I. KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ SỰ CHUYỂN DỊCH BẤT THƯỜNG KHE CO GIÃN CỦA CẦU SÀI GÒN 2 1. Giới thiệu chung Tên công trình : CẦU SÀI GÒN 2 Loại công trình: Công trình giao thông cầu đường bộ Cấp công trình: Cấp I. Địa điểm xây dựng: Quận Bình Thạnh và Quận 2, Tp.HCM. Hình thức đầu tư: BT. Năm đưa vào khai thác: 2013, năm 2014 bàn giao cho Khu QLGTĐT số 2. Nhà đầu tư: Công ty cổ phần đầu tư hạ tầng kỹ thuật Tp.HCM. Đơn vị khảo sát, thiết kế: Công ty TNHH tư vấn thiết kế BR. 2. Quy mô công trình Cầu Sài gòn 2 được xác định trong Dự án sẽ đi song song về phía hạ lưu cầu hiện hữu, tim cầu trên mặt cắt ngang cách tim cầu cũ 26.6m. Mặt cắt dọc cầu: • Tĩnh không thông thuyền dưới cầu: H=9,0m, B=80m theo yêu cầu thông thuyền. • Tĩnh không đứng đường chui dưới cầu H=4.504.75m. • Phù hợp với cao độ mặt cầu Sài Gòn hiện hữu. • Mặt cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R=5,000m, độ dốc dọc đầu cầu 3% phía Quận 2 và 2.97% phía quận Bình Thạnh. Kết cấu nhịp • Sơ đồ nhịp được chọn như sau: (13x24.7) + (49.5+83.0 + 103.0 + 83.0+49.5)+ (12x24.7m), chiều dài cầu là 987.32m (tính đến mép trước tường đầu mố). • Nhịp chính: gồm 5 nhịp liên tục theo sơ đồ (49.5+83.0 + 103.0 + 83.0+49.5) bằng BTCT C40 dự ứng lực hậu áp đổ tại chỗ, trong đó nhịp thông thuyền rộng 103m. Mặt cắt ngang dạng 2 hộp thành xiên với các thông số như sau: + Chiều cao hộp thay đổi từ 6.0m (trụ chính T15, T16) đến 2.65m (giữa nhịp chính 103m), từ 4.8m (trụ T14, T17) đến 2.35m (giữa nhịp chính 83m), chiều cao đốt đúc trên đà giáo 2.0m (nhịp biên 49.5m). + Cáp dự ứng lực dọc dùng các loại bó 15,19 và 27 sợi 15.2mm; ống ghen dùng loại D105111, D112118. + Mặt trên hộp được căng cáp dự ứng lực ngang với khoảng cách 1.0m1sợi. Cáp ngang dùng bó 4 sợi 15.2mm, ống ghen dùng ống dẹt kích thước 21x75mm. • Nhịp dẫn + Sơ đồ nhịp: Bờ mố M1 gồm 13 nhịp, chiều dài mỗi nhịp L=24.7m, bờ mố M2 gồm 12 nhịp, chiều dài mỗi nhịp L=24.7m. + Mặt cắt ngang gồm 13 phiến dầm “I” BTCT DƯL căng trước đúc sẵn C60, đặt cách nhau 1.75m. + Bản mặt cầu bằng BTCT C30 đổ tại chỗ dày 18cm. + Gối cầu dùng loại gối cao su, khả năng chịu nén tối thiểu 100T. + Mặt cầu nhịp dẫn có kết cấu liên tục nhiệt: + Bản liên tục nhiệt: bố trí bản liên tục nhiệt tại trụ T1, T2, T3, T5, T6, T7, T8, T10, T11, T12, T19, T20, T21, T22, T23, T25, T26, T27, T28 và T29 trên nhịp dẫn. + Khe co giãn tại trụ T13, T18 rộng 16cm; mố M1, trụ T4, T9, T24 và mố M2, rộng 10cm.
MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH MỤC LỤC I KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ SỰ CHUYỂN DỊCH BẤT THƯỜNG KHE CO GIÃN CỦA CẦU SÀI GÒN Giới thiệu chung 2 Quy mô công trình Mô tả chuyển dịch bất thường khe co giãn 4 Dự báo kịch nguyên nhân gây cố 16 II NHẬN XÉT 17 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH I KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ SỰ CHUYỂN DỊCH BẤT THƯỜNG KHE CO GIÃN CỦA CẦU SÀI GỊN Giới thiệu chung - Tên cơng trình : CẦU SÀI GỊN - Loại cơng trình: Cơng trình giao thơng cầu đường - Cấp cơng trình: Cấp I - Địa điểm xây dựng: Quận Bình Thạnh Quận 2, Tp.HCM - Hình thức đầu tư: BT - Năm đưa vào khai thác: 2013, năm 2014 bàn giao cho Khu QLGTĐT số - Nhà đầu tư: Công ty cổ phần đầu tư hạ tầng kỹ thuật Tp.HCM - Đơn vị khảo sát, thiết kế: Công ty TNHH tư vấn thiết kế BR Quy mô cơng trình - Cầu Sài gịn xác định Dự án song song phía hạ lưu cầu hữu, tim cầu mặt cắt ngang cách tim cầu cũ 26.6m - Mặt cắt dọc cầu: Tĩnh không thông thuyền cầu: H=9,0m, B=80m theo yêu cầu thông thuyền Tĩnh không đứng đường chui cầu H=4.50-4.75m Phù hợp với cao độ mặt cầu Sài Gòn hữu Mặt cầu tạo theo đường cong tròn lồi R=5,000m, độ dốc dọc đầu cầu 3% phía Quận 2.97% phía quận Bình Thạnh - Kết cấu nhịp Sơ đồ nhịp chọn sau: [(13x24.7) + (49.5+83.0 + 103.0 + 83.0+49.5)+ (12x24.7m)], chiều dài cầu 987.32m (tính đến mép trước tường đầu mố) Nhịp chính: gồm nhịp liên tục theo sơ đồ (49.5+83.0 + 103.0 + 83.0+49.5) BTCT C40 dự ứng lực hậu áp đổ chỗ, nhịp thơng thuyền rộng 103m Mặt cắt ngang dạng hộp thành xiên với thông số sau: + Chiều cao hộp thay đổi từ 6.0m (trụ T15, T16) đến 2.65m (giữa nhịp 103m), từ 4.8m (trụ T14, T17) đến 2.35m (giữa nhịp 83m), chiều cao đốt đúc đà giáo 2.0m (nhịp biên 49.5m) + Cáp dự ứng lực dọc dùng loại bó 15,19 27 sợi 15.2mm; ống ghen dùng loại D105/111, D112/118 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH + Mặt hộp căng cáp dự ứng lực ngang với khoảng cách 1.0m/1sợi Cáp ngang dùng bó sợi 15.2mm, ống ghen dùng ống dẹt kích thước 21x75mm Nhịp dẫn + Sơ đồ nhịp: Bờ mố M1 gồm 13 nhịp, chiều dài nhịp L=24.7m, bờ mố M2 gồm 12 nhịp, chiều dài nhịp L=24.7m + Mặt cắt ngang gồm 13 phiến dầm “I” BTCT DƯL căng trước đúc sẵn C60, đặt cách 1.75m + Bản mặt cầu BTCT C30 đổ chỗ dày 18cm + Gối cầu dùng loại gối cao su, khả chịu nén tối thiểu 100T + Mặt cầu nhịp dẫn có kết cấu liên tục nhiệt: + Bản liên tục nhiệt: bố trí liên tục nhiệt trụ T1, T2, T3, T5, T6, T7, T8, T10, T11, T12, T19, T20, T21, T22, T23, T25, T26, T27, T28 T29 nhịp dẫn + Khe co giãn trụ T13, T18 rộng 16cm; mố M1, trụ T4, T9, T24 mố M2, rộng 10cm - Kết cấu mố Mố dạng tường chắn BTCT C30 đổ chỗ Tường đầu mố dày 35cm Tường cánh mố dày 50cm bố trí góc ngoặc 900 (song song tim đường) Tường cách mố nối tiếp tường chắn đất đường đầu cầu (đặt sàn giảm tải tạo thành kết cấu chữ “U”) Đáy bệ mố lót lớp BT bịt đáy đá 1x2cm C16 dày 30cm Móng cọc: cọc khoan nhồi BTCT C30 đường kính 120cm, mố gồm 10 cọc Sau mố đặt độ BTCT C30 dài 6m - Kết cấu trụ Trụ nhịp dẫn: Bằng bê tông cốt thép C30 đổ chỗ, đáy bệ trụ lót bê tơng đá 1x2 C16 dày 30cm (trụ T3:T8, T26 dày 50cm), móng cọc cọc khoan nhồi BTCT đường kính 120cm Trụ đỡ nhịp biên: Bằng bê tông cốt thép C30 đổ chỗ, đáy bệ trụ lót bê tơng bịt đáy đá 1x2 C16 dày 50cm, móng cọc cọc khoan nhồi BTCT C30 đường kính 120cm Trụ nhịp 83m: Bằng BTCT C30 đổ chỗ, đáy bệ trụ bịt đáy BT đá 1x2cm C16 dày 200cm, móng cọc: cọc khoan nhồi BTCT C30 đường kính 200cm HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Trụ nhịp 103m: Bằng BTCT C40 đổ chỗ, đáy bệ trụ bịt đáy BT đá 1x2cm C16 dày 300cm, móng cọc: cọc khoan nhồi BTCT C30 đường kính 200cm Mơ tả chuyển dịch bất thường khe co giãn - Cầu Sài Gịn đầu tư xây dựng theo hình thức BT, đưa vào khai thác năm 2013 bàn giao cho Khu QLGTĐT số năm 2014 Sau gần năm đưa vào khai thác, kiểm tra phát có chuyển dịch tương đối đầu lược khe co giãn chuyển tiếp nhịp dẫn nhịp (tại trụ T13 phía Quận Bình Thạnh trụ T18 phía Quận 2) - Theo kết tra ngày 12/10/2017 Công ty cổ phần Đầu tư Hạ tầng kỹ thuật Tp.HCM (CII) kết thị sát ngày 15/05/2018 Công ty cổ phần UTC2, Sự chuyển dịch bất thường xảy trụ T13 T18 nhiên trụ T18 mức độ nhẹ Sự cố mô tả cho trụ T13 sau: Khe co giãn trụ T13: chuyển vị tương đối lược theo phương ngang cầu khoảng 2,5cm theo phương thẳng đứng khoảng 1,5cm (xem hình đến hình 4); Gối chậu ụ neo nhịp cầu dầm liên tục trụ T13: Khơng kiểm tra chiều cao gối, thớt thớt gối chậu chôn vào đá kê Ụ neo bị tuỳ vào đáy dầm, khơng cịn khe hở ụ neo đáy dầm theo thiết kế (1cm) (xem hình đến hình 10); Gối cao su nhịp cầu dẫn: Chiều cao gối đo khoảng 4,54,7cm, xấp xỉ 4,7cm theo thiết kế, gối khơng bị biến dạng (xem hình 11 đến hình 14); Dầm ngang ụ neo nhịp dẫn: Khơng cịn khe hở dầm ngang ụ neo, theo hồ sơ thiết kế khe hở 3cm Các dầm ngang bị nứt, vỡ góc dầm ngang (xem hình 15 đến hình 26) Chính đầu dầm hộp bị kẹt khơng dịch chuyển tự gây đẩy ép vỡ bê tơng HV: ĐỒNG HỒI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 1: Ảnh khe co giãn trụ T13 nhìn phía thượng lưu Hình 2: Răng lược khe co giãn trụ T13 bị ép xít vào Hình 3: Răng lược khe co giãn trụ T13 bị lệch theo phương đứng phía thượng lưu HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 4: Chuyển vị ngang tương đối lược khe co giãn trụ T3 phía thượng lưu Hình 5: Bố trí gối chậu di động đơn hướng song hướng nhịp cầu liên tục trụ T13 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 6: Cấu tạo gối chậu di động đơn hướng song hướng nhịp cầu liên tục trụ T13 Hình 7: Ảnh đo chiều cao gối chậu đơn hướng nhịp cầu liên tục trụ T13 Hình 8: Ảnh đo chiều cao gối chậu song hướng nhịp cầu liên tục trụ T13 HV: ĐỒNG HỒI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 9: Ụ neo nhịp cầu liên tục mũ trụ T13 phía T.Lưu Hình 10: Ụ neo nhịp cầu liên tục mũ trụ T13 phía hạ lưu HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 11: Ảnh thể bố trí gối cao su, dầm ngang, ụ neo nhịp cầu dẫn trụ T13 Hình 12: Cấu tạo gối cao su, dầm ngang, ụ neo nhịp cầu dẫn trụ T3 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 13: Đo chiều cao gối cao su nhịp cầu dẫn trụ T13 Hình 14: Đo chiều dài gối cao su nhịp cầu dẫn trụ T13 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page 10 MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 15: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 Hình 16: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page 11 MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 17: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 Hình 18: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page 12 MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 19: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 Hình 20: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page 13 MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 21: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 Hình 22: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 Hình 23: Hiện trạng ụ neo dầm ngang nhịp cầu dẫn trụ T13 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page 14 MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 24: Hiện trạng ụ neo dầm ngang 10 nhịp cầu dẫn trụ T13 Hình 25: Hiện trạng ụ neo dầm ngang 11 nhịp cầu dẫn trụ T13 HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page 15 MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH Hình 26: Hiện trạng ụ neo dầm ngang 12 nhịp cầu dẫn trụ T3 Dự báo kịch nguyên nhân gây cố Sự cố cầu nêu nhiều nguyên nhân xem xét từ thời điểm khảo sát đến phân chia theo giai đoạn đánh sau: KỊCH BẢN CÁC NHÓM SỰ CỐ GÂY CHUYỂN DỊCH KHE CO GIÃN TẠI TRỤ T13, T18 GIAI ĐOẠN 1: QUAN TRẮC, PHÚC TRA ĐÁNH GIÁ XÁC ĐỊNH SƠ BỘ NHÓM NGUYÊN NHÂN GIAI ĐOẠN 2: KHẢO SÁT, KIỂM ĐỊNH GIÁ XÁC ĐỊNH NHÓM NGUYÊN NHÂN - Khảo sát trạng kết cấu nhịp dầm hộp trụ đỡ nhịp - Chuyển vị dọc, ngang bất thường kết cấu nhịp cầu liên tục - Lún trụ T13, T18 gối trụ T13, T18 - Quan trắc chuyển vị dọc, ngang kết cấu nhịp dầm hộp; - Nghiên cứu, kiểm tra đánh giá hồ sơ bước dự án, thiết kế, bước thi công, thử tải - Kiểm định nhịp có chuyển vị dọc, ngang kết cấu nhịp cầu - Quan trắc lún, chuyển - Khảo sát địa chất bổ dịch ngang trụ T13 trụ sung có lún trụ T18 T13, T18 HV: ĐỒNG HỒI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page 16 MÔN ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG - Lún lệch hệ trụ đỡ nhịp cầu liên tục GVHD: TS.NGUYỄN ĐỨC MẠNH - Quan trắc lún, chuyển dịch ngang trụ T14, T15, T16, T17 - Khảo sát địa chất T14, T15, T16, T17 có tượng lún hệ trụ đỡ nhịp liên tục - Khảo sát địa hình để đánh giá tình trạng xói lở lịng sơng có tượng lún hệ trụ đỡ nhịp liên tục - Kết hợp nhóm nguyên nhân II NHẬN XÉT Sự chuyển dịch bất thường xảy trụ T13 T18 nhiên trụ T18 mức độ nhẹ Sự cố mô tả cho trụ T13 sau: - Khe co giãn trụ T13: Chuyển vị tương đối lược theo phương ngang cầu khoảng 2,5cm theo phương thẳng đứng khoảng 1,5cm - Gối chậu ụ neo nhịp cầu dầm liên tục trụ T13: Ụ neo bị tì vào đáy dầm, khơng cịn khe hở ụ neo đáy dầm theo thiết kế (1cm); - Gối cao su nhịp cầu dẫn: Chiều cao gối đo khoảng 4,5-4,7cm, xấp xỉ 4,7cm theo thiết kế, gối không bị biến dạng; - Dầm ngang ụ neo nhịp dẫn: Khơng cịn khe hở dầm ngang ụ neo, theo hồ sơ thiết kế khe hở 3cm Các dầm ngang bị nứt, vỡ góc dầm ngang Từ kết thị sát đánh giá sơ trên, công tác xử lý tạo lại khe hở đỉnh ụ neo trụ T13, T18 theo hồ sơ thiết kế nhằm tạo điều kiện cho kết cấu nhịp co, giãn cách thuận lợi tránh phát sinh hư hỏng nặng HV: ĐỒNG HOÀI AN LỚP: CH26 XÂY DỰNG CẦU HẦM Page 17