Kính gửi : Bộ Giao thông vận tải
Hội KHKT Cầu đường Việt Nam nhận được Công văn số 9670/BGTVT – KHCN ngày 07/8/2014 của Bộ GTVT về việc góp ý kiến dự thảo Tiêu chuẩn “Thiết kế móng cọc ống thép dạng cọc đơn dùng cho công trình cầu”, Hội KHKT Cầu đường Việt Nam xin đóng góp một số ý kiến như sau :
1. Nhận xét chung :
“Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc ống thép dạng cọc đơn dùng cho công trình cầu” với 12 nội dung từ phần chuẩn bị số liệu, đến thiết kế chi tiết, đáp ứng được yêu cầu của một tiêu chuẩn thiết kế bộ phận công trình cầu . Với danh mục 63 tài liệu tham khảo của nước ngoài, các Tiêu chuẩn, Quy chuẩn đã ban hành có liên quan của Việt Nam, cho thấy bộ phận biên soạn nghiêm túc, bài bản . Tuy nhiên, lỗi sai sót hầu như thường xuyên gặp phải trong các điều của Tiêu chuẩn là lỗi biên dịch, có cảm giác chưa có người xem xét, biên tập, hiệu đính lại cho phù hợp.
2. Một số nội dung tham gia :
2.1. Trong điều 2 - Tài liệu viện dẫn ghi : “Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn” mới đưa các tiêu chuẩn phục vụ cho công tác thiết kế . Do Tiêu chuẩn ngay từ đầu đã đề cập đến nội dung khảo sát phục vụ thiết kế. Vì vậy, nên bổ sung tài liệu viện dẫn cho công tác khảo sát, thí nghiệm ;
2.2. Trang 10 của Tiêu chuẩn xác định các yếu tố chính của Khảo sát địa kỹ thuật bao gồm tất cả từ mục đích, địa chất, thủy văn, thiết kế, công nghệ, tiến độ đến vận hành thiết kế và xây dựng. Trong khi trang 9 thì nêu yêu cầu các khảo sát cần thiết cho Thiết kế và xây dựng móng cọc ống thép lại tách ra : Khảo sát địa kỹ thuật, khảo sát thủy văn, khảo sát các đặc điểm xây dựng. Để cho thống nhất, đề nghị xem và sửa lại ;
2.3. Trang 10, dòng thứ 6 dưới lên : Khảo sát địa chất sẽ được thực hiện tới độ sâu lớn hơn trong hai giá trị sau đây : độ sâu của lớp đất có khả năng chịu lực phù hợp, hoặc độ sâu mà ứng suất gây ra tính được từ tải trọng móng nhỏ hơn 10% áp lực tầng phủ hữu hiệu hiện hữu của đất ... Được hiểu là điều kiện kết thúc lỗ khoan . Tuy nhiên, theo điều kiện thứ 2 là khó khả thi, vì khi khảo sát địa chất, người thiết kế chưa quyết định sử dụng loại hình kết cấu móng nào. Thông thường, căn cứ vào các quy định của Quy trình khoan thăm dò địa chất, tham khảo điều kiện địa chất khu vực địa lý đặt công trình, người thiết kế khi lập đề cương khảo sát sẽ dự kiến điều kiện kết thúc lỗ khoan địa chất. Vì vậy, đối với phần khảo sát, chỉ nên trích dẫn các Quy trình khảo sát đã ban hành;
2.4. Trang 11 - Điều 4.2.3.2 - Kiểm tra các tài liệu địa kỹ thuật hiện có và trang 12 - mục 4.2.3.3 Khảo sát hiện trường (đều nằm trong điều 4.2.3 – Thí nghiệm hiện trường): Nội dung không liên quan đến thí nghiệm hiện trường. Vì vậy, nên tách ra không nên để trong Điều 4.2.3 Thí nghiệm hiện trường;
2.5.Trang 12 tên bảng 4.1 đánh máy sai ký hiệu SPT N160, sửa lại thành SPT Nl60;
2.6. Đề nghị xem lại tên Điều “4.2.4 Độ xuyên sâu của cọc”, đề nghị đổi lại thành “Chiều dài cọc” ;
2.7. Điều 4.2.5 - Lựa chọn kiểu móng : Nội dung không ăn nhập với đề mục, đây chắc là do khâu biên dịch. Đề nghị xem lại và sửa;
2.8. Trang 15, dòng 15 từ trên xuống trong mục 4.2.6 Nước ngầm : “ Nước có thể có ảnh hưởng đáng kể trên mặt đất; một số loại đất sét có thể làm tăng chiều cao (phồng)…… sự sụt trượt khu vực lớn “ Không hiểu ý tứ của nội dung, đây có lẽ lỗi biên dịch. Đề nghị xem lại và sửa;
2.9. Điều 4.2.7 Các xem xét về động học : Tương tự như mục 4.2.6 . Đề nghị xem lại và sửa;
2.10. Điều 4.2.8.1 Thí nghiệm ép cọc, đề nghị đổi thành : Thử tải tĩnh (thí nghiệm ép cọc) cho khớp với hình 4.12 a . Tương tự như vậy đối với các mục 4.2.8.2, 4.2.8.4, 4.2.8.5;
2.11. Nội dung Điều 4.2.8.4 : “Thí nghiệm đặt tải nhanh yêu cầu thời gian thí nghiệm ngắn và không yêu cầu các cọc tạo phản lực như trong các thí nghiệm tải tĩnh….” . Nên sửa lại thành ‘Thí nghiệm đặt tải nhanh yêu cầu thời gian thí nghiệm ngắn và không yêu cầu các cọc neo như trong thí nghiệm tải trọng tĩnh”. Nội dung “Thí nghiệm sẽ thực hiện với thời gian đặt tải khoảng 5 lần hoặc hơn nữa ……kết quả được đề xuất” . Nội dung này diễn đạt lủng củng, khó hiểu . Đề nghị xem lại và sửa;
2.12. Điều 4.3 Điều tra thủy văn, đề nghị sửa lại thành : Điều tra thủy văn, thủy lực . Vì trong mục “4.3.1 Tổng quan : Các nghiên cứu về thủy văn và thủy lực …”;
2.13. Điều 4.3.2. Xói cầu : Đề nghị xem xét và sửa lại. Như chúng ta đã biết, trong công trình cầu, móng cọc thường sử dụng 2 loại : Móng cọc bệ (đài cọc) thấp và móng cọc bệ cao. Móng cọc bệ thấp thường sử dụng cho phần cầu dẫn có vị trí trụ nằm trên cạn, khu vực không bị ảnh hưởng của dòng chảy, loại móng này không bị ảnh hưởng yếu tố xói.
Móng bệ cao sử dụng cho kết cấu nhịp cầu dẫn, cầu chính có vị trí trụ nằm trong khu vực dòng chảy. Vì vậy, đối với loại hình móng này yếu tố xói khu vực đặt móng cần phải được xem xét, nhằm xác định trị số chiều dài tự do của cọc trong thiết kế. Hiện nay, đối với những vị trí trụ nằm ở khu vực nước sâu, người ta có xu thế đưa bệ cọc lên cao nhằm giảm thiểu biện pháp tổ chức thi công bệ cọc (sử dụng phương pháp thi công bệ cọc bằng thùng chụp, không dùng biện pháp vòng vây cọc ván thép) .
Vì vậy, đề nghị xem xét lại nội dung trong mục này, nhất là các khái niệm : Lũ thiết kế xói, lũ kiểm tra xói, lũ hỗn hợp, lũ tràn .v.v ... Hơn nữa, đây là tiêu chuẩn thiết kế móng cọc, việc đưa khái niệm móng nông vào là không phù hợp;
2.14. Điều 4.4. “Khảo sát hiện trường” đề nghị đổi thành “Khảo sát địa hình”, trên cơ sở đó viết lại các nội dung cho phù hợp;
2.15. Điều 5.1.2.2 Khả năng kiểm tra : “Để đảm bảo an toàn cho móng cần phải kiểm tra thường xuyên bằng thủ công và mắt thường”. Đề nghị sửa là : “Đối với bộ phận cọc nằm trong khu vực có mực nước thay đổi, để đảm bảo an toàn cho móng cần phải kiểm tra thường xuyên bằng thủ công và mắt thường” ;
2.16. Điều 5.1.2.3. Khả năng duy tu : “Cần tránh dùng các hệ kết cấu khó duy tu. Nơi mà khí hậu và môi trường giao thông có thể ảnh hưởng xấu đến mức có thể phải thay mặt cầu trước khi hết tuổi thọ sử dụng của nó thì phải quy định trong hồ sơ hợp đồng về việc thay mặt cầu hoặc phải lắp đặt thêm kết cấu chịu lực” (trích nguyên văn điều 5.1.2.3) khi móng cọc và đài cọc ngập sâu trong nước được thiết kế để có thể được kiểm tra thường xuyên bằng mắt thường và có thể được tiến hành duy tu sửa chữa thuận tiện như trình bày trong muc 5.1.2.2 và 5.1.2.3 là khó có thể thực hiện được, nội dung khó xác định rõ ràng. Mặt khác, đây là Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc, không phải là Tiêu chuẩn thiết kế mặt cầu. Đề nghị xem lại và sửa;
2.17. Theo Điều 5.2 Nguyên lý thiết kế : Kết cấu móng cọc ống thép được thiết kế theo phương pháp trạng thái giới hạn. Điều này khẳng định cơ sở “Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc ống thép dạng cọc đơn dùng cho công trình cầu” theo phương pháp trạng thái giới hạn.
Tuy nhiên, bắt đầu từ điều 6 cho đến hết Tiêu chuẩn, ban biên soạn lại sử dụng các công thức, bảng biểu, khái niệm theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau bao gồm : Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ Nhật Bản các năm 1996, 2012, 2007; sổ tay thiết kế nền móng 2007 của Hiệp hội Đường bộ Nhật Bản; sổ tay thiết kế cọc ống thép, UTC & NSSMC; Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05; TCVN 9245-2012; sách tham khảo Pile Foundation Design - Tác giả Ascalew & Dr lan GN Smith và Pile Design and Construction Practice - Tác giả M.J. Tolinson . Trong khi các tài liệu Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ Nhật Bản, sổ tay thiết kế nền móng của Hiệp hội Đường bộ Nhật Bản dựa trên cơ sở phương pháp ứng suất cho phép .
Năm 1979 Bộ GTVT đã ban hành Tiêu chuẩn thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79 (dựa trên cơ sở CHИПР 200 – 62 của Liên Xô) ; năm 2005 Bộ ban hành Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 (trên cơ sở AASHTO 2004). Hai bộ tiêu chuẩn thiết kế trên đều theo phương pháp trạng thái giới hạn. Đi kèm 2 bộ tiêu chuẩn thiết kế này là rất nhiều Tiêu chuẩn kỹ thuật, quy chuẩn về vật liệu, chế tạo, thí nghiệm, v.v... Hiện tại, phương pháp trạng thái giới hạn và ứng suất cho phép là 2 phương pháp tính toán độc lập, cùng tồn tại song song với nhau, mỗi phương pháp đều có ưu, khuyết điểm riêng. Nếu sử dụng hệ thống Tiêu chuản thiết kế theo phương pháp nào thì nên tuân thủ theo các điều kiện, quy định của hệ thống đó. Không sử dụng lẫn lộn giữa 2 hệ thống khi thiết kế một công trình .
Trong thực tế ở nước ta, một số công trình cầu có nhịp lớn (sử dụng kết cấu dầm BTCTDUL thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng) khi thiết kế cũng đã sử dụng 2 bộ tiêu chuẩn : Kết cấu phần trên dùng tiêu chuẩn AASHTO theo phương pháp trạng thái giới hạn, kết cấu phần dưới dùng Tiêu chuẩn thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79 (tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng phần mềm tính toán). Hoặc Bộ GTVT cũng chấp thuận cho Tư vấn Nhật áp dụng Tiêu chuẩn thiết kế Nhật Bản đối với một số công trình cầu dây văng nhịp lớn sử dụng vốn ODA (Cần Thơ, Nhật Tân v.v...) . Song, việc áp dụng đồng thời 2 bộ Tiêu chuẩn theo 2 phương pháp trạng thái giới hạn, ứng suất cho phép vào một công trình thì chưa có tiền lệ .
Vì vậy, ban biên soạn cần cân nhắc và xem xét vấn đề này.
2.18. Một số vấn đề khác:
- Các nội dung khảo sát thí nghiệm trong mục 4 có gì khác biệt hoặc có các yêu cầu đặc biệt gì so với các tiêu chuẩn về khảo sát, thí nghiệm hiện hành phục vụ thiết kế cho các dạng móng khác như móng cọc khoan nhồi, móng cọc đóng và các dạng móng khác cho công trình cầu … Nếu không có gì khác biệt thì nhóm biên soạn chỉ nên trích dẫn các tiêu chuẩn về khảo sát, thí nghiệm hiện hành.
- Cần trình bày lại bảng thể hiện đặc tính cơ học của vật liệu thép. Thực tế nhóm biên soạn đặt tên SPP cho loại thép kết cấu có mã SM từ quy trình thiết kế cầu đường của Nhật Bản .Tuy nhiên trong hê thống quy trình này với mỗi cấp thép có một số giá trị cường độ chảy dẻo và kéo đứt phụ thuộc vào chiều dày của tấm vật liệu thép. Ví dụ như loại thép SM490 có:
∂y = 315 Mpa với chiều dày tấm t ≤ 40mm
∂y = 295 Mpa với chiều dày tấm 100mm ≤ t < 40mm
Cách quy định giá trị chảy dẻo nằm trong miền giá trị, ví dụ như với thép SPP 490 có ∂y ≥ 315 Mpa là không phù hợp với sự lựa chọn giá trị phục vụ công tác thiết kế
- Liên quan đến mục 10.3.2 “Công thức xác định khả năng chịu tĩnh” của cọc, đề nghị nhóm biên soạn thể hiện các tài liệu hoặc số liệu liên quan được lấy làm cơ sở để đề xuất khả năng chịu lực tĩnh danh định của cọc và hệ số an toàn. Cụ thể, các tài liệu và số liệu ở đây là kết quả phân bố xác suất khả năng chịu lực tĩnh của cọc, phương pháp xác định phân bố xác suất này, các yếu tố đầu vào ảnh hưởng đến phân bố xác xuất khả năng chịu lực lực tĩnh của cọc như sự biến đổi về:
+ Đặc tính vật liệu của cọc ( giá trị chảy dẻo, khoảng của thềm chảy - yield plateau strain, mức độ củng cố - hardening modulus);
+ Đặc tính hình học (chiều dày, đường kín);
+ Đặc điểm về điều kiện địa chất
+ Do ảnh hưởng của hiệu ứng nứt đất
Dữ liệu phân bố xác suất về khả năng chịu tải tĩnh của cọc kết hợp với dữ liệu phân bố xác suất về tải là cơ sở để đề xuất giá trị khả năng chịu tải tĩnh danh định của cọc và hê số an toàn thiết kế theo đúng như qua điểm của phương pháp thiết kế hệ số tải trọng – hệ số sức kháng (LRFD) của quy trình AASHTO.
- Khả năng chịu tải danh định của cọc và hệ số an toàn trong mục 10.3.2 được đề xuất dựa trên chỉ số an toàn mục tiêu ( target safety index) bằng bao nhiêu ?
- Nhóm biên soạn cần chú ý cách sử dụng thuật ngữ về đặt tên và các đầu mục, ví dụ như mục “10.4.2 – Các ứng suất” - Mục 4.2.2.2 “Lựa chọn các thông số của đất cho thiết kế” nên đổi thành “lựa chọn các thông số đặc tính cơ lý của đất phục vụ thiết kế”
- Mục 10.5.2 “Sơ đồ thiết kế móng” nên thay thành “Trình tự thiết kế móng”
3. Kiến nghị :
3.1. Nghiên cứu ý kiến tham gia tại mục 2.17 để xem xét điều chỉnh .
3.2. Do không có trách nhiệm biên tập lại nội dung Tiêu chuẩn, nên trong mục 2 chỉ trích một số lỗi trong nội dung các điều. Do đây là “TIÊU CHUẨN QUỐC GIA”, nên ban biên soạn xem xét, biên tập, hiệu đính lại nôi dung toàn bộ các điều cho phù hợp.
Hội KHKT Cầu đường Việt Nam xin được gửi tới Quý Bộ các ý kiến đóng góp nêu trên để Quý Bộ tham khảo và xem xét.