Hiện nay, dầm chủ xuất hiện nhiều vết nứt và hư hỏng, đặc biệt cấu kiện thân trụ bị xâm thực nặng, lộ nhiều cốt thép bị gỉ, mức độ gỉ làm giảm yếu tiết diện thân trụ khá nhiều, việc này
Trang 1CÔNG TY TNHH
KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ V7
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ, NHIỆM VỤ KHẢO SÁT, PHƯƠNG ÁN KỸ
THUẬT KHẢO SÁT VÀ DỰ TOÁN CHI PHÍ KHẢO SÁT, LẬP BÁO
CÁO KINH TẾ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Công trình: Sửa chữa cầu Tài Chính Địa điểm XD: Huyện Cái Nước, tỉnh Cà Mau
_
I CÁC CĂN CỨ PHÁP LÝ VÀ CÁC CƠ SỞ KHÁC CÓ LIÊN QUAN:
1 Căn cứ pháp lý:
Căn cứ Luật Xây dựng số 50/2014/QH13;
Căn cứ Luật Đấu thầu số 43/2013/QH13;
Căn cứ Nghị định số 32/2015/NĐ-CP ngày 25/3/2015 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình;
Căn cứ Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12/5/2015 của Chính phủ về
quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng;
Căn cứ Nghị định số 59/2015/NĐ–CP ngày 18/6/2015 của Chính phủ về Quản lý dự án đầu tư xây dựng;
Căn cứ Thông tư số 06/2016/TT-BXD ngày 10/3/2016 cuả Bộ Xây dựng về việc hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng;
Căn cứ Thông tư số 01/2017/TT-BXD ngày 06/02/2017 của Bộ Xây dựng,
về việc hướng dẫn xác định và quản lý chi phí khảo sát xây dựng;
Căn cứ Quyết định số 79/2017/QĐ-BXD ngày 15/02/2017 của Bộ Xây dựng về việc công bố định mức chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng; Căn cứ Quyết định số 99/QĐ-SXD ngày 24/01/2017 của Sở Xây dựng tỉnh
Cà Mau về việc công bố đơn giá nhân công, ca máy và thiết bị thi công xây dựng công trình trên địa bàn tỉnh Cà Mau;
Căn cứ Quyết định số 2305/QĐ-UBND ngày 30/12/2016 của UBND tỉnh
Cà Mau, về việc phân khai nguồn vốn Sự nghiệp kinh tế duy tu, sửa chữa công trình giao thông năm 2017;
Căn cứ Hợp đồng tư vấn số 02/2017/HĐTV ngày 21/02/2017 giữa Sở Giao thông vận tải tỉnh Cà Mau và Ban Quản lý dự án xây dựng công trình giao thông
Cà Mau về việc tư vấn quản lý dự án công trình sửa chữa cầu Tài Chính
2 Các tiêu chuẩn, quy chuẩn được áp dụng:
Trang 2- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN 263 :2000;
- Công tác trắc đạc trong xây dựng - Yêu cầu chung (TCXDVN 309-2004);
- Quy trình khảo sát và tính toán thủy văn 22TCN 220-95
- Các tiêu chuẩn, quy chuẩn, qui trình khác có liên quan
* Thiết kế:
- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05;
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054: 2005;
- TCVN 5574 :2012 - Kết cấu BTCT-Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 1651: 2008 - Thép cốt bê tông;
- TCVN 9335:2012 - Bê tông nặng - phương pháp thử không phá hủy - xác định cường độ nén sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nảy;
- TCVN 9357:2012 - Bê tông nặng - đánh giá chất lượng bê tông - phương pháp xác định vận tốc xung siêu âm;
- Tiêu chuẩn Việt Nam - Tổ chức thi công TCVN 4055-1985;
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về báo hiệu đường bộ QCVN 41:2016/BGTVT;
- Các tiêu chuẩn, quy chuẩn, qui trình khác có liên quan
II GIỚI THIỆU CHUNG:
1 Tên công trình: Sửa chữa cầu Tài Chính.
2 Chủ đầu tư: Sở Giao thông vận tải tỉnh Cà Mau.
3 Giới thiệu chung về công trình:
Công trình cầu Tài Chính tại thị trấn Cái Nước, huyện Cái Nước được xây dựng hoàn thành từ năm 2004, nằm tại lý trình Km0+500 thuộc tuyến đường tỉnh ĐT986 (Đầm Dơi - Cái Nước - Cái Đôi Vàm), cầu gồm 7 nhịp giản đơn bằng BTCT thường, được bố trí theo sơ đồ nhịp: 3x9m +15m + 3x9m, bề rộng cầu là 4,5m (phần xe chạy 4m) Mố cầu có dạng chân dê, trụ dạng trụ dẻo (lấy cọc làm thân trụ) Tải trọng thiết kế và khai thác ban đầu là H13 Tuy nhiên, qua thời gian khai thác, đến năm 2011 cầu có hiện tượng xuống cấp: Bê tông các dầm chủ bị nứt nhiều và bị bong vỡ cục bộ, lộ cốt thép đã han gỉ Qua kiểm tra,
Sở GTVT Cà Mau đã cho hạ tải khai thác xuống còn xe đơn 8 tấn
Tuyến đường ĐT986 là trục đường quan trọng đi qua các huyện: Đầm Dơi, Cái Nước, Cái Đôi Vàm với nhu cầu khai thác rất lớn Hiện nay, dầm chủ xuất hiện nhiều vết nứt và hư hỏng, đặc biệt cấu kiện thân trụ bị xâm thực nặng, lộ nhiều cốt thép bị gỉ, mức độ gỉ làm giảm yếu tiết diện thân trụ khá nhiều, việc này làm ảnh hưởng rất lớn đến khả năng khai thác và đảm bảo an toàn cho các phương tiện khi lưu thông qua cầu
Trang 3Do đó, đòi hỏi hiện nay của địa phương là cần kịp thời sửa chữa cầu Tài Chính, đảm bảo tải trọng khai thác 8 tấn và an toàn khi lưu thông qua cầu
III NHIỆM VỤ THIẾT KẾ:
1 Mục tiêu xây dựng công trình:
Việc sửa chữa cầu Tài Chính đã xuống cấp, đảm bảo an toàn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi lại và vận chuyển hàng hóa của người dân, góp phần từng bước hoàn thiện kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ, nâng cao mỹ quan đô thị khu vực nội ô thị trấn Cái Nước
2 Địa điểm xây dựng công trình:
Thị trấn Cái Nước, huyện Cái Nước, tỉnh Cà Mau
3 Các yêu cầu về quy hoạch, cảnh quan và kiến trúc đối với phạm vi xây dựng công trình:
Do tính chất là công trình sửa chữa nên yêu cầu công trình trong và sau khi sửa chữa đảm bảo mỹ quan đô thị, tiện ích cao và thân thiện với môi trường
4 Các yêu cầu về quy mô chủ yếu, thời hạn sử dụng công trình, công năng
sử dụng và các yêu cầu kỹ thuật khác đối với công trình
4.1 Các yêu cầu về công năng sử dụng và các yêu cầu khác đối với công trình:
- Đảm bảo các yêu cầu về an toàn phòng chống cháy nổ, vệ sinh môi trường
Trang 4- Đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, độ bền vững, ổn định theo đúng quy định tương ứng với quy mô, cấp công trình
- Sử dụng vật liệu và đề xuất giải pháp thi công phù hợp với hiện trạng công trình
- Có giải pháp đảm bảo giao thông và an toàn giao thông trong quá trình thi công
- Đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng; tạo thuận lợi cho việc duy tu, sửa chữa trong những giai đoạn tiếp theo
4.2 Loại và cấp công trình:
- Loại công trình: Công trình giao thông (duy tu, sửa chữa)
- Cấp công trình: Cấp IV
IV NHIỆM VỤ KHẢO SÁT:
1 Mục đích khảo sát:
Mục đích của việc khảo sát để lập báo cáo kinh tế kỹ thuật là thu thập những tài liệu để xác định sự cần thiết phải đầu tư công trình, lựa chọn hình thức đầu tư; xác định vị trí cụ thể, đặc điểm về địa hình, hiện trạng công trình, kiểm định cầu Tài Chính để đánh giá năng lực chịu tải của cầu và xác định hoạt tải lưu thông qua cầu …; đề xuất quy mô công trình, lựa chọn phương án công trình tối ưu, đề xuất các giải pháp thiết kế hợp lý; đánh giá hiệu quả đầu tư về mặt kinh tế và xã hội của dự án; phục vụ lập Báo cáo kinh tế kỹ thuật công trình sửa chữa cầu Tài Chính
2 Phạm vi khảo sát:
- Phạm vi khảo sát, đánh giá hiện trạng cầu Tài Chính, điểm bắt đầu và kết thúc tại mố cầu, khảo sát hết chiều dài cầu từ mố cầu thứ nhất M1 đến hết mố cầu thứ hai M2
- Kiểm định thử tải cầu làm cơ sở để giúp cho đơn vị quản lý, sử dụng có chế độ khai thác hợp lý
- Khảo sát, đánh giá tất cả các bộ phận của cầu (không bao phần ngập trong nước và trong đất)
3 Khối lượng công tác khảo sát, đánh giá hiện trạng công trình:
- Căn cứ vào qui mô, kết cấu của công trình cầu thu thập từ công tác thị sát Nội dung công tác khảo sát đánh giá hiện trạng công trình bao gồm các bộ phận chủ yếu như sau:
- Kiểm định thử tải cầu;
- Đo vẽ một số kích thước cơ bản của cầu:
- Khảo sát đánh giá hiện trạng của các bộ phận kết cấu công trình:
+ Khảo sát hiện trạng kết cấu nhịp: các khuyết tật của dầm chủ, mặt cầu, tình trạng các gối cầu, độ bằng phẳng mặt đường trên cầu;
Trang 5+ Khảo sát hiện trạng mố, trụ: kiểm tra phát hiện các khuyết tật hư hỏng của mố, trụ cầu (kiểm tra đánh giá độ nghiêng lệch của mố, trụ );
+ Khảo sát hiện trạng đường đầu cầu: độ bằng phẳng của mặt đường, tường chắn đầu cầu, hệ thống biển báo, biển tải trọng đầu cầu;
+ Khảo sát đánh giá những tác nhân môi trường xung quanh có ảnh hưởng tới an toàn, tuổi thọ và khai thác công trình
(Khối lượng khảo sát chi tiết trong Bảng dự toán kèm theo)
V PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT KHẢO SÁT:
1 Phương án chung khảo sát, đánh giá hiện trạng công trình:
- Trình tự chung để khảo sát, đánh giá hiện trạng công trình thực hiện theo các bước sau:
+ Công tác thị sát là quá trình xem xét tổng quát công trình về mặt lịch sử,
vị trí, tổ chức khai thác, mặt bằng, sơ đồ kết cấu, phân loại các dạng hư hỏng đặc trưng, phổ biến, tìm hiểu về nguồn vật tư, thiết bị thi công
+ Đo đạc kích thước của các bộ phận công trình Các kích thước theo 3 phương, phản ánh chính xác cấu tạo của các bộ phận Có thể dùng thước dây hoặc thước thép để đo tùy thuộc vào độ chính xác yêu cầu Mục đích của công tác này là xác định được các đặc trưng hình học của các bộ phận phục vụ cho việc tính toán kết cấu và khối lượng sửa chữa
+ Khảo sát các hư hỏng của các bộ phận công trình Quan sát các hư hỏng đặc trưng cho từng loại bộ phận (được thống kê sau) bằng mắt thường, thước thép, kính lúp Mục đích của việc khảo sát này là tìm ra nguyên nhân hư hỏng, biện pháp sửa chữa tăng cường Khảo sát hư hỏng của các bộ phận bằng mắt thường, ghi lại những hư hỏng bằng máy ảnh có độ phân giải cao
+ Đo vẽ các vết nứt, sau khi quan sát các hư hỏng, kiểm tra mức độ hư hao về tiết diện Tiến hành đo vẽ các vết nứt của các bộ phận chịu lực bằng hình
vẽ minh họa, thể hiện chi tiết hình dạng, kích thước của vết nứt Mục đích của việc đo vẽ vết nứt sau khảo sát là xác định mức độ hư hỏng của các bộ phận, xác định cụ thể khối lượng sửa chữa cục bộ
+ Tiến hành thí nghiệm cường độ còn lại của bê tông, kiểm tra sự phân bố cốt thép hiện hữu, kiểm tra mức độ ăn mòn cốt thép đai và thép chủ trong dầm
và mố trụ cầu Kết quả của việc thí nghiệm này là cường độ đặc trưng còn lại của bê tông các bộ phận, biết được sự bố trí cốt thép trong kết cấu, mức độ ăn mòn cốt thép Mục đích của việc thí nghiệm cường độ bê tông là phục vụ cho công tác đánh giá khả năng làm việc còn lại của kết cấu, làm căn cứ cho biện pháp sửa chữa tăng cường cũng như các thông số đặc trưng về vật liệu trong quá trình tính toán
+ Thí nghiệm kiểm tra nồng độ ion Cl-; SO3 và độ pH trong bê tông mố trụ và cọc hiện hữu Mục đích của việc thí nghiệm kiểm tra nồng độ khoáng ăn
Trang 6mòn bê tông là để đánh giá mức độ suy biến chất lượng bê tông và cốt thép theo thời gian
+ Sau khi thu thập đầy đủ các thông tin về hư hỏng cũng như mức độ hư hỏng, tiến hành đánh giá hiện trạng công trình Công tác này bao gồm việc phân tích lại các nguyên nhân hư hỏng của công trình cũng như đánh giá khả năng phục vụ còn lại của các bộ phận cụ thể Đây là căn cứ cuối cùng để đưa ra biện pháp chi tiết cho việc sửa chữa tăng cường cầu
+ Trong quá trình khảo sát tham khảo, sử dụng một số kết quả khảo sát từ
hồ sơ thiết kế cầu năm 2002
2 Các bộ phận cầu cần khảo sát chủ yếu gồm:
- Kếu cấu trên: hệ dầm, mặt cầu, lan can bằng bê tông cốt thép
- Kết cấu dưới: mố, trụ, móng cọc
- Các cấu kiện khác: Gối cầu, khe co giãn; Hệ thống thoát nước, chiếu sáng; Lớp phủ mặt cầu
- Đối với kết cấu bê tông cốt thép cần quan sát hình dạng, vị trí, bề rộng của các vết nứt, các bong tróc do va xô tàu thuyền và xe cộ, phong hóa của bê tông do tác động của môi trường, sự rỉ của cốt thép Kiểm tra lấy mẫu thí nghiệm bê tông, đánh giá sự phân bố và ăn mòn của cốt thép dọc và đai trong dầm chủ và dầm ngang
- Khi khảo sát dầm chủ cần chú ý đến các vết nứt ở giữa dầm do mômen uốn gây ra, các vết nứt đầu dầm do ứng suất kéo chủ, ứng suất cắt Các vết vỡ bê tông ở dầm biên do va tàu cũng như các vết nứt, phong hóa bê tông do môi trường nhiễm mặn
- Khảo sát dầm ngang, bản mặt cầu tương tự như dầm chủ Tuy nhiên, cần chú ý đến liên kết giữa dầm chủ và dầm ngang, dầm chủ và bản mặt cầu, các vết nứt tại vị trí mối nối
- Đối với gối cầu cần xác định chủng loại, mức độ hư hỏng do rỉ, hiện trạng kẹt gối làm khác sơ đồ làm việc của kết cấu so với thiết kế
- Đối với khe co giãn cần xem xét loại khe, các hư hỏng do cao su bị lão hóa, mất chức năng chuyển tiếp êm thuận giữa các nhịp hoặc mất chức năng biến dạng co giãn xuất hiện ứng lực tác dụng giữa các nhịp bất lợi cho kết cấu nhịp
- Đối với hệ thống thoát nước, chiếu sáng cần xem xét năng lực thoát nước
và chiếu sáng hiện tại so với qui định của tiêu chuẩn Các hư hỏng thường xuất hiện ở hệ thống thoát nước là sự bong vỡ bê tông vị trí thu nước, kẹt rác ở ống dẫn, hư hỏng đường ống
- Đối với các lớp phủ mặt cầu cần quan sát các vết nứt bê tông trên mặt cầu, các vệt bánh xe, gợn sóng
- Các bộ phận kết cấu phần dưới cần khảo sát và đánh giá hiện trạng:
Trang 7+ Mố cầu;
+ Trụ cầu;
+ Móng trụ cầu
- Đối với mố cầu:
+ Các vết nứt bê tông cốt thép
+ Ăn mòn, bong tróc bê tông, kiểm tra nồng độ ion Cl-; SO3 và độ pH trong bê tông; thí nghiệm kiểm tra cường độ bê tông hiện hữu
+ Kiểm tra sự phân bố cốt thép hiện hữu, kiểm tra mức độ ăn mòn cốt thép đai và thép chủ
+ Sự chuyển dịch, nghiêng, lệch của mố
+ Hở mạch xây, trượt mái dốc taluy
- Đối với trụ cầu:
+ Các vết nứt bê tông cốt thép của bệ trụ, thân trụ và xà mũ
+ Ăn mòn, bong tróc bê tông do môi trường và va xô tàu thuyền
+ Kiểm tra nồng độ ion Cl-; SO3 và độ pH trong bê tông; thí nghiệm kiểm tra cường độ bê tông hiện hữu
+ Kiểm tra sự phân bố cốt thép hiện hữu, kiểm tra mức độ ăn mòn cốt thép đai và thép chủ
+ Các biến dạng trụ cầu
- Móng trụ cầu:
+ Khảo sát loại móng mố trụ cầu, cách bố trí vào bệ bằng các biện pháp khảo sát dưới nước kết hợp với nghiên cứu hồ sơ cũ (nếu có)
+ Đánh giá mức độ giảm yếu tiết diện móng, cọc dưới tác dụng môi trường nhiễm mặn liên tục và chế độ thủy triều;
+ Kiểm tra nồng độ ion Cl-; SO3 và độ pH trong bê tông; thí nghiệm kiểm tra cường độ bê tông hiện hữu
+ Kiểm tra sự phân bố cốt thép hiện hữu, kiểm tra mức độ ăn mòn cốt thép đai và thép chủ
3 Kiểm định cầu Tài Chính
3.1 Kiểm tra chất lượng bê tông
- Kiểm tra đánh giá chất lượng bê tông của các bộ phận: bản mặt cầu, mố
và trụ cầu bằng cách kết hợp hai phương pháp kết hợp siêu âm bê tông và súng bật nẩy Shmidt:
Trang 8- Kiểm tra kết cấu phần trên: Dự kiến kiểm tra 02 nhịp: 1 nhịp giữa dài 15m, 01 nhịp biên dài 9m; Đối với mỗi 01 nhịp: kiểm tra đối với dầm chủ, kiểm tra bản mặt cầu và kiểm tra dầm ngang (nếu cần thiết)
- Kiểm tra kết cấu phần dưới: Kiểm tra 01 mố bất kỳ, kiểm tra 03 trụ mỗi trụ kiểm tra 2 vị trí: thân trụ, xà mũ
- Khối lượng dự kiến toàn cầu: 07 cấu kiện (phần trên) + 06 cấu kiện
(phần dưới) = 13 cấu kiện toàn cầu.
3.2 Đo ứng suất tĩnh dầm chủ
- Đo ứng suất thông qua biến dạng của cấu kiện Từ biến dạng tính được ứng suất do các tải trọng thử tĩnh sinh ra Dụng cụ đo ứng suất tĩnh dầm chủ là đồng hồ đo có độ chính xác 1µm và bộ gá, hoặc máy đo biến dạng tĩnh kỹ thuật số;
- Đo ứng suất tĩnh dầm chủ trên 03 nhịp: 01 nhịp giữa 15m, 02 nhịp biên 18.6m bất kỳ (đo nhịp sát mố để thuận tiện cho việc bố trí thiết bị đo);
- Bố trí điểm đo ứng suất tĩnh tại mặt cắt giữa nhịp tại tất cả các dầm, trên 1 dầm bố trí 2 điểm đo: 1 điểm ở đáy dầm và 1 điểm ở đáy bản mặt cầu sát nách dầm
- Toàn cầu có: 2 điểm đo/dầm * 4 dầm/nhịp * 3 nhịp = 24 điểm đo ứng suất tĩnh
Hình 1: Bố trí điểm đo ứng suất tĩnh
3.3 Đo độ võng dầm chủ
- Dụng cụ đo ứng suất tĩnh dầm chủ là đồng hồ đo có độ chính xác 0.01mm
và bộ gá hoặc máy toàn đạc, máy thủy bình;
- Đo độ võng tĩnh dầm chủ trên các nhịp đo ứng suất;
- Bố trí điểm đo độ võng tĩnh tại mặt cắt giữa nhịp tại tất cả các dầm Trên
1 dầm bố trí 1 điểm đo ở đáy dầm
Trang 9- Toàn cầu có: 1 điểm đo/dầm * 4 dầm/nhịp * 3 nhịp = 12 điểm đo độ võng
Hình 2: Bố trí điểm đo độ võng
3.4 Đo chuyển vị với tải trọng tĩnh (phương thẳng đứng tại mố)
- Đo chuyển vị cả 2 mố cầu, trên đỉnh mỗi mố bố trí hai điểm đo chuyển vị theo phương thẳng đứng;
- Số điểm đo: 2 điểm đo/mố * 2 mố = 4 điểm đo chuyển vị tĩnh
Hình 5: Bố trí các điểm đo chuyển vị mố
3.5 Đo chuyển vị với tải trọng tĩnh (phương thẳng đứng tại trụ)
- Đo chuyển vị cả 6 trụ cầu, trên đỉnh mỗi trụ bố trí hai điểm đo chuyển vị theo phương thẳng đứng;
- Số điểm đo: 2 điểm đo/trụ * 6 trụ = 12 điểm đo chuyển vị tĩnh
Trang 10Hình 6: Bố trí các điểm đo chuyển vị trụ
3.6 Đo dao động
- Dùng đầu đo dao động đo gia tốc gắn tại các vị trí bố trí điểm đo, kết hợp với máy đo dao động kỹ thuật số và các thiết bị điều khiển khác để xác định các thông số dao động của kết cấu cầu: chu kỳ dao động riêng, biên độ dao động, chuyển vị động lớn nhất, hệ số xung kích
- Đo dao động theo ba phương:
+ Nằm ngang ngang cầu (Đ1);
+ Nằm ngang dọc cầu (Đ2);
+ Thẳng đứng (Đ3)
- Cho xe thử tải chạy qua cầu nhiều lần với các vận tốc khác nhau thay đổi
từ 20km/h đến 40km/h;
- Đo dao động kết cấu nhịp: đo 7 nhịp, trên 1 nhịp đặt thiết bị đo tại vị trí giữa nhịp sát lề lan can để đo dao động theo cả 3 phương
- Toàn cầu có: 7 nhịp * 3 điểm đo = 21 điểm đo dao động kết cấu nhịp.
1
3 2