NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU NAM Ô CŨ 3cc04cd1

PHẠM
QUANG
HIỂN
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
PHẠM QUANG HIỂN
KỸ
THUẬT
XÂY
DỰNG
CÔNG
TRÌNH
GIAO
THÔNG
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP
TẢI TRỌNG CẦU NAM Ô CŨ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KHOÁ:
33.XGT
Đà Nẵng - Năm 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
PHẠM QUANG HIỂN
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP TẢI
TRỌNG CẦU NAM Ô CŨ
Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Mã số: 8580205
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS HOÀNG PHƯƠNG HOA
Đà Nẵng - Năm 2018

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn
Phạm Quang Hiển

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...............................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài:...............................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: ......................................................................................1
3. Đối tượng nghiên cứu:.......................................................................................................1
4. Phạm vi nghiên cứu:..........................................................................................................1
5. Phương pháp nghiên cứu: ................................................................................................1
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:......................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG TRÌNH CẦU VÀ CÁC BIỆN
PHÁP GIA CƯỜNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN CỤC QLĐB III.........................3
1.1. THỰC TRẠNG HỆ THỐNG CẦU:..............................................................................3
1.1.1. Thông tin chung:...............................................................................................3
1.1.1.1. Đối với kết cấu nhịp giàn thép, dầm thép liên hợp bê tông cốt thép: ................4
1.1.1.2. Đối với cầu bản bê tông cốt thép và cầu dầm bê tông cốt thép:........................5
1.1.1.3. Mố trụ cầu, gối cầu, đường đầu cầu, bản mặt cầu, khe co giãn và các công
trình phụ trợ: ...................................................................................................................7
1.2. NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA CHO HỆ THỐNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN CỤC
QLĐBIII:.......................................................................................................................................9
1.3. TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP ÁP DỤNG TRONG CÔNG TÁC SỬA
CHỮA, GIA CƯỜNG CẦU YẾU:.........................................................................................10
1.3.1. Gia cường bằng phương pháp dán bản thép:................................................11
1.3.1.1. Nguyên tắc lựa chọn: .......................................................................................11
1.3.1.2. Ưu nhược điểm của phương pháp dán bản thép:.............................................12
1.3.2. Gia cường bằng phương pháp căng cáp DƯL ngoài:...................................12
1.3.2.1. Khái niệm về dự ứng lực ngoài:.......................................................................12
1.3.2.2. Các hình thức bố trí cáp DƯL ngoài: ..............................................................12
1.3.2.3. Các giả thiết trong tính toán và cấu tạo: .........................................................14
1.3.2.4. Ưu nhược điểm của phương pháp căng cáp DƯL ngoài:................................14
1.3.3. Gia cường bằng vật liệu composite cường độ cao (FRP): ............................15
1.3.3.1. Vật liệu: ............................................................................................................15
1.3.3.2. Khả năng ứng dụng của vật liệu FRP trong sửa chữa gia cường cầu: ...........17
1.3.3.3. Ưu nhược điểm khi sử dụng vật liệu FRP trong tăng cường sửa chữa: ..........18
1.4. NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG VẬT LIỆU FRP TRONG SỮA
CHỮA VÀ TĂNG CƯỜNG CẦU BTCT DƯL..................................................................19
1.4.1. Tổng quan:.......................................................................................................19
1.4.2. Khảo sát, kiểm tra phương án tăng cường sử dụng vật liệu FRP:...............20
1.4.3. Lựa chọn dạng vật liệu FRP: .........................................................................20
1.4.4. Công nghệ thi công: ........................................................................................21

1.4.4.1. Nhiệt độ và độ ẩm thi công: .............................................................................21
1.4.4.2. Thiết bị thi công và an toàn lao đông: .............................................................21
1.4.4.3. Trình tự thi công cơ bản:..................................................................................21
1.4.4.4. Chuẩn bị và sửa chữa bề mặt:..........................................................................22
1.4.4.5. Trộn keo Epoxy: ...............................................................................................22
1.4.4.6. Bảo dưỡng bề mặt vật liệu trước khi thi công: ................................................22
1.4.4.7. Hoàn thiện bề mặt sau khi thi công: ................................................................22
1.4.4.8. Hướng của tấm FRP khi thi công: ...................................................................23
1.4.4.9. Mối nối CFRP: .................................................................................................23
1.4.4.10. Bảo dưỡng keo EPOXY:............................................................................23
1.4.4.11. Bảo dưỡng định kỳ và duy tu, sửa chữa:...................................................23
1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1:..............................................................................................24
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ CƠ SỞ LÝ
THUYẾT TÍNH TOÁN GIA CƯỜNG NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU
NAM Ô CŨ..........................................................................................................26
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG: ..................................................................................................26
2.2. HIỆN TRẠNG CẦU: ......................................................................................................27
2.2.1. Kết cấu phần trên:...........................................................................................27
2.2.1.1. Kết cấu nhịp: ....................................................................................................27
2.2.1.2. Khe co giãn: .....................................................................................................31
2.2.1.3. Lan can tay vịn:................................................................................................31
2.2.1.4. Gối cầu:............................................................................................................32
2.2.2. Kết cấu phần dưới:..........................................................................................32
2.2.2.1. Mố cầu:.............................................................................................................32
2.2.2.2. Trụ cầu: ............................................................................................................32
2.3. ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG KHAI THÁC:...................................................................33
2.4. MÔ HÌNH LÀM VIỆC CỦA VẬT LIỆU FRP TRONG KẾT CẤU NHỊP DẦM
BTCT DƯL ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG:...................................................................................34
2.4.1. Bê tông:............................................................................................................34
2.4.2. Cốt thép:...........................................................................................................34
2.4.3. Thép dự ứng lực:.............................................................................................35
2.4.4. Vật liệu CFRP: ................................................................................................35
2.5. THIẾT LẬP, XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ TÍNH TÓA NHỊP CẦU BTCT DƯL
KHI ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG VẬT LIỆU FRP:.................................................................37
2.5.1. Các giả thiết tính toán:....................................................................................37
2.5.2. Trạng thái giới hạn sử dụng:..........................................................................38
2.5.2.1. Nguyên tắc chung:............................................................................................38
2.5.2.2. Vấn đề từ biến và lực kéo tới hạn trong việc tạo ứng suất trước: ...................38

2.5.3. Trạng thái giới hạn cường độ:........................................................................39
2.5.3.1. Bài toán uốn:....................................................................................................39
2.5.3.2. Bài toán cắt: .....................................................................................................43
2.6. MỤC TIÊU VÀ MỨC ĐỘ ĐỒNG BỘ TẢI TRỌNG CỦA CÁC GIẢI PHÁP
GIA CƯỜNG:.............................................................................................................................45
2.6.1. Đánh giá tải trọng thiết kế:.............................................................................46
2.6.2. Đánh giá tải trọng hợp pháp: .........................................................................46
2.6.3. Đánh giá tải trọng cấp phép: ..........................................................................46
2.6.4. Quy trình đánh giá tải trọng:..........................................................................46
2.6.5. Công thức chung để đánh giá cầu: ................................................................48
2.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2:..............................................................................................50
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN GIA CƯỜNG KẾT CẤU NHỊP CẦU NAM Ô
CŨ BẰNG VẬT LIỆU FRP ..............................................................................51
3.1. CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT:......................................................................................51
3.2. SỐ LIỆU THIẾT KẾ:.....................................................................................................52
3.2.1. Kích thước dầm chủ:.......................................................................................52
3.2.2. Tọa độ trọng tâm các tao cáp so với đáy dầm:...............................................52
3.3. TÍNH TOÁN HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG ĐỐI VỚI HOẠT TẢI:.......................53
3.3.1. Đối với mô men uốn:.......................................................................................53
3.3.1.1. Dầm giữa:.........................................................................................................53
3.3.1.2. Dầm biên:.........................................................................................................53
3.3.2. Đối với lực cắt: ................................................................................................53
3.3.2.1. Dầm giữa:.........................................................................................................53
3.3.2.2. Dầm biên:.........................................................................................................53
3.4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRÊN CÁC TIẾT DIỆN CỦA DẦM: ...........................54
3.4.1. Nội lực do tĩnh tải:...........................................................................................57
3.4.1.1. Tĩnh tải giai đoạn I:..........................................................................................57
3.4.1.2. Tĩnh tải giai đoạn II: ........................................................................................57
3.4.1.3. Nội lực do tĩnh tải: ...........................................................................................57
3.4.2. Nội lực do hoạt tải HL93: ...............................................................................58
3.4.3. Tổ hợp nội lực: ................................................................................................59
3.5. KIỂM TRA DẦM CHỦ THEO TTGH CĐ KHI CHƯA GIA CƯỜNG:...........60
3.5.1. Kiểm tra sức kháng uốn:.................................................................................60
3.5.2. Kiểm tra sức kháng cắt: ..................................................................................61
3.5.2.1. Xác định chiều cao hữu hiệu của mặt cắt dv:...................................................61
3.5.2.2. Tính toán sức kháng cắt Vn: .............................................................................62
3.6. TÍNH TOÁN GIA CƯỜNG DẦM BẰNG VẬT LIỆU SỢI FRP:........................63
3.6.1. Tăng cường sức kháng uốn:...........................................................................63
3.6.1.1. Tính toán các thông số tăng cường:.................................................................63

3.6.1.2. Tính toán biến dạng ban đầu của đáy dầm:.....................................................64
3.6.1.3. Tính toán biến dạng của tấm sợi:.....................................................................64
3.6.1.4. Xác định biến dạng có hiệu của tấm sợi: .........................................................65
3.6.1.5. Xác định biến dạng trong cáp DƯL:................................................................65
3.6.1.6. Tính ứng suất trong cáp DƯL và tấm sợi: .......................................................65
3.6.1.7. Tính chiều cao vùng bê tông chịu nén: ............................................................66
3.6.1.8. Tính toán sức kháng uốn:.................................................................................66
3.6.2. Tăng cường sức kháng cắt: ............................................................................67
3.6.2.1. Tính toán biến dạng trong tấm sợi chịu cắt:....................................................68
3.6.2.2. Tính toán khả năng tăng cường của tấm sợi :..................................................68
3.6.2.3. Tính toán sức kháng cắt:..................................................................................68
3.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG:.................................................................................................69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................................70

TÓM TẮT
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU
NAM Ô CŨ
Học viên: Phạm Quang Hiển ... Chuyên nghành:Kỹ thuật xây dựng CTGT
Mã số: 60580250....Khóa: K33 Trường Đại học Bách Khoa - ĐHĐN
Tóm tắt: Ở nước ta hiện tại số lượng cầu bê tông cốt thép DƯL sử dụng định hình sản
xuất dầm chủ và sơ đồ kết cấu nhịp của nhà máy bê tông Châu Thới rất nhiều, chúng
đã và sẽ còn đem lại những giá trị to lớn về kinh tế và giao thông vận tải. Tuy nhiên,
đến giai đoạn hiện nay hệ thống cầu cũ đã có dấu hiệu suy giảm năng lực chịu tải cũng
như không đáp ứng được nhu cầu giao thông với tải trọng yêu cầu cao hơn. Do đó, cần
phải có các biện pháp gia cường để nâng cao năng lực chịu tải nhằm đồng bộ hóa tải
trọng trên toàn tuyến và duy trì khả năng phục vụ của chúng. Trong đó có cầu Nam Ô
hiện đã xuống cấp và không đáp ứng được yêu cầu khai thác hiện tại. Dựa trên số liệu
kiểm định và các số liệu thu thập từ các hồ sơ thực tế, tác giả đã đề xuất và chọn biện
pháp gia cường bằng vật liệu polyme cốt sợi để tính toán gia cường kết cấu nhịp cầu
Nam Ô. Theo kết quả tính toán, tác giả đã xác định được cường độ còn thiếu và gia
cường thêm các lớp tấm sợi Carbon ở giữa nhịp và lớp Tyfo ở đầu dầm chủ. Sau khi
gia cường kết cấu nhịp đảm bảo khai thác với tải trọng HL93 .
Từ khóa : Gia cường cầu; vật liệu polyme cốt sợi; sửa chữa cầu; kiểm định cầu.
RESEARCH OF CURRENT STATUS AND UPGRADING OF OLD NAM O
BRIDGE
Abstract: In our country, the number of prestressed concrete bridges used for the
production of master beams and the rhythm diagram of the Chau Thoi concrete plant
are many, which have and will continue to bring great value. major in economics and
transportation. However, to the present period, the old bridge system has shown signs
of capacity decline and can not meet the demand for traffic with higher requirements.
Therefore, reinforcement measures are needed to improve load capacity to synchronize
load on the entire route and maintain their service capacity. In particular, the existing
Nam O Bridge has been degraded and can not meet the current mining demand. Based
on the test data and the data collected from the actual records, the author has proposed
and selected reinforcement measures using fiber reinforced polymers to calculate the
reinforced structure of Nam O bridge. Based on the results, the authors identified the
missing strengths and reinforced the carbon fiber layers in the middle of the rhythm
and the Tyfo layer at the end of the beam. After reinforcing rhythm structure to ensure
exploitation with HL93 load.
Key words: reinforcement; polymer material; bridge repair; Demand testing.

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thể hiện tính chất cơ học khác nhau của các loại chất nền (Coker 2003)...16
Bảng 2.1. Bảng đặc trưng cơ lý của một số hệ thống tăng cường sử dụng FRP điển
hình có sẵn.....................................................................................................................36
Bảng 3.1. Bảng kích thước hình học dầm chủ...............................................................52
Bảng 3.2. Bảng thông số bố trí cáp DƯL......................................................................53
Bảng 3.3. Bảng hệ số phân bố ngang đối với hoạt tải ..................................................54
Bảng 3.4. Bảng diện tích đường ảnh hưởng tại các tiết diện dầm................................54
Bảng 3.5. Bảng giá trị nội lực đối với dầm trong .........................................................57
Bảng 3.6. Bảng giá trị nội lực đối với dầm ngoài.........................................................58
Bảng 3.7. Bảng tổng hợp giá trị nội lực mômen tại các mặt cắt...................................58
Bảng 3.8. Bảng tổng hợp giá trị nội lực cắt tại các mặt cắt .........................................58
Bảng 3.9. Bảng tổng hợp giá trị nội lực dầm chủ .........................................................59
Bảng 3.10. Bảng kiểm tra sức kháng uốn trên dầm ......................................................60
Bảng 3.11. Bảng xác định chiều cao hữu hiệu..............................................................62
Bảng 3.12. Bảng kiểm tra sức kháng cắt trên dầm .......................................................62
Bảng 3.13. Bảng thông số vật liệu của tấm sợi TyFo SCH41.......................................63
Bảng 3.14. Bảng tính toán các thông số tăng cường ....................................................64
Bảng 3.15. Bảng tính toán biến dạng ban đầu của đáy dầm ........................................64
Bảng 3.16. Bảng tính toán biến dạng của tấm sợi ........................................................65
Bảng 3.17. Bảng tính toán biến dạng có hiêu của tấm sợi............................................65
Bảng 3.18. Bảng tính toán biến dạng trong cáp DƯL ..................................................65
Bảng 3.19. Bảng tính toán ứng suất trong cáp DƯL và tấm sợi...................................66
Bảng 3.20. Bảng tính toán chiều cao vùng bê tông chịu nén........................................66
Bảng 3.21. Bảng tính toán sức kháng uốn dầm chủ......................................................67
Bảng 3.22: Bảng so sánh sức kháng uốn tính toán của dầm ........................................67
Bảng 3.23. Bảng tính toán các thông số tăng cường ....................................................67
Bảng 3.24. Bảng tính toán biến dạng trong tấm sợi chịu cắt........................................68
Bảng 3.25. Bảng tính toán khả năng tăng cường của tấm sợi chịu cắt ........................68
Bảng 3.26. Bảng tính toán sức kháng cắt dầm chủ.......................................................69
Bảng 3.27: Bảng so sánh sức kháng cắt tính toán của dầm .........................................69

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hiện trạng cầu trên các tuyến Quốc lộ do CQLĐB III quản lý.....................3
Hình 1.2. Gỉ dầm chủ cầu Cẩm Tiên 1 Km1206+442, Quốc lộ 1, Bình Định...............4
Hình 1.3. Gỉ dầm ngang cầu Trà Quang 5 Km1178+330.8, QL1A, Bình Định.............4
Hình 1.4. Nứt bản mặt cầu cầu Đại Lãnh Km1369+117, QL1A, tỉnh Khánh Hòa........5
Hình 1.5. Nứt dầm cầu Giắt Dây Km1076+356, QL1A, tỉnh Quảng Ngãi ....................5
Hình 1.6. Nứt dầm bản cầu Trà Quang 5 Km1178+330.8, QL1A, tỉnh Bình Định .......5
Hình 1.7. Bong vỡ thấm nước mối nối dọc cầu Ông Vân Km1108+421........................6
Hình 1.8. Nứt dầm cầu Trà Câu Km1091+645, QL1, tỉnh Quảng Ngãi........................6
Hình 1.9. Đứt cáp DƯL ngang cầu Nam Ô cũ Km917+198, QL1, Đà Nẵng ................7
Hình 1.10. Hư hỏng khe co giãn cầu Nam Ô Km917+198, QL1, Đà Nẵng...................7
Hình 1.11. Hư hỏng mặt cầu Nam Ô Km917+198, QL1, Đà Nẵng...............................8
Hình 1.12. Xói nón mố cầu 11 Km47+526, QL26, tỉnh Đắk Lắk...................................8
Hình 1.13. Nứt bê tông bọc trụ cầu Nam Ô, Km917+198, QL1, Đà Nẵng....................8
Hình 1.14. Chuyển vị gối cầu cầu Câu Lâu Km953+340, QL1, tỉnh Quảng Nam ........9
Hình 1.15. Chuyển vị gối cầu cầu Bàn Thạch Km953+340, QL1, tỉnh Phú Yên...........9
Hình 1.16. Tăng cường sức kháng cắt bằng gia cường bản thép.................................11
Hình 1.17. Tăng cường dầm cầu BTCT bằng DUL ngoài tuyến cáp thẳng.................13
Hình 1.18. Tăng cường dầm cầu BTCT bằng DUL ngoài tuyến cáp gẫy khúc............13
Hình 1.19. Tăng cường dầm cầu đơn giản BTCT nhiều nhịp bằng DUL ngoài để liên
tục hoá các nhịp dầm.....................................................................................................13
Hình 1.20. Tăng cường chịu cắt cho kết cấu dầm ........................................................17
Hình 1.21. Tăng cường chịu cắt cho dầm.....................................................................17
Hình 1.22. Tăng cường chịu uốn cho dầm ...................................................................18
Hình 2.1. Cầu Nam Ô - Km917+198, Quốc lộ 1..........................................................26
Hình 2.2. Mặt cầu bị hư hỏng nặng.............................................................................27
Hình 2.3. Vết nứt thẳng đứng đầu dầm chủ..................................................................28
Hình 2.4. Vết nứt thẳng đứng dầm chủ tại vị trí giữa nhịp ..........................................28
Hình 2.5. Dầm chủ bong vỡ bê tông lộ cốt thép ...........................................................29
Hình 2.6. Bong vỡ bê tông mối nối dọc dầm chủ..........................................................29
Hình 2.7. Sửa chữa khoang dầm ngang bằng bê tông và bản thép..............................30
Hình 2.8. Dầm ngang bị vỡ bê tông, hư hỏng mối nối .................................................30
Hình 2.9. Thanh D32 tụt bản thép neo 2 đầu ...............................................................31
Hình 2.10. Khe co giãn bị bong bật tấm cao su, mất nắp đậy bulong .........................31
Hình 2.11. Trụ lan can bị vỡ bê tông lộ cốt thép..........................................................32
Hình 2.12. Gối cao su bị lão hóa, bẹp hoàn toàn.........................................................32
Hình 2.13. Cọc trụ bị gỉ sét, bê tông cọc trụ bị vỡ bê tông lộ cốt thép.........................33
Hình 2.14. Biểu đồ quan hệ Ứng suất - Biến dạng của bê tông ...................................34
Hình 2.15. Biểu đồ quan hệ Ứng suất - Biến dạng của một số loại thép .....................34

Hình 2.16. Mô hình vật liệu cốt thép trong tính toán kết cấu.......................................35
Hình 2.17. Mô hình trong tính toán thép DƯL.............................................................35
Hình 2.18. Mô hình trong tính toán vật liệu FRP.........................................................36
Hình 2.19. Mô hình cân bằng nội lực trong mặt cắt CFRP .........................................43
Hình 2.20. Sơ đồ đánh giá tải trọng cầu ......................................................................48
Hình 3.1. Mặt cắt ngang kết cấu nhịp cầu....................................................................51
Hình 3.2. Mặt cắt ngang dầm chủ ................................................................................51
Hình 3.3. Kích thước mặt cắt dầm chủ.........................................................................52
Hình 3.4. Bố trí cáp DƯL mặt cắt đầu và giữa dầm ....................................................52
Hình 3.5. Đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt giữa nhịp..........................................54
Hình 3.6. Đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt L/4....................................................55
Hình 3.7. Đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt L/8....................................................55
Hình 3.8. Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp ..........................................55
Hình 3.9. Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt L/4 ....................................................56
Hình 3.10. Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt L/8 ..................................................56
Hình 3.11. Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt gối...................................................57
Hình 3.12. Biểu đồ kiểm tra sức kháng uốn..................................................................61
Hình 3.13. Biểu đồ kiểm tra sức kháng cắt...................................................................63
Hình 3.14. Mô hình tính toán sức kháng uốn khi gia cường vật liệu CFRP ................63
Hình 3.15. Biểu đồ tăng cường sức kháng uốn.............................................................67
Hình 3.16. Biểu đồ tăng cường sức kháng cắt..............................................................69

1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Giai đoạn hiện nay, cùng với sự mở cửa của nền kinh tế và tăng trưởng nhanh
của nền kinh tế nước ta đã thúc đẩy mạnh mẽ tốc độ phát triển của ngành xây dựng nói
chung và hệ thống cầu đường bộ nói riêng dẫn đến hệ thống cầu trên các tuyến quốc lộ
được xây dựng trong giai đoạn trước đây đều bị xuống cấp và hư hỏng nặng do vấn đề
quá tải gây ra như hiện tượng nứt ngang bụng dầm khu vực gần giữa nhịp do thiếu mô
men kháng uốn, nứt xiên tại sườn dầm và nứt dọc theo nách dầm khu vực đầu nhịp do
thiếu sức kháng cắt và do ứng suất kéo chủ gây ra.
Trong điều kiện nền kinh tế nước ta hiện nay còn nhiều khó khăn, chưa đủ điều
kiện kinh phí để đầu tư xây dựng cầu mới thay thế, việc duy trì khả năng khai thác của
cầu cũ vẫn phải được thực hiện. Vì vậy vấn đề sửa chữa và gia cường cầu yếu để nâng
cấp tải trọng nhằm tháo biển hạn chế tải trọng hoặc để đồng bộ biển hạn chế tải trọng
trên tuyến đã trở nên hết sức cần thiết. Trong một vài năm trở lại đây trên hầu hết các
quốc lộ trong cả nước một số cầu yếu đã được sửa chữa gia cố theo hướng chủ đạo là
tăng khả chịu lực cho kết cấu dầm chủ bằng giải pháp “Làm thêm bản BTCT liên hợp
trên đỉnh dầm chủ đồng thời bổ sung vật liệu chịu kéo cho cốt thép thường (hoặc thép
DƯL) bằng vật liệu polyme cốt sợi các bon dán vào mặt bê tông khu vực đáy dầm chủ
để tăng độ cứng và sức kháng uốn cho dầm chủ”. Chính vì vậy, hướng nghiên cứu của
đề tài về “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và nâng cấp tải trọng cầu Nam Ô cũ” là
thật sự cần thiết và có tính thực tiễn cao.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
Tìm hiểu một số biện pháp gia cường cầu BTCT, BTCT DƯL và áp dụng vật liệu
polymer cốt sợi tăng cường khả năng chịu lực cho cầu Nam Ô cũ nhằm nâng cấp tải
trọng để tháo biển hạn chế tải trọng hoặc để đồng bộ biển tải trọng trên toàn tuyến.
3. Đối tượng nghiên cứu:
Kết cấu dầm chủ các cầu dầm bê tông cốt thép và bê tông cốt thép dự ứng lực
nhịp giản đơn trên các tuyến quốc lộ thuộc địa phận Cục Quản lý đường bộ III quản lý.
4. Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu sử dụng vật liệu polyme cốt sợi để nâng cấp tải trọng cho kết cấu
dầm BTCT và BTCT DƯL.
5. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu cơ sở lý thuyết;
- Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu chủ yếu là thống kê, tổng hợp,
phân tích, đánh giá.
- Phương pháp quan sát, kiểm tra, đo đạc thu thập các số liệu thực tế.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
Đề tài đã tìm hiểu về khoa học một số vật liệu chuyên dụng và phương pháp gia
cường cho kết cấu nhịp, tìm hiểu phương pháp tính toán, đánh giá khả năng chịu tải

2
của cầu sau khi gia cường thông qua thực nghiệm. Qua đó góp phần hiệu quả cho công
tác thiết kế, gia cường hệ thống cầu yếu nhằm nâng cấp tải trọng hoặc đồng bộ hóa tải
trọng trên toàn tuyến quốc lộ thuộc địa phận Cục Quản lý đường bộ III quản lý.

3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG TRÌNH CẦU VÀ CÁC BIỆN
PHÁP GIA CƯỜNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN CỤC QLĐB III
1.1. THỰC TRẠNG HỆ THỐNG CẦU:
1.1.1. Thông tin chung:
Trên hệ thống các tuyến Quốc lộ do Cục Quản lý đường bộ III quản lý có các
tuyến Quốc lộ bao gồm QL1, QL1D, QL14, QL14G, QL19, QL19C, QL26, QL26B,
QL27C, đường Hải Vân - Túy Loan, đường Trường Sơn Đông và đường Hồ Chí Minh
với tổng chiều dài hơn 1.800Km trong đó có 628 cây cầu, trong đó cầu BTCT và
BTCT DƯL có 554 cầu. Hệ thống cầu đang khai thác trên các tuyến quốc lộ này hầu
hết được xây dựng trước năm 1979 (chủ yếu được Mỹ xây dựng trước năm 1975 và
một số cầu được Việt Nam xây dựng sau giải phóng) sử dụng định hình sản xuất dầm
chủ và sơ đồ kết cấu nhịp chủ yếu của nhà máy bê tông Châu Thới (Công ty bê tông
620 - Cienco 6). Trong giai đoạn này kết cấu nhịp chỉ được thiết kế với tải trọng
HS20-44 theo quy trình AASHTO92 của Mỹ. Giai đoạn hiện nay, hệ thống cầu được
thiết kế với tải trọng H30-XB80 theo quy trình 22TCN18-79. Trong những năm gần
đây trong các dự án mở rộng Quốc lộ 1, Quốc lộ 14 đường Trường Sơn Đông, đường
Hầm Hải Vân - Túy Loan các cầu được xây dựng mới với tải trọng HL93. Tuy nhiên
do nguồn vốn còn hạn chế nên các dự án này vẫn tận dụng hệ thống cầu cũ sau khi
được sửa chữa, nâng cấp tải trọng đồng thời xây dựng thêm một đơn nguyên mới bên
cạnh các cầu cũ. Đó là các tiềm ẩn mất an toàn sự cố cầu có thể xảy ra.
Kết cấu của hệ thống kết cấu nhịp các cầu phần lớn là cầu dầm T bằng BTCT
DƯL (sản xuất tại nhà máy bê tông Châu Thới), cầu dầm T bằng BTCT thường đổ tại
chỗ, cầu dầm thép liên hợp bản BTCT, cầu dầm Bản BTCT lắp ghép, cầu dầm T bằng
BTCT thường lắp ghép (gồm các loại có chiều dài nhịp L=18m, L=12m và L=15m),
cầu dầm bản bằng BTCT đổ tại chỗ. Hệ thống cầu đang dần được đầu tư nâng cấp cải
tạo khả năng chịu tải nhằm đáp ứng nhu cầu khai thác tuy nhiên chưa được đồng bộ
trên toàn tuyến. Trong giai đoạn từ năm 2014 - 2017, Tổng cục đường bộ Việt Nam đã
có nhiều dự án nâng cấp, sửa chữa cầu trong đó có Dự án sửa chữa gia cường cầu
nhằm nâng cấp tải trọng để tháo biển hạn chế tải trọng hoặc để đồng bộ biển hạn chế
tải trọng trên từng tuyến quốc lộ trên cả nước.
Hình 1.1. Hiện trạng cầu trên các tuyến Quốc lộ do CQLĐB III quản lý

4
1.1.2. Các dạng hư hỏng, sự cố thường gặp:
1.1.1.1. Đối với kết cấu nhịp giàn thép, dầm thép liên hợp bê tông cốt thép:
Thường xảy ra các trường hợp sau:
- Tình trạng gỉ kết cấu thép giàn, dầm, liên kết ngang làm suy giảm độ cứng, khả
năng chịu lực. Đặc biệt là các vị trí đầu dầm bị rỉ nặng, cá biệt có những vị trí đầu dầm
trên gối bị gỉ thủng.
- Tình trạng gỉ các gối cầu (gối thép); bề mặt tiếp xúc không đảm bảo; vỡ đá kê
gối.
- Hư hỏng các mối nối liên kết (liên kết hàn, bu lông, định tán).
- Hư hỏng bản mặt cầu (vỡ thủng, nứt bản mặt cầu).
- Hư hỏng liên kết giữa dầm thép với bản liên hợp (tình trạng bóc tách giữa dầm
với bản)...
Hình 1.2. Gỉ dầm chủ cầu Cẩm Tiên 1 Km1206+442, Quốc lộ 1, Bình Định
Hình 1.3. Gỉ dầm ngang cầu Trà Quang 5 Km1178+330.8, QL1A, Bình Định

5
Hình 1.4. Nứt bản mặt cầu cầu Đại Lãnh Km1369+117, QL1A, tỉnh Khánh Hòa
1.1.1.2. Đối với cầu bản bê tông cốt thép và cầu dầm bê tông cốt thép:
- Tình trạng bong tróc lớp bê tông bảo vệ.
- Tình trạng nứt dưới đáy bản bê tông, nứt dưới bầu và thân dầm cầu.
- Tình trạng bong vỡ mối nối dọc giữa các dầm chủ.
- Trình trạng đứt cáp DƯL ngang đối với các cầu dầm DƯL.
Hình 1.5. Nứt dầm cầu Giắt Dây Km1076+356, QL1A, tỉnh Quảng Ngãi
Hình 1.6. Nứt dầm bản cầu Trà Quang 5 Km1178+330.8, QL1A, tỉnh Bình Định

6
Hình 1.7. Bong vỡ thấm nước mối nối dọc cầu Ông Vân Km1108+421
Hình 1.8. Nứt dầm cầu Trà Câu Km1091+645, QL1, tỉnh Quảng Ngãi

7
Hình 1.9. Đứt cáp DƯL ngang cầu Nam Ô cũ Km917+198, QL1, Đà Nẵng
1.1.1.3. Mố trụ cầu, gối cầu, đường đầu cầu, bản mặt cầu, khe co giãn và các
công trình phụ trợ:
- Lún sụt phần đắp đất sau mố, hỏng bản quá độ, hư hỏng lớp mặt cầu đường tiếp
giáp với cầu, sạt lở mái ta luy, gia cố các đầu cầu bị hỏng.
- Lớp bê tông nhựa bản mặt cầu bị nứt vỡ, bong tróc.
- Khe co giãn bị bong bật, vỡ bê tông.
- Hư hỏng hệ thống thoát nước mặt cầu.
- Gối cầu bị chuyển vị do ảnh hưởng của biến dạng co ngót và dao động của các
cầu liên tục dầm hoặc liên tục nhiệt nhiều nhịp.
- Hệ cọc thép trụ cầu bị gỉ hoặc hư hỏng lớp bọc bê tông cốt thép.
Hình 1.10. Hư hỏng khe co giãn cầu Nam Ô Km917+198, QL1, Đà Nẵng

8
Hình 1.11. Hư hỏng mặt cầu Nam Ô Km917+198, QL1, Đà Nẵng
Hình 1.12. Xói nón mố cầu 11 Km47+526, QL26, tỉnh Đắk Lắk
Hình 1.13. Nứt bê tông bọc trụ cầu Nam Ô, Km917+198, QL1, Đà Nẵng

9
Hình 1.14. Chuyển vị gối cầu cầu Câu Lâu Km953+340, QL1, tỉnh Quảng Nam
Hình 1.15. Chuyển vị gối cầu cầu Bàn Thạch Km953+340, QL1, tỉnh Phú Yên
1.2. NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA CHO HỆ THỐNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN CỤC
QLĐBIII:
Thực trạng hệ thống cầu yếu trên địa bàn Cục Quản lý đường bộ III trải dài
trên địa bàn 6 tỉnh Nam Trung bộ (từ Đà Nẵng - Khánh Hòa) và 4 tỉnh thuộc khu
vực Tây Nguyên (Kon Tum - Đắk Nông) gồm 88 cầu nằm rải rác trên 17 Quốc lộ
trong đó: 35 cầu thuộc phạm vi quản lý của Cục quản lý đường bộ III (trên 6 Quốc
lộ: QL1, QL14, QL14G, QL19, QL26, đường Hồ Chí Minh); 53 cầu thuộc phạm vi
quản lý của 6 sở GTVT các tỉnh từ Đà Nẵng - Khánh Hòa và các tỉnh Tây Nguyên
(trên 11 tuyến Quốc lộ ủy thác: QL14B, QL14D, QL14E, QL40B, QL24, Q24B,
QL19B, QL25, QL29, QL1C, QL27), số lượng cầu yếu cần sửa chữa, gia cường
nâng cấp tải trọng cụ thể trên địa bàn các tỉnh như sau:
- Thành phố Đà Nẵng 8 cầu gồm: QL1 = 01cầu, QL14G = 07cầu.
- Tỉnh Quảng Nam 32 cầu gồm: QL14G = 09cầu, QL14B = 02cầu, QL14D =
02cầu, QL14E = 06cầu, QL40B = 13cầu.
- Tỉnh Quảng Ngãi 08 cầu gồm: QL1 = 06cầu, QL24 = 01cầu, QL24B = 01cầu.
- Tỉnh Bình Định 16 cầu gồm: QL1 = 01cầu, QL19B = 15cầu.

10
- Tỉnh Phú Yên 02 cầu gồm: QL25 = 01cầu, QL29 = 01cầu.
- Tỉnh Khánh Hòa 05 cầu gồm: QL1 = 01cầu, QL1C = 04cầu.
- Tỉnh Kon Tum 05 cầu gồm: Đường Hồ Chí Minh = 05cầu.
- Tỉnh Gia Lai 05 cầu gồm: QL14 = 01cầu, QL19 = 02cầu, QL25 = 02cầu.
- Tỉnh Đắk Lắk 07 cầu gồm: QL26 = 02cầu, QL27 = 03cầu, QL29 = 02cầu
Trong 88 cầu yếu trong địa bàn Cục III có 17 cầu trùng với các dự án XDCB
hoặc dự án sửa chữa gia cường đã triển khai, các cầu còn lại cần được đầu tư sửa
chữa, gia cường để nâng đồng bộ tải trọng trên tuyến: Giữ nguyên khổ cầu cũ, sửa
chữa, gia cường để đồng bộ theo 2 cấp độ:
- Cấp độ 1: Tháo dỡ biển hạn chế tải trọng (Các cầu nằm trên QL1 và QL19 có
các cầu thiết kế với tải trọng H30-XB80 đang cắm biển hạn chế tải trọng hoặc đã bị hư
hỏng, xuống cấp).
- Cấp độ 2: Nâng tải trọng đồng bộ phù hợp với tải trọng khai thác chung của
tuyến và khả năng đáp ứng gia cường của các cầu trên tuyến, tiếp tục cắm biển hạn chế
tải trọng cho 3 loại xe hợp pháp gồm xe [3], [3-S2] và [3-3].
Với thực trạng hệ thống cầu yếu còn tồn tại như trên, để có một hệ thống cầu đầy
đủ, hoàn chỉnh và đồng bộ cần có một lượng vốn đầu tư lớn cho việc thay thế các cầu
cũ. Tuy nhiên, cùng với việc cắt giảm ngân sách đầu tư công và nguồn vốn bảo trì
đường bộ được cấp hàng năm về địa bàn Cục quản lý đường bộ III thấp, ngoài ra việc
phân bổ vốn cho các công trình đường và các công trình khác còn làm cho nguồn vốn
bảo trì công trình cầu càng ít đi.
Vấn đề cần đặt ra là: Trên cơ sở nguồn kinh phí bảo trì và hiện trạng hệ thống
cầu phải đưa ra được giải pháp sửa chữa, gia cường hợp lý nhằm giúp hoàn thiện mạng
lưới đường giao thông, đáp ứng nhu cầu vận tải, đồng thời gúp cho các cơ quan quản
lý quản lý tốt hạ tầng cầu, đường bộ và các phương tiện qua lại trên tuyến.
1.3. TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP ÁP DỤNG TRONG CÔNG TÁC SỬA
CHỮA, GIA CƯỜNG CẦU YẾU:
Trong quá trình thực hiện khảo sát và áp dụng giải pháp, công nghệ trong công
tác sửa chữa gia cường cầu yếu nhận thấy các giải pháp được áp dụng phải đảm bảo
được một số yêu cầu sau:
- Giảm được sự tác động của tải trọng lên kết cấu công trình: Các giải pháp được
đưa ra như sửa chữa tạo êm thuận mặt cầu xe chạy (làm lại lớp phủ mặt cầu, sửa chữa
khe co dãn) để giảm hệ số xung kích của hoạt tải.
- Làm sao để phân bố tải trọng giữa các dầm chủ được đều hơn (giảm hệ số phân
bố ngang tác dụng lên dầm chủ): Các giải pháp được lựa chọn như làm lại dầm ngang,
bản mặt cầu; bổ sung dầm ngang và tăng cường độ cứng cho dầm ngang bằng giải
pháp căng cáp DƯL cho dầm ngang...
- Tăng khả năng chịu lực cho bản thân kết cấu dầm chủ: Qua tính toán, phân tích
đánh giá mức độ hư hỏng của cầu nhận thấy các yêu cầu 1 & 2 chỉ đáp ứng được mức

11
độ nhất định để cải thiện sức chịu tải vì xung lực & hệ số phân bố ngang do hoạt tải
chỉ có thể giảm đến mức độ nhất định, khi ta tăng cường thêm liên kết ngang thì hệ số
phân bố ngang sẽ không giảm nhiều và còn làm tăng thêm tĩnh tải cho kết cấu dầm
chủ. Trước vấn đề này phải có giải pháp để tăng cường sức chịu tải cho bản thân kết
cấu dầm chủ. Hiện nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam có rất nhiều biện pháp gia
cố và tăng cường kết cấu nhịp cho các công trình cầu BTCT, BTCT DƯL cũ, như:
- Gia cường bằng dán bản thép.
- Gia cường bằng phương pháp dùng hệ cáp dự ứng lực căng ngoài.
- Gia cường bằng vật liệu composite cường độ cao (FRP);
1.3.1. Gia cường bằng phương pháp dán bản thép:
Đây là phương pháp dán thêm một hoặc nhiều tấm bản thép vào phía mặt chịu
kéo của kết cấu bê tông. Yêu cầu của phương pháp là phải bảo đảm bản thép dám làm
việc như một bộ phận của cốt thép chịu kéo. Bản thép có chiều dày khoảng 10 - 40mm
và dán bằng chất kết dính epoxy.
1.3.1.1. Nguyên tắc lựa chọn:
Khi các bộ phận kết cấu bê tông được phát hiện ra có cường độ thấp hơn yêu cầu
do sự thiếu hụt cốt thép ở thời điểm hiện tại. Cốt thép bổ sung cần được thêm vào dưới
dạng cốt thép ngoài dưới dạng bản thép không gỉ dính bám bề mặt bê tông. Phương
pháp này có thể tăng lên khả năng kháng uốn và cường độ chịu cắt.
Hình 1.16. Tăng cường sức kháng cắt bằng gia cường bản thép
Phương pháp sửa chữa, tăng cường này đã được sử dụng trong nhiều năm và có
rất nhiều tiêu chuẩn tại nhiều quốc gia trên thế giới quy định cụ thể việc áp dụng cho
loại vật liệu này.
Để cho các bản thép làm việc hiệu quả, sự dính bám giữa bản thép và bê tông
phải đầy đủ để đảm bảo sự làm việc của vật liệu tổ hợp. Do vậy thông số quan trọng
nhất là đặc trưng kết cấu của chất kết dính và sự chuẩn bị bề mặt trước khi dán.

12
Bản thép dán ngoài thông thường sử dụng để tăng sức kháng uốn của dầm và bản
bê tông. Các bản thép thường được dính ở mặt dưới dầm để dễ dàng thi công và kiểm
tra.
1.3.1.2. Ưu nhược điểm của phương pháp dán bản thép:
a) Ưu điểm: Lợi thế của của giải pháp sử dụng bản thép là giải pháp tăng cường
với chi phí thấp và dễ thi công. Tĩnh tải khi gia cường bằng bản thép tăng lên rất ít và
ít ảnh hưởng đến kết cấu hiện hữu. Các tải trọng dài hạn tiếp tục được chịu bởi mặt cắt
nguyên ban đầu. Ứng suất trong bản thép chỉ xuất hiện khi có hoạt tải lên kết cấu liên
hợp do vậy từ biến không phải là vấn đề cần phải quan tâm.
b) Nhược điểm: Tạo ra ứng suất cục bộ lớn tại các neo, có thể bị han gỉ và phải
cấm cầu khi thi công, sau khi sửa chữa rất chóng hỏng, các bản thép bị bong khỏi các
lớp keo dán. Hơn nữa, dưới tác dụng của môi trường, bản thép cũng có hiện tượng gỉ.
Hiện tượng này ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự dính kết giữa bản thép và bê tông do
sự xuống cấp của lớp keo dính bám.
Vì vậy rất ít khi sử dụng giải pháp này để gia cường khả năng chịu tải của các
dầm chủ. Hiện chưa có tài liệu nào hướng dẫn quy trình thiết kế cũng như thi công,
nghiệm thu, chưa có kết qủa đánh giá sau khi gia cường. Việc đưa vào thiết kế chỉ
mang tính chất định tính, không có đủ cơ sở khoa học.
1.3.2. Gia cường bằng phương pháp căng cáp DƯL ngoài:
1.3.2.1. Khái niệm về dự ứng lực ngoài:
- Kết cấu BTCT DƯL ngoài là kết cấu có cốt thép DƯL đặt ngoài tiết diện bê
tông. DƯL chỉ tác động vào tiết diện BT từ bên ngoài qua một số điểm liên kết, tại đó
cốt thép DƯL và bê tông cùng biến dạng. Công nghệ DƯL ngoài chỉ tác động vào bê
tông như một ngoại lực tác động ở những điểm có liên kết.
- Về cấu tạo: Có những bộ phận riêng không giống như kết cấu bê tông DƯL
trong. Những bộ phận này phải được tính toán và cấu tạo chi tiết có xét tới tình trạng
cầu cũ và sự làm việc của cầu sau khi tăng cường bằng DƯL.
- Về thi công: Đối với công trình sử dụng DƯL trong sau khi căng kéo thép mới
bơm vữa còn đối với công trình áp dụng DUL ngoài thì bơm vữa xi măng rồi mới
căng.
1.3.2.2. Các hình thức bố trí cáp DƯL ngoài:
Thường chúng ta có hai cách bố trí cáp ngoài dọc cầu, như sau:
- Bố trí theo tuyến cáp thẳng: Bố trí theo cách này đơn giản và dễ thi công vì
không có các chi tiết chuyển hướng, không phải bố trí cấu tạo phức tạp ở điểm gẫy
khúc. Ma sát cốt thép trên thực tế coi như bằng không. Nhưng nhược điểm là hiệu suất
kém không cải thiện được sức chống cắt của dầm. Tuyến thẳng không tranh thủ được
độ lệch tâm của cáp DUL ngoài.

13
2
B-B
B
3
1 2
B
Hình 1.17. Tăng cường dầm cầu BTCT bằng DUL ngoài tuyến cáp thẳng
1-Dầm chủ BTCT; 2-Vấu neo cáp DUL ngoài; 3-Cáp DUL ngoài
- Bố trí theo tuyến cáp gẫy khúc: Tuyến cáp gẫy khúc đi sát theo biểu đồ mômen
uốn hơn và tăng cường được sức chống cắt của dầm. Tuy nhiên tuyến cáp này phải tạo
ra các chi tiết chuyển hướng, làm tăng tĩnh tải và thi công khó khăn hơn. Do gấp khúc
nên khi căng kéo bị mất ứng suất do ma sát nhiều hơn. Dù vậy nhưng trong thực tế
tuyến cáp dạng này được sử dụng phổ biến hơn.
2
4 4
2
C
2
1
3 C
C-C
4
Hình 1.18. Tăng cường dầm cầu BTCT bằng DUL ngoài tuyến cáp gẫy khúc
1-Dầm chủ BTCT; 2-Vấu neo cáp DUL ngoài; 3-Cáp DUL ngoài; 4-Vấu chuyển hướng
4 3
2
1
Hình 1.19. Tăng cường dầm cầu đơn giản BTCT nhiều nhịp bằng DUL ngoài để liên
tục hoá các nhịp dầm
1-Dầm chủ BTCT; 2-Vấu neo cáp DUL ngoài; 3-Cáp DUL ngoài; 4-Vấu chuyển hướng

14
1.3.2.3. Các giả thiết trong tính toán và cấu tạo:
Các bó cáp DƯL ngoài không cùng biến dạng với bê tông tiết diện có nghĩa là
không cùng chịu lực (ngoài các điểm liên kết neo ở chỗ chuyển hướng) cho nên khi
xác định tính năng tiết diện trong giai đoạn làm việc đàn hồi của kết cấu, không tính
đổi thép theo tỷ lệ môđun đàn hồi.
Không xét sự thay đổi lực căng các bó cáp DƯL ngoài khi có hoạt tải hoặc khi
nhiệt độ thay đổi. Ở trạng thái thứ nhất khi biến dạng bê tông lớn nhất cũng không tính
số gia của bó cáp DƯL ngoài và cần hạn chế giới hạn kéo dài của bê tông.
Trong DƯL ngoài không tính mất mát ứng suất của các bó cáp căng trước khi
căng các bó sau. Nhưng các bó cáp DƯL ngoài tác động vào bê tông kết cấu cho nên
các bó cáp DƯL trong có sẵn phải chịu mất mát ứng suất. Điều không làm với DƯL
trong thì nhất thiết phải làm với DƯL ngoài là kiểm toán trạng thái giới hạn tối về mất
ổn định hình dạng nếu bó cáp không liên kết chặt với bê tông một đoạn dài.
Vì cốt thép DƯL ngoài không cùng chế độ dao động như bản thân kết cấu, phải
tính toán và cấu tạo cho chu kì dao động của bó cáp khác xa với chu kì dao động của
kết cấu.
Xác định lượng cáp DƯL dọc trong bê tông có nghĩa là xác định lực tối đa khi
căng kéo và lực tối thiểu có hiệu của mỗi bó cáp, số lượng các bó cáp và vị trí đặt của
chúng sao cho cân bằng được ứng suất kéo khi hoạt tải tác động.
1.3.2.4. Ưu nhược điểm của phương pháp căng cáp DƯL ngoài:
a) Ưu điểm:
- Phương pháp có chi phí rẻ hơn so với các phương án đòi hỏi phải xây dựng lại
các bộ phận chính. Khi tăng cường sửa chữa bằng giải pháp dự ứng lực ngoài, các thiết
bị được sử dụng khá gọn nhẹ và dễ sử dụng.
- Hiệu quả trong việc tăng cường chống nứt trong kết cấu bê tông, đồng thời cải
thiện được sức kháng uốn và sức kháng cắt mà không làm tăng thêm tĩnh tải kết cấu.
- Do kết cấu lộ ra bên ngoài nên có thể dễ dàng kiểm tra và bảo dưỡng, làm nâng
cao độ tin cậy của kết cấu cũng như mất mát ứng suất hay hư hại dưới tác dụng của
các va đập hay ăn mòn có thể đánh giá dễ dàng bằng việc kiểm tra đơn giản.
- Các tao cáp trong trường hợp cần thiết có thể căng kéo lại hay thay thế dễ dàng.
- Có thể tăng cường kết cấu bằng giải pháp dự ứng lực ngoài mà không có các
ảnh hưởng lớn tới sự khai thác hiện tại của kết cấu.
b) Nhược điểm:
- Ứng dụng của phương pháp rất phụ thuộc vào điều kiện hiện hữu của công
trình. Các cầu bê tông có cường độ xấu không thể kéo quá lực cho phép. Do vậy cần
phải tiến hành khảo sát kỹ lưỡng và có các giải pháp gia cường trước khi tiến hành
căng kéo.
- Việc thi công các ụ neo và ụ chuyển hướng có thể khó khăn trong một số trường
hợp. Các chi tiết trong thiết kế cần phải chi tiết để đảm bảo không hư hại đến các kết

15
cấu hiện hữu, đặc biệt là thép dự ứng lực.
- Các thép dự ứng lực phải có tính bền với môi trường do thường xuyên phải bố
trí tại các vị trí có nước chảy từ trên mặt cầu xuống.
- Việc đánh giá sức kháng cắt của kết cấu dầm dự ứng lực khá khó khăn.
- Hơn nữa, các giải pháp cấu tạo và bố trí thi công tại khu vực đầu dầm chịu cắt
rất khó. Vì vậy có thể sử dụng giải pháp dự ứng lực ngoài cho việc tăng cường năng
lực kháng mô men.
- Giải pháp tăng cường bằng dự ứng lực ngoài thường hay phải gặp khó khăn khi
khu vực bố trí chật hẹp.
- Về hình thức áp dụng, một số các giải pháp sử dụng dự ứng lực ngoài có tính
thẩm mỹ không cao và tạo ấn tượng về công trường được sửa chữa.
- Trong quá trình thiết kế và thi công đòi hỏi phải có sự cần thận và rất chi tiết.
Đặc biệt là không thể thực hiện căng cáp DƯL khi vừa thi công vừa lưu thông xe cộ
qua lại trên cầu.
1.3.3. Gia cường bằng vật liệu composite cường độ cao (FRP):
Các sản phẩm pôlyme cốt sợi (FRP) lần đầu tiên được sử dụng trong kết cấu bê
tông vào đầu những năm 1950. Ngày nay, các sản phẩm từ vật liệu pôlyme cốt sợi có
dạng thanh, lưới phẳng, lưới không gian, dạng tao cáp, tấm và dải. Các sản phẩm FRP
có thể đạt được các tính năng tương đương hay hơn so với các sản phẩm thông dụng
như cốt thép, tao thép dự ứng lực hay các tấm thép không gỉ. Các nỗ lực cho sự phát
triển các ứng dụng và sản phẩm từ FRP thay thế cho các vật liệu kim loại trên các khía
cạnh:
- Các công nghệ chế tạo cao để giảm chi phí chế tạo.
- Cải tiến công nghệ thi công để thích hợp hơn với đặc trưng vật liệu cao và giảm
chi phí xây dựng.
- Cải thiện cấu tạo vi mô của hỗn hợp các cốt và ma trận keo liên kết để đảm bảo
tính tương thích với xi măng porland.
1.3.3.1. Vật liệu:
Tấm FRP có cấu trúc nền là Epoxy và cấu trúc sợi là sợi cacbon. Được đặt chủ
yếu theo chiều dọc, sợi ngang ít hơn và được dệt vuông. Tấm FRP thương phẩm có độ
dày từ 1-1,5 mm và chiều rộng từ 50-100 mm. Tấm này chứa 60-70% (theo thể tích)
sợi cacbon với đường kính khoản 8µm, được rải theo hướng nhất định trong thảm
epoxy. Sợi cacbon có mô-đun đàn hồi 240-900MPa và cường độ chịu kéo 2.000-
7.000MPa.
Sợi Cacbon là sợi có giá thành đắt nhất so với hai loại sợi thủy tinh và sợi
aramid, gấp 5-7 lần sợi thủy tinh. Sợi cacbon nhẹ hơn và cường độ cao hơn khi so sánh
với các sợi thủy tinh và aramid. Chúng có sức kháng rất cao với tải trọng động, đặc
biệt mỏi và từ biến, có hệ số giản nở nhiệt thấp. Sợi cacbon được sản xuất bằng
phương pháp nhiệt phân và hữu cơ kết tinh ở nhiệt độ trên 20000C, sợi được xử lý

16
nhiệt theo nhiều quá trình để tạo ra các sợi các bon. Sản phẩm sợi tạo thành có các
thay đổi nên tồn tại nhiều loại sợi khác nhau.
Hiện nay sợi cacbon ngày càng sử dụng phổ biến trong kết cấu xây dựng do
chúng có các ưu điểm, như: Cường độ cao, trọng lượng nhẹ, khả năng chống mài mòn
cao.
Tính chất của tấm theo chiều dọc hầu như bị chi phối mạnh mẻ bởi sợi cacbon.
Tấm FRP có Mô-đun đàn hồi 150-300 MPa và cường độ kéo 2.000-3.000 MPa. Tương
tự như sợi cacbon, đường biến thiên giữa ứng suất và độ biến dạng của các tấm là
tuyến tính đàn hồi cho đến khi bị phá hủy. Mặc dù vai trò của thảm epoxy đối với
cường độ của các tấm là không đáng kể nhưng cường độ kéo khoảng 60-90 MPa cao
hơn rất nhiều so với cường độ BT là yếu tố phải có để truyền các ứng suất bám dính.
Độ biến dạng cực đại cao 3-5% đảm bảo sức chịu của các sợi đối với toàn bộ ứng suất
có thể có trong tấm.
Cường độ tức thời của tấm polime cốt sợi cacbon thích hợp cho việc chịu tải
trọng của cầu. Độ co giãn do trượt và đồng trục cũng như độ nới lỏng là không đáng
kể.
* Chất kết dính
Chất kết dính hay còn gọi là chất dẻo nền phần lớn là epoxy hai thành phần trộn
với cốt liệu. Cường độ kéo ≥ 30 MPa vượt hơn BT gấp 10 lần. Chất kết dính epoxy có
độ co ngót và biến dạng mỏi thấp cũng như sức đề khan hóa học và chịu nhiệt cao. Các
chất keo dán cũng đã được thử nghiệm có kết quả và được bán kèm với tấm polime cốt
sợi cacbon. Chất kết dính có các tác dụng sau:
+ Truyền lực giữa các sợi riêng rẽ;
+ Bảo vệ bề mặt của các sợi khỏi bị mài mòn;
+ Bảo vệ các sợi, ngăn chặn mài mòn và các ảnh hưởng do môi trường;
+ Kết dính các sợi lại với nhau;
+ Phân bố, giữ vị trí các sợi vật liệu FRP;
+ Thích hợp về hóa học và nhiệt với cốt sợi.
Trong vật liệu FRP thì chất dẻo nền có chức năng truyền lực giữa các sợi, còn cốt
sợi chịu tải trọng, cường độ, độ cứng, ổn định nhiệt. Chất dẻo nền dùng để sản xuất vật
liệu FRP thường sử dụng là viny lester, polyethylene, epoxy. Trong đó, chất Epoxy
được sử dụng rộng rãi hơn, chất này có các ưu điểm chính là:
+ Không bay hơi và độ co ngót thấp trong suốt quá trình lưu hóa;
+ Sức kháng rất tốt với sự thay đổi hóa học;
+ Dính bám với cốt sợi rất tốt.
Bảng 1.1. Thể hiện tính chất cơ học khác nhau của các loại chất nền (Coker 2003)
Đặc trưng Epoxy Vinylester Polyester
Tỷ trọng (Ib/in3
) 0,04-0,047 0,038-0,04 0,036-0,052

17
Đặc trưng Epoxy Vinylester Polyester
Mô đun đàn hồi kéo (ksi) 350-870 465-520 400-490
Cường độ chịu kéo (ksi) Aug-15 11.8-13 6-Dec
Cường độ chịu nén (ksi) 13-16 15-20 14.5-17
Mô đun đàn hồi (ksi) 360-595 410-500 460-490
Hệ số poisson 0,37 0,373 0,35-0,4
1.3.3.2. Khả năng ứng dụng của vật liệu FRP trong sửa chữa gia cường cầu:
Tăng cường kết cấu sử dụng vật liêu CFRP dán bên ngoài là một biện pháp thay
thế cho phương pháp truyền thống là dán bản thép ngoài cũng như dự ứng lực ngoài.
Giải pháp này có thể sử dụng để nâng cao khả năng khai thác, tính bền cũng như là
tăng cường độ của kết cấu bê tông. Việc tăng cường được tiến hành bằng vật liệu FRP
dính kết với kết cấu bê tông thông qua sự dính bám của keo êpôxy.
Có hai hệ thống khác biệt có thể sử dụng. Dạng thứ nhất có dạng định hình sẵn,
các hình dáng chủ yếu là dạng dải, tấm, hộp hay dạng góc mà áp dụng trực tiếp lên bề
mặt kết cấu. Dạng thứ hai ở dạng tấm hay lưới được thực hiện thi công và bảo dưỡng ở
hiện trường sử dụng việc dán ướt hay dán bằng tay.
Vật liệu FRP ứng dụng trong tăng cường kết cấu bê tông hiện hữu được sử dụng
khá hữu hiệu và phổ biến. Các dạng ứng dụng được bố trí riêng biệt cho chịu mô men,
chịu lực cắt. Một số ứng dụng cơ bản và phổ biến thể hiện trong hình vẽ.
Hình 1.20. Tăng cường chịu cắt cho kết cấu dầm
Hình 1.21. Tăng cường chịu cắt cho dầm

18
Hình 1.22. Tăng cường chịu uốn cho dầm
Trong tăng cường khả năng chịu uốn cho dầm bê tông cốt thép thường đối với
các dầm hay bản chịu uốn, vật liệu CFRP được dính bám với thớ chịu kéo của kết cấu
với phương của các thớ song song với phương chịu lực chính.
Trong tăng cường khả năng chịu lực cắt đối với các kết cấu dầm hay cột, vật liệu
CFRP được gắn với các mặt của kết cấu bê tông với hướng của các thớ song song với
hướng ứng suất kéo chủ để làm việc tương tự như cốt thép đai. Vật liệu CFRP sử dụng
hiệu quả nhất là khi được bọc lại hoàn toàn để tăng toàn diện khả năng chịu cắt. Tuy
nhiên, giải pháp bọc một phần hay tăng thêm dự ứng lực vào CFRP dạng thanh cũng
có thể thực hiện một cách khả thi.
1.3.3.3. Ưu nhược điểm khi sử dụng vật liệu FRP trong tăng cường sửa chữa:
a) Ưu điểm:
- Vật liệu CFRP được nghiên cứu ứng dụng trong sửa chữa và tăng cường kết cấu
bê tông, đặc biệt là kết cấu bê tông dự ứng lực để thay thế cho thép thường và thép dự
ứng lực. Lợi thế của vật liệu CFRP dựa trên các đặc tính cơ bản là có cường độ cao,
trọng lượng nhỏ, không rỉ, không dẫn điện và không nhiễm từ. Việc chế tạo CFRP đưa
ra cơ hội duy nhất cho sự phát triển hình dáng và các dạng mà có thể rất khó khăn hay
không thể chế tạo tương đương với thép thường.
- Các lợi thế cơ bản khi sử dụng vật liệu CFRP bao gồm: phạm vi áp dụng lớn do
có đặc trưng cơ lý thay đổi lớn, tính bền, trọng lượng nhẹ, một số dạng có tính linh
động trong sử dụng, đặc biệt trong các ứng dụng khó khăn về sửa chữa, tăng cường.
- Vật liệu CFRP có thể dễ dàng chế tạo phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng
khác nhau. Có rất nhiều tỉ lệ thành phần giữa cốt sợi và chất kết dính cũng như cách
liên kết các sợi với thanh để phục vụ cho việc chế tạo. Đây là một lợi thế vì nó cho
phép sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, phục vụ các mục đích sử dụng khác
nhau. Đặc trưng nhất là thông qua cường độ giới hạn của CFRP có thể tương đương
như thép thường cho đến cao hơn thép dự ứng lực.
- Vật liệu CFRP với sự kết hợp của các sợi các bon có khả năng chịu các tác
dụng của hóa chất như acid, xăng dầu... do vậy thường được sử dụng tại một số các kết
cấu chứa các loại dung dịch trên. Ngoài ra, vật liệu này có tính bền đối với các điều
kiện khai thác phổ biến như muối, nhiệt độ kết hợp với muối, điều này rất phổ biến với
một số nước thuộc vùng băng tuyết nơi biện pháp duy trì ma sát khi đi trên băng tuyết
là muối, là một điều kiện khắc nghiệt trong khai thác công trình hay đối với các công

19
trình gần biển.
b) Nhược điểm:
- Các thông số của vật liệu chưa được nghiên cứu đầy đủ, về một số các tính năng
cơ lý chưa đạt được như các yêu cầu đối với thép làm ảnh hưởng tới các thông số trong
công nghệ thiết kế và thi công, và đặc biệt là một số các đặc trưng cơ lý mà chưa được
nghiên cứu trong các ứng dụng cụ thể.
- Hầu hết các vật liệu CFRP có mô đun đàn hồi thấp. Mối tương quan giữa biến
dạng và ứng suất của vật liệu CFRP lại là hạn chế đối với hầu hết các loại vật liệu
dạng này. Thông thường, CFRP có cường độ cao hơn thép thường cho đến thép dự
ứng lực tương ứng. Tuy nhiên, mô đun đàn hồi của hầu hết các loại FRP, đặc biệt là
CFRP, lại tương đối thấp hơn so với thép. Sự hạn chế này có thể làm giảm khả năng
khai thác của công trình trong trạng thái giới hạn sử dụng.
- Sự nghiên cứu về mỏi đối với FRP hiện nay chưa được đầy đủ. Do việc mới áp
dụng trong các kết cấu công trình, đặc biệt là các công trình cầu, nên các số liệu thí
nghiệm và đưa ra giới hạn mỏi cũng như phạm vi đường cong tổn hao do mỏi trong
nhiều trạng thái ứng suất và phạm vi ứng suất sử dụng còn chưa đầy đủ. Vì vậy, trong
thiết kế hiện tại vẫn chưa có các số liệu cụ thể tương ứng như các loại thép thông
thường.
- Một số các thông số về tính năng cơ lý của CFRP vẫn chưa được nghiên cứu
đầy đủ do phạm vi ứng dụng rộng và việc ứng dụng vật liệu chưa được rộng rãi. Các
thông số này bao gồm: Tính từ biến của CFRP, tính tự chùng, khả năng xuống cấp
dưới tác dụng của các tia hồng ngoại do thành phần êpôxy dễ bị xuống cấp.
- Đặc điểm của CFRP sử dụng các vật liệu phi kim là một lợi thế lớn đối với các
ảnh hưởng liên quan tới sự ăn mòn và xuống cấp do môi trường, tuy nhiên lại là một
bất lợi trong trường hợp các công trình chịu nhiệt lớn hoặc trong các điều kiện sự cố
có xuất hiện lửa.
1.4. NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG VẬT LIỆU FRP TRONG SỬA
CHỮA VÀ TĂNG CƯỜNG CẦU BTCT DƯL
1.4.1. Tổng quan:
Qua các nghiên cứu ở trên cho thấy, với đặc điểm cầu bê tông hiện hữu ở Khu
QLĐB V hiện nay, với đặc điểm áp dụng vật liệu FRP trên kết cấu hiện hữu phục vụ
mục đích tăng cường như đã kể trên, triển vọng áp dụng vật liệu này rất lớn. Các ưu
điểm chính của vật liệu là:
Giá thành hiện nay không quá lớn, nhiều nhà cung cấp đã có sẵn tại thị trường
Việt Nam như Sika, Tyfo, VSL, Freyssinet... đảm bảo tính khả thi trong thi công của
phương án.
Việc thi công tương đối thuận tiện chỉ bằng các động tác chính là: Vệ sinh bề mặt
bê tông, quét keo epoxy, lắp neo và căng kéo (đối với phương pháp tăng cường chủ

20
động), liên kết tấm, thanh hay tao FRP vào bề mặt bê tông hiện hữu. Không cần phải
thực hiện các biện pháp bảo vệ gì thêm.
Với các phân tích nêu trên cho thấy, việc áp dụng vật liệu FRP hiện nay là điều
cần thiết, đây là một phương án nghiên cứu thay thế cho các phương pháp truyền
thống hay phương pháp tương đối phổ biến hiện nay trong kết cấu cầu là phương pháp
dự ứng lực ngoài. Vì vậy, cần thiết phải có một quy trình công nghệ để thực hiện công
việc tăng cường kết cấu nhịp dầm bê tông sử dụng vật liệu FRP hiện nay.
Mục đích của phần này là đề ra công nghệ áp dụng vật liệu, thi công tăng cường
kết cấu nhịp cầu bê tông nói chung sử dụng loại vật liệu này.
1.4.2. Khảo sát, kiểm tra phương án tăng cường sử dụng vật liệu FRP:
Mục đích khảo sát kết cấu nhằm cung cấp các thông tin ban đầu liên quan đến kết
cấu hiện hữu, kiểu và mức độ nghiêm trọng của các hư hỏng. tính khả thi của phương
án tăng cường. Ngoài ra, mục đích của công tác khảo sát để làm cơ sở đánh giá kết cấu
hiện hữu về năng lực chịu tải và đề ra phương án thiết kế sơ bộ. Trên cơ sở thiết kế đó,
khảo sát tính khả thi của phương án, chi phí thực hiện phương án tăng cường. Các nội
dung khảo sát bao gồm:
- Các thông tin về phương án thiết kế hiện hữu: Bản vẽ thiết kế, bản vẽ hoàn
công, hồ sơ bản tính, tiêu chuẩn thiết kế ban đầu...
- Lịch sử thi công công trình nếu có. Điều này liên quan đến quá trình thi công,
các lưu ý sự cố trong quá trình thi công, các đặc trưng vật liệu chi tiết trong quá trình
thi công... làm cơ sở để khi lên phương án tăng cường cần chú ý hay có các số liệu
thực tế phục vụ công tác thiết kế để phương án tăng cường sát với kết cấu hiện hữu
hơn.
- Các thông tin về vật liệu: Bao gồm các thông tin trong quá trình thi công về bê
tông: các thành phần cấp phối bê tông, các kết quả nén mẫu bê tông, thép, các kết quả
thí nghiệm thép... Trong quá trình khảo sát, nếu thiếu các thông tin nêu trên hoặc kết
cấu bị xuống cấp cần phải đánh giá mức độ xuống cấp thì cần phải tiến hành lấy mẫu
tại hiện trường để có số liệu sát với kết cấu.
Đối với việc kiểm tra kết cấu hiện hữu xem có phù hợp với phương án tăng
cường sử dụng CFRP bao gồm: Công tác kiểm tra ngoài hiện trường và công tác đánh
giá kết cấu nội nghiệp. Nhìn chung, phương án sử dụng CFRP có tính khả thi cao vì
lợi thế thi công thuận tiện hơn nhiều phương án tăng cường khác do vậy sử dụng
phương án này khả thi cho hầu hết các kết cấu nhịp cầu hiện hữu. Công tác nội nghiệp
trong phòng nhằm mục đích kiểm tra xem phương án sử dụng CFRP có hợp lý hay
không thông qua kết quả tính toán và đánh giá khả năng chịu tải của kết cấu trước và
sau khi tăng cường.
1.4.3. Lựa chọn dạng vật liệu FRP:
Vật liệu FRP có nhiều loại với nhiều tính năng khác nhau do vậy lựa chọn vật
liệu FRP phụ thuộc vào các yêu cầu:

21
- Yêu cầu về năng lực chịu tải kết cấu từ đó dẫn tới yêu cầu về việc sử dụng
- Yêu cầu về điều kiện môi trường xung quanh kết cấu
- Yêu cầu về thi công
- Yêu cầu về giá thành
Có nhiều loại vật liệu FRP khác nhau phụ thuộc vào thành phần sợi trong cấu
thành vật liệu FRP. Mỗi loại sợi dẫn tới đặc trưng cơ lý, tính bền, tính dẻo khác nhau
như đã trình bày ở các mục trên.
- Vật liệu CFRP với cấu thành sợi các bon
- Vật liệu GFRP với cấu thành sợi thủy tinh
- Vật liệu AFRP với cấu thành sợi aramid
Dạng cấu tạo của vật liệu FRP cũng rất phong phú: Dạng tấm đồng hướng, tấm dị
hướng, dạng dải, dạng thanh...
Nhìn chung, đối với yêu cầu của công trình cầu, đặc biệt là cầu bê tông dự ứng
lực và nhu cầu nâng cấp tải trọng hiện nay thì ở Việt Nam, loại FRP phù hợp với các
yêu cầu tăng cường trên phổ biến vẫn là loại CFRP dạng tấm và dạng thanh hoặc tao
xoắn.
1.4.4. Công nghệ thi công:
1.4.4.1. Nhiệt độ và độ ẩm thi công:
Nhiệt độ, độ ẩm môi trường và độ ẩm bề mặt bê tông có ảnh hưởng rất lớn đến
năng lực của kết cấu tăng cường sử dụng FRP. Nhìn chung, bề mặt có nhiệt độ thấp,
ẩm, có nước thì không nên thi công tại thời điểm đó. Một số nhà sản xuất cho phép có
thể sử dụng FRP dưới nước nhưng cần có các chỉ dẫn đặc biệt và cần phải tuân thủ
chặt chẽ theo thông số vật liệu áp dụng chi tiết.
1.4.4.2. Thiết bị thi công và an toàn lao đông:
Thiết bị thi công tăng cường sử dụng vật liệu FRP nhìn chung khá đơn giản. Đối
với các dạng tăng cường thụ động, thiết bị thi công chủ yếu đóng vai trò phun, quét
keo lên bề mặt bê tông, thiết bị nâng các tấm FRP và thiết bị ép, giữ FRP vào bề mặt
bê tông hiện hữu. Đối với phương pháp tăng cường chủ động, cần phải tăng thêm dự
ứng lực lên kết cấu thì tùy loại FRP mà có các thiết bị chuyên dụng đi kèm theo sản
phẩm, thông thường là một số các kích nhỏ phục vụ việc căng kéo.
Trong khi thi công, cần có các thiết bị an toàn bảo vệ mắt và da tránh bị tổn hại
bởi keo êpôxy.
1.4.4.3. Trình tự thi công cơ bản:
Có nhiều dạng tăng cường tương ứng với loại FRP được sử dụng tương ứng.
Nhìn chung, trình tự thi công khá đa dạng theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Đối với
các phương án thiết kế phổ biến, trình tự thi công cơ bản như sau:
- Chuẩn bị, sửa chữa và làm sạch bề mặt bê tông kết cấu hiện hữu
- Quét keo êpôxy lên bề mặt bê tông và bề mặt tấm, dải FRP
- Chờ thời gian thích hợp và ép tấm FRP lên bề mặt kết cấu. Sử dụng các thiết bị

22
đơn giản để dồn khí ra ngoài đảm bảo sự tiếp xúc giữa FRP và bê tông tốt nhất, không
có bọt không khí bên trong.
- Lắp các thiết bị gá, kẹp để đảm bảo điều kiện dính bám tốt nhất cho đến khi keo
êpôxy khô.
- Bảo dưỡng và hoàn thiện bề mặt.
1.4.4.4. Chuẩn bị và sửa chữa bề mặt:
Chất lượng tăng cường kết cấu hiện hữu phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng
chuẩn bị bề mặt bê tông do có thể làm mất dính bám của FRP lên kết cấu hiện hữu.
Việc sửa chữa bề mặt bê tông cần phải được thực hiện chặt chẽ và nghiêm khắc
trước khi thi công FRP. Bê tông rỗ, xốp, nứt hay bị xuống cấp cần phải được đục bỏ
đến lớp bê tông nguyên dạng và còn chất lượng tốt. Các biện pháp trám vá cần phải sử
dụng vật liệu đảm bảo tính dính bám cao và có cường độ tối thiểu bằng bê tông ban
đầu đồng thời duy trì được tính dính bám. Để đảm bảo tiêu chí nêu trên, vật liệu trám
phải là loại có độ dính tốt, tính co ngót và từ biến thấp. Thông thường, đối với các vết
trám nhỏ, bê tông epôxy là giải pháp thích hợp nhất đáp ứng được yêu cầu này.
Chuẩn bị bề mặt dính bám đối với các phương án tăng cường cần coi điều kiện
dính bám là tiên quyết để đảm bảo chất lượng và hiệu quả phương án tăng cường. Đối
với những phương án này, bề mặt bê tông nền phải đảm bảo sự dính bám của keo
êpôxy với yêu cầu: vật liệu đồng nhất, không ẩm, không có vật liệu xốp hay chất bẩn.
1.4.4.5. Trộn keo Epoxy:
Trộn keo êpôxy cần tuân thủ chặt chẽ theo hướng dẫn của nhà sản xuất. các thành
phần của keo cần phải được trộn ở tỉ lệ thích hợp theo hướng dẫn tại nhiệt độ trộn
tương ứng. Các thành phần keo êpôxy thường có màu khác nhau nên việc trộn cho đến
khi không có sự phân biệt về màu sắc thì có thể coi như đạt yêu cầu.
Việc trộn keo có thể sử dụng bằng máy tuy nhiên phải chọn máy trộn thích hợp.
Thông thường, việc trộn êpôxy có thể trộn được bằng tay nhưng không đáp ứng được
yêu cầu thi công do năng suất thấp nên không đảm bảo được thời gian thi công. Máy
trộn êpôxy thường có công suất và tốc độ vòng quay thấp để đảm bảo chất lượng hỗn
hợp. Máy trộn có tốc độ vòng quay cao thường gây ra hiện tượng dẻo quá của keo nên
không đảm bảo khả năng thi công.
1.4.4.6. Bảo dưỡng bề mặt vật liệu trước khi thi công:
Thông thường, nếu đóng gói của các nhà sản xuất tới công trường còn nguyên
vẹn thì trừ khi có yêu cầu của nhà cung cấp, các sản phẩm FRP có thể được đem sử
dụng ngay. Trường hợp lưu trữ tại công trường không đảm bảo do có xuất hiện các vết
bẩn của đất, hữu cơ, dầu, mỡ,... thì cần có các giải pháp tẩy rửa.
1.4.4.7. Hoàn thiện bề mặt sau khi thi công:
Với đặc tính của FRP như đã giới thiệu ở trên, phần lớn không cần phải thực hiện
việc bảo vệ bề mặt. Các chất bảo vệ ví dụ như sơn bề mặt để đảm bảo mỹ quan cũng
cần phải được xem xét thận trọng và cần tham khảo tiêu chuẩn của nhà sản xuất vì lý

23
do trong các chất này có thể có các chất hòa tan tồn tại trước khi khô làm ảnh hưởng
đến chất lượng keo êpôxy khi dính bám.
1.4.4.8. Hướng của tấm FRP khi thi công:
Vật liệu FRP hầu hết là vật liệu không đẳng hướng. Đối với việc tăng cường cầu
đòi hỏi các loại vật liệu FRP có tính năng cao thì các vật liệu FRP đa phần là đơn
hướng. Vì vậy khi thi công cần đặc biệt lưu ý hướng của vật liệu này khi gia công và
lắp đặt.
Hướng của vật liệu FRP nhìn chung cần phải theo đúng hướng của thiết kế,
không sai lệch nhiều so với quy định của nhà sản xuất. Nếu sai lệch đến 50 đã có thể
không đảm bảo phương án tăng cường.
1.4.4.9. Mối nối CFRP:
Mối nối vật liệu FRP có thể ở dạng mối nối cơ học hay mối nối chồng. Mối nối
cơ học thường ít sử dụng trừ các trường hợp không dính bám. Mối nối chồng phù hợp
với nhiều dạng cấu tạo của FRP và phù hợp với dạng áp dụng tăng cường kết cấu hiện
hữu của nó. Chiều dài mối nối chồng theo khuyến cáo của nhà sản xuất để đảm bảo
khả năng phát triển cường độ. Việc áp dụng FRP trong tăng cường sửa chữa nên hạn
chế sử dụng mối nối. Trong trường hợp bắt buộc phải sử dụng, mối nối và chiều dài
phát triển chồng nối cần phải được thí nghiệm trước khi quyết định chiều dài chồng
nối.
1.4.4.10. Bảo dưỡng keo EPOXY:
Bảo dưỡng keo êpôxy là công việc quan trọng để đảm bảo chất lượng tăng
cường. Nó có vai trò tương tự như bảo dưỡng bê tông sau khi đổ xong. Vật liệu bảo
dưỡng và yêu cầu bảo dưỡng tuân thủ theo yêu cầu của nhà sản xuất.
Việc bảo dưỡng keo là mô hình của nhiệt độ và thời gian. Thời gian bảo dưỡng
keo có thể kéo dài vài ngày để đạt đến yêu cầu bảo dưỡng cần thiết. Một số các hệ
thống FRP còn yêu cầu phải gia nhiệt lên tấm FRP để đảm bảo việc bảo dưỡng được
nhanh chóng và hiệu quả.
1.4.4.11. Bảo dưỡng định kỳ và duy tu, sửa chữa:
Hầu hết kết cấu hiện hữu tăng cường sử dụng FRP không đòi hỏi việc bảo dưỡng
thường niên. Đó là ưu việt của việc áp dụng vật liệu. Các yêu cầu đối với kết cấu thi
công FRP xong hầu hết chỉ là kiểm tra định kỳ để phát hiện ra các hư hỏng do các va
chạm cơ học trong quá trình khai thác. Do ảnh hưởng của các yếu tố bất lợi (như bị gia
nhiệt), hay các sai sót trong quá trình thi công bộc lộ ra sau thời gian khai thác. Một
thời gian dài khai thác cũng có thể là nguyên nhân làm hư hỏng các lớp FRP.
Một số hư hỏng của lớp FRP do các nguyên nhân nêu trên có thể là:
- Mất dính bám với kết cấu nền
- Mất dính bám giữa các lớp với nhau
- Chất lượng FRP lớp ngoài cùng bị xuống cấp do nhiệt hay do va chạm cơ học.

24
Việc sửa chữa các hư hỏng của vật liệu FRP sau khi tăng cường. Đối với các hư
hỏng nhỏ, giải pháp sửa chữa là bổ sung thêm các tấm vá đồng thời dán lại các chỗ
bong tróc nếu điều kiện cho phép hoặc bơm keo vào các khe nứt, tách nếu khả thi.
Đối với các hư hỏng lớn, giải pháp duy nhất là thay thế các tấm FRP bị xuống
cấp mà việc sửa lại có thể gây chi phí khá lớn hay không còn hiệu quả hoặc không
đảm bảo tính tin cậy.
1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1:
Hệ thống cầu trên địa bàn tỉnh Cục Quản lý đường bộ III được xây dựng qua
nhiều thời kỳ, kết cấu đa dạng nhưng tập trung chủ yếu là vật liệu bê tông cốt thép, bê
tông cốt thép DƯL; tải trọng cầu không đồng bộ trên các tuyến. Tốc độ phát triển kinh
tế nhanh kéo theo lưu lượng giao thông qua địa bàn ngày càng tăng cả về số lượng lẫn
tải trọng. Điều đó làm cho hệ thống cầu suy giảm cường độ và xuống cấp nghiêm
trọng không đáp ứng được năng lực chịu tải.
Các hư hỏng chính tập trung vào sự suy giảm cường độ và mất ổn định tổng thể
của kết cấu nhịp, kết cấu mố trụ cầu. Các dạng hỏng chính về suy giảm cường độ là:
Đứt cáp DƯL đối với cầu BTCT DƯL, nứt thẳng góc tại đáy dầm ở vị trí giữa nhịp và
nứt xiên tại đầu nhịp trên gối, nứt dọc nách dầm đối với các cầu bê tông cốt thép DƯL
dạng bụng cá, tróc vỡ bê tông, rỉ cốt thép gây rộp lớp bê tông bảo vệ. Các dạng hư
hỏng chính về mất ổn định tổng kết cấu nhịp là: Nứt vỡ bê tông mối nối dọc, rỉ đứt cáp
DƯL ngang đối với các cầu BTCT DƯL, hư hỏng liên kết ngang hoặc thiếu liên kết
ngang. Ngoài ra xuất hiện các hư hỏng khác: hư hỏng khe co giãn, gãy lan can cầu,
phần tiếp giáp giữa cầu và đường....
Việc nghiên cứu đánh giá tình trạng hư hỏng của cầu bê tông cốt thép trên địa
bàn Cục quản lý đường bộ III là cần thiết để từ đó đưa ra các giải pháp, các phương án
nhằm sửa chữa, tăng cường năng lực chịu tải, kéo dài tuổi thọ công trình cầu trong
điều kiện nền kinh tế đất nước còn khó khăn không đủ để làm mới thay thế toàn bộ
hay một phần của hệ thống cầu này. Tuy nhiên, về trình độ công nghệ thiết kế và thi
công công tác sửa chữa để đáp ứng nhu cầu sửa chữa và nâng cấp công trình nêu trên
còn nhiều hạn chế. Hạn chế về hệ thống tiêu chuẩn để áp dụng, hạn chế về nguồn cung
cấp vật liệu cho các nhu cầu sửa chữa, hạn chế về năng lực kỹ thuật để thiết kế, thẩm
định và đánh giá hiệu quả công tác sửa chữa,... do vậy đòi hỏi cần có nhiều nghiên
cứu, ứng dụng vật liệu mới cho công tác tăng cường làm tiền đề cho việc xây dựng hệ
thống tiêu chuẩn trong nước để góp phần cải thiện hệ thống cơ sở hạ tầng trong nước
là một nhu cầu cấp bách đề ra để nâng cao hệ thống cơ sở hạ tầng nói chung, góp phần
thúc đẩy sự phát triển kinh tế của đất nước.
Vì vậy vấn đề sửa chữa và gia cố cầu yếu nhằm đảm bảo an toàn giao thông và
kéo dài thời gian khai thác đã trở nên hết sức cần thiết. Một số giải pháp sửa chữa cầu
yếu (Công nghệ dán bản thép để tăng sức kháng uốn & kháng cắt, Công nghệ căng cáp
DƯL ngoài để tăng sức kháng uốn) được sử dụng đã phát huy được tác dụng to lớn,

25
tuy nhiên với từng giải pháp trên vẫn còn tồn tại những mặt hạn chế cần khắc phục.
Cùng với sự phát triển của công nghệ tấm chất dẻo được tăng cường bằng cốt sợi
(Fiber Reinforced Polyme - FRP) được nghiên cứu và phát triển ứng dụng trong thực
tế đã mang lại sự lựa chọn hấp dẫn hơn so với phương pháp dán bản thép hoặc tăng
cường dự ứng lực ngoài.
Trong phạm vi luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu giải pháp gia cường kết
cấu nhịp nhằm nâng cấp tải trong cho các cầu dầm bê tông cốt thép, bê tông cốt thép
dự ứng lực bằng vật liệu polyme cốt sợi các bon dán vào mặt bê tông khu vực đáy dầm
chủ để tăng độ cứng và sức kháng uốn cho dầm chủ góp phần nâng cao hiệu quả khai
thác, kéo dài tuổi thọ công trình cầu.

26
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ CƠ SỞ LÝ
THUYẾT TÍNH TOÁN GIA CƯỜNG NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU
NAM Ô CŨ
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG:
Cầu Nam Ô (cũ), Km917+198, Quốc lộ 1 thuộc địa phận quận Liên Chiểu, thành
phố Đà Nẵng.
Cầu được xây dựng từ trước năm 1975. Các thông số kỹ thuật hiện tại của cầu
như sau:
- Cầu gồm 13 nhịp giản đơn dầm BTCT DƯL, Lnhịp=24,7m.
- Chiều dài toàn cầu: Ltc=328,15m.
- Mặt cắt ngang nhịp gồm 10 dầm chủ dạng chữ “T” BTCT DƯL, chiều cao dầm
H=1.04m; chiều dày bản cánh 15cm, chiều dày sườn dầm 16cm. Khoảng cách giữa tim
các dầm chủ 0.96m.
- Khổ cầu: Nhịp N1 đến nhịp N3: B=8.54+2x0.5= 9.54m, hai bên là gờ chắn
bằng BTCT rộng 0.5m. Nhịp N4 ÷ N13: B = 7.6+2x1.26= 10.12m, hai bên là lề bộ
hành rộng 1.26m khác mức với mặt cầu xe chạy.
- Cầu được thiết kế với tải trọng HS20-44.
Cầu nằm ở vị trí cửa biển, chịu ảnh hưởng trực tiếp của môi trường biển. Từ năm
1989 đến nay cầu đã được sửa chữa nhiều lần để duy trì khả năng khai thác. Năm sửa
chữa gần nhất vào năm 2013 đã thay thế hệ dầm chủ N1 đến N3.
Theo kết quả kiểm định mới nhất thực hiện tháng 5/2016 thuộc Dự án tín dụng
ngành GTVT để cải tạo mạng lưới đường Quốc gia lần 2 cầu được cắm biển khai thác
với tải trọng của 3 xe tải hợp pháp [3], [3-S2] và [3-3] lần lượt là: 18T:22T:25T.
Thời gian gần đây, công trình cầu tiếp tục xuất hiện nhiều hư hỏng vì vậy cầu
đang khai thác với xe tải có tổng số trục < 3trục. Đối với xe tải có số trục > 3 trục thì
được phân luồng qua 1 làn xe bên hạ lưu cầu mới.
Hình 2.1. Cầu Nam Ô - Km917+198, Quốc lộ 1

27
2.2. HIỆN TRẠNG CẦU:
Qua quá trình khai thác sử dụng đến nay cầu đã xuất hiện nhiều hư hỏng hệ dầm
chủ; dầm ngang hư hỏng nặng làm suy giảm khả năng chịu lực của cầu. Cụ thể như
sau:
2.2.1. Kết cấu phần trên:
2.2.1.1. Kết cấu nhịp:
a) Phần mặt cầu:
- Kết cấu nhịp từ N1 ÷ N3: Mới được làm lại bản mặt cầu liên hợp với dầm chủ
dày từ (13 ÷ 19)cm và làm lại hệ thống gờ chắn bánh, hiện tại tình trạng còn tốt.
- Các nhịp N4 ÷ N7: Mặt cầu là lớp phủ BTN dày 5cm trên bản BTCT tăng
cường dày (10 ÷ 14)cm. Hiện tại, lớp phủ BTN và lớp BTCT tăng cường bị bong vỡ
nhiều vị trí cục bộ, mặt nhựa xuất hiện các vết nứt chạy dài dọc cầu, nhựa dồn u, bong
tróc nhiều vị trí.
- Nhịp N8, N10 và N13: Kết cấu nhịp là lớp phủ BTN dày 5cm trên lớp BTCT
tăng cường dày (10 - 14)cm. Hiện tại lớp BTN mặt cầu bị bong tróc nhẹ.
- Các nhịp từ N9, N11 và N12: Lớp BTCT tăng cường dày (13 ÷ 19)cm xe chạy
trực tiếp tình trạng còn tốt.
Hình 2.2. Mặt cầu bị hư hỏng nặng
b) Dầm chủ:
- Nhịp từ N1 ÷ N3: Hệ dầm chủ mới được thay thế bằng các dầm cùng loại (tận
dụng hệ dầm thu hồi từ cầu Quá Giáng, quốc lộ 1) hiện tại chưa thấy dấu hiệu hư hỏng
- Nhịp từ N4 ÷ N13: Hệ dầm chủ xuất hiện vết nứt tại đáy dầm và sườn dầm, các
vết nứt tập trung nhiều ở khu vực giữa nhịp chạy ngang qua bụng dầm và phát triển lên
sườn dầm, bề rộng vết nứt từ 0.05÷0.2mm. Theo kết quả khảo sát có tổng cộng có 29
dầm hư hỏng nặng gồm:
+ Nhịp N6: 10 dầm.

28
+ Nhịp N7: 10 dầm.
+ Nhịp N8: Dầm số 3; số 5; số 9.
+ Nhịp N9: Dầm số 10.
+ Nhịp N10: Dầm số 3; số 4; số 6.
+ Nhịp N11: Dầm số 1; dầm số 10.
- Tại vị trí đầu dầm trên gối xuất hiện vết nứt thẳng đứng kéo dài từ đáy dầm lên
đến vút trên dầm chủ, bề rộng vết nứt từ 0.2÷0.5mm, một số vị trí bề rộng vết nứt lên
đến 0.8÷1mm. Đáy bản cánh dầm được sửa chữa nhiều lần, tuy nhiên vẫn tồn tại một
số đáy bản cánh dầm của nhiều nhịp xuất hiện bong vỡ bê tông, lộ cốt thép gỉ nặng tập
trung nhiều tại các đầu dầm.
Hình 2.3. Vết nứt thẳng đứng đầu dầm chủ
Hình 2.4. Vết nứt thẳng đứng dầm chủ tại vị trí giữa nhịp

29
Hình 2.5. Dầm chủ bong vỡ bê tông lộ cốt thép
c) Mối nối dọc giữa các dầm chủ:
Đối với hệ mối nối dọc giữa các dầm chủ từ nhịp N1 ÷ N3 hiện còn tốt. Đối với
các nhịp còn lại, mối nối dọc tại nhiều khoang hiện bị nứt vỡ, thấm nước và bong tróc
tại nhiều vị trí, các dầm biên có xu hướng nghiêng lệch về phía sông.
Hình 2.6. Bong vỡ bê tông mối nối dọc dầm chủ
d) Hệ liên kết ngang:
- Đối với nhịp N1 ÷ N3: Mỗi nhịp có 05 dầm ngang mới làm lại nên còn tốt.
- Đối với nhịp N4 ÷ N13: Mỗi nhịp có 05 dầm ngang BTCT, 02 dầm tại đầu nhịp
và 03 dầm tại vị trí giữa nhịp. Mối nối giữa các dầm ngang sử dụng mối nối khô, cáp
DƯL ngang được căng trong dầm ngang để liên kết các dầm thành 1 hệ chung. Các
cáp DƯL ngang đã bị gỉ đứt không còn tác dụng làm lề bộ hành và dầm biên bị
nghiêng lệch ra sông.

30
+ Để tăng cường độ cứng ngang cầu, trong các năm trước đây (giai đoạn từ năm
2000 đến 2007) đã tiến hành sửa chữa nhiều đợt với các giải pháp: Căng các thanh
thép D32mm qua các lỗ thoát nước để gông giữ các dầm chủ. Dán bản thép dày 12mm
bằng keo epoxy liên kết các khoang dầm ngang giữa các dầm chủ. Trong các năm
2009 và 2010 sửa chữa mối nối dọc tại một số nhịp bằng giải pháp hàn nối thép khe
nối dọc cánh dầm và khoang dầm ngang giữa các dầm chủ, đổ hoàn trả bằng BT
Sikagrout.
Hình 2.7. Sửa chữa khoang dầm ngang bằng bê tông và bản thép
+ Hiện tại, các thanh D32mm được căng trong bản BTCT tăng cường không
còn tác dụng do tụt bản thép neo 2 đầu, thanh D32mm cong vênh do xe chạy; bêtông
khoang dầm ngang bị nứt vỡ, bulông bị cắt đứt; phương pháp nối cánh dầm và nối
khoang dầm ngang bằng hàn nối thép bị hư hỏng.
Hình 2.8. Dầm ngang bị vỡ bê tông, hư hỏng mối nối

31
Hình 2.9. Thanh D32 tụt bản thép neo 2 đầu
2.2.1.2. Khe co giãn:
- Khe co giãn trên mố M0; trụ P1 & P2 bằng tấm thép trượt tình trạng bình
thường.
- Các khe co giãn còn lại bằng cao su cốt bản thép bị bong vỡ bê tông khe co
giãn, tấm cao su bị bong bật.
Hình 2.10. Khe co giãn bị bong bật tấm cao su, mất nắp đậy bulong
2.2.1.3. Lan can tay vịn:
- Hệ lan can tay vịn nhịp N1 ÷ N3 mới được xây dựng mới năm 2013 hiện còn
tốt.
- Hệ lan can tay vịn nhịp N4 ÷ N13 bằng BTCT, trụ lan can cầu tiết diện
(26x26)cm, chiều cao trụ H=95cm, tay vịn tiết diện (20x16)cm, dài L=203cm. Hiện
lan can, tay vịn các nhịp đều có 1 số vị trí bị nứt vỡ, lộ thép rỉ sét bên trong. Năm 2010
do cáp ngang bị đứt, lề bộ hành bị xoay nghiêng về phía sông và đã được sửa chữa tạm
thời bằng giải pháp neo lề bộ hành vào bản tăng cường bằng thép 16 ở các nhịp N6,

32
N8, N9, N11 và N12.
Hình 2.11. Trụ lan can bị vỡ bê tông lộ cốt thép
2.2.1.4. Gối cầu:
- Các gối cầu kê trực tiếp lên mặt xà mũ (không có đá kê gối).
- Gối cầu nhịp N1 ÷ N3 bằng cao su KT(400x300x47)mm hiện còn tốt.
- Gối cầu nhịp N4 ÷ N13: Theo kết quả khảo sát hiện tại, hầu hết các đầu dầm
chủ đều kê trực tiếp lên đá kê gối hoặc xà mũ trụ. Các tấm gối cao su hiện đã bị bẹp,
lão hóa hoàn toàn.
Hình 2.12. Gối cao su bị lão hóa, bẹp hoàn toàn
2.2.2. Kết cấu phần dưới:
2.2.2.1. Mố cầu:
Hai mố cấu tạo giống nhau bằng BTCT tường cánh thẳng. Tường cánh các mố
bằng BTCT còn tốt, bờ chài, tứ nón bằng đá hộc xây còn tốt, không bị xói lở.
2.2.2.2. Trụ cầu:
Toàn cầu có 12 trụ dạng trụ thân cọc, xà mũ trụ bằng BTCT đặt trên hệ các cọc
ống thép đường kính D60cm bên trong nhồi BTCT.
- Dự án sửa chữa cầu năm 2004: Nội dung chủ yếu là xử lý các cọc trụ bị gỉ. Trụ
T6 ÷ T11 đã sửa chữa bằng giải pháp bọc BTCT trong phạm vi lên xuống của mực
nước thủy triều (chiều dài bọc 3m).

33
- Hiện tại phần bọc bê tông trên mực nước bị nứt, bong vỡ bê tông ở một số vị trí.
Phần cọc trên phạm vị bọc bị gỉ nhẹ.
- Đối với tình trạng gỉ cọc trụ phần dưới mực nước: Đã tiến hành lặn kiểm tra
thấy các vỏ thép đã bị gỉ nặng. Đặc biệt nghiêm trọng là trụ T8: Cọc số 6 (tính từ
thượng lưu bị gãy lìa thân cọc, cọc số 2 và số 8 bị gỉ thủng phần vỏ thép.
- Các trụ T3, T4, T5, T12: Chưa bọc BTCT, hiện phần vỏ thép nằm trong mức
thủy triều lên xuống rỉ nặng, thép bong thành từng lớp, phần trên mực nước triều bị gỉ
nhẹ. Các trụ T1, T2 nằm trên mực nước thường xuyên nên phần vỏ thép các cọc bị rỉ
nhẹ.
- Xà mũ một số trụ bị nứt bong vỡ bê tông.
Hình 2.13. Cọc trụ bị gỉ sét, bê tông cọc trụ bị vỡ bê tông lộ cốt thép
2.3. ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG KHAI THÁC:
Tháng 5/2016 cầu Nam Ô - Km917+198 được cho phép thử tải và kiểm định cầu
nhằm đưa ra tải trọng khai thác thực tế. Kết quả kiểm định, tính toán nội lực (phụ lục
tính) cho kết cấu dầm chủ do hoạt tải như sau:
Loại xe RF
Tải trọng xe
(Tấn)
Tải trọng kiến nghị khai thác
(Tấn)
Theo tính toán Kiến nghị
HL93 0,50 HL93 0,5*HL93 0,5*HL93
Xe tải đơn chiếc [3] 0,87 22,25 18,04 18,00
Xe tải đơn chiếc [3S-2] 0,79 32,04 22,32 22,00
Xe tải đơn chiếc [3-3] 0,80 35,60 25,67 25,00
Cắm biển hạn chế tải trọng cho xe [3], [3-S2] và [3-3] như sau:
+ Xe [3]: 18T;
+ Xe [3-S2]: 22T;
+ Xe [3-3]: 25T.

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU NAM Ô CŨ 3cc04cd1

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU NAM Ô CŨ 3cc04cd1

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (14)

Similar to NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU NAM Ô CŨ 3cc04cd1

Similar to NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU NAM Ô CŨ 3cc04cd1 (20)

More from nataliej4

More from nataliej4 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NÂNG CẤP TẢI TRỌNG CẦU NAM Ô CŨ 3cc04cd1