Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN THI CÔNG CẦU ( thuyêt minh + bản vẽ )

Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

PHẦN I :MỞ ĐẦU
CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT – THUỶ VĂN VÀ ĐIỀU
KIỆN THI CÔNG.
I.

Đánh giá tình hình khí hậu, địa chất – thuỷ văn của khu vực thi công.
Khởi công xây dựng cầu dây văng bắc qua sông Kôn thuộc địa phận tỉnh Bình Định. Đây
là tỉnh nằm thuộc khu vực duyên hải năm trung bộ nên có một số đặc điểm về địa chất –
thuỷ văn như sau:
1. Khí hậu : nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên khí hậu phân thành 2 mùa rõ rệt:
- Mùa khô là từ tháng 3 đến tháng 9. Thời gian này nhiệt độ trung bình là từ 250 đến 330 ,
lượng mưa tương đối it nên mực nước trên sông thấp thuận lợi cho công tác thi công.
- Mùa mưa là từ tháng 10 kéo dài đến hết tháng 2. Vào mùa này thường có nhiều đợt mưa
kéo dài kèm theo đó là nước sông dâng cao nên việc thi công các hạng mục vào thời điểm
này sẽ không đảm bảo chất lượng của công trình cũng như an toàn cho nhân công trong

quá trình thi công.
2. Địa chất : là khu vực ven sông nên đất chủ yếu là cát, và có các đặc tính sau:
- Lớp 1: đất cát hạt vừa dáy 5.5m ,   1.73T / m3 ,   220
-

Lớp 2: đất sét pha cát dẻo vừa dày 7.5m ,   1.82T / m3 ,   100

- Lớp 3: đất sét chặt ,   1.89T / m3 ,   7.50
3. Thuỷ văn: khí hậu phân làm 2 mùa mưa – nắng nên chế độ thuỷ văn của sông cũng có 2
mùa tương tự. vào mùa mưa nước sông dâng cao nên việc thi công trong thời gian này gặp
rất nhiều khó khắn.
 Dựa vào tình hình khí hậu , địa chất –thuỷ văn nêu trên, chọn thời điểm thi công là vào
đầu mùa khô ( đầu tháng 3) là hợp lý nhất.
4. Điều kiện thi công.
 Nguồn cung cấp vật liệu : công trình xây dựng cách các cơ sở sản xuất vật liệu không xa,
đường vận chuyển tương đối thuận lợi rât tốt cho việc vận chuyển vật liệu bằng xe cơ giới.
Vật liệu liệu ở đây đảm bảo được các yêu cầu về kĩ thuật.
 Vận chuyển vật liệu.
- Cốt thép được vận chuyển tới công trình dưới dạng cuộn, thanh và phải đảm bảo chất
lượng không hen gỉ.
- Kho vật liệu thép không cách xa quá 100m.
- Thép hình được xếp theo chủng loại, thiết kế riêng.
- Khi bốc xếp chú ý không quăng mặt, khi cẩu năng cần có các phương pháp bảo vệ, chống
cong vênh, và bảo vệ sơn chống rỉ.
- Xi măng được vận chuyển tới công trường bằng ôtô. Kho xi măng đảm bảo các yêu cầu về
chống ẩm, chứa nhiều loại xi măng khác nhau và tiện lợi cho việc vận chuyển, sản xuất,
trộn cũng như việc bốc dở lên các phương tiện vận chuyển khác.
5. Chuẩn bị mặt bằng:
- Để san ủi mặt bằng thi công có thể dùng máy san, máy ủi và kết hợp nhân công. Mặt bằng
cần phải bằng phẳng đủ rộng để bố trí các máy móc thi công, các phương tiện vận chuyển.
Ở mép bờ sông chuẩn bị bến bãi, cẩu xếp cho các phao vận chuyển ra vị trí thi công.
- Vật liệu được tập kết về kho bãi tại công trường. Có thể dùng các phương tiện thô sơ để
vận chuyển vật liệu đến bãi thi công.
6. Máy móc thi công: Cần chuẩn bị đầy đủ các loại máy phụ vụ cho công tác thi công : máy
đào, máy đóng cọc , các loại máy cẩu lắp… Nhân công theo máy đều có tay nghề cao , sử
dụng thành thạo và có kinh nghiêm.

SVTH:

Trang 1


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

7. Nhân lực và tình hình địa phương
- Đơn vị thi công có đội ngũ cán bộ kỹ thuật có năng lực và nhiều kinh nghiệm, nhiệt tình
trong công tác. Bên cạnh đó đội ngũ công nhân lành nghề với số lượng đông đảo nên có
thể đảm bảo tiến độ thi công và chất lượng kỹ thuật của công trình theo đúng thời gian quy
định.
- Việc thi công của đơn vị được sự giúp đỡ của công ty, bộ chủ quản và các cơ quan hữu
quan về mặt kinh tế cũng như tinh thần và đặc biệt là sự đồng tình ủng hộ của nhân dân
địa phương.

CHƯƠNG II: THỐNG KÊ SƠ BỘ CÁC SỐ LIỆU VÀ CHUẨN BỊ CHO
CÔNG TÁC THI CÔNG.
I.
1.



2.
3.





4.



5.



6.




SVTH:

Các thông số kĩ thuật của công trình
Mực nước thi công:
MNCN: 9m
MNTN: 3m
MNTC lấy bằng MNTT : 5m
Khổ thông thuyền : đối với sông cấp II là 60x9m.
Khổ cầu:
Số làn xe : 2 làn mỗi làn rộng 3.5m
Dải an toàn : 0.5m
Lề bộ hành : 0.7m
Lan can : 0.3m
Bề rộng toàn cầu : 3.5�2 0.5�2 0.7�2  0.3�2  10m
Mố cầu :
Chọn mố nặng chữ U.
Đúc tại chỗ, gồm 10 cọc khoan nhồi , đường kính mỗi cọc là 1m, chiều sâu đóng cọc là
60m.
Sau mố có bố trí bản quá độ dài 5m bằng BTCT trên suốt bề rộng phần xe chạy.
Trụ cầu:
Chọn loại trụ cứng dạng trụ đặc thân hẹp
Phần móng trụ gồm 10 cọc khoan nhồi. đường kính mỗi cọc là 1.2m, chiều sâu đóng cọc
la 60m.
Chiều cao bệ móng là 2m.
Thông số móng:
Phần móng trụ gồm 10 cọc khoan nhồi. đường kính mỗi cọc là 1.2m, chiều sâu đóng cọc
la 60m.
Kích thước vòng vây mở rộng về mỗi bên là 1m.
Sơ đồ bố trí cọc và vòng vây ngăn nước như hình vẽ:

Trang 2


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

 Kích thước bệ móng : 20x9.2m
 Chiều cao bệ móng : 2m
7. Kết cấu nhịp : gồm 1 nhịp chính và 6 nhịp dẫn
 Nhịp chính : chiều dài nhịp của cầu dây văng thường là từ 80 đến 120m. chọn chiều dài
nhịp chính là 120m.
 Nhịp dẫn : nhịp dẫn được làm bằng dầm BTCT dự ứng lực tiết diện chữ T. chiều dài nhịp
là 33m. chiều cao dầm là 1.2m
 Tổng chiều dài cầu : 1x120+33x2+60x2=306m
8. Bản mặt cầu:
a. Nhịp chính : bản mặt cầu gồm 3 lớp
 Lớp mui luyện tạo độ dốc 2% dày 40mm
 Lớp phòng nước dày 4mm
 Lớp BT ASPHALT dày 60mm
b. Nhịp dẫn : bản mặt cầu gồm 4 lớp.
 Lớp BT bản mặt cầu đổ tại chỗ dày 200mm
 Lớp mui luyện tạo độ dốc 2% dày 40mm
 Lớp phòng nước dày 4mm
 Lớp BT ASPHALT dày 60mm
9. Lan can : gồm 2 phần
a. Gờ lan can bằng BTCT
b. Thép khung:

SVTH:

Trang 3


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

10. Hệ thống thoát nước:
 dùng ống thoát nước có 100mm, bố trí dọc theo bó vỉa cách nhau khoảng 10m.
11. Khe co giãn:
 dùng loại khe co giãn PGF.
II.
Chuẩn bị cho công tác thi công.
1. Công tác đo đạc:
 mục đích.
- Nhằm đảm bảo đúng vị trí ,kích thước của toàn bộ công trình cũng như các bộ phận kết
cấu được thực hiện trong suốt thời gian thi công.
 Nội dung.
- Xác định lại và kiểm tra trên thực địa các mốc cao độ và mốc đỉnh.
-

Cắm lại các mốc trên thực địa để định vị tim cầu ,đường trục của các trụ mố và đường dẫn
đầu cầu.

-

Kiểm tra lại hình dạng và kích thước các cấu kiện chế tạo tại công trường.

-

Định vị các công trình phụ tạm phục vụ thi công.

-

Xác định tim trụ cầu bằng phương pháp giao hội ít nhất 3 phương ngắm từ 3mốc
cố định của mạng lưới.

 Tầm quan trọng.
Công tác đo đạc phải đi trước một bước vì nó ảnh hưởng đến :
- Tiến độ thi công.
- Chất lượng công trình.
- Tính kinh tế.
2. Định vị tim trụ.
 Công tác định vị tim trụ nhằm đảm bảo cho trụ nằm đúng vị trí thiết kế. Khi thi công thì
công việc này được tiến hành đầu tiên và luôn kiểm tra trong quá trình thi công. Đê xác
định được chính xác ta dùng phương pháp tam giác đo đạc để định vị, trình tự như sau:
 Trước hết cắm đường trục của trụ qua hai điểm chuẩn là 2 tim mố (dựa vào hệ thống cọc
mốc của lưới tam giác ta xác định được vị trí tim của mố là điểm O).
 Từ O mở 1 gốc 900 so với phương của trục cầu về 2 phía , lấy A và B cách O một khoảng
OA = OB = 20m.

SVTH:

Trang 4


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

 Gọi C là tim của trụ số 1 ta có :

OC 80

4
OA 20
� Arctan4  75.960
T an 

 Vậy đặt máy kinh vĩ I tại vị trí O hướng theo tim cầu; đặt máy kinh vĩ II tại A hướng về O,
sau đó mở một góc  . Giao 2 hướng này tại C là tim trụ số 1.
Kiểm tra lại vị trí C bằng cách đặt máy kinh vĩ số II tại B hướng máy về O rồi mở một góc
 . Giao 2 hướng của máy I và máy II ta được vị trí tim của trụ số 1. Công tác định vị tim
trụ nhằm đảm bảo đúng vị trí và kích thước của trụ cần thi công, được thực hiện trong quá
trình thi công.
 Làm tương tự ta xác định được tâm của các trụ và mố còn lại:

PHẦN II: THIẾT KẾ KĨ THUẬT THI CÔNG.
CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ THỂ LOẠI CẦU VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG
I. Thể loại : cầu dây văng
 Định nghĩa: cầy dây văng là một kết cấu siêu tĩnh bậc cao, có dầm cứng bằng BTCT hoặc
bằng thép được kê trên gối cứng ở các mố trụ và các gối đàn hồi là các điểm treo của dây
văng đầu còn lại của dây văng được lien kết với đỉnh trụ tháp.
Cầu dây văng là cầu có kiểu dáng kiến trúc thanh mảnh , thẩm mỹ cao bên cạnh đó loại
kết cấu này có khả năng vượt được nhịp lớn và tính kinh tế - kĩ thuật.
II. Công nghệ thi công cầu dây văng:
1. Công nghệ thi công dầm chủ:
 Thi công dầm chủ theo phương pháp đúc hẫng: là xây dựng kết cấu nhịp dần từng đốt theo
sơ đồ hẫng cho đến khi nối liền thành các kết cấu nhịp hoàn chỉnh bằng cách đúc các đốt
dầm tại vị trí nhịp cầu trên hệ ván khuôn đã được lắp đặt trước.

SVTH:

Trang 5


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

 Thi công dầm chủ theo phương pháp lắp hẫng: là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dần từng
đốt theo sơ đồ hẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu nhịp hoàn chỉnh bằng cách lắp
các đốt dầm đã được chế tạo sẵn tại vị trí nhịp cầu.
 Thi công dầm chủ theo phương pháp lao dầm bằng cách lao kéo dọc dầm chủ đã được lắp
ráp trên bãi đầu cầu ra phía sông để đặt trên mố trụ. Trong quá trình lao dọc, dầm được kê
trên các trụ tạm nhằm làm giảm độ võng và nội lực trong dầm trong quá trình thi công.
 Thi công dầm chủ theo phương pháp sử dụng dây thiên tuyến: thường được áp dụng cho
những nơi có địa hình phức tạp , sông sâu. Dây thiên tuyến được vắt qua đỉnh tháp và
được neo hai đầu ở phía các mố cầu. Trên dây thiên tuyến có gắn con trược. Con trược có
nhiệm vụ nâng dầm khi dầm được kéo ra phía sông bởi tời kéo.
 Dựa vào đặc điểm của khu vực thi công, và thông số kĩ thuật của cầu là cầu dây dầm
BTCT nên lựa chọn phương pháp thi công là phương pháp đúc hẫng là hợp lý và phù hợp
với điều kiện của địa phương.
2. Công nghệ thi công tháp cầu:
 Thi công tháp cầu bằng thép : lắp dựng cả tháp bằng cần cẩu. khi cầu nhỏ chiều cao tháp
thấp có thể dựng tháp bằng phương phá cất vó.
 Thi công tháp cầu bằng BTCT : dùng phương pháp thi công toàn khối dùng ván khuôn leo
hoặc ván khuôn trượt.
 Chọn phương pháp thi công tháp cầu là phương pháp dùng ván khuôn trượt.

CHƯƠNG II : KĨ THUẬT THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC CỦA CÔNG
TRÌNH
I.
1.
a.










SVTH:

Thi công móng tháp – trụ cầu.
Thi công bệ móng của tháp.
Trình tự thi công:
Tập kết vật tư thiết bị thi công
Định vị tim trụ ( dùng máy + nhân công )
Gia công lồng thép
Thi công cọc khoan nhồi
Thi công vòng vây cọc ván thép
Đào hố móng bằng máy kết hợp công nhân đến cao độ thiết kế
Sửa sang hố móng, tiến hành đổ bê tông bịt đáy bằng phương pháp vữa dâng
Hút nước và vệ sinh hố móng
Nghiệm thu hố móng

Trang 6


Đồ án môn học: Thi Công Cầu





b.





GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

Đập đầu cọc tiến hành đổ lớp bê tông đệm
Lắp dựng cốt thép, ván khuôn và tiến hành đổ bê tông bệ móng
Khi bê tông bệ móng đạt cường độ, tháo dỡ ván khuôn, lấp đất đến cao độ đỉnh bệ móng
Lắp dựng cốt thép, ván khuôn tiến hành đổ bê tông tháp trụ.
Khi bê tông thân trụ đạt cường độ tiến hành tháo ván khuôn hoàn thiện thân trụ.
Các công tác chính :
Công tác chuẩn bị:
Lập lán trại. kho bãi: Do thời gian thi công khá dài nên việc lập lán trại, kho bãi tập kết vật
liệu là rất quan trọng. kho bãi lán trại phải được xây dựng nơi khô ráo, an toàn và gần công
trình nhằm đảm bảo việc quản lý, bảo quản vật liệu và máy móc thi công. Dùng máy san máy
ủi kết hợp công nhân để dọn dẹp mặt bằng bãi thi công. Mặt bằng phải bằng phẳng, đủ rộng
để bố trí vật liệu máy móc thi công.

 Nguyên vật liệu: Các loại vật liệu được vận chuyển đến công trường và tập kết ở kho bãi, quá
trình cung ứng vật liệu phải đảm bảo liên tục, đảm bảo yêu cầu các thông số kỹ thuật về yêu
cầu vật liệu.
 Nhân lực và máy móc:
-

-

Nhân lực máy móc được huy động đầy đủ đảm bảo cho công trình kịp tiến độ xây dựng.
Về nhân lực: bên cạnh đội ngũ kỹ sư có trình độ và công nhân lành nghề, đơn vị còn có thể
tuyển thêm nguồn nhân công địa phương để đẩy nhanh tiến độ thi công.
Về máy móc: đơn vị thi công có đầy đủ thiết bị thi công, từ các loại máy nhỏ như máy hàn,
máy cắt, máy phát điện đến các loại máy lớn như máy cẩu, máy khoan, xà lan…
Công tác định vị tim trụ:

2 điểm A,B là mốc cao độ chuẩn cho trước, điểm A cách tim trụ một khoảng cách cố định, ta tiến
hành lập 2 cơ tuyến ABA1,ABA2.
cách xác định tim trụ T2 được xác định như sau:
+ Tại A nhìn về B ( theo hướng tim cầu) mở một góc α1=α2=900 về hai phía lấy 2 điểm A1,A2
cách điểm A một đoạn AA1= AA2
+ Tại B nhhinf về A ( theo hướng tim câu ) mở một góc α1=α2=900 về hai phía lấy 2 điểm
B1,B2 cách b mooti đoạn BB1 = BB2
+ Gọi C là tim trụ số 2
tgβ = BC/BB2
+ Tại A2 nhìn về A quay một góc α có
tgα = AC/AA1
+ Đặt máy kinh vĩ I tại A hướng theo tim cầu, đặt máy kinh vĩ II tại A1 hướng về A sau đó mở
một góc α. Giao hai hướng này tại C là tim trụ số 2.

SVTH:

Trang 7


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

2. Thiết kế vòng vây cọc ván thép
a. Chiều sâu mực nước thi công : 5m
b. Kích thước vòng vây cọc ván thép dựa trên kích thước móng, khoảng cách từ mép trong
của tường cọc ván đến mép bệ móng > 1m, chiều cao tính từ mặt nước đến đỉnh của vòng
vây cọc ván thép tối thiểu 0.7m. chọn 0.7m
c. Sơ đồ bố trí cọc ván thép như hình vẽ

 Sơ đồ trình tự thi công móng cọc:


d.




SVTH:

Thông số kĩ thuật của cọc ván thép.
Chọn loại cọc ván Jlapcek IV có các thông số như sau.
Tổng chiều dài cọc ván cần thiết : (20  9.2) �2  58.4m
Thông số kĩ thuật của cọc ván Jlapcek IV:
Trọng lượng 1m CVT: 74kg
Diện tích tiết diện CVT: 94.3cm2
Mô men quán tính của 1 cọc ván thép: 4660cm4
Mô men quán tính của 1m tường CVT: 39600cm4
Mô men kháng uốn của 1 cọc ván thép: 405cm3
Moomen kháng uốn của 1m tường CVT: 2200cm3
Bề rộng tính toán của cọc ván thép : 400mm
Trang 8


Đồ án môn học: Thi Công Cầu
-

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



Chiều dày tường cọc ván thép: 2x180mm
Chiều dày cọc ván thép: 11mm.
11

-

204,5

14,8

L

400

3. Thi công lớp bt bịt đáy
a. Tính toán chiều dày lớp bt bịt đáy:
Lớp bê tông bịt đáy được xác định từ điều kiện : Áp lực đẩy nổi của nước lên lớp bê tông phải
nhỏ hơn lực ma sát giữa bê tông với hệ cọc và trọng lượng lớp bê tông bịt đáy.
Bề dày lớp bê tông bịt đáy được xác định:

H.S. n
h bt �
(n.S0 . c  k.u.).m

Trong đó:
H: là chiều cao mực nước thi công đến đáy bê tông bịt đáy

S: Diện tích bê tông bịt đáy


S  20 �9.2  184m 2

12 �
S  S  K �Sc  184  10 �
 176.15m 2
 0
4
Sc là diện tích một cọc

K: là số cọc K = 10

: dung trọng của nước



n



 c : dung trọng của bê tông  c = 2.5
U: chu vi một cọc



n

=1T/m3

U   �D  3.14 �1  3.14m

 : ma sát giữa cọc và bê tông bịt đáy,   10T / m 2

n: hệ số giảm tải n = 0.9

m: hệ số làm việc m = 0.9

(7  h bt ) �184 �1
h bt 
(0.9 �176.15 �2.5  10 �3.14 �10) �0.9



1288  184h bt
 2.83  m 
639.30

Chọn chiều dày lớp BT bịt đáy là 3m
SVTH:

Trang 9

H  7m


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



b. phương pháp đổ bt bịt đáy:
 Đổ BT theo phương pháp vữa dâng:
Đổ BT từ từ, vừa đổ vừa nâng ống lên theo chiều thẳng đứng. Không dich chuyển ngang,

đầu ống lun ngập trong BT 1 khoảng theo quy định để cho BT tránh phân lớp và hạn chế
mặt tiếp xúc giữa BT với nước.
Bán kính hoạt động của ống: R=2.5m

Diện tích hoạt động của ống:
F0   �R 2   �2.52  19.63

Số ống cần thiết:


n

F
184

 9.37m 2
F0 19.63

Chọn 10 ống.

Sau khi xác định bề dày lớp bê tông bịt đáy đủ điều kiện ổn định. Ta kiểm tra cường độ cho

lớp bê tông bịt đáy.
Tách một dải bê tông bịt đáy rộng 1m dọc theo đường tim trụ theo hướng thượng - hạ lưu có chiều
dài nhịp bằng khoảng cách giữa hai cọc ván thép
c. Kiểm toán bt bịt đáy

 Trọng lượng bản thân lớp bt bịt đáy:
q1   c �H b �1  2.5 �3 �1  7.5T / m
Trong đó:
 c =2.5
:là trọng lượng riêng của bt
H b =3
:là chiều dày lớp bt bịt đáy
L=1
:là bề rộng lớp bt bịt đáy đang xét
 Áp lực đẩy của nước:
q2   �H �l  1�10 �1  10T / m

  1T / m3 : dung trọng của nước
H=10
: chiều sâu cột nước tính từ mực nước thi công đến đáy lớp bt bịt đáy
l  1m
: bề rộng của dải bt bịt đáy đang xét
 Nội lực phát sinh trong dầm:
q q
7.5  10
M max  1 2 .l 2 
.9.22  26.45(Tm)
8
8
 Căng thớ trên.
 Momen kháng uốn của dầm:

SVTH:

Trang 10


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



b.hb 2 1�32

 1.5(m3 )
6
6
Yêu cầu ứng suất kéo phát sinh trong bê tông bịt đáy phải nhỏ hơn ứng suất kéo cho phép
k
2
của bê tông, sử dụng bê tông Mác300 => [ ]bt  10 kG / cm
| M max | 26.45
k

 17.63T / m 2  1.763 kG / cm 2  [ ]btk  10 kG / cm2
W
1.5
Vậy lớp BT bịt đáy thoả mãn điều kiện về cường độ.
W

4. Tính toán ổn định cọc ván thép.
 Để thi công vòng vây cọc ván thép thì các tầng vành đai được chế tạo sẵn trên bờ, sau đó
đưa ra vị trí thi công bằng cần cẩu và các cọc định vị, tường cọc ván được gia cố bằng
vành đai hình chữ nhật và bằng thanh chống ngang – dọc và chéo ở góc cùng với những
tầng ván chống cố định. Các bộ phận được gia cố một cách thận trọng để đảm bảo cho quá
trình thi công diễn ra thuận lợi.
 Để hạ cọc ván thép vào đất ta sử dụng hệ thống búa , giá búa đặt trên xà lan để tránh các
hàng cọc không bi nghiêng và khép kín theo chu kì thì đặt toàn bộ tường hay một đoạn
vào vị trí khung dẫn hướng. Công tác đóng cọc được chia thành từng giai đoạn có thể là 2
hoặc 3 tuỳ theo độ sâu cần đóng. Các đoạn chuyển tiếp giữa cọc với cọc phải được bôi
trơn mỡ trước khi đóng. Khe hở thẳng đứng giữa các cọc cần phải nhồi đất sét dẻo vào để
tránh nước rò rỉ vào.
 Do chiều sâu tính từ mực nước thi công đến đáy hố móng là : 5m + 2m =7m nên chọn cọc
van thép có 3 tầng van chống. Do đó cần kiểm tra về mặt ổn định vị trí và độ bền của các
bộ phận có trong vòng vậy. T a xét hai trường hợp như sau:
 Giai đoạn 1: hố móng đã được đào tới cao độ của đáy lớp bt bịt đáy. Hút ra một phần nước
trong hố móng để thi công khung chống, lúc đó ta xem mực nước trong vòng vây giảm
25% so với mực nước thi công.
Mực nước hút ra bằng : 0.25 �( hn  hm)  0.25 �(5  2)  1.75m
Sơ đồ tính toán của cọc ván trong giai đoạn 1 có thể xem như quay quanh điểm O là vị trí
thanh chống dưới cùng.
 Giai đoạn 2: hố móng đã đổ bt bịt đáy và hút cạn nước trong hố móng., kiểm tra ổn định
lấy điểm xoay là O là vị trí thanh chống dưới cùng , khi kiểm tra sự làm việc của cọc ván
và hệ chống đỡ về độ bền. Khi đó coi cọc ván là dầm lien tục kê trên các gối là các thanh
chống, gối dưới cùng cách mặt lớp bt bịt đáy 0.5m, áp lực do lớp bt bịt đáy xem là phân bố
đều.
 Xét giai đoạn 2:
 Xác định chiều sâu ngàm cọc ván:
Gọi t là chiều sâu ngàm cọc trong đất.
 Thông số địa chất:
Lớp 1: đất cát hạt vừa dày 5.5m ; γ = 1.73 T/m3 ,  =220
Từ đó tra được  =0.75 trạng thái cát hạt trung
Lớp 2: đất sét pha cát dẻo vừa dày 7.5m; γ = 1.82 T/m3 ,  =100
Từ đó tra được  =0.91,C=0.148(kg/cm2)( (0.5< Il �0.75) trạng thái á sét
Lớp 3: đất sét chặt dày vô cùng, γ = 1.89 T/m3 ,  =7.50
Từ đó tra được  =0.77,C=0.486(kg/cm2)(0.25< Il �0.5) trạng thái đất dẻo cứng
 Tính toán chênh lệch thông số địa chất.

1tc   2tc
22  10
�100% 
�100%  54.54%
tc
1
22

SVTH:

Trang 11


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



1   2
1.73  1.82
�100% 
�100%  5.2%
1
1.73
c1  c2
0  0.148
�100% 
�100%  �
c1
0

1   2
0.75  0.91
�100% 
�100%  21.33%
1
0.75
Các thông số giữa hai lớp đất chênh nhau lớn hơn 20%, ta tính cho từng lớp.
 Đối với các lớp đất nằm trong nước ta tính theo dung trọng đẩy nổi
   1  n
 dn 
1 
-  là tỷ trọng của đất   2.7T / m3
3
-  n là dung trọng của nước  n  1T / m
-  là độ rỗng của từng lớp
- Hệ số áp lực chủ động: na=1.2
�

a  tg 2 �450  �
-

-

-

2�

Hệ số áp lực bị động: nb=0.8
�

b  tg 2 �450  �
2�

Hệ số áp lực thủy tĩnh : n=1
Đối với lớp đất 1 ta có:
   1  n   2.7  1 �1  0.971 T
 dn1 
m3
1  1
1  0.75

 

 �
22 �


a1  tg 2 �450  1 � tg 2 �450  � 0.45
2�
2 �


 �

� 0 22 �
b1  tg 2 �450  1 � tg 2 �
45  � 2.2
2�
2 �


Đối với lớp đất 2 ta có:
   1  n   2.7  1 �1  0.89 T
 dn 2 
m3
1 2
1  0.91

 

 �
10 �


a 2  tg 2 �450  2 � tg 2 �450  � 0.7
2 �
2�


 �
10 �


b 2  tg 2 �450  2 � tg 2 �450  � 1.42
2 �
2�


� 0 1 �
� 0 1 �
Ca 2  2 �tg �
45  � 2 � tg 2 �
45  � 1.67
2�
2�


� 0 1 �
� 0 1 �
Cb 2  2 �tg �
45  � 2 � tg 2 �
45  � 2.38
2�
2�


D

SVTH:

2

C

2 �a



2 � a
2 �a



2

2

Trang 12


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

 Sơ đồ tính toán như sau:

Phân tích lực:
- Áp lực thủy tĩnh gồm: E1,E2
- Áp lực đất chủ động: E3,E4,E6,E61,E62
- Áp lực đất bị động: E5,E7,E71,E72
- Lực gây lật gồm: E11,E12,E2,E3,E4,E6,E61,E62
- Lực giữ gồm: E1,E5,E7,E71,E72
SVTH:

Trang 13


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



Áp lực P tác dụng vào ván khuôn:
2
- P1   n h1  1�6  6  T / m 
-

P11  P1   n h1  1�6  6  T / m 2 

-

P12    n h  P11   1�7.5  6  1.5  T / m 2 

-

P2   P11  P1 2   6  1.5  7.5  T / m 2 

-

P3   dn1 �h3 �a �a1  0.971��
1 1.2 �0.45  0.524  T / m 2 

-

P4  P41  P42   dn1 �h4 � a �a1  0.971�5 �1.2 �0.45  2.622  T / m 2 

-

P5    c   n  �h5 �b �b1  (2.5  1) �3 �0.8 �2.2  7.92  T / m 2 

-

P6   dn1 �h6 � a �a1  0.971�4.5 �1.2 �0.45  2.36  T / m 2 

-

P61   dn1 �h61 �a �a 2  0.971�4.5 �1.2 �0.7  3.67  T / m2 

-

P62   dn 2 �h62 �a �a 2  0.89 � t  h7  �1.2 �0.7  0.89 � t  0.5  �1.2 �0.7

 0.75t  0.374  T / m 2 

-

P7   dn1 �h7 �b �b1  0.971�0.5 �0.8 �2.2  0.85  T / m 2 

-

P71   dn1 �h7 �b �b 2  0.971�0.5 �0.8 �1.42  0.552  T / m 2 

-

-

P72   dn 2 �h72 �b �b 2  0.89 � t  h7  �0.8 �1.42

 0.89 � t  0.5  �0.8 �1.42  1.01t  0.51 T / m 2 
Các lực tác dụng vào khuôn:
1
1
E1  P1 �h1  �6 �5  15  T / m 2 
2
2
E11  P1 �h11  6 �1.5  9  T / m 2 

1
1
E12  �P12 �h12  �1.5 �1.5  1.125  T / m 2 
2
2

-

E21  P2 �(h6  1.5)  7.5 �(4.5  1.5)  22.5  T / m 2 

-

E22  P2 � t  h6   7.5 � t  0.5  7.5t  3.75  T / m 2 

-

E3 

-

E41  P4 �h6  2.622 �4.5  11.8  T / m 2 

-

E42  P4 � t  h7   2.622 � t  0.5   2.622t  1.311 T / m 2 

-

E51  P5 �h7  7.92 �0.5  3.96  T / m 2 

-

E52  P5 � t  h7   7.92 � t  0.5   7.92t  3.96  T / m 2 

SVTH:

1
1
P3 �h3  �0.524 �1  0.262  T / m 2 
2
2

Trang 14


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

-

1
1
E6  �P6 �h6  �2.36 �4.5  5.31 T / m 2 
2
2

E61  P61 � t  h7   3.67 � t  0.5   3.67t  1.84  T / m 2 
E62 

-

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



1
c2
�P62 � t  h7   Ca 2 �c �H  D �
2
 dn

1
0.1482
� 0.75t  0.374  � t  0.5   1.67 �0.148 � t  0.5   2 �
2
0.89
2
2
  0.375t  0.562t  0.094    0.247t  0.124   0.049  T / m 


  0.375t 2  0.809t  0.019   T / m 2 

-

1
1
E7  �P7 �h7  �0.85 �0.5  0.2125  T / m 2 
2
2

E71  P71 � t  h7   0.552 � t  0.5   0.552t  0.276  T / m 2 
1
c2
E72  �P72 � t  h7   Cb 2 �c �H  D �
2
 dn 2

-

1
0.1482
 � 1.01t  0.51 � t  1  2.38 �0.148 � t  0.5   2 �
2
0.89
2
  0.505t  0.76t  0.255    0.35t  0.176   0.049  T / m 2 
 0.5051t 2  1.11t  0.48  T / m 2 

Momen tác dụng vào ván khuôn:
1
1
2
- M 1  �E1 �h1  �15 �5  25  T / m 
3
3
1
1
2
- M 11  E11 �h11  �9 �1.5  6.75  T / m 
2
2
2
2
2
- M 12  �E12 �h12  �1.125 �1.5  1.125  T / m 
3
3
1
1
2
- M 21  22.5 �  h6  1.5  1.5  22.5 �  4.5  1.5   1.5  35.25  T / m 
2
2
1
2
2
- M 22   t  0.5  � 7.5t  3.75   4.5  3.75t  3.75t  5.44  T / m 
2
�1

�1 �
�E3  � �1�
�0.262  0.0873  T / m 2 
- M 3  � �h3 �
3
3


� �
-

1
�1

M 41  � �h6 �
�E41  �4.5 �11.8  26.55  T / m 2 
2
�2


-

M 42 

-

SVTH:

1
 t  0.5 � 2.622t  1.311  4.5  (1.311t 2  1.311t  4.83)  T / m2 
2
1
1
M 51  E51 � �h51  4  3.96 � �0.5  4  4.99  T / m 2 
2
2

Trang 15


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



1
1
M 52  E52 �  t  0.5   4.5   7.92t  3.96  �  t  0.5   4.5  (3.96t 2  3.96t  6.48)  T / m 2 
2
2
�2

�2

�E6  � �4.5 �
�5.31  15.93  T / m 2 
- M 6  � �h6 �
�3

�3

1
1
 t  0.5 �E61  4.5   t  0.5 � 3.67t  1.84   4.5   1.835t 2  1.84t  4.96   T / m 2 
2
2
2
2
M 62   t  0.5 �E62  4.5   t  0.5 � 0.375t 2  0.809t  0.019   4.5  T / m 2 
3
3
3
2
 0.25t  0.539t  0.408t  4.506  T / m 2 

M 61 

-

-

-

2
2
M 7  E7 � �h7  4  0.855 � �0.5  4  4.285  T / m 2 
3
3
1
1
M 71  � t  0.5  �E71  4.5  � t  0.5  � 0.552t  0.276   4.5
2
2
2
 (0.276t  0.276t  4.569)  T / m2 

2
2
M 72  � t  1 �E72  4.5  � t  1 � 0.5051t 2  1.11t  0.48   4.5
3
3
3
2
 0.337t  1.077t  0.42t  4.82  T / m 2 
Tổng momen gây lật:
M lât  M11  M12  M 21  M 22  M 3  M 41  M 42  M 6  M 61  M 62
 6.75  1.125  35.25  3.75t 2  3.75t  5.44  0.0873  26.55  1.311t 2  1.311t  4.83
15.93  1.835t 2  1.84t  4.96  0.25t 3  0.539t 2  0.408t  4.506
 0.25t 3  4.522t 2  2.743  96.42
Tổng momen giữ:
M giu  M 1  M 51  M 52  M 7  M 71  M 72
 25  4.99  3.96t 2  3.96t  6.48  4.285  0.276t 2  0.276t  4.569
0.337t 3  1.077t 2  0.42t  4.82
 0.337t 3  3.159t 2  3.816t  40.86
Điều kiện ổn định:
M lât �mM giu
Trong đó :
hn
5
Mm 

 0.714m
hn  hm 5  2
Tra bảng ta được m=1.09

SVTH:

Trang 16


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

M lât �mM giu
� 0.25t 3  6.357t 2  6.493t  96.42   0.337t 3  3.159t 2  3.816t  40.86  �1.09
� 0.25t 3  4.522t 2  2.743  96.42  0.37t 3  3.44t 2  4.2t  46.8
� 0.12t 3  1.082t 2  1.457t  49.62  0
t  12.59


t  1.79


t  1.79

Vậy chọn chiều sâu cọc ván ngàm vào đất là t= 13m.
a. Chọn búa đóng cọc ván:
 Phương pháp sử dụng để hạ cọc ván ( cọc cừ lassen) vào trong đất cát hiệu quả nhất hiện
nay là phương pháp rung. Búa rung sử dụng là loại NVC-80SS của hang Nipped IND có
các thông số sau:
Q=4.7 : trọng lượng của búa
M=4100 kGcm : momen lệch tâm lớn nhất
 =1100 vòng /phút =115 rad/s
A=9.5mm
Ta phải kiểm tra để đảm bảo một số điều kiện sau để có thể hạ cọc vào trong đất
- Điều kiện 1: lực kích động phải đủ lớn để hạ cọc vào trong đất:
Qd   .T
Trong đó:
n

T  u ��f i '�hi  0.97 �1.2 �13  15.132T : lực cản của đất tác dụng vào cọc khi
i 1

-

-

đóng đến chiều sâu tối đa
U=p chu vi của cọc ván thép
fi' =1.2 t/m2 : lực ma sát đơn vị
hi =13m chiều sâu cọc ngàm trong đất
 =1.0 hệ số kể đến ảnh hưởng đàn hồi của đất ( lấy đối với cọc ván thép )
Qd   .T � Qd  1.0 �15.132  15.132 (T )
Với búa đã chọn
M . 2 4100.103.102.1152
Qd 

 55.27T
g
9.81
Thỏa mãn
Điều kiện 2:
Biên độ chấn động phải thích hợp thì mới hạ cọc dễ dàng.
Biên độ chấn động phụ thuộc vào vận tốc góc, loại cọc và loại đất
Với   1250 vòng/phút = 130 rad/s tra bảng 4.19 ( thiết kế thi công cầu _ Nguyễn Huy
Chính) ta có được A=0.8 đến 1 cm
Chọn A=9.5mm
Điều kiện 3:
Tổng ngoại lực tác động lên cọc phải đủ lớn , đảm bảo hạ cọc và nhổ được nhanh.
Q  q  q p �p.F

1 

Q  q  qp

 2
Qd
q = 35.5 kg/m.10m= 355kg : trọng lượng cọc
qp= 0 trọng lượng các phần phụ tác dụng lên cọc
SVTH:

Trang 17


Đồ án mơn học: Thi Cơng Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



p=1.5 kG/cm2 trị số áp lực để hạ cọc
F= 16000cm2 diện tích tiết diện cọc
Qd= 55.72 T lực kích động của máy chấn động
1 =0.15 và 2 =0.5 hệ số lấy cho cọc cừ ván thép
Q q��
q p �۳
p.F
Q  q  qp

4.7 0.298 1.5.103.900

4.998 1.35

4.7  0.298
 0.5 � 0.15  0.089  0.5
Qd
55.72
b. Điều kiện đảm bảo cường độ của cọc ván thép.
5. Thi cơng cọc khoan nhồi: Theo điều kiện địa chất lớp trên là cát hạt vừa, lớp 2 là sét pha
cát dẻo vừa, lớp 3 là sét chặt và vị trí thi cơng là nơi có nước mặt nên ta chon phương pháp
khoan tao lỗ dùng ống vách
a. Cơng tác chuẩn bị

1 

  2 � 0.15 

 Thiết kế tổ chức thhi cơng cọc khoan nhồi cần phải thu thập và điều tra các tài liệu sau:
 bản vẽ thiết kế móng cọc khoan nhồi, khả năng chịu tải , các u cầu thử tải và phương
pháp kiểm tra nghiệm thu.
 tài liệu điều tra về mặt địa chất, thủy văn nước ngầm
 tài liệu về bình đồ, địa hình nơi thi cơng, các cơng trình hạ tầng tại chỗ như cơng trình
giao thơng, mạng điện, nguồn nước thi cơng.
 nguồn vật liệu cung cấp cho cơng trình, vị trí đổ dất khoan.
 tính năng và số lượng máy thi cơng có thể huy động cho cơng trình
 các ảnh hưởng có thể tác động đến mơi trường và cơng trình lân cận
 trình độ cơng nghệ và kỹ năng cơng nghệ của đơn vị thi cơng
 các u cầu về kỹ thuật thi cơng và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi
b. thi cơng cọc khoan nhồi

 Trình tự thi cơng cọc khoan nhồi gồm các bước sau:
 Bước 1: tiến hành hạ ống vách bằng thép bằng búa rung, và khoan lấy đất bên trong
đến cao đến cao độ thiết kế. giữ ổn định thành vách đất trong q trình khoan tạo
lỗ bằng dung dịch bentonite.
 Các thơng số vữa bentonite thường được khơng chế như sau
hàm lượng cát < 5%
dung trọng 1.01-1.05 kg/cm3
độ PH 9.5 – 12
Tuy nhiên cần tùy theo chỉ tiêu của từng loại đất cụ thể mà chọn thành phần vữa
bentonite cho phù hợp.
Trong q trình khoan tạo lỗ cần phải ln tiến hành kiểm tra theo dõi tình hình lỗ
khoan như: độ cao lỗ khoan và kèm theo so sánh mức địa tầng thực tế khoan so với
hồ sơ địa chất, đo đường kính và độ thẳng đứng của lỗ khoan.
 Bước 2: Xử lí cẳn lắng dưới đáy lỗ khoan bằng thổi rửa kết
hợp xói hút, toàn bộ đất bùn lẫn Bentonit ở dạng mền
nhão lắng dưới đáy lỗ khoan cần phải được vét hết. Kết
thúc việc lắng cặn được xác đònh như sau:

SVTH:

Trang 18


Đồ án mơn học: Thi Cơng Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

 Tạp chất được lấy cuối cùng phải là đất nguyên thổ của
nền. Cao dộ dáy lỗ khoan khi kết thúc cống tác xử lý cặn lắn tối thiểu phải bằng hoặc
sâu hơn so với cao độ trước khi xử lí.
 Việc thực hiện lầm cuối cùng khi đổ bê tơng được 15 phút
 Lỗ khoan đầu tiên của mỗi trụ, mố sẽ được kiểm tra SPT lớp đất tại đáy hố khoan sau khi
xử lí cặn lắng đáy lỗ khoan và trước khi đổ bê tơng quyết định chính thức chiếu dài cọc
của từng mố trụ

 Bước 3: Hạ khung cốt thép cọc vào trong lòng lỗ khoan, các lồng thép được hạ theo từng
lồng và liên khết giữa các lồng được thực hiện bằng liên kết hàn hoặc buộc theo ngun
tắc liên kết phải đảm bảo chịu được theo ngun tắc liên kết, đảm bảo được trọng lượng
bản thân của các khung thép thả xuống trước đó và ngồi ra cần phải đảm bảo điều kiện
thẳng đứng của lồng cốt thép trên suốt chiều dài cọc. Chú ý mối hàn cốt thép giữa các cốt
thép đai, cốt định vị và cốt chủ cầm đảm bảo khơng gây cháy cốt thép.
 Lồng cốt thép phải ln ln đảm bảo khe hở với thành bên lỗ khoan theo thiết kế, do đó
cần đặt các khung cốt thép vào các con kê định vị. Cự li giữa các mặt cắt đặt khung định vị
khoảng từ 2-4m bố trí suốt cả chiều dài cọc. Số lượng con kê trên 1 mặt cắt định vị của
lòng thép từ 4-6 cái và kết hợp 1 khung cốt thép. Sau khi lắp dựng khung cốt thép xong
nhất thiết phải kiểm tra cao độ đầu của cốt thép chủ.

 Bước 4: Kiểm tra lại cao độ lỗ khoan, mức độ sạch bùn, tạp chất ở đáy lỗ khoan 15 phút
trước khi đỗ bê tong

 Bước 5: Đổ bê tơng mác 30MPa theo phương pháp vữa dâng rút ống thẳng đứng: bê tơng
đươc trơn từ trạm trộn tới hiên trường.
 Một số u cầu cơng tác đổ bê tơng:
 Để bê tơng đạt cường độ 30MPa theo thiết kế để cường độ chịu nén mẫu hình trụ sau 28
ngày đạt thiếu 33MPa, nghĩa là tăng cường thêm 10%.
 Thường dùng loại bê tơng trộn dẻo có độ sụt khoảng 18cm, nhất thiết phải đổ bê tơng
trong 1 giờ sau khi trơn xong nhằm tránh hiện tượng tắt ống do tính lưu động của bê tơng
giảm.
 Tốc độ đổ bê tơng thích hợp 0.63m3/phút. Trong 1 giờ tối thiểu phải đổ hơn 4m dài cọc.
trong q trình đổ bê tơng đáy ống đổ cần cấm sâu dưới bề mặt bê tơng >2m để đề phòng
bê tơng chảy từ đáy ống đổ khơng bị trơn lẫn đất bùn trên bề mặt bê tơng, Tuy nhiên tránh
cắm q sâu làm bê tơng khó thốt ra gây tắt ống đổ.
 Trong q trình đổ bê tơng cần thường xun thực hiện các cơng việc như sau: ln kiểm
tra độ sụt bê tơng từng cối trộn, đo cao độ dâng lên của mặt bê tơng trong lỗ khoan mỗi lần
đổ và đối chiếu với khối lượng thực tế đổ. Từ đó xem xét đến mức độ nhấc ống đổ bê
tơng kiểm tra dây đo mặt dâng vủa bê tơng tránh trường hợp dây bị dãn dài trong q trình
đo. Lưu ý tốc độ đổ bê tơng trong ống đổ bị gỉam khi đổ phần trên của cọc

SVTH:

Trang 19


Đồ án môn học: Thi Công Cầu



GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

 Phần bê tông trên đỉnh cọc khoan nhồi sau khi kết thúc công tác đổ bê tong thường có lẫn
tạp chất và búa trên cọc thường được đổ vượt tối thiểu khoảng 1.2m. so với cao độ đáy
bệ.phần bê tông đổ vượt này sẻ được đục bỏ hết đến cao độ thiết kế sau đó dùng nước rửa
sạch mạt đá cát bụi trên đầu cọc.
 Bước 6: Kiểm tra chất lượng đầu cọc sau thi thi công và hoàn thiện cọc .
 Công tác đánh giá chất lượng cọc bao gồm các công việc sau:

6.
a.




b.




c.











SVTH:

Toàn bộ các cọc được kiệm tra bằng pháp pháp siêu âm. ống được dùng cho công tác siêu âm
bằng thép đảm bảo không bị phá hoại do áp lực vữa trong quá trình đổ bê tông cọc. tùy vào
đường kính cọc mà bố trí ống sao cho phù hợp. Tuy nhiên cần phải bố trí 1 ống có dường kính
trong 114mm, các ống cóng lại có dường kính trong 82.5mm. Các ống được đặt sát theo vành
cốt thép dọc. Chiều dài ống xuyên suốt từ đỉnh cọc dến cách mũi cọc 100cm (đối ống co
đường kính 114mm) cách 25cm (đối với ống có đường kính 82.5mm). Đáy ống cần phải được
bịt kín dể tránh bùn, vữa bê tông hoặc tạp chất chui vào.
Thi công bệ móng.
Trình tự thi công:
Hố móng đã được hút hết nước, tiến hành đập đầu cọc để lộ cốt thép ra ngoài và uốn cốt
thép theo thiết kế.
Lắp dựng cốt thép cho đài cọc.
Lắp dựng cốt thép cho bệ cọc.
Tiến hành đổ bê tông.
Kỹ thuật đổ bê tông.
Bê tông được trộn tại trạm trộn và vận chuyển đến vị trí đổ bê tông.
Khi bê tông được vận chuyển từ trạm trộn đến, cần phải kiểm tra chất lượng của bê tông
( kiểm tra độ sụt ) trước khi đổ bê tông
Bê tông được đổ thông qua máy bơm bê tông. Chiều dày mỗi lớp đổ bê tông là 30cm.
Bê tông đổ theo dài nghiêng với góc nghiêng α = 15÷200.
Chọn máy đầm , máy trộn bê tông.
Dùng đầm dùi có các thông số kỹ thuật sau:
Đầu công tác dùi: 40cm
Bán kính ảnh hưởng: R = 70cm
Bước di chuyển của dùi không quá 1.5R = 1.05m
Khi đầm lớp trên phải cắm vào lớp dưới 10cm để bê tông 2 lớp được liền khối.
Chọn máy trộn bê tông.
Năng xuất của máy trộn:
N = Vsx.f.nck.ktg
Trong đó:
Vsx : dung tích sản xuất của thùng trộn, V = 1m3
f : hệ số xuất liệu, f = 0.7
Ktg=0.8: hệ số sử dụng thời gian.
nck = 3600/tck : số mẻ trộn được trong một giờ.
tck = t1+t2+t3
Trong đó:
t1: thời gian đổ vật liệu vật liệu vào thùng, t = 20(s)
t2: thời gian trộn vật liệu, t2 = 150(s)
t3: thời gian đổ bê tông ra, t3 = 20(s)
Trang 20


Đồ án môn học: Thi Công Cầu


d.









GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU

nck = 19 ( mẻ trộn/h )
N  1�0.7 �19 �0.8  10.64m3 / h
Tính toán ván khuôn.
Cấu tạo ván khuôn bệ móng:
Sử dụng ván khuôn lắp ghép bằng thép có chiều dày 4mm
Kích thước bệ móng: 6×15×2
Các nẹp đứng và nẹp ngang sử dụng thép hình chữ L 75×75×5
Các thanh giằng bằng thép ø14 đặt tại vị trí giao nhau giữa nẹp đứng và nẹp ngang.
Sơ đồ bố trí ván khuôn

II

II

I

I

I

I

II

II

II

II

II

I

II

I

II

e. Xác định chiều cao của lớp bê tông tác dụng lên ván khuôn.
SVTH:

II

Trang 21

II

II


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



 Ván khuôn chịu áp lực của bê tông tươi. Cường độ áp lực này có thể thay đổi trong phạm
vi lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như độ sệt của bê tông, trọng lượng cốt liệu,
phương pháp đổ và đầm bê tông.
 Trong quá trình đầm cường độ áp lực ngang tại vùng ảnh hưởng của đầm sẽ tăng lên.
 Áp lực của bê tông tươi thay đổi rõ rệt khi thay đổi công cụ và phương pháp đầm. Trong
quá trình đông kết thì áp lực của bê tông sẽ giảm dần và sau một thời gian bê tông hình
thành cường độ thì áp lực đó sẽ mất đi hoàn toàn. Song ứng suất và biến dạng trong các bộ
phận của ván khuôn do áp lực ngang của bê tông tươi gây ra vẫn giữ nguyên.
 Hỗn hợp bê tông tươi dưới tác dụng của đầm rung có cấu tạo như đất á cát bão hòa nước,
không có dính kết. Chiều cao H của biểu đồ áp lực ngang phụ thuộc vào thời gian đông kết
và chiều cao của lớp bê tông tươi.
 Từ đó ta có biểu đồ áp lực của bê tông tươi tác dụng lên ván khuôn.
q

R

(a) p=f(t)

H

H=4ho

R

q

pmax1
(b)

pmax2
(c)

(a): Áp lực bêtông giả định
(b): Áp lực bêtông khi không đầm rung
(c): Áp lực bêtông khi có đầm rung
 Chiều cao H của biểu đồ áp lực phụ thuộc ào thời gian đông kết và chiều cao lớp bê tông
tươi. Khi tính toán ván khuôn có thể lấy thời gian đông kết của bê tông là 4h kể từ lúc trộn
( nếu không có số liệu thí nghiệm ).
Với h0 là chiều cao của lớp bê tông đổ trong 1 giờ.

h0 

N 3 �10.64

 0.355m (Dùng 3 máy trộn bêtông)
F
90

Trong đó:
F: diện tích đổ bêtông, F = 6×15 =90 (m2)
N: Năng xuất của máy trộn bê tông có dung tích thùng trộn 1m3; N=10.64
m3/h
=> H = 4.ho = 4×0.355 = 1.42(m)
f. Xác định áp lực ngang của bê tông tươi dưới tác dụng của ván khuôn:

SVTH:

Trang 22


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



Khi đổ bê tông khối hay tường mỏng và dùng đầm thì áp lực ngang của bê tông tươi được
tính theo công thức:
Pmax= (q + .R).n
Trong đó:
+ q = 400 (kG/m2): áp lực xung kích do đổ bê tông bằng
Thùng chứa có thể tích từ 0.2 đến 0.8m3.
+  = 2500 (kG/m3): trọng lượng riêng của bê tông.
+ R = 0.75 (m): bán kính tác dụng của đầm ( đầm dùi)
+ n = 1.3: hệ số vượt tải.
 Pmax = 1.3.(400 + 2500×0.75) = 2957.5 (kG/m2)
g. Tính toán thép bản của ván khuôn.

I

II

 2 loại ván khuôn có hình dáng và đặc điểm cấu tạo giống nhau: chọn ván khuôn II để kiểm
tra.
Thép bản của ván khuôn được tính như bản kê bốn cạnh ngàm cứng và mômen uốn lớn

II
nhất tại giữa nhịp được xác định theo công thức:
Mmax = α.Pqd.b2
Trong đó:
+ α: là hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b. coa a/b = 0.5/0.5 = 1
Bản thép của ván khuôn được tính như bản kê bốn cạnh ngàm cứn vào momen uốn lớn
nhất tại giữa nhịp được xác định theo công thức:
 Momen uốn tại trọng tâm của ô sườn (a.b)
SVTH:

Trang 23


Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



tt
M max
  �n �Ptd �a 2

Trong đó:
α: hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b= 0.5/0.5=1
tra bảng 2.1/62 sách thi công cầu với hệ số (a/b=1)
ta có: α= 0.0513
Pqđ: áp lực ngang qui đổi trên chiều cao biểu đồ áp lực.
Ptd 

Ftd
H

trong đó:
Ftd : diện tích biểu đồ áp lực
1
�(q  P max) �R
2
1
 2957.5 �(1.42  0.75)  �(400  2957.5) �0.75
2
 3240.72kG / m
Ftd  P max�( H  R ) 

Ftd 3240.72

 2282.20kG / m 2  0.22822kG / cm 2
H
1.42
 0.0513 �1.3 �2282.20 �0.52  38.05kG.m

Ptd 
tt
M max

Momen kháng uốn của 1m bề rộng tấm thép bản:

Wx 

b �h 2 100 �0, 4

 2.667  cm 2 
6
6

kiểm tra cường độ của bản thép:

 max 

M max
�Ru
Wx

trong đó:
Ru : cường độ tính toán của thép khi chịu uốn, Ru=2100kG/cm2

 max 

M max 38.05 �102

 1426.7 kG / cm 2 �Ru  2100 kG / cm 2
Wx
2.667





Kiểm tra độ võng của thép bản:

SVTH:

Trang 24






Đồ án môn học: Thi Công Cầu

GVHD:Th.S NGUYỄN ĐÌNH MẬU



Ptd �a 4
l
f �
� f  
3
E �
250
trong đó:
Ptd : áp lực quy đổi không tính lực xung kích.
β : hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b=0.5/0.5=1
tra bảng 2.1/62 sách thi công cầu với hệ số (a/b=1) ta có β=0.0138 , b=50cm

δ=0.4cm chiều dày của tấm thép bản.
E: modul đàn hồi ván thép, E= 2.1 �106(kG/cm2)
f 

0.22822 �504 �0.0138
 0.146cm
2.1�106 �0.43

 f

l
50

 0.2cm
250 250

f  0.146cm   f   0.2cm

Vậy đảm bảo điều kiện về độ võng tại giữa nhịp.
h. Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang.
Các thép sườn ngang được xem như là dầm liên tục kê trên các gối là các thép sườn đứng.
Thép sườn ngang chịu áp lực của bê tông lớn nhất cả chiều dai thanh thép. Vì vậy momen
uốn ở các tiết diện của nó ( trên 1m bề rộng) được xác định theo công thức sau:

�a 2  b 2 � b2
�3a 2  b2 �
M tt max  nq1 �

nq

nP
b


max �
� 8 � 12
� 24 �
Trong đó:
-

a : khoảng cách giữa các thép sườn đứng a=50cm=0.5m

-

b : khoảng cách giữa các thép sườn ngang b=50cm=0.5m
q1  Pmax �b

-

Pmax : áp lực lớn nhất của bê tông tác dụng lên sườn ngang

-

H=1.42m>1m nên:

-

Momen lớn nhất tại giữa nhịp là:

�3a 2  b 2 �
�3 �0.52  0.52
M tt max  n �Pmax �b ��

1.3

2957.5

0.5


24
� 24 �


SVTH:

Trang 25


� 40.05  kg .m 



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×