Ứng dụng công nghệ mới tăng năng suất sửa chữa công trình cầu đường

Tại Việt Nam, Tổng cục Đường bộ Việt Nam vừa phối hợp với Vụ Khoa học công nghệ, Môi trường & Hợp tác quốc tế tổ chức Hội thảo với chủ đề "Các giải pháp công nghệ sửa chữa tăng cường kết cấu công trình cầu" nhằm đưa ra một số giải pháp tăng cường khả năng chịu lực, tiết kiệm chi phí đầu tư cho các công trình cầu.  

Hội thảo giới thiệu các giải pháp công nghệ sửa chữa tăng cường kết cấu công trình cầu như: Bê tông phun, tấm vải sợi các bon (TFC), dự ứng lực ngoài, kích truyền lực, điều chỉnh kết cấu. Trong đó, bê tông phun là công nghệ đổ bê tông bằng cách phun khô hoặc ướt hỗn hợp cốt liệu bê tông qua vòi phun bằng cách sử dụng máy nén khí.

Có nhiều ưu điểm như: linh hoạt và thi công nhanh, đảm bảo độ dính bám, tối ưu hóa độ chặt do đó đảm bảo tuổi thọ, dễ tạo hình và kiểm soát độ dày bê tông, độ co ngót của bê tông phun có thể được điều chỉnh tối ưu hóa lượng nước cho thủy hóa bê tông. Công nghệ bê tông phun cho độ tin cậy cao áp dụng khi kết cấu tăng cường sửa chữa thiếu tiết diện, cốt thép của kết cấu cần sửa chữa đã đến giới hạn chảy hoặc lớp bê tông cũ đã bị phong hóa hư hỏng, bong tróc cần bóc bỏ lớp bê tông hỏng và bù lại tiết diện bằng bê tông phun.

Công nghệ dự ứng lực ngoài áp dụng hiệu quả cho việc sửa chữa tăng cường mở rộng cầu các loại, tuy nhiên việc áp dụng dự ứng lực bị giới hạn bởi cường độ bê tông, do đó chỉ áp dụng hiệu quả với điều kiện chất lượng bê tông của kết cấu cầu cũ còn tốt. Trong trường hợp kết cấu cầu cũ lớp ngoài bị phong hóa, gỉ thép gây nứt vỡ bê tông ngoài và kết hợp sử dụng với công nghệ bê tông phun để nâng cao hiệu quả sửa chữa tăng cường kết cấu.

Khi kết cấu móng trụ bên dưới cần tăng cường, thì vấn đề quan trọng đặt ra cần thiết phải khống chế sự làm việc của hệ móng mới và cũ đảm bảo sự làm việc an toàn của kết cấu. Với giải pháp sử dụng kích dẹt bỏ lại trong bê tông có thể thực hiện chính xác việc phân phối tải trọng đứng giữa kết cấu móng mới và cũ. Có rất nhiều các giải pháp công nghệ sửa chữa tăng cường kết cấu công trình cầu, mỗi phương pháp đều có những ưu, nhược điểm riêng. Tương ứng với các điều kiện sẽ có những cách khắc phục, sửa chữa cầu khác nhau.

 

Cần nghiên cứu các công nghệ mới giúp nâng cao năng suất sửa chữa cầu đường. Ảnh minh họa

Trong khi đó, tại Mỹ, các nhà khoa học cũng nghiên cứu thành công công nghệ mới giúp sửa chữa tăng cường kết cấu công trình cầu năng suất hơn. Tiến sĩ Kevin Zmetra thuộc Đại học Connecticut, cùng với các nhà nghiên cứu hàng đầu, đã thử nghiệm việc sử dụng loại bê tông siêu cường độ (UHSC) - một vật liệu mạnh mẽ được sử dụng để sửa chữa cầu nhanh hơn với chi phí thấp hơn nhiều.

Theo ông, kỹ thuật sửa chữa này có tiềm năng giải quyết các vấn đề quan trọng trên cây cầu thép bị hư hỏng ăn mòn một cách sáng tạo. Một khi phương pháp này được thiết lập, các cơ quan nhà nước có thể khôi phục lại nhiều cây cầu chỉ với chi phí và thời gian hạn chế, cũng như tăng sự an toàn cho cơ sở hạ tầng giao thông vận tải.

Phương pháp này sử dụng UHSC để sửa chữa dầm thép bị ăn mòn, thiệt hại gây ra bởi nhiều nămsủ dụng. Cho đến nay, kết quả thử nghiệm cho thấy, phương pháp sửa chữa cầu này có một số lợi thế thực sự: Dầm sửa chữa với UHSC mạnh hơn 25% so với họ trước khi bị hư hại; Việc chuẩn bị bề mặt được hạn chế tối thiểu giúp tiết kiệm thời gian; Giảm chi phí nâng cấp toàn bộ kết cấu của cầu, mà thường chiếm tới 70% chi phí dự án.

Hạnh Chi (T/h)