Đồ án Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng

Lời nói đầu Trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá của nước ta hiện nay, xây dựng cơ sở hạ tầng là vấn đề vô cùng quan trọng, việc xây dựng mới, cải tạo và nâng cấp hệ thống giao thông là một tất yếu khách quan. Trong đó công tác xây mới các cầu luôn là nhiệm vụ hàng đầu và được đầu tư phát triển. Trong những năm gần đây một loạt các cầu bê tông dự ứng lực khẩu độ lớn, thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng được áp dụng phổ biến tại Việt Nam, điển hình như các cầu Phú Lương, cầu Sông Gianh, cầu An Dương II, cầu Hoà Bình. Mới đây một loạt các cầu liên tục khác trên quốc lộ 1A như cầu Hoàng Long, cầu Quán Hầu, trên tuyến đường nâng cấp quốc lộ 1A đoạn Hà Nội - Lạng Sơn các cầu Đuống, cầu Bắc Giang, cầu Đáp Cầu đã lựa chọn phương án thi công cầu liên tục theo công nghệ đúc hẫn cân bằng. Các cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục khẩu độ lớn được áp dụng phổ biến trên thế giới, sự ra đời của các loại hình kết cấu này có xuất phát từ một số ưu điểm như là: Có thể công nghiệp hoá được trong xây dựng cầu, đáp ứng được các khẩu độ lớn mà dầm giản đơn BTCT không vượt qua được hoặc do kết cấu khác khó thi công, có thể vượt qua được khu vực có điều kiện địa hình phức tạp, chi phí duy tu bảo dưỡng sau này thấp, khai thác triệt để những thành tựu trong công nghiệp vật liệu xây dựng, thời gian thi công nhanh. Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục đúc hẫng có thể áp dụng cho các chiều dài nhịp từ 40m -200m một số cầu đã áp dụng khẩu độ trên 200m như cầu Confederation ở Canada có 43 nhịp có chiều dài 250m. Cầu Gateway ở Australia có chiều dài nhịp chính là 260m. Các cầu này đều không xuất phát từ tính kinh tế mà bị khống chế từ điều kiện tại vị trí xây dựng cầu. Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực có ưu điểm là hình dáng đẹp, khẩu độ vượt lớn có thể đảm bảo được các khổ thông thuyền lớn, nhờ công nghệ thi công hẫng trên dàn giáo di động do đó không bị ảnh hưởng của nước lũ. Cầu bê tông cốt thép thi công bằng công nghệ đúc hẫng là kết qủa của sự phát triển của ngành cầu trên thế giới. Đối với Việt Nam tuy mới được ứng dụng để xây dựng cầu chưa lâu nhưng nó đã được ứng dụng cho nhiều cầu vì nó có thể đảm bảo thông thuyền khẩu độ lớn lại rất phù hợp với các sông của Việt Nam, các sông của nước ta thường có mặt cắt ngang sông không lớn nên nếu áp dụng các kết cấu như dây văng không phải bao giờ cũng hợp lý. Để đảm bảo khẩu độ cầu có một số kết cấu như là cầu khung T dầm treo, cầu dàn thép, cầu liên tục lắp hẫng. Các kết cấu này đã được áp dụng để xây dựng một số ở nước ta. Sau một thời gian sử dụng nó đã xuất hiện những nhược điểm của mình làm cho tuổi thọ của các công trình cầu giảm. Do đó kết cấu nhịp liên tục thi công bằng công nghệ đúc hẫng với những ưu việt của mình đã và đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta và trên thế giới. Được sự phân công, hướng dẫn của cô giáo Th.S Nguyễn Thị Như Mai em đã hoàn thành ‘’Đồ án tốt nghiệp’’ với đề tài “Thiết kế cầu qua sông” với phương án ‘’Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng”. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu – hầm đặc biệt là cô giáo Th.S Nguyễn Thị Như Mai đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn Mục Lục 1 báo cáo khả thi 12 1.Báo cáo khả thi Nghiên cứu khả thi Giới thiệu chung - Cầu X vượt qua sông LG nằm trên tuyến tránh QL1A đoạn qua thành phố TB tỉnh TB. Dự án được xây dựng trên cơ sở nhu cầu thực tế là cầu nối giao thông của tỉnh với các tỉnh lân cận và là nút giao thông trọng yếu trong việc phát triển kinh tế vùng ĐBSH trong đó có tỉnh TB. Các căn cứ lập dự án Quyết định số …/QĐ/GTVT ngày ... / .../ ... của Bộ trưởng Bộ GTVT về việc cho phép tiến hành chuẩn bị đầu tư lập báo cáo NCKT xây dựng câu X qua thành phố TB tỉnh TB. Công văn số …/GTVT-KHĐT ngày .../.../... của Bộ trưởng Bộ GTVT gửi Ban quản lý dự án X về việc giao nhiệm vụ Chủ đầu tư và lập báo cáo NCKT xây dựng cầu X. Công văn số …/CĐS-QLĐS ngày ... / ... / ... của Cục đường sông Việt Nam về việc chiều rộng tĩnh không thông thuyền cầu X. Thông báo số …/GTVT-KHĐT ngày .../.../... về Hội nghị thẩm định báo cáo NCKT dự án mở rộng QL1A. Văn bản số …/CV-UB ngày .../.../... của Uỷ ban nhân dân tỉnh TB về vị trí tuyến tránh QL1A qua thành phố TB và cầu X. Một số văn bản liên quan khác. Mục tiêu, đối tượng và nội dung nghiên cứu của dự án: Dự án xây dựng tuyến tránh QL1A qua thành phố TB và cầu X nhằm nâng cao hiệu quả giao thông trên toàn đoạn tuyến trong thời gian trước mắt và có thể tới năm 2020. Cụ thể sẽ nghiên cứu những nội dung chủ yếu sau đây: Phân tích những quy hoạch phát triển kinh tế giao thông vận tải khu vực liên quan đến sự cần thiết đầu tư xây dựng cầu. Đánh giá hiện trạng các công trình hiện tại trên tuyến. Lựa chọn vị trí xây dựng cầu và tuyến tránh. Lựa chọn quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật và và các giải pháp kết cấu. Lựa chọn giải pháp kỹ thuật và các giải pháp xây dựng. Xác định tổng mức đầu tư. Phân tích hiệu quả kinh tế. Kiến nghị giải pháp thực hiện và phương án đầu tư. Phạm vi dự án: - Trên cơ sở qui hoạch phát triển không gian đô thị đến năm ... của tỉnh TB nói chung và thành phố TB nói riêng, phạm vi nghiên cứu dự án xây dựng tuyến tránh QL1A giới hạn trong khu vực thành phố TB. đặc điểm kinh tế - xã hội, mạng lưới giao thông và sự cần thiết đầu tư Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh TB: - Tỉnh TB là một tỉnh lớn của cả nước. Tuy vậy cơ sở vật chất kỹ thuật của tỉnh TB chưa phát triển. Cơ cấu kinh tế sản xuất nông nghiệp mang tính đặc trưng, sản xuất công nghiệp chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ trong cơ cấu. Về nông nghiệp, lâm, ngư nghiệp: - Nông nghiệp tỉnh đã tăng với tốc độ ...% trong thời kỳ ....Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào trồng trọt, chiếm ...% giá trị sản lượng nông nghiệp tỷ trọng chăn nuôi chiếm khoảng ...% giá trị sản lượng. - Tỉnh cũng có diện tích đất lâm nghiệp rất lớn thuận lợi cho trồng cây công nghiệp và chăn nuôi gia súc. - Với bờ biển kéo dài cũng rất thuận lợi cho việc nuôi trồng và đánh bắt thuỷ hải sản. Về thương mại, du lịch và công nghiệp: - Trong những năm qua, hoạt động thương mại và du lịch bắt đầu chuyển biến tích cực. - Tỉnh TB có tiềm năng du lịch rất lớn với nhiều di tích danh lam thắng cảnh. Nếu được đầu tư khai thác đúng mức thì sẽ trở thành nguồn lợi rất lớn. - Công nghiệp của tỉnh vẫn chưa phát triển: Thiết bị lạc hậu, trình độ quản lý kém, không đủ sức cạnh tranh. - Những năm gần đây tỉnh đã đầu tư xây dựng một số nhà máy lớn về vật liệu xây dựng, mía đường…làm đầu tàu thúc đẩy các ngành công nghiệp phát triển. Định hướng phát triển các ngành kinh tế chủ yếu Nông lâm ngư nghiệp: Về nông nghiệp: + Đảm bảo tốc độ tăng trưởng ổn định, đặc biệt là sản xuất lương thực đảm bảo an toàn lương thực cho xã hội, tạo điều kiện tăng kim ngạch xuất khẩu. Tốc độ tăng trưởng nông nghiệp phương án cao là: ..% giai đoạn 1999-2005; ..% giai đoạn 2006-2010; và ...% giai đoạn 2010-2020. Về lâm nghiệp: + Đẩy mạnh công tác trồng cây rừng nhằm khôi phục và bảo vệ môi trường sinh thái, cung cấp gỗ, củi. Về ngư nghiệp: + Đặt trọng tâm phát triển vào nuôi trồng thuỷ sản đặc biệt là nuôi trồng các loại đặc sản và khai thác biển xa. Công nghiệp, thương mại và du lịch: Tập trung phát triển một số ngành chủ yếu như sau: Công nghiệp chế biến lương thực thực phẩm, mía đường. Công nghiệp cơ khí: Sửa chữa, chế tạo máy móc thiết bị phục vụ nông nghiệp, xây dựng, sửa chữa và đóng mới tàu thuyền. Công nghiệp vật liệu xây dựng: sản xuất xi măng, các sản phẩm bê tông đúc sẵn, gạch bông, tấm lợp, khai thác cát sỏi. Đẩy mạnh xuất khẩu, dự báo các giá trị kim ngạch của vùng là ... triệu USD năm 2010 và ... triệu USD năm 2020. Tốc độ tăng trưởng là ...% giai đoạn 1999-2005, ...% giai đoạn 2006-2010 và ...% giai đoạn 2011-2020. Tiếp tục đầu tư phát triển những địa điểm có tiềm năng phát triển du lịch thành những điểm du lịch và giải trí. Phát triển cơ sở hạ tầng công cộng và dịch vụ tư nhân cần thiết để thu hút khách du lịch. Đặc điểm mạng lưới giao thông: Đường bộ: - Năm 2000 đường bộ tỉnh có tổng chiều dài ... km trong đó gồm đường nhựa chiếm ...%. Đường đá đỏ: chiếm ...%. Đường đất: chiếm ...% - Các huyện trong tỉnh đã có đường ôtô đi tới trung tâm. Mạng lưới đường bộ phân bố tương đối đều, hầu hết đường sỏi đá và đường đất, trừ quốc lộ 1A. - Hệ thống đường bộ vành đai biên giới và đường xương cá, đường vành đai trong tỉnh còn thiếu, chưa liên hoàn. - Các công trình vượt sông LG trên QL1A: Trên tuyến hiện tại có duy nhất Cầu X cũ. Đường thuỷ: - Mạng lưới đường thuỷ của tỉnh TB khoảng ... km (phương tiện từ 1 tấn trở lên đi được). Hệ thống sông thường ngắn và dốc nên khả năng vận chuyển là khá khó khăn. Đường sắt: - Hiện tại tỉnh TB có hệ thống vận tải đường sắt Bắc Nam chạy qua. Đường không: - Có sân bay H, tuy vậy chỉ là sân bay nhỏ thực hiện một vài tuyến nội địa. Quy hoạch phát triển hạ tầng GTVT - Quốc lộ 1A nối từ thành phố TB qua sông LG đến tỉnh HT. Hiện tại tuyến đường là một tuyến đường huyết mạch quan trọng của Quốc gia. Hiện tại tuyến đi qua trung tâm thành phố TB là một điều không hợp lý. Do vậy quy hoạch sẽ nắn đoạn qua thành phố TB hiện nay theo vành đai thành phố…. Các qui hoạch khác có liên quan đến dự án: Quy hoạch đô thị của thành phố TB: - Trong định hướng phát triển không gian đến năm 2020, việc mở rộng thành phố TB là điều tất yếu. Mở rộng các khu đô thị mới về phía Bắc, Tây và Đông Nam ra các vùng ngoại vi. Đô thị hoá các khu dân cư nông thôn thuộc các xã ĐT, PM v.v... Dự báo nhu cầu vận tải: - Căn cứ vào tốc độ tăng trưởng GDP của cả nước và khu vực GB - Căn cứ vào các báo cáo về nhu cầu vận tải do Viện chiến lược GTVT lập cho QL1 Dự báo tỷ lệ tăng trưởng xe như sau: Theo dự báo cáo: Ô-tô: 2000-2005 :10% 2005-2010 : 9%. 2010-2020 : 7%. Xe máy : 3% cho các năm. Xe thô sơ : 2% cho các năm. Theo dự báo thấp: Ô-tô: 2000-2005 :8% 2005-2010 : 7%. 2010-2020 : 5%. Xe máy : 3% cho các năm. Xe thô sơ : 2% cho các năm. Sự cần thiết phải đầu tư: - Cầu X cũ nằm trên quốc lộ 1A là tuyến huyết mạch của cả nước, lại nằm ở cửa ngõ Thành phố TB, thủ phủ của cả vùng ĐBSH. Cầu vượt sông có chiều dài lớn, trường hợp cầu hiện tại có sự cố thì giao thông trên tuyến QL sẽ bị đình trệ hoàn toàn. Cầu cũ hiện đã khai thác được gần 20 năm với khổ cầu 2 làn xe. Mặc dù cầu cũ có được cải tạo nâng cấp với khả năng thông xe H30, XB80 và các trụ có thể chịu được lực va tàu thuyền cũng chỉ đáp ứng được với lưu lượng xe hiện nay. Đến năm 2010 đã cần phải xây dựng thêm 1 cầu mới 2 làn xe với đáp ứng được yêu cầu lưu thông. - Mặt khác với quy hoạch phát triển của thành phố TB thì việc để tuyến quốc lộ 1A đi qua trung tâm thành phố là không hợp lý. Như vậy việc xây dựng thêm cầu X mới có quy mô vĩnh cửu phù hợp với khả năng lưu thông là giải pháp cần thiết và cấp bách. Kết luận: Việc xây dựng cầu X trên tuyến tránh QL1A qua thành phố TB là rất cần thiết và cấp bách có ý nghĩa to lớn về phát triển kinh tế xã hội, chính trị và an ninh quốc phòng tỉnh TB, khu vực ĐBSH nói riêng và cả nước nói chung. điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu Vị trí địa lý - Tỉnh TB có diện tích khoảng 17.000km2, nằm ở trung tâm vùng kinh tế ĐBSH. Phía Đông giáp biển Đông với 100 Km bờ biển. Phía Bắc giáp tỉnh TH, phía Nam giáp tỉnh HT. Phía Tây giáp Lào với đường biên giới chung là 350 km, có ý nghĩa quan trọng về kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng. Đặc điểm địa hình Địa hình tỉnh TB hình thành hai vùng đặc thù: vùng đồng bằng ven biển và vùng núi phía Tây. Địa hình khu vực tuyến tránh đi qua thuộc vùng đồng bằng, thuộc khu vực đường bao thành phố TB hiện tại. Tuyến cắt qua 1 số khu dân cư ví dụ như điểm hai đầu cầu X mới, giao cắt với 1 số Tỉnh lộ và điểm cuối tuyến nối với QL1A hiện hữu. Lòng sông tại vị trí dự kiến xây dựng cầu tương đối ổn định, không có hiện tượng xói lở lớn. Điều kiện khí hậu thuỷ văn Khí tượng : - Thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh và khô, mùa hè nóng và mưa nhiều, thể hiện tương phản rõ rệt giữa hai mùa. Mùa đông trùng gió mùa đông bắc kéo dài từ tháng X tới tháng III năm sau, có thời tiết lạnh ít mưa và khô. Mùa hè trùng với gió Tây Nam kéo dài từ tháng V tới tháng IX, có thời tiết nóng ẩm và mưa nhiều. - Nhiệt độ bình quân hàng năm là 27,5oC. Nhiệt độ thấp nhất 10oC. Nhiệt độ cao nhất 40,5oC. - Lượng mưa năm lớn nhất: 2500mm. Lượng mưa năm nhỏ nhất 1200mm. Lượng mưa bình quân nhiều năm: 1980mm - Độ ẩm lớn nhất 98%. Độ ẩm nhỏ nhất: 37%. Trung bình năm 80%. Thuỷ văn: - Hàng năm chịu ảnh hưởng chủ yếu của thuỷ triều biển Đông với chế độ bán nhật triều không đều. - Tình hình mưa lũ: Mùa lũ hàng năm vào trung tuần tháng 8 đến tháng 11. Ngập lũ chủ yếu do mưa lớn ở thượng nguồn sông LG. Các số liệu tính toán thuỷ văn dùng trong thiết kế : Mực nước thấp nhất : Hmin = +5.65 m Mực nước cao nhất : Htk = H1% = +8.47 m Mực nước thông thuyền : Htt = H5% = +8.06 m Điều kiện địa chất công trình: Đặc điểm địa chất thuỷ văn: - Kết quả quan trắc mực nước dưới đất sau khi kết thúc hố khoan 24 giờ, mực nước này thay đổi từ 0.5 đến 2,5m. Qua thí nghiệm một số mẫu nước cho thấy nước ở đây có khả năng ăn mòn bê tông tương đối mạnh. - Nước mặt ở đây được cung cấp chủ yếu bởi nước mưa, qua thí nghiệm một số mẫu nước cho thấy nước có khả năng ăn mòn bê tông yếu Đặc điểm địa tầng - Dọc theo tim cầu,tại các vị trí trụ dự kiến khoan thăm dò 1 lỗ khoan (LC1 ~ LC8), tính chất địa tầng từ trên xuống cụ thể như sau: Lớp 1 : Đất đắp sét cát màu nâu, nửa cứng dày 3m Lớp 2 : Bụi lẫn cát màu xám nâu rất mềm dày 12.8m Lớp 3 : Các cấp phối kém lẫn bụi màu xám nâu trạng thái chặt vừa dày 2.2m Lớp 4 : Sét cát màu xám nâu, rất mềm dày 3m Lớp 5 : Bụi màu nâu mềm dày 6.5m Lớp 6 : Sét gầy lẫn cát màu xám xanh rất cứng dày 10m Lớp 7 : Cát bụi màu vàng chặt rất dày Kiến nghị: Giải pháp móng kiến nghị sử dụng cho công trình là móng cọc khoan nhồi và mũi cọc đặt trong lớp số 7 là lớp cát bụi chặt. Tuỳ theo đặc điểm tải trọng công trình và điều kiện ĐCCT tại từng vị trí mố trụ cầu để quyết định độ sâu đặt móng cho thích hợp. Thiết kế phương án Cầu Tiêu chuẩn kỹ thuật và nguyên tắc thiết kế. Quy trình thiết kế - Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn AASHTO LRFD 1998 - Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 - 98. - Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211- 95. - Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN-263-2000 Các nguyên tắc thiết kế: - Công trình thiết kế vĩnh cửu, hình thức cầu đẹp. - Đáp ứng được các yêu cầu về nhu cầu giao thông trong tương lai . - Thời gian thi công ngắn, thuận lợi, tính cơ giới cao. - Sử dụng các công nghệ mới hiện đại trên cơ sở phát huy được khả năng sẵn có của các đơn vị thi công trong nước. - Giá thành xây lắp công trình hợp lý. Các thông số kỹ thuật cơ bản Qui mô công trình: - Cầu được thiết kế bằng BTCT và BTCT-DƯL - Tải trọng: + Xe HL 93 - Tần suất lũ thiết kế: P1% - Độ dốc dọc thiết kế i = 2% trên cầu chính và 4% trên cầu dẫn,phần cầu chính bố trí một đường cong đứng bán kính R = 5000m. - Độ dốc ngang 2% - Động đất cấp 6. Khổ cầu: - K = 11 + 2x0.5 (m) - Ba làn xe ô tô chạy rộng 11m - Bề rộng gờ chân lan can mỗi bên 0.5m. Khổ thông thuyền: - Cục đường sông có văn bản số…/CĐS-QLĐS đề nghị tĩnh không thông thuyền tạo cầu X là sông cấp I: B = 50m, H = 7m. - Vậy thiết kế cầu có tĩnh không thông thuyền cấp I (B = 50m, H = 7m) Phương án vị trí cầu: - Việc lựa chọn vị trí tuyến và vị trí cầu cầu dựa trên các nguyên tắc cơ bản như sau: + Phù hợp với quy hoạch phát triển giao thông trong khu vực, ít tác động đến môi trường dân sinh và xã hội. + Thuận lợi cho hoạt động giao thông của thành phố VP + Thoả mãn các tiêu chuẩn về hình học của tuyến và cầu. + Thoả mãn yêu cầu về thuỷ văn thuỷ lực. + Thuận lợi cho thi công và tổ chức thi công. + Có giá thành xây lắp công trình hợp lý. - Từ các đặc điểm về địa hình, chiều dài tuyến, tổng diện tích giải phóng mặt bằng ta chọn phương án vị trí cầu có mặt cắt sông như hình vẽ trong các bản vẽ kèm theo. Phương án kết cấu cầu Nguyên tắc lựa chọn loại hình kết cấu - Thoả mãn khẩu độ thoát nước (trường hợp này đề bài không khống chế) và khổ thông thuyền. - Phù hợp với các điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu (đặc biệt là điều kiện địa chất và thuỷ lực, thuỷ văn) - Thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế và khai thác. - Công nghệ thi công phù hợp với năng lực các nhà thầu trong nước. - Chi phí xây dựng hợp lý. Khái quát chung về đề xuất phương án về sơ đồ cầu : Trên cơ sở các nguyên tắc đã nêu, một số lựa chọn chung nhất để tiến hành thiết lập các phương án là: Yêu cầu về đảm bảo khẩu độ thoát nước, các cao độ khống chế: - Khẩu độ thoát nước tối thiểu: Không khống chế - Cao độ đỉnh trụ hoặc mố lớn hơn cao độ Hmax 1% là 0.5m: Hđt,m ³ 8.47 + 0.5 = 8.97m - Mực nước thông thuyền: Htt = +8.06 m - Cao độ đáy dầm lớn hơn cao độ khống chế của khổ thông thuyền là +15.06m. - Tĩnh không ngang tại vị trí nhịp thông thuyền ³ 50m Phương án về vật liệu kết cấu: - Trong điều kiện hiện tại về công nghệ thi công, giá thành xây dựng tại Việt Nam, đang có rất nhiều công trình cầu đã sử dụng vật liệu kết cấu là bê tông cốt thép, hoặc bê tông cốt thép ứng suất trước. Mặt khác, đây là vùng biển nồng độ muối cao nên khó có thể áp dụng các kết cấu cầu kim loại. Do đó trong công trình này ta lựa chọn vật liệu xây dựng là bê tông cốt thép ứng suất trước. Loại hình kết cấu phần trên: - ứng với khẩu độ cầu đã tính toán và địa hình thực tế tại khu vực xây dựng các loại hình kết cấu sau có thể được cân nhắc xem xét : + Cầu Extradosed + Cầu dầm liên tục thi công bằng công nghệ đúc hẫng. + Cầu dây văng khẩu độ nhịp trung bình Loại hình kết cấu dưới: - Dựa vào kết quả thăm dò địa chất khu vực, kết cấu nền móng đề xuất dùng cho các phương án là cọc khoan nhồi đường kính từ 1m – 2.0m. - Có 3 phương án kết cấu sau được đưa vào xem xét, cùng với phương án vị trí tuyến đã được chọn để tiến hành so sánh tổng mức đầu tư . phương án kết cấu 1: cầu liên tục 3 nhịp Tổng quát Sơ đồ nhịp: - Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST giản đơn + liên tục: ( 40m+80m+120m+80m+40m ) Kết cấu phần trên: - phần cầu chính là cầu dầm hộp liên tục: Sơ đồ nhịp: 80m + 120m + 80m , có chiều cao thay đổi từ 6.0m tại đỉnh trụ đến 3.0m tại vị trí giữa nhịp. Chiều dài toàn cầu tính đến đuôi mố là 374.20m trong đó phần cầu chính nằm trên đường cong đứng R = 5000m là - Phần cầu dẫn là dầm giản đơn BTCT DƯL Super T cao 175cm. Các kích thước cơ bản dầm liên tục được chọn như sau + Dầm liên tục có mặt cắt ngang là 1 hộp đơn thành xiên có chiều cao thay đổi + Chiều cao tại vị trí trên trụ chọn H = 6m, khi đó H/l = 6/120 = 1/20 nằm trong khoảng H = (1/15 á1/20)l, với l là khoảng cách tim 2 trụ (l = 120m) + Chiều cao tại vị trí giữa nhịp chọn h = 3.0m, khi đó H/l = 3/120 = 1/40 nằm trong khoảng H = (1/30-1/50)l + Chiều cao dầm thay đổi theo đường cong bậc 2 Chiều cao dầm tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn x được tính theo công thức sau: Trong đó: hp, hm : Chiều cao dầm tại đỉnh trụ và giữa nhịp L : Chiều dài phần cánh hẫng. Các kích thước mặt cắt ngang dầm hộp được chọn sơ bộ: + Bề rộng hộp D = (0.51á0.59)B, trong đó B là bề rộng mặt cầu, B = 12m, chọn D tại đỉnh trụ bằng 6.7m Khi đó D/B = 6.7/12 = 0.56 + Chiều cao bản mặt cầu ở cuối cánh vút : d4 = 25cm + Chiều cao bản mặt cầu ở đầu cánh vút : d3 = 60cm + Chiều cao bản mặt cầu tại vị trí giữa nhịp bản: d1 = 30cm + Bề dày sườn dầm: Bề dầy sườn dầm thay đổi tuyến tính từ trên đỉnh trụ tới giữa nhịp 60cm - 30cm + Bề dày bản đáy hộp thay đổi từ 110cm tại vị trí đỉnh trụ và giảm theo đường cong tới 30cm tại vị trí giữa nhịp. Bề dày bản đáy tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn Lx được tính theo công thức sau: Trong đó: h2, h1: Bề dày bản đáy tại đỉnh trụ và giữa nhịp L : Chiều dài phần cách hẫng. + Tại vị trí đỉnh trụ, dầm được thiết kế dầm ngang đặc, chỉ chừa lại một lối thông có kích thước 1.5x1m và được tạo vút 20x20cm Kích thước chung dầm Super T 40m: Kết cấu phần dưới: - Mố hai đầu cầu kết cấu chữ U BTCT tựa trên