I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
– Trong bối cảnh phát triển hạ tầng giao thông tại Việt Nam, dự án đường sắt tốc độ cao Bắc – Nam được xem là một trong những công trình trọng điểm, có vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng lực vận tải, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và kết nối các vùng miền. Dự án có tổng chiều dài hơn 1.500km với 60% là kết cấu cầu, do đó một trong những yếu tố then chốt quyết định hiệu quả và chất lượng của dự án là phương pháp thiết kế và thi công kết cấu cầu, trong đó dầm hộp bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DUL) là giải pháp được sử dụng phổ biến trong các tuyến đường sắt cao tốc trên thế giới.
– Phương pháp thi công lắp toàn nhịp đã được áp dụng thành công tại nhiều quốc gia như Nhật Bản, Trung Quốc, và các nước châu Âu, mang lại những lợi ích đáng kể về tiến độ, chi phí và chất lượng thi công. Tuy nhiên, việc áp dụng phương pháp này vào điều kiện thực tế của dự án đường sắt tốc độ cao Bắc – Nam đòi hỏi sự nghiên cứu kỹ lưỡng về mặt kỹ thuật, công nghệ cũng như khả năng nội địa hóa. Do đó, việc tìm hiểu tổng quan về kết cấu dầm hộp BTCT DUL, phương pháp thi công lắp toàn nhịp và khả năng áp dụng vào dự án đường sắt tốc độ cao Bắc – Nam là cần thiết để đánh giá tính khả thi và đưa ra các đề xuất phù hợp cho quá trình triển khai dự án trong tương lai.
II. GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG LẮP TOÀN NHỊP:
1. Phương pháp thi công lắp toàn nhịp là gì?
Là 1 phương pháp thi công cầu được ứng dụng trong những năm gần đây với mục đích đẩy nhanh tốc độ và nâng cao độ chính xác trong thi công.
2. Phương pháp thi công lắp toàn nhịp đã được ứng dụng trong những dự án nào?
– Tuyến đường sắt cao tốc Trung Quốc.
– Tuyến đường sắt cao tốc Ấn Độ.
– Tuyến Riyadh Metro của Ả Rập Saudi.
3. Những lý do phương pháp thi công lắp toàn nhịp được áp dụng trong các dự án lớn:
– Dầm được đúc với chất lượng cao, đồng đều.
– Tốc độ đúc dầm nhanh, tiết kiệm thời gian.
– Đẩy nhanh tốc độ và nâng cao tính chính xác trong thi công.
– Nâng cao hiệu quả kinh tế, an toàn lao động và giảm ảnh hưởng đến môi trường.
III. SO SÁNH PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG LẮP TOÀN NHỊP VÀ SPAN BY SPAN:
1. Trong quá trình đúc dầm:
– Phương pháp thi công lắp toàn nhịp: dầm được đúc nguyên khối với đúng chiều dài thực tế.
– Phương pháp thi công Span by span: dầm được đúc thành từng đốt ngắn.
2. Trong quá trình thi công:
– Phương pháp thi công lắp toàn nhịp: sau khi đúc xong, nhịp dầm được vận chuyển nguyên khối và lắp đặt trực tiếp lên gối cầu.
– Phương pháp thi công Span by span: các đốt dầm được lắp ráp tại công trường.
3. Một số hình ảnh miêu tả phương pháp thi công lắp toàn nhịp:
IV. NHỮNG ĐIỂM ĐẶC TRƯNG VỀ CẤU TẠO CỦA DẦM HỘP VỚI PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG LẮP TOÀN NHỊP:
– Dầm hộp thi công theo phương pháp lắp toàn nhịp không bố trí dầm ngang trung gian.
– Dầm hộp thi công theo phương pháp lắp toàn nhịp không bố trí ụ neo căng cáp dự ứng lực bên trong hộp.
→ Mục đích: ・Đơn giản hóa quá trình đúc dầm.
・Giảm bớt tải trọng giúp quá trình vận chuyển và thi công an toàn hơn.
– Phần đầu dầm được thiết kế với độ dày web và bản mặt dưới lớn hơn dầm Span by span.
V. HẠN CHẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG LẮP TOÀN NHỊP:
1. Yêu cầu thiết bị chuyên dụng và chi phí đầu tư cao:
2. Phụ thuộc vào điều kiện mặt bằng, không phù hợp với cầu nhịp quá lớn:
3. Khả năng phân phối tải trọng, độ cứng ngang và kiểm soát biến dạng- chuyển vị bị ảnh hưởng do không có dầm ngang trung gian:
VI. PHẠM VI ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG LẮP TOÀN NHỊP:
– Phù hợp với những dự án quy mô lớn với thiết kế lặp lại, yêu cầu tốc độ thi công nhanh, tính đồng bộ cao.
– Phù hợp với những cầu có nhịp không quá dài, chiều cao dầm không quá lớn.
– Phù hợp khi có mặt bằng rộng, hạ tầng giao thông đáp ứng việc vận chuyển các cấu kiện lớn.
– Phù hợp thi công địa hình khó khăn như sông lớn, vượt biển…
VII. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT:
1. Về phương pháp thi công lắp toàn nhịp:
– Tốc độ thi công nhanh, độ chính xác cao.
– Chi phí đầu tư ban đầu cao, phù hợp với những dự án lớn, thiết kế lặp lại.
2. Phù hợp để áp dụng vào dự án đường sắt cao tốc Bắc Nam:
– Dự án đường sắt tốc độ cao Bắc – Nam là dự án có khối lượng thi công kết cấu cầu lớn với thiết kế lặp lại, yêu cầu tốc độ thi công nhanh.
– Do đó, người viết cho rằng phương pháp thi công lắp toàn nhịp hoàn toàn phù hợp với dự án đường sắt tốc độ cao Bắc – Nam nếu được nghiên cứu và triển khai một cách hợp lý.
3. Đề xuất ứng dụng BIM vào thiết kế, thi công, quản lý và vận hành. Kết hợp với các phần mềm khác để thực hiện các tác vụ :
– 3D BIM : Kết hợp với Midas Civil để nâng cao tính chính xác trong thiết kế, gia công bản vẽ tránh xung đột.
– 4D BIM: Kết hợp với các phần mềm lập tiến độ như Microsoft Project để quản lý tiến độ, mô phỏng các bước thi công.
– 5D BIM: Kết hợp với phần mềm như Cubicost TRB, CostX để dự báo và kiểm soát ngân sách.
– 6D BIM: Kết hợp các phần mềm như Autodesk BIM 360, EcoDomus… để nâng cao hiệu quả quản lý, bảo trì và kiểm tra công trình.
Xin trân trọng cám ơn KS. Nguyễn Mạnh Hùng – Bộ Phận TED đã chia sẻ đến các đọc giả bài viết này!
