BÀI TẬP LỚN KIỂM ĐỊNH CẦU

- Cầu được thiết kế bằng BTCT dự ứng lực đổ tại chỗ mỏc M400 với mặt cắt ngang dầm dạng chữ T cú chiều cao mặt cắt khụng đổi H=1,5m - Cỏc dầm chủ được đặt trờn cỏc đỏ kờ gối cú chiều cao

Trang 1

đề cơng kiểm định cầu

Cầu hạ hòa 2

Km 80+220m – Thị trấn hạ hòa – hạ hòa – phú thọ

1 CĂN CỨ LẬP ĐỀ CƯƠNG KIỂM ĐỊNH

- Hồ sơ Thiết kế bản vẽ thi cụng do Cụng ty tư vấn thiết kế cầu đường thuộc Tổng cụng ty tư vấn thiết kế Giao thụng vận tải lập

- Cỏc quy trỡnh, quy phạm hiện hành:

+ Quy trỡnh thiết kế cầu cống theo trạng thỏi giới hạn 22TCN 18-05

+ Quy trỡnh thử nghiệm cầu 22 TCN 170 -87

+ Quy trỡnh kiểm định cầu trờn đường ụtụ 22 TCN 243 – 98

+ Tiờu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN – 272

2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦU

2.1 Giới thiệu chung về kết cấu nhịp

- Cầu được xõy dựng năm gồm 3 nhịp giản đơn bằng bờ tụng cốt thộp dự ứng lực được bố trớ với sơ đồ: 3x25m

- Tổng chiều rộng mặt cầu là 12.5m, cú bố trớ 2 làn xe với bề rộng là 8m, hai vạch sơn liền 2x0,25m và hai làn đi bộ với bề rộng 2x1,5m cựng với hai dải lan can cú

bề rộng 2x0,5m

- Cầu được thiết kế bằng BTCT dự ứng lực đổ tại chỗ mỏc M400 với mặt cắt ngang dầm dạng chữ T cú chiều cao mặt cắt khụng đổi H=1,5m

- Cỏc dầm chủ được đặt trờn cỏc đỏ kờ gối cú chiều cao thay đổi để tạo ra độ dọc theo phương ngang cầu là 2%

- Mối nối dầm thực hiện bằng mối nối ướt đổ tại chỗ

- Lớp phủ mặt cầu gồm 3 lớp:

+ Lớp BTCT mỏc M300, cú chiều dày 5,6cm

+ Lớp phũng nước dày 0,4cm

+ Lớp bờ tụng atphan dày 7cm

2.2 Giới thiệu chung về Mố cầu

- Mố cầu được cấu tạo theo dạng chữ U bằng BTCT mỏc M300 và được đặt trờn kết cấu múng cọc đúng 40x40cm

- Tứ nún chõn khay được xõy bằng đỏ hộc với độ nghiờng là 1:1,25 và được cấu tạo thành 2 cấp để tạo ra phần đường đi ở dưới cầu phớa mố trước

Trang 2

- Phía sau mố có bố trí bản quá độ bằng BTCT, dốc 10% về phía nền đường để tăng dần độ cứng từ đường vào cầu

2.3 Giới thiệu chung về Trụ cầu

- Trụ được cấu tạo theo dạng trụ đặc thân hẹp và có hai đầu nhọn bằng BTCT mác M300

- Trụ cầu được đặt trên móng cọc đóng BTCT 40x40cm

3 MỤC ĐÍCH KIỂM ĐỊNH

- Đánh giá khả năng chịu tải của cầu

- Làm căn cứ để nghiệm thu và cho các lần kiểm định sau

- Kiến nghị chế độ khai thác duy tu bảo dưỡng nếu cần

4 NỘI DUNG KIỂM ĐỊNH

- Đo cao độ mặt đường xe chạy tại 3 vệt:

+ Vệt thượng lưu sát với chân lan can

+ Vệt tim cầu

+ Vệt hạ lưu sát với chân lan can

- Trên mỗi vệt đo cao độ tại các điểm:

+ Điểm 1 và 2 cách đuôi mố M1: 20m và 10m

+ Đuôi mố M1, đỉnh mố M1.

+ Điểm giữa của các nhịp

+ Điểm trên đỉnh các trụ

+ Đỉnh mố M2, đuôi mố M2.

+ Điểm 12 và 13 cách đuôi mố M2: 20m và 10m

- Toàn cầu có 13x3=39 điểm đo cao độ mặt cầu

4.2 Đo cao độ lòng sông

- Đo cao độ lòng sông tại 2 vệt:

+ Vệt thượng lưu tương ứng với mép thượng lưu cầu

+ Vệt hạ lưu tương ứng với mép hạ lưu cầu

- Trên mỗi vệt đo cao độ tại các điểm:

+ Điểm tại mố M1, M2

+ Giữa của các nhịp

+ Vị trí các trụ

Trang 3

4.3 Đo ứng suất dầm chủ

- Đo ứng suất dầm chủ trên 2 nhịp N1, N2

- Trên mỗi nhịp tiến hành đo tại 1 mặt cắt là mặt cắt giữa nhịp

- Đo ứng suất trên cả 5 dầm, mỗi dầm đo 3 điểm, 2 điểm ở dưới đáy dầm và một điểm ở dưới đáy bản

- Toàn cầu có 2x5x3= 30 điểm đo ứng suất dầm chủ

T13

Hình 1: Bố trí điểm đo ứng suất dầm chủ

4.4 Đo độ võng dầm chủ

- Đo độ võng dầm chủ trên 2 nhịp N1, N2.

- Trên mỗi nhịp tiến hành đo tại một mặt cắt là mặt cắt giữa nhịp

- Đo độ võng của tất cả các dầm, trên mỗi dầm chủ bố trí một điểm đo Các điểm

đo từ dầm thượng lưu xuống dầm hạ lưu lần lượt là V1, V2, V3, V4, V5

- Toàn cầu có 2x5 = 10 điểm đo độ võng dầm chủ

V1

Hình 2: Bố trí điểm đo độ võng dầm chủ

Trang 4

4.5 Đo ứng suất cục bộ bản mặt cầu

- Đo ứng suất cục bộ bản mặt cầu trên 2 nhịp N1, N2

- Mỗi mặt cắt bố trí 2 vị trí, tại mỗi vị trí có 2 điểm đo ứng suất cục bộ bản theo phương dọc và ngang cầu

- Toàn cầu có 2x2x2 = 8 điểm đo ứng suất cục bộ bản

B1 B1'

B2 B2'

Hình 3: Bố trí điểm đo ứng suất cục bộ bản mặt cầu

4.6 Đo dao động kết cấu nhịp

- Đo dao động kết cấu nhịp trên 2 nhịp N1, N2

- Trên mỗi mặt cắt bố trí ba điểm đo dao động theo 3 phương

+ Thẳng đứng (Đ1)

+ Nằm ngang cầu (Đ2)

+ Nằm ngang dọc cầu (Đ3)

- Toàn cầu có 2x3 = 6 điểm đo dao động kết cấu nhịp

Ð1

Ð3

Hình 4: Bố trí điểm đo dao động kết cấu nhịp

Trang 5

4.7 Đo dao động và chuyển vị trụ

- Đo dao động và chuyển vị của trụ T2

- Trên đỉnh xà mũ trụ bố trí 3 điểm đo dao động và chuyển vị theo 3 phương T21,

T22, T23

- Toàn cầu có 3 điểm đo dao động và chuyển vị trụ

Ti2

Ti1

Ti3

Hình 5: Bố trí điểm đo dao động và chuyển vị của trụ

4.8 Đo dao động và chuyển vị của mố

- Đo dao động và chuyển vị của 2 mố M1 và M4

- Trên đỉnh xà mũ của mỗi mố bố trí 3 điểm đo dao động và chuyển vị theo 3 phương Mi1, Mi2, Mi3

- Toàn cầu có 2x3 = 6 điểm đo dao động và chuyển vị mố

Mo2

Mo1

Mo3

Hình 6: Bố trí điểm đo dao động và chuyển vị của mố

5 TẢI TRỌNG VÀ CÁC SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG

5.1 Tải trọng thử

- Tải trọng thử gồm 2 xe có 3 trục và có cấu tạo theo xe H13 tiêu chuẩn:

+ Khoảng cách từ trục trước tới trục sau là 4,0m

+ Khoảng cách tim hai bánh xe theo chiều ngang cầu là 1,7m

+ Tải trọng kể cả trọng lượng bản thân là 13T

Trang 6

- Trong trường hợp không thuê được xe theo thiết kế thì có thể thuê xe có tải trọng

và kích thước khác nhưng khi đó phải xếp tải sao cho đạt được hiệu ứng tương đương với hiệu ứng do đoàn tải trọng H13 gây ra

5.2 Các sơ đồ tải trọng

a Sơ đồ tải trọng I

- Sơ đồ tải trọng I để đo ứng suất và độ võng tại mặt cắt giữa nhịp N1

- Theo chiều dọc cầu tiến hành xếp 3 xe sao cho trục sau của xe rơi đúng vào mặt cắt giữa nhịp để gây ra hiệu ứng lớn nhất

- Theo chiều ngang xếp xe theo 2 phương án:

+ Xếp xe đúng tâm (sơ đồ tải trọng Ia)

+ Xếp xe lệch tâm (sơ đồ tải trọng Ib): Xếp xe lệch tâm về phía hạ lưu cầu để gây ra hiệu ứng bất lợi nhất

4000 8000 4000 4000 4000

Trang 7

a Xếp xe theo phương dọc cầu

b Theo chiều ngang cầu xếp xe đúng tâm ( SĐTT Ia)

c Theo chiều ngang cầu xếp xe lệch tâm ( SĐTT Ib)

b Sơ đồ tải trọng II

- Sơ đồ tải trọng II để đo ứng suất và độ võng tại mặt cắt giữa nhịp N2

- Theo chiều dọc cầu tiến hành xếp 3 xe sao cho trục sau của xe rơi đúng vào mặt cắt giữa nhịp để gây ra hiệu ứng lớn nhất

- Theo chiều ngang xếp xe theo 2 phương án:

+ Xếp xe đúng tâm (sơ đồ tải trọng IIa)

+ Xếp xe lệch tâm (sơ đồ tải trọng IIb): Xếp xe lệch tâm về phía hạ lưu cầu để gây ra hiệu ứng bất lợi nhất

4000 8000 4000 4000 4000

Hình 8: Sơ đồ tải trọng II

Trang 8

d Xếp xe theo phương dọc cầu

e Theo chiều ngang cầu xếp xe đúng tâm ( SĐTT IIa)

f Theo chiều ngang cầu xếp xe lệch tâm ( SĐTT IIb)

c Sơ đồ tải trọng III

- Sơ đồ tải trọng III để đo ứng suất cục bộ bản mặt cầu trên nhịp N1

- Trong sơ đồ này chỉ dùng một xe tải xếp trên nhịp N1 sao cho bánh của trục xe rơi đúng vào giữa mối nối của hai dầm chủ mà bên dưới có bố trí điểm đo ứng suất cục bộ bản

B1'

B2 B2'

Hình 9: Sơ đồ tải trọng III

d Sơ đồ tải trọng IV

- Sơ đồ tải trọng IV để đo ứng suất cục bộ bản mặt cầu trên nhịp N2

- Trong sơ đồ này chỉ dùng một xe tải xếp trên nhịp N2 sao cho bánh của trục xe rơi đúng vào giữa mối nối của hai dầm chủ mà bên dưới có bố trí điểm đo ứng suất cục bộ bản

B1'

B2 B2'

Hình 10: Sơ đồ tải trọng IV

e Sơ đồ tải trọng V

- Sơ đồ tải trọng V dùng để đo dao động kết cấu nhịp, dao động và chuyển vị mố, trụ

- Cho một xe chạy qua cầu với tốc độ 20km/h ÷ 35km/h, xe chỉ dừng lại khi không còn ảnh hưởng tới đại lượng đo

Trang 9

6 MÁY MÓC, THIẾT BỊ PHỤC VỤ CÔNG TÁC KIỂM ĐỊNH

- Tenzomet đòn

- Tenzomet điện và điện trở

- Indicator và bộ gá

- Máy đo dao động + đầu đo