Thiết kế, khảo sát thiết kế, các bước lập hồ sơ thiết kế, thiết kế và tổ chức thi công một công trình cụ thể

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
MC LC
Li núi đầu...........................................................................................................................5
NỘI DUNG THỰC TẬP CHUNG......................................................................................7
1. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272 – 05....................................................7
1.1. TẢI TRỌNG VÀ CÁC HỆ SỐ TẢI TRỌNG.....................................................7
1.1.1. Các loại tải trọng..........................................................................................7
1.1.2. Các trạng thái giới hạn.................................................................................8
1.1.3. Điều kiện của các trạng thái giới hạn..........................................................8
Các trạng thái giới hạn phải thoả mãn phương trình:............................................8
1.1.4. Các tổ hợp tải trọng và hệ số tải trọng.........................................................9
1.1.5. Tải trọng.....................................................................................................11
1.2. TĨNH KHÔNG TRÊN VÀ DƯỚI CẦU...........................................................14
1.2.1. Các chiều cao thiết kế cầu.........................................................................14
1.2.2. Các mực nước thiết kế...............................................................................14
1.2.3. Xác định cao độ đáy dầm...........................................................................14
1.3. TIÊU CHUẨN VẬT LIỆU................................................................................15
1.3.1. Bê tông.......................................................................................................15
1.3.2. Cốt thép......................................................................................................16
1.4. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG TRONG CÁC ĐỒ ÁN CẦU THỰC TẾ (CẦU
KHUỂ - HẢI PHÒNG).............................................................................................18
2. ĐỊA CHẤT VÀ NỀN MĨNG...................................................................................21
2.1. THU THẬP HÌNH TRỤ LỖ KHOAN ĐỊA CHẤT KHU VỰC CẦU.............21
2.2. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA MỖI KHU VỰC........................21
2.3. TÀI LIỆU THỰC TẾ........................................................................................22
2.3.1. Địa chất......................................................................................................22
2.3.2. Đặc điểm thuỷ văn.....................................................................................23

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
2.3.3. c im đoạn sông xây dựng cầu............................................................23
2.4. SỨC KHÁNG CỦA CỌC THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 272 – 05................23
2.4.1. Cọc đóng....................................................................................................23
2.4.2. Cọc khoan..................................................................................................36
2.5. CÁCH CHỌN VỊ TRÍ MĨNG MỐ, TRỤ........................................................44
2.6. KÍCH THƯỚC BỆ CỌC...................................................................................44
2.6.1.Kích thước bệ cọc.......................................................................................44
2.6.2. Thực tế tính tốn........................................................................................44
3. CẤU TẠO MỐ, TRỤ................................................................................................47
3.1. CÁC DẠNG MỐ CẦU......................................................................................47
3.1.1. Các loại mố cầu dầm..................................................................................47
3.1.2.Các loại mố cầu vòm..................................................................................51
3.1.3.Các loại mố cầu treo...................................................................................52
3.1.4.Tài liệu thực tế............................................................................................53
3.2. BỐ TRÍ CỐT THÉP MỐ CHỮ U.....................................................................54
3.3. CÁC DẠNG TRỤ CẦU VÀ KÍCH THƯỚC CỦA CHÚNG...........................55
3.3.1. Các dạng trụ của cầu dầm..........................................................................55
3.3.2. Các dạng trụ của cầu vòm..........................................................................60
3.3.3. Các dạng trụ của cầu treo...........................................................................61
3.3.4.Tài liệu thực tế............................................................................................61
3.4.BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG TRỤ ĐẶC VÀ TRỤ THÂN HẸP......................62
4. CẤU TẠO VÀ KÍCH THƯỚC BẢN MẶT CẦU....................................................62
4.1. BỐ TRÍ MẶT XE CHẠY VÀ LỀ NGƯỜI ĐI TRÊN CẦU.............................62

4.2. CẤU TẠO MỘT SỐ DẠNG LAN CAN CẦU.................................................63
4.2.1. Lan can đường người đi bộ........................................................................64
4.2.2. Lan can đường xe đạp................................................................................65
4.2.3. Lan can ôtô................................................................................................65


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
4.2.4. Ti liu thực tế...........................................................................................68
4.3. CẤU TẠO KHE CO GIÃN LOẠI RỘNG, LOẠI HẸP....................................69
4.3.1. Khe co giãn loại hẹp.................................................................................69
4.3.2. Khe co giãn loaị rộng.................................................................................70
4.3.3. Tài liệu thực tế...........................................................................................70
4.4. CẤU TẠO ỐNG THOÁT NƯỚC TRÊN CẦU................................................71
4.4.1. Mục đích....................................................................................................71
4.4.2.Yêu cầu cấu tạo.......................................................................................71
4.4.2.Tài liệu thực tế............................................................................................71
5. GỐI CẦU...................................................................................................................72
5.1. TỔNG QUAN VỀ GỐI CẦU............................................................................72
5.2. CÁC LOẠI GỐI CẦU.......................................................................................72
5.2.1. Các loại gối thép........................................................................................72
5.2.2. Các loại gối cao su.....................................................................................74
5.3.TÀI LIỆU THỰC TẾ.........................................................................................74
6. CẤU TẠO ĐỐT DẦM HỘP.....................................................................................75
6.1. DẦM CĂNG TRƯỚC TIẾT DIỆN HỘP..........................................................75
6.2. DẦM CĂNG SAU TIẾT DIỆN HỘP...............................................................76
6.2.1. Chiều cao dầm hộp....................................................................................78

6.2.2. Chiều dày bản và vách (A.5.14.1.3)..........................................................78
6.2.3. Cốt thép......................................................................................................79
6.2.4. Vị trí bó cốt thép........................................................................................79
6.3. TÀI LIỆU THỰC TẾ........................................................................................79
7. THI CƠNG................................................................................................................80
7.1. THI CƠNG MĨNG CỌC KHOAN NHỒI.......................................................80
7.1.1. Thiết bị khoan tạo lỗ..................................................................................80
7.1.2. Biện pháp đổ bê tông cọc khoan nhồi........................................................83


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
7.1.3. T chc thi cơng móng cọc khoan nhồi.....................................................85

Lời nói đầu
Thực tập tốt nghiệp giúp cho sinh viên có điều kiện thâm nhập vào thực tế và làm
quen với những công việc kỹ thuật trong lĩnh vực chuyên môn xây dựng cầu đường. Tạo
điều kiện cho sinh viên củng cố, cập nhật và bỗ xung những kiến thức đã học thông qua
các hoạt động thực tiễn ở nơi thực tập, tích cực chuẩn bị kiến thức cho làm luận án tốt
nghiệp.
Trong đợt thực tập tốt nghiệp vừa qua em đã được tiếp xúc với nhiều kiến thức thực tế
bổ ích rất cần thiết cho việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp cũng như bản thân em khi ra
công tác sau này. Sau một thời gian thực tập em đã nắm được một số nguyên tắc cơ bản
của việc thiết kế, khảo sát thiết kế, các bước lập hồ sơ thiết kế, thiết kế và tổ chức thi cơng
một cơng trình cụ thể. Trong đợt thực tập này em cũng được học và làm quen với mơi
trường làm việc mới. Từ đó, em ý thức hơn về tác phong làm việc trong môi trường cơng
nhân cơng nghiệp. Điều đó giúp rất nhiều cho em sau này.

Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ của công ty, đặc biệt là các cán bộ của phòng
cầu 4 nơi em thực tập đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đợt thực tập này.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
A IM THC TẬP
Tên:Phịng Cầu 4 / Cơng ty cổ phần tư vấn thiết kế Cầu Lớn – Hầm (BRITEC)
Địa chỉ: 278-Tôn Đức Thắng, Quận Đống Đa, Hà Nội
Giới thiệu chung:
Công ty Tư Vấn Thiết Kế Cầu Lớn – Hầm - thành viên của Tổng công ty Tư vấn
Thiết kế Giao thông Vận tải ( tiền thân là ban nghiên cứu thiết kế Cầu Thăng Long) được
thành lập theo quyết định số 998/QĐ-TC ngày 12/05/1973 của Bộ Giao Thông Vận Tải,
đến nay tiếp nối và phát huy truyền thống của các thế hệ đi trước công ty không ngừng
phát triển về mọi mặt.
Ngành nghề kinh doanh:
- Tổng thầu thiết kế và quản lý dự án các cơng trình giao thơng: cầu, hầm, đường nút
giao thông.
- Lập dự án đầu tư xây dựng, khảo sát thiết kế các cơng trình cầu, hầm, đường nút giao
thông.
- Thẩm định dự án đầu tư xây dựng, thẩm định thiết kế các cơng trình xây dựng giao
thơng.
- Lập hồ sơ mời thầu và đánh giá hồ sơ dự thầu.
- Kiểm định chất lượng và thử tải các công trình giao thơng.
- Tư vấn giám sát các cơng trình giao thơng.
- Tư vấn thiết kế các cơng trình cột cao bằng thép.
- Xây dựng thực nghiệm các đề tài nghiên cứu khoa học kỹ thuật xây dựng giao thông.

- Tư vấn cho nhà thầu về công nghệ thi công cầu, hầm, đường nút giao thông.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
NI DUNG THC TẬP CHUNG
1. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272 – 05
1.1. TẢI TRỌNG VÀ CÁC HỆ SỐ TẢI TRỌNG.
1.1.1. Các loại tải trọng
Theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272 - 05 (AASHTO - LRFD) thì các loại tải trọng
thường xuyên, tải trọng tức thời và các tác động của chúng cần được xem xét trong thiết
kế bao gồm:
a. Tải trọng thường xuyên








DD : Tải trọng kéo xuống do ma sát âm
DC : Tĩnh tải của các bộ phận kết cấu và liên kết
DW: Tải trọng tĩnh của các lớp mặt cầu và thiết kế
EH : Áp lực ngang của đất
EL: Các hiệu ứng bị hãm tích luỹ do phương pháp thi công.
ES: Tải trọng của đất chất thêm

EV: Áp lực thẳng đứng do tĩnh tải đất đắp

b. Tải trọng nhất thời

















BR: Lực hãm xe
CE: Lực li tâm
CR: Từ biến
CT: lựcxô va của xe cộ
CV: Lực xô va của tàu bè
EQ: Lực động đất
FR: Lực ma sát
IM: lực xung kích của xe
LL: Hoạt tải xe
LS: Áp lực đất do hoạt tải sau mố

PL: Tải trọng người đi
SE: Lún
SH: Co ngót
TG : Gradien nhiệt
TU: Nhiệt độ phân bố đều
WA: Tải trọng nước và áp lực dòng chảy


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
WL: Giú trên xe
 WS: Tải trọng gió lên kết cấu
1.1.2. Các trạng thái giới hạn
 Trạng thái giới hạn về cường độ: Tính đến độ bền về chịu cắt, uốn, xoắn và chịu
lực dọc trục với tải trọng sử dụng là tải trọng tính tốn. Trạng thái giới hạn về
cường độ chia làm 3 loại:
o THGH cường độ I: là tổ hợp tải trọng cơ bản để tính với tải trọng khai thác khi
trên cầu có xe và khơng có gió.
o THGH cường độ II: là tổ hợp tải trọng để tính cầu chịu lực gió có vận tốc lớn
hơn 25m/s và trên cầu cầu khơng có xe
o THGH cường độ III: là tổ hợp để tính với trường hợp xe chạy bình thường khi
trên cầu có gió với vận tốc dưới 25m/s.
 Trạng thái giới hạn sử dụng: xét đến biến dạng, độ mở rộng vết nứt với tải trọng
tiêu chuẩn không xét đến hệ số tải trọng và hệ số xung kích.
 Trạng thái giới hạn mỏi và đứt gãy do mỏi: là THGH nhằm hạn chế sự phát triển
vết nứt và tránh hiện tượng đứt gãy do tải trọng khai thác. Xe tải thiết kế để tính
mỏi là xe tải đơn, có khoảng cách giữa các trục xe cố định

 Trạng thái giới hạn đặc biệt: bao gồm các trạng thái đặc biệt xảy ra có chu kì lớn
hơn tuổi thọ thiết kế của cơng trình, khi xét đến các tải trọng đặc biệt như: lực động
đất, lực va xô tàu thuyền. Trạng thái này nhằm đảm bảo cầu vẫn tồn tại hoặc chỉ bị
hư hỏng sau biến cố.
1.1.3. Điều kiện của các trạng thái giới hạn
Các trạng thái giới hạn phải thoả mãn phương trình:
i Yi Qi Rn = Rr

(1.3.2.1-1)

Trong đó:







Yi : Hệ số tải trọng
: Hệ số sức kháng
Qi: Ứng lực do tải trọng
Rn: Sức kháng danh định
Rr: Sức kháng tính tốn
i:Hệ số điều chỉnh tải trọng, liên quan đến tính dẻo, tính dư và tầm quan trọng
trong khai thác.
max

o i= DRl >0,95 đối với các tải trọng dùng hệ số tải trọng

γi

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
i =
o

1
1,0
D . η R . η I

min

đối với các tải trọng dùng hệ số tải trọng

γi

Với:
o η D : hệ số liên quan đến tính dẻo
Độ dẻo của vật liệu rất quan trọng cho độ an toàn của cầu. Nếu vật liệu dẻo, khi
một bộ phận chịu lực quá tải nó sẽ phân bố nội lực sang bộ phận khác.
D1,05 cho các cấu kiện và liên kết không dẻo; = 1,00 cho các thiết kế thông
thường, theo đúng yêu cầu của thiết kế; 0,95 cho các cấu kiện có dùng các biện
pháp để tăng thêm tính dẻo.
o

ηR

: hệ số liên quan đến tính dư

Đối với trạng thái giới hạn cường độ
R1,05 cho các bộ phận không dư thừa; = 1,00 cho các mức dư thừa thông
thường;  0,95 cho các mức dư thừa đặc biệt
Đối với các trạng thái giới hạn khác = 1,00
o

ηI

: hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác

I 1,05 cho các cầu quan trọng;  0,95 cho các cầu điển hình; = 1,00 cho
các cầu tương đối ít quan trọng
1.1.4. Các tổ hợp tải trọng và hệ số tải trọng
DC
Tổ hợp tải DD
trọng
DW
EH
EV
Trạng thái ES
giới hạn
Cường độ I
Cường độ II

n
n

LL
IM
CE
BR
PL
LS
EL

WA

1,75 1,00
-

WS WL FR

-

1,00 1,40

-

TU
CR
SH

Cùng một lúc chỉ
dùng 1 trong các
tải trọng
TG SE

0,5/1.2
TG SE
0
0,5/1.2
TG SE
1,00
0
1,00

EQ

CT

CV

-

-

-

-

-

-


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
Cng
III
c bit
S dụng
Mỏi chỉ có
LL, IM &
CE

1,0
0,5/1.2
TG SE
1,00
0
0
n 0,50 1,00
- 1,00
- 1,00 1,00 1,00
1,0
1,0/1,2
TG SE
1.0 1,00 1,00 0,30
1,00
0
0
n

1,35 1,00

-

0,75

-

0.4

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Các hệ số tải trọng cho tĩnh tải thường xuyên, tra bảng A.3.4.1.2 TCVN 272 - 05:
Loại tải trọng
DC: Cấu kiện và các thiết bị phụ

DD: kéo xuống (xét ma sát âm)
DW: Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích
EH: áp lực ngang của đất
 Chủ động
 Nghỉ
EL: Các ứng suất lắp ráp bị hãm
EV: áp lực đất thẳng đứng
 ổn định tổng thể
 Kết cấu tường chắn
 Kết cấu vùi cứng
 Khung cứng
 Kết cấu vùi mềm khác với cống hộp thép
 Cống hộp thép mềm
ES: Tải trọng đất chất thêm

Hệ số tải trọng
Lớn nhất
1,25
1,80
1,50

Nhỏ nhất
0,90
0,45
0,65

1,50
1,35
1,00

0,90
0,90
1,00

1,35
1,35
1,30
1,35
1,95
1,50
1,50

N/A
1,00
0,90
0,90
0,90
0,90
0,75

Chú ý:
 Tác dụng của tải trọng được tổ hợp theo các TTGH với hệ số tải trọng tương ứng.
 Khi xét tác động của hoạt tải, trong tính tốn lấy giá trị lớn nhất trong 2 tổ hợp:
o Tổ hợp 1: hiệu ứng của xe 2 trục + tải trọng làn
o Tổ hợp 2: hiệu ứng của xe tải thiết kế + tải trọng làn.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
o Khi tớnh mơmen âm M- và phản lực gối thì dùng hai xe tải đặt cách nhau 15m
với khoảng cách các trục sau không đổi bằng 4,3m đồng thời bỏ qua hiệu ứng
của những trục không gây ra nội lực bất lợi; Lấy hiệu ứng của 90% hai xe tải
thiết kế và 90% tải trọng làn thiết kế
 Tổ hợp tính duyệt theo độ võng: khi xét tác động của hoạt tải, trong tính tốn cần
lấy giá trị lớn nhất trong 2 tổ hợp sau:
o Tổ hợp 1: xe tải thiết kế ( có 25% lực xung kích )
o Tổ hợp 2 : 25% xe tải thiết kế ( có 25% lực xung kích) + tải trọng làn
 Tổ hợp tải trọng khi tính mỏi và đứt gãy: khi xét tác động của hoạt tải, trong tính
tốn thường lấy hiệu ứng của một xe tải thiết kế (có 15% lực xung kích) nhưng với
khoảng cách giữa các trục sau là 9m và không xét tải trọng làn.
1.1.5. Tải trọng
a. Hoạt tải xe ô tô LL:
Sơ đồ xe tải thiết kế và xe 2 trục thiết kế được thể hiện trên hình vẽ:

Nguyên tắc xếp tải
o Theo phương dọc cầu: chỉ
được đặt một xe tải hoặc
tanđem trên mỗi làn, trừ
trường hợp tính mơmen âm
tại gối của dầm liên tục


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm

c phộp xp xe trên hai nhịp lân cận. Tải trọng làn xếp theo đường ảnh hưởng, tĩnh
tải xếp toàn cầu.
o Theo phương ngang cầu: khoảng cách giữa các trục xe là 1,8m. Mỗi làn xe xếp tối đa
1 xe, vị trí đặt tải trọng xe chọn tại vị trí gây ra hiệu ứng tải lớn nhất, khi đặt tải để xác
định hệ số phân bố ngang trục bánh xe phải cách mép làn tối thiểu 0,6m.
Theo điều 3.6.1.1.1 tiêu chuẩn 22TCN 272-05:”Số làn xe thiết kế được xác định bởi số
nguyên của tỉ số w/3500, ở đây w là bề rộng khoảng trống của lòng đường giữa hai đá vỉa
hoặc hai rào chắn, đơn vị là mm”
Theo điều 3.6.1.1.2 tiêu chuẩn 22TCN 272-05, hệ số làn m được xác định như sau:
Hệ số làn m
Số làn chất tải

Hệ số làn (m)

1

1,20

2

1,00

3

0,85

>3

0,65

Theo điều 3.6.2 tiêu chuẩn 22TCN 272-05, “tác động tĩnh học của xe tải hay xe 2 trục
thiết kế không kể lực ly tâm và lực hãm, phải được tăng thêm một tỷ lệ phần trăm được
quy định trong bảng sau cho lực xung kích
Lực xung kích IM
Cấu kiện
Mối nối bản mặt cầu

IM
75%

Tất cả các trạng thái giới hạn
Tất cả các cấu kiện khác
 Trạng thái giới hạn mỏi và giòn

15%

 Tất cả các trạng thái giới hạn khác

25%

b. Tải trọng người
 Khi chiều rộng lề lớn hơn 0.6m thì tải trọng người trên cầu ô tô là 3.10-3 MPa
 Đối với cầu chỉ dành cho người đi bộ hoặc đi xe đạp, phải thiết kế với tải trọng
người đi là 4,1.10-3MPa
 Khơng tính hệ số xung kích cho tải trọng người đi


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
c. Ti trng gió
 Tốc độ gió thiết kế: là tốc độ gió giật trong 3s với chu kỳ xuất hiện trong
100năm nhân với hệ số điều chỉnh của khu đất chịu gió.
 Tải trọng gió ngang WS: Tải trọng gió ngang được lấy theo chiều tác dụng
nằm ngang và đặt tại trọng tâm của các phần diện tích thích hợp, tính theo
cơng thức:
PD = 0,0006 V2 At Cd 1,8 At (kN)
Trong đó:
o V: Tốc độ gió thết kế (m/s)
o At : diện tích của kết cấu phải tính gió ngang (m2)
o Cd: hệ số cản gió
 Tải trọng gió dọc
o Đối với mố trụ, kết cấu phần trên là giàn hay các dạng bề mặt cản gió lớn
song song với tim dọc của kết cấu thì xét tải trọng gió dọc như tải trọng gió
ngang.
o Đối với kết cấu phần trên mặt trước đặc, thì lấy bằng 0.25 tải trọng gió
ngang.
o Các tải trọng gió dọc và ngang phải cho tác dụng trong từng trường hợp đặt
tải
 Tải trọng gió theo phương thẳng đứng
Phải lấy tải trọng gió thẳng đứng tác dụng vào trọng tâm của diện tích thích hợp
Pv = 0.00045 V2Av (kN)
Trong đó:
o V: tốc độ gió thiết kế
o Av : diện tích phẳng của mặt cầu hay kết cấu cần tính.
Chỉ tính gió thẳng đứng trong những trường hợp khơng liên quan đến gió trên hoạt
tải và chỉ tính khi lấy hướng gió vng góc với trục dọc của cầu.
 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ WL

o Tải trọng ngang của gió lên xe cộ là tải trọng phân bố 1,5 kN/m tác dụng
theo hướng nằm ngang và đặt ở 1800mm trên mặt đường
o Tải trọng gió dọc lên xe cộ là tải trọng phân bố 0,75kN/m tác dụng nằm
ngang, dọc theo kết cấu và đặt ở 1800mm trên mặt đường


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
d. Lc ly tâm CE
Khi xe chạy trên cầu nằm trên đường cong sẽ có lực ly tâm C
 Tác dụng theo phương ngang ngang cầu, cách mặt xe chạy 1800mm
C=4 v 2/3 bR
 Giá trị:
Trong đó:
o v: tốc độ thiết kế của đường (m /s)
o g: gia tốc trọng trường (g=9,807m/s2)
o R: bán kính cong của làn xe.
e. Lực hãm xe BR
 Điểm đặt: tác dụng theo phương ngang dọc cầu, cách mặt đường xe chạy 1,8m
 Giá trị : lấy bằng 25% trọng lượng các trục xe tải hoặc xe đặc biệt đặt trên tấtcác
làn xe chạy cùng một hướng.
1.2. TĨNH KHÔNG TRÊN VÀ DƯỚI CẦU.
1.2.1. Các chiều cao thiết kế cầu
 Chiều cao tự do dưới cầu: là khoảng cách tính từ đáy dầm đến mực nước cao nhất.
 Chiều cao kiến trúc của cầu (hkt): là khoảng cách tính từ đáy dầm đến mặt đường
xe chạy.
 Chiều cao của cầu: là khoảng cách tính từ mặt đường xe chạy đến mực nước thấp

nhất đối với cầu vượt dòng nước và đến mặt đất tự nhiên đối với cầu cạn.
 Chiều cao thông thuyền (tĩnh không thông thuyền): là chiều cao đảm bảo cho tàu
thuyền đi lại an toàn dưới cầu. Chiều cao thông thuyền được xác định căn cứ vào
khổ thông thuyền.
1.2.2. Các mực nước thiết kế
 Mực nước cao nhất (MNCN): là mực nước lớn nhất xuất hiện trên sông ứng với tần
suất lũ thiết kế P%.
 Mực nước thấp nhất (MNTN) : là mực nước thấp nhất xuất hiện trên sông ứng với
tần suất lũ thiết kế P%.
 Tần suất lũ thiết kế được quy định phụ thuộc vào chiều dài cầu:
Loại cầu

Chiều dài nhịp L(m)

P%

Cầu lớn

>100 m

1%


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
Cu trung
Cu nh

25 ÷ 100m

2%

<25 m

4%

 Mực nước thông thuyền (MNTT): là mực nước cao nhất cho phép tàu bè đi lại
dưới cầu một cách an toàn.
1.2.3. Xác định cao độ đáy dầm
 Đáy dầm không đựơc vi phạm tĩnh không thông thuyền hoặc thông xe dưới cầu và
đáy dầm tại mọi vị trí phải cao hơn MNCN ≥ 0,5m với sơng đồng bằng và ≥ 1m
với sơng miền núi có đá lăn cây trôi.
 Tại những nơi khô cạn hoặc đối với cầu cạn, cầu vượt thì cao độ đáy dầm tại mọi
vị trí phải cao hơn mặt đất tự nhiên ≥ 1m.
 Đỉnh xà mũ mố trụ phải cao hơn MNCN tối thiểu là 0,25m.
 Trong trường hợp tính tốn sơ bộ cao độ đỉnh trụ có thể lấy giá trị lớn nhất trong
hai cao độ sau: MNCN + 0,5m và MNTT + h tt - hg. Khổ thông thuyền hg được xác
định theo phụ lục I - TCVN 5664 - 92
1.3. TIÊU CHUẨN VẬT LIỆU.
1.3.1. Bê tông
Cấp bê tông theo tiêu chuẩn 22TCN 272- 05, bê tông được phân thành 8 cấp như bảng
sau:
Tỷ lệ N/X
lớn nhất

Hàm lượng
khơng khí

Kg/m3

Kg/kg

%

A

362

0.49

-

Kích thước lỗ vuông
sàng (mm)
25 đến 4.75

A(AE)

362

0.45

6.0  1.5

25 đến 4.75

28

B

307

0.58

5.0 1.5

50 đến 4.75

17

B(AE)

307

0.55

-

50 đến 4.75

17

C

390

0.49

7.0 1.5

12.5 đến 4.75

28

C(AE)

390

0.45

-

12.5 đến 4.75

28

0.49

Như quy
định ở chỗ
khác

25 đến 4.75 hoặc 19
đến 4.75

Như quy
định ở chỗ

khác

Cấp bê
tơng

P

334

Kích thước cốt liệu
theo AASHTO M43

Cường độ
chịu nén 28
ngày

Lượng xi
măng

MPa
28


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
S

390

T trng
thp

334

0.58

25 n 4.75
Như quy định trong hồ sơ hợp đồng

Phạm vi sử dụng:
 Bêtông cấp A dùng cho tất cả các loại kết cấu, đặc biệt là các bộ phận kết cấu trong
nước mặn.
 Bêtơng cấp B dùng cho móng, cọc lớn và tường trọng lực.
 Bêtông cấp C được dung cho các kết cấu có mặt cắt mỏng như lan can.
 Bêtông cấp P được dùng khi cường độ bêtông yêu cầu vượt quá 28MPa.
 Bêtông cấp S dùng để đổ bêtông bịt đáy.
 Bêtông tỷ trọng thấp nên dung ở trong các trường hợp hạn chế trọng lượng của kết
cấu.
Các loại cường độ của bêtông:
 Cường độ chịu nén của bêtơng 28ngày tuổi (f’c): xác định bằng thí nghiệm chịu
nén dọc trục đến phá hoại mẫu thử hình trụ có đường kính 150mm và chiều cao
300mm. Bêtơng sử dụng trong kết cấu cầu phải có cường độ chịu nén >16MPa.
 Cường độ chịu kéo khi uốn (f r): xác định bằng cách uốn phẳng mẫu thử, trong
trường hợp không tiến hành được thí nghiệm có thể lấy như sau:
o Đối với bêtơng thơng thường:
o Đối với bêtơng cát có tỷ trọng thấp
o Đối với bêtơng có tỷ trọng thấp (bêtơng nhẹ)

 Cường độ chịu ép chẻ (fsp): xác định bằng thí nghiệm ép chẻ, và được tính theo
cơng thức:
Trong đó:
o Pcr: lực ép chẻ phá hoại mẫu thử
o L: chiều dài mẫu thử
o D: đường kính mẫu thử hình trụ


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
Cng chịu kéo đứt (fcr): thí nghiệm kéo dọc trục mẫu thử thường khó tiến hành
và đem lại nhiều kết quả khơng chính xác. Do đó, đối với bêtơng thơng thường có
thể sử dụng cơng thức tính tồn gần đúng của Collin, Mitchell và Hsu:
 Chú ý: Khi tính tốn kết cấu bêtông cốt thép khả năng chịu kéo của bêtông do quá
nhỏ nên thường được bỏ qua. Môđun đàn hồi của bêtơng khi chịu kéo có thể lấy
như trong trường hợp chịu nén.

.

1.3.2.Cốt thép
a. Cốt thép thường
 Cốt thép chịu lực dùng loại cốt thép có gờ có giới hạn chảy là: fy = 420MPa
 Môđun đàn hồi của cốt thép phải lấy bằng Es = 200000MPa.
b. Cốt thép cường độ cao
 Cốt thép cường độ cao dùng trong kết cấu bêtơng ứng suất trước dạng sợi, bó sợi
xoắn, bó sợi song song.
 Bó cáp sợi song song 205 hoặc 245 có các đặc tính kỹ thuật sau:

o Cường độ trong giai đoạn chế tạo: f1sa = 11000 kG/cm2
o Cường độ trong giai đoạn khai thác: f2sa = 9800 kG/cm2
o Cường độ tiêu chuẩn (cường độ kéo đứt ): fpu = 17000 kG/cm2
o Môđun đàn hồi: Eps = 1,8.106 kG/cm
 Bó cáp gồm các toa cáp 7 sợi xoắn có các đặc tính kỹ thuật sau:
STT

d
(mm)

ftao
(cm2)

fpy
(kG/c
m2)

fpu
(kG/c
m2)

fsa
(kG/c
m2)

F (T)

Fsa (T)

Esp

(kG/c
m2)

1

12.7

1

16400

18200

8190

18200

8190

1.97.106

2

15.2

1.4

16700

18600

8370

26400

11880

1.97.106

3

15.7

1.5

15700

17700

7965

26550

11948

1.97.106

4

17.8

1.9

15900

17700

7965

34520

15534

1.97.106

Trong đó:


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
o
o
o
o
o
o
o

o

d: ng kớnh tao cáp
ftao: Diện tích một tao cáp
fpu: Cường độ kéo đứt của cáp
fpy: Giới hạn chảy của cáp
fsa: Cường độ sử dụng của cáp
F: Lực kéo đứt của một tao cáp
Fsa: Lực kéo sử dụng của một tao cáp
Eps: Môđun đàn hồi của cáp.

c.Thép dùng trong kết cấu nhịp cầu thép
Thép dùng trong kết cấu nhịp cầu thép gồm 4 loại:





Thép cácbon (hay thép kết cấu) M 270M cấp 250
Thép hợp kim thấp cường độ cao M 270M cấp 345 và 345W
Thép hợp kim thấp tôi và gia nhiệt M 270M cấp 485W
Thép hợp kim thấp tôi và gia nhiệt với cường độ chảy dẻo cao M 270M cấp 690 và
690W.
Trong đó:
o M 270M là ký hiệu loại thép hay mác thép, cịn cấp chính là giới hạn chảy của
thép.
o W thể hiện là thép chống gỉ
o Tất cả các loại thép trên đều hàn được
o Môđun đàn hồi Es = 20000 Mpa
o Hệ số giãn nở nhiệt: = 1,17.10-5 (1/0C)

1.4. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG TRONG CÁC ĐỒ ÁN CẦU THỰC TẾ (CẦU KHUỂ HẢI PHÒNG)
 Tiêu chuẩn thiết kế cầu được áp dụng: Cầu được thiết kế vĩnh cữu theo quy trình
thiết kế cầu 22TCN 272 – 05 và các tiêu chuẩn khác: Tiêu chuẩn thiết kết đường
ôtô TCVN 4054-05; Thiết kế cơng trình chịu động đất 22 TCXDVN 375:2006;
Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCXDVN 205:1998; Quy phạm đo vẽ bản đồ địa
hình 96 TCN 43-90; Quy trình khoan thăm dị địa chật 22TCN 259-2000; Quy
trình khảo sát kỹ thuật nền đường oto đắp trên đất yếu 22 TCN-262-2000; Quy
trình khảo sát đường ơ tơ 22 TCN 263-2000; Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sang
đường, đường phố, quảng trường, đô thị; Quy tắc báo hiệu đường thủy nội địa Việt


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
Nam 22 TCN-269-2000; Điều lệ báo hiệu đường bộ 22 TCN 237-01 và Các tiêu
chuẩn hiện hành khác có liên quan
 Hệ tọa độ theo hệ quốc gia VN 2000, kinh tuyến trục 105o45’, múi chiếu 3o. Hệ cao
độ theo hệ quốc gia.
 Tải trọng thiết kế:Hoạt tải HL-93; bộ hành 3kPa
 Khổ thông thuyền: B=80m, H=10m với tần suất thiết kế p = 1% tính từ mực nước
thơng thuyền H = 5%
 Lưu lượng thiết kế QmaxTK = 5155 m3/s
 Khẩu độ thoát nước Lo = 735m.
 Khổ cầu: 7 + 2x1,5. Chiều rộng toàn cầu B = 7 + 2x1,5 + 2x0,5 = 11m
 Sơ đồ nhịp: (37.8 + 3x38.5 + 70 + 3x110 + 70 + 3x38.5 + 37.8) m
 Cấp đường thiết kế là cấp III đồng bằng với tốc độ thiết kế là 80 km/h
 Vật liệu xây dựng dưới cầu:
 Bê tông: như bảng sau:

Hạng mục

Loại bê tông

Cường độ F’c
(Mpa)

C40

40

C30(1)

30

C30

30

C25

25

C20

20

C15

15

Dầm super T
Dầm hộp bê tông cốt thép dự ứng lực
Thân trụ chính P5 P6 P7 P8
Cọc khoan nhồi
Bệ trụ chính P5 P6 P7 P8
Thân và xà mũ trụ dẫn ( P1-P4 và P9-P12)
Dầm ngang, bản mặt cầu, bản nối liên tục, gờ lan
can, bệ cột điện trên cầu, VK vĩnh cửu.
Bệ mố, thân mố, bệ trụ dẫn ( P1-P4 và P9-P12)
Bản quá độ
Hố ga, hố thăm, hố thu nước, rãnh chữ U, cống
trịn thốt nước, bó vỉa, móng cột điện và móng bê
tơng đúc sẵn
Bê tơng bịt đáy
Bê tơng sân cống, móng cơt biển báo
Cọc tiêu, cột Km


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
Bờ tụng to phẳng

C10

10

o Kết cấu phần trên: Các đoạn dầm liên tục, đoạn dầm cầu dẫn Super T sử dụng
bê tông cấp 40 MPa. Bản bê tông mặt cầu sử dụng bê tơng cấp 30 MPa. Bê
tơng các cơng trình phụ trợ trên cầu dùng cấp bê tông 20 MPa.
o Kết cấu phần dưới: Bệ trụ, thân trụ sử dụng bê tông cấp 30 MPa; bệ mố, thân
mố, bản quá độ... sử dụng bê tông cấp 25 MPa; cọc khoan nhồi cho sử dụng bê
tông cấp 30 MPa.
o Các chất phụ gia như phụ gia hoá dẻo, phụ gia giảm nước, phụ gia trương nở.
o Các chất phụ gia dùng để chế tạo BTDƯL chỉ được dùng khi có điều kiện hoặc
yêu cầu đặc biệt của thi công. Không được dùng phụ gia đông cứng nhanh là
CaCl2 hoặc các loại tương tự có tác hại ăn mịn cốt thép.
 Cốt thép
o Cốt thép cường độ theo tiêu chuẩn ASTM A722 có giới hạn bền 1080 MPa;
môđun đàn hồi 170 GPa.
o Cáp DƯL sử dụng loại D15.2mm theo tiêu chuẩn ASTM 416 – 99a hoặc tương
đương có đặc trưng sau:
-

Giới hạn bền : 1860 N/mm2

-

Giới hạn chảy : 1670 N/mm2

-

Mô đun đàn hồi : E = 195000 N/mm2

-

Diện tích tao cáp: 140mm2

o Thép có độ tự chùng thấp: Độ chùng của thép khi kéo với lực tương ứng 70%
giới hạn bền trong 1000 giờ tại 20oC

2, 5%

.

o Neo Cáp DƯL: các loại neo được sử dụng phải được thí nghiệm đảm bảo các
chỉ tiêu kỹ thuật của dự án và thoả mãn quy định của nhà sản xuất.
o Cốt thép thường: sử dụng loại thép CI, CIII theo TCVN 1651:1985.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Bộ môn Cầu

Hầm
2. A CHT VÀ NỀN MĨNG
2.1. THU THẬP HÌNH TRỤ LỖ KHOAN ĐỊA CHẤT KHU VỰC CẦU
Nghiên cứu thăm dò dưới đất phải được tiến hành cho mỗi bộ phận của kết cấu phần
dưới để cung cấp các thông tin cần thiết cho thiết kế và thi cơng các móng. Quy mơ thăm
dị phải dựa vào các điều kiện dưới mặt đất, loại kết cấu và các u cầu của cơng trình.
Chương trình thăm dò phải đủ rộng để phát hiện bản chất và các dạng trầm tích đất và các
thành tạo đá gặp phải, các tính chất cơng trình của đất đá, khả năng hoá lỏng và điều kiện
nước ngầm.
Các lỗ khoan phải được tiến hành tại các vị trí trụ và mố, phải đủ số lượng và chiều
sâu để thiết lập được trắc dọc các địa tầng theo chiều dọc và ngang một cách đáng tin cậy.
Các mẫu vật liệu gặp trong quá trình khoan phải được lấy và bảo quản để tham khảo và
thí nghiệm sau này. Nhật ký khoan phải đủ chi tiết để xác định rõ các địa tầng, kết quả

SPT, nước ngầm, hoạt động của nước giếng phun, nếu có, và các vị trí lấy mẫu.
Phải chú ý đặc biệt đến việc phát hiện vỉa đất mềm yếu, hẹp có thể nằm ở biên giới các
địa tầng.
Nếu chủ đầu tư yêu cầu, các lỗ khoan và các hố thí nghiệm SPT phải được nút lại để
ngăn ngừa nhiễm bẩn nguồn nước ngầm.
Nghiên cứu thăm dò phải được tiến hành đến lớp vật liệu tốt có khả năng chịu tải thích
hợp hoặc chiều sâu tại đó các ứng suất phụ thêm do tải trọng đế móng ứơc tính nhỏ hơn
10% của ứng suất đất tầng phủ hữu hiệu hiện tại, chọn giá trị nào lớn hơn. Nếu gặp đá gốc
ở độ nông, lỗ khoan cần xuyên vào đá gốc tối thiểu 3000 mm hoặc tới độ sâu đặt móng,
lấy giá trị nào lớn hơn.
Thí nghiệm trong phịng hoặc ngoài hiện trường phải được tiến hành để xác định
cường độ, biến dạng và các đặc tính chảy của đất hoặc đá và tính thích hợp của chúng cho
dạng móng đã được lựa chọn.
2.2.PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA MỖI KHU VỰC.
Người thiết kế nền móng phải được báo cáo kết quả khảo sát địa chất cơng trình của
khu vực đất sẽ được kiến thiết cơng trình. Trong báo cáo này có nêu vị trí khu đất, các
phương pháp thăm dị được dung. Mặt bằng bố trí các lỗ khoan thăm dò địa chất (khoan,
xuyên tĩnh, xuyên động, SPT, cắt quay, nén ngang). Mô tả các lớp đất từ trên xuống dưới:
tên gọi lớp đất, màu sắc, chiều dày lớp đất, bảng chỉ tiêu cơ học và vật lý của các lớp đất
Các trụ địa chất ở các hố thăm dò và kết quả xuyên tĩnh, xuyên động, SPT (nếu có).