2.3. Gia cố cầu thép: 67
2.3.2. Gia cố kết cấu nhịp dầm thép đặc: 7 1-
Khi có u cầu tăng cường khơng lớn khả năng chịu tải của các nhịp dầm đặc, có thể áp dụng các giải pháp như khi gia cố dầm dọc, nghĩa là táp thêm các bản thép hoặc thép góc vào biên dầm. Về nguyên tắc, để tăng hiệu quả của giải pháp trong quá trình gia cố phải dùng các biện pháp điểu chỉnh nội lực như dỡ bớt tải trọng do trọng lượng bản thân kết cấu nhịp hoặc tạo ra các trạng thái nội lực ngược với nội lực do tải trọng khai thác bằng cách dùng các thanh căng trước hoặc dụng trụ tạm v.v... nếu phải tăng một cách đáng kể khả năng chịu tải của kết cấu nhịp, người ta thường tạo ra hệ thanh căng giản đơn hoặc ứng suất trước (hình 2.41). So với các biện pháp khác, biện pháp này đơn giản hơn vì chúng khơng u cầu phải ngừng xe khi gia cố. Khi tạo các thanh căng có thể dùng các loại thép tròn cường độ cao hoặc thép hình. Đối với thanh dự ứng lực ở biên dưới, cũng có thể dùng các bó thép cường độ cao được bảo vệ chống gỉ. Tạo lực ứng suất trước bằng các kích kéo cốt thép hoặc hệ tăng đơ (vít ngược chiều) v.v...
Trong hình vẽ trình bày cấu tạo nút của hệ thanh căng (hình 2.41b) tương ứng với sơ đồ gia cố dưới (hình 2.41a). Các cấu kiện thanh căng được liên kết bằng bu lông cường độ cao. Tạo dự ứng lực được thực hiện bằng các kích đặt tại các nút II và III, kích cho đến khi đạt trị số yêu cầu mới liên kết thanh đứng vào nút II, III bằng các bu lơng cường độ cao.
Đối với các dầm có đường xe chạy trên, có thể làm tăng một cách đáng kể khả năng chịu lực bằng cách liên kết bản bêtông với biên trên tạo thành kết cấu thép – bêtông liên hợp. Trong trường hợp này, cùng với việc gia cố ta cịn nhận được một kết cấu nhịp hồn chỉnh hơn về cấu tạo. Đối với cầu đường sắt, có thể dùng bản bêtơng cốt thép có ray đặt trực tiếp. Bản mặt cầu bêtơng cốt thép có thể lắp ghép hoặc đổ liền khối.
Hình 2.41: Gia cố dầm bằng thanh căng a) Sơ đồ gia cố; b) Cấu tạo nút
Để đảm bảo sự cùng làm việc giữa bản bêtơng cốt thép và dầm thép, có thể cấu tạo các neo cứng (hình 2.42a) hoặc liên kết bu lơng cường độ cao (hình 2.42b). Khi dùng liên kết bêtơng cường độ cao để tăng lực ma sát, giữa bản cánh dầm và bản bêtơng phải có một lớp vữa đệm êpơxi. Việc liên kết giữa bản với dầm cũng có thể thơng qua các “trụ đỡ” cứng, được cấu tạo từ cánh dầm (hình 2.42c). Bằng giải pháp này, có thể giảm được thời gian ngừng xe qua cầu.
Hình 2.42: Liên kết bản bêtơng cốt thép với dầm bằng neo cứng (a), bulông cường độ cao (b), “trụ đỡ” (c)
1. Neo cứng; 2. Vữa xi măng hoặc epôxi; 3. Bulông cườn độ cao; 4. “trụ đỡ” Việc gia cố kết cấu nhịp tại chỗ bằng cách dùng bản bêtông cốt thép thường kéo dài thời gian ngừng xe. Để rút ngắn thời gian này, người ta thường có nhịp dự trữ để tạm thời thay thế các nhịp khác trong thời gian gia cố chúng.
- 78 -
Nếu sơ đồ cầu gồm nhiều nhịp giản đơn thì có thể liên tục hóa các nhịp khi gia cố chúng. Khi gia cố các dầm đặc tổ hợp tán ghép, một trong những nhiệm vụ đặt ra là gia cố các mối nối bằng cách thay thế đinh tán bằng các bu lơng cường độ cao có đường kính lớn hơn. Mỗi đợt thay thế phải đảm bảo số lượng đinh tán được thay thế không quá 10% tổng số. Nếu phương pháp gia cố này không đảm bảo khả năng chịu tải yêu cầu thì phải thay thế các bản nối mới với số lượng đinh nhiều hơn. Cùng với việc tăng cường liên kết, người ta phải sửa chữa các khuyết tật về gỉ, nứt cũng như các hư hỏng khác của dầm.