Đang tải... (xem toàn văn)
Tóm tắt thiết kế và thi công cọc ống thép (SPP). Trong quá trình tóm tắt tác giả đã đưa ra: Ưu nhược điểm của cọc ống thép so với Cọc khoan nhồi, cọc PHC. Tính toán thiết kế sức chịu tải của cọc: Chịu tải đứng, tải ngang...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI **** **** TRẦN NGỌC TUẤN PHÂN TÍCH VÀ ðÁNH GIÁ CƠNG NGHỆ MĨNG CỌC ỐNG THÉP TRỤ CẦU DẪN PHÍA CÁT HẢI - DỰ ÁN XÂY DỰNG ðƯỜNG Ô TÔ TÂN VŨ - LẠCH HUYỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI **** **** TRẦN NGỌC TUẤN PHÂN TÍCH VÀ ðÁNH GIÁ CƠNG NGHỆ MĨNG CỌC ỐNG THÉP TRỤ CẦU DẪN PHÍA CÁT HẢI - DỰ ÁN XÂY DỰNG ðƯỜNG Ơ TÔ TÂN VŨ - LẠCH HUYỆN CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU HẦM Mà SỐ: 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN THỊ MINH NGHĨA Hà Nội – 2018 LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn này, tơi nhận nhiều giúp đỡ đóng góp ý kiến thầy khoa Cơng trình phòng sau đại học Trường ðại học Giao thơng Vận tải, bạn đồng nghiệp tập thể lớp cao học khóa 23.1 – Chuyên ngành Xây dựng Cầu hầm ñã cung cấp kiến thức, tài liệu thơng tin có liên quan đến ñề tài ðặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Minh Nghĩa – Trường ðại học Giao thơng Vận tải tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu hồn thiện luận văn Cuối cùng, muốn gửi lời cảm ơn đến bố mẹ gia đình tơi, người ln bên cạnh an ủi nguồn ñộng viên to lớn cho tơi vượt qua khó khăn để hồn thành khóa học Trong khn khổ luận văn Thạc sỹ xây dựng CTGT, chắn chưa ñáp ứng ñược cách ñầy ñủ vấn ñề ñã nêu ra, mặt khác trình độ thân nhiều hạn chế Tôi xin chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp nhà khoa học bạn ñồng nghiệp Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2018 Tác giả Trần Ngọc Tuấn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC BẢNG BIỂU .8 DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT 12 PHẦN MỞ ðẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 ðối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu .2 Mục tiêu nghiên cứu ñề tài Phương pháp nghiên cứu Kết cấu luận văn .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG MÓNG TRỤ CẦU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .3 1.1 Sơ lược tình hình phát triển dạng móng trụ cầu lớn giới Việt Nam 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Những nghiên cứu trước ñây phương pháp mỹ quan thiết kế trụ cầu 1.1.3 Phân loại phương pháp mỹ quan thiết kế trụ cầu 1.1.4 Khía cạnh hình ảnh thiết kế mỹ quan trụ cầu 1.1.5 Một số cầu có mỹ đẹp Việt Nam [14] .12 1.2 Các dạng móng áp dụng cơng trình cầu đường .17 1.2.1 Móng nơng 17 1.2.2 Móng sâu 18 1.2.2.1 Móng giếng chìm 18 1.2.2.2 Móng giếng chìm ép 19 1.2.2.3 Móng cọc .21 1.3 Sơ lược tình hình áp dụng dạng móng cọc ống thép Thế giới Việt Nam 28 1.3.1 Ứng dụng dạng móng cọc ống thép nước giới 28 1.3.2 Ứng dụng dạng móng cọc ống thép nước .32 1.3.2.1 Cảng Quốc tế Cái Mép – Thị Vải, Vũng Tàu: [10]; [12]; [14] 32 1.3.2.2 Cảng nước sâu Gemalink – Cái Mép; Vũng Tàu [10]; [14] 33 1.3.2.3 Cảng xuất sản phẩm – Nhà máy lọc dầu Dung Quất, Quảng Ngãi [12] 34 1.3.2.4 Cảng Sơn Dương - Formosa - Hà Tỉnh: [10] 34 1.3.2.5 Cầu Bính - Hải Phòng: [10]; [12]; [14] 35 1.3.2.6 Cầu Thanh Trì - Hà Nội: [14]; 36 1.3.2.7 Cầu Nhật Tân - Hà Nội [12] .39 1.4 Kết luận chương 44 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VÀ TRÌNH TỰ THI CƠNG MĨNG CỌC ỐNG THÉP CHO MỐ TRỤ CẦU ðƯỜNG 46 2.1 ðặt vấn ñề 46 2.2 Tổng quan cọc ống thép (Steel pipe piles - SPP) 47 2.3 Lý thuyết thiết kế móng cọc ống thép dạng ñơn 52 2.3.1 Nguyên lý thiết kế [8] 52 2.3.2 Phân tích kết cấu .52 2.3.2.1 Tổng quát .52 2.3.2.2 Phương pháp mơ hình hệ khung 53 2.3.2.3 Phương pháp chuyển vị .54 2.3.3 Khả chịu tải cọc theo ñất 55 2.3.3.1 Tổng quan 55 2.3.3.2 Xác ñịnh khả chịu lực 55 2.3.3.3 Công thức xác ñịnh khả chịu lực tĩnh .56 2.3.3.4 Cơng thức xác định khả chịu cọc theo thí nghiệm tải trọng tĩnh 58 2.3.4 Khả chịu tải cọc theo vật liệu kết cấu cọc 61 2.3.5 Khả chịu tải cọc theo phương ngang .62 2.3.5.1 Dự báo khả cọc chịu tải ngang theo lý thuyết 62 2.3.5.2 Xác ñịnh khả cọc chịu tải ngang theo thí nghiệm trường 65 2.3.6 Hệ số đàn hồi (độ cứng lò xo) cọc theo phương đứng ngang [8] 67 2.3.6.1 Tổng quát .67 2.3.6.2 Hệ số ñàn hồi cọc theo hướng dọc trục 67 2.3.6.3 Hệ số ñàn hồi cọc theo hướng ngang KH .70 2.3.7 Trình tự thiết kế móng cọc ống thép 70 2.4 Tổng quan trình tự thi cơng móng cọc ống thép dạng ñơn [2]; [3] 71 2.4.1 Phương pháp thi cơng cọc búa đóng .72 2.4.1.1 Thiết bị thi công 72 2.4.1.2 Máy ñóng cọc 73 2.4.1.3 Búa đóng cọc .74 2.4.2 Phương pháp thi công cọc búa rung .82 2.4.2.1 Nguyên lý búa rung .83 2.4.2.2 Lựa chọn búa rung 83 2.4.2.3 Thi công .85 2.5 Kết luận chương 86 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ ðÁNH GIÁ CƠNG NGHỆ THI CƠNG MĨNG CỌC ỐNG THÉP TẠI TRỤ CẦU DẪN PHÍA CÁT HẢI - DỰ ÁN XÂY DỰNG ðƯỜNG Ô TÔ TÂN VŨ - LẠCH HUYỆN .87 3.1 Tổng quan dự án đường tơ Tân Vũ - Lạch Huyện [13] 87 3.1.1 ðiều kiện tự nhiên Thành phố Hải Phỏng .87 3.1.2 Hiện trạng giao thơng thành phố Hải Phòng 89 3.2 Dự án ñường Tân Vũ - Lạch Huyện .93 3.2.1 Giới thiệu chung dự án ñầu tư xây dựng ñường Tân Vũ - Lạch Huyện .93 3.2.1.1 Phạm vi dự án 93 3.2.1.2 Kết cấu nhịp cầu dẫn Phía Cát Hải [13] 94 3.2.1.3 Tiến ñộ thi cơng trụ móng kết cấu phần cầu dẫn Cát Hải 101 3.2 ðiều kiện ñịa chất phía cầu dẫn Cát Hải [13] .102 3.2.2.1 ðặc điểm địa hình, địa mạo 102 3.2.2.2 ðặc ñiểm ñịa tầng .102 3.3 ðánh giá cơng nghệ thi cơng móng cọc ống thép (SPP) trụ cầu dẫn phía Cát Hải 105 3.3.1 Ưu ñiểm cọc ống thép so với loại cọc ñang ñược áp dụng Việt Nam 105 3.3.2 So sánh cọc ống thép với cọc khoan nhồi thiết kế trụ cầu dẫn phía Cát Hải - dự án Tân Vũ - Lạch Huyện 108 3.3.2.1 Sơ đồ bố trí cọc 108 3.3.2.2 Tải trọng thiết kế tính tốn móng trụ cầu P86 109 3.3.2.3 Tính tốn sức chịu tải cọc ống thép đơn cọc khoan nhồi 110 3.3.2.4 Tính tốn lựa chọn kích thước móng ứng với cọc ống thép SPP 113 3.3.2.5 Tính tốn lựa chọn kích thước móng ứng với cọc khoan nhồi 113 3.3.2.6 ðề xuất phương án lựa chọn cọc ống thép sử dụng cho trụ cầu P86 113 3.3.3 Trình tự thi cơng cọc ống thép trụ P86 [14] 117 3.4 Kết luận chương 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 119 1) Kết luận 119 2) Kiến nghị 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121 PHỤ LỤC TÍNH TỐN .123 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Mặt cắt trụ cầu Bảng 1.2 ðặc tính chất liệu bề mặt vật liệu trụ cầu 10 Bảng 1.3 Phân loại kích thước loại cọc PC, PHC 26 Bảng 1.4 Bảng thống kê thiết bị sử dụng [14] 37 Bảng 2.1 Ký hiệu cấp cọc ống thép 48 Bảng 2.2 Thành phần hóa học 49 Bảng 2.3 Tính chất học .49 Bảng 2.4 Kích thước khối lượng đơn vị 50 Bảng 2.5 Bảng lựa chọn hệ số Cp .69 Bảng 2.6 Các thiết bị chủ yếu dùng thi công cọc búa rung 83 Bảng 3.1 Thơng số hình học lỗ khoan BP-90 tiêu lý tính tốn cọc 104 Bảng 3.2 Ưu điểm cọc ống thép [14] 106 Bảng 3.3 ðộ sâu thi cơng cọc ống thép [14] .106 Bảng 3.4 So sánh khả chịu tải cực hạn cọc ống thép [14] 107 Bảng 3.5 Sơ ñồ bố trí cọc [13] .108 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp hệ số tải trọng đưa vào tính tốn 109 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp tổ hợp tải trọng tác dụng xuống ñịnh bệ .109 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tổ hợp tải trọng tác dụng xuống ñáy bệ .110 Bảng 3.9 Bảng tổng hợp kết tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi theo ñất 111 Bảng 3.10 Bảng tổng hợp kết tính tốn sức chịu tải cọc ống thép đơn theo ñất .112 Bảng 3.11 Bảng thống kê sức chịu tải cọc ống thép ứng với đường kính cọc so sánh chi phí thiết kế cho trụ P86 114 Bảng 3.12 Bảng thống kê sức chịu tải cọc khoan nhồi ứng với đường kính cọc so sánh chi phí thiết kế cho trụ P86 115 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các thành phần cầu điển hình trụ cầu dầm [14] Hình 1.2 Phân loại khía cạnh hình ảnh thiết kế mỹ quan trụ cầu .5 Hình 1.3 Phân loại kiểu đường Hình 1.4 Thể hình dạng trụ theo phương dọc cầu [14] Hình 1.5 Mẫu chức mẫu ñiêu khắc .7 Hình 1.6 Cơng nghệ điều chỉnh mẫu trụ cầu .8 Hình 1.7 Quy trình thiết kế, lựa chọn mầu sắc cho trụ cầu Hình 1.8 Bóng mờ bóng đổ làm bật kết cấu 11 Hình 1.9 Hình khối diện mạo trụ .11 Hình 1.10 Cầu Long Biên 12 Hình 1.11 Cầu Vĩnh Tuy 12 Hình 1.12 Cầu Bãi Cháy 13 Hình 1.13 Cầu Thuận Phước 14 Hình 1.14 Cầu Rồng 14 Hình 1.15 Cầu Thị Nại .15 Hình 1.16 Cầu Phú Mỹ 15 Hình 1.17 Cầu Mỹ Thuận .16 Hình 1.18 Cầu Cần Thơ 16 Hình 1.19 Cầu Pá n .17 Hình 1.20 Một số dạng móng nơng thường áp dụng .18 Hình 1.21 Sơ đồ hạ giếng chìm 19 Hình 1.22 Trình tự hạ móng Giếng chìm ép 20 Hình 1.23 Móng cọc trụ cầu 22 Hình 1.25 Quy trình thi cơng cọc khoan nhồi 24 Hình 1.26 Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước PC, PHC 26 Hình 1.27 Sân bay quốc tế Tokyo (Sân bay Haneda) [12]; [14] 29 Hình 1.28 Bản vẽ chung Cầu Tokyo Gate [12] 31 Hình 1.29 ðặc ñiểm ñịa chất xử lý trụ Cầu Tokyo Gate [12] 31 Hình 1.30 Cọc ống thép D800; D900; D1000mm Cảng Cái Mép – Thị Vải .33 Hình 1.31 Cọc ống thép D812.8mm Cảng Container Gemalink 34 Hình 1.32 Cọc ống thép D600mm đóng xiên 1:4 Dung Quất 34 Hình 1.33 Phối cảnh vị trí Cảng Sơn Dương 35 Hình 1.34 Cọc ống thép D900mm D1000mm Cảng Sơn Dương 35 Hình 1.35 Vòng vây thi cơng trụ cầu Thanh Trì [14] 37 Hình 1.36 Trình tự thi cơng vòng vây ống thép (Cầu Thanh Trì) [14] 39 Hình 1.37 Kết cấu trụ tháp trạng thi cơng cầu Nhật Tân [14] 41 Hình 1.38 Sơ đồ cấu tạo giếng cọc cho trụ tháp P13 – Cầu Nhật Tân [14] .42 Hình 1.39 Biện pháp hạ cọc ống thép cho cầu Nhật Tân [14] 43 Hình 1.40 Trình tự thi cơng bệ móng P12 cầu Nhật Tân [14] 43 Hình 2.1 Phạm vi áp dụng cọc ống thép cơng trình xây dựng [14] 47 Hình 2.2 Cấu tạo ống [4] 48 Hình 2.3 Mơ hình phân tích hệ khung .54 Hình 2.4 Mơ hình phương pháp chuyển vị .54 Hình 2.5 ðồ thị xác định sức kháng mũi cọc [8] .57 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thiết bị thí nghiệm 60 Hình 2.7 Biểu ñồ quan hệ tải trọng - chuyển vị [13] .60 Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thiết bị thí nghiệm tải trọng ngang cọc [13] 66 Hình 2.9 Biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị tải trọng ngang cọc 66 Hình 2.10 Biểu đồ phân tích ngược xác ñịnh tải trọng ngang cọc dựa vào số liệu thí nghiệm trường [13] 67 Hình 2.11 ðường cong tải trọng - ñộ lún ñầu cọc 68 Hình 2.12 Trình tự thiết kế móng cọc ống thép [8] 71 Hình 2.13 Cơng trường xây dựng lắp ráp tháo rời máy đóng cọc kiểu ñiểm 72 Hình 2.14 Công trường xây dựng chuẩn phương pháp thi công cọc búa đóng 73 Hình 2.15 Khái qt máy đóng cọc 74 Hình 2.16 Trình tự lựa chọn loại búa [2] 75 Hình 2.17 Việc lựa chọn búa thủy lực [2] 76 Hình 2.18 Lựa chọn búa diesel [2] 77 Hình 2.19 Trình tự thi cơng thơng thường theo phương pháp thi cơng cọc búa đóng [2] .80 109 3.3.2.2 Tải trọng thiết kế tính tốn móng trụ cầu P86 Tải trọng tính tốn móng trụ cầu P86 ñược tổng hợp Bảng 3.6 ñến 3.8 ñây Bảng 3.6 Bảng tổng hợp hệ số tải trọng đưa vào tính tốn Tải trọng 1.Tĩnh tải (DC) 2.Tải lớp phủ (DW) 3.Hoạt tải (LL) 4.Lực hãm xe (BR) 6.Lực ly tâm (CE) 7.Lực va xe (CT) a-Phương dọc b-Phương ngang 8.Nhiệt ñộ ñều (TU) 9.Từ biến co ngót (CR&SH) 10.Áp lực gió (WS) a- Trên kết cấu b- Trên trụ 11.Áp lực gió hoạt tải xe (WL) 12.Áp lực nước (WA) 13.ðộng ñất (EQ) a-Phương dọc b-Phương ngang 14.Tải thân ñất ñắp 15.ðẩy ðặc Hệ số ðặc biệt biệt I-1b β I-1a βDC βDW βLL βLL βLL βCT 1.25 1.50 0.50 0.50 0.50 1.25 1.50 0.50 0.50 0.50 ðặc ðặc biệt ðặc biệt ðặc biệt ðặc biệt ðặc biệt Sử dụng biệt I-1d I-2a I-2b I-2c I-2d I I-1c 0.90 0.65 0.50 0.50 0.50 0.90 0.65 0.50 0.50 0.50 1.25 1.50 0.50 0.50 0.50 1.25 1.50 0.50 0.50 0.50 1.00 0.90 0.65 0.50 0.50 0.50 0.90 0.65 0.50 0.50 0.50 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 βTU 1.00 βSE 1.00 βWS 0.30 0.30 βWL 1.00 βWA βEQ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 βEV 1.35 1.35 0.90 0.90 1.35 1.35 0.90 0.90 1.00 βWA 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp tổ hợp tải trọng tác dụng xuống ñịnh bệ Load combinations at bottom of column/ Tổ hợp tải trọng xuống ñỉnh bệ Vertical/ ðứng Trục X Trục Y Combination/ Tổ hợp FV FHX My FHY (kN) (kN) (kN•m) (kN) Strength I-1/ Cường ñộ I-1 161900 838 8867 Strength I-2/ Cường ñộ I-2 118793 838 8867 Strength III-1/ Cường ñộ III-1 159667 826 8225 266 Strength III-2/ Cường ñộ III-2 116560 826 8225 266 Extreme I-1a/ ðặc biệt I-1a 154922 1699 11654 221 Extreme I-1b/ ðặc biệt I-1b 154922 639 5005 737 Extreme I-1c/ ðặc biệt I-1c 111815 1699 11654 221 Extreme I-1d/ ðặc biệt I-1d 111815 639 5005 737 Mx (kN•m) 32240 32240 27074 27074 11009 15205 11009 15205 110 Extreme I-2a/ ðặc biệt I-2a Extreme I-2b/ ðặc biệt I-2b Extreme I-2c/ ðặc biệt I-2c Extreme I-2d/ ðặc biệt I-2d Service I/ Sử dụng 154922 154922 111815 111815 127050 2519 185 2519 185 865 6847 2156 6847 2156 7883 4668 4668 222 9211 18594 9211 18594 20281 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tổ hợp tải trọng tác dụng xuống ñáy bệ Load combinations at bottom of pile cap/ Tổ hợp tải trọng xuống ñáy bệ Vertical/ ðứng Trục X Trục Y Combination/ Tổ hợp FV FHX My FHY Mx (kN) (kN) (kN•m) (kN) (kN•m) Strength I-1/ Cường độ I-1 197305 838 9960 32240 Strength I-2/ Cường ñộ I-2 143300 838 9960 32240 Strength III-1/ Cường ñộ III-1 195071 826 9306 266 27327 Strength III-2/ Cường ñộ III-2 141067 826 9306 266 27327 Extreme I-1a/ ðặc biệt I-1a 190326 3850 29696 633 14152 Extreme I-1b/ ðặc biệt I-1b 190326 1284 10541 2110 25679 Extreme I-1c/ ðặc biệt I-1c 136322 3850 29696 633 14152 Extreme I-1d/ ðặc biệt I-1d 136322 1284 10541 2110 25679 Extreme I-2a/ ðặc biệt I-2a 190326 2519 12858 9211 Extreme I-2b/ ðặc biệt I-2b 190326 185 2331 4668 30264 Extreme I-2c/ ðặc biệt I-2c 136322 2519 12858 9211 Extreme I-2d/ ðặc biệt I-2d 136322 185 2331 4668 30264 Service I/ Sử dụng 154661 865 9298 222 20492 3.3.2.3 Tính tốn sức chịu tải cọc ống thép ñơn cọc khoan nhồi Căn vào Bảng tổng hợp tổ hợp tải trọng tác dụng Bảng 3.7~3.8 tác giả ñề xuất hai phương án cọc ñể ñưa vào so sánh lựa chọn giải pháp là: - Cọc ống thép SPP - Steel Pipe Pile (lựa chọn đường kính cọc D800, D1100, D1400) với loại cọc SKK400 chiều dày thành ống thép t=12mm - Cọc khoan nhồi (Bored Pile) với lựa chọn đường kính cọc D1200, D1500, D2000 Bảng tổng hợp kết tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi cọc ống thép thể Bảng 3.9 Bảng 3.10 ñây Chi tiết kết tính tốn xem chi tiết phụ lục tính tốn đính kèm cuối luận văn 111 Bảng 3.9 Bảng tổng hợp kết tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi theo ñất Loại cọc： ：Cọc khoan nhồi Phương thức thi cơng cọc: Cao độ ñỉnh cọc： ：EL-0.5m Cường ñộ chịu nén bên tông f'c, kg/cm2: 300 Tài liệu tham chiếu： ：Báo cáo khảo sát ñịa Lỗ khoan ñịa chất tham chiếu: chất Khả chịu nén cọc ñơn (tons) Cọc khoan nhồi Loại kết Liên kết ngàm nối với ñài: Mã vẽ: XF42A-0000-C01 BP-90 Khả chịu kéo cọc ñơn (tons) Khả chịu tải ngang cọc ñơn (tons) SCT cho phép ñiều kiện làm việc dài hạn kể ñến NFS SCT cho phép ñiều kiện làm việc ngắn hạn không kể NFS (F.S = 2.5) Lực ma sát âm NSF SCT tới hạn khơng kể đến NFS SCT cho phép điều kiện làm việc ngắn hạn khơng kể ñến NFS (F.S = 2.5) SCT tới hạn không kể ñến NFS Chuyển vị ñầu cọc =1 cm (ðiều kiện làm việc dài hạn) Chuyển vị ñầu cọc =1.5 cm (ðiều kiện làm việc ngắn hạn) 49 848 1012 301 2024.78 500.91 1006.91 36.72 47.31 D1500 49 1272 1425 376 2849.07 659.34 1258.64 35.31 45.50 D2000 49 2168 2253 502 4505.61 940.22 1678.18 49.69 64.03 Số thứ tự ðường kính cọc (mm) Chiều dài cọc (m) D1200 112 Bảng 3.10 Bảng tổng hợp kết tính tốn sức chịu tải cọc ống thép ñơn theo ñất Loại cọc： ：Cọc ống thép ñơn - SKK 400 Loại kết liên kết khớp nối với ñài: Phương thức thi cơng cọc: Cọc đóng Cường độ chịu nén bên tơng f'c, kg/cm2: 300 Cao độ đỉnh cọc： ：EL-0.5m Tài liệu tham chiếu： ：Báo cáo khảo sát ñịa chất Mã vẽ: XF42A-0000-C01 Lỗ khoan ñịa chất tham chiếu: BP-90 Khả chịu nén cọc ñơn (tons) Khả chịu kéo cọc ñơn (tons) Khả chịu tải ngang cọc ñơn (tons) SCT cho phép ñiều kiện làm việc dài hạn kể ñến ma sát âm SCT cho phép điều kiện làm việc ngắn hạn khơng kể ñến ma sát âm (F.S = 2.5) Lực ma sát âm NSF SCT tới hạn khơng kể đến ma sát âm SCT cho phép ñiều kiện làm việc ngắn hạn khơng kể đến ma sát âm (F.S = 2.5) SCT tới hạn khơng kể đến ma sát âm Chuyển vị ñầu cọc =1 cm (ðiều kiện làm việc dài hạn) Chuyển vị ñầu cọc =1.5 cm (ðiều kiện làm việc ngắn hạn) 49 1451 1577 265 2839.45 285.41 735.84 27.13 34.95 D1100 49 1995 2169 365 3904.24 392.50 1011.78 36.68 47.26 D1400 49 2539 2761 464 4969.04 499.60 1287.72 46.07 59.35 Số thứ tự ðường kính cọc (mm) Chiều dài cọc (m) D800 113 3.3.2.4 Tính tốn lựa chọn kích thước móng ứng với cọc ống thép SPP Kết tính tốn lựa chọn kích thước móng thực phần mềm phần tử hữu hạn Sap2000 phiên V19.0 Bảng 3.11 ñây tổng hợp kích thước bệ móng, phản lực đầu cọc chi phí thi cơng cho trụ cầu P86 Thơng qua kết tổng hợp ba phương án đường kính cọc chi phí thi cơng cho trụ P86 ứng với ñường kính cọc ống thép D1100 nhỏ cọc ống thép D1400 lớn Do tác giả lựa chọn ñề xuất sử dụng cọc ống thép D1100 cho giải pháp thiết kế Chi tiết kết tính tốn xem chi tiết phụ lục tính tốn đính kèm cuối luận văn 3.3.2.5 Tính tốn lựa chọn kích thước móng ứng với cọc khoan nhồi Kết tính tốn lựa chọn kích thước móng thực phần mềm phần tử hữu hạn Sap2000 phiên V19.0 Bảng 3.12 tổng hợp kích thước bệ móng, phản lực đầu cọc chi phí thi công cho trụ cầu P86 Thông qua kết tổng hợp ba phương án đường kính cọc chi phí thi cơng cho trụ P86 ứng với đường kính cọc ống thép D1500 nhỏ cọc ống thép D2000 lớn Do tác giả lựa chọn ñề xuất sử dụng cọc ống thép D1500 cho giải pháp thiết kế Chi tiết kết tính tốn xem chi tiết phụ lục tính tốn ñính kèm cuối luận văn 3.3.2.6 ðề xuất phương án lựa chọn cọc ống thép sử dụng cho trụ cầu P86 Căn vào mục 3.3.2.4 3.3.2.5 tác giả lựa chọn phương án cọc ống thép D1100 làm phương án chủ đạo có chi phí thiết kế thi cơng nhỏ (được thể chi tiết Bảng 3.11 Bảng 3.12) Bên cạnh đó, vào phân tích mục 3.3.1 mà cụ thể Bảng 3.2 ñến 3.4 thể ưu ñiểm vượt trội cọc ống thép so với cọc khác (tốc độ thi cơng nhanh, sức chịu tải cao, kiểm soát chất lượng cọc dễ dàng ) ñể lần phương án lựa chọn cọc ống thép (SPP) phù hợp 114 Bảng 3.11 Bảng thống kê sức chịu tải cọc ống thép ứng với đường kính cọc so sánh chi phí thiết kế cho trụ P86 Phương án Loại cọc Phương án Ống cọc thép D= 0.8m Phương án Ống cọc thép D= 1.1m Phương án Ống cọc thép D= 1.4m mm kN kN.m kN.m mm N/mm2 L= 49.0m; n= 25chiếc δx=1.0≦δa=10 (OK) Pnmax = 12092< Ra= 14510 t=12mm(SKK400) 280.1 1193.8 5.28 72.1 < 140.0 L= 49.0m; n= 16chiếc δx=1.7≦δa=10 (OK) Pnmax = 16625 < Ra= 19950 t=12mm(SKK400) 575.2 1556.9 2.47 76.1 < 140.0 L= 49.0m; n= 12chiếc δx=1.4≦δa=10 (OK) Pnmax = 21158 < Ra= 25390 t=12mm(SKK400) 762.2 2512.5 5.56 86.7 < 140.0 N/mm3 59.0 < 140.0 80.0 < 140.0 83.0 < 140.0 Bình đồ bố trí cọc Chuyển vị ngang Phản lực cọc ðộ dày Mu Mn Thân fs cọc ðiểm cực trị Dự toán ðơn Hạng mục vị Bệ trụ Bê tông 28MPa m3 Bê tông nghèo m3 Khối lượng vật liệu Chi phí (VND) Khối lượng vật liệu Chi phí (VND) Khối lượng vật liệu Chi phí (VND) 5,867,864 250.0 1,466,966,000 302.5 1,775,028,860 367.5 2,156,440,020 ðơn giá (VND) 1,723,811 10.0 17,238,110 12.0 20,685,732 15.0 25,857,165 ðá dăm m 696,000 20.0 13,920,000 24.0 16,704,000 29.0 20,184,000 ðào m3 318,066 113.0 35,941,458 128.0 40,712,448 147.0 46,755,702 115 Phương án Vòng vây cọc ván 24,798,638 Tổng Móng Cọc thép (ðường kính) 0.8m m 13,098,697 1.1m m 17,558,795 1.4m m 27,138,620 Tổng Tổng Tỷ lệ ðánh giá Phương án 87.0 2,157,481,506 3,691,547,074 1150 Phương án 93.0 2,306,273,334 4,159,404,374 Phương án 101.0 2,504,662,438 4,753,899,325 15,063,501,667 736 12,923,273,000 552 15,063,501,667 18,755,048,741 1.10 12,923,273,000 17,082,677,374 ðề xuất cao 14,980,518,000 14,980,518,000 19,734,417,325 1.16 Bảng 3.12 Bảng thống kê sức chịu tải cọc khoan nhồi ứng với đường kính cọc so sánh chi phí thiết kế cho trụ P86 Phương án Loại cọc Phương án Cọc ñúc chỗ D= 1.2m Phương án Cọc ñúc chỗ D= 1.5m Phương án Cọc ñúc chỗ D= 2.0m L= 49m; n= 30chiếc δx=1.3≦δa=10 (OK) Pnmax = 7067 < Ra= 8480 D25-24 (tối thiểu) 1050.2 L= 49m; n= 20chiếc δx=1.2≦δa=10 (OK) Pnmax = 10600< Ra= 12720 D28-24 (tối thiểu) 1587.1 L= 49m; n= 12chiếc δx=1.5≦δa=10 (OK) Pnmax = 18067 < Ra= 21680 D32-32 (tối thiểu) 3320.4 Bình đồ bố trí cọc Thay Chuyển vị ngang As Thân cọc Mu mm kN - 116 Phương án Mn kN.m fs mm N/mm2 ðiểm cực trị N/mm3 Dự toán ðơn ðơn giá Hạng mục vị (VND) Bệ trụ Bê tông 28MPa m3 5,867,864 Bê tông nghèo m 1,723,811 ðá dăm m 696,000 ðào m 318,066 Vòng vây cọc ván ton 24,798,638 Tổng Móng Cọc khoan (ðường kính) 1.2m m 14,553,000 1.5m m 17,423,000 2.0m m 27,343,000 Tổng Tổng Tỷ lệ ðánh giá Phương án 2124.6 2.02 2.6 < 11.2 Phương án 3464.2 2.18 2.3 < 11.2 Phương án 8904.2 2.68 1.9 < 11.2 30