Tài liệu Luận văn thạc sĩ đánh giá năng lực chịu tải của một số cầu trên hệ thống giao thông thuộc tỉnh trà vinh và giải pháp thiết kế nâng cấp sửa chữa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM VĂN TÂN ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA MỘT SỐ CẦU TRÊN HỆ THỐNG GIAO THÔNG THUỘC TỈNH TRÀ VINH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP SỬA CHỮA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Đà Nẵng, Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM VĂN TÂN ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA MỘT SỐ CẦU TRÊN HỆ THỐNG GIAO THÔNG THUỘC TỈNH TRÀ VINH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP SỬA CHỮA Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông Mã số : 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN MỸ Đà Nẵng, Năm 2017 LỜI CẢM ƠN Học v n n c n t n cảm ơn T ầy giáoTS. Nguyễn Văn Mỹ đã tận tìn ƣớng dẫn - chỉ bảo trong quá trình làm luận văn. Xin chân thành cảm ơn Ban lãn đạo, tập thể cán bộ, giảng viên Khoa Xây dựng Cầu đƣờng, P òng KH, SĐH & HTQT Trƣờng Đạ Ban đ o tạo Sau đạ ọc - Đạ ọc B c oa - Đạ ọc Đ Nẵng, ọc Đ Nẵng, cùng g a đìn , bạn bè đã động viên và tạo đ ều kiện c o ọc v n trong t ờ g an ọc cao ọc v o n t n luận văn tốt nghiệp này. Với thời gian nghiên cứu v năng lực bản thân còn hạn chế , luận văn c ắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót , tồn tạ . Học v n rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp từ phía các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện ơn. Trân trọng cảm ơn ! ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA MỘT SỐ CẦU TRÊN HỆ THỐNG GIAO THÔNG THUỘC TỈNH TRÀ VINH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP SỬA CHỮA Học viên: Phạm Văn T n, Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Mã số: 60.58.02.05 K óa: K31 Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Đ n g năng lực chịu tải của một số cầu trên hệ thống giao thông thuộc tỉnh Trà Vinh và giải pháp thiết kế nâng cấp sửa chữa là áp dụng c c p ƣơng p p đ n g cầu để c địn c c nguy n n n ƣ ỏng, năng lực chịu tải thực tế của cầu; nhu cầu vận chuyển hàng hoá, từ đó có g ải pháp nâng cấp sửa chữa. Đồng thờ đ n g lại việc cắm biển tải trọng cầu tại thờ đ ểm khảo sát so với QCVN 41:2016/BGTVT của Bộ Giao thông vận tả để các loại xe có số lƣợng trục khác nhau , có tải trọng khác nhau có thể hợp pháp qua cầu mà không gây nguy hiểm cho kết cấu. Trong nội dung luận văn t c g ả chọn 01 cầu BTCT trên Đƣờng tỉnh 913 và 01 cầu t ép tr n Đƣờng tỉn 912 để tiến hành thực nghiệm v đ n g năng lực chịu tải của cầu. Áp dụng p ƣơng p p đ n g cầu theo tiêu chuẩn AASSHTO, từ kết quả đ n t c g ả chọn giả p p g a cƣờng cho cầu thép là hàn bản t ép đ y dầm và dán vật liệu FRP cho cầu BTCT, từ kết quả tín to n đề xuất cắm biển tải trọng hợp p p trƣớc g a cƣờng v sau g a cƣờng cho 02 cầu chọn đ n g , đảm bảo phục vụ tốt cho việc vận chuyển hàng hoá và an toàn cho công trình cầu.. Từ khóa: Đ n g , năng lực chịu tải, cầu thép, thiết kế, nâng cấp sửa chữa. Summary: The assessment of the load-carrying capacity of some bridges on the transport system of Tra Vinh province and the design solution for improvement and repair is to apply the method of bridge assessment to identify causes of damage and performance, the actual bearing load of the bridge; Demand for transportation of goods, from which solutions to improve and repair. Meanwhile, it is necessary to evaluate weight limit of the old bridges at the time when these bridges were monitored compared to QCVN 41:2016/BGTVT standard enacted by Ministry of Transport which allows vehicles with different axle and weight to pass the bridge without endangering its structure members. In this thesis, a reinforced concrete bridge located on Provincial Road 913 and a steel bridge located on Provincial Road 912 were selected to carry out testing the bridge load capacity. The standard used to assess in the study is AASHTO LRFD. Based on the results of the examination, using steel plate to add to the bottom of steel girder and FRP material to cover reinforced concrete beam bridge were chosen as two solutions to strengthen bridge performance. Eventually, to ensure bridge safety and best service for the carriage of products, the research suggested the appropriate weight limit of bridges before and after the time when adding strength to these two selected bridges took place. Keyword: Evaluation, load-carrying capacity, steel bridge, reinforced concrete, strengthen. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Lý do c ọn đề t ................................................................................................ 1 2. Đố tƣợng ng n cứu .........................................................................................1 3. P ạm v ng n cứu ............................................................................................ 1 4. Mục t u ng n cứu ...........................................................................................1 5. P ƣơng p p ng n cứu ....................................................................................2 6. Cấu trúc của luận văn..........................................................................................2 CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀNTỈNH TRÀ VINH ............................................................................................................................... 3 1.1. SƠ LƢỢC ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH KINH TẾ-XÃ HỘI TỈNH TRÀ VINH .3 1.2. HIỆN TRẠNG MẠNG LƢỚI GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH ............................................................................................................................... 3 1.2.1. Hệ t ống đƣờng bộ .......................................................................................4 1.2.2. Hệ t ống cầu tr n đƣờng bộ..........................................................................5 1.3. HİỆN TRẠNG HƢ HỎNG CHỦ YẾU CÁC CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VİNH ............................................................................................................................... 6 1.3.1. Cầu tr n Quốc lộ ...........................................................................................6 1.3.2. Cầu tr n Đƣờng tỉn .....................................................................................6 1.3.3. Một số ƣ ỏng đặc trƣng của c c cầu tr n địa b n tỉn Tr V n ...............8 KẾT LU N CHƢƠNG 1 .............................................................................................. 12 CHƢƠNG 2.CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA CẦU ....................................................13 2.1.CƠ SỞ PHÁP LÝ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA CẦU. ...................13 2.1.1. Cơ sở p p lý .............................................................................................. 13 2.1.2. C c p ƣơng p p t ử tả cầu ......................................................................13 2.1.3. C c p ƣơng p p đ n g cầu ...................................................................15 2.1.4. Đ n g cầu t eo ệ số sức ng v ệ số tả trọng ................................ 15 2.1.5.Quy trìn đ n g ệ số sức tả trọng t eo p ƣơng p p đ n g ệ số tả trọng v ng ............................................................................................................17 2.2. ĐÁNH GIÁ NĂNG CHỊU TẢI MỘT SỐ CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH ............................................................................................................................. 21 2.2.1. Cơ sở lựa c ọn một số cầu để đ n g v n ng cấp tả trọng....................21 2.2.2. Đ n g tả trọng ợp p p cầu Đạ Sƣ .....................................................22 2.2.3. Đ n g tả trọng ợp p p cầu Ba Động..................................................35 KẾT LU N CHƢƠNG 2 .............................................................................................. 43 CHƢƠNG 3.ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CẤP TẢI TRỌNG ĐỐI VỚIMỘT SỐ CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH .......................................................... 44 3.1. MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIA CƢỜNG TRONG CẦU BTCT VÀ CẦU THÉP .......................................................................................................................................44 3.1.1. G a cƣờng cầu BTCT v BTCT dự ứng lực ...............................................44 3.1.2. G a cƣờng cầu t ép ....................................................................................44 3.1.3. Lựa c ọn g ả p p g a cƣờng c o một số cầu Tr V n ............................ 45 3.2. THIẾT KẾ GIA CƢỜNG KẾT CẤU NHỊP CẦU ĐẠI SƢ ..................................45 3.2.1. Cơ sở lý t uyết ............................................................................................ 45 3.2.2. T ết ế g a cƣờng ......................................................................................46 3.3. THIẾT KẾ GIA CƢỜNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BA ĐỘNG ............................. 51 3.3.1. Cơ sở tín to n g a cƣờng bằng vật l ệu FRP đố vớ dầm BTCT DƢL ....51 3.3.2 Tín to n tăng cƣờng sức kháng uốn dầm bê tông ứng suất trƣớc theo tiêu chuẩn ACI220, 2R-08 ............................................................................................ 55 3.3.3. T ết ế g a cƣờng ết cấu n ịp dầm .......................................................... 60 KẾT LU N CHƢƠNG 3 .............................................................................................. 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................64 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trnng 2.1 Hệ số tả trọng của oạt tả t eo TTGH 20 2.2 Hệ số tả trọng của tả trọng ợp p p 21 2.3 K oảng c c v tả trọng c c trục của e tả đo 23 2.4 C uyển vị của dầm c ủ n ịp 21m vớ tả trọng t ử 25 2.5 Hệ số p n bố ngang t ực đo n ịp 2 27 2.6 C c t ông số mặt cắt ngang cầu 28 2.7 Tín c ất cơ lý của b tông 29 2.8 Tín c ất cơ lý của t ép 29 2.9 Đặc trƣng ìn 29 2.10 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ sức 2.11 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt 2.12 X c địn tả trọng cắm b ển c o ết cấu n ịp 1 31 2.13 C c t ông số mặt cắt ngang cầu 32 2.14 Đặc trƣng ìn 33 2.15 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ sức 2.16 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt 2.17 X c địn tả trọng cắm b ển c o ết cấu n ịp 2 34 2.18 K oảng c c v tả trọng c c trục của e tả đo 36 2.19 C uyển vị của dầm c ủ vớ tả trọng t ử 38 2.20 C c t ông số mặt cắt ngang cầu 39 2.21 Cƣờng độ b tông dầm c ủ 39 2.22 Tín c ất cơ lý của b tông 39 2.23 Tín c ất cơ lý của c p dự ứng lực 39 2.24 X c địn sức ng uốn của t ết d ện dầm c ủ tạ g ữa n ịp 40 2.25 X c địn sức ng cắt của t ết d ện dầm c ủ tạ gố 40 2.26 X c địn ệ số đ n g RF t eo mô men 41 2.27 X c địn ệ số đ n g RF t eo lực cắt 41 2.28 X c địn tả trọng cắm b ển 41 3.1 T ông số ỹ t uật của bản t ép tăng cƣờng 46 3.2 Đặc trƣng ìn 47 ọc t ết d ện dầm c ủ n ịp 1 ng uốn (ứng suất) 31 31 ọc t ết d ện dầm c ủ n ịp 2 ng uốn (ứng suất) ọc mặt cắt dầm t ép l n ợp BTCT sau g a cƣờng 34 34 Số hiệu Tên bảng bảng Trnng 3.3 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ ứng suất đố vớ n ịp 1 47 3.4 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt đố vớ n ịp 1 48 3.5 X c địn tả trọng cắm b ển sau g a cƣờng đố vớ n ịp 1 48 3.6 T ông số ỹ t uật của vật l ệu g a cƣờng 49 3.7 Đặc trƣng ìn 49 3.8 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ ứng suất đố vớ n ịp 2 50 3.9 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt đố vớ n ịp 2 50 3.10 X c địn tả trọng cắm b ển 50 3.11 Đặc trƣng ìn 60 3.12 Sức 3.13 ọc mặt cắt dầm t ép l n ợp BTCT sau g a cƣờng ọc của tấm sợ ng uốn sau g a cƣờng 61 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ mô men 61 3.14 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt 61 3.15 X c địn tả trọng cắm b ển 62 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu hình vẽ 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 3.1 3.2 3.3 Tên hình vẽ Trang Bản đồ quy oạc g ao t ông tỉn Tr V n Nứt bản mặt cầu Hƣ ỏng lớp b tông bảo vệ mặt cầu Hƣ ỏng lớp b tông bảo vệ gờ lan can Hƣ ỏng e co g ãn Hƣ ỏng nặng lớp b tông bảo vệ v cốt t ép dầm c ủ Rỉ nặng cấu ện dầm c ủ, l n ết ngang cầu t ép Trìn tự đ n g tả trọng ợp p p Cầu Đạ Sƣ C n e t ử tả Xếp tả tĩn v t ết bị đo tạ g ữa n ịp 1 t eo p ƣơng dọc cầu C c t ế tả v t ết bị đo c uyển vị n ịp 1 t eo p ƣơng ngang cầu Xếp e t ử tả tr n n ịp 1 Gắn t ết bị đo tạ t ết d ện g ữa n ịp 1 Xếp tả tĩn v t ết bị đo tạ g ữa n ịp 2 t eo p ƣơng dọc cầu Các t ế tả v t ết bị đo c uyển vị n ịp 2 t eo p ƣơng ngang cầu Xếp e t ử tả tr n n ịp 2 Gắn t ết bị đo tạ t ết d ện g ữa n ịp 2 Kíc t ƣớc tổng qu t dầm I l n ợp vớ bản BTCT B ển cắm tả trọng ợp p p đố vớ ết cấu n ịp 1 B ển cắm tả trọng ợp p p đố vớ ết cấu n ịp 2 Cầu Ba Động Cầu Ba Động cắm b ển ạn c ế tả trọng 10 tấn Ha e tả đo cầu Ba Động Xếp tả tĩn v t ết bị đo tạ g ữa n ịp 1 t eo p ƣơng dọc cầu C c t ế tả v t ết bị đo c uyển vị n ịp 1 t eo p ƣơng ngang cầu Xếp e t ử tả t eo tr n n ịp 1 Gắn t ết bị đo tạ t ết d ện g ữa n ịp 1 B ển cắm tả trọng ợp p p đố vớ ết cấu n ịp B ển cắm tả trọng ợp p p sau g a cƣờng đố vớ n ịp 1 G a cƣờng n ịp b n t eo p ƣơng dọc cầu n ịp 1 G a cƣờng n ịp b n t eo p ƣơng ngang cầu n ịp 1 3 9 9 10 10 11 11 18 22 23 24 24 24 25 26 26 26 27 28 32 34 35 35 36 37 37 37 38 42 48 48 49 Số hiệu hình vẽ 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 Tên hình vẽ B ển cắm tả trọng ợp p p đố vớ n ịp 2 G a cƣờng n ịp g ữa t eo p ƣơng dọc cầu n ịp 2 G a cƣờng n ịp g ữa t eo p ƣơng ngang cầu n ịp 2 Ứng suất - b ến dạng t ết d ện c ữ T dầm BTCT DƢL B ến dạng dầm BTCT DƢL trƣờng ợp p oạ đồng t ờ B ểu đồ b ến dạng dầm BTCT DƢL trƣờng ợp tấm sợ đứt Tăng cƣờng sức ng cắt c o dầm BTCT bằng tấm sợ FRP G a cƣờng dầm c ủ t eo p ƣơng dọc cầu G a cƣờng dầm c ủ t eo p ƣơng ngang cầu B ển cắm tả trọng ợp p p sau g a cƣờng Trang 50 51 51 52 52 53 59 60 60 62 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Để p t tr ển n tế ã ộ của đất nƣớc nó c ung v của tỉn Tr V n nó r ng, v ệc đầu tƣ p t tr ển ạ tầng g ao t ông vận tả đóng va trò rất quan trọng. H ện nay, tỉn Tr V n có 03 tuyến Quốc lộ, 06 tuyến Đƣờng tỉn v 42 tuyến Đƣờng uyện vớ tổng c ều d 939,8 m đƣờng v có 192 cầu; trong đó, c c cầu tr n 03 tuyến Quốc lộ đƣợc đầu tƣ cơ bản đ p ứng đƣợc n u cầu vận c uyển g ao lƣu óa p ục vụ tốt p t tr ển Đố vớ ng n tế ã ộ của tỉn . ệ t ống Đƣờng tỉn v Đƣờng uyện, có 141 cầu đang a t c, trong đó cầu b tông cốt t ép có 108 cầu v cầu t ép có 33 cầu. C c tuyến n y đã c o t ấy n ều ạn c ế n ƣ ệ t ống g ao t ông c ƣa đồng bộ v đặc b ệt l còn rất n ều cầu yếu ( oảng 37 cầu). Đ ều n y dẫn đến c ƣa đảm bảo đƣợc n u cầu cấp t ết về vận c uyển ng óa cũng n ƣ tồn tạ nguy cơ t ềm ẩn g y mất an to n g ao t ông. Tr n cơ sở đó, n ằm đ p ứng c c n u cầu tr n cùng vớ nguồn vốn đầu tƣ dựng cơ bản của tỉn còn ạn c ế t ì v ệc đ n g y ện trạng v đề uất g ả p p t ết ế n ng cao năng lực c ịu tả của một số cầu tr n địa b n tỉn Tr V n l rất cần t ết v cấp b c . 2. Đối tƣợng nghiên cứu Đề t t ến n ng n cứu đ n g năng lực c ịu tả của cầu v đề uất g ả p p t ết ế n ng cấp sửa c ữa một số cầu (cầu b tông cốt t ép v cầu t ép) tr n ệ t ống Đƣờng uyện v Đƣờng tỉn tr n địa b n tỉn Tr V n . 3. Phạm vi nghiên cứu Đ n g năng lực c ịu tả của một số cầu tr n ệ t ống Đƣờng uyện v Đƣờng tỉn tr n địa b n tỉn Tr V n . Đề uất 2 cầu: 1 cầu BTCT v 1 cầu t ép. Đề uất c c g ả p p t ết ế n ng cấp sửa c ữa c o c c cầu nó tr n. 4. Mục tiêu nghiên cứu 4.1. Mục tiêu tổng quát Đ n g năng lực c ịu tả v đƣa ra p ƣơng n n ng cấp sửa c ữa một số cầu tr n địa b n tỉn Tr V n . 2 4.2. Mục tiêu cụ thể Đ n g v p n loạ c c dạng ƣ ỏng của ệ t ống c c cầu tr n địa b n tỉn . Đ n g năng lực c ịu tả của một số cầu đặc trƣng (1 cầu BTCT v 1 cầu t ép) t uộc ệ t ống cầu đƣợc t ống . Đề uất c c p ƣơng n t ết ế sửa c ữa v n ng cấp năng lực c ịu tả của c c cầu nó tr n. Từ đó có t ể đề uất g ả p p tổng t ể c o c c cầu tr n to n ệ t ống. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu P ƣơng p p ng n cứu t ực ng ệm ết ợp vớ lý t uyết. Trong đó: - P ƣơng p p t ực ng ệm: đƣợc p dụng để t ực ện c c p ép đo p ục vụ c địn năng lực c ịu tả t ực tế của một số cầu đƣợc c ọn l m đố tƣợng ng - P ƣơng p p lý t uyết: n cứu. y dựng mô ìn tín to n lý t uyết n ằm đ nh giá năng lực của ết cấu cầu v lựa c ọn g ả p p t ết ế đ p ứng n u cầu n tế - ỹ t uật. 6. Cấu trúc của luận văn Để đạt đƣợc mục t u n u tr n, luận văn trìn b y trong 03 c ƣơng P ần mở đầu C ƣơng 1: Tổng quan về ệ t ống cầu tr n địa b n tỉn Trà Vinh C ƣơng 2: Cơ sở đ n g năng lực c ịu tả v c c g ả p p n ng cao năng lực c ịu tả của cầu C ƣơng 3: Đề uất g ả p p n ng cấp tả trọng đố vớ một số cầu tr n địa b n tỉn Tr V n Kết luận v ến ng ị 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH 1.1.SƠ LƢỢC ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH KINH TẾ- XÃ HỘI TỈNH TRÀ VINH Tr V n l một tỉn nằm p ía Đôngđồng bằng sông Cửu Long cóvị trí tọa độ g ớ ạn từ 9°31'46" đến 10°4'5" vĩ độ Bắc v từ 105°57'16" đến 106°36'04" n độ Đông. P ía Bắc v T y Bắc g p tỉn Vĩn Long,p ía Đông Bắc g p tỉn Bến Tre ngăn c c bở sông Cổ C n (một n n sông T ền), p ía T y Nam g p tỉn Sóc Trăng ngăn c c bở sông Hậu, Nam v Đông Nam g p b ển Đông vớ b ển, nơ có 2 cửa sông (Cổ C n v Địn An). ơn 65 m bờ Trà Vinh cách t n p ố Hồ C í M n 200 m đ bằng Quốc lộ 53, oảng c c c ỉ còn 130 m nếu đ bằng Quốc lộ 60 và cách thành phố Cần T ơ 95 km. 1.2. HIỆN TRẠNG MẠNG LƢỚI GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Hiện trạng mạng lƣớ g ao t ông đƣợc thể hiện qua bản đồ quy hoạch giao t ông đến năm 2020 v tầm n ìn đến năm 2030 n ƣ ở hình 1.1. Hình 1.1 Bản đồ quy hoạch giao thông tỉnh Trà Vinh 4 1.2.1. Hệ thống đƣờng bộ Hiện nay ệ t ống g ao t ông tr n địa b n tỉn to n Tỉnh có 03 tuyến Quốc lộ, 06 tuyến Đƣờng tỉnh và 42 tuyến Đƣờng huyện với tổng chiều d 939,8 m (trong đó có tr n 700 m đƣờng n ựa) ngo vớ tổng c ều d tr n 2.500 m vớ ra còn có c c tuyến đƣờng g ao t ông nông t ôn ết cấu bằng đan b tông cốt t ép, cấp p ố ,... v tr n 200 m đƣờng Đô t ị đƣợc n ựa óa. 1.2.1.1. VềQuốc lộ (1) Quốc lộ 53: Đ y l tuyến đƣờng huyết mạch nối từ QL1 (Vĩn Long) qua n ều trung tâm kinh tế xã hội của tỉn Tr V n v đấu nối vào QL54 tại xã Tập Sơn, uyện Trà Cú và cũng l tuyến đối ngoạ độc đạo của tỉn (đến thờ đ ểm hiện nay); với tổng chiều dài toàn tuyến là 168km. Đoạn đ qua tỉnh Trà Vinh dài 126,5km, bắt đầu từ cầu Mây Tức ran Vĩn Long, v ết thúc giao QL.54 huyện Trà Cú (Trà Vinh), mặt nhựa rộng từ 7m đến 11m, nền rộng từ 9m đến 12m; r ng c c đoạn qua khu vực Đô t ị mặt nhựa rộng từ 12m đến 21m, nền rộng từ 16m đến 33m. (2) Quốc lộ 54: Là tuyến đƣờng trục ngang nối từ phà Vàm Cống (tỉn Đồng T p), cắt qua QL1 địa phận tỉn Vĩn Long v ết thúc tạ t n p ố Tr V n (g ao vớ QL53) với tổng chiều dài 152 km. Đoạn đ qua tỉnh Trà Vinh dài 66,5km, bắt đầu từ ran Vĩn Long, v kết thúc giao QL.53 TP. Trà Vinh, mặt nhựa rộng từ 6m đến 8m, nền rộng 9m. (3) Quốc lộ 60: Đƣợc c định là tuyến trục dọc ven biển: Bắt đầu từ ngã ba Trung Lƣơng (QL1) qua các tỉnh Tiền Giang, Bến Tre, Tr V n v Sóc Trăng để giáp nối lại QL1. Đ y l tuyến đƣờng ven biển vừa đảm bảo an ninh quốc phòng vừa phá thế độc đạo của QL1, rút ngắn khoảng c c đến TP. HCM đối với các tỉnh ven biển ĐBSCL (từ 60 m đến 80 m), to n tuyến có c ều d 110 m. Đoạn đ qua tỉnh Trà Vinh dài 43km, bắt đầu từ phà Cổ Chiên huyện Càng Long, và kết thúc tạ p Đại Ngãi, TT.Cầu Quan, huyện Tiểu Cần, mặt nhựa rộng từ 6m đến 8m, nền rộng 9m. 1.2.1.2. Về Đường tỉnh (1) ĐT.911: d 36,4 m, đ ểm đầu g ao ĐT.912, đ ểm cuối giáp ranh tỉn Vĩn Long, mặt nhựa rộng 5,5m, nền 9m. 5 (2) ĐT.912: d 17,2 m, đ ểm đầu giao QL.54 xã Mỹ Chánh, huyện Châu T n , đ ểm cuối giao QL.54 huyện Tiểu Cần, mặt nhựa rộng 6m, nền 9m. (3) ĐT.913: d 28,7 m, đ ểm đầu giao QL.53 TX.Duyên Hả , đ ểm cuối tại Trung t m ã Đông Hải,mặt nhựa rộng 5,5m, nền 6,5m. (4) ĐT.914: d 36,5 m, đ ểm đầu g ao QL.53 ã Đại An, huyện Tr Cú, đ ểm cuố g p đ H ệp Thạnh TX.Duyên Hải, mặt nhựa rộng 4-6m, nền 6-9m. (5) ĐT.915: d 49,797 m, đ ểm đầu g p sông T n D n (ran Vĩn Long), đ ểm cuố g p QL.53 ã Đại An, huyện Trà Cú. Hiện nay, tuyến đƣờng n y đang đƣợc đầu tƣ y dựng t eo quy mô đƣờng cấp IV, dự kiến o n t n năm 2017. (6) ĐT.915B: d Chiên) tạ 48,937 m, đ ểm đầu g ao QL.60 (đƣờng dẫn vào cầu Cổ ã Đức Mỹ, huyện Càng Long, đ ểm cuố g p ĐT.914 ã H ệp Thạnh, TX.Duyên Hả , đang đầu tƣ g a đoạn I từ g ao QL.60 (đƣờng dẫn vào cầu Cổ Chiên) đến cầu Long Bình 3, dài 10,258 km, qui mô cấp III đồng bằng. Đoạn II từ cầu Long Bìn 3 đếng p ĐT.914 ã H ệp T n , d 38,679 m, đƣờng đất, chạy theo tuyến đ , qui hoạc đạt cấp IV đồng bằng. 1.2.1.3.Về Đường huyện Đƣờng uyện có 42 tuyến vớ tổng c ều d 432,5 m, trong đó có 398,1 m đƣờng l ng n ựa (c ếm 92,04 ), 11,4 m l đƣờng đất (c ếm 2,63 ) v 23,0 m đƣờng có ết cấu mặt bằng b tông cốt t ép (c ếm 5,31 ). Tất cả c c tuyến đã đƣợc đầu tƣ đảm bảo đạt t u c uẩn cấp VI đồng bằng, còn lạ 11,4 m đƣờng đất cũng đã lập dự n đầu tƣ đảm bảo về quy mô v t u c uẩn tr n to n tuyến. 1.2.2. Hệ thống cầu trên đƣờng bộ Hệ thống cầu tr n địa bàn tỉnh có 192 cầu; trong đó Quốc lộ 51 cầu với tổng chiều dài là 2.612,5m, Đƣờng tỉnh 34 cầu với tổng chiều dài là 2.631,488m và Đƣờng huyện 107 cầu với tổng chiều dài là 4.079,03m. 1.2.2.1. Cầu bê tông cốt thép Tổng số lƣợng cầu b tông cốt t ép l 84, quy mô cầu b tông cốt t ép vĩn cửu vớ tổng c ều d 4.686,18 m. Trong đó: - Đối với hệ thống đƣờng Quốc lộ có 51 cầu với tổng chiều dài là 2.631,5m khổ cầu đảm bảo cho 02 l n e lƣu t ông (c ều rộng phần xe chạy trung bình từ 7,0m – 12,0m), tả trọng từ 25 đến 30 tấn trở lên phục vụ tốt cho viện vận chuyện hàng hóa. 6 - Đối với hệ thống Đƣờng tỉnh có 33 cầu với tổng chiều dài 2.595,488m khổ cầu đảm bảo cho 02 làn xe lƣu t ông (c ều rộng phần xe chạy trung bình từ 6,0m – 7,0m, riêng cầu Ba Động tr n Đƣờng tỉnh 913 chỉ có 4,0m), tả trọng 10 đến 18 tấn. - Đối với hệ thống Đƣờng huyện có 75 cầu với tổng chiều dài 2.853,71m, về khổ cầu rộng từ 2m đến 7m, tải trọng từ 1,5 tấn đến 18 tấn. 1.2.2.2.Cầu thép Tr n địa b n tỉn ện nay có 33 cầu t ép với tổng chiều dài 1.094,32m, trong đó c ếm đa số là cầu t ép tr n Đƣờng huyện ( 31 cầu, tổng chiều dài là 986,32m), tr n Đƣờng tỉnh (02 cầu, dài 108m). Cầu t ép đƣợc đầu tƣ vớ tả trọng t ấp từ 2,8 tấn đến 13 tấn, ổ cầu từ 2,7m đến 5,5 m. 1.3.HIỆN TRẠNG HƢ HỎNG CHỦ YẾU CÁC CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH 1.3.1. Cầu trên Quốc lộ Các cầu trên Quốc lộ đƣợc đầu tƣ mạnh mẽ từ năm 2000 c o đến nay nên các cầu đảm bảo khai thác tốt có tải trọng từ 25 tấn trở lên.Quốc lộ có 51 cầu với tổng chiều dài là 2.612,5m. 1.3.2. Cầu trên Đƣờng tỉnh Trên hệ thống đƣờng tỉnh có 34 cầu, với tổng chiều dài là 2.612,188m. Qua kết quả kiểm tra thực tế, chỉ có 11 cầu đã uất hiện c c ƣ ỏng n ƣ sau: (1) Cầu Trà Uông 1 Cầu có kết cấu bằng BTCT với chiều dài 44m gồm 03 nhịp 12 + 20 + 12, sử dụng dầm I BTCT, mặt rộng 7m, tải trọng thiết kế: 0,65HL93, tải trọng khai thác hiện tại 18 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2002. H ện tại, mặt cầu bị bong tróc lớp bê tông bảo vệ, khe co giãn bị ƣ ỏng. (2) Cầu Trà Uông 2 Cầu có kết cấu bằng BTCT,chiều dài 55,8m gồm 03 nhịp 18.6 + 18.6 +18.6, sử dụng dầm I BTCT dự ứng lực, mặt rộng 7m, tải trọng thiết kế: H18-XB80, tải trọng khai thác hiện tại 18 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2010. H ện tại, mặt cầu bị bong tróc lớp bê tông bảo vệ. (3) Cầu Đập Sen Cầu có kết cấu bằng BTCT, chiều dài 74,468m gồm 03 nhịp 24.54 + 24.54 7 +24.54, sử dụng dầm I BTCT dự ứng lực, mặt cầu rộng 8m, tải trọng thiết kế H18XB80, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2008. H ện tạ , ƣ ỏng khe co giãn. (4) Cầu Bờ Xe Cầu có kết cấu bằng BTCT, chiều dài 18,7m, 01 nhịp, sử dụng dầm I BTCT dự ứng lực, mặt rộng 7m, tải trọng thiết kế: H18-XB60, tải trọng khai thác hiện tại 18 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2009. H ện tại, mặt cầu bị bong tróc lớp bê tông bảo vệ, ƣ hỏng khe co giãn. (5) Cầu Khƣu Mang Cá Cầu có kết cấu bằng BTCT,có chiều dài 50,34m gồm 03 nhịp 12.5 + 24.25 + 12.5, sử dụng dầm I BTCT dự ứng lực, mặt rộng 9m, tải trọng thiết kế: H18-X60, tải trọng khai thác hiện tại 18 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2008. H ện tại, mặt cầu có dấu hiệu rạn nứt mặt dƣới, mặt trên lớp BT nhựa bảo vệ bị bong tróc, mố bị xói và lún sụp tƣờng trƣớc mố (6) Cầu Tập Ngãi Cầu có kết cấu bằng BTCT 01 nhịp chiều dài 25,24m, sử dụng dầm I BTCT dự ứng lực, mặt rộng 9m, tải trọng thiết kế: H18-X60, tải trọng khai thác hiện tại 18 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2008. H ện tại, mặt cầu có dấu hiệu rạn nứt mặt dƣới, mặt trên lớp BT nhựa bảo vệ bị bong tróc, mố bị xói và lún sụp tƣờng trƣớc mố. (7) Cầu Cây Gáo Cầu có kết cấu bằng BTCT 01 nhịp chiều dài 25,24m, sử dụng dầm I BTCT dự ứng lực, mặt rộng 9m, tải trọng thiết kế: H18-X60, tải trọng khai thác hiện tại 18 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2008. H ện tại, mặt cầu có dấu hiệu rạn nứt mặt dƣới; tuy nhiên, mố trụ và dầm còn tốt c ƣa uất hiện dấu hiệu bất t ƣờng. (8) Cầu Đại Sƣ Cầu có kết cấu thép liên hợpchiều dài 72 m gồm 03 nhịp 21.0 + 30.0 + 21.0, 02 nhịp biên sử dụng dầm thép I1100, nhịp giữa sử dụng dầm thép I 1.500, mặt cầu rộng 6,3m, tải trọng thiết kế: H18-X60, tải trọng khai thác hiện tại 13 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2003. H ện tại, mặt cầu lớp nhựa bảo vệ bị bong tróc, mặt cầu bị nứt có hiện tƣợng thấm nƣớc, hệ mặt cầu dao động mạn , đặc biệt là nhịp giữa khi xe có tải trọng từ 10-13 tấn lƣu t ông qua cầu, bê tông thân mố bị nứt, tƣờng cánh bị xói và lún sụt, bê tông gờ chắn và hệ thống lan can bị nứt vỡ. 8 (9) Cầu Ba Động Cầu có kết cấu bằng BTCT, có chiều dài 122,7m, 05 nhịp 24.54m, sử dụng dầm I BTCT dự ứng lực, mặt rộng 4,6m, tải trọng thiết kế: H13-X60, tải trọng khai thác hiện tại 10 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2000. H ện tại, mặt cầu bị bong tróc, khe co giãn bị ƣ hỏng, đầu dầm và hệ lan canxuất hiện vết nứt. (10) Cầu Kênh II Cầu có kết cấu mố, trụ bằng BTCT, mặt lát gỗ, rộng 3,3m, có chiều dài 36m, 03 nhịp 12m, sử dụng dầm thép I, tải trọng thiết kế: 10 tấn, tải trọng khai thác hiện tại 8 tấn, cầu đƣợc sửa chữa gia cƣờng đƣa v o sử dụng năm 2013. H ện tại, dầm I bị rỉ, cọc tại mố bị nứt dọc. (11) Cầu Sông Giăng Cầu có kết cấu bằng BTCT, có chiều dài 73,5m, 03 nhịp 24.54m, sử dụng dầm I BTCT dự ứng lực, mặt rộng 7m, tải trọng thiết kế: H13-XB60, tải trọng khai thác hiện tại 18 tấn, đƣợc đƣa v o sử dụng năm 2007. H ện tại, mặt cầu rạn nứt cục bộ. 1.3.3. Một số hƣ hỏng đặc trƣng của các cầu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh 1.3.3.1. Các hư hỏng đặc trưng đối với kết cấu cầu thép - Cấp 0: Lớp sơn c c cấu kiện dàn chủ bị hỏng ở vài chổ riêng lẻ, cấu kiện hệ liên kết bị cong cục bộ. - Cấp I: Rỉ ít ở các cấu kiện dàn chủ, phần xe chạy bản nút, cấu kiện liên kiết, một số đ n t n bị lỏng yếu một cách các biệt, một số cấu kiện riêng lẻ bị biến dạng. -Cấp II: Rỉ nặng phần xe chạy, bản nút cấu kiện liên kết. Rỉ ít ở cấu kiện chính của dàn, cả n óm đ n nối các cấu kiện chính bị lỏng yếu.Một vài liên kết cá biệt bị đứt. - Cấp III:Rỉ nặng ở các cấu kiện dàn chủ, phần xe chạy, bản nút và cấu kiện liên kết, gây ra giảm yếu tiết diện chịu lực, quá 10% lỏng đ n t n, có vết nứt mới ở cấu kiện dàn chủ, biến dạng v đứt thanh xiên d n do ƣ ỏng cơ ọc vì t u e đ m va. 1.3.3.2. Các hư hỏng đặc trưng đối với kết cấu cầu bê tông cốt thép - Cấp 0: Các vết nứt cá biệt trên bề mặt b tông có độ rộng ≤ 0.2mm, vỡ lớp bảo hộ ở vài chổ n ƣng ông lộ cốt thép. - Cấp I: Nhiều vết nứt trong b tông có độ mở rộng ≤ 0.2mm, vỡ lớp bê tông bảo hộ, lõi cốt thép ở một số chổ riêng lẻ, có hiện tƣợng khữ kiềm bê tông và xuất hiện vết n ũ vô ở một số chổ riêng lẻ trên bề mặt bê tông. 9 - Cấp II: Các vết nứt riêng lẻ có độ rỗng ≤ 0.3mm, trong đó có c c vết nứt xuyên, vết nứt nghiêng ở sƣờn dầm, ƣ ỏng nặng bê tông bản do sự khử kiềm. Hƣ hỏng nặng lớp bê tông bảo hộ và rỉ cốt thép. Vết nứt trong kết cấu dự ứng lực quá 0,1 – 0,15mm. Hƣ ỏng liên kết ngang giữa các dầm chủ. - Cấp III: Nhiều vết nứt lớn quá 0,3mm. Rỉ nặng cốt t ép đến mức làm giảm yếu cốt t ép ơn 10 . Hƣ ỏng nặng bê tông trên phần lớp bản. Một số hình ản ƣ ỏng đặc trƣng của các công trình cầu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh đƣợc thể hiện tr n c c ìn 1.2 đến 1.7. Hình 1.2.Nứt bản mặt cầu Hình 1.3.Hư hỏng lớp bê tông bảo vệ mặt cầu