- Xõc đị nh hệ số ổn định F khi cú sử dụng vải địa kĩthuậ t: + Mụmen gđy trượt do trọng lượng bản thđn vă ngoại tải:
3. PHƯƠNG PHÂP, PHẠM VI NGHIÍN CỨU
-Tổng kết kinh nghiệm thiết kế, khai thõc vă sửa chữa cõc cụng trỡnh cầu trớn thế giới.
-Xem xĩt, đõnh giõ kinh nghiệm thiết kế, khai thõc vă sửa chữa cõc cụng trỡnh cầu tại Việt Nam.
-Nhận định cõc dạng hư hỏng để cú giải phõp thiết kế vă sửa chữa phự hợp.
-Do thời gian cú hạn nớn phạm vi nghiớn cứu chỉ tỡm hiểu, tổng kết, đõnh giõ kinh nghiệm thực tế. Trong thời gian tới cần tiến hănh một số thực nghiệm cõc vật liệu mới.
4. NỘI DUNG NGHIÍN CỨU
4.1. Những yớu cầu đặt ra đối với lớp phủ trớn bản mặt cầu.
- Do tớnh chất vă điều kiện lăm việc của mặt cầu, lớp phủ trớn mặt cầu cần cú những yớu cầu riớng khõc với mặt đường ụtụ thụng thường.
- Chiều dăy lớp phủ mặt cầu thường được cấu tạo khụng lớn để giảm tải trọng cho mố trụ. - Độ cứng của bản mặt cầu lớn hơn nhiều so với múng đường ụ tụ thụng thường do đú điều kiện lăm việc của lớp phủ mặt cầu bất lợi hơn về mặt chịu lực.
- Đảm bảo sự liớn kết giữa lớp phủ mặt cầu vă bản mặt cầu, đặc biệt lă trong trường hợp sử dụng bản trực hướng (orthotrope) bằng thĩp.
- Ngoăi ra cần đảm bảo cõc yớu cầu chịu đựng cõc yếu tố về nhiệt, biến dạng lđu dăi vă dao động của cầu…Vấn đề tăng cường độ nhõm, chống thấm, chống ăn mũn cõc kết cấu thĩp.
4.2. Cõc hư hỏng lớp mặt phổ biến tồn tại của cõc cụng trỡnh cầu hiện nay.
4.3. Cõc giải phõp kết cấu vă vật liệu cõc lớp mặt cầu trớn trong nước vă trớn thế giới. 4.3.1. Cõc giải phõp kết cấu . 4.3.1. Cõc giải phõp kết cấu .
Cõc giải phõp kết cấu cõc lớp mặt cầu tiớn tiến trớn thế giới tuy khõc nhau về kớch thước, loại vật liệu vă chiều dăy cõc lớp vật liệu, nhưng nhỡn chung kết cấu đều gồm cõc lớp cơ bản như sau.
Với bản mặt cầu thĩp ngoăi cõc lớp như trớn cũn cú cõc lớp tạo nhõm cú nhiệm vụ tăng cường ma sõt, dớnh bõm giữa bản mặt cầu thĩp vă cõc lớp vật liệu bớn trớn.
4.3.2. Cõc giải phõp vật liệu cơ bản .
Lớp ma sõt (nếu cần )
Lớp phũng nước Lớp dớnh bõm Lớp vật liệu cơ bản
Lă vật liệu gốc gudrụng than đõ hay được dựng ởĐức, Nhật Bản
Ưu điểm:
- Cú cường độ cao, cú thể chịu được lưu lượng xe lớn vă xe tải nặng - Chống được vệt hằn bõnh xe trớn mặt đường.
- Tuổi thọ cao , tới 15 năm.
- Cú hăm lượng nhựa cao, độ rỗng cũn dư thấp (<1%) vỡ vậy cú khả năng lăm chậm sự húa giă của Bitum vă phũng nước rất tốt, tăng cường khả năng ngăn ngừa sự ăn mũn kết cấu thĩp phớa dưới.
-Cú khả năng dớnh bõm tốt với bản mặt cầu thĩp.
- Khả năng biến dạng cựng với bản mặt cầu thĩp nhưng khụng xuất hiện hiện tượng rạn nứt co mỏi.
- Sau khi rời hỗn hợp Gussaphalt khụng cần đầm lỉn mă tự hỡnh thănh cường độ. - Thi cụng bằng thủ cụng hay bằng mõy với độ bằng phẳng hoăn hảo.
Nhược điểm:
- Giõ thănh khõ cao, gấp khoảng 2 lần so với giõ thănh của lớp phủ bớ tụng nhựa núng thụng thường.
- Nhiệt độ thi cụng rất cao từ 200-500oC, vỡ vậy chỉ phự hợp với cự ly vận chuyển gần vă rất dễ gđy mất an toăn lao động vă phải cú thiết bị thi cụng riớng biệt.
- Khi xe chạy phõt sinh tiếng ồn lớn so với bớ tụng nhựa thụng thường.
4.3.2.2.Vật liệu Stone Mastic Asphalt(SMA).
Được phõt triển lần đầu tiớn tại Đức văo cuối những năm 60, hỗn hợp mõc tic õt-phan (SMA) cú
khả năng chống lỳn vă độ bền cao, lăm cõc lớp thảm mỏng, dựng cho cõc đường cú tải trọng xe
cộ lớn. Điểm khõc biệt cơ bản của SMA với bớ tụng nhựa chặt thụng thường lă dựng cấp phối
giõn đoạn vă nhựa đường được cải tiến để cung cấp thớm một số chức năng theo yớu cầu của hỗn
hợp.
Ưu điểm của vật liệu SMA:
- Chống biến dạng tốt, chống hao mũn tốt; - Khả năng phđn bố lực rộng ;
- Khả năng chống mừi tốt, sức chống va chạm cao ;
- Khả năng chống húa giă cao, khả năng chống nứt gờy ở T0 thấp; - Bề mặt sau khi hoăn thiện cú độ nhõm vă độ bằng phẳng cao.
- Cú khả năng dớnh bõm tốt với bản mặt cầu, chịu được nhiệt độ cao mă khụng bị hư hỏng. - Cú thể thi cụng bằng cõc thiết bị thụng thuờng giống như bớ tụng nhựa.
Nhược điểm của vật liệu SMA:
- Cú giõ thănh khõ cao khoảng 136 % so với giõ thănh của lớp phủ bớ tụng nhựa núng thụng thường.
- Cú hăm lượng nhựa cao, nớn rất dể bị chảy nhựa trong quõ trỡnh sản xuất, vận chuyển vă thi cụng, vỡ vậy phải thớm cõc phụ gia văo trong hổn hợp.
- Nhiệt độ thi cụng cao hơn so với nhiệt độ của bớ tụng nhựa thụng thường từ 15-20oC.
4.3.2.3. Vật liệu Bớ tụng nhựa Polimer.
Đờ được õp dụng khõ phổ biến trớn thế giới vă thực tế đờ dựng thử nghiệm ở Việt Nam từ năm 1997. Điểm khõc biệt căn bản trong hỗn hợp bớ tụng nhựa lă thay thế nhựa đường truyền thống bằng nhựa đường đờ được cải tiến bằng cõch thớm văo cõc phụ gia gốc pụlime hoặc cao su để cú những đặc tớnh mong muốn tuỳ mục đớch sử dụng.
Ưu điểm của bớ tụng nhựa Polimer:
- Cú thể lă lớp phủ mỏng (dăy từ 3/4 dến 4 inch). - Đảm bảo cõc yớu cầu về dộ bền vă đăn hồi. - Giảm bớt hiện tượng ăn mũn vă rỗ bản mặt cầu.
- Hạn chế xuất hiện vệt hằn bõnh xe hoặc bi dồn nhựa, cú khả năng khõng trượt tốt. - Cú thể thụng xe sau khi thi cụng từ 1,5-2 giờ.
- Cú thể sử dụng cõc thiết bị thi cụng giống như bớ tụng nhựa thụng thường. - Độ co ngút khụng đõng kể.
Nhược điểm của bớ tụng nhựa Polimer:
- Một số loại BTN Polimer cú cấu tạo vă cụng nghệ thi cụng phức tạp, cú nhiều chỉ tiớu quy định phức tạp đũi hỏi thiết bị thớ nghiệm vă thi cụng tiớn tiến, đắt tiền.
- Do cú những đặc tớnh cấu tạo gần giống như bớ tụng nhựa thụng thường, nớn so với cõc vật liệu khõc như :Gussaphalt ,SMA…BTN Polymer vẫn chưa cải thiện tốt hơn cõc điều kiện lăm việc khắc nghiệt trớn bản mặt cầu (chịu biến dạng lớn, chịu nhiệt độ cao, phũng nước tốt).
- Cú giõ thănh xđy dựng cao hơn so với bớ tụng nhựa thụng thường.
4.3.3. Cõc giải phõp vật liệu phũng nước, dớnh bõm.
- Lớp chống thấm Sintople NR 4/25 của hờng Imper (Italia).
- Cụng nghệ phun thẩm thấu dung dịch SODIUM SILICATE biến tớnh sinh húa USA & UCSTRALIA (Radcon#7).
- Phun thẩm thấu dung dịch SODIUM SILICATE biến tớnh sinh húa MULTISEAL 2000.
- Flintkote Bridge Coat-Bitum pha cao su thi cụng bằng cõch đun núng,(Hờng Shell cung cấp).
