Cầu dầm chữ T

Tổng quan dự án

Cầu cao tốc nằm tại cống Hán Trang, huyện Vị Sơn, tỉnh Sơn Đông là tuyến đường chính của Quốc lộ 104. Tiêu chuẩn thiết kế là Ô tô 20 và Treo 100.

Khi được xây dựng vào đầu năm 1958, lỗ cửa cống có 17 lỗ, và cầu đường bộ tương ứng cũng có 17 nhịp. Cầu đường bộ rộng 5,3m và bao gồm 5 dầm chữ T được đỡ đơn giản bằng bê tông cốt thép. Sau đó, do yêu cầu kiểm soát lũ lụt và xả lũ và lưu lượng giao thông trên Quốc lộ 104 tăng lên, việc mở rộng đã được thực hiện vào năm 1977. Phía nam và phía bắc của cửa cống được tăng thêm 7 lỗ (tức là 14 lỗ được bổ sung mới). Sau khi mở rộng, tổng chiều dài của cửa cống (cầu) là 435,6m và chiều rộng cầu được tăng từ 5,3m lên 9,0m. Kết cấu mặt cầu là một phần kết hợp gồm 5 dầm chữ T bê tông cốt thép và 5 bản rỗng bê tông cốt thép.

Cầu đường bộ Hán Trang Trát đã được xây dựng từ khi khánh thành. Cầu cũ đã được đưa vào sử dụng hơn 40 năm, cầu đường bộ mở rộng cũng đã được đưa vào sử dụng hơn 20 năm. Trong 10 năm qua, cùng với lưu lượng giao thông trên Quốc lộ 104 ngày càng tăng, chủng loại xe cũng ngày càng nặng hơn, tải trọng trên đường và cầu cũng ngày càng tăng. Đặc biệt, tình trạng quá tải của dầm chữ T trên đường bộ và cầu ban đầu đặc biệt nghiêm trọng, và các vết nứt xuất hiện khắp nơi. Sau khi kiểm tra, đánh giá và phân tích, kết luận rằng cường độ dầm chữ T không đủ và bê tông dầm bị lão hóa nghiêm trọng. Do đó, dầm chữ T của cầu đường bộ cổng phải được gia cố kết cấu.

Vật liệu gia cố kết cấu

Vật liệu được sử dụng để gia cố và sửa chữa các thành phần bê tông của cầu là sợi carbon đơn hướng 12K và chất kết dính do Horse sản xuất.

Keo kết cấu chủ yếu là nhựa epoxy, được bổ sung các phụ gia tạo độ bám dính khác nhau, tạo nên các đặc tính liên kết khác nhau. Trong đó, cường độ bám dính của keo kết cấu và bê tông đều trên 4MPa. Bề mặt bị hư hỏng của tấm thép và phòng liên kết bê tông được kiểm tra ở mặt bên của bê tông. Cường độ cắt cao của keo kết cấu có thể ngăn sợi carbon bị cắt và đứt dọc theo bề mặt sửa chữa.

Yêu cầu gia cố và bố trí

Sau nhiều năm khai thác, đường cao tốc và cầu Hán Trang Trại đã xuống cấp nghiêm trọng, khả năng chịu tải không đủ. Do đó, yêu cầu gia cố sợi carbon đã giúp cầu đường cao tốc đạt tiêu chuẩn thiết kế Q-20 và HQ-100. Do hầu hết dầm T1 nằm dưới vỉa hè nên không trực tiếp chịu tải trọng xe, nên mặt đáy và mặt bên của dầm T2 ~ T5 được liên kết bằng lớp bọc sợi carbon để gia cố.

Hiệu ứng gia cố kết cấu

Sau khi gia cố, độ võng của dầm chữ T giảm đáng kể, độ võng lớn nhất giảm gần 30% so với trước khi gia cố. Điều này cho thấy độ cứng của dầm chữ T bê tông cốt thép cốt thép được cải thiện đáng kể, hiệu quả gia cố rõ rệt.