ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

PHẦN I

THIẾT KẾ SƠ BỘ

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

1

Thiết kế sơ bộ


ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

I/ GIỚI THIỆU CHUNG:
1.1.Tổng quan về dự án
Tuyến đường Bình Thuận là tuyến đường nối liền hai huyện ngoại
thành TP. Hồ Chí Minh là Huyện Nhà Bè và Huyện Bình Chánh thành phố Hồ
Chí Minh đi Quận 4(trong đó có cảng Tân thuận), và ngược lại đi ra Quốc lộ
1A đi các tỉnh miền tây nam bộ. Hiện nay song song với Dự án Xây Dựng mới
Cầu Bà Lớn là Dự án mở rộng nâng cấp tuyến đường Bình Thuận. Mục tiêu
của dự án là tiếp tục phát triển, từng bước hoàn thiện hệ thống cơ sở hạ tầng,
tạo tiền đề thúc đẩy tiến trình đầu tư, xây dựng cơ sở hạ tầng. Nhằm phát triển
thành phố về phía nam, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế của huyện Nhà
Bè và bình Chánh lên ngang tầm với các Quận nội thành. Dự án sẽ góp phần
làm tăng nhanh hiệu quả kinh tế của tuyến đường Bình Thuận đang được đầu



ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

Khu vực nguyên cứu xây dựng cầu là đất ruộng và vườn cây ăn trái đan xen
nhau. Gần khu vực xây dựng cầu nhà dân thưa thớt, nhà chủ yếu là nhà lá, nhà
tạm, không nhà xây kiên cố.
1.6. Điều kiện khí tượng – thủy văn:
a/ Khí tượng :
- Khí hậu phân chia thành hai mùa rõ rệt:
+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10
+ Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 sang năm
- Nhiệt độ : tương đối ổn đònh :
+ Nhiệt độ trung bình : 250 C - 290 C
+ Nhiệt độ cao tuyệt đối : 38.20 C
+ Nhiệt độ thấp tuyệt đối : 14.50 C
- Độ ẩm :
+ Trung bình 73 – 85%
+ Bốc hơi từ 3.5 – 6 mm/ngày, cao nhất 7.8 mm/ngày .
- Chế độ mưa :
+ Lượng mưa trung bình hàng năm : 1.000 - 1.400 mm.
+ Trong mùa mưa, lượng mưa tháng thấp nhất khoảng 100 mm,
tháng nhiều nhất 240 mm.
- Chế độ gió :
+ Mùa mưa : hướng gió chính là Tây – Tây Nam.
+ Mùa khô : Bắc – Đông Bắc.
b/ Thủy văn :
- Theo tài liệu của đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ, chế độ thủy


Thiết kế sơ bộ


ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

- Lực dính đơn vò
:
C = 0.098kg/cm2
- Góc ma sát trong
:
ϕ = 40 57’.
+ Lớp đất số 2 :
Sét pha cát lẫn sỏi sạn, màu xám trắng nâu đỏ, độ dẻo trung bình, trạng
thái rắn đến rất rắn. Bề dày trung bình h =12÷21m. Tính chất cơ lý đặc trưng
như sau:
- Độ ẩm
:
W = 23.3%.
- Dung trọng tự nhiên
:
γw = 1.968g/cm3
- Dung trọng đẩy nổi
:
γd = 1.003g/cm3
- Lực dính đơn vò
:
C = 0.292kg/cm2

- Dung trọng đẩy nổi
:
γd = 0.931g/cm3
- Lực dính đơn vò
:
C = 0.017kg/cm2
- Góc ma sát trong
:
ϕ = 250 50’.
+ Lớp đất số 5 :
Cát vừa đến mòn lẫn bột, màu xám trắng nâu vàng nâu đỏ, trạng thái
chặt vừa. Bề dày trung bình h =16÷24m. Tính chất cơ lý đặc trưng như sau:
- Độ ẩm
:
W = 24.4%.
- Dung trọng tự nhiên
:
γw = 1.954g/cm3
- Dung trọng đẩy nổi
:
γd = 0.981g/cm3
- Lực dính đơn vò
:
C = 0.028kg/cm2
- Góc ma sát trong
:
ϕ = 280 43’.
II/ CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ CẦU:
- Đảm bảo về mặt kinh tế : hao phí xây dựng cầu là ít nhất, hoàn vốn nhanh
và thu lợi nhuận cao.

-Điều kiện đòa chất (xem tài liệu khảo sát)
Nhiệm vụ thiết kế :
+Thiết kế sơ bộ ba phương án
+Thiết kế kỹ thuật cho phương án khả thi
+Thiết kế tổ chức thi công phương án được chọn.

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

5

Thiết kế sơ bộ


ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

CHƯƠNG I
PHƯƠNG ÁN 1
CẦU DẦM GIẢN ĐƠN
DẦM THÉP LIÊN HP BÊTÔNG CỐT THÉP
5 NHỊP L = 30 x 5 = 150m

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

6

Thiết kế sơ bộ




ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

MẶT CẮT DỌC CẦU

BỐ TRÍ CHUNG PHƯƠNG ÁN I : DẦM THÉP LIÊN HP BTCT 30m
5 NHỊP L = 150.5m
+5.26

+5.01
1:
1.5

+6.46

+5.86

+4.30

+3.70

+5.00

+4.90

+6.46

0%


2%

MNTN= -1.50

-0.40
-1.90

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120

+5.86

2%
+4.90

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120
CHIỀU DÀI L=40m

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120
CHIỀU DÀI L=40m

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120
CHIỀU DÀI L=40m

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120
CHIỀU DÀI L=30m

-27.8

-27.8

1/ SỐ LIỆU BAN ĐẦU :
- Toàn cầu có 5 nhòp, chiều dài mỗi nhòp 30m.
- Chiều dài tính toán là ltt = 29.4m
- Khổ cầu : B = 7.5m + 2 x1.5m
- Tải trọng : H30, XB80
2/ HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT NGANG :
2.1/ Khoảng cách giữa các dầm chủ:
Chọn K = 1.65m
2.2/ Chiều cao dầm, bề rộng sườn dầm được bố
trí như sau :

MẶT CẮT NGANG CẦU

2%

2%

SƯỜN TĂN G CƯỜNG ĐỨNG
THÉP CÁN 14x150x1000

LIÊN KẾT NGANG
THÉP CHỮ C 400X115X8

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

7

Thuyết kế sơ bộ



KÍCH THƯỚC TRỤ :

70

70

70

130

60

180

60

1110

70
90

15

90

150

150

560

BIỆN PHÁP THI CÔNG CẦU
1/ THI CÔNG MỐ :
Các bước thi công như sau :
-Bước 1 : Lắp đặt thiết bò, đònh vò tim mốc. Lắp dựng và đònh vò ống vách.
Dùng búa rung để hạ ống vách đến cao độ thiết kếá.
-Bước 2 : Lấy đất trong lòng cọc, kết hợp bơm vữa Bentonite vào lỗ khoan,
vữa được giữ cao hơn mực nước ngầm từ 1 – 2m. Khoan lấy đất trong lòng cọc
đến cao độ thiết kế.
-Bước 3 : Vệ sinh lỗ khoan, lắp hạ lồng cốt thép, đònh vò lồng cốt thép vào
thành ống vách. Lắp đặt ống Tremie(ống đổ bêtông thẳng đứng D = 250mm).
Đổ bêtông theo phương pháp ống rút thẳng đứng. Dổ bêtông xong rút ống
vách lên bằng cần cẩu.
-Bước 4 : Đào đất và đập đầu cọc đến cao độ thiết kế. Đổ lớp bêtông lót đáy
hố móng. Lắp dựng đà giáo, ván khuôn , cốt thép bệ mố và tường trước. Tiến
hành đổ bêtông bệ mố và tường trước.
-Bước 5 : Lắp dựng đà giáo, ván khuôn , cốt thép tường cánh. Tiến hành đổ
bêtông tường cánh
Giữa các bước phải có đủ thời gian để đảm bảo bê tông đạt đủ cường độ rồi
mới tháo ván khuôn.
2/ THI CÔNG TRỤ :
- Bước 1 : Đònh vò hố móng, Lắp dựng sàn đạo khung dẫn hướng. Lắp dựng
và đònh vò ống vách D = 160mm. Dùng búa rung để hạ ống vách đến cao độ
thiết kếá.
-Bước 2 : Khoan lấy đất trong lòng cọc, kết hợp bơm vữa Bentonite vào lỗ
khoan, vữa được giữ cao hơn mực nước ngầm từ 1 – 2m. Khoan lấy đất trong
lòng cọc đến cao độ thiết kế.
Tiến hành đóng cọc ván thép, đổ bê tông bòt đáy theo độ dày tính toán. Khi
bê tông bòt đáy ổn đònh cường độ cường độ thì tiến hành hút nước bên trong ra.
-Bước 3 : Vệ sinh lỗ khoan, lắp hạ lồng cốt thép, đònh vò lồng cốt thép vào
thành ống vách. Lắp đặt ống Tremie(ống đổ bêtông thẳng đứng D = 250mm).


SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

10

Thuyết kế sơ bộ


ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

I./PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
1/ KẾT CẤU PHẦN TRÊN :
- Sơ đồ bố trí nhòp : 5 nhòp Ltc = 165.5m.
- Các nhòp giản đơn dài L = 33m, chiều cao dầm 1.40m, mặt cắt ngang
mỗi nhòp gồm 7 dầm, khoảng cách mỗi dầm 1.65m, dầm ngang bằng BTCT
M300 đỗ tại chỗ, bản mặt cầu BTCT M300 đỗ tại chỗ.
- Dốc ngang mặt cầu hai mái 2% .
- Lớp phủ bản mặt cầu 12.5cm.
- Lề bộ hành khác cấp với phần xe chạy, lề bộ hành BTCT M250 lắp
ghép.
- Lan can hỗn hợp : phần chắn xe BTC, phần trên bằng thép mạ kẽm.
- Gối cầu : Dùng gối cao su.
2/ KẾT CẤU PHẦN DƯỚI :
- Mố BTCT M300 dạng mố chân dê. Móng cọc khoan nhồi D = 120cm,
chiều sâu đóng cọc L = 30m. Sau mố phần tiếp giáp giữa đường và cầu có Bản
quá độ bằng BTCT.
- Trụ bằng BTCT M300 dạng trụ thân cột. Móng cọc khoan nhồi
D=120cm, chiều sâu đóng cọc l = 40m.


+5.33

+5.08

MNTT= +1.50

+5.99

2%

0%
+4.90

+4.34

+3.68

+6.65

+6.40

2%

2%

+5.00

MNCN= +1.65



3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120
CHIỀU DÀI L=40m

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120

CHIỀU DÀI L=30m
-27.82

CHIỀU DÀI L=30m
-38.96

MA

-43.50

-43.50

T1

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

T2

T3

-27.82


- Toàn cầu có 5 nhòp, chiều dài mỗi nhòp 33m.
- Chiều dài tính toán là ltt = 32.2m
- Khổ cầu : B = 7.5m + 2 x1.5m
- Tải trọng : H30, XB80
2/ HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT NGANG :
2.1/ Khoảng cách giữa các dầm chủ:
Chọn K = 1.65m
2.2/ Chiều cao dầm, bề rộng sườn dầm được bố
trí như sau :

MẶT CẮT NGANG CẦU

2%

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

2%

Thuyết kế sơ bộ


ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

II./ THIẾT KẾ MỐ CẦU
KÍCH THƯỚC MỐ CẦU :

30


130

60

180

60

1110

70
90

15

90

150

150

560

560

150

670

25

Đổ bêtông theo phương pháp ống rút thẳng đứng. Dổ bêtông xong rút ống
vách lên bằng cần cẩu.
-Bước 4 : Đào đất và đập đầu cọc đến cao độ thiết kế. Đổ lớp bêtông lót đáy
hố móng. Lắp dựng đà giáo, ván khuôn , cốt thép bệ mố và tường trước. Tiến
hành đổ bêtông bệ mố và tường trước.
-Bước 5 : Lắp dựng đà giáo, ván khuôn , cốt thép tường cánh. Tiến hành đổ
bêtông tường cánh
Giữa các bước phải có đủ thời gian để đảm bảo bê tông đạt đủ cường độ rồi
mới tháo ván khuôn.
2/ THI CÔNG TRỤ :
- Bước 1 : Đònh vò hố móng, Lắp dựng sàn đạo khung dẫn hướng. Lắp dựng
và đònh vò ống vách D = 160mm. Dùng búa rung để hạ ống vách đến cao độ
thiết kếá.
-Bước 2 : Khoan lấy đất trong lòng cọc, kết hợp bơm vữa Bentonite vào lỗ
khoan, vữa được giữ cao hơn mực nước ngầm từ 1 – 2m. Khoan lấy đất trong
lòng cọc đến cao độ thiết kế.
Tiến hành đóng cọc ván thép, đổ bê tông bòt đáy theo độ dày tính toán. Khi
bê tông bòt đáy ổn đònh cường độ cường độ thì tiến hành hút nước bên trong ra.
-Bước 3 : Vệ sinh lỗ khoan, lắp hạ lồng cốt thép, đònh vò lồng cốt thép vào
thành ống vách. Lắp đặt ống Tremie(ống đổ bêtông thẳng đứng D = 250mm).
Đổ bêtông theo phương pháp ống rút thẳng đứng. Dổ bêtông xong rút ống
vách lên bằng cần cẩu.
-Bước 4 : Tiến hành hạ cọc ván thép xung quanh đến cao độ thiết kế, liên
kết cọc ván thép với sàn đạo. Đào đất và đập đầu cọc đến cao độ thiết kế. Đổ
lớp bêtông bòt đáy hố móng. Lắp dựng đà giáo, ván khuôn cốt thép bệ trụ.
Dùng bơm để hút trong hố móng. Tiến hành đổ bêtông bệ tru.ï
-Bước 5 : Lắp dựng đà giáo, ván khuôn, cốt thép thân trụ. Tiến hành đổ
bêtông thân trụ. Khi bêtông thân trụ đạt đủ cường độ. Tiến hành lắp dựng đà
giáo, thanh chống, ván khuôn, cốt thép mũ tru. Tiến hành đổ bêtông mũ trụ.
SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1



ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

I./PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

1/ KẾT CẤU PHẦN TRÊN :
- Sơ đồ bố trí nhòp : 5 nhòp Ltc = 150.5m.
- Các nhòp giản đơn dài L = 30m, chiều cao dầm 1.46m, mặt cắt ngang
mỗi nhòp gồm 7 dầm, khoảng cách mỗi dầm 1.59m, dầm ngang bằng BTCT
M300 đỗ tại chỗ, bản mặt cầu BTCT M300 đỗ tại chỗ.
- Dốc ngang mặt cầu hai mái 2% .
- Lớp phủ bản mặt cầu 12.5cm.
- Lề bộ hành khác cấp với phần xe chạy, lề bộ hành BTCT M250 lắp
ghép.
- Lan can hỗn hợp : phần chắn xe BTC, phần trên bằng thép mạ kẽm.
- Gối cầu : Dùng gối cao su.
2/ KẾT CẤU PHẦN DƯỚI :
- Mố BTCT M300 dạng mố chân dê. Móng cọc khoan nhồi D = 120cm,
chiều sâu đóng cọc L = 30m. Sau mố phần tiếp giáp giữa đường và cầu có Bản
quá độ bằng BTCT.
- Trụ bằng BTCT M300 dạng trụ thân cột. Móng cọc khoan nhồi
D=120cm, chiều sâu đóng cọc l = 40m.

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

Thuyết kế sơ bộ


+3.70

+6.46

2%

2%

+5.00

+4.90

MNTT= +1.50
-2.00

-0.40

+6.46

0%

+5.86

2%
+4.90

MNCN= +1.65

2%
+4.30


CHIỀU DÀI L=40m

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120

CHIỀU DÀI L=40m

3 CỌC KHOAN NHỒI φ = 120

CHIỀU DÀI L=40m

CHIỀU DÀI L=30m

-27.8

-27.8
-41.9

-43.5

-43.5

-41.9
MB

MA
T1

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1



2%

Thiết kế sơ bộ


ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU BÀ LỚN

GVHD : ThS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG

II./ THIẾT KẾ MỐ CẦU
KÍCH THƯỚC MỐ CẦU :

30

40

150

40

30

207.5

182.5

80

25

90

150

150

560

560

150

670

25

150

150

35

900

SVTH : NGUYỄN VĂN NHẪN. LỚP 99XC1

200

Thiết kế sơ bộ