MO t SO NO i DUNG m i CA n XEM XE t BO

Asia_Link Project “Introduction and Adoption of International Systems and Standards for Inspection and Supervision of Bridges for Vietnam and Laos” MỘT SỐ NỘI DUNG MỚI CẦN XEM XÉT BỔ SUNG CHO TIÊU CHUẨN KIỂM ĐỊNH CẦU CỦA VIỆT NAM Ts.PHÙNG MẠNH TIẾN & Tập thể Phòng Cầu Cảng Phân Viện Khoa Học Cơng Nghệ Giao Thơng Vận Tải Phía Nam 84 Nguyễn Thị Minh Khai, F.6 Q.3, Tp Hồ Chí Minh Tóm tắt: Nội dung bài báo giới thiệu các nợi dung của quy trình thử nghiệm cầu 22 TCN 17087 và Quy trình kiểm định cầu đường ôtô (yêu cầu kỹ thuật) 22 TCN 243-98, thông qua chương trình Asia_Link “Giới thiệu và chuyển giao các tiêu chuẩn quốc tế về kiểm định và giám sát cầu cho Việt Nam và Lào” bài báo nêu một số nội dung mới cần xem xét bổ sung cho tiêu ch̉n kiểm định cầu của Việt Nam ĐẶT VẤN ÑEÀ Trong thời gian gần nhiều cầu mới được xây dựng, nhiên số lượng cầu cũ được xây dựng từ nhiều năm trước theo nhiều tiêu chuẩn thiết kế khác vẫn chiếm một tỷ lệ rất lớn Qua một thời gian khai thác với lưu lượng giao thông ngày càng tăng, nhiều hư hỏng và khuyết tật xuất hiện hầu hết các công trình cầu dưới tác dụng của tải trọng khai thác, của môi trường và sự xuống cấp của công trình … Tình trạng kỹ thuật của nhiều cầu thuộc loại nguy hiểm và tình trạng báo động đỏ cầu Đồng Nai, cầu Bến Lức, cầu Bình Triệu, cầu Tân An … Việc đánh giá đúng tình trạng kỹ thuật của công trình sẽ giúp các quan quản lý cầu có thể quyết định về tình trạng khai thác của cầu, quyết định sự cần thiết phải thiết kế sửa chữa nâng cấp hay đầu tư xây dựng mới nhằm đảm bảo an toàn cho công trình, đảm bảo nhu cầu lưu thông và an toàn giao thông tuyến điều kiện tiết kiệm được kinh phí đầu tư Công tác kiểm định cầu là một những công việc quan trọng cần được xem xét một cách nghiêm túc sở khoa học Chính vì vậy, với mục tiêu thực hiện tốt chương trình Asia-Link ‘Giới thiệu và chuyển giao các tiêu chuẩn quốc tế về kiểm định và giám sát cầu cho Việt Nam và Lào” nội dung bài báo đề cấp đến nội dung quy định tiêu chuẩn kiểm định cầu hiện có hiệu lực, những vấn đề cần xem xét bổ sung nhằm hoàn thiện quy trình kiểm định cầu ở Việt Nam NỘI DUNG CHÍNH CỦA QUY TRÌNH KIỂM ĐỊNH CẦU Ở VIỆT NAM Do đánh giá được tầm quan trọng của công tác kiểm định cầu nên Bộ Giao thông vận tải đã ban hành Quy trình thử nghiệm cầu 22 TCN 170-87 và Quy trình kiểm định cầu đường ôtô (yêu cầu kỹ thuật) 22 TCN 243-98 Nội dụng phần này sẽ giới thiệu các quy định của hai quy trình nêu 2.1 Quy trình thử nghiệm cầu 22 TCN 170-87 Quy trình Bộ Giao thông vận tải và bưu điện ban hành, có hiệu lực từ 01/01/1988 Nội dung gồm phần sau: a) Quy định chung: Quy định việc tổ chức thử nghiệm cầu mới xây dựng hoặc cầu cũ khai thác, các cầu thuộc loại bê tông cốt thép thường và ứng suất trước, cầu thép, cầu thép – bê tông liên hợp, cầu dầm đặc, cầu dầm dàn, cầu vòm, cầu có kết cấu nhịp tĩnh định, siêu tĩnh, mút thừa …dùng cho giao thông đường sắt, đường ôtô và kết hợp Ngoài có thể vận dụng từng phần cho cầu treo dây văng hoặc dây võng Cơng tác thử nghiệm cầu nhằm mục đích nghiệm thu bàn giao công trình mới thuộc loại lớn và có quy mô vĩnh cửu, kết cấu mới và đặc biệt; đánh giá cấp tải trọng của cầu cũ cần mở rộng và nậng cấp, đánh giá công tác sửa chữa lớn các công trình cầu cũ, phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, kiểm tra sản phẩm trước sản xuất hàng loạt Quy định thành phần, trách nhiệm của Hội đồng thử tải: Cơ quan thiết kế, quan trực tiếp thi công, quản quản lý công trình, quan thực hiện thử nghiệm, quan quản lý cấp và chủ đầu tư, quan quản lý cấp nhà nước về kỹ thuật Nhiệm vụ bản của việc thử nghiệm cầu nhằm đánh giá tổng thể trạng thái công trình và khả chịu tải bằng việc so sánh sự làm việc thực tế của cơng trình với những giả thút tính toán thông qua những thông số kỹ thuật bản như: biến dạng và ứng suất của kết cấu, độ lún và chuyển vị của mố trụ đối với tải trọng xếp tĩnh; biên độ và tần số dao động theo phương thẳng đứng và phương ngang cầu đối với tải trọng động b) Chuẩn bị thử nghiệm cầu Thu thập hồ sơ, tài liệu có liên quan: Hồ sơ thiết kế đựơc duyệt, mức độ hoàn thành công trình, hồ sơ nghiệm thu và tài liệu theo dõi công trình Xem xét khả đáp ứng của thiết bị đo đạc, cán bộ thực hiện thử nghiệm, hiện trường công trình, yêu cầu đảm bảo an toàn giao thông và an toàn lao động quá trình thử tải Khảo sát chi tiết các mặt cắt bất lợi, thu thập và xem xét các số liệu thiết kế về biến dạng và ứng suất, đánh giá sơ bộ về chất lượng công trình, về những sự cố xảy và những sai lệch so giữa thực tế với hồ sơ thiết kế Xây dựng đề cương thử nghiệm cầu với các nợi dung chủ ́u tính chất, thực trạng và các điểm cần lưu ý về công trình, yêu cầu và mục tiêu thử nghiệm, nội dung cần quan sát và đo đạc, tải trọng thử nghiệm, sơ đồ bớ trí các điểm đo, thiết bị đo đạc, lực lượng thực hiện thử nghiệm, thời gian thử nghiệm, an toàn lao động … c) Những thí nghiệm bản dưới tác dụng của tải trọng tĩnh Tải trọng thử: không được nhỏ tải trọng thực tế nhất thông qua tuyến hoặc > 80% hoạt tải tiêu chuẩn nhân hệ sớ xung kích tính toán Sơ đồ bớ trí tải trọng thử theo sơ đồ khớng chế hồ sơ thiết kế hoặc theo sơ đồ gây tác dụng bất lợi nhất cho công trình Số liệu đo đạc tối thiểu là lần Đo độ võng: Tại tiết diện có độ võng lớn nhất, tiết diện giảm yếu hay thay đổi Đối với mặt cầu có từ làn xe trở lên, đo cả hai phía thượng và hạ lưu để xác định độ nghiêng của mặt cầu Cần phải đo trị số tương ứng với trường hợp (khi xe chưa vào cầu, xe cầu và xe khỏi cầu) để xác định được biến dạng dư của công trình Đo ứng suất kết cấu: thông qua việc đo biến dạng tương đối kết cấu chịu lực d) Những thí nghiệm bản dưới tác dụng của tải trọng động Sau thử nghiệm an toàn dưới tác động của tải tĩnh, mới được phép thử nghiệm đưới tác dụng của tải trọng động Tải trọng thử có thể dùng xe có tải trọng thích hợp chạy đúng tim cầu với vận tốc từ 5km/h đến tốc độ quy định theo thiết kế và được thắng đột ngột, tải trọng chấn động hoặc tải trọng va chạm tác động vào những vị trí quy định Khi thử đợng cần thu thập được số liệu liên quan đến độ võng, ứng śt và dao đợng của các kết cấu của công trình Cần xác định biểu đồ dao động theo phương thẳng đứng, riêng cầu đường sắt cần xác định cả theo phương ngang e) Xử lý số liệu đo đạc và trình bày kết quả thử nghiệm cầu Tiến hành xử lý số liệu đo đạc theo giá trị bình quân của lần đo nếu sai số giữa lần đo không quá 15% Nếu số liệu đo vượt quá 15% thì lấy bình quân của số liệu gần Cần chú ý đến các hệ số hiệu chỉnh và các sai số ảnh hưởng của thiết bị đo Cán bộ phụ trách chung có trách nhiệm xem xét và phân tích sơ bộ các kết quả phi lý không phù hợp với đặc điểm làm việc của kết cấu Trên sở kết quả thử nghiệm, quan thử nghiệm phải phân tích khả làm việc của kết cấu, đánh giá chất lượng công trình, xác định những tồn tại và nêu ý kiến giải quyết Lập báo cáo kết quả thử nghiệm cầu bao gồm những nợi dung như: mô tả công trình; tóm tắt số liệu thiết kế; các trường hợp đặc biệt xảy quá trình thi công; các khiếm khuyết và hư hỏng công trình; yêu cầu, nội dung, thiết bị, trình tự và các hiện tượng phát sinh quá trình thử nghiệm, kết quả đo đạc với tải trọng tĩnh và đợng, phân tích và đánh giá kết quả đo dạc, kết luận về trạng thái chất lượng công trình, kiến nghị về quản lý và tu bảo dưỡng công trình, các tài liệu khác có liên quan được đính kèm với báo cáo kết quả thử nghiệm cầu f) An toàn lao động Phải chấp hành những quy định có liên quan đến an toàn lao động, an toàn giao thông Khi thử tải phải có cán bộ chuyên trách về vấn đề an toàn lao động Phải có các biện pháp an toàn làm việc sông nước, làm việc ở độ cao 1,5m, làm việc ở khu vực có đường dây cao thế Phải kiểm tra mức độ an toàn của các dụng cụ đà giáo, thang treo … 2.1 Quy trình thử nghiệm cầu đường ôtô 22 TCN 243-98 Quy trình Bộ Giao thông vận tải ban hành, có hiệu lực từ 13/02/1998 Nội dung gồm chương: a) Quy định chung: Quy định việc kiểm tra hiện trạng và xác định lực chịu tải của cầu thuộc loại bê tông cốt thép thường và ứng suất trước, cầu thép đường ôtô nhằm đảm bảo an toàn khai thác Cầu khai thác: kiểm tra đều đặn, định kỳ theo quy chế tu và bảo dưỡng Thử tải cầu chỉ thực hiện không giải quyết được các vấn đề liên quan đến khai thác chỉ bằng cách tính toán hoặc các trường hợp như: sau đại tu, sau gia cường nâng cấp cầu, có hư hỏng, cần khẳng định xác tải trọng đã tính toán, cần đánh giá hiệu quả của các phương pháp đã thực hiện để đảm bảo tải trọng đặc biệt, các trường hợp đặc biệt khác Việc thử nghiệm phải được quan quản lý cầu đề xuất và cấp có thẩm quyền phê duyệt Đề cương kiểm định các quan chuyên ngành có tư cách pháp nhân thực hiện và được cấp có thẩm quyền phê duyệt b) Kiểm tra cầu khai thác Nhiệm vụ nhằm xác định hiện trạng công trình để đối chiếu với các yêu cầu khai thác Các cơng việc gồm: Tìm hiểu hồ sơ kỹ thuật, thị sát công trình, đo đạc kiểm tra và lập bản vẽ hiện trạng cầu Trong tài liệu kiểm tra phải mô tả đầy đủ các thông tin liên quan đến vị trí, kích thước, qui mơ các hư hỏng và khuyết tật c) Công tác thử nghiệm cầu Nội dung trình bày các yêu cầu chung cho công tác thử nghiệm cầu, các yêu cầu cụ thể đối với công tác thử nghiệm tĩnh và thử nghiệm động Việc thử nghiệm chỉ được thực hiện sau hoàn thành việc kiểm tra với khối lượng đủ để xác định được khả chịu tải của cầu theo tải trọng thử nghiệm, xác định được trị số giới hạn cho phép của tải trọng thử nghiệm Ngoài cần tuân theo Quy trình 22 TCN 170-87 Thử nghiệm tĩnh:  Trong quy trình quy định giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của nội lực tải trọng thử gây Không được vượt quá nội lực hoạt tải thiết kế nhân hệ số động theo trạng thái giới hạn, 120% hoạt tải thiết kế nhân hệ sớ đợng tính theo ứng śt cho phép hoặc nội lực hoạt tải tức thời gây Không được nhỏ 70% của nội lực các hoạt tải gây hoặc nội lực hoạt tải nặng nhất gây  Việc chất tải thử cần tiến hành đến lần  Cần đo các chuyển vị và biến dạng chung, các biến dạng cục bộ, các ứng suất các mặt cắt bất lợi Thử nghiệm động: xác định các đại lượng đặc trưng tần số và chu kỳ dao động riêng của các hạng mục kết cấu Xe thử tải chạy cầu với tốc độ 20~60 km/h Mỗi loại tốc đợ chạy nhất lần d) Đánh giá cơng trình theo các số liệu kiểm tra và thử nghiệm Tiến hành so sánh các số liệu đo được sau kiểm tra với các sai số cho phép chế tạo và lắp ráp Đánh giá ảnh hưởng của các sai lệch này đối với khả chịu lực và chất lượng khai thác cầu Đề xuất các biện pháp nhằm đảm bảo khai thác an toàn, biện pháp sửa chữa và gia cường nếu cần thiết e) Trình bày các kết quả kiểm tra và thử nghiệm: Dạng báo cáo, biên bản và kết luận, bản vẽ, sơ đồ, ảnh chụp, các bảng tính và phụ lục có liên quan f) Phụ lục 1: Trình bày các qui tắc bảo hộ lao động và kỹ thuật an toàn tiến hành kiểm tra và thử nghiệm cầu Tiêu chuẩn qui định chỉ những cán bộ được học và đã qua sát hạch về kiến thức bảo hộ lao động mới được phép tham gia công việc Cán bộ phụ trách có trách nhiệm hướng dẫn về các biện pháp an toàn loa động và kiểm tra việc chấp hành Cơ quan quản lý công trình bắt buộc phải thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn lao động, đảm bảo an toàn giao thông Lưu ý làm việc gần đường điện cao thế, phạm vi 2m cần phải ngắt đường dây điện Công nhân phải có tay nghề tương ứng xử dụng các thiết bị về tời, kích, thiết bị chuyên dụng …Phải có phương tiện cứu hộ làm việc sông nước Nhóm thử tải phải đựơc trang bị túi cứu thương với các phương tiện sơ cứu ban đầu, quần áo và kính bảo hợ lao đợng cần thiết Cấu tạo dàn giáo phải có lan can nếu cách mặt đất hay mặt nước 1m Một số lưu ý khác tiến hành thử nghiệm về dao động, thử nghiệm với tải trọng xung g) Phụ lục 2: Các khuyết tật và hư hỏng đặc trưng thường gặp ở các kết cấu khác của cầu và các phương pháp phát hiện Kết cấu bê tông, bê tông cốt thép và đá xây: khuyết tật và hư hỏng phát sinh ở giai đoạn chế tạo, vận chuyển, lắp ráp và khai thác Rỗ, vỡ bê tông, các dạng vết nứt, rỉ sét của cốt thép, hư hỏng của các lớp chớng thấm, tại vị trí có liên kết bằng keo Kết cấu thép, thép-bê tông liên hợp: Rỉ sét, cong vênh, bulông không siết chặt, khuyết tật của các mối hàn; xác định tốc độ ăn mòn thép, tình trạng sơn phủ, các vết nứt của kim loại tập trung ứng suất, hàn, mỏi; hư hỏng kết cấu đinh tán, bulông Đối với kết cấu thép-bêtơng liên hợp cần xem xét các vị trí liên kết … Mố và trụ cầu: tương tự kết cấu nhịp, nhiên cần lưu ý các hư hỏng va đập, ảnh hưởng của mực nước, lún nghiêng và biến dạng Các gối tựa: phân biệt các hư hỏng của gối tựa bằng thép (sơ đồ bố trí gới di đợng có xem xét đến ảnh hưởng nhiệt độ, hiện trạng mặt trượt, mặt lăn, hiện tượng các chi tiết hãm) và gối cao su (vết nứt, biến dạng, vị trí tiếp xúc …) Hư hỏng và khuyết tật mặt đường cầu và các thiết bị phục vụ khai thác Vết nứt, ổ gà, độ gồ ghề của mặt đường; chất lượng của hệ thống thoát nước, sự làm việc của khe co giãn, độ an toàn và chắc chắn của lan can … Khu vực gầm cầu và đường vào cầu: tình trạng lòng sông, sự thay đổi dòng chảy, hiện trạng xói lỡ, các tác động khác, hiện trạng đường chui dưới cầu, đường đắp đầu cầu (độ lún, độ ổn định, độ bằng phẳng …) h) Phụ lục 3: Hướng dẫn phương pháp kiểm toán các bộ phận kết cấu Nhịp dầm thép: quy định chung về vật liệu (loại thép, cường đợ tính toán bản, mơ đuyn đàn hồi, hệ số giãn nở và các hệ số chiết giảm), cách xác định khả chịu lực của dầm chủ và hệ dầm mặt cầu (trên sở độ bền ứng śt pháp, đợ bền ứng śt tiếp, ứng śt tính đổi, độ bền mỏi, độ bền liên kết cánh dầm với sườn dầm, độ bền mối nối bản thân, điều kiện cứng, điều kiện ổn định chung và dao động) Phương pháp xác định khả chịu lực của giàn chủ, hệ liên kết dọc, cổng cầu và gối cầu, xem xét đến ảnh hưởng của các hư hỏng và khuyết tật Kết cấu nhịp bê tông cốt thép thường: nhằm xác định khả chịu tải của cầu đối với tải trọng đoàn xe tiêu chuẩn, cho một xe cụ thể qua, tính toán các trị sớ ứng suất và biến dạng để so sánh với kết quả thử tải Trong tính toán có xem xét đến ảnh hưởng của khuyết tật Nhịp bê tông cốt thép dự ứng lực: chỉ áp dụng cho kết cấu nhịp giản đơn, hẫng và liên tục Không áp dụng cho kết cấu dự ứng lực ngoài, có thể tham khảo vận dụng cho kết cấu khung Tính theo trạng thái giới hạn về cường độ, vết nứt, độ võng và chuyển vị đối với các mặt cắt chủ yếu Chỉ kiểm toán dao động cho kết cấu dầm chủ và khung chủ Trong qui trình qui định cách xác định các đặc trưng vật liệu bê tông và cốt thép Kết cấu mố trụ cầu: xác định theo lực của bộ phận chịu tải yếu nhất Khi kiểm toán cần xem xét ảnh hưởng của hư hỏng và khuyết tật, tính toán theo trạng thái giới hạn Khi kết luận về khả chịu tải của cầu cần kết hợp số liệu thống kê theo dõi tình trạng khai thác cầu và kết quả thử tải Ngoài quy trình còn quy định một số nội dung cụ thể cho công tác khảo sát, việc xem xét hư hỏng tính toán, việc xác định ứng lực và chuyển vị của mố trụ, kiểm toán mố trụ cầu cũ có xem xét đến việc đất nền đã có thời gian nén chặt nhất định Không cần kiểm toán lún và chuyển vị đỉnh mố trụ nếu không có nghi ngờ Kiểm toán chống trượt và chống trượt sâu trường hợp mố sườn dốc lớn hoặc nền đất yếu, hoặc đất đắp sau mố >12m (6m đặt lớp á sét hoặc cát bão hòa nước) Từ số liệu đo được về dao động của mố trụ có thế đánh giá tình trạng kỹ thuật của mố trụ Kiểm toán thủy lực và thủy văn của cầu: phải tiến hành khảo sát, thu thập số liệu và tài liệu có liên quan, kiểm tra cao độ cầu, xác định lưu lượng dòng chảy ngập cầu tràn đường, kiểm toán xói lỡ và khẩu độ cầu i) Phụ lục 4: Khuyến nghị về phân tích và đánh giá các kết quả chủ yếu kiểm tra và thử nghiệm cầu Khuyến nghị về đánh giá hư hỏng và khuyết tật: Quy trình đề cập đến  Kết cấu thép: vết nứt ở các chi tiết liên kết hàn hoặc đinh tán, giảm yếu đinh tán, rỉ sét kim loại, các chi tiết chịu nén bị cong và các thành bị cong cục bộ ở vùng tác động của lực tập trung  Kết cấu bê tông cốt thép: độ mở rộng vết nứt và các vết nứt ngoài dự kiến (phân tích nguyên nhân, ảnh hưởng đến khả chịu lực của cấu kiện và rỉ cốt thép); vết nứt dọc vùng bê tông chịu nén hoặc vết nứt ngang có độ mở rộng lớn vùng chịu kéo; vết nứt nằm ngang cốt thép chủ có độ mở rộng >0,5mm (cốt có gờ) và 0,7mm (cốt trơn); vết nứt và chỗ vỡ dọc cốt thép thường, khuyết tật đổ bê tông (rỗ, hổng …); các vết ngấm và rò rỉ nước liên quan đến việc chống thấm; keo dán không khô tại các mối nối  Kết cấu bê tông dự ứng lực: vết nứt ở các mối nối kết cấu dự ứng lực, vết nứt nằm ngang cốt thép chủ  Mố trụ bằng bê tông nguyên khối và lắp ghép: biến dạng của mố trụ, các vết nứt co ngót hoặc nhiệt có độ mở rộng >1,5mm; độ hao mòn của tiết diện có tốc độ >1mm/năm Khuyến nghị về phân tích và đánh giá kết quả thử nghiệm cầu: dựa việc so sánh sự phù hợp của sớ liệu đo đạc và sớ liệu tính toán dưới tác dụng của tải trọng thử nghiệm  Thử nghiệm với tải trọng tĩnh, thông qua các giá trị sau:  Hệ số kết cấu K (tỷ lệ giá trị đo được giá trị tính toán) Cấu kiện chịu lực chủ yếu có trị số K=0,7~1,0; các chi tiết khác của kết cấu nhịp K=0,5~0,7 Khi K>1 cần tìm nguyên nhân và có giải pháp để các chi tiết làm việc được chắc chắn Cần xem xét đến sự làm việc không gian của kết cấu nhịp thông qua việc so sánh hệ số phân bố ngang của hoạt tải xác định được đo và tính toán thiết kế  Chỉ số làm việc của kết cấu α (tỷ lệ độ võng dư độ võng đàn hồi), với cầu mới xây dựng xong α=0,15 và cầu khai thác α=0,05  Thử nghiệm với tải trọng động: so sánh các trị số của hệ số động lực, chu kỳ dao động riêng giữa đo đạc và tính toán, phát hiện các dạng dao đợng bất lợi, đặc điểm tắt dần của dao đợng 3.MỢT SỚ NỢI DUNG CẦN XEM XÉT BỞ SUNG Nhằm đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy công tác kiểm định cầu, cần xem xét thống nhất biên soạn và ban hành qui trình mới phục vụ công tác kiểm định thử tải cầu ở Việt Nam dựa sở của hai quy trình hiện hữu có xem xét bổ sung kiến thức từ việc chuyển giao các tiêu chuẩn quốc tế về kiểm định và giám sát cầu, cập nhật triết lý thiết kế theo quy trình 22 TCN 272-05 và các kiến thức mới lãnh vực cầu Một số góp ý chi tiết sau: 3.1 Phần Quy định chung Phạm vi áp dụng: Cần bổ sung cho các loại cầu mới xây dựng cũng các cầu cũ khai thác có sơ đồ kết cấu chưa được đề cập đến quy trình (như cầu sử dụng dự ứng lực ngoài, cầu treo dây văng, cầu treo dây võng) đường ôtô, đường sắt và kết hợp Đối tượng áp dụng: cần có các quy định cụ thể đối với cầu mới xây dựng phục vụ nghiệm thu đưa vào khai thác và cầu cũ khai thác Thời hạn kiểm tra cầu: Khi quy định thời hạn kiểm tra cầu cần xem xét đến tổng thời gian khai thác cầu và tình trạng kỹ thuật của cầu kể cả quá trình tu bảo dưỡng và sửa chữa cầu Năng lực của cá nhân và tổ chức tham gia: quan có chức năng, cán bộ có trình độ chuyên môn cao và kinh nghiệm đánh giá ảnh hưởng của hư hỏng Cơ quan phải được trang bị máy móc và thiết bị phục vụ công tác kiểm tra, đo đạc mợt cách an toàn với đợ xác u cầu 3.2 Công tác kiểm tra cầu Trong quy trình cần xem xét bổ sung một số vấn đề sau:  Phạm vi và khối lượng công việc cụ thể cần phải thực hiện trường hợp còn hoặc không còn hồ sơ thiết kế và tài liệu tham khảo Trong trường hợp có hồ sơ thiết kế hay hoàn công của công trình thì các số liệu về chất lượng vật liệu và kích thước các kết cấu sẽ được sử dụng để so sánh với kết quả kiểm tra tại hiện trường Trong trường hợp không còn tài liệu thiết kế và hoàn công thì cần tiến hành thực hiện kiểm tra chi tiết và thí nghiệm mẫu tại hiện trường  Phạm vi và khối lượng công việc cụ thể đối với trường hợp lập hiện trạng lần đầu tiên và trường hợp cho các lần khảo sát tiếp theo có u cầu về mức đợ xác của số liệu khảo sát và kiểm tra để có thể theo dõi sự phát triển của hư hỏng nhằm đánh giá đúng khả chịu tải của công trình  Phân loại hư hỏng và khuyết tật thành các nhóm có xét đến ảnh hưởng của hư hỏng đến khả chịu tải của công trình, đến an toàn khai thác và đến độ tin cậy cũng tuổi thọ của công trình từ đó có quy định các phương pháp kiểm tra thích hợp và đánh giá mức độ ảnh hưởng của hư hỏng đối với các yêu cầu  Quy định về công tác lưu trữ hồ sơ, tài liệu, hình ảnh, các đoạn phim và báo cáo kết quả kiểm tra công trình dưới dạng các tập tin đĩa CD nhằm mục tiêu định hướng cho việc hệ thống hóa áp dụng kỹ thuật tin học công tác quản lý hồ sơ dữ liệu về cầu  Tất cả các số liệu kiểm tra cần phải được lưu giữ hồ sơ lý lịch của công trình theo các mẫu thống nhất nhằm định hướng cho việc hệ thống hóa sau này áp dụng kỹ thuật tin học công tác quản lý hồ sơ dữ liệu về cầu 3.3 Công tác thử nghiệm cầu Trong quy trình cần xem xét bổ sung một số vấn đề sau:  Cơ sở quyết định thực hiện thử nghiệm cầu cần xem xét đến kết luận đánh giá và báo cáo của công tác kiểm tra cầu  Phạm vi và khối lượng công việc đối với việc thử nghiệm cầu mới và cầu cũ khai thác phải xem xét đến các hư hỏng và hiện trạng kỹ thuật của công trình  Phạm vi và khối lượng công việc đối với trường hợp thử nghiệm đánh giá công trình mới nhằm kiểm tra khả chịu tải đối với tải trọng thiết kế và trường hợp công trình cũ khai thác nhằm đánh giá đúng khả chịu tải đối với tải trọng cần khai thác để từ đó có quyết định sửa chữa, nâng cấp hoặc xây dựng mới 3.4 Phương pháp xác định khả chịu tải của cầu Hầu hết các khuyết tật, hư hỏng cầu đều ảnh hưởng nhiều đến khả chịu tải (LCC) của công trình Tuy nhiên, các phương pháp xác định khả chịu tải của cầu sử dụng hiện chỉ mới xem xét ảnh hưởng hư hỏng đánh giá khả chịu của tiết diện chứ chưa xem xét ảnh hưởng của hư hỏng đến sự phân bố nội lực ứng suất và biến dạng Do đó nhằm nâng cao tính khách quan cơng tác kiểm định cần bổ sung các vấn đề nêu dưới phương pháp đánh giá:  Có xem xét đến kết quả và các báo cáo của công tác kiểm tra chi tiết mà các quan có chức thực hiện quá trình tồn tại của cầu; công tác kiểm tra chi tiết này phải được thực hiện trước tính toán xác định khả chịu tải của cầu;  Đưa vào mơ hình tính toán ảnh hưởng của các hư hỏng tồn tại cầu: Đối với các khuyết tật không gây ảnh hưởng đến công trình cần được xử lý theo kế hoạch tu và bảo dưỡng công trình định kỳ Đối với các khuyết tật có ảnh hưởng đến LCC thì cần mô hình hoá dựa phương pháp phần tử hữu hạn và công nghệ tin học cùng với các thông số khác để xem xét ảnh hưởng của chúng đến khả chịu tải của cầu Theo các kết quả nghiên cứu đã được báo cáo, các hư hỏng và khuyết tật tồn tại cầu không chỉ ảnh hưởng đến các khả chịu tải của từng tiết diện mà còn ảnh hưởng rất rõ đến việc phân bố nội lực giữa các cấu kiện của công trình, và cuối cùng thì các khuyết tật sẽ gây ảnh hưởng đến khả chịu tải của cầu Các ảnh hưởng này sẽ rất khác tùy theo loại, độ lớn và vị trí của khút tật và quy mơ cũng sơ đồ kết cấu của công trình Trong sơ đồ không gian từng kết cấu của công trình cần được mô hình hoá cụ thể ứng với tình trạng kỹ thuật hiện hành của các phần tử đó Nói khác đi, các đặc trưng về vật liệu và kích thước của các phần tử có khuyết tật sẽ khác so với các phần tử không có khuyết tật  Ứng dụng cơng nghệ tin học vào tính toán với mơ hình tính toán khơng gian nhằm có mơ phỏng hư hỏng và tình trạng kỹ thuật của cầu nhằm xác định được ảnh hưởng của các hư hỏng tồn tại cầu đến khả chịu tải của cầu Cần thống nhất phương pháp mô phỏng hư hỏng nhằm loại bỏ ảnh hưởng của người  Kiểm tra so sánh kết quả tính toán với kết quả thử nghiệm cầu trường hợp cần thiết và được quy định phần thử nghiệm cầu Quá trình xác định khả chịu tải của cầu có hư hỏng, được mô tả theo sơ đồ gồm năm bước sau:  Bước 1: Nghiên cứu và kiểm tra các hồ sơ có liên quan đến công trình, lập đề cương và thực hiện công tác kiểm tra cầu  Bước 2: Phân tích và mơ hình hóa các hư hỏng và khuyết tật phát hiện quá trình kiểm tra nhằm mô phỏng đúng thực trạng của công trình  Bước 3: Xác định biến dạng cho phép và khả chịu tải của tiết diện nguy hiểm của các hạng mục kết cấu có xem xét đến ảnh hưởng của hư hỏng  Bước 4: Tính toán biến dạng và nội lực các tiết diện xem xét bằng cách phân tích mơ hình mơ phỏng hiện trạng của cầu  Bước 5: Xác định LCC của cầu cũ: Trong tất cả các giá trị tính toán đều đã xem xét đến ảnh hưởng của độ lớn, vị trí của tất cả các hư hỏng tồn tại cầu đó giá trị LCC tính toán sẽ là giá trị biểu diễn khả chịu tải của cầu mợt cách khách quan và xác 3.5 Đánh giá tình trạng kỹ thuật của cầu Kết quả tính toán LCC theo phương pháp nêu phản ánh ảnh hưởng của các hư hỏng cầu Tình trạng kỹ thuật của công trình lại phụ thuộc vào số lượng, loại và vị trí của các hư hỏng Chính vì vậy thông qua giá trị LCC, tình trạng kỹ thuật của công trình có thể được đánh giá một cách khá xác theo bớn bước sau:  Bước 1: Khảo sát công trình,  Bước 2: Xác định LCC của công trình theo các bước nêu phần 3.4,  Bước 3: Tính toán hệ sớ đánh giá tình trạng công trình K theo công thức (1) Giá trị LCCR phản ánh khả chịu tải hiện tại của công trình có xem xét đến ảnh hưởng của các hư hỏng Giá trị LCCp là giá trị tải trọng cần khai thác K= LCC R LCC P (1)  Bước 4: Đánh giá tình trạng kỹ thuật của công trình theo giá trị K  Nếu K > hay K > 100% thì công trình có tình trạng kỹ thuật tốt, đáp ứng được tải trọng yêu cầu, công trình có thể khai thác tốt  Nếu K < hay K < 100% thì tình trạng kỹ thuật của công trình ở mức báo động Cần phải có biện pháp sửa chữa, nâng cấp để công trình có khả đáp ứng được yêu cầu giao thông tuyến KẾT LUẬN Công tác kiểm tra và thử nghiệm cầu nhằm mục đích xác định khả chịu tải của cầu để có biện pháp đảm bảo khai thác an toàn với hiệu quả cao Khả chịu tải của công trình chỉ được đánh giá đúng xem xét được ảnh hưởng của hư hỏng và tình trạng kỹ thuật thực tế của cầu Chính vì vậy, quy trình kiểm tra và thử nghiệm cầu cần được xem xét và bổ sung thêm các ý kiến nêu nhằm tránh được ảnh hưởng mang tính chủ quan của cán bợ thực hiện cơng tác kiểm tra và thử nghiệm cầu Tài liệu tham khảo [1] ON 73 6220 „Evidence mostů na dálnicích, silnicích a místních komunikacích“ + zmena b [2] Allen D.E.: Safety criteria for the evaluation of existing structures [3] Yuanchang Lao, Duyuan Shen a col.: Method for evaluating the load carrying capacity of existing bridges, Remaining structural capacity, IABSE Colloquium Copenhagen 1993 [4] Phùng Mạnh Tiến: Phương pháp xác định khả chịu tải của cầu cũ, Hội nghị kết cấu và cơng nghệ xây dựng năm 2000 [5] Tien P.M., Moravcík M.: Effects of reinforcement corrosion on the load carrying capacity of the highway concrete girder bridge, TRANSCOM 95, European conference of young scientific workers in transport and communications, page 303306, 28-30.6.1995, ŽZilina, Slovak republic, [6] Tien P.M., Zemko S., Moravcík M., Cepela V.: Load carrying capacity of reinforced concrete girder bridges with failures, Studies of UTC volume 18, ZŽilina, Slovak republic 1995 [7] Tien P.M.: Metodika výpoctu zatazitelnosti zelezobetónových mostov s poruchami, dizertacna práca, VSDS ŽZilina, 1995 [8] Tài liệu của chương trình Asia-Link “Giới thiệu và chuyển giao các tiêu chuẩn quốc tế về kiểm định và giám sát cầu cho Việt Nam và Lào” Nhiệm vụ có không hồ sơ thiết kế, hoàn công Nghiên cứu hồ sơ Nghiên cứu trạng công trình (vị trí, vật liệu ) Hoàn chỉnh hồ sơ công trình (hồ sơ thay hồ sơ thiết kế) Kiểm tra chi tiết công trình (loại khuyết tật hư hỏng) Bước Công nghệ tin học FEM Phân tích mô hình khuyết tật xác định độ cứng tương đương Bước Xác định khả chịu tải tiết diện Có xem xét hư hỏng Bước Công nghệ tin học Mô hình không gian Xác định nội lực theo mô hình không gian có xem xét hư hỏng Bước Xác định giá trị LCC Kiểm tra thử tải cần thiết Bước Qút định khai thác cầu Sơ đồ 1: Phương pháp kiến nghị dùng xác định khả chịu tải cầu