Cầu Thuận Phước
Tăng cường sữa chữa kết cấu cầu Thuận Phước- Đà Nẵng.
Cầu Thuận Phước là cây cầu treo dây võng bắc qua 2 bờ sông Hàn đổ ra Vịnh Đà Nẵng, nối đường Nguyễn Tất Thành với cầu Mân Quang, giữa 2 Quận Hải Châu và Sơn Trà thuộc thành phố Đà Nẵng.
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN CẦU THUẬN PHƯỚC
1.1 Vị trí xây dựng
Cầu Thuận Phước nằm trên tuyến đường được đầu từ xây dựng từ nút Đa Phước, phường Thuận Phước, Quận Hải Châu tới nút Yết Kiêu, phường Thọ Quang, Quận Sơn Trà, nối thành phố Đà Nẵng với bán đảo Sơn Trà (Hình 1). Tổng chiều dài tuyến được lựa chọn là 4.208 m, trong đó cầu Thuận Phước dài 1.855m
H
1.2 Tải trọng thiết kế
– Phần xe chạy : Đoàn xe H10, kiểm toán X60
– Lề người đi bộ : 300kg/m2
– Tải trọng gió : 59m/s (Cấp gió 12)
– Cấp động đất : Cấp 7
1.3 Quy mô công trình
Cầu treo Thuận Phước được thiết kế với qui mô vĩnh cửu, bề rộng cầu đảm bảo cho 4 làn xe cơ giới và 2 lề người đi bộ. Tải trọng xe thiết kế tương ứng H10, X60 theo tiêu chuẩn 22TCN-18-79, tải trọng người 300 kg/m2. Cầu cũng được thiết kế để đảm bảo chịu được tác động của gió cấp 12 và động đất cấp 7. Cầu được đặt ở cao độ đảm bảo cho tàu 3000 tấn có thể qua lại với chiều cao tĩnh không thông thuyền 27m. Tiêu chuẩn thiết kế chủ đạo là tiêu chuẩn Việt Nam 22TCN – 272 – 01 có kết hợp với một số tiêu chuẩn của Mỹ và Trung Quốc.
Hình 3: Bố trí chung cầu chính
II. Kết quả phân tích tính toán đánh giá năng lực khai thác của cầu dẫn
Kết cấu nhịp cầu dẫn: (Liên 1 (liên thẳng 3x50m); Liên 2 (liên cong 5x50m); Liên 3 (liên thẳng 4x50m) đảm bảo yêu cầu chịu lực theo đoàn tải trọng hoạt tải thiết kế H10-X60 (tương đương 0.65 HL93); đảm bảo an toàn khai thác với 3 xe hợp pháp của QCVN 41:2012/BGTVT. Hệ số RF cho kết cấu nhịp theo TTGH SD nhỏ nhất của liên 1 với ứng suất kéo RF = 3162/1602 = 1.97; liên 2: RF = 3162/1325 = 2.38; liên 3: RF = 3162/1602 = 1.97.
Kết cấu thân trụ cầu dẫn: Trụ T3, T4, T5, T23 có hệ số đánh giá RF<1 (theo Tiêu chuẩn đánh giá cầu AASHTO-2011), không đảm bảo khai thác an toàn với mô men xoắn cho tải trọng thiết kế và tải trọng 3 xe hợp pháp cần được tiến hành tăng cường khả năng chịu lực cho kết cấu thân trụ, xà mũ trụ. Nguyên nhân do sơ đồ gối bố trí trong cầu cong theo thực tế chưa phù hợp gây phát sinh lực ngang trong gối do tải trọng hiệt độ và hoạt tải lớn, phát sinh mô men xoắn trong trụ.
III. Hiện trạng hư hỏng và giải pháp sửa chữa.
a. Hiện trạng hư hỏng
- Vết nứt xuất hiện dày đặc, từ đỉnh xà mũ đến thân trụ trên tất cả các bề mặt của trụ.
- Có những vết nứt xiên dọc từ gối cầu đi về tim trụ, vết nứt này có chiều dài gần như bằng chiều dài xiên của xà mũ trụ.
- Có xuất hiện vết nứt thẳng nứt ngay tim trụ, tại 2 nách của thân trụ, với độ mở rộng: 1 mm với chiều dài gần như xuyên từ đỉnh cho đến bệ trụ.
- Dạng vết nứt do co ngót và do chịu lực xuất hiện ở chân trụ
- Có hiện tượng phát triển vết nứt theo thời gian, cả chiều dài, chiều sâu và độ mở rộng.
- Độ mở rộng lớn nhất độ được ở chân trụ là 1.52mm phân bố trên chiều dài từ (0.5 – 2.5) m; chiều sâu: (17-22) cm.
- Độ mở rộng vết nứt ở xà mũ lớn (0.05 – 1.1)mm trên chiều dài khoảng 2 m
- Hiện tượng carbonat xảy ra mạnh.
b. Giải pháp sửa chữa
- Sửa chữa hư hỏng do sứt, vỡ, rỗ trong bê tông
Các vị trí sứt, vỡ, rỗ trong bê tông cần phải được đục bỏ, vệ sinh và trám vá bằng vật liệu bê tông không co ngót có cường độ tối thiểu f’c = 28Mpa. Các yêu cầu kỹ thuật sửa chữa hư hỏng bê tông cần tuân thủ tiêu chuẩn ACI 546R và ACI 546.3R-06. Trước khi trám vá cần xử lý rỉ cho cốt thép (nếu có). Phần tiếp giáp giữa bê tông cũ và bê tông mới cần sử dụng vữa kết nối (chất kết dính) để đảm bảo sự dính bám tốt giữa 2 phần bê tông cũ và mới.
- Nứt vỡ bê tông do ăn mòn cốt thép
Các vị trí nứt, vỡ bê tông do ăn mòn cốt thép cần phải được đục bỏ, vệ sinh, chống rỉ cho cốt thép và trám vá bằng vật liệu bê tông không co ngót có cường độ tối thiểu f’c = 28Mpa. Các yêu cầu kỹ thuật sửa chữa hư hỏng bê tông cần tuân thủ tiêu chuẩn ACI 546R và ACI 546.3R-06.
- Nứt bê tông do thi công hoặc thiếu khả năng chịu lực
Tất cả các vết nứt trên bề mặt bê tông có chiều rộng lớn hơn 0,01 in (0,25 mm) phải được xử lý bằng bơm keo Epoxy theo tiêu chuẩn ACI 224.1R. Các vết nứt nhỏ hơn nếu ảnh hưởng đến sự ăn mòn của cốt thép cần được bơm nhựa hoặc phủ bằng sợi Carbon, sợi thủy tinh để ngăn chặn sự ăn mòn của cốt thép hiện có. Vật liệu FRP chỉ được thi công sau 24 giờ bơm keo Epoxy.
IV. Hình ảnh thi công dán vật liệu FRP
