Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế thi công cầu Cái Môn

Chia sẻ: Lã Văn Thanh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

221
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm giúp các bạn chuyên ngành Kiến trúc - Xây dựng có thêm tài liệu tham khảo phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu, mời các bạn cùng tham khảo đồ án tốt nghiệp "Thiết kế thi công cầu Cái Môn" dưới đây. Nội dung đồ án giới thiệu đến các bạn công trình cầu Cái Môn, thiết kế thi công cầu Cái Môn, điều kiện thi công kết cấu nhịp và biện pháp thi công,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế thi công cầu Cái Môn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung về công trình cầu 1.1.1 Giới thiệu chung Bè t r Ýc hung t o µn c Çu mÆt c hÝnh c Çu E D C A B 86 892 329.5 689. KM 0+ KM 0+ ChiÒu dµi toµn cÇu Lc=360306 mm(TÝnh ®Õn ®u«i mè) 5000 50 32959 50 32964 50 32980 100 44000 64000 44000 100 32980 50 32964 50 32959 50 5000 5% 5% 2000 2000 1500 1500 2000 2000 7000 1500 1500 5000 6500 210018002100 6500 8000 2850 1800 2850 11000 11000 210018002100 4950 4950 5400 5400 210018002100 2850 1800 2850 50000 210018002100 1500 3500 3000 3500 3500 3000 3500 600 3@1600 600 2500 1500 1500 1500 1500 1500 600 3@1400 600 600 3@1600 600 6000 2500 600 3@1600 600 1500 4500 1500 600 3@1400 600 600 3@1400 600 5400 6000 6000 6000 5400 1500 4500 1500 2500 2500 7500 7500 1500 7000 1500 1500 7000 1500 § êng xãi côc bé 10000 10000 10 : 1 § êng xãi chung 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 24 Cäc BTCT 40x40 cm 24 Cäc BTCT 40x40 cm L= 35.00 m L= 35.00 m 24 Cäc BTCT 40x40 cm 24 Cäc BTCT 40x40 cm 24 Cäc BTCT 40x40 cm 24 Cäc BTCT 40x40 cm L= 25.00m L= 25.00m L= 30.00m L= 30.00m B 5: 1 6 cäc khoan nhåi D=1.5m 6 cäc khoan nhåi D=1.5m 6: 1 5: 1 6:1 L=35.00m L=30.00m 8 cäc khoan nhåi D=1.5m 8 cäc khoan nhåi D=1.5m L=50.00m L=50.00m D C E A Hình 1.1: Mặt cắt dọc cầu Cầu Cái Môn bắc qua sông Vàm Cỏ Tây tại km 0+509.739 thuộc xã Vĩnh Thuận huyện Vĩnh Hưng và xã Thạnh Hưng huyện Tân Hưng – tuyến Vĩnh Hưng đi Tân Hưng thuộc địa phận tỉnh Long An. Điêm đầu của dự án: Tại Km 0+000.000 phía xã Vĩnh Thuận huyện Vĩnh Hưng – tỉnh Long An. Điểm cuối của dự án: Km 1+055.733 phía xã Thạnh Hưng huyện Tân Hưng – tỉnh Long An. Tổng chiều dài dự án (từ điểm đầu đến điểm cuối) là : 1055,733m. Trong đó: Phần cầu dài 360,306m (tính đến đuôi mố). 1.1.2 Căn cứ pháp lý Quyết định số 3001/QĐ_UB ngày 16/9/2002 của Uỷ ban nhân dân tỉnh Long An về việc phê duyệt dự án đầu tư xây dựng công trình cầu Cái Môn (đường Vĩnh Hưng đi Tân Hưng). Hồ sơ Báo cáo NCKT ký hiệu 02CIC103 do Trung tâm Tư vấn Đầu tư Xây dựng Công trình thuộc Tổng Công ty Xây dựng Công trình Giao thông 1 lập tháng 03/2002. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 1 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hợp đồng kinh tế số: / ngày tháng năm 2002 giữa Ban quản lý dự án quốc lộ 62 – Sở Giao thông vận tải tỉnh Long An với Công ty Tư vấn Đầu tư & Xây dựng Việt Nam (VINACICO) về việc khảo sát thiết kế, lập thiết kế kỹ thuật và tổng dự toán công trình cầu Cái Môn – tuyến Vĩnh Hưng đi Tân Hưng – tỉnh Long An. 1.1.3 Tiêu chuẩn thiết kế và tham khảo 1.1.3.1 Quy trình thiết kế Quy định khoan thăm dò địa chất 22TCN2592000. Quy phạm đo vẽ địa hình 96/TCN43900. Tính toán dòng chảy lũ 22TCN22095. Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN405485 có tham khảo TCVN405498. Quy phạm “Thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn” 22TCN1879. Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN21193. Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu – Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN – 262 – 2000. Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN27201. Tiêu chuẩn thiết kế đường 22TCN27301. Tiêu chuẩn thiết kế cầu AASHTO (Bộ GTVT cho phép vận dụng khi thiết kế các kết cấu cầu hiện đại ở Việt Nam và một số tiêu chuẩn của các nước tiên tiến khác). 1.1.3.2 Quy trình, quy phạm tham khảo Tiêu chuẩn thiết kế đương ô tô TCVN 40541998. Tiêu chuẩn thiết kế cầu của hiệp hội đường bộ Mỹ AASHTO LRFD, xuất bản lần thứ hai năm 1998: AASHTO LRFD 1998. Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 2737 – 1995. Tiêu chuẩn CEB – FIP Model code 1990. 1.1.3.3 Quy mô xây dựng và tiêu chuẩn kỹ thuật a. Quy mô cấp công trình Cầu xây dựng vĩnh cửu bằng bê tông cốt thép và BTCT dự ứng lực. Tải trọng thiết kế : HL93, người đi 3.103 MPa. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 2 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khổ cầu B = 6 m + 2x1 m + 2x0,5 m = 9,0 m. Mặt đường xe chạy (2 làn xe): 2 x 3,0 m = 6,0 m. Phần bộ hành rộng: 2 x 1,0 m = 2,0 m. Khổ thông thuyền B = 50m, H =7,0m b. Tải trọng khai thác: Tĩnh tải Bê tông cốt thép: 2500kg/m3. Lớp phủ mặt cầu: 2350kg/m3. Hoạt tải: Tải trọng thiết kế: HL93(Theo tiêu chuẩn 22TCN 27201). Người đi: 3x103MPa. Cấp độ động đất Theo tiêu chuẩn 22TCN27201, cường độ địa chấn lấy theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXD VN 375:2006. Cầu nằm trong vùng động đất cấp VIII. c. Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu: Cốt liệu cho bê tông và vữa Yêu cầu kỹ thuật TCVN 7570 : 2006 Nước trộn bê tông và vữa TCXDVN 3022004 Xi măng Pooclăng Yêu cầu kỹ thuật TCVN 2682 1999 Phụ gia cho bê tông TCXDVN 325 2004 Hổn hợp bê tông trộn sẵn Các yêu cầu cơ bản đánh giá chất lượng và nghiệm thu TCXDVN 3742006 Thép cốt bê tông cán nóng, yêu cầu kỹ thuật TCVN 165185 Thép dùng trong xây dựng TCVN 176585 Thép cốt bê tông dự ứng lực TCVN 6284 (14):1997. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép lắp ghép Quy phạm thi công và nghiệm thu TCXDVN 390:2007 Sinh viên :Trần Trung Hiếu 3 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bê tông khối lớn Quy phạm thi công và nghiệm thu TCXD VN 305: 2004 Quy trình thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đá xây 22 TCN 5784 Cầu & Cống Quy phạm thi công nghiệm thu 22TCN 2662000 Quy trình thi công và nghiệm thu dầm cầu BTCTDƯL 22TCN 24798 Gối cầu cao su cốt bản thépTiêu chuẩn chế tạo nghiệm thu, lắp đặt 22TCN 217 1994. Quy trình thiết kế công trình và thiết bị phụ trợ thi công cầu 22TCN 20089 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam “TCXD VN 296: 2004 ''Dàn giáoCác yêu cầu về an toàn'' Các quy trình quy phạm hiện hành của nhà nước. Chỉ dẫn kỹ thuật các loại vật tư thiết bị chuyên dụng có liên quan đến công trình do nhà sản xuất khuyến cáo. 1.1.4 Đặc điểm tự nhiên khu vực xây dựng cầu 1.1.4.1. Vị trí địa lý a Vị trí địa lý khu vực xây dựng cầu: * Vị trí địa lý: Điêm đầu của dự án: Tại Km 0+000.000 phía xã Vĩnh Thuận huyện Vĩnh Hưng – tỉnh Long An. Điểm cuối của dự án: Km 1+055.733 phía xã Thạnh Hưng huyện Tân Hưng – tỉnh Long An. Tổng chiều dài dự án (từ điểm đầu đến điểm cuối) là : 1055,733m. Trong đó: Phần cầu dài 360,306m (tính đến đuôi mố). b Điều kiện địa hình khu vực: Khu vực xây dựng cầu Cái Môn nằm giữa hai huyện Tân Hưng và Vĩnh Hưng tỉnh Long An có địa hình hai bên tương đối bằng phẳng, dân cư thưa thớt, xung quanh là vườn tràm vừa mới trồng. Khu vực chịu ảnh hưởng của ngập lũ. Gần vị trí xây dựng cầu là bến phà Cả Môn. Nói chung địa hình thuận lợi cho việc xây dựng cầu và bố trí công trường. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 4 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1.4.2Đặc điểm khí hậu, khí tượng thuỷ văn: Theo số liệu thống kê của trạm khí tượng Vĩnh Hưng, đặc trưng khí tượng của khu vực xây dựng cầu Cái Môn như sau: Bảng 1.1: Gió: Bảng thống kê tốc độ gió trung bình mạnh nhất từ năm 1978 đến 2000 (m/s) Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm Vbq 1.7 2.3 2.7 3.2 1.8 2.2 2.1 2.4 2.6 2.1 2.0 2.3 2.2 Vmax 13 18 15 19 38 19 19 28 19 15 18 13 17 Bảng 1.2: Mưa thống kê lượng mưa tháng trung bình nhiều năm từ năm 1978 đến 2000 Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm R(mm 3.0 8.0 18.0 71.0 118 202 250 204 269 308 82.2 7.0 1540 ) Lượng mưa ngày lớn nhất: 300 (mm). Tháng 10/1995 Lượng mưa tháng lớn nhất: 734.5 (mm). Tháng 10/1995 Độ ẩm không khí (%): Bảng 1.3: thống kê độ ẩm trung bình tháng nhiều năm từ năm 1978 đến 2000 Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm U(%) 78 78 78 77 83 85 86 85 84 83 79 77 81 Nhiệt độ: Bảng 1.4: thống kê nhiệt độ đặc trưng các tháng từ năm 1978 đến năm 2000 (0C) Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tmax 31.8 32.7 34.9 36.5 35.8 32.6 32.0 31.1 31.5 31.2 30.7 30.2 Tmin 19.3 20.5 20.8 21.0 21.5 22.3 21.9 21.3 22.7 23.2 23.0 22.4 Ttb 25.9 26.1 27.3 28.7 28.5 27.7 27.1 27.4 27.7 27.5 27.1 26.8 1.1.4.3.Đặc điểm thuỷ văn, kết quả tính toán thuỷ văn, thuỷ lực công trình: Sinh viên :Trần Trung Hiếu 5 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sông Vàm Cỏ Tây là một trong những con sông tương đối lớn trong hệ thống kinh tiêu thoát nước trong mùa lũ của khu vực Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An. Có quan hệ rất nhiều đến hoạt động sản xuất nông nghiệp của vùng này. Hàng năm chịu ảnh hưởng chủ yếu của thuỷ triều biển Đông với chế độ bán nhật triều không đều. Theo tài liệu có từ nhiều năm cho thấy các tháng có mực nước ảnh hưởng lũ, không ảnh hưởng đến thuỷ triều từ giữa tháng 8 đến hết tháng 12 hàng năm. Các tháng có mực nước dao động theo thuỷ triều từ tháng 1 đến đầu tháng 8 hàng năm. Những năm có lũ lớn 1996, 2000, 2001 thì thời gian không ảnh hưởng thuỷ triều sẽ kéo dài thêm. Đặc biệt ở vùng này thì ảnh hưởng lũ là quan trọng hơn cả, ảnh hưởng rất lớn đến đời sống và sản xuất. Mùa lũ do nước lũ tràn từ thượng nguồn và từ sông Tiền tràn sang nên mực nước chỉ chịu ảnh hưởng lũ chủ yếu. Trong thời gian này gây ngập ở diện rộng với thời gian kéo dài tuỳ theo từng năm lũ. Theo thống kê từ số liệu quan trắc thu thập được mực nước cao nhất quan trắc tại vị trí trạm là +4.14m ngày 23/9/2000. Theo số liệu điều tra, thu thập và tính toán thuỷ văn, số liệu thuỷ văn tại vị trí cầu Cái Môn (số liệu tính theo hệ quốc gia): Lưu lượng thiết kế: Q(1%) = 3831m3/s Mực nước thiết kế: H1% = +4.64m. Hmin = 0.45m Tốc độ bình quân lòng chủ: VTB = 2.56 m/s. Khẩu độ thoát nước cần thiết: L0 275m. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 6 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.2. Cấu tạo chi tiết hạng mục mố T1 cầu CÁI MÔN mÆt c h Ýn h mÆt b ª n (Tû lÖ 1: 100) (Tû lÖ 1: 100) 10 v Ün h h n g 67.7 t ©n h n g 0 +3 Km 9000 2000 200 700 2400 1200 1200 2400 700 200 200 1600 200 BÖ kª gèi Khèi neo +6.996 +6.973 +6.773 500 500 Khèi neo 1000 1000 1000 1000 750 750 Tim gèi di ®éng 425 425 1500 Tim gèi cè ®Þnh +5.273 750 750 Chi tiÕt "B" 100 100 2000 5000 2000 a 5400 5400 8400 5400 8400 9000 6000 +0.328 2000 900 3200 900 2000 2100 1800 2100 0.127 +0.328 Lí p BT lãt lo¹ i G cã f'c = 15 MPa Lí p BT lãt lo¹ i G cã f'c = 15 MPa 1500 1500 1500 1500 Dµy 100 mm Dµy 100 mm 1.627 150 150 100 100 4.433 100 500 5@1600=8000 500 100 100 600 3@1600=4800 600 100 § êng xãi côc bé 4.433 § êng xãi côc bé 24 cäc BTCT 40x40 cm 24 cäc BTCT 40x40 cm L = 30 m 10 : 1 31.627 10 : 1 L = 30 m Hình 1.2. Bố trí chung trụ T1cầu mÆt c ¾t a a mÆt b»n g mã n g c ä c (Tû lÖ 1: 100) t ©n h n g (Tû lÖ 1: 100) 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 600 5000 900 1600 1600 900 400 3000 400 900 3@1600=4800 6000 6000 6000 1800 0 R90 900 0 R90 3000 600 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 10 : 1 v Ün h h n g 4500 4500 500 5@1600=8000 500 9000 9000 Hình 1.3. Mặt cắt ngang trụ T1 cầu Sinh viên :Trần Trung Hiếu 7 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 1.5: Tổng bề rộng bề mặt cắt ngang cầu B=9 m được bố trí như sau: TT Hạng mục Mặt cắt ngang cầu (m) 1 Phần xe chạy 3.0+3.0=6.0 2 Lề bộ hành 2x1=2.0 Tổng cộng ∑ B=9 Gối cầu : gối cao su cốt bản thép. Khe co giãn cao su. Ống thoát nước dường kính 100mm bằng nhựa PVC. Lan can : bằng thép mạ kẽm Dốc ngang cầu 2%, dọc cầu 3%. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ THI CÔNG 2.1 Điều kiện thi công kết cấu nhịp và biện pháp thi công chi tiết 2.1.1 Điều kiện thi công Khu vực xây dựng cầu Cái Môn nằm giữa hai huyện Tân Hưng và Vĩnh Hưng tỉnh Long An có địa hình hai bên tương đối bằng phẳng, dân cư thưa thớt, xung quanh là vườn tràm vừa mới trồng. Khu vực chịu ảnh hưởng của ngập lũ. Gần vị trí xây dựng cầu là bến phà Cả Môn. Nói chung địa hình thuận lợi cho việc xây dựng cầu và bố trí công trường. * Đặc điểm khí hậu, khí tượng thuỷ văn: Sông Vàm Cỏ Tây là một trong những con sông tương đối lớn trong hệ thống kinh tiêu thoát nước trong mùa lũ của khu vực Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An. Có quan hệ rất nhiều đến hoạt động sản xuất nông nghiệp của vùng này. Hàng năm chịu ảnh hưởng chủ yếu của thuỷ triều biển Đông với chế độ bán nhật triều không đều. Theo tài liệu có từ nhiều năm cho thấy các tháng có mực nước ảnh hưởng lũ, không ảnh hưởng đến thuỷ triều từ giữa tháng 8 đến hết tháng 12 hàng năm. Các tháng có mực Sinh viên :Trần Trung Hiếu 8 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nước dao động theo thuỷ triều từ tháng 1 đến đầu tháng 8 hàng năm. Những năm có lũ lớn 1996, 2000, 2001 thì thời gian không ảnh hưởng thuỷ triều sẽ kéo dài thêm. Đặc biệt ở vùng này thì ảnh hưởng lũ là quan trọng hơn cả, ảnh hưởng rất lớn đến đời sống và sản xuất. Mùa lũ do nước lũ tràn từ thượng nguồn và từ sông Tiền tràn sang nên mực nước chỉ chịu ảnh hưởng lũ chủ yếu. Trong thời gian này gây ngập ở diện rộng với thời gian kéo dài tuỳ theo từng năm lũ. Theo thống kê từ số liệu quan trắc thu thập được mực nước cao nhất quan trắc tại vị trí trạm là +4.14m ngày 23/9/2000. 2.1.2 Biện pháp thi công chi tiết Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng Bước 2 : Đóng cọc 40x40 Bước 3 : Đào đất hố móng và đập đầu cọc Bước 4 : Thi công bệ trụ T1 Bước 5: Thi công thân trụ T1 Bước 6: Thi công xà mũ trụ Bước 7: Hoàn thiện trụ 2.2 Thiết kế các kết cấu bổ trợ , máy thi công và tính toán bổ trợ thi công 2.2.1 Ván khuôn 2.2.1.1Các yêu cầu cơ bản Đảm bảo cường độ, độ cứng, độ ổn định trong mọi giai đoạn chế tạo cấu kiện Đúng hình dạng, kích thước theo thiết kế Bề mặt bằng phẳng, mặt tiếp xúc với bê tông phải nhẵn, ít dính bám với bê tông. Ván khuôn phải kín khít để tránh mất nước, mất vữa gây rỗ tổ ong trong bê tông Kết cấu ván khuôn phải dễ tháo lắp, không gây hư hại cho bê tông Không gây khó khăn khi đặt cốt thép, đổ và đầm bê tông Giá thành rẻ: nên sử dụng vật liệu tại chỗ và luân chuyển được nhiều lần. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 9 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.1.2 .Tính toán ván khuôn 2.2.1.2.1 Tính toán ván khuôn tường thân trụ Các kích thước cơ bản của ván khuôn .Ván khuôn thân trụ có 2 loại kích thước là 2x.5m và 1.5x2m.Ta chọn kích thước 2x1.5m để tính toán: Bảng 2.1: Tính toán cho 1 đợt đổ bê tông với H=2m Đặc trưng ván a (cm) b (cm) (cm) W (cm 3 ) J (cm 4 ) E (kg / cm 2 ) khuôn ( kg / cm 3 ) Thép bản 50 25 0.6 3 0,9 0.785 2100000 Hình 2.1: Bố trí ván khuôn tường thân trụ Bảng 2.2: tra α và Bảng 2.3: Vật liệu :thép CT3 có Thép CT3 E = 2100000 Kg / cm 2 Cường độ chịu uốn Ru = 2000 Kg / cm 2 Cường độ chịu uốn khi nén Ro = 1900 Kg / cm 2 ứng suất cắt cho phép 0.6 Ro = 1140 Kg / cm 2 Sinh viên :Trần Trung Hiếu 10 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.2: Sơ đồ tính sườn ngang và sườn dọc của 1 tấm ván đơn ,ván khuôn thép  Kiểm toán tấm ván khuôn Xác định chiều cao biểu đồ áp lực H = 2 m Áp lực ngang tiêu chuẩn của bê tông như sau xk ? Max Hình 1.4: Biểu đồ áp lưc của bê tông Ptc bt .R q xk Trong đó: Sinh viên :Trần Trung Hiếu 11 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP R là bán kính của đầm R = 0.7 m q xk là áp lực xung kích q xk 0.04(kg / cm 2 ) ptc =0.215 ( kg / cm 2 ptt n. ptc 0.279(kg / cm 2 ) Trong đó n =1.3 Kiểm toán theo trang thái giới hạn I Mô mem lớn nhất tại trong tâm tấm a x b tác dụng lên bề mặt ván khuôn: M max .n. p max .a 2 0,0513x1,3x0,215x 50 2 35,846(kg.cm) Với: Pmax là tải trọng rải đều tiêu chuẩn .Pmax= Ptc =0.215 (kg/cm) α là hệ số phụ thuộc a/b =1 lấy α =0,0513 ứng suất lớn nhất : бmax = Mmax /W=35,846/1.04=34.47 ( kg / cm 2 ) < Ru 2000(kg / cm 2 ) Kiểm toán theo trang thái giới hạn II Độ võng lớn nhất tại giữa bản f max . p max .a 4 / E. 3 Trong đó: E là mô đun đàn hồi của thép :E =210000 ( kg / cm 3 ) β là hệ số phụ thuộc vào tỉ số a:b => 0,0138 f max 0,0138.0,215.50 4 / 2100000.0,5 3 =0.04(cm) Độ võng cho phép [f] =b/400=0,0625 > 0.04 Ta có fmax ĐẠT Kiểm toán sườn ngang Sơ đồ tính sườn ngang: Sinh viên :Trần Trung Hiếu 12 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .Sườn ngang tính với sơ đồ dầm giản đơn , chiều dài nhịp tính toán = a Có a=50 cm, sn 0,6 , W x 20,3(cm 3 ) , J x 46,6(cm 4 ) Tải trọng tác dụng lên sườn ngang q1 p max .b 0,215.25 5.375(kg / cm 2 ) Mô men uốn lớn nhất tại giữa nhịp: 3a 3 b 2 3.50 2 25 2 M max n. p max .b.( ) =1.3x0.215x25x( )=2001.63 (kg.cm) 24 24 Kiểm toán trạng thái giới hạn I M max max =2001.63 /20.3=98.60 ( kg / cm 2 ) đạt W Kiểm toán theo trạng thái giới hạn II Không cần tính độ võng của sườn ngang ngắn vì độ võng của cả tấm phụ thuộc vào sườn dài theo cạnh B 2.2.1.2.2 Tính toán ván khuôn xà mũ Bảng 2.4 : Tính toán cho 1 đợt đổ bê tông với H=1.5m Đặc trưng a (cm) W J ( cm 4 ) E ván (cm) b(cm) (cm) (kg / cm 3 ) kg / cm 2 ) khuôn Thép 50 25 0.7 2.04 0.71 0.785 210000 bản 0 Bảng 2.5: tra α và Bảng 2.6: Vật liệu :thép CT3 có Thép CT3 E = 2100000 kg / cm 2 Cường độ chịu uốn Ru = 2000 kg / cm 2 Cường độ chịu uốn khi nén RO = 1900 kg / cm 2 Sinh viên :Trần Trung Hiếu 13 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ứng suất cắt cho phép 0.6 Ro = 1140 kg / cm 2 Sơ đồ tính sườn ngang và sườn dọc của 1 tấm ván đơn ,ván khuôn thép Kiểm toán tấm ván khuôn Xác định chiều cao biểu đồ áp lực H = 1.5 m Áp lực ngang tiêu chuẩn của bê tông như sau Ptc bt R q xk Trong đó: R là bán kính của đầm R = 0.7 m q xk là áp lực xung kích q xk =0,04 kg/ cm 2 ptc =0.215 ( kg / cm 2 ) ptt n. ptc 0,279(kg / cm 2 ) Trong đó n =1.3 Kiểm toán theo trang thái giới hạn I Mô mem lớn nhất tại trong tâm tấm a x b tác dụng lên bề mặt ván khuôn: M max .n. p max .a 2 =0,0829x1,3x0.215x 50 2 =57,9 (kg.cm ) Với: Sinh viên :Trần Trung Hiếu 14 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Pmax là tải trọng rải đều tiêu chuẩn .Pmax= Ptc =0.215 (kg/cm) α là hệ số phụ thuộc a/b =1 lấy α =0,0829 ứng suất lớn nhất : бmax = Mmax/ W=57,9/2,04=28,38 (kg / cm 2 ) < Ru 2000kg / cm 2 Đạt Kiểm toán theo trang thái giới hạn II Độ võng lớn nhất tại giữa bản f max . p max .a 4 / E. 3 Trong đó: E là mô đun đàn hồi của thép :E =210000 (kg/ cm 2 ) β là hệ số phụ thuộc vào tỉ số a:b => 0,0277 f max 0,0277.0,215.50 4 / 2100000.0,7 3 =0.052(cm) Độ võng cho phép [f] =b/400=0,0625 > 0.052 Ta có fmax ĐẠT kiểm toán sườn ngang Sơ đồ tính sườn ngang Sườn ngang tính với sơ đồ dầm giản đơn , chiều dài nhịp tính toán = a a=50 cm, sn 0,6 , W x 20,3(cm 3 ) , J x 46,6(cm 4 ) Tải trọng tác dụng lên sườn ngang q1 p max .b 0,215.25 5,375( kg / cm 2 ) Mô men uốn lớn nhất tại giữa nhịp: 3.a 3 b 2 3.50 3 25 2 M max n. p max .b.( ) 1,3.0,215.25.( ) 2001,63(kg.cm) 24 24 Kiểm toán trạng thái giới hạn I 3 M max 2001,63 98,6(kg / cm 2 ) Ro 1900(kg / cm 2 ) Đ ẠT W 20,3 Sinh viên :Trần Trung Hiếu 15 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kiểm toán theo trạng thái giới hạn II Không cần tính độ võng của sườn ngang ngắn vì độ võng của cả tấm phụ thuộc vào sườn dài theo cạnh B 2.2.1.3 Cấu tạo và thi công lắp ghép ván khuôn cốt thép Ta sử dụng 3 loại kích thước ván khuôn khác nhau: Tường thân ta sử dụng ván khuôn loại: 2x1m,dày 0.6 cm;chiều cao có 4 khoang,mỗi khoang rộng 0.5m;chiều rộng có 2 khoang,mỗi khoang rộng 0.5m Tường cánh ta sử dụng 2 loại ván khuôn,thứ nhất là ván khuôn đáy 2x0.5m,dày 0.5cm;chiều cao có 4 khoang,mỗi khoang rộng 0.5m;chiều rộng có 2 khoang,mỗi khoang rộng 0,25m;các kích thước còn lại ta tận dụng ván khuôn của tường thân Tường đỉnh ta sử dụng ván khuôn loại 1.5x0.5m,dày 0.7m,chiều cao có 3 khoang mỗi khoang rộng 0.5m,chiều rộng có 2 khoang mỗi khoang rộng 0.25m,các kích thước còn lại ta tận dụng ván khuôn của tường cánh và tường thân Ván khuôn thép được cấu tạo từ các tấm ván đơn ghép lại: Tấm ván đơn bằng thép có cấu tạo đơn giản hơn là ván gỗ do đặc điểm của vật liệu. Tấm ván đơn được thiết kế theo một số chủng loại. Loại tấm lớn có kích thước 1250÷2500 mm, loại vừa và loại nhỏ thu hẹp theo chiều cao và theo chiều dài để có thể kết hợp với nhau ghép thành các khuôn có kích thước thay đổi. Cấu tạo của mỗi tấm ván bao gồm một tấm tôn lát có chiều dày = 5÷8mm, xung quanh dùng thép góc loại L75x75x6 và L75x75x5 để đóng khung viền bao kín các mép ván, trên cánh đứng của thép góc khoan sẵn các lỗ khoan đường kính 23 có khoảng cách thống nhất để liên kết các tấm ván lại với nhau bằng bulông. Do tôn lát mỏng nên phải tăng cường ở phía sau tấm ván các sườn tăng cường đứng và ngang. Trong đó sườn đứng bố trí theo cạnh ngắn và liền suốt theo cạnh này còn sườn ngang chia ra thành từng đoạn lọt giữa khoảng cách của hai sườn đứng và hàn vào sườn đứng. Các bộ phận của tấm ván đều liên kết với nhau bằng hàn. Trên tấm ván khoan sẵn hai lỗ khoan ở hai góc để lắp thanh giằng sau này. Chế tạo các tấm ván cong mặt trụ hay mặt cong hình chóp cụt bằng cách dùng tấm tôn uốn theo các sườn ngang bằng thép dày 6mm đã cắt sẵn theo hình vành khăn. Xung quanh tấm ván cũng phải có thanh viền mép và khoan sẵn lỗ để lắp bu lông liên kết giữa các tấm ván với nhau. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 16 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Các tấm ván liên kết với nhau bằng cách bắt bulông theo cạnh của thép góc viền mép, có gioăng cao su đệm ở giữa để giữ kín nước. Ngoài ra có thể liên kết bằng then và chốt hình nêm, cách liên kết này có ưu điểm lắp ráp nhanh chóng và vẫn đảm bảo chắc chắn. Các thanh nẹp ngoài làm thành hệ khung tăng cứng cho mặt phẳng của các tấm ván. Các thanh nẹp ngoài đều làm bằng thép hình gồm hai thanh thép chữ [ loại cao 120mm ghép đôi lại với nhau liên kết kiểu bản giằng. Các mặt phẳng của ván khuôn đều khép kín tại các góc bằng một thanh liên kết có tạo vát chém cạnh chống sứt cho bê tông, thanh này có chiều dài bằng kích thước một cạnh của tấm ván và khoan lỗ tương ứng với các lỗ khoan trên cạnh mép của tấm ván. Thanh liên kết góc chế tạo bằng thép tấm =6mm, dập theo hình góc vuông chém cạnh và có gân tăng cứng. Phải tổ hợp các loại ván có kích thước khác nhau sao cho vừa đủ chiều dài của kết cấu bê tông, nếu không đủ thì chế tạo riêng một tấm ván theo kích thước đo tại chỗ để ghép vào mà không ghép đuổi như ván khuôn gỗ. Đối với ván khuôn thành , tải trọng tác dụng lên ván là áp lực ngang do vữa bê tông và các tải trọng ở trên bề mặt khối vữa. Áp lực này đẩy ra hai bên thành, vì vậy để chống áp lực này, hai bên mặt ván được giằng với nhau bằng các bu lông bố trí tại các giao điểm của hệ thanh nẹp ngang và nẹp đứng đỡ phía ngoài ván khuôn. Thanh giằng xuyên qua lỗ khoan sẵn trên tấm ván và luồn qua khe hở giữa hai nhánh của thanh nẹp mà không phải khoan lỗ trên thanh nẹp. Các thanh nẹp ngang và nẹp đứng giao nhau tại vị trí thanh giằng. Bên trong ván khuôn tại vị trí các thanh giằng dùng gỗ chống giữa hai mặt ván khuôn. Đối với kết cấu có thành mỏng như tường bê tông, sườn dầm. .. việc dùng các thanh gỗ làm văng chống giữa hai mặt ván đối diện sẽ không thể lấy ra được trong quá trình đổ bê tông. Các thanh văng chống phải để lại nhưng không làm ảnh hưởng đến chất lượng bê tông của tường. Các thanh này được làm bằng bê tông đúc sẵn có chiều dài bằng chiều dày của kết cấu và tạo lỗ dọc theo thanh để luồn bulông giằng qua, hoặc làm bằng ống nhựa cứng ở hai đầu loe rộng để tựa vào hai bên mặt ván. Để giữ ổn định cho cả hệ thống ván khuôn chống các lực xô ngang do gió hoặc lực va quệt của các thiết bị thi công thì dùng các thanh chống xiên xuống đất ở về hai phía hoặc nếu kết cấu cao quá có thể dùng đà giáo dựng vây xung quanh. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 17 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Để lắp gá các thanh nẹp đứng vào mặt phẳng ván khuôn trước khi có các thanh giằng người ta dùng các móc càng cua móc vào hai lỗ khoan sắn trên sườn ngang hoặc cắm vào thành của tấm ván ôm lấy thanh nẹp đứng rồi dùng nêm nêm chặt vào giữa càng cua và thanh nẹp. 2.2.2 Đà giáo thi công trụ 2.2.2.1Chức năng Đà giáo là một kết cấu tạm thời, phục vụ cho thi công mố cầu, nó có nhiệm vụ đỡ ván khuôn chứa đầy bê tông từ khi bắt đầu đổ bê tông đến khi bê tông đủ cường độ cho phép hạ đà giáo, tháo ván khuôn.(thường là 7075% cường độ thiết kế của bê tông). Ngoài ra đà giáo còn là sàn công tác để thi công kết cấu nhịp (ng ười đi lại, đặt các thiết bị..). 2.2.2.1.1 Vật liệu làm đà giáo Thép: dùng thép hình I, [, ray, thép góc, dùng kết cấu vạn năng (YИKM), loại cột ống MИK, Ddàn quân dụng (H10,H15, Beley...). 2.2.2.1.2 Yêu cầu đối với đà giáo Đà giáo phải đảm bảo chắc chắn không biến hình, đảm bảo điều kiện cường độ, độ cứng và ổn định Kết cấu đà giáo phải có cấu tạo đơn giản, hợp lí và dễ tháo lắp Đúng cao độ, kích thước và hình dáng 2.2.2.2 Cấu tạo đà giáo Trụ T1: Sinh viên :Trần Trung Hiếu 18 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.3: Cấu tạo đà giáo 1.3. Các biện pháp thi công trụ cầu Cái Môn . Các hạng mục: Phần móng: Trụ nằm trên hệ 24 cọc 40x40, chiều dài cọc 30 m. Thi công lớp bê tông lót móng C10 dày 10cm Phần trụ T1: Trụ T1 bằng bê tông cốt thép thường, đổ bê tông trụ theo ba đợt. Đợt 1, bệ trụ. Đợt 2, đổ hết từ bệ lên gần đáy xà mũ. Đợt 3 đổ hết phần còn lại 1.3.1. Công tác chuẩn bị mặt bằng Dùng máy ủi kết hợp thủ công san tạo mặt bằng thi công đến cao độ thiết kế.. 1.3.2.Phương án thi công công tác đào đất hố móng của Trụ T1 cầu Cái Môn a,Thi công hô mong băng ph ́ ́ ̀ ương phap đao trân ́ ̀ ̀ Khối lượng đất đào từ hố móng lên thường rất lớn và thời gian để ngỏ hố móng không được kéo dài, vì vậy cần sử dụng các phương tiện cơ giới để nhanh chóng kết thúc giai đoạn đào hố móng và chuyển sang các công đoạn khác. Chỉ sử dụng nhân lực khi điều kiện mặt bằng thi công không cho phép triển khai máy móc và làm công việc sửa sang hoàn thiện phần đã đào bằng máy. ́ ́ ợp với thu công b,Thi công mong băng may kêt h ́ ̀ ̉ Đào đất bằng máy đào kết hợp nhân lực sửa sang taluy hố móng. Đất thải vận chuyển bằng ôtô. Biện pháp đào đất trong hố móng không có chống vách bằng máy đào gầu nghịch. Thiết kế biện pháp dùng máy đào gầu nghịch phải chú ý những điểm sau : + Khả năng với xa nhất, đổ cao nhất và đào ở vị trí thấp nhất so với vị trí đứng của máy đào. + Vị trí đứng của máy so với mép hố móng đảm bảo ổn định vách ta luy. + Dung tích gầu và năng suất máy. + Đường di chuyển của máy để có thể đào hết được các vị trí của hố móng. + Số lượng xe chở đất phối hợp và đường vận chuyển của xe. Nếu không phải chở đất thải đi chỗ khác thì vị trí đổ đất phải bố trí cách xa hố móng, không ảnh hưởng đến ổn định của thành vách. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 19 Lớp :63CCCD06
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Biện pháp tổ chức thi công : Mặt bằng thi công hố móng bao gồm phạm vi khu vực hố móng, vị trí đứng và di chuyển của máy đào, đường vận chuyển cho ôtô và phạm vi của bãi chứa đất thải.Xung quanh hố móng phải có hàng rào cảnh báo cách mép hố móng 1m. Xung quanh mép hố móng cần có hệ thống rãnh thoát hoặc bờ con lươn để ngăn nước mặt thâm nhập vào trong hố móng nếu trong thời gian thi công gặp thời tiết mưa gió. * Trình tự thi công bao gồm các bước : San ủi tạo mặt bằng thi công,làm đường di chuyển giá búa,di chuyển máy khoan Định vị hố móng, định vị tim mố Dùng búa rung rung hạ ống vách đến cao độ thiết kế Khoan tạo lỗ đến cao độ thiết kế,vệ sinh lỗ khoan,lắp đặt và hạ ống lồng thép.lắp ống đổ,phểu đổ bê tông.Đổ bê tông cọc bằng phương pháp rút ống thẳng đứng. Đào hố móng bằng máy đào gầu nghịch kết hợp với đào thủ công kết hợp ôtô vận chuyển đất.Đào đất đến cao độ đáy móng.Đổ bê tông lót móng C10 dày 10cm.Đập đầu cọc. Làm sạch hố móng 1.3.3.Công tác đà giáo, ván khuôn: Cốt pha hay còn gọi là ván khuôn tạo hình kết cấu công trình, giúp cho vữa bê tông không bị chảy ra, còn bộ phận chống đỡ cốt pha và nhu cầu tạm để các xe, thiết bị và người qua lại gọi là dàn giáo và sàn công tác. Phương pháp lắp ghép căn cứ vào các mốc cao độ trên mặt đất đồng thời phải dựa vào bảng thiết kế thi công để đảm bảo kích thước. Phương pháp lắp ghép ván khuôn và đà giáo phải được đảm bảo nguyên tắc đơn giản, dể tháo, bộ phận tháo trước không phụ thuộc vào bộ phận tháo sau. Những mối nối giữa các tấm ván khuôn cần phải được trát mặt phía trong trước khi đổ bê tông mặt ván khuôn cần phải được quét một lớp vôi đục, hoặc dung dịch đất sét hay dầu máy để đảm bảo cho công tác tháo dỡ ván khuôn sau này được rễ ràng. Các góc vuông và nhọn ở phía trong ván khuôn cần phải bố trí thêm các khe gỗ có tiết diện hình tam giác để tránh hiện tượng bong tróc bê tông. Sinh viên :Trần Trung Hiếu 20 Lớp :63CCCD06