Bài giảng Cầu và công trình ngầm - Chương II: Những vấn đề cơ bản trong thiết kế và thi công cầu - Nguyễn Ngọc Tuyển

Nội dung text: Bài giảng Cầu và công trình ngầm - Chương II: Những vấn đề cơ bản trong thiết kế và thi công cầu - Nguyễn Ngọc Tuyển

1. 10/22/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Website: Website: NHẬP MÔN CẦU TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: Link dự phòng: ‐in‐ vietnamese/nhap‐mon‐cau Hà Nội, 10‐2013 CHƯƠNG II Những vấn đề cơ bảntrongthiếtkế và thi công cầu 73 1
2. 10/22/2013 Nội dung chương 2 • 2.1. Khái niệmvề các giai đoạn đầutư và xây dựng cầu • 2.2. Nguyên tắc chung về thiếtkế các phương án cầu – Các số liệucầnthiết để xây dựng các phương án cầu – Các phương án vị trí cầu – Phương án sơđồkếtcấu – So sánh lựachọnphương án • 2.3. Nguyên lý thiếtkế và tính toán cầutheoTTGH – Triếtlýthiếtkế và các trạng thái giớihạn – Những điểmcơ bảncủatiêuchuẩnthiếtkế cầu 22TCN‐272‐05 – Phân tích và đánh giá kếtcấu 74 2.1. Khái niệmvề các giai đoạn đầutư và XD cầu • Khái quát về các giai đoạn đầutư và xây dựng: – Theo quy định hiện hành, trình tựđầutư và xây dựng một công trình bao gồm4 giai đoạn: 1. Quy hoạch 2. Chuẩnbịđầutư 3. Thựchiện đầutư 4. Kết thúc xây dựng, đưacông trình vào sử dụng, khai thác 75 2
3. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • Định nghĩadự án đầutư – Dự án đầutư (DAĐT) là mộttậphợpcácđề xuấtvề kỹ thuật, tài chính, kinh tế và xã hội để làm cơ sở cho việc quyết định bỏ vốnxâydựng công trình. • Phân loạidự án đầutư theo quy mô và tính chất – Trừ những dự án quan trọng cấpquốcgiasẽ do Quốchộixem xét, quyết định về chủ trương đầutư. – Các dự án còn lại tùy theo tính chất, quy mô các công trình xây dựng sẽđượcchia thành 3 nhóm A, B, và C • Xem phụ lục1 –nghịđịnh số Số: 12/2009/NĐ‐CP ngày 12/02/2009 76 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) Dự án nhóm A Các dự án đầu tư xây dựng công trình: thuộc lĩnh vực bảo vệ an ninh, quốc Không kể mức 1 phòng có tính chất bảo mật quốc gia, có ý nghĩa chính trị ‐ xã hội quan trọng. vốn Các dự án đầu tư xây dựng công trình: sản xuất chất độc hại, chất nổ; hạ tầng Không kể mức 2 khu công nghiệp vốn Các dự án đầu tư xây dựng công trình: công nghiệp điện, khai thác dầu khí, hoá chất, phân bón, chế tạo máy, xi măng, luyện kim, khai thác chế biến Trên 1.500 tỷ 3 khoáng sản, các dự án giao thông (cầu, cảng biển, cảng sông, sân bay, đường đồng sắt, đường quốc lộ), xây dựng khu nhà ở. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: thuỷ lợi, giao thông (khác ở mục 3), cấp thoát nước và công trình hạ tầng kỹ thuật, kỹ thuật điện, sản xuất thiết Trên 1.000 tỷ 4 bị thông tin, điện tử, tin học, hoá dược, thiết bị y tế, công trình cơ khí khác, đồng sản xuất vật liệu, bưu chính, viễn thông. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: công nghiệp nhẹ, sành sứ, thuỷ tinh, Trên 700 tỷ 5 in, vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên, sản xuất nông, lâm nghiệp, nuôi đồng trồng thuỷ sản, chế biến nông, lâm, thuỷ sản. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: y tế, văn hoá, giáo dục, phát thanh, Trên 500 tỷ 6 truyền hình, xây dựng dân dụng khác (trừ xây dựng khu nhà ở), kho tàng, du đồng lịch, thể dục thể thao, nghiên cứu khoa học và các dự án khác. 77 3
4. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) Dự án nhóm B Các dự án đầu tư xây dựng công trình: công nghiệp điện, khai thác dầu khí, hoá chất, phân bón, chế tạo máy, xi măng, luyện kim, khai thác chế biến Từ 75 đến 1 khoáng sản, các dự án giao thông (cầu, cảng biển, cảng sông, sân bay, đường 1.500 tỷ đồng sắt, đường quốc lộ), xây dựng khu nhà ở. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: thuỷ lợi, giao thông (khác ở mục 1), cấp thoát nước và công trình hạ tầng kỹ thuật, kỹ thuật điện, sản xuất thiết Từ 50 đến 2 bị thông tin, điện tử, tin học, hoá dược, thiết bị y tế, công trình cơ khí khác, 1.000 tỷ đồng sản xuất vật liệu, bưu chính, viễn thông. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: hạ tầng kỹ thuật khu đô thị mới, công nghiệp nhẹ, sành sứ, thuỷ tinh, in, vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên, Từ 40 đến 3 sản xuất nông, lâm nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản, chế biến nông, lâm, thuỷ 700 tỷ đồng sản. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: y tế, văn hoá, giáo dục, phát thanh, Từ 30 đến 4 truyền hình, xây dựng dân dụng khác (trừ xây dựng khu nhà ở), kho tàng, 500 tỷ đồng du lịch, thể dục thể thao, nghiên cứu khoa học và các dự án khác. 78 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) Dự án nhóm C Các dự án đầu tư xây dựng công trình: công nghiệp điện, khai thác dầu khí, hoá chất, phân bón, chế tạo máy, xi măng, luyện kim, khai thác chế biến Dưới 75 tỷ 1 khoáng sản, các dự án giao thông (cầu, cảng biển, cảng sông, sân bay, đường đồng sắt, đường quốc lộ). Các trường phổ thông nằm trong quy hoạch (không kể mức vốn), xây dựng khu nhà ở. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: thuỷ lợi, giao thông (khác ở mục 1), cấp thoát nước và công trình hạ tầng kỹ thuật, kỹ thuật điện, sản xuất thiết Dưới 50 tỷ 2 bị thông tin, điện tử, tin học, hoá dược, thiết bị y tế, công trình cơ khí khác, đồng sản xuất vật liệu, bưu chính, viễn thông. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: công nghiệp nhẹ, sành sứ, thuỷ tinh, Dưới 40 tỷ 3 in, vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên, sản xuất nông, lâm nghiệp, nuôi đồng trồng thuỷ sản, chế biến nông, lâm, thuỷ sản. Các dự án đầu tư xây dựng công trình: y tế, văn hoá, giáo dục, phát thanh, Dưới 30 tỷ 4 truyền hình, xây dựng dân dụng khác (trừ xây dựng khu nhà ở), kho tàng, du đồng lịch, thể dục thể thao, nghiên cứu khoa học và các dự án khác. 79 4
5. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • Phân loạidự án đầutư theo nguồnvốn đầutư – D.A đầutư sử dụng ngân sách nhà nước – D.A đầutư sử dụng vốntíndụng do nhà nướcbảo lãnh, vốn tín dụng đầutư phát triểncủa nhà nước – D.A đầutư sử dụng vốn đầutư phát triểncủa doanh nghiệp nhà nước – D.A sử dụng vốnkhácbaogồmcả vốntư nhân hoặcsử dụng hỗnhợp nhiềunguồnvốn. 80 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • 2.1‐1. Công tác chuẩnbịđầutư – (A). Lập“Báocáođầutư”. • Chỉ lập“Báocáođầutư” với các dự án quan trọng quốcgia • Chủđầutư lập“Báocáođầutư” trình Quốchộixemxét, quyết định chủ trương đầutư. Nội dung của“Báocáođầutư” gồm: • Sự cầnthiếtphải đầutư; các điềukiệnthuậnlợivàkhókhăn; chếđộ khai thác và sử dụng tài nguyên nếucó. • Dự kiến quy mô đầutư: công suất, diệntíchvàđịa điểmxâydựng • Phân tích: (1) lựachọnsơ bộ công nghệ và thông số kỹ thuật; (2) các điềukiện cung cấpvậttư thiếtbị, nguyên liệu, năng lượng, dịch vụ, hạ tầng kỹ thuật; (3) phương án giải phóng mặtbằng, tái định cư nếucó; (4) các ảnh hưởng củadự án đốivớimôitrường, sinh thái, an ninh quốc phòng • Hình thức đầutư, tổng mức đầutư, thờihạnthựchiệndự án 81 5
6. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) – (B). Lậpdự án đầutư xây dựng công trình • Chủđầutư phảitổ chứclậpdự án đầutư và trình người quyết định đầutư thẩm định phê duyệttrừ 2 trường hợp sau: – Công trình chỉ yêu cầulậpBáocáokinhtế‐kỹ thuật – Các công trình xây dựng là nhà ở riêng lẻ củadân Nội dung phần thuyếtminh củaDA đầutư xây dựng công trình • Sự cầnthiếtvàmụctiêuđầutư: – Đánh giá nhu cầuthị trường – Tính cạnh tranh củasảnphẩm – Tác động xã hội đốivới địaphương, khu vựcnếucó – Hình thức đầutư – Địa điểmxâydựng, nhu cầusử dụng đất – Điềukiện cung cấpnguyênliệu, nhiên liệu và các yếutố khác. • Mô tả quy mô và diệntíchxâydựng công trình; các hạng mụcthuộcdự án; phân tích lựachọncácphương án kỹ thuật, công nghệ và công suất 82 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • Các giải pháp thựchiệngồm: – Phương án chung về giải phóng mặtbằng, tái định cư và phương án hỗ trợ xây dựng hạ tầng nếucó – Các phương án thiếtkế kiếntrúc – Phương án khai thác dự án và sử dụng lao động – Phân đoạnthựchiện, tiến độ thựchiệnvàhìnhthứcquảnlýdự án • Đánh giá tác động môi trường, các giải pháp phòng cháy, chữacháy, các yêu cầuvề an ninh quốc phòng. • Tổng mức đầutư củadự án và phân tích rõ – Khả năng thu xếpvốn, nguồnvốnvàkhả năng cấpvốntheotiến độ – Phương án hoàn trả vốn(đốivớidự án có yêu cầuthuhồivốn) – Đánh giá hiệuquả kinh tế tài chính, hiệuquả xã hộicủadự án 83 6
7. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) Nội dung phầnthiếtkế cơ sở củaD.A đầutư xây dựng công trình Thiếtkế cơ sởđượcthựchiệntronggiaiđoạnlậpDự án đầutư xây dựng trên cơ sở phương án thiếtkếđượclựachọn. Thiếtkế cơ sở gồm2 phần: THUYẾT MINH và BẢN VẼ PHẦN 1: THUYẾT MINH • Giớithiệutómtắt: – Địa điểmxâydựng, phương án thiếtkế; – Tổng mặtbằng công trình, phương án tuyến công trình; – Vị trí, quy mô xây dựng các hạng mụccôngtrình – Kếtnốigiữa các hạng mụccôngtrìnhthuộcdự án vớihạ tầng kỹ thuậtcủakhuvực • Phương án công nghệ, dây chuyềncôngnghệ 84 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • Phương án kiếntrúc • Phương án kếtcấu chính, hệ thống kỹ thuật, hạ tầng kỹ thuật • Phương án bảovệ môi trường, phòng cháy chữa cháy theo quy định của pháp luật • Danh mục các quy chuẩn, tiêu chuẩnchủ yếu đượcápdụng PHẦN 2: BẢN VẼ • Bảnvẽ tổng thể mặtbằng công trình hoặcbảnvẽ bình đồ phương án tuyến • Bảnvẽ sơđồcông nghệ hoặc dây chuyềncôngnghệ • Bảnvẽ phương án kiếntrúc • Bảnvẽ phương án kếtcấu chính • Bảnvẽ hệ thống kỹ thuật, hạ tầng kỹ thuậtchủ yếucủa công trình, kết nốivớihạ tầng kỹ thuậtcủakhuvực 85 7
8. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) – (C). Lập “Báo cáo kinh tế‐kỹ thuật” xây dựng công trình PHẦN 1: THUYẾT MINH • Tương tự như phần thuyếtmin củalậpdự án đầutư nhưng rõ ràng và chi tiếthơn để đủ cơ sở lậpdự toán chi tiết cho công trình PHẦN 2: BẢN VẼ THI CÔNG • Bao gồmtấtcả các bảnvẽ tổng thể và cấutạochi tiếtcủacôngtrìnhđể đủ cơ sở thống kê khốilượng nhằmlậpdự toán chi tiết cho công trình. • Phầnthiếtkế bảnvẽ thi công phải rõ ràng để làm căncứ cho việcthi công và hoàn chỉnh công trình. 86 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • 2.1‐2. Thựchiệndự án đầutư xây dựng công trình – Giai đoạnthựchiện đầutưđượctiếnhànhsaukhicấpcó thẩm quyền ra quyết định đầutư. – Nội dung thựchiệndự án đầutư bao gồm: • Thiếtkế và lậpdự toán xây dựng công trình • Xin giấy phép xây dựng • Lựachọn nhà thầu • Quản lý thi công xây dựng công trình 87 8
9. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • Các bướcthiếtkế xây dựng công trình cầu: Gồm3 bước: (1) thiếtkế cơ sở;(2) thiếtkế kỹ thuật; và (3) thiết kế bảnvẽ thi công. – (1). Giai đoạnthiếtkế cơ sở: Đề xuấtmộtsố phương án cầutrêncơ sở mặtcắt địachất, điềukiệnthủy lực, thủyvăn Từđóchọnramộtphương án thích hợpnhất để thiếtkế kỹ thuậtvàxâydựng. Nội dung thiếtkế cơ sở bao gồm: • Vẽ bình đồ, trắcdọcvị trí cầu • Tính toán lưulượng thoát nước để xác định khẩu độ thoát nước • Xác định đượccaođộ vai đường đầucầucăncứ vào khẩu độ thoát nước, độ dốcdọc, các mứcnước, kích thướckhổ thông thuyền • Phân chia nhịpvàlậpcácphương án cầu 88 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • Chọnloạimóngvàmố trụ dựa vào tình hình địachấtcụ thể. • Xác định sơ bộ cao độ đáy móng, kích thướcmóngmố trụ, số lượng cọc, chiều sâu chôn cọc • Lậpbảng so sánh khốilượng và giá thành các bộ phận chính củacầu • Khi so sánh đánh giá các phương án cầu, ngoài chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuậtcònphảichúý đến: – Mức độ công nghiệphóa, cơ giớihóathicông – Ưutiênápdụng công nghệ mới – Chú ý đếnvẻđẹpmỹ quan củacôngtrìnhcầu • Sau khi so sánh đánh giá các phương án sẽ chọnrađược1 phương án để chuyển sang giai đoạnthiếtkế kỹ thuật. 89 9
10. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) – (2). Giai đoạnthiếtkế kỹ thuật: Thiếtkế kỹ thuật(còngọilàthiếtkế chi tiết) đượcthựchiệntrêncơ sở các phân tích ở giai đoạnthiếtkế cơ sở. Nội dung thiếtkế kỹ thuật bao gồm thuyếtminh tính toán và bảnvẽ chi tiết các bộ phận. • Phần thuyếtminh tính toán: Tính toán các bộ phậncủacôngtrìnhcầu (kếtcấunhịp, mố, trụ ) theo các trạng thái giớihạn. • Phầnbảnvẽ: – Các bảnvẽ bố trí chung theo chính diện: mặtbằng, mặtcắtdọc, mặtcắtngang. – Các bảnvẽ chi tiếtcấutạo các bộ phận: móng, mố, trụ, kếtcấu nhịpvàchi tiết các bộ phận liên quan khác 90 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) LOP PHU : 75MM Ban BTCT DAM BTCT G1 G2 G3 G4 G5 G6 91 10
11. 10/22/2013 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) – (3). Giai đoạnthiếtkế bảnvẽ thi công: Triển khai các bảnvẽ thi công căncứ vào các phân tích trong thiếtkế kỹ thuật. Thiếtkế bảnvẽ thi công là thiếtkế bảo đảmthể hiện được đầy đủ các thông số kỹ thuật, vậtliệusử dụng và chi tiếtcấutạo phù hợpvới các quy chuẩn, tiêu chuẩn đượcápdụng, đảmbảo đủ điềukiện để triển khai thi công xây dựng công trình. Nội dung gồm: • Bố trí mặtbằng công trường; • Tính toán bố trí nhân lực; • Máy móc thiếtbị phụcvụ thi công; • Tính toán kếtcấutạmphụcvụ thi công: chọnmáybơm, tính vòng vây cọc ván, tính ván khuôn, chọn búa đóng 92 Khái niệmvề các giai đoạn đầutư (t.theo) • 2.1‐3. Kết thúc xây dựng, đưaCT vào sử dụng, khai thác – Công trình xây dựng được bàn giao cho cơ quan quảnlýđưa vào sử dụng khi đãxâylắphoànchỉnh theo đúng thiếtkếđược duyệtvànghiệmthuđạtyêucầuchấtlượng. – Công tác bàn giao còn bao gồmviệcgiaocáctàiliệu liên quan đến công trình. – Toàn bộ hồ sơ xây dựng công trình đã được bàn giao phải đượclưutrữ theo đúng quy định. – Kết thúc hoạt động xây dựng và đưadự án vào khai thác. 93 11