Tăng cường kết cấu cảng Đình Vũ – Hải Phòng

Cầu cảng hàng lỏng 300DWT – 10.000DWT nằm trong khu công nghiệp Đình Vũ trên bờ trái tuyến luồng Bạch Đằng theo tuyến luồng vào cảng Hải Phòng thuộc phường Đông Hải 2, quận Hải An, thành phố Hải Phòng. Cầu cảng được gia cường bằng vật liệu tấm sợi sau sự cố tàu đâm vào cầu cảng.

I. Giới thiệu chung

Cầu cảng hàng lỏng 300DWT – 10.000DWT nằm trong khu công nghiệp Đình Vũ trên bờ trái tuyến luồng Bạch Đằng theo tuyến luồng vào cảng Hải Phòng thuộc phường Đông Hải 2, quận Hải An, thành phố Hải Phòng.

Việc xây dựng cảng Đình Vũ trải qua 2 giai đoạn. Giai đoạn đầu từ năm 1999 đến năm 2005, đã xây dựng 2 cầu tàu 20 nghìn DWT. Cảng Đình Vũ được đưa vào sử dụng từ năm 2006 trong khi giai đoạn 2 bắt đầu được tiến hành. Trong giai đoạn 2 từ năm 2006 đến năm 2010, sẽ có 4 cầu tàu 20 nghìn DWT nữa được xây dựng. Đầu năm 2009, cầu tàu thứ ba và thứ tư đã được đưa vào khai thác. Cảng Đình Vũ do Công ty Đầu tư và Phát triển Cảng Đình Vũ đầu tư và khai thác

II. Giới thiệu công trình

a. Giới thiệu chung về công trình

Công trình bị hư hỏng do va tàu là khu vực của một cầu cảng dùng để bốc dỡ hàng hóa, nằm trong khu vực khí hóa lỏng, yêu cầu an toàn liên quan đến cháy nổ cực cao.

• Tàu có thể vào cầu cảng là:10.000DWT
• Kết cấu cọc cho cầu cảng là cọc bê tông cốt thép mác 300, mặt cắt ngang 45cmx45cm, chiều dài cọc L=4200cm, tại vị trí cần sửa chữa có 30 cọc bao gồm 6 cọc thẳng đứng và 24 cọc nghiêng với độ nghiêng là 5:1.
• Bệ cọc là bê tông cốt thép với kích thước lxbxh = 1050cm x 800cm x 300cm.

b. Hiện trạng hư hỏng của cọc tại công trình

• Tại vị trí cầu cảng xảy ra một vụ đâm va tàu vào trụ của cầu cảng vào ngày 31/8/2015. Như thể hiện ở Hình 1, một cọc dài nhất có chiều dài 5,7 m (Cọc I 18) bị phá hoại, nứt, vỡ gần như không có khả năng chịu lực, chiều dài phá hoại khoảng 1m ở đoạn giữa cọc.
• Các cọc còn lại (I14,I16, K15, N15, N17) xuất hiện các vết nứt rộng khoảng 1.5mm, cách đỉnh cọc 30 cm, chiều dài vết nứt khá lớn khoảng 25-30 cm. Như vậy để đảm bảo an toàn cho cầu cảng và đảm bảo việc dỡ hang hóa được đảm bảo cần tiến hành sửa chữa cọc trong thời gian ngắn nhất, không làm gián đoạn thời gian vận chuyển hàng.

c. Xử lí cọc bê tông cốt thép hư hỏng

Cọc dài nhất (I18) và các cọc khác được sửa chữa bằng cách bọc tấm FRP sau đó đổ bê tông bằng vữa Sika cường độ cao

Trình tự chung sửa chữa các hư hỏng dưới nước được thực hiện như sau:

• Lắp dựng thanh FRP: Ghép 2 thanh FRP làm thành những trục đặt dọc theo thân cọc phần đục bê tông sửa chữa.Các thanh được cố định chặt với nhau bao vòng tròn quanh cọc, cách 20cm thì đặt thêm một thanh sắt D6 đảm bảo cho các trục thanh FRP chắc chắn.
• Bọc tấm FRP
• Tấm FRP được cắt với chiều dài 5,25m,rộng 1,2m được quấn 2 vòng quanh phần cọc cần sửa.
• Pha keo epoxy theo tỷ lệ của nhà sản xuất: gồm 2 loại 220UR part A và 220UR part B, pha theo tỷ lệ 3A:1B.
• Quét keo epoxy đã được pha để đảm bảo rằng khi quấn tấm sợi liên kết chặt chẽ tạo thành những ống sợi có D800mm.
• Bơm vữa lấp đầy kết cấu: vận hành máy trộn vữa JW190 và máy bơm vữa SHINMAYWA, cho sikagrout 214-11 hs vào máy trộn với tỷ lệ 1 bao (25kg) tương ứng với 3lít nước được ghi trên bao bì của nhà sản xuất.

Siêu âm bêtông: chỉ siêu âm với cọc dài nhất

III. Kết quả tính toán và siêu âm cọc sau khi thi công

a. Sức chịu tải cọc Tính toán sức chịu tải của cọc trước khi sửa chữa dung tiêu chuẩn ACI-318-05, sức chịu tải của cọc lấy bằng sức chịu tải theo vật liệu và sau khi sửa chữa bằng FRP sử dụng tiêu chuẩn “Chỉ dẫn thiết kế và thi công tăng cường kết cấu bằng vật liệu sợi ACI440.2R-08”. Kết quả tính toán sức chịu tải của cọc trước và sau khi sửa chữa bằng Pile medic được thể hiện trên bảng 1 và hình 3 dưới đây.

Bảng 1.  Tóm tắt khả năng chịu nén và uốn của kết cấu

IV. Một số hình ảnh thi công gia cường