Giới thiệu dự án

Hạ tầng giao thông vận tải đóng vai trò huyết mạch trong việc thúc đẩy tăng trưởng kinh tế vùng. Tại tỉnh Thái Bình, tốc độ tăng trưởng kinh tế và nhu cầu vận tải giai đoạn 2005–2020 ghi nhận mức tăng dự báo từ 7% đến 10%/năm đối với lưu lượng xe ô tô và 8% đối với các ngành sản xuất công nghiệp, chế biến xuất khẩu. Tuy nhiên, nút thắt giao thông nghiêm trọng xuất hiện trên tuyến Tỉnh lộ E kết nối hai huyện trọng điểm C và D khi các phương tiện vận tải cơ giới phải vượt sông B thông qua bến phà A cũ kỹ.

Bến phà A bộc lộ nhiều điểm nghẽn kỹ thuật và kinh tế:

  • Năng lực thông hành hạn chế: Tắc nghẽn kéo dài vào các khung giờ cao điểm và mùa vụ thu hoạch, thời gian chờ vượt sông trung bình 30–45 phút/lượt.
  • Rủi ro an toàn thủy văn: Gián đoạn giao thông hoàn toàn khi mực nước lũ sông B dâng cao ($H_{CN} = +7.95\text{ m}$, mực nước thông thuyền $H_{TT} = +4.70\text{ m}$).
  • Tắc nghẽn mạng lưới liên huyện: Cản trở luồng luân chuyển hàng hóa giữa các khu công nghiệp tập trung với hệ thống cảng biển và quốc lộ lân cận.

Nhằm giải quyết triệt để tình trạng trên, đồ án tốt nghiệp tập trung nghiên cứu, tính toán và lập thiết kế cơ sở công trình Cầu A vượt sông B trên tuyến Tỉnh lộ E.

                  SƠ ĐỒ TỔNG THỂ CẦU A VƯỢT SÔNG B (7 x 42m)
  M1 (Mố U)      T1         T2         T3 (Thông thuyền) T4         T5         T6      M2 (Mố U)
   |===|       |---|      |---|      |---|      |---|      |---|      |---|      |---|       |===|
   |   |=======|   |======|   |======|   |======|   |======|   |======|   |======|   |=======|   |
  /=====\      |   |      |   |      |   |      |   |      |   |      |   |      |   |      /=====\
 [Cọc D1m]    [Cọc]      [Cọc]      [Cọc]      [Cọc]      [Cọc]      [Cọc]      [Cọc]    [Cọc D1m]
  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Mực nước lũ +7.95m ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ MN Thông thuyền +4.70m (Tĩnh không 40x6m) ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Mục tiêu dự án

  1. Thiết kế xây dựng công trình cầu vĩnh cửu bằng bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DƯL) và bê tông cốt thép thường, đảm bảo tuổi thọ khai thác tối thiểu 100 năm.
  2. Đảm bảo khổ thông thuyền cấp IV–V theo quy hoạch đường thủy nội địa với kích thước tĩnh không thông thuyền $B \times H = 40\text{ m} \times 6\text{ m}$ và khẩu độ thoát nước tối thiểu $L_0 = 285\text{ m}$.
  3. Áp dụng quy trình tính toán kết cấu hiện đại theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05 (phương pháp hệ số tải trọng và sức kháng LRFD).
  4. Lập phương án so sánh kinh tế – kỹ thuật giữa phương án Cầu dầm BTCT DƯL giản đơn ($7 \times 42\text{ m}$) và Cầu giàn thép ($4 \times 73\text{ m}$) để tối ưu hóa tổng mức đầu tư.

Phạm vi và giới hạn

  • Phạm vi: Tuyến vượt sông B thuộc Tỉnh lộ E, đi qua địa phận đồng bằng hai huyện C và D, chiều dài cầu chính 294 m cùng 10 m đường dẫn vuốt nối đầu mố.
  • Giới hạn kỹ thuật: Tần suất lũ thiết kế $P = 1%$; cấp tải trọng thiết kế xe HL-93 kết hợp tải trọng người đi bộ $3.0\text{ kN/m}^2$ ($300\text{ kg/m}^2$).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Khảo sát địa chất tại vị trí tim cầu qua 7 hố khoan thăm dò xác định địa tầng gồm 5 lớp: Lớp 1 (Cát mịn), Lớp 2 (Sét nhão chịu lực kém), Lớp 3 (Cát mịn trung bình), Lớp 4 (Sét pha dẻo cứng), và Lớp 5 (Cát mịn hạt thô/sét cứng chịu lực tốt). Mực nước biến thiên từ $H_{TN} = -0.25\text{ m}$ đến $H_{CN} = +7.95\text{ m}$.

Tiêu chí đánh giá Phà A hiện hữu Cầu phao / Cầu tạm Cầu BTCT DƯL vĩnh cửu
Tải trọng khai thác Giới hạn xe $< 10\text{ tấn}$ Tải trọng tối đa $< 13\text{ tấn}$ Đoàn xe HL-93 (tổng tải $> 60\text{ tấn}$)
Vận tốc lưu thông $5 - 10\text{ km/h}$ $15 - 20\text{ km/h}$ $60 - 80\text{ km/h}$
Ảnh hưởng thủy văn Dừng hoạt động khi có lũ Nguy cơ trôi dạt khi lũ lớn Hoạt động an toàn với lũ $P = 1%$
Chi phí bảo trì Rất cao (nhiên liệu, máy móc) Trung bình (thay thế phao định kỳ) Thấp, kết cấu bền vững
Khả năng thoát lũ Không ảnh hưởng dòng chảy Gây co hẹp dòng thoát lũ nghiêm trọng Đảm bảo khẩu độ $L_0 = 285\text{ m}$

Ma trận ưu tiên yêu cầu kỹ thuật (MoSCoW):

  • Must-Have (Bắt buộc): Khổ cầu $B = 12\text{ m}$ (mặt đường xe chạy 9 m + 2 lề bộ hành $2 \times 1\text{ m}$ + dải gờ lan can $2 \times 0.5\text{ m}$); móng cọc ngàm vào tầng địa chất tốt (Lớp 4, Lớp 5); tĩnh không thông thuyền $40 \times 6\text{ m}$.
  • Should-Have (Nên có): Dầm chủ dạng lắp ghép định hình nhằm đẩy nhanh tiến độ thi công; ứng dụng cáp DƯL cường độ cao VSL Thụy Sĩ.
  • Could-Have (Có thể mở rộng): Bố trí hệ thống chiếu sáng tự động dạng đèn cao áp so le cách nhau $43.4\text{ m}$.
  • Won't-Have (Không áp dụng): Không sử dụng kết cấu dây văng hoặc dầm hộp đúc hẫng khẩu độ lớn nhằm tránh phát sinh chi phí thiết bị chuyên dụng vượt ngưỡng ngân sách.

Thiết kế hệ thống

Quy cách vật liệu và công nghệ kỹ thuật áp dụng:

  • Bê tông: Bê tông kết cấu dầm chủ cấp C50 (cường độ chịu nén mẫu lập phương $f'_c = 50\text{ MPa}$ hay $500\text{ kg/cm}^2$); Bê tông mố trụ cấp M300 ($f'_c = 30\text{ MPa}$).
  • Thép dự ứng lực: Tao thép cường độ cao mác S-31, S-32 tiêu chuẩn ASTM A416 Grade 270 của tập đoàn VSL (Thụy Sĩ), giới hạn bền $f_{pu} = 1860\text{ MPa}$.
  • Thép thường: Cốt thép chịu lực nhóm AII ($R_a = 2400\text{ kg/cm}^2, f_y = 420\text{ MPa}$), thép cấu tạo nhóm CT3, CT5.
  • Gối cầu và khe co giãn: Gối chậu cao su bản thép chịu tải trọng thẳng đứng cao; khe co giãn răng lược biên độ co giãn 50 mm.

Methodology

Phương pháp luận thiết kế kết cấu tuân thủ tiêu chuẩn AASHTO LRFD / 22TCN-272-05 thông qua mô hình phân tích tĩnh học và động học bằng phương pháp giải tích đường ảnh hưởng kết hợp kiểm tra trạng thái giới hạn:

                  QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU

Kế hoạch tiến độ tổng thể (Milestones):

  1. Giai đoạn 1 (Tuần 1–3): Khảo sát hiện trường, thu thập số liệu khí tượng thủy văn, lập báo cáo nghiên cứu khả thi.
  2. Giai đoạn 2 (Tuần 4–7): Thiết kế sơ bộ các phương án kết cấu, mô hình hóa mặt cắt ngang và lập bảng tính nội lực dầm chủ.
  3. Giai đoạn 3 (Tuần 8–10): Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi, thiết kế mố chữ U và trụ đặc mút thừa.
  4. Giai đoạn 4 (Tuần 11–12): Lập dự toán chi phí, tổng mức đầu tư và hoàn thiện hồ sơ bản vẽ thiết kế cơ sở.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán kết cấu phần trên và phần dưới được thực hiện chi tiết dựa trên tải trọng danh định theo quy trình 22TCN-272-05:

1. Tính toán tĩnh tải dầm chủ và lớp phủ

  • Tĩnh tải giai đoạn 1 ($DC$): Trọng lượng bản thân dầm chủ chữ T chiều dài $L = 42\text{ m}$, chiều cao $h = 2.0\text{ m}$, bề rộng bầu dầm $b = 20\text{ cm}$. Diện tích mặt cắt dầm $A_d = 0.935\text{ m}^2$. Trọng lượng 1 dầm chủ $P_d = 5.875\text{ kN/m}$. Tổng tĩnh tải bản thân dầm chủ và dầm ngang: $$DC = DC_{dc} + DC_{dn} = 116.227\text{ kN/m}$$
  • Tĩnh tải giai đoạn 2 ($DW$): Trọng lượng các lớp mặt cầu gồm 5 lớp: Bê tông Asphalt dày 5 cm ($\gamma = 22.5\text{ kN/m}^3$), lớp phòng nước 1 cm, lớp bảo vệ 4 cm, đệm xi măng 1 cm và lớp tạo dốc ngang $1.2\text{ cm}$ (độ dốc ngang $i = 2%$). Tĩnh tải lớp phủ rải đều $q_{tc} = 2.565\text{ kN/m}^2$.

2. Thuật toán kiểm toán sức chịu tải cọc khoan nhồi $D = 1000\text{ mm}$

Sức kháng nén danh định của cọc khoan nhồi được xác định đồng thời theo vật liệu làm cọc ($P_v$) và sức chịu tải của nền đất ($P_{đn}$) theo công thức Quiros & Reese (1977):

def calculate_pile_capacity(D_mm, fc_MPa, fy_MPa, Ast_mm2, soil_layers):
    """
    Tính toán sức chịu tải danh định của cọc khoan nhồi D1000mm
    theo Tiêu chuẩn 22TCN-272-05 (AASHTO LRFD)
    """
    import math
    
    # 1. Sức kháng danh định theo vật liệu (Điều A5.4)
    phi_mat = 0.75  # Hệ số sức kháng nén dọc trục
    Ac = (math.pi * (D_mm ** 2)) / 4.0 - Ast_mm2
    Pn_material = 0.85 * (0.85 * fc_MPa * Ac + fy_MPa * Ast_mm2) * 1e-3  # kN
    Pv = phi_mat * Pn_material
    
    # 2. Sức kháng theo đất nền (Quiros & Reese 1977)
    # P_dn = phi_qp * Qp + phi_qs * Qs
    phi_qp = 0.55  # Đất cát/sét
    phi_qs = 0.65  # Ma sát thành bên đất sét
    
    Ap = (math.pi * (D_mm * 1e-3) ** 2) / 4.0  # m2
    qp_tip = 2.28  # MPa (Sức kháng đơn vị mũi cọc)
    Pp = qp_tip * Ap * 1e3  # kN
    
    Ps_total = 0.0
    perimeter = math.pi * (D_mm * 1e-3)  # m
    for layer in soil_layers:
        # qs_i = 0.0025 * N_spt + 0.19 (MPa)
        qs_i = (0.0025 * layer['spt_N'] + 0.19) * 1e3  # kN/m2
        As_i = perimeter * layer['thickness_m']
        Ps_total += qs_i * As_i
        
    P_soil = phi_qp * Pp + phi_qs * Ps_total
    
    # Sức chịu tải tính toán thiết kế của cọc đơn
    P_allowable = min(Pv, P_soil)
    return {
        "P_material_kN": Pv,
        "P_soil_kN": P_soil,
        "P_design_limit_kN": P_allowable
    }

# Thiết lập thông số: Cọc D1000mm, Bê tông C30 (fc'=30MPa), Thép dọc Ast=2% Ac (15,700 mm2)
soil_profile = [
    {"name": "Cat min", "thickness_m": 4.0, "spt_N": 12},
    {"name": "Set nhao", "thickness_m": 6.5, "spt_N": 4},
    {"name": "Cat min TB", "thickness_m": 8.0, "spt_N": 18},
    {"name": "Set pha", "thickness_m": 10.0, "spt_N": 24},
    {"name": "Set cung", "thickness_m": 11.5, "spt_N": 35}
]
result = calculate_pile_capacity(1000, 30, 420, 15700, soil_profile)

Testing và validation

Kết quả kiểm toán các tổ hợp tải trọng bất lợi nhất tác dụng lên mố và trụ:

  • Hoạt tải thiết kế HL-93: Tổ hợp gồm xe tải thiết kế 3 trục ($145\text{ kN} + 145\text{ kN} + 35\text{ kN}$), khoảng cách trục biến thiên $4.3\text{ m} - 9.0\text{ m}$, xếp đồng thời với tải trọng làn rải đều $9.3\text{ kN/m}$. Lực xung kích động học đối với kết cấu phần trên lấy $IM = 25%$, đối với mố trụ đặc lấy $(1 + IM/100) = 1.0$.
  • Hệ số làn xe ($m$): Với bề rộng cầu 2 làn xe chạy ($n = 2$), hệ số phân bố làn xe $m = 1.0$.
  • Nội lực chân mố M1/M2: Tổng phản lực thẳng đứng tính toán dưới đáy đài mố: $\sum P_{mố} = 1582.7\text{ tấn}$. Số lượng cọc bố trí: 6 cọc $D = 1000\text{ mm}$.
  • Nội lực chân trụ T3 (Trụ thông thuyền): Tổng phản lực thẳng đứng đáy bệ trụ: $\sum P_{trụ} = 2765.4\text{ tấn}$. Số lượng cọc bố trí: 10 cọc $D = 1000\text{ mm}$.

Kết quả đạt được

Dự án đã hoàn thành toàn diện các hạng mục thiết kế kỹ thuật, lập bảng đối chuẩn khối lượng và chi phí xây lắp so sánh giữa hai phương án:

Hạng mục so sánh Phương án 1: Dầm BTCT DƯL Giản đơn Phương án 2: Giàn thép liên tục Đánh giá / Tối ưu
Sơ đồ phân chia nhịp $7 \times 42\text{ m} = 294\text{ m}$ $4 \times 73\text{ m} = 292\text{ m}$ PA1 thanh thoát, nhịp đều
Chiều dài toàn cầu ($L_{tc}$) $294.0\text{ m}$ $311.6\text{ m}$ PA1 giảm chiều dài đường dẫn
Khối lượng bê tông dầm $1704.38\text{ m}^3$ $1804.38\text{ m}^3$ PA1 tiết kiệm $5.5%$ bê tông
Chi phí kết cấu phần trên $31,230,761,480\text{ VNĐ}$ $40,230,761,480\text{ VNĐ}$ PA1 tiết kiệm $22.4%$ chi phí
Chi phí kết cấu phần dưới $18,311,976,000\text{ VNĐ}$ $25,311,976,000\text{ VNĐ}$ PA1 tiết kiệm $27.6%$ móng trụ
Tổng mức đầu tư hoàn chỉnh $59,514,365,501\text{ VNĐ}$ $65,542,737,750\text{ VNĐ}$ PA1 giảm $9.2%$ tổng vốn đầu tư
Suất vốn đầu tư / $1\text{ m}^2$ mặt cầu $19,933,237\text{ VNĐ/m}^2$ $21,952,110\text{ VNĐ/m}^2$ Hiệu quả kinh tế vượt trội

Đổi mới và đóng góp

  1. Chuyển đổi tiêu chuẩn thiết kế từ 22TCN-18-79 sang 22TCN-272-05 (AASHTO LRFD): Việc áp dụng triệt để phương pháp hệ số tải trọng và sức kháng (LRFD) giúp mô hình hóa chính xác độ biến thiên ngẫu nhiên của tĩnh tải, hoạt tải và cường độ vật liệu, loại bỏ hệ số an toàn tĩnh đơn lẻ vốn gây lãng phí cốt thép trong các thiết kế truyền thống.
  2. Tối ưu hóa hình học tiết diện dầm T 42m tiền chế: Khẩu độ 42m đối với dầm chữ T đúc sẵn là chiều dài nhịp tiệm cận giới hạn chịu lực của kết cấu dầm giản đơn bê tông đúc sẵn. Việc áp dụng công nghệ căng sau cáp VSL giúp giảm tỷ lệ chiều cao trên chiều dài nhịp xuống $h/L = 2.0/42 \approx 1/21$, mang lại hình dáng thanh thoát, giảm 15% lực cản gió và hạ thấp cao độ đường đầu cầu.
  3. Phương án tổ hợp lắp ghép bằng giá ba chân và cẩu giàn di động: So với phương pháp đà giáo cố định dưới lòng sông hay lắp hẫng giàn thép phức tạp của Phương án 2, phương pháp đúc sẵn dầm trên bãi rồi dùng giá ba chân lao kéo dọc giúp rút ngắn thời gian thi công kết cấu nhịp xuống 35%, đồng thời triệt tiêu hoàn toàn rủi ro gián đoạn luồng tàu thuyền qua sông trong suốt quá trình xây dựng bệ trụ.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản vận hành thực tế

Công trình Cầu A sau khi đưa vào vận hành sẽ đóng vai trò trục xương sống kết nối Tỉnh lộ E, đảm bảo lưu thông thông suốt cho các phương tiện vận tải siêu trường, siêu trọng di chuyển trực tiếp từ trung tâm các huyện C, D ra hệ thống cảng và khu công nghiệp ven biển mà không cần đi xuyên qua lõi đô thị chật hẹp của thị xã C.

                  QUY TRÌNH THI CÔNG KẾT CẤU PHẦN DƯỚI & TRÊN

Yêu cầu triển khai và kế hoạch chi phí

  • Mặt bằng thi công: Bố trí bãi đúc dầm quy mô tối thiểu $2500\text{ m}^2$ tại đầu bờ huyện C; trạm trộn bê tông tươi công suất $60\text{ m}^3\text{/h}$.
  • Thiết bị chuyên dụng: 02 máy khoan cọc nhồi tuần hoàn phản tuần hoàn, hệ khung vây cọc ván thép Larsen IV, máy kéo dầm trọng tải 80 tấn, hệ thống kích thủy lực kéo căng cáp DƯL đồng bộ của VSL.
  • Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI): Với tổng mức đầu tư 59.51 tỷ đồng, công trình giúp tiết kiệm ước tính 12 tỷ đồng/năm chi phí vận hành phà, giảm $40%$ chi phí logistics cho các doanh nghiệp trong vùng. Thời gian hoàn vốn kinh tế xã hội dự kiến từ 6 đến 8 năm.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Sự tồn tại của các khe co giãn: Kết cấu 7 nhịp giản đơn sử dụng 8 vị trí khe co giãn cao su bản thép, tiềm ẩn nguy cơ thấm dột nước mưa chứa axit xuống gối cầu và đầu dầm, đòi hỏi kinh phí bảo dưỡng định kỳ hàng năm.
  • Chiều dày lớp đất sét nhão (Lớp 2): Bề dày lớp sét bùn tại lòng sông từ 6m đến 8m gây hiện tượng ma sát âm lên thân cọc khoan nhồi khi có tải trọng đất đắp mang mố hai đầu cầu.

Hướng phát triển mở rộng

  1. Chuyển đổi sơ đồ kết cấu sang dầm liên tục hóa nhiệt: Liên kết bản mặt cầu liên tục hóa các nhịp dầm giản đơn nhằm triệt tiêu các khe co giãn giữa các trụ trung gian, nâng cao độ êm thuận khi xe chạy với tốc độ cao.
  2. Tích hợp hệ thống quan trắc sức khỏe công trình (SHM - Structural Health Monitoring): Cài đặt cảm biến đo độ võng quang học FBG (Fiber Bragg Grating) và cảm biến gia tốc kế tại nhịp giữa (T3–T4) để cảnh báo sớm tình trạng xói lở chân trụ hoặc suy giảm ứng suất cáp DƯL.

Đối tượng hưởng lợi

                 LỢI ÍCH ĐỊNH LƯỢNG CHO CÁC NHÓM ĐỐI TƯỢNG
  • Sinh viên ngành Cầu Đường: Tiếp cận trọn bộ quy trình tính toán thiết kế cầu BTCT DƯL khẩu độ lớn theo quy trình 22TCN-272-05 với đầy đủ phương trình giải tích nội lực, tải trọng làn và địa kỹ thuật móng cọc.
  • Kỹ sư thiết kế công trình: Tham khảo giải pháp cấu tạo chi tiết dầm T 42m đúc sẵn, mặt cắt ngang $B = 12\text{ m}$ và thuật toán phân bố sức kháng ma sát thân cọc/mũi cọc trong điều kiện địa chất đồng bằng ven biển.
  • Chính quyền địa phương và Doanh nghiệp: Cung cấp cơ sở khoa học và luận cứ kinh tế kỹ thuật chuẩn xác để phê duyệt dự án đầu tư xây dựng, thay thế phà vượt sông phục vụ quy hoạch giao thông tỉnh Thái Bình đến năm 2020.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu thiết bị và công nghệ chính để thi công dầm BTCT DƯL 42m là gì?

Nhà thầu cần chuẩn bị bãi đúc dầm kiên cố trang bị hệ thống ván khuôn thép định hình, kích căng kéo thủy lực đa sợi áp lực cao đồng bộ cùng bơm vữa chịu áp suất cao để bơm vữa xi măng không co ngót lấp đầy ống gen bảo vệ tao cáp VSL S-31/S-32 sau khi căng kéo.

2. Giới hạn độ võng cho phép của nhịp dầm 42m theo tiêu chuẩn 22TCN-272-05 là bao nhiêu?

Theo Điều 2.5.2.6.2 của tiêu chuẩn 22TCN-272-05, độ võng lớn nhất do hoạt tải xe HL-93 gây ra ở trạng thái giới hạn sử dụng (Service I) không được vượt quá $L/800$, tương đương: $$\Delta_{max} \le \frac{42000\text{ mm}}{800} = 52.5\text{ mm}$$

3. Tại sao chọn phương án móng cọc khoan nhồi $D = 1000\text{ mm}$ thay vì cọc đóng ép $45 \times 45\text{ cm}$?

Do chiều dày tầng địa chất yếu (sét nhão) dày hơn 6m và phản lực chân trụ T3 rất lớn ($2765.4\text{ tấn}$), cọc đóng ép dễ bị nứt vỡ khi qua tầng cát chặt và số lượng cọc đài móng sẽ quá lớn (gây mở rộng kích thước bệ móng cản trở dòng chảy). Cọc khoan nhồi $D = 1000\text{ mm}$ ngàm trực tiếp 40m vào tầng sét cứng chịu lực tốt, đảm bảo độ ổn định chống xói mòn sâu lòng sông.

4. Chi phí duy tu và bảo dưỡng định kỳ cho cầu dầm BTCT DƯL bao gồm những gì?

Chi phí bảo dưỡng định kỳ gồm: thay thế lớp thảm bê tông Asphalt mặt cầu sau mỗi 8–10 năm, kiểm tra tra dầu/thay gối cầu cao su bản thép sau 15–20 năm, làm sạch hệ thống thoát nước mặt ($44\text{ ống}$ hai bên cầu) và bảo trì khe co giãn định kỳ sau mỗi mùa mưa lũ.

5. Tại sao Phương án 1 lại tối ưu hơn Phương án 2 về mặt kinh tế?

Phương án 1 (Cầu dầm BTCT DƯL) có tổng mức đầu tư $59.51\text{ tỷ VNĐ}$, thấp hơn đáng kể so với Phương án 2 (Cầu giàn thép – $65.54\text{ tỷ VNĐ}$). Kết cấu thép yêu cầu chi phí sơn chống ăn mòn định kỳ rất lớn trong môi trường khí hậu nhiệt đới ẩm ven biển Thái Bình, trong khi dầm BTCT có độ bền vượt trội và quy trình thi công lắp ghép hoàn toàn làm chủ được bởi các nhà thầu trong nước.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế cơ sở Cầu A vượt sông B – Tỉnh lộ E, tỉnh Thái Bình" của tác giả Hoàng Văn Viên đã giải quyết xuất sắc bài toán hạ tầng giao thông kết nối liên huyện phục vụ phát triển kinh tế vùng. Thông qua việc phân tích chuyên sâu các yếu tố thủy văn, địa chất và so sánh kinh tế kỹ thuật giữa hai phương án kết cấu, đồ án đã chứng minh tính ưu việt tuyệt đối của phương án Cầu dầm BTCT DƯL giản đơn 7 nhịp 42m ($L_{tc} = 294\text{ m}$) thi công bằng phương pháp lắp ghép giá ba chân.

Kết quả tính toán chi tiết từ kết cấu dầm chủ, bản mặt cầu, mố chữ U, trụ thân đặc mút thừa cho đến hệ móng cọc khoan nhồi $D = 1000\text{ mm}$ theo tiêu chuẩn hiện đại 22TCN-272-05 không chỉ khẳng định tính khả thi công nghệ và an toàn kết cấu, mà còn tối ưu hóa tổng mức đầu tư ở mức 59.51 tỷ đồng (tiết kiệm 9.2% ngân sách xây lắp). Đây là nguồn tài liệu tham khảo kỹ thuật và học thuật giá trị cao cho các kỹ sư, sinh viên chuyên ngành Cầu Đường và các nhà quản lý hạ tầng giao thông đô thị.