MộT DạNG KếT CấU NHịP MớI
CHO CầU NôNG THôN
VùNG ĐồNG BằNG SôNG CửU LoNG
Th.S.
Bộ môn Cầu - ĐH GTVT
Tóm tắt: Giải quyết tình trạng giao thông cho Đồng bằng sông Cửu Long l vấn đề đã đợc
nhiều kỹ s thiết kế xây dựng Công trình giao thông quan tâm. Bi báo đa ra một dạng kết cấu nhịp
có dầm chủ bằng vật liệu, xi măng lới thép đáp ứng đợc yêu cầu thi công tại địa phơng. Tác giả hy
vọng giải pháp ny góp phần giải quyết vấn đề xoá cầu khỉ hiện nay ở Đồng bằng sông Cửu Long.
Summary: Improving the traffic system in the Mekong delta has attracted much interest from civil
engineers. This article introduces a structure of spans made or steel reinforced cement to meet the
demand of construction at site. The writer hopes this solution will help eradicate single-rudimentary
penel bridges existing in the Mekong delta.I. Tổng QU
AN V HIệN TRạNG GIAO THôNG
VùNG ĐBSCL
1.1. Giới thiệu tổng quan
1.1.1. Khái quát
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) gồm
12
tỉnh. Diện tích tự nhiên 39.000 km
2
. Phía đông
và nam giáp với biển Đông, phía tây giáp vịnh
Thái Lan, phía bắc giáp với Campuchia và thành
phố Hồ Chí Minh. ĐBSCL là phần đồng bằng
thuộc hạ lu sông Mê Kông, độ cao trung bình
0,8 m, lợng ma dao động 1.300 - 1.400 mm từ
châu thổ phì nhiêu hiện nay. Do địa hình thấp,
sông bị ảnh hởng bởi thuỷ triều, trong thời kỳ lũ
www.cauduongonline.com.vn
lớn dòng sông tải không kịp gây hiện tợng tràn,
làm ngập lũ kéo dài trong năm ở ĐBSCL.
1.1.2. Hiện trạng giao thông vùng ĐBSCL
Mạng lới gia
o thông đờng bộ vùng ĐBSCL
với tổng chiều dài 6.600 km (không kể đờng
giao thông nông thôn) trong đó có 12 quốc lộ
tổng chiều dài 1.601 km và các đờng tỉnh, riêng
đờng giao thông nông thôn dài 48.000 km.
Phần lớn hệ thống đờ
ng bộ trong vùng
đợc xây dựng từ thời Pháp thuộc. Ngoài QL1A là
trục xơng sống, mới đợc nâng cấp năm 2000 -
2001, còn lại do tình hình thiếu vốn đầu t nên
đờng đã bị xuống cấp nghiêm trọng, cá biệt
nhiều con đờng đã h hỏng nghiêm trọng gây
cản trở lu thông. Hệ thống cầu đờng các tỉnh
và GTNT gồm 35.611 chiếc với chiều dài 285.000
mét trong đó đa phần đợc xây dựng từ những
năm 1920 - 1940 chỉ chịu đợc tải trọng thấp,
đồng thời gây trở ngại cho giao thông thuỷ.
Đờ
ng giao thông nông thôn (làng, xã) quá ít
lại cha vào cấp, lợng cầu khỉ còn nhiều nên
khoảng 400 xã vùng sâu ôtô loại nhỏ cũng cha
vào đợc. Một yếu tố bất lợi cho vùng này là hầu
nhng trang bị kỹ thuật yếu thiếu về số lợng,
kém chất lợng, không đồng bộ, nhiều cảng
mang tính tạm thời hoặc bến tự nhiên, điều kiện
khai thác không ổn định.
Hàng hoá vận chuyển bằng đờng
thuỷ
trong khu vực chiếm tỷ trọng cao từ 75% đến
80% lợng hàng hóa, hành khách vận chuyển
chiếm 25 - 30% trở lại. Với về trí quan trọng và
tiềm năng to lớn nh trên, hệ thống đờng thuỷ
vùng ĐBSCL cần đợc đầu t tơng xứng để khai
thác hiệu quả hơn.
1.1.3. Đánh giá chung
Từ hiện trạng giao thông vùng Đồng Bằng
Sông Cử
u Long ta có nhận xét sau:
- Nhu cầu về giao thông ở khu vực là rất
lớn, muố
n phát triển phải căn cứ vào định hớng
chiến phát triển GTVT trong cả nớc để có bớc
đi phù hợp và nhịp nhàng vững chắc.
- Kết hợp có hiệu quả mục tiêu xây dựng,
phát triể
n thuỷ lợi với giao thông, chú trọng phát
triển giao thông nông thôn, trên cơ sở các tuyến
quốc lộ trục chính trong chiến lợc phát triển giao
thông nông thôn ĐBSCL với đặc riêng của vùng
để đảm bảo từng bớc việc chung sống với lũ
và sẵn sàng đón lũ.
- Mạng lới
đảm bảo giao thông nhanh chóng và khi có kinh
phí nâng cấp các tuyến lộ thì có thể tháo ra tận
dụng lại đa vào các vùng sâu cha phát triển
nhng phải quan tâm nhiều đến công tác chống
gỉ. Các loại cầu thép hiện nay xuống cấp nghiêm
trọng chủ yếu là cầu Eiffel và Bailey là loại cầu
quân dụng đợc xây dựng từ trớc giải phóng,
nhu cầu về sửa chữa và phục hồi lại là rất lớn.
1.2. Tình hình phát triển giao thông địa
ph
ơng (GTDP) v giao thông nông
thôn (GTNT)
Trong những năm vừa qua Nhà nớc
đầu t
vào phát triển giao thông rất lớn, nhất là các công
trình mang tính cấp bách khắc phục lũ lớn. Các
công trình khôi phục các quốc lộ và đặc biệt là
xây dựng Cầu Mỹ Thuận là cầu treo dây văng
đầu tiên lớn nhất ở nớc ta, bắc qua sông Tiền.
Cây cầu này hoàn thành đã tạo tiền đề cho sự
phát triển rất mạnh của vùng đồng bằng nam
sông Tiền, hàng hóa đợc lu thông và trao đổi
nhanh chóng, sự đi lại của ngời dân đợc dễ
dàng hơn. Những vấn đề phát triển giao thông
nông thôn là một yêu cầu cần thiết, trong những
năm qua đã thực hiện QĐ 99/TTG của Chính phủ
về giao thông nông thôn và kế hoạch xây dựng
phát triển giao thông nông thôn vùng ĐBSCL:
- Sửa chữa nâng cấp đờng
địa phơng
2.1. Những giải pháp đã áp dụng
- Để phát triển GTNT ở vùng ĐBSCL Nhà
nớ
c đã đầu t và phát động phong trào xoá cầu
khỉ. Tuỳ theo nguồn vốn và truyền thống địa
phơng đã và đang áp dụng những dạng kết cấu
và vật liệu làm cầu khác nhau.
- Trung ơn
g Đoàn TNCS HCM đợc giao
xây dựng các cầu nông thông bằng thép với kết
cấu dàn (kiểu Bailley) hoặc kết cấu không gian
bằng ống thép (do GS Trần Bình thiết kế) do các
xí nghiệp kết cấu thép chế tạo từ thép hình hay
tole cuốn. Đặc trng của các dạng cầu này là lắp
ráp nhanh chóng, có thể vợt khẩu độ lớn do đó ít
trụ. Tải trọng thông qua của cầu từ 1 T đến 5 T.
Nhựơc điểm của các dạng cầu này là tốn thép,
giá thành cao, phải chế tạo tại các nhà máy, xí
nghiệp nên cần kinh phí lớn và nông dân không
chủ động xây dựng đợc. Một nhợc điểm đặc
biệt nghiêm trọng là mau gỉ, khi gỉ khó bảo
dỡng, sơn sửa do kết cấu phức tạp. Đã có một
hai cầu xảy ra sự cố do đặt mối nối (tại Bến Tre)
(hình 1 & 2).
- Một số địa phơ
ng làm cầu nông thôn
bằng gỗ, dạng nhịp giản đơn hoặc có nạnh
chống. Nguồn gỗ chủ yếu là gỗ vờn, có cờng
độ thấp. Vì thế dạng cầu này có nhịp ngắn, tải
trọng thấp, giá thành cao và mau hỏng (hình 3).
để phù hợp với nhu cầu sử dụng và trình
độ thi công của nhân dân địa phơng.
Nếu đợc nh vậy sẽ có khả năng phát
triển cầu một cách đại trà, ngời nông
dân vùng ĐBSCL sẽ dễ dàng tự mình
làm đợc cầu cho ấp xã sử dụng. Hình 2. Cầu dn thép kiểu không gian
do GS Trần Bình thiết kế.
Hình 3. Cầu gỗ nông thôn kiểu nhịp giản đơn.
2.2. Đề xuất dạng kết cấu nhịp
mới với việc
ứng dụng vật liệu XMLT
để lm cầu nhỏ vùng ĐBSCL
2.2.1. Vật liệu xi măng lới thép
Xi măng lới thép (XMLT) thuộc loại
vật liệu có cốt (composite) gồm vữa xi
măng và các sợi lới thép đặt bên trong.
Vữa xi măng sử dụng cần có mác
trên 200, thông thờng là mác 300, lợng
ximăng từ 500 kg/m
3
đến 800 kg/m
3
. Tỷ
lệ phối trộn X/C khoảng từ 1/1 đến 1/1,5,
tỷ lệ nớc N/X khoảng 0,28 - 0,4.
Lới thép dùng lới đan bằng các
ếm, rẻ tiền nên chi phí vật
t thấp.
- Dễ thi công,
có khả năng thi
công cao, ít cần ván khuôn,
do đó chi phí thi công thấp.
Hình 4. Cầu dây văng bằng gỗ
do nông dân tự lm.
- Dễ lắp ghép bằng mối nối
ớt tại công trờng.
Kết cấu XMLT cũng có những
nh
ợc điểm sau đây:
- Tĩnh tải
bản thân nặng hơn
kết cấu thép (nhng nhẹ
hơn kết cấu BTCT)
- Khả năng chịu lực xung kích
kém, dễ bong vì, sứt mẻ, do
va đập, tạo điều kiện hơi
nớc xâm nhập làm gỉ lới
thép, ảnh hởng tới tuổi thọ
kết cấu.
Do những u nh
ựơc điểm nêu
trên, kết cấu XMLT đã đợc ứng dụng
trong xây dựng làm sàn nhà, mái che,
bồn chứa nớc, bồn xăng dầu, bồn khí
tự hoại (Biogaz), làm vỏ tàu thủy, xà
lan, phao cầu.
www.cauduongonline.com.vn
cán bộ kỹ thuật, có khả năng
ứng dụng rộng rãi.
- Giá thành th
ấp, phù hợp với
nguồn vốn đóng góp của
nhân dân địa phơng.
2. Theo các mục tiêu nêu trên,
kết
cấu nhịp cầu thử nghiệm có dạng
nh sau:
- Nhịp
cầu gồm 3 - 4 sờn
chủ, tuỳ theo chiều rộng mặt
cầu và tải trọng thông qua.
- Trên sờn
chủ là bản mặt
cầu bằng BTCT đổ tại chỗ
mác M300, chiều dày từ 12
cm đến 14 cm, với cốt thép
ngang chịu lực
12, cốt thép
dọc là
10.
- Sờn chủ
phần trên là
XMLT, phần dới là 1/2 dầm
thép I300, có bản cánh nằm
kết các sờn chủ với nhau.
3. Hình 6 v hình
7 trình by một kết cấu
nhịp của cầu có L = 12 m; B = 3 m, cho tải trọng
xe 2 tấn (đã đợc chế thử v kiểm định tại Trờng
Đại học GTVT - Cơ sở II (TP. Hồ Chí Minh)
Quá trình thi công kết cấu nhịp thử nghiệm
gồm cá
c bớc nh sau:
- Gia công
dầm thép (cắt dọc xỵ đôi dầm
I300).
- Gia cô
ng cốt thép sờn dầm.
- Bọc lới thép.
- Trát vữa sờn dầm XMLT.
- Đổ bê tông bàu dầm.
- Bảo dỡng dầm XMLT.
- Làm ván khuôn bản mặt cầu.
- Lắp đặt cốt thép mặt cầu.
- Đổ bê tông mặt cầu.
- Bảo dỡn
g bê tông mặt cầu.
- Làm lan can và lớp phủ mặt cầu.
www.cauduongonline.com.vn
4. Kết cấu nhịp chế thử đã đợc thử nghiệm
kiểm định
- Nhằm
xác định các thông số kỹ thuật
võng của bản mặt cầu.
Kết luận
Qua kết quả kiểm định kết cấu nhịp cầu thử
nghiệm, bớ
c đầu có thể rút ra một số nhận xét
sau:
- Về khả năng chịu lực kết cầu nhịp hoàn
toàn đáp ứng khả năng thông qua của
các xe tải nhẹ, xe lam, xe hai bánh và
ngời đi bộ. Điều này hoàn toàn phù
hợp với mục tiêu ban đầu đa ra.
- Về khả n
ăng thi công rất dễ ràng và
hoàn toàn thủ công, phù hợp với trình
độ và điều kiện thi công của ngời dân
địa phơng.
- Về tính kin
h tế: kết cấu nhịp trên đây có
giá thành rẻ, chỉ bằng 40% giá thành
kết cấu nhịp bằng BTCT và bằng 30%
giá thành kết cấu nhịp bằng dầm thép
có cùng khẩu độ, khổ cầu và tải trọng.
- Về bảo quả
n kết cấu nhịp hầu nhẹ
hoàn toàn bằng bê tông xi măng nên ít
bị gỉ, chi phí bảo quản thấp. Chỉ có
phần cánh dầm thép ở đáy dầm chủ
cần sơn bảo vệ, nhng với diện tích
nhỏ.
năm 2001
www.cauduongonline.com.vn