Đánh giá hiệu quả của giải pháp mở rộng mặt cầu Tôn Đức Thắng ở An Giang

Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-594- 
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA GIẢI PHÁP MỞ RỘNG 
MẶT CẦU TƠN ĐỨC THẮNG Ở AN GIANG 
Ngơ Châu Phương1, Đỗ Thành Hiếu2,* 
1 Cơng ty Cổ phần UTC2, Trường Đại học Giao thơng vận tải, Số 450 Lê Văn Việt, 
Phường Tăng Nhơn Phú A, Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh 
2 Phân hiệu tại Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Giao thơng vận tải, 
Số 450-451 Lê Văn Việt, Phường Tăng Nhơn Phú A, Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh 
* Tác giả liên hệ: Email: hieud_ph@utc.edu.vn. 
Tĩm tắt. Để đáp ứng nhu cầu về lưu lượng và an tồn giao thơng, cầu Tơn Đức Thắng 
ở An Giang được tăng cường, mở rộng mặt cầu từ 9m lên 11,5m, giữ nguyên tải trọng 
thiết kế ban đầu H18-X60 theo nguyên tắc hạn chế tăng tĩnh tải và tận dụng hợp lý kết 
cấu hiện hữu,....; bài báo trình bày kết quả phân tích, đánh giá hiệu quả kỹ thuật của 
giải pháp mở rộng mặt cầu bằng cách sử dụng gờ, lề bộ hành và dầm ngang console bê 
tơng cốt thép (BTCT) làm dầm dọc phụ biên tham gia chịu lực so với một số giải pháp 
khác. 
Từ khĩa: giải pháp mở rộng mặt cầu BTCT, dầm dọc phụ biên, gờ-lề bộ hành. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Giải pháp sửa chữa, tăng cường, mở rộng mặt cầu bê tơng cốt thép thêm từ 1,5m 
đến 4m, giữ nguyên hoặc tăng tải trọng khai thác mà khơng cần thêm dầm chủ đã và 
đang áp dụng phổ biến ở Việt Nam. Cụ thể, cầu Sài Gịn 1, Tp. HCM (1998) được tăng 
cường mở rộng từ 19,63 m lên 24 m, đạt tải trọng thiết kế H30-XB80 [1]; cầu Bình 
Triệu 1, Tp.HCM (2010), tăng cường mở rộng cầu từ 11,26 m lên 12,65 m, đạt tải 
trọng thiết kế HL93 [2]; cầu Kênh Tẻ, Tp. HCM (2019), tăng cường mở rộng từ 12 m 
lên 14 m, đạt tải trọng thiết kế HL93 [3], cầu Trùm Thuật, tỉnh Cà Mau (2016), được 
tăng cường mở rộng từ 5m lên 6,5 m, đạt tải trọng thiết kế H13-X60 [4]. 
Tuy nhiên, ở các cầu nên trên đa phần các bộ phận gờ chắn bánh xe, gờ lan can 
và bản mặt lề bộ hành khác mức bằng bê tơng cốt thép (gọi tắt là GLBH) chưa được 
xem xét thiết kế tham gia chịu lực cùng hệ dầm dọc chủ, dầm ngang và bản mặt cầu 
liên hợp (gọi tắt là mạng dầm). Thực tế, trong sửa chữa mở rộng mặt cầu Tơn Đức 
Thắng, An Giang (2016) từ 9m lên 11,5m, đạt tải trọng thiết kế 0,65 HL3 (tương 
đương tải trọng ban đầu H18-XB60), GLBH được thiết kế như một dầm dọc phụ liên 
tục kê trên các dầm ngang console để tham gia chịu lực cùng với mạng dầm gĩp phần 
làm tăng khả năng chịu tải của kết cấu nhịp hay giảm nội lực tác dụng lên các dầm chủ 
[5]. Sau đây bài báo phân tích, so sánh hiệu quả kỹ thuật của giải pháp sử dụng GLBT 
này so với một vài giải pháp khác. 
Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-595- 
Hình 1. Cầu Sài Gịn 1 Tp.HCM được mở rộng bằng giải pháp lắp đặt cơng xon đỡ 
phần cánh hẫng BMC mở rộng, bổ sung dầm dọc phụ ở mỗi nhịp, mỗi bên 2 dầm [1]. 
2. TĨM TẮT GIẢI PHÁP THIẾT KẾ MỞ RỘNG CẦU TƠN ĐỨC THẮNG 
3.11. Giới thiệu cầu Tơn Đức Thắng 
Cầu Tơn Đức Thắng trên đường Thành Thái – Nguyễn Hồng thuộc địa phận 
thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang. Chiều dài cầu 271m, sơ đồ nhịp 4x24.54m + 
3x33m + 3x24.54m. Mặt cắt ngang cầu hiện hữu 2x3m (xe chạy) + 2x1m (lề người đi) 
+ 2x0,25m (gờ chắn bánh) + 2x0,25m (lan can) = 9m. 
Hình 2. Bố trí chung cầu Tơn Đức Thắng hiện hữu. 
Hình 3. Mặt cắt ngang cầu Tơn Đức Thắng hiện hữu [5]. 
Tải trọng thiết kế: H18 – XB60 và người đi bộ 3kN/m2. Các nhịp 24,54m và 
Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-596- 
33,00m là các nhịp dầm I BTCT DƯL giản đơn. Mặt cắt ngang cầu nhịp 24,54m gồm 
4 dầm chủ dạng chữ I bằng BTCT DƯL, chiều cao dầm chủ 1.143mm, khoảng cách 
giữa các dầm chủ 1.900mm. Mặt cắt ngang cầu nhịp 33,0m gồm 4 dầm chủ dạng chữ I 
bằng BTCT DƯL, chiều cao dầm chủ 1.400mm, khoảng cách giữa các dầm chủ 
1.900mm. 
Hình 4. Hiện trạng cầu Tơn Đức Thắng [5]. 
Mố cầu dạng mố U bằng BTCT, cả hai mố đều được đặt trên mĩng cọc BTCT. 
Bốn trụ T1, T7, T8, T9 là trụ thân cột BTCT, đặt trên mĩng cọc BTCT. Các trụ khác là 
trụ thân cột bằng BTCT thiết kế chống va xơ đặt trên mĩng cọc BTCT. 
Tổng mức đầu tư 14,76 tỷ VNĐ. 
3.12. Mục tiêu và quy mơ thiết kế 
Do hiện trạng làn đường dẫn đầu cầu rộng 9m trong khi trên cầu chỉ rộng 6m nên 
tạo nút thắt giao thơng trên tuyến đường tại vị trí cầu. Ngồi ra, lưu lượng giao thơng 
lớn, nhiều thành phần cùng tham gia lưu thơng kết hợp đường dẫn cong, dốc dọc lớn 
gây mất an tồn giao thơng. Vì vậy cần thiết phải mở rộng cầu, dỡ bỏ 2 dải phân cách 
cứng, làm lề bộ hành khác mức, tăng bề rộng làn xe hỗn hợp nhằm đảm bảo an tồn 
giao thơng, nhưng vẫn giữ nguyên tải trọng thiết kế. 
Bảng 1. Quy mơ thiết kế cầu Tơn Đức Thắng [5]. 
CHỈ TIÊU QUY MƠ SỬA CHỮA, MỞ RỘNG HIỆN HỮU 
Chiều rộng cầu 
11,5m 
(0,25+1,0+4,5)m*2chiều 
9m 
(0,25+1+0,25+3)m*2chiều 
Khổ cầu 
11m 
(1,0m*2lề+4,5m*2làn) 
8,5m 
(1m*2lề+0,25m*2dải+3m*2làn) 
Tải trọng thiết kế 
0,65HL93≈H18-XB60, 
người 300kg/m2 
H18-XB60, 
người 300kg/m2 
Chiều rộng đường 2 
đầu cầu 
10m 
Giữ nguyên hiện trạng 
10m 
(0,5+4,5)m*2chiều 
Cấp cơng trình, tuổi thọ 
thiết kế 
Theo hiện hữu Cấp 3, 100 năm 
Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-597- 
3.13. Nguyên tắc và giải pháp thiết kế mở rộng mặt cầu từ 9m lên 11,5m 
Nguyên tắc: Tận dụng tối đa kết cấu cầu hiện hữu, đảm bảo an tồn giao thơng 
trong quá trình thi cơng và khái thác, kiểm sốt được chất lượng, cĩ tính khả thi và tin 
cậy, thi cơng nhanh, cĩ giá thành hợp lý và đảm bảo mỹ quan cơng trình. 
Giải pháp mở rộng mặt cầu: Bổ sung dầm ngang BTCT dự ứng lực (DUL) cĩ 
phần console đỡ phần mặt cầu mở rộng và bổ sung cáp DUL dọc ngồi cho dầm chủ; 
thiết kế GLBH và bản mặt cầu mở rộng như một dầm dọc phụ liên tục kê trên các dầm 
ngang console. 
MẶT CẮT NGANG NHIP 24.54M SAU MỞ RỘNG
Hình 5. Mặt cắt ngang cầu Tơn Đức Thắng khi mở rộng từ 9m lên 11,5m [5]. 
Giải pháp tăng cường mố trụ cầu: console xà mũ và thân trụ được tăng cường 
bằng biện pháp dán tấm vải sợi cacbon; giữ nguyên mĩng cọc mố trụ theo kết quả 
kiểm tốn với số liệu khảo sát địa chất bổ sung. 
3. CƠ SỞ PHÂN TÍCH, TÍNH TỐN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KỸ THUẬT 
Sử dụng phần mềm phần tử hữu hạn (PTHH) Midas/Civil 2020. Xét mơ hình 
tồn nhịp cầu là một mạng dầm các phần tử thanh gồm 4 dầm dọc mặt cắt chữ I (dầm 
I24,54: dài 24,54m, cao 1,14m và dầm I33m: dài 33m, cao 1,4m) đặt cách nhau tim 
đến tim 1,9m được liên kết với nhau bằng 2 dầm ngang đầu dầm và 2 dầm ngang giữa 
nhịp,. Bản mặt cầu dày 18cm được mơ hình thành các dải ngang bề rộng 1m. 
Để phân tích, đánh giá hiệu quả kỹ thuật của giải pháp mở rộng mặt cầu thơng 
qua việc so sánh sự phân bố tải trọng hay nội lực cho các dầm chủ, sẽ sử dụng 3 mơ 
hình tính tốn tương ứng với 3 trường hợp về giải pháp mở rộng mặt cầu như sau: 
Trường hợp 1-Giải pháp truyền thống (TH1): Mặt cầu mở rộng từ 9m lên 
Console dầm ngang 
mở rộng 
Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-598- 
11,5m được mơ hình là một mạng dầm gồm 4 dầm dọc chủ đặt cách nhau 1,9m, 4 dầm 
ngang mặt cắt chữ nhật 0,68m x 1,14m giữa các dầm dọc và một đoạn console dầm 
ngang dài 2,9m tính từ dầm dọc biên. Giải pháp này khơng xét gờ chắn bánh xe, gờ lan 
can (gọi tắt là LC) và bản mặt lề bộ hành khác mức (LBH) bằng bê tơng cốt thép tham 
gia chịu lực trong mơ hình tính. 
Hình 6. Mơ hình kết cấu mở rộng mặt cầu theo giải pháp thơng thường, TH1. 
Trường hợp 2-Giải pháp của Preyssinet (TH2): Mơ hình kết cấu nhịp tương tự 
như TH1 và mỗi bên mặt cầu cĩ bổ sung 2 dầm dọc phụ là gờ LC mặt cắt chữ nhật 
0,25m x 0,95m và gờ LBH 0,2m x 0,74m tham gia cùng mạng dầm. Khơng xét bản 
mặt LBH tham gia chịu lực trong mơ hình tính. Giải pháp kết cấu mở rộng này giống 
giải pháp của cầu Sài Gịn 1 của Preyssinet. 
Hình 7. Mơ hình kết cấu mở rộng mặt cầu theo giải pháp của Preyssinet, TH2 [1]. 
Trường hợp 3-Giải pháp của UTC2 (TH3): Mơ hình kết cấu nhịp tương tự như 
TH2 và mỗi bên mặt cầu cĩ bổ sung thêm bản mặt LBH bằng BTCT dày 0,2m. Giải 
pháp kết cấu mở rộng này đã áp dụng cho cầu Tơn Đức Thắng. 
Hình 8. Mơ hình kết cấu mở rộng mặt cầu theo giải pháp của UTC2, TH3 [5]. 
4. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ BÀN LUẬN 
Kết quả tính tốn so sánh mơ men mặt cắt giữa nhịp và lực cắt tại mặt cắt gối 
được trình bày trong các biểu đồ và bảng biểu sau đây. Giá trị nội lực tương ứng trạng 
Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-599- 
thái giới hạn Cường độ I. Do kết cấu mặt cắt ngang cầu đối xứng, nên chỉ thể hiện kết 
quả cho trường hợp hoạt tải lệch tâm phía dầm dọc số 4. 
Hình 9. Biểu đồ tổng hợp kết quả tính và so sánh momen nhịp 24,54m. 
Hình 10. Biểu đồ tổng hợp kết quả tính và so sánh lực cắt nhịp 24,54m. 
Bảng 2. Tổng hợp kết quả tính và so sánh mơ men, lực cắt nhịp 24,54m. 
TH1 TH2
TH2
 vs
 TH1
TH3
TH3
 vs
 TH1
TH1 TH2
TH2 
vs
 TH1
TH3
TH3 
vs
 TH1
CDI-DT Dầm 1-DT 814.8 877.3 7.7% 1,002.4 23.0% 4,207.9 3,734.5 -11.2% 3,471.3 -17.5%
CDI-LT Dầm 1-LT 674.6 673.2 -0.2% 754.3 11.8% 3,746.4 3,408.1 -9.0% 3,150.1 -15.9%
CDI-DT Dầm 2-DT 710.7 688.5 -3.1% 617.7 -13.1% 4,125.7 3,821.6 -7.4% 3,570.8 -13.5%
CDI-LT Dầm 2-LT 655.0 631.3 -3.6% 567.3 -13.4% 3,851.0 3,585.0 -6.9% 3,375.6 -12.3%
CDI-DT Dầm 3-DT 711.0 688.4 -3.2% 617.7 -13.1% 4,125.7 3,821.4 -7.4% 3,570.7 -13.5%
CDI-LT Dầm 3-LT 737.8 701.3 -4.9% 643.7 -12.7% 4,417.1 4,057.4 -8.1% 3,769.4 -14.7%
CDI-DT Dầm 4-DT 816.4 878.6 7.6% 1,003.8 22.9% 4,207.8 3,734.0 -11.3% 3,471.0 -17.5%
CDI-LT Dầm 4-LT 1,229.7 1,269.7 3.3% 1,397.0 13.6% 5,257.4 4,523.5 -14.0% 4,149.9 -21.1%
MƠ MEN M (kNm)LỰC CẮT V (kN)
Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-600- 
Hình 11. Biểu đồ tổng hợp kết quả tính và so sánh momen nhịp 33m. 
Hình 12. Biểu đồ tổng hợp kết quả tính và so sánh lực cắt nhịp 33m. 
Bảng 3. Tổng hợp kết quả tính và so sánh mơ men, lực cắt nhịp 33m. 
TH1 TH2
TH2
 vs
 TH1
TH3
TH3 
vs
 TH1
TH1 TH2
TH2 
vs
 TH1
TH3
TH3 
vs
 TH1
CDI-DT Dầm 1-DT 1,369.7 1,536.4 12.2% 1,705.1 24.5% 9,903.0 8,721.3 -11.9% 8,258.4 -16.6%
CDI-LT Dầm 1-LT 1,096.2 1,097.6 0.1% 1,121.4 2.3% 8,334.4 7,590.7 -8.9% 7,268.9 -12.8%
CDI-DT Dầm 2-DT 1,422.4 1,363.5 -4.1% 1,276.1 -10.3% 10,024.2 8,946.8 -10.7% 8,495.5 -15.2%
CDI-LT Dầm 2-LT 1,184.1 1,120.7 -5.4% 1,031.0 -12.9% 9,153.9 8,267.1 -9.7% 7,866.5 -14.1%
CDI-DT Dầm 3-DT 1,422.7 1,363.8 -4.1% 1,276.4 -10.3% 10,024.2 8,946.9 -10.7% 8,495.7 -15.2%
CDI-LT Dầm 3-LT 1,494.9 1,401.6 -6.2% 1,299.3 -13.1% 10,372.5 9,153.1 -11.8% 8,660.5 -16.5%
CDI-DT Dầm 4-DT 1,371.0 1,533.7 11.9% 1,702.7 24.2% 9,903.0 8,721.7 -11.9% 8,258.9 -16.6%
CDI-LT Dầm 4-LT 2,131.7 2,282.4 7.1% 2,491.0 16.9% 11,677.4 9,829.5 -15.8% 9,182.9 -21.4%
MƠ MEN M (kNm)LỰC CẮT V (kN)
Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-601- 
Từ kết quả so sánh mơ men, lực cắt ở Hình 9, 10, 11, 12 và Bảng 2, 3 cĩ thể nhận 
thấy: 
- TH3 cĩ sự phân bố mơ men giữa nhịp của dầm chủ số 4 (bất lợi) giữa trường 
hợp hoạt tải lệch tâm lớn hơn trường hợp đúng tâm trung bình là 15,3%, trong khi đĩ 
trung bình là 16,6% cho TH2 và 21,5% cho TH1; và sự phân bố lực cắt đầu dầm giữa 
trường hợp hoạt tải lệch tâm lớn hơn trường hợp đúng tâm trung bình là 42,9%, trong 
khi đĩ trung bình là 46,7% cho TH2 và 53,0% cho TH1; 
- Trường hợp hoạt tải đúng tâm (DT): TH3 co mơ men uốn giữa nhịp trong các 
dầm chủ giảm trung bình 15,7% (TH1) và 5,4% (TH2); lực cắt của dầm 2&3 giảm 
trung bình 11,7% (TH1) và 8,1% (TH2) nhưng của dầm 1&4 tăng trung bình 23,7% 
(TH1) và 13,7% (TH2); 
- Trường hợp hoạt tải lệch tâm về phía dầm 4 (LT): TH3 cĩ mơ men uốn giữa 
nhịp trong dầm 4 (bất lợi) giảm trung bình 21,2% (TH1) và 6,3% (TH2); lực cắt của 
dầm 3 giảm trung bình 12,9% (TH1) và 7,3% (TH2) nhưng của dầm 4 lại tăng trung 
bình 15,3% (TH1) và 10,1% (TH2). 
5. KẾT LUẬN 
Giải pháp mở rộng mặt cầu sử dụng gờ, lề bộ hành và dầm ngang console bê tơng 
cốt thép làm dầm dọc phụ biên tham gia chịu lực đã áp dụng tại cầu Tơn Đức Thắng, 
An Giang (TH3) cĩ hiệu quả về kỹ thuật hơn giải pháp khác như sau: 
- Mơ men uốn giữa nhịp của dầm biên số 4 hoặc 1 (bất lợi) giảm trung bình 
21,2% so với giải pháp truyền thống (TH1) và giảm 6,3% so với giải pháp của 
Freyssinet (TH2); sự chênh lệch phân bố mơ men giữa trường hợp hoạt tải lệch tâm và 
đúng tâm trung bình nhỏ hơn 6,2% so với TH1 và 1,3% (TH2); 
- Lực cắt đầu dầm của dầm biên số 4 hoặc 1 (bất lợi) tăng trung bình 15,3% so 
với giải pháp truyền thống (TH1) và 10,1% so với giải pháp của Freyssinet (TH2); 
nhưng sự chênh lệch phân bố lực cắt giữa trường hợp hoạt tải lệch tâm và đúng tâm 
trung bình nhỏ hơn 10,1% so với TH1 và 3,8% (TH2). 
Như vậy, giải pháp sử dụng dầm dọc biên của TH3 là một trong những giải pháp 
khá hiệu quả cần được xem xét áp dụng trong sửa chữa, tăng cường mở rộng mặt cầu 
cũ cĩ kết cấu và quy mơ sửa chữa tương tự./. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Sở Giao thơng Vận tải TPHCM, Cơng ty TNHH Preyssinet Việt Nam, Hồ sơ thiết 
kế sửa chữa, mở rộng cầu Sài Gịn 1, Tp. HCM, 1998. 
[2]. Sở Giao thơng Vận tải TPHCM, Cơng ty TNHH Preyssinet Việt Nam, Hồ sơ thiết 
kế sửa chữa, mở rộng cầu Bình Triệu 1, Tp. HCM, 2010. 
[3]. Cổ phần Đầu tư Hạ tầng Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh, Cơng ty TNHH Preyssinet 
Việt Nam, Hồ sơ thiết kế sửa chữa, mở rộng cầu Kênh Tẻ, Tp. HCM. 2019. 
[4]. Nguyễn Thạc Quang, Lê Thanh Huấn, Nghiên cứu, lựa chọn cơng nghệ và giải 
Hội nghị Khoa học cơng nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thơng vận tải 
-602- 
pháp mở rộng mặt cầu Trùm Thuật, huyện Trần Văn Thời, tỉnh Cà Mau, Đề tài cấp 
tỉnh, 2016. 
[5]. Sở Giao thơng vận tải An Giang, Cơng ty CP UTC2, Báo cáo kinh tế kỹ thuật 
cơng trình Sửa chữa, tăng cường cầu Tơn Đức Thắng, Tp. Long Xuyên, tỉnh An 
Giang, 2016. 
[6]. Bộ Giao thơng Vận tải, Tiêu chuẩn thiết kề cầu đường bộ 22TCN272-2005, 2005.