BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI
---------- ----------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LẬP DỰ ÁN, THIẾT KẾ KỸ THUẬT, THIẾT KẾ THI CÔNG VÀ
TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH CẦU THÁC GIỀNG –
XÃ XUẤT HÓA, TỈNH BẮC KẠN
Sinh viên thực hiện :VŨ VĂN TOÀN
Lớp
:64DLCD05
Cán bộ hướng dẫn :Nguyễn Hữu Giang
Cán bộ hướng dẫn :Lương Mạnh Tiến
HÀ NỘI - 2015
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
LỜI NÓI ĐẦU
Bước vào thời kỳ đổi mới đất nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật chất
hạ tầng kỹ thuật. Giao thông vận tải là một ngành được quan tâm đầu tư nhiều vì đây là
huyết mạch của nền kinh tế đất nước, là nền tảng tạo điều kiện cho các ngành khác phát
triển. Thực tế cho thấy hiện nay lĩnh vực này rất cần những kỹ sư có trình độ chuyên môn
vững chắc để có thể nắm bắt và cập nhật được những công nghệ tiên tiến, hiện đại của
thế giới để có thể xây dựng nên những công trình cầu mới, hiện đại, có chất lượng và tính
thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng đất nước trong thời đại mở cửa.
Sau thời gian học tập tại trường ĐH CNGTVT, bằng sự nỗ lực của bản thân cùng
với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trường ĐH CNGTVT nói chung và
các thầy cô trong Khoa Công trình nói riêng, em đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích
trang bị cho công việc của một kỹ sư tương lai.
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt năm học tập và tìm hiểu kiến
thức tại trường, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian qua của
mỗi sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình
của các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu, đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của 2 thầy
giáo:NGUYỄN HỮU GIANG và thầy giáo LƯƠNG MẠNH TIẾN
Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh nghiệm
thực tế còn có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhứng thiếu
sót. Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn Đồ
án cũng như kiến thức chuyên môn của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Vũ Văn Toàn
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
-------- --------
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
..............................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
Hà Nội, Ngày......tháng......năm 2015
Giáo viên hướng dẫn
Ths.Nguyễn Hữu Giang
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT
-------- --------
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
............................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
Hà Nội, Ngày......tháng......năm 2015
Cán bộ đọc duyệt
Ths.Lương Mạnh Tiến
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
PHẦN I: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
1.1.Giới thiệu chung.
1.1.1. Sự cần thiết phải đầu tư
- Cầu mới sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông giữa các vùng miền ngày càng
cao của đất nước. Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành kinh tế phát triển đặc
biệt là ngành dịch vụ du lịch và vận tải. Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng
hóa, hành khách, nguyên vật liệu, vật tư qua lại giữa các khu vực, là tuyến đường
quan trọng trong quá trình vận chuyển hành khách, hàng hóa giữa các vùng kinh tế
trong khu vực.
- Do tầm quan trọng như trên, nên cần thiết phải xây dựng cầu mới và là vấn
đề chiến lược để phát triển kinh tế của đất nước nói chung và khu vực nói riêng,
nằm trong quy hoạch mạng lưới giao thông quốc gia.
1.1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội
1.1.2.1. Đặc điểm địa hình
-
-
Cầu Thác Giềng – Km 1+189.655 Quốc Lộ 3B là cầu lớn vượt qua sông Cầu,
thuộc địa phận xã Xuất Hoá- thị xã Bắc Kạn- tỉnh Bắc Kạn.
Hiện tại các phương tiện vượt sông qua cầu treo cũ Thác Giềng, cầu có chiều dài
L=102m. Do cầu treo Thác Giềng chỉ chịu được tải trọng H13 và bề rộng cầu
B=7.0m nên không đáp ứng được mật độ giao thông ngày càng nhiều với tải trọng
xe lớn trên QL3B nên cần phải xây dựng cầu Thác Giềng mới có chiều rộng lớn
hơn và chịu được tải trọng lớn hơn để thay thế cầu treo Thác Giềng.
Vị trí xây cầu mới cách cầu Thác Giềng hiện tại 99m về phía thượng lưu
1.1.2.2. Đặc điểm địa chất
-Lớp: 1a Đất thổ nhưỡng
- Lớp: 1b Đất hỗn hợp đá hộc sét pha
- Lớp: 2 Cuội sỏi lẫn sạn đá trạng thái xốp
- Lớp: 3 Sét pha máu nâu trạng thái dẻo mềm
- Lớp: 4 Sét pha màu vàng trạng thái dẻo cứng
- Lớp:5 Sét pha màu dăm sạn xám vàng nâu đỏ trạng thái nửa cứng
- Lớp: 6 Đá sét bột phong hóa thành dăm tảng
- Lớp: 7 Sét phong hóa nứt nẻ mạnh xen kẹp cắt mạch
- Lớp: 8 Đá sét kết xám đen đốm trắng chỉ số chất lượng RQD = 30%- 6%
1.1.2.3. Đặc điểm thủy lực thủy văn
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
-
Mạng lưới sông ngòi Bắc Kạn tương đối phong phú nhưng đa số là các nhánh
thượng nguồn với đặc điểm chung là ngắn, dốc, thuỷ chế thất thường. Bắc Kạn là
đầu nguồn của 5 con sông lớn của vùng Đông Bắc là sông Lô, sông Gâm, sông
Kỳ Cùng, sông Bằng, sông Cầu.
-
Sông ngòi có ý nghĩa quan trọng đối với sản xuất và đời sống của nhân dân tỉnh
Bắc Cạn. Trong một chừng mực nhất định, sông ngòi là nguồn cung cấp nước
chủ yếu cho nông nghiệp và ngư nghiệp. Do yếu tố địa hình nên các sông đa số
ngắn, dốc, thuận lợi cho việc phát triển thủy điện cũng như thu hút khách du lịch
bằng những cảnh quan đẹp, hùng vĩ.
-
Ngoài hệ thống sông ngòi, Bắc Kạn còn nổi tiếng với hồ Ba Bể. Đây là một trong
những hồ kiến tạo đẹp và lớn nhất nước ta, được hình thành từ một vùng đá vôi
bị sụt xuống do nước chảy ngầm đã đục rỗng lòng khối núi. Diện tích mặt hồ
khoảng 500ha, là nơi hợp lưu của ba con sông Ta Han, Nam Cương và Cho
Leng. Hồ có ba nhánh thông nhau nên gọi là ba Bể. Đây là một địa điểm có nhiều
tiềm năng để phát triển du lịch của tỉnh.
-
Các số liệu thủy văn để thiết kế cầu :
•
H1%= 104.25m
•
Hmax= 105.64 m
1.1.2.4. Đặc điểm kinh tế xã hội
-
Vị trí của tỉnh có địa hình núi cao, lại ở sâu trong nội địa nên gặp nhiều khó khăn
trong việc trao đổi hàng hoá với các trung tâm kinh tế lớn cũng như các cảng
biển. Mạng lưới giao thông chủ yếu trong tỉnh chỉ là đường bộ nhưng chất lượng
đường lại kém. Chính vị trí địa lí cũng như những khó khăn về địa hình đã ảnh
hưởng không nhỏ đến việc phát triển kinh tế xã hội của toàn tỉnh
1.1.2.5.Yêu cầu thiết kế và tổ chức thi công
-
Đảm bảo an toàn cho người và phương tiện tham gia giao thông;
Đáp ứng các yêu cầu khai thác chủ yếu như; độ bền, dễ kiểm tra, thuận tiện duy
tu, đảm bảo độ cứng, xét đến khả năng mở rộng cầu trong tương lai..
Kết cấu cầu phù hợp với trình độ và năng lực thi công hiện tại.
Đảm bảo tính thông thoáng và thẩm mỹ cao.
Các yếu tố tuyến trên mặt bằng phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật tương ứng
với vận tốc thiết kế.
Mặt bằng tuyến phù hợp với các quy hoạch hai bên đường và các dự án khác có
liên quan.
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Tuyến phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật và hạn chế tới mức thấp nhất khối
lượng xây dựng và giải phóng mặt bằng. Tuy nhiên, cũng phải đảm bảo an toàn
và êm thuận tới mức tối đa cho người và phương tiện khi tham gia giao thông.
Phối hợp hài hoà giữa các yếu tố: bình đồ- trắc dọc - trắc ngang - cảnh quan.
Hạn chế ảnh hưởng đến môi trường trong quá trình thi công như độ rung và tiếng
ồn.
Đảm bảo tính kinh tế.
-
-
1.1.2.6.Tiêu chuẩn, quy trình áp dụng
- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05;
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô: TCVN 4054: 2005;
- Tiêu chuẩn động đất TCXDVN 375: 2006.
- Tiêu chuẩn thi công cầu đường bộ TCCS:02:2010/TCĐBVN;
- Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi: 22TCN 257 -2000;
- Tiêu chuẩn kỹ thuật hàn cầu thép: 22TCN 280 -01;
- Tiêu chuẩn kỹ thuật sơn cầu thép và kết cấu thép: 22TCN 235-97;
- Quy trình thiết kế công trình phụ tạm và thiết bị phụ trợ thi công cầu: 22TCN
200-89;
- Quy trình thi công và nghiệm thu các công trình nền móng: TCXD 791980;
- Quy trình thí nghiệm cọc: TCXD 88 -1992;
- Quy phạm thi công và nghiệm thu kết cấu bê tông và bê tông cốt thép lắp
ghép: TCVN 4453 -1995;
- Quy trình thi công và nghiệm thu cầu dầm thép liên kết bằng bu lông cường
độ cao: 22TCN24-84;
- Quy trình thi công và nghiệm thu dầm cầu bê tông cốt thép ứng suất trước:
22TCN 247 -98;
1.1.2.7.Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật
-
Cầu xây dựng vĩnh cửu.
-
Hoạt tải thiết kế: HL 93tải trọng người 300kG/m2.
1.2.Phương án 1: Cầu bê tông cốt thép nhịp giản đơn I=30m
1.2.1.Bố trí chung phương án
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
7
N TT NGHIP
TRNG HCNGTVT
.5
29
Tỷ lệ: 1/500
3
130250
5000
50
50
30000
A
50
30000
B
50
30000
Km
1+
24
9.7
8
mặt chính cầu
1
1+
Km
Xuất hóa
50
30000
5000
T=19.52,P=0.27
R=700, DI=0.06
0%
0%
5.58%
1:1
ký HIệU ĐịA CHấT
102.53
102.13
1a: Đất thổ nh ỡng
105.646
101.846
1a
1b: Đất nhân tạo: hỗn hợp đá hộc và xét pha
6
3
2: Cuội sỏi lẫn sạn cát đa xắc trạng thái xốp
99.82
99.846
1b
96.22
5: Sét pha lẫn dăm sạn màu xám vàng, nâu đỏ
M1
88.23
trạng thái nửa cứng
6: Đá sét bột kết phong hóa thành dăm tảng,
6 Cọc khoan nhồi, D=1m
93.50
Xói cục bộ (XCB=97.753)
93.10
27
89.40
88.10
86.02
48
TK: Đá sét kết xám đen, đốm trắng nứt nẻ.
84.30
83.20
Ldk=24m
6
Ldk=8m
82.80
82.00
79.80
50
79.60
80.446
T2
8: Đá sét kết xám đen đốm trắng, cấu tạo phân lớp
chỉ số chất l ợng đá RQD=30%-60%
72.10
8
- Kích th ớc trong bản vẽ dùng đơn vị mm, cao độ dùng đơn vị m.
69.72
5000
50
Ldk=26m
27
6
30
Xói cục bộ (XCB=89.930)
5
32
30
47
30
5 Cọc khoan nhồi, D=1m
Ldk=15m
28
73.446
77.275
6
73.846
74.975
T3
M2
A
T1
50
30000
42
8
72.446
73.82
24
88.446
38
75.50
49
22
6 Cọc khoan nhồi, D=1m
12
6
TK
7
45
các mạch dăm và sét xám đen đốm trắng
5
4
85.20
5 Cọc khoan nhồi, D=1m
6
94.775
22
Xói cục bộ (XCB=100.47)
6
87.80
88.446
43
TK
90.446
2
3
8
4
8
39
7: Đá sét kết phong hóa nứt nẻ mạnh, xen kẹp
6
3
6
86.00
4 Cọc khoan nhồi, D=1m
33
93.00
91.40
90.446
2
18
30
Ldk=9m
kẹp sét trạng thái cứng
102.075
101.675
4
12
96.446
15
5
14
Xói cục bộ (XCB=91.161)
9
90.846
8
1
13
99.846
5
8
93.23
4: Sét pha màu xám vàng trạng thái dẻo cứng
1:1
105.646
98.446
7
3
8
3: Sét pha màu nâu vàng trạng thái dẻo mềm
105.646
H1%=104.25
101.62
9
50
30000
30000
B
50
50
30000
8
71.575
5000
68
M1
T1
T2
T3
M2
Hỡnh 1.B trớ chung cu.
V trớ xõy dng ng
- Phm vi thit k:
+ im u: Km 1 + 375 (Quc l 3B c)
+ im cui: Km 1+425 (Quc l 3B c)
-
-
-
Quy mụ ca ng.
ng m bo giao thụng cú Bn=6.5m, Bm=3.5m; l ng 1.5x2m. Kt cu
mt ng: Cp phi ỏ dm loi I dy 15cm, cp phi ỏ dm loi II dy
26cm, Lp K95 ỏy khuụn dy 30cm.
Chiu di tuyn di 130.250m im u t ti lý trỡnh Km1+375 c vut
ni t cc P1 Km1+375 (Quc l 3B c) im cui l ti cc P4 lý trỡnh
Km1+425 (Quc l 3B c). Tuyn c thit k vi dc dc thit k ln
nht 11% (trờn chiu di 26m).
Bỏn kớnh ng cong nm thit k Rmax = 80m, Rmin = 12m. Bỏn kớnh ng
cong ng li thit k R = 200m.
Thit k hai cng bn kớch thc BxH=60 x40 cm, m bo thoỏt
nc dc ca ng hin ti.
1.2.2.Cu to cỏc hng mc
1.2.2.1.Kt cu phn trờn.
SVTH:V Vn Ton Lp:64DLCD05 MSSV:64DLCD3180 GVHD:Nguyn Hu Giang
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Hình 2. Cấu tạo mặt cầu
1/2 mÆt c¾t a-a
(TØ lÖ: 1/100)
b
b
Hình 3.Cấu tạo dầm bản
-
Quy mô cầu xây dựng vĩnh cửu bê tông cốt thép và BTCTDUL
Bề rộng cầu B=0.5+8.0+0.5=9.0m
Tải trọng HL93 người đi 300kg /m2
Tần suất thiết kế p=1% , động đất cấp 6
Cầu dầm giản đơn BTCTDUL lắp ghép L=30m chiều dài toàn cầu Ltc=130.25m
Sơ đồ cầu 4x30m , mỗi nhịp gồm 4 dầm đặt cách nhau 2,2m
Dầm chủ BTCTDUL tiết diện chữ I L=30m chiều cao dầm 1,6m
Dốc ngang theo phương vuông góc với timk cầu là 2% được tạo dốc bằng xà mũ
Riêng nhịp 1 dốc ngang về phía thượng lưu là 0.89% tại mố M1 tăng dần vè 2%
trụ T1 khe co giãn bằng cao su nhập ngoại
Gối cầu bằng gối cao su cốt bản thép nhập ngoại kích thước 400x450x50
Lớp phủ mặt cầu bê tông asphalt gồm 3 lớp
Bê tông nhựa hạt trung kết cấu chặt dày 7cm
Lớp phòng nước 0.4cm
-
1.2.2.2.Kết cấu phần dưới
+ Mố Cầu:
Mố cầu: 2 mố M1, M2 giống nhau bằng BTCT M 300, mố kiểu tường
mỏng chữ U, đặt trên móng cọc khoan nhồi.
-
Mố cầu là một bộ phận quan trọng trong công trình cầu, có chức năng đỡ kết
cấu
-
Nhịp, truyền các tải trọng thẳng đứng và ngang xuống đất nền.
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
10
N TT NGHIP
TRNG HCNGTVT
mặt cắt A-A
Tỉ lệ 1/100
mặt cắt c-c
C
107.69 2.0 %
107.77
Hg2
105.556
105.646
Chi tiết "A"
107.804
0.838 %
Khối chống chuyển vị 1
Khối chống chuyển vị 2
Hg1
Tỉ lệ 1/100
B
Hg4
Hg3
105.646
0.838 %
2.0 %
101.846
101.846
Bê tông lót 10Mpa
99.846
Bê tông lót 10Mpa
99.846
90.846
6 cọc khoan nhồi
D=1m, Ldk = 9m
C
6 cọc khoan nhồi 90.846
D=1m, Ldk = 9m
B
Hỡnh 4.Cu to m cu
+ Tr cu:
Tr bng bờ tụng ct thộp M300 c t trờn múng cc khoan nhi cú cu to nh
sau
mặt bên trụ
mặt CHíNH trụ
(Tỷ lệ : 1/120)
(Tỷ lệ : 1/120)
4500
4500
1200
3x2200=6600
1200
150
Hg
1000
Hg4
500
d
Hg3
105.556
105.556
700
700
2.0 %
700
700
2.0 %
105.646
1490
d
Khối chống chuyển vị
Hg2
Hg1
cửa khẩu pò mã
2000
150
Khối chống chuyển vị
1500
xuất hóa
100
2100
100
700
3405
700
2100
300
5710
5710
300
1100
4800
1100
2300
98.446
1400
2300
98.446
2000
2000
C
C
Bêtông lót 10MPa
Bêtông lót 10MPa
100
96.446
100
96.446
1000
100
5000
1000
7000
4 cọc khoan nhồi
D=1m, Ldk=24m
1078
100
100
72.446
3844
6000
1078
100
4 cọc khoan nhồi
D=1m, Ldk=24m
72.446
Hỡnh 5.Cu to tr cu.
1.2.2.3. Cỏc b phn ph tr
-
Loi gi cu: gi cao su bn thộp
-
Khe co gión cao su.
SVTH:V Vn Ton Lp:64DLCD05 MSSV:64DLCD3180 GVHD:Nguyn Hu Giang
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Lan can bằng thép kết hợp với bê tông
-
1.2.3. Biện pháp thi công phương án
1.2.3.1Thi công mố M1, M2
-
Móng mố được xây dựng tại vị trí không có mực nước mặt, mực nước ngầm thấp
hơn đáy bệ móng. Do vị trí thi công đảm bảo không bị hạn chế giới hạn mặt bằng
và đảm bảo tính đơn giản dễ thực hiện trong thi công, ta tiến hành thi công hố
móng theo trình tự sau.
-
San mặt bằng, đầm chặt nền đất.
-
Thi công cọc khoan nhồi: công tác khoan tạo lỗ thực hiện theo phương pháp
khoan gầu xoay, giữ thành khoan bằng dung dịch vữa bentonite, tuy nhiên lỗ
khoan cũng cần một đoạn ống vách , đoạn ống vách này sẽ được rút dần lên trong
quá trình đổ bê tông cọc.
1.2.3.2Thi công bệ, tường thân, tường cánh mố:
- Phân khối thi công theo các giai đoạn chính sau:
Bước 1: Đào đất hố móng, đập đầu cọc.
Bước 2: Vệ sinh hố móng, đổ lớp tạo phẳng 10 cm.
Bước 3: Thi công bệ mố M1
Bước 4: Tháo dỡ ván khuôn bệ mố, vệ sinh, lấp đất hố móng, chuẩn bị thi
công thân mố.
Bước 5: Lắp dựng thép, đà giáo ván khuôn thân mố, đổ bê tông thân mố.
Bước 6: Tháo ván khuôn đà giáo, hoàn thiện mố cầu M1
Bước 7: Đắp đất quanh mố, đắp đất nón mố.
Bước 8: Thi công bản quá độ, gia cố tứ nón.
Bước 9: Làm công tác hoàn thiện.
1.2.3.3 Thi công kết cấu nhịp
a, Chế tạo dầm I BTCT 30 m
+ Thi công bệ đúc
+ Lắp đặt ván khuôn bệ đúc
+ Sản xuât , lắp đặt cốt thép thường
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
12
N TT NGHIP
TRNG HCNGTVT
+ Lp t ng gen
+ Lp vỏn khuụn thnh, vỏn khuụn u dm
+ bờ tụng dm, bo dng
+ Lun cỏp vo ng gen, cng cỏp cng cao
+ Bm va lp lũng cỏp
b, Lao lp dm
+ Lp ng di chuyn giỏ 3 chõn v ng vn chuyn dm
+ Tp kt dm t bói ỳc ra u cu.
+ Lp dng giỏ 3 chõn. chun b cỏc thit b an ton.
+ Dựng giỏ 3 chõn a dm vo v trớ cn lao lp.
+ Sng ngang dm t dm lờn gi.
+ Cỏc dm tip theo lm tng t
+ Lp vỏn khuụn, ct thộp, bờ tụng dm ngang bờ tụng mi ni bn
cỏnh dm
- Cỏc nhp cũn li lm tng t
1.3.Phng ỏn 2: Cu dm thộp liờn hp nhp gin n I=30m
mặt chính cầu
Km1+129.53
Xuất hóa
tỉ lệ 1:500
A
T=19.52,P=0.27
R=700, DI=0.06
0%
5.58%
1:1
ký HIệU ĐịA CHấT
105.646
101.846
102.53 1a
102.13
1a: Đất thổ nh ỡng
1b: Đất nhân tạo: hỗn hợp đá hộc và xét pha
3
2: Cuội sỏi lẫn sạn cát đa xắc trạng thái xốp
3: Sét pha màu nâu vàng trạng thái dẻo mềm
4: Sét pha màu xám vàng trạng thái dẻo cứng 93.23
5: Sét pha lẫn dăm sạn màu xám vàng, nâu đỏ
8
trạng thái nửa cứng
6: Đá sét bột kết phong hóa thành dăm tảng, 88.23
kẹp sét trạng thái cứng
101.62
1b
99.82
9
6
99.846
3
96.22
8
M1
5
6 Cọc khoan nhồi, D=1m
Ldk=9m
50
96.446
93.50
Xói cục bộ (XCB=97.753)
4 Cọc khoan nhồi, D=1m
Ldk=24m
39
6
73.82
30000
87.80
88.446
43
5 Cọc khoan nhồi, D=1m
Ldk=8m
8
80.446
T2
45
90.446
5
4
38
42
30
50
30000
30000
30
28
6
73.846
T3
B
50
M2
50
30000
5000
68
M1
T1
T2
5
32
A
50
27
30
8
T1
24
Xói cục bộ (XCB=89.930)
5 Cọc khoan nhồi, D=1m
Ldk=15m
73.446
7
72.10
22
6 Cọc khoan nhồi, D=1m
Ldk=26m
47
75.50
72.446
88.446
12
85.20
6
82.80 TK
82.00
6
79.60
94.775
22
Xói cục bộ (XCB=100.47)
6
3
8
86.00
TK
84.30 6
83.20
79.80
50
49
6
4
14
12
93.00
91.40 2
90.446
2
93.10
3
89.40
88.10 4
6
30
48
13
Xói cục bộ (XCB=91.161)
18
33
69.72
1 102.075
101.675
5
86.02
8
1:1
105.646
99.846
27
TK: Đá sét kết xám đen, đốm trắng nứt nẻ.
7: Đá sét kết phong hóa nứt nẻ mạnh, xen kẹp
các mạch dăm và sét xám đen đốm trắng
8: Đá sét kết xám đen đốm trắng, cấu tạo phân lớp
chỉ số chất l ợng đá RQD=30%-60%
- Kích th ớc trong bản vẽ dùng đơn vị mm, cao độ dùng đơn vị m.
5000
105.646
98.446
7
15
90.846
0%
H1%=104.25
9
8
B
Km1+249.78
1.3.1.B trớ chung phng ỏn.
T3
SVTH:V Vn Ton Lp:64DLCD05 MSSV:64DLCD3180 GVHD:Nguyn Hu Giang
M2
13
77.275
74.975
8
71.575
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Hình 6.Bố trí chung phương án 2
Số lượng dầm dọc: 4 (cái), cách nhau 2.20m
-
Số nhịp cầu:4 (nhịp);
Chiều dài nhịp cầu: 30(m);
Độ dốc dọc cầu: 0 %;
Độ dốc ngang cầu: 2 %
Loại dầm, chiều cao:dầm bản BTCT dự ứng lực kéo trước.
Tổng số dầm dọc trên toàn kết cấu nhịp: 4(cái)
Khoảng cách giữa các dầm dọc: S= 2.20 (m);
Bề rộng 1 bên phần bộ hành B2 = 1.2 0(m).
Bề rộng ½ phần xe chạy B1 = 4.0(m.);
Bề rộng dải phân cách ở giữa cầu Bo (m) =0.00 (m).
Bề rộng cọc lan can 1 bên cầu B3 =0.5(m);
Chiều cao lan can:0.93m
Bề rộng phần đường dẫn hai đầu cầu Bn =9(m);
Chiều dày lớp phủ mặt cầu hlp= 7.0 (cm)
Đường đầu cầu phía đi cửa khẩu pò mã .được thiết kế trê cơ sở cấp IV miền núi
- Rmin=15m ,Bn=6m,Bm=3.5m kết cấu mặt đường như tuyến chính .
1.3.2.Cấu tạo các hạng mục.
1.3.2.1.Kết cấu phần trên.
9000/2=4500
4000
500
107.77
2.0 %
1500
2.0 %
1330
400
4000
930
500
9000/2=4500
105.646
1/2 MÆT C¾T CHÝNH DIÖN DÇM L=30M
56
1600
80
1600
1560
56
500
8500
1200
6000
16460
1600
1200
56
300
24460
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
CÊU T¹O MèI NèI §ÖM
MÆT C¾T CHI TIÕT
600
1600
1200
1560
400
1560
1600
400
3000
Hình 7.Cấu tạo kết cấu nhịp
1.3.2.2.Kết cấu phần dưới
+ Mố Cầu:
Mố cầu: 2 mố M1, M2 giống nhau bằng BTCT M 300, mố kiểu tường
mỏng chữ U, đặt trên móng cọc khoan nhồi.
-
Mố cầu là một bộ phận quan trọng trong công trình cầu, có chức năng đỡ kết
cấu
-
Nhịp, truyền các tải trọng thẳng đứng và ngang xuống đất nền.
mÆt c¾t A-A
TØ lÖ 1/100
mÆt c¾t c-c
C
107.69 2.0 %
107.77
105.556
Hg2
105.646
Chi tiÕt "A"
107.804
0.838 %
Khèi chèng chuyÓn vÞ 1
Khèi chèng chuyÓn vÞ 2
Hg1
TØ lÖ 1/100
B
Hg4
Hg3
105.646
0.838 %
2.0 %
101.846
101.846
Bª t«ng lãt 10Mpa
99.846
90.846
99.846
6 cäc khoan nhåi
D=1m, Ldk = 9m
C
Bª t«ng lãt 10Mpa
6 cäc khoan nhåi 90.846
D=1m, Ldk = 9m
B
Hình 8 .Cấu tạo mố cầu
+ Trụ cầu:
Trụ bằng bê tông cốt thép M300 được đặt trên móng cọc khoan nhồi có cấu tạo như
sau
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
15
N TT NGHIP
TRNG HCNGTVT
mặt bên trụ
mặt CHíNH trụ
(Tỷ lệ : 1/120)
(Tỷ lệ : 1/120)
4500
4500
1200
3x2200=6600
500
Hg4
105.556
2.0 %
Hg
105.556
700
700
1490
700
2.0 %
d
Hg3
1000
105.646
700
d
Khối chống chuyển vị
Hg2
Hg1
cửa khẩu pò mã
2000
150
Khối chống chuyển vị
1500
xuất hóa
1200
150
100
100
2100
700
3405
700
2100
300
5710
5710
300
1100
4800
1100
2300
98.446
1400
2300
98.446
Bêtông lót 10MPa
2000
2000
C
C
Bêtông lót 10MPa
100
96.446
100
96.446
1000
100
5000
1000
1078
100
100
7000
4 cọc khoan nhồi
D=1m, Ldk=24m
72.446
4 cọc khoan nhồi
D=1m, Ldk=24m
3844
6000
1078
100
72.446
Hỡnh 9 .Cu to tr cu.
1.3.2.3 Cỏc b phn ph tr
-
Loi gi cu: gi cao su bn thộp.
-
Khe co gión cao su.
-
Lan can bng thộp kt hp vi bờ tụng
1.2.3. Bin phỏp thi cụng phng ỏn 2
1.2.3.1 Thi cụng m M1, M2
-
Múng m c xõy dng ti v trớ khụng cú mc nc mt, mc nc ngm
thp hn ỏy b múng. Do v trớ thi cụng m bo khụng b hn ch gii hn
mt bng v m bo tớnh n gin d thc hin trong thi cụng, ta tin hnh thi
cụng h múng theo trỡnh t sau.
-
San mt bng, m cht nn t.
-
Thi cụng cc khoan nhi: cụng tỏc khoan to l thc hin theo phng phỏp
khoan gu xoay, gi thnh khoan bng dung dch va bentonite, tuy nhiờn l
khoan cng cn mt on ng vỏch , on ng vỏch ny s c rỳt dn lờn
trong quỏ trỡnh bờ tụng cc.
1.2.3.2 Thi cụng b, tng thõn, tng cỏnh m:
-
Phõn khi thi cụng theo cỏc giai on chớnh sau:
Bc 1: o t h múng, p u cc.
SVTH:V Vn Ton Lp:64DLCD05 MSSV:64DLCD3180 GVHD:Nguyn Hu Giang
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Bước 2: Vệ sinh hố móng, đổ lớp tạo phẳng 10 cm.
Bước 3: Thi công bệ mố m1
Bước 4: Tháo dỡ ván khuôn bệ mố, vệ sinh, lấp đất hố móng, chuẩn bị thi
công thân mố.
Bước 5: Lắp dựng thép, đà giáo ván khuôn thân mố, đổ bê tông thân mố.
Bước 6: Tháo ván khuôn đà giáo, hoàn thiện mố cầu M1
Bước 7: Đắp đất quanh mố, đắp đất nón mố.
Bước 8: Thi công bản quá độ, gia cố tứ nón.
Bước 9: Làm công tác hoàn thiện.
1.2.3.3 Thi công kết cấu nhịp
a. Chế tạo dầm thép
-
Gia công dầm thép trong công xưởng
b. Lao lắp dầm
-
Lắp đường di chuyển giá 3 chân và đường vận chuyển dầm
-
Tập kết dầm từ bãi đúc ra đầu cầu.
-
Lắp dựng giá 3 chân. chuẩn bị các thiết bị an toàn.
-
Dùng giá 3 chân đưa dầm vào vị trí cần lao lắp.
-
Sàng ngang dầm đặt dầm lên gối.
-
Các dầm tiếp theo làm tương tự
-
Lắp ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông dầm ngang đổ bê tông mối nối bản cánh
dầm
-
Các nhịp còn lại làm tương tự
1.4. So sánh lựa chọn phương án
1.4.1.Cơ sở lựa chọn phương án
- Sau khi đề xuất cấu tạo các phương án cầu, ta cần tiến hành so sánh để
chọn được một phương án hợp lý nhất thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế và kỹ mỹ
thuật. Khi so sánh, thường người ta căn cứ vào các tiêu chí sau:
-
Tính kinh tế: Chi phí ban đầu ít, tuổi thọ cao, giá thành thấp;
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
-
Tính mỹ quan: Thể hiện ở hình dáng trụ, mố, kết cấu nhịp, lan can, đường dẫn,
chiếu sáng, hình dáng tổng thể toàn cầu;
-
Ảnh hưởng tác động đến môi trường: Xây dựng kết cấu, móng, trụ, mố, kết cấu
nhịp ít ảnh hưởng xấu đến môi trường;
-
Về khả năng thi công: Dễ thi công, thời gian thi công ngắn, tận dụng được vật liệu
địa phương, các thiết bị phù hợp đơn vị thi công;
-
Khai thác, bảo dưỡng: Xe chạy êm thuận, độ tin cậy cao, sử dụng vật liệu có chất
lượng tốt, an toàn cho giao thông thủy bộ.
1.4.2.So sánh về kinh tế
• Phương án 1: Cầu dầm BTCT, nhịp giản đơn
Bảng 1: Tổng hợp khối lượng xây lắp phương án 1
Khối lợng
STT
Hạng mục công việc
Đơn vị
TKKT
Cầu Chính
I
Kết cấu phần trên
1
Dầm chủ
2
Dầm ngang
3
phiến
16,00
Bê tông loại C30
m3
44,00
Cốt thép
kg
3.322,11
Bản mặt cầu, gờ chắn
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4
5
6
7
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Bê tông loại C30
m3
240,00
Bê tông loại C25
m3
60,50
Cốt thép
kg
62.753,56
Bê tông C30
m3
44,69
Cốt thép
kg
4.470,19
Bê tông asphant hạt mịn
m3
67,20
Lớp phòng nước
m2
960,00
Vữa không co ngót
m3
0,00
Cốt thép
kg
1.034,79
Tay vịn lan can, gờ chắn bánh
m
240,00
Thép hình, thép bản
kg
5.031,81
Bê tông C30
m3
539,17
Bê tông loại C10
m3
10,65
Vữa không co ngót
m3
0,18
Cốt thép
kg
23.199,54
Bê tông loại C30
m3
19,00
Đá dăm đệm
m3
20,80
Cốt thép
kg
2.520,90
Bản ván khuôn
Lớp phủ mặt cầu
Khe co giãn
II.2
Kết cấu phần dới
1
Mố M1, M2
2
Bản dẫn
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Trụ T1, T2, T3
4
Bê tông C30
m3
586,34
Bê tông loại C10
m3
14,70
Vữa không co ngót
m3
0,06
Cốt thép
kg
46.190,20
Cọc khoan nhồi
m
421,00
Bê tông C30
m3
305,76
Vữa lấp ống kiểm tra
m3
3,05
Cốt thép
kg
45.823,78
• Phương án 2: Cầu dầm thép liên hợp, nhịp giản đơn
Bảng 2: Tổng hợp khối lượng xây lắp phương án 2
Khối lợng
STT
Hạng mụccông việc
Đơn vị
TKKT
Cầu Chính
I
Kết cấu phần trên
1
Dầm chủ
2
Dầm ngang
3
phiến
16,00
Bê tông loại C30
m3
44,00
Cốt thép
kg
3.322,11
Bê tông loại C30
m3
91.35
Bê tông loại C25
m3
Cốt thép
kg
Bản mặt cầu, gờ chắn
25781.86
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4
5
6
7
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Bản ván khuôn
Bê tông C30
m3
44,69
Cốt thép
kg
19234.17
Bê tông asphant hạt mịn
m3
67,20
Lớp phòng nớc
m2
960,00
Vữa không co ngót
m3
0,00
Cốt thép
kg
1.034,79
Tay vịn lan can, gờ chắn bánh
m
240,00
Thép hình, thép bản
kg
5.031,81
Bê tông C30
m3
539,17
Bê tông loại C10
m3
10,65
Vữa không co ngót
m3
0,18
Cốt thép
kg
23.199,54
Bê tông loại C30
m3
19,00
Đá dăm đệm
m3
20,80
Cốt thép
kg
2.520,90
Bê tông C30
m3
586,34
Bê tông loại C10
m3
14,70
Lớp phủ mặt cầu
Khe co giãn
II.2
Kết cấu phần dưới
1
Mố M1, M2
2
3
Bản dẫn
Trụ T1, T2, T3
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Vữa không co ngót
m3
0,06
Cốt thép
kg
46.190,20
Cọc khoan nhồi
m
421,00
Bê tông C30
m3
305,76
Vữa lấp ống kiểm tra
m3
3,05
Cốt thép
kg
45.823,78
4
1.4.3.So sánh về kỹ thuật
Phương án 1 (Cầu dầm BTCT)
• Ưu điểm
-
Sử dụng kết cấu định hình, do đó tận dụng được vật liệu sẵn có ở trong nước
như cát, đá xi măng là chủ yếu, còn phần cốt thép chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ so với
trọng lượng toàn kết cấu và thường sử dụng loại cốt thép tròn, giá rẻ hơn loại
thép dùng làm cầu ở phương án cầu liên hợp.
-
Cầu BTCT có độ cứng hơn, có đủ độ bền đáp ứng được yêu cầu khai thác an
toàn, thuần tiện, tuổi thọ công trình cao.
-
Giảm được chi phí duy tu bảo dưỡng so với phương án II.
Nhược điểm
•
-
Do trọng lượng bản thân lớn kết cấu nhịp cầu BTCT không vượt được nhịp lớn
so với cầu thép ở phương án II.
-
Do thi công tại công trường cho nên làm tăng thời gian thi công công trình cầu,
nếu bố trí tốt về mặt nhân lực sẽ khắc phục được nhược điểm này.
-
Do trọng lượng bản thân nặng cho nên khó khăn trong quá trình lao lắp.
Phương án 2 (Cầu dầm thép liên hợp)
• Ưu điểm
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Trọng lượng bản thân nhẹ hơn so với dầm BTCT có cùng khẩu độ do vậy
khả năng vượt được nhịp lớn hơn cầu BTCT.
-
Vật liệu làm việc hợp lý, bêtông chịu nén tốt thì nằm ở vùng chịu nén, thép
chịu kéo tốt thì nằm ở vùng chịu kéo, do đó tiết kiện được vật liệu.
-
Tổ chức thi công đơn giản nhẹ hơn do đó không đỏi hỏi các thiết bị thi
công phức tạp.
-
Khi thi công dầm thép không bị phụ thuộc vào thời tiết, dầm có thể thi công
tại xưởng đưa ra hiện trường lắp ráp, vận chuyển đơn giản.
-
• Nhược điểm
Thép dùng làm vật liệu chế tạo cầu tốn hơn so với phương án I . Đối với đất
nước ta phần lớn số thép phải nhập từ nước ngoài, chi phí vận chuyển lớn.
-
Ở môi trường ẩm, mặn, axít thép dễ bị gỉ do đó làm giảm tuổi thọ của công
trình, mất nhiều thời gian duy tu bảo dưỡng.
-
Trong quá trình khai thác phải sơn định kỳ để chóng gỉ do đó tốn kém hơn
-
1.4.4. Đánh giá các phương án
Số điểm của mỗi tiêu chí
Tổng số điểm
(thang điểm
cho)
Phương án
1
Phương án 2
ST
T
Tiêu chí đánh giá
1
Tính kinh tế
35
35
30
2
Tính mỹ quan
20
20
20
3
Môi trường
15
15
10
4
Khai thác, bảo dưỡng
15
15
5
5
Thi công
10
5
10
6
An toàn đường thủy
5
5
5
7
Cộng
100
95
80
8
Xếp thứ
Thứ 1
Thứ 2
1.4.5. Kết luận
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Qua so sánh, phân tích ưu, nhược điểm, chỉ tiêu kinh tế, kỹ mỹ thuật, tổng mức
đầu tư của các phương án, xét năng lực, trình độ công nghệ, khả năng vật tư
thiết bị của các đơn vị xây lắp trong nước, điều kiện duy tu bảo dưỡng, căn cứ
vào kết quả chấm điểm, dưới sự chỉ dẫn của giáo viên, em quyết định chọn
phương án 1 để thiết kế kỹ thuật.
PHẦN II: THIẾT KẾ KĨ THUẬT
2.1 Xác định sơ bộ kích thước mố
MÆT c¾t b-B
xuÊt hãa
TØ lÖ 1/100
0%
105.682
101.846
Bª t«ng lãt 10Mpa
6 cäc khoan nhåi
99.846
90.846
D=1m, Ldk = 9m
Hình 10.Cấu tạo mố cầu
-
Loại kết cấu: Là mố hình chũ U, kiểu tường bêtông cốt thép.
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-
TRƯỜNG ĐHCNGTVT
Mố M1 gồm các bộ phận cơ bản sau:
-
Mố M1 được đặt trên 6 cọc khoan nhồi đường kính D = 1.0 m, L =
9.0 m.
-
Cầu thác giềng được thiết kế với hai Mố ( M1và M2 ). Hai mố có cấu tạo giống
nhau, mố kiểu tường bêtông cốt thép.
-
Kích thước bệ mố 9000x5500x2000 mm sử dụng mác bê tông 30MPA nằm
trên 6 cọc khoan nhồi d=1000mm ,Ldk = 9m
-
Cốt thép mố sử dụng cốt thép Ø 22, Ø 16.Ø14,Ø12
Hình 11.Cốt thép mố
2.1.1 Cấu tạo cọc khoan nhồi
a.Ưu điểm của cọc khoan nhồi:
-
-
Rút bớt được công đoạn đúc sẵn cọc, do đó không còn các khâu xây dựng bãi
đúc, lắp dựng ván khuôn, chế tạo mặt bích hoặc mối nối cọc. Đặc biệt không
cần điều động những công cụ vận tải và bốc xếp cồng kềnh trong khó vận
chuyển cẩu lắp phức tạp .
Vì cọc đúc ngay tại móng, nờn cú khả năng thay đổi kích thước hình học, chẳng
hạn chiều dài, đường kính cọc và số lượng cốt thép so với bản vẽ thiết kế, để
SVTH:Vũ Văn Toàn – Lớp:64DLCD05 − MSSV:64DLCD3180 − GVHD:Nguyễn Hữu Giang
25