Công nghệ thi công cầu dây văng dầm
thép liên hợp ở cầu Bính - Hải Phòng
1. Giới thiệu chung:
Cầu Bính nằm ở khu vực trung tâm thành phố Hải Phòng, cách bến phà Bính
1,3km về phía thượng lưu. Vị trí cầu được xác định trong quy hoạch tổng thể
của thành phố Hải Phòng đến năm 2020 được Chính phủ phê duyệt. Cầu Bính
tạo điều kiện cho phát triển khu đô thị mới Bắc sông Cấm theo tiêu chí văn
minh, hiện đại, là trung tâm chính trị, văn hoá của thành phố, đồng thời là
cầu nối giữa hệ thống Quốc lộ 5 và Quốc lộ 10, góp phần vào sự nghiệp phát
triển vùng kinh tế động lực phía Bắc.
Dự án cầu Bính được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt và giao Bộ GTVT phê duyệt
thiết kế kỹ thuật, tổng dự toán. Nguồn vốn vay bằng tiền Yên – 8,02 tỷ Yên thông
qua Ngân hàng hợp tác quốc tế của Nhật Bản (JBIC) và vốn đối ứng trong nước là
141,5tỷ đồng. Cơ chế tài chính của dự án là cơ chế cấp vốn ngân sách từ nguồn vay
của Chính phủ. Chủ đầu tư là UBND TP.Hải Phòng. Tiến độ thực hiện 1998 –
2005.
Năm 1998 – 2001, đã hoàn thành công việc giải phóng mặt bằng và xây dựng
đường dẫn hai đầu cầu; tổ chức đấu thầu tuyển chọn tư vấn giám sát và đấu thầu
gói thầu xây dựng cầu. Tháng 9/2002 khởi công xây dựng cầu và dự kiến hoàn
thành vào tháng 5 năm 2005. Tư vấn giám sát xây dựng cầu là Liên danh Chodai-
1
Joc (Nhật Bản) với các tư vấn phụ Finnroad (Phần Lan) và TEDI (Việt Nam). Nhà
thầu chính xây dựng cầu là Liên danh IHI – Shimizu – Sumitomo với các nhà thầu
phụ là TCty xây dựng Thăng Long, Cienco-I, Toneco, Sông Đà – Jurong, Mitsui –
Thăng Long.
2. Quy mô kỹ thuật của cầu.
2.1. Tiêu chuẩn thiết kế.
Cầu vĩnh cửu thuộc trung tâm đô thị. Loại cầu dây văng đối xứng hai mặt phẳng
cáp, kết cấu dầm thép liên hợp bản BTCT, liên tục dài 1280m tính từ tim của 2 mố
2.3. các khối lượng chính:
- Cọc ống thép D800/900mm: 9.100m
2
- Cọc khoan nhồi D2000mm: 2.600m
- Bê tông cọc, móng mố trụ: 30.000m
3
- Bê tông 40MPa/50MPa trụ tháp: 5.700m
3
- Cọc BTCT 35x35 gia cố nền: 13.000m
- Bản mặt cầu BTCT 35MPa 8.500m
3
- Cốt thép SD 390: 5.000tấn
- Dầm thép : 6.500tấn
- Cáp văng 430tấn
3. Thi công kết cấu phần dưới
3.1. Thi công móng cọc ống thép D800/900mm
Tổng số cọc ống thép là 231 cọc, mỗi trụ có 12 cọc – 16cọc, chiều dài mỗi cọc
khoảng 40m, được thi công theo phương pháp đóng cọc bằng búa rơi tự do. Cọc
ống thép sản xuất tại nhà máy theo công nghệ hàn xoắn ốc, vật liệu làm cọc ống là
thép SKK490 tiêu chuẩn Nhật Bản có chiều dày 12mm/14mm, mũi cọc được bịt
kín. Mỗi cọc gồm hai đoạn, chiều dài mỗi cọc khoảng 20m để tiện cho việc vận
chuyển.
Đóng cọc ống thép bằng loại búa thuỷ lực, quả búa nặng 16 tấn rơi tự do từ độ cao
H
max
= 1,2m, giảm thiểu về tiếng ồn, rung động, ô nhiễm môi trường xung quanh.
công không phụ thuộc thuỷ triều, không hệ thống giằng chống nên móng thông
thoáng dễ thi công.
3.4. Thi công trụ tháp
Trụ tháp cao 101,6m được chia làm 28 phân đoạn thi công, trong đó phần chân
tháp cao 24m được chia làm 4 đoạn thi công. Bê tông chân tháp 40MPa, bê tông
thân trụ tháp 50MPa. Việc phân chia các đoạn thi công dựa trên cơ sở phân tích về
hiện tượng nứt do nhiệt khi phản ứng thuỷ hoá của bê tông và phương pháp thi
công. Nhiệt độ khống chế của bê tông khi bơm phải <20
o
C để nhiệt độ trong khối
bê tông nằm trong giới hạn cho phép. Biện pháp chủ yếu là
giảm nhiệt độ của nước, cốt liệu đá, xi măng và tiến hành đổ bê tông vào ban đêm.
Hệ thống ván khuôn đà giáo theo phương pháp leo được sử dụng loại chuyên dùng
của hãng Doka (Áo), ván khuôn gỗ ép đảm bảo mỹ quan cho kết cấu. Cốt thép
được gia công và liên kết buộc trên những khung mẫu. Sử dụng cần cẩu tháp cao
120m để phục vụ thi công, cẩu tháp đặt tại vị trí tim cầu. Việc định vị kích thước
hình học cho tháp chân xiên cao 101m được kiểm tra và xác định thông qua hệ
thống khung định vị bằng thép đặt trong thân trụ tháp. Thời gian thi công trụ tháp
dự kiến 240 ngày, trung bình khảng 5-10 ngày cho một giai đoạn thi công.
4. Thi công kết cấu phần trên.
4.1. Sản xuất dầm thép
Khối lượng dầm thép là 6500tấn được sản xuất chủ yếu tại Nhật Bản (4500tấn),
còn lại được sản xuất tại Nhà máy Mitsui Thăng Long – Hà Nội. Dầm được chế
tạo bằng hàn tự động từ các thép tấm tiêu chuẩn Nhật Bản (SM570, SM490), chiều
dày 20-90mm, lắp ráp thử và sơn hoàn chỉnh 3 lớp sơn tại nhà máy. Mỗi đoạn dầm
chủ dài khoảng 20m, nặng khoảng 18-25tấn được vận chuyển về công trường theo
đường biển và đường sông.
4.2.Công tác lắp dầm thép tại công trường
Phương pháp thi công lắp dầm bằng cẩn cẩu 150tấn và trụ tạm được áp dụng cho
phần cầu dẫn, riêng phần cầu dây văng thực hiện phương pháp lắp hẫng. Trên phần