Chng 2: Thit k c s CHNG 2: THIấT Kấ C S 2.1 Gii Thiu Chung 2.1.1 Nhim v thit k V trớ xõy d n g c u + Điểm đầu giao Quốc lộ Km69 + 505 + Điểm cuối: Tại ngã ba rẽ vào Đền Quan Tiờu chu n v t i tr n g thi t k - Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22 TCN 272-05 - Cầu tải trọng HL93, độ theo tính toán thuỷ văn Kh c u: m d c n - Độ dốc dọc lớn imax=8% - Bán kính cong nằm tối thiểu Rmin= 60m - Dốc ngang mặt đờng in = 2%, ilề = 4% 2.1.2 c im thy - Thuỷ văn sông: Là sông có nớc chảy thờng xuyên nhiờn sụng khụng thụng thuy n Lòng sông lắng đọng nhiều cuội sỏi, dăm sạn Dòng chảy ổn định, tợng lở bờ, cải dòng Về vật trôi, trôi có rác rởi, cối nhỏ đợt lũ đầu mùa Các mực nớc lũ điều tra +Mực nớc kiệt: 121.90m Do vị trí hình thành hủm sâu nên thờng có 3.4 m nớc +Mực nớc lũ thờng xuyên:126.90m +Mực nớc lũ lịch sử: 131.70m, sảy năm 1986 +Mực nớc lũ ứng với Hp=1%: 129.00m 2.1.3 c im a cht Đã tiến hành khoan lỗ khoan (Phơng án 1: Khoan lỗ, 02 lỗ khoan bờ 01 lỗ dới lòng sông; Phơng án 2: Khoan lỗ khoan bờ) Trên sở phân tích địa tầng tiêu mẫu đất thu đợc lỗ khoan trầm tích khu vực vị trí dự kiến xâu dựng cầu đợc chia thành lớp từ xuống dới nh sau: + Lớp 1b: Đất thổ nhỡng, dày TB 0.5m + Lớp 2: Đất cát pha lẫn sạn, màu nâu vàng, dẻo cứng đến nửa cứng, dày TB 1.5m + Lớp 3a: Đất sét pha lẫn sạn, màu nâu vàng, dẻo cứng đến nửa cứng, dày từ 3.5 7.3m + Lớp 4a: Cuội sỏi lẫn cát sạn, lẫn đá tảng, dày TB 2.0m + Lớp 4b: Đất cát pha lẫn dăm cuội, đá tảng, màu nâu xám, dày từ 0.8m + Lớp 6: Đá cát bột kết phong hoá + Lớp 7: Đá vôi phong hoá GVHD:o c Lý 21 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 2.2 PHNG N S B 1: CU DM GIN N Bấ TễNG CT THẫP D NG LC MT CT NGANG CH I 2.1- Gi i thi u ph n g ỏn: - Nhịp dầm 33m BTCT DƯL giản đơn, mặt cắt ngang dầm dạng chữ I, dầm đợc đúc chỗ bãi đúc phía bên trái cuối tuyến, căng kéo DƯL theo công nghệ căng kéo sau 2.2- V t li u ch t o: 2.2.1 Thộp d n g l c : Dựng li thộp cú cng cao loi si xon 12,7mm mi phin dm dựng bú thộp cng cao, mi bú gm 12 tao cỏp - Cng chu kộo thộp fpu = 1860 Mpa, fpi = 1391,3 Mpa - Cp ca thộp M270 - Gii hn chy ca ct thộp fpy = 1674 Mpa - Mụ un n hi Eps = 197000Mpa - Din tớch mt tao cỏp 0.9875 cm2 2.2.2 Bờtụng - Dm ch: dùng bê tông 40Mpa, T trng ca bờ tụng c = 24 KN/m3 1,5 + Mụ un n hi Ec = 0, 043.2450 40 = 32797, 76 Mpa , f c' + Cng chu kộo un fr = 0,63 = 3.334 Mpa + H s poison = 0,2 - Bn mt cu: dựng bờ tụng ct thộp 30MPa, Ec = 0, 043. c1,5 f c' Ec = 0, 043.24501,5 30 = 28561.31Mpa + Mụ un n hi + H s poisson = 0,2 2.2.3 C t thộp th n g : - Cốt thép thờng dùng loại theo tiêu chuẩn ASTM Gii hn chy fpy = 420 Mpa Gii hn ti thiu ca thộp cu to fy = 250 Mpa Mụ un n hi Es = 200000 Mpa 2.3 - L a ch n s b k t c u cụng trỡnh: 2.2.3.1 V trớ nh p thụng thuy n , phõn chia nh p, v trớ t m tr trờn m t c t ngang a, Xỏc nh chiu di cu Trng hp ny khụng cú khu thoỏt nc L 0: i vi sụng thit k l sụng nh thuc vựng trung du v nỳi, dũng chy hp v rừ rt, b dc ng: dựng phng ỏn nc ngp n õu thỡ lm cu n ú, v trớ hai m cn t cho khụng c phộp vi phm vo mộp ca MNCN b, Xỏc nh v trớ nhp thụng thuyn Cu khụng thụng thuyn c, Phõn chia nhp b trớ tr B trớ kt cu nhp gin n vi cu trung nh, b trớ tr gia trỏnh khu vc sõu nht T mt ct ngang lũng sụng v chiu di cu d kin b trớ nm ngoi khong cỏch mc nc cao nht ta b trớ phõn chia nhp v t m tr nh hỡnh v GVHD:o c Lý 22 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 2.2.3.2 Lo i KCN, V t li u , cỏc kớch th c s b c a KCN D kin b trớ nhp dm I 33m kớch thc kt cu nhp b trớ nh hỡnh v 2.2.3.3 Kớch th c d m ch a, Kớch thc mt ct ngang dm Vi kt cu dm BTCT d ng lc chn chiu cao dm h =(1/18-1/22) L = 1650 mm Cỏc kớch thc khỏc xem hỡnh v b, S lng dm ch trờn mt ct ngang: S dm ch thit k: Bcau B 8000 8000 ữ cau = ữ ữ 4, dm T1800 C? T2500 NGANG K?=T3, C? U NH?P 1800 2500 ndm = M? La chn dm ch b trớ nh sau: 1/2 Mặt cắt nhịp 1/2 mặt cắt gối Lớp phủ mặt cầu dày từ 10-16cm BTXM - M300 đá (1x2)cm c, La chn cao ỏy dm, cao mt cu Cao ỏy dm xỏc nh da vo iu kin sau MNCN + h0 H cd = max MNTT + H TT Vi Hcd cao y dm GVHD:o c Lý 23 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s MNCN Mc nc cao nht h0 Khong cỏch ti thiu t MNCN ti ỏy dm h0 = 0,5m Cu ng b sụng khụng cú cõy trụi h0 = m Cu ng b sụng cú cõy trụi MNTT Mc nc thụng thuyn HTT Chiu cao kh thụng thuyn Vi sụng khụng thụng thuyn, thit k cho a hỡnh nỳi vy la chn cao ỏy dm Hcd = MNCN + m MNCN = 129,00 m=>Hcd = 129,00 + = 130,00 m Cao mt cu :Hcmc = Hcd + Hkintrỳc HKinTrỳc = Hdm + Hbmc + Hlp ph Chiu cao dm Hdm =1650 (mm) - Kớch thc ca bn bờ tụng c xỏc nh theo iu kin chu un i tỏc dng ca ti trng cc b: chiu dy bn ts = ( 16 ữ 25 ) cm + Theo quy nh ca 22TCN 272- 05 thỡ chiu dy bn bờ tụng mt cu phi ln hn 17,5 cm ng thi phi m bo theo iu kin chu lc õy ta chn chiu dy bn bờ tụng mt cu l ts = 20 cm Cu to ca lp ph cú th la chn theo lp ph ca mt ng u cu HKinTrỳc = 1650 + 200 + 74 = 1924 (mm) Hcmc = 130,00 + 1.924 = 131,924 m 2.2.3 V trớ t m k t thỳc cụng trỡnh c u B trớ v trớ m l v trớ kt thỳc ca nhp dm L 33m nh hỡnh v 2.2.3 S b m tr : Cỏc kớch th c */ Hai mố M1 M2: c b n, s l n g c c , b n quỏ - Cao t m 125.26m - Mố chữ U BTCT, đặt móng cọc khoan nhồi 1.0m - Bệ mố, thân mố, tờng cánh dùng BTCT M250 - Đá kê gối, tờng đỉnh, tờng tai dùng BTCT M300 - Cọc khoan nhồi BTCT M300 Mố M1 mố M2 sử dụng cọc khoan nhồi đờng kính 1.0m, chiều dài cọc từ 8m (chi tiết xem vẽ thiết kế phơng án kèm theo) GVHD:o c Lý 24 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s mặt cắt b-b cấu tạo mố cầu D D E E Bê tông lót 10MPa dày 10cm Cọc khoan nhồi D1.0m, L=8.0m Cọc khoan nhồi D1.0m, L=8.0m mặt cắt c-c mặt cắt a-a gối gối gối gối */ Trụ T1 - Tr thõn hp,múng nụng trờn nn ỏ kt bt phong húa - Thõn tr bng bờ tụng ct thộp M250,ỏ 2x4cm - M tr bng bờ tụng ct thộp M300,a 2x4 cm - ỏ kờ gi bng bờ tụng ct thộp M300,ỏ 1x2cm - Múng tr bờ tụng ct thộp M250,ỏ 2x4 cm - Ct thộp s dng CT3 v CT5 GVHD:o c Lý 25 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 129.86 119.17 117.17 Hỡnh 5.5:Chớnh din tr cu 129.86 119.17 117.17 Hỡnh 5.6:Mt bờn tr GVHD:o c Lý 26 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s c) 2.2.3 B n g t n g h p kh i l n g cỏc b ph n: Kt cu phn trờn: GVHD:o c Lý 27 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s M: Bng tng hp lng m GVHD:o c Lý 28 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s Tr: Bng tng hp lng tr GVHD:o c Lý 29 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 2.2.3 Bi n phỏp thi cụng PA: 2.2.3 7.1 Thi cụng M BC 1: công TC CHUN Bị BC 2: công tác khoan tạo lỗ CC BC 3: công tác lắp dựng lồng thép BC 4: Đổ bê tông cọc khoan nhồi BC 5: THI CễNG H MểNG BC 6: Thi công bệ mố BC 7: Thi công thân mố, từơng đầu, từờng cánh BC 8: P T SAU M V THI CễNG BN QUDO BC 9: XY CHN KHAY,T NểN,V HON THIN M GVHD:o c Lý 30 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s mặt cắt b-b cấu tạo mố cầu D D E E Bê tông lót 10MPa dày 10cm Cọc khoan nhồi D1.0m, L=8.0m Cọc khoan nhồi D1.0m, L=8.0m mặt cắt c-c mặt cắt a-a gối gối gối gối */ Trụ T1 -Tr thõn hp,múng nụng trờn nn ỏ kt bt phong húa -Thõn tr bng bờ tụng ct thộp M250,ỏ 2x4cm -M tr bng bờ tụng ct thộp M300,a 2x4 cm -ỏ kờ gi bng bờ tụng ct thộp M300,ỏ 1x2cm -Múng tr bờ tụng ct thộp M250,ỏ 2x4 cm -Ct thộp s dng CT3 v CT5 GVHD:o c Lý 34 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 129.86 119.17 117.17 Hỡnh 5.5:Chớnh din tr cu 129.86 119.17 117.17 GVHD:o c Lý 35 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s Hỡnh 5.6:Mt bờn tr c) 2.2.4.4 Cỏc b ph n khỏc Khe co gión đ ờng hàn n1 n2 n3 2.3 PHNG N S B 2: CU DM GIN N DM THẫP LIấN HP VI BN MT CU Bấ TễNG CT THẫP 2.3.1- Gi i thi u ph n g ỏn: - Nhịp dầm 33m nhịpgiản đơn thép chữ I liên hợp mặt cầu 2.3.2- V t li u ch t o: 2.3.2.1 Thộp: - Cốt thép dùng loại theo tiêu chuẩn ASTM Gii hn chy fpy = 420 Mpa Mụ un n hi Es = 200000 Mpa 2.3.2.2 Bờtụng b n m t c u - Bn mt cu: dựng bờ tụng ct thộp 30MPa, GVHD:o c Lý 36 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s Ec = 0, 043. c1,5 f c' Ec = 0, 043.24501,5 30 = 28561.31Mpa + Mụ un n hi + H s poisson = 0,2 2.3.3 - L a ch n s b k t c u cụng trỡnh: 2.3.3.1 V trớ nh p thụng thuy n , phõn chia nh p, v trớ t m tr trờn m t c t ngang a, Xỏc nh chiu di cu Trng hp ny khụng cú khu thoỏt nc L 0: i vi sụng thit k l sụng nh thuc vựng trung du v nỳi, dũng chy hp v rừ rt, b dc ng: dựng phng ỏn nc ngp n õu thỡ lm cu n ú, v trớ hai m cn t cho khụng c phộp vi phm vo mộp ca MNCN b, Xỏc nh v trớ nhp thụng thuyn Cu khụng thụng thuyn c, Phõn chia nhp b trớ tr B trớ kt cu nhp gin n vi cu trung nh, b trớ tr gia trỏnh khu vc sõu nht T mt ct ngang lũng sụng v chiu di cu d kin b trớ nm ngoi khong cỏch mc nc cao nht ta b trớ phõn chia nhp v t m tr nh hỡnh v 2.3.3.2 Lo i KCN, V t li u , cỏc kớch th c s b c a KCN D kin b trớ nhp dm I 33m kớch thc kt cu nhp b trớ nh hỡnh v 2.3.3.3 Kớch th c d m ch a, Kớch thc mt ct ngang dm Vi kt cu dm thộp liờn hp chiu cao dm ti thiu h =(1/30) L = 1100 mm Ta chn dm chiu cao h=1400mm Cỏc kớch thc khỏc xem hỡnh v 2100 1050 200 1050 120 30 1400 1720 20 24 120 350 500 b, S lng dm ch trờn mt ct ngang: S dm ch thit k: ndm = Bcau B 8000 8000 ữ cau = ữ = 3,8 ữ 4, dm 2100 2500 2100 2500 La chn dm ch b trớ nh sau: GVHD:o c Lý 37 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 8000 1400 1620 200 120 120 7000 6300 850 c, La chn cao ỏy dm, cao mt cu Cao ỏy dm xỏc nh da vo iu kin sau MNCN + h0 H cd = max MNTT + H TT Vi Hcd cao y dm MNCN Mc nc cao nht h0 Khong cỏch ti thiu t MNCN ti ỏy dm h0 = 0,5m Cu ng b sụng khụng cú cõy trụi h0 = m Cu ng b sụng cú cõy trụi MNTT Mc nc thụng thuyn HTT Chiu cao kh thụng thuyn Vi sụng khụng thụng thuyn, thit k cho a hỡnh nỳi vy la chn cao ỏy dm Hcd = MNCN + m MNCN = 129,00 m=>Hcd = 129,00 + = 130,00 m Cao mt cu :Hcmc = Hcd + Hkintrỳc HKinTrỳc = Hdm + Hbmc + Hlp ph Chiu cao dm Hdm =1400 (mm) - Kớch thc ca bn bờ tụng c xỏc nh theo iu kin chu un i tỏc dng ca ti trng cc b: chiu dy bn ts = ( 16 ữ 25 ) cm + Theo quy nh ca 22TCN 272- 05 thỡ chiu dy bn bờ tụng mt cu phi ln hn 175 cm ng thi phi m bo theo iu kin chu lc õy ta chn chiu dy bn bờ tụng mt cu l ts = 20 cm Cu to ca lp ph cú th la chn theo lp ph ca mt ng u cu HKinTrỳc = 1400 + 200 + 74 = 1674 (mm) GVHD:o c Lý 38 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s Hcmc = 130,00 + 1,674 = 131,674 m 2.3.3 V trớ t m k t thỳc cụng trỡnh c u B trớ v trớ m l v trớ kt thỳc ca nhp dm L 33m nh hỡnh v 2.3.3 S b m tr : Cỏc kớch th c */ Hai mố M1 M2: c b n, s l n g c c , b n quỏ - Cao t m 125.26m - Mố chữ U BTCT, đặt móng cọc khoan nhồi 1.0m - Bệ mố, thân mố, tờng cánh dùng BTCT M250 - Đá kê gối, tờng đỉnh, tờng tai dùng BTCT M300 - Cọc khoan nhồi BTCT M300 Mố M1 mố M2 sử dụng cọc khoan nhồi đờng kính 1.0m, chiều dài cọc từ 8m (chi tiết xem vẽ thiết kế phơng án kèm theo) mặt cắt b-b cấu tạo mố cầu D D E E Bê tông lót 10MPa dày 10cm Cọc khoan nhồi D1.0m, L=8.0m Cọc khoan nhồi D1.0m, L=8.0m mặt cắt c-c mặt cắt a-a gối gối gối gối */ Trụ T1 - Tr thõn hp,múng nụng trờn nn ỏ kt bt phong húa - Thõn tr bng bờ tụng ct thộp M250,ỏ 2x4cm GVHD:o c Lý 39 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s - M tr bng bờ tụng ct thộp M300,a 2x4 cm - ỏ kờ gi bng bờ tụng ct thộp M300,ỏ 1x2cm - Múng tr bờ tụng ct thộp M250,ỏ 2x4 cm - Ct thộp s dng CT3 v CT5 129.86 119.17 117.17 Hỡnh 5.5:Chớnh din tr cu GVHD:o c Lý 40 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 129.86 119.17 117.17 Hỡnh 5.6:Mt bờn tr c) 2.3 B n g t n g h p kh i l n g cỏc b ph n: Kt cu phn trờn: M: Bng tng hp lng m GVHD:o c Lý 41 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s Tr: Bng tng hp lng tr GVHD:o c Lý 42 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 2.3.3 Bi n phỏp thi cụng PA: 2.3.3.7.1 Thi cụng M BC 1: công TC CHUN Bị BC 2: công tác khoan tạo lỗ CC BC 3: công tác lắp dựng lồng thép BC 4: Đổ bê tông cọc khoan nhồi BC 5: THI CôNG H MóNG BC 6: Thi công bệ mố BC 7: Thi công thân mố, từơng đầu, từờng cánh BC 8: P T SAU M V THI CễNG BN QU BC 9: XY CHN KHAY,T NểN,V HON THIN M GVHD:o c Lý 43 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 2.3.3.7.2 Thi cụng tr Bớc 1: định vị tim trụ San mặt thi công trụ Bớc 2: Đắp vòng vây ngăn nớc Bớc 3: đào hố móng tiến hành thi công lớp bê tông bịt đáy Bớc 4: Lắp dựng ván khuốn Cốt thép bệ móng Bớc 5: Đổ bê tông bệ móng Bớc 6: Tháo ván khuôn đổ bê tông chèn khe 2.3.3.7.3 Thi công KCN BC 1: CHUN B, LP DNG CNG DM TRấN BI, BC 2: LAO KẫO DM, SNG NGANG BC 3: THI CễNG BN MT CU V HON THIN 2.3.4 T n g h p xu t ph n g ỏn c u 2.3.4.1 B trớ chung ph n g ỏn 100 33000 33000 50 6450 5700 50 6700 5450 5500 GVHD:o c Lý 44 2000 5500 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 2.3.4.2 K t c u ph n trờn 2.3.4.3 K t c u ph n d i */ Hai mố M1 M2: - Cao t m 125.26m - Mố chữ U BTCT, đặt móng cọc khoan nhồi 1.0m - Bệ mố, thân mố, tờng cánh dùng BTCT M250 - Đá kê gối, tờng đỉnh, tờng tai dùng BTCT M300 GVHD:o c Lý 45 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s - Cọc khoan nhồi BTCT M300 Mố M1 mố M2 sử dụng cọc khoan nhồi đờng kính 1.0m, chiều dài cọc từ 8m (chi tiết xem vẽ thiết kế phơng án kèm theo) mặt cắt b-b cấu tạo mố cầu D D E E Bê tông lót 10MPa dày 10cm Cọc khoan nhồi D1.0m, L=8.0m Cọc khoan nhồi D1.0m, L=8.0m mặt cắt c-c mặt cắt a-a gối gối gối gối */ Trụ T1 -Tr thõn hp,múng nụng trờn nn ỏ kt bt phong húa -Thõn tr bng bờ tụng ct thộp M250,ỏ 2x4cm -M tr bng bờ tụng ct thộp M300,a 2x4 cm -ỏ kờ gi bng bờ tụng ct thộp M300,ỏ 1x2cm -Múng tr bờ tụng ct thộp M250,ỏ 2x4 cm -Ct thộp s dng CT3 v CT5 GVHD:o c Lý 46 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s 129.86 119.17 117.17 Hỡnh 5.5:Chớnh din tr cu 129.86 119.17 117.17 GVHD:o c Lý 47 SVTH: Nguyn S Th Anh Chng 2: Thit k c s Hỡnh 5.6:Mt bờn tr c) 2.3.4.4 Cỏc b ph n khỏc GVHD:o c Lý 48 SVTH: Nguyn S Th Anh