Vật liệu và công nghệ được sử dụng cho cầu Thuận Phước

Thi công chống thấm bề mặt Cầu Thuận Phước

1 SMA dùng cho phần lề bộ hành

1.1Các đặc tính
· Cấp phối gián đoạn, có khung cốt liệu cứng.
· Sử dụng nhựa đường cải tiến Pôlime có độ đàn hồi cao.
· Hàm lượng nhựa sử dụng cao, có sử dụng sợi khoáng. cenlulo làm ổn định chống chảy nhựa
· Độ đàn hồi và khả năng chống lão hóa cao hơn BTN thông thường.
1.2 Thi công rải SMA
Máy rải Dynapac F140 C của Cienco6 đã được sử dụng để rải lớp SMA phần bộ hành trên mặt cầu Thuận Phước. Máy rải có trang bị hệ thống cảm biến tự động dùng laser để đảm bảo độ bằng phẳng và chiều dày lớp rải. Để có thể rải qua các bulong của phần bộ hành (đã được hàn chết vào mặt cầu trước khi thảm lớp phủ), các Kỹ sư Đà Nẵng đã phải chế tạo một bàn là đặt biệt, lắp vào thay bàn là gốc của máy rải, với chức năng đầm nén sơ bộ đúng như bàn là gốc, nhưng vẫn cho phép máy rải đi trên đỉnh các bulong.Sự khác biệt đầu tiên trong việc thi công SMA so với bê tông nhựa chặt là quy trình đầm chặt. Để tránh hiện tượng dính bánh lu và bóc tách vật liệu do SMA có chứa khá nhiều nhựa trong hỗn hợp và cả trên bề mặt, các Kỹ sư đã dùng dầu ăn để bôi trơn bề mặt tất cả các loại lu và đầm. Ngoài ra để đảm bảo độ chặt của SMA tại các vị trí mép vệt rải, lớp SMA đã được rải thừa ra phía tim đường thêm 15cm so với mép thiết kế để sau này sẽ được cắt lùi vào, đảm bảo độ chặt của SMA và độ bằng phẳng tại khe nối dọc.
2 Epoxy Asphalt dùng cho phần xe cơ giới
2.1Sản xuất Epoxy Asphalt
Các thành phần chất kết dính Epoxy Asphalt Binder đã được nhập khẩu bằng đường thủy từ cảng Oaklan, Hoa Kỳ đến cảng Cát Lái (Thành phố Hồ Chí Minh) và tiếp tục được vận chuyển bằng đường bộ đến trạm trộn Xí nghiệp TCCG 630 (Cienco6) trong các thùng phuy 200 lít. Một máy trộn đặc biệt "Meter / Mix” do Công ty ChemCo System sản xuất đã được vận chuyển từ Thái Lan sang lắp đặt ở trạm trộn Cienco 630 để sản xuất BTN Êpoxy. Thiết bị chuyên dụng này có đồng hồ đo tự động liều lượng hai thành phần của Epoxy Asphalt, pha trộn chúng và phun hỗn hợp ở nhiệt độ trên 110 o C đến 121 ° C vào máy trộn.Vấn đề kiểm soát nhiệt độ là yếu tố quan trọng cho sự thành công của việc thảm Epoxy Asphalt, khi nhà thầu xả mỗi mẻ trộn BTN Epoxy từ trạm trộn xuống phễu xả, nhiệt độ mỗi mẻ đều được kiểm tra bằng nhiệt kế hồng ngoại. Các mẻ được chấp thuận được xả lên xe ô tô tự đổ loại 15 tấn, được vận chuyển đến cầu với cự ly khoảng 16 km, với thời gian vận chuyển ước tính 30 phút.Yêu cầu kỹ thuật của BTN Epoxy quy định phải kiểm soát nghiêm ngặt về thời gian vận chuyển BTN đến công trường vì các thành phần của Epoxy Asphalt bắt đầu phản ứng và gia tăng độ sệt của hỗn hợp. Thời gian trên xe quá lâu có thể làm cho hỗn hợp quá cứng sẽ khó khăn khi đi qua guồn xoắn của máy rải và khó đầm chặt đầy đủ.
2.2Thi công bê tông nhựa Epoxy
Công tác đầu tiên cần thực hiện trên công trường là vệ sinh mặt cầu thép. Bản thép mặt cầu đã được phun cát và sơn kẽm trước khi được chuyển lên lao lắp. Do quá trình đi lại thao tác của công nhân cùng các tác vụ thi công khác trong thời gian dài nên bề mặt dính nhiều bụi bẩn rất khó tẩy rửa sạch với các thiết bị thông thường. Một máy phun nước áp lực cao chuyên dụng đã được huy động để làm công tác vệ sinh mặt cầu. Việc làm vệ sinh phải được tiến hành và hoàn thành trước khi tưới nhựa dính bám ít nhất 6h để đảm bảo rằng bề mặt sạch sẽ và khô ráo trước khi phun nhựa.Trước khi thảm BTN Epoxy, nhà thầu sẽ tiến hành phun một lớp dính bám Epoxy Asphalt loại Id trên bản mặt cầu thép đã được sơn kẽm bảo vệ trước đó. Epoxy Asphalt Id là một phiên bản có độ sệt lớn hơn nhựa đường Epoxy Asphalt, sau khi phân tích sẽ tạo thành một màng Pôlime cứng hơn so với nhựa đường Epoxy làm chất kết dính. Lớp sơn kẽm, lớp dính bám Epoxy Asphalt loại Id và lớp BTN Epoxy Asphalt được đầm chặt có độ rỗng dưới 3% tạo thành một hệ thống bảo vệ chống rỉ rất hiệu quả cho bản mặt cầu thép.Một xe trộn và tưới nhựa dính bám, cũng được sản xuất bởi Công ty ChemCo System, đã được huy động đến công trường. Thiết bị này sẽ hun nóng các thành phần của lớp dính bám, định liều và trộn các thành phần với nhau một cách tự động và phun lên bản mặt cầu ở nhiệt độ khoảng 150 º C thông qua một hệ thống vòi phun.Để đảm bảo việc phun nhựa không ảnh hưởng đến các lan can đã được lắp đặt và cũng để giảm tác động của gió trên cầu khi phun nhựa, các tấm chắn bằng gỗ đã được chuẩn bị và lắp đặt và di chuyển dọc cầu trong quá trình phun nhựa dính bám Bond coat.Nhà thầu đã tiến hành thảm bê tông nhựa với chiều dày lớp rải 41mm cộng với lớp bù vênh. Sau khi cẩn thận kiểm tra nhiệt độ của BTN trên mỗi xe ôtô khi đến công trường, nhà thầu sẽ thực hiện các tác vụ thảm giống như việc thảm BTN thông thường với một số chỉnh sửa nhỏ.Tiêu chuẩn kỹ thuật của Dự án yêu cầu rằng việc lu sơ bộ phải được hoàn tất trước khi nhiệt độ hỗn hợp giảm xuống dưới 82 ° C và việc lu hoàn thiện phải được hoàn tất cuối cùng compaction được hoàn tất trước khi nhiệt độ hỗn hợp giảm xuống dưới 65°C. Các giới hạn về nhiệt độ được quy định để bảo đảm rằng hỗn hợp bê tông nhựa được thảm sẽ tiếp nhận được tất cả các công đầm nén cần thiết trước khi phản ứng hóa học của các thành phần xảy ra làm tăng đáng kể độ sệt của nhựa đường.Số lượng lu bố trí trên cầu khá hùng hậu gồm 2 lu lốp loại 20 tấn, một lu rung 2 bánh 10 tấn có trang bị lưới cắt và một lu tĩnh ba bánh nặng 12 tấn. Thực tế rải cho thấy chỉ cần dùng lu lốp và lu hai bánh đã đủ, không cần dùng đến lu 3 bánh.

2.3Trình tự và tốc độ thi công
Với tiến độ hoàn thành công trình khá gấp, biện pháp thi công đã được xây dựng theo hướng bảo vệ tối đa phần bê tông nhựa Êpoxy trên phần xe cơ giới, do vậy phần SMA 2 bên lề bộ hành được thi công trước để có thể dùng cho các phương tiện vẫn đang tham gia hoàn thiện cầu hoat động trong thời gian thảm BTN Êpoxy, đồng thời tránh được hiện tượng thiết bị thi công SMA đi lên trên mặt lớp bê tong nhựa Êpoxy đang hình thành cường độ. Công tác thảm BTN SMA phần lề bộ hành đã được tiến hành trước và kết thúc trong vòng 2 ngày. Ngày tiếp theo Nhà thầu tập trung tiến hành công tác vệ sinh lại mặt cầu (đã được thổi và rửa sạch trước đó, nhưng bị dính một số vệt nhựa epoxy do xe thi công phần lề gây ra) và phun lớp nhựa dính bám Êpoxy theo quy định. Nhựa dính bám Êpoxy Bond coat loại B1d đã được phun cho toàn bề rộng nửa mặt cầu phía hạ lưu. Phía thượng lưu tạm dùng để xe chở bê tông nhựa lưu thông. Tại các lối quay đầu xe có rải một lớp mỏng BTN Êpoxy lên phần nhựa dính đã phun để tránh hiện tượng lốp xe dính làm hỏng lớp Bond coat đã thi công. Phần xe cơ giới phía hạ lưu đã được thi công tiếp theo với hai vệt thảm, chiều rộng mỗi vệt 3,4m. Sau khi hoàn thành phần này, để cải thiện tốc độ rải cũng như tránh việc phải làm mối nối dọc giữa hai vệt rải, các Kỹ sư đã quyết định lắp thêm bộ nối dài của bàn là máy rải để có thể tiến hành rải phần còn lại với chỉ một vệt rải cho nửa bề rộng cầu. Quyết định này đã được chứng minh là thành công với độ bằng phẳng vệt rải và tiến độ thi công được cải thiện rõ rệt.Công tác thảm bê tông nhựa Epoxy đã kết thúc sáng ngày 26/6/2009. Cho đến nay, cơ bản vật liệu lớp phủ mặt cầu chưa phát sinh hiện tượng gì để lo lắng. Tuy nhiên, thời gian khai thác chưa đủ dài để có thể kết luận bất kỳ vấn đề gì. Trong thời gian sắp đến, Sở GTVT sẽ phối hợp chặt chẽ với các đơn vị liên quan để tiếp tục theo dõi mức độ thích ứng của giải pháp lớp phủ mặt cầu thép Thuận Phước