đồ án tốt nghiệp cầu dầm bản rỗng 1 nhịp L=24m
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.86 MB, 218 trang )
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………….
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
1
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
NHẬN XÉT
(Của giảng viên đọc duyệt)
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………….
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
2
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
MỤC LỤC
PHẦN I: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH.....................................10
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG..............................................................................11
1.1.
Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội.........................................................................11
1.2.
Sự cần thiết phải đầu tư.........................................................................................11
1.3.
Căn cứ pháp lý......................................................................................................12
1.4.
Yêu cầu thiết kế.....................................................................................................13
1.4.1.
Tên đồ án...........................................................................................................13
1.4.2.
Vị trí công trình.................................................................................................13
1.4.3.
Các số liệu ban đầu............................................................................................13
1.5.
Tiêu chuẩn, quy trình áp dụng...............................................................................14
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC
1 NHỊP L =24M..............................................................................................................15
2.1.
Bố trí chung và cấu tạo phương án........................................................................15
2.1.1.
Kết cấu phần trên...............................................................................................15
2.1.2.
Kết cấu bên dưới.........................................................................................17
2.1.3.
Các bộ phận phụ trợ...........................................................................................19
2.1.4.
Đường dẫn hai đầu cầu......................................................................................19
2.2.
Biện pháp thi công phương án...............................................................................19
2.2.1.
Thi công mố M1, M2.........................................................................................19
2.2.2.
Thi công kết cấu nhịp..................................................................................19
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN 2 CẦU DẦM BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC
1 NHỊP L =24M..............................................................................................................20
3.1.
Bố trí chung và cấu tạo phương án........................................................................20
3.1.1.
Kết cấu phần trên...............................................................................................20
3.1.2.
Kết cấu bên dưới................................................................................................21
3.1.3.
Đường dẫn hai đầu cầu......................................................................................22
3.2.
Biện pháp thi công phương án...............................................................................23
3.2.1.
Thi công mố M1, M2.........................................................................................23
3.2.2.
Thi công kết cấu nhịp.........................................................................................23
CHƯƠNG 4. SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN....................................................24
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
3
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
4.1.
BỘ MÔN CẦU-HẦM
Cơ sở lựa chọn phương án.....................................................................................24
4.1.1.
So sánh về kinh tế..............................................................................................24
4.1.1.1.
Phương án 1................................................................................................25
4.1.1.2.
Phương án 2................................................................................................26
4.1.2.
So sánh về kỹ thuật: Khả năng khai thác, khả năng thi công.............................26
4.1.3. So sánh yếu tố mỹ quan, an ninh quốc phòng........................................................27
4.2.
Kết luận................................................................................................................. 27
PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT.................................................................................28
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM BẢN BTCT DƯL....................................28
5.1.
Số liệu thiết kế.......................................................................................................28
5.2.
Vật liệu.................................................................................................................. 28
5.2.1.
Bê tông:.............................................................................................................28
5.2.2.
Cốt thép thường.................................................................................................29
5.2.3.
Cốt thép cường độ cao.......................................................................................29
5.3.
Các quy định cho dầm bê tông cốt thép dự ứng lực.............................................29
5.3.1.
Tiêu chuẩn về độ võng.......................................................................................29
5.3.2.
Tiêu chuẩn lựa chọn tỷ lệ chiều dài – chiều cao nhịp.........................................29
5.3.3.
Lớp bê tông bảo vệ............................................................................................30
5.4.
Đặc trưng mặt cắt ngang dầm................................................................................30
5.4.1.
Mặt cắt ngang dầm.............................................................................................30
5.4.2.
Đặc trưng hình học tiết diện...............................................................................30
5.5.
Tính toán nội lực...................................................................................................31
5.5.1.
Tĩnh tải............................................................................................................... 31
5.5.2.
Hoạt tải..............................................................................................................32
5.6. Tải trọng và tổ hợp tải trọng.....................................................................................37
5.7. Các trạng thái giới hạn.............................................................................................39
5.7.1. Trạng thái giới hạn sử dụng...................................................................................40
5.7.2. Trạng thái giới hạn cường độ.................................................................................41
5.8. Tính toán ứng suất....................................................................................................42
5.9. Xác định lực căng kéo..............................................................................................45
5.9.1. Ứng suất cho phép của bê tông trong giai đoạn sử dụng.......................................45
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
4
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
5.9.2. Giới hạn ứng suất cho cáp dự ứng lực...................................................................45
5.9.3. Ứng suất gần đúng các mất mát.............................................................................45
5.9.4. Lực căng kéo trước yêu cầu...................................................................................46
5.10. Các ứng suất ở trạng thái giới hạn sử dụng............................................................50
5.11. Các ứng suất truyền lực..........................................................................................53
5.11.1. Xác định mất mát ứng suất tại lúc truyền lực......................................................53
5.11.2. Mất mát ứng suất do co ngắt đàn hồi...................................................................53
5.11.3. Mất mát ứng suất do tự chùng.............................................................................54
5.11.4. Tổng tất cả các mất mát tại lúc tuyền lực............................................................54
5.11.5. Ứng suất trong bê tồn tại mặt cắt cách gối một khoảng “ D “..............................54
CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM BẢN BTCT DƯL...............57
6.1. Kiểm toán cường độ.................................................................................................57
6.1.1. Sức kháng uốn.......................................................................................................57
6.1.2. Giới hạn về cốt thép..............................................................................................59
6.1.3. Thiết kế cắt và xoắn...............................................................................................60
6.2. Độ võng và độ vồng.................................................................................................65
6.2.1. Độ võng do lực căng kéo.......................................................................................65
6.2.2. Độ võng do tĩnh tải................................................................................................66
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ KỸ THUẬT MỐ M1..............................................................68
7.1. Số liệu thiết kế mố M1.............................................................................................68
7.1.1. Kết cấu phần trên...................................................................................................68
7.1.2. Số liệu mố.............................................................................................................68
7.1.3. Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu mố..........................................................................71
7.1.4. Yêu cầu tính toán...................................................................................................71
7.2. Tải trọng tác dụng lên mố cầu..................................................................................72
7.2.1. Các loại tải trọng tác dụng lên mố cầu...................................................................72
7.2.2 Tĩnh tải kết cấu phần trên:......................................................................................73
7.2.3.
Tĩnh tải kết cấu phần dưới.................................................................................74
7.2.4.
Nội lực do hoạt tải.............................................................................................78
7.2.5. Lực hãm xe (BR)...................................................................................................80
7.2.6. Lực ly tâm (CE).....................................................................................................81
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
5
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
7.2.7. Tải trọng gió..........................................................................................................82
7.2.8. Tải trọng đất đắp (EV)...........................................................................................88
7.2.10. Tính áp lực đất tại mặt cắt F – F, H – H, G - G....................................................93
7.3. Tổ hợp tải trọng........................................................................................................95
7.3.1. Tổ hợp tải trọng lên mặt cắt A-A...........................................................................95
7.3.2. Tổ hợp tải trọng lên mặt cắt B-B...........................................................................97
7.3.3. Tổ hợp tải trọng lên mặt cắt C-C...........................................................................99
7.3.4. Tổ hợp tải trọng lên mặt cắt D –D.......................................................................100
7.3.5. Tổ hợp tải trọng lên mặt cắt F –F........................................................................101
7.3.6. Tổ hợp tải trọng lên mặt cắt G - G.......................................................................102
7.3.7.Tổ hợp tải trọng lên mặt cắt H – H.......................................................................102
7.4. Tính toán cốt thép bệ móng (Mặt cắt D-D).............................................................103
7.4.2. Kiểm tra nứt theo trạng thái giới hạn sử dụng....................................................105
7.4.3. Kiểm tra chịu cắt của cốt thép............................................................................106
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ CỌC TRONG MỐ CẨU
8.1. Xác định sức chịu tải của cọc.
.......................................................109
................................................................................109
8.1.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền
.........................................................109
8.1.3.
Xác định số lượng cọc cho móng mố...............................................................114
8.1.4.
Bố trí cọc trong móng mố................................................................................114
8.2.
Tính thể tích bệ....................................................................................................115
8.3. Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ I.......................................................115
8.3.1. Kiểm toán sức kháng dọc trục cọc đơn................................................................115
8.3.2. Kiểm toán sức kháng dọc trục của nhóm cọc......................................................118
8.4. Kiểm toán móng theo TTGHSD.............................................................................119
8.5. Bố trí cốt thép thân cọc...........................................................................................121
8.6. Kiểm toán cọc BTCT thường, đúc sẵn, tiết diện vuông cạnh a(450x450 mm).......123
PHẦN 3 : THIẾT KẾ THI CÔNG VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG....................................135
CHƯƠNG 9: GIỚI THIỆU CHUNG............................................................................135
9.1. Sơ lược về đặc điểm nơi xây dựng cầu...................................................................135
9.1.1. Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu:....................................................................135
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
6
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
9.1.2. Nhân lực và máy móc:.........................................................................................135
9.1.3. Điều kiện địa chất thủy văn:................................................................................135
9.1.4. Tình hình dân cư:................................................................................................136
9.1.5. Điều kiện ăn, ở, sinh hoạt của công nhân............................................................136
9.1.6. Chọn thời gian thi công:......................................................................................136
9.2. Chọn giải pháp lao lắp dầm chủ.............................................................................137
9.2.1 Sử dụng giá long môn để lao lắp.........................................................................137
9.2.2. Sử dụng cẩu để lắp ngang....................................................................................137
9.2.3. Sử dụng giá ba chân để lao lắp KCN...................................................................139
9.2.4. Chọn biện pháp lao lắp........................................................................................139
9.2.5. Biện pháp thi công chủ đạo kết cấu nhịp.............................................................139
CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ THI CÔNG DẦM BẢN BTCT DƯL.................................141
10.1. Biện pháp thi công dầm bản BTCT DƯL kéo trước.............................................141
10.1.1. Sản xuất dầm bê tông cốt thép...........................................................................141
10.1.2. Thiết kế và tính toán ván khuôn........................................................................142
10.1.2.1. Thiết kế ván khuôn dầm.................................................................................142
10.1.2.2. Tính toán ván khuôn.......................................................................................143
10.1.3. Thiết kế thành phần bê tông..............................................................................146
10.1.4. Tính toán giá long môn, dầm dẫn......................................................................149
10.1.5. Bố trí tời múp....................................................................................................155
CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG.......................................................157
11.1. Công tác chuẩn bị.................................................................................................157
11.1.1. Xây dựng văn phòng làm việc, thiết bị phục vụ công trình:..............................157
11.1.2. Chuẩn bị nhân lực:.............................................................................................158
11.1.3. Chuẩn bị về thiết kế...........................................................................................159
11.1.4. Chuẩn bị về thiết bị..........................................................................................160
11.1.5. Chuẩn bị về vật liệu sử dụng cho công trình....................................................160
11.1.6. Công tác đo đạc:................................................................................................162
11.2. Thi công dầm........................................................................................................162
11.2.1 Bố trí mặt bằng thi công.....................................................................................162
11.2.2. Giải pháp kỹ thuật và công nghệ.......................................................................163
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
7
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
11.3. Thi công mặt cầu..................................................................................................174
11.3.1 Thi công lớp phủ mặt cầu...................................................................................174
11.3.2. Thi công gờ lan can...........................................................................................175
11.3.3. Thi công lan can ống thép mạ kẽm....................................................................176
11.3.4. Công tác thi công lớp phòng nước mặt cầu........................................................177
11.3.5. Công tác thi công lớp bê tông asphalt................................................................177
11.3.6. Công tác thi công khe co giãn............................................................................179
11.4. Tiến độ thi công....................................................................................................180
11.5. Thiết bị và nhân lực chủ yếu.................................................................................180
11.6. Lập tiến độ thi công..............................................................................................181
11.6.1. Các công việc chính:..........................................................................................181
11.6.2. Thực hiện(tra định mức dự toán XDCB 1776 – 2006)......................................181
CHƯƠNG 12 : THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ M1..........................................................187
12.1. Giới thiệu chung về hồ sơ kỹ thuật.......................................................................187
12.1.1. Cấu tạo chi tiết mố.............................................................................................187
12.1.2. Cấu tạo cốt thép mố.........................................................................................189
12.1.3. Vật liệu............................................................................................................190
12.1.4. Biện pháp thi công mố.....................................................................................190
12.2. Chọn búa Diezen đóng cọc...................................................................................191
12.2.1. Năng lượng xung kích của búa.........................................................................191
12.2.2. Trọng lượng của búa thông qua hệ số thích dụng k...........................................195
12.3. Chọn giá búa........................................................................................................196
12.4. Tính độ chối khi đóng cọc....................................................................................196
12.5. Trình tự thi công...................................................................................................198
12.5.1. Công tác định vị................................................................................................198
12.5.2. Thi công móng cọc............................................................................................199
12.5.3. Thi công bệ thân mố.........................................................................................202
12.6. Sản xuất cọc BTCT..............................................................................................207
CHƯƠNG 13: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG MỐ M1.........................................210
13.1. Bố trí mặt bằng công trường................................................................................210
13.1.1. Chọn vị trí lập, quy hoạch mặt bằng công trường..............................................210
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
8
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
13.1.2 Thiết bị, máy thi công.........................................................................................211
13.2. Công tác an toàn...................................................................................................211
13.2.1. An toàn về người...............................................................................................211
13.2.2. An toàn khi làm việc trên cao............................................................................212
13.2.3. An toàn về thiết bị điện......................................................................................212
13.2.4. Công tác phòng chống cháy nổ..........................................................................212
13.2.5. Công tác đảm bảo môi trường...........................................................................212
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
9
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
LỜI NÓI ĐẦU
Trong mục tiêu phát triển đến năm 2030, nước ta về cơ bản sẽ trở thành một nước
công nghiệp. Do đó, nhu cầu về xây dựng cơ sở hạ tầng đặc biệt là phát triển mạng lưới
giao thông vận tải đã trở nên thiết yếu hơn bao giờ hết nhằm phục vụ cho sự phát triển
nhanh chóng và bền vững của đất nước.
Sau thời gian học tập tại Trường Đại học công nghệ giao thông vận tải, em được
giao nhiệm vụ thực hiện đồ án là “Lập dự án, thiết kế kỹ thuật, thiết kế thi công và tổ
chức thi công cầu Quỳ Hợp, nối liền tỉnh Thanh Hóa và Ninh Bình” dưới sự hướng
dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Anh Tuấn. Đây là cơ hội tốt để em củng cố, trau dồi kiến
thức lý thuyết thiết kế cầu, thực hành năng lực chuyên môn, biến kiến thức lý thuyết
thành năng lực thực tế, giúp em làm quen với công việc thiết kế và tổ chức thi công, đảm
bảo yêu cầu trong kế hoạch đào tạo của trường, phục vụ thiết thực cho công việc sau này.
Đồ án tốt nghiệp của em bao gồm ------ trang thuyết minh, ---- bảng biểu, 01
cuốn phụ lục và ----bản vẽ A1.
Kết cấu đồ án của em gồm 3 phần:
- Phần 1: Lập dự án đầu tư xây dựng công trình
- Phần 2: Thiết kế kỹ thuật
- Phần 3 : Thiết kế thi công và tổ chức thi công
Ngày 11 tháng 04 năm 2018
Sinh viên
Đặng Tiểu Bình
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
10
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
PHẦN I: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1.
Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội
Điều kiện tự nhiên: Khu vưc xây dựng là một xã ven đô nằm ở phía đông nam tỉnh
Thanh Hóa, phía tây bắc giáp với tỉnh Ninh Bình có vị trí quan trọng năng động là cửa
ngõ của tỉnh, là huyện có nhiều thuận lợi để phát triển thành trung tâm chính trị và văn
hóa của tỉnh và khu vực. Địa hình tương đối bằng phẳng. nằm trong vùng khí hậu cận
nhiệt đới ẩm: mùa hè nóng ẩm, mưa nhiều từ tháng 5 đến tháng 9; mùa đông khô lạnh từ
tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau; tháng 4, tháng 10 là mùa xuân và mùa thu, tuy
không rõ rệt như các vùng nằm phía trên vành đai nhiệt đới. Lượng mưa trung bình hàng
năm: 1.700-1.800 mm; Nhiệt độ trung bình 23,5 °C; Số giờ nắng trong năm: 1.600-1.700
giờ; Độ ẩm tương đối trung bình: 80-85%.
Kinh tế: Cơ cấu kinh tế của khu vực xây dựng luôn xác định phát triển kinh tế là
nhiệm vụ trọng tâm trong 15 năm qua, kinh tế nông thôn phát triển theo hướng chuyển
dịch cơ cấu kinh tế trong nông nghiệp. Năm 1997 nông nghiệp chiếm 80% đến năm 2011
còn 33,6% đến năm 2003, toàn xã đã cơ bản hoàn thành việc DĐĐT đất nông nghiệp đợt
1, tạo điều kiện hình thành các vùng sản xuất hang hóa có giá trị kinh tế cao.
Định hướng phát triển kinh tế xã hội: Đi đôi với việc phát triển kinh tế, công tác văn
hóa – giáo dục – thể dục – thể thao luôn được duy trì và phát triển. Trong bối cảnh đất
nước đang đổi mới, thực hiện CNH-HĐH, ra sức thi đua thực hiện thắng lợi nghị quyết
Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ 11.
1.2.
Sự cần thiết phải đầu tư
Cầu Quỳ Hợp thuộc dự án đầu tư xây dựng tuyến đường bộ nối liền tỉnh Thanh Hóa
và tỉnh Ninh Bình. Vị trí Cầu tại Km162 + 843.49 m thuộc địa phận tỉnh Thanh Hóa.
Đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế địa phương cùng với đi liền chất lượng, tăng
trưởng và tiến bộ công bằng xã hội, giảm bớt khoảng cách chênh lệch về mức sống, giàu
nghèo, khó khăn giữa các vùng miền địa bàn các huyện, với thành phố Thanh Hóa.
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
11
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
Tập trung ưu tiên đầu tư phát triển các ngành kinh tế mũi nhọn, vùng kinh tế động lực
đi liền với ưu tiên đầu tư phát triển kinh tế - xã hội, nâng cao chất lượng đời sống, tinh
thần cho nhân dân các khu vực huyện và các địa bàn lân cận.
Cầu cũ nằm trên tuyến giao thông xây dựng tuyến đường bộ mới là mạng lưới giao
thông quan trọng của đất nước. Nó là mạch máu giao thông quan trọng nối liền các vùng
miền. Tuy nhiên, do thời gian xây dựng quá lâu, cầu này đã xuống cấp và không đáp ứng
được nhu cầu vận vải. Vì vậy, cần phải xây dựng cầu mới thay thế.
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.
Kết hợp chặt chẽ giữa phát triển kinh tế với củng cố an ninh quốc phòng, xây dựng hệ
thống chính trị, nền hành chính vững mạnh.
1.3.
Căn cứ pháp lý
- Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003 của Quốc Hội khoá XI, kỳ họp
thứ 4.
- Luật Đấu thầu số 61/2005/QH11 ngày 29/11/2005 của Quốc Hội khoá XI,
- Luật số 38/2009/QH12 ngày 16/5/2009 của Quốc Hội khoá XII, kỳ họp thứ 5 sửa đổi,
bổ sung một số điều của các luật liên quan đến đầu tư xây dựng cơ bản;
- Nghị định 15/2013/NĐ-CP ngày 06/02/2013 của Chính phủ về Quản lý chất lượng
công trình xây dựng;
- Nghị định số 85/2009/NĐ-CP ngày 15/10/2009 của Chính phủ hướng dẫn thi hành
Luật Đấu thầu và lựa chọn nhà thầu xây dựng theo Luật Xây dựng;
- Nghị định số 112/2009/NĐ-CP ngày 14/12/2009 của Chính Phủ về quản lý chi phí
đầu tư xây dựng công trình;
- Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 10/02/2009 và Nghị định số 83/2009/NĐ-CP
ngày 15/10/2009 của Chính phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình. Nghị định
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
12
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
số 112/2009/NĐ-CP ngày 14/12/2009 về chi phí đầu tư xây dựng công trình và các văn
bản hướng dẫn thi hành Nghị định số 12 và 112;
- Quyết định 957 QĐ-BXD ngày 29/9/2009 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng về việc công
bố Định mức chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng công trình;
- Nghị định 31/2012/NĐ-CP ngày 12/04/2012 của Chính phủ về việc quy định mức
lương tối thiểu chung đối với cán bộ, công chức, viên chức, các đối tượng thuộc lực
lượng vũ trang và người lao động làm việc ở các cơ quan, đơn vị, tổ chức. Mức lương tối
thiểu là 1.650.000 đ/ tháng.
- Quyết định số:
- Hợp đồng kinh tế số:
- Văn bản số:
- Phụ lục Hợp đồng số:
1.4. Yêu cầu thiết kế
1.4.1. Tên đồ án
Lập dự án, thiết kế kỹ thuật, thiết kế thi công và tổ chức thi công cầu Km 162+843,49
Quốc lộ 10, tỉnh Ninh Bình.
1.4.2. Vị trí công trình
Cầu qua sông Ân thuộc xã Qùy Hợp, huyện Kim Sơn tỉnh Ninh Bình.Cầu nằm trong
dự án nâng cấp cải tạo quốc lộ 10 đoạn Ninh Phúc – Cầu Điền Hộ tỉnh Ninh Bình.
1.4.3. Các số liệu ban đầu
a. Địa chất
Địa chất khu vực công trình có đặc điểm sau:
-
Lớp 1: Sét pha, cát, xám nâu, nâu gụ, đôi chỗ lẫn đá dăm.
Lớp 2: Sét – Sét pha, mầu xám nâu, xám vàng, xám đen trạng thái dẻo mềm đến
-
dẻo chảy.
Lớp 3: Sét – Sét pha, mầu xám ghi nâu gụ, trạng thái dẻo chảy đến dẻo mềm, đôi
-
chỗ lẫn hữu cơ.
Lớp 4: Sét – Sét pha, mầu xám ghi, nâu gụ, trạng tháy dẻo chảy đến dẻo mềm, đôi
-
chỗ có lẫn vỏ sò hến.
Lớp 5: Sét – Sét pha, mầu xám vàng nâu đỏ xám trắng trạng thái dẻo cứng đến
-
nửa cứng, lẫn sạm.
Lớp 6: Sét, mầu nâu gụ, xám đen, trạng thái dẻo mềm.
Lớp 7: Sét pha, mầu nâu gụ, trạng thái nửa cứng.
Lớp 8: Cát pha, mầu xám ghi, xám đen, nâu tím, trạng thái dẻo.
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
13
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
b. Thủy văn
-
Mực nước cao nhất: 15.5m.
-
Mực nước thông thuyền: 8.5m.
-
Mực nước thấp nhất: 4m.
c. Quy mô xây dựng công trình
- Cầu xây dựng vĩnh cửu bằng BTCT và BTCT DƯL.
- Tải trọng thiết kế: HL93.
- Tần suất thiết kế: P = 4 %, kênh không thông thuyền, không có cây trôi.
- Bề rộng cầu B = 2 x 500 + 2x5500 = 12000 mm = 12,0 m.
- Chiều dài toàn cầu: L= 29.9 m
- Động đất cấp 8.
1.5. 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 79-1980;
- 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.
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
14
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN 1 CẦU DẦM BẢN BÊ TÔNG CỐT
THÉP DỰ ỨNG LỰC 1 NHỊP L =24M
(MỐ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP, MÓNG CỌC ĐÓNG BTCT)
Cầu Quỳ Hợp thuộc địa bàn tỉnh Thanh Hóa nằm trên dự án tuyến đường bộ Thanh
Hóa – Ninh Bình có qui mô nhỏ, vì vậy ta thiết kế, lựa chọn loại cầu có kết cấu nhịp giản
đơn, để đảm bảo kinh tế mỹ quan và mục đích sử dụng trong tương lai của địa bàn tại
khu vực xây dựng tuyến, đảm bảo về kỹ thuật, kinh tế, và khả năng đảm bảo thoát nước
trong phạm vi cầu được xây dựng.
2.1. Bố trí chung và cấu tạo phương án
2.1.1. Kết cấu phần trên
bè t r Ýc hung c Çu
ninhb×
nh
t ûl Ö:1/250
11000
2400 50
24000
50 3400
t ê ng c h¾nbt c è t t hÐp
1
2
1
3
2
0
0
1
1
3
3
4
6
14
13
11
9
10
10
10
3
4
5
1
2
3
4
5
KC1
6
7
M2
M1
m2-bs
8
0
1
4
0
1
2
1
3
2
3
4
11
10
16
20
22
20
18
7
7
6
14
19
19
24
23
Hình 2.1. Bố trí chung cầu Quỳ Hợp
1/2mÆt c ¾t b-b
1/2mÆt c ¾t c -c
(t ûl Ö:1/75)
(t ûl Ö:1/75)
Hình2.2.: Mặt cắt ngang kết cấu nhịp
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
15
MSV: 64DCCA3007
Thanhho ¸
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
* Các thông số về công trình cầu Quỳ Hợp
-
Số lượng dầm chính: 12 (cái);
Số nhịp cầu: 1 (nhịp);
Chiều dài nhịp cầu: 24 (m);
Độ dốc dọc cầu: 0,25 %;
Độ dốc ngang cầu: 2 %
Loại dầm, chiều cao: dầm bản BTCT DƯL cao 0.95 (m)
Tổng số dầm dọc trên toàn kết cấu nhịp: 12 (cái)
Khoảng cách giữa các dầm dọc: S = 0,99 (m)
Bề rộng 1 bên phần xe chạy Bxe = 5,5 m
Bề rộng dải phân cách ở giữa cầu Bo (m) = 0 m.
Bề rộng cọc lan can 1 bên cầu B3 = 0,5 (m)
Chiều cao lan can: 1,31 m
Chiều dày lớp phủ mặt cầu hlp= 290 mm
mÆt c ¾t n g an g d Çmc h Ýn h
Hình 2.3.: Mặt cắt ngang dầm chính
6.1
Kết cấu bên dưới
Mố cầu: Mố kiểu chữ U, bằng BTCT, 27 cọc BTCT dài Lcoc=42,60m kích thước 45cm
x 45 cm.
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
16
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
MÆt mÆt t r í c mè m1
t ûl Ö:1/100
11000
1320
1050
a
100
1500
a
500
1170 150
780
500
600
600
200
12000
200
MÆt bª n P H¶Imè m1
t ûl Ö:1/100
1200
200
500
1100
200
1950
1350
1500
300 600
300
100 1500
2000
1050
150
800
1830
2400
500
4300
Hình2.4.: Mặt cắt Mố
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
17
MSV: 64DCCA3007
PHÝASAUMè
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
mÆt b»ng mã ng c ä c
t ûl Ö:1/100
a3
500
1350
4300
1950
500
a4
BỘ MÔN CẦU-HẦM
a1
600
600
PHÝABê S¤ NG
12000
Hình 2.5.: Cấu tạo mố M1
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
18
MSV: 64DCCA3007
a2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
2.1.2. Các bộ phận phụ trợ
Hình 2.6: Ống thoát nước
2.1.3. Đường dẫn hai đầu cầu
- 10m đường đầu cầu mở rộng mỗi bên 0,5m, tiếp theo là 11m vuốt vào đường.
- Gia cố mái bằng đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, dưới lớp đá dăm đệm dày trong
10m đường đầu cầu mái taluy thay đổi 1:1.00 tới 1:50.
- Chân khay đổ bằng bê tông, tứ nón lát bằng đá hộc xây vữa M100 dày 25cm.
2.2. Biện pháp thi công phương án
2.2.1. Thi công mố M1, M2
2.2.2.
-
Bước 1: San ủi tạo mặt bằng thi công.
Bước 2: Thi công cọc đóng.
Bước 3: Đào đất hố móng.
Bước 4: Lắp dựng ván khuôn cốt thép. Đổ bê tông mố.
Thi công kết cấu nhịp
Bước 1: San ủi mặt bằng làm bãi đúc dầm trên phần nền đường đầu cầu
Bước 2: Đúc dầm. Khi dầm đủ 100% cường độ dùng thiết bị chuyên dụng lao
dầm ra vị trí nhịp
Bước 3: Đổ bê tông mặt cầu, lề bộ hành, lan can.
Bước 4: Hoàn thiện cầu và thi công phần đường đầu cầu.
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
19
MSV: 64DCCA3007
N TT NGHIP
GVHD: Lng Mnh Tin
B MễN CU-HM
CHNG 3: PHNG N 2 CU DM BN Bấ TễNG CT
THẫP D NG LC 1 NHP L =24M
(M CU Bấ TễNG CT THẫP, MểNG CC ểNG BTCT)
3.1. B trớ chung v cu to phng ỏn
3.1.1. Kt cu phn trờn
bố ưt r íưc hung ưc ầu
t ỷưl ệ:ư1/250
ninhưbì
nh
11000
2400 50
24000
Thanhưho á
50 3400
t ư ờ ng ưc hắnưbt ưc ố t ưt hép
1
2
ư1
ư3
ư2
ư0
ư0
ư1
ư1
ư3
ư3
ư4
ư6
ư14
ư13
ư11
ư9
ư10
ư10
ư10
3
4
5
1
2
3
4
5
KC1
6
M2
M1
7
m2-bs 8
ư0
ư1
ư4
ư0
ư1
ư2
ư1
ư3
ư2
ư3
ư4
ư11
ư10
ư16
ư20
ư22
ư20
ư18
ư7
ư7
ư6
ư14
ư19
ư19
ư24
ư23
Hỡnh 3.1: B trớ chung phng ỏn 2
1/2ưmặt ưc ắt ưTạ IưGố I
1/2ưmặt ưc ắt ưGIữAưNHịP
12000
5500
5500
500
870
870
180 700
180 700
610
610
500
1000
5x2000
Hỡnh 3.2: Mt ct ngang phng ỏn 2
-
S lng dm chớnh: 6 (cỏi);
S nhp cu: 1 (nhp);
Chiu di nhp cu: 24 (m);
dc dc cu: 0,25 %;
dc ngang cu: 2 %
Loi dm, chiu cao: dm ch T BTCT DL cao 1,05 (m)
Tng s dm dc trờn ton kt cu nhp: 6 (cỏi)
SVTH: NG TIU BèNH
20
MSV: 64DCCA3007
1000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
-
BỘ MÔN CẦU-HẦM
Khoảng cách giữa các dầm dọc: S = 2,0 (m);
Bề rộng 1 bên phần xe chạy Bxe = 5,5 m
Bề rộng dải phân cách ở giữa cầu Bo (m) = 0 m.
Bề rộng cọc lan can 1 bên cầu B3 = 0,5 (m);
Chiều cao lan can: 1,31 m
Chiều dày lớp phủ mặt cầu hlp= 290 mm
mÆt c ¾t ng ang dÇmc hÝnh
200
100
1050
180
1700
450
Hình 3.3: Mặt cắt ngang dầm
3.1.2. Kết cấu bên dưới
Mố cầu: Mố kiểu chữ U, bằng BTCT, 27 cọc BTCT dài Lcoc = 42,60 m kích thước 45
cm x 45 cm.
MÆt mÆt t r í c mè m1
t ûl Ö:1/100
1320
1050
a
100
1500
a
500
1170 150
11000
780
500
600
600
200
12000
Hình 3.4.: Mặt cắt Mố
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
21
MSV: 64DCCA3007
200
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
MÆt bª n P H¶Imè m1
t ûl Ö:1/100
1200
200
500
1100
200
1950
1350
1500
300 600
300
100 1500
2000
1050
150
800
1830
2400
500
PHÝASAUMè
4300
t ûl Ö:1/100
a3
500
1350
4300
1950
500
a4
mÆt b»ng mã ng c ä c
a1
600
600
a2
PHÝABê S¤ NG
12000
Hình 3.5.: Cấu tạo mố M1
3.1.3. Đường dẫn hai đầu cầu
- 10m đường đầu cầu mở rộng mỗi bên 0,5m, tiếp theo là 11m vuốt vào đường.
- Gia cố mái bằng đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, dưới lớp đá dăm đệm dày trong
10m đường đầu cầu mái taluy thay đổi 1:1.00 tới 1:50.
- Chân khay đổ bằng bê tông, tứ nón lát bằng đá hộc xây vữa M100 dày 25cm.
3.2.
Biện pháp thi công phương án
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
22
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
3.2.1. Thi công mố M1, M2
3.2.2.
-
Bước 1: San ủi tạo mặt bằng thi công.
Bước 2: Thi công cọc đóng.
Bước 3: Đào đất hố móng.
Bước 4: Lắp dựng ván khuôn cốt thép. Đổ bê tông mố.
Thi công kết cấu nhịp
Bước 1: San ủi mặt bằng làm bãi đúc dầm trên phần nền đường đầu cầu
Bước 2: Đúc dầm. Khi dầm đủ 100% cường độ dùng thiết bị chuyên dụng lao
dầm ra vị trí nhịp
Bước 3: Đổ bê tông mặt cầu, lề bộ hành, lan can.
Bước 4: Hoàn thiện cầu và thi công phần đường đầu cầu.
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
23
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
BỘ MÔN CẦU-HẦM
CHƯƠNG 4. SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
4.1.
Cơ sở lựa chọn phương án
Căn cứ vào nhu cầu thị trường: Căn cứ vào kết quả điều tra kinh tế kỹ thuật và dự báo
khả năng cung cấp và nhu cầu tiêu thụ sản phẩm mà dự án đầu tư dự kiến sản xuất ra
trong giai đoạn hiện tại và tương lai.
Căn cứ vào kỹ thuật: Các phương án phải đảm bảo vững chắc cho công trình, các
hạng mục bên trên.
Căn cứ vào điều kiện thi công: Không gây chấn động lớn tới các công trình lân cận,
có biện pháp hợp lý và khắc phục các khó khan. Phương án móng được đảm bảo điều
kiện thi công, vì vậy lựa chọn cọc khoan nhồi vượt trội hơn so với phương án cọc đóng.
Căn cứ vào điều kiện kinh tế: Với giá thành vật liệu, quy trình công nghệ thi công, đây
là một công trình quy mô thuộc hạng vừa và nhỏ. Tầm quan trọng của công trình được
đánh giá cao, nên điều kiện kinh tế của khu vực nơi này đảm bảo.
Căn cứ vào khả năng phát triển kinh tế, khả năng phát triển sản xuất trong tương lai.
Căn cứ vào giá thành thi công: Móng cọc khoan nhồi do những yêu cầu kỹ thuật cao,
máy móc hiện đại nên giá thành cao hơn so với cọc đóng rất nhiều.
4.1.1. So sánh về kinh tế
Chi phí nguyên vật liệu trực tiếp là các khoản chi phí về nguyên liệu, vật liệu, nhiên
liệu sử dụng trực tiếp tạo ra sản phẩm dịch vụ. Đảm bảo về mặt kinh tế cho khu vực.
Chi phí nhân công trực tiếp: bao gồm các khoản chi phí về tiền lương, tiền công, các
khoản trích nộp của nhân công trực tiếp tạo ra sản phẩm dịch vụ mà doanh nghiệp phải
nộp theo quy định.
Chi phí sản xuất chung: chi phí sử dụng chung cho hoạt động sản xuất kinh doanh của
doanh nghiệp, ví dụ như: chi phí khấu hao tài sản cố định, chi phí nguyên vật liệu, công
cụ lao động nhỏ, chi phí dịch vụ mua ngoài…
Để so sánh theo chỉ tiêu này ta cần tính khối lượng cho từng phương án mố cầu. Ở
đây ta thiết kế hai phương án khác nhau về phần dưới của mố; thân mố, tường cánh mố,
bệ mố coi như giống nhau, ta so sánh khối lượng của phần dưới của bệ mố của hai
phương án.
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
24
MSV: 64DCCA3007
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Lương Mạnh Tiến
4.1.1.1.
BỘ MÔN CẦU-HẦM
Phương án 1
BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN 1
STT
1
2
3
4
5
Khối
lượng
Đơn vị
Bê tông dầm chủ 40 Mpa
175.45
m3
Nhịp Cốt thép thường dầm chủ
37.2886
T
Cáp DUL 12.7 mm
11.51
T
Bê tông mố 30 Mpa
129.7
m3
8.31244
T
Đá hộc xây vữa M100
24.61
m3
Bê tông mố 30 Mpa
138.84
m3
8.86871
T
Đá hộc xây vữa M100
67.03
m3
Bê tông cọc
97.713
T
Cốt thép cọc
473.04
m3
Bê tông bản mặt cầu + gờ lan can
74.28
m3
Phần Cốt thép bản mặt cầu + gờ lan can
mặt cầu Bê tông lớp phủ mặt cầu
6.07674
T
21.12
m3
Cốt thép lớp phủ mặt cầu
1.21719
T
Kết cấu
Hạng mục vật liệu
Mố M1 Cốt thép thường
Mố M2 Cốt thép thường
KL cọc
4.1.1.2. Phương án 2
SVTH: ĐẶNG TIỂU BÌNH
25
MSV: 64DCCA3007
