Gang cầu là loại chất liệu được sử dụng rất nhiều trong các ngành Điện, Bưu chính viễn thông, xây dựng, cấp thoát nước, chế tạo máy, công nghiệp quốc phòng...do giá thành thấp, sức bền vật liệu tốt.
 

1. Khái niệm về gang:

Gang là hợp kim của sắt (Fe) và một số nguyên tố hóa học khác như carbon (C), Silic (Si)… trong đó Fe là thành phần chủ yếu, chiếm hơn 95% trọng lượng, carbon từ 2,1% đến 4,3% trọng lượng và Silic chiếm từ 1 đến 3%. Gang với thành phần hóa học gần điểm austectic có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng từ 1150 đến 1200°C, thấp hơn 300°C so với sắt nguyên chất. Tùy theo dạng Graphit trong gang, gang được chia thành 4 loại cơ bản sau:

Gang trắng
Gang xám
Gang dẻo
Gang cầu

Gang xám là loại gang có nguyên tố carbon chủ yếu tồn tại ở dạng Graphit với nền Graphit bố trí theo mạch thẳng. Mặt gãy của gang có màu xám là đặc trưng của ferit và graphit tự do. Gang xám dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) và không đòi hỏi khắt khe về kỹ thuật nấu luyện và thành phần trong gang, nhưng gang xám dòn, khả năng chịu tải và chịu uốn nén kém.
 

Gang trắng là loại gang có carbon tồn tại ở dạng Fe3C và được hình thành do việc gang xám bị làm nguội nhanh khiến gang bị biến trắng trở nên rất dòn và khó gia công cơ khí.

Gang dẻo là loại gang được chế tạo bằng cách ủ gang trắng trong một thời gian dài (khoảng vài ngày) ở nhiệt độ từ 850 - 1050° C để tạo thành một loại gang có tính dẻo cao, gọi là gang dẻo. Đây là loại gang có độ bền cao, được kế thừa những tính chất tốt vốn có của gang và được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cần có sự mềm đi của bề mặt của sản phẩm đúc để dễ dàng trong việc chạm khắc và gia công cơ khí. Tuy nhiên, gang dẻo cũng có nhược điểm do giá thành sản xuất gang dẻo cao, khả năng chịu nén kém.
 

2. Khái niệm về gang cầu:

Gang cầu là loại gang có độ bền cao có Graphit ở dạng cầu nhờ biến tính bằng các nguyên tố Mg, Ce và các nguyên tố đất hiếm. Sau khi biến tính cầu hóa, gang lỏng còn được biến tính lần hai bằng các nguyên tố graphit hóa như FeSi, CaSi để chống biến trắng cho gang. Nhờ các chất biến tính mà gang lỏng trở nên sạch các tạp chất như S và các loại khí, làm tăng tốc độ quá nguội cho gang và tạo cho graphit phát triển chủ yếu theo hướng thẳng góc với bề mặt cơ sở của tinh thể Graphit. Do đó, Graphit kết tinh thành hình cầu.

Tổ chức tế vi của gang cầu cũng giống gang xám song chỉ khác là graphit của nó có dạng thu gọn nhất hình quả cầu. Chính điều này quyết định độ bền kéo rất cao của gang cầu so với gang xám. Gang cầu là loại gang có độ bền cao nhất trong các loại gang, bề ngoài của gang cầu cũng có màu xám tối như gang xám nên khi nhìn bề ngoài khó có thể phân biệt hai loại gang này. Tuy nhiên, ta cũng có thể phân biệt gang cầu và gang xám qua dấu hiệu co ngót ở sản phẩm gang cầu hoặc bằng cách gõ vào sản phẩm, sản phẩm gang cầu sẽ có tiếng kêu trong và thanh, còn sản phẩm gang xám sẽ có tiếng kêu đục, trầm.


Gang cầu thường chứa Cdl cao từ 4,3 đến 4.6% để chống biến trắng và do Graphit ở dạng cầu sít chặt, ít chia cắt nền kim loại nên không làm giảm đáng kể tính chất cơ học của gang. Hàm lượng Si không nên quá cao (nhỏ hơn 3%) để khỏi ảnh hưởng đến độ dẻo dai của gang. Hàm lượng S sau biến tính cầu hóa bằng Mg phải nhỏ hơn 0.03% thì gang mới nhận được Graphit biến tính và hạn chế tạp chất “vết đen” do MgS tạo ra sẽ làm giảm tính chất cơ học của gang. Hàm lượng Mn tùy thuộc vào loại gang cầu,với gang cầu ferit ở trạng thái đúc Mn nhỏ hơn 0.2%.Ở gang cầu peclit chúng có thể lên tới 1%. Lượng P càng ít càng tốt vì P làm giảm tính dẻo dai của gang cầu. Không có hoặc không đáng kể (<0,1 - 0,01%)các nguyên tố cản trở cầu hóa như Ti,Al,Sn,Pb,Zn,Bi và đặc biệt là S Có một lượng nhỏ các chất biến tính Mg (0.04-0.08%) hoặc Ce Có các nguyên tố nâng cao cơ tính như Ni (2%) Mn (<1%). Thành phần hóa học gang cầu dao động như sau:
 

3. Ứng dụng của gang cầu:

Gang cầu với những đặc tính cơ hóa như độ nóng chảy thấp, độ chảy loãng tốt, tính đúc tốt, dễ gia công, có khả năng chịu mài mòn, lại có ưu thế vượt trội so với gang xám là có độ bền kéo tốt, lại vừa có khả năng chịu uốn nén và độ giảm chấn tốt của gang dẻo, giá thành sản xuất lại thấp hơn nhiều so với sản xuất gang dẻo hoặc sản xuất thép carbon nên được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp chế tạo máy, công nghiệp quốc phòng và phục vụ ngành xây dựng, cấp thoát nước… như sản xuất trục khuỷu, cam, bánh răng, vỏ động cơ diezen, các chi tiết vũ khí quân dụng, nắp hố ga, song chắn rác … Việc sử dụng gang cầu vào công nghiệp rất có hiệu quả,ví dụ giá 1 tấn vật đúc loại gang này rẻ hơn vật đúc bằng thép cacbon từ 30-35%, rẻ hơn loại vật đúc bằng hợp kim màu 3 đến 4 lần và rẻ hơn loại phôi thép rèn từ 2 đến 3 lần. Gang cầu theo Tiêu chuẩn Châu Âu EN 124 được ký hiệu bằng ba chữ GGG.
 

4. Ứng dụng của gang cầu vào việc sản xuất các nắp hố ga, song chắn rác phục vụ các ngành xây dựng, điện lực, cấp thoát nước:

Việc sử dụng nắp hố ga, song chắn rác bằng gang cầu có nhiều ưu thế vượt trội so với sử dụng sản phẩm cùng loại bằng gang xám hoặc bê tông hay thép hàn. Hiện nay, tại các nước phát triển như các nước Châu Âu, Nhật Bản, Mỹ…, thị trường sản phẩm bằng gang cầu tiêu thụ rất mạnh và sản phẩm nắp hố ga, song chắn rác bằng gang xám gần như đã hoàn toàn được thay thế bới sản phẩm bằng gang cầu vì những lý do sau :

 

 

Nhà máy sản xuất nắp hố ga bằng gang cầu Thành An

Giá thành: Giá thành 1 bộ sản phẩm hạ hơn nhiều so với sản phẩm bằng gang xám thông thường do sử dụng công nghệ để biến đổi cấu trúc nền Graphit, tiết kiệm tối đa nguyên liệu gang đầu vào.

Khả năng chịu tải: Sản phẩm được làm bằng gang cầu có khả năng chịu tải tốt hơn nhiều lần so với sản phẩm bằng gang xám do nền Graphit của gang xám có cấu trúc mạch thẳng trong khi cấu trúc của nền Graphit có cấu trúc mạch vòng. Các sản phẩm bằng gang xám chỉ có thể chịu tải trọng cao nhất là 40 tấn nhưng sản phẩm gang cầu có thể chịu tải trọng đến 60 tấn, 90 tấn hoặc hơn nữa nên tại những nơi khu vực có những phương tiện siêu trọng lưu thông như bến cảng, sân bay và các đường cao tốc, đơn vị thi công chỉ có thể lắp đặt sản phẩm bằng gang cầu chứ không thể sử dụng sản phẩm bằng gang xám.

Độ an toàn cao: Sản phẩm bằng gang cầu có độ an toàn cao hơn sản phẩm gang xám do sản phẩm bằng gang xám khi bị gãy vỡ thường bị vỡ vụn, gây nguy hiểm cho phương tiện qua lại và người tham gia giao thông. Sản phẩm bằng gang cầu có tính cơ lý gần tương tự với gang dẻo, có độ đàn hồi tốt nên khi chịu áp lực vượt quá tải trọng không bị vỡ vụn như gang xám.
 

 

Xưởng đúc gang cầu Thành An

Thi công : thi công sản phẩm gang cầu dễ dàng và thuận tiện hơn nhiều so với sản phẩm gang xám do sản phẩm bằng gang cầu gọn nhẹ hơn nhiều so với sản phẩm gang xám. Khả năng chống trộm : sản phẩm gang cầu có khả năng chống trộm cao, đặc biệt là ở thị trường Việt Nam.

Lý do thứ nhất, các chốt và bản lề chống trộm của sản phẩm bằng gang cầu không thể đập vỡ như sản phẩm gang xám nên không thể tháo rời khung và nắp.

Lý do thứ hai, sản phẩm gang cầu không thể tái chế bằng phương pháp thủ công thông thường tại các làng nghề nấu gang xám mà chỉ có thể tái chế bằng công nghệ gang cầu tương thích.

Đọc tiếp…

Gang xám là một trạng thái trong nhiều trạng thái của gang mà dựa vào vi cấu trúc của chúng để người ta phân loại. Bề mặt của gang xám ở mặt gãy của gang có màu xám, là đặc trưng của ferit và graphit tự do.

Trong quá trình đông đặc, do tốc độ tản nhiệt chậm trong khuôn đúc bằng cát, dân đến lượng graphít hòa tan trong sắt lỏng có đủ thời gian để giải phóng thành các phiến nhỏ, có hình thù tự do (thường là dạng tấm). Thành phần hóa học của gang xám bao gồm chủ yếu là: sắt (hơn 95% theo trọng lượng), và các nguyên tố hợp kim chính là carbon 2.5-4% và silic 1-3%.

Đặc tính của gang xám Gang xám có một giá thành rẻ và khá dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất. Gang xám có tính đúc tốt và khả năng tắt âm cao, do tổ chức xốp nên cũng là ưu điểm cho các vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt. Tuy vậy, gang xám dòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được. Khi làm nguội nhanh trong khuôn, gang bị biến trắng rất khó gia công bằng máy móc cơ khí.

Phân loại gang xám theo tiêu chuẩn ASTM A48
 

 

 

Ứng dụng của gang xám trong việc sản xuất nắp hố ga

Do những đặc tính trên của gang xám nên người ta sử dụng chúng rất nhiều trong việc sản xuất nắp hố ga, trong ngành chế tạo máy, đúc các băng máy lớn, có độ phức tạp cao, các chi tiết không cần chịu độ uốn lớn, nhưng cần chịu lực nén tốt. Có những thiết bị, vật liệu gang xám được sử dụng đến >70% tổng trọng lượng. Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào,…), thân máy của động cơ đốt trong… cũng được sản xuất từ gang xám.

Đọc tiếp…

Nắp hố ga rất quan trọng trong cuộc sống hiện đại, góp phần làm môi trường xanh, sạch đẹp, sử dụng nhiều trong các công trình xây dựng, các ngành công nghiệp... Tuy nhiên, công dụng của nắp hố ga không có gì bàn cãi thì việc chọn mua nắp hố ga sao cho chất lượng tốt nhất luôn là câu hỏi lớn của các nhà đầu tư. Vậy làm sao chọn được chiếc nắp hố ga chất lượng? Hãy cùng lưu ý những đặc điểm mà chúng tôi sắp nêu ra dưới đây để tự mình chọn được loại nắp hố ga phù hợp và ưng ý nhé.
 

Sản phẩm nắp hố ga gang cầu do công ty Thành An sản xuất

Chọn kích thước nắp hố ga Việc chọn kích thước nắp hố ga phụ thuộc vào yêu cầu của chủ đầu tư, hoặc tùy theo từng công trình mà họ đang thi công. Trên thị trường hiện có nhiều loại nắp hố ga gang xám hoặc nắp hố ga gang cầu với kích thước rất khác nhau để tiện cho khách hàng chọn lựa. Các bạn có thể liên hệ cty Thành An để xem sản phẩm và chọn lựa theo yêu cầu của mình. Tại công ty Thành An, chúng tôi cố đội ngũ kỹ sư lâu năm, xưởng sản xuất lớn nhất Miền Bắc, với nhiều mẫu mã đa dạng và kích thước nắp hố ga theo yêu cầu và là một trong những công ty được sự tín nhiệm của khách hàng từ những ngày đầu mới thành lập cho đến nay.
 

 

Xưởng sản xuất nắp hố ga Thành An

Chọn nơi cung cấp uy tín với giá hợp lý Chính vì sự cần thiết trong đời sống hiện đại mà các cơ sở sản xuất nắp hố ga cũng mọc lên như nấm, vì vậy việc chọn mua đúng nơi sản xuất nắp hố ga chất lượng giá rẻ đảm bảo chất lượng hay không là một câu hỏi lớn. Vì nhiều người đã phải ngậm đắng nuốt cay khi mua phải hàng kém chất lượng. Vì vậy bạn nên tham khảo kĩ trước khi mua hàng để tránh tiền mất tật mang. Việc báo giá nắp gang hố ga dựa trên nhiều yêu cầu khác nhau, trong đó quan trọng nhất là tải trọng, mẫu mã và nguyên liệu gang. Vì vậy, trước khi mua, bạn có thể tham khảo cùng loại sản phẩm ở những nơi cung cấp khác nhau để chọn cho mình loại nắp hố ga với giá cả hợp lí nhất, tránh những mặc hàng kém chất lượng, hàng giả, hàng nhái.

Công ty Thành An tự hào là công ty được sự tín nhiệm của Quý khách hàng trong thời gian qua, chúng tôi sẽ tiếp tục phát huy thế mạnh của mình trong lĩnh vực thiết kế và sản xuất các mẫu mã nắp hố ga từ đơn giản đến phức tạp, giúp cho khách hàng có sự lựa chọn tốt nhất.
 

Văn phòng sản xuất nắp hố ga

Đến với công ty Thành An, chúng tôi đảm bảo Quý khách hàng được tư vấn tốt nhất những sản phẩm cơ khí như nắp hố ga gang, nắp cống, các loại khuôn đúc nắp hố ga…vốn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp quan trọng như xây dựng cầu đường, ngành dầu khí, ngành xi măng,… Chất lượng sản phẩm là điều mà chúng tôi ưu tiên hàng đầu, với giá thành cạnh tranh, mẫu mã đa dạng và phong phú, chúng tôi tự hào đem đến cho khách hàng sự hài lòng cao nhất !.

Đọc tiếp…

Ra đời từ năm 2006, Cty Thành An – Tự hào là đơn vị hàng đầu Việt Nam chuyên cung cấp cho thị thường trong và ngoài nước các loại sản phẩm nắp hố ga thân vuông , nắp hố ga có bản lề, nắp bể cáp, tấm sàn grating……

 

 

 

 

Văn phòng sản xuất nắp hố ga Thành An

 

Với phương châm tối đa hóa lợi ích cho khách hàng, THÀNH AN luôn nỗ lực phấn đấu mang đến những sản phẩm, dịch vụ có giá trị hoàn hảo nhất cho khách hàng, khẳng định thương hiệu THÀNH AN ở trong và ngoài nước.

 

 

Xưởng sản xuất nắp hố ga Thành An

 

 

Với trách nhiệm luôn mang tới cho khách hàng những công nghệ tiên tiến nhất đảm bảo chất lượng đáp ứng tối đa yêu cầu từng công trình của quý khách hàng. Trong suốt quá trình hoạt động chúng tôi không ngừng nghiên cứu cải tiến công nghệ đưa ra những giải pháp tối ưu nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng. Chúng tôi cam kết về hiệu quả tiêu chuẩn Châu Âu EN 124 và đạt quy chuẩn Việt Nam hiện hành. Chính vì vậy đã tạo nên sự tin cậy trong khách hàng và trở thành động lực để chúng tôi ngày càng phát triển.

 

                                                  Xưởng sản xuất nắp hố ga Thành An

 

 

 

Hãy đến với nap ho ga Thanh An để được phục vụ một cách tốt nhất và hiệu quả nhất

 

 

Công ty TNHH Thương mại và Đầu tư Thành An 

 

VPGD: Ngõ 102, Số nhà 36, Khuất Duy Tiến -Thanh Xuân – HN.

PHÒNG KINH DOANH:

 

Mr. Thuận Mobile: 0912 862 256 or: Mr Thành Mobile: 0985 128 009, Mr Dũng 0906 291 221

Email: Thanhan.vtt@gmail.com, ducthuan2010@gmail.com

 

Website: http://www.gangthepthainguyen.vn

 

Tel: 04 2246 2620, 04 6294 3687 . Fax 04 35544538

 

 

 

Sản phẩm nắp hố ga, song thoát nước do cty Thành An sản xuất

 

Đọc tiếp…

Hiện nay trên báo chí và thông tin xã hội rất nhiều bài viết về hiện tượng gãy vỡ nắp hố ga. Qua tìm hiểu thêm một số các đơn vị sản xuất nắp hố ga Thành An nhận thấy các nguyên nhân chủ yếu sau:
 

1.   Nguyên nhân thứ nhất:

Do chất lượng nước gang không đạt yêu cầu. Cấu tạo các tinh thể trong gang mảnh mai, rời rạc. Do công nghệ sản xuất phổ thông yếu kém, nguyên liệu đầu vào bị lẫn nhiều tạp chất cát, xỉ….
 

2.   Nguyên nhân thứ hai:

Do đặt nắp gang không đúng kích thước với cổ bê tông, tạo ra khả năng chịu lực bị suy giảm, nói cách khác bộ khung hố ga bị treo trên hố bê tông không có bệ đỡ chịu lực dẫn đến xung tải.
 
Hai hiện tượng trên đều có thể dẫn tới gãy vỡ nắp hố ga gây ra mất an toàn cho các phương tiện lưu thông.
 
Đối với hố ga: các nhà thiết kế đã đề cập tới ba loại cổ bê tông
 
a. Cổ bê tông hình tròn
 
b. Cổ bê tông hình vuông                                         .
 
c. Cổ bê tông hình chữ nhật
 

3.   Nguyên nhân thứ ba:

Do thi công, lắp đặt sai vị trí tải trọng (xem hướng dẫn “Vị trí thi công lắp đặt theo tiêu chuẩn EN124”)
 
I. Tạm giải thích khái niệm
 
1. Cổ bê tông (thông thủy) là miệng hố bê tông để kê đặt hố ga lên trên đó , vuông, chữ nhật, tròn.
 
2. Bệ bê tông là phần bê tông bằng phẳng, trước khi thi công phải được làm sạch, để kê, đặt êm phần chịu lực của bộ ga gang lên trên đó.
 
3. Thành bê tông là chiều cao khoảng cách của bệ bê tông lên đến phần bê tông hoặc affan mặt phẳng của đường. Vừa bằng chiều cao của khung bộ hố ga .
 

Hình ảnh mặt cắt hố ga gang

 

4. Khung âm là loại khung được đặt chìm trong bê tông, nổi lên trên mặt phẳng affan là hình tròn của nắp. Khung có tác dụng định vị bộ hố ga trong bệ và thành bê tông tạo nên bê tông cốt gang để tăng cường chịu lực. 
 

5. Khung dương là toàn bộ phần khung và nắp được nổi lên trên, bằng với mặt phẳng của lớp affan đường. Bốn cạnh, góc của khung được đặt êm lên bệ và nằm gọn trong thành bê tông để chịu lực.
 

 

II. Nguyên tắc thiết kế, thi công

1. Đối với bộ nắp hố ga khung vuông âm nắp tròn chỉ được thiết kế cho loại cổ bê tông được thi công hình tròn. Phần chịu lực của bộ hố ga loại này chính là viền tròn của khung đỡ nắp gang. Đường kính của cổ bê tông tròn phải nhỏ hơn đường kính nắp (Ø) từ 2-3 cm.. Nói rõ hơn phần đường kính chịu lực của hố ga phải được đặt êm trên bệ bê tông.

 

 

Hình ảnh cổ bê tông (thông thủy)

 

2. Đối với bộ khung dương thì cổ bê tông được thi công hình vuông, kích thước thông thủy của cổ bê tông vuông phải nhỏ hơn kích thước của khung bao ít nhất là 2-3 cm.
 

 

Hình ảnh cổ bê tông (thông thủy) vuông và chữ nhật
 

 

Thực tại nhiều dự án đã lắp đặt sai kích thước và chủng loại hố ga vào các cổ bê tông thiết kế, đó là một trong những nguyên nhân nghiêm trọng dẫn đến hố ga bị gãy vỡ.

Lưu ý:

1. Phần chịu lực của bộ ga gang nhất thiết phải được đặt êm trên bệ bê tông đã thi công
2. Phần khóa chống trộm phải được đặt cùng hướng với luồng xe lưu thông.
 

Đọc tiếp…

Có thể khẳng định rằng, không thể lấy trị số tải trọng của xe thiết kế hay của xe nặng nhất trong đoàn xe thiết kế được qui định trong các tiêu chuẩn thiết kế để qui định hoặc cắm biển hạn chế tải trọng khai thác đối với công trình cầu đường bộ.

 

Vẫn có nhiều người cho rằng cầu được tính toán thiết kế với xe thiết kế có tải trọng bao nhiêu thì sẽ được qui định tải trọng khai thác tối đa là bấy nhiêu. Cụ thể là các cầu ở nước ta nếu được thiết kế với tải trọng thiết kế H30, H13 hay H10 theo tiêu chuẩn 22TCN 18-79 thì tải trọng tối đa của xe được phép đi qua cầu tương ứng được họ quan niệm một cách đơn giản là xe hay đoàn xe 30 tấn, 13 tấn hoặc 10 tấn.

 

 

 

Quan niệm như vậy là không đúng. Xin được trích dẫn tiêu chuẩn thiết kế cầu của úc (Austroads: Bridge Design Code 1992) để làm rõ bản chất của tải trọng thiết kế cầu. Điều 2.3. Hoạt tải của tiêu chuẩn này cho thấy như sau: “Hoạt tải là tải trọng của dòng xe (các xe đơn chiếc hoặc đoàn xe) hoặc của người đi bộ. Trị số và cách bố trí tải trọng theo danh nghĩa, mang tính chất lí thuyết được qui định trong tiêu chuẩn sẽ tạo nên các hiệu ứng trong kết cấu tương đương với các hiệu ứng do các xe đơn chiếc hoặc đoàn xe trong thực tế tạo ra”.

 

Nói một cách khác, việc xác định tải trọng xe hay đoàn xe thiết kế cầu được thực hiện theo nguyên tắc như sau: Xuất phát từ thực tế là các xe đơn chiếc hay đoàn xe được chế tạo để lưu hành trên hệ thống đường bộ có tải trọng rất khác nhau. Các xe này vận hành ngẫu nhiên sẽ gây ra các hiệu ứng cũng rất khác nhau trong các bộ phận của kết cấu cầu như nội lực, biến dạng, chuyển vị, dao động, suy giảm độ bền của kết cấu theo lưu lượng và cường độ vận tải, theo thời gian khai thác...

 

Xử lý thống kê các hiệu ứng này sẽ tìm được đường bao, tức là tập hợp các giá trị lớn nhất của các hiệu ứng đó. Vấn đề đặt ra đối với những người nghiên cứu và biên soạn tiêu chuẩn thiết kế cầu là tìm ra cách bố trí các tải trọng với những trị số tải trọng được chọn sao cho hiệu ứng của chúng gây ra trong kết cấu cầu là tương đương (mà thực chất còn lớn hơn nhiều vì còn xét đến hệ số tải trọng để đảm bảo an toàn và xét đến sự phát triển tải trọng cả về trị số và số lượng trong tương lai để đảm bảo thời gian phục vụ, tức là tuổi thọ theo qui định của tiêu chuẩn thiết kế của công trình cầu) so với các hiệu ứng có được qua tính toán xử lý thống kê nêu trên.

 

 

 

Sơ đồ bố trí và các trị số tải trọng tìm được chính là tải trọng của xe hoặc đoàn xe thiết kế, hay chính xác hơn là hoạt tải thiết kế. Chúng có thể là các dãy lực tập trung hay phân bố đều như qui định của các tiêu chuẩn CHnII 84 của Nga, AASHTO 1994 hay 1998 cũng của Mỹ, 22TCN 272-05 của Việt Nam hiện nay...

 

Chúng cũng có thể là những xe đơn chiếc và đoàn xe thiết kế giả định (tức chính cũng là các dãy lực tập trung) như qui định của tiêu chuẩn 22TCN 18-79 của Việt Nam, CHnII 200-62 của Liên Xô trước đây, AASHTO 1992 của Mỹ, DIN 1072 của Cộng hòa Liên bang Đức, AUSTROADS 1992 của úc.... Để làm sáng tỏ thêm điều này, xin được nhắc lại bản chất của tải trọng thiết kế H30 - XB80, H10, H13 và X60 đối với cầu đường bộ được qui định trong Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 18 - 79. Điều 2.12 của tiêu chuẩn này qui định: “Hoạt tải thẳng đứng tiêu chuẩn (có xét tới phát triển tương lai) lấy như sau:

 

Dùng tải trọng H30 và XB80 cho các tuyến đường liên lạc quốc tế, đường trục chính yếu có ý nghĩa quan trọng về kinh tế, chính trị văn hóa, quốc phòng phục vụ cho toàn quốc, có cường độ vận tải trong tương lai rất lớn, cũng như các đường vận chuyển nối liền các khu công nghiệp quan trọng với các thành phố lớn và đường trục chính quốc gia thuộc đường ô tô từ cấp IV trở lên...

 

Dùng tải trọng H10 và X60 hay H13 và X60 cho các đường địa phương trong tỉnh, đường giao thông công nghiệp và các đường kinh tế trong tỉnh thuộc hệ thống đường cấp IV trở xuống”. Ngoài ra, qui định này còn lưu ý là khi tính toán về độ chịu mỏi không dùng tải trọng xe bánh hay xích. Khi xét tải trọng xe bánh, xe xích thì không xét tải trọng ô tô và người đi. Các hoạt tải này đều cho phép đưa về tải trọng rải đều tương đương.

 

Quy định trên đây được soạn thảo trên cơ sở qui định của tiêu chuẩn thiết kế cầu CHnII 200-62 của Liên Xô trước đây và có nội dung hoàn toàn giống như qui định của CHnII 200-62. Để tính toán các nội lực do hoạt tải thẳng đứng gây ra, sơ đồ của tải trọng thiết kế được qui định là đoàn xe tiêu chuẩn H30 gồm 2 loại xe 3 trục có tổng tải trọng mỗi xe là 30 tấn xếp xen kẽ với cự ly 10m tính từ trục sau thứ hai đến trục trước của xe tiếp theo với chiều dài không hạn chế. Cả hai lọai xe này đều có trục trước là 6 tấn, trục sau tiếp theo là 12 tấn, nhưng một loại thì trục sau cách trục trước 4m, một loại cách trục trước 6m, tiếp đến là trục sau thứ hai 12 tấn cách trục sau trước đó 1,6m.

 

Trong suốt hơn một phần tư thế kỷ qua, các cây cầu được xây dựng ở các tỉnh phía Bắc của nước ta đều được tính toán thiết kế chủ yếu xuất phát từ các sơ đồ tải trọng thiết kế H30 - XB 80; H13 - X60 hoặc H10 - X60 theo tiêu chuẩn 22TCN 18 - 79 nêu trên. Và trong một thời gian khá dài, nhiều cây cầu vừa được thiết kế và xây dựng theo các sơ đồ tải trọng này đã được cắm những tấm biển hạn chế tải trọng là 30 tấn, 13 tấn hoặc 10 tấn (?). Tương tự, các cây cầu ở phía Nam được thiết kế và xây dựng theo tiêu chuấn AASHO hoặc AASHTO với tải trọng thiết kế là H20 - 44 hoặc HS25 - 44 thì cũng được cắm biển hạn chế tải trọng là 20 tấn, 25 Tấn (?). Thậm chí vào những năm 90 của thế kỷ trước, trong một số dự án cầu ở nước ta được xây dựng bằng nguồn vốn ODA, tư vấn nước ngoài thiết kế theo tiêu chuẩn AASHTO đã rất sai lầm khi tăng tải trọng thiết kế HS20 - 44 lên 25% để “tương đương” với tải trọng thiết kế H30 của Việt Nam (?). Những quan niệm và cách làm này đã gây không ít khó khăn cho hoạt động vận tải đường bộ và làm qui mô, giá thành các cây cầu tăng lên không cần thiết. Chỉ sau khi tải trọng thiết kế HL93 có sơ đồ là tải trọng phân bố đều của tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272 - 01 (đã được bổ sung sửa đổi thành 22TCN 272 - 05) được áp dụng thì việc cắm biển hạn chế tải trọng 30 tấn đối với các cây cầu được xây dựng mới theo tải trọng thiết kế H30 hoặc HL93 mới được chấm dứt.

 

Thế mà vẫn có những cây cầu gần đây sau khi xây dựng xong, các cơ quan chức năng vẫn đề nghị cắm biển hạn chế tải trọng xe là 30 Tấn với lập luận rằng cầu được thiết kế với H30 thì chỉ cho xe có trọng lượng tối đa là 30 Tấn qua cầu (?) Còn đối với các cây cầu được thiết kế theo tải trọng thiết kế H13 hay H10 theo 22TCN 18 - 79 thì cũng không thể cho rằng tải trọng xe cho phép qua cầu tối đa là 13 tấn hay 10 tấn để cắm biển hạn chế tải trọng.

 

Nếu căn cứ theo qui định của Điều 2.12 của 22TCN 18 -79 nói trên hoặc điều qui định tương tự của CHnII 200 - 62 của Liên xô trước đây thì các đường tỉnh, các đường cấp IV trở xuống có thể dùng H13 hay H10 để thiết kế và xây dựng. Điều này cũng tương tự như việc người Mỹ được phép sử dụng tải trọng thiết kế H15 - 44 hay HS20 - 44 hoặc HS25 - 44 của tiêu chuẩn thiết kế cầu AASHTO để thiết kế và xây dựng cầu trên mạng đường bộ của nước Mỹ. Rõ ràng là trong mạng đường bộ chung của Liên xô trước đây và của nước Nga và của cả nước Mỹ cũng như các nước phát triển khác hiện nay không thể có việc các xe ô tô đã được phép lưu hành trên các đường quốc gia mà lại không được phép lưu hành trên các đường tỉnh, trừ trường hợp các xe có chiều dài không phù hợp với bán kính cong hạn chế của đường nên không thể lưu hành.

 

Tóm lại, sơ đồ tải trọng xe và đoàn xe thiết kế được qui định trong các tiêu chuẩn thiết kế cầu đều mang tính chất lý thuyết và giả định sao cho việc tính toán thiết kế được đơn giản nhưng các cây cầu được thiết kế và xây dựng phải đáp ứng yêu cầu lưu hành bình thường cho tất cả các phương tiện giao thông được chế tạo để làm nhiệm vụ vận tải đường bộ.

 

Việc lấy nguyên xi các trị số taỉ trọng xe 30 tấn, 25 tấn, 20 tấn, 13 tấn hoặc 10 tấn được qui định trong các tiêu chuẩn thiết kế cầu để qui định tải trọng khai thác và cắm biển hạn chế tải trọng đối với các cầu vừa được xây dựng và đưa vào khai thác là không đúng và cần được chấm dứt. Tương tự, cũng không thể tiến hành thử tải bằng một đoàn xe nào đó theo cách thử tải được hiểu rất phiến diện hiện nay để rồi đưa ra những kết luận thiếu căn cứ về việc cắm biển hạn chế tải trọng của những cây cầu bị nghi ngờ là đã xuống cấp hay như nhiều người vẫn gọi theo cảm tính chủ quan, chưa đủ căn cứ là “cầu yếu”./.

 

 PGS. TS. Tống Trần Tùng - Nguyên phó vụ trưởng Vụ KH&CN - Bộ GTVT

Đọc tiếp…