TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CẦU ĐƯỜNG SẮT VƯỢT
SÔNG NHỊP GIẢN ĐƠN – DẦM BTCT DƯL CĂNG
TRƯỚC, MẶT CẮT CHỮ I
GVHD: ThS. VÕ VĂN NAM
SVTH: BÙI DUY MẬN
MSSV:1451090122
LỚP:XM14
TP. Hồ Chí Minh, năm 2020
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM
SVTH: BÙI DUY MẬN Trang 1
MỤC LỤC
PHẦN I. SỐ LIỆU THIẾT KẾ .................................................................................................11
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN ..................................................................12
1.1. TÊN DỰ ÁN: ...................................................................................................................... 12
1.2. CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG ĐẶC TRƯNG............................................................................ 12
1.2.1. Địa chất .................................................................................................................... 12
CHƯƠNG II: KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN............................................................................13
2.1. CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG ĐẶC TRƯNG ...................................................................... 13
2.1.1. Nắng ....................................................................................................................... 13
2.1.2. Chế độ ẩm .............................................................................................................. 13
2.1.3. Chế độ nhiệt .......................................................................................................... 13
2.1.4. Chế độ mưa ........................................................................................................... 13
2.1.5. Chế độ gió.............................................................................................................. 14
2.2. THỦY VĂN:................................................................................................................. 15
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CHUNG ......................16
3.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CHUNG .........................................16
3.1.1. MẶT CẮT SÔNG 01 ..................................................................................................... 16
3.2. CĂN CỨ LÀM THIẾT KẾ. ............................................................................................. 16
3.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU. ............................................................................ 16
3.3.2. Bố trí chung cầu. ................................................................................................... 17
3.3.4. Dầmchính............................................................................................................... 18
3.3.5. Dầm ngang............................................................................................................. 20
3.3.10. Căn cứ lựa chọn loại cọc: .................................................................................... 25
3.4. SƠ BỘ KẾT CẤU NHỊP LAN CAN ................................................................................. 26
3.5. THANH LAN CAN, BÓ VĨA. ......................................................................................... 26
1.3.1. Tải trọng tác dụng lên bản hẫng. ........................................................................ 30
1.3.2. Bản dầm ................................................................................................................. 31
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM
SVTH: BÙI DUY MẬN Trang 2
1.3.3. Bố trí cốt thép........................................................................................................ 33
1.3.4. Kiểm toán bản mặt cầu ........................................................................................ 34
1.4. DẦM NGANG ............................................................................................................... 34
1.4.1. Tải trọng tác dụng lên dầm ngang ...................................................................... 35
1.4.2. Thiết kế cốt thép ................................................................................................... 37
1.4.3. Kiểm toán dầm ngang .......................................................................................... 38
2.1. DẦM CHỦ .................................................................................................................... 40
2.1.1. Số liệu thiết kế ...................................................................................................... 40
2.1.2. Hệ số phân bố tải trọng ........................................................................................ 41
2.1.3. Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng ........................................................ 43
2.1.4. Tính nội lực do tĩnh tải và hoạt tải ..................................................................... 48
2.1.5. Bố trí cốt thép........................................................................................................ 50
2.1.6. Tính duyệt cường độ dầm trong giai đoạn sử dụng theo momen ................... 53
2.1.7. Xác định đặc trưng hình học của dầm giai đoạn liên hợp ............................... 54
2.1.8. Tính mất mát ứng suất ......................................................................................... 55
2.1.9. Kiểm tra nứt dọc khi chế tạo ở thớ dưới tại mặt cắt L/2.................................. 57
2.1.10. Kiểm tra ứng suất cốt thép ở giai đoạn khai thác ............................................. 58
2.1.11. Kiểm toán cường độ và ổn định.......................................................................... 58
2.1.12. Kiểm toán độ võng giữa dầm .............................................................................. 59
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ TRỤ CẦU (T3) ............................................................................61
3.1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ ....................................................................................................... 61
3.2. KÍCH THƯỚC TRỤ. ...................................................................................................... 62
3.3. THÂN TRỤ ................................................................................................................... 63
3.4. BỆ MÓNG..................................................................................................................... 64
3.5. XÀ MŨ ......................................................................................................................... 64
3.6. CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ. ...................................................................... 64
3.6.1. Tĩnh tải kết cấu nhịp............................................................................................. 64
3.6.2. Tĩnh tải do các thành phần của trụ...................................................................... 65
3.6.3. Hoạt tải ................................................................................................................... 66
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM
SVTH: BÙI DUY MẬN Trang 3
3.6.4. Lực hãm của đoàn tàu .......................................................................................... 67
3.6.5. Tải trọng gió ngang cầu ....................................................................................... 68
3.6.6. Tải trọng gió dọc cầu............................................................................................ 69
3.6.7. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ trụ .......................................................... 70
3.6.8. Tổng hợp nội lực tại mặt cắt đáy bệ ................................................................... 71
3.7. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP XÀ MŨ.................................................................. 72
3.7.1. THEO PHƯƠNG Y ........................................................................................................ 73
3.8. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP THÂN TRỤ ........................................................... 75
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỆ MÓNG, CỌC KHOAN NHỒI ..............................................78
4.1. TÍNH TOÁN BỆ MÓNG................................................................................................. 78
4.1.2. Tải trọng tác dụng lên móng ............................................................................... 79
4.1.3. Thiết kế móng cọc ................................................................................................ 79
4.1.4. Kiểm toán cọc ....................................................................................................... 82
4.1.5. Tính toán cốt thép cho đài cọc ............................................................................ 87
4.4.1. Sử dụng phương pháp tính toán cho cọc chống. ................................................. 88
4.4.2. Kiểm tra khả năng chịu uốn và cắt của cọc ........................................................ 88
CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ...................................................................................96
CHƯƠNG 3: THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ...................................................................98
2.2.1. Chuẩn bị mặt bằng:............................................................................................... 99
2.2.2. Tập kết thiết bị - vật tư......................................................................................... 99
2.2.3. Thiết kế cấp phối bê tông .................................................................................... 99
2.2.4. Chuẩn bị vật liệu ................................................................................................... 99
3.3.1. Công tác chuẩn bị thi công .................................................................................. 100
3.3.2. Công tác khoan tạo lỗ........................................................................................... 102
3.3.3. Định vị công trình và hố khoan........................................................................... 102
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÒNG VÂY ................................................................................ 118
4.1. THI ẾT KẾ TƯỜNG VÁN KÍCH THƯỚC ĐỊNH HÌNH ................................................... 118
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM
SVTH: BÙI DUY MẬN Trang 4
4.2. TÍNH ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA KẾT CẤU VÒNG VÂY CỌC VÁN TRONG CÁC GIAI ĐOẠN THI
CÔNG ................................................................................................................................... 120
4.3. KIỂM TOÁN CỌC THÉP KHUNG CHỐNG .................................................................. 123
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ VÁN KHUÔN ............................................................................. 125
5.1. THIẾT KẾ VÁN KHUÔN................................................................................................... 125
5.1.1. Yêu cầu, mục đích của ván khuôn ...................................................................... 125
5.2. THI ẾT KẾ VÁN KHUÔN ĐỔ BÊ TÔNG BỆ MÓNG ...................................................... 125
5.2.1. Xác định tải trọng tính toán ............................................................................... 125
5.2.2. Tính tôn lát .......................................................................................................... 127
5.2.3. Tính nội lực sườn ngang .................................................................................... 128
5.2.4. Tính nội lực và độ võng của sườn đứng: ......................................................... 128
5.3. THI ẾT KÊ VÁN KHUÔN THÂN TRỤ .......................................................................... 130
5.3.2. Tính toán ván khuôn........................................................................................... 134
5.4. THI ẾT KẾ VÁN KHUÔN XÀ MŨ................................................................................. 138
CHƯƠNG 6: THI CÔNG TRỤ T3 VÀ BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG ................................. 143
6.1. NGUYÊN TẮC ............................................................................................................ 143
6.2. BIỆN PHÁP ĐỔ BÊ TÔNG........................................................................................... 143
6.2.1. Thi công hố móng............................................................................................... 143
6.2.2. Đổ bê tông bệ trụ. ............................................................................................... 144
6.2.3. Đổ bê tông thân trụ ............................................................................................. 145
6.2.4. Đổ bê tông xà mũ................................................................................................ 147
6.2.5. hoàn thiện trụ. ..................................................................................................... 148
6.3. BIỆN PHÁP BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG........................................................................... 149
CHƯƠNG 7: THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP (PHƯƠNG PHÁP GIÁ 3 CHÂN) ............ 151
7.1. CHUẨN BỊ.................................................................................................................. 151
7.2. CÔNG NGHỆ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP.................................................................... 151
7.3. TỔ CHỨC THI CÔNG: ................................................................................................ 152
7.4. HAO PHÍ LAO DẦM. .................................................................................................. 157