VEC thử nghiệm thành công công nghệ dầm bản bán lắp ghép

Cầu FO03

Đây là một trong những đề tài cấp Bộ đã được Tổng công ty Đầu tư phát triển đường cao tốc Việt Nam (VEC) hoàn thành năm 2016, với mục tiêu nghiên cứu ứng dụng một sản phẩm, một công nghệ mới trong phân khúc xây dựng kết cấu nhịp dầm bản trong xây dựng cầu nhằm giảm giá thành sản phẩm, tăng độ thanh mảnh của kết cấu nhịp và giảm thời gian thi công.

Cầu vượt FO03 là một hạng mục thuộc Gói thầu 3B, Dự án xây dựng đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi do VEC làm chủ đầu tư. Phương án dầm bản bán lắp ghép được áp dụng thay thế cho công nghệ dầm bản rỗng đổ tại chỗ theo TKKT ban đầu. Bằng việc bố trí tăng cường hệ liên kết ngang, cùng với việc đổ tại chỗ liền khối bê tông chèn khe và bê tông bản mặt cầu công nghệ dầm bản bán lắp ghép đã đạt được một số những ưu điểm kinh tế kỹ thuật so với dầm bản rỗng hay dầm bản lắp ghép trước đây.

Lao dầm

Sau khi hoàn thành thi công dầm bản bán lắp ghép tại cầu vượt FO03, VEC đã phối hợp cùng Viện Khoa học và Công nghệ GTVT thực hiện công tác thử tải để đánh giá hiệu quả của công nghệ. Kết quả cho thấy:

Về mặt kỹ thuật

Nhờ tăng cường liên kết ngang nên kết cấu nhịp có độ thanh mảnh cao (tỷ lệ chiều cao/chiều dài kết cấu nhịp là 1/28). Độ võng đo được phản ánh sát với độ võng tính toán. Độ võng giới hạn theo quy trình là [f] = L/800 = 29.0mm. Độ võng lớn nhất của kết cấu nhịp theo tính toán là 6.65mm, độ võng lớn nhất của kết cấu nhịp tại vị trí tương ứng thực tế đo được là 4.94mm.

Hệ số phân bố ngang phù hợp với kết quả tính theo mô hình bản đặc kê trên các gối. Điều này cho thấy hệ liên kết ngang làm việc tốt, có thể sử dụng mô hình bản đặc toàn khối để mô hình hóa và tính toán kết cấu dầm bản bán lắp ghép.

Thử tải động cho thấy, chu kỳ dao động riêng của dầm theo phương thẳng đứng nằm ngoài phạm vi vùng cấm (0,45s ÷ 0,6s theo Điều 3.A.17, Phụ lục 3 - Tiêu chuẩn 22 TCN 243-98 Quy trình kiểm định cầu trên đường ô tô); kết cấu đảm bảo chịu lực về mặt động học theo quy trình.

Lắp đặt thiết bị thử tải 01

Về mặt kinh tế

So với phương án dầm bản đổ tại chỗ theo thiết kế kỹ thuật được phê duyệt, phương án dầm bản bán lắp ghép có khối lượng bê tông giảm khoảng 20%; khối lượng cốt thép (bao gồm cả khối lượng thép dự ứng lực) giảm khoảng 30%; khối lượng đà giáo, ván khuôn giảm đáng kể. Từ những ưu thế trên, chi phí thi công kết cấu nhịp theo phương án dầm bản bán lắp ghép tiết giảm khoảng 63% so với phương án dầm bản đổ tại chỗ (2,56 tỷ đồng/6,89 tỷ đồng).

Về thời gian thi công

Công tác đúc dầm được triển khai tại công trường, song song với thời gian thi công mố trụ cầu với tiến độ thi công trung bình là 5 ngày/dầm/bệ đúc. Các dầm sau khi thi công được cẩu lắp vào vị trí và hoàn thiện bản mặt cầu mà không cần phải tiến hành công đoạn lắp dựng và thử tải hệ đà giáo như công nghệ đúc tại chỗ. Do đó, thời gian thi công của công nghệ dầm bản bán lắp ghép có thể rút ngắn được khoảng 30% so với công nghệ dầm bản đổ tại chỗ.

Từ những kết quả khả quan trên, VEC đã kiến nghị Bộ GTVT cho phép ứng dụng đại trà công nghệ dầm bản bán lắp ghép trên phạm vi toàn quốc cho các cầu có nhịp dưới 30m; cho phép VEC rà soát các vị trí phù hợp tại các dự án của VEC để áp dụng công nghệ này; giới thiệu rộng rãi công nghệ này để xem xét áp dụng vào các dự án nhằm mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cho các công trình.