TCVN 11815-2017 Thiết kế công trình phụ trợ trong thi công cầu

TCVN 11815:2017 do Cục Đường sắt Việt Nam chủ trì biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố

TCVN 11815-2017

1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu thiết kế xây dựng mới, sửa chữa các công trình phụ
trợ trong thi công cầu đường sắt và cầu đường bộ khi thiết kế theo trạng thái giới hạn.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng các tiêu chuẩn. Đối với các tài
liệu viện dẫn ghi năm ban hành thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn
không ghi năm ban hành thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả sửa đổi.
TCVN 10309 : 2014 Hàn cầu thép – Quy định kỹ thuật;
TCVN 9686 : 2013 Tiêu chuẩn quốc gia về cọc ván thép;
TCVN 9859: Tiêu chuẩn quốc gia về bến phà cầu phao;
TCVN 9394 : 2012 - Thi công và nghiệm thu đóng và ép cọc.
3 Thuật ngữ và định nghĩa
3.1 Công trình phụ trợ (Auxiliary Structure)
Tên gọi chung cho những kết cấu hoặc công trình được dựng lên trong thời gian thi công và
được tháo dỡ sau khi công trình đã hoàn thành.
3.2 Trạng thái giới hạn (Limit State)
Điều kiện mà vượt qua nó cấu kiện ngừng thỏa mãn các quy định đã được thiết kế.
4 Quy định chung
4.1 Yêu cầu thiết kế công trình phụ trợ
4.1.1 Nguyên tắc thiết kế công trình phụ trợ là đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình thi
công công trình, đảm bảo bố trí cấu tạo và tính toán các công trình phụ trợ đối với công tác
thiết kế và thi công cầu trong ngành giao thông vận tải.
4.1.2 Việc thiết kế các kết cấu, thiết bị và các công trình phụ trợ phải thực hiện khi lập thiết
kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công cầu.
Các kết cấu, thiết bị và công trình phụ trợ khi lập thiết kế kỹ thuật công trình cầu, bao
gồm:
a) Các phương án về những giải pháp kết cấu của các công trình phụ trợ đồng bộ với
thiết kế cầu và thiết kế tổ chức thi công. Các phương án đáp ứng đủ kết cấu cần thiết của
công trình về mặt khối lượng, định mức dự toán.
b) Phù hợp các giải pháp kết cấu kinh tế - kỹ thuật cơ bản của những công trình định
làm.
Những kết cấu, thiết bị và công trình chuyên dụng ở giai đoạn bản vẽ thi công phải bao
gồm:TCVN 11815:2017
10
1. Những bản vẽ chi tiết cần cho việc chế tạo và thi công của kết cấu những công trình
phụ trợ phải kèm theo chỉ dẫn kỹ thuật về chất lượng của vật liệu được sử dụng phù hợp với
những tiêu chuẩn quốc gia.
2. Những yêu cầu về công nghệ chế tạo ở trong nhà máy hoặc trong các phân xưởng
của đơn vị thi công.
3. Những chỉ dẫn về khả năng sử dụng ở những vùng khí hậu khác nhau và trong
trường hợp cần thiết bao gồm cả yêu cầu thí nghiệm.
4. Các bản tính chủ yếu, bao gồm những kết quả tính toán.
5. Những chỉ dẫn về kỹ thuật an toàn phù hợp với những nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật.
4.1.3 Danh mục những kết cấu và công trình phụ trợ, cũng như những vật liệu và kết cấu
vạn năng dùng cho nó, được xác định bởi thiết kế kỹ thuật.
Những bản vẽ thi công của các công trình phụ trợ được thiết kế trên cơ sở thiết kế kỹ
thuật, và phù hợp với những nhiệm vụ đề ra trong thiết kế.
4.1.4 Khi thi công các công trình phụ trợ, theo sự thỏa thuận với đơn vị quản lý công trình
và đơn vị thiết kế, cho phép có những thay đổi để phù hợp hơn với điều kiện thi công thực tế
và những thay đổi này phải ghi trong bản vẽ thi công.
Các công trình phụ trợ phải lắp bằng những kết cấu vạn năng được chế tạo ở nhà máy.
Việc sử dụng những kết cấu phi tiêu chuẩn (kể cả kết cấu gỗ) được coi là ngoại lệ khi không
có kết cấu vạn năng đáp ứng được yêu cầu.
Những công trình phụ trợ cần đáp ứng yêu cầu thi công nhanh, khả năng cơ giới hóa
cao và những yêu cầu về kỹ thuật an toàn trong thi công.
4.1.5 Các công trình phụ trợ phải được tính toán, bảo vệ đủ chịu tác dụng của thiên nhiên
(mưa, lũ và bão) trong điều kiện cho phép và được ghi trong bản vẽ thi công.
Độ chôn sâu của chân cọc ván đê quai, của các móng và những công trình dưới nước
phải xét đến mức độ xói lở của đất.
Những công trình phụ trợ nằm trong phạm vi thông thuyền của cầu, cần đặt các tín hiệu,
đảm bảo lưu thông tàu thuyền, tàu xe trong giai đoạn thi công bằng cách tổ chức việc dẫn
tàu thuyền ở luồng lạch qui định dưới cầu. Những biện pháp này cần phải có sự thỏa thuận
với cơ quan quản lý đường thủy.
Trong trường hợp đặc biệt, khi có những chỉ dẫn thích hợp trong thiết kế tổ chức thi
công, phải dự tính đặt những vòng vây bảo vệ riêng, hoặc phải tính toán sao cho công trình
phụ trợ chịu được tải trọng va đập của thuyền bè.
4.1.6 Việc theo dõi, kiểm tra các công trình phụ trợ cần được thực hiện theo qui định,
hướng dẫn kỹ thuật trong quá trình tổ chức thi công.
4.2 Yêu cầu về khổ giới hạn
4.2.1 Các công trình phụ trong giai đoạn thi công xây dựng bên đường sắt, đường ô tô và
đường thành phố, tuân theo khổ giới hạn hiện hành (hoặc yêu cầu cụ thể).
Trong trường hợp cần thiết, việc giảm khổ giới hạn cần phải có sự thỏa thuận của các
cơ quan quản lý.
4.2.2 Những khổ giới hạn ở dưới cầu, trong khoảng trống của đà giáo trong phạm vi thông
thuyền và có vật trôi được quy định phụ thuộc vào đặc điểm qua lại của tàu thuyền trong giai
đoạn thi công và phụ thuộc vào cấp đường sông có xét đến những yêu cầu của cơ quan
quản lí đường sông địa phương.
4.2.3 Việc xác định tĩnh không của các công trình phụ trợ và khoảng thông thuỷ giữa các
trụ cầu phải được quy định trong thiết kế tùy thuộc vào điều kiện nơi thi công và có xét đến
những yêu cầu sau:
a) Trong thiết kế lấy mức nước lớn nhất theo mùa có thể xảy ra trong giai đoạn thi công
công trình, tương ứng với lưu lượng tính toán theo tần suất 10 % làm mức nước thi công.
Đồng thời phải xét đến cao độ ứ dềnh và chiều cao sóng. Trên những sông có sự điều tiếtTCVN 11815: 2017
11
dòng chảy thì mức nước thi công được quyết định trên cơ sở những tài liệu của cơ quan
điều tiết dòng chảy.
b) Đỉnh của các vòng vây cọc ván, thùng chụp và đê quai bằng đất cần cao hơn mực
nước thi công tối thiểu 0,7 m và phải ở trên mực nước ngầm trong đất. Đảo để hạ giếng
chìm và giếng chìm hơi ép cần phải cao hơn mức nước thi công tối thiểu 0,5 m.
c) Đáy kết cấu nhịp của cầu tạm thi công, cầu cho cần cẩu và của các đà giáo ở những
sông không thông thuyền và không có bè mảng, cây trôi, cũng như ở những nhịp không
thông thuyền của sông có tàu bè qua lại phải cao hơn mức nước thi công ít nhất 0,7 m. Cho
phép giảm trị số trên, khi mức nước cao chỉ xuất hiện trong một thời gian ngắn và có khả
năng tháo dỡ nhanh những kết cấu được phép ngập nước tạm thời.
d) Ở những nhịp vượt, mà có gỗ trôi và có dòng bùn, đá thì không nên xây dựng những
công trình phụ trợ ở trong khoảng giữa các trụ chính. Khi cần thiết phải xây dựng chúng thì
khoảng cách tĩnh giữa các trụ của đà giáo không được nhỏ hơn 10 m, và nên xây dựng
chúng vào lúc ít có khả năng xuất hiện các tác động lũ nguy hiểm nhất.
Ở những dòng chảy có gỗ trôi và có dòng bùn, đá (lũ núi) thì đáy kết cấu nhịp của cầu
cho cần cẩu và của cầu tạm thi công yêu cầu phải cao hơn mực nước thi công tối thiểu 1 m.
Bề rộng của các lối đi và đường bộ hành không được nhỏ hơn 0,75 m.
4.3 Những chỉ dẫn về tính toán kết cấu và nền
4.3.1 Những kết cấu của các công trình phụ trợ và nền của chúng cần phải được tính toán
chịu đựng những tác dụng của lực và những tác dụng khác theo phương pháp trạng thái giới
hạn.
Trạng thái giới hạn là trạng thái mà khi bắt đầu xuất hiện thì kết cấu hoặc nền không còn
đáp ứng được những yêu cầu của sử dụng trong thi công.
Các trạng thái giới hạn được chia thành 2 nhóm:
+ Nhóm thứ nhất: (trạng thái giới hạn thứ 1)
Là trạng thái mà kết cấu công trình phụ trợ không đáp ứng được yêu cầu về sử dụng, do
mất khả năng chịu lực, hoặc do cần thiết phải ngừng sử dụng mặc dù còn khả năng chịu lực
hay đã tới trạng thái lâm giới.
+ Nhóm thứ hai: (trạng thái giới hạn thứ 2)
Là trạng thái do xuất hiện biến dạng quá mức, có thể gây khó khăn cho việc sử dụng
bình thường những kết cấu phụ trợ.
Các trạng thái giới hạn thuộc nhóm thứ nhất gây ra bởi:
 Sự mất ổn định về vị trí và mất ổn định về độ nổi.
 Mất ổn định về hình dạng tổng thể.
 Mất ổn định về hình dạng cục bộ dẫn đến mất khả năng chịu lực.
 Sự phá hoại do giòn, dẻo hoặc do các đặc trưng khác, trong đó có cả sự vượt quá
sức bền, kéo đứt, sự trượt, hay trồi của đất nền.
 Sự biến dạng chảy sự ép lún, hoặc những biến dạng dẻo quá mức của vật liệu (khi
có vùng chảy).
 Sự vượt quá mức trong những liên kết bằng ma sát.
 Sự mất ổn định cục bộ về hình dạng, dẫn đến biến dạng quá mức, nhưng chưa đến
nỗi làm mất khả năng chịu lực.
 Biến dạng đàn hồi quá mức, có thể gây ra những ảnh hưởng không cho phép đến
hình dạng hoặc khả năng chịu lực của những công trình chính được xây dựng.
Thuộc nhóm thứ hai là trạng thái giới hạn gây ra bởi những chuyển vị đàn hồi hay
chuyển vị dư (độ võng, độ vồng, độ lún, độ dịch chuyển, độ nghiêng, góc xoay và độ dao
động).TCVN 11815:2017
12
4.3.2 Ngoài những tính toán chịu tác dụng của các lực, trong những trường hợp cần thiết
phải tiến hành tính toán khác như sau:
 Những tính toán về thấm của vòng vây hố móng.
 Những tính toán xói của nền các trụ tạm và của vòng vây cọc ván (nếu sự xói mòn
không được loại trừ bằng những giải pháp kết cấu).
 Tính toán lực kéo đến di chuyển các kết cấu lắp ghép.
4.3.3 Việc tính toán các kết cấu của các công trình phụ trợ và nền của chúng theo trạng
thái giới hạn thứ nhất được tiến hành với những tải trọng tính toán, xác định bằng: Tích số
của tải trọng tiêu chuẩn với hệ số vượt tải tương ứng n, hệ số xung kích l + M, và với hệ số
tổ hợp .
Chỉ dẫn về giá trị của các hệ số với những tính toán khác nhau nêu trong điều 5.6.
Việc tính toán kết cấu và nền của chúng theo trạng thái giới hạn thứ hai được tiến hành
với những tác dụng và tải trọng tiêu chuẩn.
4.3.4 Khi tính toán cần chọn tổ hợp tải trọng bất lợi nhất có thể xảy ra trong mọi giai đoạn
thi công riêng biệt, đối với những bộ phận và kết cấu khác nhau của công trình phụ trợ và
nền của chúng. Vị trí và tổ hợp của tải trọng được xác định khi thiết kế theo những chỉ dẫn
nêu trong 6.1.3.2.
Các tổ hợp tải trọng khi tính toán chịu tác động của trôi phải được xác định với sự xem
xét trạng thái của công trình khi có cây trôi, thường chỉ tính với trường hợp công trình không
làm việc (trong 6.1.3.2 những tính toán này thường không được xét trong danh mục những
tổ hợp tải trọng kiến nghị).
Đối với công trình phụ trợ không tính lực động đất.
4.3.5 Cường độ tính toán của vật liệu (đất) khi tính toán về độ bền và ổn định cần phải lấy
theo chỉ dẫn trong 10.3.4.
Trong những trường hợp cần thiết chúng được giảm hoặc tăng bằng hệ số điều kiện làm
việc m, khi xét đến sự gần đúng của những sơ đồ tính toán. Đồng thời không phụ thuộc vào
giá trị của hệ số m còn có hệ số tin cậy k, khi xét đến mức độ quan trọng của công trình và
độ nghiêm trọng của hậu quả khi sự xuất hiện các trạng thái giới hạn.
Phương thức áp dụng những trị số m, k được quy định theo những yêu cầu trong Bảng
4.1 và phù hợp với những điều nhỏ của các điều. Trong những trường hợp không quy định
trong Bảng 4.1 thì k và m được lấy bằng 1.

Bình luận

0 Nhận xét