Các sơ đồ cầu vòm và cầu dầm - vòm liên hợp

1. Phân loại theo sơ đồ tĩnh học(Vẽ hết)

a. Cầu vòm không chốt

- Cấu tạo đơn giản, tiết kiệm vật liệu

- Xuất hiện các lực phụ do co ngót, từ biến của BT, thay đổi nhiệt độ và gối lún

b. Cầu vòm hai chốt

- Giảm được nội lực phụ do các tác động cưỡng bức

- Cấu tạo nối vào chân vòm phức tạp hơn

c. Cầu vòm ba chốt

- Không phát sinh nội lực phụ do tác động cưỡng bức -> không đòi hỏi địa chất vững chắc.

- Độ cứng kém hơn hai loại trên

d. Cầu vòm không có lực ngang

- Lực đẩy ngang được truyền vào thanh căng nằm ở đỉnh hoặc chân vòm

- Mố trụ chịu lực giống mố trụ cầu dầm

2. Phân loại theo cao độ mặt xe chạy(Vẽ)

a. Cầu vòm chạy trên

- Các cột chịu nén có thể làm bằng BTCT thường

- Cao độ đỉnh mố trụ được hạ thấp

- Khoảng cách các sườn vòm có thể nhỏ hơn bề rộng mặt cầu -> cấu tạo mặt cầu đơn giản hơn và giảm được kích thước mố trụ

- Tiết kiệm vật liệu hơn so với các loại còn lại

b. Cầu vòm chạy dưới

- Chiều cao kiến trúc thấp

- Tạo vẻ đẹp kiến trúc phần trên mặt cầu

c. Cầu vòm chạy giữa

- Là kết cấu trung gian giữa hai loại trên

- Thường sử dụng khi có yêu cầu đặc biệt về kiến trúc

Cấu tạo và trình tự thi công cầu vòm có đường xe chạy trên

1. Cấu tạo sườn vòm:

1. Dạng MCN

- Với nhịp vòm nhỏ: MCN thường có dạng bản hoặc HCN đứng có h/l = 1/30 – 1/60

- Với nhịp vòm lớn: MCN thường có dạng I hoặc HH có h/l = 1/25– 1/40

- Bề rộng cuốn vòm bản hoặc kc giữa các sườn vòm bên đủ để đảm bảo ổn định ngang của vòm, thường chọn l/20 hoặc (1/5 – 1/6)f

2. Chiều cao mặt cắt

- Cầu vòm không chốt: Chiều cao Mc giảm dần 1,2 – 1,5 lần từ chân vòm đến đỉnh vòm

- Cầu vòm 2 chốt: Thường giữ nguyên chiều cao từ L/4 đến đỉnh vòm

- Cầu vòm 3 chốt: Chiều cao mặt cắt lớn nhất tại L/4, giảm dần về phía đỉnh và chân vòm

2. Cấu tạo hệ dầm mặt cầu

1. Khi k/c các sườn vòm lớn hơn 2,5 – 3m cần bố trí dầm ngang, dầm dọc phụ trong hệ dầm mặt cầu

2. Ở khu vực gần đỉnh vòm thường đặt khe co giãn để tách biệt phần đỉnh vòm và phần kết cấu trên vòm

3. K/c các cột trên vòm có thể lấy bằng (1/10 – 1/13)l và tùy thuộc các khối lắp ghép sao cho dễ dàng vận chuyển và cẩu lắp

3. Trình tự thi công

1. Xây dựng các trụ chính và trụ biên

2. Xây dựng đà giáo trụ tạm để đúc vòm

3. Đúc vòm từ trụ chính ra hai bên nhưng chưa nối vòm, lúc này hai phần của vòm độc lập với nhau nhưng phần nhịp biên vòm được gối lên trụ biên

4. Sau khi BT đủ cường độ tiến hành nối vòm

5. Sau khi BT mối nối vòm đủ cường độ tiến hành công tác hoàn thiện cầu

Cấu tạo và trình tự thi công cầu dầm cứng - vòm mềm

1. Cấu tạo dầm cứng:

- Dầm cứng có MC chữ I có các sườn tăng cường đứng ở đúng vị trí có dầm ngang

- Dầm cứng được tạo DUL nén trước, thường chế tạo gồm 2 – 3 đốt

- Mối nối dầm cứng được nén trước bằng CTDUL rồi đổ BT bịt mối nối

2. Cấu tạo vòm mềm

- Vòm mềm gồm các đốt giống nhau và được nối với nhau bằng mối nối kiểu chốt thép, thường có MC dạng HCN nằm ngang

- Giữa dầm cứng và vòm tạo ra 1 độ lệch tâm gây ra momen âm làm giảm bớt momen dương trong dầm cứng, thông thường khoảng 20 cm

3. Dầm ngang và các thanh treo

- Dầm ngang có thể được tạo DUL nén nối giữa 2 dầm cứng và chịu uốn do tải trọng truyền từ BMC xuống

- Các thanh treo thẳng đứng có cấu tạo chốt thép ở cả 2 đầu để chịu lực kéo đúng tâm

4. Trình tự thi công(11 bước)

1. Chế tạo các đốt dầm cứng DUL kéo trước trên bệ, các đốt vòm, BMC, dầm ngang rồi đưa ra công trường

2. Xây dựng các trụ tạm giữa nhịp

3. Dùng cẩu mũi tên lắp đặt các đốt dầm cứng lên trụ chính và trụ tạm, kê trên các gối tạm

4. Dùng cần cẩu mũi tên đi từ bờ ra để lắp ghép dần các dầm ngang và BMC

5. Dùng cần cẩu mũi tên đi trên cầu giật lùi và lắp dần các thanh treo cùng với các đốt vòm và các thanh chống xiên tạm thời và các dây neo tạm thời lập thành một hệ thống không biến dạng hình học

6. Tạo mối nối cáp DUL giữa hai đầu đốt dầm cứng trên trụ tạm giữa nhịp

7. Đặt hai kích nằm ngang chuyên dụng ở khe nối trên trụ tạm và bơm dầu kích đẩy cho 2 đầu đốt xa nhau ra, tạo DUL kéo đủ cần thiết cho khu vực cáp nối

8. Đổ BT mối nối trên trụ tạm đợt thứ nhất, chừa vị trí đang đặt hai kích

9. Tháo dỡ hai kích, đổ BT bị mối nối trên trụ tạm vào chỗ trống do tháo kích

10. Đổ BT bịt các mối nối chốt của các đốt vòm và các thanh treo

11. Tháo dỡ trụ tạm, đặt gối chính thức, hoàn thiện

Cấu tạo và trình tự thi công cầu vòm bằng ống thép nhồi bê tông.

1. Cấu tạo vòm ống thép

- Làm bằng thép ống có D = 500 – 1000m, dày 12 – 22mm, được nhồi BT có thép tăng cường

- Giữa dầm chủ và vòm tạo ra 1 độ lệch tâm gây ra momen âm làm giảm bớt momen dương trong dầm chủ

2. Cấu tạo dầm chủ BTCT

- Thường có MC HCN đứng hoặc chữ I

- Được chế tạo sẵn, tạo DUL nén trước và chia thành 2 - 3 đốt để chở ra công trường

- Mối nối các đốt dầm chủ thực hiện bằng CTDUL kéo sau

3. Hệ mặt cầu và các thanh treo

- BMC thường làm bằng bản BTCT lắp ghép có MCN đặc hoặc rỗng

- Dầm ngang có thể được tạo DUL nén nối giữa 2 dầm cứng và chịu uốn do tải trọng truyền từ BMC xuống

- Các thanh treo thẳng đứng có thể làm bằng ống thép liên kết hàn với vòm chính hoặc bằng thanh thép CĐC có cấu tạo chốt thép ở cả 2 đầu chịu lực kéo đúng tâm

4. Trình tự thi công(8 bước)

1. Thi công hai mố

2. Làm giàn giáo tạm trên sông, dựng hai giá long môn đối xứng qua tim cầu để thi công hệ thống vòm chính

3. Gia công các đoạn ống vòm thép và lắp ráp vòm chính

4. Lắp các giằng ngang

5. Lắp hệ mặt cầu và các thanh treo, điều chỉnh lực căng của thanh treo và cao độ mặt cầu

6. Nhồi bê tông vào trong ống thép

7. Tháo các nêm của dầm BTCT

8. Hoàn thiện cầu, thử tải