Bài tiểu luận Tăng cường và sửa chữa cầu

tang cuong sua chua cau

Trường Đại học giao thơng vận tải Khoa cơng trình Bộ mơn cơng trình giao thơng thành phố cơng trình thủy ********* BÀI TIỂU LUẬN TĂNG CƯỜNG VÀ SỬA CHỮA CẦU Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực : Mã sinh viên : Lớp : Mã Đề : Lý thuyết 09 – Bài tập EX B15 L15 Đề Bài : I Lý thuyết : Trình bày dạng hư hỏng , biện pháp kiểm tra đánh giá trụ cầu thân hẹp BTCT Ví dụ minh họa cụ thể II Bài tập : Hãy thiết kế sơ đồ đặt tải xe đển thử tải tĩnh cho cầu dầm theo mặt cắt liệu cho bảng mã đề : Cầu nhịp giản đơn L(m) , khổ cầu B(m) , cầu tải trọng HL93 Dạng mặt cắt : EX5 Dầm lỗ rỗng Bài Làm: I Lý thuyết:  Các dạng hư hỏng : - Hiện tượng phong hóa xâm thực bề mặt - Hiện tượng nứt nẻ, sứt vỡ rỗ mặt Bản thân trụ bị chuyển vị ( lún, trượt, nghiêng ) - Móng bị xói lở : xói q sâu móng trụ hình thái lịng sơng khơng ổn định , đáy sơng bị xâm thực liên tục thời gian dài , đoạn sơng bị thắt lại dịng chảy bị xốy - Bề mặt trụ bị tác động phong hóa Qúa trình diễn đặc biệt mạnh phần có mực nước thay đổi Dấu hiệu chủ yếu để nhận biết phong hóa tượng bong tróc bong lở bề mặt trụ Các cơng trình cầu vị trí sơng gần nhà máy, khu cơng nghiệp phần thân trụ chìm nước dễ bị phá hoại xâm thực hóa học nước từ phế thải đổ vào sông - - Các vết nứt trụ cầu đa dạng : nứt mặt, nứt sâu, nứt xuyên thấu Nguyên nhân phát triển vết nứt xác định thơng qua bề ngồi chúng Chẳng hạn , vết nứt theo phương thẳng đứng xiên góc khơng lớn cho thấy trụ bị lún khơng khả chịu tải không đủ - Khi gối tựa không đảm bảo biến dạng tự kết cấu nhịp làm phát sinh lực ngang lớn tác động lên trụ gây vết nứt - Do chiều dày lớp bê tông bảo vệ không đủ gây ẩm cốt thép dẫn đến gỉ trương nở làm nứt vỡ bê tông trụ cầu - Do thảm họa thiên nhiên va chạm với phương tiện giao thông đường thủy, đường , cối,… làm nứt vỡ bề mặt bê tông mà nghiêm trọng gãy đổ trụ cầu - Hư hỏng trình khảo sát thiết kế sai, sai sót thi cơng,…  Biện pháp kiểm tra , đánh giá kết cấu trụ cầu thân hẹp BTCT: * Kiểm tra kết cấu trụ cầu : - Kiểm tra đo vẽ lại vẽ phận cầu (nếu tài liệu gốc ) - Phát ghi lại hư hỏng , khuyết tật có nhận xét đặc điểm kích thước vị trí chúng , đánh giá tình trạng chịu lực chung cầu theo kinh nghiệm kiến thức người điều tra - Xác định cường độ thực tế bê tông phận đặc trưng - Kiểm tra bố trí cốt thép thực tế bê tông +) Kiểm tra hư hỏng khai thác mặt học phá hoại dòn : - Phải điều tra kỹ phận có hư hỏng học Mức độ nguy hiểm chúng đánh giá tuỳ trường hợp cụ thể theo kích thước hư hỏng , trạng thái ứng suất thay đổi trạng thái ứng suất có hư hỏng Các hư hỏng học thường bao gồm : Đứt , gây phận đơn lẻ Cong vênh , méo cục Các lỗ thủng , vết lõm +) Kiểm tra hư hỏng nứt - - Trong kết cấu bê tông cốt thép thường , cần tìm vết nứt vùng chịu kéo ứng suất lớn cường độ tính tốn bê tông , lưu ý độ rộng vết nứt 0,2mm qui trình thiết kế cho phép Cần phải phân tích vết nứt phát để xác định ảnh hưởng đến lực chịu tải tuổi thọ kết cấu có xét đến khuynh hướng phát triển chúng Kiểm tra độ mở rộng vết nứt kính phóng đại chia vạch thước chia vạch +) Kiểm tra hư hỏng khơng nhìn thấy : - Đối với hư hỏng khơng nhìn thấy ( rỗng , rỗ , bong lớp bảo hộ v.v ) phát phương pháp đơn giản dùng búa gõ Nếu đập búa vào bê tơng tốt âm đanh , vang dội Nếu đập vào bê tơng có rỗ rỗng xốp , phân lớp có tiếng đục , tắt * Đánh giá kết cấu trụ cầu : - - Các vết nứt nhỏ ngẫu nhiên phân bố bề mặt bê tông thường ứng suất nhiệt độ , xuất thay đổi đột ngột nhiệt độ khí , đặc điểm q trình hố học diễn bê tơng hố cứng Các vết nứt thẳng đứng , rộng phía hẹp dần phía thường dấu hiệu tình trạng mố trụ bị lún khơng tình trạng chịu lực đất không đủ Hư hỏng nứt thường xuất bề mặt kết cấu mố , trụ Dựa biểu bề để xác định nguyên nhân xuất phát triển Hư hỏng xê dịch gối di động , mở rộng hay co hẹp lại khe hở đầu kết cấu nhịp với mố để phát chuyển vị mức Nếu phát nghi ngờ cần phải tiến hành đo đạc chi tiết - Hư hỏng phần nối tiếp cầu với đường : Nếu mái dốc nón mố q dốc dễ xảy sụt lở , lún tà vẹt , lún ray , biến dạng ứng suất ray tăng tăng lên đến mức nguy hiểm - Đối với mố , trụ đá xây đặt dòng chảy mạnh thường có tượng mài mịn làm hỏng mạch vữa xây đá , ăn mòn mố trụ bị ngập nước , tạo hốc lõm nguy hiểm làm giảm yếu mặt cắt thân mố trụ Điều tra vết nứt thẳng đứng tình trạng rỉ cốt thép làm vỡ bụng lớp bê tơng bảo hộ đoạn có độ ẩm ướt thay đổi mức nước lên xuống - II Bài Tập :  Tải trọng thử - Tải trọng thử gồm xe trục - Khoảng cách từ trục trước đến trục 3.2m – 3.8m; - Khoảng cách từ trục đến trục sau: 1.3m-1.4m - Khoảng cách tim hai bánh theo chiều ngang c : 1.8m-1.9m - Tải trọng xe (kể trọng lượng thân xe): 29-30 T P1 P2 a P3 b c  Sơ đồ tải trọng tĩnh: - Sơ đồ tải trọng tĩnh để đo ứng suất độ võng dầm chủ mặt cắt nhịp Trong sơ đồ dùng xe xếp nhịp đo Theo chiều dọc cầu xe chia thành hàng ngang cho trục sau hàng xe trước rơi vào mặt cắt nhịp Theo chiều ngang cầu xếp xe theo hai phương án: - Xếp xe tâm - Xếp xe lệch tâm 1.Thiết kế sơ đồ đặt tải xe : a, Số liệu ban đầu: - - Cầu nhịp giản đơn : L= 15m Khổ cầu : B= 15m Tải trọng HL-93 Chọn khoảng cách dầm chủ K=1m Khổ cầu tính tốn : + Bề rộng phần xe chạy : xe chạy bx = * 3.6m + Bề rộng chân lan can : blc = * 0.5 m + Bề rộng dải phân cách cầu : bgpc = 0.6m (Khi có xe khơng có dải phân cách Khi có xe dùng vạch liền kẻ kép để phân cách – Bảng – TCVN 4054 – 2005 ) Btt = 4*3.6 + 0.5*2 + 0.6 = 16m Số lượng dầm 16 dầm Độ dốc ngang cầu 2% Chiều cao lan can 1.3 m Chiều cao dầm ,bề rộng dầm bố trí sau : Hình dạng kích thước mặt cắt ngang cầu : 500 3600 3600 600 3600 3600 500 Lop mui luyen 2cm 600 700 Lop phong nuoc 1cm Lop be tong bao ve 3cm Lop be tong asphal 5cm 2% 2% 650 1000 - Momen tải trọng gây theo phương dọc cầu : Xếp tải theo phương dọc cầu : Tại mặt cắt L/2: L=15000 1300 3200 DAH M 2.15 3.75 3.1 Momen lớn mặt cắt nhịp hoạt tải HL-93 gây  Sơ đồ xếp xe theo phương ngang cầu : - Xếp xe tâm : 500 600 3600 3600 1800 2250 1800 1100 3600 3600 1800 500 1800 1100 1100 2250 1000 500  Bố trí tâm , bất lợi thuộc dầm 500 Xếp xe lệch tâm : 3600 600 3600 1800 4000 1800 1100 3600 3600 1800 1100 500 1800 1100 500 1000  Bố trí lệch tâm , bất lợi thuộc dầm biên b Sơ đồ bố trí đo ứng suất độ võng: 500  Sơ đồ đo độ võng dầm chủ : Theo chiều dọc cầu đo mặt cắt có độ võng lớn : Độ lún mố ,trụ đáng kể nên phải đo độ võng nhịp điểm : hai gối (cách gối khoảng 0.5 đến 1m) nhịp  Sơ đồ đo ứng suất dầm chủ : - Đo ứng suất dầm chủ mặt cắt nhịp - Đo biến dạng tĩnh dầm chất hoạt tải đặt tĩnh, sở tính ứng suất - Dụng cụ đo tenzomet đòn máy đo biến dạng điện tử - Trên dầm chủ bố trí ba điểm đo ứng suất: hai điểm cánh dầm điểm đo đáy dầm  Sơ đồ bố trí đo ứng suất : 500 3600 3600 600 3600 2% 3600 500 2%  Sơ đồ bố trí đo độ võng : Ta bố trí 16 điểm đo mặt cắt ngang 500 3600 3600 2% 600 3600 3600 500 2% ...Đề Bài : I Lý thuyết : Trình bày dạng hư hỏng , biện pháp kiểm tra đánh giá trụ cầu thân hẹp BTCT Ví dụ minh họa cụ thể II Bài tập : Hãy thiết kế sơ đồ đặt tải xe đển thử tải tĩnh cho cầu. .. tĩnh cho cầu dầm theo mặt cắt liệu cho bảng mã đề : Cầu nhịp giản đơn L(m) , khổ cầu B(m) , cầu tải trọng HL93 Dạng mặt cắt : EX5 Dầm lỗ rỗng Bài Làm: I Lý thuyết:  Các dạng hư hỏng : - Hiện tượng... mặt trụ Các cơng trình cầu vị trí sơng gần nhà máy, khu cơng nghiệp phần thân trụ chìm nước dễ bị phá hoại xâm thực hóa học nước từ phế thải đổ vào sông - - Các vết nứt trụ cầu đa dạng : nứt mặt,