BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯƠNG MINH ĐẠO

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH
CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP TRONG KHU CÔNG NGHIỆP
TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG XÂY DỰNG
CHUYÊN NGÀNH : XÂY DỰNG CẦU HẦM
MÃ NGÀNH: 60.58.02.05

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS NGUYỄN DUY TIẾN

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2015


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan là số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin cam đoan rằng
mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin
trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2015
Học viên

Trương Minh Đạo



MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................................i
LỜI CÁM ƠN...........................................................................................................................ii
MỤC LỤC...............................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU...........................................................................................iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT..................................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...............................................................................................vii
DANH MỤC SƠ ĐỒ.............................................................................................................viii
DANH MỤC PHỤ LỤC.........................................................................................................ix
MỞ ĐẦU...................................................................................................................................1
TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CÁC CÔNG TRÌNH CẦU BTCT
TRONG CÁC KHU CÔNG NGHIỆP....................................................................................3
1.1 Hiện trạng các công trình cầu BTCT trong các Khu Công nghiệp ở Việt Nam...........3
1.2 Tình hình quản lý chất lượng công trình cầu BTCT ....................................................16
1.3 Các giải pháp Quản lý chất lượng các công trình cầu BTCT ......................................18
1.4 Kết luận chương 1.............................................................................................................23
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ..................................................24
CÔNG TRÌNH CẦU BTCT..................................................................................................24
2.1 Công tác quản lý dự án trong quản lý chất lượng công trình cầu BTCT....................24
2.2 Nội dung của Quản lý chất lượng công trình xây dựng công trình cầu BTCT...........27
2.3 Các tham số quản lý chất lượng công trình cầu BTCT.................................................34
2.4 Phân tích và đánh giá rủi ro trong quản lý chất lượng công trình cầu BTCT............60
2.5 Quản lý chất lượng công trình cầu BTCT dựa trên hệ thống các văn bản pháp lý
hiện hành:................................................................................................................................65
2.6 Kết luận chương 2.............................................................................................................67
ỨNG DỤNG ĐÁNH GIÁ NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH CẦU
DẦM BTCT TRONG KHU CÔNG NGHIỆP......................................................................68
3.1 Giới thiệu dự án.................................................................................................................68
3.2 Đánh giá công tác quản lý chất lượng công trình cầu DX trong giai đoạn thi công xây
dựng 75

Bảng 2.14. Dung sai của các khe co giãn trên cầu.............................................. 54
Bảng 2.15. Chỉ tiêu cơ lý vật liệu chống thấm dạng dung dịch.......................... 56
Bảng 2.16. Nhiệt độ tưới nhựa thấm.................................................................. 58
Bảng 2.17. Bảng nhiệt độ tưới (lớp dính bám)...................................................59
Bảng 2.18. Các rủi ro có thể gặp trong quá trình thực hiện dự án..................... 65
Bảng 3.1. Thông số gối cao su............................................................................ 72
Bảng 3.2. Quy định mạ kẽm nhúng nóng............................................................72
Bảng 3.3. Kết quả đo cao đạc mặt cầu................................................................. 84

Bảng 3.4 Kết quả kiểm tra bê tông cầu............................................................... 86
Bảng 3.5. Kết quả đo ứng suất dầm chủ ở mặt cắt giữa nhịp N1........................88
Bảng 3.6. Kết quả đo ứng suất dầm chủ ở mặt cắt giữa nhịp N3........................89
Bảng 3.7. Kết quả đo độ võng dầm chủ ở mặt cắt giữa nhịp N1........................ 91
Bảng 3.8. Kết quả đo độ võng dầm chủ ở mặt cắt giữa nhịp N3........................ 92
Bảng 3.9. Kết quả tính hệ số phân bố ngang thực đo cho các dầm ở mặt cắt giữa
nhịp N1................................................................................................................94
Bảng 3.10. Kết quả tính hệ số phân bố ngang thực đo cho các dầm ở mặt cắt
giữa nhịp N3........................................................................................................95
Bảng 3.11. Kết quả đo dao động kết cấu nhịp.....................................................96
Bảng 3.12. Kết quả đo dao động và chuyển vị mố..............................................97
Bảng 3.13. Kết quả đo dao động và chuyển vị mố..............................................98


vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Giải thích


Quản lý dự án

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

BKHCN

Bộ khoa học công nghệ

TCXDVN

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

BTNN

Bê tông nhựa nóng


vii

BTN

Bê tông nhựa

NĐ-CP


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Mối quan hệ giữa bất định - rủi ro - thiệt hại.....................................62


ix

DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục số 01 - Các tham số chính của công tác quản lý chất lượng công trình
cầu BTCT
Phụ lục số 02 - Quy chuẩn, tiêu chuẩn áp dụng cho công tác khảo sát.
Phụ lục số 03 - Quy chuẩn, tiêu chuẩn cho công tác thiết kế.
Phụ lục số 04 - Quy chuẩn, tiêu chuẩn vật liệu.
Phụ lục số 05 - Quy chuẩn, tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.
Phụ lục số 06 - Quy chuẩn, tiêu chuẩn về An toàn, vệ sinh môi trường, phòng
chống cháy nổ
Phục lục số 07 - Kết quả thí nghiệm BT cho các cấu kiện có cấp bê tông 40 Mpa
Phục lục số 08 - Kết quả thí nghiệm BT cho các cấu kiện có cấp bê tông 35 Mpa
Phục lục số 09 - Kết quả thí nghiệm BT cho các cấu kiện có cấp bê tông 30 Mpa
Phục lục số 10 - Kết quả thí nghiệm BT cho các cấu kiện có cấp bê tông 25 Mpa


•

MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Sự phát triển kinh tế, xã hội của Quốc Gia dựa trên cơ sở hạ tầng vững chắc

mà trong đó ngành Giao thông vận tải chiếm một vị trí quan trọng. Trong những
năm gần đây, nền kinh tế tăng trưởng nhanh đã tạo nên động lực thu hút mạnh

thiết. Như chúng ta đều biết thì vấn đề chất lượng các công trình cầu nói chung
và công trình Cầu BTCT đã và đang là vấn đề được nghiên cứu, đề cập và tiếp
cận từ rất nhiều phía. Trong phạm vi nghiên cứu của đồ án chỉ tập trung xử lý
kết quả thống kê các tham số quản lý chất lượng như: chất lượng vật liệu, chất
lượng cọc khoan nhồi, chất lượng ván khuôn, chất lượng mố trụ gối, Khe biến
dạng, vị trí tiếp giáp giữa cầu và đường vào cầu, chất lượng lớp BTNN mặt cầu
và các công trình phụ trợ khác trong các dự án cầu BTCT nhằm mục đích nâng
cao chất lượng cho các công trình này.
Trong tình hình thực tiễn hiện nay vấn đề về quản lý chất lượng công trình
xây dựng đang là một những vấn đề nóng luôn được đề cập và tiếp cận từ nhiều
phía. Vì thế, kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần vào việc xem xét nghiên
cứu nhằm nâng cao chất lượng cho các công trình cầu BTCT nói chung và các
công trình cầu BTCT trong Khu Công nghệ cao nói riêng thông qua công tác
quản lý, từ đó chỉ ra được các mặt thuận lợi cũng như khó khăn trong thực tế, đề
xuất quy trình, giải pháp hợp lý để góp phần nâng cao năng lực quản lý, góp
phần nâng cao tuổi thọ và thời gian khai thác cho các công trình cầu BTCT
trong Khu Công nghệ cao
•

Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài
Rút ra các bài học kinh nghiệm và đưa ra các đề xuất cho việc nâng cao
chất lượng công trình cầu BTCT trong khu công nghệ cao.
Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu về chất lượng các công trình
Cầu BTCT trong Khu Công nghệ cao và các tham số quản lý chất lượng công
trình Cầu BTCT.
Phương pháp nghiên cứu
Khảo sát tình hình thực tế các công trình cầu BTCT đã làm trong Khu


4

tổng số Khu Công nghiệp và Khu kinh tế đã vượt mức con số 300. Như vậy có
thể thấy những chuyển biến, khởi sắc và thành công của nền kinh tế - xã hội
nước ta trong công cuộc đổi mới, mở cửa trong hơn 4 thập niên qua có dấu ấn
đậm nét của việc hình thành, phát triển các Khu Công nghiệp, Khu Chế xuất,
Khu kinh tế (trong bài viết này gọi chung là Khu Công nghiệp - KCN). Ðây thật
sự là một động lực thúc đẩy mạnh mẽ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa
đất nước. Vì thế, phát triển bền vững các KCN sẽ góp phần vào chiến lược phát
triển bền vững của Việt Nam.
Chúng ta biết rằng, trở thành một nước Công nghiệp đòi hỏi phải có một
nền Công nghiệp phát triển ở trình độ cao cả về năng lực sản xuất, trình độ kỹ
thuật công nghệ, hình thức tổ chức sản xuất... Kinh nghiệm phát triển của nhiều
nước và từ thực tiễn phát triển của Việt Nam cho thấy, tổ chức sản xuất công
nghiệp tập trung tại các KCN đã thật sự mang lại nhiều hiệu quả to lớn không
chỉ riêng cho sự phát triển của ngành Công nghiệp, mà còn đổi mới cả nền kinh
tế - xã hội ở một quốc gia, nhất là đối với các nước đang phát triển. Thành công
của sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn liền với sự hình thành và phát
triển của các KCN.
Theo Trung tâm thông tin và dự báo Kinh tế - Xã hội Quốc Gia thì hiện
nay, các KCN đã thu hút được 8.500 dự án đầu tư trong và ngoài nước với tổng
vốn đăng ký khoảng 70 tỉ USD, trong đó vốn đầu tư nước ngoài hơn 52 tỉ
(chiếm 30% FDI cả nước), còn lại là vốn đầu tư của các doanh nghiệp trong
nước. Nếu tính về giá trị sản xuất công nghiệp, các KCN hiện nay đã đóng góp
hơn 30% giá trị công nghiệp của cả nước đã tạo việc làm cho hơn 1,5 triệu lao
động trực tiếp và hàng vạn lao động gián tiếp. Ngoài ra, các KCN phát triển đã
kéo theo sự đầu tư về cơ sở hạ tầng (điện, đường, nước...). Những kết quả này
cho thấy vai trò quan trọng của KCN góp phần cho phát triển kinh tế - xã hội
của đất nước. Ðó là thúc đẩy sản xuất công nghiệp, xuất nhập khẩu; thu hút vốn

nguồn nhân lực, các địa phương phải có kế hoạch đào tạo phát triển nguồn nhân
lực, nâng cao tay nghề cho người lao động. Nhà nước phải có cơ chế giúp đỡ các
địa phương, doanh nghiệp phát triển nguồn nhân lực, tránh không để tình trạng
các doanh nghiệp phải tự mình lo việc đào tạo nguồn lao động.


6

Ở đề tài này Tác giả chỉ đi sâu tháo gỡ trong vấn đề về cơ sở, kết cấu hạ
tầng trong các KCN, trong đó trọng tâm là chất lượng đầu tư xây dựng công
trình giao thông, đặc biệt là cầu Bê tông cốt thép (BTCT).
Theo một số khảo sát riêng của tác giả về một số KCN tại địa bàn Thành
phố Hồ Chí Minh và một số Tỉnh lân cận thì cơ cấu sử dụng đất theo quy hoạch
được duyệt dành cho đất giao thông chiếm từ (10-16)% trên tổng diện tích đất
của KCNC. Như vậy trên mặt bằng (10-16)% đất dành cho giao thông thì tỉ lệ
cầu BTCT cũng chiếm một tỷ lệ không nhỏ trung bình chiếm 1%. Có thể thấy
vai trò của các công trình Cầu BTCT là rất quan trọng trong mắt xích giao thông
tại các KCN.
1.1.2

Giới thiệu chung về Cầu Bê tông ở nước ta
Trong khoảng vài thập niên gần đây, cơ sở hạ tầng GTVT đã được đầu tư

xây dựng với một khối lượng rất lớn, trong phạm vi cả nước. Nhiều tuyến đường
giao thông huyết mạch đã được sửa chữa nâng cấp hay xây dựng mới. Trên các
tuyến đường đó, rất nhiều cầu đã được xây dựng mới hoặc được xây dựng để
thay các cầu, phà cũ không đáp ứng được năng lực giao thông hiện tại và trong
tương lai. Do tính cạnh tranh về giá thành của vật liệu bê tông, nên hầu hết các
cầu đường bộ ở Việt Nam được xây dựng gần đây là cầu bê tông. Cho đến nay,
số lượng cầu BTCT và BTCTDƯL đã được xây dựng ở Việt Nam chiếm một tỷ

chỉ cần quan tâm đến ba mục dữ liệu chính sau để khái quát được các đặc điểm
chung.
- Về dạng cầu:

+ Cầu dầm giản đơn
+ Cầu bản liên tục
+ Cầu bản giản đơn
+ Cầu dầm hẫng mút thừa
+ Câu dầm hẫng dầm đeo
+ Cầu dầm liên tục chiều cao không đổi
+ Cầu dầm liên tục chiều cao thay đổi
+ Cầu khung tĩnh định
+ Cầu khung siêu tĩnh
+ Cầu khung hẫng dầm đeo
+ Cầu dây văng


8

+ Cầu vòm
- Về dạng dầm chủ
+ Bản BTCT
+ Bản BTCT DƯL
+ Dầm T BTCT
+ Dầm chữ Π BTCT
+ Dầm I BTCT
+ Dầm T ngược BTCT
+ Dầm hộp BTCT
+ Dầm T BTCT DƯL
+ Dầm T ngược BTCT DƯL

+ Lắp đặt đầy đủ hệ thống báo hiệu đường bộ, chiếu sáng, thoát nước.
+ Có đầy đủ hồ sơ về quản lý chất lượng về quy trình bảo trì công trình.
+ Vận hành và khai thác đúng quy định.
- Xét về dạng cầu, dạng dầm, về đặc điểm cấu tạo mặt cầu thì đặc điểm
chung nổi bậc của các cầu trong các Khu Công nghiệp và trong Khu Công nghệ
cao:
+ Dạng cầu: cầu dầm giản đơn, cầu dầm liên tục chiều cao thay đổi.
+ Dầm chủ: Bản BTCT, Bản BTCT DƯL, Dầm T BTCT, Dầm I BTCT
DƯL, Dầm super T BTCT DƯL.
+ Đặc điểm cấu tạo mặt cầu: Mặt cầu có gờ (hoặc lan can) phân cách giữa
phần đường xe chạy và phần đường người đi bộ, cầu có đèn chiếu sáng và
không có đèn chiếu sáng, cầu đơn và cầu đôi.
+ Khả năng chịu tải và khai thác: là đều có tải trọng khai thác lớn ≥ HL 93
và thường xuyên.
- Thống kê một số Cầu điển hình tại Khu Công nghệ cao: theo Bảng 1.1


10

Bảng 1.1: Một số cầu trong Khu Công nghệ cao

1

Cầu Vượt D1 - Lê
Văn Việt

Cầu chính

Dầm liên tục chiều
cao thay đổi

Dầm BTCT DƯL

cao thay đổi

Dầm hộp BTCT DƯL
Dầm hộp BTCT DƯL
Dầm T BTCT DƯL
Dầm Bản rỗng BTCT
DƯL
Dầm T BTCT DƯL

34,9+42+63+42

293,5

B1=B2=11.25

29,9+5x35+29,9

240

B1=B2=11.25

25+25,4+25

80,56

B=25

3x21

xuyên lưu thông qua lại. Xong bên cạnh đó cũng không thể tránh khỏi những hư
hỏng cơ bản mà phần lớn là do trong quá trình thi công xây dựng và quản lý khai
thác còn lỏng lẻo, yếu kém.
Những hư hỏng cơ bản thường gặp ở các công trình cầu BTCT:
- Lớp phủ mặt cầu bị nứt bong, mặt đường vào cầu mặt đường trên cầu có ổ gà
xe qua lại không êm thuận;

Hình 1.1: Lớp phủ mặt cầu bị hư hỏng nặng
- Vỡ bản bê tông mặt cầu dẫn đến làm hư hỏng mặt đường xe chạy;


12

Hình 1.2: Mặt cầu lồi lõm trơ cốt thép
- Nền đường cầu bị lún sụt làm cho chỗ tiếp giáp giữa đường và cầu thay đổi
độ dốc hoặc chênh lệch cao độ;
- Vỡ bê tông lề bộ hành thanh ngang và cột đứng của hệ lan can có cầu mất
một số thanh ngang đôi khi mất cả cột đứng hoặc một vài khoang lan can;

Hình 1.3: Hỏng 1 đoạn lan can


13

- Mặt đường trên cầu thoát nước không tốt khi mưa có những vũng đọng trên
mặt cầu hệ thống thoát nước bị gỉ bị lấp đất cát;
- Khe co dãn hư hỏng với khe co dãn bằng thép góc hoặc máng thép bê tông
nhựa trên khe co dãn bị lún sụt khi mưa nước trên khe co dãn chảy xuống đầu dầm
và đỉnh xà mũ mố trụ. Khe co dãn cao su hay xảy ra tình trạng vỡ bê tông hai bên
mép các tấm cao su tấm cao su bị bong bị mất các đinh ốc;

động về sức thu hút vốn đầu tư nước ngoài (FDI) trong các lĩnh vực công nghệ cao
của Việt Nam. Không chỉ xác định hướng tập trung thu hút các công ty tên tuổi trên
thế giới, có công nghệ nguồn vào Việt Nam, KCNC còn ưu tiên thu hút các doanh
nghiệp và viện nghiên cứu – đào tạo công nghệ uy tín trong nước, điển hình như
tập đoàn FPT, Viện Công nghệ cao Hutech, Viện dầu khí, Sắc Ký Hải Đăng. …
đều đã có dự án đầu tư nhiều triệu USD trong KCNC. Tính đến tháng
5/2014, KCNC đã cấp phép cho 77 dự án sản xuất, nghiên cứu, đào tạo và dịch vụ
thuộc các lĩnh vực công nghệ cao với tổng vốn đầu tư đạt trên 2,4 tỷ USD, trong đó
74% là vốn đầu tư FDI.
Đi đôi với sự phát triển kinh tế cũng phải kể đến sự phát triển của hệ thống hạ
tầng giao thông, luôn thể hiện được vai trò tiên phong, đầu tàu trong việc góp phần
tạo nên một Khu Công nghệ cao ngày hôm nay. Trong đó nổi bậc có sự đóng góp
của những công trình Cầu BTCT. Do mới được đầu tư xây dựng từ năm 2009 đến
nay nên hầu hết các cầu BTCT trong KCNC vẫn còn rất mới và đáp ứng tốt yêu cầu
lưu thông vận tải. Một số công trình cầu tiêu biểu:


15

Hình 1.5: Cầu vượt D1-Lê Văn Việt đầu tư xây dựng năm 2009

Hình 1.6: Cầu vượt sông Chẹt đầu tư xây dựng năm 2014