ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM

ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
NỘI DUNG TÍNH TOÁN
I./.Thiết kế vòng vây cọc ván thép ngăn nước:
Chọn loại cọc ván, kích thước vòng vây.
Tính chiều sâu đóng cọc ván, cân nhắc có dùng khung chống,
bêtông bòt đáy hay không? Nếu có, thiết kế kèm với cọc ván.
Tính và chọn búa đóng cọc ván.
II./.Trình bày biện pháp thi công hệ móng cọc đóng.
Tính toán phân đoạn cọc.
Tính và chọn búa đóng cọc.
Mô tả biện pháp đóng cọc.
III./.Thiết kế ván khuôn đổ bệ cọc.
Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống hoặc hệ đỡ ván
khuôn.
Kiểm tra ván khuôn đáy theo cường độ và biến dạng.
IV./.Thiết kế ván khuôn đổ thân trụ.
Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống, khung giằng.
Kiểm tra bài toán ván khuôn thành đứng theo cường độ và biến
dạng.
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 1 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
CHƯƠNG I: CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ
Số cọc trong móng: n = 10 x 3 = 30 cọc.
Chiều dài cọc đóng trong đất: L
c
= 40m.
Kích thước cọc: 35 x 35cm.
Chiều cao thân trụ tính từ đỉnh bệ cọc: H = 7m.
Đòa chất: gồm ba lớp:
Lớp 1: đất bùn dày 1.5m, γ = 1.21T/m
3

, ϕ = 0
0
.
Lớp 2: đất sét mềm dày 4m, γ = 1.58T/m
3
, ϕ = 4
0
.
Lớp 3: đất sét pha ít cát ở trạng thái chặt dày 10m, γ = 1.71T/m
3
, ϕ =
9
0
Lớp 4: đất sét cứng , γ = 1.85T/m
3
, ϕ = 12
0
.
Chiều sâu mực nước thi công tại tim trụ: H
n
= 3m.
Chiều cao cọc phía trên mặt đất: L
c2
= 3m.
Cọc có kích thước 35 x 35, ta chọn khoảng cách giữa các cọc là:
3d = 3 x 35 = 105cm.
Mép bệ cọc cách tim cọc 50cm. Do đó bề rộng của bệ là B = 310cm, chiều
dài bệ là: L = 1045cm. mặt bằng bố trí cọc và kích thước bệ cọc như hình vẽ dưới.
Chọn chiều rộng và chiều dài tương ứng của thân trụ là: 250 x 980cm. chiều
dài và rộng của mũ trụ bằng với bệ cọc. 310 x 1045cm. chiều cao mũ trụ là 1m.

Sức chòu tải tính toán của cọc là 2.5T/m.
500 1050 1050 500
3100
2500
9800
500 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 500
10450
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 2 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP NGĂN NƯỚC
II.1./.Chọn loại cọc ván thép.
Vòng vây trên sông có thể sử dụng các loại: vòng vây đất, vòng vây bao tải
đất, vòng vây gỗ và đất, vòng vây cọc ván. Ván có thể sử dụng loại ván gỗ,
bêtông, hay thép. Do vò trí của trụ cách xa bờ cùng với những biện pháp thi công
hiện nay ta nên dùng vòng vây cọc ván thép. Ván thép sử dụng là ván thép Larsen
của Pháp.
Kích thước trên mặt bằng của vòng vây cọc ván thép phụ thuộc vào hình
dạng và kích thước của bệ móng. Cần đảm bảo khoảng cách từ mặt trong của tường
cọc ván đến mép bệ móng không nhỏ hơn 0.75m. Do các cọc sử dụng không có cọc
xiên nên ta chọn khoảng cách này là1m để tạo đủ diện thi công. Vậy kích thước
của vòng vây là 410 x 1145 cm
Trên mặt đứng vòng vây phải cao hơn mực nước thi công tối thiểu là 0.7m.
Khoảng cách giữa các tầng vành đai khung chống và kích thước của chúng được
xác đònh bằng tính toán nhưng đồng thời phải xét đến điều kiện hoạt động của của
các thiết bò lấy đất. Do trụ cầu được xây trên sông với mức nước ổn dònh, không có
sóng nên chọn khoảng cách từ mặt nước đến đỉnh vòng vây là 0.75m. mặt nước tính
toán so với đáy là 3 m.
Móng được thi công trên nền đất yếu là đất bùn và đất sét mềm nên ta cần
phải có một thanh cống cọc ván để đảm bảo ổn đònh đồng thời ta cũng phải thi công
một lớp bêtông bòt đáy với mục đích ngăn không cho nước tràn vào hố móng trong

quá trình thi công.
Ta chọn thi công cọc ván lòng máng với kích thước sau:
Trong đó: h = 125mm
B= 400mm
D= 10mm
T = 10mm
Cách thức liên kết giữa các cọc ván như sau:
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 3 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU

II.2./.Tính toán bề dày của lớp bêtông bòt đáy.
Chọn chiều dày lớp bê tông bòt đáy: lớp bê tông bòt đáy được xác đònh từ
điều kiện áp lực đẩy nổi của nước lên lớp bê tông phải nhỏ hơn lực ma sát giữa bê
tông với cọc và trọng lượng lớp bê tông bòt đáy.
Gọi δ là bề dày lớp bêtông bòt đáy.Bề dày lớp bêtông bòt đáy được xác đònh
theo công thức sau:
[ ]
n n
0 bt
. .h
1
0.9 k.u.
Ω γ
δ ≥ ≥
Ω γ + τ
Trong đó:
Ω: diện tích lớp vòng vây.Chọn kích thước của vòng vây là
500 x 1200cm
Ω = 5 x 12 =60(m
2

)
Ω
0
:diện tích vòng vây trừ diện tích cọc chiếm.
Ω
0
= 60 – 30 x 0.35
2
= 56.325(m
2
)
k: số lượng cọc k = 30 cọc
u = 4 x 0.35 = 1.4(m)
[ ]
τ
: sức dính bám của cọc với bêtông bòt đáy.
[ ]
τ
=15T/m
2
60 1 5
0.4m
0.9 56.325 2.25 30 1.4 15
× ×
δ ≥ =
× × + × ×
Chọn bề dày lớp bòt đáy là 1m.
II.3./.Tính toán cọc ván đóng vào trong đất.
Ta tiến hành đóng cọc ván vào trong đất sau đó dùng thanh chống chống
thành cọc ván, thanh chống được đặt cách mép trên của cọc ván 1m, hút lớp bùn

trong cọc ván ra sau đó đổ bêtông bòt đáy trong nước theo phương pháp đổ bêtông
trong nước, hút nước hết nước ở phía trong cọc ván ra ngoài.
Giả sử cọc ván được đóng vào đến tầng đất sét mềm ở trạng thái chặt một
đoạn là t, ta có sơ đồ tính toán như sau:
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 4 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
P
1
P
2
P
5
P
3
Lớp II
Lớp I
Bêtông bòt
đáy
1
2.75
h1
h2
O
P
4
P
6
P
7
Đối với trường hợp có thanh chống ta chỉ cần xét sự cân bằng momen quay

quanh điểm O tại vò trí đặt thanh chống.
Điều kiện ổn đònh của cọc ván:
gl
g
M
m
M
=
(*)
Trong đó:
gl
M
: tổng momen quay quanh O do áp lực đất bò động
g
M
: tổng momen quay quanh O do áp lực đất chủ động và áp
lực nước
m
: hệ số an toàn
m
= 0.8
II.3.1./.Tính
gl
M
Ta có
γ = γ − γ = − =
3
1 d1 n
1.21 1 0.21T/ m
3

2 d2 n
1.58 1 0.58T/ mγ = γ − γ = − =
b
' 3
b n
2.25 1 1.25T/mγ = γ − γ = − =
gl
M
gồm có các lực P5 ,P6,P7
( )
5 2 2 p
1
P t n t K
2
= × × × γ × ×
Trong đó:
2
n
hệ số vượt tải đối với áp lực đất bò động
2
n
= 0.8
p2
K
hệ số áp lực đất bò động của lớp 2
2 o 2 o
2
p2
4
K tg 45 tg 45 1.14

2 2
ϕ
 
 
= + = + =
 ÷ ÷
  
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 5 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
( )
( )
5 2 2 p
2
1
P t n t K
2
1
t 0.8 0.58 t 1.14 0.26t T/m
2
= × × × γ × ×
= × × × × × =
( )
( )
'
6 2 b
1 1
P 1 n 1 1 0.8 1.25 1 0.5T/ m
2 2
= × × × γ × = × × × × =
( )

( ) ( )
'
7 2 b
P t n 1 t 0.8 1.25 1 t T/m
= × × γ × = × × × =
Do đó:
5 5 6 6 7 7
2
1 2
2 2
3 2
2
0.26 2.75 0.6 3.9 4.25
3 2
2
0.26 2.75 1.5 0.5 4.25 2.35
3
0.17 1.6 4.25 2.35
= × + × + ×
   
= × × + + × + × + × +
 ÷  ÷
   
 
= × × + + × + × + × +
 ÷
 
= × + × + +
gl
M P d P d P d

t
t h h t
t t t t
t t t
II.3.2./.Tính
g
M
g
M
gồm có các lực P1 , P2, P3 , P4
( )
4 1 2 1 1 p
1
P h n h K
2
= × × × γ × ×
Trong đó:
2
n
hệ số vượt tải đối với áp lực đất chủ động
2
n
= 1.2
p1 p2
K ,K
hệ số áp lực đất chủ động của lớp 1, lớp 2
2 o 2 o
1
a1
0

K tg 45 tg 45 1
2 2
ϕ
 
 
= − = − =
 ÷ ÷
  
2 o 2 o
2
a2
4
K tg 45 tg 45 0.96
2 2
ϕ
 
 
= − = − =
 ÷ ÷
  
( )
( )
4 1 2 1 1 a1
1
P h n h K
2
1
1.5 1.2 0.21 1.5 1 0.28T/m
2
= × × × γ × ×

= × × × × × =
( )
( )
3 1 2 a2 4
2
1
P t n t K P
2
1
t 1.2 0.71 t 0.96 0.28
2
0.4 t 0.28T/m
= × × × γ × × +
= × × × × × +
= × +
( ) ( )
2 2
1 1 n
1 1
P 3 h 3 1.5 1 10.125T/ m
2 2
= × + × γ = × + × =
( ) ( )
2 1 n
P 2.5 h t 2.5 1.5 t 4 tT/ m= + × γ × = + × = ×
Do đó :
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 6 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
( )
1 1 2 2 3 3 4 4

2
3 2
2
10.12 4.25 4 4 0.28 6.25
3 2
2
0.4 4.25 0.28 4.25
3 2
0.27 3.7 16.14 31.61
= × + × + × + ×
 
= × × + × × + + ×
 ÷
 
   
+ × × + × + × +
 ÷  ÷
   
= × + × + × +
g
M P d P d P d P d
t
t
t
t t
t t t
Thay vào phương trình (*) ta được:
3 2
3 2
0.17 1.6 4.25 2.35

0.8
0.27 3.7 16.14 31.61
× + × + +
= =
× + × + × +
gl
g
M
t t t
M t t t
Giải phương trình này ta được t = 8.8m > 4m
Không thỏa mãn với lớp thứ hai do đó ta giả sử cọc ván đóng sâu vào trong
lớp thứ 3 với chiều sâu là t. ta có sơ đồ tính toán như sau:
P
9
P
8
P
1
P
2
P
4
P
6
P
5
P
3
Lớp II

Lớp III
Lớp I
Bêtông bòt
đáy
1
2.75
h1
h2
t
O
P
7
Đối với trường hợp có thanh chống ta chỉ cần xét sự cân bằng momen quay
quanh điểm O tại vò trí đặt thanh chống.
Điều kiện ổn đònh của cọc ván:
gl
g
M
m
M
=
(*)
Trong đó:
gl
M
: tổng momen quay quanh O do áp lực đất bò động
g
M
: tổng momen quay quanh O do áp lực đất chủ động và áp lực nước
m

: hệ số an toàn
m
= 0.8
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 7 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
II.3.3./.Tính
gl
M
Ta có
γ = γ − γ = − =
3
1 d1 n
1.21 1 0.21T/ m
3
2 d2 n
1.58 1 0.58T/ mγ = γ − γ = − =
3
3 d3 n
1.71 1 0.71T/ mγ = γ − γ = − =
gl
M
gồm có các lực P5 , P6.
( )
5 2 2 2 2 p
1
P h n h K
2
= × × × γ × ×
Trong đó:
2

n
hệ số vượt tải đối với áp lực đất bò động
2
n
= 0.8
p2 p3
K ,K
hệ số áp lực đất bò động của lớp 2,3
2 o 2 o
2
p2
4
K tg 45 tg 45 1.14
2 2
ϕ
 
 
= + = + =
 ÷ ÷
  
2 o 2 o
3
p3
9
K tg 45 tg 45 1.37
2 2
ϕ
 
 
= + = + =

 ÷
 ÷
 
 
( )
( )
5 2 2 2 2 p
1
P h n h K
2
1
4 0.8 0.58 4 1.14 4.22T/m
2
= × × × γ × ×
= × × × × × =
( )
( )
6 2 3 p 5
2
1
P t n t K' P
2
1
t 0.8 0.71 t 1.37 4.22
2
0.38t 4.22T/m
= × × × γ × × +
= × × × × × +
= +
( )

( )
'
8 2 b
1 1
P 1 n 1 1 0.8 1.25 1 0.5T/m
2 2
= × × × γ × = × × × × =
( )
( ) ( ) ( )
'
9 2 b
P t n 1 t 4 0.8 1.25 1 t 4 T/m= × × γ × = + × × × = +
Do đó:
( )
5 5 6 6 8 8 9 9
1 2 1 2
2
1 2
3 2
2 1
4.22 2.75 4.22 2.75
3 2
2
0.38 2.75 0.6 3.9 4 6.25
3 2
0.25 3.25 15.47 84.71
= × + × + × + ×
   
= × + + × + × + + + ×
 ÷  ÷

   
   
+ × × + + + × + × + + × +
 ÷  ÷
   
= × + × + × +
gl
M P d P d P d P d
h h h h t
t
t h h t t
t t t
II.3.4./.Tính
g
M
g
M
gồm có các lực P1 , P2, P3 , P4, P7
( )
7 1 2 1 1 p
1
P h n h K
2
= × × × γ × ×
Trong đó:
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 8 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
2
n
hệ số vượt tải đối với áp lực đất chủ động

2
n
= 1.2
p1 p2 p3
K ,K ,K
hệ số áp lực đất chủ động của lớp 1, lớp 2, lớp 3
2 o 2 o
1
a1
0
K tg 45 tg 45 1
2 2
ϕ
 
 
= − = − =
 ÷ ÷
  
2 o 2 o
2
a2
4
K tg 45 tg 45 0.96
2 2
ϕ
 
 
= − = − =
 ÷ ÷
  

2 o 2 o
3
a3
9
K tg 45 tg 45 0.73
2 2
ϕ
 
 
= − = − =
 ÷
 ÷
 
 
( )
( )
7 1 2 1 1 a1
1
P h n h K
2
1
1.5 1.2 0.21 1.5 1 0.28T/m
2
= × × × γ × ×
= × × × × × =
( )
( )
3 2 1 2 2 a2 7
1
P h n h K P

2
1
4 1.2 0.58 4 0.96 0.28
2
6.3T/ m
= × × × γ × × +
= × × × × × +
=
( )
( )
4 1 3 a3 5
2
1
P t n t K P
2
1
t 1.2 0.71 t 0.73 6.3
2
0.31t 6.3T/m
= × × × γ × × +
= × × × × × +
= +
( ) ( )
2 2
1 1 n
1 1
P 3 h 3 1.5 1 10.125T/m
2 2
= × + × γ = × + × =
( ) ( )

2 1 n
P 3 h t 3 1.5 t 4.5 tT/ m= + × γ × = + × = ×
( ) ( )
1 1 2 2 3 3 4 4 7 7
2
3 2
2
10.12 4.25 4.5 4.25 6.02 6.9 0.28 6.25
3 2
2
0.31 8.25 6.3 8.25 0.28 3.75
3 2
0.2 4.8 12.27 124.98
= × + × + × + × + ×
 
= × × + × × + + × + ×
 ÷
 
   
+ × × + × + × + + ×
 ÷  ÷
   
= × + × + × +
g
M P d P d P d P d P d
t
t
t
t t
t t t

Thay vào phương trình (*) ta được:
3 2
3 2
0.25 3.25 10.47 84.71
0.8
0.2 4.8 12.27 124.98
× + × + × +
= =
× + × + × +
gl
g
M
t t t
M t t t
Giải phương trình này ta được t = 2.2
Như vậy ta chọn chiều sâu cọc ván đóng vào trong đất là 2.5m
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 9 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU

q = 705kg/m2
q = 378kg/m2
q = 4500kg/m2
q = 1000kg/m2
q = 2116kg/m2
q = 4061kg/m2
q = 2259kg/m2
2500 4000 27501000 1250
Sơ đồ tính toán của cọc ván
II.4./.Tính toán khung chống và vành đai
CHƯƠNG III: BIỆN PHÁP THI CÔNG HỆ ĐÓNG CỌC

III.1./.Phân đoạn cọc
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 10 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
Chiều sâu cọc trong đất là 40 lớp bêtông bòt đáy dày 1, giả sử đáy đài được
đặt trên lớp BTBĐ, chiều sâu ngàm cọc trong đài (kể cả phần thép chờ) là 1m, tổng
chiều dài cọc là 42.Cọc có tiết diện 35x35cm, do đó không thể chế tạo được một
cọc có kích thước như trên mà phải ghép từ nhiều cọc nhỏ lại. Ta dùng hai loại cọc
là 11.7m và 6.9m ghép lại. Các vò trí mối nối không nên tập trung trên cùng một
mặt phẳng.
Một nữa cọc sẽ thực hiện theo cách nối thứ nhất, nữa còn lại sẽ nối theo
cách thứ hai.
Mối nối cọc được thực hiện thông qua hộp sắt như hình vẽ dưới:
20
560
600
20
60
310
350
350
100
60 100
13
13
12
Thép Tấm 60x10
Thép góc V100x100x10
Đường hàn góc
C
C

C - C
Thép Tấm 60x10
Thép góc V100x100x10
Hộp thép 10mm
Cọc đóng được thi công ngoài công trường, khi thi công cần phải chú ý một
số điểm sau:
Tuân thủ những qui đònh chung về thi công bêtông : cốt thép không
được xê dòch, đảm bảo chiều dày của lớp bêtông bảo vệ.
Các vò trí móc cẩu phải được bố trí đúng chỗ, đổ bêtông phải liên tục
từ mũi lên đến đỉnh
Đầm bêtông bằng loại đầm cỡ nhỏ thao tác nhanh với cự ly dày đặc,
mặt trên không có ván khuôn thì cần phải có biện pháp bảo quản và thi công
để tránh rạn nứt chân chim và không đúng kích thước
Đầu cọc phải được đúc thẳng mặt và thẳng hướng tâm tim cọc
Khi cất hoặc cẩu cọc thì cần phải móc cẩu đúng vò trí , trường hợp
không có thì buộc cáp vào vò trí khác theo hình vẽ sau:
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 11 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
0.2L 0.2L
0.3L
III.2./. Biện pháp đóng cọc:
Búa đóng cọc và các cọc được tập kết trên xà lan hoặc phao nổi. Phao nổi
phải chọn sao cho có thể chòu được tải trọng do lực đóng cọc, trọng lượng búa, cọc
và các dụng cụ thiết bò khác gây ra. Nếu tải trọng quá lớn, có thể ghép nhiều phao
vạn năng tiêu chuẩn lại thành hệ phao, phao HC chẳng hạn.
Bên trên phao giá búa được đặt vào neo chặt lại ở một đầu. Do bố trí giá
đóng cọc ở một đầu phao nên khi đóng cọc có hiện tượng chìm ở không đều của
phao. Để khắc phục cần phải bố trí một bộ phận đối trọng ở đầu bên kia tốt nhất là
làm đối trọng có thể di chuyển được trên mặt phao bằng các vật nặng trên các xe
goòng chạy trên các đường ray. Khi chọn phao phải tính đến vấn đề này. Phương

pháp này nhiều khi giá búa bò chòng chành khó đóng cọc chính xác đúng vò trí.
Đối với trường hợp cụ thể của bài thiết kế, kích thước hố móng không rộng
lắm (4,5m) kiến nghò bố trí giá búa đặt trên 2 xà lan 2 xà lan được ghép song song
bởi 2 dầm liên kết kiểu dàn thép, tạo thành 1 hệ nổi. Khoảng cách thông thủy giữa
2 xà lan phụ thuộc chiều rộng hố móng. Hệ thống nổi được neo giữ tại vò trí đóng
cọc bằng các dây neo liên kết với các bàn tời điều chỉnh. Trên 2 xà lan đặt 1 cầu di
động có thể dòch chuyển dọc theo trục của xà lan, trên cầu di động đặt giá búa có
thể di động ngang thẳng góc với trục của xà lan. Phương pháp này đóng cọc nhanh
hơn đồng thời phao ổn đònh và dễ đònh vò cọc.
Phương pháp thi công đóng cọc được thể hiện qua hình vẽ sau:
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 12 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
III.3./.Trình tự đóng cọc:
Trình tự đóng cọc cần phải căn cứ vào số lượng cọcvà sơ đồ bố trí cọc trên
mặt bằng, khoảng cách tương đối giữa các và kích thước hố móng và bố trí cho
thích hợp. Thường thường khi đóng cọc thời gian di chuyển gía búa, quay giá thay
đổi độâ nghiêng đóng cọc chiếm phần lớn thời gian so với thời gian đóng cọc vào
đất. Ngoài ra việc bố trí trình tự đóng cọc cần đảm bảo cho chất lượng của công
trình đúng như yêu cầu của thiết kế.
Nếu trong hố móng có các cọc đứng và cọc nghiêng nên đóng cọc đứng trước
cọc nghiêng đóng sau.
Khi số lượng nhiều mà khoảng cách các cọc lại ngắn thì trình tự đóng cọc có
ảnh hưởng rất nhiều đến độ chặt của đất, khi đóng cọc theo từng dãy thì đất sẽ bò
dồn và ép chặt theo hướng tiến của đường đóng cọc, đồng thời mặt đất cũng bò
phồng lên theo hướng này. Hiện tượng này có thể gây ra sự chuyển dòch của công
trình hoặc khối đất gần những dãy đóng cọc cuối cùng của hố móng làm ảnh hưởng
đến chất lượng của công trình xung quanh.
Nếu đóng cọc theo vòng trôn ốc từ ngoài vào trong sẽ gây ra hiện tượng nén
chặt đất ở giữa và những cọc cuối cùng rất khó đóng cho đúng độ sâu thiết kế.
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 13 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO

ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
Do cọc trong móng được phân bố theo chiều dài do đó ta chọn phương pháp
đóng cọc theo hàng.

Khi đóng cọc cần thực hiện theo trình tự các bước sau:
Chuẩn bò mặt bằng
Lắp dựng giá búa, khung dẫn hướng.
Dựng cọc và đặt búa lên đầu cọc, đònh vò tim cọc
Đóng chậm giai đoạn đầu và liên tục theo dõi độ nghiêng của đầu
cọc
Đóng đều ở giai đọan cuối và theo dõi độ chói của cọc, phải dừng
đóng khi đã đạt đến độ chói.
Chờ 3 ngày sau đóng lại để kiểm tra độ chói.
Chú ý trong quá trìng đóng cọc thì trên đầu cọc cần phải bố trí
đệm đầu cọc có kích thước và hình dạng như sau:
> 3cm
Đệm cọc: bao tải
gai, xơ dừa
Đệm búa
>35cm

SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 14 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
III.4./.Tính toán chọn búa đóng cọc
Theo kinh nghiệm đóng cọc, để đóng được cọc vào trong đất phải chọn búa
có năng lượng xung kích lớn hơn hoặc bằng 25 lần sức chòu tải cực hạn của cọc đơn.
Sức chòu tải của cọc đơn là P
gh
= 2.5 x 36 = 90(T)
Năng lượng của búa:

E = 25P
gh
= 25 x 90 = 2250(T)
Hiện nay búa thuỷ lực hay được dùng vì những ưu điểm của nó( năng lượng
lớn, gọn nhẹ…) nên ở đây ta cũng dùng búa thuỷ lực.
Búa được chọn là búa V200A24 của hãng TWINWOOD ENGINEERING PTE,
LTD.
Các thông số của loại búa này như sau:
 Năng lực đóng tối đa trên một nhát búa: 2880T
 Hành trình tối đa 1,2m
 Hành trình tối thiểu 0,2m
 Trọng lượng thân trượt 24500KG
 Trọng lượng đầu búa 35000KG
 Trọng lượng nắp mũ dẫn động 4200KG
Hệ số hiệu dụng của búa:
2
max
Q q 35 37 2.5 0.35
K 0.02 K
E 2250
+ + × ×
= = = ≤
Trong đó: Q = 35T: trọng lượng phần xung kích.
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 15 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
Kiểm tra độ chối:
( )
gh gh
nFQH Q 0.2q
e

Q q
mP mP nF
+
= ×
+
+
Trong đó:
( )
2
q 37 2.5 0.35 11.33 T= × × =
n = 150(T/m
2
) : hệ số kể đến độ nảy đàn hồi của bêtông.
0.1E 0.1 2250
H 6.43
Q 35
×
= = =
: chiều cao rơi tính đổi.
m = 1.65 : hệ số kể đến điều kiện làm việc của cọc.
Do đó
( )
( )
gh gh
2
2
nFQH Q 0.2q
e
Q q
mP mP nF

150 0.35 35 6.43 35 0.2 11.33
35 11.33
1.65 90 1.65 90 150 0.35
0.13m 13cm
+
= ×
+
+
× × × + ×
= ×
+
× × + ×
= =
Thỏa điều kiện độ chói.
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 16 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÁN KHUÔN ĐỔ BỆ CỌC.
IV.1./.Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống và hệ đỡ ván khuôn.
Sử dụng ván khuôn gỗ, do bệ cọc nằm ngay trên lớp bêtông bòt đáy nên
không cần làm ván khuôn đáy bệ mà chỉ có ván khuôn bên. Chiều cao bệ là 1.5m.
Cấu tạo của hệ ván khuôn như hình dưới:
Bệ cọc có kích thước 10450 x 3100 x 1500 , thể tích của bệ là: V
b
= 43.59m
3
.
Tốc độ đổ bêtông là 4m
3
/h. Dùng ống vòi voi để đổ bêtông và dùng đầm
chấn động trong để đầm chặt hỗn hợp bêtông.

Lượng bêtông đổ được trong vòng 4h là: 4 x 4 = 16(m
3
)
Diện tích mặt cắt của bệ là: S
b
= 3100 x 10450 = 32.39(m
2
).
Chiều cao bêtông đổ được trong vòng 4h là: h = 16 / 32.39 = 0.49(m).
Bán kính tác dụng của máy chấn động trong là R = 0.75m > h = 0.49(m)
Tốc độ đổ bê tông theo chiều cao là:
( ) ( )
0.49
m m
v 0.12 0.5
h h
4
= = <

Nên công thức tính áp lực bên của bêtông lấy như sau:
(
)
2
T
p h 2.5 0.49 1.225
m
= γ = × =
p lực rơi của bêtông từ ống vòi voi là: p
x
= 400Kg/m

2
.
Lực tác dụng từ đầm chấn động là: f = 400K
s
= 400 x 0.8 = 320 (Kg/m
2
).
Trong đó k
s
= 0.8 : hệ số xét đến sự làm việc của đầm trong cấu kiện có bề rộng
lớn hơn 1.5m.
p lực lớn nhất tác dụng lên ván khuôn.
q = p + f + p
x
= 1225 + 320 + 400 = 1945(Kg/m
2
).
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 17 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
Tính theo cường độ thì hệ số vượt tải là 1.3, do đó:
q
cđ
=1.3xq = 1.3 x 1945= 2528.5(Kg/m
2
).
Gỗ làm ván khuôn là gỗ nhóm VI. Ván khuôn dày 5cm(sau khi bào nhẵn)
IV.2./.Xác đònh khoảng cách giữa các thanh nẹp.
Để giảm bớt độ võng trong ván khuôn ta cần phải dùng các nẹp nằm ngang
gắn chặt vào các tấm ván khuôn thép bằng bulông.
Tính theo độ võng:

3
3
2.77 2.77 5
l 1.1m
q 2528.5
×δ ×
= = =
Tính theo cường độ thì:
15.8 15.8 5
l 1.57m
q 2528.5
×δ ×
= = =
Như vậy khoảng cách giữa các gỗ nệp lấy bằng 1m.
IV.3./.Kiểm tra ván khuôn theo cường độ và biến dạng.
Đối với ván khuôn bằng thép ta cần kiểm tra về độ võng và cường độ
l
y [y]
250
≤ =
và
max a
M [M] R W≤ = ×
Trong đó
y
là độ võng lớn nhất của ván khuôn khi chòu tác dụng của tải
trọng
M là momen lớn nhất trong ván khuôn
Ta cắt một dải ván khuôn có bề rộng bằng một đơn vò chiều dài, ta có sơ đố
tính toán ván khuôn như sau:

300 1000 300
q = 2528.5kg/m2
Kiểm tra độ võng giữa nhòp của ván thép:
Công thức kiểm tra:

l 1600
y [y] 6.4mm
250 250
≤ = = =
Bằng phương pháp giải SAP 2000 ta có biểu đồ nội lực sau:
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 18 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
Biểu đồ momen M

Biểu đồ lực cắt
Ta có độ võng lớn nhất khi chòu tác dụng của tải trọng là
( )
7
max
y 1 10 m
−
= ×
Vậy thỏa mãn điều kiện độ võng.
Kiểm tra cường độ của ván thép:
Công thức kiểm tra:

max a
M [M] R W≤ = ×
Trong đó:
Theo sơ đồ trên ta có

( )
max
M 191 kgm=
( )
2
a a
2
4
b
[M] R W R
6
0.5 0.005
1900 10 1420 kgm
6
×δ
= × = ×
×
= × × =
Vậy thõa mãn điều kiện momen chòu uốn.
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 19 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
CHƯƠNG V: THIẾT KẾ VÁN KHUÔN ĐỔ BÊTÔNG TRỤ.
V.1./.Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống, khung giằng:
Quá trình đổ bêtông thân trụ được tiến hành sau khi bê tông bệ móng đã đủ
cường độ
Ván khuôn đổ bê tông thân trụ được lắp đặt ngay trên bệ trụ
Ván khuôn gồm các thanh ngang, bên ngoài có các sườn tăng cường đứng,
sườn tăng cường được tạo thành từ các thép đònh hình chữõ I
Đầu dưới các sườn tăng cường đứng được tỳ vào các neo bằng thép được
chôn sẵn khi thi công bệ móng.

Đầu trên chúng được giữ cố đònh bằng cá thanh chống, được tỳ vào cá neo ở
bệ móng, hoặc được liên kết với nhau qua mặt cắt trụ.
Trong quá trình thi công thân trụ, chôn các thanh thép xuyên qua thân trụ, để
làm điểm tựa cho ván đổ mũ trụ sau này.
Trong quá trình đổ bê tông, nên tính toán trước lượng bê tông cần thiết có
phương án điều phối thích hợp nhằm làm quá trình đổ bê tông thân trụ được liên
tục, đảm bảo bê tông không bò phân tầng.
Khi chiều dày bê tông khoảng 0,5 – 1m, thì tiến hành đầm dùi.
Thép tấm
mỏng
Thanh giằng
Mô hình ván khuôn trụ
Ta sử dụng ván khuôn cố đònh có hình dạng như sau: do ở dưới nước nên ta
phải dùng các thanh nẹp ngang để giữ ván khuôn đồng thời tại đó ta cũng phải có
các thanh giằng bằng thép xuyên qua thân trụ để giữ ván khuôn. Khoảng cách giữa
các thanh nẹp ngang là 2m tình từ đáy trụ trở lên.
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 20 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
Thép xuyên
qua trụ
Thép giằng
ngang
Ván khuôn
Bệ cọc
V.2./. Tính toán ván khuôn trụ:
Diện tích trụ F = 21.65 m
2
Chiều cao trụ: l = 7.0 m
Chọn 4 máy trộn bê tông loại C330 công xuất trộn bê tông của 1 máy
là:

W = 10.5 m
3
/ h
Vậy trong 4h có thể trộn: V = 168 m
3
Chiều cao lớp bê tông có thể đổ trong 4h là :
H =
V 168
h 7.75m
F 21.65
= = =
Như vậy ta có thể đổ betông toàn bộ trụ trong vòng 4h như vậy có thể đảm
thời ninh kết của bêtông.
Chọn thiết bò đầm dùi có bán kính tán dụng là R =1m.
Tốc độ thi công
H 7.75
v 1.93m / h
t 4
= = =
Do đó áp lực do bêtông tác dụng vào ván khuôn được tính theo công thức
sau:
( )
bt 1 2
P 0.27 V 0.78 k k= γ × × + × ×
Trong đó
1
k
là hệ xét đến ảnh hưởng của độ sụt của bêtông
1
k

= 1
2
k
là hệ xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ khi đổ bêtông, do đổ trong
điều kiện nhiệt độ 20-32
o
nên
2
k
= 0.85
( )
( )
bt 1 2
2
P 0.27 V 0.78 k k
2500 0.27 1.9 0.78 0.85 1 2747.6kg/m
= γ × × + × ×
= × × + × × =
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 21 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
p lực do dầm ngang gây ra: q
d
= γ .R = 2.5 * 1 = 2500Kg/ m
2

Lực xung kích khi đổ bê tông: q = 0.200 T/m
2
= 200 Kg/m
2
Vậy áp lực tác dụng vào ván khuôn quy đổi là:

q
tc
qd
= 2747.6+2500+200 = 5447.6 Kg/m
2

q
tt
qd
= 1.3 * 5447.6

= 7081.8 Kg/ m
2
Ta tiến hành kiểm tra cường độ và độ võng của ván khuôn. Ta chỉ xét ở
trường hợp nguy hiểm nhất đó là khi ta đã đổ bêtông vừa xong. Tại vò trí thanh
giằng ngang có chức năng như gối để làm giảm nội lực cũng như độ võng cho ván
khuôn.
Ta có sơ đồ tính toán ván khuôn như sau;
1000 1000 1000
q = 7081.8kg/m2
1000
q = 3510kg/m2
10001000 1000

Giải theo chương SAP 2000 ta có biểu đồ nội lực trong ván khuôn khi chòu
tác dụng của tải trọng:
Biểu đồ momen

Biểu đồ lực cắt
Kiểm tra độ võng giữa nhòp của ván thép:

Công thức kiểm tra:

l 1000
y [y] 4mm
250 250
≤ = = =
Ta có độ võng lớn nhất khi chòu tác dụng của tải trọng là
( )
max
y 2.9 mm=
Vậy thỏa mãn điều kiện độ võng.
Kiểm tra cường độ của ván thép:
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 22 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO
ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU
Công thức kiểm tra:

max a
M [M] R W≤ = ×
Trong đó:
Theo sơ đồ trên ta có
( )
max
M 598 kgm=
( )
2
a a
2
4
b
[M] R W R

6
0.5 0.005
1900 10 1420 kgm
6
×δ
= × = ×
×
= × × =
Vậy thõa mãn điều kiện momen chòu uốn.
SVTH: NGUYỄN HUY CẬN 23 GVHD: ThS VÕ VĨNH BẢO