./ Giới thiệu công nghệ thi công theo phương pháp đúc hang cân II./ Giới thiệu chung phương án III./ Tính toán kết cấu nhịp IV./ Tính toán thiết kế mố cầu V./ Tính toán trụ cầu PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ II: CẦU DẦM SUPER Tee I./ Giới thiệu công nghệ dầm super Tee II./ Giới thiệu chung phương án III./ Tính toán kết cấu nhịp IV./ Tính toán thiết kế mố cầu V./ Tính toán trụ cầu SO SÁNH PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ PHẦN III: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT Chương I: TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC GIA ĐOẠN I./ Xác định tónh tải II./ Tính toán hoạt tải III./ Tính toán nội lực tác dụng lean kết cấu nhịp Chương II: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP I./ Tính lượng cốt thép giai đoạn thi công II./ Tính toán bố trí cốt thép DƯL giai đoạn khai thác Chương III: KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP I./ Kiểm toán giai đoạn thi công II./ Kiểm toán giai đoạn sử dụng Chương IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU I./ Thiết kế cấu tạo mặt cầu II./ Tính toán nội lực III./ Tính toán cốt thép kiểm toán Chương V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MỐ CẦU SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN 2 10 10 11 12 19 29 36 36 36 37 39 49 57 60 61 62 89 95 101 114 129 130 134 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH I./ Kích thước hình học kết cấu II./ Xác định tải trọng tác dụng lên mố III./ Tổng hợp tải trọng mặt cắt IV./ Tính toán bố trí cốt thép mặt cắt Chương VI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤ CẦU I./ Giới thiệu chung II./ Kích thước hình học trụ III./ Tính toán tải trọng tác dụng đỉnh bệ đáy bệ IV./ Kiểm toán mặt cắt theo trạng thái giới hạn Chương VII: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NỀN MÓNG TRỤ CẦU I./ Số liệu chung II./ Kiểm toán theo trạng thái giới hạn I III./ Kiểm toán theo trạng thái giới hạn II Chương VIII: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NỀN MÓNG MỐ CẦU I./ Số liệu chung II./ Kiểm toán theo trạng thái giới hạn I PHẦN IV: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG Chương I: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG I./ Thi công mố cầu II./ Thi công trụ cầu III./ Thi công kết cấu nhịp Chương II: TÍNH TOÁN KẾT CẤU PHỤC VỤ THI CÔNG I./ Tính toán mở rộng trụ II./ Tính toán neo đỉnh trụ III./ Tính toán bê tông bịt đáy vòng vây cọc ván thép Tài liệu tham khảo Phụ lục SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN 137 139 145 150 173 173 175 186 192 192 203 209 209 224 226 228 242 245 246 250 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.DƯƠNG KIM ANH PHẦN I: THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ  * PHƯƠNG ÁN I : CẦU LIÊN TỤC BTCT * PHƯƠNG ÁN II : CAÀU SUPER TEE SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.DƯƠNG KIM ANH CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1/ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Cầu vượt song thiết kế mới, xây vónh cửu Tần suất tính toán P = 1% Tải trọng thiết kế: HL93, người kPa Sông có khổ thông thuyền: B = 30m, H = 7m Cầu nằm đường thẳng Cầu đặt vuông góc với dòng chảy Khổ cầu: 10.5 m x 360 m Tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 1.2/ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH: Tên công trình: Xây dựng cầu Mỹ Luông-Tấn Mỹ Địa điểm: Huyện Chợ Mới- Tỉnh An Giang Chủ đầu tư: Công ty TNHH C.N.C Phạm vi nghiên cứu: - Cầu Mỹ Luông-Tấn Mỹ, Huyện Chợ Mới-Tỉnh An Giang - Điểm đầu dự án: giao với đường Tỉnh lộ 942, bờ phía Mỹ Luông - Điểm cuối dự án: giao với đường liên xã Tấn Mỹ Bình Phước Xuân, bờ phía Tấn Mỹ - Tổng chiều dài khoảng 597.5m Các văn pháp lý: - Căn Luật Xây dựng Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghóa Việt Nam thông qua ngày 26/11/ 2003 - Nghị định 16/2005/NĐ-CP ngày 07/2/2005 Chính phủ Qui chế Quản lý đầu tư Xây dựng - Nghị định 112/2006/NĐ-CP ngày 29/9/2006 Chính phủ sữa đổi, bổ sung số điều Nghị định số 16/2005/NĐ-CP quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình; - Nghị định 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 Chính phủ Quản lý chất lượng công trình xây dựng; SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.DƯƠNG KIM ANH Nguồn tài liệu sử dụng: - Qui hoạch chung Huyện Chợ Mới-Tỉnh An Giang - Tài liệu khảo sát khí tượng thuỷ văn Trung tậm dự báo khí tượng thuỷ văn An Giang cung cấp tháng năm 2008 - Tài liệu khảo sát địa hình công trình công ty Tư Vấn Thiết Kế B.R thực năm 2010 - Tài liệu khảo sát địa chất công trình công ty Tư Vấn Thiết Kế B.R thực năm 2008 Khung tiêu chuẩn : Khảo sát: - Qui trình khảo sát đường ôtô 22TCN263-2000 - Qui trình đo vẽ địa hình 99 TCN 43-90 - Qui trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 259-2000 Thiết kế: - Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 05 - Quy trình TC-NT mặt đường cấp phối đá dăm 22 TCN – 252 – 98 - Quy trình thi công nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa 22 TCN – 249 – 98 - Quy trình thiết kế áo đường mềm 20 TCN 211 – 93 - Điều lệ báo hiệu đường 22 TCN 237 – 01 - Quy phạm thiết kế cầu 22 TCN 272 – 05 - Tính toán dòng chảy lũ 22 TCN 220 – 95 - Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCXD 205 : 1998 - Kết cấu bê tông BTCT lắp ghép TCVN 4452-87 - Kết cấu BTCT toàn khối, quy phạm thi công nghiệm thu TCVN 4453 1995 1.2.1/ ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG Điều kiện tự nhiên: Địa hình: Địa hình khu vực xây dưng tương đối cao (khoảng +3.5m) so với khu vực (khoảng +1.0 ~ +2.0m) Khu vực dự án tập trung dân cư đông đúc chủ yếu SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.DƯƠNG KIM ANH nhà cấp 4, đặc biệt bờ Mỹ Luông; bờ Tấn Mỹ nhà cửa thưa xen lẫn vườn ăn trái Nhìn chung, mặt khu vực tương đối thuận lợi cho việc giả phóng mặt tổ chức xây dựng Có thể sử dụng hệ thống đường thuỷ để tập kết vật liệu, thiết bị đến công trường Địa chất: Qua điều tra khoan thăm dò địa chất khu vực cầu địa tầng vị trí xây dựng cầu có cấu trúc từ xuống sau: + Lớp 1: SÉT, trạng thái chảy, màu xám nâu Lớp xuất lỗ khoan BH1-BH6-BH7 Bề dày lớp thay đổi từ 1.6m (BH6) đến 6.4m (BH1) Chỉ tiêu lý lớp sau: - Thanh phần hạt P (%) - + Hàm lượng hạt sỏi sạn : 0.7 + Hàm lượng hạt cát : 37.8 + Hàm lượng hạt bột : 35.1 + Hàm lượng hạt sét Độ ẩm W (%) Dung trọng tự nhiên (g/cm3) Khối lượng riêng GS (g/cm3) Giới hạn chảy WL (%) Giới hạn dẻo WP (%) Chỉ số dẻo IP (%) Góc ma sát φ Lực dính C (kG/cm2) : : : : : : : : : 26.4 45.3 1.65 2.69 40.0 19.2 20.8 9o29’ 0.12 + Lớp 2: CÁT BỘT, hạt nhỏ, trạng thái rời rạc, màu xám nâu Lớp xuất tất lỗ khoan, chiều dày lớp biến thiên từ 2.3m (BH2) đến 8.5m (BH7) Chỉ tiêu lý lớp sau: - Thanh phần hạt P (%) - + Hàm lượng hạt cát : 88.2 + Hàm lượng hạt bột : 8.9 + Hàm lượng hạt sét Khối lượng riêng GS (g/cm3) Hệ số rỗng lớn Hệ số rỗng nhỏ Góc nghỉ khô (độ) Góc nghỉ ướt (độ) : : : : : : 2.9 2.65 1.133 0.561 32.1 27.5 SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.DƯƠNG KIM ANH + Lớp 3: SÉT, trạng thái chảy, màu xám nâu Lớp xuất lỗ khoan BH1-BH2-BH3 Bề dày lớp thay đổi từ 4.4m (BH3) đến 5.7m (BH2) Chỉ tiêu lý lớp sau: - Thanh phần hạt P (%) - + Hàm lượng hạt cát : 27.6 + Hàm lượng hạt bột : 48.0 + Hàm lượng hạt sét Độ ẩm W (%) Dung trọng tự nhiên (g/cm3) Khối lượng riêng GS (g/cm3) Giới hạn chảy WL (%) Giới hạn dẻo WP (%) Chỉ số dẻo IP (%) Góc ma sát φ Lực dính C (kG/cm2) : : : : : : : : : 24.4 42.7 1.59 2.70 43.7 25.7 18.1 8o16’ 0.11 + Lớp 4: CÁT BỘT, hạt nhỏ, trạng thái chặt vừa, màu xám nâu Lớp xuất tất lỗ khoan, chiều dày lớp biến thiên từ 7.8m (BH1) đến 28.7m (BH5) Chỉ tiêu lý lớp sau: - Thanh phần hạt P (%) - + Hàm lượng hạt cát : 81.3 + Hàm lượng hạt bột : 8.0 + Hàm lượng hạt sét Khối lượng riêng GS (g/cm3) Hệ số rỗng lớn Hệ số rỗng nhỏ Góc nghỉ khô (độ) Góc nghỉ ướt (độ) : : : : : : 2.7 2.65 1.158 0.568 31.5 27.9 ● Thấu kính L1: CÁT SÉT, trạng thái chặt vừa, màu xám nâu Lớp xuất lỗ khoan BH1-BH2-BH3 Bề dày lớp thay đổi từ 2.0m (BH3) đến 6.7m (BH1) Chỉ tiêu lý lớp L1 sau: - Thanh phần hạt P (%) - + Hàm lượng hạt cát : 60.6 + Hàm lượng hạt bột : 25.6 + Hàm lượng hạt sét Độ ẩm W (%) : : 13.8 33.9 SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH - Căng cáp + Phải đảm bảo trục kích trùng với trục bó cáp đầu neo đầu kích tỳ sát vào đệm + Tiến hành bê tông đủ cường độ (cường độ bê tông lúc căng phải  90% cường độ bê tông thiết kế) + Các bó cáp dọc (12 sợi) kéo lúc cho tất 12 sợi, + Đo áp lực bơm có tính đến mát kích neo + Trình tự tăng áp lực 50kg/cm2 lần áp lực thiết kế - Đo độ dãn dài bó cáp - Rửa ống gen bó cáp căng - Bơm vữa vào ống: vữa sau trộn đạt yêu cầu phải sàng qua sàng có mắt sàng tối đa 1.2mm - Di chuyển xe đúc Việc di chuyển xe dúc tiến hành kích thủy lực đặc chủng hãng OVM VSL theo trình tự sau : + Căng ứng suất gông dầm ray xuống mặt cầu với lực 20T cho + Tách tất ván khuôn rời khỏi mặt bê tông + Hạ kích trước chân trước + Hạ ứng suất tháo ứng suất gông dầm ngang phía sau rời khỏi mặt bêtông cho gông hãm ngắn đầu ngang tiếp xúc với mặt cánh dầm + Bôi mỡ vào mặt tiếp xúc dầm ray với trượt để giảm ma sát DI CHUYỂN XE ĐÚC NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 236 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH - Thi công khối dầm hẫng Việc thi công khối dầm hẫng lặp lại bước trình bày tương ứng với kích thước hình học dầm theo thiết kế 3./ Thi công đoạn dầm dài 10m Theo công nghệ thi công, đoạn dầm đúc trực tiếp dàn giáo Về tiến độ, đoạn đầm nên hoàn thành trước khối cuối dầm hẫng tương ứng (K9) bắt đầu đúc để tránh tượng ván khuôn đáy xe đúc vướng vào đà giáo thi công khối + Lắp dựng đà giáo thi công thử tải: - Đà giáo thi công đoạn dầm đúc thép hình dầm quân dụng - Móng đà giáo móng cọc Tại vị trí móng có bố trí hệ thống kích để điều chỉnh cao độ hợp long đoạn dầm với dầm hẫng - Thử tải để khử lún gối để xác định độ võng chịu lực Phân đợt đổ bê tông : + Đoạn dầm 10 m đổ làm đợt : Đợt : Bê tông đổ cho đáy hai bên thành hộp, đổ hết chiều cao mố neo bó cáp đáy Đợt : Đổ phần lại (phần thành lại toàn mặt dầm) Đặt gối : Phương pháp đặt gối tương tự việc đặt gối trình bày chi tiết mục thi công khối đỉnh trụ + Lắp ván khuôn đáy, ván khuôn thành ngoài, ván khuôn chân đầu, ván khuôn mố neo, buộc cốt thép đổ bê tông đợt 1: + Lắp ván khuôn thành trong, ván khuôn trong, ván khuôn ngoài, buộc cốt thép đổ bê tông đợt : + Kéo cáp DƯL bêtông đủ cường độ 4.Thi công khối hợp long: - Thi công khối hợp long nối dầm hẫng 10 m đúc đà giáo phương pháp sử dụng xe đúc Trình tự thi công khối hợp long qua bước: - Điều chỉnh cao độ khối hợp long : Trong trình thi công nhiều yếu tố co ngót, từ biến, tỉ trọng bê tông …đến độ võng dầm hẫng theo thời gian mà cao độ dầm hẫng có sai số Hơn đoạn dầm 10m thi công đà giáo sai số cao độ độ lún đất gối đà giáo điễn lý phải điều chỉnh cao độ hai đầu khối hợp long Việc điều chỉnh điều chỉnh xe đúc chất tải trọng tùy thuộc vào trường hợp cụ thể NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 237 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH VỊ TRÍ CỦA XE ĐÚC THI CÔNG KHỐI HP LONG Thanh chèng Thanh chống Thanh chống Lớp vữa đầu chống THANH GIẰNG CHÉO PC32 GIỮ ỔN ĐỊNH NGANG VÞ trÝ chân trước xe đúc Thanh DUL giằng chéo Vị trí ch©n chèng - Đặt bốn chống tạm : + Thanh chống tạm cấu tạo từ thép hình tổ hợp, đặt khối hợp long có nhiệm vụ tiếp nhận lực nén tạo kéo bó cáp đáy trước đổ bê tông cho khối - Căng kéo bó cáp trước đổ bê tông + Việc căng bó cáp trước đổ bê tông nhằm mục đích “khâu” cánh dầm lại với tạo lực nén trước thớ khối hợp long không gây xuất hiên ứng suất kéo thớ đổ bê tông + Chỉ căng kéo đáy cường độ vữa đầu chống đạt cường độ yêu cầu 30Mpa NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 238 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH + Trước căng kéo cáp đáy bu lông liên kết hai thớt gối tháo để gối di chuyển tự căng cáp + Trình tự căng kéo bó cáp đáy trước đổ bê tông thiết kế quy định Thông thường hai cặp bó cáp căng :  Bó số căng tới 75% lực căng thiết kế  Bó số căng tới 50% lực căng thiết kế Đổ bê tông cho đáy thành Phải thường xuyên kiểm tra đông hồ chuyển vị Nếu đổ bê tông đổ bê tông thành xong mà kim đông hồ xa vị trí ban đầu nghóa thớ có ứng suất nén tiếp tục đổ bê tông cho mặt Nếu kim đồng hồ trở gần vị trí ban đầu nó, nghóa sửa suất ứng suất kéo tiếp tục căng bó cáp số lên 75% lực căng thiết kế lúc đổ bê tông cho mặt Cắt chống Khi bê tông đạt cường độ 25Mpa tiến hành cắt chống Căng kéo bó cáp lại: Trước căng kéo phải tách ván khuôn khỏi bề mặt bê tông trừ ván khuôn đáy Trình tự căng kéo thiết kế quy định Cắt đầu cáp thừa, đổ bê tông bịt đầu neo bơm vữa cho bó cáp: Bơm vữa cho bó cáp dọc đáy làm giống cho bó cáp dọc mặt (đã trình bày mục trên) - Tháo xe đúc : Xe đúc tháo theo trình tự ngược lại với trình tự lắp ráp + Tháo ứng suất cố định tạm khối đỉnh trụ, tháo khối kê tạm Các ứng suất hạ ứng suất cấp lực kích thông tâm theo trình tự đối xứng + Kê khối kê tạm nêm gỗ cho đáy khối kê tạm cao đỉnh trụ 35cm (bằng chiều dày lớp vữa ) Dùng dụng cụ (dạng kìm) luồn qua khe hở xoay cút nối rời khỏi ứng suất + Dùng tay dùng cẩu kéo ứng suất khỏi vị trí Di chuyển khối kê tạm khỏi vị trí cách dung máy khoan ép khoan phá lớp vữa khối kê tạm đỉnh trụ… trình tự khoan từ hai bên vào Khi phá hết lớp vữa, gối kê tạm sập xuống dùng pa lăng xích pa lăng cáp kéo khối kê tạm Việc khoan phá khối kê tam tiến hành liên tục Vệ sinh tân trang lại đỉnh trụ - Bơm vữa lấp lỗ ống thép b Thi công khối hợp long hai đầu dầm hẫng (cho nhịp 63m) Về bản, thi công khối hợp long tương tự thi công khối hợp long cho nhịp NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 239 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH biên, có phần đơn giản dầm hẫng tương đối dài nên việc điều chỉnh cao độ giãn hai đầu khối hợp long dễ dàng Thi công khối hợp long phương pháp sử dụng dầm gông thép hình Phương pháp thi công sau: - Điều chỉnh cao độ thi công khối dầm hẫng xe đúc: - Đặt lỗ neo cho ứng suất PC32: 5./ Đo đạc Công tác khảo sát, đo đạc thi công công việc quan trọng nên phải làm thường xuyên đòi hỏi độ xác cao + Đặt mốc cao độ Phải thường xuyên kiểm tra, so sánh với mốc cao độ thiết kế để phát xem có sai khác không + Thời điểm đo đạc Cao độ nghiệm thu vào buổi sáng sớm (t  25oC) Tại mặt cắt dầm hẫng, giá trị cao độ đáy lấy thời điểm sau: Trước đổ bê tông Sau đổ bê tông Sau căng kéo Sau lao xe buộc xong cốt thép cho cặp khối + Đo đạc độ vồng dàm theo giai đoạn thi công - Sau thi công xong cặp khối dầm, trước đổ bê tông cho khối giá trị độ vồng dầm hẫng phải đo đạc để phát xem có sai số mức hay khong (  5mm) độ vồng thiết kế độ vồng thực tế hay không - Việc đo đạc phải tiến hành vào sáng sớm thời điểm: Bó cáp cặp khối trước căng xong Xe đúc lao đến vị trí sẵn sàng cho việc đúc khối Cốt thép khối đặt - Vị trí đo đạc dọc theo chiều dài dầm vị trí: Tim cầu Mép dầm phía thượng lưu Mép dầm phía hạ lưu - Riêng đo đạc độ vồng dầm thi công khối hợp long đo đạc thời điểm sau: Sau thi công xong khối cuối dầm hẫng Sau xe đúc đến vị trí thi công khối hợp long Trước điều chỉnh cao độ Sau điều chỉnh cao độ Sau thi công xong khối hợp long NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 240 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH - Độ vồng toàn cầu đo đạc sau khối hợp long cuối cầu hoàn thành Nói chung việc đo đạc độ vồng phải gắn liền với sơ đồ đặt tải người thiết kế tính đến tương ứng với giai đoạn thi công 6./ Các cố thường gặp trình thi công dầm cách khắc phục Trong trình thi công dàm phương pháp đúc hẫng cân xe đúc, cố sau thường xảy ra: Bê tông bị rỗ dầm sót ván khuôn không kín dẫn đến vữa bê tông Ống gen bị tắc vữa bê tông chảy vào ống gen Cáp bị tụt nêm không neo cáp căng cáp Cách khắc phục cố sau: + Phương pháp tháo bó cáp căng kéo đến lực kéo thiết kế có số sợi bị tụt Khi căng kéo bó cáp dự ứng lực , xảy cố (bất khả kháng) việc hạ ứng suất tháo bó cáp việc làm bắt buộc để sửa chữa khuyết tật bê tông Trường hợp tụt cáp, số sợi bị tụt nằm giới hạn cho phép (trong mặt cắt diện tích cáp bị tụt không vượt 1%) không cần tháo cáp để sửa chữa, vượt trị số cho phép việc bù lại số sợi cáp bị tụt thực lỗ cáp dự ứng lực dự phòng Khi tất biện pháp không thực tiến hành tháo bó cáp căng để sửa chữa Công việc tháo bó cáp thực kích đơn chuyên dụng, ghế đệm đầu kích làm lại đầu bó cáp nghiêm trọng thường đầu không căng chưa căng Bó cáp tháo dần sợi đơn lẻ theo nguyên tắc tháo từ lực sợi cáp hạ dần cấp đến hết lực Số cấp hạ phụ thuộc vào hành trình pistong kích Trình tự tháo sợi cáp sau: Cho pistong chuyển vị (giương kích) Tăng dần áp lực kích để truyền tải trọng từ nêm vào kích, cáp dãn dài kéo nêm chuyển động khỏi lỗ neo Dùng kẹp nhỏ gẩy nêm (chốt neo) khỏi lỗ neo Hồi pistong cho tao cáp co lại Khi hành trình piston lại khoảng 50mm hồi kích lắp nêm vào lỗ neo Hồi hết piston lặp lại từ đầu hết lực tao cáp (áp lực kích =0) Phương pháp chữa khuyết tật bê tông (các khuyết tật lớn) Phần bê tông bị hỏng phải loại bỏ hết đục khoan Sau dùng vữa thành phần với bêtông dầm để bù phụ NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 241 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH CHƯƠNG II TÍNH TOÁN MỘT SỐ KẾT CẤU PHỤC VỤ THI CÔNG I./ TÍNH TOÁN MỞ RỘNG TRỤ : I.1./ Tải trọng tác dụng : Trọng lượng thân khối K0 đúc : DC = 724 KN/m Trọng lượng ván khuôn thiết bị thi công : CLL = 0.24 KN/m2 Trọng lượng dầm chữ I300 : I300 = 25.55 KN Số dầm I300 cần dùng dầm Trọng lượng rải dầm : 0.365 KN/m Chiều dài dầm chữ I300 : 12 m Trọng lượng rải tác dụng lên hệ mở rộng trụ: g= 728.345 KN/m g Sơ đồ tính toán Sau tính toán, ta có bảng tổng hợp nội lực hệ kiên kết : M Thanh NGUYỄN ĐINH VINH MẪN M+ KNm 246 0 MKNm -265.2 0 N KN 535.3 -1571.29 -1573.35 950.32 Page 242 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH I.2./ Chọn tiết diện kết cấu đà giáo mở rộng trụ N - Thanh chịu lực dọc trục: Fs = .R0 Trong đó: Fs diện tích mặt cắt ngang N lực dọc tính toán φ hệ số chiết giảm khả chịu lực thanh, φ = 0.7 R0 cường độ chịu lực dọc trục thép, R0 = 190000 kN/m2 M - Thanh chịu moment: W = Ru Trong W moment chống uốn măt cắt M moment tải trọng gây cho Ru cường độ chịu uốn thanh, Ru = 190000 kN/m2 Suy tiết diện cần thiết chịu moment hệ mở rộng đà giáo là: Thanh Fs (cm2) 193.12 117.911 103.385 73.1233 I.3./ Kiểm toán hệ đà giáo mở rộng trụ: Bảng tổng hợp đặc trưng hình học chọn: Thanh NGUYỄN ĐINH VINH MẪN A cm2 203.04 130.5 130.5 130.5 Ix cm4 27021 6757.6 6757.6 6757.6 Wx cm3 1801.4 - rx cm 11.54 7.2 7.2 7.2 Page 243 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH I.3.1./ Kiểm toán chịu kéo (Thanh số 4): Điều kiện kiểm toán: N 4 =  Ro F 4 = 950.32  10000 = 72821 kN/m2 < Ro=190000 kN/m2 130.5 Kết luận : Thanh đạt yêu cầu cường độ I.3.2./ Kiểm toán chịu uốn (Thanh số 1): Điều kiện kiểm toán M 1 =  Ru W 1 = 265.2  10000 = 147219 kN/m2 < Ru=190000 kN/m2 1801.4 Kết luận: Thanh số đạt yêu cầu cường độ I.3.3./ Kiểm toán chiu nén (Thanh số 3) Điều kiện kiểm toán: = N  Ru .F Trong đó: φ : xác định từ bảng phụ lục 13 gtrình Kết cấuThép, dựa vào hệ số độ mảnh l Lo - Với số 3: 3 = =33.060 rx Tra bảng ta coù φ = 0.886 ϭ3 = 136076 kN/m2 R0 = 190000 kN/m2 Kết luận: Vậy số đạt yêu cầu cường độ Lo - Với số 2: 2 = =48.916 rx Tra bảng ta có : φ = 0.822 S2 = 146479 kN/m2 R0 = 190000 kN/m2 Kết luận: Vậy số đạt yêu cầu cường độ NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 244 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH II./ TÍNH TOÁN THANH NEO ĐỈNH TRỤ: II.1./ Xác định số lượng neo  Trường hợp : Tải trọng gây cố ván khuôn đốt đúc cuối bị rơi xuống gây lực xung kích băng tổng trọng lượng đốt đúc ván khuôn Pn : Trọng lượng đốt đúc thứ 9, Pn= 638 kN Pv : Trọng lượng ván khuôn Pv=200 kN L : Khoảng cách từ điểm tỳ phía trước xe đúc đến neo vị trí neo phía đốt bị rơi L= 31.5 m  Trường hợp : Mô men gây đúc lệch xét khả đúc không đối xứng hai nửa hẫng, hạn chế lực cấp vữa bê tông Tải trọng tác dụng: Tải trọng gió: gió dọc cầu cầu góc xiên 100, Cường độ 11250 kN/m2, tương đương với áp lực thẳng đứng PW =0.22 kN/m2 Tải trọng đốt đúc trước K9, Pn= 638 kN, với chiều dài dn= 31.5 m  Trường hợp : Khả vượt tải ngẫu nhiên xét trường hợp đúc cân sai số ngẫu nhiên, trọng lượng nửa lớn nửa 10%, tải trọng tác dụng đồng thời với tải trọng gió thổi dọc theo nửa với áp lực thẳng đứng PW = 0.22 kN/m2 Lh : chiều dài cánh hẫng Lh= 31.5 m p1 : Tónh tải phần cánh hẫng tính phân bố p1= 323 kN/m Vậy lấy trường hợp để tính toán neo Mlật = 26397 KNm Số PC 38 cần thiết laø : Mu n= = 23.3 APC32 de.0.6fpu Dùng 40 PC 38 neo khối đỉnh trụ II.2./ Xác định chiều dài Bar neo vào đỉnh trụ II.2.1./ Chiều dài thân trụ chịu kéo xảy moment lật P1hang  2Q xe  2.5 Ftru  x Ftru  M lat 0 Wtru Trong đó: P1hang : Trọng lượng phần nhịp đúc hẫng, P1hang = 1020 kN Qxe : Trọng lượng xe đúc, Qxe = 625 kN Ftrụ : Diện tích trụ Ftrụ = 16.305 m2 NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 245 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Wtru GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH : Mô men kháng uốn tiết diện trụ, Wtru=141.3116 m3 Ta có : x M lat  Ftru Wtru  ( P1hang  2Q xe  2.5 Ftru ) x 26397  16.305 = 1.1546 m 161.32  (1020   625  2.5  16.305) Thay số ta có : II.2.2./ Chiều dài Bar : L = x+HDT = 1.16 + 3.8 = 4.96 m Chọn chiều dài bar laø : + 20 daøi m + 20 dài m III./ TÍNH TOÁN VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP : III.1./ Tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy: Theo thiết kế sơ ban đầu khoảng cách tónh vòng vây cọc ván thép bề mặt bệ móng 100 cm, nhằm đảm bảo yêu cầu, khoảng cách tỉnh phải ≥ 70cm Chiều dày lớp bêtông bịt đáy xác định theo công thức: HF ≤ m(2.4ΣVi+ Σfiωi) Trong đó: H: khoảng cách từ mực nước thi công đến lớp bê tông bịt đáy: H = H’ + Hm = H’ + 4.76 , m Hm: khoảng cách từ MNTC đến cao độ đáy bệ móng, Hm = 4.76 m F: diện tích bề mặt lớp bê tông bịt đáy, lấy theo kích thước mép vành đai cọc ván thép, F = 13.5 x 12.5m = 168.75 m2 m: heä số điều kiện làm việc; m = 0.8 ∑Vi : thể tích bê tông bịt đáy phần cọc nằm bê tông bịt đáy ∑Vi = F x H’ fi: lực ma sát đơn vị giửa cọc ván thép bê tông bịt đáy fi = T/m2 NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 246 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH ωi: diện tích tiếp xúc cọc khoan nhồi, cọc định vị vòng vây cọc ván thép với bê tông bịt đáy ω1= 9xxDxH’ + 4x1xH’ ↔ ω1 = (13.5 + 4)xH’ ω2 = 2x(13.5xH’ + 12.5xH’) = 52H’ Với: cọc định vị 0.25 x 0.25; diện tích tiếp xúc cọc với bê tông bịt đáy là: øω4coc = 4x0.25xH’ = 1xH’ ↔ ω4coc = 4x1xH’ cọc khoan nhồi D = 1500; diện tích tiếp xúc cọc với bê tông bịt đáy là: ω = πxDxH’ = πx1xH’ → ω9coc = 9xπx1xH’ Thay trị số vào bất phương trình: HF ≤ m(2.4ΣVi+ Σfiωi) ↔ ( H’ + 4.76 )x 168.75 ≤ 0.8( 2.4x168.75 xH’ + 4(13.5π + 56)H’ ) ↔ H’ ≥ 1.7 m Vaäy chọn: H’ = m III.2./ Tính toán vòng vây cọc ván thép: *Các nguyên tắc tính toán: - Vòng vây cọc ván xem tuyệt đối cứng - Áp lực đất tác dụng lên tường cọc ván lấy theo định lý Culông với mặt phá hoại mặt phẳng - Ở ta chọn vòng vây cọc ván thép có tầng khung chống Do cần kiểm tra mặt ổn định vị trí độ bền phận có vòng vây Ta xét trường hợp sau, lựa chọn trường hợp nguy hiểm để thiết kế chiều dài cọc + Giai đoạn 1: Hút phần nước hố móng để thi công khung chống đỡ NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 247 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH Sơ đồ tính cọc ván giai đoạn xem quay quanh điểm O vị trí chống + Giai đoạn 2: Hố móng bịt đáy Nước vòng vây hút cạn Cọc ván có xu hướng quay quanh điểm O nằm cách mặt lớp bê tông bịt đáy khoảng 1.0 m phía III.2.1./ Tính toán chiều sâu ngàm cọc ván thép vào đất nền: Dung trọng đẩy nổi: γđn= (γo- 1)/(1+ ε)= (2.7- 1)/(1+0.7) = T/m3 Hệ số vượt tải áp lực đất chủ động: na =1.2 Hệ số vượt tải áp lực đất bị động: nb =0.8 Hệ số vượt tải áp lực thuỷ tónh: n =1 Áp lực thuỷ tónh: E1 = ½( h12 x γn ) = ½( 1.52 x 1) = 1.125 ( T/m) Áp lực đất chủ động: E2 = 1/2xγđn xt2x nax tg2(45- 27.9/2)= 0.2175t2 Áp lực đất bị động: E3 = 1/2xγđn x(t+ 0.5)2x nbx tg2(45+ 27.9/2)= 1.1t2+ 1.1t+ 0.2759 *Điều kiện đảm bảo chống lật: ML ≤ m x MG (*) Thay giá trị vào phương trình (*), thu gọn: 0.55135t3 + 1.76t2 – 1.39t – 0.6025 ≥ Giaûi bất phương trình, chọn nghiệm: t ≥ 0.3 m Chọn: t = m III.2.2./ Kiểm tra khả chịu lực cọc ván thép: Sơ đồ tính toán cọc ván thép dầm giản đơn kê lên gối chống điểm O cách mặt lớp bê tông bịt đáy 1.0 m phía Áp lực thuỷ tónh : NGUYỄN ĐINH VINH MẪN E1 = ½( h12 x γn ) = ½(5.76 x ) = 16.59 T/m Page 248 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH Gọi M1 moment gây E0: M1 = 21.24 T.m Ứng suất lớn cọc ván thép trường hợp : ϭmax= Mmax/W= 21.24E+5/ 2200= 965.24 kG/cm2 < [Ru] = 2100 kG/cm2 Vậy cọc ván thép đủ khả chịu lực NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 249 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: THS DƯƠNG KIM ANH TÀI LIỆU THAM KHẢO 1./ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 272TCN-272-05 2./ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ MÓNG CỌC TCXD 205:1998 3./ KẾT CẤU BÊTÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI TCVN 4453:1995 4./ CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ - GS.TS LÊ ĐÌNH TÂM 5./ CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU- PGS-TS NGUYỄN VIẾT TRUNG& KS PHẠM HUY CHÍNH 6./ MỐ TRỤ CẦU - NGUYỄN MINH NGHĨA& DƯƠNG MINH THU VÍ DỤ TÍNH TOÁN MỐ TRỤ CẦU - GS.TS NGUYỄN VIẾT TRUNG 8./ NỀN VÀ MÓNG CÔNG TRÌNH CẦU ĐƯỜNG - GS.TSKH BÙI ANH ĐỊNH 9./ THI CÔNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP- GS.TS LÊ ĐÌNH TÂM 10./ CỌC KHOAN NHỒI TRONG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG - GS.TS NGUYỄN VIẾT TRUNG VÀ MỘT SỐ TÀI LIỆU CÓ LIÊN QUAN KHÁC o0o SVTH: NGUYỄN ĐINH VINH MẪN Page 250 ... phương án phù hợp - Thiết kế dầm - Thiết kế mặt cầu - Thiết kế mố trụ cầu - Thiết kế móng mố trụ cầu - Thiết kế tổ chức thi công Ngày tháng 01 năm 2011 Chủ nhiệm ngành xây dựng Cầu đường GV hướng... Cầu Mỹ Luông- Tấn Mỹ, Huyện Chợ Mới-Tỉnh An Giang - Điểm đầu dự án: giao với đường Tỉnh lộ 942, bờ phía Mỹ Luông - Điểm cuối dự án: giao với đường liên xã Tấn Mỹ Bình Phước Xuân, bờ phía Tấn Mỹ. .. liệu thiết kế, chủ yếu để thiết kế: - Cầu vượt song thiết kế mới, xây vónh cửu - Tần suất tính toán P = 1% - Tải trọng thiết kế: HL93, người kPa - Sông có khổ thông thuyền: B = 30m, H = 7m - Cầu