Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tác động của xe tải nặng đến các bộ phận kết cấu nhịp cầu và xác lập chế độ khai thác thích hợp cho hệ thống cầu đường bộ

Chia sẻ: Hieu Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

42
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận án nhằm phân tích và đánh giá hư hỏng của các bộ phận nhịp cầu do tác động xe tải năng; đưa ra các giải pháp kiến nghị xác lập chế độ khai thác thích hợp cho hệ thống cầu đường bộ để góp phần đảm bảo tuổi thọ khai thác, hạn chế tối đa thiệt hại về kinh tế do bảo trì, sửa chửa, xây mới các công trình cầu bị hư hỏng do xe tải nặng gây ra.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tác động của xe tải nặng đến các bộ phận kết cấu nhịp cầu và xác lập chế độ khai thác thích hợp cho hệ thống cầu đường bộ

Bé gi¸o dôc vμ ®μo t¹o tr−êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i ------------o0o------------- trÞnh v¨n toμn nghiªn cøu t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu vμ x¸c lËp chÕ ®é khai th¸c thÝch hîp cho hÖ thèng cÇu ®−êng bé Chuyªn ngµnh: X©y dùng CÇu HÇm M· sè : 62.58.25.01 Tãm t¾t LuËn ¸n tiÕn sü kü thuËt Hμ Néi, n¨m 2010
C«ng tr×nh ®−îc hoµn thµnh t¹i Bé m«n CÇu HÇm - khoa C«ng tr×nh - Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i. Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: 1. PGS.TS. TrÇn §øc NhiÖm; 2. PGS.TS. NguyÔn Ngäc Long.
a. giíi thiÖu chung vÒ luËn ¸n Do ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, trªn toµn bé m¹ng l−íi ®−êng víi tæng chiÒu dµi trªn 224.480Km ®−êng bé c¸c lo¹i ë n−íc ta, cã tíi trªn 35.000 cÇu víi tæng chiÒu dµi trªn 610 Km; do nhiÒu nguyªn nh©n lÞch sö, tù nhiªn, chÝnh trÞ, x· héi, kinh tÕ, trªn ph¹m vi c¶ n−íc hÖ thèng cÇu ®−îc x©y dùng ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i, vÒ vËt liÖu x©y dùng, vÒ tiªu chuÈn kü thuËt vµ tiªu chuÈn thiÕt kÕ, vÒ c«ng nghÖ vµ chÊt l−îng thi c«ng, vÒ thêi gian phôc vô, vÒ chÊt l−îng khai th¸c vµ qu¶n lý, vÒ møc ®é t¸c ®éng cña m«i tr−êng. Kh«ng chØ cã sù kh¸c biÖt vÒ tiªu chuÈn kü thuËt, hÖ thèng cÇu n−íc ta cßn cã sù kh¸c biÖt rÊt nhiÒu vÒ chÊt l−îng vµ tr×nh ®é kü thuËt thi c«ng, chÊt l−îng qu¶n lý b¶o tr× vµ khai th¸c. §ång thêi, hiÖn nay c¸c ph−¬ng tiÖn vËn t¶i tham gia giao th«ng ngµy mét t¨ng nhanh víi sù ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i, vÒ t¶i träng… TÊt c¶ nh÷ng ®iÒu ®ã dÉn ®Õn t×nh tr¹ng lµ kh«ng kiÓm so¸t vµ h¹n chÕ chÆt chÏ ®−îc t×nh tr¹ng xe qu¸ t¶i, g©y ra nh÷ng h− háng trong c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp vµ hËu qu¶ lµ gi¶m nhanh kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña c«ng tr×nh, x¸c suÊt xuÊt hiÖn sù cè c«ng tr×nh sÏ t¨ng cao, nhiÒu c«ng tr×nh sím ph¶i söa ch÷a, n©ng cÊp hoÆc thay thÕ. §iÒu ®ã g©y nªn nh÷ng thiÖt h¹i to lín vÒ kinh tÕ, ph−¬ng tiÖn, c«ng tr×nh, thËm chÝ c¶ vÒ sinh m¹ng. V× nh÷ng lý do trªn, ®Ò tµi ®−îc chän lµ “Nghiªn cøu t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu vµ x¸c lËp chÕ ®é khai th¸c thÝch hîp cho hÖ thèng cÇu ®−êng bé”. Môc tiªu nghiªn cøu cña LuËn ¸n: Ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ h− háng cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu do t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng. Tõ ®ã, ®−a ra c¸c gi¶i ph¸p, kiÕn nghÞ vÒ x¸c lËp chÕ ®é khai th¸c thÝch hîp cho hÖ thèng cÇu ®−êng bé ®Ó gãp phÇn ®¶m b¶o tuæi thä khai th¸c, h¹n chÕ tèi ®a thiÖt h¹i vÒ kinh tÕ do ph¶i b¶o tr×, söa ch÷a, thËm trÝ x©y míi c¸c c«ng tr×nh cÇu bÞ h− háng do xe t¶i nÆng g©y ra. §èi t−îng vµ ph¹m vi nghiªn cøu cña LuËn ¸n: - §èi t−îng nghiªn cøu lµ hÖ thèng cÇu trªn mét sè ®o¹n tuyÕn chÝnh; thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe, t¶i träng xe, ®Æc biÖt ®èi víi c¸c xe t¶i nÆng ®ang khai th¸c vµ l−u th«ng phæ biÕn trªn c¸c tuyÕn ®−êng bé; c¬ chÕ, thÓ chÕ, chÝnh s¸ch, tæ chøc qu¶n lý cña c¬ quan qu¶n lý ®−êng bé ®Ó kiÓm so¸t, qu¶n lý xe qu¸ t¶i, xe t¶i nÆng. - Ph¹m vi nghiªn cøu lµ thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe trªn mét sè ®o¹n tuyÕn chÝnh (QL1); ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ h− háng cña mét sè bé phËn kÕt cÊu nhÞp nh−: b¶n mÆt cÇu BTCT th−êng; kÕt cÊu nhÞp dÇm BTCT D¦L gi¶n ®¬n kÐo tr−íc 24.7m. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu: LuËn ¸n sö dông tæng hîp c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu khoa häc phæ biÕn nh− ph−¬ng ph¸p duy vËt biÖn chøng, ph−¬ng ph¸p tiÕp cËn hÖ thèng ®Ó nªu thùc tr¹ng, ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ vµ ®−a ra c¸c kÕt luËn, kiÕn nghÞ. LuËn ¸n còng sö dông c¸c ph−¬ng ph¸p kh¶o s¸t, thèng kª, tæng hîp, kh¸i qu¸t hãa, ®¸nh gi¸, ph©n tÝch l«gic, so s¸nh nghiªn cøu theo chñ ®Ò ... ý nghÜa khoa häc cña LuËn ¸n: Qua nghiªn cøu vÒ hiÖn tr¹ng h− háng cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu, thùc tr¹ng thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe, t¶i träng xe khai th¸c; kÕt hîp víi ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ kÕt cÊu BTCT dùa trªn ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt tiÕt diÖn cña TTGH vµ lý thuyÕt tÝch lòy tæn h¹i mái ®· kh¼ng ®Þnh: - Sè l−îng lo¹i 2 trôc, 3 trôc chiÕm tû lÖ lín nhÊt, ®ång thêi víi cïng gi¸ trÞ t¶i träng th× 01 lÇn c¸c lo¹i xe nµy qua cÇu møc ®é g©y ra tæn h¹i lín h¬n rÊt nhiÒu lÇn so víi c¸c 1
lo¹i xe kh¸c. - T¶i träng xe quy ®æi cña ho¹t t¶i thiÕt kÕ (nh−: HS20-44, H30) cã gi¸ trÞ nhá h¬n t¶i träng xe ®o ®−îc t¹i nhiÒu tr¹m ®o, chªnh lÖch lín nhÊt lªn tíi 2.16 lÇn (t−¬ng øng víi møc ®é g©y tæn h¹i cho bª t«ng sau 01 lÇn xe ®i qua lµ 18.22 lÇn). KÕt qu¶ nghiªn cøu kÕt luËn: xe t¶i nÆng chiÕm kho¶ng 20% tæng l−îng vËn t¶i ë n−íc ta nh−ng lµ nguyªn nh©n chÝnh g©y nªn h− háng, gi¶m tuæi thä thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh cÇu; vµ cÇn thiÕt ph¶i thiÕt lËp chÕ ®é khai th¸c thÝch hîp cho hÖ thèng cÇu nh−: thiÕt lËp hÖ thèng tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe; quy ®Þnh l¹i biÓn khèng chÕ t¶i träng xe khai th¸c qua cÇu. ý nghÜa thùc tiÔn cña LuËn ¸n: C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu b−íc ®Çu cã thÓ dïng lµ tµi liÖu khoa häc tham kh¶o ®Ó phôc vô cho c«ng t¸c nghiªn cøu vµ qu¶n lý khai th¸c hÖ thèng cÇu ®−êng bé. B. néi dung cña luËn ¸n: Néi dung cña LuËn ¸n bao gåm: phÇn më ®Çu, 4 ch−¬ng vµ phÇn kÕt luËn, kiÕn nghÞ. Ch−¬ng 1. Tæng quan vÒ t×nh h×nh nghiªn cøu t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn c¸c c«ng tr×nh Giao th«ng ®−êng bé 1.1. kh¸i qu¸t chung. Mét trong nh÷ng môc tiªu c¬ b¶n cña viÖc qu¶n lý khai th¸c c«ng tr×nh lµ ph¶i ®¶m b¶o sù an toµn, bÒn v÷ng trong suèt thêi gian khai th¸c, ph¸t huy ®−îc hiÖu qu¶ kinh tÕ theo LuËn chøng kinh tÕ kü thuËt ban ®Çu. BiÓu thøc chung dïng trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n, ®¸nh gi¸ c«ng tr×nh lµ : Q ≤ R (1.1) C¨n cø vµo c¬ së lý thuyÕt tÝnh to¸n thiÕt kÕ kÕt cÊu nh− tr×nh bµy trªn, xin thèng nhÊt kh¸i niÖm vÒ sù qu¸ t¶i trong c¸c tr−êng hîp xem xÐt, ®ã lµ khi t¸c ®éng v−ît qu¸ n¨ng lùc cña kÕt cÊu c«ng tr×nh th× kÕt cÊu ®ã bÞ r¬i vµo tr¹ng th¸i qu¸ t¶i, ho¹t t¶i g©y ra t¸c ®éng ®ã lµ xe t¶i nÆng (hay lµ xe qu¸ t¶i). Nãi chung, kh«ng ph¶i cø x¶y ra qu¸ t¶i lµ kÕt cÊu ®· l©m vµo tr¹ng th¸i nguy hiÓm, hoÆc bÞ ph¸ ho¹i. Tuy nhiªn, t×nh tr¹ng qu¸ t¶i sÏ lµm cho kÕt cÊu nhanh chãng bÞ h− háng; t×nh tr¹ng h− háng ngµy mét nÆng nÒ h¬n; tuæi thä cña kÕt cÊu bÞ suy gi¶m vµ x¸c suÊt xuÊt hiÖn sù cè c«ng tr×nh lµ rÊt lín. 1.2. t×nh h×nh nghiªn cøu t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn c¸c c«ng tr×nh ®−êng bé . 1.2.1. ViÖc nghiªn cøu t¹i mét sè n−íc trªn thÕ giíi. 1.2.1.1. T¹i Mü. Cã thÓ tãm t¾t kÕt qu¶ nghiªn cøu t¹i Mü nh− sau: - Vµo n¨m 1983, Sharma, Halin vµ Mahoney ®· ®−a ra kÕt luËn: Nguy c¬ ph¸ ho¹i mÆt ®−êng do t¨ng t¶i träng cña xe trôc ®¬n so víi xe trôc ®¬n t¶i träng tiªu chuÈn tû lÖ theo quan hÖ hµm bËc 4; Cïng chÞu mét t¶i träng nh− nhau lµ 13.3 tÊn nh−ng t¸c ®éng g©y h− háng mÆt ®−êng cña xe t¶i nÆng trôc ®¬n sÏ lín gÊp kho¶ng 11 lÇn so víi xe t¶i nÆng trôc kÐp. - N¨m 1998, Côc ®−êng bé Liªn bang ®· cã sù c¶nh b¸o cho tÊt c¶ c¸c cÇu trªn tuyÕn ®−êng Liªn bang sè 35 do sù t¨ng tr−ëng l−u l−îng xe t¶i quèc tÕ vËn chuyÓn hµng ho¸ tõ Canada vµ Mexico vµo Mü. KÕt qu¶ ®iÒu tra vµ thèng kª cña Liªn bang cho thÊy l−u l−îng xe t¶i ®· t¨ng trªn 200% tõ n¨m 1970, vµ ®©y lµ thêi gian rÊt ng¾n tr−íc 2
khi Liªn bang giíi h¹n ®èi víi tæng träng l−îng xe t¶i ®−îc t¨ng lªn 30,000 pounds. KÕt qu¶ c¸c nghiªn cøu ®· chØ ra r»ng tæng träng xe t¶i, träng l−îng trôc xe vµ cÊu h×nh c¸c trôc xe (sè l−îng, kho¶ng c¸ch, vÞ trÝ ...) ®Òu cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn tuæi thä phôc vô cña kÕt cÊu nhÞp cÇu. C¸c d¹ng h− háng ®· ®−îc ph¸t hiÖn ë b¶n mÆt cÇu, ë c¸c bé phËn kÕt cÊu chÞu lùc chñ yÕu nh− hÖ dÇm mÆt cÇu, dÇm chñ, dÇm ngang vµ c¶ ë khe biÕn d¹ng, gèi cÇu...; c¸c xe t¶i cã trôc b¸nh nÆng, hoÆc t¶i träng trªn cÆp trôc lín th−êng g©y ra nh÷ng hiÖu øng bÊt lîi nhÊt, thËm chÝ cßn v−ît qu¸ c¶ hiÖu øng g©y ra bëi xe t¶i tiªu chuÈn HS20-44. C¸c sè liÖu nghiªn cøu ®· chØ ra r»ng: c¸c lo¹i xe t¶i chØ chiÕm 30% tæng l−îng vËn t¶i nh−ng l¹i g©y ra trªn 99% tæn h¹i cña mÆt ®−êng vµ kÕt cÊu cÇu, trong khi c¸c xe con vµ xe t¶i nhÑ, xe bus chiÕm tíi 70% tæng l−îng vËn t¶i nh−ng chØ g©y ra ch−a ®Çy 1% tæn h¹i cho cÇu, ®−êng. - Theo mét nghiªn cøu t¹i bang Idaho còng ®· cho thÊy tû lÖ xe qu¸ t¶i träng qui ®Þnh kh«ng xin phÐp cña c¬ quan cã thÈm quyÒn cÊp phÐp l−u hµnh cã tû lÖ % vi ph¹m hµng n¨m kho¶ng 12%; ®· tÝnh to¸n ®−îc møc ®é h− háng cña mÆt ®−êng do c¸c xe t¶i chë qu¸ t¶i g©y ra hµng n¨m t¨ng kho¶ng 57% so víi tÝnh to¸n thiÕt kÕ ban ®Çu. 1.2.1.2. T¹i NhËt B¶n. C¸c tµi liÖu nghiªn cøu ë NhËt b¶n cho thÊy r»ng c¸c xe chë hµng qu¸ nÆng cã thÓ lµ nguyªn nh©n g©y ra c¸c h− háng, thËm chÝ g©y sËp ®æ cÇu. C¸c sè liÖu ®· chøng tá r»ng tuy xe chë hµng qu¸ nÆng chØ chiÕm chØ 0.7% tæng l−îng vËn t¶i nh−ng c¸c xe nµy l¹i g©y ra tíi trªn 60% c¸c h− háng ë bé phËn mÆt cÇu BTCT; trong khi ®ã c¸c xe t¶i th−êng chiÕm 99.3% tæng l−îng vËn t¶i th× chØ g©y ra h− háng kho¶ng 39.6% cho c¸c bé phËn mÆt cÇu BTCT. 1.2.1.3. T¹i c¸c n−íc kh¸c Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, Canada vµ mét sè n−íc kh¸c trªn thÕ giíi còng xóc tiÕn c¸c nghiªn cøu t−¬ng tù vµ ®· thu ®−îc nh÷ng kÕt qu¶ thiÕt thùc, bæ Ých kh«ng chØ cho chÕ ®é b¶o tr× mµ cßn cho c¶ viÖc khai th¸c (chÝnh s¸ch thuÕ ®−êng; thu phÝ qua nhiªn liÖu. . . ) C¬ quan qu¶n lý ®−êng bé cña Céng hßa D©n chñ Nh©n d©n Lµo ®· thèng kª ®−îc c¸c xe t¶i lo¹i 2 trôc, lo¹i 3 trôc lµ nh÷ng xe chë hµng qu¸ t¶i chñ yÕu, do ®ã ®· xem xÐt ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n møc phÝ ®¨ng ký/®¨ng kiÓm hµng n¨m cã lîi cho nh÷ng xe nhiÒu trôc vËn chuyÓn hµng ho¸ nh»m khuyÕn khÝch c¸c doanh nghiÖp chuyÓn sang sö dông lo¹i xe nµy, ®Ó dµn tr¶i t¶i träng lªn nhiÒu trôc, lµm gi¶m thiÓu nh÷ng h− háng cho hÖ thèng ®−êng bé. 1.2.2. ViÖc nghiªn cøu t¹i ViÖt Nam. Cã thÓ tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña c¸c c«ng tr×nh ®· c«ng bè nh− sau: - Cho ®Õn nay, khi thiÕt kÕ cÇu ng−êi ta ch−a hoÆc kh«ng cã ý ®Þnh ®−a ra mét c¸ch lËp s¬ ®å tÝnh to¸n cÇu ph¶n ¸nh ®óng thùc tÕ t×nh h×nh xe ch¹y v× mét mÆt t×nh h×nh xe ch¹y thùc tÕ lµ mét hiÖn t−îng ngÉu nhiªn, mÆt kh¸c c¬ cÊu ®oµn xe vµ chñng lo¹i xe sÏ lu«n thay ®æi trong thêi gian tuæi thä khai th¸c cña cÇu. V× vËy, mét s¬ ®å t¶i träng thiÕt kÕ gi¶ ®Þnh ®· ®−îc ®−a ra tïy theo mçi n−íc trong tiªu chuÈn thiÕt kÕ cña hä. - Còng cã nh÷ng ph©n tÝch vÒ sù kh¸c nhau gi÷a t×nh h×nh xe ch¹y thùc tÕ víi t¶i träng thiÕt kÕ. T¶i träng thiÕt kÕ ®−îc quy ®Þnh trong c¸c tiªu chuÈn thiÕt kÕ lµ mét sù gi¶ ®Þnh, gi÷a nã víi ®oµn xe thùc tÕ lµ kh¸c nhau. KÕt qu¶ nghiªn cøu ®· cho r»ng nh÷ng xe v−ît t¶i (cã träng t¶i lín h¬n t¶i träng thiÕt kÕ chõng 33%) dï ch¹y mét m×nh hay ch¹y theo ®oµn ®Òu g©y v−ît néi lùc thiÕt kÕ ®èi víi nh÷ng cÇu cã nhÞp d−íi 45m. 3
Ch−¬ng 2. T×nh h×nh qu¸ t¶i cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu do xe t¶i nÆng vËn hμnh trªn mét sè tuyÕn quèc lé 2.1. mét sè nÐt vÒ hÖ thèng cÇu ®−êng bé 2.1.1. C¸c d¹ng kÕt cÊu phæ biÕn. Theo c¸ch ph©n lo¹i cña Côc §−êng bé ViÖt Nam, nh÷ng cÇu trªn hÖ thèng quèc lé ®−îc ph©n thµnh 5 lo¹i (h×nh 2.1 vµ h×nh 2.2). H×nh 2.1. BiÓu ®å tû lÖ (%) sè l−îng cÇu trªn quèc lé 18% 5% 3% 12% BTCT D¦L BTCT theo ph©n lo¹i vËt liÖu chÝnh ThÐp BTLH DÇm, dµn thÐp cña kÕt cÊu nhÞp. 62% Lo¹i kh¸c H×nh 2.2. BiÓu ®å tû lÖ (%) chiÒu cÇu trªn quèc lé theo 7% 3% 31% BTCT D¦L ph©n lo¹i vËt liÖu chÝnh cña 20% BTCT ThÐp BTLH kÕt cÊu nhÞp. DÇm, dµn thÐp Lo¹i kh¸c 39% 2.1.2. C¸c t¶i träng thiÕt kÕ vµ c¸c quy tr×nh quy ph¹m thiÕt kÕ ¸p dông cho kÕt cÊu cÇu. Tr−íc n¨m 1945, hÖ thèng cÇu ®−îc x©y dùng theo tiªu chuÈn cña Ph¸p, víi ®Æc ®iÓm lµ cÇu khæ hÑp, t¶i träng thÊp. Tõ n¨m 1954 ®Õn n¨m 1975, ë miÒn B¾c chóng ta ®· kh«i phôc vµ x©y dùng nhiÒu cÇu trªn c¬ së tiªu chuÈn thiÕt kÕ tham kh¶o cña Trung Quèc; cña Liªn X« vµ tiªu chuÈn 22TCN 18-79. ë miÒn Nam, thêi gian nµy c¸c cÇu chñ yÕu ®−îc thi c«ng theo tiªu chuÈn AASHO/AASHTO, víi c¸c t¶i träng thiÕt kÕ H15 (14 tÊn), H20 (18 tÊn), HS20 (32.65 tÊn). Tõ n¨m 1979 ®Õn nay, trªn ph¹m vi c¶ n−íc ®· thèng nhÊt dïng tiªu chuÈn 22TCN 18-79. Tõ ®Çu nh÷ng n¨m 90, c¸c cÇu ®−îc ®Çu t− b»ng nguån vèn vay, tµi trî tõ n−íc ngoµi ®−îc thiÕt kÕ chñ yÕu theo tiªu chuÈn AASHTO (LFD) víi t¶i träng thiÕt kÕ HS22-44x1.25 (do n−íc ta ®Ò nghÞ), víi tæng t¶i träng xe thiÕt kÕ lªn ®Õn 40.8 tÊn, ¸p lùc lín nhÊt trªn trôc ®¹t tíi 18.1 tÊn... Míi ®©y mét sè c«ng tr×nh ®· ®−îc thiÕt kÕ víi chuÈn t¶i träng HL93, theo tiªu chuÈn míi 22TCN 272-05. 2.2. Thùc tr¹ng qu¸ t¶i cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu do xe t¶i nÆng. 2.2.1. hiÖn tr¹ng khai th¸c cña hÖ thèng cÇu 2.2.1.1. HiÖn tr¹ng khai th¸c cña cÇu qua viÖc c¾m biÓn khèng chÕ t¶i träng. Trªn tuyÕn QL 1 hiÖn nay, cã 151/ 229 cÇu ph¶i c¾m biÓn khèng chÕ t¶i träng xe, nh− b¶ng 2.1. B¶ng 2.1. Thèng kª c¸c lo¹i biÓn b¸o khèng chÕ t¶i träng xe qua cÇu. Lo¹i biÓn khèng chÕ 10T - 16T - 20T - 25T t¶i träng 15T 18T 23T Sè l−îng (cÇu) 7 37 24 83 4
T×nh tr¹ng nhiÒu cÇu míi khai th¸c ®−îc 20 - 30 n¨m nh−ng ®· bÞ h− háng nÆng; c¸c ®¬n vÞ qu¶n lý ph¶i n©ng cÊp, söa ch÷a lín cÇu nhiÒu lÇn g©y tèn kÐm; ph¶i c¾m biÓn t¶i träng nhá h¬n nhiÒu so víi t¶i träng thiÕt kÕ g©y ¶nh h−ëng lín ®Õn viÖc khai th¸c cña ®o¹n tuyÕn ®−êng. Cã thÓ dÉn chøng rÊt nhiÒu cÇu trªn QL 1 bÞ h− háng nhanh chãng do t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng nh−: cÇu §uèng cò (thñng lín b¶n mÆt cÇu, ph¶i ®Æt thÐp tÊm lín ®Ó ®¶m b¶o cho xe t¶i l−u th«ng), cÇu Bè (nøt vì lín bª t«ng ®Çu dÇm BTCT nhÞp 2), cÇu H¹c (vì bª t«ng ®Çu dÇm t−¬ng tù nh− cÇu Bè); cÇu Yªn (thñng lín b¶n mÆt cÇu vµ h− háng nÆng toµn bé khe co gi·n); cÇu CÈm Tiªn 2 (thñng lín b¶n mÆt cÇu, buéc ph¶i lµm ®−êng tr¸nh ®Ó ®¶m b¶o giao th«ng) .... 2.2.1.2. HiÖn tr¹ng khai th¸c cña cÇu qua c¸c d¹ng h− háng chñ yÕu cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu. C¸c h− háng phæ biÕn cña mét sè bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu theo B¸o c¸o kÕt qu¶ kiÓm ®Þnh 229/854 cÇu trªn QL 1 tõ n¨m 1999 ®Õn n¨m 2007 cho thÊy (chi tiÕt t¹i b¶ng 2.2): B¶ng 2.2. Tæng hîp c¸c h− háng phæ biÕn cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu trªn QL1. TT Lo¹i h− háng Tõ Km3+469 Tõ ®Õn Km1418+771 Km1397+471 ®Õn Km2260+288 1 Khe co gi·n (m) 1276.65/ 2080.08/ 5163.2 4459.23 2 2 MÆt ®−êng (m ) 12679.76/ 17357.73/ 71652.13 72461.7 3 Liªn kÕt ngang 19/131 44/121 c¸c lo¹i 4 Gèi cÇu (cÇu) 1/131 13/121 5 B¶n mÆt cÇu 61/131 74/121 (cÇu) 6 DÇm däc chñ 41/131 58/121 (cÇu) HiÖn tr¹ng kÕt cÊu nhÞp cÇu xuèng cÊp rÊt nhanh, râ rÖt nhÊt lµ mÆt ®−êng trªn cÇu, khe co gi·n, dÇm ngang, dÇm däc, b¶n mÆt cÇu ..., thËm trÝ rÊt nhiÒu cÇu míi ®−îc ®−a vµo khai th¸c ch−a nhiÒu. 2.2.2. Thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe vµ t¶i träng xe. 2.2.2.1. Thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe. KÕt qu¶ kh¶o s¸t t¹i 3 tr¹m ®o trªn QL 1 cho thÊy: thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe rÊt ®a d¹ng vÒ sè trôc xe; vÒ kho¶ng c¸ch trôc xe; vÒ sè b¸nh xe; vÒ h·ng s¶n xuÊt; vÒ lo¹i t¶i träng .... T×nh h×nh chung vÒ sè l−îng vµ tû lÖ (%) c¸c lo¹i xe « t« tham gia giao th«ng 01 ngµy ®ªm qua 3 tr¹m ®o nµy ®−îc thÓ hiÖn t¹i h×nh 2.3. §ång thêi, kÕt qu¶ ®o t¶i träng xe còng cho thÊy: - L−u l−îng xe t¶i lo¹i 2 trôc chiÕm tû lÖ lín nhÊt trong tæng sè xe t¶i c¸c lo¹i (kho¶ng 49%); tiÕp ®ã lµ xe t¶i lo¹i 3 trôc (kho¶ng 29%); chiÕm tû lÖ nhá nhÊt (kho¶ng 1.3%) lµ c¸c lo¹i xe t¶i chë c¸c lo¹i hµng siªu tr−êng, siªu träng (nh−: Container; xe m¸y thi c«ng; s¾t cuén ...). 5
- L−u l−îng c¸c lo¹i xe l−u hµnh cã t¶i träng chë hµng tõ 7 - 20 tÊn vµ t¶i träng chë hµng trªn 20 tÊn t¨ng nhanh h¬n so víi c¸c lo¹i xe cã t¶i träng chë hµng nhá h¬n 2 tÊn vµ t¶i träng chë hµng tõ 2 - 7 tÊn. H×nh 2.3. BiÓu ®å sè l−îng c¸c lo¹i « t« 1600 1400 ®−îc ®Õm t¹i 3 tr¹m trªn QL 1 thuéc ®Þa 1200 (sè l− în g xe) 1000 phËn Hµ T©y (cò); Qu¶ng B×nh; TT. HuÕ. 800 Hµ T©y Qu¶ng B×nh 600 TT. HuÕ 400 200 0 xe con xe bus nhÑ xe kh¸ch xe t¶i nhÑ xe t¶i (Lo¹i ph−¬ng tiÖn) 2.2.2.3. T¶i träng xe vµ t¶i träng trôc xe. Thùc tÕ cho thÊy r»ng: ë nh÷ng cù ly trung b×nh vµ dµi (nhÊt lµ xe vËn t¶i liªn tØnh) th× chi phÝ t¹o nªn gi¸ thµnh vËn chuyÓn hµng ho¸ do c¸c xe chë hµng nÆng thÊp h¬n nhiÒu so víi chi phÝ t¹o nªn gi¸ thµnh vËn chuyÓn hµng ho¸ do c¸c xe t¶i chë hµng nhÑ. ChÝnh ®iÒu nµy gi¶i thÝch tèc ®é t¨ng tr−ëng kh¸ nhanh cña sè l−îng xe vËn t¶i h¹ng nÆng ë n−íc ta vµ t×nh tr¹ng tËn dông, thËm chÝ cßn tíi møc l¹m dông, chuyªn chë v−ît qu¸ träng t¶i xe cña c¸c chñ ph−¬ng tiÖn (chi tiÕt sè liÖu t¶i träng xe vµ t¶i träng trôc xe lín nhÊt ®o ®−îc t¹i b¶ng 2.3). B¶ng 2.3. Tæng hîp t¶i träng xe, trôc xe lín nhÊt ®o ®−îc t¹i c¸c tr¹m ®o n¨m 2003. Lo¹i T¶i träng xe T¶i träng 1 xe (tÊn) trôc xe (tÊn) 2 trôc 32.2 21.5 3 trôc 51.2 23.6 4 trôc 59.7 22.1 5 trôc 92.6 23.2 6 trôc 101.2 22.3 Tõ sè liÖu c©n xe t¹i c¸c tr¹m ®o n¨m 2003, luËn ¸n ®· x©y dùng phæ t¶i träng xe, trôc xe ®o ®−îc nh− t¹i b¶ng 2.4, b¶ng 2.5 nh− sau: B¶ng 2.4. Phæ t¶i träng xe ®o n¨m 2003 T¶i Tû lÖ (%) lo¹i xe (t−¬ng øng theo t¶i träng träng xe)/tæng xe cïng lo¹i xe Xe 2 Xe 3 Xe 4 Xe 5 Xe 6 (tÊn) trôc trôc trôc trôc trôc (48.9) (28.86) (14.6) (5.98) (1.66) 16-20 9.80 9.37 2.64 0.47 0.05 21-25 1.75 6.05 5.05 1.17 0.14 26-30 0.23 3.17 2.72 1.18 0.19 31-35 0.02 1.36 1.59 1.94 0.54 36-40 0.00 0.98 1.10 0.95 0.31 41-45 0.00 0.31 0.21 0.29 0.18 46-50 0.00 0.09 0.29 0.31 0.13 51-55 0.00 0.00 0.07 0.30 0.09 56-60 0.00 0.00 0.07 0.04 0.11 61-65 0.00 0.00 0.00 0.03 0.04 66-70 0.00 0.00 0.00 0.02 0.11 71-75 0.00 0.00 0.00 0.02 0.01 76-80 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 B¶ng 2.5. Phæ t¶i träng trôc xe ®o n¨m 2003. 6
T¶i Tû lÖ (%) lo¹i xe (t−¬ng øng theo t¶i träng träng trôc xe)/tæng xe cïng lo¹i trôc xe Xe 2 Xe 3 Xe 4 Xe 5 Xe 6 (tÊn) trôc trôc trôc trôc trôc 10-11.5 17.8 8.9 3.82 1.98 0.41 12-14.52 6.9 3.78 1.78 0.58 0.2 ≥ 14.55 0.82 0.88 0.33 0.06 0.07 2.2.3. t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn sù h− háng cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu. 2.2.3.1. Do c¸c ph−¬ng tiÖn tham gia giao th«ng - Tõ phæ t¶i träng xe, trôc xe nªu trªn cho thÊy cã nhiÒu xe t¶i l−u hµnh trªn ®−êng cã tæng träng lín hoÆc cã t¶i träng trôc lín l−u hµnh qua cÇu, th−êng xe nÆng trªn 30 tÊn, ¸p lùc trªn trôc v−ît trªn 12 tÊn, thËm chÝ lín h¬n. NhiÒu xe vËn t¶i h¹ng nÆng cã tæng träng t¶i tõ 20 tÊn ®Õn 30 tÊn th−êng xuyªn ®−îc xÕp hµng qu¸ t¶i ®ang l−u hµnh trªn kh¾p m¹ng l−íi quèc lé, trong ®ã nhiÒu ®o¹n tuyÕn cã c«ng tr×nh cÇu chØ ®−îc thiÕt kÕ víi t¶i träng tiªu chuÈn thÊp hoÆc cÇu ®· bÞ suy gi¶m kh¶ n¨ng chÞu t¶i. - Theo phæ t¶i träng trôc xe nh− nªu trªn th× t¶i träng tÝnh to¸n tiªu chuÈn quy ®Þnh 12 tÊn t¹i 22TCN 18-79 lµ kh«ng phï hîp víi yªu cÇu thùc tÕ xe t¶i nÆng l−u th«ng qua c¸c c©y cÇu trªn c¸c tuyÕn ®−êng bé do sè l−îng xe v−ît qu¸ t¶i träng trôc tÝnh to¸n tiªu chuÈn (12 tÊn) ë c¶ 3 khu vùc (B¾c, Trung, Nam) ®Òu lín h¬n 5%. Vµ nh− vËy, viÖc quy ®Þnh t¶i träng trôc tÝnh to¸n tiªu chuÈn lµ 14.52 tÊn t¹i 22TCN 272-05 lµ hoµn toµn phï hîp víi yªu cÇu thùc tÕ vÒ t×nh h×nh xe t¶i nÆng qua cÇu trªn c¸c tuyÕn ®−êng bé (cã sè l−îng xe v−ît qu¸ t¶i träng trôc tÝnh to¸n tiªu chuÈn (14.52 tÊn) ë c¶ 3 khu vùc ®Òu nhá h¬n 5%). - Tõ nh÷ng néi dung trªn, cã thÓ ®¸nh gi¸ chung ®èi víi c¸c cÇu trªn QL 1 nh− sau: + Tû lÖ xe t¶i nÆng trªn c¸c tuyÕn ®−êng khu vùc phÝa Nam cao h¬n so víi khu vùc phÝa B¾c vµ miÒn Trung, viÖc nµy ®· gi¶i thÝch cho thùc tÕ lµ trªn b×nh diÖn chung hiÖn tr¹ng kü thuËt cña c¸c cÇu t¹i khu vùc phÝa Nam xuèng cÊp, h− háng nhanh chãng h¬n vµ ph¶i söa ch÷a nhiÒu h¬n so víi c¸c cÇu t¹i khu vùc phÝa B¾c vµ miÒn Trung. + Tõ sè liÖu ®o, ®Õm xe ®−îc thùc hiÖn n¨m 1998 th× t¶i träng trôc trung b×nh lín h¬n 10 tÊn chiÕm 9.13%; t¶i träng trôc trung b×nh lín h¬n 12 tÊn chiÕm 4.52%. MÆt kh¸c, theo sè liÖu ®o, ®Õm xe ®−îc thùc hiÖn n¨m 2003 th× t¶i träng trôc trung b×nh lín h¬n 10 tÊn chiÕm 32.91%; t¶i träng trôc trung b×nh lín h¬n 12 tÊn chiÕm 13.24%. Nh− vËy, sau 5 n¨m l−u l−îng xe t¶i nÆng t¨ng lªn trung b×nh 3.6 lÇn ®èi víi c¸c lo¹i xe cã t¶i träng trôc lín h¬n 10 tÊn vµ 2.93 lÇn so ®èi víi c¸c lo¹i xe cã t¶i träng trôc lín h¬n 12 tÊn. Qua ®ã cã thÓ thÊy r»ng: ChØ tÝnh riªng ®èi víi c¸c bé phËn kÕt cÊu chÞu t¸c ®éng trùc tiÕp tõ b¸nh xe (nh−: mÆt ®−êng trªn cÇu; b¶n mÆt cÇu...) ®−îc thiÕt kÕ víi l−u l−îng, thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe, t¶i träng xe khai th¸c theo sè liÖu ®o, ®Õm n¨m 1998 lµ ®¶m b¶o yªu cÇu t¶i träng xe khai th¸c ®ñ lín ®Ó g©y ra hiÖu øng t¶i lín h¬n t¸c ®éng cña ho¹t t¶i thiÕt kÕ víi x¸c suÊt nhá h¬n 5%; thùc tÕ sau 5 n¨m khai th¸c th× t¶i träng xe khai th¸c ®· g©y ra hiÖu øng t¶i lín h¬n t¸c ®éng cña ho¹t t¶i thiÕt kÕ víi x¸c suÊt lín h¬n 5% rÊt nhiÒu. Nh− vËy, cã thÓ kÕt luËn r»ng: nh÷ng n¨m gÇn ®©y viÖc gia t¨ng nhanh l−u l−îng xe t¶i, ®Æc biÖt lµ xe t¶i nÆng lµ nguyªn nh©n chÝnh vµ chñ yÕu g©y ra viÖc xuèng cÊp, h− háng nhanh chãng cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu. 2.2.3.2. Do b¶n th©n kÕt cÊu. 7
- Tr−íc hÕt lµ cã kh¸ nhiÒu cÇu, kÓ c¶ c¸c cÇu trªn c¸c tuyÕn quèc lé chÝnh, cã kh¶ n¨ng chÞu t¶i thÊp. - Do t×nh tr¹ng khai th¸c kh«ng ®−îc kiÓm so¸t chÆt chÏ; chÊt l−îng duy tu b¶o d−ìng ch−a tèt; do t¸c ®éng cña m«i tr−êng lµm cho kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña kÕt cÊu bÞ suy gi¶m. V× vËy, kÕt cÊu kh«ng thÓ ®¸p øng ®−îc víi thùc tÕ t¶i träng khai th¸c. Nh− vËy, víi tr−êng hîp c¸c bé phËn kÕt cÊu cÇu kh«ng ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu t¶i theo t¶i träng khai th¸c cña tõng ®o¹n tuyÕn hay toµn tuyÕn hoÆc khu vùc th× râ rµng r»ng nh÷ng xe t¶i nÆng lµ nguyªn nh©n trùc tiÕp g©y ra t×nh tr¹ng qu¸ t¶i, g©y ra nhiÒu h− háng vµ sù cè cho c«ng tr×nh. 2.3. NhËn xÐt chung. - MÆc dï, c¸c lo¹i xe t¶i nÆng chiÕm kho¶ng 20% tæng l−îng vËn t¶i cña n−íc ta nh−ng lµ nguyªn nh©n chÝnh vµ chñ yÕu g©y ra tæn h¹i vµ gi¶m tuæi thä thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh cÇu, cã thÓ nhËn thÊy râ nhÊt ®èi víi c¸c bé phËn kÕt cÊu chÞu t¸c ®éng trùc tiÕp cña t¶i träng b¸nh xe nh−: mÆt ®−êng trªn cÇu, khe co gi·n, b¶n mÆt cÇu .... - M¹ng l−íi ®−êng bé nãi chung vµ QL 1 nãi riªng vÉn cßn rÊt nhiÒu cÇu yÕu, t¶i träng khai th¸c cña cÇu kh«ng ®ång bé vÒ t¶i träng khai th¸c cña tuyÕn ®−êng, ®· vµ ®ang xuèng cÊp nhanh chãng do cã nhiÒu xe t¶i nÆng qua cÇu ... Ch−¬ng 3. ph©n tÝch vμ ®¸nh gi¸ h− háng cña mét sè bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu do t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng 3.1. C¬ së lý thuyÕt. 3.1.1. tr¹ng th¸i øng suÊt - biÕn d¹ng cña kÕt cÊu BTct vµ btct d−l. Dùa trªn kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®· chøng tá r»ng kÓ tõ khi b¾t ®Çu ®Æt t¶i träng cho tíi khi ph¸ ho¹i, trong c¸c tiÕt diÖn cña kÕt cÊu BTCT, BTCT D¦L xuÊt hiÖn c¸c giai ®o¹n kh¸c nhau cña tr¹ng th¸i øng suÊt - biÕn d¹ng. Mçi giai ®o¹n ®−îc biÓu thÞ b»ng sù ph©n bè øng suÊt, trÞ sè vµ ®Æc tÝnh biÕn d¹ng cña bª t«ng vµ cèt thÐp. 3.1.2. c¸c ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ kÕt cÊu btct vµ btct d−l. 3.1.2.1. C¸c ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ dùa trªn ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt tiÕt diÖn cña tr¹ng th¸i giíi h¹n. a. §èi víi kÕt cÊu BTCT D¦L. Dùa vµo ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt cña TTGH thø nhÊt vÒ c−êng ®é cña dÇm BTCT D¦L trong giai ®o¹n sö dông theo m« men t¹i mÆt c¾t th¼ng gãc vµ ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt cña TTGH thø ba vÒ chèng nøt cña dÇm BTCT D¦L theo øng suÊt ph¸p cña 22TCN 18-79, ta tÝnh ®−îc gi¸ trÞ cña t¶i träng xe giíi h¹n vµ t¶i träng trôc xe t−¬ng øng víi thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe cña c¸c xe t¶i thùc tÕ vµ phæ biÕn ®ang l−u hµnh. b. §èi víi kÕt cÊu BTCT. Ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ t−¬ng tù nh− ®èi víi kÕt cÊu BTCT D¦L. 3.1.2.2. Dùa trªn lý thuyÕt tÝch lòy c¸c tæn h¹i mái. a. Phương pháp cổ điển. Ý tưởng của phương pháp này là yêu cầu hạn chế trị số của hiệu ứng tải cực đại ở ngưỡng mà người ta (qua các số liệu thực nghiệm) coi rằng nó không gây ra tổn hại mỏi. C«ng thøc: σ max ≤ γ .R = R ' (3.1) b. Phương pháp xác suất trên cơ sở bản chất thống kê các đặc trưng phá hoại mỏi. 8
Trên cơ sở nghiên cứu các qui luật xuất hiện hư hại do mỏi, người ta xây dựng được các hàm đặc trưng cho sự phân bố của đại lượng t, biểu thị cho thời lượng đến sự cố mỏi. Đó là: Mật độ phân bố xác suất thời lượng f(t), cường độ xuất hiện phá hoại mỏi h(t) và qua các hàm này, xác định được xác suất làm việc không sự cố R = P(t) hoặc xác suất xuất hiện sự cố do mỏi Q(t) = R - P(t) (3.2). c. Các phương pháp tính toán dựa trên sự phân tích bản chất cơ lý của quá trình tích lũy các tổn hại mỏi. Trong điều kiện thiếu vắng các số liệu thống kê, các bài toán có liên quan đến mỏi của kết cấu công trình; máy móc... chỉ có thể giải quyết một cách có hiệu quả trên cơ sở tiếp cận bản chất cơ lý của quá trình tích lũy và phát triển các tổn hại mỏi. §ể đánh giá được mức độ tích lũy các tổn hại mỏi, ta phải xác định được mức độ gây tổn hại của mỗi một chu kỳ ứng suất và phải lựa chọn, xây dựng nên chuẩn tắc tổng hợp tổn hại tổng cộng cuối cùng. d. Giả thuyết tích lũy tuyến tính các tổn hại mỏi. Sử dụng giả thuyết tích lũy tuyến tính các tổn hại mỏi của Palgrin (1924) và của Miner (1945). Từ khái niệm xây dựng đường cong mỏi, khi tác động ứng suất là Si thì tổn hại toàn phần, hoặc là sự phá hoại sẽ xảy ra sau Ni chu kỳ. Do tác động cũng với ứng suất Si nhưng chỉ sau ni chu trình. Ở đây ni < Ni thì sẽ xảy ra một tổn hại mỏi riêng là Di. Sự phá hoại sẽ xảy ra trong trường hợp tác động n mức ứng suất khác nhau, nếu như tổng của tất cả các tổn hại riêng bằng 1. Đồng thời, qua các thí nghiệm trên các mô hình và thử nghiệm thực tế, các nhà nghiên cứu đã tìm ra mối quan hệ giữa Ni và Si theo công thức (Ang và Munse năm 1975) như sau: C Ni = m (3.3) Si Trong đó: C và m là các hệ số kinh nghiệm. Theo P.C. Paris (năm 1963); Perdikaris et al (năm 1987); Yunyizou (năm 2005), với kết cấu bê tông thì C = 6.76 x104 và m = 3.76. Theo Eurocode 2 (EN 1992-1-1, năm 2004), với cốt thép dự ứng lực thì C = e28.179 và m = 3 nếu S ≥ 120 KN/m2; C = e47.323 và m = 7 nếu S < 120 KN/m2. 3.2. Ph©n tÝch vμ ®¸nh gi¸ ®èi víi kÕt cÊu cÇu. Trong ph¹m vi LuËn ¸n chØ ®i s©u vµo ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ mét sè bé phËn kÕt cÊu cô thÓ, gåm: b¶n mÆt cÇu BTCT th−êng liªn hîp víi dÇm thÐp; dÇm BTCT D¦L gi¶n ®¬n kÐo tr−íc 24.7m. 3.2.1. Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu tÝnh to¸n - T¶i träng thiÕt kÕ: H30, XB80 ®èi víi b¶n mÆt cÇu BTCT liªn hîp dÇm thÐp; HS20-44 ®èi víi dÇm BTCT D¦L 24.7m kÐo tr−íc. - DÇm thÐp liªn hîp BTCT: MÆt c¾t ngang cÇu gåm 3 dÇm chñ, tiÕt diÖn d¹ng ch÷ I, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ lµ 6.6 m. ChiÒu cao dÇm chñ thay ®æi tõ 3.4 m (ë gi÷a nhÞp) ®Õn 4.9 m (ë trªn gèi). Gi÷a c¸c dÇm chñ bè trÝ dÇm däc phô, theo mÆt c¾t ngang cã 6 dÇm däc phô b»ng thÐp I460, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm däc phô lµ 2.2 m. - B¶n mÆt cÇu dµy 17 cm, cã vót cao 11.5 cm vµ réng 14 cm t¹i c¸c vÞ trÝ kª trªn dÇm thÐp chñ. - Hai nhÞp gi¶n ®¬n 2 x 24.7 m: DÇm chñ b»ng BTCT D¦L tiÕt diÖn ch÷ T cao 104 cm. MÆt c¾t ngang cÇu gåm 21 dÇm ®Æt c¸ch nhau 95 cm. Mçi nhÞp cÇu cã 5 dÇm ngang, c¸ch nhau 6.1m. 9
3.2.2. TÝnh to¸n ®èi víi dÇm BTCT D¦L kÐo tr−íc 24.7m. 3.2.2.1. C¸c s¬ ®å tÝnh to¸n t−¬ng øng víi c¸c xe t¶i nÆng khai th¸c. T−¬ng øng víi tõng xe t¶i khai th¸c tõ lo¹i 2 trôc ®Õn 6 trôc ®−îc ®Æt trªn ®−êng ¶nh h−ëng m« men uèn sao cho g©y ra néi lùc lín nhÊt. 3.2.2.2. KiÓm to¸n kh¶ n¨ng chÞu lùc cña dÇm víi ho¹t t¶i thiÕt kÕ. C¸c dÇm ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt theo TTGH thø nhÊt vÒ c−êng ®é theo m« men vµ ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt theo TTGH thø ba vÒ chèng nøt ®èi víi ho¹t t¶i H30 vµ XB80; ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt ®èi víi ho¹t t¶i thiÕt kÕ HS20-44. 3.2.2.3. X¸c ®Þnh t¶i träng xe giíi h¹n ®−îc phÐp qua cÇu. Qua tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®−îc: - T¶i träng xe, trôc xe giíi h¹n cho phÐp qua cÇu t¹i b¶ng 3.1. B¶ng 3.1. Tæng hîp kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®èi víi xe t¶i nÆng khai th¸c (tÊn) Lo¹i TÝnh theo TTGH vÒ TÝnh theo TTGH vÒ xe c−êng ®é chèng nøt T¶i T¶i T¶i T¶i T¶i T¶i träng träng träng 1 träng träng träng 1 xe côm trôc xe côm trôc trôc trôc 2 117.8 78.9 89.9 60.2 trôc 3 118.5 94.8 47.4 90.4 72.3 36.2 trôc 4 128.0 76.8 38.4 97.7 58.6 29.3 trôc 5 178.3 89.2 44.6 136.1 68.1 34.0 trôc 6 191.3 114.8 38.3 145.5 87.3 29.1 trôc - M« men uèn t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp cña t¶i träng xe giíi h¹n, cña ho¹t t¶i quy ®æi tõ ho¹t t¶i thiÕt kÕ H30, XB80, cña ho¹t t¶i quy ®æi tõ ho¹t t¶i HS 20-44 ®−îc thÓ hiÖn t¹i h×nh 3.1: m« men uèn t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp H30 H×nh 3.1. 250 200 XB80 T−¬ng M« men uèn (T.m) 150 quan vÒ 100 HS20-44 m« men 50 Ho¹t t¶i tÝnh theo uèn t¹i 0 §KC§ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Ho¹t t¶i mÆt c¾t -50 Thø tù dÇm tÝnh theo §KCN gi÷a nhÞp. 3.2.2.4. X¸c ®Þnh møc ®é tæn h¹i mái do 01 lÇn xe t¶i nÆng qua cÇu. Sö dông c«ng thøc (3.3) ®Ó tiÕn hµnh tÝnh to¸n tæn h¹i mái do c¸c lo¹i xe t¶i khai th¸c tõ 2 trôc ®Õn 6 trôc, ta cã: - Quan hệ giữa tải trọng tác động và số chu kỳ ứng suất tương ứng có quan hệ dạng hàm mũ, t¶i träng xe cµng t¨ng th× sè chu kú øng suÊt t−¬ng øng cµng nhá, víi ®é dèc cµng tho¶i. 10
- Tỷ lệ xe tải của loại 2 trục và 3 trục gây ra tổn hại mái cho dầm cầu lớn hơn khoảng 1.2 lần so với HS 20-44 là tương đối lớn. Đồng thời, qua kết quả tính toán cũng cho thấy: - Với bê tông chịu kéo: Tải trọng xe tăng lên 1.90 lần so thì 01 lần xe đi qua cầu gây ra tổn hại mỏi tăng gấp 11.37 lần với HS20-44; tăng 12.5 lần so với H30. - Với cốt thép dự ứng lực chịu kéo: Tải trọng xe tăng lên 1.90 lần thì 01 lần xe đi qua cầu gây ra tổn hại mỏi tăng gấp 89.69 lần so với HS20-44; tăng 100.7 lần so với hoạt tải H30. - Với cùng giá trị tổng tải trọng xe (là 20, 25, 30 tấn ...) nhưng với 01 lần xe đi qua cầu thì: + Xe tải loại 2 trục gây tổn hại mỏi cho bê tông chịu kéo của dầm lớn hơn 1.02 lần so với xe 3 trục; lớn hơn 1.36 lần xe 4 trục; lớn hơn 4.75 lần xe 5 trục; lớn hơn 6.18 lần xe 6 trục . + Xe tải loại 2 trục gây tổn hại mỏi cho cốt thép dù øng lùc chịu kéo của dầm lớn hơn 1.04 lần xe 3 trục; lớn hơn 1.78 lần xe 4 trục; lớn hơn 18.2 lần xe 5 trục; lớn hơn 29.69 lần xe 6 trục. 3.2.2.5. NhËn xÐt, ®¸nh gi¸: - §èi chiÕu víi phæ t¶i träng xe ®−îc nªu trªn thÊy r»ng: t¶i träng xe giíi h¹n tÝnh to¸n tõ ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt theo TTGH cã gi¸ trÞ ®Òu n»m ngoµi phæ t¶i träng xe, trôc xe. Tuy nhiªn, víi t×nh tr¹ng xe t¶i nÆng chiÕm kho¶ng 20% nh− hiÖn nay th× kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy nh÷ng tæn h¹i do xe t¶i nÆng g©y ra sau 01 lÇn qua cÇu t¨ng lªn rÊt nhiÒu lÇn so víi sè lÇn t¨ng t¶i träng (quan hÖ d¹ng hµm mò). - Còng theo kÕt qu¶ sè liÖu ®o, ®Õm xe nh− ®· tr×nh bµy ë Ch−¬ng 2 cho thÊy l−u l−îng xe lo¹i 2 trôc, 3 trôc chiÕm tû lÖ chñ yÕu, mÆt kh¸c ®©y lµ nh÷ng lo¹i xe dÔ cã ®iÒu kiÖn chë qu¸ t¶i nhÊt. Nh−ng tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn cho thÊy møc ®é tæn h¹i do 01 lÇn xe ®i qua cÇu cña xe t¶i lo¹i 2, 3 trôc lín h¬n nhiÒu lÇn so víi c¸c lo¹i xe kh¸c. Do ®ã, cÇn cã chÕ ®é qu¶n lý, kiÓm so¸t phï hîp ®èi víi c¸c lo¹i xe nµy. - T¶i träng xe quy ®æi tõ HS 20-44 cã gi¸ trÞ nhá h¬n so víi t¶i träng xe t¶i ®o ®−îc t¹i nhiÒu tr¹m ®o. Chªnh lÖch lín nhÊt vÒ gi¸ trÞ t¶i träng xe lµ 2.16 lÇn (®èi víi lo¹i xe 6 trôc). Víi 01 lÇn xe t¶i nÆng nµy ®i qua cÇu th× sÏ g©y ra tæn h¹i mái ®èi víi bª t«ng chÞu kÐo lµ 18.22 lÇn; ®èi víi cèt thÐp dù øng lùc chÞu kÐo lµ 215.73 lÇn. ViÖc nµy cã thÓ gi¶i thÝch cho thùc tr¹ng c¸c cÇu BTCT D¦L kÐo tr−íc khÈu ®é 12.5m, 16.8m vµ 24.7m nh÷ng n¨m gÇn ®©y bÞ h− háng nhanh chãng, ®Æc biÖt lµ t×nh tr¹ng h− háng c¸p dù øng lùc vµ nøt ®¸y bª t«ng dÇm lµ do nguyªn nh©n chÝnh t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng. 3.2.3. TÝnh to¸n ®èi víi b¶n mÆt cÇu BTCT. 3.2.3.1. S¬ ®å tÝnh to¸n. §èi víi b¶n mÆt cÇu BTCT xem xÐt do tû sè chiÒu dµi cña c¸c c¹nh lín h¬n 2, do ®ã b¶n mÆt cÇu BTCT sÏ tÝnh theo s¬ ®å b¶n 2 c¹nh th−êng gÆp lµ c¸c b¶n tùa trªn 2 dÇm däc. 3.2.3.2. KiÓm to¸n kh¶ n¨ng chÞu lùc cña b¶n mÆt cÇu: B¶n mÆt cÇu ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt theo TTGH thø nhÊt vÒ c−êng ®é theo m« men vµ lùc c¾t; ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt theo TTGH thø ba vÒ nøt øng víi t¶i träng b¸nh xe nÆng cña H30 vµ XB80. 3.2.3.3. X¸c ®Þnh t¶i träng trôc xe giíi h¹n ®−îc phÐp qua cÇu. T¶i träng trôc giíi h¹n tÝnh to¸n theo ®iÒu kiÖn tÝnh duyÖt cña TTGH thø nhÊt vÒ c−êng ®é lµ 36.7 tÊn; cña TTGH thø ba vÒ nøt lµ 14.3 tÊn. 11
3.2.3.4. X¸c ®Þnh møc ®é tæn h¹i mái do 01 lÇn trôc xe t¶i nÆng ®i qua b¶n mÆt cÇu. KÕt qu¶ tÝnh to¸n møc ®é tæn h¹i ®èi víi b¶n mÆt cÇu cho thÊy: - Quan hÖ gi÷a t¶i träng t¸c ®éng vµ sè chu kú øng suÊt t−¬ng øng cã quan hÖ d¹ng hµm mò, thÓ hiÖn mèi quan hÖ nµy ®èi víi tõng lo¹i t¶i träng khai th¸c tõ xe t¶i 2 trôc ®Õn xe t¶i 6 trôc. - Tû lÖ xe t¶i lo¹i 2, 3 trôc g©y ra tæn h¹i mái cho b¶n mÆt cÇu lín h¬n kho¶ng 1.2 lÇn so víi H30 lµ t−¬ng ®èi lín Với những loại xe nµy qua cầu sẽ g©y ra các tổn hại tích lũy mỏi, trong thời gian rất ngắn so với tuổi thọ thiết kế kết cấu b¶n mÆt cầu sẽ sớm bị hư hỏng (l−u ý: kh«ng xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn kh¸c nh− m«i tr−êng, khÝ hËu ...). 3.2.3.5. NhËn xÐt, ®¸nh gi¸: §èi chiÕu víi phæ t¶i träng trôc xe nªu t¹i Ch−¬ng 2 thÊy r»ng: - T¶i träng trôc giíi h¹n tÝnh theo TTGH thø ba vÒ nøt lµ 14.3 tÊn n»m trong phæ t¶i träng trôc xe (tõ 12 ®Õn 14.52 tÊn) ®o ®−îc t¹i c¸c tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe trªn tuyÕn QL 1, ®©y lµ mét trong nh÷ng nguyªn nh©n chÝnh g©y ra viÖc nh÷ng b¶n mÆt cÇu lo¹i nµy th−êng xuÊt hiÖn rÊt nhiÒu vÕt nøt lín h¬n gi¸ trÞ cho phÐp trong mét thêi gian ng¾n ®−a vµo khai th¸c sö dông. - T¶i träng trôc giíi h¹n tÝnh theo ®iÒu kiÖn cña TTGH vÒ c−êng ®é lµ 36.7 tÊn n»m ngoµi phæ t¶i träng trôc xe ®o ®−îc t¹i nhiÒu tr¹m c©n xe. Tuy nhiªn, víi t×nh tr¹ng gia t¨ng sè l−îng xe t¶i nÆng nh− hiÖn nay th× gi¸ trÞ t¶i träng nµy cÇn ®−îc c¸c c¬ quan qu¶n lý ®−êng bé quan t©m ®Ó cã biÖn ph¸p kiÓm so¸t, khèng chÕ t¶i träng xe phï hîp víi n¨ng lùc chÞu t¶i thùc tÕ cña c¸c cÇu trªn mçi tuyÕn ®−êng bé. §èi chiÕu víi kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe ®· nªu t¹i Ch−¬ng 2, cã thÓ tiÕp tôc kh¼ng ®Þnh r»ng: nguyªn nh©n chÝnh g©y ra c¸c h− háng ®èi víi b¶n mÆt cÇu chñ yÕu lµ do xe t¶i nÆng lo¹i 2 trôc vµ 3 trôc. Ch−¬ng 4. ®Ò xuÊt X¸c lËp chÕ ®é khai th¸c thÝch hîp cho hÖ thèng cÇu ®−êng bé 4.1. TÝnh cÊp thiÕt cña viÖc x¸c lËp chÕ ®é khai th¸c thÝch hîp cho hÖ thèng cÇu ®−êng bé. Víi hiÖn tr¹ng hÖ thèng cÇu, thùc tr¹ng xe t¶i nÆng vµ møc ®é g©y tæn h¹i sau 01 lÇn xe qua cÇu nh− ®· nªu t¹i Ch−¬ng 2, 3 cã thÓ thÊy r»ng: cÇn thiÕt ph¶i x¸c lËp chÕ ®é qu¶n lý, kiÓm so¸t t¶i träng xe khai th¸c cã tÝnh ®ång bé, khoa häc vµ phï hîp ®Ó ng¨n chÆn t×nh tr¹ng h− háng cho kÕt cÊu h¹ tÇng ®−êng bé. Tuy nhiªn, trong phạm vi Luận án nµy chỉ trình bày 02 vấn đề của việc xác lập chế độ khai thác thÝch hîp, xuÊt ph¸t tõ thùc tr¹ng h− háng cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu do t¸c ®éng cña t¶i träng xe nÆng vµ do b¶n th©n kÕt cÊu cầu, cụ thể như sau: 4.2. Kh«i phôc hÖ thèng tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe. 4.2.1. t×nh h×nh chung. §Ó h¹n chÕ, kiÓm so¸t xe qu¸ t¶i trªn c¸c tuyÕn quèc lé, n¨m 1993, Thñ t−íng ChÝnh Phñ ®· ban hµnh quyÕt ®Þnh thµnh lËp 27 tr¹m c©n xe trªn 13 tuyÕn quèc lé chÝnh. Do nhiÒu nguyªn nh©n, cuèi th¸ng 10/2003, Bé Giao th«ng VËn t¶i ®· cã quyÕt ®Þnh b·i bá 27 tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe trªn toµn quèc. 4.2.2. ph−¬ng h−íng kh«i phôc vµ thiÕt lËp tr¹m kiÓm tra t¶i 12
träng. §Ó c¸c tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe ho¹t ®éng hiÖu qu¶, ®¸p øng ®−îc yªu cÇu cña c«ng t¸c qu¶n lý ®−êng bé, cÇn ph¶i cã nghiªn cøu khoa häc ®Ó ®Ò xuÊt phôc håi l¹i c¸c tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe; bæ sung c¸c quy ®Þnh vÒ ho¹t ®éng cña c¸c tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe; viÖc xö lý c¸c xe chë hµng qu¸ t¶i sao cho phï hîp víi thùc tÕ vµ hiÖu qu¶ ... 4.2.2.1. C¸c tiªu chÝ ®Ó lùa chän vÞ trÝ tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe. ViÖc quy ho¹ch ®Ó chän vÞ trÝ tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe cÇn ®−îc xem xÐt dùa trªn mét sè tiªu chÝ nh−: Nh÷ng tuyÕn ®−êng cã l−u l−îng xe t¶i lín; c¸c tuyÕn huyÕt m¹ch tíi c¶ng, kho b·i, n¬i chuyÓn t¶i, cöa khÈu chÝnh, c¸c khu c«ng nghiÖp...; nh÷ng tuyÕn ®−êng cã nhiÒu xe chë gç, vËt liÖu x©y dùng, kho¸ng s¶n, ngò cèc vµ c¸c n«ng s¶n kh¸c; nh÷ng vÞ trÝ phï hîp nh»m gi¶m tèi ®a sè l−îng xe ®i vßng tr¸nh tr¹m, tr¸nh gÇn c¸c giao c¾t lín; vÞ trÝ chän cÇn xÐt ®Õn nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan tíi m¹ng l−íi ®−êng bé. 4.2.2.2. Yªu cÇu ph¶i ®¹t ®−îc: Yªu cÇu ph¶i ®¹t ®−îc ®èi víi tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe gåm: lµ c«ng cô b¶o vÖ tèt nhÊt vµ hiÖu qu¶ cho c¸c tuyÕn quèc lé; ®−îc kiÓm so¸t, gi¸m s¸t liªn hoµn, ng¨n chÆn tuyÖt ®èi hiÖn t−îng tiªu cùc; tiÕt kiÖm ng©n s¸ch Nhµ n−íc trong c«ng t¸c b¶o tr×, söa ch÷a vµ t¸i ®Çu t− hÖ thèng h¹ tÇng ®−êng bé; h¹n chÕ tèi ®a ¶nh h−ëng ®Õn ho¹t ®éng vËn t¶i cña c¸c ph−¬ng tiÖn tham gia giao th«ng; thùc sù gãp phÇn vµo viÖc gi¶m thiÓu tai n¹n giao th«ng, b×nh ®¼ng vµ b×nh æn gi¸ c−íc vËn t¶i ®èi víi c¸c lo¹i ph−¬ng tiÖn tham gia giao th«ng ... 4.2.2.3. C¸c lo¹i h×nh tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe: Lo¹i h×nh tr¹m kiÓm tra t¶i träng ®−îc ph©n lo¹i tuú theo l−u l−îng xe nÆng/ ngµy ®ªm. 4.2.2.4. KÕ ho¹ch kh«i phôc c¸c tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe: Trªn c¬ së hiÖn tr¹ng c¸c tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe hiÖn nay, kÕt hîp víi ®Ò nghÞ cña c¸c ®Þa ph−¬ng, c¬ quan qu¶n lý ®−êng bé ®· ®Ò xuÊt 4 giai ®o¹n kh«i phôc vµ x©y dùng c¸c tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe trªn c¸c tuyÕn QL 1, QL 2, QL 24, QL 14, QL 19, QL 26. 4.3. ViÖc quy ®Þnh biÓn khèng chÕ t¶i träng xe qua cÇu. 4.3.1. t×nh h×nh chung. HiÖn nay, viÖc c¾m biÓn b¸o khèng chÕ t¶i träng cÇu (h×nh 4.3) cho c¸c ph−¬ng tiÖn c¬ giíi trªn c¸c tuyÕn ®−êng ë n−íc ta thùc hiÖn theo §iÒu lÖ b¸o hiÖu ®−êng bé 22TCN 237-01. a. b. c. H×nh 4.1. Mét sè d¹ng biÓn h¹n chÕ t¶i träng cña ViÖt Nam. Qua kÕt qu¶ tÝnh to¸n t¶i träng xe quy ®æi tõ ho¹t t¶i thiÕt kÕ tiªu chuÈn t−¬ng øng víi t¶i träng c¸c lo¹i xe tải khai th¸c tõ 2 trôc ®Õn 6 trôc ®èi víi mét sè lo¹i dÇm gi¶n ®¬n cã khÈu ®é 24.7m vµ 33.0m cã sù kh¸c nhau vÒ gi¸ trÞ t¶i träng (t¹i b¶ng 4.1). B¶ng 4.1. Tæng hîp t¶i träng xe quy ®æi tõ ho¹t t¶i thiÕt kÕ tiªu chuÈn. Xe t¶i lo¹i (tÊn) Ho¹t t¶i 2 3 4 6 thiÕt kÕ trôc trôc trôc 5 trôc trôc §èi víi dÇm gi¶n ®¬n khÈu ®é 24.7m H30 28.30 28.45 30.74 42.84 45.94 13
HS 20-44 33.27 33.45 36.14 50.36 54.01 §èi víi dÇm gi¶n ®¬n khÈu ®é 33.0m H30 28.56 28.67 30.32 37.35 41.47 HS 20-44 29.94 30.06 31.78 39.15 43.48 KÕt hîp víi kÕt qu¶ ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ vÒ t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn sù h− háng cña kÕt nhÞp cÇu nh− ®· nªu t¹i Ch−¬ng 3, cã thÓ kh¼ng ®Þnh r»ng kh«ng thÓ lÊy trÞ sè t¶i träng xe thiÕt kÕ hay xe nÆng nhÊt trong ®oµn xe thiÕt kÕ lµ gi¸ trÞ ®Ó quy ®Þnh viÖc c¾m biÓn b¸o khèng chÕ t¶i träng xe khai th¸c ®èi víi cÇu ®−êng bé. Tõ nh÷ng vÊn ®Ò nªu trªn, cã thÓ thÊy r»ng cÇn ph¶i quy ®Þnh l¹i biÓn khèng chÕ t¶i träng xe theo thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe vµ t¶i träng xe t−¬ng øng ®Ó biÓn b¸o khèng chÕ t¶i träng thÓ hiÖn ®−îc ®óng b¶n chÊt møc ®é g©y tæn h¹i cña xe t¶i khi qua cÇu. 4.3.2. ViÖc quy ®Þnh thèng nhÊt l¹i biÓn khèng chÕ t¶i träng xe. Nh− ®· nªu t¹i Ch−¬ng 2, thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe t¶i ë n−íc ta gåm 5 lo¹i chñ yÕu tõ 2 trôc ®Õn 6 trôc. Do ®ã, cÇn thiÕt ph¶i thay ®æi mÉu biÓn khèng chÕ t¶i träng xe theo tõng lo¹i xe (tõ 2 trôc ®Õn 6 trôc) cã d¹ng nh− h×nh 4.2. BIÓN KHèNG CHÕ T¶I TRäNG XE 22 tÊn 23 tÊn 24 tÊn 30 tÊn 33 tÊn H×nh 4.2. MÉu biÓn khèng chÕ t¶i träng xe ®Ò nghÞ thay ®æi ViÖc c¾m biÓn khèng chÕ t¶i träng ph¶i dùa trªn c¬ së ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña cÇu. Do mçi cÇu cã hiÖn tr¹ng kü thuËt kh¸c nhau, v× vËy, viÖc tÝnh to¸n ®Ó quy ®Þnh gi¸ trÞ t¶i träng cña biÓn khèng chÕ t¶i träng xe chØ ®−îc tiÕn hµnh víi tõng c«ng tr×nh cÇu cô thÓ. c. KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ 5.1. kÕt luËn. Tõ nh÷ng vÊn ®Ò ®−îc ®Ò cËp, ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ nªu trªn, cã thÓ rót ra c¸c kÕt luËn chñ yÕu vµ ®ãng gãp míi cña luËn ¸n nh− sau: - Do ®Æc ®iÓm ®Þa h×nh, ®Þa lý, lÞch sö ®Êu tranh vµ ph¸t triÓn cña ®Êt n−íc nªn hÖ thèng cÇu nãi chung vµ hÖ thèng cÇu ®−êng bé nãi riªng rÊt ®a d¹ng vµ phong phó vÒ: d¹ng kÕt cÊu; vËt liÖu x©y dùng; tiªu chuÈn, quy tr×nh vµ quy ph¹m thiÕt kÕ; biÖn ph¸p thi c«ng ... Tuy nhiªn, hiÖn tr¹ng chÊt l−îng kü thuËt c¸c cÇu thuéc lo¹i cÇu yÕu cßn rÊt nhiÒu vµ t¨ng theo hµng n¨m, ch−a ®¸p øng ®−îc nhu cÇu vµ sù ph¸t triÓn l−u th«ng hµng ho¸ b»ng ®−êng bé. - Qua thèng kª vµ ph©n tÝch thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe, t¶i träng xe khai th¸c vËn hµnh trªn tuyÕn ®−êng bé ë n−íc ta cho thÊy sù ph¸t triÓn nhanh chãng cña vËn t¶i ®−êng bé, nhiÒu ph−¬ng tiÖn chë nhiÒu hµng hãa v−ît t¶i. §ång thêi, kÕt qu¶ ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ c¸c h− háng cña mét sè bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu do t¸c ®éng cña xe t¶i 14
nÆng (xe chë hµng qu¸ t¶i) ®· cho thÊy t¸c ®éng hÕt søc nghiªm träng cña xe t¶i nÆng ®èi víi viÖc ph¸t sinh h− háng cña c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu ngay sau 01 lÇn xe ®i qua. Møc ®é tæn h¹i nµy cã quan hÖ hµm mò víi møc ®é gia t¨ng nhiÒu h¬n so viÖc t¨ng cña t¶i träng xe, t¶i träng trôc xe. Trong ®ã, ®¸ng l−u ý lµ dßng xe t¶i lo¹i 2 trôc vµ 3 trôc, dßng xe t¶i nµy cã l−u l−îng lín, th−êng hay chë hµng qu¸ t¶i, l−u l−îng gia t¨ng nhanh h¬n so víi c¸c dßng xe t¶i kh¸c, ®Æc biÖt lµ møc ®é g©y tæn h¹i mái ®èi víi c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu cña dßng xe nµy lín h¬n h¼n so víi c¸c dßng xe kh¸c. Nh− vËy, c¸c xe t¶i nÆng chØ chiÕm kho¶ng 20% tæng l−îng vËn t¶i cña n−íc ta nh−ng l¹i lµ nguyªn nh©n chÝnh vµ chñ yÕu g©y nªn nhiÒu h− háng ®èi víi c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu. - Tõ kÕt qu¶ ®ã, ®Ò xuÊt x¸c lËp chÕ ®é khai th¸c thÝch hîp cho hÖ thèng cÇu ®−êng bé nh−: thiÕt lËp hÖ thèng tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe, quy ®Þnh viÖc c¾m biÓn khèng chÕ t¶i träng xe qua cÇu ®Ó gãp phÇn ®¶m b¶o tuæi thä khai th¸c, h¹n chÕ tèi ®a tai n¹n giao th«ng, gi¶m bít thiÖt h¹i vÒ kinh tÕ do ph¶i bï ®¾p nh÷ng h− háng cña kÕt cÊu cÇu do xe t¶i nÆng g©y ra. 5.2. kiÕn nghÞ. - C¬ quan qu¶n lý ®−êng bé cÇn cã c¸c gi¶i ph¸p khoa häc phï hîp, thÝch ®¸ng vµ kh«ng chËm trÔ ®Ó h¹n chÕ t¶i träng qu¸ t¶i do c¸c xe t¶i g©y nªn ®èi víi tõng kÕt cÊu c«ng tr×nh, ®Æc biÖt l−u ý nh÷ng ®o¹n tuyÕn cã nhiÒu xe t¶i nÆng ®ang l−u th«ng. Tuy nhiªn, còng h¹n chÕ tèi ®a ¶nh h−ëng ®Õn l−u th«ng hµng ho¸, g©y ra nh÷ng phiÒn hµ, khã kh¨n cho c¸c chñ ph−¬ng tiÖn. - ViÖc kiÓm so¸t xe qu¸ t¶i cÇn ph¶i lµm tõ gèc, ch¼ng h¹n nh−: ph¶i kiÓm so¸t qu¸ t¶i tõ c¸c n¬i cung cÊp hµng, n¬i hµng ®−îc chuyÓn ®i. - ViÖc thiÕt kÕ cÇu cÇn quan t©m h¬n ®Õn thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe, t¶i träng xe khai th¸c cña tõng luång tuyÕn hoÆc lµn ®−êng sao cho phï hîp víi t¸c ®éng cña c¸c lo¹i ph−¬ng tiÖn t−¬ng øng g©y h− h¹i cho c¸c bé phËn kÕt cÊu cÇu. - §Çu t− n©ng cÊp c¸c thiÕt bÞ ph©n lo¹i xe t¹i c¸c tr¹m thu phÝ sö dông ®−êng bé ®Ó cã thÓ thu thËp ®−îc nhanh chãng vµ chÝnh x¸c thµnh phÇn, cÊu tróc cña dßng xe. - C¸c ®¬n vÞ qu¶n lý ®−êng bé cÇn kiÓm tra vµ thèng nhÊt biÓn khèng chÕ t¶i träng xe. - CÇn cã chÝnh s¸ch khuyÕn khÝch viÖc nhËp khÈu vµ l−u hµnh c¸c ph−¬ng tiÖn vËn t¶i lo¹i cã nhiÒu trôc, gi¶m thiÓu viÖc cho phÐp l−u hµnh c¸c ph−¬ng tiÖn vËn t¶i cã sè trôc lµ 2 trôc vµ 3 trôc. - CÇn quan t©m h¬n n÷a ®Õn ®Çu t− kinh phÝ cho c«ng t¸c qu¶n lý b¶o tr× do hÖ thèng ®−êng bé lµ tµi s¶n quèc gia cã gi¸ trÞ khæng lå vµ cã sinh lêi nÕu tæ chøc khai th¸c khoa häc vµ hiÖu qu¶. 15
C«ng tr×nh, bμi b¸o ®∙ c«ng bè cã liªn quan ®Õn ®Ò tμi luËn ¸n 1. “HÖ thèng qu¶n lý cÇu: cÇn tiÕp cËn vµ gi¶i quyÕt mét c¸ch khoa häc vµ ®ång bé“, T¹p chÝ VËn t¶i « t«, sè 8 (2005). 2. "Gãp phÇn ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ c¸c h− háng cña mét sè bé phËn kÕt cÊu nhÞp cÇu §ång Nai do c¸c lo¹i xe t¶i nÆng“, T¹p chÝ Giao th«ng VËn t¶i, sè 6 (2008). 3. "Gãp phÇn ®¸nh gi¸ t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn hÖ thèng cÇu ®−êng“, T¹p chÝ Giao th«ng VËn t¶i, sè 7 (2008). 4. ’’Thµnh phÇn vµ cÊu tróc dßng xe, c¸c d¹ng xe t¶i nÆng vµ mét sè ®¸nh gi¸ t¸c ®éng cña xe t¶i nÆng ®Õn hÖ thèng cÇu ®−êng trªn tuyÕn quèc lé 1, quèc lé 5“, T¹p chÝ Giao th«ng VËn t¶i, sè 8 (2008). 5. ’’Gãp phÇn ®¸nh gi¸ vµ hoµn thiÖn viÖc quy ®Þnh c¾m biÓn khèng chÕ t¶i träng xe qua cÇu ®−êng bé“, T¹p chÝ Giao th«ng VËn t¶i, sè 9 (2008). 6. ’’ThiÕt lËp hÖ thèng tr¹m kiÓm tra t¶i träng xe trªn ®−êng bé: CÇn khoa häc vµ ®ång bé“, T¹p chÝ Giao th«ng VËn t¶i, sè 8 (2009). 7. ’’Thu phÝ sö dông ®−êng bé theo møc ®é tæn h¹i thùc tÕ do c¸c lo¹i xe khai th¸c g©y ra“, T¹p chÝ Giao th«ng VËn t¶i, sè 9 (2009). 8. “CÇn thay ®æi quy ®Þnh biÓn b¸o giíi h¹n t¶i träng xe khai th¸c cña cÇu t−¬ng øng theo c¸c lo¹i xe khai th¸c’’, T¹p chÝ Giao th«ng VËn t¶i, sè 10 (2009). 9. ’’Nghiªn cøu thµnh phÇn, cÊu tróc dßng xe, t¶i träng xe khai th¸c trªn mét sè ®o¹n tuyÕn quèc lé 1“, §Ò tµi Khoa häc vµ C«ng nghÖ cÊp Tr−êng, Tr−êng §¹i häc GTVT (2009). 16