Luận văn đại học BK TPHCM - Thuyết minh thiết kế cầu dầm BTCT DUL đúc hẫng cân bằng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HỌ TÊN SINH VIÊN : TRẦN HOÀNG QUÍ
MSSV: 80801733

THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DỰ ỨNG LỰC
TIẾT DIỆN HÌNH HỘP - THI CÔNG ĐÚC HẪNG
CÂN BẰNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Mã số:

LUẬN VĂN KỸ SƯ

TP. HỒ CHÍ MINH, 01 / 2013


ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tp. HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc





Khoa: KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Bộ Môn: CẦU - ĐƯỜNG

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN KỸ SƯ
CHÚ Ý: SV phải dán tờ này ngay sau trang phụ bìa

Họ và tên: TRẦN HOÀNG QUÍ

MSSV: 80801733

Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

LỚP: XD08CD2

1. Nhiệm vụ: Thiết kế cầu dầm BTCT Dự ứng lực, 3 nhịp – Tiết diện hình hộp, Thi
công đúc hẫng cân bằng.
Số liệu ban đầu:
Chiều dài nhịp L = 68 + 98 + 68 (m)
Khổ cầu: 9m
Tĩnh không thông thuyền: sông cấp II, BxH = 60x9 (m)
Đường cấp III đồng bằng Vtk = 80 km/h
Tiêu chuẩn thiết kê : 22TCN 272 – 05;
Số liệu địa chất (xem … trang …) và mặt cắt ngang sông
Nội dung phải thực hiện:
Thiết kế một kết cấu nhịp chính
Thiết kế hoàn chỉnh 1 trụ và 1 móng cầu
Lập phương án thi công chỉ đạo
2. Thời gian thực hiện luận văn: 03 / 09 /2012 đến 09 / 01 /2013
3. Họ tên người hướng dẫn:

Phần hướng dẫn:

1/ ThS. Nguyễn Tăng Thanh Bình

50% Phần cầu

2/ ThS. Vũ Việt Hùng

50% Phần đường

Nội dung LVTN đã được thống nhất ở Bộ môn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 01 năm 2013
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ..................................................................................................................... i
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ................................................................................ii
Nhận xét của giáo viên phản biện ................................................................................iii
Nhận xét của hội đồng bảo vệ ......................................................................................iv
Tóm tắt luận văn ...........................................................................................................v
Danh sách hình vẽ ........................................................................................................vi
Danh sách bảng biểu .....................................................................................................x
Danh sách từ viết tắt ...................................................................................................xv
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH .............................................................1

1.1 Địa hình ..................................................................................................................1
1.2 Địa chất ................................................................................................................... 1
1.3 Khí hậu .................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 2: KIỂM TOÁN GỜ CHẮN VA XE ........................................................3
2.1 Vật liệu, kích thước và bố trí thép trong lan can .....................................................3
2.1.1 Vật liệu, kích thước và bố trí thép trong lan can ..................................................3
2.1.2 Kích thước hình học .............................................................................................3
2.1.3 Bố trí thép trong gờ chắn ......................................................................................4
2.2 Xác định khả năng chịu lực của tường ....................................................................5
2.2.1 Sức kháng uốn của tường đối với các phương ....................................................5
2.2.2 Sức kháng danh định của tường ...........................................................................5
2.3 Xác định khả năng chịu lực của thanh và cột lan can..............................................6
2.3.1 Cột lan can Pp ......................................................................................................6
2.3.2 Thanh lan can MR ................................................................................................7
2.4 Tổ hợp va xe ..........................................................................................................7
2.4.1 Vị trí va tại thanh lan can .....................................................................................8
2.4.2 Vị trí va tại đầu tường ..........................................................................................8
2.4.3 Va xe tại vị trí đầu tường.......................................................................................9
2.4.4 Kiểm tra chống trượt cho gờ chắn ........................................................................9
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU .............................................................11
3.1 Số liệu thiết kế bản mặt cầu ...................................................................................11
3.1.1 Kích thước mặt cắt ngang và sơ đồ tính toán .....................................................11


3.1.2 Số liệu thiết kế ...................................................................................................13
3.1.3 Hệ số dùng trong thiết kế ...................................................................................13
3.2 Nội lực bản mặt cầu ..............................................................................................14
3.2.1 Tính toán tải trọng ..............................................................................................14
3.2.2.Moment .............................................................................................................. 16
3.2.3. Lực cắt ..............................................................................................................20

3.3 Thiết kế cốt thép bản mặt cầu theo ttgh cường độ 1 ..............................................25
3.3.1 Thiết kế cốt thép mặt cắt 1 (Giữa nhịp) ..............................................................25
3.3.2 Kiểm toán mặt cắt theo điều kiện kháng cắt .......................................................29
3.4 Kiểm toán bản mặt cầu ở trạng thái giới hạn sử dụng ...........................................31
3.4.1 Kiểm tra khống chế nứt ở trạng thái giới hạn sử dụng .......................................31
3.4.2 Kiểm tra điều kiện độ võng ................................................................................32
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN NỘI LỰC THI CÔNG NHỊP .....................................36
4.1 CÁC THÔNG SỐ CHUNG VỀ KẾT CẤU NHỊP CẦU ĐÚC HẪNG .................36
4.1.1 Trắc dọc cầu .......................................................................................................36
4.1.2 Đường cong biên dưới dầm ................................................................................36
4.1.3 Đường cong mặt bản đáy ...................................................................................37
4.1.4 Nhịp dẫn ............................................................................................................. 37
4.2 Phân đoạn kết cấu thi công nhịp đúc hẫng ............................................................38
4.2.1 Thông số xe đúc hẫng ........................................................................................38
4.2.2 Phân đoạn các đốt dầm .......................................................................................39
4.3 Thi công các đốt dầm ............................................................................................39
4.3.1 Khối trên đỉnh trụ K0 .........................................................................................39
4.3.2 Khối thi công đúc hẫng K1 – K13.......................................................................39
4.3.3 Các đốt hợp long ................................................................................................40
4.4 Diễn biến nội lực trong quá trình đúc hẫng các đốt dầm .......................................42
4.4.1 Tải trọng ............................................................................................................. 42
4.4.2 Hệ số dùng trong tải trọng thi công ....................................................................44
4.4.3 Kết quả nội lực tại các mặt cắt trong quá trình đúc hẫng ....................................44
4.4.4 Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt trong quá trình đúc hẫng .....................................47
4.5 Diễn biến nội lực trong quá trình hợp long ...........................................................51
4.5.1 Hợp long nhịp biên .............................................................................................51
4.5.2 Hợp long nhịp giữa ............................................................................................52


4.6 Tổ hợp nội lực trong giai đoạn thi công ................................................................54

CHƯƠNG 5: KHAI THÁC KẾT CẤU NHỊP .........................................................60
5.1 Tải trọng trong giai đoạn khai thác .......................................................................60
5.1.1 Tĩnh tải giai đoạn 2.............................................................................................60
5.1.2 Hoạt tải HL – 93 .................................................................................................60
5.1.3 Hiệu ứng một số tải trọng khác ..........................................................................60
5.1.4 Các tổ hợp tải trọng ............................................................................................61
5.1.5 Hệ số dùng trong thiết kế ...................................................................................61
5.2 NỘI LỰC Ở GIAI ĐOẠN KHAI THÁC ..............................................................62
5.2.1 Nội lực do tĩnh tải giai đoạn 2 ............................................................................62
5.2.2 Nội lực do hoạt tải ..............................................................................................65
5.2.3 Tổ hợp nội lực ...................................................................................................71
5.2.4 Các biểu đồ bao nội lực ......................................................................................78
5.3 Thiết kế cốt thép ....................................................................................................79
5.3.1 Đặc trưng vật liệu ...............................................................................................79
5.3.2 Đặc trưng hình học tiết diện khi tính duyệt ở TTGH cường độ ..........................80
5.3.3 Lượng cốt thép dự ứng lực cần thiết tại từng mặt cắt .........................................82
5.3.4 Yêu cầu trong bố trí cốt thép dự ứng lực ............................................................82
5.3.5 Bố trí cốt thép dự ứng lực tại các mặt cắt ...........................................................83
CHƯƠNG 6: KIỂM TOÁN DẦM CHÍNH .............................................................87
6.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt .............................................................................87
6.1.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt qui đổi ..............................................................87
6.1.2 Đặc trưng hình học của mặt cắt qui đổi khi giảm trừ ống bọc ............................88
6.1.3 Đặc trưng hình học của mặt cắt qui đổi khi căng cáp dự ứng lực .......................89
6.2 Mất mát dự ứng suất .............................................................................................91
6.2.1 Mất mát do ma sát ..............................................................................................91
6.2.2 Mất mát do biến dạng neo .................................................................................95
6.2.3. Mất mát do co ngắn đàn hồi .............................................................................99
6.2.4 Mất mát do co ngót .........................................................................................103
6.2.5 Mất mát do từ biến ..........................................................................................103
6.2.6 Mất mát do tự chùng ứng suất .........................................................................105

6.2.7 Tổng mất mát dự ứng suất ................................................................................107


6.2.8 Ứng suất và lực kéo trong cáp ..........................................................................109
6.3 Kiểm toán dầm chính .........................................................................................111
6.3.1 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng ......................................................111
6.3.2 Kiểm toán về nứt trong giai đoạn thi công hẫng ..........................................................111
6.3.3 Kiểm toán về nứt trong bê tông trong giai đoạn khai thác ...........................................115

6.4 Tính duyệt ở TTGH cường độ 1 .........................................................................121
6.4.1 Kiểm toán sức kháng uốn .................................................................................121
6.4.2 Giới hạn cốt thép .............................................................................................122
6.5 Tính duyệt theo lực cắt ........................................................................................133
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TRỤ CẦU .....................................................................136
7.1 Thông số tính toán................................................................................................136
7.1.1 Thông số kết cấu nhịp.......................................................................................136
7.1.2 Kích thước hình học trụ cầu..............................................................................136
7.1.3 Thông số thủy văn.............................................................................................137
7.1.4 Vật liệu sử dụng................................................................................................137
7.2 Các loại tải trọng tác dụng...................................................................................137
7.2.1 Tĩnh tải..............................................................................................................137
7.2.2 Hoạt tải tác dụng lên trụ....................................................................................138
7.2.3 Lực hãm xe BR.................................................................................................139
7.2.4. Lực ly tâm CE .................................................................................................140
7.2.5 Tải trọng gió WL...............................................................................................140
7.2.6 Tải trọng nước..................................................................................................145
7.2.7 Lực va tàu CV..................................................................................................148
7.3 Tổ hợp tải trọng....................................................................................................150
7.3.1 Tổ hợp tải trọng xét tại mặt cắt đỉnh bệ.............................................................150
7.3.2 Tổ hợp tải trọng xét tại mặt cắt đáy bệ..............................................................158

7.4 Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ...................................................................................166
7.4.1 Tính toán cấu kiện chịu nén............................................................................. 167
7.4.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt của thân trụ............................................................172
7.4.3 Kiểm tra nứt..................................................................................................... 175
7.5 Kiểm toán mặt cắt đỉnh móng..............................................................................176
7.5.1 Thông số bệ cọc................................................................................................176


7.5.2 Tính toán sức kháng uốn theo phương ngang Mx.............................................177
7.5.3 Tính toán sức kháng uốn theo phương dọc My.................................................177
7.5.4 Kiểm toán sức kháng uốn..................................................................................179
7.5.5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu...............................................................180
7.5.6 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa ..................................................................180
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI......................................181
8.1 Giới thiệu móng cọc khoan nhồi .........................................................................181
8.1.1 Cấu tạo .............................................................................................................181
8.1.2 Công nghệ thi công ..........................................................................................181
8.1.3 Ưu điểm cọc khoan nhồi ..................................................................................182
8.1.4 Nhược điểm cọc khoan nhồi .............................................................................182
8.2 Địa chất khu vực .................................................................................................182
8.3 Tải trọng tính toán ...............................................................................................182
8.4 Đặc trưng vật liệu làm cọc ..................................................................................183
8.5 Xác định sức chịu tải của cọc ..............................................................................184
8.5.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu ......................................................184
8.5.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền .......................................................184
8.5.3 Xác định sức chịu tải của cọc theo xuyên tiêu chuẩn SPT ................................186
8.5.4 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền .................................187
8.6 Xác định số lượng và bố trí đài cọc .....................................................................188
8.6.1 Tổ hợp tải trọng ................................................................................................188
8.6.2 Chọn và bố trí cọc ............................................................................................189

8.6.3 Chọn kích thước đài cọc ...................................................................................189
8.7 Kiểm tra sức chịu tải cọc .....................................................................................190
8.7.1 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn ...........................................................................190
8.7.2 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc..................................................................190
8.8 Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền dưới mũi cọc ..........................................191
8.8.1 Xác định kích thước móng khối quy ước .........................................................191
8.8.2 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng khối uy ước .....................................191
8.8.3 Kiểm tra độ lún đáy móng khối uy ước ............................................................192
8.9 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ..........................................................................195
8.9.1 Xuyên thủng từ trụ xuống đài cọc ....................................................................195


8.9.2 Xuyên thủng từ cọc lên đài cọc ........................................................................196
8.10 Kiểm tra cọc chịu tải ngang ...............................................................................197
8.11 Tính toán cốt thép đài ........................................................................................203
8.11.1 Tính cốt thép đài theo phương cạnh ngắn .......................................................203
8.11.2 Tính cốt thép đài theo phương cạnh dài ..........................................................204


LỜI CẢM ƠN !
Lời đầu tiên của em trong Luận văn này là lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu
Trường Đại Học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, các thầy cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng và đặc
biệt là các thầy cô trong Bộ Môn Cầu Đường đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành chương
trình học.
Em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến ThS Vũ Việt Hùng và ThS Nguyễn Tăng
Thanh Bình, cùng các thầy cô trong Bộ Môn Cầu Đường đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành
tốt Luận văn tốt nghiệp trong thời hạn được giao.
Cuối cùng em xin cám ơn đến những người thân trong gia đình và bạn bè đã động viên,
giúp đỡ em trong giai đoạn vừa qua.
Sau gần năm năm học tập và khoảng 3 tháng làm Luận văn tốt nghiệp, được sự tận tình

giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn và sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành Luận văn tốt
nghiệp này.
Mặc dù đã nỗ lực rất nhiều, nhưng do kiến thức còn hạn chế và do nhiều yếu tố khách
quan khác nên Luận văn tốt nghiệp này còn rất nhiều hạn chế và thiếu sót. Em rất mong được
sự góp ý, phê bình của các thầy cô giáo để em có thêm kinh nghiệm cho công tác thực tiễn
sau này.
Cuối cùng, em xin kính chúc các thầy cô giáo trong Bộ Môn Cầu Đường nói riêng và
các thầy cô giáo trong Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng trường Đại Học Bách Khoa TP. Hồ Chí
Minh nói chung được nhiều sức khỏe và đạt nhiều thành công trong sự nghiệp cao quý của
mình.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !

TP. Hồ Chí Minh, ngày 09, tháng 01, năm 2013
Sinh Viên
Trần Hoàng Quí

9


10


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................

............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
Tp HCM, ngày ……/ 01/ 2013

11


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................

............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
Tp HCM, ngày ……/ 01/ 2013

12


NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................

............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
............................................................................................................
Tp HCM, ngày ……/ 01/ 2013

13


DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 2.1 Kích thước gờ chắn xe
Hình 2.2 Kích thước thanh lan can
Hình 2.3 Bố trí cốt thép cho gờ chắn xe
Hình 3.1 Mặt cắt ngang dầm hộp tại gối và nhịp

Hình 3.2 Mô hình và sơ đồ tính bản mặt cầu
Hình 3.3 Quy ước dầu moment trong bản mặt cầu
Hình 3.4 Đặc trưng của xe tải thiết kế
Hình 3.5 Moment do trọng lượng bản thân dầm
Hình 3.6 Moment do trọng lượng lớp phủ
Hình 3.7 Moment do trọng lượng hệ gờ chắn
Hình 3.8 Trường hợp xếp xe 1 làn gây moment dương lớn nhất
Hình 3.9 Trường hợp xếp xe 2 làn gây moment dương lớn nhất
Hình 3.10 Lực cắt do trọng lượng bản thân dầm
Hình 3.11 Lực cắt do trọng lượng lớp phủ
Hình 3.12 Lực cắt do trọng lượng hệ gờ chắn
Hình 3.13 Trường hợp xếp xe 1 làn gây lực cắt lớn nhất tại đỉnh sườn
Hình 3.14 Trường hợp xếp xe 2 làn gây lực cắt lớn nhất tại đỉnh sườn
Hình 4.1 Đường cong biên dưới dầm
Hình 4.2 Đường cong đáy trong dầm
Hình 4.3 Xe đúc hẫng kiểu dàn hình thoi của Công ty OVM, Trung Quốc
Hình 4.4 Phân đoạn kết cấu nhịp đúc hẫng
Hình 4.5 Tải trọng thi công hẫng trên các đốt dầm
Hình 4.6 Tải trọng trên đốt hợp long biên khi bê tông chưa đông cứng
Hình 4.7 Tải trọng trên đốt hợp long biên khi bê tông đã đông cứng
Hình 4.8 Tải trọng khi tháo liên kết tạm ở đỉnh trụ
Hình 4.9 Tải trọng khi bê tông đốt hợp long giữa chưa đông cứng
Hình 4.10 Tải trọng khi bê tông đốt hợp long giữa đã đông cứng
Hình 4.11 Tải trọng khi dỡ tải thi công
Hình 4.12 Tải trọng bản thân hệ xe đúc
Hình 4.13 Mô hình toàn bộ hệ cầu trên phần mềm Midas Civil 2006 v7.01 R2
Hình 4.14 Sơ đồ các loại tải trọng tác dụng khi đúc đốt K1
14

Hình 4.15 Moment và Lực cắt do TLBT+XD khi đúc đốt K1
Hình 4.16 Moment và Lực cắt do CLL khi đúc đốt K1
Hình 4.17 Sơ đồ tải trọng tác dụng khi đúc đốt K13 do TLBT+FT
Hình 4.18 Sơ đồ tải trọng tác dụng khi đúc đốt K13 do CLL
Hình 4.19 Moment và Lực cắt do TLBT+FT
Hình 4.20 Moment và Lực cắt do CLL
Hình 4.21 Sơ đồ làm việc giai đoạn hợp long biên (bê tông chưa đông cứng)
Hình 4.22 Moment và lực cắt trong tình huống HLB1
Hình 4.23 Sơ đồ làm việc giai đoạn hợp long biên (bê tông đã đông cứng)
Hình 4.24 Moment và lực cắt trong trong tình huống HLB2
Hình 4.25 Sơ đồ làm việc giai đoạn tháo liên kết thanh bar
Hình 4.26 Moment và lực cắt trong trong tình huống tháo thanh bar
Hình 4.27 Sơ đồ làm việc giai đoạn hợp long nhịp giữa
Hình 4.28 Moment và lực cắt trong trong tình huống HLG1
Hình 4.29 Sơ đồ làm việc giai đoạn hợp long nhịp giữa đã đông cứng
Hình 4.30 Moment và lực cắt trong tình huống HLG2
Hình 4.31 Sơ đồ làm việc giai đoạn dở tải thi công
Hình 4.32 Moment và lực cắt trong tình huống HLG3
Hình 4.33 Moment và lực cắt trong tình huống hạ dầm lên gối
Hình 4.34 Biểu đồ moment giai đoạn cuối của quá trình thi công
Hình 4.35 Biểu đồ lực cắt giai đoạn cuối của quá trình thi công
Hình 4.36 Biểu đồ ứng suất thớ dưới dầm giai đoạn cuối của quá trình thi công
Hình 4.37 Biểu đồ ứng suất thớ trên dầm giai đoạn cuối của quá trình thi công
Hình 5.1 Đặc trưng của xe tải thiết kế
Hình 5.2 Biểu đồ moment của dầm do hệ lan can – gờ chắn
Hình 5.3 Biểu đồ moment của dầm do hệ lớp phủ
Hình 5.4 Biểu đồ lực cắt của dầm do hệ lan can – gờ chắn
Hình 5.5 Biểu đồ lực cắt của dầm do hệ lớp phủ
Hình 5.6 Xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng moment dương mặt cắt giữa nhịp
Hình 5.7 Xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng moment âm mặt cắt giữa nhịp

Hình 5.8 Xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng moment dương mặt cắt giữa nhịp
Hình 5.9 Xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng moment âm mặt cắt giữa nhịp
15


Hình 5.10 Xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng moment âm mặt cắt đỉnh trụ
Hình 5.11 Xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng moment dương mặt cắt đỉnh trụ
Hình 5.12 Xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng moment âm mặt cắt đỉnh trụ
Hình 5.13 Xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng moment dương mặt cắt đỉnh trụ
Hình 5.14 Xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng lực cắt dương mặt cắt giữa nhịp
Hình 5.15 Xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng lực cắt âm mặt cắt giữa nhịp
Hình 5.16 Xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng lực cắt dương mặt cắt giữa nhịp
Hình 5.17 Xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng lực cắt âm mặt cắt giữa nhịp
Hình 5.18 Xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng lực cắt âm mặt cắt đỉnh trụ
Hình 5.19 Xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng lực cắt dương mặt cắt đỉnh trụ
Hình 5.20 Xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng lực cắt âm mặt cắt đỉnh trụ
Hình 5.21 Xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng lực cắt dương mặt cắt đỉnh trụ
Hình 5.22 Biểu đồ bao moment trạng thái giới hạn cường độ 1
Hình 5.23 Biểu đồ bao lực cắt trạng thái giới hạn cường độ 1
Hình 5.24 Biểu đồ bao moment trạng thái giới hạn sử dụng
Hình 5.25 Biểu đồ bao lực cắt trạng thái giới hạn sử dụng
Hình 5.26 Tiết diện chữ I qui đổi
Hình 7.1: Kích thước trụ cầu
Hình 7.2: Đường ảnh hưởng xếp xe tại trụ T1
Hình 7.3 Quy đổi tiết diện
Hình 8.1 Mặt bằng bố trí cọc
Hình 8.2 Biểu đồ quan hệ e-p
Hình 8.3 Sơ đồ xuyên thủng từ trụ xuống đài cọc
Hình 8.4 Sơ đồ xuyên thủng từ cọc lên đài cọc

Hình 8.5 Sơ đồ tính chuyển vị của cọc
Hình 8.6 Biểu đồ áp lực ngang dọc thân cọc
Hình 8.7 Biểu đồ moment dọc thân cọc
Hình 8.8 Kiểm tra ổn định đất nền xung quanh cọc
Hình 8.9 Sơ đồ tính thép theo phương cạnh ngắn đài
Hình 8.10 Sơ đồ tính thép theo phương cạnh dài của đài

16


DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Kích thước gờ chắn xe
Bảng 2.2 Sức kháng uốn của tường đối với phương đứng
Bảng 2.3 Sức kháng uốn của tường đối với phương ngang
Bảng 2.4 Sức kháng va của tường trong 1 phần đoạn tường
Bảng 2.5 Sức kháng va của tường tại đầu tường
Bảng 3.1 Hệ số làn xe
Bảng 3.2 Hệ số tải trọng
Bảng 3.3 Hệ số xung kích
Bảng 3.4 Bảng kết quả hoạt tải tác dụng lên BMC
Bảng 3.5 Tĩnh tải lớp phủ và tiện ích
Bảng 3.6 Bảng kết quả moment do tĩnh tải tác dụng lên BMC
Bảng 3.7 Tổng hợp moment do hoạt tải xe (chưa có hệ số tải trọng) (N.mm)
Bảng 3.8 Tổng hợp moment do hoạt tải làn (chưa có hệ số tải trọng) (N.mm)
Bảng 3.9 Kết quả tổ hợp moment theo TTGH CĐ1 (N.mm)
Bảng 3.10 Kết quả tổ hợp moment theo TTGH SD (N.mm)
Bảng 3.11 Kết quả Lực cắt do tĩnh tải (N)
Bảng 3.12 Tổng hợp Lực cắt do hoạt tải xe (chưa có hệ số tải trọng) (N)
Bảng 3.13 Tổng hợp Lực cắt do hoạt tải làn (chưa có hệ số tải trọng) (N)
Bảng 3.14 Kết quả tổ hợp Lực cắt theo TTGH CĐ1 (N)

Bảng 3.15 Kết quả tổ hợp Lực cắt theo TTGH SD (N)
Bảng 3.16 Tổ hợp Moment và lực cắt của BMC theo các TTGH
Bảng 3.17 Tổng hợp cốt thép bản mặt cầu
Bảng 3.18 Kiểm tra bề rộng vết nứt
Bảng 4.1 Bảng tải trọng bê tông ướt các đốt dầm
Bảng 4.2 Tổ hợp Moment trong giai đoạn thi công hẫng (kNm) chưa có hệ số tải trọng
Bảng 4.3 Tổ hợp Lực cắt trong giai đoạn thi công hẫng (kN) chưa có hệ số tải trọng
Bảng 4.4 Moment tiêu chuẩn trong quá trình hợp long (kNm) chưa có hệ số tải trọng
Bảng 4.5 Lực cắt tiêu chuẩn trong quá trình hợp long (kN) chưa có hệ số tải trọng
Bảng 5.1 Hệ số làn m
Bảng 5.2 Tổ hợp và hệ số tải trọng
Bảng 5.3 Hệ số xung kích IM
17


Bảng 5.4 Moment và lực cắt do tĩnh tải giai đoạn 2 (chưa có hệ số tải trọng)
Bảng 5.5 Moment do hoạt tải HL93 (chưa có hệ số tải trọng)
Bảng 5.6 Lực cắt do hoạt tải HL93 (chưa có hệ số tải trọng)
Bảng 5.7 Tổ hợp moment theo TTGH CĐ1
Bảng 5.8 Tổ hợp lực cắt theo TTGH CĐ1
Bảng 5.9 Tổ hợp moment theo TTGH SD
Bảng 5.10 Tổ hợp lực cắt theo TTGH SD
Bảng 5.11 Đặc trưng hình học tiết diện hình hộp sau khi quy đổi sang tiết diện chữ I
Bảng 5.12 Bố trí cốt cáp dự ứng lực
Bảng 6.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt chữ I qui đổi
Bảng 6.2 Đặc trưng hình học của tiết diện giảm yếu
Bảng 6.3 Đặc trưng hình học sau khi quy đổi cáp dự ứng lực
Bảng 6.4 Mất mát ứng suất do ma sát của cáp dự ứng lực nhóm A
Bảng 6.5 Mất mát ứng suất do ma sát của cáp dự ứng lực nhóm B
Bảng 6.6 Mất mát ứng suất do ma sát của cáp dự ứng lực nhóm C

Bảng 6.7 Mất mát ứng suất do ma sát của cáp dự ứng lực nhóm D
Bảng 6.8 Mất mát ứng suất do neo của từng bó cáp dự ứng lực
Bảng 6.9 Mất mát ứng suất do neo của nhóm cáp A tại các mặt cắt
Bảng 6.10 Mất mát ứng suất do neo của nhóm cáp B tại các mặt cắt
Bảng 6.11 Mất mát ứng suất do neo của nhóm cáp C tại các mặt cắt
Bảng 6.12 Mất mát ứng suất do neo của nhóm cáp D tại các mặt cắt
Bảng 6.13 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi của nhóm cáp A tại các mặt cắt
Bảng 6.14 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi của nhóm cáp B tại các mặt cắt
Bảng 6.15 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi của nhóm cáp C tại các mặt cắt
Bảng 6.16 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi của nhóm cáp D tại các mặt cắt
Bảng 6.17 Mất mát do từ biến cốt thép nhóm A
Bảng 6.18 Mất mát do từ biến cốt thép nhóm B
Bảng 6.19 Mất mát do từ biến cốt thép nhóm C
Bảng 6.20 Mất mát do từ biến cốt thép nhóm D
Bảng 6.21 Mất mát ứng suất do tự chùng của cốt thép nhóm A
Bảng 6.22 Mất mát ứng suất do tự chùng của cốt thép nhóm B
Bảng 6.23 Mất mát ứng suất do tự chùng của cốt thép nhóm C
18


Bảng 6.24 Mất mát ứng suất do tự chùng của cốt thép nhóm D
Bảng 6.25 Lượng mất mát dự ứng suất cốt thép nhóm A
Bảng 6.26 Lượng mất mát dự ứng suất cốt thép nhóm B
Bảng 6.27 Lượng mất mát dự ứng suất cốt thép nhóm C
Bảng 6.28 Lượng mất mát dự ứng suất cốt thép nhóm D
Bảng 6.29 Ứng suất và lực kéo trong cáp nhóm A
Bảng 6.30 Ứng suất và lực kéo trong cáp nhóm B
Bảng 6.31 Ứng suất và lực kéo trong cáp nhóm C
Bảng 6.32 Ứng suất và lực kéo trong cáp nhóm D
Bảng 6.33 Kiểm toán ứng suất trong giai đoạn thi công hẫng

Bảng 6.34 Ứng suất do dự ứng lực gây ra trong dầm
Bảng 6.35 Ứng suất do dự ứng lực và tải trọng thường xuyên gây ra trong dầm
Bảng 6.36 Ứng suất do dự ứng lực, tải trọng thường xuyên và hoạt tải gây ra trong
dầm
Bảng 6.37 Kiểm toán cường độ trong giai đoạn thi công hẫng.
Bảng 6.38 Kiểm toán cường độ cáp chịu moment âm (min) trong giai đoạn khai thác.
Bảng 6.39 Kiểm toán cường độ cáp chịu moment dương (max) trong giai đoạn khai
thác.
Bảng 6.40 Hàm lượng cốt thép tối đa
Bảng 6.41 Hàm lượng cốt thép tối thiểu
Bảng 7.1: Kích thước sơ bộ của trụ
Bảng 7.2: Tĩnh tải 2
Bảng 7.3: Hoạt tải đúng tâm tác dụng lên trụ
Bảng 7.4: Hoạt tải lệch tâm tác dụng lên trụ
Bảng 7.5: Kích thước các bộ phận hứng gió
Bảng 7.6: Tải trọng gió ngang tác dụng lên kết cấu nhịp
Bảng 7.7: Tải trọng gió ngang tác dụng lên gờ chắn
Bảng 7.8: Tải trọng gió ngang tác dụng lên thân trụ ứng với MNCN
Bảng 7.9: Tải trọng gió ngang tác dụng lên thân trụ ứng với MNTN
Bảng 7.10: Tải trọng gió ngang tác dụng lên thân trụ ứng với MNTN
Bảng 7.11: Tải trọng gió dọc tác dụng lên thân trụ ứng với MNCN
Bảng 7.12: Tải trọng gió dọc tác dụng lên thân trụ ứng với MNTN
Bảng 7.13: Tải trọng gió dọc tác dụng lên bệ trụ ứng với MNTN
19


Bảng 7.14: Áp lực nước tĩnh (tính với mực nước cao nhất)
Bảng 7.15: Áp lực nước tĩnh (tính với mực nước thấp nhất)
Bảng 7.16: Lực đẩy nổi tác dụng lên trụ (tính với mực nước thấp nhất)
Bảng 7.17: Áp lực dòng chảy theo chiều dọc trụ (ứng với mực nước cao nhất)

Bảng 7.18: Áp lực dòng chảy theo chiều dọc trụ (ứng với mực nước thấp nhất)
Bảng 7.19: Áp lực dòng chảy theo chiều ngang trụ (ứng với mực nước cao nhất)
Bảng 7.20: Áp lực dòng chảy theo chiều ngang trụ (ứng với mực nước thấp nhất)
Bảng 7.21: Tải trọng xét tại mặt cắt đỉnh bệ
Bảng 7.22: Các tổ hợp tải trọng xét tại mặt cắt đỉnh bệ
Bảng 7.23: Tổ hợp tải trọng xét tại mặt cắt đỉnh bệ
Bảng 7.24: Tải trọng xét tại mặt cắt đáy bệ
Bảng 7.25: Các tổ hợp tải trọng xét tại mặt cắt đáy bệ
Bảng 7.26: Tổ hợp tải trọng xét tại mặt cắt đáy bệ
Bảng 7.27: Đặc trưng hình học mặt cắt nguyên
Bảng 7.28: Đặc trưng hình học mặt cắt quy đổi
Bảng 7.29: Đặc trưng hình học mặt cắt quy đổi
Bảng 7.30: Thông số vật liệu tính toán trụ
Bảng 7.31: Tính toán cấu kiện chịu nén
Bảng 7.32: Bố trí cốt thép
Bảng 7.33: Hệ số khuếch đại moment
Bảng 7.34: Sức kháng tính toán theo phương x
Bảng 7.35: Sức kháng tính toán theo phương y
Bảng 7.36: Kiểm toán cấu kiện chịu nén
Bảng 7.37: Khả năng chịu cắt theo phương y
Bảng 7.38: Khả năng chịu cắt theo phương x
Bảng 7.39: Kiểm toán sức kháng cắt của trụ
Bảng 7.40: Kiểm tra nứt theo phương ngang
Bảng 7.41: Kiểm tra nứt theo phương dọc
Bảng 7.42: Thông số bệ cọc
Bảng 7.43: Sức kháng uốn theo phương ngang Mx
Bảng 7.44: Sức kháng uốn theo phương dọc My
Bảng 7.45: Kiểm toán sức kháng uốn
20

Bảng 7.46: Kiểm tra hàn lượng cốt thép tối thiểu
Bảng 7.47: Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa
Bảng 8.1 Thông số địa chất hố khoan tại trụ T4
Bảng 8.2: Tải trọng tính toán cho trụ T4
Bảng 8.3: Thông số vật liệu và kích thước cọc khoan nhồi trụ T4
Bảng 8.4: Sức chịu tải của mũi cọc theo Terzaghi
Bảng 8.5: Sức chịu tải của mũi cọc theo TCVN 205-1998
Bảng 8.6: Bảng tính sức chịu tải do ma sát
Bảng 8.7: Bảng tính sức chịu tải theo xuyên tiêu chuẩn SPT
Bảng 8.8: Tải trọng tính toán cho trụ T4
Bảng 8.9 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn
Bảng 8.10: Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng khối quy ước
Bảng 8.11 Kết quả nén lún
Bảng 8.12 Bảng tính lún cho các phân tố
Bảng 8.13 Bảng kiểm tra chống xuyên từ trụ xuống đài
Bảng 8.14 Bảng kiểm tra chống xuyên từ cọc lên đài
Bảng 8.15 Bảng tải trọng để kiểm tra chuyển vị ngang của cọc
Bảng 8.16 Ứng suất σy trong cọc
Bảng 8.17 Moment dọc thân cọc
Bảng 8.18 Lực cắt ngang cọc
Bảng 8.19 Phản lực đầu cọc

21


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
MCN : Mặt cắt ngang
DUL: dự ứng lực
TTGH: Trạng thái giới hạn

TTGH CD1: trạng thái giới hạn cường độ 1
TTGH SD: trạng thái giới hạn sử dụng
MNCN: Mực nước cao nhất
MNTN: Mực nước thấp nhất
MNTT: Mực nước thông thuyền

22


Chương 1 Giới thiệu cơng trình

GVHD: ThS. Nguyễn Tăng Thanh Bình

CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH
ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
1.1 ĐỊA HÌNH:
+ Đòa hình khu vực xây dựng cầu khá thấp và bằng
phẳng, cao độ bình quân khoảng từ +0.0 đến +1.0, bò
chia cắt khá mạnh bởi hệ thống các ao hồ, kênh rạch
nhỏ và các vuông nuôi tôm.
+ Khu vực cầu bờ phía Cà Mau có một số nhà dân nằm
gần bờ sông Ông Đốc và đường hiện hữu, qui mô
nhà chủ yếu là nhà tạm, cấp 4, có một vài nhà vừa
xây dựng.
+ Dọc bờ sông phía Cà Mau có đường bằng đất đắp vừa
thi công năm 2003, chủ yếu lấy từ đất đào cải tạo
sông Đốc, chiều rộng đường khoảng 12m. Dọc theo
đường này còn có đường điện trung – hạ thế. Đường
điện này cần di dời để xây dựng cầu.

+ Tuyến sông Ông Đốc bắt đầu từ sông Cái Tàu, nối
với sông Tắc Thủ ra cửa sông Ông Đốc, đây là
tuyến sông cấp II và III thuộc Trung ương quản lý.
Thượng nguồn bờ Tây sông Đốc là Cụm công nghiệp
Khí – Điện – Đạm Cà Mau. Sông Ông Đốc chỉ qua huyện
U Minh và Thới Bình một đoạn ngắn, còn lại phần lớn
qua huyện Trần Văn Thời rồi ra biển Tây bằng cửa
sông Đốc.
+ Chiều rộng mặt sông Đốc khu vực xây dựng cầu
khoảng 110m; cao độ đáy sông -5.0m. Đây là tuyến
sông chính nên mật độ thông thuyền rất cao.
 Một số nhận xét có liên quan tới việc lựa chọn kết cấu
và thi công công trình:
+ Cần lưu ý lựa chọn loại hình kết cấu nhòp, trụ cũng như
biện pháp tổ chức thi công gây ảnh hưởng bất lợi ít
nhất cho giao thông đường thủy tại đây.
+ Có thể bố trí công trường trên bờ, 2 bên đầu cầu.
+ Việc vận chuyển vật tư, thiết bò thi công đến công
trường thực hiện bằng đường thủy.
1.2 ĐỊA CHẤT:
+ Trên cơ sở tài liệu khảo sát đòa chất công trình ngoài
thực đòa có thể phân đòa tầng từ trên xuống dưới như
sau :
- Lớp 1 : đất sét hữu cơ, màu xám đen, trạng thái rất
mềm.
- Lớp 2 : đất sét lẫn ít cát, màu xám nâu, trạng thái
rất rắn
SVTH: Trần Hồng Q

MSSV: 80801733

23


Chương 1 Giới thiệu cơng trình

GVHD: ThS. Nguyễn Tăng Thanh Bình

- Lớp 3 : đất sét pha cát, màu vàng nâu, trạng thái
rất rắn.
- Lớp 4 : đất sét màu xám đen, trạng thái rất rắn
- Lớp 5 : cát trung lẫn bột, sỏi sạn, màu xám vàng,
trạng thái rất chặt

SVTH: Trần Hồng Q

MSSV: 80801733

24


Chương 1 Giới thiệu cơng trình

GVHD: ThS. Nguyễn Tăng Thanh Bình

1.3 KHÍ HẬU:
+ Khu vực dự án thuộc vùng đồng bằng châu thổ sông
Cửu Long nên khí hậu khu vực này mang đầy đủ những
nét chung của khí hậu vùng. Nhiệt độ trung bình năm
hầu hết các nơi vào khoảng 24 0 ÷ 270C và quanh năm

không có tháng nào nhiệt độ trung bình xuống dưới
200C.
+ Một đặc điểm nữa là sự phân hoá theo mùa rất sâu
sắc trong chế độ mưa ẩm hoàn toàn phù hợp với
mùa gió. Hàng năm nửa năm mưa ẩm, trùng với gió
mùa hạ, nửa năm khô hạn, trùng với gió mùa đông.
+ Trong mùa mưa, lượng mưa chiếm 90% lượng mưa toàn
năm, lượng mưa mùa khô chỉ bằng 10% lượng mưa toàn
năm, số ngày mưa mùa khô có tháng chỉ tới 2–3
ngày. Lượng mưa các tháng mùa mưa thường chênh
lệch với giá trò trung bình nhiều năm trong phạm vi
±110mm.
+ Đặc biệt ở đây hầu như không có bão to, hàng chục
năm mới gặp 1÷2 cơn bão yếu. Theo số liệu thống
kê, trong suốt thời kì 55 năm quan sát chỉ có 7 cơn bão
đổ bộ trực tiếp vào ven biển Nam bộ. Đáng chú ý là
nếu có bão thì cũng xảy ra muộn, chủ yếu là trong
tháng XI và XII. Ngoài tháng IV, tháng V đầu mùa hạ
cũng chỉ có gặp bão (2 cơn trong 7 cơn).
+ Bão ở vùng châu thổ có sức gió yếu và cũng gây
ra mưa nhưng cường độ nhỏ. Đối với vùng Châu thổ
sông Cửu Long thì một trong những tác hại của bão là
nạn nước dâng. Nước biển dâng cao khi có bão, tràn
trên khắp vùng đồng bằng, có chỗ trũng sâu tới
2÷3m. Hiện tượng thời tiết đang chú ý ở Nam Bộ nói
chung và vùng Châu thổ nói riêng là dông. Nam bộ
là vùng nhiều giông nhất so với các vùng Duyên Hải,
Trung bộ lẫn vùng Tây Nguyên và cũng so với các
vùng nhiều dông ở Miền Bắc.
+ Nhiều dông nhất là tháng V, có trên 20 ngày dông.

Từ tháng V÷X số ngày dông mỗi tháng đạt tới 15÷20
ngày, tháng đầu mùa (tháng IV) và tháng cuối mùa
(tháng IX) có khoảng 10÷12 ngày dông.
∗ Đặc trưng thủy văn:
+ Cao độ mực nước thông thuyền
+ Cao độ mực nước thấp nhất
+ Cao độ mực nước cao nhất

SVTH: Trần Hồng Q

MSSV: 80801733

25