Thiết kế cầu qua sông với phương án cầu dầm BTCT ƯST liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng

Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Lời nói đầu
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá của nớc ta hiện nay, xây dựng cơ sở hạ tầng là vấn
đề vô cùng quan trọng, việc xây dựng mới, cải tạo và nâng cấp hệ thống giao thông là một tất yếu
khách quan. Trong đó công tác xây mới các cầu luôn là nhiệm vụ hàng đầu và đợc đầu t phát triển.
Trong những năm gần đây một loạt các cầu bê tông dự ứng lực khẩu độ lớn, thi công bằng phơng
pháp đúc hẫng cân bằng đợc áp dụng phổ biến tại Việt Nam, điển hình nh các cầu Phú Lơng, cầu
Sông Gianh, cầu An Dơng II, cầu Hoà Bình. Mới đây một loạt các cầu liên tục khác trên quốc lộ 1A
nh cầu Hoàng Long, cầu Quán Hầu, trên tuyến đờng nâng cấp quốc lộ 1A đoạn Hà Nội - Lạng Sơn
các cầu Đuống, cầu Bắc Giang, cầu Đáp Cầu đã lựa chọn phơng án thi công cầu liên tục theo công
nghệ đúc hẫn cân bằng.
Các cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục khẩu độ lớn đợc áp dụng phổ biến trên thế giới, sự ra
đời của các loại hình kết cấu này có xuất phát từ một số u điểm nh là: Có thể công nghiệp hoá đợc
trong xây dựng cầu, đáp ứng đợc các khẩu độ lớn mà dầm giản đơn BTCT không vợt qua đợc hoặc
do kết cấu khác khó thi công, có thể vợt qua đợc khu vực có điều kiện địa hình phức tạp, chi phí duy
tu bảo dỡng sau này thấp, khai thác triệt để những thành tựu trong công nghiệp vật liệu xây dựng,
thời gian thi công nhanh.
Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục đúc hẫng có thể áp dụng cho các chiều dài nhịp từ 40m
-200m một số cầu đã áp dụng khẩu độ trên 200m nh cầu Confederation ở Canada có 43 nhịp có
chiều dài 250m. Cầu Gateway ở Australia có chiều dài nhịp chính là 260m. Các cầu này đều không
xuất phát từ tính kinh tế mà bị khống chế từ điều kiện tại vị trí xây dựng cầu.
Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực có u điểm là hình dáng đẹp, khẩu độ vợt lớn có thể đảm bảo đợc
các khổ thông thuyền lớn, nhờ công nghệ thi công hẫng trên dàn giáo di động do đó không bị ảnh h-
ởng của nớc lũ. Cầu bê tông cốt thép thi công bằng công nghệ đúc hẫng là kết qủa của sự phát triển
của ngành cầu trên thế giới. Đối với Việt Nam tuy mới đợc ứng dụng để xây dựng cầu cha lâu nhng
nó đã đợc ứng dụng cho nhiều cầu vì nó có thể đảm bảo thông thuyền khẩu độ lớn lại rất phù hợp
với các sông của Việt Nam, các sông của nớc ta thờng có mặt cắt ngang sông không lớn nên nếu áp
dụng các kết cấu nh dây văng không phải bao giờ cũng hợp lý. Để đảm bảo khẩu độ cầu có một số
kết cấu nh là cầu khung T dầm treo, cầu dàn thép, cầu liên tục lắp hẫng. Các kết cấu này đã đợc áp
dụng để xây dựng một số ở nớc ta. Sau một thời gian sử dụng nó đã xuất hiện những nhợc điểm
của mình làm cho tuổi thọ của các công trình cầu giảm. Do đó kết cấu nhịp liên tục thi công bằng

công nghệ đúc hẫng với những u việt của mình đã và đang đợc sử dụng rộng rãi ở nớc ta và trên
thế giới.
Đợc sự phân công, hớng dẫn của cô giáo Th.S Nguyễn Thị Nh Mai em đã hoàn thành Đồ án tốt
nghiệp với đề tài Thiết kế cầu qua sông với phơng án Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST liên tục thi
công theo phơng pháp đúc hẫng cân bằng. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo
trong bộ môn Cầu hầm đặc biệt là cô giáo Th.S Nguyễn Thị Nh Mai đã giúp đỡ em hoàn thành đồ
án này.
Em xin chân thành cảm ơn
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
1
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
1 báo cáo khả thi Error: Reference source not found2
Nghiên cứu khả thi 12
Giới thiệu chung 12
1.1.1. Các căn cứ lập dự án 12
1.1.2. Mục tiêu, đối tợng và nội dung nghiên cứu của dự án: 13
1.1.3. Phạm vi dự án: 13
1.1.4. đặc điểm kinh tế - xã hội, mạng lới giao thông và sự cần thiết đầu t 13
1.1.4.1. Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh TB: 13
1.1.4.2. Về nông nghiệp, lâm, ng nghiệp: 13
1.1.4.3. Về thơng mại, du lịch và công nghiệp: 13
1.1.5. Định hớng phát triển các ngành kinh tế chủ yếu 13
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
2
Mục
Lục
Mục
Lục

Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
1.1.5.1. Nông lâm ng nghiệp: 13
1.1.5.2. Công nghiệp, thơng mại và du lịch: 13
1.1.6. Đặc điểm mạng lới giao thông: 14
1.1.6.1. Đờng bộ:14
1.1.6.2. Đờng thuỷ: 14
1.1.6.3. Đờng sắt: 14
1.1.6.4. Đờng không: 14
1.1.7. Quy hoạch phát triển hạ tầng GTVT 14
1.1.8. Các qui hoạch khác có liên quan đến dự án: 14
1.1.8.1. Quy hoạch đô thị của thành phố TB: 14
1.1.8.2. Dự báo nhu cầu vận tải: 14
1.1.9. Sự cần thiết phải đầu t: 14
1.1.10. điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu 15
1.1.10.1. Vị trí địa lý 15
1.1.10.2. Đặc điểm địa hình 15
1.1.10.3. Điều kiện khí hậu thuỷ văn 15
1.1.10.3.1. Khí tợng : 15
1.1.10.3.2. Thuỷ văn: 15
1.1.10.4. Điều kiện địa chất công trình: 15
1.1.10.4.1. Đặc điểm địa chất thuỷ văn: 15
1.1.10.4.2. Đặc điểm địa tầng 15
Thiết kế phơng án Cầu 16
Tiêu chuẩn kỹ thuật và nguyên tắc thiết kế 16
1.1.11. Quy trình thiết kế 16
1.1.12. Các nguyên tắc thiết kế: 16
1.1.13. Các thông số kỹ thuật cơ bản 16
1.1.13.1. Qui mô công trình: 16
1.1.13.2. Khổ cầu: 16
1.1.13.3. Khổ thông thuyền: 16

Phơng án vị trí cầu: 16
Phơng án kết cấu cầu 16
1.1.14. Nguyên tắc lựa chọn loại hình kết cấu 16
1.1.15. Khái quát chung về đề xuất phơng án về sơ đồ cầu : 17
1.1.15.1. Yêu cầu về đảm bảo khẩu độ thoát nớc, các cao độ khống chế: 17
1.1.15.2. Phơng án về vật liệu kết cấu: 17
1.1.15.3. Loại hình kết cấu phần trên: 17
1.1.15.4. Loại hình kết cấu dới: 17
phơng án kết cấu 1: cầu liên tục 3 nhịp 17
1.1.16. Tổng quát 17
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
3
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
1.1.16.1. Sơ đồ nhịp: 17
1.1.16.2. Kết cấu phần trên: 17
1.1.16.3. Các kích thớc cơ bản dầm liên tục đợc chọn nh sau 17
1.1.16.4. Các kích thớc mặt cắt ngang dầm hộp đợc chọn sơ bộ: 17
1.1.16.5. Kích thớc chung dầm Super T 40m: 18
1.1.16.6. Kết cấu phần dới: 18
1.1.16.7. Phơng pháp thi công: 18
1.1.17. Tính toán sơ bộ khối lợng kết cấu phơng án 1 18
1.1.17.1. Tính toán kết cấu nhịp: 18
1.1.17.2. Tính toán kết cấu trụ: 25
1.1.17.3. Tính toán kết cấu mố: 26
1.1.17.4. Tính toán sơ bộ số lợng cọc: 28
1.1.17.4.1. Xác định sức chịu tải của cọc: 28
1.1.17.4.2. Số cọc tại mố A1 A6 29
1.1.17.4.3. Số cọc trụ P2 P5 32
1.1.17.4.4. Số cọc trụ P3 P4 35

1.1.17.5. Tính toán khối lợng mặt cầu và các tiện ích công cộng: 39
1.1.18. Tổng mức đầu t 39
1.1.18.1. Các căn cứ lập Tổng mức đầu t: 39
1.1.18.2. Tổng kinh phí 39
Phơng án kết cấu 2: cầu dây văng 3 nhịp 42
1.1.19. Tổng quát 42
1.1.19.1. Sơ đồ nhịp: 42
1.1.19.2. Lựa chọn sơ bộ kết cấu nhịp 42
1.1.19.3. Số lợng dây và chiều dài khoang: 43
1.1.19.4. Thiết kế mặt cắt ngang dầm chính: 43
1.1.19.5. Tháp cầu: 44
1.1.19.6. Kết cấu phần trên: 44
1.1.19.7. Kết cấu phần dới: 44
1.1.19.8. Phơng pháp thi công : 44
1.1.20. Tính toán sơ bộ khối lợng kết cấu phơng án 2 45
1.1.20.1. Tính toán kết cấu nhịp: 45
1.1.20.2. Tính toán sơ bộ kích thớc của tháp, tiết diện dây văng: 45
1.1.20.3. Tính toán khối lợng dây cáp: 48
- Để tính toán khối lợng dây cáp ta phải tính sơ bộ diện tích từng dây. Trớc tiên phải tính toán nội lực trong
các dây 48
1.1.20.4. Kết cấu bên dới: 55
1.1.20.5. Tính toán số cọc: 55
1.1.20.6. Tính toán khối lợng mặt cầu và các tiện ích công cộng: 59
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
4
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
1.1.20.7. Tổng kinh phí 59
Thống kê vật liệu toàn cầu PA 2 59
Phơng án kết cấu 3: cầu extradosed 3 nhịp 60

1.1.21. Giới thiệu phơng án thiết kế: 60
1.1.22. Vật liệu: 61
1.1.23. Chọn tiết diện: 61
1.1.23.1. Dầm hộp phần cầu chính: 61
1.1.23.2. Tháp cầu 61
1.1.23.3. Hệ cáp văng 62
1.1.23.4. Cấu tạo mố trụ cầu: 62
1.1.24. Tính toán khối lợng công tác: 63
1.1.24.1. Khối lợng công tác phần kết cấu nhịp: 63
Phần cầu chính: 63
1.1.24.2. Tính toán khối lợng công tác của mố, trụ, tháp cầu: 63
1.1.24.2.1. Khối lợng mố cầu: 63
1.1.24.2.2. Khối lợng tháp cầu 63
1.1.24.3. Tính toán khối lợng lan can và lớp phủ mặt cầu: 64
1.1.24.4. Tính toán khối lợng dây văng 64
1.1.24.4.1. Tính sơ bộ tiết diện các dây cáp : 64
1.1.24.5. Tính sơ bộ khối lợng cọc của trụ, mố: 66
1.1.24.5.1. Xác định số cọc tại mố A1, A4: 66
1.1.24.5.2. Xác định số cọc tại tháp P2 và P3 : 68
1.1.24.6. Tổng kinh phí 71
Tổ chức thi công 72
1.1.25. Trình tự và biện pháp thi công các hạng mục chủ yếu 72
1.1.25.1. Mặt bằng bố trí công trờng: 72
1.1.25.2. Thi công mố (cho cả 3PA): 72
1.1.25.3. Thi công trụ (cho cả 3PA): 73
1.1.25.3.1. Thi công các trụ trên cạn: 73
1.1.25.3.2. Thi công trụ dới nớc sâu: 73
1.1.25.4. Thi công kết cấu nhịp 73
1.1.25.4.1. Phơng án 1 73
1.1.25.4.2. Phơng án 2 73

1.1.25.4.3. Phơng án 3 73
1.1.25.5. Thi công đờng hai đầu cầu 73
Đánh giá tác động môi trờng 73
1.1.26. Mục đích 73
1.1.27. Các tác động tới môi trờng trong giai đoạn xây dựng, khai thác 74
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
5
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
1.1.28. Các biện pháp giảm thiểu những tác động bất lợi 74
1.1.29. Các kết luận 74
1.2. Phân tích u nhợc điểm các phơng án 74
1.2.1. u nhợc điểm các phơng án 74
1.2.1.1. Phơng án 1 74
1.2.1.1.1. u điểm 74
1.2.1.1.2. Nhợc điểm 74
1.2.1.2. Phơng án 2 74
1.2.1.2.1. u điểm: 74
1.2.1.2.2. Nhợc điểm: 74
1.2.1.3. Phơng án 3 75
1.2.1.3.1. u điểm: 75
Công nghệ đúc hẫng gần giống nh cầu liên tục, là khá quen thuộc ở Việt Nam 75
Chiều cao tháp tơng đối thấp nên ít ảnh hởng đến giới hạn về hàng không 75
Về tính kinh tế, thẩm mỹ, điều kiện thi công, điều kiện khai thác nằm giữa 2 ph ơng án cầu liên tục và cầu
dây văng 75
1.2.1.3.2. Nhợc điểm: 75
1.2.2. Lựa chọn phơng án kiến nghị 75
1.3. Tính chất vật liệu và tải trọng thiết kế 76
1.3.1. Vật liệu 77
1.1.1. Bê tông 77

2. Thép thờng (A5.4.3) 77
Thép ứng suất trớc 77
1.3.2. Tải trọng thiết kế 78
2.1.1. Hoạt tải thiết kế (A3.6.1.2) 78
1.3.2.1.1. Xe tải thiết kế 78
1.3.2.1.2. Xe hai trục thiết kế 78
1.3.2.1.3. Tải trọng làn thiết kế 78
1.4. Tính bản mặt cầu 78
1.4.1. Thiết kế cấu tạo bản mặt cầu 78
Chọn chiều dày của bản mặt cầu 78
Cấu tạo các lớp áo đờng 79
1.4.2. Nguyên tắc tính 79
1.4.3. Tính toán nội lực trong bản mặt cầu 79
3. Tính toán nội lực do các lực thành phần gây ra 79
1.4.3.1.1. Nội lực phần nhịp bản giữa hai sờn dầm 79
Nội lực do trọng lợng bản mặt cầu gây ra 80
Nội lực do lớp phủ mặt cầu gây ra 80
Nội lực do hoạt tải gây ra 81
1.4.3.1.2. Nội lực phần công xôn 82
Nội lực do tải trọng bản thân dầm 82
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
6
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Nội lực do tải trọng lớp phủ 82
Nội lực do tải trọng lan can 83
Nội lực do hoạt tải 83
Tổ hợp nội lực. 83
1.4.3.1.3. Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cờng độ I 84
Đối với mômen: 84

Đối với lực cắt: 84
1.4.3.1.4. Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn sử dụng I 84
Đối với mômen: 84
Đối với lực cắt: 84
1.4.4. Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu 85
1.4.5. Tính toán mất mát ứng suất trớc trong cốt thép bản 86
Mất mát ứng suất tức thời 86
1.4.5.1.1. Mất mát do ma sát 86
1.4.5.1.2. Mất mát do thiết bị neo PA 86
1.4.5.1.3. Mất mát ứng suất trớc do co ngắn đàn hồi PES 87
1.4.5.1.4. Mất mát ứng suất do co ngót fpSR 88
1.4.5.1.5. Mất mát ứng suất trớc do từ biến fpCR 88
Mất mát do d o cốt thép ã PR 89
Tính tổng mất mát ứng suất fpT 89
1.4.6. Kiểm tra tiết diện theo các trạng thái giới hạn 89
Trạng thái giới hạn sử dụng 89
1.4.6.1.1. Kiểm tra ứng suất trong bêtông 89
1.4.6.1.2. Kiểm tra nứt 90
1.4.6.1.3. Kiểm tra biến dạng 90
Trạng thái giới hạn cờng độ 1 90
1.4.6.1.4. Kiểm toán sức kháng uốn cho tiết diện 90
1.4.6.1.5. Kiểm tra lợng cốt thép lớn nhất và nhỏ nhất 91
1.4.6.1.6. Kiểm toán sức kháng cắt cho tiết diện 92
1.4.6.1.7. Xác định Vp 93
1.4.6.1.8. Xác định dv và bv 93
1.4.6.1.9. Xác định và 93
1.4.6.1.10. Tính Vc và Vs 94
Tính toán cốt thép phân bố 94
Tính toán cốt thép co ngót và nhiệt độ 95
Thiết kế dầm liên tục 96

Xác định kích thớc chi tiết dầm 96
3.1.1.1. Thiết kế sờn hộp 96
3.1.1.2. Thiết kế đờng cong biên dầm: 96
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
7
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
3.1.1.3. Xác định đặc trng hình học các mặt cắt: 96
Tính toán nội lực dầm liên tục 99
3.1.1.4. Các giai đoạn hình thành nội lực: 99
Giai đoạn 1: Giai đoạn đúc hẫng cân bằng từ trụ ra giữa nhịp 99
Giai đoạn 2: Tháo xe đúc 99
Giai đoạn 3: Hợp long nhịp biên 100
Giai đoạn 4: Căng cáp dơng, hạ giàn giáo nhịp biên 100
Giai đoạn 5: Tháo ngàm trụ P2, P5 Dỡ ván khuôn đốt hợp long biên 100
Giai đoạn 6: Hợp long nhịp giữa 101
Tiến hành lắp ván khuôn hợp long và đổ bêtông đốt hợp long. Tải trọng tác dụng nh hình vẽ : 101
101
Giai đoạn 7: Căng cáp dơng và tháo ván khuôn tại đốt hợp long giữa nhịp 101
Giai đoạn 8: Cầu chịu tĩnh tải 2 101
Giai đoạn 9 : Cầu chịu tác dụng của hoạt tải 102
3.1.1.5. Quy đổi tiết diện hộp 107
Nguyên tắc quy đổi nh sau: 107
Đặc trng hình học của tiết diện quy đổi 107
3.1.1.6. Các tổ hợp tải trọng 109
Tổ hợp theo trạng thái giới hạn CĐ I 109
Tổ hợp theo trạng thái giới hạn SD I 109
3.1.1.7. Các bảng tổng hợp nội lực tại các tiết diện: 110
3.1.1.8. Biểu đồ nội lực 111
3.1.1.9. Tính toán cốt thép dầm chủ 117

Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu 117
Bê tông C5000 117
Thép cờng độ cao : 117
Thép thờng 117
Sơ bộ xác định diện tích cốt thép ƯST cần thiết: 118
3.1.1.10. Tính lại đặc trng hình học của tiết diện 118
Giai đoạn 1: 119
Giai đoạn 2: 119
3.1.1.11. Tính toán mất mát ứng suất 120
Mất mát do ma sát pFtính theo công thức 5.9.5.2.2b-1 120
Mất mát do thiết bị neo fpA 120
Mất mát do co ngắn đàn hồi fpES (theo điều 5.9.5.2.3b) 121
Mất mát do co ngót (điều 5.9.5.4.2) 121
Mất mát do từ biến (điều 5.9.5.4.3) 121
Mất mát do chùng dão thép (điều 5.9.5.4.4) 122
Mất mát do dão lúc truyền lực 122
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
8
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Mất mát sau khi truyền 122
3.1.1.12. Tổng hợp mất mát ứng suất 122
3.1.1.13. Kiểm toán tiết diện 136
Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng 136
Kiểm tra ứng suất trong bêtông theo điều 5.9.4 136
Kiểm toán nứt trong bê tông theo điều 5.7.3.4 quy trình 22TCN 272-05 145
Biểu đồ ứng suất 146
Việc kiểm toán đợc thực hiện với tất cả các giai đoạn thi công và khai thác. Trong mỗi giai đoạn ta sẽ xem
xét ứng suất thớ trên và ứng suất thớ dới xem chúng có đạt các trị riêng cho phép hay không. Các điểm trên
mặt cắt đợc xét là điểm trên cùng bên trái (-y +z), trên cùng bên phải (+y +z), dới cùng bên phải (+y z) và d-

ới cùng bên trái (-y z) 146
Các ký hiệu lần lợt là : 146
- CS : Giai đoạn xây dựng đang xét 146
- SD1 / Combined, CD1 / Combined : Tổ hợp đợc sử dụng để kiểm toán tại thớ trên hay dới của tiết diện 146
- Stress : Giá trị ứng suất theo chiều dài 146
- Dist : Khoảng cách 146
- From node 1 : Khoảng cách bắt đầu tính từ nút 1 (tơng ứng với mặt cắt 1) 146
- Summary : Ghi chú có tính tổng kết về kết quả 146
- Max / at : Đa ra giá trị lớn nhất của ứng suất và vị trí của nó theo chiều dài cầu 146
- Min / at : Đa ra giá trị nhỏ nhất của ứng suất và vị trí của nó theo chiều dài cầu 146
Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cờng độ 1 161
Kiểm toán sức kháng uốn tính toán: 161
2.12.2.10.3 Kiểm tra lợng cốt thép 166
- Kiểm tra lợng cốt thép tối đa (theo điều 5.7.3.3.1) 166
- Kiểm tra lợng cốt thép tối thiểu (theo điều 5.7.3.3.2) 166
2.12.2.10.4 Kiểm toán sức kháng cắt cho tiết diện 167
Tính toán trụ cầu 170
Các kích thớc cơ bản của trụ: 170
Xác định các tải trọng tác dụng lên trụ: 170
3.1.1.14. Tĩnh tải : 170
Tĩnh tải phần 1: 170
Tĩnh tải phần 2: 170
Tĩnh tải trụ : 171
3.1.1.15. Hoạt tải xe thiết kế LL 171
3.1.1.16. Tải trọng hãm xe (BR) 172
3.1.1.17. Lực va tàu (CV) 173
3.1.1.18. Tải trọng gió 174
Tải trọng gió ngang cầu tác động lên công trình (WS) 174
Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL) : 174
Tải trọng gió dọc cầu 174

3.1.1.19. áp lực nớc 174
3.1.1.20. Lực ma sát (FR) 175
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
9
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
3.1.1.21. Hiệu ứng động đất (EQ) 175
Lập các tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ 175
Kiểm tra độ mảnh của trụ: 186
Chọn mặt cắt tính toán 187
Giả thiết cốt thép trụ 187
Kiểm toán sức chịu tải của trụ theo các trạng thái giới hạn với các tổ hợp tải trọng đã tính 187
3.1.1.22. Quy đổi tiết diện tính toán 187
3.1.1.23. Kiểm tra độ lệch tâm của tiết diện 187
3.1.1.24. Kiểm tra TTGH sử dụng 188
Kiểm tra ứng suất trong bê tông : 188
Kiểm tra nứt trong bê tông : 188
3.1.1.25. Sức kháng nén của trụ theo nén dọc trục (kiểm toán cho TTGHCĐ 1 ) 188
3.1.1.26. Sức kháng nén của trụ theo uốn hai chiều (kiểm toán cho TTGHCĐ 3 và 3a, sử dụng và đặc biệt )
189
Xác định tỉ số khoảng cách giữa các tâm của các lớp thanh cốt thép ngoài biên lên chiều dầy toàn
bộ cột 189
Xác định sức kháng dọc trục tính toán khi uốn theo 2 phơng 189
3.1.1.27. Kiểm tra kích thớc đá tảng 191
3.1.1.28. Kiểm toán cọc: 192
Tính toán sức kháng của cọc theo đất nền 192
Tính toán sức kháng của cọc theo vật liệu làm cọc 192
Xác định nội lực tác dụng lên mỗi cọc do các tổ hợp tải trọng 193
Khái quát chung 198
1.4.7. Thi công móng 198

1.4.8. Thi công mố trụ 199
1.4.9. Thi công kết cấu nhịp 199
1.4.10. Công tác hoàn thiện 199
Thi công móng 199
1.4.11. Thi công cọc khoan nhồi 199
3.1.1.29. Công tác chuẩn bị 199
3.1.1.30. Công tác khoan tạo lỗ 199
Xác định vị trí lỗ khoan 199
Yêu cầu về gia công chế tạo lắp dựng ống vách 199
Khoan tạo lỗ 199
Rửa lỗ khoan 200
3.1.1.31. Công tác đổ bê tông cọc 200
Đổ bê tông cọc 200
Kiểm tra chất lợng cọc và bê tông cọc 200
3.1.1.32. Thi công cọc ván thép 200
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
10
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
1.4.12. Đào đất bằng xói hút 200
1.4.13. Đổ bê tông bịt đáy 200
3.1.1.33. Trình tự thi công: 200
3.1.1.34. Yêu cầu: 200
1.4.14. Bơm hút nớc 201
1.4.15. Thi công đài cọc 201
Thi công trụ 201
1.4.16. Trình tự thi công: 201
1.4.17. Tính ván khuôn trụ: 201
3.1.1.35. Tính ván khuôn đài trụ 201
Tính ván khuôn trụ 203

1.4.18. Tính toán chiều dày lớp bêtông bịt đáy 206
1.4.19. Tính độ chôn sâu cọc ván 207
Thi công kết cấu nhịp 207
1.4.20. Nguyên lý của phơng pháp thi công hẫng 207
1.4.21. Trình tự thi công 207
1.4.22. Thi công khối đỉnh trụ K0 208
1.4.23. Tính toán ổn định cánh hẫng trong quá trình thi công 209
3.1.1.36. Sơ đồ và tải trọng 210
3.1.1.37. Tính toán thép neo khối đỉnh trụ 210
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
11
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
1.Báo cáo khả thi
Nghiên cứu khả thi
Giới thiệu chung
- Cầu X vợt qua sông LG nằm trên tuyến tránh QL1A đoạn qua thành phố TB tỉnh TB. Dự án đợc xây dựng
trên cơ sở nhu cầu thực tế là cầu nối giao thông của tỉnh với các tỉnh lân cận và là nút giao thông trọng yếu
trong việc phát triển kinh tế vùng ĐBSH trong đó có tỉnh TB.
1.1.1.Các căn cứ lập dự án
Quyết định số /QĐ/GTVT ngày / / của Bộ trởng Bộ GTVT về việc cho phép tiến hành chuẩn bị đầu
t lập báo cáo NCKT xây dựng câu X qua thành phố TB tỉnh TB.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
12
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Công văn số /GTVT-KHĐT ngày / / của Bộ trởng Bộ GTVT gửi Ban quản lý dự án X về việc giao
nhiệm vụ Chủ đầu t và lập báo cáo NCKT xây dựng cầu X.
Công văn số /CĐS-QLĐS ngày / / của Cục đờng sông Việt Nam về việc chiều rộng tĩnh không
thông thuyền cầu X.

Thông báo số /GTVT-KHĐT ngày / / về Hội nghị thẩm định báo cáo NCKT dự án mở rộng QL1A.
Văn bản số /CV-UB ngày / / của Uỷ ban nhân dân tỉnh TB về vị trí tuyến tránh QL1A qua thành phố
TB và cầu X.
Một số văn bản liên quan khác.
1.1.2.Mục tiêu, đối tợng và nội dung nghiên cứu của dự án:
Dự án xây dựng tuyến tránh QL1A qua thành phố TB và cầu X nhằm nâng cao hiệu quả giao thông trên
toàn đoạn tuyến trong thời gian trớc mắt và có thể tới năm 2020. Cụ thể sẽ nghiên cứu những nội dung chủ
yếu sau đây:
+ Phân tích những quy hoạch phát triển kinh tế giao thông vận tải khu vực liên quan đến sự cần thiết đầu t
xây dựng cầu.
+ Đánh giá hiện trạng các công trình hiện tại trên tuyến.
+ Lựa chọn vị trí xây dựng cầu và tuyến tránh.
+ Lựa chọn quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật và và các giải pháp kết cấu.
+ Lựa chọn giải pháp kỹ thuật và các giải pháp xây dựng.
+ Xác định tổng mức đầu t. Phân tích hiệu quả kinh tế.
+ Kiến nghị giải pháp thực hiện và phơng án đầu t.
1.1.3.Phạm vi dự án:
- Trên cơ sở qui hoạch phát triển không gian đô thị đến năm của tỉnh TB nói chung và thành phố TB nói
riêng, phạm vi nghiên cứu dự án xây dựng tuyến tránh QL1A giới hạn trong khu vực thành phố TB.
1.1.4.đặc điểm kinh tế - xã hội, mạng lới giao thông và sự cần thiết đầu t
1.1.4.1. Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh TB:
- Tỉnh TB là một tỉnh lớn của cả nớc. Tuy vậy cơ sở vật chất kỹ thuật của tỉnh TB cha phát triển. Cơ cấu kinh
tế sản xuất nông nghiệp mang tính đặc trng, sản xuất công nghiệp chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ trong cơ cấu.
1.1.4.2. Về nông nghiệp, lâm, ng nghiệp:
- Nông nghiệp tỉnh đã tăng với tốc độ % trong thời kỳ Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào trồng
trọt, chiếm % giá trị sản lợng nông nghiệp tỷ trọng chăn nuôi chiếm khoảng % giá trị sản lợng.
- Tỉnh cũng có diện tích đất lâm nghiệp rất lớn thuận lợi cho trồng cây công nghiệp và chăn nuôi gia súc.
- Với bờ biển kéo dài cũng rất thuận lợi cho việc nuôi trồng và đánh bắt thuỷ hải sản.
1.1.4.3. Về thơng mại, du lịch và công nghiệp:
- Trong những năm qua, hoạt động thơng mại và du lịch bắt đầu chuyển biến tích cực.

- Tỉnh TB có tiềm năng du lịch rất lớn với nhiều di tích danh lam thắng cảnh. Nếu đợc đầu t khai thác đúng
mức thì sẽ trở thành nguồn lợi rất lớn.
- Công nghiệp của tỉnh vẫn cha phát triển: Thiết bị lạc hậu, trình độ quản lý kém, không đủ sức cạnh tranh.
- Những năm gần đây tỉnh đã đầu t xây dựng một số nhà máy lớn về vật liệu xây dựng, mía đờnglàm đầu
tàu thúc đẩy các ngành công nghiệp phát triển.
1.1.5.Định hớng phát triển các ngành kinh tế chủ yếu
1.1.5.1. Nông lâm ng nghiệp:
Về nông nghiệp:
+ Đảm bảo tốc độ tăng trởng ổn định, đặc biệt là sản xuất lơng thực đảm bảo an toàn lơng thực cho xã hội,
tạo điều kiện tăng kim ngạch xuất khẩu. Tốc độ tăng trởng nông nghiệp phơng án cao là: % giai đoạn 1999-
2005; % giai đoạn 2006-2010; và % giai đoạn 2010-2020.
Về lâm nghiệp:
+ Đẩy mạnh công tác trồng cây rừng nhằm khôi phục và bảo vệ môi trờng sinh thái, cung cấp gỗ, củi.
Về ng nghiệp:
+ Đặt trọng tâm phát triển vào nuôi trồng thuỷ sản đặc biệt là nuôi trồng các loại đặc sản và khai thác biển xa.
1.1.5.2. Công nghiệp, thơng mại và du lịch:
Tập trung phát triển một số ngành chủ yếu nh sau:
+ Công nghiệp chế biến lơng thực thực phẩm, mía đờng.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
13
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
+ Công nghiệp cơ khí: Sửa chữa, chế tạo máy móc thiết bị phục vụ nông nghiệp, xây dựng, sửa chữa và đóng
mới tàu thuyền.
+ Công nghiệp vật liệu xây dựng: sản xuất xi măng, các sản phẩm bê tông đúc sẵn, gạch bông, tấm lợp, khai
thác cát sỏi.
+ Đẩy mạnh xuất khẩu, dự báo các giá trị kim ngạch của vùng là triệu USD năm 2010 và triệu USD năm
2020. Tốc độ tăng trởng là % giai đoạn 1999-2005, % giai đoạn 2006-2010 và % giai đoạn 2011-2020.
+ Tiếp tục đầu t phát triển những địa điểm có tiềm năng phát triển du lịch thành những điểm du lịch và giải trí.
Phát triển cơ sở hạ tầng công cộng và dịch vụ t nhân cần thiết để thu hút khách du lịch.

1.1.6.Đặc điểm mạng lới giao thông:
1.1.6.1. Đờng bộ:
- Năm 2000 đờng bộ tỉnh có tổng chiều dài km trong đó gồm đờng nhựa chiếm %. Đờng đá đỏ: chiếm
%. Đờng đất: chiếm %
- Các huyện trong tỉnh đã có đờng ôtô đi tới trung tâm. Mạng lới đờng bộ phân bố tơng đối đều, hầu hết đờng
sỏi đá và đờng đất, trừ quốc lộ 1A.
- Hệ thống đờng bộ vành đai biên giới và đờng xơng cá, đờng vành đai trong tỉnh còn thiếu, cha liên hoàn.
- Các công trình vợt sông LG trên QL1A: Trên tuyến hiện tại có duy nhất Cầu X cũ.
1.1.6.2. Đờng thuỷ:
- Mạng lới đờng thuỷ của tỉnh TB khoảng km (phơng tiện từ 1 tấn trở lên đi đợc). Hệ thống sông thờng ngắn
và dốc nên khả năng vận chuyển là khá khó khăn.
1.1.6.3. Đờng sắt:
- Hiện tại tỉnh TB có hệ thống vận tải đờng sắt Bắc Nam chạy qua.
1.1.6.4. Đờng không:
- Có sân bay H, tuy vậy chỉ là sân bay nhỏ thực hiện một vài tuyến nội địa.
1.1.7.Quy hoạch phát triển hạ tầng GTVT
- Quốc lộ 1A nối từ thành phố TB qua sông LG đến tỉnh HT. Hiện tại tuyến đờng là một tuyến đờng huyết
mạch quan trọng của Quốc gia. Hiện tại tuyến đi qua trung tâm thành phố TB là một điều không hợp lý. Do
vậy quy hoạch sẽ nắn đoạn qua thành phố TB hiện nay theo vành đai thành phố.
1.1.8.Các qui hoạch khác có liên quan đến dự án:
1.1.8.1. Quy hoạch đô thị của thành phố TB:
- Trong định hớng phát triển không gian đến năm 2020, việc mở rộng thành phố TB là điều tất yếu. Mở rộng
các khu đô thị mới về phía Bắc, Tây và Đông Nam ra các vùng ngoại vi. Đô thị hoá các khu dân c nông thôn
thuộc các xã ĐT, PM v.v
1.1.8.2. Dự báo nhu cầu vận tải:
- Căn cứ vào tốc độ tăng trởng GDP của cả nớc và khu vực GB
- Căn cứ vào các báo cáo về nhu cầu vận tải do Viện chiến lợc GTVT lập cho QL1 Dự báo tỷ lệ tăng trởng xe
nh sau:
Theo dự báo cáo: Ô-tô: 2000-2005 :10%
2005-2010 : 9%.

2010-2020 : 7%.
Xe máy : 3% cho các năm.
Xe thô sơ : 2% cho các năm.
Theo dự báo thấp: Ô-tô: 2000-2005 :8%
2005-2010 : 7%.
2010-2020 : 5%.
Xe máy : 3% cho các năm.
Xe thô sơ : 2% cho các năm.
1.1.9.Sự cần thiết phải đầu t:
- Cầu X cũ nằm trên quốc lộ 1A là tuyến huyết mạch của cả nớc, lại nằm ở cửa ngõ Thành phố TB, thủ phủ
của cả vùng ĐBSH. Cầu vợt sông có chiều dài lớn, trờng hợp cầu hiện tại có sự cố thì giao thông trên tuyến
QL sẽ bị đình trệ hoàn toàn. Cầu cũ hiện đã khai thác đợc gần 20 năm với khổ cầu 2 làn xe. Mặc dù cầu cũ
có đợc cải tạo nâng cấp với khả năng thông xe H30, XB80 và các trụ có thể chịu đợc lực va tàu thuyền cũng
chỉ đáp ứng đợc với lu lợng xe hiện nay. Đến năm 2010 đã cần phải xây dựng thêm 1 cầu mới 2 làn xe với
đáp ứng đợc yêu cầu lu thông.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
14
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
- Mặt khác với quy hoạch phát triển của thành phố TB thì việc để tuyến quốc lộ 1A đi qua trung tâm thành phố
là không hợp lý. Nh vậy việc xây dựng thêm cầu X mới có quy mô vĩnh cửu phù hợp với khả năng lu thông là
giải pháp cần thiết và cấp bách.
Kết luận:
Việc xây dựng cầu X trên tuyến tránh QL1A qua thành phố TB là rất cần thiết và cấp bách có ý nghĩa
to lớn về phát triển kinh tế xã hội, chính trị và an ninh quốc phòng tỉnh TB, khu vực ĐBSH nói riêng
và cả nớc nói chung.
1.1.10. điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu
1.1.10.1. Vị trí địa lý
- Tỉnh TB có diện tích khoảng 17.000km
2

, nằm ở trung tâm vùng kinh tế ĐBSH. Phía Đông giáp biển Đông với
100 Km bờ biển. Phía Bắc giáp tỉnh TH, phía Nam giáp tỉnh HT. Phía Tây giáp Lào với đờng biên giới chung là
350 km, có ý nghĩa quan trọng về kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng.
1.1.10.2. Đặc điểm địa hình
+ Địa hình tỉnh TB hình thành hai vùng đặc thù: vùng đồng bằng ven biển và vùng núi phía Tây.
+ Địa hình khu vực tuyến tránh đi qua thuộc vùng đồng bằng, thuộc khu vực đờng bao thành phố TB hiện tại.
Tuyến cắt qua 1 số khu dân c ví dụ nh điểm hai đầu cầu X mới, giao cắt với 1 số Tỉnh lộ và điểm cuối tuyến
nối với QL1A hiện hữu.
+ Lòng sông tại vị trí dự kiến xây dựng cầu tơng đối ổn định, không có hiện tợng xói lở lớn.
1.1.10.3. Điều kiện khí hậu thuỷ văn
1.1.10.3.1. Khí tợng :
- Thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh và khô, mùa hè nóng và ma nhiều, thể hiện t-
ơng phản rõ rệt giữa hai mùa. Mùa đông trùng gió mùa đông bắc kéo dài từ tháng X tới tháng III năm sau, có
thời tiết lạnh ít ma và khô. Mùa hè trùng với gió Tây Nam kéo dài từ tháng V tới tháng IX, có thời tiết nóng ẩm
và ma nhiều.
- Nhiệt độ bình quân hàng năm là 27,5
o
C. Nhiệt độ thấp nhất 10
o
C. Nhiệt độ cao nhất 40,5
o
C.
- Lợng ma năm lớn nhất: 2500mm. Lợng ma năm nhỏ nhất 1200mm. Lợng ma bình quân nhiều năm:
1980mm
- Độ ẩm lớn nhất 98%. Độ ẩm nhỏ nhất: 37%. Trung bình năm 80%.
1.1.10.3.2. Thuỷ văn:
- Hàng năm chịu ảnh hởng chủ yếu của thuỷ triều biển Đông với chế độ bán nhật triều không đều.
- Tình hình ma lũ: Mùa lũ hàng năm vào trung tuần tháng 8 đến tháng 11. Ngập lũ chủ yếu do ma lớn ở thợng
nguồn sông LG.
Các số liệu tính toán thuỷ văn dùng trong thiết kế :

Mực nớc thấp nhất : Hmin = +5.65 m
Mực nớc cao nhất : Htk = H1% = +8.47 m
Mực nớc thông thuyền : Htt = H5% = +8.06 m
1.1.10.4. Điều kiện địa chất công trình:
1.1.10.4.1. Đặc điểm địa chất thuỷ văn:
- Kết quả quan trắc mực nớc dới đất sau khi kết thúc hố khoan 24 giờ, mực nớc này thay đổi từ 0.5 đến 2,5m.
Qua thí nghiệm một số mẫu nớc cho thấy nớc ở đây có khả năng ăn mòn bê tông tơng đối mạnh.
- Nớc mặt ở đây đợc cung cấp chủ yếu bởi nớc ma, qua thí nghiệm một số mẫu nớc cho thấy nớc có khả năng
ăn mòn bê tông yếu
1.1.10.4.2. Đặc điểm địa tầng
- Dọc theo tim cầu,tại các vị trí trụ dự kiến khoan thăm dò 1 lỗ khoan (LC1 ~ LC8), tính chất địa tầng từ trên
xuống cụ thể nh sau:
Lớp 1 : Đất đắp sét cát màu nâu, nửa cứng dày 3m
Lớp 2 : Bụi lẫn cát màu xám nâu rất mềm dày 12.8m
Lớp 3 : Các cấp phối kém lẫn bụi màu xám nâu trạng thái chặt vừa dày 2.2m
Lớp 4 : Sét cát màu xám nâu, rất mềm dày 3m
Lớp 5 : Bụi màu nâu mềm dày 6.5m
Lớp 6 : Sét gầy lẫn cát màu xám xanh rất cứng dày 10m
Lớp 7 : Cát bụi màu vàng chặt rất dày
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
15
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Kiến nghị:
Giải pháp móng kiến nghị sử dụng cho công trình là móng cọc khoan nhồi và mũi cọc đặt trong
lớp số 7 là lớp cát bụi chặt. Tuỳ theo đặc điểm tải trọng công trình và điều kiện ĐCCT tại từng vị trí mố trụ cầu
để quyết định độ sâu đặt móng cho thích hợp.
Thiết kế phơng án Cầu
Tiêu chuẩn kỹ thuật và nguyên tắc thiết kế.
1.1.11. Quy trình thiết kế

- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn AASHTO LRFD 1998
- Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054 - 98.
- Tiêu chuẩn thiết kế áo đờng mềm 22 TCN 211- 95.
- Quy trình khảo sát đờng ô tô 22TCN-263-2000
1.1.12. Các nguyên tắc thiết kế:
- Công trình thiết kế vĩnh cửu, hình thức cầu đẹp.
- Đáp ứng đợc các yêu cầu về nhu cầu giao thông trong tơng lai .
- Thời gian thi công ngắn, thuận lợi, tính cơ giới cao.
- Sử dụng các công nghệ mới hiện đại trên cơ sở phát huy đợc khả năng sẵn có của các đơn vị thi công trong
nớc.
- Giá thành xây lắp công trình hợp lý.
1.1.13. Các thông số kỹ thuật cơ bản
1.1.13.1. Qui mô công trình:
- Cầu đợc thiết kế bằng BTCT và BTCT-DƯL
- Tải trọng: + Xe HL 93
- Tần suất lũ thiết kế: P1%
- Độ dốc dọc thiết kế i = 2% trên cầu chính và 4% trên cầu dẫn,phần cầu chính bố trí một đờng cong đứng
bán kính R = 5000m.
- Độ dốc ngang 2%
- Động đất cấp 6.
1.1.13.2. Khổ cầu:
- K = 11 + 2x0.5 (m)
- Ba làn xe ô tô chạy rộng 11m
- Bề rộng gờ chân lan can mỗi bên 0.5m.
1.1.13.3. Khổ thông thuyền:
- Cục đờng sông có văn bản số/CĐS-QLĐS đề nghị tĩnh không thông thuyền tạo cầu X là sông cấp I: B =
50m, H = 7m.
- Vậy thiết kế cầu có tĩnh không thông thuyền cấp I (B = 50m, H = 7m)
Phơng án vị trí cầu:
- Việc lựa chọn vị trí tuyến và vị trí cầu cầu dựa trên các nguyên tắc cơ bản nh sau:

+ Phù hợp với quy hoạch phát triển giao thông trong khu vực, ít tác động đến môi trờng dân sinh và xã hội.
+ Thuận lợi cho hoạt động giao thông của thành phố VP
+ Thoả mãn các tiêu chuẩn về hình học của tuyến và cầu.
+ Thoả mãn yêu cầu về thuỷ văn thuỷ lực.
+ Thuận lợi cho thi công và tổ chức thi công.
+ Có giá thành xây lắp công trình hợp lý.
- Từ các đặc điểm về địa hình, chiều dài tuyến, tổng diện tích giải phóng mặt bằng ta chọn phơng án vị trí cầu
có mặt cắt sông nh hình vẽ trong các bản vẽ kèm theo.
Phơng án kết cấu cầu
1.1.14. Nguyên tắc lựa chọn loại hình kết cấu
- Thoả mãn khẩu độ thoát nớc (trờng hợp này đề bài không khống chế) và khổ thông thuyền.
- Phù hợp với các điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu (đặc biệt là điều kiện địa chất và thuỷ lực, thuỷ
văn)
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
16
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
- Thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế và khai thác.
- Công nghệ thi công phù hợp với năng lực các nhà thầu trong nớc.
- Chi phí xây dựng hợp lý.
1.1.15. Khái quát chung về đề xuất phơng án về sơ đồ cầu :
Trên cơ sở các nguyên tắc đã nêu, một số lựa chọn chung nhất để tiến hành thiết lập các phơng án là:
1.1.15.1. Yêu cầu về đảm bảo khẩu độ thoát nớc, các cao độ khống chế:
-
Khẩu độ thoát nớc tối thiểu: Không khống chế
- Cao độ đỉnh trụ hoặc mố lớn hơn cao độ Hmax 1% là 0.5m: Hđt,m 8.47 + 0.5 = 8.97m
- Mực nớc thông thuyền: Htt = +8.06 m
- Cao độ đáy dầm lớn hơn cao độ khống chế của khổ thông thuyền là +15.06m.
- Tĩnh không ngang tại vị trí nhịp thông thuyền 50m
1.1.15.2. Phơng án về vật liệu kết cấu:

- Trong điều kiện hiện tại về công nghệ thi công, giá thành xây dựng tại Việt Nam, đang có rất nhiều công
trình cầu đã sử dụng vật liệu kết cấu là bê tông cốt thép, hoặc bê tông cốt thép ứng suất trớc. Mặt khác, đây
là vùng biển nồng độ muối cao nên khó có thể áp dụng các kết cấu cầu kim loại. Do đó trong công trình này
ta lựa chọn vật liệu xây dựng là bê tông cốt thép ứng suất trớc.
1.1.15.3. Loại hình kết cấu phần trên:
- ứng với khẩu độ cầu đã tính toán và địa hình thực tế tại khu vực xây dựng các loại hình kết cấu sau có thể
đợc cân nhắc xem xét :
+ Cầu Extradosed
+ Cầu dầm liên tục thi công bằng công nghệ đúc hẫng.
+ Cầu dây văng khẩu độ nhịp trung bình
1.1.15.4. Loại hình kết cấu dới:
- Dựa vào kết quả thăm dò địa chất khu vực, kết cấu nền móng đề xuất dùng cho các phơng án là cọc khoan
nhồi đờng kính từ 1m 2.0m.
- Có 3 phơng án kết cấu sau đợc đa vào xem xét, cùng với phơng án vị trí tuyến đã đợc chọn để tiến hành so
sánh tổng mức đầu t .
phơng án kết cấu 1: cầu liên tục 3 nhịp
1.1.16. Tổng quát
1.1.16.1. Sơ đồ nhịp:
- Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST giản đơn + liên tục: ( 40m+80m+120m+80m+40m )
1.1.16.2. Kết cấu phần trên:
- phần cầu chính là cầu dầm hộp liên tục:
Sơ đồ nhịp: 80m + 120m + 80m , có chiều cao thay đổi từ 6.0m tại đỉnh trụ đến 3.0m tại vị trí giữa nhịp.
Chiều dài toàn cầu tính đến đuôi mố là 374.20m trong đó phần cầu chính nằm trên đờng cong đứng R =
5000m là
- Phần cầu dẫn là dầm giản đơn BTCT DƯL Super T cao 175cm.
1.1.16.3. Các kích thớc cơ bản dầm liên tục đợc chọn nh sau
+ Dầm liên tục có mặt cắt ngang là 1 hộp đơn thành xiên có chiều cao thay đổi
+ Chiều cao tại vị trí trên trụ chọn H = 6m, khi đó H/l = 6/120 = 1/20 nằm trong khoảng H = (1/15 ữ1/20)l, với l
là khoảng cách tim 2 trụ (l = 120m)
+ Chiều cao tại vị trí giữa nhịp chọn h = 3.0m, khi đó H/l = 3/120 = 1/40 nằm trong khoảng H = (1/30-1/50)l

+ Chiều cao dầm thay đổi theo đờng cong bậc 2
Chiều cao dầm tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn x đợc tính theo công thức sau:
m
mp
hx
L
hh
y +

=
2
2
.
)(
Trong đó:
h
p
, h
m
: Chiều cao dầm tại đỉnh trụ và giữa nhịp
L : Chiều dài phần cánh hẫng.
1.1.16.4. Các kích thớc mặt cắt ngang dầm hộp đợc chọn sơ bộ:
+ Bề rộng hộp D = (0.51ữ0.59)B, trong đó B là bề rộng mặt cầu, B = 12m, chọn D tại đỉnh trụ bằng 6.7m
Khi đó D/B = 6.7/12 = 0.56
+ Chiều cao bản mặt cầu ở cuối cánh vút : d4 = 25cm
+ Chiều cao bản mặt cầu ở đầu cánh vút : d3 = 60cm
+ Chiều cao bản mặt cầu tại vị trí giữa nhịp bản: d1 = 30cm
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
17

Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
+ Bề dày sờn dầm: Bề dầy sờn dầm thay đổi tuyến tính từ trên đỉnh trụ tới giữa nhịp 60cm - 30cm
+ Bề dày bản đáy hộp thay đổi từ 110cm tại vị trí đỉnh trụ và giảm theo đờng cong tới 30cm tại vị trí giữa nhịp.
Bề dày bản đáy tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn L
x
đợc tính theo công thức sau:
1
2
2
12
hL
L
hh
h
xx
+

=
Trong đó:
h
2
, h
1
: Bề dày bản đáy tại đỉnh trụ và giữa nhịp
L : Chiều dài phần cách hẫng.
+ Tại vị trí đỉnh trụ, dầm đợc thiết kế dầm ngang đặc, chỉ chừa lại một lối thông có kích thớc 1.5x1m và đợc
tạo vút 20x20cm
1.1.16.5. Kích thớc chung dầm
Super T 40
m:

810157
3
1
0
70
21
5 30
23 23
31 31
1
0
24
24
810157
10 39
1039
21 5
30
57
3
79
3
57
200
175
1.1.16.6. Kết cấu phần dới:
- Mố hai đầu cầu kết cấu chữ U BTCT tựa trên nền móng cọc khoan nhồi đờng kính 100cm.
Sử dụng các trụ BTCT có tiết diện thân đặc đặt trên nền móng các cọc khoan nhồi đờng kính (1ữ1.5)m
1.1.16.7. Phơng pháp thi công:
- Phần dầm nhịp liên tục có tiết diện thay đổi đợc thi công bằng phơng pháp đúc hẫng cân bằng, phần dầm

nhịp liên tục có tiết diện không đổi đợc thi công đổ tại chỗ trên giàn giáo cố định, các nhịp giản đơn thi công
bằng giá lao.
1.1.17. Tính toán sơ bộ khối lợng kết cấu phơng án 1
1.1.17.1. Tính toán kết cấu nhịp:
- Kết cấu phần trên:
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
18
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
2%
2%
50 550 550 50
25
60540
30
300
1/2 MặT CắT giữa nhịp1/2 MặT CắT TRÊN TRụ
265
6
0
3
0
265
150
150
123
154
30
30
30

20
50
11020
110
30
30
200 400 200
Mặt cầu có độ dốc ngang 2% và độ dốc dọc không đổi trên cầu dẫn 4% và thay đổi đều trên cầu chính với
bán kính cong là R=5000m
Lớp phủ mặt cầu gồm các lớp:
Bêtông nhựa hạt vừa 75mm.
Lớp phòng nớc 4mm.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
19
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Sơ đồ phân đốt thi công nhịp chính
6.7
60.0
5.54x4=16.01.0 8x4.5=36.0
3.0
K0
X
K1K2
K3
K4
K5
K6K7K8
K9K10K11K12
Y

12
3
4
5 6 7 8 9 10
11 12
13
14
1516
HL
1.5
3.0
Tính chiều cao mỗi đốt dầm hộp tại đáy biên ngoài theo đờng cong bậc 2 có phơng trình là:
Y
1
= a
1
X
2
+ b
1
, a
1
=
2
56
0.30.6
= 9.5663 x 10
-4
; b
1

= 3.0 m
Chú ý: chiều cao phần đốt hợp long và phần đốt trên trụ là không đổi
.
Bảng tổng hợp chiều cao tiết diện
Thứ tự Tiết diện a
1
b
1
x(m) h(m)
1 S1 0.00095663 3 -1.00 3.00
2 S2 0.00095663 3 0.00 3.00
3 S3 0.00095663 3 4.50 3.019
4 S4 0.00095663 3 9.00 3.077
5 S5 0.00095663 3 13.50 3.174
6 S6 0.00095663 3 18.00 3.310
7 S7 0.00095663 3 22.50 3.484
8 S8 0.00095663 3 27.00 3.697
9 S9 0.00095663 3 31.50 3.949
10 S10 0.00095663 3 36.00 4.240
11 S11 0.00095663 3 40.00 4.531
12 S12 0.00095663 3 44.00 4.852
13 S13 0.00095663 3 48.00 5.204
14 S14 0.00095663 3 52.00 5.587
15 S15 0.00095663 3 57.50 6.000
16 S16 0.00095663 3 59.00 6.000
Phần cầu dẫn: dầm SUPER T
Chiều dài: 40 m
Chiều cao: 1750 mm
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang

20
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Bản mặt cầu là bản liên tục nhiệt đổ tại chỗ, dày 200mm.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
21
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Mặt cắt ngang phần cầu dẫn
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
22
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
1250 2350 2350 2350 2350 1250
10001000
1000
1000
4700
10001000
2%
Bê tông nhựa 75mm
Lớp phòng n ớc 4mm
Bản mặt cầu 200mm
Bản đúc sẵn 80mm
11000
12000
2%
500500
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
23

Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Tính toán khối lợng công tác phần kết cấu nhịp chính:
Bảng tính toán xác định thể tích các khối đúc hẫng
STT Tên đốt Tên mặt cắt Chiều dài đốt X (m) Diện tích mặt cắt Thể tích V(m3)
1 K0 S16 59.00 31.9528
2 K0 S15 1.5 57.50 31.9528 47.9292
3 K0 S14 5.5 52.00 14.7242 84.4267
4 K1 S13 4 48.00 13.8962 57.2408
5 K2 S12 4 44.00 13.1366 54.0656
6 K3 S11 4 40.00 12.4445 51.1622
7 K4 S10 4 36.00 11.8189 48.5268
8 K5 S9 4.5 31.50 11.1933 51.7774
9 K6 S8 4.5 27.00 10.6491 49.1454
10 K7 S7 4.5 22.50 10.1850 46.8768
11 K8 S6 4.5 18.00 9.7995 44.9651
12 K9 S5 4.5 13.50 9.4912 43.4041
13 K10 S4 4.5 9.00 9.2587 42.1872
14 K11 S3 4.5 4.50 9.1005 41.3082
15 K12 S2 4.5 0.00 9.0153 40.7606
16 1/2HL S1 1 -1.00 9.0153 9.0153
Tổng thể tích
712.7914
Thể tích khối đúc phần dầm hộp có chiều cao thay đổi:
V
h thay đổi
= 4 x 712.7914 = 2851,1656 m
3
Phần dầm hộp đúc trên giàn giáo có chiều cao không đổi h = 3 m, chiều dày bản đáy cũng không đổi bằng
40 cm, chiều dày bản sờn không đổi t
s

= 40 cm. Nh vậy tiết diện không đổi có diện tích mặt cắt ngang A =
9.0153 m
2
.
Thể tích phần khối đúc phần dầm hộp đúc trên giàn giáo là:
V
h không đổi
= A x 19 x 2 = 9.0153 x 19 x 2 = 342.5814 m
3
Thể tích bê tông phần vách trên trụ là:
A
vách
= 24,1623- 1.76= 22.4023 m
2
V
vách
= 2xV
1vách
= 4 x (3 x A
vách
) = 4 x (3 x 22.4023) = 268.8276 m
3
Thể tích bê tông phần nhịp liên tục là:
V
liên tục
= V
h thay đổi
+ V
h không đổi
+ V

vách
= 3462.5746 m
3
Tính toán khối lợng công tác phần kết cấu nhịp dẫn:
Thể tích dầm Super T của cầu dẫn: V
dc
=n.V
1dầm
=2x5x28.7=287 m
3
Thể tích của dầm ngang: V
dn
=0.25x1.42x2.35x4x6x2=40.04m
3
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
24
Đồ án tốt nghiệp báo cáo khả thi
Thể tích bản: V
b
= 2x40x2.40= 192 m
3
Thể tích của tấm đúc sẵn: V
T
= 2x40x0.128 = 10.2 m
3
Thể tích bê tông phần nhịp cầu dẫn:
V
nhịp cầu dẫn
= V

Dc
+ V
Dn
+ V
B
+ V
T

= 287+ 40.04+ 192+ 10.2 = 529.24 m
3
Thể tích bê tông kết cấu nhịp toàn cầu
V
kết cấu nhịp

toàn cầu
= V
liên tục
+ V
nhịp cầu dẫn
= 3991.82 m
3
Khối lợng thép đợc tính theo hàm lợng cốt thép thờng và cốt thép DƯL tham khảo của các cầu cùng kiểu kết
cấu và có chiều dài nhịp tơng đơng đợc thiết kế và thi công trong thời gian gần đây.
- Hàm lợng cốt thép thờng: 110 (kg/m
3
bê tông)
- Hàm lợng cốt thép DƯL dầm hộp: 40 (kg/m
3
bê tông)
- Hàm lợng cốt thép DƯL dầm giản đơn: 30 (kg/m

3
bê tông)
1.1.17.2. Tính toán kết cấu trụ:
Phơng án I có 4 trụ từ P2 P5:
Khối lợng trụ cầu
Trụ Chiều cao (m) Xà mũ (m3) Thân trụ Bệ trụ Tổng
P2 10.300 40.320 114.742 552.000 707.062
P3 17.500 0.000 409.472 768.000 1177.472
P4 18.100 0.000 423.511 768.000 1191.511
P5 8.200 40.320 91.348 552.000 683.668
Tổng 80.640 1039.073 2640.000 3759.713
Tổng khối lợng bê tông trụ: V= 3759.713 m
3
Hàm lợng cốt thép sơ bộ: 80 (kg/m
3
)
Tính toán khối lợng công tác lan can và lớp phủ mặt cầu
- Lan can:
V
Lan can
= 2 x A
Lan can
x L
lan can
= 2 x 0.3 x 374.2 = 224.52 m
3
- Diện tích lớp phòng nớc dày 0.4 cm:
A
Phòng nớc
= 11 x 374.2 = 4116.2 m

2
- Thể tích bê tông nhựa:
V
Bê tông nhựa
= 0.075 x A = 0.075 x 11 x 374.2 = 308.715 ( m
3
)
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47 t
rang
25