Đệm Cao Su Cho Cầu: Gối Cầu Cao Su (Bearing Pad)

Đệm Cao Su Cho Cầu: Gối Cầu Cao Su (Bearing Pad)

Gối cầu cao su (elastomeric bearing pad) là linh kiện chịu tải trong cơ sở hạ tầng cầu đường. Gối phải đồng thời chịu tải thẳng đứng hàng chục đến hàng trăm tấn, cho phép dầm cầu dịch chuyển ngang do giãn nở nhiệt, và xoay nhẹ mà không tạo ứng suất trong kết cấu.

Tuổi thọ thiết kế: 30–50 năm. Tiêu chuẩn kiểm định: EN 1337 (châu Âu), AASHTO LRFD (Mỹ).

Chức Năng Của Gối Cầu Cao Su

1. Chịu tải thẳng đứng: Phân phối tải từ dầm cầu xuống mố/trụ đều và êm.

2. Hấp thụ chuyển vị ngang: Dầm bê tông dài 20–50m giãn nở 10–30mm theo mùa. Gối cao su biến dạng cắt để chuyển vị mà không sinh lực ngang vào kết cấu.

3. Cho phép xoay: Bù độ võng và xoay của dầm dưới tải trọng xe — gối xoay mềm mại không tạo mô men ngược lại.

Phân Loại Gối Cầu Cao Su

Gối Đặc Thuần Cao Su (Plain Elastomeric Pad)

• Cấu tạo: Khối cao su đồng nhất, không gia cường
• Tải trọng: < 500 kN
• Chuyển vị: < 10 mm
• Ứng dụng: Cầu nhỏ, cống hộp, cầu tạm

Gối Cao Su Gia Cường Thép (Laminated Elastomeric Bearing)

• Cấu tạo: Luân phiên lớp cao su và tấm thép mỏng, dính chặt qua lưu hóa
• Tải trọng: 500 kN – 10,000+ kN (tùy số lớp và diện tích)
• Chuyển vị: 20–80 mm
• Ứng dụng: Cầu lớn, cầu đường cao tốc, cầu vượt đô thị

Tấm thép ngăn cao su phình ra ngang dưới tải thẳng đứng → tăng khả năng chịu tải. Vẫn biến dạng cắt theo phương ngang để hấp thụ chuyển vị nhiệt.

Gối Chốt PTFE (Pot Bearing với Mặt Trượt PTFE)

• Dùng cho: Cầu lớn cần chuyển vị > 100 mm
• Cấu tạo: Gối cao su + tấm PTFE + tấm thép trượt
• Chi phí: Cao hơn gối laminated

Vật Liệu Cao Su Trong Gối Cầu

Cao Su Thiên Nhiên (NR)

• Ưu điểm: Đàn hồi xuất sắc, khả năng biến dạng cắt lớn, giá thành hợp lý
• Nhược điểm: Kém chịu ozone/UV nếu không có lớp bảo vệ; cứng dưới -25°C
• Phổ biến: Châu Á, Việt Nam (nguồn NR dồi dào)
• Tiêu chuẩn: BS EN 1337

Neoprene (Chloroprene – CR)

• Ưu điểm: Chịu ozone, UV, thời tiết tốt hơn NR; chịu dầu hóa chất tốt hơn
• Nhiệt độ làm việc: -40°C đến +70°C
• Chi phí: Cao hơn NR 30–50%
• Tiêu chuẩn: AASHTO LRFD (Mỹ)

Bảng So Sánh NR vs Neoprene

Tiêu chí	NR	Neoprene
Độ cứng kéo	Tốt hơn	Tốt
Chịu ozone	Kém	Tốt
Chịu lạnh	Kém (<-25°C)	Tốt (đến -40°C)
Modulus cắt	0.7–1.2 MPa	0.9–1.3 MPa
Chi phí	Thấp hơn	Cao hơn
Phổ biến tại VN	Có	Ít

Tiêu Chuẩn Thiết Kế Và Kiểm Định

EN 1337-3 (Châu Âu)

Tiêu chuẩn cho gối cầu đàn hồi.

• Loại A: Gối đặc (plain pad)
• Loại B: Gối gia cường (laminated)

Yêu cầu kiểm tra: Nén, cắt, bền lão hóa nhiệt, bền ozone, bền nhiệt độ thấp.

AASHTO LRFD (Mỹ)

Tiêu chuẩn thiết kế cầu Mỹ.

• Method A: Thiết kế theo ứng suất cho phép (1.6 MPa nén)
• Method B: Thiết kế chi tiết hơn, ứng suất cao hơn với kiểm tra đầy đủ

TCVN Tại Việt Nam

Phần lớn dự án tham chiếu AASHTO hoặc JIS/BS.

Thông Số Kỹ Thuật Điển Hình

Thông số	Giá trị
Độ cứng Shore A	50–70 (thường 60)
Modulus cắt G	0.7–1.4 MPa
Ứng suất nén cho phép	5–12 MPa (laminated)
Chuyển vị cắt tối đa	0.7 × tổng chiều dày cao su
Hệ số biến dạng hình dạng S	≥ 6 (thường 10–20)
Chiều dày lớp cao su	8–16 mm
Chiều dày tấm thép gia cường	2–4 mm

Lắp Đặt Và Kiểm Tra Gối Cầu

Chuẩn bị bề mặt:

• Bề mặt mố/trụ phải phẳng: Sai số < 1 mm/300 mm
• Làm sạch dầu mỡ, bụi bẩn
• Không dán keo gối vào bê tông — gối được đặt tự do để trượt/xoay

Kiểm tra định kỳ (10–15 năm/lần):

• Đo độ biến dạng cắt tích lũy (permanent shear set)
• Kiểm tra bề mặt: vết nứt, phình bên, xuống cấp
• Thay gối khi biến dạng cắt vĩnh viễn > 30% hoặc có vết nứt sâu > 2 mm

Câu Hỏi Thường Gặp

Gối cầu cao su có thể tái sử dụng sau khi tháo ra bảo trì không?

Không nên. Gối đã chịu tải hàng chục năm có biến dạng vĩnh viễn và nứt vi mô không thấy bằng mắt. Chi phí gối mới nhỏ hơn chi phí nâng dầm lần thứ hai.

Gối cầu cao su ở Việt Nam dùng vật liệu gì?

Đa số dùng cao su thiên nhiên (NR) gia cường thép vì nguồn NR dồi dào, giá cạnh tranh. Dự án cao tốc và cầu lớn theo AASHTO yêu cầu Neoprene. Gối chất lượng cao sản xuất tại Việt Nam đáp ứng đủ EN 1337 và AASHTO.

Chiều dày gối ảnh hưởng thế nào đến khả năng chuyển vị?

Chuyển vị ngang tối đa = 0.7 × tổng chiều dày lớp cao su. Ví dụ: 4 lớp × 12 mm = 48 mm cao su → chuyển vị tối đa = 33.6 mm. Tăng khả năng chuyển vị cần tăng số lớp cao su, nhưng phải kiểm tra lại ổn định gối (buckling).

Kết Luận

Gối cầu cao su là sản phẩm kỹ thuật cao kết hợp giữa khả năng chịu tải lớn và tính đàn hồi linh hoạt. Tuổi thọ 30–50 năm yêu cầu vật liệu chất lượng, thiết kế đúng tiêu chuẩn (EN 1337, AASHTO) và kiểm định nghiêm ngặt.

Liên hệ hotline hoặc Zalo để được báo giá gối cầu cao su theo tiêu chuẩn kỹ thuật.

---

Liên hệ đặt hàng: Hotline 0383.373.800 | Gửi yêu cầu báo giá