Cầu vượt nhẹ đang được nhiều nước trên thế giới sử dụng, thường có kết cấu phần trên bằng dầm thép và kết cấu móng cọc là cọc đúc sẵn thi công theo công nghệ ép hoặc cọc vít thi công theo công nghệ ép xoắn, số lượng cọc ít, thi công nhanh đặc biệt là không gây tiếng ồn và rung động ảnh hưởng đến người dân sinh sống xung quanh.
Trang 1TRIỂN VỌNG ÁP DỤNG KẾT CẤU NHỊP DẦM THÉP CHO
CẦU VƯỢT NHẸ THI CÔNG NHANH Ở VIỆT NAM
ThS Vũ Quang Thuận
Khoa Cầu đường, trường Đại học Xây dựng Miền Trung
Tóm tắt: Cầu vượt nhẹ đang được nhiều nước trên thế giới sử dụng, thường có kết cấu phần
trên bằng dầm thép và kết cấu móng cọc là cọc đúc sẵn thi công theo công nghệ ép hoặc cọc vít thi công theo công nghệ ép xoắn, số lượng cọc ít, thi công nhanh đặc biệt là không gây tiếng ồn
và rung động ảnh hưởng đến người dân sinh sống xung quanh Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng các dạng kết cấu nhịp thi công lắp ghép nhanh, hạn chế được tĩnh không, giảm ảnh hưởng của quá trình thi công, giá thành rẻ là một điều hết sức cần thiết trong việc giải quyết bài toán ùn tắc giao thông đặc biệt là các nút giao lớn
Từ khóa: cầu vượt; cầu lắp ghép; giao thông; panel
I Giới thiệu:
Ở nước ta, tình trạng ùn tắc, tai nạn
giao thông ngày càng nghiêm trọng, đặc biệt
là ở hai thành phố lớn là Hà Nội và Hồ Chí
Minh Vì vậy, việc làm thế nào để giảm bớt
tình trạng kẹt xe, tắc đường trong giờ cao
điểm tại các thành phố lớn luôn là một trong
những vấn đề được các nhà quản lý, quy
hoạch quan tâm hàng đầu Trong bối cảnh
đó, Bộ Giao thông vận tải đã có ý tưởng xây
dựng cầu vượt nhẹ và thành phố Hà Nội
đang nghiên cứu thí điểm xây các cầu vượt
nhẹ ở các nút giao cắt ngã tư đồng mức cho
xe tải nhỏ, xe ô tô con và xe máy nhằm mục
đích giảm thiểu ùn tắc giao thông Kết cấu
cầu vượt nhẹ đang được sử dụng là cầu dầm
thép liên hợp dạng I (cầu Panel) và cầu dầm
hộp thép đã được áp dụng rộng rãi ở các
nước đang phát triển Các dạng cầu vượt trên
có kết cấu thanh mảnh, phù hợp cho không
gian chật hẹp nên không làm ảnh hưởng đến
mỹ quan thành phố Không chỉ hiệu quả ở
mục đích sử dụng, loại cầu vượt này còn rất
tiện lợi trong việc xây dựng và có thể di
chuyển đi vị trí khác một cách dễ dàng Thời
gian xây dựng chỉ mất vài tháng, mức đầu tư
mỗi cây cầy vượt cũng chỉ khoảng vài chục
tỷ đồng…
II Cầu vượt nhẹ sử dụng kết cấu dầm thép liên hợp dạng I panel
Cầu dầm thép liên hợp dạng I panel xuất phát từ dầm thép liên hợp kiểu cũ bằng cách loại bỏ dầm ngang, loại bỏ sườn tăng cường, bản mặt cầu liên hợp được đơn giản hóa Chiều cao dầm chủ nằm trong khoảng 390~1200mm Chiều dài nhịp chính từ 15~40m Chi phí thi công thấp, thời gian thi công ngắn, dễ thi công
Hình 1 - Dầm thép liên hợp
a) mặt cắt ngang của cầu dầm thép liên hợp (kiểu cũ); b) mặt cắt ngang của cầu dầm thép liên hợp I Panel
Trang 2Cầu vượt Láng Hạ - Thái Hà có chiều
dài 189m (tổng mức đầu tư hơn 67 tỷ đồng)
Cầu vượt Tây Sơn – Chùa Bộc dài 249m
(tổng mức đầu tư 65,5 tỷ đồng) Hai cầu
được thiết kế bằng 8 nhịp dầm thép liên tục,
7 trụ cầu bằng thép trụ đơn thân đặt trên
móng cọc thép Cả hai đều rộng 9m, điểm
cao nhất 4,75m với 2 làn ôtô, 2 làn xe máy,
cho phép xe dưới 3 tấn đi qua với tốc độ
40Km/h
Hình 2: Cầu vượt nút giao Thái Hà -Láng Hạ
Hình 3: Cầu vượt nút giao Tây Sơn-Chùa Bộc
III Cầu vượt nhẹ sử dụng kết cấu dầm
hộp thép
Hình 4: Các dạng mặt cắt ngang điển hình
của cầu dầm hộp thép
Ở Việt Nam, cầu dầm hộp thép đang trong giai đoạn đầu áp dụng, chưa có nhiều công trình về dầm hộp thép Tuy nhiên, có một số công trình lớn và tiêu biểu như cầu vượt nút giao đường Nguyễn Chí Thanh – đường Láng, Cần Thơ, cầu Rồng, cầu Thuận Phước, .Các công trình này đòi hỏi khả năng vượt nhịp và chịu tải trọng lớn
Dự án xây Cầu vượt nút giao Nguyễn Chí Thanh - Láng là một trong 2 dự án xây dựng cầu vượt nhẹ đang được triển khai nhằm góp phần giảm thiểu ùn tắc giao thông
ở Thủ đô Công trình có tổng mức đầu tư
348 tỷ đồng với tổng chiều dài của cầu 679m trong đó phần cầu dài 315m, bề rộng 16m Cầu được thiết kế theo kết cấu trụ bê tông cốt thép nằm trên móng cọc khoan nhồi, dầm thép hộp Cầu có độ bền vĩnh cửu chịu được
Trang 3Hình 5: Kết cấu trụ và xà mũ
Hình 6: Kết cấu dầm hộp thép
IV Cầu vượt nhẹ sử dụng kết cấu liên
hợp dầm - giàn
Cầu liên hợp dầm - giàn xuất phát từ ý
tưởng thiết kế kết cấu lai với trọng lượng
nhẹ và khả năng vượt nhịp lớn (70-80m),
tính kinh tế cao, thời gian thi công ngắn, có
thể sản xuất hàng loạt Đặc biệt, dạng cầu
này áp dụng cho cầu cong hết sức hiệu quả
mà các kết cấu dầm đúc sẵn khác khó thực
hiện được
Hình 7: Dạng mặt cắt ngang điển hình
của cầu
Kiểu cầu này có thể sử dụng tại Việt Nam và đặc biệt cho các cầu vượt trong thành phố Sử dụng cho cầu cong có nhịp từ 60-80m với chi phí thấp, sử dụng cho cầu đi
bộ vượt nhịp lớn và có hình dạng kiến trúc đặc biệt
Hiện nay số lượng cầu dạng PCT được
sử dụng rất rộng rãi tại Hàn Quốc như :
- Cầu dẫn cho cầu Yeondo bridge với khẩu
độ 72+7*120m, chiều rộng cầu 12.7m được thiết kế bởi công ty Hyundai Engineering và thi công vào năm 2003
- Cầu cong Mayang có khẩu độ nhịp 50m, chiều rộng cầu 10,9m được thiết kế bởi công
ty Cheongseok Engineering và thi công vào năm 2005
- Cầu Shincheon dài 360m với khẩu độ 60+3*80+60m, chiều rộng mặt cầu 17,4m được thiết kế bởi công ty Cheongseok Engineering và thi công vào năm 2004
- Cầu Kujin với khẩu độ 70m, chiều rộng cầu 20,4m được thiết kế bởi công ty Yongma Engineering và thi công vào năm
2005
- Cầu Iyang dài 405m với khẩu độ 60+3*95+60m, chiều rộng mặt cầu 20,4m
Trang 4Hình 8: Phối cảnh cầu liên hợp dầm – giàn
Hình 9: Cầu Kujin - Hàn Quốc
V Triển vọng áp dụng cầu vượt nhẹ thi
công nhanh ở Việt Nam
Cầu vượt nhẹ có kết cấu thanh mảnh, phù
hợp cho không gian chật hẹp nên không làm
ảnh hưởng đến mỹ quan thành phố Với
công nghệ xây dựng hiện nay, kết cấu thép
có thể tạo hình dáng hay sơn tạo màu theo ý
muốn Hơn nữa cầu kết cấu thép hoàn toàn
phù hợp với tình hình giao thông Hà Nội và
thành phố Hồ Chí Minh hiện nay Các thành
26/4/2012 vừa qua, sau hơn 3 tháng xây dựng, 2 cầu vượt nhẹ tại các ngã tư Chùa Bộc - Thái Hà - Tây Sơn và Láng Hạ – Thái
Hà - Huỳnh Thúc Kháng đã chính thức được thông xe và đưa vào sử dụng Nhận thấy tác dụng của các cây cầu vượt nhẹ này, lãnh đạo UBND Hà Nội lại đề ra kế hoạch xây dựng hàng loạt các cây cầu vượt nhẹ khác tại các ngã tư thường xuyên ùn tắc Chưa đầy nửa tháng sau đó, ngày 8/5/2012, thêm một cầu vượt nhẹ chính thức được khởi công trên đường Nguyễn Chí Thanh - Trần Duy Hưng
- Láng Đặc biệt, ngày 11/5/2012 vừa qua, lễ khởi công xây dựng cầu vượt nhẹ bắc qua sông Tô Lịch tại ngã tư Láng Hạ - Lê Văn Lương đã khiến dư luận Thủ đô xôn xao về quy mô và tầm cỡ của nó Dự kiến tổng trọng lượng dầm thép của công trình lên đến
1000 tấn và dự kiến khánh thành đúng ngày 10/10, kỉ niệm 58 năm, ngày giải phóng Thủ
đô Ngoài ra, theo quy hoạch xây dựng từ nay đến 2015, Hà Nội sẽ xây dựng thêm các cây cầu vượt nhẹ tại các nút: Hoàng Quốc Việt - Phạm Văn Đồng, Bắc Thăng Thăng Long - Nam Đồng, Nguyễn Sơn - Nguyễn Văn Cừ và cải tạo, mở rộng các nút Kim Mã
- Liễu Giai, đường 69 - Phạm Văn Đồng, Cổ Nhuế - Phạm Văn Đồng
Đặc biệt, tại thành phố Hồ Chí Minh, theo báo cáo của Sở GTVT TP trong dự án Đầu tư xây dựng cầu vượt nhẹ tại các nút giao thông trọng điểm, hiện thành phố có
Trang 5giao của 75 tuyến đường phố chính và trục
đối ngoại Điều quan trọng là các nút giao
trong khu vực nội thành chủ yếu là nút giao
đồng mức, dễ gây ra ùn tắc trong thời điểm
lưu lượng phương tiện tăng cao Trước mắt
là xây dựng cầu vượt tại nút giao Thủ Đức,
Hàng Xanh, Cây Gõ, Vì vậy, sáng ngày
10/7/2012, Sở Giao thông Vận tải TP.HCM
đã tổ chức lễ khởi công cầu vượt “nhẹ” đầu
tiên trên địa bàn TP.HCM tại nút giao Ngã
tư Thủ Đức (giáp ranh Q.9 và Q.Thủ Đức)
Cầu được xây dựng dọc theo Xa lộ Hà Nội
với tổng chiều dài 570 m, trong đó, phần cầu
dài 278 m, còn lại là phần đường dẫn lên
cầu Chiều rộng cầu 16 m, gồm 4 làn xe
Theo thiết kế, cầu được xây dựng lệch về
phía bên phải theo hướng Sài Gòn – Đồng
Nai, mép bên trái cầu sát tim Xa lộ Hà Nội hiện hữu Cầu gồm 7 nhịp liên tục là dầm hộp thép, mặt cầu có kết cầu gồm liên hiệp bảng bê tông cốt thép Dự kiến công trình sẽ thi công trong vòng 7 tháng
Hình 10: Phối cảnh cầu vượt bằng thép tại
nút giao Thủ Đức
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hồ sơ thiết kế cầu vượt nút giao Thái Hà – Chùa Bộc
[2] Hồ sơ thiết kế cầu vượt nút giao Nguyễn Chí Thanh – Láng
[3] KS Lê Thị Thu Hạnh – Giới thiệu một số kết cấu đặc biệt ở Hàn Quốc - http://hoixaydunghcm.vn