ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU ( thuyêt minh + bản vẽ )

Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

THIẾT KẾ MÔN HỌC: THI CÔNG CẦU
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THI CÔNG CHO MỘT TRỤ
GIỮA SÔNG
CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH
I.1.KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐIỂM CỦA CÔNG TRÌNH :
1.Khí hậu .
Công trình nằm trong vùng có khí hậu phân thành 2
mùa rõ rệt, mùa mưa thường bắt đầu vào tháng 5 và
kéo dài tới tháng 10, mùa nắng thường bắt đầu từ
tháng 11 và kéo dài tới tháng 4 năm sau.
Vì vậy ta chọn thời gian thi công vào mùa khô để
thuận tiện trong việc triển khai công việc, tiến hành thi
công các hạng mục nhằm đảm bảo chất lượng cũng như
thời gian hoàn thành công trình.
2. Nhiệt độ.
Công trình thuộc khu vực có nhiệt độ khá cao, nhiệt
độ trung bình hàng năm khoảng 28-29C và tương đối ổn
đònh không thay đổi nhiều.Chênh lệch nhiệt độ giữ các
tháng với nhau là không cao.Tuy nhiên sự dao động nhiệt
độ giữ ngày và đêm là khá cao năm trong khoảng 5 6C.
3. Thủy văn .
Là sông cấp III nên có nhiều thuyền bè qua lại, tần
suất dao động tương đối
4.Đòa chất .
Đòa chất: gồm ba lớp:
 Lớp 1: đất cát hạt vừa dày 5.5m,  = 1.73T/m3, 

= 220.
 Lớp 2: đất sét pha cát dẻo vừa dày 7.5m,  =
1.82T/m3,  = 100.
 Lớp 3: đất sét chặt  = 1.89T/m3,  = 7.50.
I.2 QUI MÔ CỦA CÔNG TRÌNH
I.2.1.Công nghệ xây dựng.
Cầu bê tông cốt thép được xây dựng bằng công
nghệ lắp hẫng.
I.2.2.Khổ cầu.

SVTH:

Trang1


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

o chiều rộng phần xe chạy : 2x3.5 = 7 (m)
o Lề bộ hành

: 2x1 = 2(m)

o Lan can
o Dải an toàn

: 2x0.25 = 0.5(m)
: 2x0.25 = 0.5(m)

o Tổng cộng mặt cắt ngang cầu là 10(m).
I.2.3.Số liệu thiết kế.
+ Số cọc trong móng: 3 x 4=12 cọc khoan nhồi.
+ Chiều dài cọc đóng trong đất:
+ Đường kính cọc:

Lc = 55 m.
d=1m.

+ Công trình cầu thi công gồm 7 nhịp: 42m + 42m + 42m +
60m + 42m+ 42m + 42m
+ Khổ thông thuyền : 50 x7(m)
I.2.4.Vò trí xây dựng cầu .
Vò trí cầu được xác đònh dựa trên tim tuyến và tim của
dòng chảy.Cầu được xây dựng vuông góc với dòng
chảy
I.2.5.Mố và trụ cầu .
Ta chọn mố cho cầu là loại mố nặng chữ U.
Ta chọn trụ cho cầu là loại trụ đặc thân hẹp.
I.2.6.Bản mặt cầu .
Ta dùng công nghệ lắp hẫng cho dầm hộp nên tận
dụng mặt trên của dầm hộp làm bản mặt cầu. Phía
trên lớp bê tông bản mặt cầu còn có cấu tạo của
các lớp như sau :
+ Lớp bê tông nhựa dày : 50mm
+ Lớp bảo hộ cho lớp phòng nước dày : 40mm
+ Lớp phòng nước dày : 10mm
+ Lớp mui luyện tạo độ dốc ngang 2% có chiều dày
trung bình: 40mm

I.3.SƠ BỘ NGUYÊN VẬT LIỆU- MẶT BẰNG BỐ TRÍ
VẬT LIỆU- MÁY MÓC THI CÔNG.
I.3.1.Sơ bộ về nguyên vật liệu.
a) Công tác chuẩn bò.
- Tiếp nhận các hồ sơ thiết kế kết cấu, thiết kế thi
công, dự toán công trình.
SVTH:

Trang2


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

- cụ thể hóa nguồn cung cấp vật tư, kết cấu đúc sẵn.
- Mở tài khoản ngân hàng kí kết hợp đồng.
- Xây dựng láng trại, tổ chức đời sống cho cán bộ
công nhân viên tại công trường.
- Làm đường trong công trình và đường vào công trình.
- Tổ chức bãi tập kết vật liệu và cất kiện đúc sẵn.
- Lắp ráp các thiết bò cơ giới, trụ tạm.
- Giải phóng mặt bằng để thi công.
- Lắp dặt mạng lưới đo đạc.
- Tổ chức bãi sản xuất, mặt bằng sản xuất tại công
trường.
- Chuẩn bò sẵn một số lượng cần thiết về vật liệu
và các cấu kiện lắp ghép đủ để khởi công công
trình đúng thời gian.

- xây dựng hệ thống cung cấp điện nước, thông tin,
chiếu sáng …
- Làm các bến sông phụ, cầu tạm, cầu chống thi
công.
b) Nguồn cung cấp và vận chuyển vật liệu.
- Công trình xây dựng cách các cơ sở sản xuất vật
liệu không xa, vật liệu ở đây dễ sản xuất và khai
thác, đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật.
- Đường vận chuyển tương đối thuận lợi rất tốt cho
việc vận chuyển bằng xe cơ giới.
+ Cốt thép được vận chuyển dưới dạng cuộn, thanh
và đảm bảo không hen gỉ.
+ Kho vật liệu thép không được cách quá 100m.
+ Thép hình được xếp thành chủng loại, thiết kế
riêng biệt.
+ Khi bốc xếp không được quăng mạnh, khi cẩu can
phải có biện pháp chống cong vênh và bảo vệ
sơn chống gỉ.
+ Xi măng được vận chuyển bằng ô tô. Kho chứa xi
măng phải đảm bảo chống ẩm.
I.3.2.Mặt bằng bố trí vật liệu.
Để san ủi mặt bằng thi công có thể dùng máy ủi và
nhân công, mặt bằng can phải bằng phẳng đủ rộng để
SVTH:

Trang3


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

bố trí máy thi công và phương tiện vận chuyển. mép
bờ sông chuẩn bò bãi bến cẩu xếp cho hệ nổi vận
chuyển ra vò trí thi công.
I.3.3.Máy móc thi công.
Đơn vò thi công phải có đầy đủ các chủng loại máy thi
công : cần trụcï, máy đào, giàn giáo, hệ nổi,……..
I.3.4.Nhân lực và tình hình đòa phương.
Đơn vò thi công phải có đội ngũ cán bộ có năng lực
và nhiều kinh nghiệm, bên cạnh đó cũng phải có đội
ngũ công nhân lành nghề với số lượng đông để có
thể đảm bảo tiến độ thi công và chất lượng công trình
theo đúng thời gian.
Việc thi công của đơn vò thi công được sự giúp đỡ của
công ty, bộ phận chủ quản, các cơ quan về mặt kinh tế
cũng như tinh thần và đặt biệt là sự ủng hộ của nhân
dân đòa phương.

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ THI CÔNG
II.1. Nội Dung Thiết Kế :
1. Thiết kế vòng vây cọc ván thép ngăn nước:
 Chọn loại cọc ván và kích thước vòng vây.
 Tính chiều sâu đóng cọc ván, cân nhắc có dùng
khung chống, bê tông bòt đáy, nếu có thiết kế
kèm với cọc ván.
2. Mô tả biện pháp thi công cọc:
3. Thiết kế ván khuôn đổ bê tông móng và thân
trụ:

 Chọn loại ván khuôn, bố trí khung chống và bệ đỡ
ván khuôn.
 Thiết kế ván khuôn đổ bê tông móng và thân
trụ.
4. Lựa chọn biện pháp đổ và bảo dưỡng bê tông.

SVTH:

Trang4


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

5. Tính toán thi công kết cấu nhòp.
6. Lập bảng tiến độ thi công cho trụ và kết cấu nhòp.
II.2. Thông Số Móng Và Mực Nước Thi Công.
II.2.1.Kích thước móng.
- Móng gồm có 12 cọc khoan nhồi được bố trí theo
chiều ngang cầu là 4 cọc và theo chiều dọc cầu là 3
cọc.( như hình vẽ bên dưới ).
- Khoảng cách từ tim cọc tới tim cọc phải ≥ 3D. cọc có
đường kính là 1.2m nên 3×1 = 3m. =>ta chọn khoảng
cách từ tim – tim là 3m.
- Khoảng cách từ tim cọc tới mép bệ cọc phải ≥ 1.5D.
Cọc có đường kính là 1m nên 1.5×1 = 1m. =>ta chọn
khoảng cách từ tim – mép bệ là 1.5m.
- Chiều cao bệ móng là 2m.

- Khoảng cách cọc ngàm vào bệ là : 0.8m

SVTH:

Trang5


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

Mặt bằng bố trí cọc và kích thước bệ cọc như hình vẽ
dưới:

II.2.2.Mực nước thi công .
- Thông số mực nước :
+ Mực nước cao nhất (MNCN= +5.5m), tính từ mặt đất
sau xói.
+ Mực nước thi công = mực nước tự nhiên (MNTC =
+4m), tính từ mặt đất sau xói.
+ Mực nước thấp nhất (MNTN = +3.5m), tính từ mặt
đất sau xói.
+ Ta chọn mực nước sau xói bằng cao độ của đỉnh bệ
móng cho thuận lợi cho việc tính toán.
- Chiều dài nhòp : với công nghệ lắp hẫng và sông
cấp III nên ta chọn chiều dài nhòp là 60m.
II.3.Chọn loại cọc ván và tính toán vòng vây .
Căn cứ vào điều kiện đòa chất, căn cứ vào mực
nước thi công, vào quy mô của khối móng cần thiết kế,

ta dùng vòng vây cọc ván thép có khung chống, có lớp
BT bòt đáy phủ kín đáy để ngăn nước vào hố móng
trong quá trình hút nước trong hố móng ra.

SVTH:

Trang6


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

Thông số kó thuật của cọc ván thép:

I .1.Tính chiều dày lớp bê tông bòt đáy.
Trước hết cần xác đònh phạm vi hay diện rộng của lớp
BT bòt đáy, lớp BT bòt phủ kín đáy của hố móng. Kích
thước đáy hố móng được xác đònh sao cho có thể thi
công thuận tiện một cái bể chứa đủ số lượng cọc như
đề cho.
Trọng lượng lớp bê tông bòt đáy phải lớn hơn sức đẩy
nổi của nước.Xét cho trường hợp có kể đến lực ma sát
giữa cọc và lớp bê tông bòt đáy.
Bề dày lớp bê tông bòt đáy:

Chọn chiều dày lớp bê tông bòt đáy hbd  2m
Trong đó:
- S = 11×14=154 m2 : Diện tích của lớp bê tông bòt đáy

- T/ m3:Khối lượng riêng của bê tông.
-

T/ m3 : Khối lượng riêng của nước.
: Số cọc

-

: Chu vi của cọc.

-

T/ m2

: ma sát giữa bê tông bòt đáy với cọc.

- = 0.9 : hệ số làm việc.
I .2. Tính toán ổn đònh vòng vây cọc ván thép.

SVTH:

Trang7


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

Để thi công vòng vây cọc ván thép người ta chế tạo

sẵn các vòng vành đai trên bờ sau đó đưa ra vò trí thi
công bằng cần cẩu, và các cọc đònh vò. Tường cọc ván
được gia cố bằng các vành đai hình chữ nhật và bằng
các thanh chống ngang dọc, thanh chéo ở góc cùng với
các tầng van chống ổn đònh.
Để hạ cọc ván thép vào đất ta sử dụng hệ thống
búa đóng đặt trên xà lan, để tránh các hàng cọc
không bò nghiêng kép kín theo chu kì thì đặt toàn bộ
tường hay một đoạn vào khung dẫn hướng đóng, quá
trình đóng cọc ván thép được chia từng giai đoạn, các bộ
phận tiếp xúc giữ cọc với cọc được bôi trơn trước khi
đóng,các khe hở thì được bôi đất sét vào.
Do mặt NTC tới chiều sâu của đáy hố móng >3m nên
ta dùng 2 tầng van chống và giữa các tầng van chống
cách nhau 3m.
Kích thước vòng vây cọc ván thép như hình vẽ:
 Nguyên tắc tính toán vòng vây cọc ván thép:
- Vòng vây cọc ván thép được coi là tuyệt đối cứng.
- Tính cho giai đoạn 2 : hố móng đã được đổ lớp bê
tông bòt đáy và nước trong hố móng đã được hút
cạn, vòng vây cọc ván thép có xu hướng xoay quanh
điểm O tại vò trí thanh chống thứ 2.
Xét giai đoạn 2:
So sánh các thông số của các lớp đòa chất.
+ Sự khác nhau của góc ma sát trong φ
1tc  2tc
22  10
�100 
�100  54.54
tc

1
22

+ Sự khác nhau của dung trọng 
1   2
1.73  1.82
�100 
�100  5.2
1
1.73

+ Sự khác nhau của lực dính C
1   2
1.73  1.82
�100 
�100  5.2
1
1.73

+ Sự khác nhau của hệ số rỗng ε

SVTH:

Trang8


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

1   2
0.75  0.91
�100 
�100  21.3
1
0.75
Do các thông số của hai lớp đất chênh nhau >20% suy ra ta phải tính riêng từng
lớp.

- Đối với đất nằm nằm trong nước ta tính theo dung
trọng đẩy nổi
 dn 

   1  n
1 

+  là tỷ trọng của đất  = 2.7 (T/m3)
+  n là dung trọng của nước  n = 1 (T/m3)
+  là độ rỗng của từng lớp :
- Các hệ số
+ Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động :na = 1,2

�
�
a  tg 2 �450  �
2�
�

+ Hệ số vượt tải của áp lực đât bò động : nb = 0,8

�
�
b  tg 2 �450  �
2�
�

+ Hệ số vượt tải của áp lực thủy tónh :n = 1
Đối với lớp đất 1 ta có:
   1  n   2, 7  1 �1  0,971 T
 dn1 
m3
1  1
1  0, 75

 

 �
22 �
�
�
a1  tg 2 �450  1 � tg 2 �450  � 0, 45
2�
2 �
�
�
 �
22 �
�
�

b1  tg 2 �450  1 � tg 2 �450  � 2.2
2�
2 �
�
�

Đối với lớp đất 2 ta có:
   1  n   2, 7  1 �1  0,89 T
 dn 2 
m3
1 2
1  0,91

 

 �
10 �
�
�
a 2  tg 2 �450  2 � tg 2 �450  � 0, 7
2 �
2�
�
�
 �
10 �
�
�
b 2  tg 2 �450  2 � tg 2 �450  � 1.42
2 �

2�
�
�

SVTH:

Trang9


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

I .2.1.Sơ đồ tính toán vòng vây cọc ván thép.

Phân tích lực:
- p lực thủy tónh gồm : E1,E2
- Áp lực đất chủ động gồm : E3,E4,E6,E61,E62
- Áp lực đất bò động gồm : E5,E7,E71,E72
- Lực gây lật gồm : E11,E12, E2,E3,E4,E6,E61,E62
- Lực giữ gồm : E1,E5,E7,E71,E72
Ta tính tính được áp lực (P) tác dụng vào ván
khuôn:

-

P1   n h1  1�3  3  T / m 2 

P11  P1  3  T / m 2 

P12   n h12  1�3.5  3.5  T / m 2 

P2   P11  P12   3  3.5  6.5  T / m 2 
P3   dn1 �h3 �a �a1  0.971�2.5 �1.2 �0.45  1.31  T / m 2 

P4   dn1 �h4 �a �a1  0.971�2.5 �1.2 �0.45  1.31  T / m 2 
P5    c   n  �h5 �b �b1  1.5 �2 �0.8 �2.2  5.28  T / m 2 

SVTH:

Trang10


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

-

GVHD: Th.S

P6   dn1 �h6 � a �a1  0.971�3 �1.2 �0.45  1.57  T / m 2 
P61   dn1 �h61 �a �a 2  0.971�3 �1.2 �0.7  2.45  T / m 2 

P62   dn 2 �h62 �a �a 2  2 C  0.89 � t  h7  �1.2 �0.7  2 0.148

-

 0.89 � t  1.5  �1.2 �0.7  2 0.148  0.75t  1.89  T / m 2 

P7   dn1 �h7 �b �b1  0.971 �1.5 �0.8 �2.2  2.56  T / m 2 

P71   dn1 �h7 �b �b 2  0.971�1.5 �0.8 �1.42  1.65  T / m 2 
P72   dn 2 �h72 �b �b 2  2 �C  0.89 � t  h7  �0.8 �1.42  2 �0.148
 0.89 � t  1.5  �0.8 �1.42  2 �0.148  1.01t  1.22  T / m 2 

-

Ta tính được các lực tác dụng lên ván khuôn như sau :
-

E1 

1
1
P1 �h1  �3 �3  4.5  T / m 2 
2
2

E11  P11 �h11  3 �3.5  10.5  T / m 2 
E12 

1
1
P12 �h12  �3.5 �3.5  6.13  T / m 2 
2
2

E2  P2 �h2  6.5 � t  1.5   6.5t  9.75  T / m 2 
E3 

1

1
P3 �h3  �1.31�2.5  1.64  T / m2 
2
2

E4  P4 �h4  1.31� t  1.5   1.31t  1.97  T / m 2 
E5  P5 �h5  5.28 �t  5.28t  T / m 2 

E6 

1
1
P6 �h6  �1.57 �3  2.36  T / m 2 
2
2

E61  P61 �h61  2.45 � t  1.5   2.45t  3.68  T / m 2 

1
1
E62  P62 �h62  � 0.75t  1.89  � t  1.5    0.38t 2  1.51t  1.42   T / m 2 
2
2
1
1
E7  P7 �h7  �2.56 �1.5  1.92  T / m 2 
2
2
-

-

E71  P71 �h71  1.65 � t  1.5   1.65t  2.48  T / m2 

1
1
E72  P72 �h72  � 1.01t  1.22  � t  1.5    0.51t 2  1.37t  0.92   T / m 2 
2
2
-

Cánh tay đòn :

SVTH:

Trang11


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

1
1
Y1  �h1  �3  1 T / m2 
3
3
1
1

Y11  �h11  �3.5  1.75  T / m 2 
2
2
2
2
Y12  �h12  �3.5  2.33  T / m 2 
3
3
1
1
Y2  �h2  3.5  � t  1.5   3.5  0.5t  4.25  T / m 2 
2
2
2
2
Y3  �h3  1  �2.5  1  2.67  T / m2 
3
3
1
1
Y4  �h4  3.5  � t  1.5   3.5  0.5t  4.25  T / m 2 
2
2
1
1
Y5  �h5  5  �t  5  0.5t  5  T / m2 
2
2
2
2

Y6  �h6  3.5  �3  4.5  6.5  T / m 2 
3
3
1
1
Y61  �h61  6.5  � t  1.5   6.5  0.5t  5.75  T / m 2 
2
2
2
2
Y62  �h62  6.5  � t  1.5   6.5  0.67t  5.5  T / m 2 
3
3
2
2
Y7  �h7  5  �1.5  5  6  T / m 2 
3
3
1
1
Y71  �h71  6.5  � t  1.5   6.5  0.5t  5.75  T / m 2 
2
2
2
2
Y72  �h72  6.5  � t  1.5   6.5  0.67t  5.5  T / m2 
3
3
-

Ta tính được các momen tác dụng lên ván khuôn
như sau :

-

M 1  E1 �Y1  4.5 �1  4.5  T / m 2 
M 11  E11 �Y11  10.5 �1.75  18.38  T / m 2 
M 12  E12 �Y12  6.13 �2.33  14.28  T / m 2 
M 2  E2 �Y2   6.5t  9.75  � 0.5t  4.25   3.25t 2  32.5t  41.44  T / m 2 
M 3  E3 �Y3  1.64 �2.67  4.38  T / m 2 

M 4  E4 �Y4   1.31t  1.97  � 0.5t  4.25   0.66t 2  6.55t  8.37  T / m 2 

SVTH:

Trang12


Thuyt minh ủo aựn xaõy dửùng cau
NGUYN èNH MU

-

-

GVHD: Th.S

M 5 E5 Y5 5.28t 0.5t 5 2.64t 2 26.4t T / m 2
M 6 E6 Y6 2.36 6.5 15.34 T / m 2

M 61 E61 Y61 2.45t 3.68 0.5t 5.75 1.23t 2 12.25t 21.16 T / m 2
M 62 E62 Y62 0.38t 2 1.51t 1.42 0.67t 5.5 0.25t 3 1.08t 2 7.35t 7.81 T / m 2

M 7 E7 Y7 1.92 6 11.52 T / m 2
M 71 E71 Y71 1.65t 2.48 0.5t 5.75 0.83t 2 10.73t 14.26 T / m 2

M 72 E72 Y72 0.51t 2 1.37t 0.92 0.67t 5.5 0.34t 3 1.89t 2 6.92t 5.06 T / m 2

SVTH:

Trang13


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

- Tổng momen gây lật:
- M lât  M 11  M 12  M 2  M 3  M 4  M 6  M 61  M 62

M lât  18.38  14.28   3.25t 2  32.5t  41.44   4.38   0.66t 2  6.55t  8.37 
15.34   1.23t 2  12.25t  21.16    0.25t 3  1.08t 2  7.35t  7.81
 0.25t 3  6.22t 2  43.95t  88.84

Tổng momen giữ:

- M lât  M 1  M 5  M 7  M 71  M 7

M giu  4.5   2.64t 2  26.4t   11.52   0.83t 2  10.73t  14.26 

  0.34t 3  1.89t 2  6.92t  5.06   0.34t 3  5.36t 2  30.21t  6.82

- Điều kiện ổn đònh:
M lât �mM giu

Trong đó: m được tra trong bảng phụ thuộc vào:
Mm 

hn
4

 0.67 m
hn  hm 4  2

Từ đó ta tra bảng => m =1.07
M lât �mM giu

� 0.25t 3  6.22t 2  43.95t  88.84 �1.07 � 0.34t 3  5.36t 2  30.21t  6.82 

� 0.25t 3  6.22t 2  43.95t  88.84  0.36t 3  5.74t 2  32.32t  7.30
� 0.11t 3  0.48t 2  11.63t  81.54  0
t1  14.85 �
�
�
�
��
t1  5.24 �
�
t1  5.24 �

�

=> Vậy ta chọn chiều sâu cọc ván thép ngàm vào
đất là t1=15m
I.2.2. Kiểm toán cường độ cọc ván thép.
Ta có sơ đồ tính cọc ván thép là dầm giản đơn được
kê lên 3 gối là 2 tầng thanh chống, và điểm O cách
mặt trên lớp bê tông bòt đáy 0.5m vế phía dưới.

SVTH:

Trang14


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

Sơ đồ tính như hình vẽ :

E1
P1

E12

E11

E3

Dùng phần mềm midas ta xác đònh được
cắt:

momen và lực

M max  100.6( KN .m)  10.06(T .m)

N max  105( KN .m)  10.5(T .m)

 max 

Ta có :

SVTH:

M max 10.06 �105

 476.78( kG / cm 2 ) �Ru  2100( kG / cm 2 )
W
2110

Trang15


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

 max 

Ta có :

GVHD: Th.S

N max 10.5 �105

 497.63( kG / cm 2 ) �Ru  2100(kG / cm 2 )
W
2110

Vậy cọc ván thép đủ khả năng chòu lực
II. Biện pháp thi công cọc khoan nhồi.
Theo điều kiện đòa chất lớp trên làđất cát hạt vừa, lớp
thứ 2 làđất sét pha cát dẻo vừa, lớp thứ 3 làđất sét chặt
và vò trí thi công ở nơi có nước mặt nên ta chọn phương
pháp khoan lỗ dùng ống vách.
Chiều dài cọc khoan nhồi là 55m, tính từ đáy bệ
móng.
Chiều cao cọc ngàm vào bệ móng (0.6 - 1m) chọn 0.8m.
 Ưu điểm của cọc khoan nhồi :
- sử dụng được ở nhiều loại đòa hình khác nhau.
- Sử dụng cọc có đường kính lớn và chiều dài lớn
nên tăng khả năng chòu tải của cọc.
- Ít gây tiếng ồn và chấn động trong quá trình thi
công.
- Không cần xây dựng bãi đúc, lắp dựng ván
khuôn.
 Nhượcđiểm của cọc khoan nhồi :
- Dễ xảy ra sự cố sụp ống vách trong quá trình thi
công.
- Thi công cọc tại chỗ phụ thuộc rất nhiều vào điều

kiện thời tiết.
SVTH:

Trang16


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

- Công tác kiểm tra cọc gặp rất nhiều khó khăn,
cọc dễ bò các khuyết tật như: thắt hẹp cục bộ
thân cọc hoặc thay đổi kích thước tiết diện khi đi
qua nhiều tầng đất đá khác nhau.
- Chi phí cao,và hiện trường thi công dễ bò lầy lội.
II.1. Công tác chuẩn bò.
Khi thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần phải
điều tra thu thập các tài liệu sau :
 Bản vẽ thiết kế cọc khoan nhồi, khả năng chòu tải,
các yêu cầu thử tải và phương pháp kiểm tra
nghiệm thu cọc.
 Tài liệu về đòa chất thủy văn công trình, các công
trình hạ tầng tại chỗ phục vụ cho công tác thi công.
 Nguồn vật liệu cung cấp cho công trình, vò trí đổ đất
khoan.
 Tính năng và số lượng máy thi công có thể huy động
cho công trình.
 Trình độ và kó năng của đơn vò thi công.
 Các yêu cầu về kó thuật thi công và kiểm tra chất

lượng cọc khoan nhồi.
Công tác tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần thực
hiện các hạng mục sau :
 Lập bảng vẽ mặt bằng tổng thể bao gồm : vò trí
cọc, dây chuyền thiết bò công nghệ thi công như :
máy khoan, hệ thống cung cấp tuần hoàn vữa sét,
hệ thống cấp và xả nước.
 Các biện pháp bảo đảm an toàn lao động và chất
lượng công trình.
 Sử dụng hệ phao nổi để đặt máy khoan và neo cố
đònh hệ thống phao nổi.
II.2. Yêu cầu về vật liệu và thiết bò.
 Các vật liệu và thiết bò phục vụ thi công cọc khoan
nhồi phải được tập kết đầy đủ đúng theo yêu cầu
của hồ sơ thiết kế và tiêu chuẩn hiện hành.
 Các thiết bò như cần trục, máy khoan . . .phải có tài
liệu về tính năng kó thuật cũng như chứng chỉ về
chất lượng đảm bảo an toàn kó thuật của nhà sản

SVTH:

Trang17


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

xuất. Phải được kiểm tra an toàn theo đúng qui tắc kó

thuật an toàn hiện hành.
 Vật liệu sử dụng cho công trình thi công cọc khoan
nhồi như xi măng, cốt thép, đá, chất phụ gia, nước…
phải có các kết quả thí nghiệm đánh giá chất
lượng trước khi đưa vào sử dụng.
II.3.Trình tự thi công cọc khoan nhồi.
Trình tự thi công cọc khoa nhồi gồm 4 công đoạn chính:
+ Tạo lỗ trong đất nền.
+ Chế tạo và hạ lồng thép.
+ Đổ bê tông đúc cọc.
+ Kiểm tra chất lượng cọc.
Trong đó khoan tạo lỗ là công đoạn phức tạp và đòi
hỏi phải cơ giới hóa toàn bộ, do đó thường dùng nhiều
loại máy móc.Việc chọn tổ hợp máy khoan phù hợp với
điều kiện đòa chất thủy văn và yêu cầu của công trình
là điều cốt lõi để đảm bảo chất lượng và hiệu quả
kinh tế của công trình.
II.3.1.Công nghệ khoan tạo lỗ trong đất nền.
II.3.1.1.Lắp sàn đạo thi công.
Xác đònh vò trí cọc khoan nhồi bằng máy kinh vó, dùng
búa rung rung hạ cọc đònh vò bằng thép hình I300(I400) đến
lớp đất cứng,liên kết cọc đònh vò với nhau bằng thép
hình I300 sau đó tiến hành kiểm tra lại vò trí cọc bằng
máy đo đạc để tiến hành hạ ống vách thép.
II.3.1.2.Hạ ống vách thép bằng búa rung DZ60.
ng vách thép được gia công bằng thép bằng thép
bản dày 10mm, đường kính là 1m chiều dài ống vách từ
15 – 18m, chân ống vách nằm tại độ cao sao cho lớp đất
dưới chân ống vách không bò sạc lở và dung dòch
bentonite không bò chảy qua chân vách trông quá trình

khoan.
ng vách thép có nhiệm vụ đònh hướng mũi khoan và
chống áp lực đẩy ngang của nước mặt và đất yếu.
Dùng cẩu 35T cẩu ống vách vào vò trí.
Dùng máy kinh vó kết hợp với day dọi để kiểm tra độ
thẳng đứng của ống vách thép.Công tác này được thực
hiện trong suốt quá trình khoan cọc.

SVTH:

Trang18


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

Dùng cẩu 35 T cẩu búa rung DZ60 kẹp chặt vào đỉnh
vách thép và tiến hành rung hạ ống vách thép xuống
tới độ sâu thiết kế.
II.3.1.3.Tiến hành khoan tạo lỗ.
Công tác trộn dung dòch bentonite:
+ Dung dòch bentonite được trộn bằng máy trộn với
năng suất máy trộn là 10m3/h.
+ Máy trộn bentonite được đặt ngay trên các phao chứa
bentonite, các phao này được đặt trên bờ.
Công tác khoan cọc :
+ Sau khi hạống vách thép ta tiến hành đưa máy khoan
vào vò trí khoan cọc.

+ Cân chỉnh máy khoan và đảm bảo độ thẳng đứng,
và đảm bảo ổn đònh trong suốt quá trình khoan.
+ Trong suốt quá trình khoan phải có cán bộ giám sát
theo dõi và biểu theo dõi theo dõi tại hiện trường.
+ Trong quá trình khoan phải luôn kiểm tra gầu khoan.
+ Việc lên xuống gầu khoan phải tiến hành nhẹ
nhàng, chính xác tránh tình trạng va chạm vào ống
vách thép dẫn tới sập vách. Nếu dừng khoan thì
phải rút mũi khoan ra khỏi hố khoan.
+ Trong quá trình khoan phải luôn thường xuyên kiểm tra
cao độ đáy lỗ khoan bằng việc thả dây dọi kết hợp
với kiểm tra trên cần khoan, số vòng quay của tời
cáp đối chiếu với hồ sơ đòa chất để đánh giá cao
độ của lớp đất đang khoan có đúng với hồ sơ đòa
chất hay không, nếu có sự khác biệt thì phải cùng
với tư vấn giám sát hiện trường lập báo cáo giử cơ
quan tư vấn để có biện pháp xử lí.
+ Luôn điều chỉnh tốc độ lên xuống của gầu khoan
cho phù hợp với đòa chất đang khoan.
+ Cao độ dung dòch trong lỗ khoan phải cao hơn mực nước
ngầm hoặc nước mặt từ 1.5 – 2m.
II.3.2.Công nghệ gia công và hạ lồng thép.
II.3.2.1 .Sơ lược cấu tạo lồng thép.
Lồng thép trong cọc khoan nhồi bao gồm :
-Cốt chủ có gờ, đường kính 12-32mm đặt cách nhau
tối thiểu 10cm.
SVTH:

Trang19

Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

-Cốt đai dùng thép trơn Þ 6-16, uốn thành vòng tròn
hoặc lò xo liện tục có bước đai tối đa là 35cm, thường
dùng từ 15-20cm tùy vào vò trí liên kết với cốt chủ
bằng hàn hoặc buộc.
- Thép đònh vò có đường kính xấp xỉ bằng cốt
chủ,thay thế cốt đai ở một số vò trí và đặt cách nhau
khoảng 2-3m, đồng thời hàn chắc chắn và vuông góc
với cốt chủ, có tác dụng giữ đúng cự li của cốt chủ
và tạo thành khung sườn của lồng thép.
-Tai đònh vò hình cung hoặc bằng thép dẹp 50x(3-40mm
dài 400-600mm hoặc là cốt tròn. Được bố trí cân đối 4
phía tại các vò trí có thép đònh vò có tác dụng tạo lớp
bảo vệ đều xung quanh lồng thép tránh lệch tâm khi hạ
lồng vào lỗ khoan.
-Móc treo dùng để nâng hoặc hạ lồng thép khi nối
các đoạn lồng thép trên miệng lỗ khoan.
II.3.2.2.Gia công lồng thép.
Lồng thép được chế tạo trên giá quay đặt nằm ngang
theo từng đoạn ngắn. Các bước chế tạo lồng thép như
sau :
+ Chọn độ dài của một đoạn lồng thép. Nếu dùng 2
móc cẩu thì chiều dài không vượt quá 8m.
+ Lắp cốt thép chủ vào các tấm cữ, các tấm cữ
đặt cách nhau khoảng 3m, hàn cốt thép dựng khung

rồi buộc cốt đai vào cốt chủ.
+ Mỗi đoạn tại vò trí dùng neo lồng cần dùng thép đai
lớn hơn.
+ Đối với đoạn đầu tiên cần gia công kỹ đầu dưới
lồng. Nếu thi công ống chống rút lên thì cần hàn
thép neo ở đáy dạng #.
+ Nên neo lồng thép dưới thật ngay ngắn rồi mới nối
lồng thép trên. Dùng con dọi để canh lồng thẳng
đứng. Đầu tiên nối thép chủ rồi sau đó mới bắt
các đai còn thiếu.
+ Trước khi thả lồng thép cần phải thối rửa đáy hố
khoan thật sạch. Thả lồng thép phải thả chậm
tránh lồng va vào thành hố gây sạt lở. đặt một
số con lăn BT vào cốt đai để giữ khoảng cách an
toàn.

SVTH:

Trang20


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

+ Để đảm bảo bề dày lớp BT bảo vệ nên dùng bộ
phận đònh vò cốt thép. Khi dùng ống vách ta dùng
thép đk 9-13mm uốn thành hình vòng cung, khi không
dùng ống vách dùng thép tấm để uốn.Trên 1 tiết

diện ngang đặt 4-8 miếng đònh vò, cự ly dọc giữa các
miếng đònh vò nên lấy 3-6m.
*Phân đoạn lồng thép :
- Chiều dài cọc L=55m tính từ đáy bệ, ta chọn cọc
ngàm vào bệ móng là 0.8m và lồng thép đặt cách
đáy lỗ khoan là 0.2m vậy tổng chiều dài lúc này là
55,8m.Chiều dài mối nối giữa 2 đoạn lồng thép là
1.2m.Ta chia thành 6 đoạn lồng thép có chiều dài như sau
10.5m+9.3m+9.3m+9.3m+9.3m+8.1m.
- Sự gắn kết giữa các đoạn lồng thép với nhau ta sử
dụng phương pháp hàn để nối cốt thép chủ của 2 đoạn
lồng thép.
II.3.2.3. Lắp hạ lồng thép.
Trước khi hạ lồng thép ta phải tiến hành vê sinh lỗ
khoan :
+ Sau khi khoan xong đợi 15 – 20 phút rồi thả gầu xuống
lỗ đáy lỗ khoan ngoạm cặn lắng trong lỗ khoan.
+ Tiến hành kiểm tra cặn lắng trong lỗ, chiều dày
cặn trong lỗ phải < 20cm thì đạt yêu cầu.
+ Dung dòch bentonite phải đảm bảo đúng các tiêu
chuẩn trong thi công cọc khoan nhồi 22TCN257 – 2000.
Kiểm tra tiết diện lỗ khoan :
+ Dụng cụ kiểm tra lỗ khoan là gầu khoan, cần khoan
được chỉnh thẳng đứng có tâm trùng với tâm lỗ
khoan và thả từ từ gầu khoan xuống đấy lỗ khoan
rồi kéo lên từ từ, nếu không thấy vướng mà vẫn
đảm bảo độ thẳng đứng thì đạt yêu cầu.
Kiểm tra độ thẳng đứng của lỗ khoan :
+ Dùng dụng cụ kiểm tra tiết diện long lổ khoan, khi
kéo lên cứ 2m thì thực hiện đo kiểm tra bằng máy

kinh vó. Nếu các số liệu trùng nhau hoặc sai số trong
phạm vi cho phép thì đạt yêu cầu.
Trình tự lắp hạ lồng thép được tiến hành như sau :

SVTH:

Trang21


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

+ Lắp hạ một lồng thép vào lỗ khoan và tạm thời
treo vào các móc đã hàn sẵn ở gần miệng ống
vách.
+ Cẩu lắp đoạn lồng khác cũng đúng vào vò trí tim lỗ
khoan sao cho cốt chủ dóng thẳng đứng với các cốt
chủ của đoạn lồng trước đó.
+ Dùng dây thép loại to buộc that chặt nối hai đầu
cốt chủ bằng mối nối chồng ( các mối nối phải
đảm bảo được trọng lượng của các lồng thép phía
dưới khi treo và trọng lượng của các lồng thép phía
trên khi lồng thép chống vào đất ).
+ Cẩu cả hai đoạn lồng thép vừa mới nối và dỡ
thanh ngáng, hạ lồng thép nhẹ nhàng vào đúng tim
lỗ khoan.Tránh lắc va chạm vào thành hố
+ Tiếp tục cẩu lắp các đoạn còn lại cho tới khi đạt đủ
chiều cao thiết kế. Toàn bộ lồng thép được treo vào

miệng ống vách bằng những móc treo.
+ Kiểm tra lồng thép sau khi đã hạ tới đủ chiều cao
thiết kế.
II.3.Công nghệ đổ bê tông đúc cọc.
Bê tông sau khi đổ sẽ rất khó kiểm tra, nên ta cần
chuẩn bò kỹ kế hoạch, biện pháp đổ và khối lượng bê
tông cần đổ…..
Để đổ bê tông trong ống dẫn dễ dàng, cần dùng
bê tông có độ sụt cao 12,5-18. Thường dùng phụ hóa
dẻo để tăng đột sụt cho bê tông.Ngoài ra nếu khối
lượng bê tông đổ lớn thì cần dùng phụ gia tăng thời gian
ninh kết, những loại phụ gia đó phải được kiểm tra chặt
chẽ.
Khi đổ bê tông cần đổ nhanh và đều, nhưng cũng
không nên quá nhanh vì BT sẽ ma sát với vách đào làm
đất rơi vào BT.
Một số lưu ý khi đổ BT cọc khoan nhồi :
+ Nếu thi công trong nền đất sỏi cuội hoặc tầng đá
sỏi phải chú ý đến vấn đề dòng nước chảy thấm
hoặc nước có áp.
+ Nên thi công đổ BT trong khi trời mát hoặc ban đêm,
sẽ tránh được sự cố do BT ninh kết quá nhanh.

SVTH:

Trang22


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

+ Luôn phải có thiết bò dự phòng, phương án dự
phòng. Vì khi có sự cố hầu như rất khó xử lý.
+ Tránh để BT rơi trực tiếp vào hố làm hỏng dung dòch
chống vách.
+ Khi đổ BT trong nước, do trên bề mặt BT luôn có 1
lớp BT kém chất lượng nên không được phép dừng
đổ BT.
+ Khi đổ BT 1 cọc không nên đào cọc bên cạnh dễ
gây sạt thành vách.
*Phương pháp ống rút thẳng đứng
-

Trước khi đổ BT cọc khoan nhồi, hệ thống ống dẫn
được hạ xuống cách đáy hố khoan 20cm. lắp phiễu
đổ vào đầu trên ống dẫn.

-

Treo quả cầu đổ BT bằng dây thép hoặc dây
thừng, quả cầu được giữ thăng bằng trong ống dẫn
ở vò trí dưới cổ phiễu khoảng 20-40cm và phải tiếp
xúc kín với thành ống dẫn.

-

Dùng máy bơm rót dần BT vào cạnh phiễu, không
được rót trực tiếp BT lên cầu làm lật cầu.

-

Khi BT đầy phiễu thả sợi dây giữ thép giữ cầu để
BT ép cầu xuống và tiếp tục cung cấp BT vào
phiễu.

-

Phải đổ BT chậm tránh làm dòch chuyển lồng thép
và tránh BT bò phân tầng.

-

Trong quá trình đổ BT phải giữ mũi ống dẫn luôn
ngập vào BT tối thiểu là 2m và không vượt quá 5m.
Không được cho ống chuyển động ngang.

-

BT tươi trước khi xả vào máy bơm phải được kiểm tra
chất lượng bằng mắt và đo độ sụt.

-

Trong quá trình đổ BT nếu như bò tắc ống dẫn thì
không được lắc ngang, không được dùng vật kim loại
gõ vào thành ống làm méo ống, mà phải dùng
vồ gỗ để gõ hoặc dùng biện pháp kéo lên rồi
thả nhanh xuống cho BT trong ống dẫn tụt ra.

-

Khi đổ BT ở giai đoạn cuối thường gặp vữa hạt nhỏ
nổi lên, vì vậy cần phải tiếp tục đổ BT để toàn bộ
vữa đồng nhất dâng lên đến cao độ đỉnh cọc.

II.4.Kiểm tra chất lượng cọc.
II .4.1.Kiểm tra trong thi công.
SVTH:

Trang23


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

-

GVHD: Th.S

Kiểm tra dung dòch khoan :
o Dung dòch khoan phải cao hơn mực nước bên
ngoài >2m.
o Dung dòch bentonite phải khống chế : hàm lượng
cát <5%, dung trọng từ 1,01-1.05, độ nhớt 35sec,
độ pH 9.5-12.

-

Kiểm tra kích thước hố khoan :
o Chiều sâu hố khoan sau khi khoan và sau khi thối
rửa là như nhau.
o Dùng dụng cụ xuyên đơn giản để đánh giá sơ
bộ sức kháng mũi.
o Đo đường kính và độ thẳng đứng lỗ khoan bằng
máy siêu âm.

-

Kiểm tra BT :
o lấy mẫu thử độ sụt và cường độ nén dọc trục
cho mỗi xe BT.
o Đo độ dâng BT sau mỗi đợt đổ. Từ đó tính độ
ngập ống đổ trong BT
II .4.2.Kiểm tra sau khi thi công.

Ta dùng biện pháp siêu âm để kiểm tra độ đồng
nhất của BT.
Nguyên lí : Sống siêu âm qua môi trường BT sẽ
phát hiện những nơi có khuyết tật cũng như cường độ
yếu. Đầu thu và đầu phát được thả xuống 2 lỗ cho tới
cùng một độ sâu cần kiểm tra. Tốt nhất là kiểm tra
vòng quanh với nhiều lỗ thăm (4-5 lỗ). Từ đó đo được
thời gian hành trình và biểu đồ độ dao động thu được.
Phương pháp này khá đơn giản, cho kết quả đáng tin
cậy và giá thành không cao.

SVTH:

Trang24


Thuyết minh đồ án xây dựng cầu
NGUYỄN ĐÌNH MẬU

GVHD: Th.S

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ VÁNKHUÔN ĐỔ BÊ TÔNG
MÓNG VÀ THÂN TRỤ
V.1.Cấu tạo ván khuôn
V.1.1.Chọn loại ván khuôn :
- Ta sử dụng loại ván khuôn bằng thép có độ dày là
4mm.
- Nẹp đứng và nẹp ngang ta sử dụng thép hình L75.
V.1.2. Bố trí ván khuôn cho bệ móng và thân trụ :
BỐTRÍ VÁ
N KHUÔ
N
THEO PHƯƠNG NGANG CẦ
U

I
I
I
I

I
I
I

I

I
I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

SVTH:

I
I
I
I

III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II

III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
III III III II
I I I I
I I I I
I I I I
I I I I

II
II
II
II
II
II
II

II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
I
I
I
I

II
II
II
II
II
II
II
II

II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
I
I
I
I

II
II
II
II
II
II
II
II
II

II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
I
I
I
I

II
II
II
II
II
II
II
II
II
II

II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
I
I
I
I

II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III

II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
II III III III
I I I I
I I I I
I I I I
I I I I

I
I
I
I

I
I
I
I

BỐTRÍ VÁ
N KHUÔ

N
THEO PHƯƠNG DỌC CẦ
U

I
I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

I

I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III

III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
III III III III III III
I I I I I I
I I I I I I
I I I I I I
I I I I I I

I
I
I
I

I
I

I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

I
I
I
I

Trang25