Qua so sánh, phân tích ưu, nhược điểm, chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phương án. Xét năng lực, trình độ công nghệ, khả năng vật tư thiết bị của các đơn vị xây lắp trong nước, nhằm nâng cao trình độ, tiếp cận với công nghệ thiết kế và thi công tiên tiến, đáp ứng cả hiện tại và tương lai phát triển của khu kinh tế.Cảnh quan kiến trúc xung quanh.Nhận they phương án 2 là hợp lý.Cầu thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng là công nghệ khá phổ biến hiện nay.Do đó có thể tận dụng tốt kinh nghiệm của các nhà thầu trong nước.
Kiến nghị: Xây dựng cầu A theo phương án 1
Cầu liên tục 3 nhịp liên tục+nhịp dẫn : 32+52+74+52+33 m có tíêt diện với chiều cao thay đổi.Tổng chiều dài toàn cầu là 259.8 m.
64 trang |
Chia sẻ: baoanh98 | Lượt xem: 820 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế Cầu A bắc qua sông Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
sáng, ống thoát nước ,Lắp dựng biển báo
3.5. Phương án III: Cầu dàn thép
3.5.1. Phương án kết cấu
Sơ đồ bố trí nhịp : (4x60 m );Tổng chiều dài toàn cầu tính đến đuôi hai mố L =256.0m.
Chọn sơ đồ dàn chủ là loại dàn thuộc hệ tĩnh định, có 2 biên song song, có đường xe chạy dưới. Từ yêu cầu thiết kế phần xe chạy 7.5 m nên ta chọn khoảng cách hai tim dàn chủ là 8.5m.
Chiều cao dàn chủ: Chiều cao dàn chủ chọn sơ bộ theo kinh nghiệm với biên song song: và h > H + hdng + hmc + hcc
+ Chiều cao tĩnh không trong cầu : H = 4.5 m
+ Chiều cao dầm ngang: chọn hdng=1,2 m
+ Chiều dày bản mặt cầu chọn: hmc = 0,2m
+ Chiều cao cổng cầu: hcc=1,65m
Chiều cao cầu tối thiểu là: h > 4.5 + 1,2 + 0,2 + 1.65 = 7.55m
Chiều dài mỗi khoang d=(0.6-0.8)h =(6-8)m chọn d=6 m.
Chọn chiều cao dàn sao cho góc nghiêng của thanh dàn so với phương ngang , hợp lý nhất . Chọn h = 10m ị hợp lý.
Cấu tạo hệ dầm mặt cầu:
Chọn 5 dầm dọc đặt cách nhau 1.70 m. Chiều cao dầm dọc sơ bộ chọn theo kinh nghiệm :
chọn hdd = 0,5m
Bản xe chạy kê tự do lên dầm dọc.
Đường người đi bộ bố trí ở bên ngoài dàn chủ.
Cấu tạo hệ liên kết gồm có liên kết dọc trên, dọc dưới, hệ liên kết ngang.
Hình 3.6. Cấu tạo hệ dầm mặt cầu
Câu tạo mặt cầu
Độ dốc ngang cầu là 2% về hai phía.
Kết cấu phần trên
Kết cấu nhịp chính : Gồm 3 nhịp chính dài 80m.với chiều cao dàn là 10m.góc nghiêng giữa các thanh xiên là 51.Chiều dài mỗi khoang là 8m
Kết cấu cầu đối xứng hai bên.
Cấu tạo trụ:
Dùng trụ Thân cột rộng 2.0m .
Bệ móng cao 2m, rộng 8.0m theo phương dọc cầu, 12m theo phương ngang cầu . Dùng cọc khoan nhồi D100cm.
Cấu tạo mố
Dạng mố có tường cánh ngược bê tông cốt thép
Bệ móng mố dày 2m, rộng 6.0m, dài 12 m .
Dùng cọc khoan nhồi D100cm.
II.2.3.2 Phương án cầu giàn thép:
a. Thi công mố cầu
Tương tự như phần trên
b. Thi công trụ
Tương tự như phần trên
c. Thi công kết cấu nhịp
Bước 1 : Giai đoạn chuẩn bị
Tập kết vật tư phục vụ thi công
Lắp dựng hệ đà giáo, tru tạm phục vụ thi công nhịp gần bờ
Bước 2 : Lắp dựng các khoang trên dàn giáo, trụ tạm
Lắp 4 khoang đầu tiên trên dàn giáo làm đối trọng
Dùng hệ cáp neo kết cấu vào mố
Chêm, chèn chặt các gối di động
Dùng cẩu chân cứng lắp hẫng các khoang còn lại của nhịp. Các thanh dàn được chở ra vị trí lắp hẫng bằng hệ ray
Bước 3 : Lắp hẫng các thanh giàn cho các nhịp tiếp theo
Dùng hệ cáp neo kết cấu vào trụ
Chêm, chèn chặt các gối di động trên các trụ
Dùng các thanh liên kết tạm để kiên tục hoá các nhịp khi thi công
Dùng cẩu chân cứng lắp hẫng các khoang còn lại của nhịp.
Bước 4 : Hợp long nhịp giữa
Bước 5 : Hoàn thiện cầu
Tháo bỏ các thanh liên tục hoá kết cấu nhịp
Tháo bỏ các nêm chèn các gối di động, các chi tiết neo kết cấu vào mố trụ
Lắp dựng hệ bản mặt cầu
Thi công lớp phủ mặt cầu
Thi công lan can, hệ thống thoát nước, lan can người đi bộ
Thi công 10m đường 2 đầu mố
Hoàn thiện toàn cầu, thu dọn công trường, thanh thải lòng sông
Các phương án bố trí chung cầu dùng để so sánh, thực hiện trong bảng sau:
P
án
Thông thuyền
Khổ
cầu
Sơ đồ
Nhịp chính
I
406
8+21.5
33+52+74+52+33
259.8
Cầu dầm liên tục BTCTDƯL+giản đơn
II
406
8+21.5
36+4x42+36
256
Cầu đơn giản(dầm I)
III
406
8+21.5
4x60
256
Cầu dàn thép
Chương IV
Tính toán khối lượng các phương án
4.1. Phương án 1: Cầu dầm liên tục
- Khổ cầu: Cầu được thiết kế cho 2 làn xe và 2 làn người đi
K = 8 + 2x1,5=11 (m)
- Tổng bề rộng cầu kể cả lan can và giải phân cách:
B = 8 + 2x1,5 +2x0,5+2x0.25=12.5 (m)
- Sơ đồ nhịp: : 33+52+74+52+33 =244 (m)
1. Tính toán sơ bộ khối lượng phương án kết cấu nhịp
1.1. Kết cấu nhịp liên tục
Hình 4.1. 1/2 mặt cắt đỉnh trụ và 1/2 mặt cắt giữa nhịp
Dầm hộp có tiết diện thay đổi với phương trình chiều cao dầm theo công thức:
Trong đó:
Hp = 4.5m; hm = 2,2 m, chiều cao dầm tại đỉnh trụ và tại giữa nhịp.
L : Phần dài của cánh hẫng L =
Thay số ta có:
Y=
Bề dày tại bản đáy hộp tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một khoảng Lx được tính theo công thức sau:
Trong đó:
h2 , h1 : Bề dày bản đáy tại đỉnh trụ và giữa nhịp=0.6 ;0.3 m
L : Chiều dày phần cánh hẫng
Thay số vào ta có phương trình bậc nhất:
hx=0.3+0.3/36xLx
Việc tính toán khối lượng kết cấu nhịp sẽ được thực hiện bằng cách chia dầm thành những đốt nhỏ (trùng với đốt thi công để tiện cho việc tính toán), tính diện tích tại vị trí đầu các nút, từ đó tính thể tích của các đốt một cách tương đối bằng cách nhân diện tích trung bình của mỗi đốt với chiều dài của nó.
Phân chia các đốt dầm như sau:
+ Khối K0 trên đỉnh trụ dài 12 m
+ Đốt hợp long nhịp biên và giữa dài 2,0m
+ Số đốt trung gian n = 6x3,5+2x4,5 m.
+ Khối đúc trên đà giáo dài 10m
Tên đốt
Lđốt (m)
Đốt K0
6
Đốt K1
3,5
Đốt K2
3,5
Đốt K3
3,5
Đốt K4
3,5
Đốt K5
3,5
Đốt K6
3,5
Đốt K7
4,5
Đốt K8
4,5
Hình 4.2. Sơ đồ chia đốt dầm
Tính chiều cao tong đốt đáy dầm hộp biên ngoài theo đường cong có phương trình là:
Y1 = a1X2 + b1
a1=, b1 = 2,2m
Thứ tự
Tiết diện
a1
b1(m)
x(m)
h(m)
1
S00
0,00177
2,2
36
4,5
2
S0
0,00177
2,2
35
4.5
3
S1
0,00177
2,2
30
3,79
4
S2
0,00177
2,2
26,5
3,44
5
S3
0,00177
2,2
23
3,14
6
S4
0,00177
2,2
19,5
2,87
7
S5
0,00177
2,2
16
2,65
8
S6
0,00177
2,2
12,5
2,48
9
S7
0,00177
2,2
9
2,34
10
S8
0,00177
2,2
4,5
2,24
11
S9
0,00177
2,2
0
2,2
Bảng tính diện tích các mặt cắt tại các vị trí:
S
TT
Tên
mặt cắt
Chiều dài
đốt
(m)
X
(m)
Chiều cao
hộp
(m)
Chiều dày
bản đáy
(m)
Chiều rộng
bản đáy
(m)
Diện tích mặt cắt
(m2)
1
S00
1
36
4,5
0,6
5
10,2
2
S0
5
35
4.5
0,59
5,05
10,08
3
S1
3,5
30
3,79
0,55
5,25
9.53
4
S2
3,5
26,5
3,44
0,52
5,37
9,17
5
S3
3,5
23
3,14
0,49
5,48
8,84
6
S4
3,5
19,5
2,87
0,46
5,57
8,53
7
S5
3,5
16
2,65
0,433
5,65
8,25
8
S6
3,5
12,5
2,48
0,4041
5,71
7,99
9
S7
4,5
9
2,34
0,375
5,76
7,74
10
S8
4,5
4,5
2,24
0,337
5,79
7,47
11
S9
0
0
2,2
0,3
5.81
7.26
Tính khối lượng các khối đúc:
+Thể tích = Diện tích trung bình x chiều dài
+Khối lượng = Thể tích x 2.5 T/(Trọng lượng riêng của BTCT)
Bảng xác định khối lượng các đốt đúc
STT
Khối đúc
Diện tích tbình
(m2)
Chiều dài
(m)
Thể tích
(m3)
Khối lượng
(T)
1
1/2 đỉnh trụ
10,2
1
10,2
25,5
2
1/2K0
9,8
5
49
122,5
3
K1
9,35
3,5
32,725
81,81
4
K2
9,005
3,5
31,51
78,79
5
K3
8,69
3,5
30,41
76,03
6
K4
8,39
3,5
29,365
73,41
7
K5
8,12
3,5
28,42
71,05
8
K6
7,87
3,5
27,545
68,86
9
K7
7,6
4,5
34,2
85,5
10
K8
7,37
4,5
33,165
82,91
11
Tổng cuả 8 đốt đúc
36
306,54
766,35
12
KN(hợp long)
7,37
2
14,74
36,85
13
KT(Đúc trên ĐG)
7,37
14
103.18
257.95
14
Tổng tính cho
một nhịp biên
52
424.46
1061.15
15
Tổng tính cho
một nhịp giữa 74 m
74
627.82
1569.55
16
Tổng tính cho
toàn nhịp liên tục
178
1476.74
3691.85
Vậy tổng thể tích bê tông dùng cho 3 nhịp liên tục là:
V1 = 1476.74 m3
Khối lượng cốt thép cho kết cấu nhịp (chọn hàm lượng cốt thép là 220 kg/m3 ):
G = 1476.74 x 0.22=324.88 (T)
Trọng lượng lớp phủ mặt cầu (tính cho toàn cầu)
-Lớp phủ mặt cầu gồm 4 lớp:
+ Bê tông asphan 5 cm
+ Lớp bảo vệ (bê tông lưới thép)3 cm
+ Lớp phòng nước 2cm
+Lớp đệm tạo dốc 2 cm
+ Chiều dày trung bình của lớp phủ mặt cầu dtb = 12 cm và =2,25T/m3
- Vậy trọng lượng lớp phủ mặt cầu
glp = 0,1210.52.25= 2.835T/m
- Vậy thể tích lớp phủ mặt cầu
Vlp = 0,1210.5178 = 224.28 m3
- Trọng lượng lan can:
Hình 4.3. Cấu tạo lan can
gl c = [(0.865x0.180)+(0.50-0.18)x0.075+0.050x0.255+0.535x0.050/2+(0.50- 0.230)x0.255/2]x2.5=0.6006 T/m
Thể tích lan can: Vl c = 2x0.24x178 = 85.44(m3)
Cốt thép lan can: ml c = 0,1585.44= 12.82 T(hàm lượng cốt thép trong lan can và gờ chắn bánh lấy bằng 150 kg/ m3)
-Trọng lượng gờ chắn :
Hình 4.4. Cấu tạo gờ chắn bánh
Ggc=(0.2+0.25)0.3/2x2.5=0.1688 T/m
Thể tích của gờ chắn bánh
V = 2 (0.2+0.25)0.3/2178 = 24.03 (m3)
1.2. Kết cấu nhịp dẫn
Nhịp dẫn gồm 5 dầm tiết diện chữ T định hình có dầm ngang với chiều dài L = 33 (m).
+ chiều cao H= 1,65(m).
+ bề dày sườn dầm = 20(cm)
+ bề dày bản mặt cầu 20(cm)
Hình 4.5. Mặt cắt ngang nhịp dẫn
Khối lượng dầm nhịp dẫn dài 33 m
- Phần nhịp dẫn dùng kết cấu nhịp dầm dài 33 m. Mặt cắt ngang gồm có 5 dầm, khoảng cách giữa các dầm là 2,4m, chiều cao dầm 1,65m.
- Chiều dài tính toán là: Ltt =33,0m
- Diện tích mặt cắt ngang một dầm chủ:
Fdc=0.2x2+4x(0.2x0.2/2)+0.2x1.2+0.6x0.25=0.87 m2
- Diện tích dầm ngang: Fdn=1.2x0.2=0.24 m2 , dầm dài 8.8 m
- Diện tích mối nối :Fmn=0.4x0.2=0.08 m2
Thể tích bê tông 1 nhịp là :
V=5x0.87x33+4x0.08x33+0.24x8.8=156.222 (m)
Tổng thể tích bê tông cho cả 2 nhịp là: V = 2 x 156.222 = 312.444 (m)
Khối lượng cốt thép cho một nhịp dẫn sơ bộ (chọn hàm lượng cốt thép là 190 kg/m3 ):
G = 312.444 x 0.19=59.36 (T)
-Lớp phủ mặt cầu gồm 4 lớp:
+ Bê tông asphan 5 cm
+ Lớp bảo vệ (bê tông lưới thép)3 cm
+ Lớp phòng nước 2cm
+Lớp đệm tạo dốc 2 cm
+ Chiều dày trung bình của lớp phủ mặt cầu dtb = 12 cm và =2,25T/m3
- Vậy trọng lượng lớp phủ mặt cầu
glp = 0,12 10.5 2.25= 2.835T/m
- Vậy thể tích lớp phủ mặt cầu cho một nhịp dẫn là :
Vlp = 0,1210.533 = 41.58 m3
Tổng khối lượng của 2 nhịp dẫn là :
G=(156.222 x2.5+41.58x2.25+59.36)x2=543.47 T
2. Khối lượng công tác mố, trụ
2.1. Cấu tạo mố, trụ cầu
Mố : Hai mố đối xứng, dùng loại mố nặng chữ U, bằng BTCT tường thẳng, đặt trên nền móng cọc khoan nhồi đường kính D1,0m.
Bản quá độ : Hay bản giảm tải có tác dụng làm tăng độ cứng nền đường khi vào đầu cầu, tạo điều kiện cho xe chạy êm thuận, giảm tải cho mố hoạt tải đứng trên lăng thể trượt. Bản quá độ bằng BTCT dày 30cm, dài 5.6 m, rộng 1m. Bản quá độ được đặt nghiêng 10%, một đầu gối kê lên vai kê, một đầu gối lên dầm bằng BTCT, được thi công lắp ghép.
Trụ cầu: Trụ đặc BTCT, được đặt trên nền móng cọc khoan nhồi D1,0m.
Hình 4.6. Cấu tạo mố M0
Hình 4.7. Cấu tạo trụ T2
2.2. Công tác mố cầu
Khối lượng mố cầu :
Khối lượng tường cánh : Vtc=2x(2x4.3+5.1x4.3x1/2+9x3)x0.5 =46.565 m3
Khối lượng thân mố :
Vtn=(7.15x1.5x11)=117.97 m3
Khối lượng tường đỉnh:Vtd=0.5x1.85+x11=10.175 m3
Khối lượng bệ mố : Vbm=6x2x12 =144 m3
Ta có khối lượng một mố : VM=46.565+117.97 +10.175 +144=318.71m3
Khối lượng hai mố : V = 318.71 x 2 = 637.42
Sơ bộ chọn hàm lượng cốt thép trong mố 80
Khối lượng cốt thép trong 2 mố là : G=0.08x637.2=50.99 T
2.3. Công tác trụ cầu
Khối lượng trụ cầu :
Khối lượng trụ liên tục :
Hai trụ có MCN giống nhau nên ta tính gộp cả hai trụ T2:
Khối lượng thân trụ :
Vtt= [(5x2+3.14x12)x8 ] =105.12
Khối lượng móng trụ : Vmt= (2x8x11)=176
Khối lượng trụ T3 : V=105.12+176=281.12
Khối lượng 2 trụ : V=281.12x2=562.24
Sơ bộ chọn hàm lượng cốt thép thân trụ là : 120 kg/m3, hàm lượng thép trong móng trụ là 80 kg/m3
Nên ta có : khối lượng cốt thép trong hai trụ là
G=2*(0.08x176+0.12*105.12)=53.39 T
Khối lượng trụ dẫn :
Trụ T1 :
Hình 4.8. Cấu tạo trụ T1
+ Khối lượng BTCT mũ trụ :
Vmt= [12x2.5x1.5+12x0.55x1.25-2x]=49.13
+ Khối lượng BTCT thân trụ :
Vtt= [6x1.6x7.4+3.14x0.82x7.4]=85.91
+ Khối lượng BTCT móng trụ : Vmt= [11x8x2]=176
+khối lượng trụ T1: V= 49.13 + 85.91+ 176 = 311.04 m3
+ Khối lượng hai trụ : V=311.04 x2=622.08
Sơ bộ chọn hàm lượng cốt thép thân trụ là : 120 kg/m3, hàm lượng thép trong móng trụ là 80 kg/m3 , mũ trụ là 100 kg/m3
Khối lượng cốt thép 2 Trụ T1(T1’) :
Gt1=2*(0.08*176+0.1*49.13 +0.12*85.91)=58.6 T
3 . Tính toán sơ bộ số lượng cọc trong móng
Tính toán sơ bộ số lượng cọc trong móng cho mố và trụ bằng cách xác định các tải trọng tác dụng lên đầu cọc, đồng thời xác định sức chịu tải của cọc. Từ đó sơ bộ chọn số cọc và bố trí cọc.
3.1. Xác định tải trọng tác dụng lên đáy mố
Xác định số cọc trong mố M0
- Lực tính toán được xác định theo công thức:
Trong đó: Qi = Tải trọng tiêu chuẩn
: Hệ số điều chỉnh và hệ số tải trọng
Hệ số tải trọng được lấy theo bảng 3.4.1-2 (22TCN272-05)
Do tĩnh tải
- Tĩnh tải kết cấu nhịp dẫn phân bố đều trên nhịp
g1 =1.25x156.222 x2.5/33= 14.79 T/m
Tĩnh tải lớp phủ và lan can,gờ chắn phân bố đều trên nhịp
g2 = 1.5 x 2.835+1.25x( 2x0.1688+ 2x0.6006) =6.176T/m
Tổng tĩnh tải phân bố đều là:
g= g1 + g2 = 14.79 + 6.176 =20.966 t/m
Ta có đường ảnh hưởng áp lực lên mố do tĩnh tải như hình vẽ:
33m
1
Đường ảnh hưởng áp lực lên mố M0
- Diện tích đường ảnh hưởng áp lực mố: = 16.5 m2
+ Phản lực do tĩnh tải nhịp
DCnhịp = 16.514.79 = 244.04 T
+ Phản lực do tĩnh tải bản thân mố
DCmố = 318.71 x 2.5 x 1.25 = 995.97 T
+ Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can
DW = 16.5x 6.176 = 101.9 T
Do hoạt tải
- Do tải trọng HL93 + người (LL + PL)
LL = n.m..(1+).(Pi .yi )+ 1.75 (PL + WL)
Trong đó:
n : Số làn xe , n = 2.
m: Hệ số làn xe, m = 1.
IM : Lực xung kích (lực động ) của xe, Theo 3.6.2.1.1
: Hệ số tải trọng, = 1.75
(1+) = 1.25, với IM = 25%
Pi , yi :Tải trọng trục xe, tung độ đường ảnh hưởng.
: Diện tích đường ảnh hưởng.
+ Tải trọng làn (LL): Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9,3KN/m phân bố đều theo chiều dọc.
+PL : Tải trọng người, 3 KN/m2 Tải trọng người bộ hành phân bố dọc trên cầu là PL = (1.5*3) = 4.5 KN/m=0.45 T/m
+ Chiều dài tính toán của nhịp L = 33 m
+ Đường ảnh hưởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện như sau:
P=11T
1
33m
1.2m
0.96
P=11T
p=0.93T/m
p=0.93T/m
33m
1
4.3m
4.3m
P=14.5T
P=14.5T
P=3.5T
0.87
0.74
Sơ đồ xếp tải lên đường ảnh hưởng áp lực mố
Từ sơ đồ xếp tải ta xác định được phản lực gối do hoạt tải tác dụng.
- Với tổ hợp HL-93K (xe tải thiết kế + tải trọng người)
LLHL-93K = 14.5(1+0.87) + 3.50.74 +16.5(2x0.45+0.93) = =59.9 T
- Với tổ hợp HL-93M (xe hai trục + tải trọng làn)
LLHL-93M = 11(1+0.96) + 16.50.93 = 36.9 T
LLmax = Max( LLHL-93K; LLHL-93M) = LLHL-93K = 59.9 T
Khi xếp 2 làn xe bất lợi hơn ta có phản lực lên mố do hoạt tải
LL = 211.751.25[14.5(1+0.87)+3.50.74)]+1.7516.5(2x0.45+0.93) = =182.8 T
Tổng tải trọng tác dụng lên đáy đài
PĐáy đài = 244.04 + 995.97 + 101.9 + 182.8 = 1524.7 T
-Xác định sức chịu tải của cọc:
Dự kiến chiều dài cọc là : 25.00m
+Theo vật liệu làm cọc:
-Chọn cọc khoan nhồi bằng BTCT đường kính D = 1.0m, khoan xuyên qua các lớp đất dính có góc ma sát (jf )i và lớp Sét pha có góc ma sát jf = 30°.
+ Bêtông mác 300 có Rn = 130 kg/cm2
+ Cốt chịu lực 18 ặ 25 AII có F = 88,36 cm2, Ra = 2400 kg/cm2
Xác định sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :
ị = j.(m1. m2. Rb . Fb + Ra . Fa)
Trong đó :
j : hệ số uốn dọc j = 1
m1: hệ số điều kiện làm việc, do cọc được nhồi bêtông theo phương đứng nên m1 = 0,85
m2 : hệ số điều kiện làm việc kể đến biện pháp thi công m2 = 0,7
Fb : Diện tích tiết diện cọc Fbt = 0,7850 m2
Rn : Cường độ chịu nén của bêtông cọc
Ra : Cường độ của thép chịu lực
Fa : Diện tích cốt thép chịu lực
ị (T)
Theo đất nền
Chỉ tiêu lớp đất
Li (m)
Zi (m)
Ti (T/m2)
Cát hạt nhỏ
8
4
3.8
Cát pha sét
6
11
6.6
Sét pha cát: B = 0.4
22
25
4.4
Sức chịu tải của cọc khoan nhồi tính theo công thức:
P = k. m (a1RiFb + U Sa2 Ti Li)
Trong đó: m - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất m = 1
k - Hệ số đồng nhất của đất k = 0,7
U – Chu vi tiết diện ngang cọc U = 3,14 m
Ti - Cường độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc
Li – Chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc (m)
a1 - hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc a1 = 1
Ri - Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc (dự kiến cọc dài 25m nên độ sâu chân cọc là 25 m) đất dưới chân cọc là sét dẻo cứng B = 0,4
ị Ri = 340 T/m2
a2 - Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ a2 = 0,7( tra bảng )
ị = 0,7.[1.340. 0,785 + 3,14.0,7(8*3.8+6*6.6+22*4.4)]=443.47 T
Vậy P = Min (Pđ, Pvl) = 443.47 (T)
Xác định số lượng cọc khoan nhồi cho móng mố Mo
Phản lực tại gối do tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I là:
RĐáy đài = 1524.7 T
Các cọc được bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a ³ 3d (d : Đường kính cọc khoan nhồi). Ta có :
Với P =443.47 T
Vậy số lượng cọc sơ bộ là :
nc = = 1.5x=5.2 (cọc).
Với - Hệ số kinh nghiệm xét đến lực ngang và mômen =1.5
Dùng 6 cọc khoan nhồi f1 m bố trí trên hình vẽ.
Hình 4.9. Mặt bằng móng mố M0
3.2. Xác định số cọc tại trụ T1
-Xác định tải trọng tác dụng lên trụ T1:
Do tĩnh tải
- Tĩnh tải kết cấu nhịp dẫn phân bố đều trên nhịp
g1 =21.3 T/m
- Tĩnh tải lớp phủ và lan can,gờ chắn phân bố đều trên nhịp
g2 = 1.5 x 2.835+1.25x( 2x0.1688+ 2x0.6006) =6.176 T/m
Tổng tĩnh tải phân bố đều là:
g= g1 + g2 = 21.3 + 6.176 =21.026 t/m
Ta có đường ảnh hưởng áp lực lên trụ do tĩnh tải như hình Vẽ (gần đúng):
1
52m
33m
Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ T1
- Diện tích đường ảnh hưởng áp lực gối: = 42.5 m2
+ Phản lực do tĩnh tải nhịp
DCnhịp = 42.521.3 = 905.25 T
+ Phản lực do tĩnh tải bản thân trụ
DCtrụ = 1.25 x311.04 x2.5 =972 T
+ Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can
DW = 42.56.176= 262.48 T
Do hoạt tải
- Do tải trọng HL93 + người (LL + PL)
LL = n.m..(1+).(Pi .yi )+ 1.75 (PL + W)
Trong đó:
n : Số làn xe , n = 2.
m: Hệ số làn xe, m = 1
IM : Lực xung kích (lực động ) của xe, Theo 3.6.2.1.1
: Hệ số tải trọng, = 1.75
(1+) = 1.25, với IM = 25%
Pi , yi :Tải trọng trục xe, tung độ đường ảnh hưởng.
: Diện tích đường ảnh hưởng.
+ Tải trọng làn (LL): Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9,3KN/m phân bố đều theo chiều dọc.
+PL : Tải trọng người, 3 KN/m2 Tải trọng người bộ hành phân bố dọc trên cầu là PL = (1.5*3) = 4.5 KN/m=0.45 T/m
- Tính phản lực lên mô do hoạt tải
+ Chiều dài tính toán của nhịp L =85 m
+ Đường ảnh hưởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện như sau:
Sơ đồ xếp tải lên đường ảnh hưởng áp lực trụ T1
Từ sơ đồ xếp tải ta xác định được phản lực gối do hoạt tải tác dụng.
- Với tổ hợp HL-93K (xe tải thiết kế + tải trọng làn)
LLHL-93K = [14.5(1+0.87+0,63+0.55) + 3.5(0.74+0,71)] +42.5(2x0.45+0.93) =127.1 T
- Với tổ hợp HL-93M (xe hai trục + tải trọng làn)
LLHL-93M = 11(1+0.977) + 42.50.93 = 61.27 T
LLmax = Max( LLHL-93K; LLHL-93M) = LLHL-93K = 127.1 T
Khi xếp 2 làn xe bất lợi hơn ta có phản lực lên mố do hoạt tải
LL = 211.751.25[14.5(1+0.87+0,63+0,55)+3.5(0.74+0.71)]+
+1.7542.5(2x0.45+0.93) = 351.8 T
Tổng tải trọng tác dụng lên đáy đài
Vậy :
PĐáy đài = 905.25 + 972+ 262.48 + 351.8 =2491.53 T
Xác định số lượng cọc khoan nhồi cho móng trụ T1
Dự kiến chiều dài cọc là : 30.00m
+Theo vật liệu làm cọc:
Chọn cọc khoan nhồi bằng BTCT đường kính D = 1.0m, khoan xuyên qua các lớp đất dính có góc ma sát (jf )i và lớp Sét pha có góc ma sát jf = 30°.
+ Bêtông mác 300 có Rn = 130 kg/cm2
+ Cốt chịu lực 18 ặ 25 AII có F = 88,36 cm2, Ra = 2400 kg/cm2
Xác định sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :
ị = j.(m1. m2. Rb . Fb + Ra . Fa)
Trong đó :
j : hệ số uốn dọc j = 1
m1: hệ số điều kiện làm việc, do cọc được nhồi bêtông theo phương đứng nên m1 = 0,85
m2 : hệ số điều kiện làm việc kể đến biện pháp thi công m2 = 0,7
Fb : Diện tích tiết diện cọc Fbt = 0,7850 m2
Rn : Cường độ chịu nén của bêtông cọc
Ra : Cường độ của thép chịu lực
Fa : Diện tích cốt thép chịu lực
ị (T)
Theo đất nền
Chỉ tiêu lớp đất
Li (m)
Zi (m)
Ti (T/m2)
Cát hạt nhỏ
5.5
2.75
3.45
Cát pha
3.8
7.4
6.2
Sét pha B = 0.4
35.4
27
4.57
Sức chịu tải của cọc khoan nhồi tính theo công thức:
P = k. m (a1RiFb + U Sa2 Ti Li)
Trong đó: m - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất m = 1
k - Hệ số đồng nhất của đất k = 0,7
U – Chu vi tiết diện ngang cọc U = 3,14 m
Ti - Cường độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc
Li – Chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc (m)
a1 - hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc a1 = 1
Ri - Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc (dự kiến cọc dài 25m nên độ sâu chân cọc là 30 m) đất dưới chân cọc là sét dẻo cứng B = 0,4
ị Ri = 340 T/m2
a2 - Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ a2 = 0,7( tra bảng )
ị = 0,7*[1*370*0,785 + 3,14*0,7(5.5*3.45+3.8*6.2+35.4*4.57)] = 517.7 T)
Vậy P = Min (Pđ, Pvl) = 517.7 (T)
Xác định số lượng cọc khoan nhồi cho trụ T1
Các cọc được bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a ³ 3d (d : Đường kính cọc khoan nhồi).
Vậy số lượng cọc sơ bộ là :
nc = = 1.5x=7.2 (cọc).
Với - Hệ số kinh nghiệm xét đến lực ngang và mômen =1.5
Dùng 8 cọc khoan nhồi f1 m bố trí trên hình vẽ.
Hình 4.10. Mặt bằng móng trụ T1
Xác định số cọc tại trụ T2
Số cọc của trụ T2:
-Xác định tải trọng tác dụng lên trụ T2:
Do tĩnh tải
- Tĩnh tải kết cấu nhịp dẫn phân bố đều trên nhịp
g1 =26.09T/m
Tĩnh tải lớp phủ và lan can,gờ chắn phân bố đều trên nhịp
g2 = 1.5 x 2.835+1.25x( 2x0.1688+ 2x0.6006) =6.176 T/m
Tổng tĩnh tải phân bố đều là:
g= g1 + g2 = 26.09 + 6.176 = 32.266 T/m
Ta có đường ảnh hưởng áp lực lên trụ do tĩnh tải như hình vẽ(gần đúng xem như hình tam giác):
1
74m
52m
Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ T2
- Diện tích đường ảnh hưởng áp lực gối : = 63 m2
+ Phản lực do tĩnh tải nhịp
DCnhịp = 6326.09 = 1643.67 T
+ Phản lực do tĩnh tải bản thân trụ
DCtrụ = 281.12x2.5x 1.25 = 878.5 T
+ Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can
DW = 636.176= 389.1 T
Do hoạt tải
- Do tải trọng HL93 + người (LL + PL)
LL = n.m..(1+).(Pi .yi )+ 1.75 (PL + W)
Trong đó:
n : Số làn xe , n = 2.
m: Hệ số làn xe, m = 1
IM : Lực xung kích (lực động ) của xe, (Theo 3.6.2.1.1)
: Hệ số tải trọng, = 1.75
(1+) = 1.25, với IM = 25%
Pi , yi :Tải trọng trục xe, tung độ đường ảnh hưởng.
: Diện tích đường ảnh hưởng.
+ Tải trọng làn (LL): Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9,3KN/m phân bố đều theo chiều dọc.
+PL : Tải trọng người, 3 KN/m2 Tải trọng người bộ hành phân bố dọc trên cầu là PL = (1.5*3) = 4.5 KN/m=0.45T/m
- Tính phản lực lên mô do hoạt tải
+ Chiều dài tính toán của nhịp L =126 m
+ Đường ảnh hưởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện như sau:
Sơ đồ xếp tải lên đường ảnh hưởng áp lực trụ T2
Từ sơ đồ xếp tải ta xác định được phản lực gối do hoạt tải tác dụng.
- Với tổ hợp HL-93K (xe tải thiết kế + tải trọng người)
LLHL-93K = 14.5(1+0.92+0.74+0.68) + 3.5(0,83 +0,8)+63(2x0.45+0.93) =
= 169.425 T
- Với tổ hợp HL-93M (xe hai trục + tải trọng làn)
LLHL-93M = 11(1+0.98) + 630.93 = 80.37 T
LLmax = Max( LLHL-93K; LLHL-93M) = LLHL-93K = 169.425 T
Khi xếp 2 làn xe bất lợi hơn ta có phản lực lên mố do hoạt tải
LL = 211.751.25[14.5(1+0.92+0.74+0.68) + 3.5(0.83+0.8)]+1.7563(2x0.45+0.93) =435.0 T
Tổng tải trọng tác dụng lên đáy đài
Vậy :
PĐáy đài = 1643.67 + 878.5 + 389.1 + 435.0 = 3346.27 T
Xác định số lượng cọc khoan nhồi cho móng trụ T2
Phản lực tại gối do tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I là:
PĐáy đài = 3346.27 T
Các cọc được bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a ³ 3d (d : Đường kính cọc khoan nhồi).
Vậy số lượng cọc sơ bộ là :
nc = x =1,5*= 9.7 (cọc).
Với - Hệ số kinh nghiệm xét đến lực ngang và mômen =1.5
Dùng 12 cọc khoan nhồi f1 m bố trí thể hiện trên hình vẽ.
Hình 4.11. Mặt bằng móng trụ T2
4. Giá trị dự toán xây lắp phương án I
Tổng mức đầu tư phương án I
TT
Hạng mục công trình
Đơn vị
Khối lượng
Đơn giá
Thành tiền
1000 đ
1000 đ
Tổng mức đầu tư pa I
A+B+C
44,431,978.75
A,
Giá trị dự toán xây lắp
I+II+III
38,789,822.72
I,
Kết cấu phần trên
1
BTCT Nhịp 33 m.
m3
312.444
8,000
2,499,552.00
2
BTCT nhịp liên tục
m3
1476.74
8,000
11,813,920.00
3
Gối dầm liên tục
Cái
8
100,000
800,000.00
4
Gối dầm giản đơn
Cái
20
8,000
160,000.00
5
Khe co giãn
m
48
2,000
96,000.00
6
Lớp phòng nước
m2
2928
100
292,800.00
7
Bêtông át phan mặt cầu
m3
307.44
1,300
399,672.00
8
Bêtông lan can, gờ chắn
m3
150.06
1,000
150,060.00
9
ống thoát nước
Cái
18
150
2,700.00
10
Đèn chiếu sáng
Cột
12
8,500
102,000.00
TổngI
16,316,704.00
II,
Kết cấu phần dưới
1
Bê tông mố
m3
637.42
800
509,936.00
2
Cốt thép mố
T
50.59
8,000
404,720.00
3
Bê tông trụ
m3
1224.32
1,000
1,224,320.00
4
Cốt thép trụ
T
112.5
8,000
900,000.00
5
Cọc khoan nhồi D100
m
1500
8,500
12,750,000.00
6
Công trình phụ trợ
%
20
1+2+3+4+5
3,157,795.20
TổngII
18,946,771.20
I+II
35,263,475.20
III
Xây lắp khác(%)
%
10%
3,526,347.52
A=I+II+III
38,789,822.72
B,
Chi phí khác(%)
10%
I+II
3,526,347.52
1
Khảo sát thiết kế,QLDA
%
2
Đền bù , giải phóng mặt bằng
%
3
Rà phá bom mìn
%
Tổng B
3,526,347.52
A+B
42,316,170.24
C,
Chi phí dự phòng(%)
%
5
A+B
2,115,808.51
D
Chỉ tiêu toàn bộ 1 m2 cầu
14,251.982
4.2. Phương án 2: Cầu dầm đơn giản
- Khổ cầu: Cầu được thiết kế cho 2 làn xe và 2 làn người đi
K = 8 + 2x1,5=11 (m)
- Tổng bề rộng cầu kể cả lan can và giải phân cách:
B = 8 + 2x1,5 +2x0,5+2x0.25=12.5 (m)
- Sơ đồ nhịp: 36+4x42+36 =240 (m)
II. Tính toán sơ bộ khối lượng phương án kết cấu nhịp:
-Cầu được xây dựng với bốn nhịp 42(m) ở giữa cầu và hai nhịp biên 31(m) với 6 dầm I thi công theo phương pháp bán lắp ghép.
1. Tính tải trọng tác dụng:
a) Tĩnh tải giai đoạn 1(DC):
*Ta có diện tích tiết diện dầm chủ được xác định như sau(nhịp 42m):
Fl/2 = 0.65x0.075+0.2x0.8+2x0.11x0.275+0.2x1.12+2x(0.5x0.2x0.25+0.3x0.2)
= 0.8 (m2)
Fgối = 0.65x1.9+2x(0.056x0.21+0.21x0.25) =1.364 (m2)
+ Trọng lượng hệ dầm mặt cầu trên 1m dài:
gdầm = n.F.g = 6´0.8´24 = 109.25KN/m
Trong đú: n: số dầm
F: diện tích mặt cắt ngang dầm
*Ta có diện tích tiết diện dầm chủ được xác định như sau(nhịp 31m):h=170
Fl/2 = 0.65x0.075+0.2x0.8+2x0.11x0.275+0.2x0.87+2x(0.5x0.2x0.25+0.3x0.2)
= 0.6(m2)
Fgối= 0.65x1.7+2x(0.056x0.21+0.21x0.25) =0.832 (m2)
+ Trọng lượng hệ dầm mặt cầu trên 1m dài:
gdầm = n.F.g = 6´0.6´24 = 86.4KN/m
Trong đó: n: số dầm
F: diện tích mặt cắt ngang dầm
b) Tĩnh tải giai đoạn 2(DW):
+ Ta có diện tích tiết diện dầm ngang :
Fdn = 1.9x1.25+1.25x1.6=4.375 m2
gdn =2x1.9x1.25+3x1.25x1.6=10.75 KN/m
DC= DCdc + DCdn = 109.25+ 10.75 = 116.014 KN/m
+ Trọng lượng kết cấu bản mặt cầu trên 1m dài:
gbản = h.b.g = 0.2´11.4x24 = 54.72 KN/m
+trọng lư ợng tấm đan :
gđ = 0.5 x1.25 = 0.625 KN/m
c) Tĩnh tải giai đoạn 3(DW):
+Trọng lượng lan can:
75.0
255.0
50.0
535.0
270.0
180.0
865.0
450
glc = 2x[(0.865x0.180)+(0.45-0.18)x0.075+0.050x0.255+0.535x0.050/2+(0.45- 0.230)x0.255/2]x2.5=0.575 T/m =11.5 KN/m
+Trọng lượng lớp phủ trên 1m dài:
glớp phủ = htb.g.bb=0.18´24´10.4= 44.928 KN/m
2..Chọn các kích thước sơ bộ kết cấu phần dưới:
Kích thước sơ bộ của mố cầu:
*Mố cầu được thiết kế sơ bộ là mố chữ U, được đặt trên hệ cọc đóng. Mố chữ U có nhiều ưu điểm nhưng nói chung tốn vật liệu nhất là khi có chiều cao lớn, mố này có thể dùng cho nhịp có chiều dài bất kỳ.
Cấu tạo của mố như hình vẽ
-Kích thước trụ cầu:
Trụ cầu gồm có 5 trụ với 3 trụ chính được thiét kế sơ bộ có chiều cao 13.33m, hai trụ còn lại giảm dần chiều cao từ 10m – 6m.
Kích thước sơ bộ của trụ cầu như hình vẽ :
2.1.Khối lượng bê tông côt thép kết cấu phần dưới :
2.1.1.Thể tích và khối lượng mố:
a.Thể tích và khối lượng mố:
-Thể tích bệ móng một mố
Vbm = 2*6*12.5 = 150(m3)
-Thể tích tường cánh
Vtc = 2*(3*6.4 + 1/2*3.3*3.3 + 1.5*3.3)*0.5 = 27.03 (m3)
-Thể tích thân mố
Vtm = (0.4*1.9+4.5*1.4)*11.1 = 78.36( m3)
-Tổng thể tích một mố
V1mố = Vbm + Vtc + Vtm = 150 + 27.03+ 78.36 =255.39(m3)
-Thể tích hai mố
V2mố = 2*255.39= 510.78 (m2)
-Hàm lượng cốt thép mố lấy 80 (kg/m3)
80*510.78 = 40862.4 (kg) = 40.86 (T)
b.Móng trụ cầu:
Khối lượng trụ cầu:
Khối lượng trụ chính :
Năm trụ có MCN giống nhau nên ta tính gộp cả năm trụ :
Khối lượng thân trụ : Vtt=(4.4*1.8+3.14/4x1.82)x10.5=110(m3)
Khối lượng móng trụ : Vmt=5x2.5x8=100 (m3)
Khối lượng mũ trụ :Vxm=11.6´1,5´2.5 - 2(2.8´0,75´0,75´2,5)= 35.625m3
Khối lượng 1 trụ là : V1tru=35.625+100+110=245.625 m3
Khối lượng 5 trụ là : V = 5 x 245.625 = 1228.125 m3
Khối lượng trụ: Gtrụ= 1.25 x 245.625 x 2.5 = 767.58 T
Thể tích BTCT trong công tác trụ cầu: V = 767.58 m3
Sơ bộ chọn hàm lượng cốt thép thân trụ là 150 , hàm lượng thép trong móng trụ là 80
Nên ta có : khối lượng cốt thép trong 1 trụ là
mth=110x0.15+100x0.08+19.87x0.1=26.487(T)
c. Xác định sức chịu tải của cọc:
vật liệu :
- Bê tông cấp 30 có fc’ =300 kg/cm2
- Cốt thép chịu lực AII có Ra=2400kg/cm2
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Sức chịu tải của cọc D=1000mm
Theo điều A5.7.4.4-TCTK sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc tính theo công thức sau
PV = f.Pn .
Với Pn = Cường độ chịu lực dọc trục danh định có hoặc không có uốn tính theo công thức :
Pn = j.{m1.m2.fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast}= 0,75.0.85{0,85. fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast}
Trong đó :
j = Hệ số sức kháng, j=0.75
m1,m2 : Các hệ số điều kiện làm việc.
fc’ =30MPa: Cường độ chịu nén nhỏ nhất của bêtông
fy =420MPa: Giới hạn chảy dẻo quy định của thép
Ac: Diện tích tiết diện nguyên của cọc
Ac=3.14x10002/4=785000mm2
Ast: Diện tích của cốt thép dọc (mm2).
Hàm lượng cốt thép dọc thường hợp lý chiếm vào khoảng 1.5-3%. với hàm lượng 2% ta có:
Ast=0.02xAc=0.02x785000=15700mm2
Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu là:
PVl =0.75x0,85x(0,85x30x(785000-15700)+ 420x15700) = 16709.6x103(N).
Hay PVl = 1670.9 (T).
d.Sức chịu tải của cọc theo đất nền:
Số liệu địa chất:
Lớp 1: Cuội sỏi sạn
Lớp 2: Sét pha cát
Lớp 3: Sét dẻo cứng
Lớp 4: Đá vôi
Theo điều 10.7.3.2 sức kháng đỡ của cọc được tính theo công thức sau:
QR=jQn=jqpQp
Với Qp=qpAp;
Trong đó:
Qp :Sức kháng đỡ mũi cọc
qp : Sức kháng đơn vị mũi cọc (Mpa)
jqp : Hệ số sức kháng jqp=0.55 (10.5.5.3)
Ap : Diện tích mũi cọc (mm2)
Xác định sức kháng mũi cọc :
qp=3qu Ksp d (10.7.3.5)
Trong đó :
Ksp : khả năng chịu tải không thứ nguyên.
d : hệ số chiều sâu không thứ nguyên.
(10.7.3.5-2)
qu : Cường độ chịu nén dọc trục trung bình của lõi đá (Mpa), qu = 35 Mpa
Ksp : Hệ số khả năng chịu tải không thứ nguyên
Sd : Khoảng cách các đường nứt (mm).Lấy Sd = 400mm.
td : Chiều rộng các đường nứt (mm). Lấy td=6mm.
D : Chiều rộng cọc (mm); D=1000mm.
Hs : Chiều sâu chôn cọc trong hố đá(mm). HS = 1800mm.
Ds : Đường kính hố đá (mm). DS = 1200mm.
Tính được : d =1.6
KSP = 0.145
Vậy qp = 3 x30 x0,145x1,6=20.88Mp = 2088T/m2
Sức chịu tải tính toán của cọc (tính theo công thức 10.7.3.2-1) là :
QR = j.Qn = jqP.Ap = 0.5 x 2088 x 3.14 x 10002/4 = 819.5x106N =819.5 T
Trong đó:
QR : Sức kháng tính toán của các cọc.
j : Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc được quy định trong bảng 10.5.5-3
As : Diện tích mặt cắt ngang của mũi cọc
Ds (mm)
Hs
D (mm)
tđ (mm)
Sd (mm)
qu (MPa)
d
Ksp
Qp (KN)
1200
1800
1000
6
400
35
0.145
2088
3.Tính toán số lượng cọc móng mố và trụ cầu:
Tính tải
*Gồm trọng lượng bản thân mố và trọng lượng kết cấu nhịp
A.Xác định tải trọng tác dụng lên mố:
Đường ảnh hưởng tải trọng tác dụng lên mố :
Hình 2-1 Đường ảnh hưởng áp lực lên mố
DC = Pmố+(gdầm+gbmc+glan can+gtấmđan)xw
=(255.39x24)+(( 86.4+54.72+11.5+0.625)x0.5x36= 866.74 KN
DW = glớpphủxw =44.928 x0.5x36= 696.38 KN
-Hoạt tải:
Theo quy định của tiêu chuẩn 22tcvn272-05 thì tải trọng dùng thiết kế là giá trị bất lợi nhất của tổ hợp:
+Xe tải thiết kế và tải trọng làn thiết kế
+Xe tải 2 trụcthiết kế và tải trọng làn thiết kế
+(2 xe tải 3 trục+tải trọng làn+ tải trọng người)x0.9
Tính phản lực lên mố do hoạt tải:
+Chiều dài nhịp tinh toán: 35.4
Đường ảnh hưởng phản lực và sơ đồ sếp tải thể hiện như sau:
Hình 2-2 Sơ đồ xếp tải lên đường ảnh hưởng áp lực mố
Từ sơ đồ xếp tải ta có phản lực gối do hoạt tải tác dụng như sau
- Với tổ hợp HL-93K(xe tải thiết kế+tải trọng làn+người đi bộ):
LL=n.m.(1+IM/100)(Piyi)+n.m.Wlànw
PL = 2.pngười.Bng.w
Trong đú:
+ n : Số làn xe , n = 2
+ m : Hệ số làn xe, m = 1
+ IM : Lực xung kớch của xe,
+ Pi, yi : Tải trọng trục xe và tung độ đường ảnh hưởng
+ w : Diện tớch đường ảnh hưởng
+ Wlàn , pngười : Tải trọng làn và tải trọng người.
Wlàn = 9.3KN/m.
pngười = 3KN/m2
+ Do xe 3 trục thiết kế và tải trọng làn thiết kế :
LL(Xe tải) =2´1´1.25´[(1+0.859)´145+0.717´35] + 2´1´9.3´0.5´35.4 = 1019.345KN
PL = (2´3.0´15.2)*2 = 182.4KN
+ Do xe 2 trục thiết kế và tải trọng làn thiết kế :
LL(Xe 2 trục) = 2´1´1.25´(1+0.96)´110+2´1´9.3´15.2 = 821.72 KN=82.17T
ị Vậy: LL = max(LL(Xe tải), LL(Xe 2 trục) ) = 1019.345 KN=101.93T
Vậy tổ hợp HL được chọn làm thiết kế
Vậy toàn bộ hoạt tải và tỉnh tải tính toán tác dụng lên bệ mố là:
Nội lực
Nguyên nhân
Trạng thái giới hạn
Cường độ I
DC
(gD=1.25)
DW
(gW=1.5)
LL
(gLL=1.75)
PL
(gPL=1.75)
P(T)
866.74x1.25
59.68 x1.5
101.93T x1.75
18.24x1.75
1383.2425
B.Xác định tải trọng tác dụng trụ:
Đường ảnh hưởng tải trọng tác dụng lên móng:
Hình 2-3 Đường ảnh hưởng áp lực lên móng
DC = Ptrụ+(gdầm1+glan can+gtấmđan)xw
= (245.625 x2.5)+(1.75x6+ 0.6+0.65)x42
=1122.68T
DW = glớpphủxw =3.85x42
=161.7 T
-Hoạt tải:
Đường ảnh hưởng tải trọng tác dụng lên trụ:
Hình 2-4 Đường ảnh hưởng áp lực lên móng
- Với tổ hợp HL-93K(xe tải thiết kế+tải trọng làn+người đi bộ):
LL=n.m.(1+IM/100)(Piyi)+n.m.Wlànw
PL = 2.pngười.Bng.w
Trong đú:
+ n : Số làn xe , n = 2
+ m: Hệ số làn xe, m = 1
+ IM : Lực xung kớch của xe,
+ Pi, yi : Tải trọng trục xe và tung độ đường ảnh hưởng
+ w : Diện tớch đường ảnh hưởng
+ Wlàn , pngười : Tải trọng làn và tải trọng người.
Wlàn = 9.3KN/m.
pngười = 3KN/m2
+Tổ hợp 1: 1 xe tải 3 trục+ tt làn+tt người:
LLxetải=2x1x1.25x(14.5+14.5x0.898+3.5x0.898) +2x1x0.93x42=154.78
PL=2x0.45x42 = 37.8T
+Tổ hợp 2: 1 xe tải 2 trục+ tt làn+tt người:
LLxe tải 2 trục= 2x1x1.25x(11+11x0.971)+2x1x0.93x42=132.323T
PL=2x0.3x42 = 25.2T
+Tổ hợp 3: 2 xe tải 3 trục+ tt làn+tt người:
LLxetải=(2x1x1.25x(14.5+14.5x0.898+3.5x0.795+14.5x0.438+14.5x0.540+3.5x0.643) +2x1x0.93x42)x0.9 =175.46 T
PL=2x0.3x42 = 37.2T
Vậy tổ hợp HL được chọn làm thiết kế
Tổng tải trọng tính đưới đáy đài là
Nội lực
Tĩnh tảI x hệ số
Trạng thái giới hạn
Cường độ I
DC
(gD=1.25)
DW
(gW=1.5)
LL
(gLL=1.75)
PL
(gPL=1.75)
P(T)
1122.68x1.25
161.7 x1.5
154.78x1.75
25.2x1.75
1982.915
Tính số cọc cho móng trụ, mố:
n=bxP/Pcọc
Trong đó:
b: hệ số kể đến tải trọng ngang;
b=1.5 cho trụ ,b= 2.0 cho mố(mố chịu tải trong ngang lớn do áp lực ngang của đất và tác dụng của hoạt tải truyền qua đất trong phạm vi lăng thể trượt của đất đắp trên mố).
P(T) : Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên móng mố, trụ đã tính ở trên.
Pcọc=min (Pvl,Pnđ)
Hạng mục
Tên
Pvl
Pnđ
Pcọc
Tải trọng
Hệ số
số cọc
Chọn
Trụ giữa
T2
1670.9
819.5
819.5
1982.915
1.5
3.6
6
Mố
M1
1670.9
819.5
819.5
1383.2425
2
3.4
6
Lập tổng mức đầu tư
Bảng thông kê vật liệu phương án cầu dầm giản đơn
4. 3. Phương án cầu giàn thép
- Khổ cầu 8+2´1.5m
- Dàn có đường biên song song có thanh đứng thanh treo.
- Chiều cao dàn H= 10 m.
- Chiều rộng khoang dàn d = 6 m.
- Số khoang dàn n = 10.
- Thép hợp kim thấp có:
+ Cường độ chịu lực dọc trục Rt =2700kG/cm2.
+ Cường độ chịu nén khi uốn Ru =2800kG/cm2.
+ Trọng lượng riêng =7.85 T/m3.
- Khoảng cách tim 2 dàn chủ :B = 9m.
- Chiều dài tính toán dàn cầu L = 60 m.
Hình 4.18. Cấu tạo hệ dầm mặt cầu
1. Cấu tạo hệ mặt cầu.
-Lớp phủ mặt cầu gồm 4 lớp:
+ Bê tông asphan 5 cm
+ Lớp bảo vệ (bê tông lưới thép)3 cm
+ Lớp phòng nước 2cm
+Lớp đệm tạo dốc 2 cm
+ Chiều dày trung bình của lớp phủ mặt cầu dtb = 12 cm và =2,25T/m3
II_1 cấu tạo Mố TRụ :
II_1.1 : kích thước cơ bản :
Mố M0 dùng loại mố nhẹ:
Kích thước như sau :
Hình 4.3: Cấu tạo mố
Trụ cầu :
Kết cấu giàn thép nhịp đơn giản cho trọng lượng bản thân khá nhỏ so với các loại sơ đồ kết cấu khác.Do vậy để tiết kiệm vật liệu ,vừa tạo dáng thanh thoát cho kết cấu nên sử dụng kết cấu trụ cột.
Hình 4.4: Cấu tạo Trụ chính
II_1.2. tính toán Khối lượng:
+ Khối lượng mố cầu :
Khối lượng tường cánh : Vtc = 2x[1.5x4 + 7x2.5 + 0.5x5.5x4]x0.5 = 34.5 (m3)
Khối lượng thân mố : Vtmố=(1.5x5.6 + 0.3x1.2 )x12 = 105.12 (m3)
Khối lượng bệ mố : Vbệmố = 2x5x13=130 (m3)
Ta có khối lượng một mố : Vm=34.5 + 105.12 + 130= 269.62 (m3)
Khối lượng hai mố : V = 269.62 x 2 = 539.24
Sơ bộ chọn hàm lượng cốt thép trong mố 80
Khối lượng cốt thép trong 2 mố là : mth= 0.08x539.24 =43.139 (T)
+ Khối lượng trụ chính :
Khối lượng thân trụ : Vth= 9x3.14x12x2 = 226.08 (m3)
Khối lượng móng trụ : Vmt = 2x11.8x5 – =115.05 (m3)
Khối lượng mũ trụ : Vxm=12x1.2x3 - 2(0,5´0,6´1.1´12)= 35.28 (m3)
Khối lượng 1 trụ là : V1tru = 226.08 + 115.05 + 35.28 = 376.41 (m3)
Khối lượng 2 trụ là : V = 2 x 376.41= 752.82( m3)
Thể tích BTCT trong công tác trụ cầu: V = 752.82 m3
Sơ bộ chọn hàm lượng cốt thép thân trụ là 150 , hàm lượng thép trong móng trụ là 80
Nên ta có : khối lượng cốt thép trong 1 trụ là
mth = 0.15x226.08 + 0.08x115.05 + 35.28x0.1 = 46.644 (T)
Tổng lượng cốt thép trong 2 trụ là : 46.644x2 = 93.288 T
III_.Khối lượng công tác kết cấu nhịp :
Sơ đồ cầu : 4x60 (m)
Chiều dài toàn cầu : (tính từ đuôi 2 mố) : 253.6 (m)
Chiều rộng toàn cầu : ( tính từ 2 mép lan can ) : 12.4 (m)
Trọng lượng lớp phủ mặt cầu (tính cho toàn cầu)
- Lớp phủ mặt cầu:
+ Bê tông nhựa hạt mịn 7 cm
+ Lớp bảo vệ (bê tông lưới thép) 4 cm
+ Lớp phòng nước 1cm
+ Lớp đệm (tạo dốc 2%, tạo phẳng) 3cm
+ Chiều dày trung bình của lớp phủ mặt cầu dtb = 15 cm và =2,25T/m3
- Vậy thể tích lớp phủ mặt cầu
Vlp = 0,1510180 =270 (m3)
Cột lan can và tay vịn lấy:
Bảng 4.5
Trọng lượng cột lan can và tay vịn
0,083
T/m
Trọng lượng dải đều của cột lan can
Pclc
0,013
T/m
Trọng lượng dải đều phần tay vịn
Ptv
0,07
T/m
Vlc = 0,0832180 = 29.88 m3
Cốt thép lan can, tay vịn: ml c = 0,129.88 = 2.988 T
Khối lượng giàn chủ :
+Kết cấu dàn thép nhịp 60 (m) (1 nhịp).
Trọng lượng trên 1m2 của kết cấu áo đường và phần bộ hành sơ bộ chọn:
+Trọng lượng thép hệ dầm mặt cầu có dầm dọc và dầm ngang sơ bộ là 80á120(kg/m2) lấy trung bình là 100(kg/m2).
+Trọng lượng thép của phần người đi 40(kg/m2).
Trọng lượng dàn chủ tính theo công thức:
Trong đó :
l : là nhịp tính toán của giàn , l=60 m
: là các hệ số vượt tải hoạt tải ,tĩnh tải và các lớp mặt cầu .
Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 :
R : là cường độ tính toán của thép làm dàn , R = 27000 ()
: là trọng lượng riêng của thép , =7.85 ()
g: là trọng lượng mặt cầu và đường người đi .
g= ( 0.15x10.5x60x2.25 + 0.083x2x60x2.5 ) /60 = 3.958 (T/m)
k : là tải trọng tương đương của tất cả các hoạt tải (ôtô + người) , kể cả hệ số phân bố ngang,hệ số làn xe và hệ số xung kích.Được tính theo công thức:
Trong đó:
IM: lực xung kích tính theo phần trăm; IM=25%
m: hệ số làn xe; vì có 2 làn nên m=1
nHL93, nng: số làn xe HL93 và số làn người đi bộ
qHL93, qng: tải trọng ôtô và người; qHL93=0,93 T/m, qng=0.3 T/m
b: bề rộng một làn người đi bộ; b=1.5m
mgTR , mgLN, mgNg : hệ số phân phối ngang xe 3 trục , làn , người .
Sơ đồ đặt tảI xác định hệ số phân phối ngang giàn chủ
mgNG= wNG= (= (1.238 + 1.050)x1.5/2 = 1.716
mgTR = mgLN = 0.5x(y1 + y2 + y3 + y4 ) = 0.5x( 0.863+0.637+0.488+0.262) = 1.125
Ko = 1 x (1+0.25) x 1.125 x 0.49 + 1.125 x 0.93 + 1.716 x 0.3x2 = 2.76 (T/m)
a : là các hệ số đặc trưng trọng lượng cho kết cấu dàn nhịp giản đơn : a = 3.5
: là hệ số tính đến trọng lượng của hệ liên kết , lấy =0.1
Thay số vào công thức tính trọng lượng 1 dàn chủ :
=0.95 (T/m)
Trọng lượng dàn được nhân với hệ số cấu tạo c = 1.8
Vậy trọng lượng thực tế tính cho toàn bộ dàn trên 1m dài là:
Gd= 1.8x0.95x2 = 3.42 (T/m)
Trọng lượng hệ liên kết :
Glk=0.1xGd=0.1x3.42= 0.342 (T/m)
Trọng lượng 1 giàn thép ( giàn chủ + hệ liên kết ) / m dài cầu :
G = (Gd + Glk)= (3.42+ 0.342 = 3.762 (T/m)
Trọng lượng giàn thép cho 1 nhịp là : G=3.762x60 = 225.72 (T)
IV_.Tính toán sơ bộ số lượng cọc trong móng :
Tính toán sơ bộ số lượng cọc trong móng cho mố và trụ bằng cách xác định các tải trọng tác dụng lên đầu cọc, đồng thời xác định sức chịu tải của cọc. Từ đó sơ bộ chọn số cọc và bố trí cọc.
IV.1. Xác định số cọc trong mố M0 :
Xác định tải trọng tác dụng lên đáy mố
- Lực tính toán được xác định theo công thức:
Trong đó: Qi = Tải trọng tiêu chuẩn
: Hệ số điều chỉnh và hệ số tải trọng
Hệ số tải trọng được lấy theo bảng 3.4.1-2 (22TCN272-05)
Do tĩnh tải :
Tĩnh tải lớp phủ và lan can phân bố đều trên nhịp
g2 = 1.5 x (0.1510.52.25 + 20.0832.4) = 5.913 T/m
Ta có đường ảnh hưởng áp lực lên mố do tĩnh tải như hình vẽ:
Hình 4.7: Đường ảnh hưởng áp lực lên mố M0
- Diện tích đường ảnh hưởng áp lực mố: w = =30 m2
+ Phản lực do tĩnh tải bản thân giàn thép
DCnhịp = 0.5603.762 = 102.6 (T)
+ Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can :
DW = 0.560 x 5.913 = 155.79 (T)
- Tổng tĩnh tảI nhịp tác dụng lên mố : Ptt = 102.6+ 155.79 = 258.39 T
+ Phản lực do tĩnh tải bản thân mố :
Pmố = 269.62 x 2.4 x 1.25 = 808.86 ( T)
Do hoạt tải
- Tính phản lực lên mố do hoạt tải
+ Chiều dài tính toán của nhịp L =60 m
+ Đường ảnh hưởng phản lực và sơ đồ xếp xe thể hiện như sau:
Tổ hợp hoạt tảI 1 : xe 3 trục + tảI trọng làn :
LL1 = 14.5(1+0.9283) + 3.50.8567 +30(0.9+0.93) = 85.858 T.
+ Tổ hợp hoạt tảI 2 : xe 2 trục + tảI trọng làn :
LL2 = 11(1+0.9799) + 300.93 = 49.68 T
+ Vậy hoạt tảI tác dụng lên mố : LL= max ( LL1, LL2 ) = 85.858 T
Khi xếp 2 làn xe bất lợi hơn ta có phản lực lên mố do hoạt tải
LL = 211.751.25[14.5(1+0.9283) + 3.50.8567 ]+1.7530(0.9+0.93) = 231.5
+ Tổng tải trọng tác dụng lên mố :
P = Ptt + Pmố + LL = 208.59 + 808.86 + 231.5 =1248.95 T
Xác định sức chịu tải của cọc:
Dự kiến chiều dài cọc là : 25.00m
+Theo vật liệu làm cọc:
Chọn cọc khoan nhồi bằng BTCT đường kính D = 1.0m, khoan xuyên qua các lớp đất dính có góc ma sát (jf )i và lớp Sét pha có góc ma sát jf = 30°.
+ Bêtông mác 300 có Rn = 130 kg/cm2
+ Cốt chịu lực 18 ặ 25 AII có F = 88,36 cm2, Ra = 2400 kg/cm2
Xác định sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :
ị = j.(m1. m2. Rb . Fb + Ra . Fa)
Trong đó :
j : hệ số uốn dọc j = 1
m1: hệ số điều kiện làm việc, do cọc được nhồi bêtông theo phương đứng nên m1 = 0,85
m2 : hệ số điều kiện làm việc kể đến biện pháp thi công m2 = 0,7
Fb : Diện tích tiết diện cọc Fbt = 0,7850 m2
Rn : Cường độ chịu nén của bêtông cọc
Ra : Cường độ của thép chịu lực
Fa : Diện tích cốt thép chịu lực
ị (T)
Theo đất nền
Chỉ tiêu lớp đất
Li (m)
Zi (m)
Ti (T/m2)
Cát hạt nhỏ
8
4
3.8
Cát pha sét
6
11
6.6
Sét pha cát : B = 0.4
22
25
4.4
Sức chịu tải của cọc khoan nhồi tính theo công thức:
P = k. m (a1RiFb + U Sa2 Ti Li)
Trong đó: m - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất m = 1
k - Hệ số đồng nhất của đất k = 0,7
U – Chu vi tiết diện ngang cọc U = 3,14 m
Ti - Cường độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc
Li – Chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc (m)
a1 - hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc a1 = 1
Ri - Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc (dự kiến cọc dài 25m nên độ sâu chân cọc là 25 m) đất dưới chân cọc là sét dẻo cứng B = 0,4
ị Ri = 340 T/m2
a2 - Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ a2 = 0,7( tra bảng )
ị = 0,7.[1.340. 0,785 + 3,14.0,7(8*3.8+6*6.6+22*4.4)]=443.47 T
Vậy P = Min (Pđ, Pvl) = 443.47 (T)
Xác định số lượng cọc khoan nhồi cho móng mố Mo
Số lượng cọc trong mố :
Nc= βx = 1.5x= 4.22 cọc => chọn 6 cọc khoan nhồi D= 1 m
IV_2. Xác định số cọc tại trụ T1 –T2-T3
TảI trọng tác dụng lên trụ T1:
Tải trọng thường xuyên: (DC , DW)
Gồm trọng lượng bản thân trụ và trọng lượng kết cấu nhịp:
Trọng lượng bản thân trụ:
Ptrụ = 2.4Vtrụ 1.25= 376.41 x 1.25x2.4 = 1129.23 (T)
Trọng lượng kết cấu nhịp(Hệ dầm mặt cầu, kết cấu bản mặt cầu, lớp phủ, lan can, gờ chắn):
Do tĩnh tải
Tĩnh tải lớp phủ và lan can phân bố đều trên nhịp
g2 = 1.5 x (0.1510.52.25 + 20.0832.4) = 5.913 T/m
Ta có đường ảnh hưởng áp lực lên trụ do tĩnh tải như hình vẽ:
60
60
1
Hình 4.11: Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ T1
- Diện tích đường ảnh hưởng áp lực gối: w = 60 m2
+ Phản lực do tĩnh tải nhịp giàn :
DCnhịp = 0.51203.42 = 205.2 ( T)
+ Trọng lượng bản thân trụ :
DCtrụ = 376.41 x 1.25x2.4 = 1129.23 (T)
+ Phản lực do tĩnh tải lớp phủ và lan can :
DW = 0.5 x 1205.913 = 218.6412 T
Do hoạt tảI :
+ Tổ hợp hoạt tảI 1 : xe 3 trục + tảI trọng làn :
LL1 = 14.5(1+0.9283) + 3.50.9283 +60(0.9+0.93) = 141.0 T
+ Tổ hợp hoạt tảI 2 : 2 xe 3 trục + tảI trọng làn :
LL2 = 14.5(1+0.9283+0.6783 + 0.6067 ) + 3.5(0.9283 + 0.5350) +60(0.9+0.93) = 161.51 T
+ Tổ hợp hoạt tảI 3 : 1 xe 2 trục + tảI trọng làn :
LL3 = 11(1+0.9788) + 600.93 = 75.468 T
+ Hoạt tảI tác dụng lên trụ : LL= max ( LL1, LL2,LL3 ) = 161.51 T
Tổng tải trọng tácdụng lên trụ : P=205.2 + 1129.23 + 218.6412 + 161.51 = 1714.58 (T)
Số lượng cọc trong trụ : Nc= βx = 1.5x=6.83 cọc
Vậy chọn số cọc trong móng trụ là 8 cọc khoan nhồi D=1m
5.Lập tổng mức đầu tư
Tổng mức đầu tư phương án III
TT
Hạng mục công trình
Đơn vị
Khối lượng
Đơn giá
Thành tiền
1000 đ
1000 đ
Tổng mức đầu tư pa III
A+B+C
45,654,337.01
A
Giá trị dự toán xây lắp
I+II+III
39,856,960.88
I
Kết cấu phần trên
1
Ba nhịp giàn thép
T
811.2
25,000
20,280,000.00
2
Bêtông lan can,gờ chắn
m3
157.2
1,000
157,200.0
3
Bêtông át phan mặt cầu
m3
302.4
1,300
393,120.00
4
Gối cầu thép
Cái
12
100,000
1,200,000.00
5
Khe co giãn
m
53.6
2,000
107,200.00
6
Lớp phòng nước
m2
2,952
100
295,200.00
7
Hệ thống chiếu sáng
Cột
12
8,500
102,000.00
8
ống thoát nước
Cái
18
150
2,700.00
TổngI
22,537,420.00
II
Kết cấu phần dưới
1
Bê tông mố
m3
613.78
800
491,024.00
2
Cốt thép mố
T
49.1
8,000
392,800.00
3
Bê tông trụ
m3
586.22
1,000
586,220.00
4
Cốt thép trụ
T
52.93
8,000
423,440.00
5
Cọc khoan nhồi D100
m
1120
8,500
9,520,000.00
6
Công trình phụ trợ
%
20
2,282,696.80
TổngII
13,696,180.80
I+II
36,233,600.80
III
Xây lắp khác(%)
%
10%
3,623,360.08
A=I+II+III
39,856,960.88
B,
Chi phí khác(%)
10%
I+II
3,623,360.08
1
Khảo sát thiết kế,QLDA
%
2
Đền bù , giải phóng mặt bằng
%
3
Rà phá bom mìn
%
Tổng B
3,623,360.08
A+B
43,480,320.96
C,
Chi phí dự phòng(%)
%
5
A+B
2,174,016.05
D
Chỉ tiêu toàn bộ 1 m2 cầu
13.308.75
Chương V
So sánh và lựa chọn phương án
5.1. Phương án cầu liên tục +nhịp dẫn
Ưu điểm
+ Dáng cầu đẹp, phù hợp với cảnh quan kiến trúc thành phố.
+ Vượt được nhịp lớn.
+ Không cần mặt bằng thi công rộng do đúc hẫng tại chỗ
+ Kết cấu hiện đại, có ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, phù hợp với công nghệ thi công hiện nay cũng như phù hợp với xu thế phát triển của ngành cầu, đảm bảo giao thông thuỷ tốt, mặt bằng cầu thông thoáng.
+ Khắc phục được các nhược điểm của cầu thép. Cầu BTCT bảo dưỡng ít hơn rất nhiều so với cầu thép.
+ Mặt bằng cầu thông thoáng.
+ ít khe biến dạng, đường xe chạy là đường cong trơn nên xe chạy êm thuận.
+ Tận dụng vật liệu địa phương
Nhược điểm
+ Kết cấu là hệ siêu tĩnh nên xuất hiện ứng xuất phụ do lún không đều,do nhiệt độ,từ biến.
+ Thời gian thi công lâu.
+ Dùng vật liệu bêtông nên trọng lượng bản thân lớn
+ Thi công phức tạp.
+ Phải nhập ngoại một số cấu kiện đặc chủng: Cáp ƯST, gối cầu.
+ Tốn kém và tương đối phức tạp khi chuẩn bị hệ đà giáo đúc đoạn sát trụ
5.2. Phương án cầu dầm đơn giản
Ưu điểm
- Đạt được các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, chịu tải trọng trùng phùng tốt hơn cầu bê tông thường.
- Dáng đẹp, thanh thoát. Phù hợp với điều kiện, năng lực, thiết bị thi công của nước ta hiện nay.Tận dụng được nguồn vật liệu địa phương
b.Nhược điểm
-Trọng lượng bản thân tương đối nặng, nên khi vận chuyển lao lắp cần phải có thiết bị chuyên dụng hiện đại
-Phải nhập ngoại một số thiết bị đặc chủng: Cáp dự ứng lực, leo cáp, thiết bị căng kéo cốt thép. Xe chạy không êm thuận vì phải lắp nhiều khe co giãn
5.3. Phương án cầu giàn thép giản đơn
Ưu điểm
+ Kết cấu chế tạo gần như hoàn toàn trong công xưởng nên thời gian thi công có thể rút ngắn, chất lượng cấu kiện được đảm bảo
+ Vật liệu sử dụng : Thép là loại vật liệu có ứng suất chịu lực cao nên vượt được khẩu độ lớn trọng lượng kết cấu nhẹ => Giảm khối lượng vật liệu cho mố, trụ cũng như toàn cầu
+ Công nghệ thi công lao kéo dọc cũng là công nghệ quen thuộc với công nhân Việt Nam nên việc thi công có nhiều thuận lợi
+ Việc tháo lắp các cấu kiện bằng thép tương đối dễ dàng do đó công tác thay thế sửa chữa sau này có thuận lợi .
+ Thi công không đòi hỏi nhiều thiết bị thi công phức tạp .
+ Do vật liệu thép nhẹ đồng nhất, khả năng làm việc chịu nén và chịu kéo là như nhau, do đó khả năng vượt được nhịp lớn.
+Có thể định hình hoá các cấu kiện và sản xuất hàng loạt trong nhà máy.
Nhược điểm
Vì thép dễ bị môi trường xâm thực, dễ bị rỉ và ăn mòn nên đòi hỏi công tác duy tu, bảo dưỡng thường xuyên, rất khó khăn và tốn kém trong quá trình khai thác.
Nhiều khe biến dạng gây lực xung kích lớn,xe chạy không êm thuận.
Tốn vật liệu và giá thành cao hơn cầu BTCT.
Thép phải nhập ngoại do trong nước chưa đáp ứng được yêu cầu.
Kém về khai thác, gây ồn.
Kết cấu siêu tĩnh chịu ảnh hưởng của tác dụng nhiệt, lún không đều của mố trụ.
5.4. Lựa chọn phương án và kiến nghị
Qua so sánh, phân tích ưu, nhược điểm, chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phương án. Xét năng lực, trình độ công nghệ, khả năng vật tư thiết bị của các đơn vị xây lắp trong nước, nhằm nâng cao trình độ, tiếp cận với công nghệ thiết kế và thi công tiên tiến, đáp ứng cả hiện tại và tương lai phát triển của khu kinh tế.Cảnh quan kiến trúc xung quanh.Nhận they phương án 2 là hợp lý.Cầu thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng là công nghệ khá phổ biến hiện nay.Do đó có thể tận dụng tốt kinh nghiệm của các nhà thầu trong nước.
Kiến nghị: Xây dựng cầu A theo phương án 1
Cầu liên tục 3 nhịp liên tục+nhịp dẫn : 32+52+74+52+33 m có tíêt diện với chiều cao thay đổi.Tổng chiều dài toàn cầu là 259.8 m.
Vị trí xây dựng
Lý trình: Km 0+00 đến Km 0+270
Quy mô và tiêu chuẩn
Cầu vĩnh cửu bằng BTCT ƯST và BTCT thường
Khổ thông thuyền ứng với sông cấp IV là: B = 40m, H = 6m
Khổ cầu: B= 8 + 2x1,5 m
Tải trọng: xe HL93 và người 300 kg/cm2
Tần suất lũ thiết kế: P=1%
Quy phạm thiết kế: Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-272.05 của Bộ GTVT
MụC LụC