Liên kết web
Bàn về kết cấu giao thông nông thôn vùng đồng bằng Sông Cửu Long

Đặt vấn đề

Giao thông vận tải (GTVT) khu vực đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) được xem có tiềm năng rất lớn. Đường bộ có 47.202km, trong đó có 1.960km quốc lộ, 3.720km tỉnh lộ, 8.402km đường huyện, 33.120 km đường xã. Đường thủy có bờ biển dài hơn 700km, có hệ thống sông, kênh rạch chằng chịt với tổng chiều dài hơn 28.000km, trong đó có 13.000km có khả năng khai thác vận tải. Nếu hình thành được một hệ thống giao thông đồng bộ, liên hoàn và kết hợp được các hình thức vận tải sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế xã hội của vùng.

            Do đặc thù đan xen giữa giao thông bộ và thủy đặc biệt là hệ thống giao thông nông thôn nên hệ thống cầu giao thông trong vùng đóng một vai trò quan trọng. Những năm trở lại đây các địa phương ở ĐBSCL đã chủ động đầu tư để xóa cầu khỉ thay thế bằng các cấu thép, cầu bê tông, cầu dây văng... Tuy nhiên do quá trình thực hiện mang tính tự phát, chưa đồng bộ, tiêu chuẩn thiết kế chưa thống nhất, chưa có giải pháp kỹ thuật hợp lý nên đó còn một số tồn tại như: độ thông thuyền khi mùa nước lên chưa đảm bảo; khi cần phải nạo vét sửa chữa hệ thống kênh việc đưa các phương tiện thi công lớn vào là vô cùng khó khăn có khi phải phá dỡ các cầu, cống nhỏ gây tốn kém và ảnh hưởng đến giao thông bộ.

            Đề tài : “ Nghiên cứu đề xuất giải pháp hợp lý xây dựng cầu giao thông nông thôn ở một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện trong hai năm 2012 và 2013 nhằm nghiên cứu đề xuất giải pháp kết cấu cầu giao thông nông thôn có thể phục vụ giao thông thủy phù hợp với điều kiện của vùng ĐBSCL.

Đánh giá những ưu nhược điểm của các dạng kết cấu cầu đã đầu tư

Sau quá trình nghiên cứu tình hình thực tế về điều kiện tự nhiên, các kết cấu cầu đã được áp dụng ở các tỉnh ĐBSCL có thể đánh giá được một số tồn tại, phạm vi sử dụng của các kết cầu, bước đầu đưa ra các định hướng về kết cấu cầu để tiếp tục quá trình thực hiện đề tài.

Qua điều tra đánh giá các công trình cầu giao thông nông thôn qua kênh rạch nông thôn vùng ĐBSCL thường áp dụng các dạng kết cấu như sau:

 

TT

Dạng cầu

Miêu tả kết cấu

Phạm vi áp dụng

Ưu điểm

Nhược điểm

Khẩu độ (m)

Tải trọng

Dài

Rộng

1

Cầu dây 
văng

Cầu sử dụng các dây cáp được liên kết từ một hay nhiều cột tháp để treo hệ mặt cầu.

20÷100

1,5÷2,7

1÷2,8

* Sử dụng vật liệu hiệu quả, dễ chế tạo và thi công.

* Chịu hoạt tải tốt, độ thông thuyền cao, nhịp vượt lớn và tính mỹ thuật cao .

* Ít phụ thuộc nhiều vào địa chất lòng sông.

* Có tính kinh tế cao với cầu nhịp lớn.

* Cầu nhịp lớn : tính toán thiết kết rất phức tạp, tính tới tải trọng gió và nhiệt độ. 
*  Bảo vệ dây văng dưới tác động của thời tiết gây tốn kém.

2

Cầu giàn thép

2.1

Kết cấu giàn
không gian

Cầu sử dụng hệ kết cấu giàn mà các phần tử kết cấu của nó chịu lực theo nhiều chiều trong không gian, các thanh giàn bằng thép mã kẽm

10÷30

1,5÷2,7

1÷2,8

* Tận dụng tối đa khả năng làm việc của vật liệu.

* Khả năng vượt khẩu độ lớn .
* Tính thẩm mỹ cao, phù hợp nhu cầu đa dạng về kiến trúc.

* Vấn đề ổn định và mỏi của cầu dàn được đặt cao hơn các loại cầu khác.

* Chỉ kinh tế với cầu nhịp lớn.
* Thi công phức tạp.

* Công tác duy tu bảo dưỡng để phòng ngừa sự cố tốn kém.

2.2

Kết cấu giàn
không gian có trụ giữa

Cầu sử dụng hệ kết cấu giàn, có thêm 2 trụ giữa

20÷75

1,0÷3,5

1÷2,8

2.3

Kết cấu dầm không gian bằng thép góc

Khung cầu có cấu
 tạo là dầm bằng 
thép góc

20÷75

1,0÷3,5

1÷2,8

* Cầu có kết cấu cầu vững chắc, chịu tải trọng cao. 

* Các thanh thép có trọng 
lượng nhẹ (so với cầu bê tông) giảm bớt tĩnh tải xuống mố trụ.

* Yêu cầu về móng thấp hơn cầu dầm bê tông.

* Cấu tạo phức tạp, nhất là các mối nối giữa dầm 
dọc và dầm ngang và
 dàn chủ hay các mối
 nối giữa các thanh dàn.

* Chiều dài nhịp lớn, dàn
 có nhiều thanh nên công
 tác duy tu bảo dưỡng
 phức tạp.

2.4

Kết cấu bằng thép thanh mỏng có vách ngăn, nhồi bê tông

Khung cầu có cấu tạo là dầm bằng thép được chế tạo bằng các thanh dạng hộp hở có vách ngăn tăng cường.

15÷45

1,0÷3,5

1÷2,8

* Kết cấu có trọng lượng nhẹ, mặt bê tông có cường độ cao.

* Phần vỏ thép được mạ  kẽm chống rỉ nhồi bê tông  để tằng cường độ cứng.

* Độ thông thuyền không cao.
* Thi công phức tạp .

3

Cầu Bê tông

3.1

Cầu bê tông cốt thép dầm vòm liên hợp

Kết cấu vòm ống thép nhồi bê tông

40÷80

1,5÷2,7

1÷2,8

* Kết cấu cầu vững chắc, chịu tải trọng cao.

* Nhịp cầu lớn, đáp ứng giao thông thủy.

*  Có tính mỹ thuật cao.

* Tĩnh tải xuống mố trụ lớn, yêu cầu về móng  xử lý tốt.

* Thi công phức tạp.

* Phù hợp với cầu nhịp lớn.

3.2

Cầu dầm thép- bê tông liên hợp

Dầm thép chữ I 
được đúc kết hợp 
với bê tông tạo 
kết cấu dầm vững trắc.

15÷45

1,5÷2,7

5÷10

* Kết cấu vững chắc,.
* Chịu được tải trọng lớn,thích hợp cho cầu ô tô vận tải 8-10 tấn đi qua.  
* Thời gian thi công nhanh.

* Trọng lượng bản thân cầu lớn.

* Độ thông thuyền không cao.

3.3

Cầu bê tông 
lắp ghép

Cầu có các cấu kiện dầm BT đúc sẵn được lắp dựng trên mố trụ

15÷45

1,0÷3,5

1÷2,8

* Cầu có kết cấu vững chắc,  chịu tải trọng lớn.

* Thời gian thi công ngắn .
*  Mức độ cơ giới cao

* Kết cấu có trọng lượng
 bản thân lớn.

*  Khi thi công cần có phượng tiện vận chuyển, cẩu lắp.

* Xử lí các mối nối phức tạp.

3.4

Cầu bê tông 
Super T

Sử dụng loại dầm super T.

15÷45

1,0÷3,5

1÷2,8

* Cầu có kết cấu vững chắc,  chịu tải trọng lớn.

* Thời gian thi công ngắn .
* Phù hợp vùng nước lợ, nước mặn, vùng có mực nước giao động lớn.

3.5

Cầu bê tông 
Super V

Là loại cầu có kết cấu mỏng có vách tiết kiệm nhiều vật liệu.

15÷40

1,0÷3,8

1÷5,0

* Kết cấu vững chắc.

* Chịu tải trọng cao hơn so với các cầu BTCT cùng loại.

* Kiểu dáng đẹp, giá thành rẻ. 
* Phù hợp vùng nước lợ, nước mặn, vùng có mực nước giao động lớn.

3.6

Cầu dầm
 vỏ mỏng
 BTCT

Cầu có tiết diện vỏ mỏng, bê tông hộp dùng vật liệu có cường độ cao pha cốt sợi phân tán

15÷45

1,0÷3,5

1÷2,8

* Kết cấu vững chắc
.

* Có trọng lượng nhẹ
.

* Nhịp dài 15÷45 m

* Chi phí xây dựng lớn so với các kết cấu dầm bê 
tông khác.

4

Cầu gỗ

Cầu được làm rất đơn sơ bằng đủ loại chất liệu (thường thì bằng cây tre, cây dừa, cây gỗ tạp)

 

 

 

* Cầu gỗ được xây dựng dễ dàng.
* Tận dụng được vật liệu.

*  Giá thành thấp.

* Độ an toàn không cao.
* Chỉ chịu được tải trọng nhỏ
* Chịu ảnh hưởng lớn của môi trường nên tuổi thọ không cao.

Một số hình ảnh các dạng cầu trong thực tế

Với đặc thù phục vụ giao thông nông thôn với yêu cầu tải trọng, khẩu độ không lớn hệ thống cầu này được đầu tư xây dựng từ nhiều nguồn khác nhau: Nhà nước, các tổ chức xã hội, nhân dân... Chính vì điều này mà đến nay những cây cầu này để lại không ít những khó khăn trong việc quản lý duy tu và đặc biệt là tính tiện dụng trong vận hành. Những hạn chế còn tồn tại như sau:

- Với các kết cấu dạng vòm bằng bê tông cốt thép, thép tiền chế... mặc dù đáp ứng được điều kiện giao thông thủy dưới cầu (chiều cao tĩnh không) nhưng giao thông bộ lại khó khăn hoặc hệ thống đường dẫn lên cầu rất tốn kém.

- Các kết cấu dầm cầu bằng gỗ, bản mặt lắp ghép có thể tháo lắp đáp ứng được điều kiện vận hành khi có yêu cầu cho các phương tiện thủy nhưng lại khó áp dụng được những nơi yêu cầu khẩu độ lớn hoặc tải trọng cao.

- Một số dạng cầu bê tông cốt thép có thể tháo lắp thì khả năng lắp ráp sau khi tháo lắp lại rất khó khăn hoặc không làm được (buộc phải phá bỏ)

- Công tác thi công mố trụ, đường dẫn phải xử lý bằng cọc bê tông hoặc các giải pháp cứng do điều kiện địa chất nền gây ảnh hưởng đến khu dân cư xung quanh.

Định hướng giải quyết vấn đề:

 

Từ các nhược điểm cũng như tồn tại của cầu giao thông vùng nông thôn ĐBSCL như trên cần phải có các nghiên cứu nhằm giải quyết được vấn đề phục vụ giao thông bộ và đảm bảo hoạt động của giao thông thủy đặc biệt là khi cần thiết đưa các thiết bị nạo vét hệ thống kênh rạch ĐBSCL. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung lựa chọn được dạng kết cấu có thể di động, đóng mở tự động  với các dạng như sau:

Một số hình ảnh thực tế của cầu có thể di động trên thế giới

Kết luận

Đồng bằng sông Cửu Long có địa hình đặc thù với hệ thống kênh rạch nhiều, hệ thống giao thông đan xen giữa đường bộ và đường thủy. Yêu cầu phát triển hạ tầng giao thông đường bộ luôn gắn liền với đảm bảo giao thông thủy. Việc nghiên cứu tích hợp các ứng dụng công nghệ sẵn có trong thực tế hiện nay để hoàn thiện kết cấu hợp lý cho xây dựng cầu qua kênh rạch là một vấn đề cần thiết nhằm sớm hoàn thiện kết cấu hạ tầng nông thôn vùng đồng bằng sông Cửu Long.

 

                                                                                                                                     TS. Ngô Anh Quân

Số người đang online:
21
Số lượt truy cập:
3,034,412
© Bản quyền nội dung thuộc về Viện Thủy Công
Địa chỉ: Số 3 Ngõ 95, phố Chùa Bộc, Quận Đống Đa, TP Hà nội.
Điện thoại: 04.35632821 Fax: +(84)4.35637750

Mọi thông tin sao chép từ website này đều phải ghi rõ nguồn www.thuycong.ac.vn

Thiết kế bởi Trung tâm Công nghệ phần mềm Thủy Lợi