Trong giới vận tải và xây dựng cầu đường, khái niệm “Tải Trọng Trục Xe Thiết Kế” thường được nhắc đến. Tuy nhiên, không ít người vẫn còn hiểu lầm về ý nghĩa thực sự của nó, dẫn đến những quan niệm sai lệch về tải trọng khai thác an toàn cho xe tải trên các công trình cầu. Bài viết này, từ chuyên gia Xe Tải Mỹ Đình, sẽ làm rõ vấn đề này, giúp bạn đọc hiểu đúng và đủ về tải trọng trục xe thiết kế, từ đó vận hành xe tải hiệu quả và an toàn hơn.
Nhiều người cho rằng, nếu một cây cầu được thiết kế với tải trọng thiết kế H30, thì xe tải có tổng tải trọng 30 tấn có thể thoải mái lưu thông qua cầu. Hoặc ngược lại, tải trọng thiết kế cầu sẽ được dùng để cắm biển báo hạn chế tải trọng khai thác, ví dụ cầu thiết kế H10 thì cắm biển 10 tấn. Quan điểm này đơn giản và dễ hiểu, nhưng lại không chính xác và tiềm ẩn nhiều nguy cơ.
Vậy, tải trọng trục xe thiết kế thực chất là gì và tại sao lại có sự khác biệt so với tải trọng khai thác thực tế?
Để làm rõ vấn đề, chúng ta cần hiểu bản chất của tải trọng thiết kế trong lĩnh vực cầu đường. Các tiêu chuẩn thiết kế cầu, như tiêu chuẩn Austroads của Úc, đã định nghĩa rất rõ ràng: “Hoạt tải là tải trọng của dòng xe (xe đơn chiếc hoặc đoàn xe) hoặc của người đi bộ. Trị số và cách bố trí tải trọng theo danh nghĩa, mang tính chất lý thuyết được quy định trong tiêu chuẩn sẽ tạo nên các hiệu ứng trong kết cấu tương đương với các hiệu ứng do các xe đơn chiếc hoặc đoàn xe trong thực tế tạo ra”.
Điều này có nghĩa là, tải trọng trục xe thiết kế không phải là tải trọng tối đa của một chiếc xe cụ thể được phép đi qua cầu. Thay vào đó, nó là một giá trị tải trọng giả định, mang tính lý thuyết, được sử dụng trong quá trình thiết kế cầu. Giá trị này được tính toán dựa trên các phân tích thống kê về lưu lượng xe, chủng loại xe, tải trọng xe thực tế, và nhiều yếu tố khác, nhằm đảm bảo cầu có thể chịu được các tác động tải trọng trong suốt tuổi thọ thiết kế.
Nói cách khác, các kỹ sư cầu đường không thiết kế cầu chỉ để chịu được một chiếc xe tải “thiết kế” duy nhất nào đó. Họ thiết kế cầu để chịu được tác động của dòng xe thực tế lưu thông trên cầu trong tương lai, với mức độ an toàn và tuổi thọ công trình đã được tính toán trước.
Để dễ hình dung hơn, hãy xem xét tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 18-79 của Việt Nam, tiêu chuẩn này quy định các mức tải trọng thiết kế H30, H13, H10. Nhiều người lầm tưởng rằng H30 tương ứng với xe 30 tấn, H13 tương ứng xe 13 tấn, và H10 tương ứng xe 10 tấn. Tuy nhiên, đây là một sự hiểu lầm tai hại.
Tiêu chuẩn 22TCN 18-79 quy định: “Hoạt tải thẳng đứng tiêu chuẩn (có xét tới phát triển tương lai) lấy như sau: Dùng tải trọng H30 và XB80 cho các tuyến đường liên lạc quốc tế, đường trục chính yếu có ý nghĩa quan trọng về kinh tế, chính trị văn hóa, quốc phòng phục vụ cho toàn quốc, có cường độ vận tải trong tương lai rất lớn… Dùng tải trọng H10 và X60 hay H13 và X60 cho các đường địa phương trong tỉnh, đường giao thông công nghiệp và các đường kinh tế trong tỉnh thuộc hệ thống đường cấp IV trở xuống”.
Như vậy, H30, H13, H10 thực chất là các mức độ tải trọng thiết kế, được áp dụng cho các loại đường và cầu khác nhau, tùy thuộc vào tầm quan trọng và lưu lượng giao thông dự kiến. Chúng không phải là giới hạn tải trọng tối đa cho phép xe đi qua cầu.
Để tính toán nội lực do hoạt tải thẳng đứng gây ra, tiêu chuẩn 22TCN 18-79 quy định sơ đồ tải trọng thiết kế H30 là đoàn xe tiêu chuẩn gồm 2 loại xe 3 trục có tổng tải trọng mỗi xe là 30 tấn xếp xen kẽ với cự ly 10m. Mỗi xe 3 trục này lại có phân bổ tải trọng trục khác nhau (trục trước 6 tấn, trục sau 12 tấn, trục sau thứ hai 12 tấn). Rõ ràng, đây là một sơ đồ tải trọng phức tạp, không đơn giản chỉ là một chiếc xe 30 tấn duy nhất.
Trong thực tế, việc áp dụng máy móc tải trọng thiết kế để quy định tải trọng khai thác đã từng xảy ra, gây ra nhiều bất cập. Ví dụ, nhiều cây cầu được thiết kế theo tải trọng H30 đã bị cắm biển hạn chế tải trọng 30 tấn, gây khó khăn cho hoạt động vận tải. Thậm chí, có những dự án cầu vốn ODA, tư vấn nước ngoài đã sai lầm khi tăng tải trọng thiết kế HS20-44 lên 25% để “tương đương” với tải trọng H30 của Việt Nam. Những cách làm này đều không phù hợp và làm tăng chi phí xây dựng cầu một cách không cần thiết.
Chỉ đến khi tiêu chuẩn tải trọng thiết kế HL93 ra đời (22TCN 272-05), với sơ đồ tải trọng phân bố đều, thì việc cắm biển hạn chế tải trọng 30 tấn cho cầu H30 mới dần được chấm dứt. Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại quan niệm sai lầm rằng cầu thiết kế H30 thì chỉ cho xe 30 tấn đi qua.
Tương tự, đối với cầu thiết kế H13 hay H10, cũng không thể suy luận đơn giản rằng tải trọng xe tối đa cho phép qua cầu là 13 tấn hay 10 tấn. Các tiêu chuẩn thiết kế cầu được xây dựng dựa trên nguyên tắc đảm bảo an toàn và khả năng phục vụ của công trình trong điều kiện giao thông thực tế, chứ không phải giới hạn tải trọng xe một cách cứng nhắc.
Vậy, đâu là giải pháp đúng đắn để xác định tải trọng khai thác an toàn cho xe tải trên cầu?
Thay vì dựa vào tải trọng trục xe thiết kế một cách máy móc, việc xác định tải trọng khai thác an toàn cần dựa trên nhiều yếu tố, bao gồm:
- Kết quả kiểm định cầu: Đánh giá tình trạng thực tế của cầu, khả năng chịu tải hiện tại.
- Tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành: Tuân thủ các quy định về tải trọng trục xe, tải trọng toàn xe cho phép lưu thông trên đường bộ.
- Điều kiện khai thác thực tế: Lưu lượng xe, loại xe, tốc độ xe, và các yếu tố khác ảnh hưởng đến tuổi thọ và an toàn của cầu.
Từ đó, các cơ quan chức năng sẽ đưa ra quyết định về tải trọng khai thác phù hợp, có thể thông qua việc cắm biển báo hạn chế tải trọng hoặc các biện pháp quản lý giao thông khác.
Kết luận:
Tải trọng trục xe thiết kế là một khái niệm kỹ thuật quan trọng trong lĩnh vực cầu đường, nhưng nó mang tính chất lý thuyết và không đồng nghĩa với tải trọng khai thác tối đa cho phép xe tải đi qua cầu. Việc hiểu đúng bản chất của tải trọng trục xe thiết kế giúp chúng ta tránh được những quan niệm sai lầm, đảm bảo vận hành xe tải an toàn, tuân thủ quy định và góp phần bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông.
Là nhà sáng tạo nội dung tại Xe Tải Mỹ Đình, chúng tôi hy vọng bài viết này đã cung cấp thông tin hữu ích cho quý độc giả. Hãy luôn cập nhật kiến thức và tuân thủ các quy định về tải trọng để đảm bảo an toàn cho bản thân và cộng đồng.
