Đồ Án Thiết kế cầu theo 22TCN 272-05

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
PHẦN I: 1
THIẾT KẾ DỰ ÁN 1
(30%) 1
CHƯƠNG I: 2
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG M8/07 2
1. QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH QUẢNG NAM: 2
2. THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG : 2
3. NHU CẦU VẬN TẢI QUA SÔNG M8/07: 3
4. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU QUA SÔNG M8/07 : 3
5. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN NƠI XÂY DỰNG CẦU : 3
6. CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐỂ THIẾT KẾ CẦU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU : 5
CHƯƠNG II: 9
THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL 9
1.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH: 9
2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU : 14
3 .TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG BỆ MÓNG MỐ, TRỤ. 15
4. TÍNH TOÁN CÁP DỰ ỨNG LỰC TRONG DẦM CHỦ. 25
5. KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ. 32
6. BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG ÁN I: 35
CHƯƠNG III: 37
THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BTCT TIẾT DIỆN SUPER-T 37
1.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH: 37
2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU : 41
3 .TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG BỆ MÓNG MỐ, TRỤ. 43
4. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP: 51
5. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỦA DẦM CHỦ TẠI MẶT CẮT GIỮA NHỊP: 54
6. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC: 63
7. KIỂM TOÁN TIẾT DIỆN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠNG CƯỜNG ĐỘ I: 65
8. BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU: 66
CHƯƠNG IV: 69
THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DÀN THÉP 69
1.TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH: 69
2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC BỘ PHẬN TRÊN CẦU : 74
3 .TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC TRONG BỆ MÓNG MỐ, TRỤ. 75
4 .TÍNH TOÁN KIỂM TRA TIẾT DIỆN THANH DÀN: 83
5. BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU: 85
CHƯƠNG V: 88
SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN 88
1. CƠ SỞ ĐỂ CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐƯA VÀO THIẾT KẾ KỸ THUẬT: 88
2. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THEO GIÁ THÀNH DỰ TOÁN: 88
3. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THEO ĐI ỀU KI ỆN THI C ÔNG CH Ế T ẠO: 88
4. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN THEO ĐI ỀU KI ỆN KHAI TH ÁC S Ử D ỤNG: 90
5. K ẾT LU ẬN: 90
PHẦN II: 92
THIẾT KẾ KỸ THUẬT 92
(45%) 92
CHƯƠNG I: 92
THIẾT KẾ TIẾT DIỆN HỘP 92
1. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC MẶT CẮT NGANG: 92
2. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN HỘP THEO CHIỀU DÀI NHỊP: 95
CHƯƠNG II: 99
THIẾT KẾ HỘP THEO PHƯƠNG NGANG CẦU 99
1. CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU: 99
2. NGUYÊN TẮC TÍNH: 99
3. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG BẢN MẶT CẦU: 100
4. THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO BẢN MẶT CẦU: 111
5. TÍNH DUYỆT LƯỢNG CỐT THÉP THEO KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA BẢN MẶT CẦU: 112
CHƯƠNG III: 115
THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP THEO CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 115
1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO: 115
2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀ HỆ SỐ TẢI TRỌNG: 116
3. CÁC NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN VÀ CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG: 116
4. KẾT CẤU NHỊP TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG : 121
5. MẤT MÁT ỨNG SUẤT: 133
6. KIỂM TRA CÁC TIẾT DIỆN TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ I : 136
7. KIỂM TOÁN CÁC TIẾT DIỆN TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC – SỬ DỤNG THEO TTGHCĐI : 140
8. KIỂM TRA CÂC TIẾT DIỆN TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÂC- SỬ DỤNG THEO TTGHSD: 152
PHẦN III 157
THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG 157
(25%) 157
CHƯƠNG I: 158
THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T1 158
1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA TRỤ T1: 158
2. SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC ĐIỂM NƠI XÂY DỰNG CẦU: 158
3. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TRỤ T1: 160
4. TRÌNH TỤ THI CHUNG CÔNG TRỤ T1: 160
5. CÁC CÔNG TÁC CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG TRỤ: 161
6. THI CÔNG BỆ CỌC, THÂN TRỤ: 179
CHƯƠNG II: 197
THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 197
1. SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC ĐIỂM XÂY DỰNG CẦU: 197
2. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG: 198
3. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP : 200
4. MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU: 226
5. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ CHỌN LOẠI XE ĐÚC. 232
6. AN TOÀN LAO ĐỘNG: 235
TÀI LIỆU THAM KHẢO 237

CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG M8/07
1. QUY HOẠCH TỔNG THỂ XÂY DỰNG PHÁT TRIỂN TỈNH QUẢNG NAM:
1.1. Vị trí địa lý chính trị :
Cầu qua sông M8/07 thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam. Công trình cầu M8/07 nằm trên tuyến đường nối trung tâm thị xã với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, chính trị.
Khu vực xây dựng cầu là vùng đồng bằng, bờ sông rộng và bằng phẳng, dân cư tương đối đông. Cầu nằm trên tuyến đường chiến lược được làm trong thời kỳ chiến tranh nên tiêu chuẩn kỹ thuật thấp, không thống nhất. Mạng lưới giao thông trong khu vực còn rất kém.
1.2. Dân số đất đai và định hướng phát triển :
Công trình cầu nằm cách trung tâm thị xã 3 km nên dân cư ở đây sinh sống tăng nhiều trong một vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng đều. Dân cư sống bằng nhiều nghề nghiệp rất đa dạng như buôn bán, kinh doanh các dịch vụ du lịch. Bên cạnh đó có một phần nhỏ sống nhờ vào nông nghiệp.
Vùng này có cửa biển đẹp, là một nơi lý tưởng thu hút khách tham quan nên lượng xe phục vụ du lịch rất lớn. Mặt khác trong vài năm tới nơi đây sẽ trở thành một khu công nghiệp tận dụng vận chuyển bằng đường thủy và những tiềm năng sẵn có ở đây.
2. THỰC TRẠNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG :
2.1. Thực trạng giao thông :
Một là cầu qua sông M8/07 đã được xây dựng từ rất lâu dưới tác động của môi trường, do đó nó không thể đáp ứng được các yêu cầu cho giao thông với lưu lượng xe cộ ngày càng tăng.
Hai là tuyến đường hai bên cầu đã được nâng cấp, do đó lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đáng kể.
2.2. Xu hướng phát triển :
Trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh vấn đề đặt ra đầu tiên là xây dựng một cơ sở hạ tầng vững chắc trong đó ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thông.

3. NHU CẦU VẬN TẢI QUA SÔNG M8/07:
Theo định hướng phát triển kinh tế của tỉnh thì trong một vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng này sẽ tăng đáng kể.
4. SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CẦU QUA SÔNG M8/07 :
Qua quy hoạch tổng thể xây dựng và phát triển của tỉnh và nhu cầu vận tải qua sông M8 nên việc xây dựng cầu mới là cần thiết. Cầu mới sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày càng cao của địa phương. Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành kinh tế phát triển đặc biệt là ngành dịch vụ du lịch.
Cầu M8/07 nằm trên tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng của tỉnh Quảng Nam. Nó là cửa ngõ, là mạch máu giao thông quan trọng giữa trung tâm thị xã và vùng kinh tế mới, góp phần vào việc giao lưu và phát triển kinh tế, văn hóa xã hội của tỉnh.
Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lại giữa hai khu vực, là nơi giao thông hàng hóa trong tỉnh.Việc cần thiết phải xây dựng cầu mới là cần thiết và cấp bách nằm trong quy hoạch phát triển kinh tế chung của tỉnh.
5. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN NƠI XÂY DỰNG CẦU :
5.1. Địa hình :
Khu vực xây dựng cầu nằm trong vùng đồng bằng, hai bên bờ sông tương đối bằng phẳng rất thuận tiện cho việc vận chuyển vật liệu, máy móc thi công cũng như việc tổ chức xây dựng cầu.
5.2. Khí hậu :
Khu vực xây dựng cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Thời tiết phân chia rõ rệt theo mùa, lượng mưa tập trung từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau. Ngoài ra ở đây còn chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa đông bắc vào những tháng mưa, độ ẩm ở đây tương đối cao do gần cửa biển.
5.3. Thủy văn :
Các số liệu đo đạc thủy văn cho thấy chế độ thủy văn ở khu vực này ổn định, mực nước chênh lệch giữa hai mùa: mùa mưa và mùa khô là tương đối lớn, sau nhiều năm khảo sát đo đạc ta xác định được:
MNCN: 9,0m.
MNTT: 6,0m
MNTN: 2,0m
5.4. Địa chất :
Trong quá trình khảo sát đã tiến hành khoan thăm dò địa chất và xác định được các lớp địa chất như sau:
Lớp 1: Cát pha trạng thái rời rạc dày 1,5m.
Lớp 2: Sét pha dày 5,5m.
Lớp 3: Sét ở tạng thái nữa cứng dày vô cùng.
Với địa chất khu vực như trên, xây dựng cầu ta dùng móng cọc khoan nhồi khoan xuống dưới lớp cuối cùng khoảng 5m là lớp sét ở trạng thái nữa cứng và tính toán cọc vừa chống vừa ma sát.
5.5. Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu :
Vật liệu đá: vật liệu đá được khai thác tại mỏ gần khu vực xây dựng cầu. Đá được vận chuyển đến vị trí thi công bằng đường bộ một cách thuận tiện. Đá ở đây đảm bảo cường độ và kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu.
Vật liệu cát: cát dùng để xây dựng được khai thác gần vị trí thi công, đảm bảo độ sạch, cường độ và số lượng.
Vật liệu thép: sử dụng các loại thép trong nước như thép Thái Nguyên, hoặc các loại thép liên doanh như thép Việt-Nhật, Việt-Úc Nguồn thép được lấy tại các đại lý lớn ở các khu vực lân cận.
Xi mămg: hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh thành luôn đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng. Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xây dựng rất thuận lợi, luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra.
Thiết bị và công nghệ thi công: để hòa nhập với sự phát triển của xã hội cũng như sự cạnh tranh theo cơ chế thị trường thời mở cửa, các công ty xây dựng công trình giao thông đều mạnh dạn cơ giới hóa thi công, trang bị cho mình máy móc thiết bị và công nghệ thi công hiện đại nhất đáp ứng các yêu cầu xây dựng công trình cầu.
Nhân lực và máy móc thi công: hiện nay trong tỉnh có nhiều công ty xây dựng cầu đường có kinh nghiệm trong thi công. Về biên chế tổ chức thi công các đội xây dựng cầu khá hoàn chỉnh và đồng bộ. Cán bộ có trình độ tổ chức và quản lí, nắm vững về kỹ thuật, công nhân có tay nghề cao, có ý thức trách nhiệm cao. Các đội thi công được trang bị máy móc thiết bị tương đối đầy đủ. Nhìn chung về vật liệu xây dựng, nhân lực, máy móc thiết bị thi công, tình hình an ninh tại địa phương khá thuận lợi cho việc thi công đảm bảo tiến độ đã đề ra.