Giáo trình Cầu bê tông: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1. Khái niệm chung về cầu bê tông cốt thép
1.1.1. Sơ lược lịch sử phát triển cầu bê tông cốt thép
Ngay từ khi ngành sản xuất thép mới ra đời, ngƣời ta đã nghĩ đến việc đặt cốt
thép trong bê tông để tận dụng khả năng của mỗi loại vật liệu. Năm 1850, một ngƣời
Pháp là Lămbô đã làm chiếc thuyền bằng BTCT đầu tiên. Đến năm 1861 ông Kyanê,
một ngƣời Pháp khác, làm ra các kết cấu mái che, vòm, ống cống dựa trên nguyên tắc
bê tông cùng chịu lực với cốt thép. Tuy vậy mãi đến năm 1875 chiếc cầu BTCT đầu
tiên mới đƣợc xây dựng tại Pháp theo đồ án của Kỹ sƣ Mônlê, cầu này có dạng vịm
dài 16m, rộng 4m cho ngƣời đi bộ. Kết cấu nhịp vòm đƣợc ngàm chặt hai chân vòm
vào các mố nặng bằng BTCT.
Trong những năm tiếp theo đó, các cầu BTCT khơng đƣợc phát triển rộng vì
thiếu những cơ sở lý thuyết tính tốn và số liệu nghiên cứu thử nghiệm về sự chịu lực
của kết cấu BTCT.
Đến năm 1884 các thí nghiệm của Vaixơ và Bacsinge đƣợc thực hiện ở nƣớc
Đức nhằm xác định cƣờng độ, độ chịu lửa của BTCT, sự dính bám cốt thép với bê
tơng v.v...
Tiếp theo đó là các thí nghiệm của Kenen về bản và các phƣơng pháp tính tốn
bản BTCT do ông đề ra lần đầu tiên năm 1896. Cịn ở nƣớc Nga từ những năm (18911896) có các thí nghiệm về bản, dầm, vịm của Beleliuxki.
Năm 1892 kỹ sƣ Enkxơbicơ ngƣời Pháp đề xuất hệ thống kết cấu có sƣờn bằng
BTCT và phƣơng pháp thi cơng kết cấu BTCT tồn khối khơng có dầm thép đỡ nhƣ
trƣớc. Ơng này không chỉ dùng BTCT để làm bản dầm mà cịn làm cột, móng tƣờng
chắn, cọc v.v...
Sau sáng kiến này, có thể coi là từ cuối thế kỷ 19 đã bắt đầu giai đoạn đầu tiên
phát triển rộng rãi các kết cấu BTCT và áp dụng phƣơng pháp tính tốn theo lý thuyết
ứng suất cho phép. Sang đầu thế kỷ 20 cầu BTCT đƣợc phát triển ngang hàng với các
cầu bằng thép, gỗ.
Trong giai đoạn đầu, các cầu BTCT thƣờng có dạng kết cấu bản dầm và vịm.
Đến trƣớc đại chiến thế giới I (1914 - 1918) phần lớn các cầu BTCT thuộc hệ thống
dầm đơn giản, dầm liên tục và cầu khung với kết cấu có sƣờn, khẩu độ nhịp đến 30m,

cá biệt đến 40m.
Dần dần, các nhịp cầu BTCT dài hơn đã đƣợc xây dựng, đặc biệt vào những năm
1930. Có thể kể ra một số cầu nổi tiếng. Cầu qua sơng Maxcơva, năm 1935, dạng nhịp
vịm dài 116m cho 4 làn xe lửa, cầu Stốckhôm (Thụy Điển) với nhịp dài 181m, cầu
Eooe (Pháp) có 3 nhịp, mỗi nhịp dài 186m, cầu Esla (Tây Ban Nha) có 3 nhịp cầu mỗi
nhịp dài 205m.
Từ sau chiến tranh thế giới II, các cầu BTCT dự ứng lực bắt đầu phát triển rộng
rãi ở châu Âu. Thực ra ý định tạo dự ứng lực kéo cho cốt thép đã đƣợc đề ra từ năm
1896 do Măngđen (ngƣời áo) và Dơdecxơn (ngƣời Mỹ). Nhƣng những thử nghiệm lúc
35


đầu đã thất bại vì họ dùng loại cốt thép có cƣờng độ thấp (khoảng 600kG/cm2), dù có
tạo đƣợc dự ứng suất kéo thì cũng sẽ mất mát hết. Mãi đến năm 1928 Kỹ sƣ Freyssinet
(ngƣời Pháp) mới đề xuất đƣợc những cơ sở lý thuyết và thực nghiệm ban đầu cho kết
cấu BTCT dự ứng lực. Ông đã chứng minh rằng phải dùng bê tông mác cao và cốt
thép cƣờng độ cao, trị số dự ứng suất kéo cốt thép phải lớn hơn 4000 kG/cm2, đồng
thời phải xét đến các mất mát dự ứng suất trong cốt thép do co ngót và từ biến bê tơng.
Cơng cuộc phục hồi và phát triển kinh tế ở châu Âu sau chiến tranh thế giới II đã
thúc đẩy khoa học kỹ thuật xây dựng cầu lên một bƣớc mới: Sử dụng các kết cấu lắp
ghép và các kết cấu dự ứng lực rất đa dạng. Số lƣợng cầu BTCT chiếm tỷ lệ đáng kể
trong số các cầu mới xây dựng.
Nhiều dạng sơ đồ kết cấu và phƣơng pháp thi công khác nhau đã đƣợc sáng chế
và áp dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Việc lựa chọn áp dụng sơ đồ nào hay áp dụng
phƣơng pháp thi công nào thƣờng căn cứ vào việc so sánh, xét tổng hợp nhiều yếu tố
nhƣ: Các điều kiện địa lý, địa hình, địa chất, khí hậu, trình độ cơng nghiệp xây dựng,
và nhiều yếu tố kinh tế xã hội khác, thể hiện đặc điểm riêng của mỗi nƣớc, mỗi nền
kinh tế.
Trƣớc đây, khi kết cấu BTCT dự ứng lực chƣa phát triển thì kết cấu vịm có lực
đẩy ngang vào mố trụ là kiểu cầu chủ yếu để vƣợt qua các nhịp dài. Tuy nhiên, nó chỉ

phù hợp với một số loại địa hình, địa chất tốt. Ngày nay do kỹ thuật xây dựng cầu
BTCT dự ứng lực đã đạt tới mức hoàn thiện nên các cầu vịm rất ít đƣợc xây dựng.
Hầu hết các nhịp cầu BTCT dài từ 21m đến 200m đều là kết cấu dự ứng lực có cấu tạo
rất đa dạng và hợp lý.
Kết cấu BTCT dự ứng lực đã đƣợc dùng không những chỉ trong kết cấu nhịp cầu
mà cả trong mố trụ khi cần thiết. Cùng với phƣơng pháp thi công đúc tại chỗ trên đà
giáo hoặc lắp hẫng, lắp ghép nguyên dài, các phƣơng pháp đúc hẫng, đúc đẩy,đúc trên
đà giáo di động để thi công các dạng cầu hệ khung liên tục, dầm liên tục nhịp lớn đã
phát triển khắp thế giới. Đôi khi phƣơng pháp chở nổi cũng đƣợc áp dụng.
Để đạt hiệu quả kinh tế cao và giảm thời gian thiết kế, thi công, các đồ án điển
hình hố hoặc đồ án thống nhất hố đƣợc áp dụng rộng rãi khắp thế giới, đặc biệt là
đối với các hệ thống nhịp dầm giản đơn.
Hiện nay có khuynh hƣớng dùng các bó cáp thép lớn cƣờng độ cao cho các cầu
lớn. Nói chung cáp có sức kéo cỡ 200 tấn đƣợc dùng rộng rãi.
Tại Việt Nam có thể chia q trình phát triển cầu BTCT thành các giai đoạn
tƣơng ứng với các giai đoạn của lịch sử đấu tranh giành độc lập, giữ nƣớc và xây dựng
đất nƣớc.
1.1.1.1. Thời kỳ trước cách mạng tháng 8.
Vào thời kỳ này, đã có nhiều cầu thuộc hệ thống nhịp bản, dầm giản đơn, dầm
hẫng, vòm BTCT thƣờng với nhịp 2 đến 20m đƣợc xây dựng trên các tuyến đƣờng sắt
và đƣờng bộ. Ví dụ chỉ trên tuyến đƣờng sắt Hà Nội - TP. Hồ Chí Minh có khoảng hơn
600 cầu BTCT nhịp từ 8 đến 11m xây dựng từ 1927 - 1932, đến nay vẫn còn tận dụng
36


đƣợc sau khi gia cố sửa chữa nhiều đợt. Trên các tuyến đƣờng ơ tơ ở Nam bộ cịn
nhiều cầu dầm hẫng, cầu vòm chạy dƣới thuộc loại này đang đƣợc khai thác, ở miền
Bắc hầu hết cầu BTCT do Pháp xây dựng đã bị phá hoại do bom Mỹ.
1.1.1.2. Thời kỳ sau Cách mạng tháng 8-1945 đến năm 1954.
Đây là thời kỳ kháng chiến chống Pháp nên hầu nhƣ rất ít cầu BTCT đƣợc xây

dựng mới.
1.1.1.3. Thời kỳ từ 1954 đến 1975.
Trong thời kỳ này nƣớc ta bị chia làm hai miền và sự phát triển cầu BTCT cũng
đi theo hai hƣớng khác nhau.
Ở miền Bắc ngay sau 1954 nhiều cầu BTCT thƣờng thuộc hệ bản, dầm giản đơn,
dầm hẫng đúc bê tông tại chỗ đã đƣợc xây dựng. Các đề tài ứng dụng BTCT dự ứng
lực trong xây dựng cầu lần đầu tiên do Đại học Giao thông tiến hành năm 1961: Một
số cầu giản đơn BTCT dự ứng lực đã đƣợc xây dựng nhƣ cầu Phủ lỗ, cầu Cửa tiền, cầu
Tràng Thƣa, cầu Bía (cầu dầm hẫng có chốt giữa), theo đồ án của Việt Nam.
Các đồ án điển hình về cầu bản mố nhẹ, dầm giản đơn lắp ghép mặt cắt chữ T có
dầm ngang hoặc khơng có dầm ngang với nhịp 3 - 4 - 6 - 9 - 12 - 15 - 21 m đã đƣợc
Viện Thiết kế Giao thông thiết kế đƣợc áp dụng rộng rãi trên các tuyến đƣờng ô tô.
Trong quá trình 10 năm xây dựng cầu Thăng Long, một hệ thống cầu dẫn gồm
khoảng 4 km cầu đƣờng sắt và 2 km cầu ô tô bằng các dầm BTCT dự ứng lực kéo
trƣớc hoặc kéo sau đã đƣợc xây dựng với cơng nghệ Liên Xơ (cũ). Qua đó ngành cơng
nghiệp xây dựng cầu BTCT dự ứng lực ở nƣớc ta đã tiến một bƣớc mới.
Ở miền Nam một số loại đồ án định hình cầu BTCT dự ứng lực theo tiêu chuẩn
Mỹ AASHTO đã đƣợc sản xuất và lắp ghép rộng rãi trên các tuyến đƣờng bộ trục
chính khẩu độ nhịp dầm xấp xỉ là 12 - 18 – 25 m.
Kết cấu dầm BTCT dự ứng lực kéo trƣớc với loại cáp xoắn 7 sợi, d = 12,7 mm...
Các dầm T đƣợc lắp ghép theo phƣơng ngang cầu bằng cáp thép dự ứng lực kéo sau
cùng loại nói trên. Dạng kết cấu này đƣợc lắp ghép nguyên dài bằng các cần cẩu cỡ 40
- 60 tấn, bánh xích.
1.1.1.4. Thời kỳ từ 1975 đến 1992.
Đây là thời kỳ đất nƣớc đã thống nhất nhƣng chƣa có sự kiện Liên Xơ sụp đổ và
Mỹ còn phong toả kinh tế đối với nƣớc ta.
Ở miền Bắc đã có các trung tâm chế tạo các dầm dự ứng lực nhịp đến 33 m tại
Hà Nội, TP. Vinh. Ở miền Nam việc sản xuất dầm dự ứng lực vẫn theo mẫu AASHO
cũ của Mỹ tại xƣởng dầm Châu Thới gần TP. Hồ Chí Minh.
Chúng ta đã tự thiết kế và thi công đƣợc một số cầu khung T dầm đeo thuộc hệ

tĩnh định có nhịp dài xấp xỉ 60 - 70m (cầu Rào, cầu Niệm, cầu An Dƣơng, v.v...) với
cốt thép dự ứng lực dạng bó 24 sợi  5mm.
1.1.1.5. Thời kỳ 1992 đến nay.
Đây là thời kỳ mà quan hệ đối ngoại đã rộng mở và các công nghệ tiên tiến của
thế giới đang đƣợc chuyển giao vào nƣớc ta. Các dự án lớn cải tạo Quốc lộ 1, các dự
37


án cầu Phú Lƣơng (hệ dầm liên tục), cầu Bình, cầu Gianh, cầu Nông Tiến v.v... đã
khởi công hoặc đã hồn thành với cơng nghệ đúc hẫng hiện đại. Đến cuối năm 2006
đã có khoảng 60 cầu thuộc hệ thống nhịp liên tục đƣợc đúc hẫng thành công. Công
nghệ đúc đẩy cũng đã đƣợc áp dụng thi công các cầu Mẹt (Bắc Giang), Hiền-Lƣơng.,
Quán-hầu, Sảo-Phong, Hà-nha. Công nghệ đúc trên đà giáo di đông đã đƣợc áp dụng
cho phần cầu dẫn của các cầu Thanh-trì (Hà nội), cầu Bãi Cháy (Quảng ninh). Công
nghệ đúc hẫng dầm cứng của cầu dây văng-dầm cứng BTCT đã áp dụng thành công ở
cầu Mỹ thuận (Tiền Giang),cầu Bãi Cháy (Quảng ninh-2006). Công nghệ lắp hẫng của
cầu dây văng-dầm cứng BTCT đã áp dụng thành cơng ở cầu Kiền (Hải-Phịng-2003).
1.1.2. Đặc điểm cơ bản của cầu BTCT
1.1.2.1. Vật liệu:
- Làm bằng BTCT  Sử dụng vật liệu địa phƣơng, cát, đá, XM là chủ yếu
- Thép & BT cùng làm việc: Thép chịu kéo là chủ yếu, cũng có khi chịu nén
1.1.2.2. Ưu điểm:
1. Sử dụng vật liệu rẻ tiền hơn so với khi sử dụng bằng thép
2. Độ bền cao:
- Sử dụng đƣợc lâu năm
- Cƣờng độ bê tơng tăng theo thời gian
- Ít chịu ảnh hƣởng của môi trƣờng, chịu lửa, không mục, khơng gỉ, ít bị ăn
mịn.
3. Có độ cứng lớn, ít bị ảnh hƣởng của xung kích do hoạt tải, tiếng ồn nhỏ, dao
động ít.

4. Có thể đúc kết cấu thành hình dáng bất kỳ thoả mãn yêu cầu kiến trúc, mỹ
thuật.
5. Tính tồn khối (kết cấu nhịp đúc tại chỗ) tốt.
6. Chi phí duy tu bảo dƣỡng thấp
1.1.2.3. Nhược điểm
1. Trọng lƣợng bản thân lớn, cấu tạo nặng nề, vận chuyển lao lắp khó khăn
(khơng vƣợt đƣợc những kỷ lục về nhịp của cầu thép)
2. Bê tông chịu kéo kém dễ bị nứt: Nhất là BTCT thƣờng hay bị nứt làm gỉ cốt
thép làm hạn chế phạm vi sử dụng
3. Thi công phức tạp: Chất lƣợng bị ảnh hƣởng bởi phƣơng pháp thi công, thời
tiết; thêm vật liệu làm ván khn.
4. Khó kiểm tra chất lƣợng cơng trình.
1.1.3. Về các Quy trình, tiêu chuẩn cho thiết kế và thi cơng, nghiệm thu.
Quy trình thiết kế cầu 22TCN 18-79, thƣờng đƣợc gọi tắt là Quy trình 1979 để
thiết kế cầu do Bộ Giao thông ban hành năm 1979 đã đƣợc biên soạn dựa vào nội dung
của các Quy trình năm 1962, và 1967 của Liên Xơ (cũ) và Quy trình cầu đƣờng sắt
1958 của Trung Quốc. Nội dung Quy trình 1979 so với điều kiện hiện nay của nƣớc ta
đã có nhiều chỗ lạc hậu và thiếu. Đối với các dự án cầu đƣợc thiết kế mới từ năm
38


2005, Bộ GTVT đã quy định bỏ Quy trình 1979 mà thay bằng Tiêu chuẩn 22TCN 27205 khi thiết kế cầu ơ-tơ, ngồi ra, đối với các cầu đặc biệt cần phải tham khảo thêm các
Tiêu chuẩn của các nƣớc ngoài nhƣ Nga, Mỹ, Nhật, Auxtrailia và Pháp.
Tuy nhiên đối với thiết kế các cầu đƣờng sắt, vào thời điểm hiện nay, năm
2006, bản thảo Tiêu chuẩn mới vẫn còn đang đƣợc biên soạn nên về mặt pháp lý, vẫn
phải thiết kế theo Quy trình cũ năm 1979.
Tiêu chuẩn mới về thiết kế cầu mang ký hiệu 22TCN 272-05 là Tiêu chuẩn hiện
đại dựa trên nội dung cơ bản là Tiêu chuẩn AASHTO LRFD năm 1998. Vì vậy sẽ góp
phần đẩy nhanh quá trình hội nhập kinh tế của Việt nam với các nƣớc ASEAN và khu
vƣc. Nhiều nội dung của Tiêu chuẩn mới còn chƣa quen thuộc với các kỹ sƣ nên sẽ

cần nhiều năm để tìm hiểu áp dụng dần.
1.1.4. Phương hướng phát triển
Nghiên cứu sử dụng vật liệu mới: Bê tông chất lƣợng cao (High Performance
Concrete-HPC) và Thép chất lƣợng cao (High Performance Steel - HPS),
fiberreinforced polymer (FRP).
Kết cấu mới, kết cấu tối ƣu.
Nghiên cứu các phƣơng pháp tính tốn truyền thống để tính tốn cho kết cấu
mới và các phƣơng pháp tính tốn mới.
Áp dụng mạnh mẽ công nghệ thông tin: Thiết kế tối ƣu, tự động hố thiết kế...
Nghiên cứu, áp dụng các cơng nghệ thi cơng tiên tiến.
Định hình hố (Dầm, mố, trụ), cơng nghiệp hố sản xuất và cơ giới hố thi
cơng.
1.2. Phân loại cầu Bê tông cốt thép và phạm vi áp dụng
1.2.1. Phân loại cầu bê tông cốt thép
Các cầu BTCT có thể đƣợc phân loại theo những tiêu chuẩn căn cứ khác nhau.
Sau đây là một số phân loại thông dụng:
1.2.1.1. Phân loại theo vị trí cầu:
Tuỳ theo loại chƣớng ngại cần phải vƣợt qua mà có thể gọi là:
- Cầu qua sông, suối;
- Cầu vƣợt đƣờng;
- Cầu cạn;
- Cầu có trụ cao để vƣợt qua thung lũng, hẻm núi.
1.2.1.2. Phân loại theo tải trọng qua cầu:
- Cầu đƣờng ô tô;
- Cầu đƣờng sắt;
- Cầu thành phố;
- Cầu đi bộ;
- Cầu đi chung đƣờng sắt, đƣờng ô tô;
- Cầu máng dẫn nƣớc;
- Cầu dành cho đƣờng ống dẫn nƣớc, hay dẫn dầu, dẫn khí đốt.

39


1.2.1.3. Phân loại theo cao độ tương đối của mặt xe chạy:
- Cầu chạy trên;
- Cầu chạy dƣới;
- Cầu chạy giữa.
1.2.1.4. Phân loại theo sơ đồ tĩnh học trong giai đoạn khai thác của kết cấu chịu lực
chính:

Hình 1- 1. Các sơ đồ tĩnh học dầm giản đơn, dầm liên tục, dầm hẫng có dầm đeo và
biểu đồ Moomen tương ứng do tĩnh tải.
- Cầu dầm: dầm giản đơn, dầm liên tục, dầm hẫng (hình 1).
- Cầu khung: khung T có dầm đeo, khung T có chốt, khung T liên tục nhiều nhịp,
khung chân xiên khung kiểu cống v.v... (hình 2).
- Cầu vịm (hình 3);
- Cầu giàn;
- Cầu có kết cấu liên hợp:
+ Cầu dầm – vòm;
+ Cầu giàn – vòm;
+ Cầu dầm - dây (cầu treo dây xiên - dầm cứng BTCT) (hình 4).
1.2.1.5. Phân loại theo hình dạng mặt cắt ngang của kết cấu chịu lực chính:
- Kết cấu nhịp bản;
- Kết cấu nhịp có sƣờn;
- Kết cấu nhịp mặt cắt hình hộp.
1.2.1.6. Phân loại theo phương pháp thi công kết cấu nhịp:
- Với các nhịp nhỏ và trung bình (L < 25m với cầu 1 nhịp và Lcầu < 100m với cầu
nhiều nhịp).
+ Cầu đúc tại chỗ.
+ Cầu lắp ghép toàn nhịp.

+ Cầu nửa lắp ghép (sƣờn dầm lắp ghép, phần bản đúc tại chỗ).
- Với cầu BTCT có nhịp lớn:
40


+ Cầu đúc tại chỗ trên đà giáo cố định;
+ Cầu đúc tại chỗ với đà giáo di động;
+ Cầu thi công theo phƣơng pháp hẫng;
+ Cầu thi công theo phƣơng pháp đẩy;
+ Cầu thi công theo phƣơng pháp đặc biệt (quay hoặc chở nổi).

Hình 1- 2. Một số sơ đồ cầu khung.
a) Cầu khung liên tục; b) Khung T: dầm đeo; c, d, e, g) Một số dạng mặt cắt ngang
nhịp.

Hình 1- 3. Hình 2b Cầu khung

41


Hình 1- 4. Hình 3a: Một số sơ đồ cầu vịm
1. Cột trên vịm ; 2. Vịm chính; 3. Phần xe chạy; 4. Thanh treo
5. Vòm cứng; 6. Dầm mềm; 7. Vòm mềm; 8. Dầm cứng
a) Thanh treo xiên; b) Cầu vòm chạy giữa; c) Vòm cứng - dầm mềm
d) Vòm mềm - dầm cứng; e) Cầu vòm chạy dƣới có thanh treo xiên.

Hình 1- 5. Hình 3b. Cầu vịm chạy trên

42

Hình 1- 6. Hình 3c. Cầu vịm chạy dưới (đang thi cơng)

Hình 1- 7. Hình Một số sơ đồ cầu dây xiên - dầm cứng
1. eDây xiên; 2. Cột tháp; 3. Dầm cứng; 4. Dầm ngang của khung cột tháp để giữ dầm
cứng.

43


Hình 1- 8. Hình Cầu dây văng – dầm cứng BTCT
1.2.2. Phạm vi áp dụng của kết cấu nhịp bê tông cốt thép
Trong các cầu BTCT trên đƣờng sắt thƣờng chỉ áp dụng loại dầm giản đơn có
nhịp dài L= 4 – 33 m. Nếu muốn vƣợt nhịp dài hơn nên dùng dầm thép. Trên tuyến
đƣờng sắt Hà Nội - TP Hồ Chí Minh cịn một số cầu vịm cũ BTCT xây dựng từ những
năm 1930.
Nói chung cầu ở trong phạm vi ga, phạm vi khu dân cƣ, thành phố, cầu trên
đoạn tuyến đƣờng sắt cong nên dùng kết cấu nhịp BTCT.
Trong các cầu BTCT trên đƣờng ô tô, thƣờng dùng nhiều dầm giản đơn ở các
nhịp 6 – 33 m, đặc biệt 42 m. Nếu nhịp lớn hơn thƣờng dùng các sơ đồ kết cấu nhịp
siêu tĩnh nhƣ dầm liên tục, dầm hẫng, cầu khung BTCT dự ứnglực, cầu vịm.
Nói chung thƣờng chọn các loại kết cấu nhƣ sau:
- Dạng cầu bản giản đơn BTCT thƣờng:
+ Các nhịp từ 3 - 6m đối với cầu ô tô,
+ Các nhịp từ 2 - 3m đối với cầu đƣờng sắt.
- Dạng cầu dầm giản đơn bằng BTCT thƣờng:
+ Các nhịp từ 7 - 24m đối với cầu ô tô,
+ Các nhịp từ 4 - 15m đối với cầu đƣờng sắt.
- Dạng cầu giản đơn BTCT dự ứng lực:
+ Các nhịp từ 12 đến 42m đối với cầu ô tô,

+ Các nhịp từ 12 đến 30m đối với cầu đƣờng sắt.
- Dạng cầu dầm liên tục hoặc cầu khung BTCT dự ứng lực:
Các nhịp từ 33m đến 200m của cầu ô tô, khi áp dụng cho cầu đƣờng sắt.
- Dạng cầu vòm BTCT thƣờng:
Trƣớc kia có dùng cho cầu nhịp 15 đến 30m, có thể dùng đến nhịp 300m cho
cầu đƣờng ơ tơ. Ngày nay ít khi xây dựng cầu vịm vì khó cơng nghiệp hố cơng tác thi
cơng và chỉ xây dựng cầu vịm khi có u cầu đặc biệt về kiến trúc.
- Dạng cầu treo dây xiên - dầm cứng BTCT
44


Dạng cầu này có ƣu điểm hình dáng đẹp, vƣợt đƣợc nhịp dài, có thể đến 200m
hoặc hơn nữa, thƣờng đƣợc xây dựng theo những yêu cầu đặc biệt.
- Dạng cầu giàn BTCT dự ứng lực
Dạng cầu giàn này đã thƣờng đƣợc xây dựng trên đƣờng sắt Liên Xô cũ, nhƣng
không phổ biến ở các nƣớc khác cũng nhƣ ở Việt Nam vì cấu tạo phức tạp, khó thi
cơng và không ƣu việt hơn cầu giàn thép.

45


CHƢƠNG 2. CẦU BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP THƢỜNG NHỊP ĐƠN GIẢN
2.1. Đặc điểm
Đặc điểm chính của cầu bản: Mặt cắt ngang (MCN) kết cấu nhịp có dạng tấm đặc
hoặc rng.
13,42m phần xe chạy

khối ngoài
900mm

70cm

10 25

48

15cm 5 18

2%

lớp phủ bê tông nhựa

khối trong
Khối 1,2 = 6m

2,5cm
2%

5cm

Lớp phủ bê tông nhựa

70cm

13,42m phần xe chạy

5cm
2,5cm
khối trong
Khối 1,2 = 6m

khối ngoài
900mm

Hỡnh 3.13. Tit diện bản đặc và bản rỗng lắp ghép.
Cầu bản dùng cho những cầu nhịp ngắn, có những ƣu, nhƣợc điểm sau:
Ƣu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, thi cơng dễ, có thể đúc tại chỗ hoặc lắp ghép, bán lắp ghép.
- Bản lắp ghép có trọng lƣợng nhỏ, dễ lao lắp.
- Chiều cao kiến trúc nhỏ và tiết kiệm đất đắp đầu cầu, sử dụng tốt cho cầu cạn.
Nhƣợc điểm:
Chiều dài nhịp khơng lớn vì khi nhịp lớn trọng lƣợng kết cấu nặng, sử dụng vật liệu
khơng hợp lý do đó không kinh tế.
Phân loại:
Theo biện pháp thi công: đổ tại chỗ, lắp ghép, bán lắp ghép.
Theo tính chất chịu lực: BTCT, BTCTUST.
Theo mặt cắt ngang: Bản đặc, bản rỗng...
Theo tính chất làm việc: vƣợt suối, cầu cạn..
Theo sơ đồ kết cấu: Đơn giản, mút thừa, liên tục.
46


2.2. Cầu bản thẳng đúc bê tông tại chỗ
Kết cấu nhịp cầu bản đơn giản một nhịp hay nhiều nhịp có ƣu điểm cấu tạo kết cấu
đơn giản, dễ thi cơng và có chiều cao kiến trúc của bản thấp.
Việc đúc tại chỗ kết cấu nhịp cầu bản có ƣu điểm là thuận tiện cho việc tạo hình
dáng, kiến trúc của cầu, điều này đặc biệt có ý nghĩa khi xây dựng các cầu vƣợt đƣờng
ở các thành phố yêu cầu có hình dáng kiến trúc đẹp hay đối với các cầu nằm trên tuyến
đƣờng cong.
Cầu bản BTCT thƣờng thích hợp với khẩu độ nhịp L  6m. Mố trụ có thể là mố trụ

dẻo hay mố trụ cứng. Hiện nay, kết cấu mố nhẹ đang đƣợc dùng nhiều để thay thế kết
cấu mố trụ nặng bằng đá xây hay bê tơng đổ tại chỗ nhƣ trƣớc đây.
1/2A-A
A

A

Hình 3.7. Cấu tạo cầu bản BTCT đổ tại chỗ
Mặt cắt ngang và các kích thƣớc cơ bản
Mặt cắt ngang kết cấu nhịp thƣờng có dạng tiết diện chữ nhật. Đƣờng ngƣời đi đổ
liền khối với bản chịu lực và mặt đƣờng bộ hành cao hơn mặt đƣờng xe chạy  25cm.
Theo dọc cầu ngƣời ta cắt gián đoạn ở một số vị trí từ mặt bản bộ hành đến mặt bản
chịu lực với khe hở 12cm để bản mút thừa không tham gia chịu uốn với kết cấu nhịp.
1 
1
 .L còn chiều rộng và chiều dài nhịp tính tốn tuỳ thuộc
 15 20 

Chiều cao bản hb = 
vào nhiệm vụ thiết kế.

A

L/6
L/4

A

20

A-A

20
B/6

B/6
B

Hình 3.8. Cốt thép trong cầu bản BTCT đổ tại chỗ
47


Vật liệu thƣờng sử dụng bê tông 28-35Mpa, cốt thép thƣờng sử dụng là cốt thép
trịn có gờ hoặc trịn trơn (cốt đai: 810, cốt chủ: 1632).
Trong khoảng B/6 phải bố trí cốt thép dày hơn do phân bố tải trọng không đều. Cốt
thép chịu lực phải đƣợc uốn một nửa lên làm cốt xiên ở 2 vị trí L/4 và L/6, góc uốn
thƣờng từ 30o45o. Lớp bê tơng bảo vệ không nhỏ hơn 2 cm. Cốt thép phân bố ngang
đƣợc bố trí ở mặt dƣới của bản.
2.3. Cầu bản mố nhẹ
- Khoảng những năm 60 thế kỷ XX xuất hiện một loại cầu bản một nhịp, cấu tạo nhƣ
một khung bốn khớp. Cầu gồm một kết cấu bản kê trên hai mố dạng tƣờng mỏng bê
tơng có chiều dày khoảng 1/6 – 1/7,5 chiều cao, mố có kết cấu nhẹ vì làm việc theo sơ
đồ kê trên hai gối tựa, nên ít tốn vật liệu, nhƣng vì trọng lƣợng nhỏ nên có thể khơng
chịu đƣợc lực đẩy ngang của áp lực đất sau mố.
- Để chống lại áp lực ngang, dƣới móng bố trí các thanh chống bê tơng cốt thép cách
nhau 4 – 5m để cân bằng áp lực đất giữa hai móng, đảm bảo chống trƣợt. Trên đỉnh
mố bố trí chốt để truyền áp lực ngang vào dầm (hình 3.2). Nhƣ vậy mố trong cầu bàn 4
khớp làm việc nhƣ một dầm đơn giản có nhịp bằng chiều cao từ chốt đến thanh chống
ngang.
- Kết cấu cầu bản 4 khớp cũng có thể dùng nhƣ một cống nếu đất đắp trên mặt mặt

bản dày hơn 600mm. Do đặc điểm của cầu bản bốn khớp là cầu chỉ làm việc khi đã
hình thành các khớp, nên khi thi công cần chú ý, chỉ đƣợc đắp đất đầu cầu sau khi đã
thi công các thanh chống bên dƣới và chốt bên trên. Trƣờng hợp chƣa hoàn thành kết
cấu bản đã cần đắp đất thì có thể dùng các thanh chống tạm.

Hình 3.14. Cầu bản mố nhẹ trên đƣờng bộ
Đặc điểm:
+ Phía dƣới có các thanh chống cách nhau 45m.
+ Mố làm việc với kết cấu nhịp tạo thành hệ khung bốn khớp.
+ Mố thƣờng làm bằng tấm hay tƣờng BTCT chiều dày bằng 1/61/7,5 chiều cao.
Khi chịu áp lực ngang của đất, mố làm việc nhƣ là dầm kê trên 2 gối, phía trên là kết

48


cấu nhịp (liên kết với mố bằng chốt thép), phía dƣới có các thanh chống. Mố có thể lắp
ghép, đổ bê tông tại chỗ hay xây đá.
+ Nên đặt gối lệch tâm một đoạn (e) để gây ra mô men ngƣợc chiều với mô men do
áp lực đất tác dụng lên mố.
+ Trên nguyên tắc bản có thể đúc tại chỗ trên giàn giáo hoặc dùng bản đúc sẵn, sau
đó lắp ghép tại hiện trƣờng. Nếu dùng bản đúc sẵn thì thƣờng phải dùng nguyên tắc
phân khối theo chiều dọc, nghĩa là kết cấu bản đƣợc chia thành các tấm bản có chiều
dài đúng bằng chiều dài kết cấu nhịp, chiều rộng xác định phù hợp với khả năng vận
chuyển và cẩu lắp, thƣờng từ 1500 – 2000 mm.
+ Các tấm bản đúc sẵn đƣợc vận chuyển và lắp ráp tại hiện trƣờng. Các khối lắp ráp
đƣợc liên kết với nhau thông qua các mối nối chốt chịu cắt. Trên hình 3.15a giới thiệu
kết cấu nhịp cầu bản lắp ghép. Chiều dài kết cấu nhịp 6000 mm, nhịp tính tốn 5800
mm chiều rộng cầu 10000 mm, chiều cao bản 300 mm. Toàn cầu đƣợc chia thành 5
khối đúc sẵn, mỗi khối có chiều rộng 1980 mm. Các khối lắp ghép đƣợc liên kết với
nhau bằng các mối nối chịu cắt (hình 3.15b).

Hình
Cầu bản mố nhẹ trên đƣờng bộ

3.15.

a

c

b

Hình 3.16 : Tiết diện ngang của cầu bản lắp ghép
Trình tự thi công phải theo thứ tự:
49


+ Móng, mố, thanh chống.
+ Lắp bản chốt vào mố.
+ Đắp đất đối xứng hai bên mố (để cân bằng áp lực ngang ở hai bên) đất phải đƣợc
đầm chặt.
Kết cấu hợp lý, tiết kiệm vật liệu, hay dùng, có thiết kế định hình.

Hình 3-1. Sơ đồ cầu bản
a. đơn giản; b. Cầu bản kiểu Slavinxki; c. Mút thừa; d. liên tục;
e. mặt cắt ngang lắp ghép, đổ tại chỗ
Cầu bản nhịp mút thừa và liên tục:
Kết cấu nhịp bản sử dụng cho sơ đồ nhịp liên tục và mút thừa Hình 3-1. c, d: L
≤10m. Trong những trƣờng hợp riêng khi kết cấu là liên tục chiều dài nhịp có thể đạt
tới 20m. Chiều cao h=(1/121/18)l; Sơ đồ nhịp là dầm mút thừa thì nhịp giữa có thể

lấy 810m, nhịp biên lk=(0,30,4)l; H=(1,31,4)h (Hình 3-1. c); Sơ đồ nhịp là dầm
liên tục thì nhịp giữa có thể lấy 810m, nhịp biên l1=(0,70,9)l2 (Hình 3-1. d);
2.4. Kết cấu nhịp cầu bản lắp ghép
Kết cấu nhịp cầu bản lắp ghép thƣờng đƣợc chia thành những khối theo chiều dài
nhịp (phân khối theo chiều dọc), trong nhiều trƣờng hợp cầu cạn nhịp lớn, khối lắp
ghép còn đƣợc phân khối theo chiều ngang.

50


Trong cầu cạn chiều cao của khối lắp ghép h=(1/181/25)l đối với nhịp giản đơn;
h=(1/20 1/35)l đối với hệ thống liên tục hoặc khung.
Chiều rộng của khối phụ thuộc vào thiết bị cẩu lắp.
Với chiều dài nhịp L= 1012m, có thể liên kết các khối bằng cốt thép thƣờng bao
gồm những thanh riêng rẽ, tổ hợp hay là khung hàn. L= 1220m, liên kết bằng thép
ƢST. Khi sơ đồ là liên tục hoặc khung, chiều dài của nhịp có thể lớn hơn và lên tới
3040m.
Cốt thép cƣờng độ cao (bó hoặc sợi - căng trƣớc) đƣợc bố trí riêng biệt trong các
khối lắp ghép, chúng đƣợc kéo thẳng để đơn giản trong việc chế tạo, cốt thép đƣợc bố
trí cả ở biên dƣới và biên trên, cốt thép biên trên cơ bản để đảm bảo chịu kéo trong giai
đoạn căng và lắp ghép kết cấu siêu tĩnh.31
Để giảm trọng lƣợng của khối  tạo những lỗ hình trịn, ơ van và dạng chữ
I...(Hình 3-9). Các dạng tiết diện trên Hình 3-9 dùng cho các sơ đồ nhịp có chiều dài
khác nhau: Hình 3-9.a: L= 10 12m, Hình 3-9. b: L= 1218m. Hình 3-9. c. d. e: L =
40m.
Trong mặt cắt ngang của kết cấu nhịp các phân tố lắp ghép đƣợc đặt liền kề hay
cách nhau, khoảng cách của chúng phụ thuộc vào sự làm việc của kết cấu nhịp và
phƣơng pháp liên kết chúng với nhau.
Đối với kết cấu nhịp có chiều dài đến 8m có thể lắp đặt trên trụ mà không cần liên
kết theo phƣơng ngang, đảm bảo sự làm việc đồng thời của chúng thông qua lớp áo

đƣờng.

51


Hình 3-11 thể hiện khối lắp ghép và sơ đồ MCN của kết cấu nhịp bản có L=10m.
Trọng lƣợng một khối =10T; h/l=1/19,2. Có 2 lỗ rỗng là hình trịn đƣờng kính 40cm.
Cốt thép UST F=3mm. Hình 3-12 thể hiện khối lắp ghép và sơ đồ MCN của kết cấu
nhịp bản có lỗ rỗng hình ơ van đối với cầu đƣờng ô tô và đƣờng thành phố với các
nhịp 6, 9, 12, 15, 18 chiều dày của tấm tƣơng ứng là 0,3 0,45, 0,6, 0,75 tƣơng ứng
h/l=(1/19-1/24) chiều rộng tấm 1m. Đối với nhịp 6, 9m lỗ rỗng hình trụ trịn cịn nhịp
12, 15, 18m lỗ rỗng hình ơ van.

52


Để đảm bảo sự làm việc đồng thời của các khối riêng rẽ có thể dùng cấu tạo khớp
bằng bê tơng có lị xo thép (Hình 3-10.b) hoặc liên kết bằng bản thép hàn
Liên kết khớp bê tơng: Khớp có hình trịn, hình thang hay hình quạt, khe nối dùng
bê tông cốt liệu nhỏ (B20-B25), liên kết này truyền lực cắt tốt và dễ thi công
Liên kết bằng thép hàn: Dùng liên kết khớp bằng BT phải đổ BT tại chỗ và chờ
cho đến khi đạt cƣờng độ mới khai thác đƣợc. Để khắc phục có thể dùng liên kết bằng
bản thép hàn bố trí cách nhau theo chiều dọc khoảng 80-150cm, ở giữa nhịp bố trí
mau, ở gối bố trí thƣa hơn.
Theo phƣơng dọc các khối đúc sẵn sau khi đặt lên gối cầu tại vị trí làm việc đƣợc
nối với nhau bằng mối nối ƣớt (Hình 3-13.a), trƣờng hợp hợp này toàn bộ xà mũ của
trụ nằm bên dƣới, giải pháp này thi công đơn giản nhƣng không thẩm mỹ đặc biệt là
cho các cầu thành phố. Để giảm chiều cao xà mũ nằm bên dƣới cầu có thể đƣa một
phần xà mũ vào trong khoảng giữa hai đầu kết cấu nhịp, sử dụng bản liên tục nhiệt
hoặc khe co dãn để nối hai đầu của chúng (Hình 3-13.e), khi xà mũ cần có chiều cao

lớn hơn nên đặt cao độ đỉnh của xà mũ bằng cao độ đỉnh của kết cấu nhịp và đỉnh của
xà mũ là một phần của đƣờng xe chạy (Hình 3-13.d).
Trong trƣờng hợp khơng muốn để lộ xà mũ, có thể đƣa tồn bộ chiều cao của xà
mũ trụ nằm trong chiều cao của dầm, các khối lắp ghép đƣợc nối vào hai phía của xà
mũ (Hình 3-13.b), hoặc sử dụng mối nối ƣớt để liên kết trụ và kết cấu nhịp (Hình 313.c) tạo thành kết cấu khung dầm liên tục. Sử dụng cáp ứng suất trƣớc trên toàn bộ
chiều dài kết cấu nhịp để nối các khối lắp ghép thể hiện trên Hình 3-13.f, g, trƣờng
hợp thứ nhất các kết cấu nhịp đƣợc nối tại vị trí trụ (Hình 3-13.f), trƣờng hợp thứ hai
mối nối bố trí trong nhịp (Hình 3-13. g). Ƣu điểm của giải pháp này là cáp ứng suất
trƣớc đƣợc bố trên toàn bộ kết cấu nhịp, nhƣng một trong những nhƣợc điểm là thi
53


cơng khó khăn, có thể chọn phƣơng án sử dụng cáp ứng suất trƣớc cục bộ tại vị trí mối
nối trong nhịp (Hình 3-13. h) hoặc sử dụng phƣơng án nhƣ trên Hình 3-13. i, trong
phƣơng án này trƣớc tiên tiến hành thi công khung T và căng cốt thép ứng suất trƣớc
chịu mơmen âm, sau đó đặt phần kết cấu nhịp bê tông ứng suất trƣớc đúc sẵn vào khấc
kê trên đầu hẫng của cánh T và cuối cùng là thi công mối nối ƣớt liên kết giữa hai
phần đúc sẵn.

54


CHƢƠNG 3. CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP THƢỜNG NHỊP ĐƠN GIẢN
3.1. Khái niệm về cầu dầm BTCT:
Đối với cầu bản khi chiều dài nhịp tăng làm cho mô men do tĩnh tải tăng lên
nhanh, trọng lƣợng bản thân tăng không tiết kiệm đƣợc vật liệu, không kinh tế do đó
chuyển sang làm cầu dầm.
Cầu dầm đƣợc áp dụng do giảm đƣợc chi phí của kết cấu tấm BTCT bằng việc
loại bỏ phần bê tông trong vùng chịu kéo và tập trung cốt thép trong sƣờn dầm.
Khi chịu uốn một phần sƣờn và bản mặt cầu chịu nén, cốt thép tiếp nhận tồn

bộ ứng suất kéo, do đó chiều rộng sƣờn dầm đƣợc thu nhỏ đủ để bố trí cốt thép và
chịu lực cắt. Vì vậy tiết diện chịu lực hợp lý sẽ tiết kiệm vật liệu, nếu tiết diện bố trí
cốt thép khơng đủ có thể làm bầu dầm.
Ƣu điểm:
+ Chịu lực hợp lý hơn cầu bản, do vậy vƣợt đƣợc nhịp lớn hơn
+ Chịu mô men một dấu nên bố trí cốt thép đơn giản
+ Dễ tiêu chuẩn hố, định hình hố cấu kiện
+ Thích hợp với kết cấu lắp ghép, bán lắp ghép
+ Vận chuyển và lắp ráp tƣơng đối thuận tiện thích hợp với cầu nhiều nhịp
Nhƣợc điểm
+ Kích thƣớc tiết diện sƣờn nhỏ hẹp, cốt thép bố trí dầy đặc nên đổ bê tơng
khó khăn
+ Vận chuyển T & I kém ổn định (so với cầu bản)
+ Chiều cao kiến trúc lớn
+ Vƣợt nhịp nhỏ, cầu nhiều trụ
+ Bê tông cốt thép thƣờng bị nứt làm hạn chế khả năng sử dụng và giảm độ
bền vững cơng trình
3.2. Các dạng mặt cắt ngang đúc tại chỗ và lắp ghép
3.2.1. Mặt cắt ngang cầu dầm lắp ghép
Trên nguyên tắc, tiết diện ngang của cầu dầm đơn giản lắp ghép thƣờng chọn
nhiều dầm chủ để phù hợp với phƣơng tiện vận chuyển và lắp đặt. Các khối đúc sẵn
thƣờng có hình dạng khơng gian đảm bảo ổn định trong chế tạo và thi công, đồng thời
khối lƣợng bê tơng đúc tại hiện trƣờng ít nhất. Mặt cắt ngang thƣờng có nhiều dầm chủ
tiết diện chữ T, U, I, hoặc U ngƣợc (hình 3.18). Tiết diện ngang có nhiều dầm chủ
thƣờng chỉ phù hợp với phƣơng tiện cẩu lắp nhỏ, ngồi ra vì nhiều dầm tạo thành hệ
siêu tĩnh, có độ dƣ thừa khi chịu lực nén, tăng cƣờng đƣợc độ an tồn cho cơng trình.
Tiết diện T là tiết diện hợp lý lí nhất về mặt chịu lực và thi cơng vì bản cánh cũng
tham gia chịu lực nhƣ bản chịu nén của dầm và ổn định ngang tốt khi lắp đặt và vận
chuyển, nhƣng thi công dầm ngang tƣơng đối khó khăn hơn. Vì vậy, cầu dầm lắp ghép
tiết diện T thƣờng có hai loại, loại có dầm ngang và loại khơng dầm ngang.

55


Hình 3.18. Các tiết diện ngang cầu dầm giản đơn bêtông cốt thép lắp ghép.
Tiết diện T không dầm ngang (hình 3.18c) có mối nối ƣớt dọc theo chiều di bản
mặt cầu tạo thuận lợi cho công tác tháo lắp ván khuôn khi chế tạo, nhƣng phân bố nội
lực giữa các dầm kém hơn loại có dầm ngang.
Tiết diện T có dầm ngang (hình 3.18 a, b) làm phức tạp công tác chế tạo, nhƣng
phân bố nội lực tốt. Các mối nối có thể thực hiện ở dầm ngang hoặc cả ở dầm ngang
và bản mặt cầu.
Tiết diện U, U ngƣợc và tiết diện hộp (hình 3.18 f, g, h, i) đảm bảo ổn định khi
chế tạo và thi công, nhƣng trọng lƣợng các khối lớn hơn.
Tiết diện I (hình 3.18 d) thƣờng dùng cho kết cấu bản lắp ghép, trong đó dầm I
đƣợc đúc sẵn, bản mặt cầu đổ tồn khối. Dầm bản lắp ghép còn gọi là dầm bê tơng liên
hợp vì có hai giai đoạn làm việc. Giai đoạn đầu chỉ có dầm đúc sẵn chịu tải trọng bản
thân, lớp bê tông tƣơi mặt cầu và tải trọng thi công, giai đoạn II gồm lớp phủ mặt cầu,
lan can, các tải trọng chất thêm và hoạt tải. Tiết diện I có độ cứng ngang kém, khi vận
chuyển, tháo lắp dễ bị mất ổn định ngang nhƣng dễ tạo dầm ngang đúc tại chỗ vì đổ bê
tơng dầm ngang không bị bản bê tông mặt cầu cản trở.
3.2.2. Mặt cắt ngang cầu dầm bê tông cốt thép đúc tại chỗ
Trong cầu dầm bê tông cốt thép đổ tại chỗ có các dạng mặt cắt ngang:
56


+ Dầm chủ và dầm ngang: trong đó dầm chủ kê trên hai gối, đặt tại mố, trụ
(hình 3.5b), dầm ngang kê trên các dầm chủ và bản mặt cầu kê trên các dầm ngang.
Loại kết cấu này thƣờng dùng cho trƣờng hợp có hai dầm chủ đặt xa nhau.
+ Dầm chủ, dầm ngang và dầm dọc phụ
Theo cách bố trí thứ nhất, bản mặt cầu đƣợc kê theo hai phƣơng lên dầm
ngang và dầm chủ (hình 3.5b). Theo cách thứ hai, bản mặt cầu kê trên dầm ngang,

dầm chủ và dầm dọc phụ (hình 3.5a).

Hình Một số dạng mặt cắt ngang kết cấu nhịp đổ tại chỗ
a- Dầm chủ, dầm ngang và dầm dọc; b- Dầm chủ, dầm ngang; c, d- Khi khổ cầu lớn
(c- Nhiều dầm chủ và dầm ngang, d- Tổ hợp dầm chủ, dầm ngang và dầm dọc phụ)
1- Dầm chủ; 2- Dầm dọc phụ; 3- Dầm ngang
3.3. Cầu dầm thẳng đúc bê tông tại chỗ
Xuất phát từ nhƣợc điểm của kết cấu nhịp bản là tồn tại vùng bê tông chịu kéo
và vùng bê tông chịu nén ở trục trung hoà lớn dẫn đến trọng lƣợng bản thân nặng do
đó khơng vƣợt đƣợc nhịp lớn. Để khắc phục nhƣợc điểm này, ngƣời ta bỏ bớt vật liệu
ở vùng trục trung hoà và vùng chịu kéo, cốt thép ở vùng chịu kéo đƣợc bố trí thành
cụm, hình thành dạng kết cấu dầm có sƣờn trên cơ sở đảm bảo chịu lực và độ cứng,
cho phép vƣợt đƣợc nhịp lớn hơn.
a. Phạm vi áp dụng

57


Dùng cho các cầu giao thông miền núi, vận chuyển các khối lắp ghép khó khăn,
khẩu độ thƣờng từ 221m.
b. Cấu tạo
a) Dầm chính (dầm chủ)
Dầm chủ là bộ phận chịu lực chính, hai đầu
dầm kê lên các gối cầu ở trên các trụ, mố, chiều cao
h 1 1
 
tuỳ theo cự ly giữa các sƣờn dầm, cấp
L 7 20

tải trọng xe qua cầu. Dầm chủ thƣờng có dạng mặt

cắt chữ T và có 2 xu hƣớng thiết kế:
Dùng ít dầm chủ, khoảng cách hai dầm chủ từ
36m nhƣng dầm chủ lại có chiều cao lớn, do đó đất Hình 4-2. mặt cắt ngang dầm
chủ
đắp sau mố lớn. Số lƣợng dầm chủ sẽ là ít nhất để hạn
chế khối lƣợng ván khuôn, số lƣợng tuỳ thuộc vào
khổ cầu.
Dùng nhiều dầm chủ, khoảng cách giữa hai dầm chủ thƣờng từ 1.22.5m nhƣng
lại tốn vật liệu do có nhiều sƣờn dầm.
Chiều rộng sƣờn dầm: b = (1/6 1/7)h đủ để bố trí cốt thép và chịu lực cắt.
Bê tông dùng 2835Mpa
b) Dầm ngang
Dầm ngang có nhiệm vụ liên kết các dầm chủ theo phƣơng ngang cầu, tăng
cƣờng làm việc cho bản mặt cầu, tăng độ cứng và làm nhiệm vụ phân phối tải trọng
giữa các dầm chủ. Khoảng cách giữa các dầm ngang 46m thƣờng có ít nhất một
dầm ở giữa nhịp và hai dầm ngang ở vị trí gối cầu.
Chiều cao dầm ngang:
+ Tại giữa nhịp: hng=(2/3)h
+ Tại gối: hng=h
Chiều rộng dầm ngang: bng= 1520cm
Nhận xét : Khi có dầm ngang thi công phức tạp.
c) Dầm dọc phụ
Để đảm bảo chiều dày kinh tế của bản mặt cầu khi chịu uốn theo một phƣơng
thì chiều dài nhịp của bản trong khoảng 23m. Do đó khi khoảng cách giữa các dầm
chủ lớn nên đặt các dầm dọc phụ.
Chiều cao:
hdp=(0,30,5)h
Chiều rộng: bdp=1520 (cm)
d) Bản mặt cầu
Là bộ phận chịu lực trực tiếp từ hoạt tải truyền xuống, có khẩu độ tính tốn bằng

khoảng cách giữa các dầm chủ hoặc dầm chủ và dầm dọc phụ.
Chiều cao bản đƣờng bộ hành: Nếu là lắp ghép ≥ 6cm, nếu đổ tại chỗ ≥ 8cm.
58