Chương 2 Thông tư 11/2014/TT-BGTVT hướng dẫn công tác thiết kế, thi công và nghiệm thụ cầu treo dân sinh do Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải ban hành

1. Phải điều tra thu thập đầy đủ các số liệu khảo sát như địa hình, địa chất, khí hậu, thủy văn, nhu cầu hoạt tải, đặc trưng cơ lý của vật liệu.. .theo các tiêu chuẩn hiện hành trước khi tiến hành công tác thiết kế.

2. Các kết cấu, cấu kiện chế tạo sẵn (gồm cả các bộ phận cơ khí như tăng- đơ, cóc bắt dây cáp, vòng liên kết nối cáp với các dây treo hoặc với kết cấu mặt cầu...), nền móng của công trình cầu treo dân sinh được tính toán theo các trạng thái giới hạn quy định trong Tiêu chuẩn 22TCN 272-05.

3. Phải tính toán về tác dụng động lực học của gió đối với cầu treo dân sinh khi tỷ số B/L < 1/25.

4. Phải bố trí dây neo chống dao động ngang cho cầu treo dân sinh khi tỷ số B/L< 1/25.

5. Tùy theo yêu cầu ổn định chống dao động ngang tính toán, phải bố trí dây neo chống dao động ngang. Trong trường hợp đơn giản, dây neo chống dao động ngang có thể chỉ là các cốt thép tròn có đường kính từ 8 đến 12 mm (d = 8-12 mm) đặt ở cao độ bên dưới kết cấu mặt cầu và được kéo căng rồi neo lại ở chân cột tháp. Trường hợp tốt hơn là bố trí 2 tao cáp thép căng cong đối xứng nhau theo phương nằm ngang ở hai phía thượng lưu và hạ lưu cầu và liên kết vào các đầu dầm ngang của hệ mặt cầu. Khi đó cao độ thấp nhất (ở vị trí neo) của 2 dây neo phải cao hơn mức nước cao nhất lịch sử.

1. Các đặc trưng cơ lý của vật liệu làm các bộ phận cầu, kể cả cáp thép phải tuân theo quy định trong Tiêu chuẩn 22TCN 272-05.

2. Đối với cáp thép còn phải theo Tiêu chuẩn ASTM A603. Cáp chủ phải là cáp có lõi thép.

3. Đối với các chi tiết cơ khí như tăng-đơ, neo, má ôm cáp phải tuân theo quy định tại khoản 6 Điều 4 của Thông tư này.

1. Phân loại tải trọng thiết kế và các quy định về tĩnh tải thực hiện theo Tiêu chuẩn 22TCN 272-05.

2. Hoạt tải xe thô sơ và người

3. Tổ hợp tải trọng

Tính toán công trình cầu treo dân sinh theo các tổ hợp tải trọng như đã quy định ở bảng 3.4.1-1 của Tiêu chuẩn 22TCN 272-05 nhưng chỉ kiểm toán Trạng thái giới hạn cường độ I, II, III và Trạng thái giới hạn sử dụng.

1. Áp dụng sơ đồ một nhịp có 2 tháp cầu bố trí trên trụ (mố) tại vị trí bờ sông, suối ổn định, không có nguy cơ sụt lở ở hai bờ sông, suối theo hình 2 của Phụ lục I ban hành kèm theo Thông tư này.

2. Để giảm bớt sự bồi lắng và sạt lở bờ sông, suối khu vực sát cầu có thể đưa vị trí 2 tháp và trụ (mố) vào xa trong bờ. Nếu điều kiện thủy văn và thủy lực có nguy cơ gây sạt lở trước móng trụ (mố) cần bố trí công trình bảo vệ mép thân móng trụ (mố) đủ ổn định vững chắc.

3. Tỷ lệ đường tên cáp chủ (f)/chiều dài nhịp (L) phải chọn trong khoảng f/L= 1/8 - 1/12.

4. Độ vồng tương đối của mặt cầu sau khi thi công xong phải đạt trị số không nhỏ hơn 1/100 L.

5. Hai góc nghiêng của cáp chủ tại vị trí đỉnh tháp theo phía mố neo và nhịp dầm nên chọn bằng nhau.

6. Để tăng ổn định kết cấu nhịp có thể áp dụng sơ đồ cáp chủ nối sát với hệ mặt cầu tại giữa nhịp (không có dây treo tại đó).

7. Yêu cầu tần số dao động riêng của kết cấu nhịp theo phương thẳng đứng và phương ngang không được trùng hoặc là bội số của nhau.

8. Độ dốc dọc đường đầu cầu tùy theo điều kiện cục bộ không dốc hơn 6%.

9. Cao độ đáy dầm phải cao hơn mực nước thiết kế tối thiểu 1m (để tránh hiện tượng cây trôi va vào dầm cầu trong trường hợp xảy ra lũ lớn).

1. Yêu cầu cấu tạo trụ (mố) và tháp cầu

2. Yêu cầu về thiết kế tháp cầu

Tháp cầu cũng như các bộ phận bố trí trên đỉnh hay chân cột tháp (yên đỡ cáp chủ, yên đổi hướng cáp chủ, chốt chân cột tháp và các bộ phận khác) được thiết kế theo quy định đối với kết cấu BTCT và kết cấu thép trong Tiêu chuẩn 22TCN 272-05.

Các phụ kiện định vị cáp như các yên ngựa, yên đổi hướng cáp được coi là các chi tiết cơ khí và phải được thiết kế chế tạo theo các tiêu chuẩn Kết cấu thép hiện hành, tương ứng với các ngoại lực và tác động, chuyển vị cưỡng bức đã tính được từ sơ đồ tính toán chung của cầu và tháp.

3. Yêu cầu cấu tạo yên đỡ cáp

Hai đầu cáp chủ được liên kết với hệ thống neo và được vắt qua đỉnh trụ tháp thông qua kết cấu yên đỡ cáp. Tùy thuộc kết cấu tháp cầu là cột khớp hay cột ngàm mà cáp chủ được bắt cố định trên yên đỡ cáp liên kết chặt với đỉnh tháp hay cáp chủ nằm trên yên đỡ cáp của gối con lăn trên đỉnh tháp.

Yên đỡ cáp được tạo các đường rãnh trên để có thể ôm khít sợi cáp (với kiểu cáp chủ rải song song) hoặc bó cáp (với kiểu cáp chủ bó thành bó). Bán kính cong của yên đỡ cáp được tính toán trên cơ sở sao cho không xuất hiện ứng suất kéo quá mức cho phép (tổng hợp ứng suất kéo dọc trục cáp chủ và ứng suất kéo do uốn sợi cáp) đối với cáp chủ.

Đối với kiểu cấu tạo cáp chủ rải song song, liên kết dây treo với cáp chủ được thực hiện thông qua má ôm cáp, chốt ắc, bulông đeo. Má ôm cáp được vát góc tấm để chống gãy cục bộ của tháp tại vị trí đó. Với kiểu cấu tạo cáp chủ bó thành bó, liên kết dây đeo với cáp chủ được thực hiện thông qua đai bó, chốt ắc hoặc bulông ắc.

1. Yêu cầu chung

Hệ thống neo giữ cáp chủ gồm mố neo trọng lực bằng BTCT chôn trong đất và các chi tiết thép liên kết mố neo này với cáp chủ được thiết kế theo Tiêu chuẩn 22TCN 272-05.

Tùy theo điều kiện địa hình và địa chất đầu cầu, có thể thiết kế hệ neo đào sâu trong vách núi đá hoặc đặt mố neo BTCT chìm trong đất.

Cần thiết kế các chi tiết thép phù hợp để căng và điều chỉnh cáp chủ ở đầu cầu và hệ thống neo nối vào cáp chủ một cách an toàn. Các chi tiết cơ khí của tăng-đơ và các liên kết của cáp với các bộ phận khác như dầm hay dây treo phải được thiết kế đảm bảo an toàn chịu lực theo Tiêu chuẩn 22TCN 272-05.

Bản vẽ thiết kế các chi tiết thép nói trên phải ghi rõ các yêu cầu về vật liệu, các tính chất cơ lý vật liệu thép, phương pháp gia công, độ chính xác gia công và phương pháp kiểm tra, nghiệm thu.

2. Các cấu tạo điển hình hệ thống neo giữ cáp chủ

Neo dây cáp chủ vào đất bằng mố neo. Mố neo là công trình khối lớn bằng BTCT và đá có trọng lượng đủ nặng, chịu lực ngang và lực nhổ bật từ cáp chủ truyền đến và có cấu tạo tương đối đa dạng.

Hệ neo gồm có hai bộ phận là hố thế và mấu neo, cụ thể:

1. Yêu cầu chung về cáp chủ

2. Yêu cầu chung đối với phụ kiện liên kết của cáp chủ

1. Dây treo có thể làm từ các thép tròn hoặc tao cáp tùy theo thiết kế. Đơn giản nhất đối với cầu loại III có thể làm bằng các thép tròn D = 14-16 mm.

2. Phụ kiện liên kết hai đầu dây treo được coi là các chi tiết cơ khí, có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp tùy theo thiết kế tính toán nhưng phải đảm bảo khả năng chế tạo chính xác và có giải pháp chống ăn mòn để đảm bảo tuổi thọ thiết kế của cầu.

1. Hệ mặt cầu phải được thiết kế thuận lợi cho việc thoát nước, không làm đọng nước, đất trên mặt cầu.

2. Các bộ phận của kết cấu nhịp cầu phải làm bằng dầm thép hoặc giàn thép, mặt cầu bằng thép, không dùng mặt cầu bằng kết cấu BTCT. Gối di động của các kết cấu nhịp thép có thể đặt trên mố hoặc trụ.

Khuyến cáo áp dụng kết cấu hệ mặt cầu hoàn toàn bằng thép (dầm dọc, dầm ngang bằng thép hình, bản mặt cầu bằng tôn thép có gân chống trơn). Độ dốc ngang mặt cầu lấy bằng 0%.

3. Hệ dầm dọc

4. Lựa chọn chiều rộng cầu

Chiều rộng cầu được chọn sao cho tỷ số để cầu ổn định với gió.

5. Mặt cầu được làm bằng thép.

6. Lan can, khe biến dạng

1. Chọn loại móng, chiều sâu đặt móng cho trụ (mố) phải căn cứ vào tính toán nền đất, điều kiện xói lở. Ưu tiên xét phương án móng nông trên nền tự nhiên để giảm giá thành xây dựng cầu.

2. Nền móng của công trình được thiết kế theo hướng dẫn ở Phần 10 của Tiêu chuẩn 22TCN 272-05 theo lý thuyết các trạng thái giới hạn.

3. Biện pháp chống xói cho khu vực móng trụ (mố)

1. Công trình an toàn giao thông

Trên đường vào cầu phải cắm cọc tiêu, biển báo hiệu để hướng dẫn, đảm bảo an toàn giao thông.

2. Biển báo thực hiện theo quy định của Thông tư số 12/2014/TT-BGTVT ngày 29 tháng 4 năm 2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải hướng dẫn quản lý, vận hành khai thác cầu trên đường giao thông nông thôn.

3. Báo hiệu đường thủy

Đối với các sông có thông thuyền, phải đặt các phao tiêu, biển báo trên sông theo Quy chuẩn kỹ thuật QCVN 39:2011/BGTVT.