CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

CHƯƠNG 5:

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU
5.1. KHÁI NIỆM CHUNG:
5.1.1. Đặc điểm chung:
kÕt cÊu nhÞp

mè
trơ

mãng

Hình 5.1: Bố trí chung cơng trình cầu.
- Mố trụ cầu là một bộ phận quan trọng trong cơng trình cầu thuộc kết cấu bên dưới, có
chức năng đỡ kết cấu nhịp và truyền tải trọng thẳng đứng và ngang xuống đất nền.
- Mố trụ cầu thuộc kết cấu bên dưới nằm trực tiếp trong vùng ẩm ướt, dễ bị xâm thực, xói
lở, bào mịn nên việc xây dựng, sửa chữa gặp rất nhiều khó khăn. Do đó khi thiết kế cần
phải chú ý sao cho vị trí đặt mố trụ phải phù hợp với địa hình, địa chất, các điều kiện kỹ
thuật khác và dự đo án trước sự phát triển của tải trọng.
- Về kinh tế, mố trụ chiếm khoảng (40  60)% tổng giá thành xây dựng công trình cầu và
cơng tác thi cơng mố trụ cịn có tính quyết định đến tiến độ thi cơng của tồn bộ cơng trình
cầu.
5.1.2. Mố cầu :
- Là bộ phận chuyển tiếp và đảm bảo cho xe chạy êm thuận từ đường vào cầu. Đồng thời
mố cầu cịn có tác dụng giữ ổn định cho taluy nền đường đầu cầu, dẫn hướng và điều chỉnh
dịng chảy chống xói lở bờ sơng.
- Mố cầu thường chỉ chịu áp lực bất lợi theo phương dọc cầu nên khi tính tốn thiết kế

mố trụ thì ta chỉ cần tính mố theo phương dọc cầu.
- Mố cầu có hình dạng đối xứng theo phương dọc cầu.
5.1.3. Trụ cầu :
- Trụ cầu có vai trị phân chia nhịp cầu và đỡ kết cấu nhịp, truyền tải trọng từ kết cấu nhịp
xuống đất nền.
- Trụ cầu được xây dựng trong phạm vi dòng chảy nên tiết diện ngang phải có cấu tạo
hợp lý để đảm bảo khơng cản trở dịng chảy.
- Hình dạng trụ trong kết cấu nhịp cầu vượt còn phải đảm bảo mỹ quan và khơng cản trở
đi lại cũng như tầm nhìn dưới cầu.
- Trụ cầu chịu lực bất lợi theo cả hai phương dọc và ngang cầu nên khi tính tốn thiết kế
ta phải tính trụ theo cả hai phương.
- Trụ cầu có hình dạng đối xứng theo hai phương dọc cầu và ngang cầu.
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

73

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

5.2. PHÂN LOẠI MỐ TRỤ CẦU :
5.2.1. Theo sơ đồ cấu tạo:
- Mố trụ cầu dầm (cầu bản, dầm giản đơn, liên tục, mút thừa): Dưới tác dụng của tải trọng
thẳng đứng chỉ có phản lực gối thẳng đứng V.

Hình 5.2: Mố trụ cầu dầm.
- Mố trụ cầu khung: Mố vẫn giống cầu dầm nhưng trụ liên kết ngàm với kết cấu nhịp .

Như vậy trụ chịu mơmen rất lớn nên có thể bố trí cả cốt thép thường và cốt thép dự ứng lực.

Hình 5.3: Mố trụ cầu khung .
- Mố trụ cầu treo: Mố phải có kích thước đủ lớn để chịu lực thẳng đứng V và lực ngang H
nên có cấu tạo phức tạp.

Hình 5.4: Mố trụ cầu treo .
- Mố trụ cầu dây văng: Mố chịu lực nhổ, tại mố bố trí gối chịu lực nhổ và mố phải đủ
nặng để chịu lực nhổ. Trụ tháp cầu chịu lực chủ yếu, các dây neo truyền tải trọng vào trụ
tháp rồi từ đó truyền xuống móng nên trụ tháp phải đủ cứng để chịu được lực tác dụn g của
các tải trọng.

Hình 5.5: Mố trụ cầu dây văng .
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

74

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

5.2.2. Theo độ cứng dọc cầu:
- Mố trụ cứng: Kích thước lớn, trọng lượng lớn. Khi chịu lực biến dạng của mố trụ tương
đối nhỏ có thể bỏ qua. Mỗi mố trụ có khả năng chịu toàn bộ tải trọng ngang theo phươn g
dọc cầu từ kết cấu nhịp truyền đến và tải trọng ngang do áp lực đất gây ra.
- Mố trụ dẻo: Kích thước nhỏ, độ cứng nhỏ. Khi chịu lực ngang theo phương dọc cầu,
toàn bộ kết cấu nhịp và trụ sẽ làm việc như một khung và tải trọng ngang sẽ truyền cho các

trụ theo tỷ lệ độ cứng của chúng. Như vậy kích thước trụ sẽ giảm đi rất nhiều. Trụ dẻo
thường có dạng trụ cột, trụ cọc hoặc tường mỏng. Áp dụng trụ dẻo hợp lý đối với cầu nhịp
nhỏ và có chiều cao khơng lớn lắm.
5.2.3. Theo vật liệu:
- Đá xây.
- Bêtông.
- Bêtông cốt thép.
- Thép.
5.2.4. Theo phương pháp xây dựng:
- Toàn khối (đổ tại chổ).
- Bán lắp ghép.
- Lắp ghép.
5.2.5. Theo hình thức cấu tạo:
- Mố trụ nặng: Bao gồm các loại có kích thước lớn, kết cấu nặng nề. Mố trụ nặng thường
áp dụng cho các nhịp lớn. Loại này thường được xây dựng bằng đá, bêtông hoặc bêtơng đá
hộc, có thể thi cơng lắp ghép, bán lắp ghép hoặc đổ tại chổ.
- Mố trụ nhẹ: Có kích thước thanh mãnh hơn, có thể gồm các hàng cột, hàng cọc hoặc
tường mỏng. Loại này thường được xây dựng bằng BTCT.
5.3. NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MỐ TRỤ CẦU :
5.3.1. Vị trí của mố trụ:
- Vị trí của mố trụ được xác định phụ thuộc vào tuyến thiết kế và sơ đồ cấu tạo cũng như
tỉ lệ phân chia kết cấu nhịp. Tuy nhiên trước khi xây dựng phương án kết cấu nhị p thì cần
phải tiến hành cơng tác khoan thăm dị địa chất xem có thể đặt được mố trụ hay không.
Trong trường hợp địa chất quá bất lợi không thể đặt mố trụ thì phải thay đổi phương án
tuyến cho phù hợp.
- Mố trụ cầu nên tránh đặt ở những nơi có địa hình q dốc, tại nơi có hiện tượng xói
chung và xói cục bộ lớn. Tại vị trí nền đất tốt hoặc tầng đá gốc đặt lộ thiên thì có thể đặt mố
trụ trực tiếp trên nền thiên nhiên cịn tại những nơi có địa chất yếu thì phải đặt mố trụ trên
kết cấu móng cọc đóng, móng cọc khoan nhồi hoặc móng giếng chìm, ...


BỘ MƠN CẦU HẦM - CSII

75

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

5.3.2. Cao độ đỉnh móng:
- Cao độ đỉnh móng được quyết định xuất phát từ điều kiện đảm bảo cho sự làm việc tốt
của mố trụ trong q trình khai thác và đảm bảo cơng tác thi công mố trụ được tiến hành
thuận lợi không gặp phả i các khó khăn lớn.
- Đối với mố trụ nằm trong phần khô cạn, phần bãi sông, cầu vượt và cầu cạn thì cao độ
đỉnh móng mố trụ nên đặt bằng với cao độ mặt đấ t tự nhiên (hoặc thấp hơn khơng q
0.5m). Khơng nên đặt bệ móng nổi trên mặt đất vì khi đó sẽ khơng đ ảm bảo vấn đề mỹ quan
đồng thời khả năng ổn định chống lật, chống trượt của mố trụ kém. Tuy nhiên cũng khơng
nên đặt bệ móng mố trụ q sâu trong đất vì sẽ gây khó khăn và phức tạp trong q trình thi
cơng bệ móng.

Hình 5.6: Mố trụ đặt sát mặt đất.
- Đối với mố trụ đặt trong nước thì có thể đặt
bệ móng sát với mặt đất hoặc cũng có thể đặt bệ
móng nổi trên mặt đất. Trong trường hợp đặt nổi
trên mặt đất thì cao độ đỉnh móng thường được
đặt thấp hơn MNTN tối thiểu là 0. 5m. Vị trí đỉnh
móng như vậy sẽ làm hình dạng móng đơn giản
hơn, giảm khối lượng xây và giảm thu hẹp dòng

chảy đồng thời còn đảm bảo vấn đề mỹ quan cho
cơng trình cầu.

MNTN

Hình 5.7: Bệ trụ đặt trong nước .
5.3.3. Cao độ đỉnh xà mũ mố trụ:
5.3.3.1. Cao độ đỉnh xà mũ trụ :
Ta có thể xác định cao độ đỉnh xà mũ trụ dựa vào MNCN và MNTT như sau:
- Mực nước cao nhất (MNCN):
+ Đỉnh xà mũ trụ phải cao hơn MNCN tối thiểu là 0.25m, đối với sơng khơng có thơng
thuyền.
CĐĐT = MNCN + 0.25m

(1)

+ Xác định thông qua cao độ đáy dầm (CĐĐD) từ MNCN, đối với sơng khơng có
thơng thuyền.
CĐĐD = MNCN + h
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

76

(2)
ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU


 Đối với sơng khơng có cây trôi đá lăn: h = h min = 0.5m
 Đối với sơng có cây trơi đá lăn (đường ơtơ): h = h min = 1m
 Đối với sơng có cây trôi đá lăn (đường sắt): h = hmin = 1.5m
Do đó CĐĐT được xác định như sau: CĐĐT = CĐĐD – hđá kê – hgối
- Mực nước thông thuyền (MNTT): Xác định thông qua cao độ đáy dầm (CĐĐD), đối
với sơng có thơng thuyền.
CĐĐT = CĐĐD – hđá kê – hgối

(3)

CĐĐD = MNTT + hTT
Từ đó xác định được CĐĐT  max ((1), (2), (3))
5.3.3.2. Cao độ đỉnh xà mũ mố :
- Được xác định thông qua cao độ mặt đường xe chạy:
CĐMM = CĐMĐ – hgối – hđá kê gối – hKCN
- Được xác định thông qua mặt đất tự nhiên hoặc MNCN: Cao độ mũ mố phải cao hơn
mặt đất tự nhiên hoặc MNCN một khoảng tố i thiểu là 0.25m.
5.3.4. Kích thước xà mũ mố trụ trên mặt bằng :
Chiều rộng (theo phương dọc cầu) và chiều dài (theo phương ngang cầu) của mũ mố trụ
được xác đ ịnh như sau:

Hình 5.8: Các thơng số xác định kích thước xà mũ mố trụ.
- Đối với trụ:
bt = b3 + b2 + b’2 + b0 + 2(15  20) + 2b1 (cm)
at = (n-1)a2 + a0 + 2(15  20) + 2a1 (cm)
- Đối với mố:
bm = b3 + b2 + b0/2 + (15  20) + b1 (cm)
am = at (cm)
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII


77

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

Trong đó:
bt, at, bm, am: Chiều rộng và chiều dài mũ trụ, mố.
n: Số lượng dầm chủ.
b0, a0: Kích thước gối.
(15  20) cm: Khoảng cách nhỏ nhất từ mép gối đến mép đá kê gối.
b2, b’2: Khoảng cách từ tim gối đến đầu dầm của các nhịp bên phải và bên trái.
b3: Khoảng cách giữa 2 đầu dầm cạnh nhau hoặc đầu dầm và tường đỉnh mố, với gối
cố định không nhỏ hơn 5cm, với gối di dộng: b 3 = tl + 5cm.
Với:

: Hệ số dãn nở do nhiệt độ của dầm.
t: Hiệu số giữa nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ trung bình.
l: Chiều dài n hịp dầm.

b1, a1: Khoảng cách nhỏ nhất từ mép đá kê gối đế n mép mũ trụ theo phương dọc và
ngang cầu. Khoảng cách này đảm bảo phân bố ứng suất từ gối xuống trụ
a2: Khoảng cách giữa tim các dầm kề nhau theo phương ngang cầu.
Trị số b1 lấy tùy thuộc chiều dài nhịp:
l nhịp (m)


15 - 20

b1 (cm)
15
Trị số a1 lấy tùy thuộc loại KCN:

30 - 100

> 100

25

35

- Kết cấu nhịp bản a 1 = 20cm.
- Đối với mọi KCN khác, với gối cao su bản thép và gối tiếp tuyến a 1 = 30cm.
- Đố i với mọi KCN khác , với gối con lăn và con quay a 1 = 50cm.

BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

78

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

CHƯƠNG 6:


CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM
6.1. CẤU TẠO MỐ CẦU DẦM:
6.1.1. Vai trò và nhiệm vụ của mố cầu :
6.1.1.1. Vai trò của mố cầu:
- Trong cơng trình cầu, mố thuộc kết cấu phần dưới, nằm trong vùng ẩm ướt chịu xâm
thực xói lở.
- Mố có các chức năng cơ bản: Đỡ kết cấu nhịp, chịu tải trọng thẳng đứng và nằm ngang
từ kết cấu nhịp truyền xuống.
- Ngồi ra, mố cịn có các chức năng khác như:
+ Là bộ phận chuyển tiếp và đảm bảo cho xe chạy êm thuận từ đường vào cầu.
+ Làm nhiệm vụ của một tường chắn, chịu á p lực ngang của đất đắp, đảm bảo ổn định
của nền đường đầu cầu.
+ Là một cơng trình điều chỉnh dịng chảy, đảm bảo chống xói lở bờ sơng .
6.1.1.2. Nhiệm vụ các bộ phận của mố cầu:
- Cấu tạo: Mố gồm 4 bộ phận: Tường đỉnh, tường thân , bệ móng mố và tường cánh .

Hình 6.1: Các bộ phận của mố cầu.
- Tường đỉnh có tác dụng chắn đất để bảo vệ đầu dầm không tiếp xúc trực tiếp với đất
nền do đó tránh được hiện tượng rỉ cốt thép và ăn mịn bêtơng.
- Tường thân có tác dụng đỡ tường đỉnh và xà mũ, đồng thời chịu áp lực từ kết cấu nhịp
sau đó truyền xuống bệ móng và truyền xuống đất nền. Ngồi ra tường thân mố cịn chịu áp
lực đẩy ngang do đất tĩnh và do hoạt tải đứng trên lăng thể trượt.
- Tường cánh có tác dụng chắn đất phía nền đường chống sụt lở nền đườn g theo phương
ngang cầu, đồng thời còn tạo ra phần đối trọng về phía nền đường làm tăng khả năng chống
trượt và chống lật của mố.
- Bệ móng mố là bộ phận đỡ tường thân, tường cánh và truyền tải trọng xuống đất nền.
Bệ móng mố có thể đặt trực tiếp trên nền thiên nhiê n nếu lớp đất tốt , có thể đặt được bệ
BỘ MƠN CẦU HẦM - CSII


79

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

móng nằm ở độ sâu  3m so với mặt đất tự nhiên. Trong trường hợp lớp đất tốt nằm sâu
>3m, ta phải đặt bệ móng trên kết cấu móng cọc đóng, móng cọc khoan nhồi hoặc móng
giếng chìm.
- Đất đắp nón mố là cơng trình chống xói lở, lún sụt taluy nền đường tại vị trí đầu cầu,
đồng thời cịn có tác dụng như một cơng trình dẫn hướn g dịng chảy. Tùy theo độ dốc của
taluy, vận tốc dịng nước mà nón mố có thể là đất đắp gia cố bằng biện pháp trồng cỏ, gia cố
bằng đá hộc , bản bêtông hoặc làm dưới dạng tường chắn.
- Các bộ phận cơ bản của mố sau khi lắp ghép lại với nhau phải thỏa mãn yêu cầu tổng
thể của mố. Tuy nhiên trong quá trì nh hình thành và phát triển, tùy theo đặc điểm của từng
loại mố mà một số bộ phận nói trên không tồn tại hoặc cần phải bổ sung thêm một số bộ
phận khác nhằm cải thiện điều kiện làm việc hoặc nâng cao chất lượng cơng trình.
6.1.2. Sự phát triển của các loại mố cầu dầm:
6.1.2.1. Mố chữ nhật - quan niệm ban đầu về mố cầu :
- Cấu tạo: Mố chỉ gồm hai bộ phận là thân mố và bệ móng mố, đều có cấu tạo dạng tiết
diện chữ nhật nên cấu tạo rất đơn giản. Toàn bộ thân và móng mố đều được chơn trong đất .

Hình 6.2: Mố chữ nhật.
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:
+ Mố có cấu tạo đơn giản, được đặt tr ực tiếp trên nền thiên nhiên nên công tác thi công
thực hiện đơn giản.
+ Tốn vật liệu.

+ Không ổn định được đất đắp nền đường đầu cầu .
+ Mố được chơn hồn tồn trong nền đường nên phần đầu dầm bị chôn sâu trong đất
dẫn đến dể bị hư hỏng .
+ Tiếp giáp giữa cầu và đường không êm thuận .
+ Mố chữ nhật được dùng cho các kết cấu nhị p cầu vượt qua các dòng nước nhỏ, nền
đắp thấp. Móng mố được đặt trực tiếp trên tầng địa chất tốt hoặc tầng đá gốc nằm lộ thiên.
6.1.2.2. Mố kê - một dạng hợp lý hơn của mố chữ nhật :
- Cấu tạo: Là một dạng mố chữ nhật, chiều cao nhỏ, thân và mũ mố không biệt với nhau,
mố được kê trực tiếp lên nền đất tự nhiên.

BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

80

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

Hình 6.3: Mố kê.
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:
+ Mố có cấu tạo đơn giản, được đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên nên cô ng tác thi công
thực hiện đơn giản.
+ Mố kê đã khắc phục được những nhược điểm của mố chữ nhật: Tách riêng được
dầm khỏi vùi vào đất bằng tường trước và tường tai (nếu có), ổn định được ta luy nền đường
đầu cầu bằng tường trước và tường cánh, có tường cánh làm đối trọng với áp lực đất sau
mố.
+ Mố kê có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khá tốt, áp dụng đối với cầu có chiều cao đất

đắp thấp và địa chất tốt .
6.1.2.3. Mố chữ U - khoét bỏ vật liệu trong lòng mố :
- Cấu tạo: Mố chữ U so với mố chữ nhật được khoét rỗ ng lòng tạo ra hệ thống gồm 4
phần : tường đỉnh, thân mố, bệ móng mố và tư ờng cánh. Phần đuôi tường cánh hẫng để tiết
kiệm vật liệu.

Hình 6.4: Mố chữ U.
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:
+ Nhờ có tường cánh dọc tạo ra một đối trọng cho mố, đảm bảo ổn đ ịnh tổng thể
chống lật và chống trượt cho mố dưới tác dụng của áp lực đất đẩy ngang.
+ Nhờ có tường cánh ngàm vào móng, việc chắn giữ đất đắp trong lịng mố có hiệu
quả, có khả năng ngăn ngừa các hiện tượng lún sụt và tạo ra độ nén chặt cho khối đất đắp ở
đằng sau tường trước, đảm bảo xe chạy êm thuận khi ra vào cầu.
+ Thường áp dụng khi chiều cao đất đắp H≤6m.
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

81

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

6.1.2.4. Mố có tường cánh ngang, tường cánh xiên - xoay tường cánh mố chữ U :
- Đặc điểm cấu tạo: Trong nổ lực cải tiến mố chữ U với tiêu chí cụ thể l à giảm khối lượng
tường cánh vốn chiếm khối lượng lớn trong mố chữ U bằng cách giảm áp lực đất do hoạt tải
tác dụng lên tường cánh khi xoay mở rộng góc α giữa tường cánh và tường thân ta có mố
tường cánh xiên, lúc này áp lực đất tác dụng lên tường cánh giả m đi đáng kể. Khi α=180 0 ta

có mố tường cánh ngang, lúc này áp lực đất do hoạt tải tác dụng lên tường cánh mố khơng
cịn, tường cánh mố chỉ chịu áp lực đất do tĩnh tải.
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:
+ Giảm khối lượng tường cánh.
+ Tường cánh không tạ o được mômen ngược chống áp lực đất đẩy mố ra sông nên
dạng mố này kém ổn định hơn so với mố chữ U tường cánh dọc.
+ Thường được áp dụng cho các mố đặt trên nền đường đào, khi đó kết cấu nền đường
sau mố khá ổn định nên không cần phải cấu tạo tường cánh dọ c để giữ ổn định cho nền
đường, đồng thời khi cần phải cấu tạo tường cánh giống như kè dẫn hướng dòng chảy.
+ Mố có tường cánh xiên thường được áp dụng trong các cầu vượt đường hoặc trong
kết cấu nhịp cầu bản mố nhẹ làm việc theo sơ đồ 4 khớp (Mố Xlôvinsk i). Khi đó độ ổn định
chống trượt của mố được đảm bảo nhờ các thanh chống vào móng đặt ngầm dưới đáy sơng,
cịn dầm được nối chốt với mố để đảm bảo chống lật.

Hình 6.5: Mố có tường cánh ngang, xiên .

Hình 6.6: Áp lực đất lên tường cánh mố .

BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

82

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

6.1.2.5. Mố c hữ T, chữ thập - khoét bỏ vật liệu hai bên :

- Đặc điểm cấu tạo:
+ Trong các cầu có khổ hẹp như cầu đường sắt thì việc cấu tạo mố chữ U là khơng hợp
lý vì chiều dày của các tường cánh có thể lớn hơn bề rộng của mố. Trong trường hợp này ta
có thể gộp 2 tường cánh mố thành một tường dọc trong khi phần trước của mố vẫn mở rộng
để đặt gối của kết cấu nhịp khi đó ta có mố chữ T.
+ Mố chữ T chỉ có một tường dọc nên không chịu áp lực đất mà chỉ làm nhiệm vụ tăng
độ cứng và khả năng ổn định chống lật, chống trượt c ho mố.
+ Nếu chiều cao của mố chữ T lớn thì ta có thể cấu tạo thêm một tường chống phía
trước khi đó mố chữ T được cải tiến thành mố chữ thập.

Hình 6.7: Mố chữ T và mố chữ thập .
- Phạm vi áp dụng: Mố chữ T và mố chữ thập được áp dụng phổ biến trong các c ầu
đường sắt khổ hẹp và có chiều cao lớn.
6.1.2.6. Mố rỗng vịm dọc, vịm ngang - khoét rỗng ruột của mố:
a. Mố rỗng vòm dọc:
- Cấu tạo: Mố được kht rỗn g hình vịm theo phương dọc mố (ngang cầu) .

Hình 6.8: Mố rỗng vịm dọc .
- Chịu lực:
+ Tường trước có thể hồn tồn khơng chịu áp lực đất.
+ Áp lực ngang tác dụng lên lưng mố cũng nhỏ.
+ Chỉ còn lại áp lực lên hai tường cánh.
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

83

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM


BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

b. Mố rỗng vịm ngang :
- Cấu tạo: Mố được kht rỗng hình vịm theo phương ngang mố (dọc cầu).

Hình 6.9: Mố rỗng vịm ngang .
- Chịu lực:
+ Tường sau mố hồn tồn kín nên áp lực đất tác dụng lên mố không đổi so với mố
chữ nhật .
+ Tường trước chịu tải trọng từ kết cấu nhịp truyền xuống như một trụ cầu thông
thường .
6.1.2.7. Mố vùi - tường trước và tường cánh có c ấu tạo thích hợp khi chơn vào trong đất:
Trong trường hợp chiều cao nền đắp lớn thì ta có thể chơn toàn bộ phần tường thân của
mố vào trong nền đắp khi đó ta có mố vùi.
a. Mố vùi thân tường ngang :
- Đặc điểm cấu tạo:
+ Tường trước được chôn hồn tồn vào trong đất.
+ Nón đất được đắp lấn ra sơng.
+ Do có phần áp lực đất bị động phía trước mố nên tường cánh có thể cấu tạo có kích
thước nhỏ hơn.
+ Chân có thể chỗi ra phía sụng.
3
1:1

4

-1
:1,
25


1 Bệ móng

7

2 Thân mố

3

6

3 Tường đỉnh

MNCN

2

5

4 Tường cánh

2

1:1
,5

5 Đất đắp trước mố
6 Nền đường đầu cầu
7 Kết cấu nhịp
8 Tầng đá gốc


1

1
6 Tầng đá gốc

Hỡnh 6.10: M vựi thõn tường ngang.
- Đặc điểm chịu lực:
+ Cấu tạo chân mố chỗi ra sơng để hợp lực tác dụn g về phía sau móng nên tăng độ ổn
định chống lật cho mố.
+ Áp lực ngang của đất trước mố ngược chiều với áp lực ngang của đất sau mố nên
làm giảm một phần áp lực đất sau mố.
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

84

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

- Ưu nhược điểm:
+ Giảm được đáng kể khối lượng tường cánh.
+ Nón đắp lấn ra sơng nên dể bị sạt lở và phải lùi mố vào trong để tránh thu hẹp dòng
chảy dẫn đến việc kéo dài cầu.
b. Mố vùi thân tường dọc :
- Đặc điểm cấu tạo:
+ Do tường thân của mố đặt hoàn toàn trong đất nên khơng có tác dụng chắn đất khi

đó để tiết kiệm vật liệu thì ta c ó thể cấu tạo tường thân thành các tường mỏng đặt dọc để đỡ
xà mũ mố, tường đỉnh và tường cánh, khi đó ta có mố vùi tường dọc.
+ Số lượng tường dọc phụ thuộc vào bề rộng cầu.
+ Khoảng cách giữa hai tường nên bằng khoảng cách giữa hai tim dầm ch hoc tron g
khong 2ữ4m.
3
1 Bệ móng

7
6

2 Thân mố

3

4

3 Tường đỉnh

MNCN

4 Tường cánh
5 Đất đắp trước mố

1:1

2

6 Nền đường đầu cầu


,5

5

2

7 Kết cấu nhịp
8 Tầng đá gốc

1

1
6 Tầng đá gốc

Hỡnh 6.11: Mố vùi thân tường dọc.
- Ưu điểm:
+ Giảm khối lượng vật liệu.
+ Giảm áp lực ngang của đất, cải thiện điều kiện chống lật do diện tích chắn đất của
tường thân nhỏ.
c. Mố chân dê, mố cọc :
- Cấu tạo mố chân dê: Lấy mố vùi thân tườn g dọc khoét đi phần giữa của tường dọc sẽ
tạo ra 2 hàng cọc: 1 hàng cọc đứng và 1 hàng cọc xiên, ta được mố chân dê.
3
1 BƯ mãng

7
6

2 Ch©n cọc


3

4

3 Tường đỉnh

MNCN

4 Tường cánh
5 Đất đắp trước mố

1:1

2

5

,5

2

6 Nền đường đầu cầu
7 Kết cấu nhịp
8 Tầng đá gốc

1

1
6 Tầng ®¸ gèc


Hình 6.12: Mố chân dê.

BỘ MƠN CẦU HẦM - CSII

85

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

- Cấu tạo mố cọc: Lấy mố chân dê bỏ đi phần bệ móng ta được mố cọc.
- Ưu nhược điểm:
+ Tiết kiệm một lượng lớn vật liệu.
+ Cấu tạo đơn giản nên thi cơng nhanh, có thể áp dụng biện pháp thi công lắp ghép.
+ Taluy đất lắp dể bị xói lở, lún sụt làm hỏng phần đường vào cầu.
+ Cọc chân dê dể bị gãy.
6.1.2.8. Các dạng mố cầu có sơ đồ chịu lực thay đổi :
a. Mố có bản giảm tải - giảm áp lực đất tác dụng lên tường trước :
- Cấu tạo: Cấu tạo thêm bản giảm tải ngàm vào tường trước mố, bản giảm tải này làm
việc như một công xon chịu mômen uốn và lực cắt do tải trọng thẳng đứng.
- Tác dụng của bản giảm tải:
+ Ngăn áp lực đất thành t ừng phần và do đó phân áp lực ngang tĩnh tải của đất thành
các biểu đồ hình tam giác nhỏ với chiều cao bằng khoảng cách giữa các bản.
+ Hứng các áp lực ngang của đất do hoạt tải tác dụng lên tường trước mố, chuyển áp
lực này thành áp lực thẳng đứng tác dụn g lên bản.
+ Áp lực thẳng đứng của tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên mặt bản tạo thành mômen
ngược dấu với áp lực đất làm tăng ổn định chống lật và giảm bớt kích thước tường trước.

b. Mố neo - thêm liên kết:
- Cấu tạo:
+ Đối với tường cánh dọc: có thể được neo với nhau.
+ Với tường trước: Một đầu liên kết neo vào tường trước, một đầu neo vào đất đắp nền
đường hoặc vào móng thơng qua các dây neo và thanh neo.
+ Dây neo: Chủ yếu chịu kéo nên thường làm bằng thép (chống gỉ), bêtông cốt thép
ứng suất trước.
+ Đầu neo vào nền đường: Có thể là bản BTCT neo sâu vào nền đường hoặc là một
nhóm cọ đóng sâu.
- Áp dụng:
+ Cầu lớn nhiều nhịp hoặc cầu treo.
+ Có thể sử dụng khi sữa chữa một số cầu cũ.
c. Mố cầu 4 khớp ( Xlôvinski) - thay đổi hẳn sơ đồ chịu lực của mố:
- Cấu tạo:
+ Hai mố có cấu tạo là 2 tường mỏng.
+ Kết cấu nhịp ngàm chặt vào mố bởi các chốt neo.
+ Phía dưới chân mố có thanh chống.

BỘ MƠN CẦU HẦM - CSII

86

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

- Đặc điểm chịu lực:

+ Sơ đồ tính của mố dưới tác dụng của áp lực đất là dầm giản đơn kê trên 2 gối là kết
cấu nhịp và thanh chống.
+ Áp lực đất từ mố bên này truyền qua kết cấu nhịp, thanh chống qua mố bên kia và bị
triệt tiêu.
- Áp dụng: Cầu bản nhỏ, 1 nhịp.
6.1.3. Cấu tạo mố cầu dầm toàn khối trên đường ôtô :
6.1.3.1. Mố chữ U :
a. Mố chữ U bằng bêtơng hoặc đá xây:
- Đặc điểm cấu tạo:

Hình 6.13: Cấu tạo mố chữ U bằng bêtông hoặc đá xây .
+ Mố gồm các bộ phận: Tường trước, tường đỉnh, tường cánh dọc, mũ mố và móng.
+ Tường trước của mố thường có chiều dày thay đổi theo chiều cao, lớn dần về phía
dưới, chiều dày chân tường khoảng (0.35-0.4)H, trong đó H - chiều cao đất đắp. Mặt trước
và sau của tường có thể cấu tạo thẳng đứng hoặc hơi nghiêng một chút, độ nghiêng khoảng
10:1.
+ Hai tường cánh dọc được xây dựng thẳng góc và liền khối với tường trước. Tường
cánh có chiều dày thay đổ i, chiều dày chân tường khoảng (0.35-0.4)H. Đuôi tường cánh ăn
sâu vào nền đường một đoạn s để nối tiếp cầu và đường được chắc chắn và đỉnh khối nón
khỏi bị tụt xuống.
Chiều dài l của tường cánh (tính từ mép ngồi tường thân) có thể xác định theo cơng
thức sau:
l = nH + s
Trong đó:
1:n - Độ dốc ta luy nón mố.
H - Chiều cao đất đắp .
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

87


ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

s - Chiều dài phần đi tường cánh ă n sâu vào nền đường.
s  0.65m nếu H  6m
s  1m nếu H > 6m
+ Chiều rộng của mố có thể lấy bằng chiều rộng của cầu. Để giảm bớt khối lượng vật
liệu xây mố và bệ móng có thể thu hẹp chiều rộng của mố bằng chiều rộng phần xe chạy,
khi đó, lề người đi trên mố sẽ bố trí trên bản cơng xon BTCT ở trên tường cánh dọc.
+ Móng của mố thường có mặt bằng hình chữ nhật. Nếu mố rộng và thấp, móng có thể
theo dạng chữ U như tiết diện phần trên.
+ Cấu tạo rãnh thoát nước:
 Lớp 1: Đắp bằng loại đất dính kết, khơng thấm nước (đất sét) và được đầm lèn
cẩn thận, dày 30cm, dốc về phía nền dường để nước chảy tới rãnh thoá t nước ngầm đặt nằm
ngang thân nền đường sau mố.
 Lớp 2: Trên lớp đất sét, rải một lớp đá hộc dày 35cm, trên đó là lớp đá dăm hoặc
sỏi dày 30cm.
 Lớp 3: Trên cùng là lớp đất thoát nước.
 Rãnh thoát nước được đặt nghiêng về phía nền đường và cao hơn MNCN ít nh ất
0.5m.
 Cửa rãnh ngang thốt nước đặt ở phía hạ lưu, cao hơn MNCN 0.2m.
+ Phần tiếp xúc giữa thân với đất đắp phải quét nhựa đường phịng nước, nếu là mố
BT thì qt 2 lớp nhựa đường, nếu là mố đá hộc thì trát một lớp vữa xi măng mác 50 -75 rồi
quét 2 lớp nhựa đường.
+ Ta luy nón mố phải gia cố suốt chiều cao bằng xây đá hộc, bản bêtơng hoặc có thể
lát cỏ. Chân nón mố có thể được gia cố bằng rọ đá hoặc bằng bêtông dày 25  30cm gọi là

chân khay.
+ Độ dốc ta luy nón mố xác định như sau: Khi gia cố bằng đá xây hoặc bản bêtơng thì
độ dốc khơng được vượt q 1:1, khi khơng gia cố (trồng cỏ) thì độ dốc khơng được vượt
quá 1:1.25, khi nón mố nằm trong phạm vi ngập nước thì độ dốc khơng được vượt q
1:1.5.
- Ưu điểm:
+ Nhờ có tường cánh dọc tạo ra một đối trọng cho mố, đảm bảo ổn định tổng thể
chống lật và chống trượt cho cơng trình dưới tác dụng của áp lực đất đẩy ngang.
+ Tường cánh dọc và tường trước tạo thành một tiết diện chữ U cùng chịu nén lệch
tâm.
+ Nhờ có tường cánh ngàm vào móng, v iệc chắn giữ đất đắp trong lịng mố có hiệu
quả, có khả năng ngăn ngừa tốt các hiện tượng lún sụt và tạo ra độ nén chặt dần dần cho
khối đất đắp ở đằng sau tường trước, đảm bảo xe chạy êm thuận khi ra vào cầu.
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

88

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

- Nhược điểm: Tốn vật liệu.
- PVAD: Mố chữ U bằ ng đá xây được dùng cho các kết cấu nhịp cầ u có tải trọng lớn như
cầu đường sắt với chiều cao đất đắp thường không vượt quá 6m, H  6m.
b. Mố chữ U bêtông cốt thép :
- Đặc điểm cấu tạo:


Hình 6.14: Cấu tạo mố chữ U bằng BTCT.
+ Chính nhờ cốt thép trong bêtông mà các tường mố chịu lực tốt hơn, bởi vậy độ dày
của tường mố giảm đi giúp cho mố chữ U bằng BTCT tiết liệm vật liệu hơn rất nhiều so với
mố chữ U bêtông, đá xây.
+ Mố gồm 4 bộ phận chính: Tường đỉnh, tường thân , tường cánh và bệ móng mố được
cấu tạo bằng BTCT.
+ Tường cánh phía trên có phần hẫng để giảm khối lượng tường cánh và móng mố.
+ Móng mố thường có chiều dày ≥1.5 m. Trị số phần hẫng của móng mố về phía nhịp
được tính tốn thỏa mãn các điều kiện chống lật, thường lấy bằng 1/5 - 1/3 chiều dài phần
bản móng mố phía sau.
+ Cốt thép: Các bộ phận của mố BTCT thường đặt lưới cốt thép  =(8÷16)mm, mắt
lưới (10x10)÷(20x20)mm.
+ Trong mố chữ U BTCT thường có cấu tạo bản quá độ được đổ bêtông tại chỗ hoặc
lắp ghép, đặt với độ dốc i = 10%  15% về phía nền đường. Một đầu bản kê lên gờ kê tại
tường đỉnh mố và một đầu được kê trên d ầm kê tại nền đường sau mố.

Hình 6.15: Cấu tạo bản quá độ.
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

89

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

+ Cấu tạo tứ nón:
1:1


 Nón mố c p bn g t
thoỏt nc, m lốn cht.

-1
25
:1,

Vữa xây ®¸ héc h = 30cm

 Ta luy nón mố phải gia cố
suốt chiều cao bằng xây đá hộc, bản
bêtông hoặc có thể lát cỏ . Chân nón mố
có thể được gia cố bằng rọ đá hoặc bằng
bêtông dày 25  30cm gi l chõn khay .

Lớp đá dăm đệm h = 10cm

 Độ dốc ta luy nón mố xác
định như sau: Khi gia cố bằng đá xây
hoặc bản bêtơng thì độ dốc không được
vượt quá 1:1, khi không gia cố (trồng
cỏ) thì độ dốc khơng được vượt q
1:1.25, khi nón mố nằm trong phạm vi
ngập nước thì độ dốc khơng được vượt
quá 1:1.5.

Ch©n khay nãn mè

Tø nãn mè


Ch©n khay nãn mè

Hình 6.16: Cấu tạo tứ nón mố.
- Cách xác định các kích thước cơ bản:
+ Tường đỉnh:
 Chiều dày: d = 40  50cm
 Chiều cao: htd = hd + hg + hdk + hlp
Trong đó:
+ hlp: Chiều cao lớp phủ.
+ hd: Chiều cao dầm .
+ hg: Chiều cao gối cầu, phụ thuộc vào loại gối ứng với loại kết cấu nhịp.
+ hdk: Chiều cao của đá kê gối.
+ Tường thân:
 Chiều dày: Tường thân thường được cấu tạo có chiều dày không đổi  150cm.
 Chiều cao tường thân phụ thuộc vào chiều cao mố:
htt = H - (htd + hxm)
+ Tường cánh:
 Chiều dày của tường cánh khoảng 40  50cm để đảm bảo bố trí các lớp cốt thép
chịu lực.
 Chiều dài tường cánh (tính đến mép ngồi tường thân) được xác định theo cơng
thức:

BỘ MƠN CẦU HẦM - CSII

90

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II



CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

Lc  n.H  S

Trong đó:
+ 1:n - Độ dốc của taluy nón mố.
1. Có gia cố bằng đá xây hoặc bản bêtông: 1: n = 1: 1
2. Không gia cố (trồng cỏ): 1: n = 1: 1.25
3. Phần taluy ngập nước: 1: n = 1: 1.5
+ H - Chiều cao đất đắp mố.
+ S - Chiều dài phần đuôi tường cánh ăn sâu vào nền đường.
1. Nếu H  6m thì lấy S  0.65m
2. Nếu H >6m thì lấy S  1.0m
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:
+ Mố có kích thước nhỏ hơn mố đá xây nên tiết kiệm vật liệu hơn tuy nhiên vẫn đảm
bảo khả năng ổn định chống lật và chống trượt cho mố dưới tác dụng của các lực đẩy ngang.
+ Tường cánh được cấu tạo ngàm với tường thân nên việc chắn giữ đất đắp ở trong
lòng mố có hiệu quả, ngăn ngừa tốt các hiện tượng lún sụt và tạo ra độ nén chặt dần dần cho
khối đất ở phía sau mố do đó tăng dần độ cứng từ đường vào cầu đảm bảo cho xe chạy êm
thuận khi ra vào cầu.
+ Mố được cấu tạo bằng BTCT nên tiết diện mố có khả năng c hịu nén và uốn đồng
thời do đó tránh được hiện tượng bị nứt và phá hoại mố.
+ Nhược điểm của mố chữ U bằng BTCT là cấu tạo và thi cơng khá phức tạp, đặc biệt
là q trình lắp dựng cốt thép chịu lực.
+ PVAD: Mố chữ U bằng BTCT thường được dùng cho các kết c ấu nhịp cầu trung và
cấu lớn với chiều cao đất đắp H  6m.
6.1.3.2. Mố vùi :
a. Mố vùi thân tường ngang :

1/2 Mặt cắt A-A

Bố trí chung mố cầu
A

1/2 Mặt cắt B-B

B

3

1 Bệ móng

1:1 - 1:1,25

2 Thân mố

3

6

3 Tường đỉnh

MNCN

4

4 Tường cánh

4

2
3:1
- 2:1

12:1 - 5:1

2

1:1

5

5 Đất đắp trước mố
6 Nền đường đầu cầu

,5

7 Chân khay
8 Tầng đá gốc

7
1

1

8 Tầng đá gốc

A

B


Hỡnh 6.17: Cấu tạo mố vùi thân tường ngang.

BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

91

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

- Mố gồm các bộ phận: Tường đỉnh, thân mố, mũ mố, bệ móng mố và tường cánh được
cấu tạo bằng BTCT.
- Tường đỉnh: Có tác dụng chắn đất cho đầu dầm.
+ Chiều dày: d = 40  50cm.
+ Chiều cao : htd = hd + hg + hdk + hlp
Trong đó:
+ hlp: Chiều cao lớp phủ.
+ hd: Chiều cao dầm.
+ hg: Chiều cao gối cầu, phụ thuộc vào loại gối ứng với loại kết cấu nhịp.
+ hdk: Chiều cao của đá kê gối.
- Tường thân:
+ Chiều cao tường thân phụ thuộc vào chiều cao mố :
htt = H - (htd + hxm)
+ Chiều dày: Tường thân mố được cấu tạo có chiều dày thay đổi theo chiều cao, lớn
dần về phía dưới với chiều dày chân tường khoảng (0.4  0.5)H. Ngoài ra để tăng độ ổn định
chống lật và chống trượt cho mố, ta có thể bố trí tường thân có chân chỗi ra phía sông với

độ nghiêng 3:1  2:1 để đưa điểm đặt của hợp lực về phía sau móng.
- Tường cánh được đổ bêtơng thẳng góc và liền khối với tường thân, chiều dày của tường
cánh khoảng 40  50cm để đảm bảo bố trí các lớp cốt thép chịu lực. Trong mố vùi do có
phần áp lực đất bị động phía trước mố nên tường cánh có thể cấu tạo có kích thước nhỏ hơn
Chiều dài tường cánh được xác định theo công thức:
Lc  n.( H  hn  0,5)  S

Trong đó:
+ 1: n - Độ dốc của taluy nón mố
1. Có gia cố bằng đá xây hoặc bản bêtông: 1: n = 1: 1
2. Không gia cố (trồng cỏ): 1: n = 1: 1.25
3. Phần nón mố ngập nước: 1: n = 1: 1. 5
+ H - Chiều cao đất đắp mố.
+ hn - Chiều cao từ mặt đất đến mực nước cao nhất (MNCN).
+ 0.5m - Khoảng cách tối thiểu từ điểm giao giữa nón mố với tường mố đến MNCN.
+ S - Chiều dài phần đuôi tường cánh ăn sâu vào nền đường.
1. Nếu H  6m thì lấy S  0.65m
2. Nếu H >6m thì lấy S  1.0m
b. Mố vùi thân tường dọc:

BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

92

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU


- Theo phương dọc cầu tường thân của mố đặt hồn tồn trong đất nên khơng có tác dụng
chắn đất khi đó để tiết kiệm vật liệu thì ta có thể cấu tạo tường thân thành các tường mỏng
đặt dọc để đỡ xà mũ mố, khi đó ta có mố vùi tường dọc. Việc cấu tạo mố vùi tường dọc còn
làm giảm áp lực đất đẩy ngang tác dụng lên mố. Số lượng tường dọc phụ thuộc vào chiều
rộng cầu B và chiều cao mố H. Nếu B: H  1.25 thì nên chọn  4 tường và nếu B: H  1 thì
nên chọn  2 tường. Để mũ mố không chịu uốn nên chọn khoảng cách giữa 2 tường bằng
khoảng cách 2 tim dầm.
3
1 BÖ móng

7
6

2 Thân mố

3

4

3 Tường đỉnh

MNCN

4 Tường cánh
5 Đất đắp trước mố

1:1

2


5

6 Nền đường đầu cầu

,5

2

7 Kết cấu nhịp
8 Tầng đá gốc

1

1
6 Tầng đá gốc

Hỡnh 6.18: M vựi tng dc .
c. Mố chân dê :
- Theo phương ngang cầu thì tường thân mố cũng khơng có tác dụng chắn đất nên để tiếp
tục tiết kiệm vật liệu thì ta có thể cấu tạo tường thân từ các dạng tường dọc thành các cột
vng hoặc trịn, khi đó ta có mố vùi chân dê. So với mố vùi tường ngang và mố vùi tường
dọc thì mố chân dê giảm được khối lượng vật liệu rất lớn , tạo điều kiện thi công lắ p ghép.
Đặc biệt nếu địa chất cho phép thì các chân dê có thể cấu tạo thành các cọc đóng trực tiếp
xuống đất. Tuy nhiên mố chân dê chỉ có thể cấu tạo bằng BTCT cịn mố vùi có thể cấu tạo
bằng BTCT hoặc đá xây.
3
1 BƯ mãng

7

6

2 Ch©n cọc

3

4

3 Tường đỉnh

MNCN

4 Tường cánh
5 Đất đắp trước mố

1:1

2

5

,5

2

6 Nền đường đầu cầu
7 Kết cấu nhịp
8 Tầng đá gốc

1


1
6 Tầng ®¸ gèc

Hình 6.19: Mố chân dê .
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng của mố vùi:
+ Mố vùi giảm được khối lượng vật l iệu lớn hơn rất nhiều so với mố chữ U hoặc mố
chữ nhật do phần tường cánh và tường thân được cấu tạo với kích thước nhỏ hơn.
+ Mố vùi ảnh hưởng rất ít đến mơi trường và dịng xe cộ dưới cầu trong cầu vượt
đường, nón đất phía trước mố cịn cho phép tro ng tương lai có thể mở rộng đường hoặc
dịng chảy dưới cầu bằng cách chọn độ dốc thích hợp hoặc xây tường chắn.
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

93

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

+ Mố vùi có cấu tạo và thi cơng khá phức tạp vì mố được chơn sâu trong đất. Nh ưng
nếu thân mố nằm trên mặt đất th ì việc thi c ơng dễ dàng hơn. Đồng thời mố có phần đất đắp
lấn ra sơng nên thường chỉ được áp dụng cho các sông cho phép thu hẹp dòng chảy hoặc
dùng trong cầu cạn hoặc cầu vượt.
+ Mố vùi thường được áp dụng trong trường hợp nền được đắp có chiều cao lớn
H>6m. Đồng thời tầng đá gốc nằm ở độ sâu >6m khi đó nếu sử dụng mố chữ U có bệ móng
đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên thì sẽ khơng đảm bảo ổn định và nếu sử dụng móng cọc thì
khơng thể đóng hoặc khoan cọc qua tầng đá gốc.

6.2. CẤU TẠO TRỤ CẦU DẦM :
6.2.1. Các bộ phận của trụ cầu:
Trụ cầu được cấu tạo từ 3 bộ phận cơ bản là: xà mũ trụ, thân trụ và móng trụ.

Hình 6.20: Các bộ phận của trụ.
6.2.1.1. Xà mũ trụ:
- Là bộ phận mà kết cấu nhịp sẽ đặt lên thông qua gối cầu nên xà mũ trụ chịu tải trọng
trực tiếp từ kết cấu nhịp và phân bố vào thân trụ.
- Cấu tạo:
+ Mặt trên của xà mũ trụ phải tạo dốc thoát nước với độ dốc tối thiểu là 1:10 về các
phía. Mái dốc tốt nhất nên đổ bêtông cùng lúc với xà mũ và láng vữa xi măng nhẵn.
+ Trên mặt bằng, kích thước của xà mũ trụ thường lớn hơ n thân trụ mỗi bên 10÷20cm
để tạo ra phần gờ đảm bảo cho nước ở xà mũ chảy xuống không thấm vào phần tiếp giáp
giữa mũ trụ và thân trụ cũng như để thuận lợi cho công tác đặt ván khuôn lúc thi công .
+ Chiều dày của xà mũ trụ:
 Nếu thân trụ có kết cấu đặc thì mũ trụ chịu ép cục bộ và chịu uốn tại cánh hẫng,
khi đó chiều dày của mũ trụ khơng được nhỏ hơn 40cm và phải bố trí các lưới thép để chịu
áp lực cục bộ và chịu uốn tại cánh hẫng.
BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

94

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

 Nếu thân trụ có dạng thân cột thì xà mũ chịu nén và uốn đồng thời, khi đó chiều

dày của mũ trụ khơng được nhỏ hơn 120cm và ngồi bố trí các lưới thép chịu áp lực cục bộ
thì cịn phải bố trí các thanh cốt thép đảm bảo chịu mômen uốn.
- Các biện pháp đặt gối trên xà mũ trụ:
+ Đặt trực tiếp gối lên xà mũ trụ: trong mũ trụ bố trí các lưới thép sau đó đặt thớt dưới
của gối có cốt thép neo vào mũ trụ. Biện pháp này có thể được áp dụng cho các cầu nhịp
nhỏ và trung.
+ Cấu tạo tấm kê gối hoặc tấm BTCT riêng biệt gọi là đá kê gối, bên trong đá kê gối
có bố trí các lưới cốt thép để chịu các áp lực cụ c bộ truyền xuống từ gối cầu. Biện pháp này
hiện nay đang được áp dụng phổ biến. Ngoài ra đá kê gối cịn có tác dụng điều chỉnh cao độ
của dầm chủ để tạo độ dốc dọc và ngang cầu khi cần thiết.
6.2.1.2. Thân trụ:
- Tác dụng:
+ Tiếp nhận tải trọng từ mũ trụ truyền xuống bệ móng và chịu các lực ngang theo
phương dọc và ngang cầu.
+ Thân trụ phải đủ độ cứng để chịu được va chạm do cây trôi và tàu bè.
- Làm việc: Thân trụ làm việc theo 2 phương dọc và ngang cầu như một cấu kiện chịu
nén uốn đồng thời.
- Dạng mặt cắt ngang thân trụ phụ thuộc vào điều kiện dòng chảy dưới cầu, đảm bảo rẽ
nước tốt, tránh tạo thành các dòng chảy xốy gần trụ gây xói c hung và xói cục bộ lịng sơng.
- Tiết diện thân trụ có thể đặc hoặc rỗng.
- Kích thước thân trụ được xác đ ịnh bằng tính tốn tùy theo loại vật liệu, dạng tr v
chiu cao tớnh toỏn ca tr.

Trụ hình chữ nhật

Trụ đầu tròn

Trụ đa giác

Trụ đầu bo tròn


Hỡnh 6.21: Mt s dạng mặt cắt ngang thân trụ.
6.2.1.3. Móng trụ:
- Móng trụ có nhiệm vụ truyền tải trọng từ thân trụ xuống đất nền bên dưới và xung
quanh trên một diện tích rộng và phẳng đủ để đảm bảo ổn định cho trụ.
- Bệ móng mố có thể đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên nếu lớp đất tốt , có thể đặt được bệ
móng nằm ở đ ộ sâu ≤3m so với mặt đất tự nhiên. Trong trường hợp lớp đất tốt nằm sâu

BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

95

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

>3m, ta phải đặt bệ móng trên kết cấu móng cọc đường kính nhỏ (cọc đóng  <60cm), móng
cọc đường kính lớn (cọc khoan nhồi ) hoặc móng giếng chìm.
- Trên mặt bằng kích thước của bệ móng thường lớn hơn kích thư ớc của thân trụ mỗi bên
30÷50cm để cơng tác thi cơng thân trụ đặ c biệt là công tác ghép ván khuôn khi đổ bêtơng
thân trụ được thuận lợi.
- Đối với móng cọc thì kích thư ớc móng cịn phụ thuộc vào số lượng cọc, cách bố trí cọc.
6.2.2. Các loại trụ cầu:
6.2.2.1. Phân loại theo phương pháp thi cơng:
a. Trụ cầu tồn khố i:
- Khái niệm: Trụ cầu toàn khối là loại trụ có các bộ phận gắn liền với nhau thành một kết
cấu liền khối, được xây dựng hoặc được đúc liền một mạch từ dưới lên trên tại vị trí xây

dựng cơng trình.
- Cấu tạo:
+ Tiết diện thân trụ có thể đặc hoặc rỗng lịng .
+ Có dạng thâ n rộng, thân hẹp, thân cột và có thể có nhiều tầng.
- Vật liệu: đá xây, bêtông hoặc BTCT.
- Ưu điểm:
+ Bền chắc, chất lượng tương đối đồng đều.
+ Thi công được bằng cả phương pháp thủ công và cơ giới.
- Nhược điểm:
+ Thời gian thi công kéo dài do phải xây dựng tuần tự, phụ thuộc vào thời tiết.
+ Tốn đà giáo ván khn, nhất là các cầu có trụ lớn sông sâu.
- Phần lớn các trụ thường gặp là các trụ toàn khối.
b. Trụ cầu lắp ghép:
 Trụ thân rộng (trụ nặng ) lắp ghép:
- Cấu tạo:
+ Thường được cấu tạ o từ các khối đúc sẵn trong xưởng bằng bêtơng hoặc BTCT có
tiết diện đặc hoặc rỗng.
+ Trong q trình lắp ghép các khối được liên kết với nhau bằng vữ a ximăng.
+ Nếu móng đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên thì trụ có thể lắp ghép từ móng đến mũ
trụ.
+ Nếu bệ móng đặ t trên móng cọc hoặc móng giếng chìm thì phần lắp ghép chỉ được
thực hiện từ thân trụ trở lên.
- Việc phân chia khối lắp ghép:

BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

96

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II



CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU

+ Việc phân chia các khối lắp ghép của trụ phụ thuộc vào phương tiện vận chuyển và
thiết bị cẩu lắp, khối nhỏ thì trọn g lượng mỗi khố i từ 2  6 tấn, khối lớn thì trọng lượng mỗi
khối có thể lên đến 25 tấn .
+ Khi phân chia các đốt phải bố trí sao cho mạch đứng không bị trùng nhau.
+ Chiều cao mỗi khối từ 0.5  1.5m. Chiều dày mỗi
khối ph ụ thuộc vào chiều dày thân trụ và thường lấy bằng
chiều dày thân trụ.
- Vật liệu:
+ Các khối đặc được chế tạo bằng bêtông mác 200.
+ Các khối rỗ ng được chế tạo bằng bêtông mác
250  300.
+ Các khối rỗng sau khi đặt vào vị trí có thể độn ruột
bằng bêtơng mác thấp hơn.
Hình 6.22: Trụ nặng lắp ghép.
- Trụ nặng lắp ghép thường được dùng cho các kết cấu nhịp cầu lớn, đặc biệt là cầu
đường sắt khi thi cơng theo biện pháp đổ tại chỗ gặp nhiều khó k hăn và khi cần rút ngắn
thời gian thi công.
 Trụ thân hẹp lắp ghép:
- Đối với trụ cầu nhỏ, cầu trung cũng như các trụ cầu ôtô ở các sơng khơng có tàu thuyền
lớn qua lại thì việc áp dụng trụ thân hẹp lắp ghép rất thuận lợi vì giảm được trọng lượng các
khối lắp ghép, giảm khối lượng vật liệu thân trụ, móng trụ, .. .
- Do kích thước thân trụ được thu hẹp nên việc phân khối lắp ghép tương đối thuận lợi,
có thể phân khối theo các mặt cắt ngang thân trụ hoặc theo các mặt cắt đứng.
- Phân khối ngang:
+ Hình dạng mỗi khối lắp ghép: Mỗi khối sẽ có dạng như một hộp thành mỏng BTCT

hoặc khối hộp BT.
+ Liên kết giữa các khối lắp ghép: Nếu các khối bằng bêtơng đặc thì liên kết giữa các
khối bằng vữa ximăng, nếu các khối bằng BTCT rỗng thì bố trí khung cốt thép và đổ bêtôn g
liên kết các khối với nhau, liên kết thân trụ với móng và mũ trụ.
+ Ưu điểm: Thuận lợi cho việc tiêu chuẩn hóa kích thước các khối và dể sản xuất hàng
loạt trong nhà máy.
- Phân khối đứng:
+ Cấu tạo:
 Các khối có tiết diện rỗng, chiều dài tương ứng với ch iều cao trụ.
 Các khối ở phía thượng và hạ lưu nên làm đầu trịn để giảm cản trở dịng chảy.
 Các trụ ở bãi sơng và mố cầu có thể dùng các khối chữ nhật.

BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII

97

ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II