Giáo trình khai thác, kiểm định, gia cố, sửa chữa cầu cống Phần 9 ppt

GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 129/152
4.2. CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA KẾT CẤU NHỊP
CẦU BTCT.
4.2.1. GIẢI PHÁP CHUNG:
Tuỳ theo mục ñích của việc sửa chữa là ñể kéo dài tuổi thọ kết cấu hay ñể khôi phục
lại khả năng chịu lực như ban ñầu của kết cấu mà chọn vật liệu, thiết bị và phương pháp ñể
sửa chữa.
Ở nước ta, trên các cầu BTCT cũ của ñường sắt cũng như bộ, nhiều nơi ñã dùng xi
măng ñể trám vá hoặc bịt các vết nứt các chỗ sứt vỡ. Biện pháp này thực tế là không có
hiệu quả, sau một thời gian ngắn, vết nứt mới lại xuất hiện do sự co ngót và sự dính bám
kém giữa lớp bêtông cũ và bêtông mới trát. Cần thiết phải áp dụng các vật liệu mới hữu
hiệu hơn như các loại vữa sửa chữa ñặc biệt của công ty Sika – Việt Nam hoặc bêtông
polyme tự pha trộn trên cơ sở nhựa êpôxy theo các công thức của ðại học giao thông vận
tải, Viện KHKTGTVT ñã nghiên cứu ra.
Nói chung, công nghệ sửa chữa (phương pháp và vật liệu, thiết bị) ñược chọn tuỳ
theo ñặc ñiểm của hư hỏng. Có thể phân loại các hư hỏng như sau:
Nhóm hư hỏng loại 1: là những hư hỏng không làm giảm cường ñộ và tuổi thọ kết
cấu (các vết nứt bé 0,2 mm, các sứt vỡ bêtông nhỏ mà không lộ cốt thép, các vết rạn chân
chim trên bề mặt bêtông).
Nhóm hư hỏng loại 2: là những hư hỏng làm giảm tuổi thọ kết cấu: Vết nứt quá 0,2
mm, các vết sứt vỡ bêtông lõi cốt thép, các chỗ bêtông bị ăn mòn và suy thoái.
Nhóm hư hỏng loại 3: là những hư hỏng làm giảm cường ñộ kết cấu: Vết nứt xiên ở
bụng dầm, các vết nứt nằm ngang ở chỗ tiếp giáp bản cánh với bụng dầm, các sứt vỡ lớn
bêtông ở vùng bị nén v v…
Các hư hỏng nhóm 1 chỉ cần sửa chữa khi bảo dưỡng ñịnh kì và làm cho khôi phục
vẻ ñẹp của kết cấu.
ðối với các hư hỏng nhóm 2 phải dùng các vật liệu sửa chữa có tính bảo vệ tốt cho
kết cấu. Còn ñối với các hư hỏng nhóm 3 cần phải dùng các vật liệu và công nghệ thích
hợp ñể sửa chữa nhằm ñảm bảo cường ñộ cho kết cấu.

Các công tác sửa chữa thông thường chỉ ñối phó với hư hỏng nhóm 1 và nhóm 2.
Riêng ñối với hư hỏng nhóm 3 thì cần phải có ñồ án thiết kế sửa chữa cụ thể cho từng
trường hợp.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 130/152
Các vật liệu dùng ñể sửa chữa cầu có thể ñược phân loại thành 2 nhóm:
Nhóm vật liệu thứ 1: gồm những hợp chất mà sau khi thi công thì tạo ra lớp phủ cứng
bên ngoài, có tính chất gần giống ñá ximăng. Người ta dùng vật liệu này ñể sửa chữa hư
hỏng trên ñoạn kết cấu có biến dạng nhỏ, ví dụ có những vết nứt thay ñổi ñến 0,1 mm dưới
hoạt tải qua cầu, hoặc các vết nứt dọc cốt thép thường và vết nứt co ngót trong các kết cấu
dự ứng lực.
Các vật liệu ñó có thể là vữa ximăng, cát, vữa polyme, vữa dùng keo tổng hợp.
Các vật liệu sửa chữa thuộc nhóm 2: là những vật liệu dẻo kiểu co su không bị hỏng
khi có biến dạng lớn. Chúng ñược dùng ñể trát bịt các vết nứt có ñộ rộng biến ñổi cỡ bằng
hoặc quá 0,15 mm. Có thể là các hợp chất cao su – bitum chẳng hạn.
Vật liệu trên cơ sở nhựa êpôxy nên dùng ñể che phủ bảo vệ cho kết cấu nhịp ở vùng
môi trường ăn mòn mạnh. Tuy nhiên giá thành cao. Các chất keo peclovynil và sơn silíc
hữu cơ cũng có thể ñược dùng. Công ty Sika Việt Nam có nhiều loại vật liệu ñể chọn lựa
áp dụng thích hợp cho việc sửa chữa này.
4.2.2. CHUẨN BỊ KẾT CẤU TRƯỚC KHI SỬA CHỮA.
Cũng giống như sơn cầu thép, trong việc sửa chữa cầu BTCT, công tác chuẩn
bị bề mặt kết cấu rất quan trọng và quyết ñịnh chất lượng sửa chữa. Công tác này thường
gồm một hay vài việc sau:
-

ðục tẩy bỏ phần bêtông yếu ñã bị suy thoái hoặc nứt vỡ nhiều.
-

Cọ rửa bề mặt bêtông, phun khí nén thổi sạch bụi ñất trên bề mặt gia

công.
-

Cạo mép các vết nứt, làm cho khô bề mặt gia công.
-

Khoan, chôn các ñầu tiêm ñể tiêm vữa hoặc keo.
-

Cạo rỉ, tẩy sạch cốt thép ñã bị lộ ra v v…
Các dụng cụ như bàn chải sắt, máy phun cát, máy nén khí nên ñược sử dụng khi
chuẩn bị bề mặt bêtông.
Những chỗ bề mặt bêtông bị bẩn do dầu mỡ, nhựa ñường phải ñược làm sạch bằng
các hoá chất như xăng, azêtôn và các dung môi hoà tan khác. Sau ñó phải xối lại bằng
nước sạch.
Các vết nứt rộng quá 1mm phải ñược ñục vát cạnh 45
o
÷ 60
o
hoặc rãnh hình chữ nhất
sâu 10 ÷ 30 mm cho ñến cốt thép. (Hình 4 – 7)
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 131/152
Ở những chỗ có vết vỡ rộng lộ ra nhiều cốt thép phải buộc thêm lưới thép gồm các
sợi thép ñường kính nhỏ hơn 6 mm, ô lưới 2,5 ÷ 10 cm vào cốt thép. Còn các cốt thép rỉ
của kết cấu phải ñược cạo sạch bằng bàn chải thép hay phun cát.
4.2.3. TIÊM VỮA XI MĂNG HOẶC KEO EPOXI
Phương pháp tiêm có thể áp dụng cho các vết nứt rộng ≤ 10 mm. Tuy nhiên ñối với
kết cấu nhịp cầu chỉ tiêm cho các vết nứt ≤ 3 mm vì nếu nứt to hơn nữa thì phải thay kết

cấu mới.
ðể keo thấm sâu thì phải có các ñầu tiêm bằng thép ñược ñặt trước vào các lỗ khoan
trên bêtông chỗ nứt (hình 4.8 và 4.9).
45
°
- 60
°
°
1 2 3 1 32
>10
10 - 30

Hình 4.7:
Sơ ñồ cắt rộng vết nứt ñể chuẩn bị trám vá.
a) Cắt rãnh chữ V b) Cắt rãnh chữ nhật.
1 – Vết nứt bêtông; 2 – Cốt thép; 3 – Lớp bêtông bảo vệ.


GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 132/152



Hình 4.8:
Sơ ñồ ñầu tiêm
trên bề mặt.
1 – Cao su khoét lỗ.
2 – Bản thép
3 – Lỗ ñể bơm vữa

4 – Ống thép
5 – Ống cao su dẫn vữa

40
15
4
20
D5
20
40 40
130
150
1
2 3
4
5
Hình 4.9:
ðầu tiêm sâu.
1 - Vết nứt
2 - Keo êpôxy
3 - ðầu tiêm bằng thép.

1
2
3

Số lượng ñầu tiêm và cự ly giữa chúng phụ thuộc vào ñặc ñiểm vết nứt. Nói chung
cự ly không quá 50cm. ðầu tiêm ñược cắm sâu 7 ÷ 10cm vào bê tông. ðoạn dài của vết
nứt giữa các ñầu tiêm ñược trám kín bề mặt bằng keo êpôxy.
Trước khi tiêm phải làm thí nghiệm kiểm tra nhiệt ñộ và thời gian hoá cứng của keo.

Mỗi lần chỉ trộn 0.5 lít keo êpôxy rồi tiêm ngay.
Tỷ lệ thành phần pha trộn nhựa êpôxy, chất hoá dẻo, chất hoá rắn, dung môi axeton
do thí nghiệm chọn lựa. Nói chung cứ 100% nhựa êpôxy thì trộn với 5÷10% chất hoá dẻo
và 10÷12% chất hoá rắn.
Nếu dùng vữa xi măng ñể tiêm thì do thời gian hoá cứng lâu, thường phải ngừng
thông xe vài ngày. Tiêm keo êpôxy có thể thực hiện mà không cần ngừng thông xe.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 133/152
4.2.4. DÙNG BÊ TÔNG POLIME VÀ VỮA ðẶC BIỆT ðỂ VÁ CÁC CHỖ VỠ VÀ
BỊT VẾT NỨT.
Hiện nay ở Việt Nam ñã có một số cầu ñược sửa bằng bê tông polyme trên cơ sở keo
êpôxy. Vật liệu này có ưu ñiểm lâu bền, ñộ chịu kéo cao, dính bám rất tốt với bê tông cứng
nhanh nên không cần ngừng thông xe qua cầu lúc ñang sửa chữa. Có thể dùng chổi quét
hoặc máy phun, cũng có thể dùng ván khuôn ñể ñổ bê tông.
Trong thành phần của bê tông có xi măng khô, nhựa êpôxy, chất hoá dẻo, chất hoá
rắn, có thể thêm cát khô và ñá dăm 1× 2cm nếu chỗ vỡ to và dầy. Tỷ lệ mẫu và nén thử
trước.
Công ty Sika – Việt Nam ñã giới thiệu nhiều loại vữa sửa chữa thích hợp cho những
ñiều kiện khác nhau và giá rẻ hơn khi dùng êpôxy. Cường ñộ vữa sau khi hoá cứng cũng
có thể ñạt ñến 600 kG/cm
2
, có thể trát vữa này bằng tay hoặc bằng cách ñặt ván khuôn như
khi ñổ bê tông thông thường.
4.2.5. PHUN BÊ TÔNG.
ðể phun bê tông cần có các thiết bị sau:
-

Máy bơm và máy trộn
-

ðường ống dẫn từ máy bơm ñến vòi phun
-

Vòi phun
Có 2 phương pháp là phun khô và phun ướt:
4.2.5.1. Phun bê tông khô
Các cốt liệu nhỏ ở ñộ ẩm tự nhiên ñược trộn với xi măng trong máy trộn rồi nhờ áp
lự khí nén ñưa hỗn hợp ñến ñầu vòi phun. Tại ñó có nước ñược ñưa ñến từ một ống khác
và cũng ñược phun ra. Tốc ñộ phun nhanh ñến 80÷100m/s, có thể ñặt vòi phun cách xa
máy bơm ñến 500m nằm ngang và 150m thẳng ñứng.
4.2.5.2. Phun bê tông ướt
Hỗn hợp bê tông trộn xong ở máy trộn ñược rót vào máy bơm. Từ ñó hỗn hợp ñược
khi nén ñảy ñến ñầu vòi phun và phun ra. Tốc ñộ phun chậm khoảng 10÷40m/s, có thể
phun với lưu lượng lớn, thường dùng thêm các phụ gia hoá dẻo cho bê tông.
Nhờ phương pháp bê tông phun có thể tạo ñược lớp vữa dày bảo vệ bề mặt bê tông
cũ và cùng tham gia chịu hoạt tải, các cốt thép cũ ñã lộ ra cũng sẽ ñược che phủ bảo vệ.
Phương pháp này ñược dùng kết hợp với việc ñặt thêm cốt thép có thể tăng cường ñược
sức chịu tải của kết cấu cũ.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 134/152
4.3. CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA MỐ TRỤ CẦU.
Các mố trụ cầu bằng ñá xây lâu ngày thường bị hư hỏng ở các mạch vữa, hoặc bị xói
lở gây ra vỡ, bong ñá xây. Khi ñó cấn ñục bỏ vữa xấu cũ, trát mạch xây lại bằng vữa xi
măng – cát với tỉ lệ pha trộn 1:1 ñến 1:2.
Các vết nứt vỡ của mố trụ bê tông và bê tông cốt thép (BTCT) cũng có thể trát lại
tương tự nhưng hiệu quả không cao vì dính bám kém giữa bê tông cũ và vữa mới. Nên
dùng các loại vữa sửa chữa ñã ñược ñặc biệt chế sẵn cho mục ñích này. Loại vữa ñó không
co nhót, hoá cứng nhanh và ñạt ñộ dính bám cao, cường ñộ cao(xem phụ lục).

Các vết nứt của mố trụ BTCT cũng có thể ñược tiêm hoặc bịt vá bằng bê tông
pôlyme và keo epôxy. Trong nhiều trường hợp, nên ñặt thêm cốt thép và ñỡ bê tông tạo ñai
vòng quanh thân trụ hoặc ñổ bê tông một lớp ngoài dầy ít nhất 12 cm bọc ngoài thân trụ cũ.
ðối với xà mũ cũng sửa chữa như vậy.
Có thể dùng bê tông phun thay cho việc ñổ bê tông với ván khuôn thông thường.

Hình 4.10: Cấu tạo ñai bê tông
cốt thép bao quanh thân trụ cũ
1-

Bệ kê gối
2-

Vành ñai bê tông cốt thép
3-

Cốt thép neo
4-

Cốt thép vành ñai
5-

Cốt thép ñai
6-

Thân trụ cũ
150
150
150
40

150
50
1
2
3
4
5
6

Trên hình 4.10 giới thiệu cấu tạo ñai bê tông cốt thép bao quanh thân trụ cũ, bê tông
M250.
Hình 4.11 nêu vài ví dụ cấu tạo các bộ gông giữ ñể sửa chữa mố cầu ñã bị nứt. Các
gông này bằng thép nên phải chú ý sơn phủ bảo vệ chống rỉ. Nếu cần làm lớp áo bọc ngoài
bê tông có chiều sâu xuống dưới mực nước thì phải dùng các phương pháp thi công vòng
vây cọc ván ngăn nước hoặc ñổ bê tông dưới nước.
Nếu ñất ñắp nền ñường sát ngay sau mố bị lún sụt hoặc vì lý do nào ñó có lực ñẩy
ngang lớn sau mố thì có thể ñào bỏ ñất ñắp cũ thay bằng cát thô ñầm chặt, ñá dăm hay xếp
chèn ñá hộc ñá dăm. Khi ñó thường kết hợp làm lại bản quá ñộ sau mố.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 135/152
5
1
2
4
1
3
A
A
AA

1
3
a) b)

Hình 4.11: Bộ gông thép gia cố mố cũ
a) Tường cánh ; b) Giữ tường trước ; 1- Các vết nứt ; 2- Dầm phân bố lực ;
3- Thanh căng ; 4- Tăng ñơ ; 5- Các dầm phân bố ñặt thẳng ñứng


Hình 4.12: Thay ñất ñắp sau mố
1-

Hố ñào sau mố
2-

Chồng nề tà vẹt
3-

Dầm ñỡ kê tạm ñể xe ñi qua
4-

Tường ván chống vách hố ñào
5-

Cột
6-

Dầm gối kê
7-

Thanh chống
210cm
350
230
150150150
7
7
6
4
1 2
3
4
MÆt cÇu

4.4. SỬA CHỮA CẦU ðÁ, CẦU VÒM BÊ TÔNG, CỐNG
4.4.1. SỬA CHỮA CẦU ðÁ VÀ CẦU BÊ TÔNG
Nội dung sửa chữa bao gồm:
-

Khôi phục lớp cách nước của vành vòm và kết cấu trên vòm
-

Sửa lại các mạch vữa cũ ñã hỏng
-

Trát bịt các vết nứt
-

Vá sửa các chỗ sứt vỡ
-

Sửa lại nón mố, chân khay, gia cố ta luy ñầu cầu
-

Làm vệ sinh tổng thể bề mặt kết cấu
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 136/152
Các vật liệu và công nghệ sửa chữa cũng ñược áp dụng tương tự như khi sửa chữa
cầu BTCT.
Các cầu vòm ñá cũ tuy còn ít ở Việt Nam nhưng nếu sửa chữa tốt vẫn kéo dài thời
gian khai thác ñược. Các viên ñá bị bong bật, các mạch vữa xây bị hỏng cần ñược sửa chữa
ngay, có thể bằng cách ñặt cốt thép và ñổ bê tông cục bộ ñể sửa chữa như hình 4.13.

Hình 4.13:
Vá vòm ñá
bằng cách ñổ bê tông mới.
1- Khung cốt thép;
2- Dầm gỗ ñỡ ván khuôn;
3- Ván khuôn
4- Neo;
5- Con nêm
6- Vành vòm ñá cũ

6
3
5
4
2
1

7

Bê tông và vòm có hàm lượng xi măng chừng 320 kG/cm
2
bê tông. Tỷ lệ pha trộn xi
măng - cát - ñá theo trọng lượng có thể là 1:2:3.
ðể bảo vệ bề mặt bê tông và ñá cũ có thể phun lớp áo bê tông bọc bên ngoài. Bê tông
phun có tỷ lệ xi măng – cát chừng 1:3, lượng nước bằng 10÷18% lượng xi măng. Lớp bảo
vệ này nên phun hai ñợt, mỗi ñợt chiều dày 10÷20mm. Nên trộn thêm phụ gia vào bê tông
phun.
4.4.2.SỬA CHỮA CỐNG
Nội dung công tác sửa chữa cống bao gồm:
-

Sửa chữa sân cống thượng lưu và hạ lưu, trát lại các mạch vữa xây, ñổ bê tông vá
sửa.
-

Sửa cửa cống
-

Sửa các mối nối giữa các ñốt cống ( nếu cống ñã bị biến dạng, nước thấm tự do vào
nền ñường ). Khi ñó phải ñào ñường và hạn chế giao thông.
-

Sửa chữa gia cố mái ñường xung quanh cửa cống.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 137/152
Nói chung các cống ở chế ñộ chảy có áp thường dễ xảy ra hư hỏng hơn trường hợp

cống chảy không áp. Trước và sau mỗi mùa lũ phải kiểm tra và sửa chữa kịp thời mọi hư
hỏng.
Trên các ñương tràn hỗn hợp cống, việc sửa chữa cống phải kết hợp với sửa chữa
ñường tràn.
Các vật liệu và phương tràn hỗn hợp cống, việc sửa chữa cống phải kết hợp với việc
sửa chữa ñường tràn.
Các vật liệu và phương pháp sửa chữa cũng ñược áp dụng giống như ñối với các cầu
BTCT, cầu bê tông và cầu ñá xây.
4.5. CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ TĂNG CƯỜNG MỞ RỘNG
KẾT CẤU CẦU THÉP.
4.5.1. NGUYÊN TẮC CHUNG
Khi cầu thép không còn ñủ khả năng chịu các hoạt tải phát triẻn nặng hơn hoặc cầu
ñã trở nên hẹp không ñáp ứng lưu lượng xe qua cầu nhiều hơn trước, cần phải tăng cường
và mở rộng cầu.
Kết cấu cầu, ñặc biệt là cầu thép, gồm nhiều bộ phận chịu lực khác nhau, không phải
mọi bộ phận ñều có ñồng cường ñộ vì vậy có thể chỉ cần tăng cường bộ phận nào yếu nhất.
Mức ñộ cần thiết tăng cường cầu tuỳ theo yêu cầu phát triển giao thông và quy hoạch
chung của cả tuyến ñường. Phương pháp tăng cường có rất nhiều và áp dụng cho những
tình huống khác nhau tuỳ trạng thái thực tế của cầu và mục ñích của việc tăng cường, khả
năng vốn ñầu tư và công nghệ sẵn có.
Các phương pháp ñó có thể liệt kê như sau:
-

Tăng cường mặt cắt ngang các bộ phận kết hợp cùng chịu lực với các bộ phận cũ.
-

Làm thêm các bộ phận mới trong hệ thống kết cấu, ví dụ thêm thanh dàn, thêm các
sườn tăng cường, thanh liên kết.
-

Thay ñổi sơ ñồ tĩnh học của kết cấu dàn hay dầm bằng cách ñặt hệ tăng ñơ dưới ñáy
dầm, làm thêm một biên dàn nữa, chuyển kết cấu nhịp giản ñơn thành kết cấu nhịp liên
tục.
-

Làm thêm các trụ tạm
-

Biến ñổi kết cấu nhịp thép thành kết cấu liên hợp thép-bản BTCT.
-

Tạo dự ứng lực ngoài bổ xung cho kết cấu nhịp thép.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 138/152
Việc tăng cường mặt cắt cho các bộ phận của kết cấu nhịp bằng cách thêm thép và
dùng liên kết ñinh tán, bu lông cường ñộ cao hoặc hàn là dạng thường gặp nhất.
Nếu muốn tăng cường khả năng chịu mỏi của các bộ phận kết cấu tán ñinh thì nên
thay các ñinh tán ở hàng ngoài cùng trong các liên kết bằng bu lông cường ñộ cao.
Cần lưu ý là khi muốn dùng liên kết hàn ñể tăng cường cầu cũ phải cân nhắc kỹ vì có
thể gặp loại thép cũ không chịu hàn và dễ xảy vết nứt do ứng suất tập trung, do trình ñộ
hàn kém v.v…
Trên thế giới người ta chú trọng nhiều ñến phương pháp dự ứng lực ngoài bổ xung
ñể tăng cường cầu. Ở Việt Nam, cầu Tân Thuận thuộc TP HCM ñã ñược tăng cường như
vậy ñể tăng tải trọng từ xe H13 lên xe H30. Tuy nhiên muốn áp dụng phương pháp này
phải có ñủ thiết bị, vật tư ñặc biệt là trình ñộ kỹ thuật cao mới ñảm bảo chất lượng.
Vấn ñề tăng cường phải thực hiện theo ñồ án thiết kế tăng cường. ðặc biệt chú ý việc
ñảm bảo an toàn giao thông lúc ñang thi công.
4.5.2. TĂNG CƯỜNG PHẦN XE CHẠY
Trên hình 4.14 là các cách ñiển hình ñể tăng cường bản cánh dầm dọc hoặc dầm

ngang. Liên kết bản táp mới vào dầm có thể bằng ñinh tán, bu lông cường ñộ cao hoặc mối
hàn. Trước khi ghép bản thép tán cần làm sạch các bề mặt tiếp xúc với nhau bằng cách
phun cát hoặc caọ hết sơn, rỉ cũ. Thông thường vừa sửa cầu vừa thông xe nên việc chuẩn bị
các bản thép, khoan lỗ, phân làm chu ñáo từ trước. ðến lúc cấm cầu ñể sửa chỉ cần chặt
ñinh cũ, lắp bản táp và xiết lại bằng bu lông cường ñộ cao ngay. Nếu thời gian giữa hai ñợt
có tàu qua cầu rất ngắn thì có thể cắt ñôi bản táp, lắp dần từng nửa bản táp ñó ñể ñảm bảo
thời gian thi công như hình 4.13b.
Các bu lông cường ñộ cao phải ñược xiết làm hai ñợt. Lúc ñang vội chỉ cần xiết chặt
bằng cờlê thường nhằm lắp bản táp cho nhanh. Sau khi lắp xong an toàn sẽ xiết ñợt 2 bằng
cờ lê ño lực cho ñủ mức cần thiết.
Nếu do ñiều thông xe liên tục mà không thể táp thêm bản cánh trên của dầm thì có
thể táp thêm 2 thép góc như hình 4.13c. Lúc ñó có thể bị vướng vào sườn tăng cường ñứng
của bụng dầm. Cần phải khoét rãnh sườn ñó.
Phương pháp hiệu quả nhất là ñặt cốt thép dự ứng lực ngoài dọc theo ñáy dầm
Nói chung nếu ñã tăng cường dầm thì cũng phải tăng cường liên kết giữa dầm dọc
với dầm ngang và liên kết giữa dầm ngang với dàn chủ. Muốn vậy có thay các ñinh tán ở
liên kết bằng bu lông cường ñộ cao hặc ñặt ñinh tán to hơn nhưng mức ñộ tăng cường chỉ
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 139/152
ñược không nhiều. Tốt hơn cả là ñặt thêm nhiều ñinh tán và bu lông cường ñộ cao hơn
trước, như vậy phải thêm bản ñệm rộng như hình 4.14a. Nếu không muốn làm bản ñệm
mới thì có thể hàn vào nhánh sắt góc như hình 4.14b. Tuy vậy có thể ñứt mối hàn.
a)
b)
c)

Hình 4.13: Tăng cường dầm dọc
Có những cầu cũ mà ở chỗ nối dầm dọc với dầm ngang không có bản cá nên thường
bị nứt và dứt ñầu ñinh tán ở liên kết. Trên hình 4.15 giới thiệu một cách ñặt các thanh tăng

cường thêm ñể làm nhiệm vụ bản cá. Các thanh này ñược luồn qua lỗ khoan sẵn ở bụng
dầm ngang. ðầu các thanh hàn vào bản thép, bản này ñược liên với cánh dầm dọc bằng bu
long cường ñộ cao
1
2
1
3
a) b)

Hình 4.14: Tăng cường liên kết dầm dọc với dầm ngang bằng cách thêm bản ñệm
(a) hoặc hàn rộng cánh thép góc (b).
1- Bản ñệm ; 2- Bản nối ; 3- Mối hàn
Một số ít cầu cũ có dầm ngang kiểu dàn rất khó khăn cho việc tăng cường. Tốt nhất
là thay bằng các dầm ngang ñặc bụng.
Cũng có thể áp dụng dự ứng lực ngoài ở ñây. Thông thường việc tăng cường hệ dầm
mặt cầu kết hợp với vá sửa các chỗ hư hỏng, rỉ nát v.v…
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 140/152
1
2
3
102
d=19
2
3
1
AA
A - A

Hình 4.15: Dùng các thanh nối làm thay nhiệm vụ bản cá
1- Thanh nối ; 2- Bản nối ; 3- Mối hàn
4.5.2. TĂNG CƯỜNG DẦM CHỦ ðẶC BỤNG
Nếu mức ñộ tăng cường không cần nhiều thì ñối với dầm cũng có thể làm thêm các
bản táp cánh và thép góc táp như ñối với dầm dọc và dầm ngang. Muốn hợp lý hơn thì nên
áp dụng các biện pháp ñiều chỉnh nội lực ñể cho phần thép mới thêm cũng tham gia tĩnh
tải. Ví dụ tháo dỡ tạm hệ bản BTCT mặt cầu trước lúc táp thêm thép hoặc tọ hệ tăng ñơ ở
ñáy dầm tạm thời ñể gây ra mômen ngược dấu với mômen tĩnh tải. Sau khi táp thêm thép
thì tháo dỡ hệ tăng ñơ tạm thời ñó.
Cũng có thể ñể lại vĩnh viễn hệ tăng ñơ. Như vậy ta có một hệ thống dự ứng lực
ngoài ñể tăng cường dầm chủ. Thanh chịu dự ứng lực kéo của hệ này có thể bằng thép tròn
cường ñộ cao hoặc bó cáp cường ñộ cao như ở các cầu BTCT dự ứng lực. Khó khăn nhất
là liên kết ụ neo vào kết cấu thép cũ ( Hình 4.16).

GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 141/152
II
I
200 7X100 7X100
6
X
8
0
1
2
5
0
8
0

L90x90x10x1500
L90x90x10x1300
T¸n l¹i
®inh
6
x
8
0
1
8
0
138 6x80
20
L100x100x12x80
L100x100x12x1640
2np.200x6x600

Hình 4.16: Tăng cường dầm bằng hệ tăng ñơ
a) Các sơ ñồ tăng cường b) Cấu tạo bản nút
ðể biến các dầm thép có các bản BTCT ñặt trên thành các dầm thép liên hợp, bản
BTCT cùng chịu lực phải tạo ra các neo liên kết giữa dầm thép và bản BTCT. Có thể dùng
loại neo cứng, bulông cường ñộ cao như hình 4.17.
Cùng với việc tăng cường dầm chủ, cũng phải tăng cường các liên kết và các mối nối
trên nó. Biện pháp thông dụng là thay các ñinh tán cũ bằng các bulông cường ñộ cao có
ñường kính lớn hơn (như vậy phải doa rộng thêm các lỗ ñinh cũ). Việc này ñược thực hiện
làm dần nhiều ñợt, sao cho trong mỗi ñợt chỉ thay thế 10% tổng số ñinh cũ. Nếu biện pháp
này chưa ñủ tăng cường thì có thể thay cả bảng nối dày hơn và to hơn.
Lúc tăng cường như vậy cũng kết hợp sửa các chỗ rỉ, nứt… trên dầm chủ.

4

1
3
21
2

GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 142/152
Hình 4.17: Liên kết bản BTCT với dầm thép cũ ñể tạo ra kết cấu thép liên hợp
BTCT.
4.5.3. TĂNG CƯỜNG DÀN CHỦ
Cách làm thông thường nhất ñể tăng cường dàn chủ là tăng mặt cắt thép cho các
thanh dàn và thay ñổi sơ ñổ tĩnh học của dàn.
Biện pháp ñiều chỉnh nội lực nhân tạo bằng cách thay ñổi sơ ñồ tĩnh học, tạo dự ứng
lực ngoài, thay ñổi vị trí các gối tựa, thêm gối tựa, giảm bớt tĩnh tải mặt cầu ñều tỏ ra hữu
hiệu.
Trên hình 4.18 là vài dạng tăng cường bằng cách thay ñổi sơ ñổ tĩnh học của dàn
chủ.
Trên hình 4.19 giới thiệu những sơ ñồ ñặt cáp dự ứng lực ngoài ñể tăng cường dàn
thép. ðây là biện pháp tốt nhất vì tăng ñược nhiều sức chịu tải của cầu mà không cản trở
việc thông xe qua cầu lúc thi công. Khó khăn là ñòi hỏi trình ñộ công nghệ cao và các giải
pháp cấu tạo an toàn chống ăn mòn cáp dự ứng lực cũng như liên kết các ụ neo vào thanh
dàn cũ.
Sơ ñồ 4.19 a, b chỉ tăng cường dự ứng lực cho một số thanh riêng lẻ. Các thanh khác
của dàn không có dự ứng lực nén.
Sơ ñồ 4.19 c, d ñã làm thay ñổi sơ ñồ tĩnh học ban ñầu của dàn, dự ứng lực bổ xung
ñã ảnh hưởng ñến hầu hết các thanh dàn.
Sơ ñồ 4.19 e gây ra dự ứng lực cho mọi thanh dàn, tuy nhiên các thanh biên chịu kéo
sẽ ñược tạo dự ứng lực nén mạnh ñủ mức cần thiết.
Khi thay ñổi sơ ñồ dàn như trên, cũng phải tăng cường cục bộ cho các liên kết, các

bản tiếp ñiểm … bằng cách táp thêm thép, thêm ñinh, dùng bulông cường ñộ cao.
Trên hình vẽ 4.20 là các sơ ñồ ñặt thêm thép cho các loại dạng mặt cắt thanh dài.
Nguyên tắc chung là phải gây ra các ñộ lệch tâm bổ xung trên các mặt cắt ñó cũng như trên
các liên kết của thanh dàn.
Vì vừa thi công tăng cường, vừa ñảm bảo cho xe qua cầu nên không thể ñồng thời
táp bản thép rộng bằng cả bề rộng mặt cắt mà phải làm dần từng dải như hình 4.20 a.
ðể liên kết phần thép mới táp thêm vào thanh với bản nút dàn có thể làm như hình 4.21.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 143/152
Cốt thép dự ứng lực ngoài ñể tăng cường dàn có thể là dạng thanh tròn cường ñộ cao
hoặc cáp thép cường ñộ cao. Vị trí của cốt thép này trên mặt cắt trên dàn ñược ñặt sao cho
gây ra dự ứng lực nén ñúng tâm trên thanh ñó.
ðôi khi cũng có trường hợp cố tình tạo dự ứng lực nén lệch tâm cho thanh dàn, ñiều
này tuỳ thuộc vào tính toán và cấu tạo cụ thể của dàn.
ðể giữ ñúng vị trí cốt thép dự ứng lực ngoài phải ñặt các tấm ngăn ngang có khoét
rãnh hoặc khoan lỗ thích hợp cho cốt thép ñi qua.
Các thanh dàn chịu nén dưới tải trọng có thể ñược tăng cường khả năng chịu nén và
ổn ñịnh bằng cách thêm các thép góc bổ xung vào mặt cắt hoặc các biện pháp khác nhằm
làm giảm chiều dài tự do của thanh.
Hình 4.18: Vài ví dụ thay ñổi sơ ñồ dàn cũ.
a) d)
e)
b)
c)
Hình 4.19: Ví dụ các sơ ñồ tăng cường cầu dàn cũ bằng cách tạo dự ứng lực ngoài.
a, b – Chỉ tạo dự ứng lực ngoài cho vài thanh riêng lẻ.
c, d – Thay ñổi sơ ñồ hình học.
e – Tăng cường cho dàn liên tục.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 144/152
a)
b)
c)

Hình 4.20: Các sơ ñồ ñặt thêm thép cho mặt cắt các thanh dàn

Hình 4.21: Liên kết
phần thép mới tăng cường
vào bản nút dàn nhờ bản nối
(a) và thép góc (b).
1 – Bản nối;
2 – Thép góc nối
1
2
Bu l«ng c−êng ®é cao
§inh t¸n cò

Hình 4.22: Các sơ ñồ ñặt cáp dự ứng lực ngoài trên mặt cắt thanh dàn