Gối dầm Super T là bộ phận đặt giữa dầm và mố, trụ cầu, có nhiệm vụ truyền tải trọng xuống kết cấu bên dưới và tạo điều kiện cho dầm chuyển vị, xoay trong quá trình làm việc. Tùy yêu cầu của kết cấu, dầm Super T có thể sử dụng gối cao su bản thép hoặc gối chậu với khả năng làm việc khác nhau. Xây dựng Phát Đạt cùng tìm hiểu các loại gối dầm Super T phổ biến, cấu tạo, cách lựa chọn và những lưu ý khi lắp đặt.
Gối dầm Super T là gì?
Gối dầm Super T là bộ phận đỡ dầm, đặt giữa đáy dầm và kệ bên trên mố, trụ cầu. Gối tiếp nhận phản lực từ dầm và truyền xuống kết cấu bên dưới, đồng thời áp ứng các chuyển vị và góc xoay phát sinh khi cầu chịu tải và thay đổi nhiệt độ. Tuỳ thiết kế, gối có thể là dạng cố định hoặc cho phép chuyển vị theo một hay nhiều phương, và thường được chế tạo từ cao su bản thép hoặc dạng gối chậu.
Gối dầm Super T có tác dụng gì?
Gối dầm thực hiện một số chức năng chính trong kết cấu cầu:
- Truyền tải trọng: Tiếp nhận phản lực từ dầm và truyền xuống mố, trụ thông qua bệ kê gối.
- Cho phép chuyển vị: Một số loại gối cho phép dầm dịch chuyển theo một hoặc nhiều phương trong giới hạn thiết kế.
- Cho phép góc xoay: Gối thích ứng với sự xoay của đầu dầm khi kết cấu chịu tải.
- Kiểm soát chuyển động: Gối cố định hoặc gối có dẫn hướng giúp giới hạn chuyển động của dầm theo phương đã xác định.
- Tạo liên kết giữa dầm và kết cấu bên dưới: Gối giúp kết cấu nhịp làm việc theo sơ đồ đã được tính toán.
Không phải mọi vị trí gối đều có cùng chức năng. Loại gối và khả năng chuyển động được xác định dựa trên yêu cầu của từng vị trí trong kết cấu.
1. Gối cao su bản thép
Gối gồm các lớp cao su và bản thép gia cường đặt xen kẽ, được lưu hóa thành một khối. Gối chịu phản lực đứng, cho phép đầu dầm xoay và chuyển vị ngang trong phạm vi nhỏ nhờ biến dạng cắt của lớp cao su. Gối có cấu tạo đơn giản, ít phải bảo dưỡng và thường dùng khi phản lực, góc xoay và chuyển vị ngang ở mức vừa phải.
- Gối cao su bản thép thông thường (không trượt): chuyển vị ngang chỉ xảy ra nhờ biến dạng cắt của cao su, nên khả năng chuyển vị bị giới hạn bởi tổng chiều dày các lớp cao su.
- Gối cao su bản thép có tấm trượt PTFE: bổ sung lớp PTFE trượt trên tấm thép không gỉ ở mặt trên gối, cho phép chuyển vị ngang lớn hơn so với gối thông thường. Phương trượt (một phương hoặc nhiều phương) phụ thuộc vào cấu tạo mặt trượt và bộ phận dẫn hướng, cần bố trí phù hợp với hướng chuyển vị của kết cấu nhịp.
2. Gối chậu
Gối chậu gồm đĩa cao su đàn hồi đặt trong chậu thép, phía trên có piston ép kín. Khi chịu nén, cao su trong chậu làm việc gần như chất lỏng bị hạn chế biến dạng, nhờ đó gối chịu được phản lực đứng lớn và cho phép đầu dầm xoay với góc lớn hơn gối cao su bản thép. Gối chậu được chia thành ba loại:
- Gối chậu cố định: cho phép xoay, hạn chế chuyển vị ngang theo cả hai phương. Dùng tại vị trí cần giữ dầm cố định trên mặt bằng.
- Gối chậu đơn hướng: có thêm bề mặt trượt PTFE và bộ phận dẫn hướng, cho phép chuyển vị theo một phương xác định, đồng thời hạn chế chuyển vị theo phương còn lại.
- Gối chậu đa hướng: có bề mặt trượt PTFE, cho phép chuyển vị theo mọi phương ngang và đáp ứng khả năng xoay của đầu dầm. Dùng tại vị trí kết cấu cần dịch chuyển tự do trên mặt bằng.
So với gối cao su bản thép, gối chậu có cấu tạo phức tạp và giá thành cao hơn, nên thường được lựa chọn khi yêu cầu về phản lực, chuyển vị hoặc góc xoay vượt quá khả năng của gối cao su bản thép.
Cấu tạo gối dầm Super T
Cấu tạo gối cao su bản thép
Gối cao su bản thép thường gồm:
- Các lớp cao su đàn hồi.
- Các bản thép gia cường đặt xen kẽ.
- Lớp cao su bảo vệ bên ngoài.
- Các chi tiết liên kết phía trên và phía dưới tùy loại gối.
- Với gối di động: bề mặt trượt gồm tấm trượt PTFE (nhựa Teflon) và tấm thép không gỉ.
Các lớp cao su và bản thép được liên kết thành một khối. Bản thép giúp tăng khả năng chịu tải theo phương đứng, trong khi cao su tạo khả năng biến dạng đàn hồi và đáp ứng chuyển động của đầu dầm.
Cấu tạo gối chậu
Gối chậu thường gồm:
- Chậu thép.
- Phần cao su đàn hồi đặt trong chậu.
- Piston hoặc bản thép phía trên.
- Bề mặt trượt (tấm trượt PTFE và tấm thép không gỉ) đối với gối di động.
- Bộ phận dẫn hướng đối với gối đơn hướng.
- Các chi tiết liên kết hoặc neo tùy thiết kế.
Từ cấu tạo này, gối chậu có thể được thiết kế thành dạng cố định, đơn hướng hoặc đa hướng tùy khả năng chuyển vị yêu cầu.
Cách lựa chọn gối cho dầm Super T
Với dầm Super T nhịp thông thường, gối cao su bản thép thường được ưu tiên cân nhắc nhờ cấu tạo đơn giản và chi phí hợp lý. Gối chậu được dùng khi tải trọng, chuyển vị hoặc góc xoay vượt khả năng của gối cao su. Tuy vậy, việc lựa chọn cuối cùng phải dựa trên hồ sơ thiết kế và điều kiện làm việc của từng vị trí, với các yếu tố chính sau:
- Tải trọng: Gối phải đáp ứng phản lực truyền từ dầm xuống mố, trụ trong các trường hợp tải trọng được tính toán.
- Chuyển vị: Xác định dầm dịch chuyển bao nhiêu và theo phương nào để chọn gối cố định, đơn hướng hay đa hướng.
- Góc xoay: Gối cần đáp ứng góc xoay của đầu dầm khi chịu tải.
- Điều kiện kết cấu: Vị trí đặt gối, kích thước bệ kê, cao độ, không gian lắp đặt và phương án liên kết.
- Yêu cầu thiết kế: Loại gối, kích thước và khả năng làm việc phải phù hợp với bản vẽ thiết kế, chỉ dẫn kỹ thuật và các tiêu chuẩn hiện hành áp dụng cho dự án. Không chọn gối chỉ dựa trên trọng lượng của riêng dầm Super T, mà cần xét đồng thời tải trọng khai thác, chuyển vị và góc xoay.
Quy trình lắp đặt gối dầm Super T
Trình tự thực tế có thể thay đổi tùy loại gối và biện pháp thi công, nhưng thường gồm các bước chính sau.
1. Kiểm tra gối trước khi lắp đặt
Đối chiếu chủng loại, kích thước, nhãn mác và số hiệu gối với bản vẽ thiết kế. Kiểm tra chứng chỉ xuất xưởng, kết quả thí nghiệm theo lô và tình trạng bề mặt gối, bảo đảm không có hư hỏng hoặc biến dạng. Gối được bảo quản đúng cách tại công trường, tránh bụi, dầu mỡ bám vào bề mặt trượt PTFE và thép không gỉ.
2. Kiểm tra bệ kê, xác định vị trí và hướng đặt
Kiểm tra cao độ, vị trí, độ phẳng và độ sạch của bệ kê. Đánh dấu tim gối, tim dầm và phương chuyển vị. Với gối di động, xét vị trí đặt ban đầu theo nhiệt độ lúc lắp và độ lệch tâm theo thiết kế.
3. Đặt gối, chỉnh cao độ và liên kết với bệ kê
Đưa gối vào đúng vị trí đã đánh dấu, chỉnh cao độ bằng nêm hoặc tấm đệm thép (nếu thiết kế yêu cầu), sau đó chèn hoặc bơm vữa không co ngót (hoặc vật liệu khác theo chỉ định) dưới đế gối. Lưu ý:
- Mặt gối phải nằm ngang; độ dốc dọc cầu được bù bằng tấm đệm nêm, không đặt gối nghiêng.
- Cao độ các gối trên cùng một đầu dầm phải nằm trong dung sai cho phép để phản lực phân bố đều.
- Chỉ neo hoặc bắt bu lông với loại gối có yêu cầu liên kết (như gối chậu); gối cao su bản thép thông thường thường đặt trực tiếp lên vữa hoặc tấm đệm theo thiết kế.
- Không tự ý thay đổi hướng hoặc cấu tạo của gối.
Trước khi hạ dầm, nghiệm thu vị trí, cao độ gối và lập biên bản. Vữa phải đạt cường độ yêu cầu theo thiết kế hoặc chỉ dẫn của nhà sản xuất vật liệu.
4. Hạ dầm lên gối
Hạ dầm từ từ, có người quan sát và kiểm soát vị trí trong quá trình tiếp xúc để tránh va đập hoặc làm xê dịch gối. Do dầm Super T có cánh rộng, dễ lệch tâm khi hạ, cần kiểm tra:
- Tim dầm trùng tim gối.
- Các gối chịu lực đều, không có gối bị hẫng.
- Gối không bị xê dịch khi dầm tiếp xúc.
5. Tháo chi tiết cố định tạm
Chỉ tháo các tấm kẹp hoặc bu lông định vị tạm (dùng khi vận chuyển và lắp đặt) sau khi dầm đã đặt ổn định lên gối, theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Không tháo trước khi hạ dầm.
6. Kiểm tra sau khi đặt dầm và nghiệm thu
Kiểm tra lại vị trí, độ tiếp xúc và tình trạng gối sau khi dầm đã đặt. Xác nhận gối đã được giải phóng và làm việc đúng chức năng: gối di động có khả năng trượt theo đúng phương, gối chậu không còn bị kẹp bởi chi tiết tạm. Xử lý sai lệch (nếu có) và lập biên bản nghiệm thu trước khi chuyển sang công việc tiếp theo.
Lưu ý an toàn: công tác hạ dầm cần có biện pháp an toàn riêng (tổ chức nhân lực, tín hiệu chỉ huy, kiểm tra thiết bị cẩu lắp), thực hiện theo biện pháp thi công được duyệt.
Yêu cầu kỹ thuật khi nghiệm thu gối dầm Super T
Công tác kiểm tra và nghiệm thu cần căn cứ vào hồ sơ thiết kế, yêu cầu kỹ thuật của dự án và tài liệu của nhà sản xuất. Một số nội dung cần kiểm tra gồm:
- Đúng chủng loại: Loại gối, kích thước và khả năng làm việc phù hợp với thiết kế.
- Tình trạng gối: Không có hư hỏng, biến dạng hoặc khuyết tật ảnh hưởng đến khả năng sử dụng.
- Vị trí đặt: Đúng tim, cao độ và hướng theo bản vẽ.
- Bề mặt kê gối và lớp vữa: Sạch, phẳng, đáp ứng điều kiện tiếp xúc.
- Hướng chuyển vị: Gối di động đơn hướng hoặc gối có dẫn hướng được đặt đúng phương làm việc.
- Độ ổn định: Gối được đặt chắc chắn, không bị nghiêng hoặc xê dịch; các chi tiết cố định tạm đã được tháo theo quy định.
- Hồ sơ chất lượng: Đầy đủ tài liệu về nguồn gốc, chất lượng và kiểm tra sản phẩm theo yêu cầu của dự án.
Những lưu ý khi bảo quản và sử dụng gối dầm Super T
Để gối dầm Super T làm việc ổn định lâu dài, cần chú ý một số điểm trong quá trình vận chuyển, lưu kho, lắp đặt và khai thác.
- Tránh để gối tiếp xúc với dầu, hóa chất hoặc các tác nhân có thể ảnh hưởng đến vật liệu cao su và bề mặt trượt.
- Khi vận chuyển, lưu kho cần hạn chế va đập, biến dạng và tác động bất lợi từ môi trường.
- Giữ khu vực bệ kê gối sạch, không để vật cản ảnh hưởng đến khả năng làm việc của gối; với gối di động, không để vật cản hạn chế chuyển vị theo phương thiết kế.
- Khi phát hiện gối có dấu hiệu biến dạng, hư hỏng hoặc làm việc bất thường, cần kiểm tra và đánh giá trước khi tiếp tục sử dụng.
Gối dầm Super T truyền tải trọng từ dầm xuống mố, trụ và cho phép dầm chuyển vị, xoay đúng thiết kế. Chọn đúng loại gối, đặt đúng vị trí và hướng, kiểm tra kỹ trước khi hạ dầm là những điều kiện để gối làm việc ổn định lâu dài. Xây dựng Phát Đạt kiểm soát chặt chẽ từng bước này theo hồ sơ thiết kế và điều kiện thực tế của công trình.