Tài liệu đồ án xây dựng cầu

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG. 1.1: Giới thiệu chung về công trình cầu. 1.1.1: Vị trí công trình cầu. Cầu Hòa lạc được xây dựng bắc qua sông Thương tại xã Hòa Lạc- Huyện Hữu Lũng – Tỉnh Lạng Sơn.Vị trí cầu được xác định rẽ trái tại Km 69 + 505m QL1A cắt thẳng qua sông Thương rồi bẻ góc để nỗi vào ĐT 245 tại ngã ba rẽ vào Đền Quan. 1.1.2. Quy mô – tiêu chuẩn kỹ thuật a. Quy mô - Quy mô thiêt kế - Khổ cầu: : Vĩnh cữu bằng BTCT và BTCT DƯL. : 7.0 + 2x0.5 = 8.0m - Chiều dài nhịp : Lnh = 33m. - Tải trọng thiết kế : H30, XB80. - Tải trọng ngừoi : 3KN/m2 - Khổ thông thuyền;’ Sông không thông thuyền - Cấp động đất ; Động đất cấp 6 - Đường 2 đầu cầu: Đường 2 đầu cầu theo tiêu chuẩn cấp III đồng bằng - Tần suất thiết kế: P = 1%, H1% = 2.19m, Q1% = 41.2m3/s, Vmax = 1.03m/s b. Tiêu chuẩn kỹ thuật - Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN272-05 – 2000. - Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN272-05 – 2000. - Tính toán đặc trưng dòng chảy lũ 22TCN272-05- 220 – 95. - Quy chuẩn xây dựng Việt Nam tập 1, 2, 3; - Tiêu chuẩn thiết kế đường Giao thông nông thôn 22TCN272-05- 210 - 92. - Đường ô tô - Yêu cầu thiết kế 22TCVN272-05- 4054 - 2005. - Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô 22TCN272-05 - 334 - 06. - Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22TCN272-05- 211- 06 - Tiêu chuẩn thiết kế áo đường cứng 22TCN272-05 - 223 - 95. - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu mặt đường láng nhựa 22TCN271 - 05. - Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN272-05- 18-79. - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05. - Tính toán các đặc trưng dòng chảy lũ 22TCN272-05- 220 - 95. - Kết cấu bê tông và BTCT toàn khối Quy phạm thi công nghiệm thu 22TCVN27205 - 4453 - 87. - Công tác đất quy phạm thi công và nghiệm thu (22TCN272-05 - 4447-87). - Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN272-05-237 - 01. - Các định hình, tiêu chuẩn kỹ thuật khác. 1.2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ Xà HỘI TẠI KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU 1.2.1:Điều kiện địa chất. * Địa chất dọc tuyến đường đẫn. - Đoạn qua vườn bãi, chân đồi: Lớp trên đất sét pha lẫn dăm sạn, màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng đến nữa cứng, dày từ 6-8m, dưới là đá vôi đá cát kết phong hóa. - Đoạn đi qua ruộng: Lớp trên là đất hữu cơ dày từ 30-50 cm. dưới là đất sét pha lẫn dăm sạn, trạng thái chặt và ổn định. * Địa chất lòng sông tại vị trí xây dựng cầu Đã tiến hành khoan 3 lỗ( 2 lỗ trên bờ và 1 lỗ dưới lòng sông. Trên cơ sở phân tích các địa tầng và chỉ tiêu các mẫu đất thu được tại 3 lỗ khoan thì các trầm tích khu vực vị trí xây dựng cầu được chia thành lớp từ trên xuống như sau: 1.2.2. Địa chất công trình: * Địa chất lòng sông tại vị trí xây dựng cầu Đã tiến hành khoan 3 lỗ( 2 lỗ trên bờ và 1 lỗ dưới lòng sông. Trên cơ sở phân tích các địa tầng và chỉ tiêu các mẫu đất thu được tại 3 lỗ khoan thì các trầm tích khu vực vị trí xây dựng cầu được chia thành lớp từ trên xuống như sau: + Lớp 1 : đất thổ nhưỡng dày TB 0.5m. + Lớp 2 : Đất cát pha lẫn sỏi sạn, màu nâu vàng, dẻo đến nữa cứng, dày TB 1.5m. + Lớp 3 : Đất cát pha lẫn sỏi sạn, màu nâu vàng, dẻo đến nữa cứng, dày TB từ 3.57.3m + Lớp 4 : Cuội sỏi lẫn cát sạn, lẫn đá tảng dày TB 2.0m. + Lớp 5 : Đất cát pha lẫn dăm cuội, ít đá tảng màu nâu xám, dày từ 0- 0.8m + Lớp 6 : Đá cát bột kết phong hóa. + Lớp 7 : Đá vôi phong hóa Đặc điểm thủy văn sông Sông Thương là sông lớn có nước chảy thường xuyên, lòng sông lắng đọng nhiều cuội sỏi, dăm sạn. dòng chảy ổn định,không có hiệu tượng sạt lở,cải dòng. Về vật trôi, cây trôi chỉ có rác rưởi, cây cối nhỏ trong các đợt lũ đầu mùa. Các mực nước điều tra được như sau - Mực nước kiệt:22.10m - Mực nước thường xuyên: 27.10m - Mực nước lũ lịch sử:31.70m - Mực nước lũ ứng với Hp= 1%: 29.00m Do hiện tại đường ngầm cũ có cao độ thấp, qua số liệu điều tra trong 1 năm có khoảng 10 lần nước ngập tràn qua mặt ngầm cũ từ 1.5 – 3m, thời gian ngập từ 3 1.2.3. Điều kiện vật liêu xây dựng - Vật liệu đá: Vật liệu đá được khai thác tại mỏ gần khu vực xây dựng cầu. Đá được vận chuyển đến vị trí thi công bằng đường bộ một cách thuận tiện. Đá ở đây đảm bảo cường độ và kích cỡ để phục vụ tốt cho việc xây dựng cầu. - Vật liệu cát: Cát dùng để xây dựng được khai thác gần vị trí thi công, đảm bảo độ sạch, cường độ và số lượng. - Vật liệu thép: Sử dụng các loại thép trong nước như thép Thái Nguyên,… hoặc các loại thép liên doanh như thép Việt-Nhật, Việt-Úc…Nguồn thép được lấy tại các đại lý lớn ở các khu vực lân cận. - Xi măng: Hiện nay các nhà phân phối xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh thành luôn đáp ứng nhu cầu phục vụ xây dựng. Vì vậy, vấn đề cung cấp xi măng cho các công trình xây dựng rất thuận lợi, luôn đảm bảo chất lượng và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra. - Nhìn chung các nguồn cung cấp nguyên vật liệu ở đây đầy đủ, cự ly vận chuyển nhỏ và thuận lợi. Đảm bảo cung cấp kịp thời để hoàn thành tiến độ thi công công trình đã đặt ra. 1.2.4. Điều kiện nhân lực - Đơn vị thi công có đội ngũ cán bộ khoa học với nhiều kinh nghiệm tinh thần và trách nhiệm cao, sẵn sàng đáp ứng đầy đủ và kịp thời khi cần. - Đội ngũ công nhân lành nghề có năng lực,ngoài ra còn tuyển thêm nhân lực tại địa phương với số lượng đảm bảo tiến độ thi công theo thời gian qui định. - Nói chung nguồn nhân lực đầy đủ, cơ động và nhiệt tình với công việc. 1.2.5. Điều kiện máy móc thi công và điều kiện làm việc - Phương tiện máy móc của đơn vị thi công có khối lượng lớn, đồng bộ và hiện đại đảm bảo đáp ứng đầy đủ cho từng khâu thi công như thiết bị búa đóng cọc, cần cẩu, hệ phao nổi, sà lan, ... - Vấn đề cung cấp điện, nước sinh hoạt cũng được đơn vị thi công đáp ứng đầy đủ. - Về phía chính quyền địa phương rất mong muốn công trình sớm được đưa vào sử dụng đúng tiến độ đề ra nên tạo mọi điều kiện thuận lợi cho đơn vị thi công. Nhân dân rất phấn khởi và có tinh thần hợp tác với đơn vị thi công. Họ luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi cho quá trình thi công, giúp đỡ đơn vị thi công cả về vật chất lẫn tinh thần. - Nhìn chung vấn đề an ninh trật tự của khu vực thi công là ổn định. Tuy nhiên về phía đơn vị thi công cần phải nâng cao tinh thần cảnh giác đề phòng một số phần tử xấu. Cần phân công tổ chức công nhân trực đêm tránh mọi sự thất thoát vật liệu cũng như bảo vệ máy móc, thiết bị thi công. -Với những đặc điểm nêu trên công trình xây dựng có những điều kiện thuận lợi về kinh tế, kỹ thuật, những thuận lợi trên là rất cơ bản và cần thiết, bên cạnh những thuận lợi trên còn tồn tại những khó khăn nhưng đơn vị sẽ khắc phục được vì vậy công trình sẽ xây dựng đúng tiến độ và đảm bảo an toàn, và công trình đạt chất lượng cao. 1.3: Đặc điểm kết cấu công trình: Cầu gồm 2 nhịp theo sơ đồ 2x33m . Tổng chiều dài cầu Ltc = 77.8 1.3.1: Kết cấu phần trên. Gồm một nhịp, mặt cắt ngang cầu gồm 4 phiến dầm mặt cắt chữ T khoảng cách tim 2 dầm a = 2.10m. Chiều cao dầm I: H = 1.7m. Liên kết gối giữa các phiến dầm bằng dầm ngang, mỗi nhịp bố trí 5 vị trí dầm ngang. 500 8000 3500 3500 500 1700 1700 175 610 610 610 610 Líp mÆt cÇu BTCT m¸c 40Mpa, d=10-17cm 850 2100 2100 2100 850 Hình 2.3 Mặt cắt ngang nhịp .Cấu tạo dầm chủ -Cầu gồm 2 nhịp bê tông cốt thép DƯL có f’c= 40Mpa chiều dài L=33m - Mặt cắt ngang nhịp bố trí 4 dầm tiết diện chữ T đặt cách nhau 2.1 m - Chiều cao dầm : H=1. c b 33000 1400 PhÇn bt ®æ sau khi k?o xong c¸p èng th?p D36 ch«n s½n ®Ó liªn k?t dÇm ngang Tim gèi Tim gèi 1500 5450 8050 8050 400 5450 32200 c 220 135 135 240 240 1700 1230 170 75 500 75 20050 200160 650 220 1700 45175 300 1700 300 220 V¸t m?p 20x20 650 Hình 2.4. kích thước dầm chủ . Cấu tạo hệ liên kết ngang 1500 a V¸t 20x20 1500 400 b 1700 100175 1630 Lç cÈu dÇm D90 Lç cÈu dÇm D90 1500 1065 350 70 70 PhÇn BT ®æ sau khi k?o xong c¸p 610 a 1700 200 1325 175 350 -Dầm ngang BTCT có f’c =40Mpa 3500 610 500 8000 3500 500 A Tim ngang cÇu a 2% 2% b 1700 b Th?p èng D36 850 (Chê s½n khi thi c«ng dÇm) 10N2-D12 4N1-D16 10N2-D12 2N4-D12 4N1-D16 850 A 9x150=1500 9x150=1500 9x150=1500 10N2-D12 2N4-D12 4N1-D16 2N4-D12 8000 3500 3500 610 Tim ngang cÇu 500 a 2% 2% 1700 10N3-D12 b b Th?p èng D36 (Chê s½n khi thi c«ng dÇm) 11x150=1800 10N2-D12 4M1-D16 2N4-D12 11x150=1800 a 11x150=1800 4N5-D16 4N5-D16 10M2-D12 4M1-D16 10M2-D12 4M1-D16 10M2-D12 4N1-D16 2N4-D12 2N4-D12 2N4-D12 Hình 2.5. cấu tạo dầm ngang Cấu tạo của hệ thống tiện ích -Gối cầu bằng cao su cốt bản thep 300x350x50mm -Bè trÝ khe co gi·n cao su. - Lan can tay vin bằng thep 5x200=1000 175 610 500 4N5-D16 5x200=1000 175 610 Líp mÆt cÇu BTCT m¸c 40Mpa, d=10-15cm N3Ø16 N6Ø16 M?T C?U L?p ph? m?t c?u D?M N4Ø16 N2Ø16 N1Ø16 N3Ø16 M? N5Ø16 Hình 2.6. cấu tạo khe co giãn 9 20 150 500 250 20 393 0 R100 150 610 68 9 135 118 105 90 105 300 500 50 150 Hình 2.7. Cấu tạo lan can Hình 2.7.cấu tạo ống thoát nước 1.3.2; Kết cấu phần dưới. -Mố -Mố ; mố kiểu chữ U bằng BTCT có f’c= 30Mpa .mố M1 móng đặt trên 6 cọc khoan nhôi đường kính 1m chiều dài mỗi cọc là 8m mố M2 đặt trên nền đá vôi xám trắng CIII a a b Bª t«ng l?t 10MPa dµy 10cm c c 6 Cäc khoan nhåi D1.0m, L=8.0m b Hình 2.8 Mặt cắt mố ( phương dọc cầu) Bª t«ng l?t 10MPa dµy 10cm 6 Cäc khoan nhåi D1.0m, L=8.0m Hình 2.9.Cắt ngang mố M1 mÆt c¾t a-a 50 gèi 500 150 20 100 15 110 gèi 85 20 210 100 20 15 150 Hình 2.10.mặt bằng mố mÆt c¾t c-c Hình 2.11.mặt bằng móng 840 210 110 800 700 30 210 gèi 20 85 100 100 50 110 gèi 100 50 550 -TRỤ. Trụ: trụ kiểu trụ tròn thân hẹp bằng BTCT có f’c=30Mpa đăt trên nền đá vôi xám trắng đá CIII a a Hình 2.12.chính diện trụ Hình 2.13.cắt dọc trụ mÆt b»ng trô 110 100 800 110 100 110 100 35 105 100 30 35 210 30 105 210 150 33 33 85 210 210 210 800 Hình 2.14.mặt bằng trụ 85 B Bảng 5.2. Bảng khối lượng trụ 1.4: Phương án thi công trụ 1.4.1. Thi công bằng phương pháp đào trần: - Theo phương pháp này ta có thể dùng máy đào gàu nghịch để đào hố móng .Với chiều cao đào 3m(không quá lớn),đất á sét nên ta có thể dùng phương pháp này được. 1.4.2. Thi công bằng phương pháp đào trần có chống vách: - Theo phương pháp này ta có thể dùng cọc ván đóng vây xung quanh rồi dùng máy đào gàu nghịch để đào đất trong hố móng. 1.4.3. Lựa chọn phương án thi công hạng mục: - Cả hai phương án thi công trên đều có những ưu, nhược điểm riêng.Vì vậy để đảm bảo tính hiệu quả, hợp lý nhất ta đi phân tích so sánh 2 phương án trên: *Phương án 1:thi công bằng phương pháp đào trần - Ưu điểm : + Thi công đơn giản,không đòi hỏi thiết bị thi công phức tạp + Thời gian thi công nhanh,thích hợp với mọi đơn vị thi công + Không yêu cầu cao về trình độ kỹ thuật - Nhược điểm : + Trong quá trính thi công phải đặc biệt chú ý đến độ ổn định mái dốc + Khối lượng đào đất lớn *Phương án 2:thi công bằng phương pháp đào trần có chống vách - Ưu điểm : + Khối lượng đất đào nhỏ + Độ ổn định của thành hố cao - Nhược điểm : + Thi công phức tạp hơn,yêu cầu độ chính xác cao + Đòi hỏi phải có thiết bị thi công chuyên dụng + Kéo dài thời gian thi công + Chi phí thi công lớn - Kết luận:từ những so sánh trên,ta chọn phương án 1 1.4.4: Biện pháp thi công chỉ đạo. Bước 1 : TËp kết vËt liệu đến c«ng truêng . San ®Êt t¹o mÆt b»ng thi c«ng X¸c định vị trí tim trô tim cọc M¸y ñi Bước 2 : Dùng bao tải đất đã chuẩn bị đắp vòng vây ngăn nước Đắp đúng chiều cao , đắp thep tùng lớp cho vòng vây chắc chắn 56 60 45 Bước3: 54 §µo ®Êt hè mãng ®Õn cao ®é thiÕt kÕ §æ bª t«ng ®Öm mãng ®Ëp ®Çu cäc 56 60 45 54 Bước 4: Lắp dựng ván khuôn , Lắp dựng cốt thép . Bước 5 : Đổ bê tong bệ móng Đầm bê tông bằng đầm dùi Thi công đúng cao độ hình dạng Hoàn thiện móng Bước 6 : Tháo dỡ ván khuôn Đổ bê tông chèn khe Lấp đất hố móng Bước 7 : Lắp dựng ván khuôn thân trụ Lắp dựng cốt thép Đổ bê tông Hoàn thiện Bước 8 : Lắp dựng cốt thép mũ trụ Lắp dựng ván khuôn mũ trụ Đổ bê tông mũ trụ Hoµn thiÖn trô Bước 9 : Tháo dỡ ván khuôn mũ trụ Thi công ụ neo đá kế gối Hoàn thiện trụ Bước 10 : Thanh thải lòng sông 