Kết cấu và công nghệ thi công cầu lắp hẫng

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
------oOo------

TIỂU LUẬN
MÔN HỌC : KẾT CẤU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI
TRONG XÂY DỰNG CẦU
Đề tài : Kết cấu và Công nghệ thi công cầu lắp hẫng
CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG CẦU BẮC QUA KÊNH CÂY KHÔ
HUYỆN NHÀ BÈ – TP. HỒ CHÍ MINH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

:

TS. LÊ HOÀNG AN

LỚP

:

QLXD2101

:
:
:

BÙI ĐỨC NGHĨA
LẠI XUÂN CƯỜNG
HUỲNH THỊ LỆ HIỀN

MSHV
MSHV
MSHV

2180302052
2180302005
2180302028

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8-2022


2

PHẦN 1
GIỚI THIỆU CHUNG

I. Giới thiệu chung
Trong những năm gần đây ngành thi cơng cầu ở Việt nam đã có những
chuyển biến đáng kể trong việc đầu tư vào công nghệ thi cơng, một trong những
cơng nghệ đó là cơng nghệ thi công dầm hộp liên tục bê tông cốt thép dự ứng
lực bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng áp dụng cho thi công kết cấu nhịp
bằng BTCT Dự ứng lực của các cầu liên tục khẩu độ lớn. Việc sử dụng phương
pháp thi công hẫng cân bằng cho các cầu BTCT Dự ứng lực có nhịp trung và lớn
có nhiều lợi thế, đặc biệt trong điều kiện khó khăn hay không thể thi công hệ đà
giáo như các trường hợp qua thung lũng sâu, sông rộng, khoảng diện tích phía
dưới có giao thơng đi lại hay trường hợp nền đất yếu phải đầu tư nhiều chi phí
cho móng hệ đà giáo. Đúc hẫng và lắp hẫng khác nhau cơ bản ở chỗ, đúc hẫng
thì bê tơng đổ tại chỗ trên đà giáo xe đúc và lắp hẫng thì bê tơng được đúc thành
từng đốt tại xưởng sau đó chở từng đốt ra công trường lắp. Ở Việt Nam công

nghệ đúc hẫng phổ biến hơn (gọi tắt là công nghệ đúc hẫng), được áp dụng đa số
cho cầu có nhịp khoảng 60-150m. Công nghệ thi công đúc hẫng của nhà thầu
Việt Nam hiện nay đã nắm bắt và làm tốt, rất nhiều nhà thầu có thể làm được.
II. Trình tự thi cơng lắp hẫng hoặc đúc hẫng
Q trình thi công hẫng thường được tiến hành trừ mỗi trụ ra đối xứng đầu 2
phía theo dọc tim cầu. Nếu là cầu khung thì phần trên của trụ cũng chính là đót
dầm bên trên trụ (thường gọi là đốt K – 0) do đó trụ đã được nối cứng ngay từ
đầu với kết cấu nhịp. Nếu là cầu dầm thì bên trên đỉnh trụ phải đặt các gối kê
tạm bằng BTCT, trên đó sẽ đúc đốt dầm bên trên trụ rồi kéo căng các cốt thép
thanh dự ứng lực thẳng đứng tạm thời hoặc là bó cốt thép DƯL (được thi công ở
cầu Tân Đệ) để liên kết cứng tạm thời kết cấu nhịp và trụ nhằm đảm bảo ổn định
chống lật trong suốt q trình thi cơng hẫng. Đoạn dầm ở sát mố của nhịp biên
có thể được lắp ghép hay đóc tại chỗ trên đà giáo cố định.
Sau khi thi cơng hẫng xong các cánh hẫng thì phải hợp long theo một
trình tự được dự kiến tính tốn kỹ lưỡng. Trước hết có thể hợp long trong nhịp
biên, nối đoạn thi công trên đà giáo cố định với một cánh hẫng đã được thi cơng
hẫng. Cũng có thể nối từng cặp cánh hẫng để tạo ra kết cấu dầm hẫng siêu rĩnh
vững chắc, tháo các giá đỡ và các gối kê tạm rồi kê dầm lên gối chính thức. Tiếp


3

theo đó sẽ hợp long để nối các dầm tĩnh định nói trên với nhau thành hệ dầm
siêu tĩnh có hệ số tĩnh tăng dần sau mỗi lần hợp long.
Việc kéo căng cáp chủ ở phần nắp hộp là để chịu mômen âm tăng dần
theo độ vươn dài của cánh hẫng. Sau khi hợp long phải kéo căng các cáp chủ ở
phần bản đáy hộp để chịu mô men dương trong quá trình khai thác cầu.
Trường đúc hẫng hoặc lắp hẫng có sử dụng dự ứng lực ngồi thì cơng tác
căng cáp sẽ được tiến hành tuân theo trình tự đã được lập trong giai đoạn tính
tốn thiết kế.

Như vậy phương pháp xây dựng hẫng tức là xây dựng kết cấu nhịp cầu từ
những đốt liên tiếp nhau, mà mỗi đốt sau khi đã được thi công sẽ đỡ trọng lượng
của đốt tiếp theo và đôi khi cả trọng lượng của ván khuôn và thiết bị thi công.
Mỗi đốt dầm được liên kết với đốt trước nó ngay sau khi đủ cường độ ; sau đó
nó trở nên đủ khả năng tự chịu lực và đến lượt mình, nó trở thành một bộ phận
đỡ cho một đốt mới tiếp theo nó. Sự ổn định của mỗi đốt hẫng được đảm bảo, tại
mỗi bước thi công, nhờ các cốt thép dự ứng lực có chiều dài tăng dần, được đặt
trong phạm vi bản nắp hộp của dầm.
Để lắp hẫng phải đúc sẵn các đốt dầm trên bờ rồi dùng xà lan, phao nổi
đưa dần chúng ra giữa sông, trên kết cấu nhịp phải đặt sẵn các cần cẩu đặc biệt
để cẩu các đốt từ dưới xà lan lên và lắp ghép vào phần kết cấu đã xong trước.
Giữa các đốt phải làm mối nối. Có nhiều kiểu mối nối như : Mối nối keo dàn,
mối nối ướt có hàn cốt chờ rồi đổ bê tông bịt khe cối… nhưng phổ biến nhất là
mối nối keo dán. Sau khi dán keo phải căng các cáp chủ để liên kết đốt mới lắp
vào kết cấu nhịp đã lắp xong trước đó.
Để đúc hẫng phải có 2 bộ xe đóc (bộ ván khn treo di động), sau khi làm
xong một đốt, bộ xe đúc này được di chuyển tiến lên xa dần ra khỏi trụ đến vị trí
chuẩn bị đúc đốt mới tiếp theo. Ván khuôn được điều chỉnh về cao độ và độ
nghiêng cho đúng, lắp dựng khung cốt thép thường và các ống rỗng chứa cáp
chủ trong ván khn đó. Cơng tác đổ bê tông được làm từng đợt, đầu tiên đổ bản
đáy, tiếp đó đổ 2 thành bên, rồi cuối cùng đổ bê tơng bản mặt cầu cho hồn
chỉnh mặt cắt hộp. Bê tông sẽ được bảo dưỡng trong 2-3 ngày cho đủ cường độ.
Sau đó sẽ luồn các cáp chủ vào trong ống rồi kéo căng chúng và neo lại (cũng có
thể luồn cáp dự ứng lực đồng thười với công tác lắp đặt cốt théo trược khi đổ bê
tông). Chu kỳ nói trên được lặp lại nhiều lần cho đến lúc kết thúc công tác đúc
hẫng để chuyển sang công tác hợp long.


4

Cơng nghệ lắp hẫng có ưu điểm là thời gian thi công nhanh, chất lượng bê
tông các cấu kiện lắp ghép được đảm bảo tốt trong công xưởng, khi căng cốt thép
thì cường độ bê tơng các khối dầm đã đạt khá cao, hạn chế bớt được một phần ảnh
hưởng xấu của từ biến và co ngót. Khuyết điểm là việc nối ghép các đốt khá phức
tạp, phải xử dụng keo epoxy để dán, việc chế tạo các khối phải rất chính xác. Tại
các khe nối đều khơng có cốt thép thường nêu nếu thi cơng kém có thể xảy ra sự cố
gãy cầu sớm như ở cầu Rào (Hải Phịng). Cơng nghệ lắp hẫng đã được phát triển
mạnh ở Liên Xơ (cũ) và ở nhiều nước ngồi trước đây. Ngày nay do công nghệ sản
xuất và cung cấp bê tơng tươi đã có tiến bộ vượt bậc nên cả cơng nghệ đúc hẫng và
cơng nghệ lắp hẫng đều có cơ hội áp dụng như nhau.
Cơng nghệ đúc hẫng có ưu điểm và việc xử lý các mối nối đơn giản, kết
cấu có tính tồn khối vững chắc, tuổi thọ cao nhưng vì tồn bộ q trình đúc
hẫng thực hiện trên đà giáo treo di động nên cũng đòi hỏi trình độ thi cơng cao.
Trình tự thi cơng có ảnh hưởng trực tiếp đến sơ đồ chịu lực của kết cấu.
Đối với các dầm siêu tĩnh nhiều nhịp thì phải dự kiến trình tự hợp long trước khi
tính tốn. Sau mỗi giai đoạn thi công hẫng lại đến một lần hợp long, kết cấu sẽ
có bậc siêu tĩnh tăng dần cho đến khi kết thúc sau lần hợp long cuối cùng.
Đôi khi để đảm bảo ổn định chống lật trong q trình thi cơng hẫng cần
phải bố trí thêm một vài trụ tạm hoặc hệ thống tăng cường bằng cột tháp – dây
néo xiên.
Các giai đoạn thi công một cầu đúc hẫng định hình dạng dầm liên tục 4
nhịp gồm :
Giai đoạn 1 : Thi công trụ
- Lắp đà giáo ván khuôn
- Lắp đặt cốt thép
- Đổ bê tông thân trụ
Giai đoạn 2 : Thi công khối đỉnh trụ
- Chuẩn bị vật tư, thiết bị phục vụ thi công
- Lắp đặt đà giáo, thử tải đà giáo, lắp đặt gối tạm và gối chính, lắp đặt ván khn
khối đỉnh trụ theo 3 đợt.

- Lắp đặt cốt thép thường, ống chứa cáp.
- Đổ bê tông đốt đỉnh trụ


5

- Khi bê tông đốt đỉnh trụ đủ cường độ tiến hành căng cáp dự ứng lực và bơm
vào ống chứa cáp.
- Căng kéo các thanh neo tạm (là thanh cường độ cao hoặc cáp cường độ cao) để
neo đốt đỉnh trụ vào thân trụ.
- Chuẩn bị xe đóc đốt K1
Giai đoạn 3 : Thi công các đốt hẫng
- Lắp đặt ván khuôn, cốt thép thường, ống chứa cáp, luồn cáp dự ứng lực hoặc
không luồn trước cáp dự ứng lực, đổ bê tông các khối hẫng theo phương pháp
đúc hẫng cân bằng.
- Sau khi bê tông đủ cường độ, luồn cáp dự ứng lực nếu trước khi đổ bê tông
chưa luồn rồi tiến hành căng kéo cốt thép dự ứng lực và bơm vữa vào ống chứa
cáp (việc bơm vữa có thể tiến hành sau khi đúc một vài cặp đốt tuy nhiên phải
được thực hiện).
- Di chuyển xe đúc thi công các đốt dầm tiếp theo.
Giao đoạn 4 : Thi công đốt hợp long T5 – T6 và T8 – T9
- Điều chỉnh cao độ khối hợp long, độ lệch tâm đầu dầm theo phương ngang.
- Lắp các thanh nối cứng và căng tạm các bó cáp dự ứng lực dùng để hợp long.
- Lắp ván khuôn cốt thép đổ bê tông đốt hợp long.
- Khi bê tông đủ cường độ điều chỉnh ứng suất trong các bó cáp và căng cáp bản
đáy hộp
- Hoàn thiện đốt hợp long và tháo ván khuôn.
Giai đoạn 5 : Thi công phần dầm hộp trên đà giáo
- Đóng cọc BTCT cho đà giáo thi công đoạn 12,84m.
- Lắp dựng đà giáo ván khn, bố trí cốt thép, ống chứa cáp.

- Đổ bê tông làm 2 đợt.
Giai đoạn 6
Tháo dỡ đà giáo trụ tạm và bỏ liên kết ngàm tại trụ T6 và T8
Giai đoạn 7 : Thi công đốt hợp long nhịp T7 – T8 và T8 – T9.
- Điều chỉnh cao độ đốt hợp long, độ lệch tâm đầu dầm theo phương ngang.


6

- Lắp các thanh nối cứng và căng tạm các bó cáp dự ứng lực phục vụ việc hợp
long.
- Lắp ván khuôn cốt thép đổ bê tông đốt hợp long.
- Khi bê tông đủ cường độ, điều chỉnh ứng suất trong các bó cáp và căng cáp
bản đáy.
- Hồn thiện đốt hợp long và tháo ván khuôn.
Giai đoạn 8
- Thi công lớp phủ mặt cầu, lan can, gờ chắn xe …
- Hoàn thiện dầm hộp liên tục.


7

PHẦN 2
ỨNG DỤNG VÀO CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG CẦU BẮC QUA KÊNH
CÂY KHÔ – HUYỆN NHÀ BÈ – TP. HỒ CHÍ MINH

I. Giới thiệu về cơng trình:
- Tên cơng trình : Xây dựng cầu bắc qua kênh Cây Khô
- Chủ đầu tư : Ban quản lý dự án đầu tư xây dựng huyện Nhà Bè.
- Địa điểm xây dựng : Huyện Nhà Bè – Thành phố Hồ Chí Minh

- Loại và cấp cơng trình : Cơng trình cầu đường bộ, cấp II
- Mục tiêu dự án : Kết nối 2 trục giao thơng chính khu vực phía Nam thành phố
là trục Nguyễn Hữu Thọ và trục Phạm Hùng, phục vụ nhu cầu giao thông dân cư
xã Phước Lộc, xã Nhơn Đức huyện Nhà Bè kết nối với trục Phạm Hùng từ đó đi
trung tâm thành phố, góp phần giảm áp lực giao thông cho trục Nguyễn Hữu
Thọ, qua nút giao Nguyễn Văn Linh, qua cầu Kênh Tẻ. Từng bước hoàn chỉnh
hệ thống giao thơng khu vực phía Nam thành phố theo quy hoạch, đáp ứng nhu
cầu giao thông, tạo động lực phát dự án khu dân cư, khu đô thị trong khu vực
Nhà Bè nói riêng và Khu vực Nam thành phố nói chung.
- Quy mơ cơng trình :
+ Phần đường :
Tải trọng trục 100 kN.
Áp lực tính tốn: 0.6Mpa; đường kính vệt bánh xe D=33cm.
Mơ đun đàn hồi u cầu đường chính: Eyc ≥ 155Mpa; đường dân sinh Eyc ≥
95Mpa.
Các tiêu chuẩn thiết kế hình học: Được thiết kế theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc
gia các cơng trình hạ tầng kỹ thuật số QCVN 07:2010/BXD, ứng với từng cấp
vận tốc như sau:


8

STT

Chỉ tiêu

Đơn

Vận tốc (Km/h)

vị

40

50

60

1

Bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn

m

60

80

125

2

Bán kính đường cong nằm tối thiểu thơng thường

m

75

100

200

3

Bán kính đường cong nằm tối thiểu khơng siêu cao

m

600

1000

1,500

4

Tầm nhìn dừng xe

m

40

55

75

5

Tầm nhìn vượt xe

m

200

300

350

6

Độ dốc dọc lớn nhất

%

7

6

6

7

Độ dốc siêu cao lớn nhất

%

6

6

7

8

Chiều dài tối thiểu đổi dốc

m

70

80

100

9

Bán kính đ.cong đứng lồi tối thiểu thơng thường

m

700

10

Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu giới hạn

m

450

11

Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu thơng
thường

m

700

12

Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu giới hạn

m

450

700

1,000

13

Chiều dài đường cong đứng tối thiểu

m

35

40

50

1,200 2,000
800

1,400

1,000 1,500

Mặt cắt ngang đường quy hoạch trong phạm vi đường dẫn lên cầu rộng 40m,
như sau:


9

STT

Hạng mục

Kích thước (m)

A

Phần đường dẫn lên cầu

1

Làn xe chính

4x3.5
0

= 14.0

2

Làn xe mô tô 2 bánh và xe thô sơ

2x2.7
5

=

5.5

3

Dải phân cách giữa

=

2.0

4

Dải an toàn giữa

2x0.5

=

1.0

5

Lan can và lê bộ hành (2 bên)

2x1.7
5

=

3.5

B

Đường song hành 2 bên

2x7.0

= 14.0

1

Phần xe chạy (2 bên)

2x4.5

=

9.0

2

Lề giữa đường dẫn lên cầu và đường song hành (2 bên)

2x0.5

=

1.0

3

Vỉa hè (2 bên)

2x2.0

=

4.0

Tổng chiều rộng

= 26.0

40.0

+ Phần cầu:

Qui mơ cơng trình: cầu BTCT, tuổi thọ thiết kế 100 năm.
Tải trọng HL-93, người đi bộ 3x10-3 Mpa.
Cấp động đất: cấp 7, thang MSK-64.
Tĩnh không thông xe dưới cầu: 4.75m.
Tải trọng va tàu: tàu tự hành 300DWG, xà lan: 400DWG.
Tĩnh không thông thuyền: Kênh được quy hoạch kênh cấp III, tĩnh không cầu
ứng với quy hoạch sông cấp III như sau:
Tĩnh cao: H=7m.
Tĩnh ngang: B>50m.

Mặt cắt ngang cầu: gồm 2 đơn nguyên rộng 12.5m cách nhau 1m, giai đoạn 1
phân kỳ 1 đơn nguyên, cụ thể như sau:


10

STT

Hạng mục

Kích thước (m)

1

Làn xe chính

2x3.5
0

=

7.0

2

Làn xe mơ tơ 2 bánh và xe thô sơ

2x1.7
5

=

3.5

3

Lan can và lê bộ hành (2 bên)

2x1.0

=

2.0

Tổng chiều rộng cầu

12.5

II. Giải pháp thiết kế cầu
1. Lựa chọn phương án kết cấu cầu:

a. Các nguyên tác thiết kế:
- Cơng nghệ thi cơng: nhịp chính sử cơng nghệ thi công cầu bê tông ứng
suất trước dạng dầm liên tục theo phương pháp đúc hẫng cân bằng đang phát
triển mạnh ở Việt Nam hoặc các loại dầm bê tông ứng suất trước dạng mặt cắt
chữ “T”, chữ “I” hoặc dầm super “T” với các khẩu độ 33m, 40m thông dụng ở
Việt Nam.
- Độ dốc dọc tối đa của nền đường đầu cầu khống chế 4%.
- Do cầu chui dưới 2 đường điện cao thế nên khống chế khoảng cách từ
điểm gần nhất của kết cấu đến dây điện thấp nhất là 6m đối với đường dây
220kv và 8m đối với 500kv. Do đó các phương án có chiều cao kết cấu lớn như:
vịm, Extradose…khơng thể sử dụng.
- Chiều cao đất đắp sau mố thấp để giảm khối lượng xử lý nền đường đầu
cầu.
- Đảm bảo tĩnh không: thõa mãn thơng thuyền tính từ mực nước thơng
thuyền 5% là 50x7m và tĩnh không thông xe của đường dân sinh chui dưới dạ
cầu tối thiểu 4.75m, cao độ tim đường dân sinh là +2.20m.
- Cao độ gối kê tại trụ, mố phải đảm bảo cao hơn MNCN tối thiểu 50cm.
Qua các nguyên tắc nêu trên, với bề rộng của kênh Cây Khô khoảng 70 –
80m, chiều sâu khoảng 4.0 – 4.5m và yêu cầu bề rộng thông thuyền B = 50m thì
cần phải dùng kết cấu nhịp vượt có khẩu độ đảm bảo ngoài ra cần lưu ý hạn chế
khối lượng thi cơng dưới nước vì đây là một cơng tác rất khó khăn và phức tạp,
tốn kém kinh phí. Trong hồ sơ này Tư vấn dự án chọn lựa phương án sử dụng


11

kết cấu dầm bê tông ứng suất trước liên tục có khẩu độ lớn thi cơng theo phương
pháp đúc hẫng cân bằng và phương án vòm
Dưới đây là chi tiết các phương án sơ đồ nhịp sẽ được xem xét để cân
nhắc so sánh lựa chọn:

‘a1: Phương án kết cấu 1:
- Sơ đồ nhịp gồm 11 nhịp được bố trí như sau: [(39.15m+
3x40m+39.15m) + (48m + 72m + 48m)+ (39.15m+ 40m+39.15m)], chiều dài
cầu (tính đến mép của 2 tường ngực mố) là 485.1m.
- Nhịp chính: gồm 3 nhịp liên tục theo sơ đồ 48m+72m+48m bằng BTCT
C45 dự ứng lực hậu áp đổ tại chỗ, thi công đúc hẫng cân bằng, trong đó nhịp
thơng thuyền rộng 72m.
- Kết cấu nhịp dẫn:
+ Sơ đồ nhịp: Bờ phía mố M1 gồm 5 nhịp: 39.15m+ 3x40m+39.15m; Bờ
phía mố M2 gồm 3 nhịp: 39.15m+ 40m+39.15m.
+ Mặt cắt ngang gồm 5 phiến dầm Super “T”, cao khoảng 1.75m, đặt cách
nhau 2.4m. Bản mặt cầu bằng BTCT Mác C đổ tại chỗ dầy tối thiểu 17.5cm. Khi
thi công bản sẽ dùng ván khuôn đáy bằng tấm panel BTCT Mác D dày 3cm đúc
sẵn đặt ngay tại đỉnh dầm. Tấm panel này sẽ được để lại cùng với kết cấu chính.
- Trắc dọc cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R=3,000m, dốc dọc cầu 4%.
‘a2: Phương án kết cấu 2:
- Sơ đồ nhịp gồm 14 nhịp được bố trí như sau: [(7x30m) + (48m + 72m +
48m)+ (4x30.0m)], chiều dài cầu (tính đến mép của 2 tường ngực mố) là
498.5m.
- Nhịp chính: tương tự phương án I.1, gồm 3 nhịp liên tục theo sơ đồ
48m+72m+48m bằng BTCT C45 dự ứng lực hậu áp đổ tại chỗ, thi cơng đúc
hẫng cân bằng, trong đó nhịp thơng thuyền rộng 72m.
- Kết cấu nhịp dẫn:
+ Sơ đồ nhịp: Bờ phía mố M1 gồm 7 nhịp 30m; Bờ phía mố M2 gồm 4
nhịp 30m.
+ Mặt cắt ngang dạng bảng rỗng, cao khoảng 1.4m, bằng BTCT C45 dự
ứng lực hậu áp đổ tại chỗ trên đà giáo.


12

Trắc dọc cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R=3,000m, dốc dọc cầu 4%
‘a3: Phương án 3:
- Sơ đồ nhịp gồm 11 nhịp được bố trí như sau: [(5x40m) + (48m + 72m +
48m)+ (3x40m)], chiều dài cầu (tính đến mép của 2 tường ngực mố) là 488.75m.
- Nhịp chính: gồm 3 nhịp liên tục theo sơ đồ 48m+72m+48m, mặt cắt
ngang dạng dầm hộp BTCT DƯL hậu áp đổ tại chỗ, kết hợp sườn thép lượn
sóng, trong đó nhịp thông thuyền rộng 72m.
- Kết cấu nhịp dẫn:
+ Sơ đồ nhịp: Bờ phía mố M1 gồm 5 nhịp: 5x40m; Bờ phía mố M2 gồm 3
nhịp: 3x40m.
+ Mặt cắt ngang gồm 5 phiến dầm thép liên hợp, cao khoảng 1.9m, đặt
cách nhau 2.4m. Bản mặt cầu bằng BTCT Mác C đổ tại chỗ dầy tối thiểu 18cm.
- Trắc dọc cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R=3,000m, dốc dọc cầu 4%
Tổng hợp các phương án thiết kế:
Hạng mục

P.A 1
5x40 +
[48+72+48]
+ 3x40m

P.A 2
7x30 +
[48+72+48]+
4x30m

P.A 3
5x40 +
[48+72+48]

+ 3x40m

138m

138m

138m

Nhịp dẫn

8x40m =320m

11x30m =330m

8x40m =320m

Tổng cộng

385.1m

398.5m

388.75m

Kết cấu nhịp chính

Dầm hộp BTCT
DƯL, đúc hẫng
cân bằng

Dầm hộp BTCT
DƯL, đúc hẫng cân
bằng

Kết cấu nhịp dẫn

Dầm Super “T”,
BTCT DƯL lắp
ghép

Dầm bản rỗng,
BTCT DƯL đúc tại
chỗ trên đà giáo

Sơ đồ nhịp
Nhịp chính

2. So sánh phương án
a. Bảng so sánh phương án kết cấu:

Dầm hộp BTCT
DƯL, kết hợp
sườn thép lượn
sóng
Dầm thép liên
hợp bản BTCT
DƯL


13

Yếu tố
so sánh

Cầu dầm hộp
BTCT DUL (2.1)

Cầu dầm hộp BTCT
DUL (2.1)

Cầu dầm hộp BTCT
kết hợp sườn thép lượn
sóng (II)

Đặc
điểm
kết cấu
nhịp
chính

Kết cấu dầm liên tục Tương tự phương án 1
BTCT DƯL thi cơng
đúc hẫng cân bằng,
khẩu độ nhịp chính
L=72m. Chiều cao
dầm thay đổi từ
4.5m tại trụ đến
2.1m tại giữa nhịp.
Kết cấu có độ cứng
lớn nhất.

Kết cấu dầm liên tục
BTCT kết hợp sườn thép,
khẩu độ nhịp chính
L=72m. Kết cấu nhẹ, độ
cứng kém hơn phương án
(I). Đây là kết cấu mới
chưa xây dựng việt nam.
Ưu điểm phương án là
tĩnh tải nhẹ.

Đặc
điểm
kết cấu
nhịp
dẫn

Mặt cắt ngang gồm
5 phiến dầm Super
“T”, cao khoảng
1.75m, đặt cách
nhau 2.4m, lắp ghép.
Bản mặt cầu bằng
BTCT đổ tại chỗ.

Dầm bản rỗng, cao
khoảng 1.4m, bằng
BTCT C45 dự ứng lực
hậu áp đổ tại chỗ trên
đà giáo

Mặt cắt ngang gồm 5
phiến dầm thép liên hợp,
cao khoảng 1.9m, đặt
cách nhau 2.4m, lắp
ghép. Bản mặt cầu bằng
BTCT đổ tại chỗ.

Chỉ tiêu - Nhịp chính: ~50
giá
triệu đồng/m2
thành
- Nhịp dẫn: ~35
triệu đồng/m2

- Nhịp chính: ~50

- Nhịp chính: ~70 triệu

Điều
kiện thi
cơng

Cơng nghệ thi cơng
nhịp chính đã phổ
biến ở Việt Nam.
Thời gian thi cơng
dài
nhanh
hơn

Phương án 2.

Cơng nghệ thi cơng
nhịp chính tương tự
Phương án 1. Thi
cơng nhịp dẫn khó
khăn hơn, nhất là đối
với vùng đất yếu như
khu vực dự án. Thời
gian thi công dài nhất.

Duy tu
bảo
dưỡng

Công tác duy tu bảo Tương tự Phương án Bảo dưỡng sườn thép
dưỡng đơn giản 1.
mỗi kỳ 5 năm. Khó khăn,
nhất.
tốn kém hơn.

Thẩm

Phù hợp cảnh quan Phù hợp cảnh quan Sườn thép tạo dáng đẹp,

triệu đồng/m2
- Nhịp dẫn: ~42 triệu

đồng/m2

đồng/m2
- Nhịp dẫn: ~50 triệu

đồng/m2
Việc gia công sườn thép
áp dụng cơng nghệ mới
nước ngồi nên khó
khăn, phứt tạp hơn. Có
thể rút ngắn thời gian thi
cơng hơn phương án (I)
do chế tạo sườn trong
xưởng.


14

Yếu tố
so sánh

Cầu dầm hộp
BTCT DUL (2.1)

mỹ kiến khu vực.
trúc

Cầu dầm hộp BTCT
DUL (2.1)

Cầu dầm hộp BTCT
kết hợp sườn thép lượn

sóng (II)

khu vực, tính thẩm mỹ có thể sử dụng màu sắc
cao hơn Phương án 1. tùy theo cảnh quan khu
vực xung quanh, có tính
thẩm mỹ cao nhất.

b. Nhận xét và kiến nghị:
Phương án 1 có ưu điểm kinh phí đầu tư, kinh phí duy tu bảo dưỡng là
thấp nhất, tính thẩm mỹ kiến trúc cũng đáp ứng được một số tiêu chí nhất định,
phù hợp với cảnh quan khu vực. Ngồi ra đây cũng là phương án thi cơng đơn
giản với các nhà thầu Việt Nam, do đó đảm bảo chất lượng và tiến độ thi cơng
cơng trình.
Phương án 2 có tính thẩm mỹ nhỉnh hơn Phương án 1 một chút, tuy nhiên
kinh phí xây dựng cao hơn, thời gian thi công dài nhất.
Phương án 3 sử dụng dầm thép lượn sóng – kết cấu liên hợp để tăng mỹ
quan khu vực, tuy nhiên kinh phí xây dựng, duy tu bảo dưỡng cao, ngồi ra đây
là cơng nghệ mới còn chưa áp dụng ở Việt Nam. Trong giai đoạn tiếp theo, sẽ
tiếp tục nghiên cứu thêm phương án này để làm trình Chủ đầu tư xem xét phê
duyệt.
Từ phân tích trên, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn phương án 1 – Nhịp chính
BTCT DƯL thi cơng đúc hẫng cân bằng, nhịp dẫn sử dụng dầm Super “T” để
triển khai các bước thiết kế tiếp theo.
3. Kết cấu nhịp
- Sơ đồ nhịp gồm 11 nhịp được bố trí như sau: [(39.15m+
3x40m+39.15m) + (48m + 72m + 48m) + (39.15m+ 40m+39.15m)], chiều dài
cầu (tính đến mép sau của 2 tường ngực mố) là 485.1m.
- Nhịp chính: gồm 3 nhịp liên tục theo sơ đồ 48m+72m+48m bằng BTCT
C45 dự ứng lực hậu áp đổ tại chỗ, trong đó nhịp thơng thuyền rộng 72m. Mặt cắt
ngang dạng 1 hộp thành đứng với các thơng số chính như sau:

+ Chiều cao hộp thay đổi từ 4.5m tại trụ đến 2.1m ở giữa nhịp.
+ Bề rộng đáy hộp 6.5m.


15

+ Cáp dự ứng lực dọc dùng các loại bó 13 và 15 sợi 15.2mm; ống ghen
dùng loại φ96/102.
+ Mặt trên hộp được căng cáp dự ứng lực ngang với khoảng cách
1.0÷1.5m/1sợi. Cáp ngang dùng bó 2 sợi 15.2mm, ống ghen dùng ống dẹt kích
thước 21x75mm.
- Kết cấu nhịp dẫn:
+ Sơ đồ nhịp: Bờ phía mố M1 gồm 5 nhịp: [(39.15m+ 3x40m+39.15m);
Bờ phía mố M2 gồm 3 nhịp: [(39.15m+ 40m+39.15m).
+ Mặt cắt ngang gồm 5 phiến dầm Super “T”, cao khoảng 1.75m, đặt cách
nhau 2.4m. Bản mặt cầu bằng BTCT Mác C đổ tại chỗ dầy tối thiểu 17.5cm. Khi
thi công bản sẽ dùng ván khuôn đáy bằng tấm panel BTCT Mác D dày 3cm đúc
sẵn đặt ngay tại đỉnh dầm. Tấm panel này sẽ được để lại cùng với kết cấu chính.
- Trắc dọc cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R=3,000m, dốc dọc cầu 4%.
- Bề mặt lớp BTCT bản mặt cầu (phần trải bêtông nhựa) được phun 1 lớp
chống thấm.
- Lớp phủ mặt cầu là lớp BTN hạt mịn dày 7cm tạo, dốc ngang 2 mái 2%.
Trước khi thi công lớp BTN hạt mịn cần tưới 1 lớp nhựa dính bám tiêu chuẩn
1.0 kg/m2.
- Mặt cầu nhịp dẫn có kết cấu liên tục nhiệt, mỗi bờ một liên.
- Gờ lan can bằng BTCT C30 dạng lắp ghép 1 phần kết hợp đổ tại chỗ.
Lan can và tay vịn bằng thép mạ kẽm, chiều dày mạ kẽm tối thiểu 90 m.
- Khe hở giữa các liên tại trụ và mố. Khe co giãn sử dụng loại khe thép
dạng răng lược ngoại nhập (có thể tham khảo các loại khe co dãn do hãng
Freyssinet chế tạo hoặc các loại khác có tính năng kỹ thuật tương đương).

- Gối cầu bằng cao su mua ngoại nhập.
- Hệ thống thoát nước mặt cầu gồm các ống gang 150 mm phân bố dọc
theo chiều dài cầu ở sát mép 2 bên lan can, nối vào hệ thống ống nhựa chạy dọc
cầu để đổ về các mố trụ.
- Chiếu sáng: Cột đèn chiếu sáng bố trí cách khoảng 30m theo phương
dọc cầu; Theo mặt cắt ngang bố trí 2 cột ở 2 bên lan can
Công tác thi công các hạng mục công trình:


16

(1)

Thi công cọc khoan nhồi

Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng thi công
San ủi đất đến cao độ thiết kế
Huy động vật tư và lắp đặt thiết bị, dây chuyền khoan.
Bước 2: Rung hạ ống vách tạm, bằng cẩu và búa rung.
Bước 3: Khoan tạo lỗ:
Sử dụng công nghệ khoan cần Kelly khoan đến cao độ mũi cọc
thiết kế.
Giữ ổn định thành vách bằng Bentonite.
Bước 4: Vệ sinh hố khoan bằng phương pháp tuần hoàn nghịch.
Bước 5: Hạ lồng thép bằng cần cẩu, lồng thép được treo vào ống vách
tạm.
Bước 6: Đổ bê tông cọc: Đổ bê tông cọc theo phương pháp đổ bê tông
dưới nước với ống dẫn di chuyển thẳng đứng.
Bước 7: Nhổ ống vách.
Rung nhổ ống vách bằng cẩu tự hành và búa rung

Các cọc tiếp theo thi công tương tự
(2)

Thi công mố

San ủi mặt bằng chuẩn bị thi cơng.
Đóng cọc ván thép, đào đất hố móng kết hợp lắp dựng khung chống đến
cao độ thiết kế.
Đập bê tơng đầu cọc khoan nhồi, vệ sinh hố móng.
Đổ lớp bê tơng lót và tạo phẳng dày 20cm.
Lắp dựng ván khuôn cốt thép bệ mố.
Đổ bê tông bệ mố.
Đắp trả đất đến cao độ đỉnh bệ.
Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép tường thân, tường cánh, tường
đỉnh mố.
Đổ bê tông tường thân, tường cánh, tường đỉnh mố.


17

Hồn thiện mố.
(3)

Thi cơng các trụ

San ủi, đắp lấn tạo mặt bằng thi công.
Hạ cọc ván thép Lassen IV bằng búa rung.
Đóng các cọc định vị phục vụ hạ tầng khung chống.
Đào đất hố móng đến cao độ thiết kế kết hợp lắp dựng tầng khung chống.
Đổ lớp bê tông bịt đáy (nếu có) đến cao độ thiết kế.

Hút nước hố móng, đập bê tơng đầu cọc khoan nhồi.
Đổ lớp bê tông tạo phẳng dày 20cm.
Lắp dựng ván khuôn cốt thép bệ trụ.
Đổ bê tông bệ trụ.
Đắp trả đất đến cao độ đỉnh bệ.
Lắp dựng đà giáo, ván khuôn thân trụ.
Đổ bê tông thân trụ.
Lắp dựng cốt thép và ván khn đá kê gối.
Đổ bê tơng đá kê gối.
Hồn thiện trụ, tháo dỡ đà giáo ván khuôn, nhổ cọc ván thép.
(4)

Thi cơng nhịp chính

(a)

Bước 1: Thi cơng khối đỉnh trụ K0, K1 trên đà giáo trụ chính

Lắp dựng đà giáo mở rộng đỉnh trụ, thử tải đà giáo;
Đặt gối chính vào vị trí thiết kế;
Thi cơng gối tạm bằng bê tông, lắp đặt bu lông neo;
Gia công và lắp dựng ván khuôn, cốt thép thường, ống dẫn cáp dự ứng lực
cho khối đỉnh trụ;
Đổ bê tông khối K0, K1 đỉnh trụ;
Căng kéo thanh neo khối K0 với trụ;
Khi bê tông đạt trên 90% cường độ thiết kế tiến hành căng cáp dự ứng
lực, sau đó phun vữa lấp lịng ống dẫn cáp.


18

(b) Bước 3: Thi cơng các khối từ K2 ¸ K9 theo phương pháp đúc hẫng
cân bằng trên xe treo.
Lắp dựng 2 xe treo đối xứng về 2 phía trên khối đỉnh trụ;
Cân chỉnh xe đúc, lắp đặt cốt thép thường, ống dẫn cáp dự ứng lực;
Đổ bê tông 2 khối đối xứng trên xe treo;
Khi bê tông đạt trên 90% cường độ thiết kế tiến hành căng cáp dự ứng
lực, sau đó phun vữa lấp lịng ống dẫn cáp.
(c) Bước 4: Thi công 2 khối dầm biên K11 trên hệ đà giáo tạm, thực
hiện song song với bước 2,3.
Khoan cọc nhồi đỡ hệ trụ tạm khối K11;
Lắp đặt đà giáo, thử tải đà giáo;
Gia công và lắp dựng ván khuôn, cốt thép thường, ống dẫn cáp dự ứng lực
và luồn cáp dự ứng lực sẵn trước khi đổ bê tông;
Đổ bê tông khối K11.
(d) Bước 5: Hợp long nhịp biên khối K10, sau đó tiến hành giải phóng
gối tạm trên trụ đỡ ở nhịp giữa của nhịp chính.
Thi cơng khối hợp long khối K10 ở nhịp biên;
Khi bê tông đạt trên 90% cường độ, tiến hành căng cáp dự ứng lực cắt qua
khối hợp long khối K10;
Tháo dỡ chồng nề, hệ cơng trình phụ trợ cho khối K10;
Giải phóng liên kết 36mm trên đỉnh trụ đỡ nhịp chính.
(e)

Bước 6: Hợp long nhịp giữa khối K12

Lắp dựng ván khuôn treo khối hợp long nhịp giữa;
Thi công khối hợp long K12 nhịp giữa;
Khi bê tông đạt trên 90% cường độ, căng các bó cáp dự ứng lực cịn lại
cắt qua khối hợp long nhịp giữa K12.

Đập bỏ gối tạm, tháo dỡ liên kết 36mm trên đỉnh trụ đỡ nhịp chính.
Lưu ý: trong q trình thi cơng khối hợp long giữa, xe treo còn lại chỉ
được lùi vào bờ tối đa 01 đốt dầm.
(5)

Thi công nhịp dẫn


19

Dầm BTCT DUL được chế tạo sẵn tại công trường hoặc trong nhà máy và
được tập kết đến công trường.
Dầm được vận chuyển ra vị trí lao lắp bằng xe Goòng.
Dùng 2 cầu 70T, mỗi cẩu 1 đầu cẩu từng phiến dầm vào vị trí.
Thi cơng bản mặt cầu. Lưu ý phần bê tông khe liên tục nhiệt được thi
công sau.
(6)

Thi công lan can, lề bộ hành gờ chắn.

(7)

Thi công lớp chống thấm.

(8)

Thi cơng hệ thống thốt nước.

(9)

Thi cơng lớp phủ BT nhựa mặt cầu.

(10) Thi công khe co dãn.
(11) Cơng tác hồn thiện.
(12) Thi cơng sàn giảm tải, tường chắn
Bước 1: San ủi tạo mặt bằng thi công
Tập kết vật tư và thiết bị chuẩn bị thi công
Dùng may ủi để san ủi mặt bằng tới cao độ thiết kế.
Bước 2: Thi công ép cọc bê tông cốt thép
Xác định vị trí tim cọc
Lắp dựng giá búa ép cọc
Cẩu lắp các khối bê tông làm đối trọng gia tải
Tiến hành ép cọc 30x30cm đến cao độ thiết kế.
Bước 3: Thi công đổ bê tông sàn giảm tải
Đào đất và đập đầu cọc đến cao độ thiết kế
Đổ lớp cát hạt trung và đầm chặt (chiều dày lớp cát đệm là 50cm).
Đổ lớp bê tông tạo phẳng dày 10cm
Lắp đặt cốt thép, ván khuôn sàn giảm tải
Đổ bê tông sàn giảm tải
Sau khi BT đạt cường độ, tháo dỡ ván khn, hồn thiện sàn giảm tải


20


21

PHẦN 3: KẾT LUẬN

Hòa cùng xu thế đổi mới của đất nước, Ngành cầu đường Việt Nam trong

những năm qua đã từng bước vươn lên làm chủ công nghệ xây dựng cầu từ cấp
truyền thống đến hiện đại. Có thể nói hiện nay trong lĩnh vực tư vấn và xây dựng
đội ngũ cán bộ của Ngành đã có trình độ và nguồn trí thức tương xứng trong
việc nắm bắt có hiệu quả các thành tựu khoa học công nghệ của thế giới để xây
dựng các loại cầu hiện đại ở trong nước. Từ những cơng trình cầu khẩu độ nhỏ
của những đầu thập kỷ 70, đến nay chúng ta đã tự chủ động thiết kế và xây dựng
những cơng trình cầu khẩu độ lớn từ 40-60m bằng công nghệ đúc đẩy, từ >
100m bằng công nghệ đúc hẫng và từ > 200m bằng kết cấu cầu hệ dây thi công
bằng cơng nghệ tiên tiến đúc hẫng, lắp hẫng …v.v.
Những gì chúng ta đã làm được trong những năm qua là một thành tựu to lớn.
Chúng ta có quyền hy vọng và tin tưởng vào Ngành xây dựng cầu Việt Nam sẽ
rút ra những bài học to lớn, quý giá từ những sai lầm của những sự cố vừa qua
để tiếp tục vươn lên làm chủ khoa học công nghệ tiên tiến nhằm xây dựng
những cơng trình cầu quy mơ lớn gấp bội trong giai đoạn sắp tới, thời kỳ phát
triển huy hoàng của đất nước.


22

TÀI LIỆU THAM KHẢO
{1} Giáo trình Cơng nghệ đúc hẫng cầu bê tông cốt thép của PGS.TS
Nguyễn Viết Trung, TS. Hoàng Hà.
{2} Báo cáo nghiên cứu khả thi của Ban Quản lý dự án huyện Nhà Bè.
{3} Bài viết thu thập qua Internet.