Áp dụng công nghệ mới sửa chữa mặt cầu Thăng Long

Được biết, đây là lần đầu tiên bê tông siêu tính năng (UHPC) được sử dụng trong sửa chữa mặt cầu Thăng Long. TS. Trần Bá Việt - Phó Chủ tịch kiêm Tổng Thư ký Hội Bê tông Việt Nam cho biết: Bê tông UHPC là loại bê tông thế hệ mới với nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với các loại bê tông truyền thống xét về mặt cường độ cũng như độ bền. UHPC đã được nghiên cứu và phát triển cũng như ứng dụng trên khắp thế giới hơn 40 năm tính đến thời điểm hiện tại. UHPC là một loại vật liệu bê tông composite gốc xi măng được tối ưu hóa các thành phần hạt cốt liệu với tỷ lệ nước/xi măng nhỏ hơn 1.25 dẫn đến sự giảm thiểu lỗ rỗng và làm mật độ phân bố của các vi cấu trúc trở nên dày đặc, đồng thời sử dụng hàm lượng cốt sợi phân tán để tăng tính dẻo khi chịu kéo uốn.

Trên cơ sở đó, UHPC có thể đạt được những tính năng vượt trội so với bê tông thông thường. Đặc tính cơ học cơ bản nhất của UHPC sử dụng tại công trình bao gồm cường độ chịu nén lớn hơn 120 Mpa, cường độ chịu kéo khi uốn lớn hơn 7 Mpa. Ngoài ra UHPC còn được đặc trưng bởi độ cứng và độ bền cực kỳ cao.

Cũng theo TS. Trần Bá Việt, bê tông siêu tính năng có ưu điểm: Không độc hại, các thành phần trộn sẵn, thi công dễ dàng; cường độ uốn và cường độ nén cao, tăng khả năng chống thấm, chống ăn mòn lớn; khả năng chịu va đập, mài mòn lớn… Ví dụ, bê tông thông thường chỉ có cường độ kháng nén từ 15Mpa – 35Mpa và không chịu được kéo khi uốn nhưng bê tông UHPC có cường độ kháng nén lớn hơn rất nhiều từ 120Mpa – 160Mpa và đặc biệt chịu được kéo khi uốn với cường độ chịu kéo khi uốn 7Mpa – 13Mpa… nên rất thích hợp đối với công trình có kết cấu giàn thép như cầu Thăng Long.

Ông Nguyễn Ngọc Đình - Tổng Giám đốc Công ty TNHH Đầu tư và Xây dựng Thành Hưng chia sẻ: Công ty TNHH Đầu tư và Xây dựng Thành Hưng được thành lập năm 1993, hiện vốn điều lệ 450 tỷ đồng, năm 2015. Công ty là đơn vị đầu tiên và duy nhất đến nay của tỉnh Tuyên Quang được Viện Khoa học công nghệ xây dựng (Bộ Xây dựng) chuyển giao công nghệ sản xuất bê tông cốt sợi thép phân tán mác 500. Trong những năm qua, Công ty đã tập trung mọi nguồn lực cho việc đầu tư máy móc thiết bị và nhân lực để nghiên cứu, phát triển các sản phẩm bê tông cốt sợi thép.

Hiện Công ty đã làm chủ công công nghệ sản xuất bê tông siêu tính năng và áp dụng để sản xuất các sản phẩm cung ứng cho các công trình như: Tấm lam trang trí của Tòa nhà Ban Quản lý khu công nghệ cao và các khu công nghiệp Đà Nẵng, tấm Facade cho các tòa nhà của Trường Đại học FPT Cần Thơ và rất nhiều sản phẩm tấm nắp hố ga, cầu thang, bể phốt… cho các công trình. Đặc biệt, từ sản xuất bê tông cốt sợi thép phân tán mác 500, đến nay Công ty đã sản xuất được bê tông có cường độ kháng nén tương đương mác 1.900 (160Mpa).

Để phục vụ tốt công việc sửa chữa mặt cầu Thăng Long, Công TNHH Đầu tư và Xây dựng Thành Hưng đã đầu tư nhập khẩu cối trộn bê tông siêu tính năng từ châu Âu, lắp đặt tại Tuyên Quang để sản xuất bột UHPC khô đảm bảo chất lượng sản phẩm cho công trình. Đồng thời, đầu tư thêm 02 dây chuyền sản xuất bê tông siêu tính năng ướt lắp đặt trên mặt cầu cùng với hệ thống phụ trợ: Máy rải bê tông siêu tính năng và xe chở UHPC chuyên dụng, hệ thống bảo dưỡng hơi nước đồng bộ…

Cầu Thăng Long bắc qua sông Hồng, nằm trên đường vành đai III của Thành phố Hà Nội, là một trong những tuyến đường giao thông huyết mạch nối Thủ đô Hà Nội với sân bay quốc tế Nội Bài và các tỉnh phía Bắc với lưu lượng giao thông lớn. Theo khảo sát tháng 2/2020, lưu lượng giao thông trên cầu là rất lớn khoảng hơn 47.000 lượt xe đi lại trong ngày với nhiều xe quá khổ quá tải.

Cầu Thăng Long được khởi công xây dựng từ năm 1974 và được hoàn thành, đưa vào sử dụng năm 1985. Cầu Thăng Long có kết cấu phức tạp, giàn thép 2 tầng cho đường bộ và đường sắt, chiều dài nhịp lớn, luôn phải chịu tải trọng xe lớn và ngày càng gia tăng trên cầu, cùng với đó là tải trọng tàu hỏa... tạo ra các dao động biến dạng.

Mặt cầu chịu phải chịu lực kéo theo cả hai phương dọc và ngang nên đã hư hỏng theo thời gian. Phần lớp phủ mặt đường trên cầu (đặc biệt là trên phạm vi các nhịp giàn thép) và các khe co giãn đã xuất hiện hư hỏng. Từ năm 2009 đến nay: Mặt cầu đã được sửa chữa lớn nhiều lần và duy tu, bảo dưỡng thường xuyên.

Tuy nhiên, các hư hỏng trên mặt cầu vẫn chưa được khắc phục triệt để. Mặt cầu vẫn xuất hiện nhiều vết nứt ngang, nứt xiên, ổ gà, lớp bê tông nhựa mặt cầu bị xô dồn… làm ảnh hưởng đến quá trình khai khai thác và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn giao thông.