Đồ án Vật liệu CNXDGT
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.74 MB, 99 trang )
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án tốt nghiệp là sự tổng hợp kiến thức các môn được trang bị trong trường cũng
như các kinh nghiệm mà sinh viên thu nhận được trong suốt quá trình nghiên cứu và
làm đồ án. Nó thể hiện kiến thức cũng như trình độ, khả năng thực thi các ý tưởng trước
một công việc, là bước ngoặt trong việc áp dụng những lý thuyết được học vào công
việc sau này. Đồng thời nó cũng là một lần sinh viên được xem xét, tổng hợp lại toàn bộ
kiến thức của mình được học dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các giáo việ đã trực tiếp
tham gia giảng dạy mình trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.
Sau thời gian tham gia học tập và nghiên cứu tại trường, với đầy đủ các yêu cầu của nhà
trường đề ra, em đủ điền kiện để tham gia làm đồ án tố nghiệp chuyên ngành: “ Vật liệu
& CNXDGT” dưới sự hướng dẫn của cô: Th.s ĐẶNG THÙY CHI
Nhiệm vụ của đồ án đề ra bao gồm:
1. Thiết kế 3 phương án sơ bộ theo số liệu được giao.
2. Chuyên đề vật liệu và công nghệ
Đồ án được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ chỉ bảo của giáo viên
hướng dẫn. Song do sự hạn chế về trình độ chuyên môn, cũng như kinh nghiệm thực tế
của bản thân nên không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý, chỉ bảo của
các thầy,cô giáo để đồ án được hoàn chỉnh hơn, giúp em hoàn thiện hơn kiến thức
chuyên môn để khỏi bỡ ngỡ trước công việc thực tế sau khi tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình của cô Đặng Thùy Chi
cũng như toàn thể các thầy cô giáo đã giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường.
Hà Nội, ngày
tháng
năm
Sinh viên
NGUYỄN TIẾN HUÂN
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
1. NỘI DUNG VÀ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
......................................
2. KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.................................
Hà Nội, ngày
tháng năm
Giáo viên hướng dẫn
TH.S ĐẶNG THÙY CHI
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT
1. NỘI DUNG VÀ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
......................................
2. KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.................................
Hà Nội, ngày
tháng 05 năm 2012
Giáo viên đọc duyệt
TH.S: ĐẶNG THÙY CHI
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
Contents
PHẦN 1...............................................................................................................4
THIẾT KẾ CƠ SỞ 1 CÔNG TRÌNH CẦU VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT TRỤ
CẦU....................................................................................................................4
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG.................................................................4
1.1
Đặt vấn đề..............................................................................................4
1.2
Những căn cứ để lập dự án:...................................................................4
1.3 Đối tượng nghiên cứu của dự án đầu tư..................................................5
1.4 Phạm vi dự án..........................................................................................5
CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI TẠI VỊ TRÍ XÂY
DỰNG CẦU.......................................................................................................6
2.1
Đặc điểm địa hình..................................................................................6
2.2
Điều kiện địa chất thủy văn...................................................................6
2.3
Hiện trạng kinh tế - xã hội khu vực:......................................................6
CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG VÀ GIẢI PHÁP KỸ
THUẬT...............................................................................................................7
3.1 Quy trình thiết kế và các nguyên tắc chung............................................7
3.2 Các thông số kỹ thuật cơ bản..................................................................8
3.3 Phương án kết cấu...................................................................................8
CHƯƠNG 4 :PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1...............................................................8
CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL MẶT CẮT I.................8
4.1 Giới thiệu chung về phương án...............................................................8
4.2 Dự kiến công tác thi công.....................................................................14
CHƯƠNG 5 PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 2............................................................18
CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL SUPER T........................................18
5.1 Tổng quan về cầu dầm BTCT dự úng lực Super T...............................18
5.2 Giới thiệu chung về phương án............................................................19
5.3 Dự kiến công tác thi công.....................................................................24
CHƯƠNG 6 PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 3.............................................................27
CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL ĐÚC HẪNG 3 NHỊP LIÊN TỤC...27
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
6.1 Tổng quan về cầu dầm BTCT dự úng lực Super T...............................27
6.2 Giới thiệu chung về phương án............................................................28
6.3 Dự kiến công tác thi công.....................................................................34
CHƯƠNG 7: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẦU...................37
7.1 Nguyên tắc lựa chọn phương án cầu.....................................................37
7.2 So sánh ưu nhược điểm của từng phương án........................................37
7.3 Tổng mức đầu tư.....................................................................................39
7.4 Lựa chọn phương án.............................................................................45
CHƯƠNG 7......................................................................................................46
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRỤ CẦU T1 CẦU DẦM BTCT I33M...................46
7.1 Giới thiệu chung về phương án.............................................................46
7.2 Thiết kế trụ T2........................................................................................48
PHẦN 2.............................................................................................................49
CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHÊ...............................................................................49
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN BÊ TÔNG NHẸ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT
NAM.................................................................................................................49
ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................................49
1.1 Tóm tắt:...................................................................................................50
1.2.Khái niệm chung về bê tông nhẹ (BTN).................................................50
1.3 Tình hình phát triển bê tông cốt liệu nhẹ................................................50
1.4.Phân loại một số loại bê tông nhẹ thông dụng hiện nay.........................51
1.5.Tình hình ứng dụng công nghệ bê tông nhẹ trên thế giới.......................55
1.6.Tình hình nghiên cứu ứng dụng bê tông nhẹ tại Việt Nam.....................56
1.7.Bê tông cốt liệu rỗng...............................................................................58
1.7.2.4 Tính công tác.....................................................................................61
1.7.2.4 Trong thi công bê tông nhẹ cốt liệu rỗng cần đặc biệt quan tâm Tính
công tác.........................................................................................................61
1.7.2.5 Cường độ và tỉ trọng.........................................................................61
1.7.2.6 Mô đun đàn hồi.................................................................................62
1.7.2.7 Hệ số giãn nở nhiệt...........................................................................62
1.8.Yêu cầu cơ bản của bê tông nhẹ..............................................................62
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
1.9 Lợi ích của việc sử dụng bê tông cốt liệu nhẹ trong xây dựng cầu.........62
1.10.Kết Luận Chương..................................................................................63
1.11.Một số hình ảnh về bê tông nhẹ:...........................................................63
Chương 2:PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾT THÀNH PHẦN BÊ TÔNG CỐT
LIỆU NHẸ........................................................................................................66
2.1. Khái niệm...............................................................................................66
2.2. Các phương pháp thiết kế......................................................................66
2.2.3 nguyên tắc thể tích (thể tích rỗng)...........................................................74
Chương 3:
VẬT LIỆU.......................................................76
3.1.Vật liệu thí nghiệm..................................................................................76
3.2 Phương pháp nghiên cứu.........................................................................85
Chương 4:Kết quả nghiên cứu..........................................................................90
4.1.Nghiên cứu tính chất cơ lý bê tông nhẹ..................................................90
4.2. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................96
PHẦN 1
THIẾT KẾ CƠ SỞ 1 CÔNG TRÌNH CẦU VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT TRỤ
CẦU
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Đặt vấn đề
Cầu Đăkring vượt qua sông Ring trên thuộc địa phận Giằng( nay là huyện Nam
Giang ), tỉnh Quảng Nam.
Tại vị trí cầu dự kiến nhìn chung mạng lưới giao thông khu vựa này rất
kém phát triển.Để nâng cao đời sống kinh tế, văn hóa, phát huy tiềm năng nông
nghiệp và lâm nghiệp vùng núi là cần thiết.
1.2 Những căn cứ để lập dự án:
1.2.1 Dự án cầu Đăkring được lập dựa trên cơ sở quyết định các công văn của
UBND tỉnh Quảng Nam về việc lập dự án xây dựng cầu Đăkring.
1.2.2 Hồ sơ khảo sát địa hình, địa chất thủy văn cầu Đăkring .
1.2.3 Quy mô dự án đầu tư
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
1. Khổ cầu
Mặt cắt ngang 2 làn xe 2 x 3,5 = 7m
Lan can 2 x 0,5m =1m
Phân cách giữa làn xe cơ giới và lề người đi bộ bằng vạch sơn.
Tổng chiều rộng mặt cắt ngang cầu: 8m
Chiều dài dự kiến: từ 150m đến 200m.
2. Tải trọng thiết kế
Tải trọng: HL 93
3. Khổ thông thuyền
Sông không thông thuyền, có cây trôi
Tần suất lũ thiết kế: P = 1%.
4. Quy trình quy phạm thiết kế
+ Quy phạm thiết kế:
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05
Tham khảo tiêu chuẩn thiết “ Thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN
20-79”
Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN4054-2005
+ Các nguyên tắc thiết kế:
Cầu xây dựng mới được thiết kế vĩnh cửu có kết cấu thanh thoát phù hợp với
tuyến đường.
Đáp ứng được yêu cầu quy hoạch, phân tích tương lai của tuyến đường.
Thời gian thi công ngắn.
Thuận tiện cho duy tu bảo dưỡng.
Giá thành xây dựng thấp.
5. Hệ thống chiếu sáng.
Thiết kế hệ thống chiếu sáng hoàn chỉnh dọc theo các vỉa hè, cột cao 8 – 10m đối
xứng, khoảng cách giữa 2 cột là 30m.
6. Lựa chọn phương án kỹ thuật
Công trình thiết kế vĩnh cửu: cầu bê tông cốt thép dự ứng lực
-
Khổ cầu K= 7m+2x0,5m (phân cách giữa làn xe cơ giới và lề người đi bộ bằng
vạch sơn).Bề rộng mặt cầu B = 8m
Tải trọng: HL 93
Tần suất lũ thiết kế : P = 1%
Khổ thông thuyền: sông không thông thuyền, có câu trôi
+ Đường hai đầu cầu:
Theo tiêu chuẩn đường cấp III miền núi, cấp tốc độ 40 km/h
+ Quy trình, quy phạm sử dụng
1.3 Đối tượng nghiên cứu của dự án đầu tư
Dự án đầu tư xây dựng cầu Đăkring nghiên cứu những nội dung chủ yếu sau
đây:
- Phân tích quy hoạch phát triển kinh tế, giao thông vận tải khu vực liên quan
đến sự cần thiết đầu tư xây dựng công trình cầu.
- Đánh giá hiện trạng khai thác tuyến đường và cầu.
- Lựa chọn vị trí xây dựng cầu và tuyến đường hai đầu cầu.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
- Lựa chọn quy mô công trình và tiêu chuẩn kĩ thuật.
- Chọn phương án kỹ thuật cầu, đường hai đầu cầu và các giải pháp xây dựng.
- Phân tích hiệu quả kinh tế.
- Kiến nghị phương án đầu tư.
1.4 Phạm vi dự án
- Điểm đầu: Thuộc địa phận huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, hướng đi thị
trấn Thạch Mỹ.
- Điểm cuối: Thuộc địa phận huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, hướng đi biên
giới.
CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI TẠI VỊ TRÍ XÂY
DỰNG CẦU
2.1 Đặc điểm địa hình
Căn cứ vào tờ bản đồ địa chất thấy khu vực hai đầu cầu dự kiến xây dựng
khá bằng phẳng.
Cầu Đăkring dự kiến xây dựng bắc qua sông Ring, nằm trên Quốc lộ 14D
huyện Thạch Mỹ đi biên giới Việt Nam – Lào.
Khu vực khảo sát gồm nhiều loại đá như đá granite, đá vôi, đá gabrođiabaz...và đất, cát hạt nhỏ đến vừa.
2.2 Điều kiện địa chất thủy văn
Cấu trúc địa chất và một số đặc điểm của các lớp đất, đá
Theo kết quả khoan khảo sát tại thực địa kết hợp với kết quả thí nghiệm trong
phòng, cấu trúc nền thiên nhiên phạm vi khảo sát từ trên xuống dưới có thể chia
thành các lớp sau:
1. Lớp số 1: Đá granite phong hóa mạnh.
2. Lớp số 2: Đá granite phong hóa nứt nẻ nhiều, vỡ dăm, vỡ khối;
Độ cứng cấp IV-V.
3. Lớp số 3: Đá vôi kẹp mạch can-xít, phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình;
Độ cứng cấp V.
4. Lớp số 4: Đá vôi nứt nẻ ít, màu xám xanh đến xám đen
Độ cứng cấp VII.
5. Lớp số 5: Sét pha cát lẫn ít sạn;
Trạng thái dẻo cứng.
6. Lớp số 6: Cát hạt nhỏ đến hạt vừa, kết cấu rời rạc, bão hòa nước.
7. Lớp số 7: Đất đắp.
8. Lớp số 8: Đá gabro-diabaz phong hóa trung bình, nứt nẻ nhiều;
Độ cứng cấp IV.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
2.3 Hiện trạng kinh tế - xã hội khu vực:
Khu vực xây dựng cầu thuộc huyện Nam Giang ở phía Tây tỉnh Quảng Nam. Về kinh
tế chủ yếu là tự sản tự tiêu, mạng lưới giao thông còn kém, trình độ dân trí còn thấp.
Việc xây dựng cầu và phát triển hệ thống giao thông khu vực sẽ nâng cao mức sống
của nhân dân và phục vụ phát triển kinh tế.
Cầu Đăkring dự kiến xây dựng nằm trên Quốc lộ 14D huyện Thạch Mỹ đi biên giới
Việt Nam – Lào. Tại vị trí vượt sông chưa xây dựng cầu. Việc xây dựng cầu tạo mạng
lưới giao thông mới, góp phần phát triển giao thông vận tải trong khu vực.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của toàn xã hội, việc phát
triển giao thông tại các vùng sâu, vùng xa của tổ quốc nói chung và của tỉnh Quảng
Nam nói riêng liên quan chặt chẽ đến mạng lưới giao thông khu vực. Việc xây dựng cầu
Đăkring trên Quốc lộ 14D thuộc địa phận huyện Nam Giang , tỉnh Quảng Nam góp
phần cải thiện mạng lưới giao thông khu vực.
Chính vì ý nghĩa đặc biệt về kinh tế, xã hội và quốc phòng nên việc đầu tư xây dựng
là cần thiết và cấp bách.
CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG VÀ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
3.1 Quy trình thiết kế và các nguyên tắc chung
3.1.1 Quy trình thiết kế
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05.
- Tham khảo tiêu chuẩn “Thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 20-79”.
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô 4054-2005.
3.1.2 Nguyên tắc chung
- Cầu Đăkring được xây dựng vĩnh cửu bằng bê tông cốt thép và bê tông cốt thép dự
ứng lực, phù hợp với quy mô của tuyến đường.
- Phát huy khả năng sẵn có và các công nghệ của các đơn vị thi công cầu trong nước.
- Đảm bảo kiến trúc mỹ quan.
- Đảm bảo thoát lũ với tần suất lũ thiết kế P = 1%, không ảnh hưởng đến sản xuất và
công trình xây dựng.
3.2 Các thông số kỹ thuật cơ bản
- Tải trọng: Hoạt tải HL93
- Khổ cầu 3.5x2+2x0.5m (phân cách giữa người đi bộ bằng vạch sơn). Bề rộng mặt cầu
B = 8m.
- Đường hai đầu cầu: Theo tiêu chuẩn đường cấp IV miền núi.
- Khổ thông thuyền: Sông không thông thuyền, có cây trôi.
- Tần suất lũ thiết kế: P = 1%; H = +261.22m.
3.3 Phương án kết cấu
Cầu Đăkring được thiết kế với 2 phương án so sánh:
Phương án sơ bộ 1: Cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép DƯL mặt cắt I.
Phương án sơ bộ 2: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép DƯL Super T.
Phương án sơ bộ 3: cầu dầm BTCT đúc hẫng 3 nhịp lien tục
CHƯƠNG 4 :PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1
CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL MẶT CẮT I
4.1 Giới thiệu chung về phương án
4.1.1 Quy mô – Tiêu chuẩn thiết kế
- Quy trình thiết kế:
+ 22TCN 272-2005 Bộ Giao thông vận tải.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
+ Tham khảo tiêu chuẩn “Thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 20-79”.
+ Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN4054-2005.
+ Hoạt tải HL93.
-Sông không thông thuyền, có cây trôi.
- Địa chất: Địa chất khu vực xây dựng cầu gồm các lớp sau:
Lớp số 1: Đá granite phong hóa mạnh.
Lớp số 2: Đá granite phong hóa nứt nẻ nhiều, vỡ dăm, vỡ khối;
Độ cứng cấp IV-V.
Lớp số 3: Đá vôi kẹp mạch can-xít, phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình;
Độ cứng cấp V.
Lớp số 4: Đá vôi nứt nẻ ít, màu xám xanh đến xám đen
Độ cứng cấp VII.
Lớp số 5: Sét pha cát lẫn ít sạn;
Trạng thái dẻo cứng.
Lớp số 6: Cát hạt nhỏ đến hạt vừa, kết cấu rời rạc, bão hòa nước.
Lớp số 7: Đất đắp.
Lớp số 8: Đá gabro-diabaz phong hóa trung bình, nứt nẻ nhiều;
Độ cứng cấp IV.
- Thủy văn
+ Mực nước cao nhất: +261.22m.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
+ Mực nước thấp nhất: + 250.33m.
Hình 4.1Bố trí chung cầu
177400
6050
50
33000
+269.441
2%
50
33000
+269.241
2%
50
33000
+269.576
0%
33000
2%
+269.576
50
50
33000
+269.259
+269.441
2%
+267.35 7
+264.101
+261.225
1
+262.45 1
MNCN +261.22 m
+260.66
+259.45 2
+256.95 8
2
8 c?c khoan nh?i
D = 1.0 m, L = 10 m
+251.66
3
4
+254.96
+251.66
+247.76
+249.38
5 +253.33
6 c?c khoan2 nh?i
+250.63
H = 250.33 m
+249.33
D = 1.0 m, L3= +248.03
10 m
4 +242.93
8 c?c khoan nh?i
+252.73
6 +248.93
4 +244.83
D = 1.0 m, L = 10 m
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
+241.10
+248.85
+245.35 4
4 +243.63
+241.10
6 c?c khoan nh?i
6 c?c khoan nh?i
D = 1.0 m, L = 10 m
D = 1.0 m, L = 10 m
Page 12
3
+249.33
6
+247.33
3 +246.73
+240.87
6 c?c khoan nh?i
D = 1.0 m, L = 10 m
+251.67
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
4.1.2 Kết cấu phần trên
- Sơ đồ cầu: 5 x 33m.
- Chiều dài toàn cầu Lc = 177.40m.
- Khổ cầu 3.5 x 2 + 2 x 0.5m.
- Kết cấu phần trên gồm 5 nhịp dầm giản đơn bằng bê tông cốt thép DƯL có chiều dài
mỗi nhịp 33m, mặt cắt ngang gồm 4 dầm chủ tiết diện chữ I cao 1.65m, đặt cách nhau
2.3m.
- Độ dốc dọc cầu nhịp 1, 2, 4, 5 là 2%, độ dốc dọc cầu nhịp 3 là 0%.
- Độ dốc ngang cầu 2%.
Lí p bª t«ng asphalt hat min dµy 5 cm
Lí p bª t«ng asphalt hat trung dµy 7 cm
Lí p phßng n í c dµy 0.4 cm
500
7000
400
500
2300
2300
2300
Hình 4.2 Mặt cắt ngang giữa nhịp cầu
4.1.3 Kết cấu phần dưới
Cấu tạo trụ cầu:
- Trụ cầu dùng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT đổ bê tông tại chỗ, bê tông có f’c = 45
Mpa.
- Các trụ được đặt trên móng cọc khoan nhồi D = 1000mm, gồm 6 cọc, chiều dài mỗi
cọc dự kiến là 10m.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
Hình 4.3Cấu tạo trụ cầu
Cấu tạo mố cầu
- Mố cầu dùng loại mố chữ U bằng BTCT đổ tại chỗ, bê tông chế tạo có f’c = 30Mpa.
- Mố được đặt trên móng cọc khoan nhồi D = 1000mm, gồm 8 cọc, chiều sâu cọc dự
kiến là 10m.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
Hình 4.4 Cấu tạo trụ mố
4.1.4 Vật liệu
- Thép cường độ cao: Dùng loại thép cường độ cao sản xuất theo ASTM A416-85
Grade 279.
- Cốt thép thường:
+ Cốt thép thường theo tiêu chuẩn Việt Nam.
+ Neo và phụ kiện dùng các loại thép đạt tiêu chuẩn quy định.
- Bê tông:
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
Xi măng được sử dụng là xi măng Pooc Lăng, xi măng sử dụng không được vón cục
hoặc không được để lâu quá 6 tháng.
- Cốt liệu thô, đá dăm:
+ Thỏa mãng các tiêu chuẩn thí nghiệm.
+ Chú ý không dùng loại đá bị phong hóa.
- Cốt liệu nhỏ cát:
+ Cát dùng là cát có nguồn gốc của các loại đá rắn chắc như thạch anh.
+ Không dùng các loại đá có nguồn gốc biến chất.
- Nước trộn bê tông phải là nước sạch không có tạp chất như dầu, muối, axit,
kiềm...làm ảnh hưởng đến chất lượng bê tông.
Nước phải được thí nghiệm trước khi trộn bê tông.
- Chất phụ gia: Sử dụng các loại phụ gia hợp lý để tăng tính linh động và khả năng làm
việc của bê tông.
4.2 Dự kiến công tác thi công
4.2.1 Thi công mố
Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng
- Chuẩn bị vật tư máy móc thi công.
- Xác định phạm vi thi công.
- Xác định vị trí tim mố.
- Dùng máy ủi kết hợp thủ công san ủi mặt bằng thi công đến cao độ thiết kế.
Bước 2: Khoan tạo lỗ
- Lắp dựng máy khoan trên mặt bằng.
- Đưa máy khoan vào vị trí.
- Định vị tim cọc.
- Hạ ống vách xuống miệng lỗ khoan.
- Khoan tạo lỗ cọc bằng thiết bị khoan BAUER BS680 với ống vách chuyên dụng
dài suốt chiều dài cọc.
Bước 3: Đổ bê tông cọc
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
- Làm sạch lỗ khoan.
- Dùng cẩu hạ lồng thép.
- Lắp ống dẫn, tiến hành đổ bê tông cọc.
- Trong khi đổ bê tông rút dần ống vách lên bằng thiết bị Oscillator.
- Trong khi đổ bê tông chân ống vách và làm chân ống luôn ngập trong bê tông 2m.
Bước 4: Kiểm tra cọc
- Kiểm tra chất lượng cọc.
- Chiều dài cọc.
- Độ đồng đều của bê tông.
- Cốt thép cọc.
- Cường độ cọc.
- Di chuyển máy thực hiện các bước tiếp theo.
Bước 5: Thi công bệ móng
- Dùng máy đào gầu nghịch, nhân công đào đất hố móng đến cao độ.
- Rải lớp vữa đệm, tạo phẳng dày 10cm.
- Đập đầu cọc, uốn thép đầu cọc.
- Làm sạch hố móng, lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép móng.
- Đổ bê tông bệ móng.
- Tháo sõ ván chống, ván khuôn bệ.
Bước 6: Thi công các bộ phận mố
- Lắp dựng đà giáo ván khuôn, cốt thép tường thân, tường cánh mố.
- Đổ bê tông tường thân, tường cánh mố.
- Tháo dỡ ván khuôn, đà giáo và các kết cấu phụ tạm.
Bước 7: Hoàn thiện mố
- Đắp đất nón mố.
- Thi công lắp đặt bản quá độ trong mố.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
- Hoàn thiện mố sau khi thi công xong kết cấu nhịp.
4.2.2 Thi công trụ
Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng
- Đổ đất làm đường tạm.
- Lắp đặt các thiết bị trên đường tạm.
- Đóng cọc định vị và vòng vây cọc ván thép bằng búa rung.
- Đổ đất bê trong hố móng.
Bước 2: Khoan tạo lỗ
- Chuẩn bị vật tư máy móc thiết bị.
- Xác định chính xác tim cọc cần khoan.
- Hạ ống vách đến cao độ thiết kế.
- Khoan tạo lỗ bằng gầu khoan.
- Rửa hố khoan.
Bước 3: Đổ bê tông cọc
- Dùng cần cẩu lắp hạ lồng thép.
- Kiểm tra lồng thép sau khi hạ đến vị trí.
- Lắp đặt ống dẫn, tiến hành đổ bê tông cọc theo phương pháp rút ống thẳng đứng.
- Rút ống vách lên bằng cần cẩu và búa rung.
Bước 4: Đào đất hố móng
- Di chuyển máy móc thiết bị ra khỏi hố móng.
- Dùng máy đào kết hợp với nhân lực đào đất hố móng đến cao độ.
- Lắp dựng tầng khung chống trong.
- Đổ lớp bê tông bịt đáy.
Bước 5: Thi công bệ trụ
- Hút cạn nước trong hố móng.
- Tiến hành cắt ống vách và đập đầu cọc.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
- Vệ sinh hố móng.
- Lắp dựng ván khuôn cốt thép và đổ bê tông bệ trụ.
Bước 6: Thi công thân trụ
- Lắp đặt đà giáo, ván khuôn, cốt thép thân trụ.
- Đổ bê tông thân trụ.
- Sau khi bê tông đạt cường độ, tiến hành tháo bỏ đà giáo ván khuôn thân trụ, cọc
ván thép, khung chống trong.
- Đổ bê tông đá kê gối.
- Hoàn thiện trụ.
4.2.3 Thi công kết cấu nhịp
Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng
- Lắp đặt xe lao dầm, đường di chuyển cho xe lao, đường goong vận chuyển dầm.
- Bố trí tời kéo, tời hãm.
- Bố trí hệ thống sàn ngang dầm.
Bước 2: Tiến hành lao lắp
- Di chuyển xe lao dầm vào vị trí.
- Tiến hành lao lắp và sàn ngang dầm.
Bước 3: Đổ bê tông bản mặt cầu
- Sau khi lao đủ số dầm mỗi nhịp, tiến hành đổ dầm ngang.
- Đổ bê tông giữa khe các dầm.
Bước 4: Lắp đặt nhịp tiếp theo và hoàn thiện
- Lắp đặt các thiết bị để thi công nhịp tiếp theo.
- Lặp lại các bước trên cho đến khi lao hết kết cấu nhịp.
- Hoàn thiện các công trình phụ trợ, lan can, đèn chiếu sáng, ống thoát nước.
- Thi công các lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
CHƯƠNG 5 PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 2
CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL SUPER T
5.1 Tổng quan về cầu dầm BTCT dự úng lực Super T
5.1.1 Lịch sử phát triển
Ở Việt Nam, lần đầu tiên dầm Super T được đưa vào áp dụng cho phần cầu dẫn của
dự án cầu Mỹ Thuận là một trong những dự án cầu hiện đại nhất nước ta. Chiều dài
của dầm Super T được phát triển thành L n = 40m và đặc biệt là đầu dầm được làm
khấc để che phần nhô của xà mũ trụ, tạo mỹ quan đẹp cho tổng thể toàn bộ công trình.
Hơn nữa, phần các nhịp chính của cầu Mỹ Thuận là dạng kết cấu cầu dây xiên – dầm
cứng BTCT DƯL hiện đại, khẩu dộ lớn nên sự lựa chọn dầm Super T cho phần cầu
dẫn là hoàn toàn hợp lý.
5.1.2 Ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng
+ Ưu điểm của dầm Super T
Kết cấu bê tông DƯL Super T thể hiện những ưu điểm:
- Cải thiện điều kiện làm việc: Giảm độ võng khi chịu tải, tăng mô men kháng nứt.
- Sử dụng hiệu quả vật liệu cường độ cao.
- Tăng khả năng chịu mỏi và phục hồi độ võng sau khi nứt.
Dầm Super T sử dụng phương pháp căng trước, các cáp thép cường độ cao được căng
trước khi dổ bê tông và lực căng truyền vào bê tông qua sự dính bám.
+ Nhược điểm của dầm Super T
- Không luân chuyển được ván khuôn thành ngoài.
- Phải mất thời gian thi công bệ đúc và ván khuôn thành ngoài.
+ Phạm vi áp dụng
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
Chiều dài nhịp Ln = 36 ÷ 40m.
5.2 Giới thiệu chung về phương án
5.2.1 Quy mô – Tiêu chuẩn thiết kế
- Quy trình thiết kế:
+ 22TCN 272-2005 Bộ Giao thông vận tải.
+ Tham khảo tiêu chuẩn “Thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 20-79”.
+ Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN4054-2005.
+ Hoạt tải HL93.
-Sông không thông thuyền, có cây trôi.
- Địa chất: Địa chất khu vực xây dựng cầu gồm các lớp sau:
Lớp số 1: Đá granite phong hóa mạnh.
Lớp số 2: Đá granite phong hóa nứt nẻ nhiều, vỡ dăm, vỡ khối;
Độ cứng cấp IV-V.
Lớp số 3: Đá vôi kẹp mạch can-xít, phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình;
Độ cứng cấp V.
Lớp số 4: Đá vôi nứt nẻ ít, màu xám xanh đến xám đen
Độ cứng cấp VII.
Lớp số 5: Sét pha cát lẫn ít sạn;
Trạng thái dẻo cứng.
Lớp số 6: Cát hạt nhỏ đến hạt vừa, kết cấu rời rạc, bão hòa nước.
Lớp số 7: Đất đắp.
Lớp số 8: Đá gabro-diabaz phong hóa trung bình, nứt nẻ nhiều;
Độ cứng cấp IV.
- Thủy văn
+ Mực nước cao nhất: +261.22m.
+ Mực nước thấp nhất: + 250.33m.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
169900
6050
50
38300
+270.048
2%
1500
1500
38300
+270.812
+270.812
0%
1500
38300
+270.812
0%
38300
50
6050
2%
+270.048
+267.35 7
+264.708
+262.45 1
+264.708
MNCN +261.22 m
1
+258.96
+260.66
+259.45
+256.95 8
8 c?c khoan nh?i
D = 1.0 m, L = 10 m 3
2
8 c?c khoan nh?i
D = 1.0 m, L = 10 m
+251.66
+254.96
3
4
+251.66
+247.76
5
6 c?c khoan
+253.33nh?i
D = 1.0 m, L = 10 m
+247.11 +250.63
3
+248.03
H = 250.33 m
+249.13
2
4
6
4
+248.93
+244.83
+242.93
+237.28
6 c?c khoan nh?i
D = 1.0 m, L = 10 m
Hình 5.1 Bố trí chung cầu
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 22
2
+249.13
+248.85
6
3
+247.33
+246.73
4
+243.63
+245.35 4
+237.28
6 c?c khoan nh?i
D = 1.0 m, L = 10 m
+251.47
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
5.2.2 Kết cấu phần trên
- Sơ đồ cầu: 4 x 38.3m
- Chiều dài toàn cầu: Lc = 169.90m
- Khổ cầu: 3.5x2 + 2x0.5m
- Kết cấu phần trên gồm 4 nhịp dầm giản đơn bằng BTCT DƯL có chiều dài mỗi nhịp
38.3m, mặt cắt ngang gồm 4 dầm Super T cao 1.7m, đặt cách nhau 2.0m.
- Độ dốc dọc cầu nhịp 1, 4 là 2%, độ dốc dọc cầu nhịp 2, 3 là 0%.
- Độ dốc ngang cầu là 2%.
L?p BT asphalt m?n dày 5 cm
5002000
asphalt h?t trung
dày 7 cm
2000 L?p BT 2000
1000
L?p phòng nu?c dày 0.4 cm
i=2%
Hình 5.2 Mặt cắt ngang giữa nhịp; tại
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
5.2.3 Kết cấu phần dưới
Cấu tạo trụ cầu
- Trụ cầu dùng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT đổ bê tông tại chỗ, bê tông có f’c =
30Mpa.
- Các trụ được đặt trên móng cọc khoan nhồi D = 1000mm, gồm 6 cọc, chiều dài cọc
dự kiến là 10m.
Cấu tạo trụ cầu:
- Trụ cầu dùng loại trụ đặc thân hẹp bằng BTCT đổ bê tông tại chỗ, bê tông có f’c = 45
Mpa.
- Các trụ được đặt trên móng cọc khoan nhồi D = 1000mm, gồm 6 cọc, chiều dài mỗi
cọc dự kiến là 10m.
Cấu tạo mố cầu
- Mố cầu dùng loại mố chữ U bằng BTCT đổ tại chỗ, bê tông chế tạo có f’c = 30Mpa.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI
- Mố được đặt trên móng cọc khoan nhồi D = 1000mm, gồm 8 cọc, chiều sâu cọc dự
kiến là 10m.
5.2.4 Vật liệu
- Thép cường độ cao: Dùng loại thép cường độ cao sản xuất theo ASTM A416-85
Grade 279.
- Cốt thép thường:
+ Cốt thép thường theo tiêu chuẩn Việt Nam.
+ Neo và phụ kiện dùng các loại thép đạt tiêu chuẩn quy định.
- Bê tông:
Xi măng được sử dụng là xi măng Pooc Lăng, xi măng sử dụng không được vón cục
hoặc không được để lâu quá 6 tháng.
- Cốt liệu thô, đá dăm:
+ Thỏa mãng các tiêu chuẩn thí nghiệm.
+ Chú ý không dùng loại đá bị phong hóa.
- Cốt liệu nhỏ cát:
+ Cát dùng là cát có nguồn gốc của các loại đá rắn chắc như thạch anh.
NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51
Page 25
