1 VẤN ĐỀ TẢI TRỌNG KHAI THÁC CẦU VÀ VẬN TẢI NẶNG Bùi xuân Trường Nguyễn viết Trung 1. Thực trạng cầu ở Việt Nam Cầu là một trong những công trình kết cấu hạ tầng kỹ thuật đường bộ quan trọng, được xây dựng qua nhiều thời kỳ với nhiều tiêu chuẩn/quy trình thiết kế khác nhau theo trình độ phát triển và công nghệ xây dựng ở mỗi thời kỳ. Ở Việt Nam, số cầu đang khai thác hiện nay được xây dựng qua nhiều thời kỳ từ lúc thuộc Pháp, qua chiến tranh giải phóng đến thời kỳ xây dựng XHCN ngày nay. Các tiêu chuẩn/quy trình thiết kế được áp dụng cũng thay đổi theo từng giai đoạn cụ thể: - Giai đoạn Pháp thuộc đến 1954: theo các tiêu chuẩn cũ của Pháp ở cả hai miền; - Giai đoạn 1954-1975 ở miền Bắc và các vùng giải phóng: theo Tiêu chuẩn Pháp, Quy trình Trung Quốc 1959 và Liên Xô cũ (SNiP 200-62); - Giai đoạn 1954-1975 ở miền Nam: theo Tiêu chuẩn Mỹ AASHO; - Giai đoạn 1975-1979: dùng xen kẽ các tiêu chuẩn; - Giai đoạn 1979-2001: theo Tiêu chuẩn ngành 22TCN 18-79; - Giai đoạn 2001-2005: dùng xen kẽ hai tiêu chuẩn ngành 22TCN 18-79 và 22TCN 272-01; - Từ 2005 đến nay: thống nhất dùng Tiêu chuẩn ngành 22TCN 272-05. Những năm vừa qua, với nỗ lực cao của ngành giao thông vận tải và sự ủng hộ của Chính phủ, các tuyến đường bộ đã và đang được nâng cấp, cải tạo và xây dựng lại với mức độ nhanh chóng, góp phần tạo thuận lợi và an toàn cho người dân đi lại cũng như phát triển vận tải, phục vụ nhu cầu tăng trưởng của nền kinh tế. Đi cùng với đó, nhiều cầu cũ đã được khôi phục, nâng cấp; nhiều cầu mới đã được xây dựng, đáp ứng nhu cầu giao thông vận tải đường bộ ngày một tăng cao. Tuy nhiên do khả năng kinh tế của đất nước còn hạn chế nên đầu tư cho việc xây dựng, khôi phục, sửa chữa, nâng cấp hệ thống cầu Việt Nam với tiêu chuẩn thiết kế thấp và bị hư hại nhiều do chiến tranh thực tế chưa theo kịp yêu cầu của phương tiện vận tải hiện nay. Theo thống kê của Cục Đường bộ Việt Nam vẫn còn rất nhiều cầu cũ tải trọng thấp được xây dựng từ thời Pháp nhất là các tuyến đường ở vùng sâu vùng xa; vẫn còn rất nhiều cầu được xây dựng từ thời Mỹ mang trên mình nhiều hư hỏng do bom đạn và đặc biệt trong số này có số lượng đáng kể cầu lớn trên các tuyến quốc lộ huyết mạch. Với nhịp độ phát triển khó kiểm soát của các phương tiện vận tải ngày nay không những ở mức độ tăng trưởng lưu lượng xe nặng mà còn xuất hiện thêm nhiều loại xe có cấu hình phức tạp, khác biệt hẳn so với các loại xe tải tính toán trong các 2 tiêu chuẩn thiết kế cầu đường khiến cho công tác quản lý khai thác cầu trở nên phức tạp, rủi ro. Đây chính là mâu thuẫn phát sinh trong quá trình phát triển, giữa một bên là hạ tầng kỹ thuật hạn chế với một bên là nhu cầu cao không ngừng về vận tải nặng mà thực tế đang ngoài tầm kiểm soát. Dư luận, báo chí cũng đã nêu vấn đề này và đòi hỏi sớm có quyết sách đúng đắn để giải quyết căn bản thực trạng này. 2. Quan điểm của quản lý và bảo trì Cục Đường bộ Việt Nam và hầu hết các cơ quan quản lý và bảo trì đường bộ các nước đều nhất quán quan điểm bằng mọi cách gìn giữ các công trình cầu lâu bền trước các thách thức to lớn đến từ sự xuống cấp bởi điều kiện khai thác - bảo trì, thiên tai, khủng bố và đặc biệt là từ xe tải nặng quá giới hạn thông thường. Một cây cầu làm ra mất nhiều công sức và tiền bạc nhằm mục đích chính là phục vụ nhân dân đi lại và vận chuyển hàng hóa, hành khách. Mức độ tăng lưu lượng xe tải nặng vượt quá giới hạn thông thường trên các tuyến đường công cộng sẽ làm tăng nguy cơ sập cầu gây mất phương tiện qua sông cho nhân dân, ảnh hưởng đến đời sống, kinh tế xã hội cả vùng trong đó có cả các doanh nghiệp vận tải. Việc hạn chế tải trọng xe qua cầu kết hợp với công cụ cưỡng chế phù hợp là một phương pháp cần thiết để giảm nguy cơ sập cầu, giữ gìn lâu dài tuyến đường qua sông cho nhân dân đi lại. Để có thể đánh giá được năng lực chịu tải của cầu và cắm biển báo hạn chế tải trọng, cơ quan quản lý cầu phải dựa trên hồ sơ thiết kế cầu, hồ sơ hoàn công xây dựng hoặc sửa chữa, báo cáo kiểm tra hoặc kiểm định gần nhất. Biển báo tải trọng cho phép qua cầu phải phản ánh tải trọng thông thường cho phép qua cầu mà không gây sập đổ cầu trong thời gian lâu dài. Trong trường hợp có yêu cầu xe nặng quá mức thông thường nêu trên đi qua, cơ quan quản lý phải xem xét cụ thể từng trường hợp và nếu xe nặng đó không vượt quá giới hạn tối đa cho phép qua cầu và đi qua với tần suất thấp thì có thể cấp phép lưu hành đặc biệt. Trường hợp lạm dụng giấy phép khiến cho lưu lượng xe nặng quá mức thông thường qua cầu với lưu lượng lớn và lặp lại nhiều có thể gây sập đổ cầu bất ngờ do phá hoại mỏi và tích lũy ứng suất - biến dạng. Đã có nhiều bài học sập đổ cầu vì lý do này và gần đây nhất là vụ sập cầu thảm khốc qua sông Mississippi tháng Tám 2007 trên đường Liên bang I-35 ở Minneapolis (Hoa Kỳ). Trường hợp có nhu cầu rất lớn về lưu lượng xe nặng cần phải tính đến việc mở ra một tuyến đường vận tải chuyên dụng theo Luật giao thông đường bộ chứ không cho phép đi chung với các tuyến đường công cộng khác để tránh các sự cố xảy ra gây ảnh hưởng đến đời sống và sinh hoạt của nhân dân. Tuyến đường này sẽ xây dựng các cầu có cấp tải trọng đặc biệt cao nhằm đáp ứng các mã hàng chuyên chở đặc biệt và các xe vận tải chuyên dụng siêu trường siêu trọng. Thực tế này đã có ở Việt Nam từ lâu đối với các tuyến đường trong các công trường khai thác mỏ cũng như các công trường xây dựng thủy điện hoặc khai thác lâm nghiệp. 3. Việc cắm biển báo hạn chế tải trọng 3 Việc cắm biển báo hạn chế tải trọng cầu của Việt Nam hiện nay trên các tuyến đường công cộng thực hiện theo Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 273-01 (trước đây là Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 273-97) và kết luận về tải trọng khai thác cầu của đơn vị quản lý cầu dựa trên hồ sơ thiết kế cầu, hồ sơ hoàn công hoặc báo cáo kết quả kiểm định, đánh giá cầu. Điều lệ 22TCN 237-01 được phát triển từ Điều lệ cũ 22TCN 237-97 có tham khảo Điều lệ báo hiệu đường bộ của Trung Quốc và Công ước Vienna 1968. Đến nay Việt Nam đã cam kết thực hiện báo hiệu đường bộ theo Công ước Vienna 1968 trong khuôn khổ các hiệp định hợp tác giao thông đường bộ các nước ASEAN, GMS và liên chính phủ Châu Á. Biển báo hạn chế tải trọng xe [115] trong Điều lệ 22TCN 237-01 (cùng số hiệu trong Điều lệ 22TCN 237-97) gần giống với biển báo [C, 7] của Công ước Vienna và chỉ có điểm khác là biển [115] quy định trọng lượng tính bằng tấn còn biển [C, 7] quy định khối lượng tính bằng tấn (Hình 1). Tương tự, biển báo hạn chế tải trọng trục [116] của Điều lệ tương đương với biển báo [C, 8] của Công ước Vienna và cũng có điểm khác về quy định trọng lượng và khối lượng (Hình 2). Hình 1. Biển báo hạn chế tải trọng xe Hình 2. Biển báo hạn chế tải trọng trục xe Việc gọi đại lượng đo trong Điều lệ là trọng lượng tuy chưa chuẩn nhưng vẫn hiểu được và không gây tranh cãi. Biển hạn chế tải trọng trục [116] cũng không gây 10t t Biển [115] (Điều lệ 22TCN 237-01) 5 T Biển [115] (Điều lệ 22TCN 237-97) 5 T Biển [C, 7] (Công ước Vienna 1968) Biển [116] (Điều lệ 22TCN 237-97) Biển [116] (Điều lệ 22TCN 237-01) 7t Biển [C, 8] (Công ước Vienna 1968) 4 tranh cãi nhưng riêng biển hạn chế tải trọng xe [115] đã gây rất nhiều tranh cãi trong thời gian qua nhất là về đối tượng áp dụng của nó là như thế nào. Biển [115] có đối tượng áp dụng là “các loại xe (cơ giới và thô sơ) kể cả các xe được ưu tiên” tuy nhiên thuật ngữ Xe cơ giới không có trong phần giải thích từ ngữ của Điều lệ 22TCN 237-01 mà chỉ có thuật ngữ Phương tiện cơ giới và đây chính là điểm gây ra tranh cãi. Theo cách giải thích từ ngữ của Điều lệ tại Phụ lục 1 thì Phương tiện cơ giới sẽ gồm các loại xe ôtô trong đó có không chỉ riêng xe ôtô đơn mà cả xe ôtô kéo sơmi- rơmoóc và xe ôtô kéo rơmoóc (Hình 3). Vậy còn Xe cơ giới được hiểu như thế nào? chỉ là xe ôtô đơn hay còn là xe kéo theo sơmi-rơmoóc hoặc rơmoóc? Việc cắm biển hạn chế tải trọng [115] sẽ được hiểu như thế nào? Đây chính là điểm chưa chuẩn trong Điều lệ 22TCN 237-01 khiến cho cơ quan quản lý đường lúng túng trong việc cắm biển báo hạn chế tải trọng xe qua cầu thời gian vừa qua đồng thời cũng tạo ra sự khác biệt về nhận thức giữa lái xe và cảnh sát giao thông về biển báo này. Xem lại Điều lệ cũ 22TCN 237-97 thấy rằng đã có định nghĩa về Xe cơ giới và cụm từ này chỉ các xe ôtô hoặc xe có động cơ tự hành (Hình 3). Như vậy, từ nhiều năm về trước tới nay, người quản lý cắm biển [115] là áp dụng đối với xe ôtô hoặc xe có động cơ tự hành và điều này cũng được các chuyên gia kiểm định cầu công nhận, tuân theo khi cung cấp các kiến nghị về cắm biển báo. Hình 3. Giải thích từ ngữ của 22TCN 237-01 Để chắc chắn hơn, xem lại quy định của Công ước Vienna về Biển báo và Tín hiệu đường bộ thấy rằng biển [C, 7] “Cấm đi vào đối các xe có khối lượng đầy tải vượt quá tấn” (C, 7 "NO ENTRY FOR VEHICLES EXCEEDING TONNES LADEN MASS"). Công ước này không định nghĩa riêng từ xe (vehicle) vì từ này có nghĩa chung nhưng định nghĩa các loại xe bao gồm “Xe tự hành”, “Xe ôtô”, “Rơmoóc”, “Sơmi- rơmoóc”. Ngoài ra, một Công ước Vienna 1968 khác về Giao thông Đường bộ lại bổ sung thêm các định nghĩa về “Rơmoóc nhẹ”, “Tổ hợp xe” và “Xe moóc tỳ” (Hình 4). GI ẢI THÍCH TỪ NGỮ CỦA ĐIỀU LỆ 22TCN 237 - 01 19. “Phương tiện cơ giới” là để chỉ chung xe ôtô, máy kéo, xe môtô hai bánh, xe môtô ba bánh, xe gắn máy và các loại xe tương tự, kể cả xe cơ giới dùng cho người tàn tật; 22. “Ôtô sơ-mi rơ-moóc” là chỉ những loại xe cơ giới chuyên chở hàng hóa hoặc chở người mà thùng xe là sơ mi rơ moóc được thiết kế nối với ôtô đầu kéo và truyền một phần trọng lượng đáng kể lên ôtô đầu kéo và đầu kéo không có bộ phận chở hàng hóa hoặc chở người (đầu kéo là ôtô có cấu tạo giá đỡ để móc với sơ-mi rơ-moóc thành ôtô sơ-mi rơ-moóc); 24. “Moóc” là chỉ phương tiện vận tải không tự di chuyển được. 25. “Ôtô kéo moóc” là ôtô đầu kéo hoặc ôtô sơ-mi rơ-moóc được móc nối với một hoặc trên một moóc; 26. “Ôtô con” là ôtô chở người không quá 9 chỗ ngồi kể cả lái xe, và ôtô chở hàng với trọng tải không quá 1,5tấn. Ôtô con bao gồm cả các loại có kết cấu như môtô nhưng khối lượng bản thân từ 450kg trở lên và trọng tải không quá 1,5tấn; 27. “Ôtô khách” là ôtô chở người với số chỗ ngồi lớn hơn 9, ôtô khách bao gồm cả xe buýt. Xe buýt là ôtô khách có số chỗ ngồi ít hơn số chỗ đứng; 28. “Ôtô tải” là ôtô chở hàng hoặc thiết bị chuyên dùng có trọng tải từ 1,5tấn trở lên; GIẢI THÍCH TỪ NGỮ CỦA ĐIỀU LỆ 22TCN 237-97 19. Danh từ “Xe cơ giới” là để chỉ chung các loại phương tiện vận tải tự hành, chuyển động bằng động cơ. 5 Qua cách định nghĩa của Công ước Vienna thấy rằng xe (vehicle) bao gồm xe tự hành, ôtô, rơmoóc, sơmi-rơmoóc, rơmoóc nhẹ và được hiểu chung là một “xe đơn”. Nếu kéo thêm một xe đơn nữa sẽ được gọi là tổ hợp xe. Xe kéo sơmi-rơmoóc cũng được định nghĩa là một tổ hợp xe. Như vậy biển báo [C, 7] được hiểu là biển cấm vượt quá tải trọng đối với “xe đơn” và không áp dụng đối với xe kéo rơmoóc hoặc sơmi- rơmoóc. Cách hiểu như vậy là tương đồng với Điều lệ cũ 22TCN 237-97. Điều này chứng tỏ sự thiếu chính xác của Điều lệ 22TCN 237-01 và cần sớm được điều chỉnh. Hình 4. Các định nghĩa xe trong Công ước Vienna 1968 Tuy nhiên, việc không có biển báo quy định hạn chế tải trọng cho các loại xe kéo theo sơmi-rơmoóc và rơmoóc sẽ dẫn đến nguy hại cho cầu khi các xe này qua cầu. Tính toán khảo sát theo quy định tại Quyết định số 60/2007/QĐ-BGTVT thì xe ôtô kéo sơmi-rơmoóc có thể nặng tới 48 tấn và xe ôtô kéo theo một rơmoóc có thể nặng tới 78 tấn (Phụ lục 1). Nếu không có biện pháp hạn chế và quản lý hiệu quả các loại xe này sẽ có thể dẫn đến một hiểm họa khôn lường. Ở Hoa Kỳ, các cầu yếu không đáp ứng được tải trọng quy định đối với xe thương mại (CMV) được tính toán theo Công thức tải trọng qua cầu Liên bang (Phụ lục 2) thì phải đặt biển báo hạn chế tải trọng đối với ba loại xe tiêu chuẩn như sau: - Xe tải đơn; - Xe tải kéo theo sơmi-rơmoóc; - Xe tải kéo theo rơmoóc. Giá trị hạn chế tải trọng đối với từng loại xe được quyết định trên cơ sở kết quả kiểm tra, đánh giá (kiểm định) từng cầu. Biển báo sẽ được lắp đặt trước cầu ở cả hai phía và cũng được cảnh báo ở các điểm đầu tuyến. Một số ví dụ như trong Hình 4. Thuật ngữ trong “CONVENTION ON ROAD SIGNS AND SIGNALS 1968” (m) "Power-driven vehicle" means any self-propelled road vehicle, other than a moped in the territories of Contracting Parties which do not treat mopeds as motor cycles, and other than a rail-borne vehicle; (n) "Motor vehicle" means any power-driven vehicle which is normally used for carrying persons or goods by road or for drawing on the road, vehicles used for the carriage of persons or goods. This term embraces trolley-buses, that is to say, vehicles connected to an electric conductor and not rail-borne. It does not cover vehicles, such as agricultural tractors, which are only incidentally used for carrying persons or goods by road or for drawing, on the road, vehicles used for the carriage of persons or goods; (o) "Trailer" means any vehicle designed to be drawn by a power-driven vehicle and includes semi-trailers; (p) "Semi-trailer" means any trailer designed to be coupled to a motor vehicle in such a way that part of it rests on the motor vehicle and that a substantial part of its mass and of the mass of its load is borne by the motor vehicle; Thuật ngữ bổ sung thêm trong “CONVENTION ON ROAD TRAFFIC 1968” (s) "Light trailer" means any trailer of a permissible maximum mass not exceeding 750 kg; (t) "Combination of vehicles" means coupled vehicles which travel on the road as a unit; (u) "Articulated vehicle" means a combination of vehicles comprising a motor vehicle and semi-trailer coupled to the motor vehicle; 6 Việc nghiên cứu bổ sung biển báo cho phù hợp, vừa bảo vệ cầu và tránh hiểu lầm dẫn đến tranh cãi pháp lý trong việc xử phạt là một yêu cầu cấp bách. Sắp tới khi Bộ GTVT ban hành Quy chuẩn Việt Nam về Điều lệ báo hiệu đường bộ thay thế 22TCN 237-01 cần phải sửa chữa các điểm bất hợp lý nêu ở trên và bổ sung thêm nội dung này. Có thể nghiên cứu lắp biển báo hạn chế tải trọng qua cầu đối với ba loại xe ôtô đơn, ôtô kéo sơmi-rơmoóc và ôtô kéo rơmoóc như mẫu đề xuất tại Hình 5. Hình 4. Ví dụ biển báo hạn chế tải trọng cầu theo loại xe ở Hoa Kỳ 4. Kiểm định cầu Công tác kiểm định cầu là công tác quan trọng nhằm định kỳ kiểm tra khả năng chịu tải của cầu nhất là các cầu thất lạc hồ sơ thiết kế và hồ sơ hoàn công cũng như những cầu cũ yếu khác, đặc biệt là các cầu từng chịu các vết thương do chiến tranh hoặc thiên tai. Từ đó có căn cứ khoa học để lựa chọn chế độ khai thác cầu phù hợp, đảm bảo tuổi thọ và an toàn khai thác cũng như có kế hoạch sửa chữa, nâng cấp hiệu quả. Theo Tiêu chuẩn ngành 22TCN 306-2003 (Tiêu chuẩn kỹ thuật bảo dưỡng thường xuyên đường bộ) thì chu kỳ kiểm định cầu được xác định là 10 năm sau khi xây dựng và 5 năm sau lần kiểm định đầu tiên trừ các cầu có quy định riêng hoặc các trường hợp có yêu cầu đặc biệt. Nội dung kiểm định cầu được thực hiện theo Tiêu chuẩn ngành 22TCN 243-1998 (Quy trình kiểm định cầu trên đường ô tô). Một số nội dung liên quan đến công tác thử tải cầu áp dụng theo Tiêu chuẩn ngành 22TCN 170- 1987 (Quy trình thử nghiệm cầu). Kết quả kiểm định cầu được tóm tắt theo mẫu “Phiếu tóm tắt kết quả kiểm định cầu” ban hành kèm theo văn bản số 873/CV-CĐBVN ngày 20/4/2004 của Cục Đường bộ Việt Nam. Sau đó kết quả kiểm định cầu được báo cáo và thông qua Hội đồng nghiệm thu kết quả kiểm định cầu cấp Khu/Sở và tổng hợp báo cáo Cục theo mẫu “Báo cáo tổng hợp về kết quả kiểm định, đánh giá cầu” cũng được ban hành kèm theo văn bản 873/CV-CĐBVN nêu trên. 7 Triết lý kiểm định, đánh giá cầu: Việc kiểm định cầu nhằm xác định lại tình trạng vật liệu, kết cấu, hư hỏng, xuống cấp của cầu thông qua việc kiểm tra, đo đạc, thí nghiệm hiện trường và thử nghiệm phản ứng tải để từ đó đánh giá khả năng chịu lực và tuổi thọ còn lại của cầu. Có thể có nhiều mức đánh giá tùy theo phương pháp và đối tượng kết cấu. Theo phương pháp của các nước XHCN thực hiện thì cầu sẽ được đánh giá theo 3 trạng thái giới hạn: cường độ, chuyển vị và nứt. Từ đó cầu sẽ được đánh giá theo các đoàn xe tiêu chuẩn và đoàn xe nào trong các đoàn xe tiêu chuẩn H8, H10, H13, H18 hay H30 ngay sát phía dưới khả năng chịu lực tính toán sẽ được chọn làm đoàn xe đánh giá. Tiếp đó tư vấn kiểm định sẽ kiến nghị tải trọng ghi trên biển báo theo tải trọng xe nặng nhất trong đoàn xe. Ngoài ra, cầu cũng được kiểm toán với các tải trọng nặng tiêu chuẩn bao gồm các xe X60 và XB80 (hoặc HK80). Giá trị đánh giá cụ thể có thể thấp hơn hoặc cao hơn các xe nặng tiêu chuẩn trên nhưng sẽ là cơ sở để các đơn vị quản lý cấp giấy phép lưu hành đặc biệt đối với các xe quá tải trọng thông thường. Theo phương pháp của AASHTO thì cầu sẽ được đánh giá với hai mức khai thác là Thấp (Inventory Rating Level) và Cao (Operating Rating Level). Mức Cao là mức đưa ra tải trọng cho phép tối đa tuyệt đối qua cầu theo hình dạng xe thiết kế. Nếu cho cho phép xe khai thác không hạn chế ở mức này có thể rút ngắn tuổi thọ của cầu hoặc sập cầu đột ngột do phá hoại mỏi. Mức Thấp là mức đưa ra tải trọng xe cho phép qua cầu đảm bảo an toàn trong thời gian không hạn định. Việc cắm biển báo sẽ dựa trên nguyên tắc cắm an toàn với mức Thấp và cấp phép lưu hành đặc biệt với mức Cao. Một số Bang của Mỹ còn đưa ra mức đánh giá cắm biển tải trọng cầu (Posting Rating Level) và mức này được lấy giữa khoảng Thấp và Cao hoặc là lấy triết giảm từ mức Cao. Ví dụ, Bang Missori lấy mức đánh giá cắm biển báo bằng 68% Hình 5. Mẫu biển hạn chế tải trọng xe qua cầu 8 mức Cao nếu cầu được thiết kế theo ứng suất cho phép và bằng 86% mức Cao nếu cầu được thiết kế theo hệ số tải trọng. Các vấn đề còn tồn tại: (a) Trong Quy trình kiểm định cầu trên đường ô tô 22TCN 243-1998 cũng như Quy trình thử nghiệm cầu 22TCN 170-1987 đều không có điều nào hướng dẫn cách đánh giá tải trọng để ghi lên biển báo tải trọng [115]. Điều này khiến cho việc đưa ra kết quả đánh giá biển báo tải trọng cầu hoàn toàn phụ thuộc vào kiến thức, kinh nghiệm, ý kiến chủ quan của chuyên gia kiểm định cũng như của Hội đồng nghiệm thu kết quả kiểm định cầu cấp Khu/Sở. Trên thực tế đã từng có một dự thảo tiêu chuẩn đề cập tới quy định này. Đó là Dự thảo Tiêu chuẩn kỹ thuật khai thác đường ô tô – phần Quốc lộ, tháng 6/2000 và đã được hội thảo tiếp thu ý kiến rất nhiều lần ở cấp Bộ. Tuy nhiên đến nay dự thảo tiêu chuẩn này vẫn chưa được thông qua ban hành. Trong dự thảo tiêu chuẩn này, ứng với mỗi cấp tải trọng thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN 18-1979 sẽ có một biển báo tải trọng [115] có giá trị thường bằng giá trị tải trọng của xe nặng trong đoàn. Riêng đối với tải trọng H30 hoặc H18 có chiều dài kết cấu nhịp dưới 45 m thì không phải đặt biển hạn chế tải trọng xe [115] (Phụ lục 3). Tuy nhiên trong Dự thảo tiêu chuẩn này cũng không có quy định đối với việc cắm biển tải trọng đối với các cầu thiết kế theo Tiêu chuẩn AASHO hay AASHTO. (b) Trong Quy trình kiểm định cầu trên đường ô tô 22TCN 243-1998 cũng chưa đề cập đến phương pháp kiểm toán các cầu được thiết kế, xây dựng theo Tiêu chuẩn AASHTO với các đoàn xe H15-44, H20-44 và HS20-44. Điều này gây khó khăn cho công tác thử nghiệm và kiểm toán các cầu này khi tiến hành kiểm định và các tư vấn kiểm định buộc phải tham khảo tiêu chuẩn của AASHTO một cách không chính thức. Tuy nhiên gần đây Bộ GTVT đã kịp thời giao cho Viện KHCN GTVT chủ trì rà soát, bổ sung tiêu chuẩn 22TCN 243-1998 cho đầy đủ. Bản sửa đổi bổ sung của Tiêu chuẩn này đến nay đã được lấy ý kiến chuyên gia và cũng đã qua nhiều hội thảo chuyên đề các cấp. Vì vậy cần phải sớm xem xét ban hành chính thức bản sử đổi bổ sung này. 5. Một số kiến nghị Đề nghị Bộ GTVT xem xét quyết định một số việc sau: (a) Cho phép tiếp tục cập nhật Dự thảo để ban hành “Tiêu chuẩn kỹ thuật khai thác đường ô tô – Phần Quốc lộ” trong đó hướng dẫn việc cắm biển báo hạn chế tải trọng cầu phù hợp với các cấp tải trọng thiết kế của cầu theo các tiêu chuẩn thiết kế cầu đã có từ trước tới nay ở Việt Nam; (b) Tiếp tục cập nhật, sửa đổi, bổ sung Quy trình kiểm định cầu trên đường ô tô, trong đó bổ sung thêm quy định về việc đánh giá tải trọng khai thác cầu đối với 3 loại xe tiêu biểu là xe đơn, xe kéo sơmi-rơmoóc và xe kéo rơmoóc đồng thời hướng dẫn cách đánh giá tải trọng để cắm biển hạn chế tải trọng; (c) Bổ sung hướng dẫn vào Điều lệ báo hiệu đường bộ về biển báo hạn chế tải trọng xe qua cầu với 3 loại xe tiêu biểu: xe đơn, xe kéo sơmi-rơmoóc và xe kéo rơmoóc như mẫu tại Hình 5; (d) Cho phép tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của phương tiện vận tải nặng đến khả năng chịu lực (chú trọng độ bền mỏi) và tuổi thọ cầu ở những nơi có lưu lượng vận tải nặng cao, làm cơ sở hoạch định chính sách vận tải nặng phù hợp. 9 6. Kinh nghiệm ở Hoa Kỳ Ở Hoa Kỳ, giới hạn trọng lượng xe tải lần đầu tiên được bốn Bang ban hành năm 1914, kéo phạm vi từ mức thấp với 18,000 pounds (8,200 kg) ở Maine đến mức cao với 28,000 pounds (13,000 kg) ở Massachusetts. Các luật này được ban hành để bảo vệ các đường đất và đường rải mặt cấp phối khỏi các hư hại do bánh sắt và bánh cao su đặc của các xe tải nặng thời kỳ đầu. Đến 1933, tất cả các Bang đã có một số hình thức quy định khác nhau về trọng lượng xe tải. Luật đường bộ thuộc nguồn vốn Liên bang năm 1956 lần đầu tiên đặt ra quy định trọng lượng xe tải Liên bang (vào cỡ 73,280 pounds/33,240 kilograms) và cho phép xây dựng Hệ thống Đường bộ Liên bang. Trong những năm cuối thập kỷ 1950, Hiệp hội các Quan chức Đường bộ và Vận tải Nhà nước Mỹ (AASHTO) đã chỉ đạo một loạt các thí nghiệm hiện trường quy mô rộng về cầu và đường nhằm xác định xem giao thông đóng góp như thế nào cho sự xuống cấp của vật liệu mặt đường. Trong năm 1964, AASHTO đã kiến nghị Thượng viện Hoa Kỳ rằng Bảng công thức cầu nên được sử dụng thay cho việc hạn chế tổng trọng lượng xe tải đơn. Luật Đường bộ sử dụng ngân sách Liên bang sửa đổi năm 1974 đã thiết lập Công thức cầu thành điều luật cùng với việc giới hạn tổng trọng lượng được sử dụng đến ngày nay. Vụ sập cầu thê thảm qua sông Mississippi tháng Tám 2007 trên đường Liên bang số 35 (I-35) ở Minneapolis đã khiến nối lại sự quan tâm tới vấn đề trọng lượng xe tải và các liên đới của chúng tới ứng suất cầu. Tháng Giêng 2008, Ủy ban An toàn Vận tải Quốc gia vẫn chưa xác định được nguyên nhân chính thức của vụ sập cầu, cho dù đã đổ cho lỗi thiết kế trong các đánh giá ban đầu. Báo cáo cho rằng từ rất sớm, năm 1998, Cục Đường bộ Liên bang (FHWA) đã phát biểu sự lo lắng cho khắp các cầu trên hành lang I-35 do sự tăng trưởng lưu lượng xe tải quốc tế từ Canada và Mexico. Các ước tính của Liên bang cho rằng lưu lượng xe tải đã tăng trên 200% từ 1970, thời gian rất ngắn trước khi giới hạn Liên bang đối với tổng trọng lượng xe tải được tăng lên 30,000 pounds (14,000 kg). Đây cũng là thời kỳ có nhiều cầu hiện đại trên đường Liên bang được xây dựng. Nghiên cứu cho thấy rõ ràng rằng lưu lượng xe tải tăng lên (và vì vậy tăng ứng suất) làm rút ngắn tuổi thọ cầu. Các tính toán chỉ ra rằng một xe tải đơn chiếc 80,000-pound (36,000 kg) gây hại cho đường nhiều như 750 xe ô tô nặng 3,800-pound (1,700 kg). Một số cầu nhỏ hơn có giới hạn trọng lượng (hoặc được đánh giá tổng tải trọng chịu được) thường được hiển thị bằng một biển báo đặt ở phía trước cầu và có thể thấy cho bất cứ ai lái xe qua cầu. Điều này là cần thiết khi giới hạn trọng lượng của cầu là thấp hơn giới hạn tổng trọng lượng xe tải Bang hoặc Liên bang. Lái một xe tải qua cầu yếu thường không gây ra sập đổ cầu tức thì. Cầu có thể phát triển nứt, theo thời gian chúng làm giảm yếu cầu và dẫn đến sập đổ. Hầu hết các vết nứt này được phát hiện trong thời gian kiểm tra cầu. Phần lớn cầu sập đổ xảy ra ở các khu vực nông thôn, gây ra một ít thương vong và nhận được sự chú ý tương đối nhỏ của truyền thông. Mức độ 150 cầu sập đổ mỗi năm là nhiều và hầu hết số đó là kết quả của xói lở xung quanh kết cấu dưới của cầu. 10 Trong các trường hợp đặc biệt, bao gồm các xe tải quá trọng lượng không thường xuyên (mà yêu cầu giấy phép đặc biệt), không quan sát giới hạn trọng lượng cầu có thể dẫn đến hậu quả thảm khốc. Chỉ mười lăm ngày sau khi sập cầu Minneapolis, một xe nặng đè sập một cầu nhỏ ở Oakville, Washington. Nó được xác định rằng xe tải nặng 145,000 pounds (66,000 kg) vượt quá giới hạn trọng lượng cầu. Tuy nhiên, đã không có chỉ báo rằng xe tải đó vi phạm luật công thức cầu. Tài liệu tham khảo [1] Bộ GTVT, Nhà xuất bản GTVT, Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-97. [2] Bộ GTVT, Nhà xuất bản GTVT, Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01. [3] United Nation, Economic Commission for Europe, Convention on Road Signs and Signals, Vienna 1968. [4] United Nation, Economic Commission for Europe, Convention on Road Traffic, Vienna 1968. [5] American Association of State Highway and Transportation Officials. AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. 3rd Ed. Washington, DC: AASHTO, 2004. [6] American Association of State Highway and Transportation Officials. Guide Specifications for Strength Evaluation of Existing Steel and Concrete Bridges. Washington, DC: AASHTO, 1989. [7] American Association of State Highway and Transportation Officials. Manual for Condition Evaluation of Bridges. 2nd Ed. Washington, DC: AASHTO, 2000. [8] American Association of State Highway and Transportation Officials. Guide Manual for Condition Evaluation and Load and Resistance Factor Rating (LRFR) of Highway Bridges. Washington, DC: AASHTO, 2003. [9] NCHRP Report 575, Legal Truck Loads and AASHTO Legal Loads for Posting, 2007. [10] NCHRP Report 359, Bridge Rating Practices and Policies for Overweight Vehicles, 2006 [11] NCHRP Report 454, Calibration of Load Factors for LRFR Bridge Evaluation, 2001. . 1 VẤN ĐỀ TẢI TRỌNG KHAI THÁC CẦU VÀ VẬN TẢI NẶNG Bùi xuân Trường Nguyễn viết Trung 1. Thực trạng cầu ở Việt Nam Cầu là một trong những công trình. của phương tiện vận tải nặng đến khả năng chịu lực (chú trọng độ bền mỏi) và tuổi thọ cầu ở những nơi có lưu lượng vận tải nặng cao, làm cơ sở hoạch định chính sách vận tải nặng phù hợp. 9. vấn kiểm định sẽ kiến nghị tải trọng ghi trên biển báo theo tải trọng xe nặng nhất trong đoàn xe. Ngoài ra, cầu cũng được kiểm toán với các tải trọng nặng tiêu chuẩn bao gồm các xe X60 và