MộT Số VấN Đề Về kiểm định CầU

Thực tế thiết kế và xây dựng cầu Ngành xây dựng cầu việt nam bắt đầu từ những năm 1960 nh ng do chiến tranh kéo dài và kinh tế trì trệ thời hậu chiến, mới phát triển trong những năm gầ

MộT Số VấN Đề Về kiểm định CầU

Phạm Sanh

Sở GTCC TP.HCM

• t×nh h×nh thiÕt kÕ x©y dùng cÇu t¹i viÖt nam

T×nh h×nh x©y dùng cÇu t¹i viÖt nam

 tiªu chuÈn vµ quy tr×nh thiÕt kÕ

 t×nh h×nh thiÕt kÕ vµ x©y dùng cÇu

 vËt liÖu

Tiêu chuẩn thiết kế

 tiêu chuẩn 22tcn272-05 (thay cho 22tcn18-79) dựa theo aashto lrfd 1998

 chỉ thay đổi một ít về tổ hợp tảI trọng, hệ số xung kích, thiết kế động đất và

kháng gió theo đk vn.

 bao gồm: 1) giới thiệu chung; 2) tảI trọng và hệ số tảI trọng; 3) phân tích và

đánh giá kết cấu; 4) cầu bê tông; 5) cầu thép; 6) kết cấu d ới; 7) kết cấu khác (t ờng chắn, khe co dản, gối )

 áp dụng cho thiết kế cầu đ ờng bộ, các loại cầu bt th ờng và bt nhẹ, btct và btct

dự ứng lực trong đó c ờng độ chịu nén bt thay đổi từ 16mpa đến 70mpa, btct D l

đ ợc tk với tảI trọng khai thác, sau đó kiểm tra lại với tảI trọng hệ số

 hoạt tảI hl93 (t ơng đ ơng hs20-44) gồm tổ hợp của 1)xe tảI thiết kế hoặc xe 2 trục thiết kế; và 2)tảI trọng làn xe thiết kế.

Tiªu chuÈn thiÕt kÕ

DESIGN TANDEM

Tiêu chuẩn thiết kế

 cầu trên đ ờng cấp 4 trở xuống , tảI trọng trục *0,5/0.65

 tiêu chuẩn thiết kế động đất cho các cần bản, cầu dầm, cầu hộp, cầu dàn có

chiều dài nhịp không quá 150m Hệ số gia tốc nền đ ợc sử dụng từ các biểu đồ đ ờng đồng mức, cần nghiên cứu đặc biệt 1)gần đứt gảy; 2)khả năng động đất xảy ra trong một thời gian dài; 3)cầu đặc biệt quan trọng Không phân tích

động đất đối với cầu giản đơn ph ơng pháp phân tích dao động bậc một đ ợc sử dụng phổ biến, trừ các kết cấu phức tạp phảI phân tích dao động đa bậc

 thiết kế kháng gió áp dụng thiết kế tảI trọng gió ngang cho các cầu thông th ờng, với các cầu nhịp dài và nhạy cảm với gió (nh cầu dây) phảI có nghiên cứu riêng và thí nghiệm hầm gió TảI trọng Gió thiết kế với chu kỳ 100 năm cho khai thác sử dụng và 20 năm cho giai đoạn đang thi công

 ch a có tiêu chuẩn thiết kế cầu phân đoạn (nh aashto)

 ch a quy định rõ khi thiết kế các cầu nhịp lớn, cầu dây.

Thực tế thiết kế và xây dựng cầu

 rất khó xác định %cầu thép %cầu bt? Sau khi đổi mới, hầu hết các cầu làm bằng btct

d l, chỉ một số l ợng nhỏ liên hợp thép btct nhịp d ới 30m làm ở đồng bằng sông cửu long u

điểm Cầu bt so với cầu thép: giá nhân công vn thấp, bt sử dụng các loại vật liệu địa ph

ơng, bền rẽ và chi phí bảo d ỡng thấp Th ờng các dầm btct d l đổ tại công tr ờng, căng sau bằng các tao cáp 12,7/15,2mm ít sử dụng dầm căng tr ớc do tại vn ít nhà máy và chi phí vận chuyển lớn Miền bắc a dùng dầm chữ t giản đơn định hình nhịp 21, 24 33m

(40,6m) cao từ 1,2 đến 1,8m Miền nam a dùng dầm i nhịp d ới 30m, super t nhịp d ới 45m

 thông dụng dầm btct d l căng sau sử dụng các bó cáp d l trong Hiện tại công nghệ căng

ngoài ch a áp dụng do biện pháp bảo vệ các bó cáp ch a phát triển tại vn, trừ các bó cáp căng ngoài tạm khi thi công đúc đẩy

 sau khi thành công cầu phú l ơng 1996, nhiều dự án lớn sử dụng cầu dầm hộp btct d l nhiều nhịp liên tục thi công đúc hẩng Tuy nhiên tùy tình hình mà sử dụng nhiều công nghệ, nh cầu quán hầu vừa đúc hẩng vừa đúc đẩy, cầu kiền vừa lấp hẩng cân bằng vừa lao dầm cầu dẫn

 các cầu dầm đơn giản btct/btct d l nhịp nhỏ vẫn phát triển khá nhiều do phù hợp với các

dự án nhỉo và tay nghề thi công các đơn vị địa ph ơng

Thực tế thiết kế và xây dựng cầu

 sau sự cố cầu rào (1980), hầu nh ngành cầu việt nam không thích thi công “thích”thi công ”thi công

công nghệ lắp hẩng mà chỉ thi công đúc hẩng Mới đây có cầu kiền thi công theo công nghệ lắp hẩng để đẩy nhanh tiến độ

Thùc tÕ thiÕt kÕ vµ x©y dùng cÇu

Thực tế thiết kế và xây dựng cầu

 Ngành xây dựng cầu việt nam bắt đầu từ những năm 1960 nh ng

do chiến tranh kéo dài và kinh tế trì trệ thời hậu chiến, mới phát triển trong những năm gần đây, đặc biệt sau thời kỳ đổi mới đ ã

xây dựng nhiêu cầu nhịp lớn

 Tuy một số dự án cầu lớn do các nhà thầu n ớc ngoài (nhiều

nhất là nhật và úc) đ đ ợc thực hiện, nh ng các công nghệ tiên ã

tiến và kết cấu mới vẫn ch a đ ợc ứng dụng tại việt nam Thiết kế và thi công vẫn thích theo ph ơng pháp truyền thống, thiếu đầu t công nghệ thiết bị hiện đại Cả n ớc chỉ có mỗi tedi !!!

Vật liệu

 nhìn chung bt th ờng đ ợc sử dụng cho cầu btct d l, c ờng độ chịu nén 40mpa cho kết cấu phần trên và 35mpa cho kết cấu phần d ới,

th ờng dùng xm portland ít tỏa nhiệt

 gần đây, bt c ờng độ cao và bt tự đầm đ ợc quan tâm nhiều do có

rất nhiều cầu cần đ ợc sửa chữa hoặc nâng cấp do tảI trọng xe

tăng, hơn nữa bt th ờng khó đảm bảo chất l ợng khi thi công sửa chữa

 cáp c ờng độ cao sử dụng trong công nghệ d l trong đều phảI nhập

từ n ớc ngoài

 thép sử dụng thép thông th ờng, ch a sử dụng thép cđc (do giá

thành cao) Hiện nay vẫn ch a có biện pháp đặc biệt nào bảo vệ sự

ăn mòn cốt thép đ ợc áp dụng, ngay cả đối với các cầu nằm trong môI tr ờng có tiềm năng ăn mòn cao

Quản lý, kiểm tra, bảo d ỡng

 cục đ ờng bộ và các sở giao thông địa ph ơng đ ợc giao nhiệm vụ quản lý hệ thống cầu trên cả n ớc Hàng năm đều có kế hoạch kiểm tra bảo d ỡng và có kế hoạch kinh phí thực hiện các công việc này Dữ liệu cầu trên ql do cục đ ờng bộ

l u trữ, còn dữ liệu cầu trên tỉnh lộ do các sở giao thông l u trữ (quản lý phân tán, thiếu hệ thống Gây khó khăn cho công tác thu thập số liệu)

 th ờng chia ra 3 loại kiểm tra: 1)kiểm tra th ờng xuyên (hàng năm); 2)kiểm tra

chi tiết (5 đến 10 năm); và 3)kiểm tra đặc biệt (sau thiên tai, h hỏng lớn)

 thực tế công việc kiểm tra không làm th ờng xuyên vì ngân sách thiếu kinh phí

và tần suất kiểm tra có thể thay đổi rất lớn phụ thuộc vào tình trạng của cầu

điều này Dẫn đến tăng giá thành bảo d ỡng và sữa chữa khi các h hỏng nghiên trọng của kết cấu đ ợc phát hiện sau này

 một số l ợng lớn cầu xuống cấp do không bảo d ỡng kịp thời và tảI trọng giao

thông tăng lên, tạo thành các nút cổ chai và ngăn chận kinh tế phát triển

Quản lý, kiểm tra, bảo d ỡng

 thông th ờng, các cầu cũ giảm khả năng chịu tảI sẽ đ ợc lựa chọn để kiểm tra bằng cách thử tảI, siêu âm và các ph ơng pháp đo đạc khác từ kết quả kiểm tra

sẽ xác định khả năng chịu tảI còn lại của cầu để thiết lập ch ơng trình bảo d ỡng, sửa chữa hay nâng cấp thích hợp

 trong quá khứ, ch ơng trình kiểm tra cầu đã đ ợc thực hiện d ới sự trợ giúp của

v ơng quốc anh (dự án khôI phục và nâng cấp ql1a) Trong 1 năm, Hơn 100 cầu

từ vinh đI đông hà đã đ ợc kiểm tra th ờng xuyên và một số cầu đ ợc kiểm tra chi tiết Ng ời kiểm tra sử dụng mắt để kiểm tra biến dạng của gối cầu, nghiêng lệch hay lún các trụ cầu, độ võng quá mức của kết cấu trên, bề rộng vết nứt, vỡ bt,

rĩ cốt thép

 gần đây, dự án của hà lan chuyển giao công nghệ nâng cao khả năng và chất l “thích”thi công

ợng trong công tác kiểm tra và sửa chữa nhằm phát triển kinh tế vn thông qua ”thi công

nâng cấp hệ thống cầu đ ờng

Quản lý, kiểm tra, bảo d ỡng

 hệ thống cầu ch a đ ợc quản lý một cách hệ thống với một đội ngụ nhân viên

đủ trình độ bảo d ỡng và các nhà thầu thực hiện công tác sửa chữa, ch a có tiêu chuẩn kiểm tra thống nhất và ng ời kiểm tra th ờng dựa vào kinh nghiệm là

chính (không dựa vào mô hình toán học hay các chỉ số đo đạc rõ ràng nào)

 trong những năm gần đây, một số l ợng lớn cầu ở vn bị h hỏng nghiêm trọng

do tảI trọng và số l ợng ph ơng tiện tham gia giao thông tăng, vật liệu bị lão hóa Tuy nhiên việc sửa chữa cầu chỉ mang tính chất đối phó, việc sửa chữa chỉ bắt

đầu khi h hỏng đe dọa an toàn các ph ơng tiện qua cầu, kết quả là giá thành sẽ tăng lên để phục hồi chức năng của cầu

 bài học cầu ch ơng d ơng (xd 1985), phảI làm thêm cầu phao khuyến l ơng do sợ không an toàn Bài học cầu nguyễn văn trỗi đà nẳng cho thấy nếu không bảo d ỡng tốt thì chi bằng làm thêm cầu mới còn hơn sửa chữa kéo dài 10 năm !!!

khái niệm kiểm định cầu

 MụC ĐíCH:

 Đánh giá hiện trạng công trình đang đ ợc khai thác, làm cơ sở khuyến cáo việc tiếp

tục sử dụng công trình

 Công trình có nguy cơ xảy ra sự cố (không thể thi công, khai thác sử dụng nh thiết kế

ban đầu), biểu hiện ở sự v ợt quá giới hạn của một vài trạng thái làm việc (c ờng độ, ổn

định, biến dạng, sử dụng, ) của chính công trình (bộ phận) đang xây dựng, đang khai thác sử dụng hoặc của các công trình hiện hữu liền kề trong phạm vi ảnh h ởng của tác nhân gây sự cố

 YÊU CầU:

 Thu thập, nghiên cứu kỹ tất cả hồ sơ kỹ thuật liên quan đến công trình còn đ ợc l u trử

tr ớc khi tiến hành kiểm tra

 Việc kiểm tra cần đ ợc tiến hành đối với tất cả bộ phận công trình nhằm thu thập các

số liệu tin cậy về sự làm việc của công trình

 Trên cơ sở số liệu kiểm tra (chẩn đoán kỹ thuật), phải đánh giá đ ợc hiện trạng chất l

ợng công trình, xác định đ ợc khả năng chịu tảI, khả năng tiếp tục sử dụng cũng nh đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ hoặc đ a ra các chế

độ thay đổi việc khai thác công trình

QUY TRình kiểm định cầu

QUY định chung

Quy trình bao gồm các quy định về kiểm tra hiện trạng và xác định

năng lực chịu tảI của cầu trên đ ờng ô tô, đồng thời đánh giá đ ợc mức độ

có thể khai thác đối với các bộ phận kết cấu đã kiểm tra nhằm bảo đảm

an tòan cho ng ời và xe cộ qua cầu

Việc kiểm tra cầu đ ợc tiến hành đều đặn, theo kế họach, với định kỳ

đã quy định trong các văn bản h ớng dẩn hay trong quy chế duy tu bảo d ỡng cầu hiện hành Việc kiểm tra có thể tiến hành độc lập không có thử nghiệm Ph ơng pháp tính tóan đ ợc thực hiện theo quy trình hiện hành

Đối với các cầu thiết kế theo các quy trình khác, có thể kiểm tra theo các quy trình đó

Đối với các cầu trên những tuyến đ ờng có sự gia tăng đột biến về l u l ợng xe làm ảnh h ởng xấu đến kết cấu công trình, đe dọa tình trạng an tòan giao thông thì có thể đ a vào kiểm định đột xuất tại thời điểm do cơ quan quản lý cầu đề nghị và đ ợc cấp có thẩm quyền thông qua

Đề c ơng kiểm định do các đơn vị chuyên ngành lập và đ ợc cấp quản

lý có thẩm quyền phê duyệt Đề c ơng phảI nêu rõ mục đích, nội dung, khối l ợng công tác kiểm định, vấn đề an tòan lao động

Đơn vị kiểm định cầu phảI có đầy đủ t cách pháp nhân theo quy định

Những công việc chuẩn bị có liên quan tới việc kiểm tra và thử nghiệm cầu phảI đ ợc lập trong kế họach chi tiết

Việc kiểm tra và thử nghiệm cầu cần đ ợc tiến hành trong điều kiện thời tiết thuận lợi để kết quả kiểm tra đạt chất l ợng tốt

Khi kiểm tra cầu cần chấp hành đầy đủ các quy định hiện hành về bảo

hộ lao động và kỹ thuật an tòan

kiểm tra cầu đang khai thác

Mục đích nhiệm vụ:

- Nhằm xác định hiện trạng và rà sóat các bộ phận của công trình để đối chiếu với các yêu cầu đặt ra đối với tảI trọng đang khai thác; ngòai ra, việc kliểm tra cầu đang khai thác còn để đề ra các ph ơng án sửa chữa, cảI tạo cho công trình, xác định chính xác năng lực chịu tảI của công trình.

- Một số công việc cần thực hiện khi kiểm tra cầu:

+ Tìm hiểu, nghiên cứu hồ sơ kỹ thuật + Thị sát công trình

+ Đo đạc kiểm tra và lập bản vẽ hiện trạng cầu + Kiểm tra chất l ợng vật liệu bằng các ph ơng pháp không phá hủy + Lấy mẫu vật liệu để thử nghiệm (tại những vị trí không quan trọng của công trình và phảI bít, vá lại hoặc gia c ờng).

+ Nghiên cứu thực trạng dòng chảy + Tổ chức quan trắc lâu dài bằng máy móc + Kiểm tra lớp phủ mặt cầu

- Khi kiểm tra cầu phải ghi rõ và đánh giá đúng những sai sót phát hiện đ ợc ở công trình.

kiÓm tra cÇu ®ang khai th¸c

a Tìm hiểu, nghiên cứu hồ sơ kỹ thuật

- Tùy theo nhiệm vụ đề ra trong đề cương kiểm định, người kiểm tra cầu cần xác định mức độ chi tiết trong việc xem xét hồ sơ kỹ thuật

- Xem xét hồ sơ kỹ thuật của cầu bao gồm cả việc nghiên cứu các tư liệu, số liệu của những lần kiểm tra và thử nghiệm trước đó, đặc biệt là những chỉ dẫn cần sửa chữa trước đây đã đề ra Ngoài ra còn phải nghiên cứu các tài liệu liên quan đến công tác duy tu, bảo dưỡng, quan trắc thường xuyên

b Thị sát công trình

- Khi thị sát công trình phải phát hiện được những hư hỏng ở các bộ phận và cấu kiện của cầu (các vết nứt, chỗ vỡ, cong vênh, han gỉ sạt lở mái taluy …) Cần chú ý những chỗ tích tụ của bụi, rác, nước … làm các hiện tượng bất lợi (sắt gỉ, gỗ mục, …)

có khả năng phát triển mạnh

- Những hư hỏng phát hiện được phải được mô tả đầy đủ trong tài liệu kiểm tra về

vị trí, kích thước các khuyết tật, thời gian xuất hiện, nguyên nhân Những hư hỏng và khuyết tật nguy hiểm và đặc trưng nhất phải được phản ánh bằng phác họa hoặc chụp ảnh

kiÓm tra cÇu ®ang khai th¸c

Néi dung chñ yÕu c«ng t¸c kiÓm tra cÇu:

c Đo đạc kiểm tra và lập các bản vẽ

- Đo đạc kích thước tổng thể của công trình, kích thước mặt cắt ngang, những chỗ tiếp giáp và các mối liên kết được tiến hành nhằm đánh giá mức độ phù hợp của các đặc trưng hình học thực tế của công trình với các đặc trưng đã ghi trong các hồ sơ thiết kế, hoàn công, khai thác.

- Đo vẽ bằng các dụng cụ trắc đạc phải được tiến hành theo các mốc cố định và thực hiện trong điều kiện thời tiết thuận lợi.

- Việc lập các bản vẽ khi kiểm tra cầu nhằm mục đích:

+ Đánh giá điều kiện giao thông trên cầu, xác định sự phù hợp với yêu cầu đặt ra.

+ Định vị chính xác vị trí các bộ phận và cấu kiện của công trình để lần kiểm tra sau có thể phát hiện những thay đổi nảy sinh trong quá trình khai thác.

+ Đánh giá biến động dòng chảy khu vực cầu và hiện tượng xói lở dưới cầu.

- Các bản vẽ cần lập khi đo đạc kiểm tra cầu:

+ Mặt cắt dọc, mặt cắt ngang cầu.

+ Mặt cắt dọc dầm, dàn chính của kết cấu nhịp.

+ Bình đồ các dàn, dầm chính của kết cấu nhịp.

+ Hình dạng mố, trụ cầu.

+ Mặt cắt dọc và ngang của đường chui dưới cầu.

- Khi phát hiện thấy trụ cầu bị lún, nghiêng, kết cấu nhịp bị chuyển vị, các vết nứt phát triển, … cơ quan quản lý cầu cần đặt các mốc lâu bền để tiến hành quan trắc lâu dài Các dạng quan trắc lâu dài cũng như thời gian quan trắc phải được lập dựa trên đặc điểm, tốc độ tiến triển dự đoán của các hiện tượng nguy hiểm cho công trình Việc quan trắc này tùy mục đích, nội dung sẽ do đơn vị quản lý hoặc thử nghiệm cầu đảm nhiệm.

Thö nghiÖm cÇu

Thö nghiÖm cÇu

- Nhằm làm rõ các đặc điểm làm việc thực tế của toàn công trình cũng như các bộ phận riêng lẻ của công trình so với các giả thiết tính toán.

- Kết quả thử tải cầu còn được dùng để nghiên cứu hoàn thiện phương pháp tính và phương pháp đánh giá năng lực chịu tải của cầu.

- Trong quá trình khai thác cầu thì điều kiện làm việc của cầu, tính chất các vật liệu làm cầu cũng có những thay đổi theo thời gian Việc thử tải cầu sẽ giúp chúng ta hiểu rõ ảnh hưởng của những thay đổi đó đến sự làm việc thực tế của cầu.

Thö nghiÖm cÇu

 Các trường hợp cần thử nghiệm cầu

- Sau đại tu hay cải tạo, gia cường cầu.

- Khi có hư hỏng, sai lệch ở từng phần hay các chi tiết.

- Khi cần khẳng định chính xác tải trọng đã tính toán.

- Khi cần đánh giá hiệu quả các biện pháp đã thực hiện để đảm bảo an toàn cho các tải trọng đặc biệt đi qua.

- Các trường hợp có căn cứ khác.

Thö nghiÖm tÜnh

a Mục đích: nhằm xác định

- Độ võng, độ vồng của dầm, dàn chủ.

- Độ lún của mố, trụ, gối.

- Chuyển vị ngang đầu trên của mố, trụ, gối.

- Ứng suất lớn nhất ở các mặt cắt cần kiểm tra.

- Ứng suất tập trung, ứng suất cục bộ.

- Biến dạng đàn hồi và biến dạng dư.

- Biến dạng góc, chuyện dịch tương đối giữa các bộ phận của công trình, nội lực trong các chi tiết (dây văng, thanh chống, thanh gia cường …)

b Vị trí đo

Tại những chi tiết và bộ phận kết cấu làm việc nguy hiểm nhất của công trình cũng như các chi tiết và các liên kết cần được kiểm tra theo kết quả khảo sát hoặc theo các số liệu khác.

- Số lần chất tải khi thử nghiệm tĩnh cầu khoảng 2-3 lần.

d Nội lực do tải trọng thử nghiệm gây ra

- Không được vượt quá nội lực do hoạt tải thẳng đứng tức thời gây ra đã được chấp nhận trong thiết kế với hệ số an toàn bằng 1 và hệ số động khi thử nghiệm các công trình tính toán theo trạng thái giới hạn

- Không được vượt quá 120% nội lực do hoạt tải thẳng đứng tức thời gây ra

đã được chấp nhận trong thiết kế với hệ số động khi thử nghiệm các công trình tính toán theo ứng suất cho phép

- Không được vượt quá nội lực do hoạt tải thẳng đứng tức thời gây ra,

tương đương với năng lực chịu tải tính toán của công trình

- Không được nhỏ hơn 70% các nội lực tính như trên

- Không được nhỏ hơn nội lực do hoạt tải nặng nhất chạy trên đường gây ra

Thử nghiệm động

a Mục đớch: nhằm xỏc định

- Độ vừng động của kết cấu nhịp.

- Độ lỳn của mố, trụ, gối.

- Chuyển vị ngang của mố, trụ, gối.

- Ứng suất lớn nhất của cỏc mặt cắt cần kiểm tra.

- Biờn độ, tần số dao động tự do.

- Biến dạng đàn hồi và biến dạng dư.

- Khi thử động bằng xe, phải cho xe chạy trờn cầu với cỏc tốc

độ khỏc nhau tựy thuộc mỗi loại cụng trỡnh (20, 30, 40, 50,

60km/h); mỗi loại tốc độ phải cho xe chạy ớt nhất 2 lần.

đánh giá công trình theo các số liệu kiểm tra và Thử nghiệm

Đối với cầu thộp

Khả năng chịu lực của dầm chủ và dầm mặt cầu được xỏc định trờn cơ sở kiểm toỏn theo cỏc điều kiện:

a) Độ bền ứng suất phỏp: kiểm tra tại điểm xa trục trung hũa nhất của tiết diện cú

mụmen tớnh toỏn lớn của kết cấu.

b) Độ bền ứng suất tiếp: kiểm tra ở điểm cú ứng suất tiếp lớn (gối cầu)

c) Độ bền ứng suất tớnh đổi: kiểm tra ở điểm cú SƯS phỏp và S ƯS tiếp cựng lớn

d) Độ bền mỏi.

e) Độ bền liờn kết cỏnh dầm với sườn dầm.

f) Độ bền của mối nối bản thõn dầm.

j) Kiểm toỏn cỏc mối nối dầm dọc với dầm ngang, dầm ngang với dầm chủ của hệ

đánh giá công trình theo các số liệu kiểm tra và Thử nghiệm



).

1 (

.

] [

a

n

S n S n S

S]

[

Đối với cầu bờ tụng cốt thộp thường

- Nội lực cho phộp do hoạt tải gõy ra tớnh theo cụng thức:

+ Theo điều kiện cường độ:

+ Theo điều kiện độ bền chống nứt:

Trong đú:

[S]a ,[S] :khả năng chịu hoạt tải của kết cấu theo cỏc điều kiện cường độ và độ bền chống nứt.

S ghI , S ghII : nội lực giới hạn mà mặt cắt chịu được theo cỏc điều kiện cường độ và

độ bền chống nứt tớnh theo quy trỡnh như phần trờn.

Sg, St : nội lực do tĩnh tải và tải trọng người đi bộ.

ng, nt : cỏc hệ số vượt tải của tĩnh tải và tải trọng người đi bộ.

na, (1+μ), ε : hệ số vượt tải, hệ số xung kớch và hệ số làn xe.), ε : hệ số vượt tải, hệ số xung kớch và hệ số làn xe.

- Khi tớnh toỏn phải xột ảnh hưởng của cỏc hư hỏng, khuyết tật thực tế của kết cấu (cường độ bờ tụng, thộp do nứt bờ tụng, gỉ cốt thộp …)

đánh giá công trình theo các số liệu kiểm tra và Thử nghiệm

Đối với cầu bờ tụng cốt thộp dự ứng lực

Cỏc tớnh toỏn kiểm định bao gồm: kiểm toỏn về cường độ, về nứt, về độ vừng, về chuyển vị đối với tất cả cỏc bộ phận chủ yếu của kết cấu; riờng kiểm toỏn về dao động chỉ thực hiện đối với kết cấu dầm chủ, khung chủ.

a) Tớnh toỏn nội lực bản mặt cầu: đề ra cỏc sơ đồ, giả thiết khỏc nhau tựy thuộc cấu

tạo và mức độ hư hỏng của cấu kiện.

b) Tớnh toỏn nội lực trong dầm chủ:

- Cần khảo sỏt kỹ hiện trạng kết cấu nhịp để đưa ra hệ số phõn bố ngang chớnh xỏc cho dầm chủ, tốt nhất xỏc định bằng cỏch đo độ vừng khi thử nghiệm tĩnh cầu.

- Nếu khụng cú điều kiện thử tải, khi đề ra cỏc phương phỏp tớnh toỏn cầu cần xem xột đầy đủ đến cỏc yếu tố cấu tạo và tỡnh trạng thực tế của cấu kiện.

- Sau khi thử tải cầu, nờn so sỏnh hệ số phõn bố ngang tớnh theo kết quả thử tải với cỏc trị số tớnh theo cỏc phương phỏp lý thuyết.

c) Tớnh toỏn chuyển vị của dầm chủ:

- Chuyển vị dọc và chuyển vị xoay ở đầu kết cấu nhịp.

- Độ vừng lớn nhất do hoạt tải và so sỏnh với độ vừng cho phộp, nếu độ vừng tớnh ra khụng phự hợp với quy định thỡ phải tiến hành thử tải cầu để xỏc định.

d) Tớnh toỏn chu kỳ dao động:

e) Kiểm toỏn kết cấu theo cỏc trạng thỏi giới hạn được quy định trong quy trỡnh thiết

đánh giá công trình theo các số liệu kiểm tra và Thử nghiệm

chịu lực của mố trụ cầu và kiểm toỏn cỏc yếu tố thủy lực, thủy văn của cầu theo quy định.

Cầu cũ trên 20 năm:

Phân cấp trạng tháI kỹ thuật cầu

 CấP 0: CHỉ Có CáC HƯ HỏNG NHỏ Cá BIệT, CT KHÔNG CầN SữA CHữA

 CấP 1: Có HƯ HỏNG NHƯNG KHắC PHụC hoặc ngăn ngừa phát triển bằng bảo d ỡng th ờng xuyên hoặc sửa chữa đơn giản (sơn, sửa lớp phòng n ớc, sửa mặt cầu)

 Cấp 2: h hỏng mức độ phảI sửa chữa vừa hoặc sửa chữa lớn

 Cấp 3: không thể tiếp tục khai thác sử dụng, phảI sửa chữa gấp

- Lớp sơn các cấu kiện giàn chủ bị hỏng ở vài chỗ riêng lẻ, cấu kiện hệ liên kết bị cong cục bộ.

- Rỉ ít ở các cấu kiện giàn chủ, phần xe chạy bản nút, cấu kiện liên kết, một số đinh tán bị lỏng yếu một cách các biệt, một số cấu kiện riêng lẻ bị biến dạng

- Rỉ nặng phần xe chạy, bản nút cấu kiện liên kết Rỉ ít ở cấu kiện chính của giàn, cả nhóm đinh nối các cấu kiện chính bị lỏng yếu Một vài liên kết cá biệt bị đứt.

- Rỉ nặng ở các cấu kiện giàn chủ, phần xe chạy, bản nút và cấu kiện hệ liên kết, gây ra giảm yếu mặt cắt thép chịu lực quá 10%, lỏng

đinh tán, có vết nứt mới ở cấu kiện giàn chủ, biến dạng và đứt thanh chéo giàn do h hỏng cơ học vì tàu xe đâm va.

- Các vết nứt cá biệt trên bề mặt vê tông có độ rộng ≤ 0,2 mm, vỡ lớp bảo hộ ở vài chỗ nh ng không lộ cốt thép.

- Nhiều vết nứt trong bê tông có độ mở rộng 0,2 mm, vỡ lớp bê tông bảo hộ, lõi cốt thép ở một số chỗ riêng lẻ, có hiện t ợng khử kiềm ≤

bê tông và xuất hiện vết nhũ vôi ở một số chỗ riêng lẻ trên bề mặt bê tông.

- Các vết nứt riêng lẻ có độ rộng > 0,3 mm, trong đó có các vết nứt xuyên, vết nứt nghiêng ở s ờn dầm, h hỏng nặng bê tông bản do sự khử kiềm H hỏng nặng lớp bê tông bảo hộ và rỉ cốt thép Vết nứt trong kết cấu dự ứng lực quá 0,1 -0,15 mm H hỏng liên kết ngang giữa các dầm chủ.

- Nhiều vết nứt lớn quá 0,3 mm Rỉ nặng cốt thép đến mức làm giảm yếu cốt thép hơn 10% H hỏng nặng bê tông trên phần lớp bản.

0

I

II

III

Mố trụ cầu đá, cầu bê tông:

- H hỏng vữa xây trong vài mạch xây các biệt Vỡ sứt bề mặt khối xây tại vài chỗ cá biệt sâu đến 3 cm trong vài mố trụ khối nặng Độ rộng các vết nứt các biệt lên đến 0,5 mm trong mố trụ khối.

- H hỏng vữa xây ở phần lớn các mạch xâu của mố trụ Sứt vỡ khối xâu bề mặt sâu đến 3cm có chỗ các biệt sâu đến 10cm Nhiều vết nứt rộng đến 0,5 mm, cá biệt rộng đến 2mm trong mố trụ khối nặng hoặc đạt đến các trị số t ơng ứng 0,2 mm và 0,5 mm trong kết cấu bê tông cốt thép của mố trụ.

- H hỏng vữa xây trong các mạch xây, cá biệt có chỗ đá xây đã bị tr ợt Sứt vỡ sâu đến 10 cm trong khối xây, các biệt xâu hơn 10 cm H hỏng phần lớn lớp bảo vệ của kết cấu bê tông cốt thép và cốt thép đẵ bị rỉ đến 10% mặt cắt Nhiều vết nứt quá 2 mm, cá biệt nứt

đến 5 mm trong khối xây, hoặc đạt đến các trị số 0,5 mm và 1mm trong kết cấu BTCT của mố trụ.

- H hỏng vữa trong các mạch xây, cả hàng đá xây hoặc nhóm viên đá xây bị tr ợt, khối xây có chỗ vỡ sâu quá 10cm Kết cấu BTCT có

Một số tiêu chuẩn

1 Quy trình thử nghiệm cầu 22 TCN 170 - 1987

2 Quy trình kiểm định cầu trên đ ờng ô tô 22 TCN 243 - 1998

3 Quy trình kỹ thuật kiểm định cầu đ ờng sắt 22 TCN 258 - 1999

5 Quy trình thi công và nghiệm thu dầm cầu bê tông dự ứng lực 22 TCN 247 - 1998

6 Quy trình thi công và nghiệm thu cầu cống 22TCN -266- 2000

7 Quy trình thí nghiệm bê tông xi măng 22 TCN 60 - 1984

8 Gối cầu cao su cốt bản thép 22 TCN 217 - 1994

9 Hàn cầu thép - Yêu cầu kỹ thuật và kiểm tra 22 TCN 280 - 2001

10 Bu lông c ờng độ cao dùng cho cầu thép 22 TCN 204-91

11 Công trình giao thông trong vùng có động đất Tiêu chuẩn thiết kế – Tiêu chuẩn 22TCN 221-95

12 Quy trình thi công và nghiệm thu dầm cầu thép liên kết bằng bu lông c ờng độ cao 22 TCN 24-84

13 Sơn dùng cho cầu thép và kết cấu thép 22 TCN 235-97

14 Quy trình thí nghiệm độ bền của vật liệu và kết cấu chịu tải trọng động 22 TCN 71-84

15 Sơn cầu thép và kết cấu thép - Quy trình thi công và nghiệm thu 22 TCN 253-98

17 Quy trình thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đá 22 TCN 57 - 84

18 Thí nghiệm xác định c ờng độ BTXM TCVN 3118 - 1993

19 Bê tông nặng - lấy mẫu, chế tạo và bảo d ỡng mẫu thử TCVN 3105 - 1993

20 Bê tông nặng – ph ơng pháp thử độ sụt TCVN 3106 - 1993

21 Quy trình phân tích n ớc dùng trong công trình giao thông 22 TCN 61 - 84

22 Quy trình thí nghiệm phân tích nhanh thành phần hạt của đất trong điều kiện hiện tr ờng 22 TCN 66 - 84

29 Thí nghiệm xác định hàm l ợng SO3 trong xi măng TCVN 141 - 86

30 Thí nghiệm xác định hàm l ợng mất khi nung xi măng TCVN 144 - 86

33 Đất xây dựng - Ph ơng pháp chỉnh lý thống kê các kết quả tính chất cơ - lý của đất 20 TCN 74 - 87