Khoa học - Công nghệ

Nghiên cứu giải pháp sửa chữa, tăng cường cầu bê tông cốt thép bằng vật liệu vữa polymer và composite cốt sợi thủy tinh

11:28 | 28/10/2015

Nghiên cứu của KS. Nguyễn Tiến Công - Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Xây dựng GTVT

  1. Tính cấp thiết

Hiện nay trên các tuyến đường sắt Việt nam có một khối lượng khá lớn các cầu sử dụng dầm bê tông cốt thép (BTCT). Trong số đó hầu hết các cầu được xây dựng từ thời thuộc Pháp. Qua khai thác sử dụng các cầu BTCT đã bộc lộ nhiều hư hỏng. Cụ thể như:

Dầm cầu đã xuất hiện nhiều vết nứt thẳng đứng từ đáy dầm lên đến nách dầm ở khu vực giữa dầm và vết nứt xiên ở khu vực hai đầu dầm.

Dầm BTCT bị tróc vỡ bê tông làm lộ cốt thép đai và cốt thép chủ gây gỉ cốt thép.

Dầm bị võng hoặc bị rung lắc khi có hoạt tải đoàn tầu….

Trước những hiện tượng đó của cầu BTCT, các đơn vị quản lý cầu phải xin phép hạn chế tốc độ tầu qua cầu và đồng thời đề xuất xin thay cầu mới.

Tuy nhiên vốn đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng đường sắt rất hạn hẹp nên không thể cùng một lúc thay hết các cầu yếu được. Vậy phải làm gì để đảm bảo an toàn chạy tầu ? Các giải pháp sửa chữa cầu chuyền thống đều tỏ ra không hiệu quả. Ví dụ dùng vữa xi măng mác cao trám vá các khe nứt và các chỗ tróc vỡ bê tông trên dầm cầu BTCT chỉ duy trì được một thời gian rất ngắn thì lại bị bong tróc bê tông và hư hỏng trở lại.

Trước yêu cầu cấp thiết của thực tiễn đặt ra là cần phải nghiên cứu giải pháp sửa chữa, tăng cường các dầm cầu BTCT trên các tuyến đường sắt để đảm bảo an toàn chạy tầu trên cơ sở áp dụng các thành tựu mới về vật liệu và công nghệ.

Và như vậy đề tài Nghiên cứu giải pháp sửa chữa, tăng cường cầu bê tông cốt thép băng vật liệu vữa polymer và composite cốt sợi thuỷ tinh đã ra đời và được triển khai áp dụng ngay vào thực tế đường sắt Việt nam tại cầu Lồi Km273+556

  1. Kết quả nghiên cứu

Để giải quyết được triệt để những hư hỏng của dầm BTCT trong điều kiện tầu vẫn chạy theo biểu đồ chạy tầu. Nghĩa là giải pháp sửa chữa, tăng cường cầu BTCT đưa ra không được cấm tầu. Đồng thời giải pháp đó phải thoả mãn mọi yêu cầu kỹ thuật của thực tiễn đặt ra, giá thành lại hợp lý. Cụ thể như sau:

Sau khi gia cố sửa chữa cầu thì cầu phải đảm bảo an toàn khai thác chạy tầu.

Sau khi gia cố sửa chữa cầu thì tốc độ chạy tầu qua câu không phải bị hạn chế.

Quá trình sửa chữa, tăng cường cầu không làm ảnh hưởng đến công tác chạy tầu.

Thời gian thi công theo giải pháp nghiên cứu phải nhanh nhất và giá thành phải rẻ.

Kết quả nghiên cứu bằng thí nghiệm cho biết tuổi thọ của giải pháp này không dưới 50 năm. Đây là một trong những ưu điểm nổi trội của giải pháp này. Đến phần mô tả giải pháp tác giả sẽ nói kỹ hơn về tuổi thọ công trình.

Kết quả nghiên cứu của đề tài là đã tuyển chọn, thí nghiệp, nghiên cứu và tiến đến xây dựng được cơ sở khoa học để biên soạn hệ thống quy trình công nghệ, hướng dẫn kỹ thuận về: Thiết kế, thi công sửa chữa, tăng cường cầu BTCT bằng vật liệu vữa polymer và composite cốt sợi thuỷ tinh.

Đặc biệt toàn bộ kết quả nghiên giải pháp của tác gỉa đã được áp dụng ngay vào một công trình cầu BTCT mà tại thời điểm đó đang bị hạn chế tốc độ chạy tầu bởi sự hư hỏng của cầu đang đe doạ đến an toàn chạy tầu. Đó là cầu Lồi Km273+556 tuyến đường sắt Hà Nội – TP HCM do Công ty quản lý đường sắt Nghệ tĩnh quản lý.

Sau khi áp dụng giải pháp tăng cường, sửa chữa cầu BTCT bằng vật liệu vữa polymer và composite cốt sợi thuỷ tinh vào cầu Lồi Km273+556 hoàn thành đến nay đã 10 năm nhưng cầu vẫn ổn định và đáp ứng vận tốc chạy tầu 70km/h theo tốc độ khu gian khai thác như công lệnh tải trọng và tốc độ của ĐSVN. Nghĩa là áp dụng giải pháp nghiên cứu vào cầu Lồi Km273+556 xong thì đã xoá bỏ được điểm hạn chế tốc độ dưới 15km/h qua cầu Lồi.

  1. Khả năng ứng dụng và hiệu quả kinh tế của giải pháp.

Kết quả nghiên cứu của đề tài là đã đưa ra được giải pháp sửa chữa, tăng cường cầu bê tông cốt thép băng vật liệu vữa polymer và composite cốt sợi thuỷ tinh. Giải pháp mới này đã giải quyết triệt để các hư hỏng của các dầm cầu BTCT trên các tuyến ĐS. Ưu điểm lớn nhất của giải pháp này là quá trình tiến hành sửa chữa, tăng cường cầu không phải phong toả cấm cầu.

Phạm vi áp dụng của giải pháp này không những áp dụng cho tất cả các cầu BTCT yếu của đường sắt mà còn có thể áp dụng cho cả các cầu BTCT  yếu trên đượng bộ.

Về hiệu quả kinh tế : Có thể nói răng, giải pháp mới này đã mang lại hiệu quả kinh tế cao. Cụ thể sau khi áp dụng giải pháp này vào cầu lồi Km273+556 thì giá thành toàn bộ công trình gia cố cầu chỉ chiếm bằng khoảng 30% giá thành làm cầu mới.

Đề tại đã được Hội đồng KHCN cấp Tổng Công ty ĐSVN nghiệm thu và đánh giá xếp loại loại xuất sắc.

  1. Địa chỉ lưu trữ kết quả nghiên cứu:

Hồ sơ và báo cáo thuyết minh đề tài được lưu giữ tại Ban Hợp tác Quốc tế & Khoa học Công nghệ, 118 Lê Duẩn, Hà Nội.

Số điện thoại liên hệ: 0913039929.


Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/vr.com.vn/application/modules/default/views/scripts/news/view.phtml on line 135