Gối Cao Su Cầu Đường (Bridge Bearing Pad): Tiêu Chuẩn Và Kích Thước

Meta Description: Gối cao su cầu đường (bridge bearing pad) — phân loại, kích thước 200×200 đến 600x600mm, tải trọng, tiêu chuẩn AASHTO và EN 1337 chi tiết. Từ khóa chính: gối cao su cầu đường, đệm cao su cầu Từ khóa phụ: bridge bearing pad, gối cầu cao su, gối đỡ cầu cao su, tấm cao su gối cầu, cao su cầu đường

Gối cao su cầu đường là gì?

gioang cao su oring viton 138 x 6 chi tiet ky thuat
gioang cao su oring viton 138 x 6 chi tiet ky thuat
Gối cao su cầu đường (elastomeric bearing pad) là chi tiết đặt giữa dầm cầu và trụ cầu, có chức năng:
  • Truyền tải trọng từ dầm xuống trụ/mố cầu.
  • Cho phép xoay (rotation) do võng dầm khi xe chạy qua.
  • Cho phép trượt/co giãn (translation) do giãn nở nhiệt, co ngót bê tông.
  • Hấp thụ rung động từ tải trọng xe cộ và gió.

Gối cầu là chi tiết an toàn kết cấu — sai lệch kích thước hoặc chất lượng có thể gây hư hỏng dầm, nứt trụ.

3 loại gối cao su cầu đường

1. Gối cao su nguyên khối (Plain Elastomeric Bearing)

Khối cao su đặc, không có lõi thép. Dùng cho cầu nhỏ, tải trọng thấp, nhịp ngắn (dưới 20 m).

Kích thước L x W x H (mm) Tải trọng (tấn) Xoay cho phép (rad) Trượt cho phép (mm)
150 x 200 x 20 10–20 0.005 ±3
200 x 200 x 25 15–30 0.008 ±5
200 x 300 x 30 25–50 0.010 ±6
250 x 350 x 35 40–70 0.010 ±7
Vật liệu: CR (Neoprene) Shore A 60 ± 5, theo AASHTO M251 hoặc TCVN.

2. Gối cao su có bản thép (Laminated / Steel-Reinforced Bearing)

Cấu tạo: các lớp cao su xen kẽ với bản thép mỏng (2–3 mm), lưu hóa liên kết. Phổ biến nhất cho cầu bê tông dự ứng lực, cầu thép.

Ưu điểm so với gối nguyên khối:
  • Chịu nén tốt hơn 3–5 lần.
  • Biến dạng ngang nhỏ hơn (bản thép hạn chế phình ngang).
  • Cho phép xoay và trượt lớn hơn.
Kích thước L x W (mm) Tổng cao H (mm) Số lớp cao su Dày mỗi lớp (mm) Dày bản thép (mm) Tải trọng (tấn)
200 x 200 28 2 8 3 20–40
200 x 300 35 2 10 3 30–60
250 x 350 42 3 8 3 50–100
300 x 400 56 3 12 3 80–160
350 x 450 63 4 10 3 120–240
400 x 500 76 4 12 3 180–350
450 x 550 84 5 10 3 250–450
500 x 600 92 5 12 3 320–580
600 x 600 114 6 12 3 450–800

3. Gối cao su trượt PTFE (PTFE Sliding Bearing)

Gối laminated có gắn tấm PTFE (Teflon) trên bề mặt, cho phép trượt tự do trên tấm thép không gỉ. Dùng cho cầu dài, giãn nở nhiệt lớn (> 50 mm).

Kích thước L x W (mm) Tải trọng (tấn) Trượt cho phép (mm) Hệ số ma sát
300 x 400 80–160 ±50 0.02–0.05
400 x 500 180–350 ±75 0.02–0.05
500 x 600 320–580 ±100 0.02–0.05
600 x 600 450–800 ±150 0.02–0.05
Ứng dụng: cầu dầm liên tục, cầu dây văng, cầu nhịp > 40 m.

Tiêu chuẩn kỹ thuật

AASHTO M251 (Mỹ)

Tiêu chuẩn phổ biến nhất tại Việt Nam cho gối cầu cao su. Quy định:

Thông số Yêu cầu
Vật liệu CR (Neoprene) hoặc NR
Độ cứng Shore A 50, 60, hoặc 70 ± 5
Độ bền kéo ≥ 15.5 MPa (Shore A 50), ≥ 15.0 MPa (Shore A 60)
Độ giãn dài đứt ≥ 400% (Shore A 50), ≥ 300% (Shore A 60)
Biến dạng nén dư (70°C, 22h) ≤ 25%
Kháng ozone Không nứt sau 100h ở 25 pphm
Lão hóa nhiệt (70°C, 168h) Thay đổi độ cứng ≤ +15 Shore A

EN 1337-3 (Châu Âu)

Thông số Yêu cầu
Vật liệu CR hoặc NR, Grade 1–5
Module cắt G 0.7 / 0.9 / 1.15 MPa (tùy grade)
Độ bền kéo ≥ 16 MPa
Độ giãn dài đứt ≥ 450%
Biến dạng nén dư ≤ 30%
Nhiệt độ làm việc -25°C đến +50°C (Grade 3)

TCVN (Việt Nam)

  • TCVN 12885:2020 — Gối cầu cao su, yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.
  • Phần lớn tham chiếu AASHTO M251 và EN 1337.

Thiết kế gối cầu: Thông số cần tính toán

1. Ứng suất nén cho phép

Loại gối Ứng suất nén cho phép (MPa)
Nguyên khối (plain) 3.5–5.5
Có bản thép (laminated), hệ số hình dạng S ≥ 5 7.0–11.0
Có bản thép, hệ số hình dạng S ≥ 8 10.0–15.5

2. Hệ số hình dạng (Shape Factor)

S = Diện tích chịu nén / Diện tích bề mặt tự do

Đối với gối chữ nhật:

S = (L × W) / [2 × t × (L + W)]

Trong đó: L = chiều dài, W = chiều rộng, t = chiều dày 1 lớp cao su.

Kích thước (mm) Dày lớp cao su t (mm) S Ứng suất nén cho phép (MPa)
200 x 300 10 6.0 7.0
300 x 400 12 7.1 8.5
400 x 500 12 9.3 11.0
500 x 600 12 11.4 13.5

3. Biến dạng cắt cho phép

Biến dạng cắt do trượt nhiệt không vượt quá 50% tổng chiều dày cao su (theo AASHTO).

Ví dụ: Gối 400 x 500, 4 lớp cao su x 12 mm = 48 mm tổng → trượt cho phép ≤ 24 mm mỗi hướng.

4. Khả năng xoay

Góc xoay cho phép phụ thuộc tỷ số chiều dày/chiều dài gối:

Tỷ số H/L Góc xoay cho phép (rad)
0.10 0.005
0.15 0.010
0.20 0.015
0.25 0.020

Quy trình kiểm tra chất lượng gối cầu

Kiểm tra tại nhà máy

1. Kiểm tra ngoại quan: không nứt, rỗ, bọt khí, lệch bản thép.

2. Đo kích thước: sai lệch ≤ ±3 mm (chiều dài, rộng), ≤ ±2 mm (chiều cao).

3. Thử nén: nén 50% tổng chiều dày cao su, giữ 5 phút, không nứt, không tách lớp.

4. Thử cắt: biến dạng cắt 50%, đo module cắt G, kiểm tra liên kết cao su-thép.

5. Thử độ cứng: đo Shore A trên bề mặt cao su, sai lệch ≤ ±5.

6. Thử kéo mẫu cao su: độ bền kéo, độ giãn dài theo ASTM D412.

7. Thử lão hóa: mẫu cao su sau 168h ở 70°C, kiểm tra thay đổi tính chất.

Kiểm tra tại công trường

  • Kiểm tra ngoại quan trước khi lắp.
  • Đo kích thước thực tế, đối chiếu với bản vẽ.
  • Yêu cầu chứng chỉ thử nghiệm (test certificate) từ nhà sản xuất.

Lắp đặt gối cầu

gioang cao su oring viton 138 x 6 chi tiet ky thuat
gioang cao su oring viton 138 x 6 chi tiet ky thuat

Yêu cầu bề mặt đặt gối

  • Bê tông trụ/mố phẳng, sai lệch ≤ 1 mm trên toàn bộ diện tích gối.
  • Bề mặt sạch, khô, không có vữa thừa, đá dăm.
  • Nếu không phẳng: dùng lớp vữa tự san bằng (self-leveling mortar).

Quy trình lắp

1. Đánh dấu vị trí tâm gối trên trụ và dầm theo bản vẽ.

2. Đặt gối đúng hướng (chiều dài song song với phương trượt).

3. Không dùng keo dán gối (trừ khi thiết kế yêu cầu).

4. Hạ dầm từ từ, đảm bảo dầm tiếp xúc đều trên toàn bộ gối.

5. Kiểm tra: gối không bị lệch, không phình quá mức.

FAQ — Câu hỏi thường gặp

1. Gối cao su cầu đường dùng vật liệu NR hay CR?

CR (Neoprene) phổ biến hơn vì kháng ozone, kháng thời tiết tốt — quan trọng cho công trình ngoài trời. NR đàn hồi tốt hơn, giá rẻ hơn, dùng được nếu ít tiếp xúc trực tiếp thời tiết.

2. Gối cầu bao lâu phải thay?

Thiết kế tuổi thọ 25–50 năm. Thực tế phụ thuộc môi trường. Kiểm tra định kỳ 5 năm/lần. Thay khi: biến dạng dư > 25%, nứt sâu, bản thép lộ ra, trượt quá giới hạn.

3. Gối nguyên khối hay gối có bản thép — chọn loại nào?

Cầu nhỏ, nhịp < 15 m, tải < 30 tấn → nguyên khối (đơn giản, rẻ). Cầu lớn, nhịp > 15 m, tải > 50 tấn → laminated (chịu tải tốt, cho phép xoay/trượt lớn).

4. Có thể sản xuất gối cầu theo kích thước riêng không?

Có. Nhà sản xuất nhận gia công theo bản vẽ thiết kế, bao gồm kích thước, số lớp thép, độ cứng, và dung sai theo tiêu chuẩn yêu cầu.

5. Giá gối cao su cầu đường bao nhiêu?

Tùy kích thước và loại. Tham khảo:

Loại Kích thước Giá tham khảo (VNĐ/cái)
Nguyên khối 200 x 300 x 30 200.000–400.000
Laminated 300 x 400 x 56 800.000–1.500.000
Laminated 500 x 600 x 92 3.000.000–5.000.000
PTFE sliding 400 x 500 5.000.000–10.000.000

Suggested Internal Links

Suggested Images

1. Ảnh cắt lớp gối laminated — Thể hiện lớp cao su xen kẽ bản thép

2. Ảnh gối cầu đang lắp — Gối nằm trên trụ cầu, dầm đang được hạ

3. Sơ đồ 3 loại gối — Nguyên khối, laminated, PTFE sliding

4. Ảnh kiểm tra nén — Gối cầu trên máy nén thử nghiệm

5. Bản vẽ kỹ thuật — Mặt cắt gối laminated với kích thước

Cần báo giá gối cao su cầu đường theo bản vẽ thiết kế? Liên hệ hotline hoặc Zalo để được báo giá.

Bài viết liên quan