slide kiểm định cầu quân

Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép4.Xác định các bộ phận tăng cường và các giải pháp tăng cường:  Từ kết quả kiểm toán và thử nghiệm cầu xác định được khả năng chịu lực của bộ phận

Trang 1

UNIVERSITY OF TRANSPORT AND COMMUNICATIONS

THẢO LUẬN

NHÓM 5

MÔN HỌC: KHAI THÁC VÀ KIỂM ĐỊNH CẦU

TĂNG CƯỜNG KẾT CẤU NHỊP CẦU THÉP

CẦU ĐƯỜNG BỘ -K54

KHOA CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN CẦU HẦM

Trang 2

NỘI DUNG

CĂN CỨ TĂNG CƯỜNG

Trang 3

Khi kết cấu cầu không còn đủ khả năng chịu các hoạt

tải phát triển nặng hơn hoặc cầu đã trở nên hẹp không

đáp ứng lưu lượng xe qua cầu nhiều hơn trước, cần

phải tăng cường và mở rộng cầu.Kết cấu cầu gồm

nhiều bộ phận chịu lực khác nhau, không phải mọi bộ

phận đề có đồng cường độ vì vậy có thể chỉ cần tăng

cường bộ phần nào yếu nhất Mức độ cần thiết tăng

cường cầu tùy theo yêu cầu phát triển giao thông và

quy hoạch chung của cả tuyến đường

Trang 4

Để tăng cường kết cấu nhịp cầu thép:

Trang 5

Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép

1.Thu thập tài liệu, hồ sơ:

Khi có hồ sơ, tài liệu sẽ biết được năm xây dựng, số lượng bu

lông, loại thép…

Những hồ sơ có thể thu thập:

Hồ sơ thiết kê

Hồ sơ hoàn công

Hồ sơ sửa chữa, tăng cường ( nếu có)

Hồ sơ kiểm tra, kiểm định

Nhờ các hồ sơ tài liệu có thể đánh giá:

Cấu tạo chi tiết các bộ phận cầu

Tình trạng hiện tại các công trình các hư hỏng hiện có giúp việc khảo sát nhanh chóng chính xác

Trang 6

2.Điều tra đánh giá các hư hỏng hiện trạng của cầu:

Đo đạc kích thước các bộ phận để vẽ lại hồ sơ công trình

Trang 7

Điều tra các định mực nước cao nhất, thấp nhất, thi công

Trang 8

Điều tra các hư hỏng, đánh giá nguyên nhân, phải đo đạc các chi tiết hư hỏng để từ đó tính ra được khối lượng cần sửa chữa, tăng cường

Trang 9

2 Điều tra đánh giá các hư hỏng hiện trạng của cầu:

 Làm các thí nghiệm để xác định đặc trưng cơ học của vật liệu, ở nước ta thường dùng thí nghiệm không phá hoại mẫu.

Đo đạc ứng suất, độ võng, dao động làm cơ sở xác định khả năng chịu tải của công trình.

Trang 10

3.Kiểm toán cầu

 Trên cơ sở các tài liệu thu thập và kết quả khảo sát, đo đạc ở hiện trường tiến hành kiểm toán kết cấu nhịp, trụ, mố, trụ theo các quy định hiện hành

Kết quả kiểm toán cho phép xác định được khả năng chịu lực của các bộ phận kết cấu, khi không thử tải thì kiểm toán là cách duy nhất để đánh giá khả năng chịu tải của cầu.

Trang 11

4.Xác định các bộ phận tăng cường và các giải pháp tăng cường:

 Từ kết quả kiểm toán và thử nghiệm cầu xác định được khả năng chịu lực của bộ phận cầu.

 Từ tải trọng cần khai thác sau khi tăng cường xác định nội lực biến dạng trong các

bộ phận cầu.

Bộ phận nào có khả năng chịu tải thì không cần tăng cường

Trang 12

Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép

I.Công nghệ sửa chữa hư hỏng kết cấu thép

II.Tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu

nhịp cầu thép

Trang 13

I.Công nghệ sửa chữa hư hỏng kết cấu thép

Nguyên tắc chung: để áp dụng các giải pháp sửa chữa phù hợp cho kết cấu cần phân loại các loại hư hỏng theo các cấp

độ từ đó lựa chọn các giải pháp sửa chữa phù hợp:

Cấp 0:Lớp sơn các cấu kiện dàn chủ bị hỏng ở vài chỗ riêng lẻ, cấu kiện liên kết bị cong cục bộ

Cấp I: Rỉ ít ở các cấu kiện dàn chủ, phần xe chạy bản nút, cấu kiện liên kết, 1 số đinh tán bị lỏng yếu 1 cách khác biệt, 1

số cấu kiện riêng lẻ bị biến dạng

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

Cấp III: Rỉ nặng ở các cấu kiện dàn chủ, phần xe chạy, bản nút và các 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 dàn chủ, biến dạng và đứt thanh chéo dàn do hư hỏng cơ học

vì tàu đâm va

Trang 14

Tăng cường dầm chủ

Cầu thép, gồm nhiều bộ phận chịu lực khác nhau, không

phải mọi bộ phận đều có đồng cường độ vì vậy có thể chỉ

cần tăng cường bộ phận nào yếu nhất

Mức độ cần thiết tăng cường cầu tùy theo yêu cầu phát triển

giao thông và quy hoạch chung của cả tuyến đường.Phương

pháp tăng cường có rất nhiều và áp dụng cho những tình

huống khác nhau tùy trạng thái thực thế của cầu và mục đích

của việc tăng cường, khả năng vốn đầu tư và công nghệ sẵn

có

Trang 15

Các phương pháp tăng cường bao gồm:

•Tăng cường mặt căt ngang các bộ phận kết hợp cùng chịu lực với các bộ phận cũ

•Làm thêm các bộ phận mới trong hệ thống kết cấu, ví dụ thêm thanh dàn, thêm các sườn tăng cường, thanh liên kết

•Thay đổi sơ đồ tĩnh học của kết cấu dàn hay dầm bằng cách đặt hệ tăng đơ dưới đáy dầm, làm thêm 1 biên dàn nữa, chuyển kết cấu nhịp giản đơn thành kết cấu nhịp liên tục, bổ sung các trụ tạm

•Biến đổi kết cấu nhịp thép thành kết cấu liên hợp thép- bản BTCT

•Tạo DƯL ngoài bổ xung cho kết cấu nhịp thép

Trang 16

Tăng cường dàn chủ

Tăng cường dàn chủ là tăng mặt cắt thép cho các thanh dàn và thay đổi sơ đồ tĩnh học của dàn Biện pháp điều chỉnh nội lực nhân tạo bằng cách thay đổi sơ đồ tĩnh học, tạo DƯL ngoài, thay đổi vị trí các gối tựa, giảm bớt tĩnh tải mặt cầu đều rất hiệu quả

Trang 17

Phương pháp này nhằm mục đích tăng diện tích chịu lực của mặt cắt bằng cách táp thêm bản thép có cường độ tối thiểu bằng cường độ thép làm kết cấu.Liên kết giữa bản thép và thép kết cấu hiện tại bằng liên kết hàn hoặc bu lông.Phương pháp này được áp dụng trong các trường hợp sau:

•Kết cấu thiếu khả năng chịu lực do sử dụng quá tải

•Kết cấu thiếu khả năng chịu lực do cần tăng năng lực chịu tải

=> Đây là phương pháp tăng cường cầu BTCT đạt hiệu quả cao nhưng đòi hỏi trình độ công nghệ cao đã được áp dụng rộng rãi tạ Việt Nam và trên thế giới

1.Phương pháp tăng diện tích của mặt cắt bằng táp bản thép:

II.Tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu thép

Trang 18

1.Phương pháp tăng diện tích của mặt cắt bằng táp bản thép:

Trang 19

2.Phương pháp DƯL ngoài

Phương pháp này nhằm mục đích sử dụng lực căng của cáp DƯL giảm ứng suất kéo cho kết cấu dầm thém/dàn thép Cốt thép DƯL được đặt ở bên ngoài bê tông, chúng truyền lực ngoài được bảo vệ trong ống HDPE có bơm sáp

để bảo vệ chống rỉ

Phương pháp này được áp dụn trong các trường hợp sau:

•Kết cấu thiếu khả năng chịu lực do sử dụng quá tải

•Tăng cường do DƯL trong cốt thép không đủ hoặc mất mát

•Kết cấu thiếu khả năng chịu lực cần tăng năng lực chịu tải

=> Đây là phương pháp tăng cường cầu BTCT đạt hiệu quả cao nhưng đòi hỏi trình độ công nghệ cao đã được áp dụng rộng rãi trên thế giới

Trang 20

Trình tự thi công:

Công tác chuẩn bị( neo,cáp,kích)

Thi công ụ neo

Luồn cáp và căng cáp

Bơm sáp, mỡ vào ống HDPE bảo vệ cáp

Kiểm tra kết quả thực hiện

Trang 21

1 số hình ảnh tăng cường bằng DƯL

Trang 22

III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thép

Trang 23

III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thépGia cố hệ dầm mặt cầu

Thường tăng cường mặt cầu giảm yếu của các dầm dọc

bằng cách đặt thêm các bản ngang liên kết với thép góc của

cánh dưới bằng bu lông cường độ cao hoặc đinh tán.

Trong các dầm dọc không có bản cánh trên, nhất thiết phải

bổ sung bản cánh trên nhằm cải thiện điều kiện làm việc của tà

vẹt hoặc bản bêtông mặt cầu

Nếu tỷ lệ giữa chiều thò ra của thép góc cánh trên với bề

dày của chúng lớn hơn 8 lần thì việc đặt thêm bản thép cánh

trên là bắt buộc thậm chí đối với trường hợp kết cấu đủ khả

năng chịu tải vì trong trường hợp này dễ phát sinh các khe nứt

và biến dạng cục bộ.

Trang 24

Trường hợp gia cường các loại dầm dọc với biên trên chỉ có hai thép góc

thò ra được tiến hành theo trình tự sau:

Khoan các lỗ trên cánh nằm ngang của thép

góc, làm vệ sinh bề mặt

Khoan các lỗ trên cánh nằm ngang của thép

góc, làm vệ sinh bề mặt

Đặt tấm thép tăng cường (có lỗ khoan sẵn trùng

với lỗ khoan trên thép góc)

Đặt tấm thép tăng cường (có lỗ khoan sẵn trùng

với lỗ khoan trên thép góc)

Tán đinh hoặc xiết bulông cường độ cao theo thứ tự từ giữa đến đầu dầm bằng clê chuyên dụng có đồng hồ đo áp

lực

Tán đinh hoặc xiết bulông cường độ cao theo thứ tự từ giữa đến đầu dầm bằng clê chuyên dụng có đồng hồ đo áp

lựcQuá trình gia cố không làm gián đoạn việc chạy tàu

Trang 25

Trường hợp biên dầm có bản thép nằm ngang, việc gia cường sẽ phức tạp

hơn được tiến hành theo trình tự sau:

1. Chặt theo mũ đinh ở một phía sao cho các đinh vẫn được giữa nguyên trong lỗ

2. Làm sạch bề mặt, đặt bản thép tăng cường ở một nửa cánh (nằm về một phía của sườn dầm)

3. Đột bỏ các đinh tán cũ với số lượng khoảng 50% tổng số đinh để thay vào đó bằng những bu lông thô

4. Tiếp tục thay thế 50% số đinh còn lại

5. Thay thế theo trình tự các bu lông bằng các đinh tán hoặc bu lông cường độ cao

Công việc gia cố nửa cánh còn lại của dầm dọc (hoặc dầm ngang) được tiến hành tương tự như đã nêu ở trên

Trang 26

Trường hợp dùng các thép góc tăng cường đặt ở phía dưới thép góc bản cánh, liên kết trực

tiếp vào sườn dầm Phương pháp này tuy thuận tiên cho thi công, nhưng vật liệu bố trí gần

trục trung hòa nên hiệu quả thấp

Một phương pháp có hiệu quả để gia cố các dầm dọc có chiều cao thấp là tạo dự ứng lực ứng suất ở mức biên dưới

Trang 27

Phương pháp tăng cường liên kết dầm dọc với dầm ngang và dầm ngang với dàn chủ:

•Giải pháp thông thường là thay thế các đinh tán ở thép

góc liên kết bằng đinh tán có đường kính lớn hơn hoặc

bulông cường độ cao

•Tuy nhiên, phương pháp này nói chung không làm tăng

khả năng chịu lực của liên kết

=>Để thực hiện điều đó, thường phải tìm cách tăng số

lượng đinh tán hoặc bulông liên kết

Trang 28

Có thể áp dụng các giả pháp đặt thêm bản nối phụ ở cánh thép góc làm tăng số

mặt tiếp xúc của liên kết (số mặt cắt)

Khoan lỗ bắt các liên kết bằng bulông cường độ cao

=> Phương pháp gia cố này cố độ tin cậy thấp và trong khu vực đường hàn dễ phát

sinh nhiều vết nứt

1.Bản nối 2.Bản đệm 3.Đường hàn

Giữa bản mới và sườn dầm phải đặt các bản đệm

Khi gia cố theo cách này bắt buộc phải thay thế các đinh tán cũ Để

tránh việc phải đụng chạm đến các đinh tán cũ, có thể hàn thêm bản nối

vào cánh thép góc liên kết (lưu ý khi hàn không được để đường hàn ăn

vào sườn dầm)

Trang 29

Phương pháp tăng cường liên kết dầm dọc với dầm ngang trong các cầu cũ không có “bản cá”:

Khoét hai lỗ ở hai phía với đường kính đủ cần thiết để luồn qua đó nhưng thanh thép

chịu hàn, kích thước theo tính toán

Khoét hai lỗ ở hai phía với đường kính đủ cần thiết để luồn qua đó nhưng thanh thép

chịu hàn, kích thước theo tính toán

Ở hai đầu thanh dùng đường hàn liên kết các thanh vơi bản đậy được nối liền với

cánh trên thép góc dầm dọc bằng các bu lông cường độ cao

Ở hai đầu thanh dùng đường hàn liên kết các thanh vơi bản đậy được nối liền với

cánh trên thép góc dầm dọc bằng các bu lông cường độ cao

Hiệu quả của giải pháp có thể được gia tăng nếu trong quá trình gia cố dùng phương

pháp tạo dự ứng lực ở khu vực liên kết (ở cả biên trên và biên dưới dầm dọc)

Hiệu quả của giải pháp có thể được gia tăng nếu trong quá trình gia cố dùng phương

pháp tạo dự ứng lực ở khu vực liên kết (ở cả biên trên và biên dưới dầm dọc)

1.Bản cá 2.Bản đậy 3.Đường hàn

Trang 30

III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thépGia cố kết cấu nhịp dầm đặc

Nguyên tắc: Để tăng hiệu quả trong quá trình tăng cường phải dùng các biện pháp điều chỉnh nội lực như dỡ bớt tải trọng do trọng lượng bản thân kết cấu nhịp hoặc tạo ra các trạng thái nội lực ngược với nội lực do tải trọng khai thác bằng cách dùng các thanh căng trước hoặc dùng trụ tạm…

Nếu phải tăng một cách đáng kể khả năng chịu tải của kết cấu nhịp, người ta thường tạo ra hệ thanh căng giản đơn hoặc ứng suất trước

Trang 31

III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thépGia cố kết cấu nhịp dầm đặc

Để đảm bảo sự cùng làm việc giữa bản bêtông cốt thép và dầm thép,

hoặc liên kết bu lông cường độ cao Khi dùng liên kết bêtông cường độ cao để tăng lực ma sát , giữa bản cánh dần và bản bêtông phải có một lớp vữa đệm êpôxi Việc liên kết giữa bản với dầm cũng có thể thông qua các “trụ đỡ” cứng, được cấu tạo từ cánh dầm

có thể cấu tạo các neo cứng

Trang 32

Mục đích: Giảm dao động và tăng độ cứng cho kết cấu nhịp

Trang 33

III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thépGia cố hoặc làm lại hệ liên kết giữa các dàn chủ

Các nhịp có đường xe chạy dưới thường không đảm bảo khổ tĩnh không theo yêu cầu nâng cấp đường hiện tại (ví dụ: điện khí hóa đường sắt hoặc mở rộng khổ cầu)

Bởi vậy, có thể phải tháo dỡ liên kết ngang và liên kết dọc trên.Khi đó,dàn thép có dạng dàn hở

Để đảm bảo ổn định của thanh biên trên chịu nén cần phải gia cường các thanh đứng,tạo nên các khung cứng ngang cần thiết

Trang 35

Thép bản:

1 số hình ảnh vật liệu thép:

Trang 36

Vật liệu tăng cường kết cấu nhịp cầu thép

Thép thanh:

Trang 37

Thép góc:

Trang 38

Thép cáp DUL:

Trang 39

Liên hợp bản BTCT:

Trang 40

Bulong CĐC:

Trang 41

Cảm ơn thầy và các bạn đã lăng nghe!

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	4,54 MB