Bài viết sau tóm tắt các nội dung quan trọng của TCVN 10308:2014, hướng dẫn thử nghiệm, so sánh với gối chậu theo TCVN 10268:2014, và trình bày biện pháp thi công lắp đặt gối cầu để bạn dễ áp dụng.
TCVN 10308:2014 quy định gì cho gối cầu cao su cốt bản thép?
TCVN 10308:2014 quy định các yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thử và kiểm tra chất lượng cho gối cầu cao su cốt bản thép dùng trong công trình cầu đường bộ và cầu đường sắt. Tiêu chuẩn này là cơ sở để thiết kế, sản xuất, thí nghiệm và nghiệm thu loại gối cầu này.
Nhiều người vẫn nhầm giữa tiêu chuẩn TCVN 10308:2014 với tiêu chuẩn ngành 22TCN 267-2000 trước đây. TCVN 10308:2014 đã thay thế các quy định cũ và cập nhật theo xu hướng tiêu chuẩn quốc tế như AASHTO M251 và BS EN 1337.
Loại gối này cần tiêu chuẩn riêng vì kết cấu nhiều lớp cao su xen bản thép phải đảm bảo chịu tải thẳng đứng, chuyển vị ngang và góc xoay đồng thời. Nếu không kiểm soát đúng vật liệu và dung sai, gối có thể bị biến dạng quá mức hoặc bám dính kém giữa cao su và thép.
Các yêu cầu kỹ thuật cốt lõi của TCVN 10308:2014
Vật liệu cao su, bản thép và lớp bảo vệ
Phần cao su của gối cầu cao su cốt bản thép phải đạt các chỉ tiêu cơ lý như độ cứng Shore A, độ bền kéo, độ giãn dài khi đứt và khả năng chống lão hóa nhiệt. Các lớp bản thép gia cường bên trong phải được làm sạch và xử lý bề mặt trước khi lưu hóa với cao su.
Lớp bảo vệ bên ngoài có nhiệm vụ chống ăn mòn thép và hạn chế tác động từ môi trường. Độ bám dính giữa cao su và bản thép là chỉ tiêu bắt buộc phải thử, vì chỉ cần một vị trí tách dính cũng có thể làm giảm khả năng chịu tải của cả bộ gối.
Kích thước, dung sai và phân loại gối
Gối cầu cao su cốt bản thép được phân loại theo tải trọng thẳng đứng thiết kế và theo dạng kết cấu cố định hoặc di động. Kích thước mặt bằng, chiều cao tổng và vị trí bu lông neo phải tuân theo dung sai cho phép trong tiêu chuẩn.
Việc kiểm tra kích thước không chỉ thực hiện trên bản vẽ chế tạo. Khi gối về công trường, đơn vị giám sát cần đối chiếu kích thước thực tế với bản vẽ và dung sai để tránh sai lệch ảnh hưởng đến lắp đặt.
Chỉ tiêu cơ lý và độ bền phải đạt
Gối phải chịu được tải trọng nén đúng cấp thiết kế mà không bị phá hủy, đồng thời đảm bảo chuyển vị ngang và góc xoay phù hợp với yêu cầu kết cấu nhịp. Các chỉ tiêu biến dạng dư sau khi dỡ tải, độ mỏi khi chịu tải trọng lặp và hệ số ma sát của tấm trượt cũng phải đạt giới hạn quy định.
Độ bền lâu dài phụ thuộc nhiều vào chất lượng cao su và lớp bảo vệ. Nếu cao su bị lão hóa nhanh hoặc thép không được bọc kín, tuổi thọ gối sẽ giảm đáng kể trong điều kiện khí hậu nóng ẩm.
Phương pháp thử nghiệm gối cầu cao su cốt bản thép theo TCVN 10308:2014
Thử nén, thử cắt và thử mỏi
Thử nén được thực hiện bằng máy nén thủy lực có đủ công suất để gia tải đến cấp tải trọng thiết kế. Trong quá trình thử, đơn vị thí nghiệm đo chuyển vị nén, độ giãn ngang và quan sát bề mặt gối để phát hiện vết nứt hoặc tách lớp.
Thử cắt kiểm tra khả năng chịu chuyển vị ngang của gối, thường áp dụng cho gối di động. Thử mỏi đánh giá ứng xử của gối khi chịu nhiều chu kỳ tải trọng lặp, giúp loại bỏ các sản phẩm có nguy cơ hư hỏng do mỏi vật liệu.
Thử bám dính cao su – thép, lão hóa nhiệt và biến dạng dư
Phép thử bám dính kiểm tra lực kéo cần thiết để tách lớp cao su khỏi bản thép. Mẫu thử có thể được cắt từ gối hoặc được chế tạo kèm lô sản xuất.
Thử lão hóa nhiệt cho thấy sự suy giảm cơ tính của cao su sau khi chịu nhiệt trong thời gian quy định. Biến dạng dư đo sau khi dỡ tải nén, nếu vượt giới hạn thì gối không đạt yêu cầu sử dụng lâu dài.
Đánh giá kết quả và hồ sơ thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm phải được lập thành biên bản hoặc chứng chỉ thí nghiệm có chữ ký của người thực hiện và phụ trách phòng thí nghiệm. Hồ sơ nghiệm thu gối cầu thường cần kèm chứng chỉ xuất xưởng, biên bản thử nghiệm và bản vẽ hoàn công gối.
Khi có chỉ tiêu không đạt, cần xác định nguyên nhân trước khi xử lý hoặc thay thế. Không nên chấp nhận sản phẩm chỉ dựa vào kết quả thử mẫu không đồng bộ với lô sản xuất.
Gối cao su cốt bản thép với gối chậu: nên chọn theo TCVN 10308:2014 hay TCVN 10268:2014?
Gối cao su cốt bản thép và gối chậu là hai loại gối cầu khác nhau, thường bị gọi chung là gối cao su bản thép. Điểm khác biệt lớn nhất nằm ở cấu tạo: gối cao su cốt bản thép dùng các lớp cao su xen bản thép liên kết lưu hóa, còn gối chậu dùng chậu thép chứa cao su kín trong lòng chậu.
Gối chậu theo TCVN 10268:2014 thường được chọn cho kết cấu nhịp có tải trọng lớn hoặc yêu cầu góc xoay lớn hơn. Gối cao su cốt bản thép phù hợp cho các cầu có tải trọng vừa và nhỏ, ưu điểm là cấu tạo đơn giản, giá thành hợp lý.
| Tiêu chí | Gối cao su cốt bản thép theo TCVN 10308:2014 | Gối chậu theo TCVN 10268:2014 |
|---|---|---|
| Cấu tạo chính | Các lớp cao su lưu hóa xen bản thép | Chậu thép chứa cao su kín, có thể có tấm trượt PTFE |
| Phạm vi tải trọng | Thường dùng cho tải trọng vừa và nhỏ | Thường dùng cho tải trọng lớn |
| Chuyển vị ngang | Đáp ứng từ nhỏ đến trung bình | Có thể đáp ứng chuyển vị lớn hơn nhờ tấm trượt |
| Ưu điểm | Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, chi phí thấp hơn | Khả năng chịu tải và góc xoay cao hơn |
| Lưu ý khi chọn | Cần kiểm tra kỹ chỉ tiêu bám dính và lão hóa | Cần kiểm tra kỹ độ kín khít và vật liệu cao su trong chậu |
Nếu hồ sơ thiết kế đã ghi rõ loại gối và cấp tải trọng, bạn chỉ cần đối chiếu đúng tiêu chuẩn tương ứng. Khi chưa rõ, hãy xem xét tải trọng thẳng đứng, chuyển vị ngang và góc xoay yêu cầu để quyết định.
Biện pháp thi công lắp đặt gối cầu cao su cốt bản thép đúng yêu cầu
Chuẩn bị bệ gối và kiểm tra cao độ
Trước khi đặt gối, bệ gối và đá kê phải được vệ sinh sạch, không còn bùn đất hay vữa bám. Độ phẳng mặt bệ, cao độ và tim trục phải đạt dung sai thiết kế để gối không bị kê lệch hoặc dồn tải không đều.
Đơn vị thi công nên lập biên bản kiểm tra cao độ và tim trục trước khi thả gối. Sai lệch ngay từ bước này rất khó khắc phục sau khi đã đổ bê tông hoặc bơm vữa cố định.
Trình tự lắp đặt, cố định và bơm vữa không co ngót
Quy trình lắp đặt thường bắt đầu bằng việc định vị gối theo tim dọc và tim ngang của trụ hoặc mố cầu. Sau đó cố định bu lông neo hoặc liên kết tạm để gối không xê dịch trong lúc bơm vữa.
Vữa không co ngót được bơm hoặc rót vào khe hở giữa đáy gối và mặt bệ. Cần đảm bảo vữa lấp đầy toàn bộ khe hở, không tạo lỗ rỗng, để gối tiếp xúc đều với bệ đỡ.
Kiểm tra nghiệm thu và sai số cho phép
Sau khi vữa đông kết, cần kiểm tra lại cao độ gối, vị trí tim và độ nghiêng so với phương thẳng đứng. Các sai số này phải nằm trong giới hạn cho phép theo hồ sơ thiết kế và tiêu chuẩn thi công.
Nếu phát hiện sai lệch, tùy mức độ có thể xử lý bằng cách căn chỉnh trước khi kết cấu nhịp lao xuống. Không nên cố sửa bằng cách chêm thêm vật liệu không đúng chủng loại vào khe gối.
Tải TCVN 10308:2014 pdf ở đâu để không bị sai lệch nội dung?
Bản PDF chuẩn của TCVN 10308:2014 nên được tìm từ nhà xuất bản hoặc cơ quan ban hành tiêu chuẩn để đảm bảo đầy đủ nội dung. Các bản scan trôi nổi trên mạng thường bị thiếu trang, mờ số liệu hoặc ghi sai chỉ tiêu, dễ dẫn đến trích dẫn nhầm trong hồ sơ.
Nếu cần in ấn và lưu hành nội bộ, nên mua bản quyền từ đơn vị phát hành chính thức. Việc dùng một bản PDF không rõ nguồn gốc có thể gây rủi ro pháp lý và kỹ thuật khi hồ sơ được thẩm tra.
Như vậy, khi làm việc với gối cầu cao su cốt bản thép, bạn cần nắm rõ TCVN 10308:2014 để kiểm soát vật liệu, thí nghiệm và lắp đặt đúng quy trình. Đối chiếu đúng tiêu chuẩn ngay từ giai đoạn thiết kế sẽ giúp giảm rủi ro kỹ thuật và thủ tục nghiệm thu sau này.
