ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
NGUYỄN ĐÌNH MẬU
GVHD: Th.S
CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH.VÀ TÌNH HÌNH ĐỊA
CHẤT THỦY VĂN NƠI THI CÔNG
I.1. KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH :
I.1.1.1.Khí tượng
- Công trình thuộc khu vực đông nam bộ - trong vùng
nhiệt đới gió mùa, nên khí hậu chia làm 2 mùa rõ
rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô
từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung
bình hàng năm vào khoảng 26°C – 27°C;
- Khí hậu ít biến động, ít có thiên tai do khí hậu
(không gặp thời tiết quá lạnh hay quá nóng, ít
trường hợp mưa lớn, ít bão và bão nếu có cũng
chỉ là bão nhỏ, ngắn…).
I.1.1.2.Nắng :
-
Sau khu vực miền Nam Trung Bộ thì khu vực tuyến đi
qua là nơi có số giờ nắng cao thứ hai của Việt
Nam. Trung bình hàng ngày có khoảng 7 giờ nắng,
tháng có số giờ nắng cao nhất là tháng 3 với
trung bình ngày là hơn 9 giờ và thấp nhất là tháng
6 với trung bình ngày là hơn 5 giờ.
I.1.1.3.Mưa
ngược với biến trình năm của độ ẩm không khí.
Hàng năm, tháng III là tháng có lượng bốc hơi lớn
nhất tới 215 mm và tháng X là tháng có lượng bốc
hơi nhỏ nhất khoảng 100 mm.
I.1.1.5.Gió
- Trên đòa hình bằng phẳng của vùng đồng bằng,
gió đổi chiều rõ rệt theo mùa và có hướng thònh
hành khá phù hợp với hướng gió mùa toàn khu
vực. Vào mùa đông, hướng gió thònh hành là
Đông Bắc còn vào Mùa hạ, hướng gió thònh hành
là Tây Nam hoặc Tây, đó là 2 hướng chiếm ưu thế
tuyệt đối trong mùa gió mùa mùa hạ.
- Dựa vào biểu đồ hoa gió ta có thể xác đònh được
hướng gió chính của từng mùa (để xác định điểm đặt vật
liệu cho cơng trình)
I.1.1.6.Nhiệt độ
- Đặc điểm nổi bật trong chế độ nhiệt của khu vực
là có nền nhiệt độ khá cao và hầu như không
thay đổi trong năm. Nhiệt độ trung bình năm đạt tới
27°C. Biến trình năm của nhiệt độ có dạng xích đạo
với hai cực đại ứng với thời gian mặt trời đi qua
thiên đỉnh và hai cực tiểu vào thời gian độ cao
mặt trời nhỏ nhất.
- Qua các tháng nhiệt độ biến thiên rất ít. Chênh
lệch giữa nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất và
tháng lạnh nhất vào khoảng 3 – 4°C. Dao động ngày
đêm của nhiệt độ khá mạnh với biên độ dao
động ngày đêm vào khoảng 7 đến 8°C.
Sông
(25x3.5)m.
cấp V nên
tónh
không thông thuyền
là
I.2.5. Khổ cầu
Hiện tại thiết kế có quy mô mặt cắt ngang như sau :
0 Chiều rộng phần xe chạy : 2x3.500
=
7.00
(m)
1 Phần bồ hành
: 2x1
= 2.00
(m)
2 Lan can
: 2x0.25
= 0.50 (m)
3 Dải an toàn
: 2x0.25
= 0.50
(m)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
NGUYỄN ĐÌNH MẬU
GVHD: Th.S
+ Bản mặt cầu bằng BTCT 30Mpa đổ tại chỗ trên hệ
ván khuôn để lại bằng BTCT 30Mpa chiều dày
200mm
+ Lớp mui luyện tạo dốc 2% chiều dày trung bình
40mm
+ Trên bản mặt cầu được phủ lớp phòng nước dày
4mm;
+ Lớp bê tông ASPHALT dày 60mm.
I.4.3.Lan can
Gồm 2 phần:
1 : Gờ lan can bằng BTCT 30MPa.
2 : Thép khung
+ Kích thước hình học như sau
I.4.4.Hệ thống thoát nước mặt cầu
+ Các cửa thu nước mặt cầu bố trí dọc theo bó vỉa
cách nhau khoảng
8 ~ 10(m) và xả trực tiếp
ra ngoài thông qua ống nhựa Φ100(mm).
I.4.5. Khe co giãn
+ Khe co giãn cao su rộng 50mm
Cầu gồm 4 trụ
- Kết cấu trụ dạng đặc thân hẹp(hay là hình ova)
bằng BTCT 30Mpa đổ tại chỗ.
- Móng mỗi trụ gồm 30 cọc BTCT 30Mpa tiết diện
30x30cm, chiều dài cäc với trụ là 36.5m(chưa bao
gồm phần cọc ngàm vào bệ). Chiều dài cọc được quy định
trong bản vẽ và quyết định chính thức khi có kết quả thi cơng cọc thử.
SVTH :
Trang 5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
NGUYỄN ĐÌNH MẬU
GVHD: Th.S
CHƯƠNG II : ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ NGUỒN CUNG
CẤP NGUYÊN VẬT LIỆU MẶT BẰNG BỐ TRÍ
VẬT LIỆU XÂY DỰNG – MÁY MÓC THI CÔNG
II.1.CHUẨN BỊ VẬT LIỆU VÀ NGUỒN CUNG
CẤP VẬT LIỆU:
- Tiếp nhận các hồ sơ thiết kế kết cấu,thiết kế thi
công,dự toán công trình.
- Cụ thể hóa nguồn cung cấp vật tư,kết cấu đúc
sẵn.
- Mở tài khoản tại ngân hàng,ký kết hợp đồng.
II.1.2.Vận chuyển vật liệu:
- Cốt thép được vận chuyển tới công trình dưới dạng
cuộn,thanh và phải đảm bảo chất lượng không bò hen
gỉ.
- Kho vật liệu thép không cách xa quá 100m.
- Thép hình được thiết kế theo chủng loại,thiết kế riêng.
- Khi bốc xếp chú ý không quăng, khi cẩu nặng cần có
biện pháp bảo vệ,chống cong vênh và bảo vệ sơn
chống gỉ.
- Xi măng được vận chuyển tới công trường bằng Ô
tô.Kho xi măng đảm bảo về điều kiện chống
ẩm,chữa nhiều loại xi măng khác nhau và tiện lợi
cho việc vận chuyển.
II.2.CHUẨN BỊ MẶT BẰNG VÀ VẬT LIỆU:
- Để san ủi mặt bằng thi công thì có thể sử dụng
bằng máy san,máy ỉu kết hợp với công nhân.Mặt
bằng cần phải bằng phẳng đử rộng để bố trí các
máy móc thi công các phương tiện vận chuyển,ở
mép bở sông chuẩn bò bean bãi.Cẩu xếp cho các
phao vận chuyển ra vò trí thi công
- Vật liệu được tập kết về kho bãi tai công
trường.có thể dùng các phương tiện thô sơ để
vận chuyển vật liệu tới bãi thi công (nếu cần)
II.3.MÁY MÓC THI CÔNG:
- Đơn vò thi công phải đảm bảo máy móc đầy đủ
III.1.1.PHƯƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT .
- Phương pháp thi công hệ dàn giả đơn
- Số nhòp : 5 nhòp
- Thông số móng 30 cọc đóng 30x30 (cm)
- Chiều dày cọc nằm trong đất tinh từ đáy bệ
L=36.5m
- Số lớp đòa chất <đòa chất 1> thiết kế trụ giữa
sông
Thông số đòa chất gồm có 3 lớp đòa chất như sau:
+ Lớp 1 : cát hạt vừa dày 5.5m, γ = 1.73 T/m3 , ϕ =220
Từ đó ta tra được ε =0.75 trạng thái cát hạt trung
+ Lớp 2 : đất sét pha cát dẻo vừa dày 7.5m, γ =
1.82 T/m3 , ϕ =100
Từ đó ta tra được ε =0.91,C=0.148(kg/cm2)( (0.5< Il ≤ 0.75)
trạng thái á sét
+ Lớp 3 : đất sét chặt, γ = 1.89 T/m3 , ϕ =7.50
Từ đó ta tra được ε =0.77,C=0.486(kg/cm2)(0.25< Il ≤ 0.5)
trạng thái đất dẻo cứng
III.1.2.THÔNG SỐ MÓNGVÀ MỰC NƯỚC THI
CÔNG:
III.1.2.1. Kích thước móng:
- Móng 30 cọc ta bố trí như sau theo chiều rộng (song song
với nhòp cầu) ta chọn 3 cọc.theo chiều dài (vuông góc với
kết cấu nhòp cầu) ta chon 10 cọc
SVTH :
Trang 8
- Chiều rộng bệ
=> Kích thước trụ như sau (1.5x8)m
III.1.2.3.Chon mực nước thi cồng khổ thông
thuyền chiều dài nhòp,khổ cầu
- Thông số mực nước :
+ Mực nước cao nhất (MNCN) = +5.5m tính từ mặt
đất sau sói
SVTH :
Trang 9
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
NGUYỄN ĐÌNH MẬU
GVHD: Th.S
+ Mực nước thi công ta chọn (MNTC)=MNTT =+4m tính
từ mặt đất sau sói
+ Mực nước thấp nhất (MNTN) = +2.5m tính từ mặt
đất sau sói
- Khổ thông thuyền :
+ Sông cấp V nên khổ thông thuyền là (25x3.5)m
- Chiều dài nhịp:
+ Dầm chữ I , chiều dài 1 nhòp là 33m
+ Chiều dài toàn cầu là (5x33=165)m
0.50
2
: 2x0.25
:
=
10.00(m)
III.1.3.SƠ LƯC CÁC BƯỚC TRÌNH TỰ THI CÔNG:
III.1.3.1.Công tác đònh vò hố móng :
III.1.3.1.1.Cơng tác đo đạc:
a. mục đích.
- Nhằm đảm bảo đúng vị trí ,kích thước của tồn bộ cơng trình cũng như các bộ
phận kết cấu được thực hiện trong suốt thời gian thi cơng.
b. Nội dung.
- Xác định lại và kiểm tra trên thực địa các mốc cao độ và mốc đỉnh.
-
Cắm lại các mốc trên thực địa để định vị tim cầu ,đường trục của các trụ mố
và đường dẫn đầu cầu.
-
Kiểm tra lại hình dạng và kích thước các cấu kiện chế tạo tại cơng trường.
tiến hành đầu tiên và luôn kiểm tra quá trình thi
cồng.Để xác đònh được chính xác ta dùng phương
pháp tam giác để đo đạc và đònh vò
Trình tự như sau :
+ Trước hết cắm được trục của trụ qua 2 điểm chính
xác là 2 tim mố (dựa và hệ thống cọc mốc của lưới
tam giác ta xác đònh được tim mố là điểm O ta lấy
cách Mố 1 một khoảng 10m vì sau này còn thi công
mố )
+ Từ điểm O ta mở 1 góc 900 so với phương vuông góc
của tim cầu về 2 phía lấy 2 điểm A và B cách O 1 khoảng
cố đònh OA = OB = 20m
+ Gọi C là tim của trụ số 1 mà ta cần thi công trụ ta có:
OC 43
=
= 2.15
- Tg α =
OA
20
⇒ α = arctg 2.15 = 65.06 0
+ Tương tự cho trụ 2 và 3 tương ứng với D và E
OD 76
=
= 3.8
- Tg α =
OE 109
D
T2
E
T3
B
Hình : Xác đònh tim trụ cầu bằng phương pháp tam giác
SVTH :
Trang 11
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
NGUYỄN ĐÌNH MẬU
GVHD: Th.S
-
Vậy đặt máy kinh vó I tại vò trí O hướng theo tim
cầu,đặt máy kinh vó II tại A hướng về O,sau đó mở 1
góc α .giao hai hướng đó tai C là tim của trụ 1 và tương tự
-
Kiểm tra lại vò trí C bằng cách đặt máy kinh vó số II tại B
hướng máy về O rồi mở 1 góc α .giao 2 hướng cảu máy 1
-
III.1.3.2.- Công tác chuẩn bò mặt bằng, bố trí
công trường,an toàn lao động :
- Bố trí mặt bằng hợp lý để công việc thi công được
tiến hành thuận lợi.
- Khảo sát đòa hình hai bên bờ sông, hướng gió thổi
và dự tính thời gian thi công để lập vò trí và kế
hoạch tập kết vật liệu. (Dựa vào biể đồ hoa gió)
SVTH :
Trang 12
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
NGUYỄN ĐÌNH MẬU
GVHD: Th.S
- Chuẩn bò mặt bằng, bãi tập kết vật liệu như : Xi
măng, đá, cát, sắt thép…
- Xây dựng hệ thống hệ thống công cộng. Như đường
tạm,nước sinh hoạt cho công nhân.điện chiếu sáng
- Do công trình thi công có tính chất tập trung và xây
dựng trong thời gian tương đối dài. Do đó tổ chức
xây dựng lán trại, nhà nghỉ chỗ ăn, sinh hoạt cho
công nhân viên,một cách cố đònh.
- Vè mặt an toàn lao động.thì có bảo hiểm anh toàn lao
2
CHI TIẾT LÙICỐT
THÉP MŨ
I CỌC
Tổ hợp 2 gồm các đoạn cọc có chiều dài:8-10-10-9
TỔHP 2 :
4Þ25
7
CHI TIẾT LÙ
I CỐT
THÉP MŨ
I CỌC
+ Dùng cẩu lắp giá búa, tiến hành đóng cọc đến
đúng cao độ thiết kế , đóng đúng số cọc thiết kế. Trong
quá trình đóng cọc phải thường xuyên theo dõi độ
nghiêng của cọc và độ chối của cọc .
SVTH :
Trang 14
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
+ Dựng ván khuôn xà mũ, lắp cốt thép, tiến hành đổ
bê tông mũ trụ.
+ Dựng ván khuôn, lắp cốt thép, tiến hành đổ bê
tông đá kê gối.
SVTH :
Trang 15
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
NGUYỄN ĐÌNH MẬU
GVHD: Th.S
+ Hoàn thiện trụ.
III.1.3.4.Thi công kết cấu nhòp:
+ Dùng phương pháp hệ dàn
+ Chọn cẩu để lắp dầm kết cấu nhòp.
+ Thi công lớp bê tông bản mặt cầu,và ống dẫn
nước.
+ Thi công lan can lề bồ hành.
+ Thi công lớp tạo mui luyện.lớp phòng nước.bê
tông ASPHALT
+ Hoàn thành quá trình thi công
CHƯƠNG IV : THI CÔNG
IV.1. THIẾT KẾ VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP
IV.1.1.Kích thước vòng vây :
Trang 17
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU
NGUYỄN ĐÌNH MẬU
GVHD: Th.S
L
IV.1.3.Xác đònh bề dày lớp BT bòt đáy :
- Lớp bê tông bòt đáy được xác đònh từ điều kiện :
Áp lực đẩy nổi của nước lên lớp bê tông phải nhỏ hơn
lực ma sát giữa bê tông với hệ cọc và trọng lượng lớp
bê tông bòt đáy.
- Bề dày lớp bêtông bòt đáy :
h bd ≥
H.S.γ n
(n.SO .γ c + k.U.τ).m
Trong đó :
K :số cọc BTCT, K = 30
H :chiều sâu cột nước tính từ đáy lớp bêtông bòt
đáy đến mực nước thi công
=> H =(4+1.5+hbd) =(5.5+hbd)m
S :diện tích hố móng, S = 12 × 5 = 60m 2
S0 =(diện tích hố móng - diện tích cọc)
2
5.5 × S × γ n
[ (n × SO × γ c + k × U × τ) × m ] − S
5.5 × 60 × 1
= 0.74m
[ (0.9 × 57.3 × 2.5 + 30 ×1.2 ×12) × 0.9] − 60
Chọn lớp bêtông bòt đáy dày 1.2m
IV.1.4. Phương pháp đổ bêtông bịt đáy :
Tiến hành đổ bêtông bòt đáy theo phương pháp vữa
dâng :
Bán kính hoạt động của ống : R = 3 m
Diện tích hoạt động của một ống : Fo = π × R 2 = π × 32 = 28.36 m 2
Số ống cần thiết : n =
F
60
=
= 2.11 (ống)
Fo 28.36
Chọn 3 ống.
- Ống đổ: được làm bằng thép là những ống lắp ghép từng đoạn có tiết diện hình tròn
đường kính D = 20cm, chiều dày ống δ = 4mm.
- Phểu: được làm bằng thép có bề dày δ = 4mm xung quanh có nẹp bằng sắt góc để
tăng cường độ cứng.
- Nút giữ (bằng xốp): được làm bằng thép lá hoặc bằng cao su. u cầu nút giữ
là dễ tụt xuống và nổi lên trên mặt nước sau khi ra khỏi ống.
Bơm nướ
c ra khỏ
i hốmó
ng
MNTC+3m
Cọc vá
n thé
p
Bêtô
ng bòt đá
y M200
Hốtụ nướ
c
ĐỔBÊTÔ
NG BỊ
T ĐÁ
Y BẰ
NG
PHƯƠNG PHÁ
P VỮ
A DÂ
NG
IV.1.5.Tính toán cọc ván thép:
- Để thi công vòng vây cọc ván thép,thì các tầng
12000
4000
4000
4000
Thanh chống
5000
Thanh chống
Cọc ván thép.
khung ngang
IV.1.1.Các nguyên tắc tính toán:
- Vòng vây cọc được xem là tuyệt đối cứng.
- đây ta cọc vòng vây cọc ván thép có 1 tầng
khung chống do đó cần kiểm tra về mặt ỏn đònh vò trí
và độ bề của các bộ phận trong vòng vây.Ta chỉ
xét trường hợp có bê tông bòt đáy là Giai đoạn 2;
+ Giai đoạn 2:Hố móng lúc này đã có bê tông bòt
đáy.Nước trong vòng vây đã hút cạn.cọc ván có xu
hướng xoay quanh điểm O tại vò trí thanh chống.
Xét giai đoạn 2:
- Xác đònh chiều sâu ngàm cọc ván:
Thông số đòa chất được nêu ở trên múc (III.1.1)
+ Sự khác nhau của lực dính C :
c1 − c2
0 − 0,148
× 100% =
× 100% = 14.8%
c1
0
+ Sự khác nhau của hệ số rỗng ε :
ε1 − ε 2
0, 75 − 0,91
×100% =
× 100% = 21,33%
ε1
0, 75
- Sự khác nhau của ϕ,γ , ε .c giữa 2 lớp đất > 20% nên khi
tính toán ta không thể quy về lớp tương đương được:
- Đối với đất nằm nằm trong nước ta tính theo dung
trọng đẩy nổi
γ dn =
( ∆ − 1) γ n
1+ ε
+ ∆ là tỷ trọng của đất ∆ = 2.7 (T/m3)
+ γ n là dung trọng của nước γ n = 1 (T/m3)
+ ε là độ rỗng của từng lớp :
- Các hệ số
+ Hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động : na =
( m)
1 + 0, 75
GVHD: Th.S
ϕ
22
λa1 = tg 2 450 − 1 ÷ = tg 2 450 − ÷ = 0, 45
2
2
3
ϕ
22
λb1 = tg 2 450 + 1 ÷ = tg 2 450 + ÷ = 2.2
2
2
Đối với lớp đất 2 ta có:
γ dn 2 =
2
IV.1.1.1.Sơ đồ tính như sau:
MNTC = +4m
E1
P1
O
E11
E12
E3
P3
P 12 P11=P1
E6
E4
P6
E2
E7
E5 P7
E61
Ta tính tính được áp lực (P) tác dụng vào ván
khuôn :
-
P1 = γ n h1 = 1× 2,5 = 2,5 ( T / m 2 )
-
P11 = P1 = γ n h1 = 1× 2,5 = 2,5 ( T / m 2 )
-
P12 = ( γ n h − P11 ) = 6, 0 − 2,5 = 3,5 ( T / m 2 )
-
P2 = ( P11 + P12 ) = 2,5 + 3,5 = 6, 0 ( T / m 2 )
-
P3 = γ dn1 × h3 ×ηa × λa1 = 0,971× 2 ×1, 2 × 0, 45 = 1, 05 ( T / m 2 )
-
P4 = P41 = P42 = γ dn1 × h4 ×η a × λa1 = 0,971× 2 × 1, 2 × 0, 45 = 1, 05 ( T / m 2 )
-
P5 = P51 = P52 = ( γ c − γ n ) × h5 ×ηb × λb1 = 1,5 ×1, 2 × 0,8 × 2, 2 = 3,17 ( T / m 2 )
1
1
P1 × h1 = × 2,5 × 2,5 = 3,125 ( T / m )
2
2
-
E1 =
-
E11 = P1 × h11 = 2,5 × 3,5 = 8, 75 ( T / m )
-
1
1
E12 = × P12 × h12 = × 3,5 × 3,5 = 6,125 ( T / m )
2
2
-
E21 = P2 × h6 = 6 × 3,5 = 21( T / m )
-
E22 = P2 × ( t − h6 ) = 6 × ( t − 3,5 ) = 6t − 21( T / m )
-
E52 = P5 × ( t − h7 ) = 3,17 × ( t − 2,8 ) = 3,17t − 8,876 ( T / m )
-
1
1
E6 = × P6 × h6 = × 1,84 × 3,5 = 3, 22 ( T / m )
2
2
-
E61 = P61 × ( t − h7 ) = 2,85 × ( t − 2,8 ) = 2,85t − 7,98 ( T / m )
E62 =
=
-
GVHD: Th.S
1
c2
× P62 × ( t − h7 ) − Ca 2 × c × H + D ×
2
γ dn
1
0,1482
× ( 0, 75t − 2, 34 ) × ( t − 2,8 ) −1, 67 × 0,148 × ( t − 2,8 ) + 2 ×
2
-
E71 = P71 × ( t − h7 ) = 3, 09 × ( t − 2,8 ) = 3, 09t − 8, 65 ( T / m )
1
c2
E72 = × P72 × ( t − h7 ) − Cb 2 × c × H + D ×
2
γ dn 2
1
0,1482
= × ( 1,15t − 3,18 ) × ( t − 2,8 ) − 2,38 × 0,148 × ( t − 2,8 ) + 2 ×
2
0,98
-
= ( 0,575t 2 − 3, 2t + 4, 452 ) − ( 0,35t − 0,99 ) + 0, 049
= 0,575t 2 − 3,55t + 5, 49 ( T / m )
Ta tích được tất cả các momen (M) tác dụng vào van khn như sau:
-
1
1
M 1 = × E1 × h1 = × 3,125 × 2,5 = 2, 60 ( T .m )
3
3