Thiết kế sơ bộ phương án 2 (cầu chính dây văng 3 nhịp với sơ đồ nhịp: ( 87 + 182 + 87 )

Chương IV: thiết kế sơ bộ phương án 2 (Cầu chính dây văng 3 nhịp với sơ đồ nhịp: ( 87 + 182 + 87 ) Giới thiệu phương án thiết kế Sơ đồ cầu : 87 + 182 + 87 m Khổ cầu : K=11m Quy phạm thiết kế: Tiêu chuẩn thiết kế cầu: 22 TCN 272 – 05, hoạt tải thiết kế: HL93 Khổ thông thuyền: B = 50m , H = 7.0 m. Trắc dọc cầu: Cầu nằm trên đường thẳng có độ dốc dọc id = 4 %. Độ dốc dọc lớn nhất imax= 4 %. Phương án kết cấu: Kết cấu phần trên: cầu chính cầu dây văng 3 nhịp (87 + 182 + 87). Chiều cao dầm không đổi h = 1.8 m, tiết diện hở 2 sườn BTCT. Được đỡ bởi 56 cặp dây văng bố trí hình rẽ quạt trên 2 tháp. Tháp cầu dạng tháp cứng BTCT hình chữ H, tiết diện tháp dạng hộp chữ nhật. Kết cấu phần dưới: Mố: Hai mố đối xứng, loại mố nặng chữ U, BTCT tường thẳng, đặt trên móng cọc khoan nhồi đường kính D = 2m. Tháp cầu dạng tháp cứng BTCT hình chữ H, tiết diện tháp dạng hộp chữ nhật. Tháp được đặt trên hệ móng cọc khoan nhồi đường kính D = 2 m. Móng tháp, mố: Móng cọc khoan nhồi, sử dụng đường kính D = 2 m. Kết cấu khác: Khe co giãn bằng cao su. Gối cầu bằng cao su. Lan can cầu bằng bê tông và thép ống Lớp phủ mặt cầu: Bêtông nhựa hạt mịn 7.5cm Lớp phòng nước 0.4cm. Lựa chọn sơ bộ kết cấu nhịp: Theo yêu cầu về độ võng của nút dây treo là nhỏ nhỏ nhất: yi = Trong đó: Si , Li :Là lực dọc và hình chiếu của dây văng thứ i lên phương dọc cầu. E, Ai :Độ cứng chịu kéo của dây văng thứ i . i : Góc nghiêng của dây văng thứ i. Ta thấy yi nhỏ nhất khi sin2i = 1 2i = 90o i = 45o Theo yêu cầu về chuyển vị của đỉnh tháp cầu là nhỏ nhất: Trong đó : So : Lực dọc trong dây neo. H : Chiều cao tháp cầu. E.Ao : Độ cứng chịu kéo của dây neo. 0 : Góc nghiêng của dây neo so với phương ngang. Ta thấy: nhỏ nhất khi sin20 = 1 20 = 90o 0 = 45o Như vậy khi góc nghiêng đạt giá trị 45o thì độ cứng của cầu đạt giá trị lớn nhất, lúc đó chiều cao của tháp cầu bằng chiều dài nhịp biên. Tuy nhiên góc nghiêng của dây neo lớn thì tháp cầu sẽ rất cao, làm tăng kích thước và khối lượng vật liệu.Khi đó tháp cầu làm việc bất lợi do chịu uốn dọc. Làm tăng lực nhổ, đặc biệt công nghệ thi công gặp nhiều khó khăn.Thực tế cho thấy góc nghiêng hợp lí về chịu lực và kinh tế của dây văng nghiêng nhất là 22o – 25o . Từ đó xác định được chiều cao hợp lý của tháp cầu. Góc nghiêng của các dây văng còn lại được lựa chọn trên cơ sở đảm bảo độ cứng tốt nhất của hệ và tránh mô men uốn lớn trong tháp. Do đó kiến nghị dùng sơ đồ dây hình rẽ quạt là hợp lý nhất, nó khắc phục được nhược điểm của sơ đồ dây đồng quy và song song. Căn cứ vào yêu cầu thiết kế, tình hình địa chất, thuỷ văn, yêu cầu mỹ quan, kiến trúc, địa hình của vị trí dựng cầu, ta đưa ra sơ đồ của cầu dây văng như trong bản vẽ Theo sơ đồ trên ta thấy cầu dây văng có một hình dáng kiến trúc đẹp, hài hoà và thích hợp với công nghệ thi công hiện nay (Dùng xe đúc để đúc hẫng từ 2 tháp ra 2 bên mà không cần giàn giáo hay hệ phao, phà trên sông). Với công nghệ thi công này thì hầu như không ảnh hưởng tới chế độ thuỷ văn của sông. Số lượng dây và chiều dài khoang Chiều dài khoang: Hiện nay cầu dây văng thường được thi công theo công nghệ đúc hẫng hay lắp hẫng. Trong công nghệ thi công hẫng thì khoang dầm càng nhỏ vừa thích hợp với chiều dài đốt đổ bê tông, vừa làm cho cấu tạo neo đơn giản do lực tác dụng lên dây nhỏ. Khoang dầm nhỏ làm giảm mô men uốn cục bộ trong phạm vi khoang, nâng cao độ an toàn cho công trình khi sửa chữa thay thế dây hoặc neo. Do đó kiến nghị dùng hệ dây nhiều khoang nhỏ. Với dầm cứng bằng BTCT thì ta quyết định chọn như sau: Nhịp giữa gồm 29 khoang trong đó: 2 khoang áp trụ tháp mỗi khoang dài 9 m. 1 khoang đốt hợp long 8 m. 26 khoang còn lại đều nhau mỗi khoang 6 m. Nhịp biên gồm 14 khoang trong đó: 1 khoang áp trụ tháp dài 9 m. 13 khoang giữa mỗi khoang dài 6 m. Số lượng dây và tiết diện dây: Theo số lượng khoang và chiều dài khoang đã chọn thì số lượng dây nhịp biên là 14 dây và nhịp giữa là 28 dây trên một mặt phẳng dây. Hiện nay các bó cáp cường độ cao trong cầu dây văng thường được tổ hợp từ các tao cáp đơn vì các tao cáp đơn dễ vận chuyển, lắp đặt và thích hợp với các hệ thống neo hiện nay. Do đó sử dụng các tao cáp đơn loại 15.2mm gồm 7 sợi thép 7. Thiết kế mặt cắt ngang dầm chính Chọn mặt cắt ngang dầm cứng là loại dầm đơn năng bằng BTCT gồm 2 dầm chủ tiết diện hình thang. Liên kết với nhau bằng dầm ngang và bản mặt cầu. Chiều cao dầm chủ: Với hệ 3 nhịp 2 mặt phẳng dây: Với L = 182 m chọn h = 1.8 m, tương ứng Chiều cao bản mặt cầu hb = 30 cm. Chiều cao dầm ngang: hdn = 1.5m, dầy 30cm, bố trí cách nhau 3 m. Cấu tạo mặt cắt ngang cầu dây văng Tháp cầu Từ góc nghiêng của dây văng thoải nhất min = 23.42o , ta xác định được chiều cao của tháp htháp = 40 m ( Chiều cao từ mặt cầu đến vị trí neo dây cao nhất ). Sử dụng tháp có dạng hình thang (Chữ H), ta có sơ đồ tính áp lực tại chân tháp: Diện tích tối thiểu của tháp có thể xác định theo công thức: At = = Trong đó : At : Diện tích cột tháp (tháp 2 cột). g , w : Tĩnh tải và tải trọng làn tác dụng đều trên một giàn dây. l1 , l2 : Chiều dài nhịp biên và chiều dài nhịp chính l1 = 87m, l2 = 182m. f’c : Cường độ vật liệu làm tháp ở 28 ngày.Bê tông f’c=55 MPa. :Góc nghiêng của chân tháp so với phương ngang, = 84.45o : Hệ số phân phối ngang của hoạt tải thiết kế đối với ĐAH gối là gối kê dầm chủ ( vì khi tính tháp nguy hiểm nhất là xếp xe tại vị trí tháp ). P : Tải trọng xe thiết kế, coi gần đúng xe là lực tập trung đứng tại vị trí tháp cầu. Tĩnh tải: Trọng lượng bản thân của hệ dầm mặt cầu: Trọng lượng bản thân dầm chủ và bản : Với : Fdc+b= 7.173 m2 = 2.4 T/m3 Trọng lượng dầm ngang: Dầm ngang tiết diện 30 x 150 cm, bố trí cách đều nhau: d =3 m. 0.3 x 1.5 x 12.2 x 2.4 = 8.993 T Trọng lượng dầm ngang trên một mét dài cầu: = 2.998 T/m. Vậy trọng lượng bản thân của hệ dầm mặt cầu là: 17.215 + 2.998 = 20.213 T/m. = T Vậy lực tác dụng lên một chân tháp là: T. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu: Với : 1.43 m2 2.25 T/m3 1.43 x 2.25 = 3.218 T/m. = T Vậy lực tác dụng lên một chân tháp là: T Trọng lượng lan can : 2 x 0.25 x 2.4 = 1.2 T/m. = T Vậy lực tác dụng lên một chân tháp là: T Hoạt tải: Xác định hệ số phân phối ngang: Đường ảnh hưởng áp lực lên một giàn dây Hệ số phân phối ngang của tải trọng làn xe HL93 : làn = 0.5 x (0.923 + 0.231) x 9 = 5.193 Hệ số phân phối ngang của tải trọng xe tải thiết kế (Xe tải thiết kế coi là lực tập trung đứng tại tháp cầu) Không tính cho xe 2 trục thiết kế vì coi xe là lực tập trung thì xe tải gây bất lợi hơn. Đường ảnh hưởng áp lực lên dầm chủ 0.5.yi = 0.5 x (0.952 + 0.786 + 0.571 + 0.508+0.397+0.228) = 1.721 Trong đó: yi- các tung độ Đah áp lực ở dưới các tải trọng Vậy nội lực do tải trọng hoạt tải HL93 : Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn I = 1.25 x 1840.313 + 1.25 x 109.255 + 1.5 x 292.986 + 1.75 x 512.656 = 3773587 ( T ) Diện tích tối thiểu của tháp cầu là: = 1.915 m2. Chọn tiết diện của tháp cầu có dạng hình hộp thay đổi từ đỉnh tháp đến chân tháp: Diện tích thật của đỉnh tháp : 3.8x2.0 – 2.8 x 1.0 = 4.8 m2 >1.915 m2. Diện tích thật của chân tháp (tại mặt đài). Trong đoạn 15.1 m kể từ đài tiết diện chữ nhật đặc. 4.5x 2 = 9.0 m2 >1.915 m2. Tính toán nội lực dây văng Trong cầu dây văng, dây làm việc như gối đàn hồi chịu kéo, nội lực trong dây đạt giá trị lớn nhất khi hoạt tải đứng trên toàn cầu. Khi đó lực dọc trong dây thoải nhất ở giữa nhịp là lớn nhất xác định theo công thức gần đúng: Trong đó: g, w: tĩnh tải và tải trọng làn (hoạt tải) phân bố đều tác dụng lên một dàn dây. g= (1.25 x g1 + 1.25 x glc + 1.5 x glp)/2 = ( 1.25 x 20.213 + 1.25 x 1.2 + 1.5 x 3.218 )/2 = 15.796 T/m w=1.75xxx0.31 = 1.75 x 0.85 x 5.193 x 0.31 = 2.395 T/m : Hệ số phân phối ngang của xe thiết kế. Pi : Tải trọng trục xe thiết kế. yi : Tung độ đah (như hình vẽ). d,dg: Chiều dài 2 khoang dầm nằm kề nút dây thoải nhất: 0: Góc nghiêng của dây văng thoải nhất ở khu giữa nhịp Với xe tải thiết kế: 14.5T 3.5T 1 0.283 0.14 23.70° 6000 8000 4300 4300 14.5T 330.662T Với xe hai trục thiết kế: 6000 8000 11T 1 0.8 23.70° 11T ==333.687T Vậy : Smax =333.687 T. Trong đó : St = 216.144 T Sh (chưa kể hoạt tải xe) = 32.767 T Nội lực trong các dây văng còn lại trong phạm vi nhịp được xác định theo công thức: Trong đó: i- góc nghiêng của dây văng thứ i Riêng dây neo làm việc bất lợi nhất khi hoạt tải đứng kín nhịp giữa. Khi đó nội lực trong dây neo xác định theo công thức: Trong đó: St o: nội lực trong dây neo do tĩnh tải St i:Nội lực trong dây văng thứ i do tĩnh tải (i là chỉ số của dây, tính từ dây văng thứ 2 (không kể dây neo là thứ nhất ) đến dây thứ 28 ở giữa nhịp) Sh o: Nội lực trong dây neo do hoạt tải: Sh i: Nội lực trong dây văng thứ i do hoạt tải : Tổng số lực trong dây do hoạt tải, tính từ dây thứ i đến dây thứ k (j, k là dây đầu và dây cuối ở nhịp chính từ tháp ra giữa nhịp chính j = 15 , k = 28 ) i: góc nghiêng của dây văng thứ i thay đổi từ j đến k. 0: góc nghiêng của dây neo Ta có: = 117.543T Kết quả tính toán nội lực trong các dây văng được thể hiện trong bảng sau: Dây số ji Sinai Cos ai Shi(T) Si(T) Si max 2 25.317 0.428 0.904 110.485 203.165 202.472 313.650 3 25.772 0.435 0.901 108.664 199.817 198.381 308.481 4 26.273 0.443 0.897 106.735 196.270 194.029 303.005 5 26.823 0.451 0.892 104.704 192.535 189.426 297.239 6 27.433 0.461 0.888 102.551 188.575 184.521 291.126 7 28.11 0.471 0.882 100.275 184.391 179.307 284.666 8 28.867 0.483 0.876 97.863 179.956 173.744 277.819 9 29.718 0.496 0.868 95.306 175.254 167.800 270.560 10 30.68 0.510 0.860 92.596 170.269 161.443 262.865 11 31.776 0.527 0.850 89.719 164.980 154.624 254.700 12 33.033 0.545 0.838 86.671 159.375 147.305 246.046 13 34.503 0.566 0.824 83.408 153.374 139.347 236.782 14 36.195 0.591 0.807 80.006 147.119 130.893 227.124 15 38.21 0.619 0.786 76.383 140.456 121.673 216.839 16 61.634 0.880 0.475 72.550 133.408 111.616 205.958 17 43.445 0.688 0.726 68.706 126.340 101.127 195.046 18 47.147 0.733 0.680 64.447 118.508 88.859 182.956 19 51.643 0.784 0.621 60.251 110.792 75.798 171.043 20 57.335 0.842 0.540 56.123 103.201 61.408 159.323 21 64.59 0.903 0.429 52.306 96.183 45.501 148.490 22 73.814 0.960 0.279 49.196 90.465 27.802 139.661 23 73.685 0.960 0.281 49.229 90.524 28.036 15.246 139.752 24 64.308 0.901 0.434 52.430 96.410 46.080 25.059 148.840 25 56.893 0.838 0.546 56.403 103.717 62.456 33.965 160.120 26 51.067 0.778 0.628 60.737 111.686 77.377 42.079 172.423 27 46.46 0.725 0.689 65.177 119.850 91.020 49.499 185.027 28 42.769 0.679 0.734 69.578 127.943 103.547 56.311 197.520 29 39.771 0.640 0.769 73.854 135.807 115.079 62.582 209.662 30 37.207 0.605 0.796 78.132 143.673 126.155 68.606 221.805 31 35.237 0.577 0.817 81.888 150.580 135.593 73.738 232.468 32 33.493 0.552 0.834 85.617 157.436 144.748 78.717 243.053 33 32.003 0.530 0.848 89.150 163.933 153.264 83.348 253.083 34 30.718 0.511 0.860 92.492 170.079 161.199 87.663 262.571 35 25.598 0.432 0.902 109.353 201.083 199.929 108.725 310.435 36 28.616 0.479 0.878 98.648 181.399 175.559 95.472 280.047 37 27.748 0.466 0.885 101.477 186.602 182.066 99.011 288.079 38 26.975 0.454 0.891 104.158 191.531 188.185 102.338 295.689 39 26.284 0.443 0.897 106.694 196.194 193.935 105.466 302.888 40 25.663 0.433 0.901 109.094 200.608 199.348 108.409 309.702 41 25.102 0.424 0.906 111.369 204.791 204.453 111.185 316.160 42 24.592 0.416 0.909 113.531 208.766 209.282 113.811 322.296 43 24.128 0.409 0.913 115.580 212.533 213.842 116.291 328.113 44 23.7 0.402 0.916 117.543 216.144 218.196 118.659 333.687 1 24.899 0.421 0.907 372.274 1756.180 2128.454 Tiết diện dây văng được xác định theo công thức: Trong đó: Si : Nội lực do tĩnh tải và hoạt tải trong dây văng thứ i f : Cường độ tính toán của vật liệu làm dây: f = 0.45xfpu (Tính theo tổ hợp chính) fPu : cường độ kéo quy định của thép dự ứng lực, fPu = 1860 MPa= 18600 kG/cm2 f = 0.45x18600 = 8370 kG/cm2 = 8.37T/cm2 Tiết diện các dây văng được tổ hợp từ các tao cáp đường kính 15.2mm có diện tích At = 2.6939cm2 (gồm 7 sợi 7) Số tao cáp trong từng dây văng là: ni = Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau: Dây số Chiều dài khoang Si Diện tích cần thiết (cm2) Số tao tính toán cần thiết Số tao chọn Diện tích thực tế của dây(cm2) 2 6 313.650 37.473 13.910 14 37.715 3 6 308.481 36.856 13.681 14 37.715 4 6 303.005 36.201 13.438 14 37.715 5 6 297.239 35.512 13.182 14 37.715 6 6 291.126 34.782 12.911 13 35.021 7 6 284.666 34.010 12.625 13 35.021 8 6 277.819 33.192 12.321 13 35.021 9 6 270.560 32.325 11.999 12 32.327 10 6 262.865 31.406 11.658 12 32.327 11 6 254.700 30.430 11.296 12 32.327 12 6 246.046 29.396 10.912 11 29.633 13 6 236.782 28.289 10.501 11 29.633 14 6 227.124 27.136 10.073 11 29.633 15 6 216.839 25.907 9.617 10 26.939 16 6 205.958 24.607 9.134 10 26.939 17 6 195.046 23.303 8.650 9 24.245 18 6 182.956 21.858 8.114 9 24.245 19 6 171.043 20.435 7.586 8 21.551 20 6 159.323 19.035 7.066 8 21.551 21 6 148.490 17.741 6.585 7 18.857 22 9 139.661 16.686 6.194 7 18.857 23 9 139.752 16.697 6.198 7 18.857 24 6 148.840 17.783 6.601 7 18.857 25 6 160.120 19.130 7.101 8 21.551 26 6 172.423 20.600 7.647 8 21.551 27 6 185.027 22.106 8.206 9 24.245 28 6 197.520 23.599 8.760 9 24.245 29 6 209.662 25.049 9.298 10 26.939 30 6 221.805 26.500 9.837 10 26.939 31 6 232.468 27.774 10.310 11 29.633 32 6 243.053 29.039 10.779 11 29.633 33 6 253.083 30.237 11.224 12 32.327 34 6 262.571 31.371 11.645 12 32.327 35 6 310.435 37.089 13.768 14 37.715 36 6 280.047 33.458 12.420 13 35.021 37 6 288.079 34.418 12.776 13 35.021 38 6 295.689 35.327 13.114 14 37.715 39 6 302.888 36.187 13.433 14 37.715 40 6 309.702 37.001 13.735 14 37.715 41 6 316.160 37.773 14.022 15 40.409 42 6 322.296 38.506 14.294 15 40.409 43 6 328.113 39.201 14.552 15 40.409 44 6 333.687 39.867 14.799 15 40.409 1 6 2128.454 254.296 94.396 95 255.922 Tính toán khối lượng sơ bộ Khối lượng công tác phần kết cấu nhịp : Thể tích khối đúc phần dầm cứng có chiều cao không đổi: Vdầm cứng = Ax = 7.173 x 545 = 3909.228 m3 Thể tích dầm ngang: Vdầm ngang = 183 x 183 x 3.747 = 685.701 m3 Thể tích phần kết cấu nhịp cầu: Vcầu chính = 3909.228 + 685.701 = 4594.986 m3 Tính toán khối lượng công tác của trụ mố: Khối lượng mố cầu: Mố Cao Tường cánh Thân mố Bệ móng Vmố(m3) A0 7.4 25.838 161.951 440 627.789 A3 7.8 25.838 161.951 440 627.789 Tổng khối lượng công tác bê tông mố: Vmố = 1255.578 (m3) Khối lượng của bản quá độ : Vbản qú độ=12.76 m3 Khối lượng tháp cầu: Tháp Cao (m) Thân tháp Bệ tháp Dầm ngang Vtháp m3 T1 82.1 846.097 3332 152.263 4330.36 T2 82.1 846.097 3332 152.263 4330.36 Tổng khối lượng công tác bê tông trụ: Vtrụ = 8660.72 (m3) Tính toán khối lượng công tác lan can và lớp phủ mặt cầu: Lan can: VLan can = 2xALan can x Llan can = 2 x 0.25 x 545 = 272.5 m3 Diện tích lớp phòng nước dày 0.4cm: APhòng nước = 11 x 545 = 5995 m2 Thể tích bê tông nhựa: VBê tông nhựa = A x L= 1.43 x 545 = 779.35 (m3) Tính sơ bộ số cọc của mố, tháp Tính sức chịu tải của cọc: Bêtông: =30 MPa Cốt thép chịu lực: fy =400 MPa Công thức tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu: =j.Pn Trong đó : Pn=0.85x( 0.85 x x Ac + fy x As) (đối với cấu kiện có cốt thép đai xoắn, điều 5.7.4.4). Với: j : hệ số sức kháng, j = 0.75 (5.5.4.2.1 22 TCN 272-05) Ac : Diện tích nguyên của bê tông(m2) fc: Cường độ chịu nén của bê tông ở 28 ngày, fc =3000 (T/m2) As : Diện tích cốt thép chịu lực (m2). Chọn sơ bộ: 5036 cho cọc D=2m As==0.05 m2 Ac==3.142 m2 = > 0.8 ( Hàm lượng cốt thép thoả mãn điều 5.13.4.5.2 22 TCN 272-05) fy: giới hạn chảy của thép chịu lực, fy =40000( T/m2) Với cọc D = 2m: ị=0.75x0.85x[0.85x3000x(3.142-0.05)+40000x0.05] = 6322.109( T ) Sức chịu tải tính toán theo đất nền: Trong đó: :hệ số chiết giảm do ảnh hưởng của nhóm cọc : hệ số sức kháng đối với khả năng chịu lực của mũi cọc qp: sức kháng đầu cọc danh định (T/m2) : hệ số sức kháng đối với khả năng chịu lực của thân cọc qp: sức kháng thành bên danh định (T/m2) Qc: trọng lượng bản thân cọc ( T ). Tính toán sức kháng danh định của cọc gồm sức kháng thành bên và sức kháng mũi theo công thức của Reese và Wright (1977) (10.8.3.4 22 TCVN 272-05): Sức kháng thành bên: Với N53: qS=0,0028N (MPa) Với : qs=0,0021(N-53) + 0.15 (MPa) Sức kháng mũi cọc: qP=0,064.N (MPa) đối với N 60 qP=3.8 (MPa) đối với N > 60 Sức kháng tính toán phải xác định bằng cách sử dụng các kinh nghiệm sẵn có trong điều kiện tương tự. (10.8.3.4.1) Sơ bộ chọn hệ số sức kháng cho cả sức kháng thành bên và sức kháng mũi là: =0.7 Theo quy định của 10.8.3.9 22 TCN 272-05 ta cần chiết giảm sức kháng của cọc đơn do ảnh hưởng của nhóm cọc. Với khoảng cách các cọc chọn L=3D ta có hệ số chiết giảm =0.7 ( 10.8.3.9.3 22 TCN 272-05) Sức chịu tải của cọc theo đất nền khi chiều dài cọc tính từ mặt đất tự nhiên L=58m Lớp N li (m) L(m) U (m) A(m2) qs Qp Tổng 1 0.0 4.0 4.0 6.283 3.14159 0 2 5.4 12.5 16.500 6.283 3.14159 0.0152 3 17.5 3.5 20.000 6.283 3.14159 0.049 4 22.0 11.0 31.000 6.283 3.14159 0.0616 5 36.1 27.0 58.000 6.283 3.14159 0.101 2.3104 1078.677 Vậy sức chịu tải của cọc là: P=min (Pcọc, QR ) =QR =1078.677 T Xác định số lượng cọc Xác định số lượng cọc tại mố A0, A3 : Tĩnh tải Phản lực(T) Hoạt tải Tung độ ĐAH Diện tích ĐAH Phản lực(T) Bản thân mố 1506.694 Làn 67.5 160.076 Kết cấu nhịp 1364.364 Xe tải 1 0.961 0.936 81.127 Lan can 81 Xe hai trục 1 0.991 36.975 Lớp Phủ 217.1813 4437.95 Phản lực tại gối do tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I là: PĐáy đài = 4437.95 (T) Dùng cọc khoan nhồi f2.0m, chiều dài tính từ mặt đất tự nhiên L = 58m. Vậy số lượng cọc sơ bộ là : nc = = 6.17 (cọc). Do đây còn là nơi neo của dây nên số cọc chọn là : 8 cọc. Chọn 8 cọc khoan nhồi f2.0 m, cự li các cọc và chiều dài cọc được thể hiện trên hình vẽ. Mặt bằng móng mố A0 Do kết cấu có tính đối xứng và địa chất theo bài ra cũng đối xứng nên số cọc và cách bố trí cọc ở mố A3 cũng tương tự như mố A0. Xác định số lượng cọc tại tháp T1, T2 Tĩnh tải Phản lực Hoạt tải Tung độ đường ảnh hưởng DT DAH Phản lực Tháp cầu 10392.863 Làn 205 486.158 Kết cấu nhịp + dây 4143.624 2 xe tải 141.942 Lan can (T/m) 246 14.5 1 0.968 0.928 0.912 Lớp phủ (T/m) 659.5875 3.5 0.984 0.898 1 xe tải 82.01348 14.5 1 0.984 3.5 0.968 DC 14782.487 2 trục 55.97658 DW 659.5875 11 1 0.995 Tổng tải trọng tính toán dới đáy bệ mố ở TTGH cờng độ I 20566.66 Phản lực tại gối do tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ I là: Vậy: PĐáy đài = 20566.66( T ) Dùng cọc khoan nhồi f2.0m, chiều dài tính từ mặt đất tự nhiên L = 58m. Vậy số lượng cọc sơ bộ là : nc = = 28.6 (cọc). Chọn 30 cọc khoan nhồi f2.0 m, cự li các cọc và chiều dài cọc được thể hiện trên hình vẽ. Tổ chức thi công và xây dựng Mực nước thi công (MNTC) là 1.59 m Với mực nước thi công như trên thì: 2 mố A0 và A3 , 2 trụ tháp T1 và T2 là thi công dưới nước. Thi công mố A0 , A3 San ủi mặt bằng thi công Lắp dựng máy khoan, tiến hành thi công cọc khoan nhồi đường kính D = 2m. Đổ lớp bê tông đệm dày 10cm tại cao độ đáy đài. Lắp dựng ván khuôn, đặt cốt thép bệ mố, thân mố, mũ mố. Đổ bê tông tại chỗ bệ mố, thân mố, mũ mố. Hoàn thiện mố: Tháo dỡ ván khuôn, thi công bấc thấm đất đắp sau mố, xây 1/4 nón, hoàn thiện mố, thanh thải lòng sông. Thi công trụ tháp T1 , T2 Hạ ống vách:  Xác định vị trí tim trụ và tim cọc. Lắp dựng giá búa trên hệ nổi. Đóng cọc định vị, hàn giằng các cọc định vị. Lắp dựng hệ thống khung dẫn hướng ống vách. Dùng cần cẩu búa rung trên hệ nổi hạ ống vách đến cao độ thiết kế. Thi công cọc khoan nhồi. Lắp dựng máy khoan trên hệ nổi, tiến hành thi công cọc khoan nhồi D =2 m . Thi công vòng vây cọc ván thép: Lợi dụng ống vách lắp đặt vành đai khung dẫn hướng. Rung hạ cọc ván thép đến cao độ thiết kế. Thiết lập vòng vây cọc ván thép. Đào hút đất trong vòng vây cọc ván thép đến cao độ thiết kế. Thi công lớp bê tông bịt đáy. Đổ bê tông bệ tháp. Đập đầu cọc Vệ sinh hố móng, đổ lớp bê tông đệm dày 10 cm Lắp đặt ván khuôn, cốt thép. Đổ bê tông bệ tháp. Thi công đổ bê tông thân tháp: Dùng hệ ván khuôn trượt, lắp đặt cốt thép và các chi tiết chôn sẵn phục vụ thi công dầm. Đổ bê tông thân tháp: Đổ bêtông từng phần thân tháp bằng cần cẩu kết hợp thùng đổ và vòi bơm bê tông. Khi đổ xong đốt đầu tiên tiến hành trượt ván khuôn di động lên đổ các đốt còn lại cho đến hết toàn bộ tháp cầu. Hoàn thiện tháp: Tháo dỡ ván khuôn, hoàn thiện tháp, thanh thải lòng sông. Thi công kết cấu nhịp Phần thi công trên đà giáo mở rộng tháp: Đúc khoang K0 Lắp dựng hệ thống đà giáo mở rộng tháp để thi công khoang dầm K0 đầu tiên đối xứng qua tháp. Lắp dựng ván khuôn, cốt thép. Đổ bê tông khoang K0 bằng cần cẩu tháp kết hợp thùng đổ và vòi bơm. Bảo dưỡng bê tông. Khi bê tông đạt cường độ tiến hành căng kéo cốt thép DƯL cho dầm cứng. Lắp đặt dây văng và căng sơ chỉnh dây văng cho khoang Ko. Đúc các khoang tiếp theo (đúc hẫng cân bằng): Lắp dựng đường trượt cho xe đúc. Lắp dựng xe đúc hẫng chuyên dụng đối xứng 2 bên tháp. Lắp đặt ván khuôn, cốt thép khoang K1 trên giàn giáo treo của xe đúc. Đổ bê tông khoang K1 bằng cần cẩu tháp kết hợp thùng đổ và vòi bơm. Bảo dưỡng bê tông. Khi bê tông đạt cường độ tiến hành căng kéo cốt thép DƯL cho dầm cứng. Lắp đặt dây văng và căng sơ chỉnh dây văng cho khoang K1 theo thiết kế. Tiếp tục di chuyển xe đúc thi công các khoang tiếp theo, mỗi khoang dài 9 m. Sau khi đúc xong mỗi khoang phải tiến hành lắp ngay dây văng của khoang đó và căng sơ chỉnh trước khi chuyển sang khoang mới. Hợp long nhịp chính: Lắp dựng hệ thống quang treo chuẩn bị cho hợp long nhịp chính. Tiến hành định vị 2 đầu dầm cứng bằng các máy trắc địa. Lắp dựng ván khuôn và cốt thép và đổ bê tông cho khoang hợp long. Bảo dưỡng bê tông. Khi bê tông đạt cường độ tiến hành căng kéo cốt thép DƯL cho khoang hợp long. Hoàn thiện cầu: Sau khi bê tông đạt cường độ, tiến hành tháo dỡ quang treo, đà giáo ván khuôn. Căn cứ vào biểu đồ nội lực và biến dạng thực tế để điều chỉnh dây văng làn cuối cùng nhằm đạt được trạng thái nội lực hoặc biến dạng tối ưu trước khi đưa công trình vào khai thác. Đổ bê tông các lớp mặt cầu, lắp lan can, thiết bị chiếu sáng, thoát nước. Hoàn thiện cầu, vệ sinh môi trường, thanh thải lòng sông. Thống kê khối lượng vật liệu dùng trong công trình Khối lượng bê tông sẽ được tính dựa theo kích thước hình học của các cấu kiện còn khối lượng cốt thép sẽ được tính dựa vào tỷ lệ so với bê tông của các công trình đã xây dựng và theo định mức dự toán cơ bản của Bộ xây dựng ban hành. Tổng mức đầu tư được lập dựa trên những căn cứ sau : Sự thống kê vật liệu toàn cầu. Định mức dự toán XDCB số 1242/1998/QĐ-BXD ngày 25 tháng 11 năm 1998 của Bộ xây dựng Giá ca máy và thiết bị xây dựng số 1260/1998/QĐ-BXD ngày 28 tháng 11 năm 1998 của Bộ xây dựng Giá vật tư, vật liệu lấy theo mặt bằng giá tại thời điểm lập. Tiền lương và các khoản phụ cấp theo thông tư số 23/BXD-VTK ngày 15 tháng 12 năm 1994 của Bộ xây dựng Thông tư số 01/1999/TT-BXD ngày 16 tháng 01 năm 1999 của Bộ xây dựng, hướng dẫn lập dự toán công trình xây dựng cơ bản theo luật thuế giá trị gia tăng và thuế thu nhập doanh nghiệp. Các chi phí theo tỷ lệ được rút ra từ các công trình đã làm. Thống kê vật liệu toàn cầu phương án 2 STT Hạng mục công trình Vật liệu Đơn vị Khối lượng A. Kết cấu phần trên 1 Bê tông dầm cứng + dầm ngang f'c=50MPa m3 4594.986 2 Dây văng m 1853.804585 3 Bê tông át phan mặt cầu m2 779.35 4 Bê tông lan can f'c=50MPa m3 272.5 5 Lớp phòng nước m2 5995 6 Cốt thép thường dầm cứng (160kg/1m3) fy=400MPa T 735.19776 7 Cốt thép lan can (100kg/1m3) fy=400MPa T 27.25 8 Cốt thép C.Đ.C dầm cứng (64.5kg/1m3) 15.2mm T 296.376597 9 Gối cao su cái 8 10 Điện chiếu sáng cột 40 B. Kết cấu phần dưới 11 Bê tông mố + bản quá độ f'c=30MPa m3 1268.338 12 Bê tông trụ + tháp cầu f'c=50MPa m3 8660.7195 13 Cốt thép mố ( 90kg/1m3) fy=400MPa T 114.15042 14 Cốt thép trụ + tháp cầu ( 100kg/1m3) fy=400MPa T 866.07195 15 Cọc khoan nhồi F200 cm f'c=30MPa m 4392 Tổng mức đầu tư phương án 2 Số hiệu đơn giá Hạng mục Đơn vị Khối lượng Đơn giá (đồng) Thành tiền Tổng mức đầu tư đ (A+B+C+D) 151,270,970,612 A Giá trị dự toán xây lắp đ AI+AII 119,487,338,556 AI Gtrị dtoán xây lắp chính đ I+II 114,891,671,689 I Kết cấu phần trên đ 73,118,713,429 1 Cáp văng T 303.405 25,000,000 7,585,126,666 2 ống HDPE( Hight density polyethylene sheath) m 5.461 300,000 1,638,387 3 Neo + phụ kiện cái 352 30,000,000 10,560,000,000 4 Căng cáp văng T 145.2 5,000,000 726,000,000 5 BTCT nhịp dây văng m3 4,595 5,000,000 22,974,930,000 6 Cốt thép tháp T 866.07 7,500,000 6,495,539,625 7 Bê tông tháp m3 8,661 2,500,000 21,651,798,750 9 Cốt thép lan can T 27.25 6,500,000 177,125,000 10 Bê tông lan can m3 272.5 800,000 218,000,000 11 Bê tông atphan m3 779.35 1,300,000 1,013,155,000 12 Gối cầu cái 8 60,000,000 480,000,000 14 Khe co dãn 15 cm m 22 8,000,000 176,000,000 16 Lớp phòng nớc m2 5,995 120,000 719,400,000 17 Điện chiếu sáng Cột 40 8,500,000 340,000,000 II Kết cấu phần dới 41,772,958,260 1 Cọc khoan nhồi D=2.0 m m 4,392 7,500,000 32,940,000,000 2 Cốt thép mố T 114.150 7,500,000 856,128,150 3 Bê tông mố m3 1,268 800,000 1,014,670,400 4 Phụ trợ thi công % 20 1+2+3 6,962,159,710 AII Gía trị xây lắp khác % 4 AI 4,595,666,868 B Chi phí khác (Tạo mặt bằng, bến bãi, quản lý dự án ...) % 6 A 7,169,240,313 C Dự phòng % 10 A+B 12,665,657,887 D Trợt giá % 10 A 11,948,733,856 Chỉ tiêu 1m2 cầu theo GTDTXL 22,554,865