báo cáo kết quả kiểm định cầu đồng mô

- Trên dầm chủ đoạn từ ¼ chiều dài nhịp đến ¾ chiều dài nhịp có nhiều vết nứt thẳng đứng, vết nứt dài nhất kéo dài từ đáy dầm lên gần hết chiều cao sườn dầm, độ mở rộng vết nứt lớn nhất

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TX SƠN TÂY - THÀNH PHỐ HÀ NỘI

I CĂN CỨ LẬP BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH:

- Căn cứ Quyết định số 234/QĐ-SGTVT ngày 19 tháng 03 năm 2012 của Sở Giao thông vận tải về việc phê duyệt danh mục phân bổ kinh phí kiểm định cầu năm 2012

- Căn cứ Quyết định số 536/QĐ-SGTVT ngày 28 tháng 05 năm 2012 của

Sở Giao thông vận tải về việc duyệt kế hoạch đấu thầu gói thầu: T vấn kiểm

định cầu của 11 công trình kiểm định năm 2012 trên địa bàn thành phố Hà Nội

- Căn cứ Quyết định số: 269/QĐ-SGTVT ngày 12 tháng 06 năm 2012 của Sở Giao thông vận tải về việc phê duyệt kết quả trúng chỉ định thầu các gói thầu:

T vấn kiểm định cầu của 11 công trình kiểm định cầu năm 2012 trên địa bàn thành phố Hà Nội

- Căn cứ hợp biên bản Thơng thảo hợp đồng số 139/2012/TTHĐ-KĐC ngày

28 tháng 05 năm 2012 giữa Ban quản lý dự án duy tu hạ tầng giao thông với

Công ty TNHH Giao thông vận tải về việc kiểm định các cầu: cầu Đồng Mô (Quốc lộ 21); cầu Hòa Lạc (Quốc lộ 21); cầu Trì (Phố Vân Gia); cầu Đôi (huyện Từ Liêm).

- Căn cứ hợp đông kinh tế số 182/2012/HĐKT ngày 12 tháng 06 năm 2012 giữa Ban quản lý dự án duy tu hạ tầng giao thông với Công ty TNHH Giao thông vận tải về việc kiểm định các cầu: cầu Đồng Mô (Quốc lộ 21); cầu Hòa Lạc (Quốc lộ 21); cầu Trì (Phố Vân Gia); cầu Đôi (huyện Từ Liêm)

- Các quy trình, quy phạm hiện hành và đã áp dụng

+ Quy trình thử nghiệm cầu 22TCN - 170 - 87

+ Quy trình kiểm định cầu trên đờng ôtô 22TCN - 243 - 98

+ Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN - 272 – 05 (Quy trình tham khảo) + Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-19-79

II GIỚI THIỆU CHUNG:

Hũa Lạc, thuộc địa phận xó Sơn Đụng thị xó Sơn Tõy, thành phố Hà Nội, trong phạm vi quản lý của cụng ty Quản lý và Sửa chữa Đường bộ Hà Nội

chiều dài toàn cầu 48m

rộng 2,25m, lan can mỗi bờn rộng 0,4m, bề rộng toàn cầu 7,50m + 2,25m x

2 + 0,4m x 2= 12,80m

10 khoang lan can, trờn mố mỗi bờn cú 2 khoang

α ≈ 300

cỏch tim cỏc dầm 1,20m Dầm chủ cú chiều cao 85cm, rộng 40cm Khụng

có dầm ngang Bản BTCT lắp ghép kê trên dầm chủ, chiều dày bản 12cm Chiều dày bình quân lớp phủ mặt cầu 6cm.

bờ kênh xây đá

III HIỆN TRẠNG CẦU:

3.1 Kết cấu nhịp

- Trên dầm chủ đoạn từ ¼ chiều dài nhịp đến ¾ chiều dài nhịp có nhiều vết nứt thẳng đứng, vết nứt dài nhất kéo dài từ đáy dầm lên gần hết chiều cao sườn dầm, độ mở rộng vết nứt lớn nhất đến 0.15mm, khoảng cách giữa các vết nứt từ 20cm đến 80cm

- Trên các dầm chủ đoạn từ gối đến ¼ chiều dài nhịp rải rác có vết nứt xiên với góc nghiêng so với đường nằm ngang từ 60 đến 80 độ Vết nứt dài nhất kéo dài từ đáy dầm đến gần hết chiều cao dầm, độ mở rộng vết nứt nhỏ hơn 0.05mm, nhiều vết nứt phải dùng kính lúp mới phát hiện được

- Đáy dầm chủ tại vị trí ngay trên gối có một số vết nứt, chiều dài lớn nhất 40cm, độ mở rộng vết nứt nhỏ hơn 0,1mm

- Đầu dầm chủ nhiều chỗ sứt, vỡ bê tông,vết vỡ chưa lớn và chưa để lộ cốt thép chủ

- Bê tông bản mặt cầu bị nứt vỡ nhiều vị trí trên khắp chiều dài cầu, các vết vỡ làm hở cốt thép gây rỉ, tại các vị trí trên đỉnh mố trụ gần khe co giãn bản bê tông mặt cầu bị thủng hoàn toàn hiện nay đơn vị quản lý cầu đang phải dùng tấm thép đậy lên trên để các phương tiện giao thông có thể di qua được

- Mặt đường trên cầu bị hư hỏng nặng, mặt cầu bị dồn nhựa không êm thuận, nhiều vết nứt dọc kéo dài hết toàn bộ chiều dài nhịp với độ mở rộng vết nứt 10mm đến 15mm.

- Tất các khe co dãn đều hư hỏng, nứt bê tông nhựa, lồi lõm Các khe co giãn đã phải phủ tấm thép trên toàn bộ chiều dài để xe chạy Do có vết nứt

và phải sửa chữa nhiều lần nên hiện tại trên đỉnh xà mũ đất cát phủ kín gối cầu, khi mưa nước chảy trên đỉnh xà mũ mố trụ

- Lan can bê tông cốt thép, đáy thanh ngang có vết nứt do chiều dầy lớp

bê tông bảo vệ không đủ, nước và hơi ẩm thấm vào làm gỉ cốt thép, cốt thép trương nở thể tích đẩy nứt lớp bê tông bên ngoài

3.2 Đường đầu cầu

- Đường đầu cầu trước đuôi mố M0 và sau đuôi mố M2 bình thường, taluy không bị xói lở

- Cả hai phía đều có đủ biển tên cầu, biển hạn chế tải trọng 20T

- Các cột trụ phần nằm trong phạm vi mực nước đã được bọc thêm một lớp bê tông để chống ăn mòn

- Mái dốc trước mố và phần tư nón lát gạch bê tông, mạch được đắp cao bằng vữa xi măng cát, một số đã bị hư hỏng nứt vỡ

- Chưa có dấu hiệu xói lở gây nguy hiểm cho mố, trụ xói lở nhẹ, chưa ảnh hưởng đến an toàn của trụ

3.4 Tình hình khai thác và môi trường.

- Cầu nằm trên đường 21 lưu lượng xe kể cả ô tô và xe máy qua cầu khá lớn trong đó có nhiều xe nặng 3 và 4 trục chở vật liệu xây dựng chắc chắn

có tải trọng lớn hơn nhiều so với tải trọng hạn chế theo biển cắm ở đầu cầu 20T.

- Môi trường xung quanh cầu bình thường, nước dưới cầu ô nhiễm nhẹ

- Các công trình xây dựng hai bên cầu không ảnh hưởng đến tầm nhìn khi

ra vào cầu Thượng và hạ lưu cầu không có công trình xây dựng ảnh hưởng đến thoát nước dưới cầu

IV BỐ TRÍ ĐIỂM ĐO:

4.1 Đo ứng suất dầm chủ: ( hình 1)

sườn dầm cách đáy bản 5 đến 6cm Ký hiệu dầm từ thượng lưu đến hạ lưu

Các điểm đo đều có chuẩn đo nằm theo phương dọc cầu

Chú ý: Các điểm đo ở đáy dầm đều gắn vào vết nứt để đo độ mở rộng vết

nứt, tại đây độ mở rộng vết nứt lớn nhất khi chưa có hoạt tải trên nhịp là 0,12mm

Hình 1: Bố trí điểm đo ứng suất dầm chủ

4.2 Đo độ võng dầm chủ: ( hình 2)

chủ )

− Trên mỗi dầm bố trí 1 điểm đo, ký hiệu điểm đo từ dầm thượng lưu đến

V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V1 V2 V3 V4

Hình 2: Bố trí điểm đo độ võng dầm chủ

4.3 Đo dao động kết cấu nhịp: ( hình 3)

Ð1

Ð2

Ð3

Hình 3: Bố trí điểm đo dao động kết cấu nhịp

4.4 Đo dao động và chuyển vị mố: ( hình 4)

Hòa Lạc)

+ Nằm ngang ngang cầu (A2);

Hình 4: Bố trí điểm đo dao động và chuyển vị mố

4.5 Đo dao động và chuyển vị trụ: ( hình 5)

phương:

P1

Hình 5: Bố trí điểm đo dao động và chuyển vị trụ

V TẢI TRỌNG VÀ CÁC SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG:

5.1 Tải trọng thử:

Tải trọng thử gồm 2 xe 3 trục có:

+ Xe thứ nhất:

+ Xe thứ hai:

5.2 Các sơ đồ tải trọng:

5.2.1 Sơ đồ tải trọng I (hình 6):

giữa mỗi xe rơi vào mặt cắt giữa nhịp

+ Xếp xe đúng tâm ( sơ đồ tải trọng Ia);

+ Xếp xe lệch tâm (sơ đồ tải trọng Ib)

9

a- Xếp xe theo phương dọc cầu;

b- Theo phương ngang cầu xếp xe đúng tâm;

c- Theo phương ngang cầu xếp xe lệch tâm;

5.2.2 Sơ đồ tải trọng II:

trụ

không còn ảnh hưởng đến đại lượng đo

VI KẾT QUẢ ĐO:

6.1 Kết quả đo ứng suất dầm chủ:

biến dạng của bêtông trong phạm vi chuẩn đo Điểm đo ở sườn dầm ( cách đáy bản 5-6cm ) xử lý theo kết quả đo ứng suất Để tính ra ứng suất theo biến dạng

T 102 0 0 0 0 0

Nhận xét kết quả đo ứng suất dầm chủ:

vết nứt lớn nhất đo được ở đáy dầm chủ :

Khi chưa có hoạt tải độ mở rộng vết nứt lớn nhất đo được là 0,12mm, từ

đó có độ mở rộng vết nứt tổng cộng ( do cả tĩnh tải và hoạt tải thử sinh ra) lớn nhất là 0,12 + 0,025 = 0,145mm, nhỏ hơn độ mở rộng vết nứt cho phép [a] = 0,20mm

Các hoạt tải thử khi ra khỏi nhịp số đọc không tải lại trở về xấp xỉ số đọc không tải ban đầu, vết nứt do hoạt tải sinh ra khép lại khi không còn hoạt tải trên nhịp

5-6cm :

trục trung hòa của mặt cắt giữa nhịp nằm trong phạm vi sườn dầm nhưng khoảng cách đến đáy bản nhỏ hơn khoảng cách đến đáy dầm

Từ kết quả đo ứng suất và độ mở rộng vết nứt nhận thấy dầm chủ làm việc được dưới tác dụng của tải trọng thử

6.2 Kết quả đo độ võng dầm chủ:

Đo độ võng dầm chủ tại mặt cắt giữa nhịp với mỗi dầm chủ 1 điểm đo lần

Dụng cụ đo độ võng là indicateur có giá trị một vạch trên thang chia lớn (ứng với kim dài) là 0,01mm, một vạch trên thang chia nhỏ (ứng với kim ngắn) là 1mm.

Theo quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22 TCN 18-79 có

không tải lại trở về xấp xỉ số đọc không tải ban đầu Dầm không có độ võng dư

các dầm ở mặt cắt giữa nhịp N2 theo từng sơ đồ tải trọng như trong bảng 3,

i

f f

1.520 2.508

3.823

5.540 6.072 5.385

3.907 2.398 1.543 1.120

0.0067 0

d)

Hình 7: Biểu đồ độ võng và phân bố ngang ở mặt cắt giữa nhịp

a Biểu đồ độ võng khi xếp tải đúng tâm

b Biểu đồ phân bố ngang khi xếp tải đúng tâm

c Biểu đồ độ võng khi xếp tải lệch tâm

d Biểu đồ phân bố ngang khi xếp tải lệch tâm

6.3 Kết quả đo dao động kết cấu nhịp:

Đo dao động kết cấu nhịp ở cả hai nhịp N1 và N2 Biểu đồ dao động cho trong phụ lục Mỗi biểu đồ có 3 đồ thị dao động theo 3 phương: Thẳng đứng (đường màu đỏ - trục z), nằm ngang ngang cầu (đường màu xanh đậm-trục x)

và nằm ngang dọc cầu (đường màu xanh lá cây- trục y) Phân tích các đồ thị dao động có kết quả như trong bảng 4, trong đó có:

− Tần số dao động tự do của kết cấu nhịp f;

Bảng 4

KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG KẾT CẤU NHỊP

Nhịp Phương đo dao động f (Hz) T (s) Zmax

Nhận xét kết quả đo dao động của kết cấu nhịp:

+ Nhịp N1 : 0,1996s;

+ Nhịp N2 : 0,1667s;

theo quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79 ;

6.4 Kết quả đo dao động và chuyển vị mố:

lục Phân tích các đồ thị dao động có các thông số dao động của mố như trong bảng 5, trong đó có:

Bảng 5

KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG VÀ CHUYỂN VỊ MỐ

Mố Phương đo dao động và chuyển vị f (Hz) T (s) a max (mm) ∆ max (mm)

Nhận xét kết quả đo dao động và chuyển vị mố:

kết luận tình trạng kỹ thuật của mố bình thường, móng mố đủ khả năng chịu lực

6.5 Kết quả đo dao động và chuyển vị trụ:

Phân tích các đồ thị dao động có các thông số dao động của trụ như trong bảng

6, trong đó có:

Bảng 6

KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG VÀ CHUYỂN VỊ TRỤ

Trụ Phương đo dao động và

chuyển vị f (Hz) T (s) amax (mm) ∆ max (mm)

Nằm ngang ngang cầu 4.0486 0.2470 0.351 0.364 Nằm ngang dọc cầu 4.0193 0.2488 0.356 0.373

Nhận xét kết quả đo dao động và chuyển vị trụ:

1 0,364 0,373 0,521mm

kết luận tình trạng kỹ thuật của trụ bình thường, móng trụ đủ khả năng chịu lực

6.6 Kết quả đo cao độ mặt đường xe chạy:

+ Vệt thượng lưu trên mép đường xe chạy phía thượng lưu;

+ Vệt hạ lưu trên mép đường xe chạy phía hạ lưu;

+ Vệt tim cầu

quả đo trong bảng 7

Mai phía hạ lưu là phía bên trái

Nhận xét kết quả đo cao đọ mặt đường xe chạy:

không nhiều:

Có thể xem như độ dốc dọc của mặt đường trên cầu xấp xỉ bằng không

độ tại tim lớn hơn cao độ mép thượng lưu và hạ lưu Mặt đường xe chạy

có độ dốc ngang từ tim về hai phía

6.7 Kết quả đo cao độ lòng sông:

+ Vệt thượng lưu tương ứng dưới mép thượng lưu cầu;

+ Vệt hạ lưu tương ứng dưới mép hạ lưu cầu;

+ Giữa các nhịp N1, N2;

cầu trừ đi chiều sâu đo được giữa hai điểm Với cách đo như trên cao độ các điểm dưới lòng sông cũng được tính theo cao độ giả định +20,000 của mốc cao độ Kết quả đo chiều sâu và cao độ lòng sông cho trong bảng 8 :

Bảng 8

KẾT QUẢ ĐO CAO ĐỘ LÒNG SÔNG

Thượng lưu Hạ lưu Thượng lưu Hạ lưu

Bảng 9

KẾT QUẢ ĐO ĐỘ VÕNG TĨNH DẦM CHỦ NHỊP N2

Trên trụ T 1 Giữa nhịp Trên mố M 2 ( mm ) ( mm )

6.9 Kết quả thí nghiệm bêtông.

Thí nghiệm bêtông bao gồm 2 nội dung: thử cường độ bêtông bằng súng bật nảy Schmidt và đo vận tốc truyền xung siêu âm trong bêtông bằng máy siêu

âm TICO

Số lượng cấu kiện thí nghiệm:

trong phụ lục, tóm tắt các kết quả trên trong bảng 14 và 15

Nhận xét kết quả thí nghiệm bêtông:

+ Mố, trụ có vận tốc truyền xung siêu âm trong bêtông nằm trong khoảng 2000m/s ÷3000m/s, chất lượng bêtông trung bình

+ Dầm có vận tốc truyền xung siêu âm trong bêtông nằm trong khoảng 3000m/s ÷4000m/s, chất lượng bêtông tốt

Đánh giá chất lượng bêtông theo vận tốc truyền xung siêu âm dựa theo tiêu chuẩn của Vương quốc Anh có:

v < 2000m/s, chất lượng bêtông kém;

3000m/s ≤ v < 4000m/s, chất lượng bêtông tốt;

6.10 Kết quả đo đường kính cốt thép và chiều dày lớp bê tông bảo vệ.

Thí nghiệm cốt thép bao gồm 2 nội dung: Đo đường kính cốt thép và đo chiều dày lớp bê tông bảo vệ

cho trong phụ lục, tóm tắt các kết quả trên trong bảng 13

Bảng 13

Vị trí Số lượng

cấu kiện

Kết quả thí nghiệm Đường kính cốt

VII KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP.

7.1 Số liệu kiểm toán.

+ Mác bêtông dầm M400;

+ Số lượng cốt thép chủ ở khu vực chịu kéo 9 thanh;

+ Đường kính cốt thép chủ 34,9mm Cốt thép chủ bố trí thành tệp, mỗi tệp 3 thanh

+ Chiều dày lớp BT bảo vệ dưới cốt thép chủ 3,5cm;

+ Bản BTCT kê trên dầm chủ, các bản đều gián đoạn tại đỉnh dầm, chiều dày bản 15cm, mác BT bản M300

+ Khoảng cách từ trục trước đến trục giữa 3,20m;

+ Khoảng cách từ trục giữa đến trục sau 1,30m;

+ Khoảng cách tim hai bánh theo chiều ngang 1,85m;

+ Tải trọng trục trước 40 kN;

+ Tải trọng trục giữa và trục sau, mỗi trục 80 kN

+ Tải trọng tổng cộng 200 kN

+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 79;

18-+ Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 ( tiêu chuẩn tham khảo);

+ Quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô

7.2 Mômen uốn giới hạn.

8,47cm

− Chiều cao khu vực chịu nén của bêtông 27,17cm.

chịu nén của bêtông 62.69cm

7.3 Mômen uốn do tĩnh tải tính toán.

7.4 Mômen uốn tính toán do 2 làn xe 20 tấn.

nhất – xem bảng 3)

xem bảng 4)

7.5 Kiểm tra điều kiện cường độ.

= 1294,642 kNm

Dầm chủ đảm bảo điều kiện cường độ

VIII KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ:

8.1 Kết luận:

rộng vết nứt tổng cộng lớn nhất là : 0,145mm, nhỏ hơn độ mở rộng vết nứt cho phép [a] = 0,20mm

chú ý vết nứt đã phát triển sát đến khu vực chịu nén của bêtông

võng cho phép [f] = 48,50mm

Các độ võng đều là đàn hồi Dầm không có độ võng dư

Kết cấu đảm bảo điều kiện độ cứng

không nằm trong phạm vi 0,45s – 0,60s

Chu kỳ dao động tự do nằm ngang ngang cầu 0,2218s và 0,1815s, không trùng hoặc bằng bội số của chu kỳ dao động tự do thẳng đứng cùng nhịp.Kết cấu nhịp đảm bảo điều kiện dao động Không có khả năng xảy ra cộng hưởng trong giai đoạn khai thác

+ Chu kỳ dao động tự do theo ba phương nhỏ hơn 0,35s

+ Biên độ dao động lớn nhất theo ba phương nhỏ hơn 0,70mm

+ Chuyển vị nằm ngang lớn nhất ở đỉnh nhỏ hơn chuyển vị nằm ngang

Móng mố, trụ đủ khả năng chịu lực

Kết luận: Cầu khai thác được với xe 20T

8.2 Kiến nghị:

− Cần sửa chữa :

+ Khe co giãn đã hư hỏng toàn bộ

+Vết nứt trên dầm chủ vì vết nứt đã kéo dài đến khu vực chịu kéo sát đến khu vực chịu nén của bêtông

nặng nên cần tăng cường cầu kết hợp với việc sửa chữa các hư hỏng Có thể tăng cường bằng cách thay bản kê bêtông trên dầm đã bị nứt bằng bản liên hợp với dầm chủ, thay khe co giãn trên đỉnh trụ bằng bản liên tục nhiệt (thực hiện đồng thời với thay bản ) kết hợp với dán sợi carbon ở vùng chịu kéo của bêtông ( theo trình tự thi công sao cho sợi carbon có tham gia chịu một phần tĩnh tải )

Hà Nội, ngày 28 tháng 4 năm 2012

Công ty TNHH Giao thông Vận tải Chủ nhiệm kiểm định Giám đốc

Nguyễn Đức Dũng Nguyễn Văn Nhậm

PHỤ LỤC 1

KẾT QUẢ KIỂM TRA CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG

PHỤ LỤC 2

KẾT QUẢ SIÊU ÂM ĐỘ ĐỒNG NHẤT BÊ TÔNG

PHỤ LỤC 3 KẾT QUẢ ĐO ĐƯỜNG KÍNH CỐT THÉP VÀ

CHIỀU DÀY LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ

PHỤ LỤC 4

KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG

PHỤ LỤC 5

MỘT SỐ HÌNH ẢNH HIỆN TRẠNG VÀ

CÔNG TÁC KIỂM ĐỊNH CẦU

PHỤ LỤC 6 BẢN VẼ BỐ TRÍ CHUNG CẦU ĐỒNG MÔ