Thiết kế thi công cầu qua sông BTCT dầm ứng lực trước

MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
LỜI MỞ ĐẦU 3
1. Đánh giá điều kiện địa phương 6
1.1.Đánh giá điều kiện địa hình: 6
1.2.Đánh giá điều kiện địa chất: 6
1.3.Điều kiện khí hậu, thủy văn, thông thuyền: 6
1.4.Điều kiện cung ứng nguyên vật tư, nhân lực, thiết bị: 6
CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT DƯL 6 NHỊP: 6x30m 9
2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG PHẦN HẠ BỘ: 11
2.2. Tính toán khối lượng trụ: 12
Bảng 2.2: Khối lượng trụ T1,T2,T3,T4,T5 13
2.3 Tính toán khối luợng các bộ phận trên cầu: 13
2.3.1. Trọng lượng các lớp mặt cầu: 13
2.3.2. Trọng lượng phần chân lan can tay vịn, lan can, tay vịn, đá vỉa : 13
2.4. Trọng Lượng Dầm Thép: 29
Trọng lượng thép của dầm chính được tính theo công thức của giáo sư N,X,Xtơreletxki:
30
Tra hệ số làn xe theo Bảng 3,6,1,1,2,1 (22TCN272-05) ta được: m = 1,0; 31
-TTGHSD I.1: 160
3.3.3. Kiểm tra cường độ của nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 161
8.2. Đặc điểm chung khu vực xây dựng cầu: 174
Lán trại, kho bãi: 179
Làm đường di chuyển cho thiết bị thi công: 180
Chuẩn bị nguyên vật liệu: 180
Chuẩn bị nhân lực và máy móc: 180
- Diện tích bãi chứa cũng như bãi đúc cọc phụ thuộc vào số lượng cọc xuất nhập trong
ngày, thời gian lưu giữ cọc trên bãi. Cần bảo vệ trách khô nhanh khi nắng nóng bằng cách
phủ bao tải (công tác bão dưỡng bê tông cọc), nhất là thời gian bê tông chưa đủ 28 ngày.
182
- Các cọc đúc so le để tận dụng các cọc đúc trước làm ván khuôn cho các cọc đúc sau.

182
- Vận chuyển cọc : Khi cọc đạt được hơn 75 % cường độ thiết kế (khoảng 9 ngày sau khi
đổ BT) mới được vận chuyển cọc trong phạm vi ngắn . Khi cọc đạt được hơn 100 % cường
độ thiết kế mới được vận chuyển cọc đi xa và đóng cọc 182
8.5.4.1. Chuẩn bị: 183
8.5.4.2. Chọn búa đóng cọc: 183
8.5.7. Sơ đồ tính toán cọc ván thép: 189
8.5.7.1. Tính toán hệ thanh chống, vành đai, xà kẹp : 193
8.5.7.2. Hạ cọc ván thép: 195
8.5.8đào đất hố móng& đổ bê tông lót đáy hố móng: 195
8.5.8.1.đào đất hố móng 195
8.5.8.2. Đổ lớp bêtông lót đáy hố móng 197
8.5.9. Thi công bệ móng : 199
8.5.9.2.Kỹ thuật đổ bê tông: 199
8.5.9.3.Chọn máy đầm và máy trộn bêtông: 199
Bảo dưởng: 207
I. - Góc nghiêng của ván khuôn so với phương ngang : 215
CHƯƠNG IX:THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 216
9.1.Giới thiệu chung: 217
9.2. Trình tự thi công kết cấu nhịp: 217
9.2.1.Chọn giải pháp lao lắp dầm chủ: 217
1
9.2.1.1.Điều kiện để đưa ra giải pháp lao lắp: 217
a.Lao lắp dầm chủ bằng loại tổ hợp giá ba chân: 218
b.Lao lắp dầm chủ bằng giá long mơn: 219
9.2.1.2.Chọn biện pháp lao lắp: 220
9.2.2.Cơng tác thi cơng lao lắp dầm cầu: 220
9.2.2.1.Trình tự thi công chi tiết lao lắp dầm bằng tổ hợp mút thừa: 220
9.2.2.2.Kiểm tra ổn đònh lật của tổ hợp trong quá trình thi công : 221
9.2.2.3 Tính tốn lực kéo, lực hãm: 224

2
LỜI MỞ ĐẦU
Trong giai đoạn phát triển hiện nay, nhu cầu về xây dựng hạ tầng cơ sở đã trở
nên thiết yếu nhằm phục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất
nước, trong đó nổi bật lên là nhu cầu xây dựng, phát triển mạng lưới giao thông vận
tải. Những công trình giao thông nói chung và công trình cầu nói riêng đóng một vai trò
cực kì quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế, tạo sự lưu thông thông suốt giữa các
vùng miền trên cả nước, làm nên tiền đề cho sự phát triển về mọi mặt cho đất nước.
Với nhận thức về tầm quan trọng của vấn đề trên, là một sinh viên ngành Xây
dựng Cầu đường thuộc trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, trong những năm qua,
với sự dạy dỗ tận tâm của các thầy cô giáo trong khoa, em luôn cố gắng học hỏi và
trau dồi chuyên môn để phục vụ tốt cho công việc sau này, mong rằng sẽ góp một
phần công sức nhỏ bé của mình vào công cuộc xây dựng đất nước.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp với đề tài là Thiết kế cầu qua sông A3 đã
phần nào giúp em làm quen với nhiệm vụ thiết kế một công trình giao thông để sau
này khi tốt nghiệp ra trường sẽ bớt đi những bỡ ngỡ trong công việc.
Do thời gian có hạn, tài liệu thiếu thốn, trình độ còn hạn chế và lần đầu tiên vận
dụng kiến thức cơ bản để thực hiện tổng hợp một đồ án lớn nên chắc chắn em không
tránh khỏi những thiếu sót. Vậy kính mong quý thầy cô thông cảm và chỉ dẫn thêm
cho em.
Cuối cùng cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáo
Th.S Trần Đình Minh cùng các thầy giáo trong bộ môn Cầu Hầm khoa Xây Dựng Cầu
Đường đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.
Đà nẵng ngày .…. tháng ….năm 2014
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Mạnh Đạt
3
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG
1. Điều kiện tự nhiên:

1.1.Địa hình: Sông A3
1.2.Địa chất: Địa chất ở khu vực xây dựng cầu được chia thành 3 lớp khá rõ rệt được
sắp xếp từ trên xuống dưới như sau:
- Lớp 1: á sét
- Lớp 2: cát hạt mịn
- Lớp 3: Cát hạt trung
1.3.Thuỷ văn:
- Mực nước cao nhất : +5,1 m.
- Mực nước thông thuyền: +2,5m.
- Mực nước thấp nhất: -0,25 m.
1.4.Khí hậu - Thời tiết:
- Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Thời tiết phân chia rõ rệt
gồm có 2 mùa. Mùa nắng kéo dài trong khoảng từ tháng 1 đến hết tháng 8. Mùa mưa
trong khoảng từ tháng 9 đến tháng 12 mùa này thường xuất hiện lũ lụt.
- Chịu ảnh hưởng trực tiếp gió mùa Đông Bắc vào những tháng mưa.
- Độ ẩm không khí khá cao
1.5.Các tiêu chuẩn kỹ thuật của công trình:
- Qui mô xây dựng : Vĩnh cửu.
- Tần suất lũ thiết kế : P =1%.
- Tải trọng thiết kế : Hoạt tải HL-93 và đoàn người 3KN/m
2
.
- Khẩu độ cầu : L
o
= 170 m.
- Khổ cầu : K = 8 + 2x1,25 m.
- Cấp sông : Cấp V.
- Nhịp thông thuyền:
≥
25 m

1.6.Phạm vi nghiên cứu của đồ án:
- Thiết kế sơ bộ : 25 %.
- Thiết kế kỹ thuật : 45 %.
- Thiết kế thi công,lập tiến độ thi công : 30 %.
4
2.Điều kiện kinh tế, xã hội.
2.1.Tình hình phân bố dân cư:
Khu vực tuyến đi qua tập trung dân cư đông đúc nhưng phân bố không đều, chủ
yếu là tập trung hai bên đường, dân sinh sống trong vùng là dân tộc kinh.
2.2.Tình hình kinh tế-xã hội khu vực công trình:
Ngành kinh tế chủ đạo là công nghiệp, dịch vụ, chiếm tỉ trọng lớn nhất trong cơ cấu
kinh tế của vùng và thu hút hơn 50% lực lượng lao động tập trung vào các khu công
nghiêp, du lịch trong vùng.
Hệ thống văn hoá, giáo giục: tại huyện có các trường phổ thông, nhiều trường tiểu
học và trung học cơ sở, có 1 trung tâm y tế cấp huyện, ở các xã đều có trạm y tế, nhiều
trường mẫu giáo và trường tiểu học.
2.3.Sự cần thiết phải đầu tư:
Đây là tuyến đường giao thông huyết mạch nối liền hai vùng đất của thành phố,
việc xây dựng công trình nằm trong chiến lượt phát triển chung của thành phố. Nó có
một ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc mở rộng phát triển thành phố, giảm khoảng
cách về kinh tế giữa hai vùng, tăng cường giao lưu, vận chuyển hàng hóa trong khu
vực, đồng thời nâng cao đời sống mọi mặt cho nhân dân, thúc đẩy giáo dục văn hóa.
Trong những năm vừa qua mặt dù khoảng cách giữa hai vung không xa nhưng do
không có cầu qua sông làm cho việc đi lại vận chuyển hang hóa qua lại giữa hai bờ hết
sức khó khăn.
Nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội và an ninh quốc
phòng cũng như về giao thông vận tải ở hiện tại và trong tương lai, đáp ứng nhu cầu
ngày càng tăng của việc lưu thông và vận chuyển hàng hoá cũng như sự tăng trưởng
về lưu lượng và tải trọng xe. Vì vậy, việc đầu tư xây dựng cầu qua sông để đảm bảo
thông tuyến là cần thiết và cấp bách.

5
CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN ĐỊA PHƯƠNG
VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN
1. Đánh giá điều kiện địa phương.
1.1.Đánh giá điều kiện địa hình:
Cầu A3 nằm tại khu vực đồng bằng, địa hình tương đối bằng phẳng, đây là điều
kiện thuận lợi cho việc vận nguyên vật liệu và các máy móc phục vụ trong quá trình
thi công
Lòng sông ở giữa sâu nên không nên đặt trụ ở giữa sông sẽ gây khó khăn cho công
tác thi công trụ và tốn kém do phải làm trụ dài hơn.
1.2.Đánh giá điều kiện địa chất:
Qua thăm dò địa chất ta thấy các lớp địa chất tương đối tốt, có khả năng chịu tải
trọng lớn, đặc biệt lớp đất phía dưới, ta có thể đặt trực tiếp cọc trên lớp địa chất này là
rất thuận lợi, đây là điều kiện thuận lợi để thi công các cầu nhịp lớn, đòi hỏi kết cấu
móng có khả năng chịu tải trọng lớn.
1.3.Điều kiện khí hậu, thủy văn, thông thuyền:
Điều kiện khí hậu nóng ẩm, có hai mùa rõ rệt, đặc biệt mùa khô kéo dài hơn 8
tháng nên thuận lợi trong việc bố trí thời gian thi công.
Qua tính toán thủy văn ta thấy mực nước cao nhất +5,1m, với khẩu độ cầu là :
L
0
= 170m.
*Về yêu cầu thông thuyền:
- Sông là sông cấp V nên theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 quy định
- Thông thuyền theo phương đứng tối thiểu 5m, ta chọn chiều cao thông thuyền là
6m như vậy cao độ đáy dầm cầu là:
- Theo yêu cầu thông thuyền dựa theo tiêu chuẩn quốc gia về phân cấp kỹ thuật
đường thủy nội địa TCVN5664-09 thì yêu cầu thông thuyền cho sông cấp V là 25m.
1.4.Điều kiện cung ứng nguyên vật tư, nhân lực, thiết bị:
Đá hộc lấy tại mỏ đá cách công trình 20Km.

Cát sạn lấy tại đại lý vật liệu xây dựng cách công trình 30Km.
Xi măng lấy tại nhà máy sản xuất ximăng cách công trình 50km.
Sắt thép lấy tại nhà máy cách công trình 40Km.
6
Địa phương có nguồn lao động dồi dào, có thể tận dụng lao động địa phương trong
quá trình thi công.
Vận chuyển vật liệu bằng ô tô, các thiết vị máy móc phục vụ thi công đơn vị thi
công tự cung cấp.
2. Đề xuất phương án sơ bộ:
Dựa vào cơ sở phân tích đánh giá các điều kiện trên của công trình ta có thể đề
xuất các phương án sơ bộ như sau:
2.1 Phương án 1: Cầu Dầm Đơn Giản Bêtông DƯL 6 Nhịp: 6x30m
- L
0
= 30 * 6 + 0.05 * 5 – 5 * 1,6 - 2 * 1 = 168,75 m
-
%5%7,0%100*
170
17075,168
≤=
−
=∆
Kết luận: Vậy đạt yêu cầu.
2.2 Phương án 2: Cầu Dầm Thép Liên Hợp 5 nhịp: 5x36m
- L
0
= 36 * 5 - 0.05 * 4 – 4 * 1,6 - 2 * 1 = 170,6 m
-
%5%3,0%100*
170

1706,170
≤=
−
=∆
Kết luận: Vậy đạt yêu cầu.
* Phần chung cho hai phương án:
- Kết cấu thượng bộ:
+ Trụ lan can tay vịn bằng BTCT, tay vịn bằng Inox.
+ Khe co giãn bằng cao su cốt thép bản
+ Bố trí các ống thoát nước bằng ống nhựa PVC = 10 (cm)
+ Các lớp mặt cầu:
- Lớp phòng nước dày 1-1,5 (cm)
- BTN hạt mịn rải nóng dày 5-6 (cm)
- Kết cấu hạ bộ:
+ Trụ cầu liên tục bằng BTCT f'c = 30 Mpa .
+ Trụ cầu đơn giản bằng BTCT f'c = 30 Mpa .
+ Mố cầu dạng mố tường BTCT f'c = 30 Mpa
+ Cọc BTCT f'c = 30 Mpa
- Giải pháp thi công chỉ đạo công trình:
7
+ Phần cầu chính: Dầm liên tục được thi công theo công nghệ đúc hẫng cân
bằng qua tim trụ; dầm thép và dầm BTCT DƯL thi công theo công nghệ lao
dọc sử dụng mũi dẫn, giá 3 chân loại nhỏ.
+ Phần cầu dẫn: Thi công theo công nghệ lao dọc.
+ Thi công mố: Lắp dựng ván khuôn và đổ Bêtông tại chỗ
+ Thi công trụ: Lắp dựng ván khuôn và đổ Bêtông tại chỗ.
+ Cọc được thi công theo công nghệ thi công cọc khoan nhồi.
3. Kết Luận:
Từ ưu,nhược điểm trên,từ những điều kiện thực tế,điều kiện máy móc nhân lực ta
chọn 2 phương án 1 và phương án 2 để thiết kế sơ bộ

8
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1
CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT DƯL 6 NHỊP: 6x30m.
1. TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG PHẦN THƯỢNG BỘ
*Bố trí chung cho mặt cắt ngang và mặt cắt dọc cầu:
+Kết cấu nhịp:
-Sơ đồ gồm: 6 nhịp 30 (m)
12
CAO ÂÄÜ TỈÛ NHIÃN (m)
KHONG CẠCH L (m)
CHIÃƯU DY LÅÏP 1(m)
MSS:00m
10
9
8
LÅÏP Ạ SẸT1
LÅÏP CẠT HẢT MËN,
CHÀÛT VỈÌA
2
LÅÏP CẠT HẢT TRUNG,
CHÀÛT
3
4.06.5 2.0 -1.5 -2.0 -3.0 -4.0 -2.5 -2.0 -3.5 -3.5 -5.0 -2.0 -0.5 1.5 3.0 6.5
15 11 12 10 15 13 12 12.5 12.5 12 13 12.5 12.5 12 13
5.5
CHIÃƯU DY LÅÏP 2(m)
5.0 5.0 4.5 3.5 4.5 4.0 4.0 4.5 4.0 3.0 3.0 3.5 5.0 5.5 6.0 6.0
MNTN:
-0.25M
MNCN:

+5.1M
MNTT:
+2.5M
500
180
150
800
180
150
650
180
150
800
180
150
500
180
150
360
200
200
360
cọc 40x40 cm
2
cọc 40x40 cm
2
cọc 40x40 cm
2
cọc 40x40 cm
2

cọc 40x40 cm
2
cọc 40x40 cm
2
cọc 40x40 cm
2
200200
160
160
160
320320
320
200
120
10 3000
5
3000
5
3000
5
3000
5
3000
5
3000
10
5.5 4.0 5.0 4.0 3.5 4.5 3.5 3.0 4.5 4.0 5.0 3.5 3.5 5.0 4.5 4.5 7.0
1/2 MÀÛT CHÊNH DIÃÛN
200 200 200 200
200

200 200 200 200
200
200 200 200 200
200
200 200 200 200
200
200 200 200 200
200
200 200 200 200
200
200 200 200 200
200
200 200 200 200
200
200 200 200 200
200
CÂÂD:
+6.1M
I
I
II
II
+4.36m +4.36m +4.36m+4.36m+4.36m
-3.64m
1/2 MÀÛT CÀÕT DC CÁƯU
100
195100
550
TỈÅÌNG HÄÜ
LAN CAN MÃƯM

250 250
Hình 1-1: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp.
-Mặt cắt ngang gồm :5 dầm chủ loại chữ I, đặt cách nhau 2,5 (m).
-Chiều cao dầm chủ:
+Chọn sơ bộ: Hmin=0,045L=0,045.30=1,35m (*)
H=(1/18-1/25)L=(1,2-1,66)m (**)
=>Vậy chọn Chiều cao dầm chủ :1,6 (m).
Kích thước mặt cắt ngang như hình vẽ:
2
%
2
%
1/2 MÀÛT CÀÕT I-I TẢI TRỦ
1/2 MÀÛT CÀÕT II-II TẢI MÄÚ
1
:
1
1
:
3
LÅÏP BTN DY 6 CM
LÅÏP PHNG NỈÅÏC DY 1.5 CM
BN MÀÛT CÁƯU DY 20CM
65 65
8000/2
25
125
8000/2
25
25

6020
160
8
85
30
25
60
30
125
12
13
8
20
65
85
165
185
122.5
110
65
16585
15
Hình 1-2: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp.
1.1 Trọng lượng bản BTCT:
+Trọng lượng bản thân mặt cầu nhịp dài 30 m:
- Dày : 0,2m
- Rộng :11,5m
Bảng 1.1: Tổng hợp khối lượng bản mặt cầu
9
BẢNG 1.1 TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG BẢN MẶT CẦU MỘT NHỊP

STT Tên cấu kiện
Thể tích
(m3)
Hàm lượng
Thép(KN/m3)
Trọng
Lượng
Thép(KN)
Trọng
Lượng
Bê
Tông(KN)
1 Dầm chủ 30m V=0.2*11.5*30=69 1.5
103,5 1656
Trọng lượng bản BTCT trên 1 m dài 1 Dầm chủ 30m DC/(5*30) 11,04 KN/m
1.2 Kết cấu nhịp: gồm 6 nhịp dài 30(m)
- Mặt cắt ngang gồm: 5 dầm chữ I bố trí cách nhau 2,5 m:
- Chiều cao dầm chủ chọn : H=1,6m.
- Dầm ngang được bố trí tại 5 vị trí mặt cắt nhịp,chiều dày dầm ngang 20(cm).
- Bản bêtông mặt cầu dày 20(cm).
- Bê tông dầm có cường độ 28 ngày f’c (mẫu hình trụ): 40 Mpa
- Cốt thép DƯL dùng loại tao thép 7 sợi xoắn có đường kính 12,7(mm)
- Kích thước các bộ phận kết cấu nhịp như sau:
160
65
85
137
65
20
65

65
85
Hình 1.2-1: Mặt cắt ngang đầu dầm và giữa dầm chủ
165
177
192
185
165 32.532.5
185
23
23
122.5
12
25
22.5
15
15
1010
13
170
Hình 1.2-2: Mặt cắt ngang dầm ngang giữa dầm và đầu dầm
Bảng 1.2 Khối Lượng Dầm Chủ 30m
10
STT Hạng mục Diễn toán
Kết
quả
Đơn
vị
1 Diện tích Đầu dầm S1=1.6*0.65+2*(0.12+0.15)*0.1
1.09

M
2
2 Đầu dầm chủ
V1=S1*1.5*1.6 2.62
m
3
3 Diện tích giữa dầm
S2=(0.65+0.2)*0.45/2+1.24*0.2+(0.85+
0.2)*0.31-0.08*0.1
0.76 M
2
4 Giữa dầm chủ
V2=S2*25 18.92
m
3
5 Diện tích Đoạn vút
S3=(S1+S2)/2 0.92
M
2
6 Khối lượng Đoạn vút
V3=S2*1*1.6 1.48
m
3
7 Dầm ngang đầu dầm
V4=(1.92*1.85-(0.12+0.15)*0.1)*0.2 0.705
m
3
8 Dầm ngang giữa dầm
V5=(2.3*1.67-0.225*0.2-
(0.12+0.23)*0.325)*0.2 0.73

m
3
9 KL BT 1dầm 30m
DCdc=(V2+V1+V3)*25 575.6
KN
10
KL BT trên 1m (1dầm
chủ) DC1=DCdc/30 19.19
KN/
m
11
KL BT dầm ngang 1
dầm 30m DCdn=(2*V4+3*V5)*25 90,48
KN
12 KL BT 1 dầm 30m
DCtb=DCdc+DCdn 666.10
KN
13
KL BT trên 1m (1dầm
chủ) DC=DCtb/30 22,20
KN/
m
2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG PHẦN HẠ BỘ:
2.1 Khối lượng mố A,B:
* Cấu tạo chung của mố:
- Do cấu tạo 2 mố giống nhau nên khối lượng mố A và mố B bằng nhau.
- Mố là loại mố chữ U BTCT M300, 2 mố có kích thước như hình sau:
30
1300
1150

800
70
360
90
120
200
200
100 195 100
200200
3030
Hình 2.1: Cấu tạo mố A và B
Bảng 2.1: Khối lượng mố A và mố B
11
STT Hạng mục Diễn Toán
Khối lượng
Bê tông
m
3
Hàm
lượng
thép
(kN/m3)
Trọng
lượng
thép
(kN)
1 Bệ mố + móng t/cánh V
bm
=2*3.6*13
93.6

1
93.6
2 Thân mố V
tm
=1.2*2*12
28.8
1
28.8
3 Tường đầu V
tđ
=0.3*2.25*12
8.1
1
8.1
4 Tường cánh (phần trên) V
tct
=1*5.5*2*0.3
3.3
1
3.3
5 Tường cánh (phần giữa) V
tcg
=2*(5.5+1)*1.5*0.5
9.75
1
9.75
6
Tường cánh (phần
dưới)
V

tcd
=2*1*1.4
2.8
1
2.8
7 Đá kê gối V
đkg
=5*0.8*0.3*1
1.2
1.2
1.44
8 TỔNG 147.55 147.79
9 Trọng lượng mố
Gmố=(Vbm+Vtm+Vtd+Vtct+
Vtcg+Vtcd+Vdkg)*24
3541.2
(KN)
2.2. Tính toán khối lượng trụ:
* Cấu tạo chung trụ như hình vẽ:
1150
180
7575
1050
150
850
160
320
80 80
150
150

Hình 2.2: Cấu tạo trụ chung.
- Khối lượng xà mũ trụ:
KNG
xm
63,725258,1)2/75,0)5,115,8(75,05,11( =×××++×=
- Khối lượng thân trụ:
2
((8,5 1,6) 1,6 3,14 0,8 ) 24 361,46 ( )
td
G H H KN= − × + × × × = ×
=> Khối lượng thân trụ T1, H=5m:
KNG
tt
30,1807546,361 =×=
- Khối lượng bệ trụ:
(10,5 3.2 2) 24 1612,80( )
bt
G KN= × × × =
12
-Khối lượng đá tảng:
(0,3 0,8 1,6) 24 4 36,86( )
bt
G KN= × × × × =
- Khối lượng toàn trụ:
1
745,20 1612,8 2711,02 36,86 5105.89( )
T
G KN= + + + =
Tính tương tự cho các trụ còn lại ta lập được bảng sau:
Bảng 2.2: Khối lượng trụ T1,T2,T3,T4,T5

TRỤ
XÀ MŨ(KN)
CHIỀU
CAO(m)
THÂN TRỤ
TRÊN(KN)
ĐÁ
TẢNG
(KN)
BỆ
TRỤ(KN)
TOÀN
TRỤ(KN)
TRỤ T1,T5 725.63 5 1807.3 36.86 1612.80 4182.59
TRỤ T2,T4 725.63 8 2891.68 36.86 1612.80 5266.97
TRỤ 3 725.63 6.5 2349.49 36.86 1612.80 4724.78
2.3 Tính toán khối luợng các bộ phận trên cầu:
2.3.1. Trọng lượng các lớp mặt cầu:
Tính cho 1m chiều dài cầu
Bảng 2.3.1: Trọng lượng lớp phủ mặt cầu
Lớp Rộng dày
γ
DW
BT nhựa 11.5 0.06 22.5
15.53
Chống thấm 11.5 0.015 15
2.58
Tổng 18.11
Vậy: DW = 18,11(KN/m)
2.3.2. Trọng lượng phần chân lan can tay vịn, lan can, tay vịn, đá vỉa :

Cấu tạo của lan can, tay vịn, phần chân lan can tay vịn, đá vỉa như hình vẽ:
250
600
300
2000 2000
Hình 2.3.2: Cấu tạo lan can, tay vịn và phần chân lan can tay vịn.
-Khối lượng lan can toàn cầu nhịp 30m:
G= 32,28+32,50+178,56= 243,34 (KN)
=> tĩnh tải giai đoạn 2 nhịp 30m:
)/(11,8
30
34,243
2
mknDC ==
2.4. TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ CẦU.
13
2.4.1 Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ:
2.4.1.1 Tĩnh tải:
+ Tại mố: Do 1 nhịp 30m
DC = (22.20+8/11+11.04)*5=169.84KN/m
DW = 18,11 KN/m
- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:
P
1
=(γ
1
.DC+γ
2
.DW
mc

).Ω (2.4.1.1)
Trong đó:
γ
1
: hệ số tải trọng của trọng lượng bản thân, lan can tay vịn, đá vỉa; γ
1
=1,25
γ
2
: hệ số tải trọng của các lớp mặt cầu; γ
2
=1,5
Ω: diện tích đah.
Sơ đồ chất tĩnh tải lên đường ảnh hưởng tại mố :
Hình 2.4.1.1-1: sơ đồ chất tĩnh tải lên đường ảnh hưởng tại mố A và B
P
1
=(γ
1
.DC+γ
2
.DW
mc
).Ω
+ Tại trụ:
- Do 2 nhịp 30m và 30m tác dụng lên trụ T1,T2,T3,T4,T5:
Hình 2.4.1.1-2: sơ đồ chất tĩnh tải lên đường ảnh hưởng tại trụ T1,T4
P
1
=(γ

1
.DC+γ
2
.DW
mc
).Ω
Bảng 2.4.1.1-1: Tổng hợp Tĩnh tải do kết cấu nhịp truyền xuống:
Bảng 3.6:Tổng hợp khối lượng tĩnh tải tác dụng lên mố và trụ
Hạng mục
Diện tích
dah Ω
DC
(KN)
DW
(KN)
Tổng P1
(KN)
14
Mố 14.7
169.84
18.11 3823
Trụ 30
169.84
18.11 7801
- Tĩnh tải do bản thân mố, trụ truyền xuống:
P
mố,trụ
= 1.25* Gmố,trụ
Bảng 2.4.1.1-2: Tổng hợp Tĩnh tải do mố, trụ truyền xuống:
Hạng mục Hệ số Gmố ,trụ (KN) Tổng P

1
(KN)
Mố A,B 1.25 3541.2 4426.5
Trụ T1,5 1.25
4182.59 5228.238
Trụ T2,T4 1.25
5266.97 6583.713
Trụ T3 1.25
4724.78 5905.975
2.4.1.2 Hoạt tải:
- Hoạt tải do HL93 + PL = 3.10
-3
(Mpa) :
P
2
= γ.2.T
n
.PL.Ω+γ.n.m.(1+IM).∑(P
i
.y
i
)+γ.m.n.9,3.Ω (2.4.1.2 )
Trong đó:
γ: hệ số tải trọng; γ=1,75
T
n
: bề rộng phần người đi bộ; T
n
=1,25m
PL: tải trọng người đi; PL=3.10

-3
(Mpa) = 3 KN/m
2
m: hệ số làn xe. Hai làn xe thì m = 1
n : số làn xe n = 2
IM: lực xung kích; IM=25%
P
i
: Tải trọng trục (Xe 2 trục hoặc 3 trục)
y
i
: Tung độ đah.
Ω: diện tích đah
* Đối với gối:
Trường hợp 1: chỉ 1 xe 3 trục hoặc 1 xe 2 trục
15
Hình 2.4.1.2: Sơ đồ chất tĩnh tải lên đường ảnh hưởng tại mố
2.4.1.2.1. Đối với trụ T1,T2,T3 ,T4 ,T5 do dầm 30m và 30m tác dụng:
Trường hợp 1: chỉ 1 xe 3 trục hoặc 1 xe 2 trục
Hình 2.4.1.2.1-1: Đường ảnh hưởng mômen hoạt do tải xe 2 trục và xe tải thiết kế.
Trường hợp 2: 2 xe 3 trục cách nhau 15m.
PL=4KN/m2
0.89
1
0.89
430
430
430
430
1500

0.51
0.40
0.29
XE TAI TK
3940 3940
ϖ+=39.4
Hình2.4.1.2.1 2: Đường ảnh hưởng mômen do hoạt tải xe 3 trục cách nhau 15m.
Kết quả phản lực tại trụ như sau :
Bảng 2.4.1.2.1-2:Tổng hợp khối lượng hoạt tải tác dụng lên mố và trụ
Bảng 3.7:Tổng hợp khối lượng hoạt tải tác dụng lên mố và trụ
16
Hạng
mục
Diện tích
dah Ω
xe 3 trục xe 2 trục
y1 y2 y3 y4 y5
Mố 15 1 0.85 0.71 1 0.96 2031,21 1843.83
Trụ 30 1 0.86 0.86 0.99 0.99 2749,49 2410.27
Trường hợp 2: xếp 2 xe 3 trục cách nhau 15m
Bảng 3.8:Tổng hợp khối lượng hoạt tải tác dụng lên mố và trụ
Hạng Diện tích
2 xe 3 trục
y1 y2 y3 y4 y5 y6
Trụ 30 0.89 1 0.89 0.51 0.40 0.29 4542.49
Nhận thấy trên đah hoạt tải do 2 xe 3 trục có giá trị lớn hơn hoạt tải do xe 3 trục hoặc
xe 2 trục gây ra nên ta chọn 90% 2 xe 3 trục để tính toán.
2.4.1.2.3 TỔNG HỢP ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN MỐ TRỤ
Tổng áp lực tác dụng lên :
R

ap1
=R
bt1
+ R
ht
+R
kcn
R
bt1
– Trọng lượng bản thân mố,trụ
R
ht
– Áp lực do hoạt tải tác dụng lên mố, trụ
R
kcn
– Áp lực do tĩnh tải tác dụng lên mố,trụ
Bảng 3.13: Bảng tổng hợp áp lực tác dụng lên mố và trụ
STT
Tên
kết cấu
Trọng
lượng bản
thân
DC(KN)
áp lực
do tĩnh tải
(KN)
áp lực
do hoạt tải
(KN)

Tổng áp
lực tại đáy
bệ móng
(KN)
1 Mố phải
4426.5 3823 1843.83
10093.33
2 Mố trái
4426.5 3823 1843.83
10093.33
3 Trụ T1,5 5228.238 7801
4542.49
17571.73
4 Trụ T2,4 6583.713 7801
4542.49
18927.2
5 Trụ T3 5905.975 7801
4542.49
18249.47
2.4.2 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc:
Dùng cọc đóng bê tông cốt thép tiết diện 40*40 (cm) chiều dài l
dk
=18m.
- Sức chịu tải của cọc được lấy như sau:
tt
P
= min(
r
P
,

r
Q
)
Trong đó: +
r
P
: Sức chịu tải của cọc theo vật liệu.
+
r
Q
: Sức chịu tải của cọc theo đất nền.
2.4.2.1. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
17
- Chọn tiết diện cọc (40 * 40) cm
2
- Cọc BTCT B30 có R
n
= 130 KG/cm
2
- Cốt thép: 8φ20 có R
ct
= 2513 KG/cm
2
(thép AII)
Cốt thép dọc được bố trí xung quanh chu vi tiết diện cọc. Dùng cốt đai xoắn,
bước cốt đai là 75mm tại đầu cọc, có thêm 5 vòng ở đoạn đầu cọc với bước cốt xoắn là
25mm. Các đoạn còn lại được bố trí cốt thép xoắn với bước 150mm.
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: có thể tính théo sức kháng lực dọc trục tính
toán của cấu kiện bê tông chịu nén đúng tâm (theo 5.7.4.4.1- 22TCN272-05).
P

r
= ϕ*P
n
Với: Cấu kiện có cốt đai xoắn: P
n
=0.85*[0.85*f
c
’
(A
g
-A
st
) + f
y
*A
st
] (2.4.2.1)
Trong đó: - P
r
: sức kháng lực dọc trục tính toán, (N).
- P
n
: sức kháng lực dọc trục dang định, (N).
- f
c
’
: cường độ quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày, f
c
’
=35MPa.

- A
g
:diện tích nguyên của mặt cắt ngang cọc, (m
2
).
A
g
=0.4*0.4=0.16 (m
2
)
- A
st
: diện tích cốt thép dọc cọc, (m
2
).
A
st
= 8*3.14*0.01
2
= 0.002512 (m
2
)
- f
y
: giới hạn chảy của thép (6.4.1.1- 22TCN272-05).
f
y
= 250MPa
- ϕ: hệ số sức kháng (quy định ở 5.5.4.2 -22TCN 272-05).
ϕ =0.75

 P
n
= 0.85[0.85*35000*(0.16-0.002512)+250000*0.002512] = 4516.28 (KN)
 P
r
= 0.75*4516.28= 3387.2 (KN)
2.4.2.2. Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền.
Giả thiết lực ma sát quanh thân cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vi
mỗi lớp đất và phản lực ở mũi cọc phân bố đều trên tiết diện ngang của cọc. Sức chịu
tải của cọc được xác định theo công thức:
P
dn
= 0,7m(
1 2
. . )
i i
u f l R F
α α
+
∑

Trong đó: m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong dất, lấy m=1.
21
,
αα
: hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất
với cọc và sức chịu tải của đất ở mũi cọc, chọn phương pháp hạ cọc bằng cách đóng
cọc đặc bằng búa Diesel nên
1
1

=
α
;
9,0
2
=
α
18
F: Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc; F =0,4x0,4= 0,16m
2
R: cường độ giới hạn trung bình của lớp đất ở mũi cọc (T/m2),(Tra theo
bảng 3.7 theo 20TCN21-86)
U: chu vi tiết diện ngang thân cọc u = 0,4x4=1,6m
l
i
: chiều dày của lớp phân tố thứ i (m)
f
i
: ma sát đơn vị giới hạn trung bình của từng lớp đất mà cọc đi qua (tra theo
bảng 3.8 theo 20TCN21-86)
Cọc tiết diện 40x40cm, chiều dài L = 16m, đóng xuyên qua các lớp:
- Lớp 1: á sét
- Lớp 2: cát hạt mịn
- Lớp 3: cát hạt trung dày vô cùng
Trình tự tính toán:
- Chia các lớp đất mà cọc đi qua thành các lớp phân tố có chiều dày l
i

≤
2m;

- Tra bảng xác định f
i
và R theo từng lớp đất như sau:
19
- Bảng tính đối với cọc ở mố :
Lớp đất
Độ chon
sâu của
mũi cọc
i
l
(m)
Phân tố
lớp đất
zi (m)
Trạng
thái
Của đất
Lực ma
sát
i
f
(T/m2)
.
i i
f l
(T/m)
Cường
độ
R

(T/m
2
)
á sét
Dày 5m
1 1
á sét
B=0.4
1.5 1.5
464
1 2
2.1 2.1
1 3
2.5 2.5
1 4
2.7 2.7
1 5
2.9 2.9
cát hạt mịn
Dày 4m
1 6
cát hạt
mịn
2.5 2.5
1 7
2.55 2.55
1 8
2.6 2.6
1 9
2.65 2.65

Cát hạt trung 1 10
cát hạt
trung
6.5 6.5
1 11 6.64 6.64
1 12 6.78 6.78
1 13 6.92 6.92
1 14 7.06 7.06
1 15 7.2 7.2
1 16 7.34 7.34
1 17 7.48 7.48
1 18 7.62 7.62
Tổng
.
i i
f l
∑
85.54
Thay các thông số vừa tìm được vào trên ta được sức chịu tải của cọc theo
đất nền :
P
dn
= 0,7.1.( 0,9x0,16x464 + 1x1,6x85.54) = 142.58 T = 1398.71 kN
Vậy P
đn
=1398.71 kN
20
- Bảng tính đối với cọc ở trụ :
Lớp đất
Độ chon

sâu của
mũi cọc
i
l
(m)
Phân tố
lớp đất
zi (m)
Trạng
thái
Của đất
Lực ma
sát
i
f
(T/m2)
.
i i
f l
(T/m)
Cường
độ
R
(T/m
2
)
á sét
Dày 4.5m
0.5 0.5
á sét

B=0.4
1.5 0.75
468
1 1.5
2.1 2.1
1 2.5
2.5 2.5
1 3.5
2.7 2.7
1 4.5
2.9 2.9
cát hạt mịn
Dày 4m
1 5.5
cát hạt
mịn
2.5 2.5
1 6.5
2.55 2.55
1 7.5
2.6 2.6
1 8.5
2.65 2.65
Cát hạt trung 1 9.5
cát hạt
trung
6.5 6.5
1 10.5 6.64 6.64
1 11.5 6.78 6.78
1 12.5 6.92 6.92

1 13.5 7.06 7.06
1 14.5 7.2 7.2
1 15.5 7.34 7.34
1 16.5 7.48 7.48
1 17.5 7.62 7.62
1 18.5 7.69 7.69
Tổng
.
i i
f l
∑
92.48

Thay các thông số vừa tìm được vào trên ta được sức chịu tải của cọc theo đất
nền :
P
dn
= 0,7.1.( 0,9x0,16x468 + 1x1,6x92.48) = 150.75T = 1478.86 kN
Vậy P
đn
=1478.86 kN
2.4.3. Tính toán và bố trí số cọc cho mố, trụ cầu.
2.4.3.1. Tính toán số cọc cho mố, trụ:
Số lượng cọc được xác định theo công thức:
21
P
N
n
∑
=

β
(1-10)
Trong đó: - β: hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trọng ngang và momen.
β = 1.4-1.6
- N: tổng lực đứng tính đến cao trình đáy đài.
- P: sức chịu tải của cọc (KN)
Bảng 2.4.3.1: Tính toán sơ bộ số lượng cọc
STT Hạng mục ΣN (KN) P (KN) β n
Chọn n
(cọc)
1 Mố A 10093.33 1398.71 1.4
10.10
12
2 Mố B 10093.33
1398.71
1.4
10.10
12
3 Trụ T1,5
17571.73
1478.86
1.4
16.63
18
4 Trụ T2,4
18927.20
1478.86
1.4
17.92
18

5 Trụ T3
18249.47
1478.86
1.4
17.28
18
2.4.3.2 Bố trí cọc cho mố A và B: (được thể hiện trong bản vẽ 01)
13000
2400 2400 240024002400 500500
3200
2000 600600
Hình 2.4.3.2-1: Sơ đồ bố trí cọc cho mố A và B
22
2.4.3.3 Bố trí cọc cho trụ T1,T2,T3,T4,T5 (được thể hiện trong bản vẽ 01):
1200
1800180018001800
10500
1800 750750
3200
1200 400400
Hình 2.4.3.2-2: Sơ đồ bố trí cọc cho trụ
2.5. TỔNG HỢP KHÓI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN 1
BẢNG 2.5: TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN 1
STT KẾT CẤU
HẠNG MỤC
VẬT LIỆU
ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG
1 Nhịp BT bản mặt cầu m
3
414

Bêtông dầm m
3
680.58
2 Cốt Thép Thường T 81.66
3 Thép cường độ cao T 10.71
4 Mố Bê Tông Mố M300 m
3
255.64
5 Cốt Thép Thường T 30.67
6 Trụ Bê Tông Trụ m
3
948.85
7 Cốt Thép Trụ T 113.86
8
Cọc đóng
BTCT
Bê Tông Cọc M300 m
3
816.81
9 Cốt Thép Cọc T 81.68
10 Bản Giảm Tải Bê Tông m
3
14.40
11 Cốt Thép T 1.44
12 LC-TV Thép T 57.89
13 Bệ đỡ LC-TV Bê Tông m
3
68.45
14 Cốt Thép T 3.42
15 Lớp Phủ MC BT Nhựa m

3
176.36
16 Lớp Phòng Nước m
3
44.09
23
2.6. TÍNH GIÁ THÀNH PHƯƠNG ÁN 1
Phân tích đơn giá cầu BTCT DƯL
T
T
M. Đ.M HẠNG MỤC Đ. VỊ
KL
T.CẦU
ĐƠN GIÁ(đồng) THÀNH TIỀN(1000đồng)
VẬT
LIỆU N.CÔNG
CA
MÁY VẬT LIỆU N.CÔNG C.M
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1
KẾT CẤU NHỊP
AF.33315 Bêtông f'c = 50 Mpa m3 680.58 532,884 671,047 90,099 651,940,943 820,972,321 110,228,919
AF.66120 Cốt thép CĐC Tấn 10.715 11,705,520 2,050,784 8,576,213 125,424,647 21,974,151 91,894,122
AF.64130 Cốt thép thường Tấn 81.66
8,574,437 849,695 281,524
1,048,996,623 103,951,686 34,441,646
2
MỐ
AF.33125 Bêtông f'c = 30 Mpa m3 255.64 518,340 144,722 202,154 234,315,597 65,421,580 91,383,716
AF.65230 Cốt thép thường Tấn

30.67 8,540,570 691,131 354,989
386,076,467 31,242,577 16,047,278
3
TRỤ
AF.33125 Bêtông f'c = 30 Mpa m3 948.85 518,340 144,722 202,154 777,333,764 217,033,795 303,162,268
AF.65230 Cốt thép thường Tấn
113.86
8,540,570 691,131 354,989 1,280,829,283 103,648,916 53,237,700
4
CỌC ĐÓNG BTCT
AF.35225 Bêtông f'c = 30 Mpa m3 816.81 600,574 61,397 214,599 490,554,849 50,149,684 175,286,609
AF.67220 Cốt thép thường Tấn 81.68
8,677,501 701,763 783,081
708,691,507 57,312,984 63,954,225
5
BẢNG GIẢM TẢI 0 0 0
AF.31214 Bêtông f'c = 25 Mpa m3 14 488,134 31,351 40,463 7,029,130 451,454 582,667
AF.61210 Cốt thép thường Tấn 1
8,401,411 709,358 28,803
12,098,032 1,021,476 41,476
6
LCTV,Bệ lan can
AF.14314 Bêtông f'c = 25 Mpa m3 68 476,730 153,493 15,503 32,632,169 10,506,596 1,061,180
AF.61811 Cốt thép thường Tấn 3 8,401,411 993,868 28,803 28,732,826 3,399,029 98,506
AI.11421 Thép tay vịn Tấn 57.896 8,629,285 2,016,462 675,007 499,601,084 116,745,084 39,080,205
7
CLMC 0 0 0
24
AD.23225
BTN chặt hạt trung

5cm 100m2 2939.4
8,805,525 150,631 294,572
6,318,844,740 108,092,806 211,384,867
TỔNG CỘNG 12,603,101,659 1,711,924,137 1,191,885,386
TỔNG GIÁ THÀNH 15,506,911,182
25