Thiết kế công nghệ sản xuất dầm cầu Super T BTCT (Thuyết minh+bản vẽ)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập, tích luỹ kinh nghiệm hơn 4 năm qua, nay em
đã có cơ hội chứng minh và kiểm tra lại những kiến thức của mình qua Đồ án tốt
nghiệp. Em xin chân thành cám ơn tất cả các thầy cô trong trường Đại Học Bách
Khoa nói chung và các thầy cô trong khoa Kỹ thuật xây dựng nói riêng những
người đã dạy dỗ truyền đạt tất cả các kinh nghiệm q báu cho chúng em.
Hiện nay, Việt Nam đang rất cần những kỹ sư xây dựng giỏi, những kỹ sư
công nghệ được đào tạo với chất lượng cao để đưa nền công nghiệp, cơ sở hạ
tầng đi lên, trở thành những nước tiên tiến. Với đề tài luận văn tốt nghiệp này,
em hi vọng có thể đóng góp 1 chút gì đó để có thể cải thiện hơn công nghệ sản
xuất trong xây dựng.
Em cũng thật sự gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy PGS – TS PHAN XUÂN
HOÀNG và thầy Th.S BÙI ĐỨC VINH những người hướng dẫn tận tình để em
có thể thực hiện thành công được đề tài này. Mặc dù vậy, do kiến thức còn non
kém, kinh nghiệm ít ỏi, thời gian hạn chế nên đồ án này còn rất nhiều thiếu sót.
Em kính mong q thầy cô chỉ bảo thêm để em có cơ hội bổ sung kiến thức.
Tp. HCM, 11 / 01 / 2003
SVTH NGUYỄN HUY MINH

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 1


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

LỜI NHẬN XÉT CỦA GVHD
 
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 2


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN................................................................................................. 1
LỜI NHẬN XÉT ........................................................................................... 2
PHẦN MỞ ĐẦU ........................................................................................... 9
I. Giới thiệu tổng quan .......................................................................... 10
1. Đôi nét về tình hình đồng bằng sông Cửu Long ...........................10
2. Giới thiệu sơ bộ về công trình cầu Rạch Miễu ............................11
II. Nhiệm vụ yêu cầu ............................................................................. 14
III. Luận chứng về đòa điểm xây dựng Poligone .....................................15
1. Vò trí đặt Poligone......................................................................... 15
2. Lợi thế của đòa điểm chọn.............................................................15
3. Nguồn cung cấp nguyên liệu và năng lượng ................................15
4. Nguồn nhân lực ............................................................................ 15
5. Nguồn tiêu thụ sản phẩm .............................................................16
6. Đặc điểm đòa hình ........................................................................16
7. Điều kiện khí hậu thủy văn ..........................................................16
8. Điều kiện đòa chất ........................................................................18
PHẦN I : TÍNH TOÁN KẾT CẤU ............................................................19
I. Đặc trưng hình học của dầm Super – T ...........................................20
1. Kích thước cấu tạo của dầm Super - T..........................................20

2. Các thông số kỹ thuật của dầm Super - T.....................................20
3. Cơ sở lý thuyết để tính toán .........................................................21
II. Tính toán nội lực trong dầm ..............................................................21
1. Xác đònh hệ số phân bố ngang .....................................................21
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 3


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

2. Xác đònh tải trọng tác dụng lên dầm ............................................24
3. Sơ đồ tải trọng tính toán cho dầm .................................................26
4. Tính toán kết cấu trong dầm ........................................................28
III. Kiểm tra khả năng chòu lực của dầm .................................................30
1. Các số liệu tính toán ....................................................................30
2. Khối lượng bê tông cần dùng cho 1 dầm ......................................32
3. Kiểm tra cường độ của tiết diện thẳng góc với trục dầm ..............33
4. Các tổn thất ứng suất trong và quá trình căng cáp .......................35
5. Kiểm tra chống nứt ứng suất pháp ................................................34
IV. Bố trí và thống kê cốt thép ...............................................................40
1. Cốt thép thường ........................................................................... 40
2. Cáp ............................................................................................... 40
3. Bảng thống kê cốt thép ................................................................41
PHẦN II : PHẦN CÔNG NGHỆ.................................................................42
Chương I: Các loại nguyên vật liệu và TT cấp phối bê tông ...............43
I. Các đặc tính kỹ thuật của nguyên vật liệu ..................................43
1. Cốt liệu nhỏ (Cát) ....................................................................43

2. Cốt liệu lớn (Đá dăm) .............................................................44
3. Ximăng .................................................................................... 45
4. Phụ gia siêu dẻo Sikamnet NN ................................................46
II. Tính toán cấp phối .......................................................................48
1. Trường hợp không sử dụng phụ gia .........................................48
2. Trường hợp có sử dụng phụ gia ...............................................50
Chương II: Kế hoạch sản xuất của Poligone .......................................52
I. Các thông số thiết kế của Poligone..............................................52
1. Chế độ làm việc của Poligone ................................................52
2. Tính toán công suất của Poligone.............................................52
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 4


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

II. Tính cân bằng vật chất .................................................................53
1. Xác đònh lượng nguyên liệu dùng cho sản xuất bê tông ..........53
2. Xác đònh lượng cốt thép dùng cho sản xuất .............................55
Chương III: Vận chuyển, bốc dỡ, bảo quản nguyên vật liệu .............56
I. Vận chuyển và bảo quản ximăng ................................................56
1. Vận chuyển ximăng vào kho chứa ..........................................56
2. Bảo quản ximăng trong Xilô chứa ...........................................57
II. Vận chuyển & bảo quản cốt liu vào kho chứa ..............................59
1. Vận chuyển cốt liệu vào kho chứa ..........................................59
2. Dung tích của kho cốt liệu .......................................................59
3. Tính kích thước kho .................................................................61

III. Vận chuyển và bào quản cốt thép ................................................63
1. Vận chuyển cốt thép & cáp đến kho chứa ...............................63
2. Bảo quản cốt thép và cáp ........................................................63
Chương IV : Xưởng gia công cốt thép ...................................................65
I. Qui trình sản xuất của xưởng thép................................................65
II. Tính toán thiết bò trong xưởng thép ..............................................67
1. Nắn thẳng cốt thép ..................................................................67
2. Hàn cốt thép ............................................................................ 68
3. Cắt cốt thép ............................................................................. 69
4. Máy uốn thép .......................................................................... 70
5. Xe rùa vận chuyển cốt thép .....................................................71
6. Tính toán lượng thép buộc .......................................................71
7. Tính chọn cầu trục trong xưởng thép .......................................73
Chương V : Xưởng chế tạo hỗn hợp bê tông .......................................74
I. Lựa chọn dây chuyền sản xuất ....................................................74
1. Dây chuyền 1 bậc ....................................................................74
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 5


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

2. Dây chuyền 2 bậc ....................................................................75
II. Chọn phương tiện vận chuyển từ kho đến tram trộn .....................77
1. Chọn phương tiện vận chuyển ximăng đến trạm trộn ..............77
2. Chọn phương tiện vận chuyển cốt liệu đến trạm trộn ..............78
III. Dây chuyền công nghệ trạm trộn .................................................79

IV. Tính chọn thiết bò cho xưởng trộn .................................................81
1. Tính chọn máy trộn bê tông ....................................................81
2. Tính Bunke dự trữ cốt liệu cho trạm trộn ................................82
3. Tính băng tải vận chuyển cốt liệu ...........................................84
Chương VI : Phân xưởng tạo hình ........................................................86
I. Dây chuyền công nghệ chế tạo dầm Super-T .............................86
II. Chuẩn bò khuôn ............................................................................ 89
1. Các yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn ........................................89
2. Chuẩn bò khuôn ....................................................................... 89
III. Đặt cốt thép và căng cáp ..............................................................91
1. Căng cáp bằng phương pháp cơ học ........................................92
2. Căng cáp bằng điện .................................................................92
IV. Đổ hỗn hợp bê tông ......................................................................93
1. Chọn phương tiện vận chuyển hỗn hợp bê tông ......................93
2. Các yêu cầu và các vấn đề cần lưu ý khi đổ bê tông ..............93
V. Đầm chặt bê tông .........................................................................94
1. Phương pháp tạo hình đầm không rung ...................................94
2. Phương pháp tạo hình đầm rung ..............................................94
3. Các nguyên tắc đầm bê tông ...................................................95
VI. Dưỡng hộ sản phẩm ..................................................................... 96
1. Nhiệt tiêu tốn không thể tổn thất.............................................96
2. Nhiệt tổn thất........................................................................... 98
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 6


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

3. Chi phí nhiệt và hơi nước trong thời gian nâng nhiệt:...............99
4. Chi phí nhiệt và hơi nước trong thời gian đẳng nhiệt:..............100
5. Chi phí hơi nước cho 1m3 bê tông trong toàn bộ quá trình dưỡng hộ
................................................................................................ 100
6. Chi phí hơi nước sản xuất cho 1 dầm.......................................100
7. Chi phí hơi nước sản xuất cho 1 năm.......................................100
VII. Công đoạn cắt cáp ....................................................................... 100
VIII. Tính chọn thiết bò trong phân xưởng tạo hình ..............................101
1. Tính số khuôn tạo hình ...........................................................101
2. Chọn thiết bò đầm bê tông ......................................................101
3. Tính thiết bò căng cáp .............................................................104
4. Xe vận chuyển hỗn hợp bê tông .............................................104
Chương VII : Khu hoàn thiện và dưỡng hộ sản phẩm ........................106
I. Hoàn thiện sản phẩm ..................................................................106
II. Vận chuyển sản phẩm .................................................................103
PHẦN III : Tổ chức nhân sự – An toàn lao động ..................................104
I. Tổ chức nhân sự .......................................................................... 109
II. An toàn lao động trong poligone .................................................111
1. Đối với phân xưởng thép .......................................................111
2. Đối với phân xưởng chế tạo hỗn hợp bê tông .........................111
3. Đối với phân xưởng tạo hình ..................................................111
III. Kiểm tra an toàn .......................................................................... 112
1. Đối với công nhân ..................................................................112
2. Đối với thiết bò & máy móc ....................................................112
3. Đối với công trường ................................................................113
PHẦN IV : Kiến trúc & điện – nước ......................................................114
I. Mặt bằng kiến trúc nhà xưởng ....................................................115
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 7


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

1. Nguyên tắc qui hoạch và thiết kế ...........................................115
2. Quy hoạch kiến trúc của Poligone ..........................................115
II. Hệ thống điện nước ..................................................................... 119
1. Hệ thống điện ......................................................................... 119
2. Hệ thống nước ........................................................................ 121
3. Hệ thống cống thoát nước .......................................................122
PHẦN V : Tính toán kinh tế

...................................................................123

I. Mục đích và yêu cầu của kinh tế .................................................124
II. Tính toán kinh tế ......................................................................... 124
1. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản ..................................................124
2. Vốn đầu tư trang thiết bò .........................................................125
3. Vốn đầu tư phát sinh thêm ......................................................126
4. Các chi phí hàng năm .............................................................127
5. Chi phí nhân công ...................................................................129
6. Các chi phí khác ..................................................................... 130
7. Giá thành sản phẩm ................................................................130
PHẦN PHỤ LỤC :

................................................................................... 132

Tài liệu tham khảo ...................................................................................... 136

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 8


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

PHẦN MỞ ĐẦU :

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 9


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

PHẦN MỞ ĐẦU
I. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN.
1. Đôi nét về tình hình đồng bằng sông Cửu Long.
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là một vùng nông nghiệp trù phú, đông
dân, vốn có vò trí quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế quốc gia, cũng như
trong tỉ trọng xuất khẩu nông hải sản, giờ đang đứng trước nguy cơ tụt hậu càng xa so
với cả nước, đặc biệt là với các vùng kinh tế trọng điểm.
Một trong những nguyên nhân quan trọng kìm hãm sự phát triển của vùng là

tốc độ đô thò hóa (ĐTH) còn thấp. Tỷ lệ ĐTH của vùng mới chỉ đạt 17,1%, trong khi
đó cả nước đã đạt 23,5% (1999). Để phát triển ĐBSCL cần phải đẩy mạnh quá trình
ĐTH. Tuy nhiên quá trình này cũng đang gặp những thách thức lớn.
Quy hoạch phát triển giao thông vận tải (GTVT) vùng Đồng bằng sông Cửu
Long đang trở thành vấn đề lớn, đặt biệt là sau trận lũ năm 2000 đã thu hút sự quan
tâm của toàn xã hội. Việc phát triển cơ sở hạ tầng GTVT và quy hoạch tổ chức GTVT
ở đây có liên quan khăng khít với các chương trình phát triển kinh tế xã hội cấp quốc
gia và vùng, nên cần có sự nghiên cứu tổng thể và kỹ lưỡng.
Ngày 30/4/2002, Bộ GTVT phối hợp với UBND tỉnh Tiền Giang, Bến Tre tổ
chức trọng thể lễ khởi công xây dựng cầu Rạch Miễu vượt sông Tiền, nối thành phố
Mỹ Tho với huyện Châu Thành - Bến Tre. Đây là công trình xây dựng lớn mang ý
nghóa hết sức quan trọng trong đời sống kinh tế xã hội - văn hóa vùng đồ àng bằng sông
Cửu Long và đặc biệt là Bến Tre.
Bến Tre có tiềm lực kinh tế khá phát triển và vò thế quan trọng trong chiến lược
phát triển kinh tế khu vực và hợp tác quốc tế. Với vò trí đòa lý thuận lợi và nhie àu lợi
thế nằm giữa sông Tiền và sông Hậu với tổng diện tích 2.315 km 2, dân số 1,3 triệu
người. Dự án xây dựng cầu Rạch Miễu hoạt động sẽ tạo nên một sự ổn đònh về lưa
thông phục vụ đời sống nhân dân. Đây là một lợi ích trực tiếp và gián tiếp cho hàng
triệu người dân của tỉnh và cả khu vực ĐBSCL nhằm tiến đến việc xóa đói giảm
nghèo bằng sự tăng trưởng và phát triển kinh tế bền vững.
Cơ hội đến khi Chính phủ Úc quyết đònh giúp đỡ Việt Nam xây dựng cầu Mỹ
Thuận qua sông Tiền, với công nghệ hiện đại. Cây cầu dây văng đầu tiên dài 1550m
hoàn thành vào tháng 5/2000 mang lại niềm phấn khởi cho hàng triệu người dân đồng
bằng sông Cửu Long đồng thời cũng làm bật sáng niềm hy vọng lớn lao: những người
thợ cầu Việt Nam đã có thể bắt tay vào việc chuẩn bò xây cầu Rạch Miễu. Tổng công
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 10

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

ty tư vấn Thiết kế giao thông vận tải (TEDI) được Bộ GTVT giao nhiệm vụ nghiên
cứu dự án tiền khả thi cầu Rạch Miễu vào đầu năm 2001. Dự án được sự đồng tình
ủng hộ của UBND tỉnh Tiền Giang, Bến Tre, Bộ kế hoạch đầu tư, Bộ xây dựng và Bộ
Quốc Phòng.
Cây cầu dây văng hiện đại Rạch Miễu sẽ góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế
xã hội toàn vùng đồng bằng sông Cửu Long, hứa hẹn những vụ mùa bội thu, mang lại
những niềm vui cho hàng triệu người trên quê hương Đồng Khởi.

2. Giới thiệu sơ bộ về công trình cầu Rạch Miễu.
Từ cửa Tiểu - những con tàu biển trọng tải 1.000 - 2.000 đến 5.000 - 6.000 T
vào sông Tiền để ngược lên Phnômpênh - Campuchia nên cầu Rạch Miễu phải đảm
bảo luồng giao thông thủy trên sông MêKông thông suốt an toàn. Theo tính toán tónh
không thông thuyền cầu Rạch Miễu phải cao bằng cầu Mỹ Thuận, tức là cao 37,5m,
bề rộng luồng tàu 110 - 130m ở phía Tiền Giang và phía Bến Tre tónh không thông
thuyền cao 7m, chiều rộng 50m. Trên cơ sở này, cầu Rạch Miễu sẽ là cây cầu đặc biệt
lớn và phức tạp, gồm nhiều loại hình kết cấu có yêu cầu kỹ thuật cao, đặc biệt là phần
cầu dây văng. Trong quá trình nghiên cứu, các nhà thiết kế Việt Nam đã đưa ra nhiều
phương án khác nhau nhằm tìm ra một phương án tối ưu cho chiếc cầu dây văng hiện
đại, lần đầu tiên do người Việt Nam tự thiết kế và thi công. Với tinh thần thực sự cầu
thò, các nhà thiết kế cũng tham khảo một số qui trình tiên tiến của thế giới nhằm hoàn
chỉnh tốt hơn bản thiết kế cầu Rạch Miễu. Tuy nhiên, ở một số hạng mục quan trọng
như xây trụ tháp, kéo dây văng cơ quan thiết kế sẽ mời các nhà tư vấn, giám sát nước
ngoài để bảo đảm yêu cầu kỹ thuật, chất lượng.
Như vậy, cầu Rạch Miễu bắc qua sông Tiền thuộc đòa phận tỉnh Tiền Giang và
Bến Tre, sẽ được xây dựng ở vò trí cách phà Rạch Miễu về phía thượng lưu khoảng 1
km. Phía bờ Mỹ Tho nối vào QL60 tại cầu 120 (qua sông Cụt) và bờ Bến Tre nối với

QL60 ở Phước Thạnh (Châu Thành).

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 11


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

Kết cấu cầu : Cầu được thiết kế vónh cửu bằng bê tông cốt thép và dây văng. Gồm
3 phần chính :
+ Cầu dây văng qua dòng chính phía Mỹ Tho bố trí theo sơ đồ:
Chiều dài:17x40+130+270+13O+17x40 = l.890m.
+ Cầu đúc hẫng qua dòng phụ phía Bến Tre được bố trí theo sơ:
Chiều dài 40+55+3x90+55+14+40 = 980m.
+ Đường đắp qua Cồn Thới Sơn dài 90m.
 Tổng cộng cầu dài L = 2.870m.
Kết cấu nhòp dây văng : gồm 3 nhòp (130+270+130)m.
+ Bề rộng mặt cầu: (0.5 + 2.0 + 3.5 + 2.0 + 0.5)m = 12m.
+ Riêng phần cầu dây văng có bề rộng 15m.

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 12


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

Độ dốc dọc cầu lớn nhất I = 4.5%: với độ dốc này, các loại phương tiện thô sơ có
thể qua lại cầu dễ dàng.
Kết cấu trụ tháp: gồm hai tháp đối xứng bằng bê tông cốt thép dạng hình thang,
có chiều cao khoảng l06m. Móng trụ tháp dùng loại cọc khoan nhồi đường kính 2m.
Hai bên trụ biên dùng cọc khoan nhồi đường kính l,5m.
Phần cầu dẫn nối với nhòp dây văng dài 1.360m: Mỗi bên gồm 17 nhòp dầm super
T có nhiều dài nhòp 40m, mặt cắt ngang rộng 12m bao gồm 5 dầm có chiều cao l,75m.
Kết cấu móng dùng loại cọc BTCT 45x45 cm.
Phần cầu dẫn bờ phía Bến Tre dài 980m bao gồm : 5 nhòp dầm đúc hẫng
(55+3x90+55)m, chiều rộng hộp 12 kết cấu móng dùng cọc khoan nhồi đường kính
1,5m, 15 nhòp dầm Super T có chiều dài nhòp 40m, mặt cắt ngang rộng 12m bao gồm
5s dầm có chiều cao 1,75m. Kết cấu móng dùng cọc BTCT 45x45cm.
Đường đầu cầu : thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp III đồng bằng, tốc độ
60km/h. Phương án tuyến: Nối thẳng tim cầu từ thành phố Mỹ Tho sang Bến Tre đến
Km 4+ 450 sau đó tuyến đi về phía bên phải từ 10 - 60 m để tạo góc giao với QL60 và
nhập vào ở Km 8+331 (lý trình km 11+860 của QL60).
Các công trình trên tuyến:
+ Cầu Bai Lai : xây cầu mới theo sơ đồ nhòp 7x33m. chiều dài 241,4m, bề
rộng cầu 12m. Kết cấu nhòp dầm bằng BTCT dự ứng lực chữ I, lắp ghép mặt
cầu đổ bê tông tại chỗ. Kết cấu mố trụ : BTCT bê tông mác 300 đổ tại chỗ,
móng cọc dùng loại cọc BTCT 45x45.
+ Cầu Km3+625: dài 30m, rộng 12m. Các nút giao trên tuyến có 4 nút giao
chính.
 Do vò trí dự án lựa chọn theo qui hoạch nên công tác đền bù, tái đònh cư không
lớn, tuy nhiên Ban giải phóng mặt bằng của hai tỉnh sẽ lập chi tiết và thực hiện
kết hoạch đền bù, tái đònh cư nhằm bảo đảm đời sống, việc làm cho các hộ dân
phải di dời, xây dựng lại các công trình công cộng bằng nguồn vốn hai tỉnh đóng
góp.

Cầu Rạch Miễu sẽ thúc đẩy mạnh đến sự phát triển kinh tế toàn diện của tỉnh, cả
vùng trọng điểm miền Tây và cả khu vực Nam bộ. Ngoài ra, nó sẽ tạo ra những
chuyển biến tích cực hơn nữa trong sự phát triển và tăng trưởng kinh tế trong vùng,
đồng thời tạo nên mối giao lưu các tỉnh trong khu vực và cả nước. TP Hồ Chí Minh sẽ
có những tác động mạnh mẽ đến Bến Tre và cả các tỉnh miền Tây. Mặt khác Bến Tre
cách thành phố Hồ chí Minh không xa, và nằm liền kề với TP. Mỹ tho - là một trung
tâm kinh tế quan trọng, là vùng trọng điểm về nông hải sản của miền Tây. Yếu tố này
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 13


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

là lợi thế trong giao lưu kinh tế, mở rộng thò trường tiêu thụ sản phẩm và thu hút vốn
đầu tư, song nó cũng là một thách thức lớn đối với Bến Tre trong điều kiện cạnh tranh
thu hút vốn đầu tư trong và ngoài nước... Trên cơ sở về thực trạng kinh tế của tỉnh và
theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của tỉnh, với những thuận lợi, khó khăn và
năng lực phát triển sẽ đặt ra những đònh hướng phát triển kinh tế xã hội cho những
năm tiếp theo khi cầu Rạch Miễu phát huy và từng bước chuyển đổi cơ cấu kinh tế
theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa để phù hợp với các bước phát triển của khu
vực Đông Nam và thế giới. Với những yếu tố thuận lợi về tiềm năng phát triển
công nghiệp hóa, mọi người đều hy vọng rằng khi cầu Rạch Miễu hoàn thành sẽ phát
huy và hỗ trợ mạnh mẽ cho sự tăng trưởng và phát triển kinh tế của khu vực, đồng thời
tạo nên sự thu hút đối với các nhà đầu tư trong và ngoài nước tham gia vào các khu
công nghiệp của khu vực. Dự án cầu Rạch Miễu dùng nguồn nội lực Việt nam sẽ
khẳng đònh sự trưởng thành vượt bậc của ngành thiết kế, xây dựng cầu Việt Nam,
đồng thời thể hiện sự quyết tâm lớn của Chính phủ và nhân dân ta trong thời kỳ công

nghiệp hóa, hiện dại hóa đất nước. Cầu Rạch Miễu hoạt động sẽ tạo điều kiện thuận
lợi cho việc vận chuyển hàng hóa đi lại nhanh hơn, nhất đònh sẽ thúc đẩy mạnh mẽ sự
chuyền dòch cơ cấu kinh tế của Bến Tre và cả khu vực. Hàng triệu người dân Bến Tre
và cả khu vực Nam bộ và cả nước sẽ đi qua cầu Rạch Miễu được thụ hưởng cảnh đẹp
và sự giàu có của vùng đồng bằng và những công trình kiến trúc đồ sộ của đất nước.

II. NHIỆM VỤ YÊU CẦU.
Cũng giống như cầu Mỹ Thuận, cầu Rạch Miễu sử dụng dầm Super – T để làm
cầu dẫn. Dầm Super – T là một loại dầm bê tông tiền áp có kết cấu rỗng là một công
nghệ tiến bộ của Úc chuyển giao cho nước ta k hi xây dựng cầu Mỹ Thuận. Vì vậy với
đề tài luận văn tốt nghiệp được giao “ Thiết kế Poligone di động sản xuất dầm cầu
Super – T phục vụ cho cầu dẫn của dự án xây dựng cầu Rạch Miễu nối liền 2 tỉnh
Tiền Giang và Bến Tre vào năm 2002”.
Số lượng dầm Super – T cần dùng cho cầu Rạch Miễu là 245 dầm:
+ Phần cầu dẫn nối với nhòp dây văng dài 1.360m: Mỗi bên gồm 17 nhòp dầm
Super - T có nhiều dài nhòp 40m, mặt cắt ngang rộng 12m bao gồm 5 dầm
có chiều cao l,75m. Tổng cộng số dầm là 170 dầm.
+ Phần cầu dẫn bờ phía Bến Tre dài 980m bao gồm : 15 nhòp dầm Super - T
có chiều dài nhòp 40m, mặt cắt ngang rộng 12m bao gồm 5 dầm có chiều
cao 1,75m. Tổng cộng số dầm là 75 dầm.

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 14


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

III. LUẬN CHỨNG VỀ ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG POLIGONE
1. Vò trí đặt poligone.
Poligone được xây dựng tại xã Trung An, gần ngã ba Trung Lương, thuộc tỉnh
Tiền Giang, cách phà Rạch Miễu hiện hữu về phía thượng lưu 1200m. Poligone được
đặt ngay dưới cầu dẫn bên phía Tiền Giang về phía thượngï lưu (nghóa là hướng về Mỹ
Tho từ phà Rạch Miễu).

2. Lợi thế của đòa điểm chọn:
Poligone được đặt ở phía bờ Tiền Giang sẽ rất gần với đường quốc lộ 1A. Trong
suốt thời gian xây dựng và hoạt động của poligone, số nhân viên và máy móc vận
chuyển đến qua ngõ quốc lộ 1A sẽ rất nhiều nên giảm được chi phí và thời gian.
Nguồn cung cấp điện , nước sẽ dễ dàng, thuận tiện, kinh tế hơn so với việc đặt
poligone tại bờ Bến Tre. Tất cả nguồn nguyên liệu đều chủ yếu từ hướng Đồng Nai
xuống nên sẽ gần Tiền Giang hơn.
Poligone chọn xây dựng về phía thượng lưu vì hướng này việc giao thông dễ
dàng và có thể tận hai con đường sẵn có: đường đi Mỹ Tho và đường dẫn vào phà
Rạch Miễu . Vì vận chuyển nguyên vật liệu thuận lợi sẽ không làm cản trở công trình
đang xây dựng trong các giai đoạn thi công.
3. Nguồn cung cấp nguyên liệu và năng lượng:

Ximăng : được vận chuyển về Poligone bằng đường bộ từ nhà máy ximăng Sao
Mai (Thủ Đức).
Thép: được vận chuyển về Poligone từ nhà máy thép VINAKYOET bằng đường
thủy.
Cáp sử dụng của hãng SIAM (Thái Lan) nhập bằng đường sông.
Cát : được khai thác từ sông Đồng Nai và vận chuyển về Poligone bằng đường
thủy.
Đá : được khai thác từ Biên Hòa và vận chuyển về bằng đường thủy.
Nước : dùng từ nguồn nước do nhà máy nước Tiền Giang cung cấp.
Điện : sử dụng mạng lưới điện quốc gia, tuy nhiên cũng phải dự phòng một máy

phát điện công suất 500 KVA.

4. Nguồn nhân lực:
Nguồn nhân lực làm việc cho poligone ưu tiên tuyển dụng tại hai tỉnh Tiền
Giang và Bến Tre , nhưng phải thông qua đào tạo chuyên môn kỹ thuật.
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 15


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

5. Nguồn tiêu thụ sản phẩm:
Poligone được thiết kế chỉ để sản xuất dầm Super-T phục vụ cho cầu dẫn cầu
Rạch Miễu (cả hai phía cầu dẫn). Ngoài ra, tùy theo tình hình thực tế có thể xem xét
mở rộng việc cung cấp bêtông tươi cho các hạng mục khác của công trình.

6. Đặc điểm đòa hình
Bến Tre là một trong 9 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. Các Sông Tiền, sông Ba
Lai, sông Hàm Luông và sông Cổ Chiên, đều thuộc hệ thống sông Mêkông, chia
thành 3 phần ( 3 đảo lớn ) : cù lao An Hoá, cù lao Bão và cù lao Minh. Đòa hình tỉnh
bằng phẳng, cao độ trung bình 0,8 m trên mức nước biển. Toàn bộ diện tích đất đai
được chia thành 3 vùng tự nhiên : vùng nước ngọt (37%), vùng nước mặn (36%), vùng
nước lợ (27%).
Bến Tre là thò xã của tỉnh Bến Tre, ở miền Nam Việt nam. Tỉnh Bến Tre là một
tỉnh ở phía biển Đông của Đồng bằng Sông Cửu Long: có diện tích khoảng 2.246 km 2,
phía Đông giáp biển, hai phía khác giới hạn bởi các sông Tiền và Sông Cổ Chiên.

7. Điều kiện khí hậu thủy văn:
Thuỷ triều xâm nhập đã làm nhiễm mặn tầng chứa nước trong đất ở trong và
xung quanh thò xã Bến Tre. Do vậy nước giếng đào và giếng khoan mạch nông không
thể sử dụng được. Nước ngầm có chất lượng tốt chỉ có ở các túi nước cục bộ trong tầng
trầm tích pliocene ở Châu Thành cách thò xã 6 km về phía bắc và ở độ sâu từ 300500m. Các lớp đất chứa nước này có áp lực và một vài chỗ nước giếng chảy ra trên
mặt đất. Nước có thể có sắt và Sunfua và có thể có tính ăn mòn và đóng vảy cặn.
Khí hậu Bến Tre là nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình 270C, lượng mưa
hàng năm 1.520 mm. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 kéo dài đến tháng 11, gió thònh
hành mùa mưa là Đông và Đông Nam. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau và
chòu ảnh hưởng của gió khô nóng Tây và Tây Nam.

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 16


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

Bảng 1
Nhiệt độ ( 0C)
Trung
bình

Cao
nhất

Lượng
Thấp mưa

nhất (mm)

Tháng 1

25.5

33.2

17.0

4.6

77

132

Tháng 2

20.0

32.0

20.0

1.9

73

165

Tháng 3

27.8

35.5

20.1

2.7

78

135

Tháng 4

28.9

35.8

21.8

25.1

83

129

Tháng 5

29.2

35.7

22.9

165.1

86

96

Tháng 6

28.5

35.0

21.0

209.8

86

72

Tháng 7

27.9

34.2

22.7

199.1

85

69

Tháng 8

27.3

33.0

21.7

196.3

86

87

Tháng 9

27.3

33.0

20.3

247.4

83

66

Tháng 10

27.3

32.7

21.3

281.0

83

84

Tháng 11

28.8

32.4

20.4

114.2

74

84

Tháng 12

25.1

32.3

18.1

40.4

78

108

Tháng

Độ
ẩm
(%)

Độ bay hơi
(mm)

Bản đồ đòa hình của tỉnh Bến Tre

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 17


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

8. Điều kiện đòa chất:
Đòa chất của vùng xung quanh Châu Thành - Bến Tre là trầm tích phù sa
Holoxene bao phủ toàn bộ mặt đất với cấu tạo hạt cát mòn, sét lẫn cát và bùn độ sâu
đến 20m. Than bùn có tìm thấy ở độ sâu này.
Bảng 2
Loại đất

Bùn sét

Bùn á sét

1,5-3

1,5-15

Cát 2- 0,05mm

23

30

Bụi 0,05- 0,005mm

32

42

Sét <0,005mm

40

26

Thành phần hữu cơ

05

02

Độ ẩm w%

64,65

42

Dung trọng tự nhiên

1,59

1,79

Dung trọng khô

0,96

1,26

Tỷ trọng (t/m)

2,69

2,7

Tỷ số rỗng

1,8

1,14

Độ bảo hòa nước (%)

97

99,5

Độ ẩm tự nhiên (%)

63,33

35,5

Độ ẩm tối thuận (%)

42,66

23,2

Độ ẩm nén chặt (%)

20,67

13,3

Độ sệt

1,06

1,49

6

8

0,07

0,05

11

24

Suất thẩm thấu (cm/s)

5,6-10,6

0

Lực chống cắt (cm2/kg)

0,14

0,069

Các chỉ tiêu
Chiều sâu

Góc ma sát (độ)
Lực dính (kg/cm2)
Môduyn đàn hồi (kg/cm2)

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 18


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

PHẦN I :

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 19


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

PHẦN I :

TÍNH TOÁN KẾT CẤU
I. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA DẦM SUPER – T.
1. Kích thước cấu tạo của dầm Super - T :
Dầm Super – T là 1 dầm bê tông ứng suất trước rất đặc biệt, do nó có cấu trúc
rỗng bên trong nhưng làm việc tương tự như 1 dầm chữ T đặc. Dầm có kích thước :
+ Chiều dài dầm

: 40m

+ Chiều cao dầm

: 1,75m

+ Bề rộng cánh

: 2,14m

+ Bề rộng đáy

: 0,70m

+ Bề rộng vai dầm : 0,550m
+ Bề dày cánh dầm : 0,075m
2140
520

520

550

100 x 75
VÁT GÓC

395

300

75

550

306

560
260
210

226

12@ 50

3@ 50

1

60

1750

10

700

2. Các thông số kỹ thuật của dầm Super – T :
+ Bê tông thiết kế mác

: 500 KG/cm2.

+ Khối lượng bê tông cho một dầm : V = 27,25 m3.
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 20


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

+ Trọng lượng dầm

: M = 80 tấn.

+ Hoạt tải thiết kế

: H30, XB80

+ Độ võng của dầm sau 28 ngày là : 40mm

3. Cơ sở lý thuyết để tính toán :
Dầm bê tông cốt thép ứng lực dựa trên nguyên lý bê tông được nén trước khi
chòu tải trọng bên ngoài, do vậy ứng suất kéo trong bê tông được giảm bớt hoặc triệt
tiêu. Kết cấu bê tông dự ứng lực cải thiện điều kiện làm việc như giảm độ võng khi
chòu tải, tăng moment kháng nứt, sử dụng hiệu quả vật liệu cường độ cao, tăng cường
độ chống cắt và xoắn, tăng khả năng chòu mỏi và phục hồi độ võng sau khi nứt.
Do tăng được giới hạn khi sử dụng, kết cấu bê tông cốt thép ứng lực thường
thanh mảnh hơn kết cấu bê tông cốt thép thường và đặc biệt phù hợp với kết cấu có tỉ
lệ (trọng lượng bản thân / tải trọng tác dụng) lớn. Dầm Super – T sử dụng phương
pháp căng trước, đó là thép cường độ cao được căng trước khi đổ bê tông và lực căng
truyền vào bê tông qua sự dính bám. Cũng giống như cấu kiện bê tông cốt thép
thường, cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước phải được tính toán theo hai nhóm
trạng thái giới hạn.
Khi tính toán cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước theo nhóm trạng thái giới
hạn thứ nhất ngoài việc tính theo cường độ, theo ổn đònh (nếu có khả năng mất ổn
đònh), theo độ mỏi (nếu chòu tải trọng động), còn cần phải tính kiểm tra khi cắt cốt
thép trong giai đoạn chế tạo và cường độ chòu nén cục bộ của bê tông dưới các thiết bò
neo.
Khi tính theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai bao gồm tính toán kiểm tra khả
năng chống nứt và biến dạng của cấu kiện. Việc tính toán theo hai nhóm trạng thái

giới hạn đều có liên quan mật thiết đến trò số ứng suất trong cốt thép và bê tông, cũng
như hao tổn ứng suất trong quá trình chế tạo và sử dụng cấu kiện.

II. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG DẦM.
1.

Xác đònh hệ số phân bố ngang

Giả thiết cầu độ cứng theo phương ngang là vô cùng, cụ thể là dầm dọc bố trí dầy
và liên kết với nhau bởi các mố trụ cầu ngang.
Hệ số phân bố ngang được xác đònh theo phương pháp nén lệch tâm. Xác đònh
bằng cách dựa vào đường ảnh hưởng áp lực dọc dầm chủ : R 1, R2, R3.

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 21


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

i = 3%

SVTH : NGUYỄN HUY MINH

i = 3%

Trang 22

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

Tung độ đường ảnh hưởng trên các dầm được xác đònh theo công thức :

Y1 =

a ×a
1
+ i n 1
n
2 × ∑a 2i
1

Y2 =

a ×a
1
− i n 1
n
2 × ∑a 2i
1

Trong đó:
N=5
n

∑ a2i = a12 + a22 + a32 = 8,562 + 4,282 + 02 = 91,592

1

+ Đối với dầm biên :Tung độ đường ảnh hưởng được xác đònh như sau :
1
8,562
Y1 = +
= 0,6
5 2 × 91,592
Y2 =

1
8,56 2
−
= −0,2
5 2 × 91,592

+ Đối với dầm 2: Tung độ đường ảnh hưởng được xác đònh như sau :
Y1 =

1 8,56 × 4,28
+
= 0,4
5 2 × 91,592

Y2 =

1 8,56 × 4,28
−
=0
5 2 × 91,592

+ Đối với dầm 3 : Tung độ đường ảnh hưởng được xác đònh như sau :
1
= 0,2
5
Hệ số phân bố ngang cho các dầm
Y1 = Y2 =

+ Đối với dầm biên :
ηng = 0,5 × 1,5(0,742 + 0,602) = 1,008
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 23


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

ηH30 = 0,5 × (0,527 + 0,35 + 0,247 + 0,069) = 0,5965
ηXB80 = 0,5× (0,513 + 0,261) = 0,387
+ Đối với dầm 2 :
ηng

= 0,5×1,5 × (0,471 + 0,401) = 0,654

ηH30 = 0,5× (0,364 + 0,275 + 0,223 + 0,135) = 0,4985
ηXB80= 0,5× (0,38 + 0,254) = 0,317
+ Đối với dầm 3 :
ηng=0,5 × (0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2) = 0,4

ηXB80=0,5 × (0,2 + 0,2) = 0,2
ηng

=0,5×1,5(0,2 + 0,2) = 0,3

 So sánh giá trò hệ số phân bố ngang các dầm ta thấy dầm biên là dầm làm việc
nguy hiểm nhất. Ta dùng dầm biên này để kiểm tra tính toán.

2.

Xác đònh tải trọng tác dụng lên dầm:

a) Xác đònh tónh tải giai đoạn 1:
Trọng lượng 1 m dài dầm dọc chủ:
q1 = S× L × γ bt = 6049,6.10-4 × 1 × 2,5 =1,5124 T/m
Với

S : diện tích mặt cắt ngang của dầm. (m2)
L = 1 :chiều dài 1m của dầm. (m)

γ bt = khối lượng riêng của bê tông. (T/m3)
b) Xác đònh tónh tải giai đoạn II :
Tónh tải giai đoạn II bao gồm : Trọng lượng lan can (P lc), lề bộ hành (Png), trọng
lượng gờ chắn bánh (Pg), trọng lượng lớp phủ (Pt)
+ Trọng lượng gờ chắn :
(0,2 + 0,3) × 0,5
Pg =
× 1 × 2,4 = 0,3(T / m )
2
+ Trọng lượng lề người đi :

Png = 0,06 × 2,5 =0,15 T/m2
+ Trọng lượng lan can, tay vòn: Bố trí cứ 3m dọc cầu 1 lan can, mỗi bên có 14
cột. Chọn bằng 0,25 T/m
+ Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 24


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG

 Lớp bê tông Atphan dày 5cm : 0,05 × 2,3 = 0,115 T/m2
 Lớp bê tông bảo hộ dày 3cm : 0,03 × 2,4 = 0,072 T/m2
 Lớp phòng nước dày 1cm

: 0,01 × 1,5 = 0,015 T/m2

 Lớp mui luyện dày 1,03cm

: 0,0103 × 2,2 = 0,0226 T/m2

Tổng cộng


:

∑ Pt = 0,2246

Sơ đồ tải trọng q2 và đường ảnh hưởng tại dầm biên :

Tính toán q2 :
q2 = Plc × ylc + Pg × yg + Png × ωng + Pt × ωt
q2 = 0,12 + 0,1 + 0,09 + 0,3594 = 0,6694 T/m
Với
Plc × ylc = 0,3 × (0,761 – 0,361) = 0,12 T/m
Pg × yg = 0,25 × (0,574 – 0,174) = 0,1 T/m
Png × ωng = 0,15× [

(0,742 + 0,602) (0,202 + 0,342)
−
]×1,5 = 0,09T/m
2
2

1
1
Pt × yt = 0,2246 × ( × 0,574 × 6,14 − × 0,174 × 1,86 )= 0,3594 T/m
2
2
 Vậy tổng tỉnh tải tác dụng lên 1 dầm là :
q = q1 + q2 = 1,5124 + 0,6694 = 2,1529 T/m
SVTH : NGUYỄN HUY MINH

Trang 25