thiết kế cầu qua sông với phương án '' dầm bê tông cốt thép'', chương 25

Chia sẻ: Duong Thi Tuyet Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

276
lượt xem 74
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chiều dày của lớp bê tông bịt đáy xuất phát từ điều kiện: Trọng lượng của lớp bê tông bịt đáy và lực ma sát giữa cọc và bê tông bịt đáy phải lớn hơn lực đẩy nổi của nước: h.H . n 1m n.. b  k.U . .m Tính toán chiều dày lớp bêtông bịt đáy Trong đó: - Diện tích đáy hố móng: = (16+1)(16+1) = 289 (m2) H - Chiều cao từ mực n-ớc thi công đến đáy đài cọc H = 5.6m k - Số cọc trong hố móng k = 16 cọc U -...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế cầu qua sông với phương án '' dầm bê tông cốt thép'', chương 25

Chương 25: TÝnh to¸n chiÒu dµy líp bªt«ng bÞt ®¸y - ChiÒu dµy cña líp bª t«ng bÞt ®¸y xuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn: Träng l-îng cña líp bª t«ng bÞt ®¸y vµ lùc ma s¸t gi÷a cäc vµ bª t«ng bÞt ®¸y ph¶i lín h¬n lùc ®Èy næi cña n-íc: .H . n h  1m n.. b  k.U . .m Trong ®ã:  - DiÖn tÝch ®¸y hè mãng:  = (16+1)(16+1) = 289 (m2) H - ChiÒu cao tõ mùc n-íc thi c«ng ®Õn ®¸y ®µi cäc H = 5.6m k - Sè cäc trong hè mãng k = 16 cäc U - Chu vi cäc U = 4,712 (m)  - Lùc ma s¸t gi÷a cäc vµ líp bª t«ng bÞt ®¸y (lÊy b»ng 2 T/m2) m - HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc m = 0,9 n - HÖ sè v-ît t¶i n = 0,9 n = 1 (T/m3); bt = 2,5 (T/m3) 289  5.6  1  h = 2,24  chän h = 2,5 m 0,9  289  2,5  16  4,712  2 0,9 - Theo ®iÒu kiÖn vÒ c-êng ®é: M b   Rk W Trong ®ã: p.l 2 +M 8 + p - hiÖu sè träng l-îng bª t«ng vµ lùc ®Èy næi: p = 1(5.6 + 2.5) – 2.5x2.5 = 1.85 (T/m) + l - ChiÒu dµi nhÞp: l = 17m b.h 2 1 2,5 2 +W = = 1,042 (m3) 6 6 + b – ChiÒu réng khèi tÝnh (c¾t 1m ®Ó tÝnh) b = 1m + h - ChiÒu dµy líp bª t«ng bÞt ®¸y h = 2,5m + Rk - C-êng ®é chÞu kÐo cña bª t«ng Rk = 7,5 (KG/cm2) 1,85.17 2 M  = 66.83 (Tm) 8  b = 66.83 (T/m2) < Rk = 75 (T/m2) KÕt luËn: ChiÒu dµy líp bª t«ng bÞt ®¸y h = 2,5m.
1.1.1. TÝnh ®é ch«n s©u cäc v¸n Gi¶ sö cã liªn kÕt chÆt gi÷a thanh chèng trªn cña hè mãng vµ cäc v¸n, khi ®ã kh«ng cÇn tÝnh to¸n ®é ch«n s©u mµ lÊy ®é ch«n s©u t = 2m theo cÊu t¹o 1.2. Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp 1.2.1. Nguyªn lý cña ph-¬ng ph¸p thi c«ng hÉng  Thi c«ng hÉng lµ thi c«ng kÕt cÊu nhÞp tõng ®èt ®èi xøng qua c¸c trô. C¸c ®èt dÇm ®-îc ®óc theo s¬ ®å mót thõa ®èi xøng qua trô lµm xong ®èt nµo c¨ng cèt thÐp ®èt ®Êy. C¸c ®èt ®óc trªn giµn gi¸o di ®éng ®¶m b¶o tÝnh toµn khèi cña kÕt cÊu tèt. ViÖc c¨ng cèt thÐp ®-îc tiÕn hµnh rÊt sím khi bª t«ng cßn non nªn dÔ g©y ra sù cè vµ ¶nh h-ëng cña tõ biÕn co ngãt kh¸ lín.  C«ng nghÖ thi c«ng hÉng cã -u ®iÓm c¬ b¶n lµ Ýt sö dông giµn gi¸o, cã thÓ thiÕt kÕ kÕt cÊu nhÞp cã chiÕu cao thay ®æi víi s¬ ®å ®a d¹ng, tiÕt diÖn cã thÓ lµ h×nh hép, ch÷ nhËt... 1.2.2. Tr×nh tù thi c«ng  B-íc 1: Sau khi x©y dùng xong trô tiÕn hµnh x©y dùng ®èt ®Çu tiªn trªn trô.  B-íc 2: TiÕn hµnh ®óc dÇm ®¬n gi¶n trªn b·i ®óc vµ lao l¾p dÇm gi¶n ®¬n.  B-íc 3: Thi c«ng c¸c ®èt tiÕp theo ®èi xøng víi nhau qua trô cho ®Õn ®èt cuèi cïng cña mót thõa. Sau khi ®óc xong mét cÆp ®èt th× c¨ng cèt thÐp øng suÊt tr-íc tõ mót nµy sang mót kia. Khi thi c«ng b-íc nµy ph¶i theo dâi chÆt chÏ ®é vâng. Sau khi c¨ng thÐp xong ph¶i b¬m v÷a ngay.  B-íc 4: X©y dùng ®o¹n nhÞp biªn. §o¹n nµy cã kho¶ng trèng d-íi cÇu kh«ng cao l¾m do ®ã cã thÓ dùng giµn gi¸o ®Ó ®óc t¹i chç. Trong ®o¹n nµy kÕt cÊu chÞu m«men d-¬ng nªn ph¶i c¨ng cèt thÐp phÝa d-íi vµ sau ®ã b¬m v÷a b¶o vÖ cèt thÐp.  B-íc 5: LÇn l-ît ®óc c¸c khèi hîp long theo tr×nh tù thiÕt kÕ. Sau khi ®óc xong c¨ng c¸c bã chÞu m«men d-¬ng ë d-íi ®¸y dÇm. C¸c bã cèt thÐp nµy ®-îc uèn xiªn lªn trªn.  Sau khi thùc hiÖn xong c¸c viÖc trªn th¸o bá v¸n khu«n treo, kÝch dÇm th¸o bá gèi t¹m kª dÇm vµo gèi chÝnh thøc.  B-íc 6: Hoµn thiÖn c«ng tr×nh. 1.2.3. Thi c«ng khèi ®Ønh trô K0  Khèi ®Ønh trô K0 lµ khèi lín nhÊt cña kÕt cÊu nhÞp dÇm vµ n»m trªn ®Ønh cña th©n trô. §Ó gi÷ æn ®Þnh t¹m thêi cho kÕt cÊu hÉng trong qu¸ tr×nh thi c«ng ®óc hÉng c©n b»ng, ta ph¶i dïng c¸c khèi bª t«ng kª t¹m vµ c¸c thanh D¦L 38 (®· tÝnh to¸n ë trªn) th¼ng ®øng ®Ó liªn kÕt chÆt cøng gi÷a khèi ®Ønh trô vµ th©n trô. Gi÷a khèi bª t«ng kª t¹m vµ ®Ønh trô lµ líp v÷a m¸c 400 Kg/cm2. Líp v÷a nµy chÝnh lµ vÞ trÝ mµ sau nµy khoan ph¸ ®Ó th¸o c¸c khèi bª t«ng kª t¹m. Sau khi hîp long nhÞp biªn th× c¸c khèi bª t«ng kª t¹m ®-îc th¸o ra, lóc ®ã gèi chÝnh cña kÕt cÊu nhÞp b¾t ®Çu lµm viÖc.
 Khèi trªn ®Ønh trô ®-îc thi c«ng ®óc hÉng trªn phÇn ®µ gi¸o më réng trô. §µ gi¸o nµy ®-îc cÊu t¹o tõ thÐp h×nh ®· gia c«ng trong c«ng x-ëng vµ ®-îc l¾p ®Æt khi thi c«ng xong th©n trô. §µ gi¸o thi c«ng khèi ®Ønh trô ®-îc chia lµm 4 ®ît sau: C«ng viÖc ®æ bª t«ng cho khèi ®Ønh trô ®-îc chia ra lµm 4 ®ît sau: §ît 1: §æ bª t«ng b¶n ®¸y vµ mét phÇn b¶n bªn cña hép cao kho¶ng 30cm. §ît 2: §æ bª t«ng cho t-êng ng¨n: 2 t-êng ng¨n dÇy 2m §ît 3: §æ bª t«ng cho 2 thµnh bªn vµ thµnh gi÷a cña hép dÇm §ît 4: §æ bª t«ng cho b¶n n¾p hép.  ViÖc ®æ bª t«ng nh- vËy tu©n theo nguyªn t¾c kh«ng ®æ bª t«ng ®ång thêi tõng phÇn cña kÕt cÊu cã khèÝ l-îng bª t«ng lín vµ nh÷ng phÇn cã khèi l-îng nhá vµ máng. Tr¸nh ®-îc c¸c vÕt nøt do co ngãt kh¸c nhau, do to¶ nhiÖt kh«ng gièng nhau gi÷a c¸c bé phËn ®ã. C¸c b-íc tiÕn hµnh thi c«ng khèi K0 nh- sau: + L¾p ®µ gi¸o : L¾p c¸c thanh ®øng s¸t th©n trô, luån vµ xiÕt bul«ng (xuyªn qua c¸c lç ®· bè trÝ s½n ë th©n trô) víi lùc xiÕt 40T b»ng kÝch c¨ng kÐo. L¾p c¸c thanh chÐo vµ thanh ngang. L¾p hÖ thèng gi»ng ngang, dÇm däc trªn c«ng x«n. + §o ®¹c: §o vµ v¹ch c¸c ®-êng tim cña gèi trªn ®Ønh trô, kiÓm tra cao ®é ®Ønh trô t¹i c¸c vÞ trÝ gèi + C«ng t¸c trªn ®Ønh trô bao gåm: Nèi c¸c thanh 38 vµ c¸c èng t«n tr¸ng kÏm tõ trô lªn. L¾p v¸n khu«n cèt thÐp vµ ®æ bª t«ng t¹i chç c¸c gèi kª, sai sè cho phÐp cao ®é c¸c gèi kª lµ 1mm. X©y dùng gê ch¾n bao quanh b»ng g¹ch x©y quanh ®Ønh trô. Lµm c«ng t¸c hoµn thiÖn chuÈn bÞ ®Ó ®Æt gèi cÇu: vÖ sinh bÒ mÆt, ®ôc th«ng vµ chØnh lç bu l«ng neo gèi. + §Æt gèi cÇu:  §Æt gèi tr-ît (gèi di ®éng ë c¸c trô P3,P4,P5):  XiÕt bu l«ng vµo tÊm bÖ (®Æt ®øng sao cho nã ®-îc vÆn chÆt vµ kh«ng ®-îc tr-ît ra khái tÊm)  §Æt bu l«ng neo ngËp vµo trong tÊm kho¶ng 1-2cm.  §Æt tÊm bÖ, ®iÒu chØnh ®é cao, cè ®Þnh b»ng v÷a kh«ng co ngãt.  sau khi v÷a ®«ng cøng th× ®Æt gèi cao su, tÈy bôi bÈn ë phÇn bÞ lâm, ®Æt phÇn låi vµo gèi cao su.  XiÕt bu l«ng neo vµo tÊm tr-ît.  Thùc hiÖn ®iÒu chØnh.  L¾p khung kÕt cÊu phÇn trªn vµ cè ®Þnh b»ng bª t«ng.  Th¸o khung vµ hoµn thµnh.
+ §Æt gèi cè ®Þnh trªn trô P6:  XiÕt bu l«ng vµo tÊm bÖ (®Æt ®øng sao cho nã ®-îc vÆn chÆt vµ kh«ng ®-îc tr-ît ra khái tÊm).  Cè ®Þnh b»ng v÷a kh«ng co ngãt.  Th¸o khung vµ hoµn thµnh . + L¾p v¸n khu«n ®¸y vµ v¸n khu«n ngoµi:  C¸c v¸n khu«n ®Ó thi c«ng khèi ®Ønh trô ®-îc ®Æt trªn phÇn ®µ gi¸o më réng trô (®· ®-îc x©y dùng tõ khi thi c«ng trô)  C«ng t¸c l¾p ®Æt v¸n khu«n ®-îc thùc hiÖn b»ng cÈu cè n¨ng lùc 25T vµ 4 pal¨ng xÝch cã n¨ng lùc 10T, lµm nhiÖm vô chØnh s¬ bé cao ®é v¸n khu«n. Khi v¸n khu«n ®· s¬ bé æn ®Þnh th× dïng c¸c nªm gç ®iÒu chØnh tiÕp.  Khi ®Æt c¸c v¸n khu«n thµnh ngoµi ph¶i ®¶m b¶o ®-îc kÝch th-íc cña khèi ®Ønh trô vµ ®é nghiªng theo thiÕt kÕ cña thµnh hép. - C«ng t¸c cèt thÐp ®-îc tiÕn hµnh sau khi ®· nghiÖm thu cao ®é vµ kÝch th-íc v¸n khu«n. - C«ng t¸c ®æ bª t«ng tiÕn hµnh theo tr×nh tù tõ tim ngang cÇu ra hai phÝa theo ph-¬ng däc cÇu. ViÖc b¶o d-ìng bª t«ng ®-îc tiÕn hµnh liªn tôc trong 7 ngµy kÓ tõ lóc ®æ bª t«ng xong. N-íc dïng ®Ó b¶o d-ìng bª t«ng ph¶i lµ n-íc s¹ch kh«ng chøa c¸c thµnh phÇn cã h¹i cho bª t«ng . - L¾p v¸n khu«n cña dÇm lªn ®Ønh trô. - §iÒu chØnh cao ®é v¸n khu«n ®¸y b»ng c¸c nªm, ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c 1mm. Cao ®é ®¸y v¸n khu«n t¹i hai ®Çu gèi cao h¬n ®é thiÕt kÕ 5mm do xÐt tíi ®é vâng cña ®µ gi¸o. - L¾p cèt thÐp b¶n ®¸y vµ mét phÇn cèt thÐp cña ®¸y dÇm, cïng c¸c kÕt cÊu liªn quan kh¸c nh-: C¸c thanh neo 38 neo khèi ®Ønh trô C¸c lç 70 ®Ó neo kÕt cÊu xe ®óc, kÕt cÊu ®-êng ch¹y xe ®óc. Chi tiÕt kÕt cÊu èng tho¸t n-íc ch«n s½n. §æ bª t«ng b¶n ®¸y ®Õn cao ®é ®Ønh b¶n ®¸y vµ mét phÇn thµnh bªn cao 30cm. Dïng bª t«ng cÊp A2 ®æ thµnh tõng líp dÇy 20-30cm theo 1 h-íng - L¾p v¸n khu«n cèt thÐp dÇm ngang vµ thµnh dÇm: Thùc hiÖn sau khi bª t«ng b¶n ®¸y ®¹t c-êng ®é >50KG/cm2, tr-íc ®ã cÇn lµm vÖ sinh mÆt tiÕp gi¸p b»ng h¬i Ðp hoÆc xãi n-íc cïng víi c¸c kÕt cÊu liªn quan kh¸c. XiÕt chÆt c¸c bu l«ng gi»ng v¸n khu«n, hµn cè ®Þnh c¸c ®µ gi¸o víi hÖ dÇm däc vµ ngang. - §æ bª t«ng ®ång thêi phÇn dÇm ngang vµ thµnh dÇm: §æ bª t«ng ®Õn cao ®é thÊp h¬n cao ®é cña ®Ønh b¶n 60cm. Bª t«ng ®-îc ®æ thµnh tõng líp 30-40cm, ®æ theo mét h-íng vµ ®èi xøng víi tim cÇu, ®Ó ®æ bªt«ng thuËn lîi cÇn më mét sè v¸n khu«n trong (cöa sæ c«ng t¸c).
+ §Æt v¸n khu«n, cèt thÐp phÇn c¸nh dÇm: - §iÒu chØnh cao ®é v¸n khu«n trong vµ v¸n khu«n ®¸y b»ng con nªm. - KiÓm tra cao ®é cña v¸n khu«n theo s¬ ®å t¹i mÆt c¾t tim trô vµ hai ®Çu khèi . - §Æt cèt thÐp b¶n c¸nh dÇm cïng víi c¸c kÕt cÊu liªn quan kh¸c nh- sau: - Bè trÝ c¸c hèc neo cña thanh 32 neo khèi K0. - Bè trÝ c¸c khèi neo xe ®óc trªn c¸nh dÇm. - Bè trÝ neo, èng gen cho c¸p D¦L. CÇn luån c¸c èng nhùa PVC cã ®-êng kÝnh nhá h¬n ®-êng kÝnh èng gen 5mm ®Ó èng gen kh«ng bÞ bÑp khi thi c«ng. - §æ bª t«ng c¸nh dÇm. Bª t«ng ®-îc ®æ thµnh tõng líp cho ®ñ chiÒu cao h-íng theo mét phÝa. - C¨ng kÐo c¸p D¦L. - C«ng t¸c c¨ng kÐo c¸p D¦L ®-îc tiÕn hµnh sau khi bª t«ng ®¹t c-êng ®é lín h¬n 320 KG/cm2 Lùc c¨ng kÐo cña c¸p theo thiÕt kÕ. KiÓm tra sè l-îng c¸p ®-îc luån . KiÓm tra vÞ trÝ c¸p neo. KiÓm tra c¸c ®Çu c¸p ®Ó thõa ngoµi neo cã phï hîp víi kÝch sö dông kh«ng. KiÓm tra chÊt l-îng bªt«ng xung quanh. KiÓm tra b¬m thuû lùc, ®ång hå ¸p lùc, c¸c dông cô c¨ng kÐo. LËp s½n b¶ng tÝnh ¸p lùc trªn ®ång hå kÝch t-¬ng øng víi c¸c cÊp t¶i träng 0.3P,0.5P,0.8P,0.9P,P. Thùc hiÖn c¨ng kÐo dÇn theo tõng cÊp t¶i träng 0.3P,0.5P,0.8P,0.9P,P cÇn ghi râ ®é gi·n dµi cña c¸p theo tõng cÊp t¶i träng. 1.2.4. TÝnh to¸n æn ®Þnh c¸nh hÉng trong qu¸ tr×nh thi c«ng Trong qu¸ tr×nh thi c«ng ®óc hÉng c©n b»ng tõ trô ra 2 phÝa chóng ta ph¶i ®¶m b¶o æn ®Þnh c¸nh hÉng trong suèt qu¸ tr×nh thi c«ng. HiÖn nay ë ViÖt Nam ch-a cã 1 quy ®Þnh cô thÓ nµo vÒ viÖc tÝnh æn ®Þnh c¸nh hÉng khi ®óc dÇm. Nh-ng cho ®Õn nay ®· cã 3 kiÓu ®-îc ¸p dông ®Ó tÝnh cho c¸c cÇu ®óc hÉng t¹i ViÖt Nam (2 kiÓu ®· ¸p dông cho cÇu Phó L-¬ng vµ cÇu S«ng Gianh, 1 kiÓu theo quy tr×nh ASSHTO 94 dïng cho cÇu thi c«ng ph©n ®o¹n ¸p dông cho c¸c cÇu §uèng, §¸p CÇu vµ B¾c Giang). Trªn c¬ së tham kh¶o c¸c c¸ch tÝnh trªn vµ t×nh h×nh thùc tÕ cÇu X, kiÕn nghÞ tÝnh to¸n æn ®Þnh c¸nh hÉng khi ®óc dÇm cña cÇu X theo tr-êng hîp cã thÓ coi lµ bÊt lîi nh- sau: 1.2.4.1. S¬ ®å vµ t¶i träng S¬ ®å tÝnh lµ s¬ ®å mét c¸nh hÉng ®ang thi c«ng ®óc ®èt K12 ®Çu c¸nh hÉng, phÝa c¸nh hÉng bªn kia th× ch-a di chuyÓn xe ®óc ®Ó chuÈn bÞ ®óc ®èt K12 §èi víi tr-êng hîp nµy c¸c t¶i träng t¸c dông gåm cã: 1. TÜnh t¶i xe ®óc 800KN, xe ®óc bªn ph¶i ®Æt t¹i khèi 11, xe bªn tr¸i ®Æt t¹i khèi 10 2. Träng l-îng b¶n th©n c¸nh hÉng, trong ®ã c¸nh bªn ph¶i t¨ng 2%, c¸nh bªn tr¸i gi¶m 2%
3. Mét khèi ®óc ®Æt lÖch (khèi bªn ph¶i ®æ tr-íc) 4. M« men tËp trung ë 2 ®Çu mót c¸nh hÉng do xe ®óc sinh ra 2000KNm 5. Lùc tËp trung do thiÕt bÞ 200KN ®Æt t¹i ®Çu mót c¸nh hÉng ph¶i. 6. T¶i träng thi c«ng r¶i ®Òu t¸c dông lªn c¸nh hÉng bªn ph¶i 0.2KN/m2, víi cÇu cã bÒ réng mÆt cÇu 12m th× t¶i träng thi c«ng r¶i ®Òu lµ 2.4KN/m dµi cÇu. 7. Giã ng-îc t¸c dông lªn c¸nh hÉng bªn tr¸i w = 0.6KN/m2, víi cÇu cã bÒ réng mÆt cÇu 12m th× t¶i träng giã ng-îc lµ 7.2KN/m dµi cÇu. M« h×nh ho¸ s¬ ®å kÕt cÊu trong ch-¬ng tr×nh MIDAS CIVIL vµ g¸n c¸c t¶i träng lªn s¬ ®å ta cã kÕt qu¶ sau: M«men g©y lËt tÝnh ®-îc: MlËt = 375432.2 – 299125.2 = 76307 KNm S¬ ®å tÝnh ®-îc m« h×nh nh- ë h×nh vÏ d-íi qtb=200KN P=800KN P=800KN qtc=2.4KN/m M=2000KNm M=2000KNm Gi¶m 2% TLBT k8 k9 k10 k11 k12 k2 k3 k4 k5 k6 k7 k11 k10 k9 k8 k7 k6 k5 k4 k3 k2 k0 k1 k1 qgio=7.2KN/m T¨ng 2% TLBT 1.2.4.2. TÝnh to¸n thÐp neo khèi ®Ønh trô M«men g©y lËt lµ MlËt = 76307 KNm. Chän thanh neo PC 38 cã ®Æc tÝnh sau: §-êng kÝnh danh ®Þnh cña thanh: 38mm DiÖn tÝch danh ®Þnh: 1140mm2 Giíi h¹n bÒn cña thanh øng suÊt: 10800 KG/cm2 C-êng ®é giíi h¹n sö dông: 8500 KG/cm2 Bè trÝ mçi bªn 32 thanh PC38 thµnh 2 hµng c¸ch nhau 20cm, hµng ngoµi cïng cã tim c¸ch mÐp trô 0.14m Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cña c¸c thanh neo tíi mÐp ®Ønh trô: 0.14 + 0.18/2 = 0.23m Kh¶ n¨ng gi÷ æn ®Þnh cña nh÷ng thanh thÐp nµy lµ: M = R.F.y Trong ®ã : R: C-êng ®é chÞu kÐo cña thÐp R = 8500 KG/cm2 F: DiÖn tÝch thÐp, F = 32 x 11,4 = 364.8 cm2 y: Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m c¸c thanh thÐp bªn tr¸i ®Õn träng t©m c¸c thanh thÐp bªn ph¶i. y = 320 - 23x2 = 274 cm M = 8500 x 364.8 x 274 = 84342.104 KGcm = 84342 KNm >MlËt = 76307 KNm  Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn
VËy mçi trô bè trÝ 64 thanh PC38 ®Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh trong qu¸ tr×nh thi c«ng.