ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG CẦU ĐH BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CẦU SÔNG TRANH

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
LỜI CẢM ƠN
  
Trong mục tiêu phát triển của đất nước ta đến năm 2020 trở thành một nước
công nghiệp, do đó nhu cầu về xây dựng cơ sở hạ tầng đã trở nên thiết yếu nhằm
phục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất nước, đặc biệt là nhu
cầu phát triển mạng lưới giao thong vận tải.
Là một sinh viên ngành xây dựng Cầu đường thuộc trường Đại Học Bách
Khoa Đà Nẵng, trong 5 năm qua với sự dạy dỗ tận tình của thầy cô giáo, em luôn cố
gắng học hỏi và trao dồi kiến thức chuyên môn để phục vụ cho công việc sau này,
mong rằng với những kiến thức mình có được 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 thiết kế cầu qua sông Tranh, đã
phần nào giúp em làm quen với công việc thiết kế một đồ án công trình cầu thực tế,
vốn là công việc của một kỹ sư cầu đường.
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy TH.S Nguyễn Xuân Toản đến nay em đã
hoàn thành nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế và lần đầu tiên
vận dụng các kiến thức cơ bản để thực hiện một đồ án lớn nên em không tránh khỏi
những thiếu sót nhất định. Vậy kính mong quí thầy cô thong cảm và chỉ dẫn thêm.
Cuối cùng cho phép em gởi lời biết ơn chân thành đến quí thầy cô giáo trong
khoa Xây Dựng Cầu Đường, đặc biệt là thầy Nguyễn Xuân Toản đã tận tình hướng
dẫn em hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 02 tháng 06 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Thiết
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang1
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU: 22TCN 272-05
2.CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ TẬP 1,TẬP 2(NXBXD-2005)
3.CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP NHỊP GIẢN ĐƠN TẬP 1(NXBGTVT-2003)

4.THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI(NXBXD-1999)
5.HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP II(TRƯỜNG ĐHGTVT-1993)
6.THI CÔNG MÓNG MỐ TRỤ CẦU(NXBXD-1997)
7.CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN CẦU DẦM CHỮ I, T, SUPER T (NXBXD-2005)
8.MÓNG CỌC. PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ(NXBKHKT-2006)
9.NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU(NXBXD-2000)
10.MỐ TRỤ CẦU(NXBGTVT-2002)
11.HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG(NXBXD-2004)
12.VÍ DỤ TÍNH TOÁN MỐ TRỤ CẦU THEO TIÊU CHUẨN MỚI(NXBXD-2006)
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang2
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
CHƯƠNG 1: 10
TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH CẦU SÔNG TRANH 10
1.1.GIỚI THIỆU CHUNG: 10
1.1.1.Tên đề tài: 10
1.1.2.Vị trí công trình: 10
1.1.3.Số liệu ban đầu: 10
1.1.4.Qui mô và các tiêu chuẩn thiết kế: 10
1.1.5.Phạm vi nghiên cứu của đố án: 11
1.2.CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU: 11
1.2.1.Điều kiện địa hình: 11
1.2.2.Điều kiện địa chất: 11
1.2.3.Điều kiện khí hậu thuỷ văn: 12
1.2.3.1.Điều kiện khí hậu : 12
1.2.3.2.Điều kiện thuỷ văn : 12
1.3.CÁC ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU: 12
1.3.1. Điều kiện cung cấp vật liệu xây dựng: 12
1.3.2. Điều kiện nhân vật lực phục vụ thi công: 13
1.3.3. Tình hình kinh tế - xã hội khu vực xây dựng cầu: 13
1.4.Sự cần thiết phải đầu tư: 13

1.5. Đánh giá các điều kiện địa phương và đề xuất các phương án vượt sông: 14
1.5.1.Giải pháp nền móng: 15
1.5.2.Giải pháp cấu tạo trụ, mố: 15
1.5.3.Sơ đồ kết cấu nhịp: 15
1.5.3.1.Cầu dầm nhịp giản đơn: 15
1.5.3.2.Cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc đẩy: 15
1.5.3.3.Cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng: 16
1.5.3.4.Cầu dầm thép liên hợp bản BTCT: 17
1.6. Phân tích, so sánh chọn 3 phương án thiết kế sơ bộ: 17
1.6.1.Phương án 1:CẦU DẦM BTCT DƯL 33m NHỊP GIẢN ĐƠN 17
1.6.1.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu: Sơ đồ cầu: 7x33(m) 17
1.6.1.2.Kiểm tra khẩu độ thoát nước cầu: 18
1.6.2.Phương án 2: CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG THEO CÔNG
NGHỆ ĐÚC HẪNG 19
1.6.2.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu: 19
1.6.2.2.Tính toán kiểm tra lại khẩu độ cầu: 20
1.6.3.Phương án 3: 21
1.6.3.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu: Sơ đồ cầu: 6x40(m) 21
1.6.3.2.Tính toán kiểm tra lại khẩu độ cầu: 22
CHƯƠNG 2: 22
THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN 22
2.1.PHƯƠNG ÁN I: CẦU DẦM BTCT DƯL 33M NHỊP GIẢN ĐƠN 22
2.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu: 22
2.1.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: 22
2.1.1.1.1.Tính toán khối lượng lớp phủ mặt cầu: 22
2.1.1.1.2.Tính toán khối lượng lan can, tay vịn: 23
2.1.1.2.Tính toán khối lượng kết cấu nhịp: 23
2.1.1.3.Tính toán khối lượng mố cầu: 26
2.1.1.3.1.Khối lượng mố trái: 26
2.1.1.3.2.Khối lượng mố phải: 27

2.1.1.4.Tính toán khối lượng trụ cầu: 28
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang3
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
2.1.2.Tính toán bố trí cọc cho mố và trụ cầu: 29
2.1.2.1.Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ: 29
2.1.2.2.Xác định sức chịu tải tính toán của cọc: 32
2.1.2.3.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 34
2.1.3.Kiểm toán khả năng chịu lực của dầm tại tiết diện giữa nhịp: 36
2.1.3.1.Hệ số làn xe: 36
2.1.3.2.Hệ số phân bố hoạt tải: 36
2.1.3.3.Hệ số điều chỉnh tải trọng: 39
2.1.3.4.Hệ số xung kích: 39
2.1.3.5.Xác định nội lực: 39
2.1.3.5.1.Xác định tĩnh tải: 39
2.1.3.5.2.Xác định nội lực do HL-93 và PL tác dụng lên dầm: 40
2.1.3.5.3.Tính toán cốt thép: 42
2.1.4.5.4.Kiểm toán : 44
2.2.PHƯƠNG ÁN II: CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG THEO CÔNG
NGHỆ ĐÚC HẪNG 48
2.2.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu: 48
2.2.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: 49
2.2.1.1.1.Tính toán khối lượng lớp phủ mặt cầu: 49
2.2.1.1.2.Khối lượng lan can, tay vịn: 49
2.2.1.2.Khối lượng dầm hộp: 50
2.2.1.3.Khối lượng mố cầu: 52
2.2.1.4.Tính toán khối lượng trụ cầu: 53
2.2.2.Tính toán số lượng cọc cho mố, trụ: 54
2.2.2.1.Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ: 54
2.2.2.2.Xác định phản lực tại mố trụ: 54
2.2.2.2.1.Mô hình hóa kết cấu: 54

2.2.2.2.2.Khai báo vật liệu và các dạng mặt cắt dự đoán sẽ dùng trong kết cấu:.55
2.2.2.2.2.1.Khai báo vật liệu: 55
2.2.2.2.2.2. Khai báo mặt cắt: 55
2.2.2.2.2.3.Gán các đặc trưng hình học vừa khai báo cho các phần tử trong mô
hình: 58
2.2.2.2.3.Khai báo về liên kết và các ràng buột tại các nút của mô hình: 58
2.2.2.2.4.Khai báo các thông tin về tải trọng tác dụng lên kết cấu: 59
2.2.2.2.4.Khai báo hoạt tải: 60
2.2.2.2.5.Khai báo các làn xe: 60
2.2.2.2.6.Khai báo các tải tải trọng theo 22TCN272-05: 61
2.2.2.2.7.Khai báo các lớp xe: 61
2.2.2.2.8.Khai báo các trường hợp tải trọng di động: 62
2.2.2.2.9.Khai báo các tổ hợp tải trọng: 62
2.2.2.2.10.Chạy chương trình và xuất kết quả: 63
2.2.2.3.Xác định sức chịu tải tính toán của cọc: 64
2.2.2.4.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 65
2.2.3.Tính toán sơ bộ và bố trí cốt thép DƯL dầm chủ: 67
2.2.3.1.Tính toán sơ bộ cốt thép DƯL dầm chủ: 67
2.2.4.Kiểm toán các tiết diện đặc biệt dầm chủ theo TTGH cường độ: 71
- Bê tông đúc dầm có :f’c=50MPa 71
2.2.4.1.Qui đổi tiết diện: 71
2.2.4.2.Kiểm toán: 73
*Xác định Mn: 73
2.3.PHƯƠNG ÁN III: CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP BẢN BTCT 76
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang4
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
2.3.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu: 76
2.3.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: 76
2.3.1.1.1.Tính toán khối lượng lớp phủ mặt cầu: 76
2.3.1.1.2.Tính toán khối lượng lan can, tay vịn: 76

2.3.1.2.Tính toán khối lượng kết cấu nhịp: 77
2.3.1.2.1.Khối lượng bản mặt cầu: 77
2.3.1.2.2.Khối lượng dầm thép: 77
- Tính toán khối lượng dầm thép : 77
2.3.1.2.2.1Hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men trong các dầm giữa: 79
2.3.1.2.2.2.Phân bố hoạt tải theo làn đối với mô men trong dầm dọc biên: 79
2.3.1.3.Tính toán khối lượng mố, trụ cầu: 82
2.3.1.3.1.Tính toán khối lượng mố cầu: 82
2.3.1.3.2.Tính toán khối lượng trụ cầu: 83
2.3.2.Tính toán bố trí cọc cho mố và trụ cầu: 84
2.3.2.1.Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ: 84
2.3.2.2.Xác định sức chịu tải tính toán của cọc: 88
2.3.2.3.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 90
2.3.3.Kiểm tra khă năng chịu lực của dầm: 91
2.3.3.1.Các tải trọng tác dụng lên dầm chủ: 91
2.3.3.2.Các hệ số dùng trong tính toán: 91
2.3.3.2.1.Hệ số sức kháng: 91
2.3.3.2.2.Hệ số điều chỉnh tải trọng: 92
2.3.3.2.3.Hệ số làn xe: 92
2.3.3.2.4.Hệ số xung kích: 92
2.3.3.2.5.Hệ số phân bố mô men: 92
2.3.3.3.Xác định mô men tại tiết diện giữa nhịp: 92
2.3.3.3.1.Mô men do hoạt tải: 93
2.3.3.3.2.Mô men do tĩnh tải: 93
2.3.3.3.3.Tính đặc trưng hình học tiết diện: 94
2.3.3.4.Kiểm tra ứng suất tại đỉnh và đáy dầm thép: 97
2.3.3.5.Kiểm tra theo điều kiện chịu uốn của dầm : 98
2.3.3.5.1.Xác định mô men dẻo Mp : 98
2.4.SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN: 100
2.4.1.Cơ sở để chọn phương án đưa vào thiết kế kỹ thuật: 100

2.4.2.So sánh các phương án theo giá thành dự toán: 100
2.4.3.So sánh các phương án theo điều kiện thi công chế tạo: 100
2.4.3.1.Phương án I: Cầu giản đơn BTCT dự ứng lực 100
2.4.3.1.1 Ưu điểm: 100
2.4. 3.1.2 Nhựơc điểm : 100
2.4.3.2.Phương án II: Cầu liên tục 101
2.4. 3.2.1.Ưu điểm: 101
2.4.3.2.2.Nhược điểm: 101
2.4.3.3.Phương án III: Cầu dầm thép liên hợp bản BTCT 101
2.4. 3.3.1.Ưu điểm: 101
2.4.3.3.2.Nhược điểm: 101
2.4.4.So sánh phương án theo điều kiện khai thác sử dụng : 101
2.4.5.Kết luận: 102
CHƯƠNG 3: 104
THIẾT KẾ KỸ THUẬT 104
3.1.THIẾT KẾ DẦM CHỦ: 104
3.1.1.Số liệu thiết kế: 104
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang5
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
3.1.2.Thiết kế dầm chủ: 105
3.1.2.1.Các hệ số dùng trong tính toán: 105
3.1.2.1.1.Hệ số làn xe: 105
3.1.2.1.2.Phân bố hoạt tải theo làn đối với mô men: 105
3.1.2.1.2.1.Hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men trong các dầm giữa: 105
3.1.2.1.2.2.Hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men của dầm biên: 106
3.1.2.1.3.Phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt: 107
3.1.2.1.3.1.Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong các dầm trong: 107
3.1.2.1.3.2.Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt của dầm biên: 107
3.1.2.1.4.Hệ số điều chỉnh tải trọng: 108
3.1.2.2.Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 108

3.1.2.2.1.Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ: 108
3.1.2.2.1.1.Tĩnh tải dầm chủ: 108
3.1.2.2.1.2.Tĩnh tải dầm ngang: 108
3.1.2.2.1.3.Tĩnh tải tấm đan: 108
3.1.2.2.1.4.Tĩnh tải bản mặt cầu: 108
3.1.2.2.1.5.Tĩnh tải lan can tay vịn: 108
3.1.2.2.1.6.Tĩnh tải lớp mặt cầu: 108
3.1.2.2.1.7.Tổng cộng tĩnh tải tác dụng lên các dầm dọc chủ: 109
3.1.2.2.2.Đường ảnh hưởng mô men, lực cắt và sơ đồ xếp tải lên đường ảnh
hưởng tại các mặt cắt đặc trưng: 110
3.1.2.2.3.Tính nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 112
3.1.2.2.3.1.Mô men do tĩnh tải tác dụng lên dầm biên: 112
3.1.2.2.3.2.Mô men do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa: 113
3.1.2.2.3.3.Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm biên: 113
3.1.2.2.3.4.Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa: 114
3.1.2.2.4.Tính nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 115
3.1.2.2.4.1.Mô men do xe tải thiết kế tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 115
3.1.2.2.4.2.Mô men do xe hai trục tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 116
3.1.2.2.4.3.Mô men do tải trọng làn tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 116
3.1.2.2.4.4.Mô men do tải trọng người đi tác dụng lên dầm giữa và dầm biên:
117
3.1.2.2.4.5.Tổ hợp mô men do hoạt tải tác dụng: 118
3.1.2.2.4.6.Lực cắt do xe tải thiết kế tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 118
3.1.2.2.4.7.Lực cắt do xe hai trục tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 119
3.1.2.2.4.8.Lực cắt do tải trọng làn tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 120
3.1.2.2.4.9.Lực cắt do tải trọng người đi tác dụng lên dầm giữa và dầm biên:
120
3.1.2.2.4.10.Tổ hợp lực cắt do hoạt tải tác dụng: 121
3.1.2.2.4.Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 122
3.1.2.2.4.1.Tổ hợp nội lực theo các TTGH tại các mặt cắt dầm giữa: 122

3.1.2.2.4.2.Tổ hợp nội lực theo các TTGH tại các mặt cắt dầm biên: 125
3.1.2.3.Tính toán bố trí cốt thép: 127
3.1.2.3.1.Chọn sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực: 127
3.1.2.3.2.Bố trí cốt thép DƯL trong dầm: 129
3.1.2.4.Tính đặc trưng hình học tiết diện theo các giai đoạn làm việc: 131
3.1.2.4.1.Đặc trưng hình học tiết diện trong giai đoạn 1: 132
3.1.2.4.2.Đặc trưng hình học tiết diện trong giai đoạn 2: 133
3.1.2.4.3.Đặc trưng hình học tiết diện trong giai đoạn 3: 134
3.1.2.5.Tính mất mát ứng suất: 136
3.1.2.5.1.Do ma sát: 136
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang6
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
3.1.2.5.2.Do thiết bị neo: 138
3.1.2.5.3.Do co ngắn đàn hồi: 138
3.1.2.5.4.Do co co ngót: 139
3.1.2.5.5.Do từ biến của bê tông: 140
3.1.2.5.6.Do tự chùng của cáp DƯL: 140
3.1.2.5.6.1.Tại lúc truyền lực: 140
3.1.2.5.6.2.Sau khi truyền lực: 141
3.1.2.5.7.Tổng hợp các mất mát ứng suất: 141
3.1.2.6.Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng: 142
3.1.2.6.1.Kiểm tra ứng suất trong bê tông(TCN 5.9.4): 142
3.1.2.6.2.Kiểm tra điều kiện biến dạng: 145
3.1.2.6.2.1.Tính độ vồng do dự ứng lực: 146
3.1.2.6.2.2.Tính độ võng do trọng lượng dầm chủ: 146
3.1.2.6.2.3.Tính độ võng do bản mặt cầu, dầm ngang, tấm đan: 146
3.1.2.6.2.4.Tính độ võng do lan can tay vịn: 146
3.1.2.6.2.5.Tính độ võng trọng lượng lớp phủ mặt cầu: 146
3.1.2.6.2.6.Độ vồng của dầm sau khi căng cáp: 147
3.1.2.6.2.7.Độ võng của dầm khi khai thác do tải trọng thường xuyên : 147

3.1.2.6.2.8.Độ võng của dầm khi khai thác dưới tác dụng của hoạt tải ô tô : 147
3.1.2.7.Kiểm tra dầm theo trạng thái giới hạn cường độ I: 148
3.1.2.7.1.Kiểm tra theo điều kiện chịu uốn: 148
3.1.2.7.2.Kiểm tra hàm lượng cốt thép ứng suất trước: 151
3.1.2.7.3.Kiểm tra dầm theo điều kiện chịu cắt: 152
3.2.THIẾT KẾ MỐ A: 158
3.2.1.Kích thướt mố: 158
3.2.2.Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu: 160
3.2.2.1.Tĩnh tải (DC): 160
3.2.2.2.Tính nội lực do tĩnh tải bản thân mố (DC) tác dụng lên mố: 161
3.2.2.3.Tính nội lực do hoạt tải tác dụng lên mố: 163
3.2.2.4.Lực hãm xe (BR): 164
3.2.2.5.Lực ma sát (FR): 164
3.2.2.5.Lực ly tâm (CE): 164
3.2.2.6.Tải trọng gió ( WS, WL): 165
3.2.2.6.1.Tải trọng gió tác dụng lên công trình( WS ): 165
3.2.2.6.2.Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ( WL ): 166
3.2.2.6.3.Tải trọng gió thẳng đứng: 166
3.2.2.7.Nội lực do trọng lượng đất đắp EV(tính cho tiết diện A-A): 167
3.2.2.8.Nội lực do áp lực đất EH, LS: 168
3.2.2.8.1.Áp lực ngang đất EH: 168
3.2.2.8.2.Áp lực ngang do hoạt tải sau mố LS: 169
3.2.3.Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt: 170
3.2.3.1.Tổ hợp nội lực tại mặt cắt A-A: 170
3.2.3.2.Tổ hợp nội lực tại mặt cắt B-B: 172
3.2.3.3.Tổ hợp nội lực tại mặt cắt K-K: 174
3.2.3.4.Tổ hợp nội lực tại mặt cắt C-C: 175
3.2.3.5.Tổ hợp nội lực tại mặt cắt D-D: 177
3.2.3.6.Tổ hợp nội lực tại mặt cắt F-F: 179
3.2.3.8.Tổ hợp nội lực tại mặt cắt G-G: 180

3.2.4.Kiểm toán tại các mặt cắt: 181
3.2.4.1.Kiểm toán tại mặt cắt B-B: 181
3.2.4.1.1.Kiểm tra cấu kiện chịu uốn theo hai phương: 182
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang7
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
3.2.4.1.2.Kiểm tra cấu kiện theo điều kiện chịu cắt: 184
3.2.4.1.3.Kiểm tra nứt: 185
3.2.4.2.Kiểm toán tại mặt cắt K-K: 185
3.2.4.2.1.Kiểm tra cấu kiện chịu uốn theo hai phương: 186
3.2.4.2.2.Kiểm tra cấu kiện theo điều kiện chịu cắt: 187
3.2.4.2.3.Kiểm tra nứt: 188
3.2.4.3.Kiểm toán tại mặt cắt C-C: 189
3.2.4.3.1.Kiểm tra cấu kiện chịu uốn : 189
3.2.4.3.2.Kiểm tra cấu kiện theo điều kiện chịu cắt: 190
3.2.4.3.3.Kiểm tra nứt: 191
3.2.4.4.Kiểm toán tại mặt cắt D-D: 191
3.2.4.4.1.Kiểm tra cấu kiện chịu uốn : 192
3.2.4.4.2.Kiểm tra cấu kiện theo điều kiện chịu cắt: 193
3.2.4.4.3.Kiểm tra nứt: 194
3.2.4.5.Kiểm toán tại mặt cắt F-F: 194
3.2.4.5.1.Kiểm tra cấu kiện chịu uốn : 195
3.2.4.5.2.Kiểm tra cấu kiện theo điều kiện chịu cắt: 196
3.2.4.6.Kiểm toán tại mặt cắt G-G: 197
3.2.4.6.1.Kiểm tra cấu kiện chịu uốn : 198
3.2.4.6.2.Kiểm tra cấu kiện theo điều kiện chịu cắt: 198
3.2.4.6.3.Kiểm tra nứt: 199
3.2.5.Kiểm tra lại số lượng cọc trong móng: 200
CHƯƠNG 4: 203
THIẾT KẾ THI CÔNG 203
4.1.THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRÁI: 203

4.1.1.Đặc điểm khu vực xây dựng cầu: 203
4.1.1.1.Vật liệu: 203
4.1.1.2.Nhân lực và máy móc: 203
4.1.1.3.Điều kiện khí hậu:(như đã nêu ở phần đầu) 204
4.1.1.4.Các điều kiện khác:(như đã nêu ở phần đầu) 204
4.1.2.Chọn thời điểm thi công mố cầu: 204
4.1.3.Trình tự thi công chính mố cầu bao gồm: 204
4.1.4.Đề xuất các giải pháp và lựa chọn giải pháp thi công hố móng: 204
4.1.4.1.Hố móng đào trần không chống vách: 204
4.1.4.2.Hố móng đào trần có chống vách bằng ván lát gỗ: 205
4.1.4.3.Lựa chọn giải pháp thi công hố móng: 206
4.1.5.Kỷ thuật thi công các hạng mục công trình: 206
4.1.5.1.Dọn dẹp mặt bằng, tập kết vật liệu phục vụ thi công: 206
4.1.5.2.Công tác định vị công trình cầu: 206
4.1.5.3.Thi công cọc khoan nhồi: 207
4.1.5.3.1.Lựa chọn công nghệ thi công cọc khoan nhồi: 207
4.1.5.3.2.Lựa chọn thiết bị khoan tạo lỗ: 207
4.1.5.3.3.Công tác vật liệu và chế tạo lồng thép: 208
4.1.5.3.4.Công tác khoan tạo lỗ: 209
4.1.5.3.5.Công tác vệ sinh lỗ khoan: 210
4.1.5.3.6.Công tác hạ lồng thép: 210
4.1.5.3.7.Công tác đổ bê tông thân cọc: 210
4.1.5.4.Thi công đào đất hố móng: 210
4.1.5.4.Thi công bệ mố: 211
4.1.5.4.1.Tính toán ván khuôn bệ mố: 211
4.1.5.4.1.1.Tính toán ván lát: 212
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang8
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
4.1.5.4.1.2.Tính toán nẹp đứng: 213
4.1.5.4.1.3.Tính toán thanh chống và thanh giằng: 214

4.1.5.4.2.Công tác lắp dựng cốt thép, ván khuôn và đổ bê tông bệ mố: 215
4.1.5.5.Thi công tường thân: 215
4.1.5.5.1.Tính toán ván khuôn tường thân: 215
4.1.5.5.1.1.Tính toán ván lát: 216
4.1.5.5.1.2.Tính toán nẹp ngang: 217
4.1.5.5.1.3.Tính toán thanh chống và thanh giằng: 219
4.1.5.5.2.Công tác lắp dựng cốt thép, ván khuôn và đổ bê tông tường thân: 220
4.1.5.6.Thi công tường đầu: 220
4.1.5.7.Thi công tường cánh mố: 220
4.2.THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP: 222
4.2.1.Trình tự thi công kết cấu nhịp: 222
4.2.2.Chọn giải pháp lao lắp dầm chủ: 223
4.2.2.1.Điều kiện để đưa ra giải pháp lao lắp: 223
4.2.2.2.Lao lắp dầm chủ bằng loại tổ hợp mút thừa: 223
4.2.2.3.Lao lắp dầm chủ bằng giá long môn: 224
4.2.2.4.Chọn biện pháp lao lắp: 224
4.2.3.Công tác thi công lao lắp dầm cầu: 224
4.2.3.1.Trình tự lao dầm: 224
4.2.3.2.Tính ổn định khi lao giá 3 chân ra nhịp: 225
PHẦN I:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
(30%)
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang9
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH CẦU SÔNG TRANH
1.1.GIỚI THIỆU CHUNG:
1.1.1.Tên đề tài:
- Cầu Sông Tranh nằm trong hạng mục cầu và đường thi công vận hành thuộc công
trình Thuỷ điện Sông Tranh 2, huyện Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam.

1.1.2.Vị trí công trình:
- Cầu Sông Tranh thuộc địa phận huyện Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam cách Thành
phố Tam Kỳ chừng 50km về phía tây.
- Lý trình: KM0+242.43
1.1.3.Số liệu ban đầu:
- Bình đồ khu vực cầu
- Trắc dọc cầu
- Các hố khoan: HK1- HK8
- Số liệu thuỷ văn: mực nước khảo sát (MNKS) tháng 3/2005 cao 84.59m. Mực
nước lũ thiết kế P=1% là 103.35m
1.1.4.Qui mô và các tiêu chuẩn thiết kế:
- Tên công trình: cầu Sông Tranh
- Qui mô xây dựng: Vỉnh cữu.
- Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05
- Tải trọng thiết kế: HL-93, đoàn người 3KN/m
2
- Tần suất lũ thiết kế: P=1%
- Khẩu độ cầu:
o
L
= 220m
- Khổ cầu: K= 7+ 2x0.5(m)(tổng bề rộng 8m)
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang10
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
- Khổ thông thuyền: sông không có thông thuyền
1.1.5.Phạm vi nghiên cứu của đố án:
- Thiết kế sơ bộ (lập dự án khả thi): 30%
- Thiết kế kỹ thuật: 45%
- Thiết kế thi công: 25%
1.2.CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU:

1.2.1.Điều kiện địa hình:
Khu vực xây dựng cầu thuộc huyện vùng núi nên có địa hình rất dốc, về mùa lũ
nước về rất nhanh. Hai bên có các bãi sông khá rộng rất thuận lợi cho việc bố trí
mặt bằng thi công cầu.
1.2.2.Điều kiện địa chất:
Theo số liệu khảo sát địa chất thu thập được tại 8 hố khoan, địa chất lòng sông tại vị
trí xây dựng cầu gồm 8 lớp đất đá như sau:
+ Lớp 1: Lớp cát hạt trung lẫn sỏi sạn, cuội sỏi màu xám trắng – nâu vàng
+ Lớp 1a: Lớp đất phủ bề mặt lẫn rễ gốc cây, cỏ…
+ Lớp 2b: Lớp sét pha lẫn nhiều dăm sạn, màu nâu vàng. Trạng thái dẻo cứng, kết
cấu chặt vừa. Trong lớp đá tảng lăn chiếm (15%- 20%).
+ Lớp 2c: Lớp sét pha lẫn ít dăm sạn, màu nâu vàng. Trạng thái dẻo mềm, kết cấu
xốp rời.
+ Lớp 2d: Lớp sét pha màu nâu vàng – xám trắng. Trạng thái dẻo mềm, kết cấu xốp
rời. Lớp thuộc tầng đá Granít phong hoá triệt để.
+ Lớp 3a: Đá Granít phong hoá mãnh liệt màu nâu vàng – xám trắng. Đá nứt nẻ
nhiều.
+ Lớp 3b : Đá Granít màu xám trắng – nâu vàng phong hoá mạnh đến vừa. Tầng đá
khe nứt khá nhiều.
+ Lớp 3c: Đá Granít toàn tinh hạt mịn màu xám xanh, cứng - rắn chắc.
* Nhận xét : Từ số liệu địa chất cho thấy, tại khu vực xây dựng cầu địa chất gồm
những lớp đất đá khá tốt, do đó ta có thể đưa ra những phương án nền móng khác
nhau cho công trình cầu, đặc biệt là giải pháp móng nông hoặc móng cọc đặt trực
tiếp trên nền đá Granít toàn tinh hạt mịn màu xám xanh, cứng - rắn chắc.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang11
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
1.2.3.Điều kiện khí hậu thuỷ văn:
1.2.3.1.Điều kiện khí hậu :
Khu vực xây dựng chịu ảnh hưởng của vùng khi hậu Bắc trung bộ kết hợp với gió
Lào hanh khô từ phía tây làm cho mùa khô thường kéo dài hơn. Khí hậu phân làm 2

mùa khá rõ rệt:
-Mùa khô: kéo dài từ tháng 2 tới tháng 9, trong mùa này nắng kéo dài ít có mưa.
Nhiêt độ trung bình vào khoảng 29
o
C ,nhiệt độ cao nhất có khi lên tới 36
o
C, nhiệt
độ thấp nhất khoảng 25-26
o
C.
-Mùa mưa: bắt đầu từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau kèm theo gió mùa đông bắc
làm nhiệt độ giảm, nhiêt độ trung bình vào khoảng 18-20
o
C.Mùa này mực nước
dưới sông thường dâng cao do lũ từ thượng nguồn đổ về do vậy cần có các biện
pháp hữu hiệu để bảo vệ công trình trong mùa mưa.
Khu vực xây dựng tuyến có nhiệt độ trung bình quanh năm khoảng 28
o
C, có độ ẩm
trung bình hằng năm 80% do vậy khà thuận lợi cho việc xây dựng cầu.
1.2.3.2.Điều kiện thuỷ văn :
Khu vực này có địa hình dốc nên vận tốc dòng chảy lớn. về mùa lũ mực nước tập
trung cao, tuy nhiên mực nước quanh năm lại rất thấp.
Các số liệu thuỷ văn được khảo sát năm 2005 như sau:
- MNCN : +103,35m
- MNTN : +84,59 m
* Nhận xét : Với đặc điểm khí tượng thủy văn khu vực nêu trên, việc thi công cầu
tương đối thuận lợi, có thể thực hiện được quanh năm. Tuy nhiên do mùa khô kéo
dài gần 8 tháng nên có thể thi công tốt nhất vào tháng 2 đến tháng 8
1.3.CÁC ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU:

1.3.1. Điều kiện cung cấp vật liệu xây dựng:
Cầu Sông Tranh, cách thành phố Tam Kỳ chừng 50 km về phía tây,chung quanh nơi
xây dựng công trình trong vòng bán kính 50 km, đây là một huyện có đặc điểm
vùng kinh tế nông nghiệp là chính, chưa có nhiều các nhà máy xí nghiệp và cơ
xưởng phục vụ và cung cấp vật liệu để thi công công trình .
-Cát sỏi, sạn lấy tại sông mỏ cách 15 km.
-Xi măng sắt thép lấy tại các nhà máy thép ở Đà Nẵng.
-Đá lấy ở mỏ đá thuộc địa phận huyện Núi Thành cách đó chừng 70km, hoặc có thể
lấy từ các mỏ đá như Phước Tường, Đà Sơn ở thành phố Đà Nẵng.
-Các vật liệu khác như đất, gỗ lấy tại địa phương.
-Một số vật liệu và phụ kiện đặc biệt được lấy từ nơi khác hoặc nhập ngoại.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang12
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
1.3.2. Điều kiện nhân vật lực phục vụ thi công:
Đơn vị nhà thầu có đầy đủ phương tiện máy móc và thiết bị phục vụ xây dựng cầu,
đội ngũ công nhân và kỹ sư có trình độ chuyên môn cao và giàu kinh nghiệm, đã
từng thực hiện thi công nhiều công trình cầu với quy mô khác nhau. Vì vậy có thể
đưa công trình vào khai thác đúng tiến độ, đặc biệt đội ngũ công nhân và kỹ sư đã
dần tiếp cận nhiều công nghệ mới về xây dựng cầu.
1.3.3. Tình hình kinh tế - xã hội khu vực xây dựng cầu:
- Tuy là một huyện miền núi nhưng người dân sống hai bên bờ sông Tranh rất đông,
tỉ lệ dân số trong độ tuổi lao động chiếm 65%. Mức sống của người dân nhìn chung
vẫn còn thấp, dân cư ở đây sống chủ yếu là dựa vào nông nghiệp và lâm nghệp.
- Lâm nghiệp hiện là ngành kinh tế chủ đạo chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu
kinh tế và thu hút tới 80% lực lượng lao động, các loại cây lâm nghiệp chủ đạo là
quế, hồ tiêu, keo lá tràm,….
- Hệ thống giáo dục văn hoá xã hội : tại thị trấn có các trường phổ thông trung học,
trung tâm y tế, ở cấp xã đều có trường tiểu học và các trường mẫu giáo, trạm y tế,
dân cư trong khu vực được dùng điện 100%.
- Trong những năm gần đây đã có nhiều chuyển biến tích cực về mọi mặt đời sống

kinh tế, văn hoá, xã hội nhưng thay đổi nhanh nhất là về mặt kinh tế, nhờ áp dụng
KHCN vào sản xuất, thâm canh tăng vụ, chuyển đổi cây trồng vật nuôi mà đời sống
của người dân ngày một nâng cao.
-Giao thông:
Thị trấn có một số con đường nối liền với các huyện lân cận và nối với Thành phố
Tam Kỳ nên giao thông khá thuận lợi cho xây dựng cầu. Ngoài ra còn có các đường
liên thôn, thị trấn phục vụ cho việc đi lại của nhân dân trong vùng.
-Cấp nước: sử dụng nguồn nước tại chỗ để thi công công trình cầu.
-Cấp điện: trong vùng đã phủ kín mạng lưới điện quốc gia nên việc sử dụng điện
phục vụ thi công cầu là rất thuân lợi.
-Bưu chính viễn thông: Mạng lưới thông tin liên lạc đã về tận các thôn xóm ,hệ
thống các bưu điện văn hoá xã ngày càng hoàn thiện nên việc thông tin liên lạc hết
sức thuận lợi.
1.4.Sự cần thiết phải đầu tư:
Cầu Sông Tranh là một hạng mục nằm trong công trình Thuỷ điện sông Tranh II,
cầu nằm trên tuyến đường đi từ thị trấn vào nhà máy Thuỷ điện, cầu được xây dựng
nhằm phục vụ cho công việc xây dựng công trình thuỷ điện hiện tại đồng thời đáp
ứng nhu cầu đi lại của nhân dân. Vì mục đích đó nên cần thiết phải đầu tư xây dựng
chiếc cầu này.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang13
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
1.5. Đánh giá các điều kiện địa phương và đề xuất các phương án vượt sông:
*Địa hình:
Địa hình ở đây khá dốc, lòng sông không đối xứng và không bằng phẳng, tuy nhiên
mực nước cạn nên tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình thi công.
*Địa chất:
Địa chất tại khu vực sông Tranh gồm các tầng đất đá tốt do đó ta có thể đưa ra các
giải pháp nền móng khác nhau như: móng nông đặt tiếp trên nền đá gốc hoặc tầng
sét chặt, móng cọc khoan nhồi bệ cao hoặc bệ thấp.
*Thuỷ văn:

Mực nước về mùa khô khá thấp trong khi đó về mùa lũ lại rất lớn, đây là điều kiện
quyết định cao độ đáy dầm, trong khi đó mực nước thấp quanh năm là điều kiện để
tổ chức xây dựng các hạng mục của công trình cầu.
Sông không thông thuyền, do đó dễ dàng cho việc đề ra các sơ đồ kết cấu có chiều
dài nhịp khác nhau, đặc biệt là phương án có nhiều nhịp giống nhau.
*Khí hậu:
Do độ ẩm không khí khá cao thêm vào đó là điều kiện khí hậu khắc nghiệt nên loại
vật liệu chủ đạo là bê tông cốt thép, đặc biệt là bê tông cốt thép ứng suất trước. Vật
liệu thép vẫn được sử dụng nếu có điều kiện bảo quản tốt, sửa chữa gia cố kịp thời.
*Điều kiện cung ứng vật liệu, nhân lực thiết bị :
Nguồn vật liệu cát, sỏi có thể dùng vật liệu địa phương. Vật liệu cát, sỏi sạn ở đây có
chất lượng tốt, đá được lấy từ mỏ đá đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu.
Vật liệu thép:
-Sử dụng các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như thép Thái
Nguyên, Biên Hoà hoặc các loại thép liên doanh như Việt-Nhật, Việt -Úc
- Nguồn thép được lấy từ các đại lý lớn ở thành phố Tam Kỳ hoặc có thể lấy từ Đà
Nẵng.
Xi măng :
-Hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành luôn đáp ứng
nhu cầu phục vụ xây dựng. Các kết cấu bê tông mác thấp dùng ximăng Vạn Tường,
còn các kết cấu chịu lực chính dùng ximăng Bỉm Sơn.
-Nói chung vấn đề cung cấp xi măng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng
và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra.
Thiết bị và công nghệ thi công :
-Để hoà nhập với sự phát triển của xã hội cũng như đáp ứng nhu cầu nhiều về số
lượng tốt về chất lượng, các công ty xây dựng công trình giao thông đã mạnh dạn
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang14
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
cơ giới hoá thi công, trang bị cho mình máy móc thiết bị với công nghệ thi công
hiện đại; các đơn vị có nhiều kinh nghiệm trong thi công cầu phải kể đến là Công ty

cầu Thăng Long, Công ty cầu 12, Công ty cầu 14; các công ty thuộc các tổng công
ty xây dựng công trình giao thông,.v.v…đây là các đơn vị đã thực hiện hầu hết các
công trình cầu trong nước.
1.5.1.Giải pháp nền móng:
- Dùng loại móng nông đặt trực tiếp trên nền đá Granít toàn tinh tại các vị trí trụ,
tuy nhiên nếu dùng móng nông đặt trực tiếp trên tầng đá này về mặt chịu lực là rất
tốt nhưng khi đó thì các trụ cầu có chiều cao rất lớn, làm tốn vật liệu đồng thời mất
nhiều công sức xây dựng, dẫn đến hiệu quả kinh tế không cao.
- Dùng giải pháp móng cọc đài thấp hoặc đài cao, trong đó loại móng cọc được sử
dụng là loại cọc khoan nhồi, vì để đảm bảo sức chịu tải của cọc thì nếu dùng loại
cọc đóng thì không thể vì tầng đá Granít có chiều dày lớn, khi đó công nghệ đóng
cọc sẽ rất khó khăn mặt dù về sức chịu tải thì cọc đóng tốt hơn cọc khoan nhồi.
Ở đây ta sử dụng nền móng cọc bệ cao tại vị trí các trụ để giảm chiều cao thân trụ
nhằm giảm chi phí xây dựng công trình toàn cầu, trong khi đó tại vị trí hai mố cầu
ta sử dụng móng cọc bệ thấp có đỉnh bệ đặt thấp hơn mặt đất tự nhiên khoảng 0,5m
1.5.2.Giải pháp cấu tạo trụ, mố:
Do cao độ MTCN rất cao so với MNTN nên trụ mố có chiều cao tương đối lớn, vì
vậy để tiết kiệm vật liệu, ta cấu tạo mố cầu là dạng mố chữ U tường mỏng, trụ có
cấu tạo là thân trụ cột hoặc trụ thân đặc thân hẹp có tiết diện thay đổi.
1.5.3.Sơ đồ kết cấu nhịp:
Với điều kiện sông không thông thuyền, mặt cắt dọc sông không đối xứng, sông là
sông miền núi, ta đưa ra các sơ đồ kết cấu nhịp sau:
1.5.3.1.Cầu dầm nhịp giản đơn:
Với khẩu độ tỉnh không của cầu là L
0
=220m, ta đưa ra giải pháp kết cấu nhịp gồm 7
nhịp 33m dầm giản đơn tiết diện chữ I, vật liệu là bê tông cốt thép dự ứng lực, dầm
chữ I được chế tạo sẵn thi công lắp ghép liên hợp với bản mặt cầu BTCT đổ tại chỗ
để tạo ra một tiết diện cùng chịu lực.
So với dầm T và dầm hộp rỗng thì dầm I làm việc kém hiệu quả hơn nhưng chế tạo

đơn giản hơn, dầm ngang chế tạo đơn giản hơn rất nhiều. Nhược điểm của tiết diện
I là kém ổn định khi khi vận chuyển và lắp ráp.
1.5.3.2.Cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc đẩy:
Với các điều kiện đã nêu, ta có thể đưa ra phương án vượt sông là cầu dầm liên tục
5 nhịp theo sơ đồ: 40+3x50+40(m) thi công theo công nghệ đúc đẩy có tiết diện hộp
với chiều cao dầm không thay đổi.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang15
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
Ưu điểm:
- Khi thi công không cần làm giàn giáo cản trở giao thông đường thuỷ và không
chịu ảnh hưởng của mưa lũ.
- Chất lượng bê tông dầm dễ kiểm soát do đỗ bê tông nhiều lần tại một vị trí cố định
có đầy đủ thiết bị và tiện nghi sản suất.
- Bãi đúc không dài, ván khuôn dễ tháo lắp, vận chuyển và sử dụng lại nhiều lần.
- Quá trình thi công lặp lại nhiều lần, tạo điều kiện nâng cao năng suất, tay nghề
công nhân.
- Thời gian thi công nhanh.
Nhược điểm:
- Để hạn chế nội lực trong thi công phải có nhiều công trình phụ trợ như trụ tạm,
mũi dẫn.
- Khối lượng vật liệu lớn hơn các phương pháp khác do phải chịu nội lực trong quá
trình đẩy, nghĩa là phải dùng nhiều thép hơn để chịu kéo ở thớ trên và thớ dưới dầm
do mô men liên tục đổi dấu trong quá trình thi công, mà các loại cốt thép bổ sung
thêm này không cần thiết trong giai đoạn khai thác.
1.5.3.3.Cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng:
Phương án vượt sông cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng gồm 3
nhịp: 68+100+68(m)
Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp:
- Ưu điểm cơ bản của phương pháp thi công hẫng là có thể không cần xây dựng trụ
tạm, đà giáo, nên giảm giá thành xây dựng

- Giảm nhẹ và tối ưu hoá giàn giáo, ván khuôn treo do giảm chiều dài đốt thi công
và được sử dụng nhiều lần.
- Phương pháp thích hợp cho các sông, thung lũng sâu, nước xiết, và hầu như không
chịu ảnh hưởng của thời tiết, không cản trở giao thông thuỷ dưới cầu trong thời gian
thi công
- Có thể dễ dàng áp dụng dầm có chiều cao thay đổi theo biểu đồ mô men
- Cầu dầm liên tục có ưu điểm về chịu lực, có độ dư thừa, chỉ tiêu kinh tế tốt và tính
thẩm mỹ cao
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang16
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
1.5.3.4.Cầu dầm thép liên hợp bản BTCT:
Phương án cầu dầm thép liên hợp bản BTCT gồm 6 nhịp giản đơn, mỗi nhịp dài
40m. Ưu nhược điểm của cầu loại này là:
- Cầu dầm thép có thể thi công nhanh chóng hơn cầu BTCT hoặc cầu BTCT DƯL
- Cầu dầm thép lắp đặt dễ dàng qua sông suối, qua chướng ngại vật ở bất kỳ hoàn
cảnh thời tiết nào.
- Kết cấu nhịp cầu thép thường nhẹ hơn cầu BTCT do đó làm giảm giá thành chung,
đặc biệt có ý nghĩa khi địa chất lòng sông yếu.
- Cầu thép dễ sửa chữa và sửa chữa nhanh hơn cầu bê tông.
- Gỉ của thép là vấn đề cần quan tâm, phải sửa chữa thường xuyên, tốn kém và là
nguyên nhân gây hư hỏng cầu thép.
- Giá thành sơn cầu trong suốt thời gian sử dụng rất cao. Việc cạo gỉ sơn lại ảnh
hưởng bất lợi đến sức khoẻ con người và môi trường.
1.6. Phân tích, so sánh chọn 3 phương án thiết kế sơ bộ:
Với đặc điểm cầu xây dựng nằm trên miền núi, sau khi nêu ra điều kiện và phân tích
ưu nhược điểm ở trên, ta quyết định chọn 3 phương án sau đây để thiết kế sơ bộ
dùng làm cơ sở để chọn phương án thiết kế kỹ thuật.
1.6.1.Phương án 1:CẦU DẦM BTCT DƯL 33m NHỊP GIẢN ĐƠN
1.6.1.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu: Sơ đồ cầu: 7x33(m)
*Kết cấu phần trên:

Toàn cầu gồm 7 nhịp BTCT DƯL 33m, tổng chiều dài cầu là 231m. Mặt cắt
ngang bố trí 4 dầm tiết diện chữ I lắp ghép, khoảng cách giữa 2 dầm là 200cm, bản
mặt cầu BTCT có cường độ bê tông ở 28 ngày
Mpaf
c
40
,
=
đổ tại chỗ. Lớp phủ mặt
cầu gồm: lớp bê tông nhựa chặt hạt trung dày 6cm và lớp phòng nước dày 1,5cm.
Lan can, tay vịn bằng BTCT có
Mpaf
c
30
,
=
. Khe co giãn đầu nhịp dùng tấm cao su
đúc sẵn lắp ghép.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang17
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
10
15
10
15
200200200
656565
33
11
20
21

25
12
20
65
70
20
BÊ TÔNG NHỰA CHẶT HẠT TRUNG DÀY 6CM
LỚP PHÒNG NƯỚC DÀY 1CM
BẢN MẶT CẦU BT M400 DÀY 20CM
ĐAN BTCT DÀY 8CM
50
20
10
50
2%
2
%
165 20 50
10
30
10
700/2
50
700/2
30
10
Hình 2.1: Mặt cắt ngang cầu
*Kết cấu phần dưới:
- Mố cầu: hai mố cầu kiểu mố tường mỏng BTCT có
Mpaf

c
30
,
=
. Bản q độ
đầu cầu bằng BTCT có
Mpaf
c
30
,
=
, đá kê gối BTCT có
Mpaf
c
30
,
=
. Móng mố sử
dụng móng cọc khoan nhồi BTCT có
Mpaf
c
30
,
=
đường kính D=100cm mũi cọc
ngàm đến lớp đá Granit tồn tinh 2m.
- Trụ cầu: Tồn cầu gồm 6 trụ P1-P6 bằng BTCT ,
Mpaf
c
30

,
=
dạng trụ cột, bố
trí hai cột theo mặt cắt ngang, đường kính mỗi cột D=1500mm. Móng trụ cầu sữ
dụng móng cọc khoan nhồi BTCT đường kính D=100cm các trụ P1- P6, mũi cọc
ngàm trong lớp đá Granit tồn tinh 2m.
1.6.1.2.Kiểm tra khẩu độ thốt nước cầu:
u cầu:
%5
),max(
00
00
≤
−
yctt
yctt
LL
LL
Trong đó:
yc
L
0
= 220m: khẩu độ tĩnh khơng u cầu.
tt
L
0
: khẩu độ tĩnh khơng thực tế của cầu
tt
L
0

=
∑
i
L
0
=
∑
i
L
-
∑
i
b
-
tr
b
-
ph
b
∑
i
L
0
: tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ.
∑
i
b
: tổng chiều dài tĩnh khơng ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ.
tr
b

,
ph
b
: phần ăn sâu của mố trái, mố phải tại MNCN tính tới đầu kết cấu
nhịp.
tt
L
0
= (7.33+8.0,005) –(6.1.8)-1.0-1.0= 218,24(m).
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang18
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
Ta có:
%5%8,0%100.
220
22024,218
0
00
<=
−
=
−
yc
yctt
L
LL
Vậy khẩu độ đạt yêu cầu.
1.6.2.Phương án 2: CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG THEO
CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG
1.6.2.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu:
Kết cấu nhịp cầu được bố trí theo sơ đồ cầu dầm liên tục 3 nhịp: 68+100+68 (m).

Mặt cắt ngang sử dụng tiết diện dạng hộp, vách xiên, bê tông dầm có cường độ 28
ngày f’c ( mẫu hình trụ) : 50 Mpa, cốt thép dự ứng lực dùng loại tao có đường kính
12,7 mm.
Mặt cắt ngang dầm hộp một ngăn có hình vẽ như sau:
1/2 Mặt cắt trên trụ 1/2 Mặt cắt trên gối
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang19
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
100 200
100
30
30
30
30 45
50
2%
2%
LỚP BÊ TÔNG NHỰA HẠT TRUNG DÀY 6CM
LỚP PHÒNG NƯỚC DÀY 1.5CM
BẢN MẶT CẦU BTCT DÀY 20CM
10
700/250
20
10
13070
50
50
100
25
120
50 70

250
30 25
30 90 30
30
25
100
20
50
70
120
50
10
20
50700/2
10
450
200
225
Mặt cắt ngang dầm hộp cầu dầm liên tục
1.6.2.2.Tính tốn kiểm tra lại khẩu độ cầu:
u cầu:
%5
0
00
≤
−
yc
yctt
L
LL

Trong đó:
yc
L
0
= 220m: khẩu độ tĩnh khơng u cầu.
tt
L
0
: khẩu độ tĩnh khơng thực tế của cầu
tt
L
0
=
∑
i
L
0
=
∑
i
L
-
∑
i
b
-
tr
b
-
ph

b
∑
i
L
0
: tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ.
∑
i
b
: tổng chiều dài tĩnh khơng ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang20
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
tr
b
,
ph
b
: phần ăn sâu của mố trái, mố phải tại MNCN tính tới đầu kết cấu
nhịp.
tt
L
0
= (236+2.0.005) –(2.2)-1.0-1.0= 230,01(m).
Ta có:
%5%55,4%100.
220
22001,230
0
00
<=

−
=
−
yc
yctt
L
LL
Vậy khẩu độ đạt u cầu.
1.6.3.Phương án 3:
1.6.3.1.Bố trí chung cầu và mơ tả kết cấu: Sơ đồ cầu: 6x40(m)
*Kết cấu phần trên:
Tồn cầu gồm 6 nhịp dầm thép dài 40m, tổng chiều dài cầu là 240m. Mặt cắt
ngang bố trí 4 dầm thép tiết diện chữ I lắp ghép, khoảng cách giữa 2 dầm là 200cm,
bản mặt cầu BTCT có cường độ bê tơng ở 28 ngày
Mpaf
c
40
,
=
đổ tại chỗ . Lớp phủ
mặt cầu gồm: lớp bê tơng nhựa chặt hạt trung dày 6cm và lớp phòng nước dày
1.5cm. Lan can, tay vịn bằng BTCT có
Mpaf
c
30
,
=
. Khe co giãn đầu nhịp dùng
tấm cao su đúc sẵn lắp ghép.
700/2700/2

25
50
20
15
10
20
10
15
70
BẢN MẶT CẦU BTCT DÀY 20CM
LỚP PHÒNG NƯỚC DÀY 1.5CM
LỚP BÊ TÔNG NHỰA HẠT TRUNG DÀY 6CM
110
110
10
2
%
2%
50
25
50
605030
15
10
100
100
20
15
10
200

35
200200200
80808080
30
Mặt cắt ngang cầu
*Kết cấu phần dưới:
- Mố cầu: hai mố cầu kiểu mố tường mỏng BTCT có
Mpaf
c
30
,
=
. Bản q độ
đầu cầu bằng BTCT có
Mpaf
c
30
,
=
, đá kê gối BTCT
Mpaf
c
30
,
=
. Móng mố sử
dụng móng cọc khoan nhồi BTCT có
Mpaf
c
30

,
=
đường kính D=100cm mũi cọc
ngàm đến lớp đá Granit tồn tinh 2m.
- Trụ cầu: Tồn cầu gồm 6 trụ P1-P5 bằng BTCT ,
Mpaf
c
30
,
=
dạng trụ cột, bố
trí hai cột theo mặt cắt ngang, đường kính mỗi cột D=1500mm. Móng trụ cầu sữ
dụng móng cọc khoan nhồi BTCT đường kính D=100cm các trụ P1- P5, mũi cọc
ngàm đến lớp đá Granit tồn tinh 2m.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang21
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
1.6.3.2.Tính toán kiểm tra lại khẩu độ cầu:
Yêu cầu:
%5
0
00
≤
−
yc
yctt
L
LL
Trong đó:
yc
L

0
= 220m: khẩu độ tĩnh không yêu cầu.
tt
L
0
: khẩu độ tĩnh không thực tế của cầu
tt
L
0
=
∑
i
L
0
=
∑
i
L
-
∑
i
b
-
tr
b
-
ph
b
∑
i

L
0
: tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ.
∑
i
b
: tổng chiều dài tĩnh không ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ.
tr
b
,
ph
b
: phần ăn sâu của mố trái, mố phải tại MNCN tính tới đầu kết cấu nhịp.
tt
L
0
= (6.40+7.0,01) –(61,8)-1-1= 227,27(m).
Ta có:
%5%3.3%100*
220
22027.227
0
00
<=
−
=
−
yc
yctt
L

LL
Vậy khẩu độ đạt yêu cầu.
CHƯƠNG 2:
THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN
2.1.PHƯƠNG ÁN I: CẦU DẦM BTCT DƯL 33M NHỊP GIẢN ĐƠN
2.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu:
2.1.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu:
2.1.1.1.1.Tính toán khối lượng lớp phủ mặt cầu:
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:
+ Lớp bê tông nhựa:
mt 06.0
1
=
;
3
1
/24 mKN=
γ
+ Lớp phòng nước:
mt 015.0
2
=
;
3
2
/18 mKN=
γ
Tổng trọng lượng lớp phủ mặt cầu:
7).18.015,025.07,0() (
2211

+=+= WttDW
lp
γγ
= 14,14KN/m.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang22
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
- Tính cho 1 nhịp : 33.14,14=466,62KN
2.1.1.1.2.Tính toán khối lượng lan can, tay vịn:
- Cấu tạo lan can tay vịn như sau:
25
50
20
15
10 30
10
70
50
120
150 200
F=0.1875m²
50
10
30
10
50 70
20
15
10
Cấu tạo và kích thướt lan can tay vịn
Ta bố trí các cột lan can trên 1 nhịp 33m với khoảng cách 2 m, riêng tại hai đầu

nhịp ta bố trí 2 cột cách nhau 1,5m. Vậy toàn nhịp có 2.18=36 cột.
- Khối lượng các cấu kiện như bảng dưới đây:
HẠNG
MỤC
Thể tích bê
tông 1 cái (
3
m
)
Trọng lượng
bê tông 1 cái
(KN)
Số
lượng
(cái)
Tính cho 1 nhịp 33m
Thể tích
bê tông (
3
m
)
Trọng
lượng bê
tông(KN)
Bệ lan can 6.188 154.69 2 12.376 30.938
Cột lan can 0.028 0.7 36 1.008 25.2
Tay vịn 0.495 12.38 2 0.99 24.76
2.1.1.2.Tính toán khối lượng kết cấu nhịp:
- Kích thướt các bộ phận kết cấu nhịp như sau:
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang23

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
65
12
10
8
65
85
157
165
115
135
142
157
3
135
20
157
F=1.1m²
F=2.092m²
MCN dầm chủ đoạn đầu dầm Dầm ngang đoạn đầu dầm
6510
10
85
8
12
32
20
2025
22
65

11
165
135
20
23
180
89
115
12
132
20
132
F=0.637m²
F=2.217m²
MCN dầm chủ đoạn giữa dầm Dầm ngang đoạn giữa dầm
-Dầm ngang được bố trí tại 5 mặt cắt nhịp cầu.
- Tấm đan có kích thướt như sau:
135
8
100
- MCN bản mặt cầu như sau:
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang24
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng cầu đường
20
BAÛN MAËT CAÀU (F=1.662m²)
800
- Khối lượng các bộ phận kết cấu nhịp được tổng hợp trong bản sau:
Bộ phận
Thể tích bê
tông 1 cái (

3
m
)
Trọng lượng
bê tông 1 cái
(KN)
Số
lượng
(cái)
Tính cho 1 nhịp 33m
Thể tích
bê tông
(
3
m
)
Trọng lượng
bê tông(KN)
Dầm
chủ 23.105 577.63 4 92.42 2310.52
Dầm
ngang 1.28 32 3 3.84 96
Tấm
đan 0.108 2.7 99 10.692 267.3
Bản mặt
cầu 54.846 1371.15 1 54.846 1371.15
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Thiết - lớp 02X3B Trang25