BÀI TẬP LỚN THI CÔNG CẦU

phÇn 1
dù ¸n kh¶ thi

1
SV:Trần Văn Lâm

Lớp LT-K14 ĐHGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

chơng 1
Giới thiệu dự án

I : GII THIU CHUNG V CễNG TRèNH :

Cầu Đồng Quê Km17+392.12
Dự án đầu t xây dựng tuyến đờng bộ mới
Phủ lý mỹ lộc theo hình thức BT
Đoạn: Km16+542 -:- km21+168.18
1. Khái quát và căn cứ pháp lý:
1.1 Giới thiệu chung:
- Tên công trình: Dự án đầu t xây dựng tuyến đờng bộ mới Phủ lý mỹ lộc
theo hình thức BT.
- Chủ đầu t: Công ty cổ phần TASCO.
- T vấn thiết kế: Công ty CP t vấn XDCT GT2.
- Cầu Đồng Quê Km17+392.12 nằm trên địa phận xã Mỹ Thuận huyện
Mỹ Lộc tỉnh Nam Định và đợc bắc qua kênh tiêu TH18.
1.1

Nam Định về việc thoả thuận quy hoạch tuyến đờng bộ mới Phủ Lý
Nam Định;
- Căn cứ thông báo cuộc họp số 378/TB-BGTVT ngày 14/8/2007 của Bộ
Giao thông Vận tải về việc thống nhất quy hoạch với tỉnh Nam Định và Hà
Nam về việc xây dựng tuyến đờng bộ từ Phủ Lý Nam Định.
- Căn cứ thông báo cuộc họp số 224/TB-UBND ngày 13/9/2007 của UBND
tỉnh Nam Định về việc thống nhất quy mô quy hoạch tuyến Đờng bộ Phủ
Lý Nam Định;
- Căn cứ quyết định số 2110/QĐ-UBND, ngày 18/9/2007 của UBND tỉnh
Hà Nam V/v duyệt bổ sung Quy hoạch tuyến đờng bộ mới Phủ Lý Nam
Định trong quy hoạch phát triển giao thông đến năm 2010.
- Căn cứ quyết định số 2221/QĐ-UBND ngày 01/10/2007 của UBND tỉnh
Nam Định về việc chấp thuận nhà đầu t xây dựng tuyến đờng bộ mới
QL21 đoạn Nam Định Phủ Lý theo hình thức BOT và BT.
3
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

- Căn cứ quyết định duyệt quy hoạch tuyến đờng bộ Phủ Lý - Nam Định
(Địa phận Hà Nam) số 1323/QĐ-UBND, ngày 30/10/2007.
- Căn cứ công văn 354/TTg-KTKH ngày 06/3/2009 của Thủ tớng Chính phủ
về việc vốn đầu t cho dự án tuyến đờng bộ mới đoạn Mỹ Lộc Phủ Lý.
- Căn cứ thông báo số 164/TB-UBND ngày 17/7/2009 của UBND tỉnh Nam
Định về Kết luận của đồng chí Nguyễn Văn Tuấn Phó chủ tịch Thờng
trợc UBND tỉnh Nam Định tại cuộc họp kiểm điểm tiến độ dự án đầu t xây
dựng tuyến đờng bộ mới Nam Định Phủ Lỹ theo hình thức BT, BOT.

- Căn cứ công văn số 1226/SGTVT ngày 09/9/2009 của UBND tỉnh Nam
Định: ý kiến thiết kế cơ sở dự án xây dựng tuyến đờng bộ mới Phủ Lý
Nam Định (Mỹ Lộc) theo hình thức BT.
- Căn cứ công văn số 459/UBND-VP5 ngày 14/9/2009 của UBND tỉnh Nam
Định về ý kiến về thiết kế cơ sở dự án đầu t xây dựng tuyến đờng bộ mới
Phủ Lý Mỹ Lộc theo hình thức BT.
- Căn cứ công văn số 909/CQLXD&TD1 ngày 21/9/2009 của Cục Quản lý
xây dựng và chất lợng công trình giao thông về việc Tham gia ý kiến thẩm
định thiết kế cơ sở Dự án đầu t xây dựng tuyến đờng bộ mới Phủ Lý Mỹ
Lộc theo hình thức BT.
- Căn cứ công văn số 6742/BGTVT-KHĐT ngày 28/9/2009 của Bộ giao
thông vận tải về việc Tham gia ý kiến về thiết kế cơ sở Dự án đầu t xây
dựng tuyến đờng bộ mới Phủ Lý Mỹ Lộc theo hình thức BT.
- Căn cứ Quyết định số 236/QĐ-HĐQT ngày 03/11/2009 của Công ty Cổ
phần Tasco về việc phê duyệt Dự án đầu t xây dựng tuyến đờng bộ mới
đoạn Phủ Lý Mỹ Lộc theo hình thức BT.
- Căn cứ vào hệ thống quy trình quy phạm của Bộ giao thông và của Nhà nớc có hiệu lực hiện hành.
- Hồ sơ khảo sát địa hình, địa chất, thuỷ văn bớc thiết kế kỹ thuật do Công
ty CP TVXD CTGT2 thực hiện tháng 03/2010-04/2010;
- Căn cứ vào hệ thống quy trình quy phạm hiện hành của Bộ Giao thông
cũng nh của Nhà nớc.

5
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU


29.1

Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất ( 0C)

16.8

Biên độ ngày( 0C)

6

Ma:
Lợng ma phân bố khá đồng đều, trung bình khoảng 1700-1900mm, tăng
dần từ đầu mùa đến cuối mùa. Mùa ma kéo dài 6 tháng, từ tháng 5 đến
tháng 10, tập trung nhiều vào 3 tháng là tháng 7, tháng 8 và tháng 9. Số
ngày ma nhiều nhất là tháng 8, khoảng 16-18 ngày/tháng. Trong mùa ma
tập trung tới 85% lợng ma năm. Từ tháng 11 đến tháng 4 thuộc về mùa ít
ma, trong đó những tháng đầu mùa đông (tháng 11- tháng1) thuộc thời kỳ
ít ma nhất, mỗi tháng trung bình chỉ có 6-8 ngày ma nhỏ. Nửa cuối mùa
6
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

đông là thời kỳ ma phùn ẩm ớt, lợng ma khoảng 20-40mm/tháng. Tổng lợng ma trong mùa ít ma chỉ chiếm 15% lợng ma năm.
Đặc trng

Nam Định

Đặc trng

Nam Định

Độ ẩm tơng đối trung bình năm (%)

85

Độ ẩm trung bình tháng cao nhất (%)

91 (III)

Độ ẩm trung bình tháng thấp nhất (%)

83 (X)

Độ ẩm tối thấp tuyệt đối (%)

15

Lợng mây trung bình năm

7.3/10

Lợng mây trung bình tháng lớn nhất

9.3/10 (III)

Lợng mây trung bình tháng nhỏ nhất



2.50

Tốc độ gió mạnh nhất trong dông bão (m/s)

34

Các hiện tợng thời tiết khác:
- Bão: thời kỳ hoạt động của bão là từ tháng 7 đến tháng 10, gây ra gió
mạnh và ma lớn, là thiên tai quan trọng nhất trong vùng. Tốc độ gió
trong bão đạt tới 30-35m/s. Ma bão thờng kéo dài 2-4 ngày, lợng ma
lớn nhất khoảng 200-300mm/ngày. Tính trung bình, lợng ma bão đóng
góp 25-30 tổng lợng ma mùa hạ, 40-50% lợng ma các tháng giữa mùa
bão
- Dông: hàng năm trung bình quan sát đợc 80-90 ngày dông, xảy ra chủ
yếu vào mùa hạ. Tháng nhiều dông nhất là tháng 7 hay tháng 8, số ngày
dông lên tới 16 ngày/tháng.
- Sơng mù: hàng năm có khoảng 10 ngày sơng mù, tập trung chủ yếu vào
mùa đông.
- Ma phùn: trung bình toàn mùa có khoảng 35-40 ngày ma phùn.
2.2

Đặc điểm thủy văn:

- Qua phân tích tài liệu khảo sát thuỷ văn tại hiện trờng và kết hợp với tài
liệu khí tợng thực đo tại các trạm trong khu vực: trạm Phủ Lý và trạm Nam
Định, TVTK nhận thấy rằng chế độ thuỷ văn dọc tuyến chủ yếu dựa vào
chế độ ma lũ nội đồng và chế độ điều tiết của hệ thống kênh mơng thuỷ lợi
trong khu vực. Mùa lũ trong khu vực trùng với mùa ma, kéo dài từ tháng 5
đến tháng 10. Tổng lợng nớc trong mùa ma lũ chiếm tới 70% tổng lợng nớc trong năm. Mùa cạn từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.

2.4

Đặc điểm địa hình:

Khu vực xây dựng cầu nằm trong dạng địa hình đồng bằng, địa hình
bằng phẳng, cao độ trung bình của bề mặt thay đổi ít khoảng từ +1.0m đến
+2.0m

9
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

2.5

Đặc điểm địa chất khu vực xây dựng cầu:

2.5.1 Địa chất công trình:
Theo kết quả khảo sát địa chất công trình ngoài hiện trờng và thí nghiệm
trong phòng, phạm vi dự kiến xây dựng công trình chủ yếu gặp các lớp đất từ
trên xuống nh sau (Tên các lớp đất đợc phân thống nhất giữa các cầu và hồ sơ
nền đờng):
1. Lớp KQ: Đất đắp bờ mơng, thành phần sét pha màu nâu vàng, trạng
thái dẻo cứng
Đây là lớp đất đắp bờ mơng, bề dày lớp tại vị trí lỗ khoan là 1.8m.
2. Lớp 1; Sét pha vàng nhạt, trạng thái dẻo cứng
Gặp tại vị trí lỗ khoan LK1, bề dày lớp tại vị trí lỗ khoan là 1.7m. Trị số SPT


Đây là lớp yếu, sức chịu tải quy ớc rất thấp
Các chỉ tiêu cơ lý đầy đủ xem bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất
10
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

6. Lớp 10; Cát nhỏ xám đen, trạng thái chặt vừa đến chặt
Gặp lớp ở cả hai lỗ khoan, bề dày lớp tại vị trí lỗ khoan thay đổi từ 2.5m
(LK1) đến 3.8m (DQ-M1). Trị số SPT trong lớp N = 15 42, trung bình N =
25.
Sức chịu tải quy ớc R (Kg/cm2)

= 2.0

Đây là lớp có sức chịu tải trung bình khá
7. Thấu kính TK2; Cát pha xám đen, trạng thái dẻo
Gặp ở vị trí lỗ khoan LK1, bề dày thấu kính tại vị trí lỗ khoan là 1.8m. Trị số
SPT trong lớp N = 10.
Sức chịu tải quy ớc R (Kg/cm2)

< 1.0

Đây là lớp có sức chịu tải thấp
8. Lớp 12; Sét pha nâu xám, trạng thái dẻo mềm
Gặp lớp ở cả hai lỗ khoan, bề dày lớp tại vị trí các lỗ khoan thay đổi từ 10.0m

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

Do giá trị SPT cao kiến nghị sức chịu tải quy ớc R (Kg/cm2) = 5.0
Đây là lớp đất có sức chịu tải cao
Các chỉ tiêu cơ lý đầy đủ xem bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất.
2.5.2 Địa chất thuỷ văn:
Trong quá trình khoan không tiến hành quan trắc mực nớc trong lỗ
khoan. Khu vực tuyến đi qua không có các hoạt động địa chất thuỷ văn gây
bất lợi đến sự ổn định của công trình trên tuyến.
3. Vị trí, Qui mô, tiêu chuẩn kỹ thuật:
3.1

Vị trí:

Cầu Đồng Quê Km17+392.12 nằm trên địa phận xã Mỹ Thuận
huyện Mỹ Lộc tỉnh Nam Định và đợc bắc qua kênh tiêu TH18
3.2

Qui mô và tiêu chuẩn kỹ thuật :

-

Cầu vĩnh cửu bằng BTCT ƯST và BTCT thờng.

-

Tải trọng: HL93, ngời bộ hành 3x10-3 MPa.


SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

-

Tim cầu vuông góc với tim dòng chảy (cải mơng)

-

Chiều dài cầu Ltc=21.10m

-

Hệ cao độ thiết kế cầu lấy theo hệ cao độ quốc gia
3.3

Qui phạm, tiêu chuẩn thiết kế:

-

Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05.

-

Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79

-

Điều lệ báo hiệu đờng bộ 22TCN 237 - 01.
4. giải pháp thiết kế cầu:

- Sơ đồ cầu: 1x12m.
- Chiều dài cầu: Ltc=21.10m.

13
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

4.1

Vật liệu chính dùng cho công trình:

- Bê tông:
Cờng độ nén mẫu hình trụ
TT

Kết cấu áp dụng

D150x300mm (tuổi 28 ngày)
(MPa)

1


10

- Cốt thép:
Cốt thép thờng: TCVN 1651-2008 hoặc tơng đơng.
- D 10mm: dùng CB240-T
- 10mm < D 18mm: dùng CB400-V
- D > 18mm: dùng CB500-V
Cáp dự ứng lực: Cáp dự ứng lực dùng loại tao 12.7mm Grade 270
có độ tự chùng thấp theo ASTM 416-85 hoặc tơng đơng.

14
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

4.2

Kết cấu phần trên:

- Dùng 1 nhịp 12m dầm bản BTCT ƯST, chiều cao dầm h=0.52m. Khoảng
cách giữa các phiến dầm 1m. Cáp DƯL dọc dùng tao cáp loại 7 sợi đờng
kính 12,7mm. Mỗi cầu mặt cắt ngang gồm 46 phiến dầm
- Lớp phủ mặt cầu bằng BTN hạt mịn dày 7cm
- Lớp phòng nớc dày 4mm
- Liên kết mặt cầu bằng BTCT 30MPa dày 10cm
- Dốc ngang mặt cầu: Tạo dốc ngang cầu bằng cách thay đổi độ dốc xà mũ

quyết
4.4

Kết cấu khác:

4.4.1 Đờng 2 đầu cầu và đờng trong phạm vi lòng mố:
Đờng 2 đầu cầu đợc thiết kế theo quy mô đờng phố chính đô thị chủ
yếu (TCVN 104-07), vận tốc thiết kế Vtk = 80 Km/h.
Kết cấu mặt đờng làm mới làn xe cơ giới:
5 cm BTN chặt hạt mịn
7 cm BTN chặt hạt trung, tới nhựa dính bám 0.5kg/m2
56 cm CPĐD loại I, tới nhựa thấm bám 1.0 kg/m2
56cm CPĐD loại II
30cm đá thải đầm chặt K98
20cm cát đầm chặt K98
Kết cấu mặt đờng làm mới làn xe thô sơ:
5 cm BTN chặt hạt mịn
7 cm BTN chặt hạt trung, tới nhựa dính bám 0.5kg/m2
36 cm CPĐD loại I, tới nhựa thấm bám 1.0 kg/m2
16
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

45cm CPĐD loại II
30cm đá thải đầm chặt K98
20cm cát đầm chặt K98

Mặt bằng bố trí công trờng.

- Xử lý nền yếu kết hợp với đào cải mơng tạo dòng chảy
- Thi công cầu và đờng công vụ
- Tập kết vật liệu, máy móc, thiết bị thi công
- Bố trí mặt bằng công trờng trên nền đờng 2 đầu cầu
5.2

Thi công kết cấu phần dới

a. Thi công mố:
Bớc 1: Thi công cọc khoan nhồi
- San gạt tạo mặt bằng thi công cọc khoan nhồi
- Bố trí thiết bị khoan chuyên dụng thi công cọc
- Định vị lỗ khoan, khoan tạo lỗ đến cao độ thiết kế
- Vệ sinh, lắp lồng cốt thép và đổ bê tông cọc
- Kiểm tra chất lợng cọc khoan nhồi
Bớc 2: Đào đất hố móng thi công bê tông bệ mố.
- Dùng máy xúc, kết hợp với thủ công đào đất hố móng
- Hút nớc hố móng
- Vệ sinh hố móng
- Lắp dựng cốt thép, ván khuôn, đà giáo
- Đổ bê tông bệ mố
18
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU


Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

5.5

thiết kế tổ chức thi công

5.5.1 Đờng công vụ:
- Đờng và cầu công vụ đợc bố trí bên phải cầu
- Cầu công vụ gồm 2 cầu độc lập song song. Chiều dài toàn cầu: L=22.10m
- Mỗi cầu có B=3.5m, tải trọng H13
- Đờng công vụ: B=7.0m, khối lợng đợc tính trong phần tuyến.
-

Kết cấu đờng công vụ gồm:
+ 15cm CPĐD loại 2
+ 25cm đá thải đầm chặt
+ Nền đắp cát K95
+ Đắp bao dày 50cm

5.5.2 Nguồn cung cấp vật liệu xây dựng: Lấy theo tuyến, chung cho toàn dự
án
5.5.3 Vị trí đổ đất thải:Theo tuyến, chung cho toàn dự án
6. Thời gian thi công:
- Dự kiến thời gian thi công cầu là 12 tháng, không kể thời gian GPMB và
thời gian chuẩn bị và thi công xử lý nền đất yếu.
7. những vấn đề cần lu ý:

điểm thi công mà khu vực mố không bị ngập nớc , bởi vậy dễ dàng tổ chúc
mặt bằng và cung cấp vật t , thiết bị cho thi công mố
Những hạng mục công viêc cần thực hiên trong thi công mố , trụ cầu :
- lắp dựng khung cốt thép .
- ghép ván khuân.
- đổ bê tông các bộ phân mố , trụ
- đổ bê tông đá kê
- Đắp đất sau mố và đắp đất nón mố
21
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

- Đổ bê tông hoặc lắp đặt bản quá độ
- Xây chân khay và lát nón mố
- Xây ốp hoàn thiện bề mặt thân mố
Trong các hạng mục kể trên thì đổ bê tông là hạng mục chính quy định
việc tổ chức thi công toàn bộ hạng mục công thình .
+ nhợc điểm :
Do cấu tạo của mố , trụ nên công tác đỏ bê tông không thể tiến hành đổ
liên tục liền khối toàn bộ kết cấu thân mố mà phải chia khối lần lợt , đổ bê
tông làm nhiều đợt , vị trí chia khối phụ thuộc vào cấu tạo từng loại mố , biên
pháp thi công kết cấu nhịp và năng lực cung cấp vữa bê tông
phơng án 2 : thi công mố trụ lắp ghép .
Mố trụ lắp ghép và bán lắp ghép trong đó bệ móng và xà mũ đúc tại chỗ
không phải là dạng đợc sử dụng phổ biến .
+ u điểm :

thi công
dựa vào tình hình kinh tế xã hội , năng lc của đơn vị thi công , năng
lực của các đơn vị có liên quan
# so sánh giữa 2 phơng án trên nhân thấy phơng án 1 khả thi và phù
hơp hơn vì vậy ta chọn phơng án 1 là phơng án thi công mố , trụ cầu ,
2. ĐốI VớI KếT CấU NHịP
Phơng án 1 : Lắp dầm BTCT bằng cần cẩu :
- Biện pháp đấu 2 cần cẩu : trong điều kiện có mặt bằng thi công thuận lợi
có thể sử dụng cần cẩu có tay với đung dới mặt đất lần lợt nâng từng phiến
dầm đặt lên đỉnh trụ . Dầm BT đợc vận chuyển bằng ô tô hoặc bằng những
hình thức di chuyển trên xe goong đến đúng sát chân móng của trụ cầu
theo hớng song song với tim cầu và tiến lên phía trớc khoảng # chiều dài
nhịp . sử dụng 2 cần cẩu có sức nâng tơng đơng nhau dể cùng nâng và đặt
dầm . lần lợt cẩu dầm theo thứ tự từ dầm biên ngoài cùng cho đến dầm
biên gần nhất so với vị trí tập kết dầm . nền đất tại vị trí của 2 cần cẩu phải
đợc san phẳng và đầm kỹ , tại vị trí trân chống của cẩu bánh lốp và dải
xích của cẩu bánh xích dùng tà vạt hoặc các tấm BT đúc sẵn kê để chống
lún .
+ ) Ưu điểm : phơng pháp này nhanh gọn , tích kiệm đợc thời gian
+ ) Nhợc điểm : Sơ đồ này dễ điều khiển nhng hạn chế về tầm với chỉ
phù hợp với dạng cầu hẹp . Khi lắp cho cầu có mặt cầu rộng , 1 số dầm ngoài
23
SV:Trn Vn Lõm

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

biên phải cẩu lắp trung truyển thành 2 or 3 đợt , mỗi đợt dầm đợc kê tạm lên

Lp LT-K14 HGTVT


BI TP LN THI CễNG CU

Phơng án 2 : Lắp dầm BTCT bằng các loại giá lao cầu .
- THi công bằng giá lao dạng dầm kết hợp xe lao dầm.
Giá lao cầu là tên gọi chung cho những dạng kết cấu bằng thép đợc
chế tạo chuyên dùng để lắp đặt những phiến BT đúc sẵn lên trên nhịp thay thế
cho các loại máy cẩu .
Loại giá lao có cấu tạo đơn giản nhất là dạng dầm dẫn bộ phận chính
của giá lao là cầu dẫn bằng thép đặc hoặc giàn thép liên tục 2 nhịp đợc lao ra
và gác lên trên nhịp làm đờng di chuyển cho xe lao dầm
Hai xe lao dầm làm nhiệm vụ di chuyển và nâng hạ từng phiến dầm 1,
mối xe đỡ 1 đầu dầm đua phiến dầm từ vị trí tập kết từ phía sau di chuyển
trên dầm dẫn ra đến vị trí nhịp lắp thì sàng ngang đến vị trí đặt dầm .
Dầm dẫn bao gồm 2 nhánh dầm chủ có khả năng chịu lục đối với
trọng lợng bản thân và trọng lợng của xe lao dầm đang cheo dầm BT đứng ở
giữa nhịp .
- Thi công lao lắp dầm bằng các loại giá ba chân .
Giá ba chân là 1 loại giá lao dầm có kết cấu trính là 1 giàn chủ hoặc
dầm chủ bằng thép làm đờng di chuyển cho 2 xe cẩu dầm , đỡ dầm chủ gồm
3 chân chống chia chiều dài dàn thành 2 nhịp , nhịp bên trong ngắn có vai trò
làm đối trọng khi lao hẫng và nhịp bên ngoài vợt qua khẩu độ của nhịp BT và
gác lên chân chống thứ 3 tựa trên đỉnh trụ . Vai trò của mỗi chân chống khác
nhau chân thứ nhất đỡ phần đuôi giàn thép và đỡ đối trọng chân chống thứ 2
chịu lực chính có bố trí bộ chạy bằng động cơ điện làm cho toàn bộ kết cấu di
chuyển trên đờng ray . dẫn chân chống thứ 2 chạy theo chân chống thứ 3 đỡ
đầu ngoài cùng của giàn thép chân chống này có thể co hoặc gấp lên khi giá
lao di chuyển .