Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13861:2023 về Gối chỏm cầu - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử quy định các yêu cầu kỹ thuật tối thiểu, phương pháp thử nghiệm và nguyên tắc nghiệm thu đối với sản phẩm gối chỏm cầu sử dụng trong các công trình cầu đường bộ và các kết cấu xây dựng khác đòi hỏi khả năng chịu tải lớn và chuyển vị xoay linh hoạt.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo, thử nghiệm, giám sát, thi công và nghiệm thu gối chỏm cầu tại Việt Nam. Tiêu chuẩn tập trung vào các loại gối chỏm cầu có hướng dịch chuyển cố định, dịch chuyển một hướng hoặc dịch chuyển tự do tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của từng dự án công trình cụ thể.

Các nội dung kỹ thuật cốt lõi của tiêu chuẩn

1. Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu chế tạo

• Vật liệu thép: Các tấm thép sử dụng để chế tạo phần chỏm cầu, đế gối và các tấm phân bố lực phải tuân thủ các tiêu chuẩn về giới hạn bền kéo, giới hạn chảy và độ dãn dài tương ứng. Bề mặt tiếp xúc của thép phải được gia công cơ khí chính xác để đảm bảo độ nhẵn bóng tối ưu.
• Vật liệu ma sát (PTFE hoặc tương đương): Tấm trượt ma sát phải có độ dày tối thiểu theo quy định, khả năng chịu lực ép nén cao và hệ số ma sát thấp. Vật liệu này phải đảm bảo tính ổn định hóa học, không bị biến dạng quá mức dưới tác dụng của tải trọng dài hạn.
• Chất bôi trơn đặc biệt: Sử dụng mỡ bôi trơn chuyên dụng để giảm thiểu ma sát giữa tấm trượt và bề mặt chỏm cầu, đảm bảo không bị khô, phân hủy hoặc mất tính năng trong suốt tuổi thọ thiết kế của công trình.

2. Yêu cầu thiết kế và cấu tạo gối chỏm cầu

• Khả năng chịu tải trọng: Gối chỏm cầu phải được tính toán thiết kế để chịu được tải trọng đứng cực hạn, tải trọng ngang (lực gió, lực động đất, lực hãm xe) và các tổ hợp tải trọng bất lợi nhất.
• Khả năng xoay và chuyển vị: Thiết kế hình học của chỏm cầu phải cho phép gối xoay tự do quanh các trục với góc xoay thiết kế mà không gây ra hiện tượng kẹt cứng hoặc tập trung ứng suất cục bộ tại các mép gối.
• Phần tử hạn chế để gối dịch chuyển theo một hướng: Đối với loại gối dịch chuyển một hướng, tiêu chuẩn quy định nghiêm ngặt về cấu tạo của các thanh dẫn hướng hoặc chốt hạn chế. Các phần tử này phải đủ khả năng chịu lực cắt ngang lớn phát sinh trong quá trình vận hành của công trình mà không bị biến dạng vĩnh viễn.

3. Phương pháp thử nghiệm và kiểm tra chất lượng

• Thử nghiệm tải trọng nén tĩnh: Tiến hành gia tải lên gối theo các cấp lực quy định để xác định độ biến dạng đàn hồi, độ lún và khả năng chịu tải cực hạn của gối chỏm cầu.
• Thử nghiệm hệ số ma sát: Đo đạc lực cản ma sát xuất hiện khi gối thực hiện chuyển vị trượt dưới tác dụng của tải trọng đứng thiết kế, nhằm đảm bảo hệ số ma sát thực tế không vượt quá giá trị giới hạn cho phép trong tiêu chuẩn.
• Thử nghiệm khả năng xoay: Kiểm tra hoạt động của khớp cầu dưới tải trọng để xác định mô men cản xoay và đánh giá sự phân bổ áp lực tiếp xúc trên bề mặt chỏm cầu.
• Kiểm tra kích thước và dung sai hình học: Sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng để kiểm tra độ phẳng, độ nhám bề mặt, đường kính chỏm cầu và dung sai lắp ráp của toàn bộ hệ thống gối trước khi xuất xưởng.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13861:2023 có hiệu lực áp dụng kể từ ngày được cơ quan nhà nước có thẩm quyền công bố ban hành. Các dự án đầu tư xây dựng công trình cầu đường bộ sử dụng gối chỏm cầu cần cập nhật các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử quy định tại tiêu chuẩn này vào hồ sơ thiết kế và chỉ dẫn kỹ thuật thi công.