ĐỀ-CƯƠNG-KHAI-THÁC-KIỂM-ĐỊNH-CẦU (2)

KHAI THÁC & KIỂM ĐỊNH CẦU CHƯƠNG KIỂM TRA LẦN I 1.1 Hồ sơ lý lịch cầu gì? - Là hồ sơ lập từ bắt đầu đưa cầu vào sử dụng, sử dụng suốt q trình khai thác cầu, bao gồm thơng tin sau: + Tên, vị trí địa lý, + Đặc điểm địa hình + Thơng số, kích thước, cấu tạo phận cầu + Lịch sử bảo dưỡng, sửa chữa + Các vấn đề liên quan đến cầu trình sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa tương lai 1.2 Có loại kiểm định cơng trình giao thơng? Kể tên loại - Có loại kiểm định: + Kiểm định chất lượng cơng trình trước đưa vào khai thác + Kiểm định chất lượng cơng trình khai thác + Kiểm định chất lượng cơng trình sau sửa chữa lớn 1.3 Các nội dung cơng tác kiểm định chất lượng - Xem xét, nghiên cứu hồ sơ - Thị sát - Đo đạc, lập vẽ trạng - Khảo sát trạng - Thí nghiệm - Thử tải - Đánh giá khả khai thác 1.4 trạng Hãy kể tên nội dung cơng tác đo đạc, lập vẽ - Đo đạc, kiểm tra kích thước cơng trình kích thước mặt cắt ngang, chỗ tiếp giáp mối liên kết phải tiến hành nhằm đánh giá mức độ phù hợp đặc trưng hình học thực tế cơng trình với đặc trưng ghi hồ sơ kỹ thuật thiết kế, hồn cơng, khai thác (có xét đến dung sai cho phép) - Việc đo vẽ dụng cụ trắc đạc phải tiến hành theo điểm cố định chắn hay theo mốc đặt lâu bền (trong trường hợp cần theo dõi đặc biệt lâu dài) trường hợp điều kiện thời tiết thuận tiện (tốt vào thời gian nắng gió) Những mốc độ cao thơng thường phải nối với hệ thống Quốc gia - Các nội dung bao gồm: + Đo kiểm tra số kích thước nghi ngờ, đối chiếu với hồ sơ thiết kế, hồ sơ hồn cơng + Đo cao độ mặt cầu đường đầu cầu: kiểm tra đối chiếu với hồ sơ thiết kế, hồ sơ hồn cơng + Quan trắc độ nghiêng lệch mố trụ, tháp cầu + Đo độ phẳng mặt cầu thước 3m + Đo mặt cắt ngang lịng sơng vị trí xây dựng cầu máy đo độ sâu rọi: kiểm tra biến đổi lịng sơng + Đo độ võng tĩnh (độ võng, vồng khơng có hoạt tải) đối chiếu với hồ sơ thiết kế 1.5 Đo độ võng tĩnh nào? Thường sử dụng máy để đo, ngun tắc tính độ võng tĩnh gì? Hãy lấy ví dụ cụ thể - Đo độ võng tĩnh đo độ võng, độ vồng dầm khơng có tác dụng hoạt tải - Thiết bị sử dụng: Máy thủy bình, tồn đạc điện tử - Nguyên tắc tính độ võng tĩnh: + Sử dụng thủy bình, tồn đạc điện tử đo cao độ đáy dầm điểm + Xác định độ võng, độ vồng dầm theo công thức sau: ∆= – Ví dụ: 1.6 Tính độ võng, vồng dầm sau 1.7 Máy dùng để xác định cường độ bê tông trường - Búa bật nảy 1.8 Máy dùng để xác định độ đồng Bê tông trường - Máy siêu âm 1.9 Kể tên nội dung khảo sát trạng cầu - Khảo sát trạng phận sau: + Biển báo, thiết bị phụ trợ + Lớp phủ mặt cầu + Khe co giãn + Lan can, tay vịn + Bản mặt cầu + Gối cầu + Trụ + Mố + Dầm 1.10 Nêu khuyết tật thường gặp dầm BTCT - Khuyết tật hư hỏng phát sinh giai đoạn chế tạo, vận chuyển lắp ráp: + Nứt co ngót hình thành bê tơng chưa đơng cứng biến dạng co ngót bê tông bảo dưỡng bề mặt không tốt nứt phân tầng, xảy vữa lắng đọng không đầm hay ván khuôn biến dạng; vết nứt có khe bị tách, thay đổi rõ độ mở rộng theo chiều dọc; + Các hư hỏng co ngót nhiệt, phát sinh bê tơng đơng cứng chế độ xử lý ẩm - nhiệt không thường xuất dạng vết nứt mở rộng tới 0,2mm + Các khuyết tật đổ bê tông: rỗ xốp tổ ong; chỗ vữa xi măng chảy mất; lộ cốt thép bề dày lớp bảo vệ không đủ; + Các hư hỏng khác: bê tông bị sứt vỡ, vết nứt lực, tác động chưa lường trước (thường xuất nơi cốt thép) - Vết nứt tải trọng ngoại lực tác động: + Nứt bê tông lực: nứt ngang chi tiết chịu kéo miền chịu kéo chi tiết chịu uốn, nứt dọc chi tiết chịu nén miền chịu nén chi tiết chịu uốn, nứt xiên (nghiêng) dầm; + Nứt tác động cục tải trọng vùng đặt neo cốt thép dự ứng lực, chỗ ứng suất tập trung khác + Sự tạo thành mở rộng vết nứt hạn chế tính tốn độ bền chống nứt, cịn miền bê tơng chịu nén tính tốn cường độ - Nứt co ngót nhiệt xuất biến dạng không tiết diện tác động nhiệt độ khơng khí xung quanh co ngót bê tơng Hiện tượng tự làm hình thành mạng lưới vết nứt bề mặt kết hợp với ứng suất tải trọng gây mà khoét sâu thêm việc hình thành vết nứt lực Trong trường hợp việc phát triển vết nứt (ví dụ, sườn dầm) kéo dài tới 5-7 năm - Nứt dọc theo cốt thép xuất co ngót bê tơng nơi cốt thép bố trí dày, đóng cứng vữa phun cốt thép bê tơng bị gỉ Những yếu tố làm tăng xuất vết nứt dọc bê tông bị nén - Những nguyên nhân làm phát triển tượng gỉ cốt thép là: bề dày lớp bê tông bảo vệ chưa đủ, chất lượng bê tông lớp bảo vệ thấp, hậu bê tơng tính thụ động hố chống gỉ (ví dụ, bị các-bon hố), điều đặc biệt nguy hiểm mơi trường có tác động xâm thực (hay gặp có muối clo- rua) Độ mở rộng vết nứt trường hợp thường vào khoảng gấp đôi bề dày lớp gỉ cốt thép hay bó sợi thép Mà bề dày gỉ lại lớn chiều dày kim loại bị rỉ tới 2,5 – lần - Trong kết cấu bị hỏng đường thoát nước lớp chống thấm, thường quan sát thấy nước rò gỉ, kèm theo tượng muối, tức xuất sản phẩm q trình khử kiềm bê tơng bề mặt Hiện tượng liên quan đến việc nước đưa muối hồ tan ngồi (sự khử kiềm) Có thể quan sát thấy việc muối giai đoạn thi công trước làm lớp chống thấm, làm liền khối chỗ tiếp giáp bít vá loại lỗ công nghệ khác - Ở chỗ liên kết cách dán theo chiều dài kết cấu có khuyết tật sau: + Có khe thiếu keo dán phần bề mặt tiếp giáp nên dẫn đến xuất vết nứt bê tông gần nơi tiếp giáp tập trung ứng suất + Độ sệt dẻo kéo dán hay khơng đồng khơng khuấy trộn kỹ chất hợp thành, làm giảm sức bền chống trượt (cắt) chỗ tiếp giáp 1.11 Nêu khuyết tật thường gặp dầm thép - Khi thị sát bên ngồi thường phát hiện tượng ăn mòn (gỉ) kim loại, khuyết tật hư hỏng chi tiết, chỗ tiếp giáp, chỗ liên kết (cong, khuyết, lõm, yếu cục bộ, nứt, đứt, khơng khít, đinh tán yếu, bu lông không siết chặt v.v ) Các khuyết tật bên mối hàn phát phương pháp kiểm tra không phá hoại (phép dò khuyết tật siêu âm, phương pháp phóng xạ âm học) - Khi có tượng ăn mịn (gỉ) kim loại đo trực tiếp để xác định mức độ giảm yếu tiết diện, từ xác định tốc độ ăn mịn (gỉ) - Kiểm tra trạng sơn phủ; cần làm rõ số lượng chất lượng lớp sơn, độ dính bám sơn với kim loại trạng kim loại lớp sơn Thường khuyết tật sơn phủ kim loại (nhược điểm chất sơn, loại hư hỏng học, nứt, rộp, tách, tróc, nhũn, chảy, sót v.v ) - Các vết nứt kết cấu kim loại (đặc biệt kết cấu hàn, nơi mà vết nứt phát triển không bị hạn chế phần tử tiết diện - sắt góc, bản) nguy hiểm cho cơng trình Vì kiểm tra cần đặc biệt ý phát vết nứt; phát cần làm rõ nguyên nhân gây nứt, đánh giá mức độ nguy hiểm chúng khả chịu lực, đồng thời cách khẩn cấp vơ hiệu hố (làm trung hồ) vết nứt (như khoan lỗ hai đầu vết nứt, phủ qua vết nứt đệm có bắt bulông cường độ cao, v.v ) - Các vết nứt xảy ra, thường gặp nhất, chỗ tập trung ứng suất Vì kiểm tra cần đặc biệt ý chỗ này: + Những nơi tiết diện thay đổi đột ngột (chỗ cắt đứt thép tấm; chỗ thay đổi đột ngột bề dày bề rộng chúng; chỗ nối tiếp đệm, sườn, ngăn cách v.v ) + Những đầu không gia công mối hàn loại khuyết tật khác chúng: hàn không thấu (không đủ), hàn không chảy theo mép biên, chỗ lẹm mép, lẹo, lẫn xỉ, rỗ, cháy thủng, miệng hàn không tinh xảo, lỗ đinh tán đinh tán yếu + Các ứng suất dư hàn: vùng gần mối hàn đạt tới giới hạn chảy thép Vì cần đặc biệt ý nhiều đến nơi có nhiều mối hàn (những đường hàn vòng quanh táp (tấm ốp), giao điểm v.v ) - Để phát vết nứt mỏi phải xem xét kỹ chi tiết chịu số lượng tải trọng trùng phục nhiều nhất: + Những chỗ liên kết chéo, đứng, treo hay đổi dấu với nối giàn chủ; + Những nơi bắt chặt giằng liên kết ngang với gân tăng cứng dầm chính; + Những cánh nằm ngang thép góc mạ dầm dọc khơng có nằm ngang nằm ngang mạ giàn hở dầm cầu mặt cầu gối trực tiếp lên chúng; + Các thành dầm dọc thép góc liên kết chúng với dầm ngang, "con cá", giằng ngang đầu mút; + Các chi tiết phần xe chạy (mặt cầu) có rầm bố trí theo tầng; + Các trực hướng - Khi kiểm tra mối nối đinh tán, cần đặc biệt ý đinh tán nút chỗ tiếp giáp giàn chủ, đinh tán chỗ liên kết chi tiết mặt cầu (của phần xe chạy) Những đinh tán bị coi khuyết tật: gõ bị rung; có đầu mũ không quy cách, xiết không chặt, bị bẹp, khơng đủ kích thước; tán vào lỗ khơng trịn - Khi thị sát kết cấu thép liên kết bu lông, cần kiểm tra số lượng bu lơng tính chắn mối liên kết cách xem độ áp khít đầu bulơng ê-cu vào chi tiết liên kết - Khi kiểm tra kết cấu nhịp thép - bê tông cốt thép liên hợp (đặc biệt với mặt cầu lắp ghép) cần ý đến chất lượng mối nối liền với neo liên kết dầm (của giàn), đến trạng thái liên kết với kết cấu kim loại, đặc biệt phần đầu mít - Trong cầu treo dây võng, dây xiên cần ý đến tình trạng hệ dây; nút liên kết hệ dây với phận chủ yếu dầm (giàn), trụ cổng hố thế; mối nối hệ dây; hệ thống gối tựa trụ cổng 1.12 Nêu khuyết tật thường gặp gối cầu cao su cốt thép thép - Gối cao su lão hóa, bẹp, lộ thép, lồi lõm, lệch kích thước - Gối thép khuyết tật sơn phủ, móp, méo, kích thước khơng tỉ lệ 1.13 Mục đích cơng tác thử tải gì? - Xác định khả làm việc thực tế cơng trình tác dụng tải trọng thử - Cập nhật mơ hình tính tốn - Đánh giá khả chịu tải thực tế cơng trình 1.14 Nêu ngun tắc xác định tải trọng thử - Như cần thiết phải biết hồ sơ thiết kế để xác định hiệu ứng tải trọng thiết kế gây ra, từ xác định tải trọng thử - Tải trọng thử thường xe tải hai, ba, bốn trục, khơng có thay tải trọng tương đương (xe buýt) - Tải trọng thử trọng lượng xe trọng lượng hàng hóa chất thêm (thường đá, cát đơi xi măng, nước, đất,…) - Tải thử cần phải cân có sai số không 5% thử tĩnh 1.15 Kết thử tải tĩnh cho biết thông số - Độ võng/ vồng dầm, giàn, vòm chủ - Độ lún mố trụ, gối cầu - Ứng suất dầm chủ, giàn, vòm, hệ dây - Ứng suất cục - Độ mở rộng vết nứt 1.16 Trình bày nguyên tắc xếp xe để đo ứng suất biến dạng dầm chủ vị trí nhịp cầu dầm Super – T nhịp 33m/40m, rộng phần xe chạy 8m/11m 1.17 Bố trí đồng hồ đo võng để đo võng dầm super – T đâu? 1.18 Xác định hệ số phân phối ngang thực đo xếp hàng xe theo phương ngang cầu biết kết đo sau Độ võng = Trung bình tâm (lệch tâm) – Trung bình khơng tải 1.19 Có cần thiết phải đo lún gối khơng? Vì sao? Cần phải đo độ lún gối cao su cốt thép cịn gối thép khơng cần Vì tác dụng tải trọng đứng gối thép khơng bị lún cịn gối cao su cốt thép bị lún phần nên cần phải đo, kiểm tra có biện pháp xử lý 1.20 Vẽ mặt cắt ngang cầu có dầm T nhịp vẽ sơ đồ bố trí thiết bị đo biến dạng nhịp 1.21 Các lưu ý thử tải tĩnh? - Khi thử tải, cần tạm ngừng giao thông cầu - Cho xe vào cầu quan sát diễn biến thiết bị đo (võng, ứng suất), thấy trị số bất thường cần ngừng việc chất tải để tìm rõ nguyên nhân - Xếp tải thử theo sơ đồ phê duyệt - Sử dụng tải thử theo đề cương kiểm định, khơng sử dụng tải thử tương đương (tương đương hiệu ứng) đồng ý chủ đầu tư 1.22 Tính hệ số xung kích biết kết đo độ võng sau: Ymin1 4,75 mm Ymin2 4,2 mm Ymax 7,04 mm Ystatic = (1+IM) = 1.23 Đo dao động kết cấu nhịp dùng để xác định thông số nào? - Độ võng lớn nhất, độ võng nhỏ liền kề - Tần số dao động f, chu kỳ T - Hệ số xung kích (1+IM) CHƯƠNG KIỂM TRA LẦN II 2.1 Trình bày trình tự đánh giá tải trọng thiết kế cầu - Dựa vào tải trọng HL-93 - Kiểm tra xem cầu khai thác với tải trọng hợp pháp không - Kiểm tra TTGH cường độ với: + Độ tin cậy cấp độ thiết kế IR (Inventory Rating): sử dụng cầu an tồn tuổi thọ thiết kế hay khơng + Độ tin cậy cấp thấp OR (Operating Rating): đánh giá với hoạt tải cho phép lớn qua cầu Khi khai thác không giới hạn cấp độ OR làm giảm tuổi thọ cầu - Các cầu đạt với kiểm toán hoạt tải thiết kế (hệ số đánh giá RF ≥ 1) cấp độ IR (độ tin cậy thiết kế) đạt đánh giá cho tải trọng thiết kế cấp OR tải trọng hợp pháp 2.2 Trình bày trình tự đánh giá tải trọng hợp pháp cầu - Xem xét đến khả chịu tải an toàn riêng lẻ (cho xe với số trục, khoảng cách trục, tải trọng trục cụ thể) - Trạng thái giới hạn cường độ trạng thái giới hạn sử dụng để đánh giá - Là sở để cắm biển tải trọng tăng cường cầu - Là sở để đánh giá tải trọng cấp phép - Sử dụng loại xe sau: 11 2.3 Đánh giá tải trọng cấp phép dùng để làm gì? - Chỉ áp dụng cho cầu có lực chịu tải phù hợp với tải trọng hợp pháp - Là kiểm tốn an tồn khả cầu xem xét đơn xin cấp phép qua cầu cho phương tiện có tải trọng vượt giới hạn cho phép thiết lập - Khi đánh giá hệ số tải trọng điều chỉnh theo loại cấp phép, cần phải rõ điều kiện giao thông cầu (cấm xe khác qua cầu, hạn chế tốc độ, ) để tính tốn hiệu ứng tải trọng gây 2.4 Hệ số đánh giá tải trọng (RF = (C – DL)/LL lớn nhỏ thể điều gì? 2.5 Kể tên biện pháp tăng khả chịu uốn cầu dầm BTCT I33 2.6 thép Kể tên biện pháp tăng cường sức chịu tải xà mũ trụ bêtông 2.7 Kể tên biện pháp sửa chữa vết nứt, thủng, giảm yếu tiết diện kết cấu thép - Nắn lại phận uốn cong biến dạng cục bộ: + Vùng cong cục làm phẳng vam + Thép góc, thép U thép bị uốn cong chiều dài nhỏ làm phẳng má kẹp - Nắn lại phận uốn cong biến dạng cục bộ: + Các điểm lồi nhỏ thép khắc phục cách dùng búa tạ đập lên thông qua đệm + Những biến dạng lớn, chẳng hạn biến dạng sườn dầm đặc, làm phẳng kích có hỗ trợ căng dầm hãm + Biến dạng cục dàn làm phẳng kích - Sửa chữa vết nứt, lỗ thủng tiết diện giảm yếu: + Vết nứt kim loại thường khắc phục cách hàn phủ kín - Sửa chữa vết nứt, lỗ thủng tiết diện giảm yếu: + Dùng thép thép góc táp vào cấu kiện vị trí có vết nứt, lỗ thủng hay tiết diện giảm yếu 13