Nghiên cứu biện pháp liên tục hóa cầu tân an km1947 182 long an

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

NGUYỄN VĂN TÌNH

NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP LIÊN TỤC HÓA
CẦU TÂN AN (KM1947+182) - LONG AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG

Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

NGUYỄN VĂN TÌNH

NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP LIÊN TỤC HÓA
CẦU TÂN AN (KM1947+182) -LONG AN

Chuyên ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CT GIAO THÔNG
Mã số: 8.58.02.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:
TS. CAO VĂN LÂM

Đà Nẵng – Năm 2018


LỜI CẢM ƠN
Luận văn “Nghiên cứu biện pháp liên tục hóa cầu Tân An (KM1947+182)Long An” được thực hiện từ tháng 4/2018 đến tháng 10/2018 với mục đích Nâng cấp
cầu chính Tân An để đảm bảo đồng bộ tải trọng khai thác lý do cầu hiện tại đang cắm
biển hạn chế tải trọng các loại xe >=23T và các loại xe rơ móc khác.
Tơi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS. Cao Văn Lâm đã tận tình giúp đỡ,
hướng dẫn định hướng và hỗ trợ, thông tin cần thiết trong q trình thực hiện và hồn
thiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà
Nẵng đã tạo điều kiện cho tôi được tham gia lớp học và thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Cảm ơn Ban đào tạo Sau đại học, quý Thầy Cô, tập thể cán bộ, giảng viên Khoa Xây
dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng đã tạo điều kiện và
giúp đỡ tôi trong thời gian học cao học và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Vì kiến thức và thời gian thực hiện luận văn có hạn nên khơng tránh khỏi những
tồn tại, thiếu sót. Tơi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ q thầy cơ, bạn
bè và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Đà Nẵng, tháng 10 năm 2018
Tác giả

Nguyễn Văn Tình


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân.
Các số liệu, kết quả tính toán và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực,

không sao chép bất kỳ nguồn nào dưới mọi hình thức. Việc tham khảo các nguồn tài
liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy
định.

Tác giả

Nguyễn Văn Tình


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................1
3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................1
3. Kết quả dự kiến ...................................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH CẦU TÂN AN (KM1947+182) TỈNH
LONG AN ....................................................................................................................... 3
1.1. Giới thiệu chung cơng trình cầu Tân An. ................................................................. 3
1.2. Hiện trạng của cầu Tân An ....................................................................................... 4
1.3. Nhu cầu đồng bộ tải trọng hiện nay của cầu Tân An ............................................... 6
1.4. Tính cấp thiết của việc nâng cấp Liên tục hóa cơng trình cầu Tân An .................... 9
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ ĐỂ TÍNH TỐN NÂNG CẤP LIÊN TỤC HĨA CẦU
CHÍNH TÂN AN ......................................................................................................... 11
2.1. Mơ hình tính tốn liên tục hóa kết cấu cầu chính Tân An...................................... 11
2.1.1. Mơ hình tính tốn bằng Midas Civil. ..........................................................11
2.1.2. Các phương án thi cơng phục vụ liên tục hóa cầu dầm đeo .......................17
2.2. PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG PHỤC VỤ THIẾT KẾ LIÊN TỤC KẾT CẤU NHỊP
....................................................................................................................................... 20
2.2.1. Tháo dở dầm đeo bằng 02 xe cẩu đứng trên cầu ........................................20
2.2.2. Giai đoạn thi công cẩu lắp dầm thay thế: ...................................................22
2.2.3. Giai đoạn thi công xong nhịp chính thành nhịp liên tục kiểm tốn ở 2 trạng

thái giới hạn ...................................................................................................................23
2.3. Tổ hợp tải trọng phục vụ tính tốn nâng cấp cầu Tân An ...................................... 25
2.3.1. Tổ hợp tải trọng thiết kế dầm tăng cường...................................................25
2.3.2. Tổ hợp tải trọng phục vụ thiết kế và kiểm toán cầu chính .........................26
2.4. Cở sở lý thuyết để liên tục hóa kết cấu nhịp .......................................................... 27
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ LIÊN TỤC HĨA NHỊP CHÍNH CẦU TÂN AN .......... 29
3.1. Phân tích nội lực cầu chính Tân An ....................................................................... 29
3.1.1. Giai đoạn thi công tháo dở dầm đeo ...........................................................29
3.1.2. Giai đoạn thi công lắp dầm thay thế ...........................................................29
3.1.3. Sau khi liên tục hóa cầu bằng phương pháp nối cứng ................................31
3.2. Thiết kế dầm tăng cường thay thế nhịp Đeo .......................................................... 34
3.2.1. Tính Tốn Ứng suất mặt cắt .......................................................................34
3.3. Tính tốn liên kết giữa dầm tăng cường với sơ đồ cũ ............................................ 44
3.3.1. Tính tốn mối nối bản biên dầm chủ ..........................................................44
3.4. Kiểm toán kết cấu cầu ............................................................................................ 51
3.4.1. Giai đoạn cẩu lắp dầm thay thế...................................................................54


3.4.2. Giai đoạn đã liên tục hóa nhịp chính ..........................................................55
3.5. Phân tích và đánh giá kết quả ................................................................................. 63
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐẾ TÀI (BẢN SAO)


TÓM TẮT LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP LIÊN TỤC HÓA CẦU TÂN AN
(KM1947+182) -LONG AN

Học viên: Nguyễn Văn Tình

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng
Mã số: Khóa: K34.XGT_Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng
Luận văn bao gồm các phần sau:
Tóm tắt - Cầu Tân An nằm ở KM1947+182 Quốc lộ 1A, thuộc địa phận thành
phố Tân An, tỉnh Long An. Cầu bắc qua sông Vàm Cỏ Tây nằm trong phạm vi quản lý
của Công ty 714, khu Quản lý đường bộ 7. Cầu gồm 13 nhịp bố trí theo sơ đồ
6x24,54+ (48,7+60,5+48,7) + 4x24,54 (m). Chiều dài tồn cầu là 409,13m. Nhịp chính
vượt sơng là nhịp N7, N8 và N9 với sơ đồ (48,7+60,5+48,7) (m), các nhịp này là nhịp
dầm thép dạng dầm giản đơn mút thừa có nhịp đeo tại nhịp N8. Hiện nay phần kết cấu
nhịp đã xuống cấp, đặc biệt là nhịp chính N8 khơng đủ khả năng chịu tải trọng vì đã
xuống cấp nghiêm trọng. Nên việc lựa chọn biện pháp nâng cấp cầu chính Tân An để
bảo đảm đồng bộ tải trọng khai thác trên Quốc lộ 1A.
Luận văn này dựa vào thực tế hiện trạng của cầu trên cơ sở lý thuyết tiến hành đề
xuất phương án liên tục hóa và tính tốn kiểm tra các giai đoạn trong q trình thi
cơng liên tục hóa cũng như sau khi liên tục hóa, nhằm dự báo được cùng một tổ hợp
tải trọng tỉnh tải và hoạt tải lưu thông qua cầu thì nội lực diễn ra trong cầu sau khi liên
tục nhỏ hơn hiện tại một tỷ lệ nhất định.
Từ đó dự báo được khi liên tục hóa cầu thì khả năng chịu tải của cầu tăng lên đảm
bảo khả năng đồng bộ tải trọng của các loại xe khi lưu thông qua cầu.
EXECUTIVE SUMMARY
RESEARCH CONTINUOUS MEASURES TO IMPROVE TAN AN BRIDGE
(KM1947 + 182) -LONG AN
Summary - Tan An Bridge is located at KM1947 + 182 National Highway 1A, in
the Tan An City, Long An Province. The bridge across the Vam Co Tay River is under
the management of Company 714, Road Management 7. The bridge includes 13 spans
arranged in 6x24,54 + (48.7 + 60.5 + 48.7) ) + 4x24.54 (m). The global length is
409.13m. The main span crossing the river is the span of N7, N8 and N9 with the plan
(48.7 + 60.5 + 48.7) (m). At present, the rhythmic structure has deteriorated, especially
the main span of N8 is not able to withstand the load because of severe degradation.

Should choose the method of upgrading Tan An main bridge to ensure synchronous
load on Highway 1A..
- This thesis is based on the actual situation of the bridge on the basis of the
theory of proposing the project of continuous and calculating the test of stages in the
process of continuous construction as well as after the continuation, aiming
Forecasting the same load of the province load and flow through the bridge, the
internal force takes place in the bridge after a continuous smaller than the current a
certain percentage.
It is predicted that the continuous loading of the bridge will increase the load
capacity of the bridge to ensure the synchronous load of vehicles when passing
through the bridge.


DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

2.1.

Bảng tổ hợp tải trọng tính tốn giai đoạn thi cơng
tháo dầm đeo

21

2.2.

Bảng tổ hợp tải trọng tính tốn giai đoạn thi cơng lắp
dầm thay thế

23

2.3.

Bảng tổ hợp tải trọng tính tốn sau liên tục hóa

24

3.1.

Bảng tổng hợp nội lực ở trạng thái giới hạn cường
độ

29

3.2.

Bảng tổng hợp nội lực ở TTGH sử dụng

29

3.3.

Bảng tổng hợp độ võng tại các MC ở TTGH sử dụng

29

3.4.

Bảng tổng hợp nội lực ở trạng thái giới hạn cường độ

29

3.5.

Bảng tổng hợp nội lực ở TTGH sử dụng

30

3.6.

Bảng tổng hợp độ võng tại các MC ở TTGH sử dụng

30

3.7.

Bảng tổng hợp nội lực ở trạng thái giới hạn cường độ

30

3.8.

Bảng tổng hợp nội lực ở TTGH sử dụng

30

3.9.

Bảng tổng hợp độ võng

30

3.10.

Tổng hợp nội lực ở trạng thái giới hạn cường độ

31

3.11.

Tổng hợp nội lực ở trạng thái giới hạn sử dụng

32

3.12.

Tổng hợp độ võng tại các MC giữa nhịp

32

3.13.

Bảng tổng hợp nội lực tại các MC ở các giai đoạn
liên hợp TTGHCĐ

32

3.14.

Tổng hợp nội lực tại các MC ở các giai đoạn liên hợp
của THGHSD

33

3.15.

Tổng hợp nội lực trạng thái GHCĐ

33

3.16.

Bảng tổng hợp nội lực và độ võng ở TTGH sử dụng:

33

3.17.

Bảng tổng hợp độ võng giữa nhịp chính

33

3.18.

Tổng hợp độ võngng tại mặt cắt giữa nhịp

34

3.19.

Ứng suất thớ trên tại các mặt cắt chịu nén dầm thép

35

3.20.

Ứng suất thớ dưới tại các mặt cắt chịu nén dầm thép

35


Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

3.21.

Tổng hợp ứng suất tại các mặt cắt ở các giai đoạn

36

3.22.

Kiểm tốn độ mảnh

37

3.23.

Các thơng số momen chảy

39

3.24.

Kiểm toán sức kháng uống mặt cắt liên hợp

40

3.25.

Kiểm toán ứng suất

40

3.26.

Kiểm toán sức kháng cắt dầm liên hợp BTCT

41

3.27.

Ứng suất thớ trên dầm thép tại MC trụ T7; T8

51

3.28.

Ứng suất thớ dưới dầm thép tại MC trụ T7; T8

52

3.29.

Thông số kiểm tra sức kháng uống giai đoạn thi công

52

3.30.

Thông số kiểm tra sức kháng cắt giai đoạn thi công

53

3.31.

Tổng hợp nội lực ở TTGH cường độ

55

3.32.

Tổng hợp nội lực ở TTGH sử dụng:

56

3.33.

Thông số tiết diện dầm chủ

56

3.34.

Đặt trưng hình học MC tại trụ T6 – T9

56

3.35.

Đặt trưng hình học MC tại giữa nhịp

57

3.36.

Đặt trưng hình học MC tại trụ T7 – T8

58

3.37.

Mô men tĩnh tại các mặt cắt

58

3.38.

Tổng hợp momen chảy

59

3.39.

Bảng tổng hợp trục trung hòa dẻo

59

3.40.

Tổng hợp momen dẻo

60

3.41.

Kiểm toán sức kháng uống tại các mặt cắt

60

3.42.

Kiểm tra sức kháng cắt

61

3.43.

Kiểm toán sức kháng cắt tại các mặt cắt

61

3.44.

Kiểm toán sức kháng uống tại các mặt cắt giữa nhịp
ở trạng thái GHSD

62

3.45.

Tổng hợp momen của hai sơ đồ cầu TTGHCĐ

63


DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

1.1.

Trắc dọc nhịp chính N7, N8 và N9 với sơ đồ
(48,7+60,5+48,7) (m)

5

1.2.

Vị trí cầu Tân An

7

1.3.

Biển hạn chế tải trọng

8

1.4.

Biển cấm tải trọng

8

2.1

Sơ đồ làm việc hiện trạng cầu Tân An

11

2.2

Sơ đồ làm việc sau khi liên tục hóa cầu Tân An

11

2.3.

Mơ hình nhịp chính cầu Tân An bằng Midas Civil
(Trước khi liên tục hóa)

12

2.4.

Khai báo mặt cắt ngang dầm đeo trạng

12

2.5.

Khai báo mặt cắt ngang dầm nhịp N7 – nhịp N9
hiện trạng

13

2.6.

Khai báo liên kết gối

13

2.7.

Khai báo liên kết dầm đeo

14

2.8.

Mơ hình nhịp chính cầu Tân An bằng Midas Civil
(Sau khi liên tục hóa)

14

2.9.

Khai báo vật liệu thép

15

2.10.

Khai báo mặt cắt ngang dầm nhịp N7 – nhịp N9

15

2.11.

Khai báo mặt cắt ngang dầm thay thế

16

2.12.

Khai báo liên kết gối

16

2.13.

Mặt cắt ngang dầm dọc (dầm thép hiện hữu cầu
Tân An)

17

2.14.

Số liệu thủy văn

17

2.15.

Sơ đồ thi cơng xe cẩu trên cầu

18

2.16.

Bố trí thi cơng xe cẩu trên phà

18

2.17.

Sơ đồ tính thi cơng tháo dở dầm thay thế

19

2.18.

Bố trí Thi cơng cẩu lắp dầm thay thế

19

2.19.

Sơ đồ tính ½ cầu khi cẩu lắp dầm thay thế

20


Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

2.20.

Sơ đồ phân bố tải trọng khi hồn thành liên tục
hóa

20

2.21.

Sơ đồ phân bố tải trọng ½ cầu khi tháo dầm

21

2.22.

Cắt ngang dầm thay thế

22

2.23.

Sơ đồ phân bố tải trọng khi lắp dầm thay thế

22

2.24.

Sơ đồ phân bố tải trọng khi hoàn thành liên tục

23

2.25.

Khai báo hoạt tải (LL) và tải trọng làn (PL)

24

2.26.

Sơ đồ phân bố tải trọng khi hồn thành liên tục

26

2.27.

Dạng phân bố mơ men cầu dầm đeo hiện trạng

27

2.28.

Dạng phân bố mômen cầu dầm liên tục

27

2.29.

Dạng phân bố mơ men ½ bên phải cầu dầm giản
đơn mút hẩng khi tháo dở dầm đeo và lắp dầm
thay thế

28

3.1.

Sơ đồ nhịp chính và xếp hoạt tải sau khi liên tục
hóa

31

3.2.

Biểu đồ bao mơ men khi liên tục hóa

34

3.3.

Chính diện dầm thay thế

42

3.4.

Chi tiết 02 đoạn dầm thay thế loại 1 và loại 2

43

3.5.

Cắt ngang dầm thay thế

44

3.6.

Bản nối biên trên M1; M2

48

3.7.

Bản nối biên dưới M1; M2

48

3.8.

Bố trí bulong cho vách dầm M1; M Momen tác
dụng tại bulong xa nhất -

49

3.9.

Sơ đồ kiểm toán lật tại T8; T7 khi tháo dỡ dầm
đeo

51

3.10.

Thông số kiểm tra chuyển vị giai đoạn thi công

54

3.11.

Sơ đồ kiểm tra lật tại T7; T8 khi lắp dầm thay thế

54


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Theo quyết định số 4697/QĐ-BGTVT ngày 12/12/2014 Bộ Giao thơng Vận tải
phê duyệt có tổng số 345 cầu nằm trên 72 tuyến Quốc lộ trải dài trên cả nước, từ kết
quả rà soát, khảo sát hiện trường và các số liệu khác thu thập được trong đó bao gồm
163 cầu có tiêu chuẩn kỹ thuật thấp và đang xuống cấp. Đặc biệt có một số cầu đã bị
xuống cấp nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ cơng trình, tiềm ẩn nhiều
nguy cơ mất an tồn giao thơng cho người và phương tiện cũng như khả năng phục vụ
cơng trình cầu khi phương tiện lưu thông qua cầu. Thực tế gần đây đã xảy ra sự cố sập
cầu Long Kiểng ở huyện Nhà Bè thành phố Hồ Chí Minh.
Trong số này có cầu Tân An nằm ở KM1947+182 Quốc lộ 1A, thuộc địa phận

thành phố Tân An, tỉnh Long An. Cầu bắc qua sông Vàm Cỏ Tây nằm trong phạm vi
quản lý của Công ty 714, khu Quản lý đường bộ 7. Cầu gồm 13 nhịp bố trí theo sơ đồ
6x24,54+ (48,7+60,5+48,7) +4x24,54 (m). Chiều dài tồn cầu là 409,13m.
Nhịp chính vượt sơng là nhịp N7, N8 và N9 với sơ đồ (48,7+60,5+48,7) (m),
các nhịp này là nhịp dầm thép dạng dầm giản đơn mút hẫng có nhịp đeo tại nhịp N8.
Các nhịp dẫn gồm 6 nhịp phía bờ TP Hồ Chí Minh và 4 nhịp phía bờ TP Tân An, các
nhịp dẫn là dầm bê tơng tiền áp định hình được sản xuất ở Thái Lan dài 24,54m.
Hiện nay phần kết cấu nhịp đã xuống cấp, đặc biệt là nhịp chính N8 khơng đủ
khả năng chịu tải trọng vì đã xuống cấp nghiêm trọng. Nên việc lựa chọn biện pháp
nâng cấp cầu chính Tân An để bảo đảm đồng bộ tải trọng khai thác trên quốc lộ 1A là
hết sức cần thiết.
3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Mục tiêu: Nâng cấp cầu chính Tân An để đảm bảo đồng bộ tải trọng khai thác.
- Đối tượng: Cơng trình cầu Tân An; Nghiên cứu biện pháp liên tục hóa cơng
trình cầu dầm thép có nhịp Đeo;
- Phạm vi nghiên cứu: Nhịp chính cầu Tân An (N7, N8, N9). Thiết kế giải pháp
để liên tục hóa cầu chính Tân An
- Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu.
Xuất phát từ thực tiễn Cầu Tân An trên Quốc lộ 1A lý trình (KM1947+182),
thuộc địa phận thành phố Tân An, tỉnh Long An bắt qua sông Vàm Cỏ Tây nằm trong
phạm vi quản lý của Công ty 714, khu Quản lý đường bộ 7. Cầu gồm 13 nhịp bố trí
theo sơ đồ 6x24,54+ (48,7+60,5+48,7) +4x24,54 (m). Chiều dài tồn cầu là 409,13m;
Nhịp chính vượt sơng là nhịp N7, N8 và N9 với sơ đồ (48,7+60,5+48,7) (m), các nhịp


2
này là nhịp dầm thép dạng dầm giản đơn mút hẫng có nhịp đeo tại nhịp N8. Các nhịp
dẫn gồm 6 nhịp phía bờ TP Hồ Chí Minh và 4 nhịp phía bờ TP Tân An, các nhịp dẫn
là dầm bê tơng tiền áp định hình được sản xuất ở Thái Lan dài 24,54m.
Bề rộng mặt đường xe chạy 7,5m, hai lề đi bộ khác mức, bề rộng lề đi bộ kể cả

phạm vi lan can rộng 1,8m. Bề rộng toàn cầu 7,5+2*1,8m=11,1m.
Phần kết cấu nhịp đã bị xuống cấp nghiêm trọng đặc biệt là nhịp chính N8 khơng
đủ khả năng chịu tải trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ cơng trình, tiềm ẩn nhiều
nguy cơ mất ATGT cho người và phương tiện cũng như cơng trình cầu khi phương
tiện lưu thông qua cầu, chưa phát huy được hiệu quả khai thác, không đáp ứng kịp nhu
cầu phát triển các phương tiện vận tải.
Ý nghĩa khoa học; việc lựa chọn biện pháp nâng cấp cầu chính Tân An để bảo
đảm đồng bộ tải trọng khai thác trên quốc lộ 1A sẽ giải quyết được các khó khăn trong
thực tế nêu trên.
3. Kết quả dự kiến
- Nghiên cứu được phương pháp thi cơng liên tục hóa cầu chính Tân An.
- Tính tốn đồng bộ được tải trọng cho Cầu Tân An trên quốc lộ 1 đoạn qua thị
xã Tân An, tỉnh Long An bằng phương pháp liên tục hóa cầu dầm đeo thành cầu dầm
liên tục.


3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH CẦU TÂN AN (KM1947+182) TỈNH LONG AN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG CƠNG TRÌNH CẦU TÂN AN.
- Cầu Tân An cũ nằm ở KM1947+182 Quốc lộ 1A, thuộc địa phận thành phố
Tân An, tỉnh Long An. Cầu bắc qua sông Vàm Cỏ Tây nằm trong phạm vi quản lý
của Công ty 714, khu Quản lý đường bộ 7;
- Cầu Tân An ở KM1947+182 Quốc lộ 1A được xây dựng Cầu được xây dựng
năm 1968 và thông xe đưa vào sử dụng năm 1972 tuổi thọ của cầu đã đạt 46 năm,
hiện đã xuống cấp nhiều nhưng vẫn phải gồng mình gánh hàng ngàn lượt ơ tơ lưu
thơng mỗi ngày. Hồi tháng 9 năm 2007, tại cầu Tân An đã xảy ra sự cố sụp vỉ sắt bản
mặt cầu sắt hộp rổng giữa nhịp đeo của cầu. Các cơ quan chức năng của Cục quản lý
đường bộ và tỉnh Long An đã khảo sát và phát hiện giàn thép của cầu đã quá cũ, rất
nguy hiểm cho các phương tiện và người tham gia giao thông;

- Cầu gồm 13 nhịp bố trí theo sơ đồ 6x24,54+ (48,7+60,5+48,7) +4x24,54 (m).
Chiều dài tồn cầu là 409,13m;
- Nhịp chính vượt sơng là nhịp N7, N8 và N9 với sơ đồ (48,7+60,5+48,7) (m),
các nhịp này là nhịp dầm thép dạng dầm giản đơn mút thừa có nhịp đeo dài L=17m tại
giữa nhịp N8. Các nhịp dẫn gồm 6 nhịp phía bờ TP Hồ Chí Minh và 4 nhịp phía bờ
TP Tân An, các nhịp dẫn là dầm bê tông tiền áp định hình được sản xuất ở Thái Lan
dài 24,54m;
- Dự án sửa chữa gia cường cầu trên các tuyến Quốc lộ đảm bảo đồng bộ tải
trọng khai thác trên tuyến được Bộ Giao thông Vận tải phê duyệt nhiệm vụ và dự tốn
chi phí khảo sát tại quyết định 4697/QĐ-BGTVT ngày 12/12/2014 có tổng số 345 cầu
nằm trên 72 tuyến Quốc lộ trải dài trên cả nước, từ kết quả rà soát số liệu khảo sát
hiện trường và các số liệu khác thu thập được Dự án còn lại 163 cầu, 182 cầu loại
khỏi Dự án do trùng các dự án xây dựng cơ bản, dự án sửa chữa đặt biệt năm 2015
của Tổng cục Đường bộ Việt Nam, các cầu đã đáp ứng được tải trọng khai thác trên
tuyến không cắm biển hạn chế tải trọng.
- Hiện tại, trên toàn tuyến các quốc lộ có 163 cầu thuộc phạm vi dự án cầu có
tiêu chuẩn kỹ thuật thấp và đang xuống cấp, làm giao thơng trên tuyến gặp nhiều khó
khăn, đặc biệt có một số cầu đã bị xuống cấp nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến
tuổi thọ cơng trình, tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất ATGT cho người và phương tiện cũng
như cơng trình cầu khi phương tiện lưu thông qua cầu, chưa phát huy được hiệu quả
khai thác, không đáp ứng kịp nhu cầu phát triển các phương tiện vận tải hiện nay, ảnh
hưởng đến việc phát triển hạ tầng mạng lưới giao thông đường bộ, nhu cầu trao đổi


4
lưu thơng hàng hóa giữa các vùng miền và sự phát triển kinh tế của đất nước. Tham
chiếu tại Quyết định số 3367/QĐ - BGTVT ngày 05/9/2014 của Bộ Giao thông vận
tải về việc cho phép lập Dự án sửa chữa, gia cường các cầu trên Quốc lộ đảm bảo
đồng bộ tải trọng khai thác trên tuyến; Quyết định số 2020/QĐ-BGTVT ngày
29/6/2016 của Bộ giao thông vận tải về việc chuyển đoạn tuyến từ Km1945+275 đến

Km 1950+677, QL1, đoạn đi qua thành phố Tân An thành đường địa phương (bao
gồm cả cầu Tân An 1 cũ tại Km 1947+ 182), trong đó giao Tổng cục ĐBVN thực hiện
sửa chữa cầu Tân An 1 cũ theo Dự án sửa chữa, gia cường các cầu trên quốc lộ đảm
bảo đồng bộ hóa tải trọng khai thác trên tuyến; Văn bản số 7710/BGTVT-KCHT ngày
05/7/2016 đã chấp thuận cho phép thực hiện sửa chữa, gia cường cầu Tân An 1 cũ tại
Km 1947+182 trong giai đoạn 1 của Dự án sửa chữa, gia cường các cầu trên quốc lộ
đảm bảo đồng bộ tải trọng khai thác trên tuyến; Căn cứ văn bản số 12025/BGTVTKCHT của Bộ giao thông vận tải quyết định phương án sửa chữa cầu Tân An 1 cũ
trên Quốc lộ 1 qua địa phận tỉnh Long An;
- Việc đầu tư sửa chữa, gia cường sẽ giúp hoàn thiện cơ sở hạ tầng mạng lưới
giao thơng đường bộ trên tồn quốc, đáp ứng nhu cầu vận tải, lưu thơng hàng hóa
giữa các vùng miền trong cả nước, tạo động lực thúc đầy phát triển sản xuất, phát
triển kinh tế xã hội, góp phần vào sự phát triển và hội nhập kinh tế của đất nước, tăng
cường quan hệ giao thương kinh tế, chính trị, xã hội giữa Việt Nam với các nước
trong khu vực và trên thế giới đồng thời gúp cho các cơ quan quản lý Nhà nước quản
lý tốt cơ sở hạ tầng đối với hệ thống cầu, đường bộ và các phương tiện vận tải qua lại
trên các tuyến quốc lộ.
- Với những lý do nêu trên, việc đầu tư xây dựng Sửa chữa, gia cường các cầu
trên quốc lộ nói chung và cầu Tân An nói riêng để đảm bảo đồng bộ tải trọng khai
thác trên các tuyến là thật sự cần thiết và đã đủ điều kiện về chủ trương và nguồn vốn
để triển khai.
- Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Nâng cấp cầu chính Tân An để đảm bảo đồng
bộ tải trọng khai thác
- Phạm vi nghiên cứu: Nhịp chính cầu Tân An (N7, N8, N9); Thiết kế giải pháp
để liên tục hóa cầu chính Tân An.
1.2. HIỆN TRẠNG CỦA CẦU TÂN AN
- Cầu gồm 13 nhịp bố trí theo sơ đồ 6x24,54+ (48,7+60,5+48,7) + 4x24,54 (m).
Chiều dài tồn cầu là 409,13m; Nhịp chính vượt sông là nhịp N7, N8 và N9 với sơ đồ
(48,7+60,5+48,7) (m), các nhịp này là nhịp dầm thép dạng dầm giản đơn mút thừa có
nhịp đeo tại nhịp N8. Các nhịp dẫn gồm 6 nhịp phía bờ thành phố Hồ Chí Minh và 4

5
nhịp phía bờ thành phố Tân An, các nhịp dẫn là dầm bê tơng tiền áp định hình được
sản xuất Thỏi Lan di 24,54m;
nhIP CHINH cầu HIệN HữU

T6

T9
T7

T8

Hỡnh 1.1. Trắc dọc nhịp chính N7, N8 và N9 với sơ đồ (48,7+60,5+48,7) (m)
- Bề rộng mặt đường xe chạy 7,5m, hai lề đi bộ khác mức, bề rộng lề đi bộ kể cả
phạm vi lan can rộng 1,8m. Bề rộng toàn cầu 7,5+2*1,8m=11,1m;
- Kết cấu phần trên:
+ Mặt cắt ngang nhịp dầm thép: Mỗi nhịp gồm 5 dầm chủ, dầm chủ là dầm thép
chữ I có chiều cao thay đổi từ 3,64 ở đỉnh trụ T7 và trụ T8 và 1,878 tại đỉnh trụ T6 và
T9.
+ Bản bê tông mặt cầu dày 18cm, lớp phủ mặt cầu dày 5cm;
+ Nhịp dầm đeo dài 17,0m, dầm đeo là dầm chữ I có chiều cao 1,6m, mặt cầu tại
nhịp đeo là bản mặt cầu dạng sàn thép rỗng;
+ Mặt cắt ngang nhịp dẫn: Mỗi nhịp có 5 dầm chữ I BTCT dự ứng lực, dầm chủ
là dầm BT tiền áp định hình 24,54m được sản suất trước năm 1975 tại Thái Lan.
Khoảng cách giữa các dầm chủ là 2,25m;
+ Bản bê tông mặt cầu dày 18cm, lớp phủ bằng BTN dày 5cm;
+ Lan can BTCT cao 90cm, kích thước cột đứng 35x30cm, thanh ngang
25x15cm;
+ Khe co giãn trên nhịp dẫn bằng khe co giãn cao su bản thép;

+ Gối cầu tại nhịp dẫn là gối cao su bản thép, trên nhịp chính là con lăn thép;
- Kết cấu phần dưới
+ Mố cầu là mỗ chữ U BTCT;
+ Trụ cầu là trụ BTCT;
- Hiện tại cầu đang được cắm biển hạn chế tải trọng nhiều loại xe với nhiều biển
báo tiêu biểu là 03 loại xe thân liền, sơ mi rơ mooc và rơ mooc.


6
1.3. NHU CẦU ĐỒNG BỘ TẢI TRỌNG HIỆN NAY CỦA CẦU TÂN AN
- Cầu Tân An được đưa vào sử dụng năm 1972, nằm trên tuyến đường huyết
mạch nối liền miền đồng và Tây Nam bộ. Cây cầu này góp phần không nhỏ vào sự
phát triển của tỉnh Long An cũng như đáp ứng lưu lượng phương tiện tham gia giao
thông trên tuyến quốc lộ 1. Qua nhiều năm sử dụng, phần bản mặt cầu bằng sàn thép
hộp rỗng giữa cầu thuộc nhịp đeo khơng cịn phù hợp và tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất
an tồn giao thơng cho người và phương tiện khi lưu thông qua cầu.
- Hiện tại cầu có tiêu chuẩn kỹ thuật cũ và đang xuống cấp, làm giao thơng trên
tuyến gặp nhiều khó khăn, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ cơng trình, tiềm ẩn nhiều
nguy cơ mất ATGT cho người và phương tiện cũng như cơng trình cầu khi phương
tiện lưu thơng qua cầu, chưa phát huy được hiệu quả khai thác, không đáp ứng kịp
nhu cầu phát triển các phương tiện vận tải hiện nay, ảnh hưởng đến việc phát triển hạ
tầng mạng lưới giao thông đường bộ, nhu cầu trao đổi lưu thơng hàng hóa giữa các
vùng và sự phát triển kinh tế của tỉnh Long An nói riêng và cả nước nói chung. Trước
tình hình trên các cơ quan chức năng thuộc Cục quản lý đường bộ và tỉnh Long An
cũng đã có nhiều biện pháp xử lý nhằm đảm bảo lưu thơng xe qua cầu và đảm bảo an
tồn giao thông tuy nhiên vẫn chưa phát huy được hiệu quả mà tình hình ngày càng
xấu đi nhiều, cụ thể các sự cố và tai nạn giao thông thường xuyên xảy ra trên cầu đặt
biệt là tại vị trí nhịp đeo đã xuống cấp.
- Năm 2007 cầu đã xảy ra sự cố sập sàn thép rỗng bản mặt câù nhịp đeo, cơ quan
chức năng đã tiến hành sửa chữa tạm thời đến ngày 20/10/2007 Sở giao thông vận tải

tỉnh Long An đã tiến hành áp dụng phân luồn giao thông để hạn chế tai nạn giao
thông cụ thể.” Kể từ ngày 20/10, tất cả xe gắn máy, ơtơ từ chín chỗ ngồi trở xuống và
ôtô tải dưới 3,5 tấn chỉ được đi theo tuyến Quốc lộ 1A cũ, qua cầu Tân An để đi thành
phố Hồ Chí Minh và ngược lại. Tuyến tránh Quốc lộ 1A qua thị xã Tân An sẽ dành
cho ơtơ khách trên chín chỗ ngồi và ơtơ tải trên 3,5 tấn lưu thông hai chiều. Xe gắn
máy khơng được phép lưu thơng trên tuyến tránh”.
Vị trí cầu Tân An


7

Hình 1.2. Vị trí cầu Tân An
- Tiếp theo đó năm 2016 Sở Giao thơng Vận tải Long An có thơng báo kể từ đầu
năm 2016 tình hình tai nạn giao thông đoạn Quốc Lộ 1A qua địa bàn thành phố Tân
An, tỉnh Long An tăng đột biến. Nhằm bảo đảm an tồn giao thơng vào các giờ cao
điểm, ngày 04/03/2016, Ban An tồn giao thơng tỉnh phối hợp với các đơn vị liên
quan đề xuất giải pháp cấm xe và được UBND tỉnh Long An thống nhất cụ thể kể từ
ngày 30/04/2016 trở đi, cấm ô tô khách và ô tô tải lưu thông qua lại cầu Tân An nêu
trên vào các giờ cao điểm trong ngày, cụ thể: Sáng từ 5 giờ 30 đến 8 giờ 00 phút;
Chiều từ 16 giờ 00 phút đến 21 giờ 00 phút tham chiếu ( />- Biển cắm đầu cầu


8

Hình 1.3. Biển hạn chế tải trọng
- Sau đó Sở giao thông vận tải tỉnh Long An lại tiếp tục thực hiện cấm xe từ
ngày 28/8/2017 trở đi, tất cả ô tô tải và ô tô khách (kể cả xe buýt) không được lưu
thông qua lại cầu Tân An. Các phương tiện từ miền Tây về Thành phố Hồ Chí Minh
và ngược lại đều phải đi theo đường tránh Quốc lộ 1. Đối với các phương tiện ô tô
trong nội thành thành phố Tân An và huyện Châu Thành (Long An) muốn đi Thành

phố Hồ Chí Minh phải theo đường Hùng Vương và Quốc lộ 62 ra đường tránh Quốc
lộ 1 về Thành phố Hồ Chí Minh;

Hình 1.4. Biển cấm tải trọng


9
- Như đã nêu trên hiện tại cầu đang được cắm biển hạn chế tải trọng 03 loại xe
với biển tải trọng 23T, 29T và 33T tương ứng với 03 loại xe thân liền, sơ mi rơ mooc
và rơ mooc, cắm các biển cấm tải trọng bên cạnh đó cơ quan chức năng đã nhiều lần
tiến hành phân luồn giao thơng và có nhiều biện pháp nhằm đáp ứng được nhu cầu
lưu thơng xe cộ và hàng hóa qua cầu, và nhằm hướng tới hạn chế tối đa vấn đề tai nạn
giao thông cũng như sự cố sập sàn thép bản mặt cầu nhịp đeo. Liên tục hóa nhằm
đồng bộ tải trọng khai thác trên tuyến giải quyết vấn đề về hạn chế tải trọng đối với
các loại xe nêu trên hướng đến bảo vệ bềnh vững kết cấu công trình.
- Trên cơ sở quy mơ hiện trạng cầu cũ (bị hạn chế tải trọng), thực hiện sửa chữa,
gia cường các bộ phận kết cấu của cầu và đường đầu cầu, đặc biệt là đồng bộ tải trọng
liên tục hóa nhịp chính cầu, nhằm duy trì, nâng cao tải trọng khai thác của cầu.
1.4. TÍNH CẤP THIẾT CỦA VIỆC NÂNG CẤP LIÊN TỤC HĨA CƠNG
TRÌNH CẦU TÂN AN
- Cầu Tân An nằm ở KM1947+182 Quốc lộ 1A, thuộc địa phận thành phố Tân
An, tỉnh Long An. Cầu bắc qua sông Vàm Cỏ Tây nằm trong phạm vi quản lý của
Công ty 714, khu Quản lý đường bộ 7. Cầu nằm trên tuyến huyết mạch lưu thơng
hàng hóa qua lại giữa Thành phố Hồ Chí Minh với Long An nói riêng và các tỉnh
Miền Tây Nam Bộ nói chung; Hiện tại lưu thơng hàng hóa giữa Thành phố Hồ Chí
Minh với Long An nói riêng và các tỉnh Miền Tây Nam Bộ nói chung bằng phương
tiện chủ yếu là xe thân liền, sơ mi rơ mooc và rơ mooc; tuy nhiên hiện cầu đang cắm
biển hạn chế các loại xe này lưu thơng.
- Hiện nay, đây tuyến chính nằm trên Quốc lộ 1A là tuyến huyết mạch để lưu
thơng hàng hóa và hành khách từ Thành phố Hồ Chí Minh về miền Tây và ngược lại

đặc biệt là các loại xe thân liền, sơ mi rơ mooc và rơ mooc.
- Trong những năm gần đây với vai trị là đơ thị vệ tinh của thành phố Hồ Chí
Minh, thành phố Tân An đã hình thành nhiều khu đơ thị và khu công nghiệp, lưu
lượng xe trên khu vực này khá lớn khoản 15.000 -:- 20.000 lượt/ngày đêm. Loại tải
trọng phần lớn là xe tải các loại, xe thân liền, sơ mi rơ mooc và rơ mooc, xe khách và
xe buýt. Đặt biệt các dịp Tết Nguyên đán, trên Quốc lộ 1A đoạn qua cầu Tân An,
ngày cao điểm đã lên tới 50.000 lượt xe/ngày đêm. Đây là một trong 2 điểm đen trên
Quốc lộ 1A thường xuyên xảy ra tai nạn giao thơng. Mặt khác, trên cầu Tân An cịn
có 2 chốt đèn giao thông cách nhau chưa đầy 1Km gây cản trở giao thông. Cầu Tân
An được thiết kế nhịp giữa là nhịp đeo dạng như dầm đơn giản bản mặt cầu bằng sắt
hộp rỗng. Trường hợp xe ùn tắc đoạn giữa cầu sẽ gây ra lực tập trung tại nhịp đeo
tăng khả năng mất an toàn tại nhịp đeo.


10
- Việc đầu tư sửa chữa và liên tục hóa nhịp chính cầu sẽ giúp hồn thiện cơ sở hạ
tầng mạng lưới giao thông đường bộ trên địa bàn tỉnh Long An nói riêng và trên tồn
quốc nói chung, đáp ứng nhu cầu vận tải, lưu thơng hàng hóa giữa các vùng miền
trong cả nước, tạo động lực thúc đẩy phát triển sản xuất, phát triển kinh tế xã hội, góp
phần vào sự phát triển và hội nhập kinh tế của đất nước, tăng cường quan hệ giao
thương kinh tế, chính trị, xã hội giữa Việt Nam với các nước trong khu vực và trên thế
giới đồng thời gúp cho các cơ quan quản lý Nhà nước quản lý tốt cơ sở hạ tầng đối
với hệ thống cầu, đường bộ và các phương tiện vận tải qua lại trên các tuyến quốc lộ.
- Với những lý do nêu trên, việc đầu tư xây dựng Sửa chữa, gia cường và đặc
biệt là liên tục hóa nhịp chính cầu Tân An để đảm bảo đồng bộ tải trọng khai thác trên
tuyến là thật sự cần thiết và cấp bách.


11
CHƯƠNG 2

CƠ SỞ ĐỂ TÍNH TỐN NÂNG CẤP LIÊN TỤC HĨA CẦU CHÍNH TÂN AN
2.1. MƠ HÌNH TÍNH TỐN LIÊN TỤC HĨA KẾT CẤU CẦU CHÍNH TÂN AN
- Mơ hình hiện tại của nhịp chính N7, N8, N9 cầu Tân An Với Sơ Đồ
(48,7+60,5+48,7) (M).

Hình 2.1 Sơ đồ làm việc hiện trạng cầu Tân An
Nhịp chính gồm hai nhịp cầu dầm thép giản đơn mút thừa liên kết gồm hai gối
cố định tại trụ T7 và T8, hai gối di động tại T6 và T9; giữa nhịp T7-T8 có dầm đeo
gối lên hai đầu mút thừa và được bố trí một đầu cố định và một đầu di động như một
dầm giản đơn gối trên hai đầu mút thừa.
Mơ hình sau khi liên tục hóa nhịp chính N7, N8, N9 cầu cũng gồm 3 nhịp liên
tục theo Sơ Đồ (48,7+60,5+48,7) (M).

T6

T7

T8

T9

Hình 2.2 Sơ đồ làm việc sau khi liên tục hóa cầu Tân An
Sơ đồ làm việc của nhịp chính cầu Tân An gồm 3 gối di động là T6; T8; T9 và
một gối cố định T7 sơ đồ chịu lực là sơ đồ dầm liên tục 3 nhịp với nhịp chính là T7T8.
Để mơ tả nhằm phục vụ cho q trình tính tốn tác giả sử dụng chương trình
Midas Civil.
2.1.1. Mơ hình tính tốn bằng Midas Civil.
Mơ hình tính tốn nhịp chính cầu Tân An trước khi liên tục hóa:

12

Hình 2.3. Mơ hình nhịp chính cầu Tân An bằng Midas Civil (Trước khi liên tục hóa)

Hình 2.4. Khai báo mặt cắt ngang dầm đeo trạng


13

Hình 2.5. Khai báo mặt cắt ngang dầm nhịp N7 – nhịp N9 hiện trạng

Hình 2.6. Khai báo liên kết gối


14

Hình 2.7. Khai báo liên kết dầm đeo
- Khai báo các liên kết ngang, khai báo tải trọng DC; DW và hoạt tải (chi tiết tại
phụ lục 02 kèm theo).
Mô hình tính tốn cầu Tân An sau khi liên tục hóa

Hình 2.8. Mơ hình nhịp chính cầu Tân An bằng Midas Civil (Sau khi liên tục hóa)