Nghiên cứu xây dựng mô hình kiểm tra phân tích các dạng hư hỏng cầu liên tục dầm hộp dự ứng lực

Tác giả: KS. NGUYỄN MẠNH HÙNG
             Tổng cục Đường bộ Việt Nam

Kết quả khảo sát tổng hợp nứt dọc cầu

Tại Việt Nam, đã có nhiều công trình dầm hộp thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng. Công trình cầu đầu tiên đã được xây dựng thành công bằng biện pháp này vào năm 1994 là cầu Phú Lương km55+336; hai năm sau đó, vào năm 1996 cầu Sông Gianh km625+500 trên QL1 với khẩu độ nhịp chính là 120 m. Sau đó, công nghệ này được các đơn vị Việt Nam học tập và hoàn thiện công nghệ để thi công các cầu tiếp theo. Hiện nay, qua hơn 25 năm áp dụng công nghệ đúc hẫng dầm BTCT, các công trình cầu thi công bằng công nghệ đúc hẫng đã xuất hiện một số hư hỏng thường gặp như sau:

- Trong quá trình thi công cầu bê tông cốt thép (BTCT) bằng biện pháp đúc hẫng thường có thể xảy ra mộ số hư hỏng như:

+ Bê tông dầm phần trước neo bị ép vỡ do dự ứng lực;

+ Bê tông vách dầm bị nút xiên do dự ứng lực quá lớn hoặc cấu tạo kết cấu cũng như bố trí cốt thép thường không phù hợp;

+ Vách ngăn dầm trên trụ bị nứt do nhiều nguyên nhân khác nhau như thủy nhiệt, co ngót;

+ Chênh lệch tọa độ (nhất là theo phương thẳng đứng và cả phương nằm ngang) giữa 2 đốt đúc cuối cùng ở giữa nhịp quá lớn sẽ dẫn đến việc phải có những giải pháp đặc biệt để hợp long.

- Trong quá trình khai thác, các cầu thi công bằng đúc hẫng đã xảy ra một số hư hỏng:

+ Vấn đề bản nắp dầm hộp xuất hiện các vết nứt theo phương dọc dầm, thông thường các vết nứt chạy dọc theo chiều dài kết cấu dầm hộp;

+ Vấn đề sườn dầm hộp xuất hiện các vết nứt theo phương xiên, thông thường các vết nứt xuất hiện tại vị trí một phần tư kết cấu nhịp;

+ Vấn đề vách dầm trên trụ xuất hiện các vết nứt theo phương ngang và phương thẳng đứng;

+ Vấn đề cáp dự ứng lực bị tụt, gỉ đầu neo và cáp bị trùng, đứt cáp, vỏ bọc bảo vệ cáp bị lão hóa, hư hỏng;+ Các gối cầu bị nghiêng lệch, lão hóa dịch chuyển so với thời điểm ban đầu.

Đối với các cầu sử dụng cả cáp dự ứng lực ngoài còn xuất hiện hiện tượng đứt cáp dự ứng lực như sự cố trong hai năm 2016, 2017 tại cầu Tân Đệ đã xảy ra hai lần đứt cáp dự ứng lực ngoài nằm trong lòng hộp tại nhịp đúc hẫng số 8, hay như năm 2011 cầu Thị Nại cũng xảy ra sự cố đứt cáp dự ứng lực ngoài.

Chính vì vậy, cần thiết phải nghiên cứu xây dựng một mô hình để kiểm tra, phân tích và đánh giá các nguyên nhân hư hỏng, từ đó đưa ra các biện pháp sửa chữa các công trình lớn này để nâng cao hiệu quả của công tác quản lý, khai thác và bảo trì công trình nhằm duy trì tuổi thọ và an toàn khai khác của công trình cầu.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây