Bài giảng hư hỏng, sửa chữa gia cường công trình phần 2 hư hỏng sửa chữa nền móng

Gia cường móng cọc Chương VIII: Sửa chữa công trình lún nghiêng 1 tiết 8.1... PHẦN 3 : GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 12 tiếtChương I: Gia cường kết cấu bằng tăng tiết diện 2 tiết

TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

• PHẦN 1: HƯ HỎNG SỬA CHỮA GIA CƯỜNG

NỀN MÓNG ( 18 tiết)

Chương I: Những biến dạng nền móng ( 1 tiết)

• 1.1 Biến dạng của đất nền

• 1.2 Đất nền sau thời gian mang tải

• 1.3 Biến dạng của công trình

• 1.4 Những sai phạm

Chương II: Kiểm tra nền móng (1 tiết)

• 2.1 Thu thập và nghiên cứu tài liệu

• 2.2 Quan sát, kiểm tra phần công trình trên móng

• 2.3 Quan sát, kiểm tra phần móng

• 2.4 Khảo sát kiểm tra đất nền

• 2.5 Thí nghiệm, thử tải ở hiện trường

• 2.6 Thăm dò độ sâu của cọc

• 2.7 Xác định biến dạng của kết cấu

Chương III: Nguyên nhân gây lún không đều (1,5 tiết)

• 3.1 Lún do đất nền bị lèn ép

• 3.2 Lún do đất đáy hố móng phồng nở không đều

• 3.3 Lún do đất trượt trồi ra ngòai đế móng

• 3.4 Lún do cấu trúc đất nền bị phá họai

• 3.5 Lún trong quá trình sử dụng công trình

• 3.6 Lún do xây dựng nhà mới tiếp giáp nhà cũ

• 3.7 Lún do xây dựng trên nền đất đắp

• 3.8 Lún do đất nền không ổn định

• 3.9 Phòng ngừa lún khi xây tầng hầm

• 3.10 Đúc tường chắn trong đất

Chương IV: Giảm tải dỡ tải cho móng nông (1 tiết)

• 4.1 Dỡ tải cho móng nông

• 4.2 Dỡ tải các tầng nhà

• 4.3 Dỡ tải tường bằng chống xiên

• 4.4 Dỡ tải tường bằng dầm gánh

• 4.5 Dỡ tải tường bằng dầm giằng

• 4.6 Đỡ móng cột để thi công dưới nước

Chương V: Gia cường móng nông (2 tiết)

• 5.1 Móng nông và những hư hỏng

• 5.2 Mục đích gia cường nền móng

• 5.3 Gia cường móng xây bằng mở rộng đế móng

• 5.4 Nén ép đất trước khi mở rộng móng

• 5.5 Mở rộng móng cột thép

• 5.6 Mở rộng đế móng tầng hầm

• 5.7 Mở rộng móng tường

• 5.8 Mở rộng móng cột thành móng băng - Mở

rộng móng băng thành móng bè

• 5.9 Gia cường móng cột đúc sai vị trí

Chương V: Gia cường móng nông (2 tiết)

• 5.10 Gia cường móng bị xâm thực

• 5.11 Gia cường móng bị đâm thủng

• 5.12 Gia cường móng nông bằng cọc

• 5.13 Gia cường móng băng bằng cọc, dầm gánh và dầm giằng

• 5.14 Gia cường móng bằng tường đúc trong đất

• 5.15 Gia cường nền mĩng bằng phụt xi măng

• 5.16 Gia cường nền bằng trụ xi măng – đất

Chương VI: Thiết kế gia cường móng nông (1,5 tiết)

• 6.1 Thiết kế mở rộng móng băng

• 6.2 Thiết kế mở rộng móng cột

• 6.3 Thiết kế gia cường móng băng

• 6.4 Thiết kế vỏ áo gia cường móng băng

• 6.5 Thiết kế chống lún cho tường và móng

Chương VII: Hư hỏng và sửa chữa móng sâu (1,5 tiết)

• 7.1 Thăm dò địa chất không đủ sâu

• 7.2 Lọai cọc không phù hợp với đất nền

• 7.3 Độ chối đóng cọc

• 7.4 Lực xô cọc

• 7.5 Cọc thép bị gỉ sét

• 7.6 Cọc bê tông bị xâm thực

• 7.7 Gia cường móng cọc

Chương VIII: Sửa chữa công trình lún nghiêng (1 tiết)

8.1 Sự cố và nguyên nhân

• 8.2 Các biện pháp sửa thẳng

• 8.3 Các ví dụ

Chương IX: Những bài học kinh nghiệm (1,5 tiết)

• 9.1 Thi công móng trong mùa mua

• 9.2 Sự cố do móng yếu

• 9.3 Hư hỏng do dòng nước ngầm

• 9.4 Hư hỏng do nền bị chấn động

• 9.5 Hư hỏng do đất nền chuyển vị

• 9.6 Tường chắn đất xê dịch ngang

• 9.7 Xi lô trên đất yếu

• 9.8 Lún do xây móng trong đất đắp

• 9.9 Sai sót trong bố trí cọc bê tông

• 9.10 Hư hỏng do nhiều nguyên nhân

PHẦN 2: HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA BÊ TÔNG ( 6 tiết)

Chương I: khái niệm mở đầu (0,5 tiết)

• 1.1 Sửa chữa, cải tạo, nâng cấp công trình

• 1.2 Các hình thức suy thóai của công trình

• 1.3 Đánh giá tình trạng nhà

• 1.4 Tuổi thọ của nhà

• 1.5 Hiệu quả kinh tế của việc sửa chữa phục hồi nhà

Chương II: Kiểm định chất lượng bê tông (0,5 tiết)

• 2.1 Phương pháp va đập

• 2.2 Phương pháp siêu âm

• 2.3 Thăm dò độ sâu khe nứt bằng siêu âm

• 2.4 Thăm dò khuyết tật bằng siêu âm

• 2.5 Phương pháp chiếu xạ

• 2.6 Phương pháp chụp hình

Chương III: Những hư hỏng bê tông và nguyên

nhân (1 tiết)

• 3.1 Bê tông bị rỗ

• 3.2 Bê tông bị rỗng

• 3.3 Bê tông bị nứt nẻ

• 3.4 Bê tông quá khô

• 3.5 Bê tông bị xâm thực

• 3.6 Bê tông bị mục do rong rêu

• 3.7 Bê tông bị quá tải và mỏi

• 3.8 Bê tông biến dạng vì nhiệt

• 3.9 Bê tông biến dạng vì ẩm

• 3.10 Bê tông bị bào mòn

• 3.11 Tác dụng của nhiệt độ cao

• 3.12 Tác dụng của khí trời

Chương IV : Kỹ thuật sửa chữa bê tông (1 tiết)

• 4.1 Làm màng bảo vệ

• 4.2 Phun vữa

• 4.3 Tô trát vữa

• 4.4 Sửa chữa trần bê tông

• 4.5 Độ sâu đục bê tông cũ

• 4.6 Xử lý cốt thép

• 4.7 Dính kết giữa bê tông cũ và mới

• 4.8 Tỷ lệ cát – xi măng trong vữa sửa chữa

• 4.9 Tỷ lệ nước – xi măng trong vữa sửa chữa

• 4.10 Sử dụng phụ gia

• 4.11 Giảm độ co ngót của bê tông sửa chữa mặt

• 4.12 Dùng nhựa tổng hợp (epoxy) sửa chữa mặt bê tông

Chương V : Sửa chữa sàn bê tông (1 tiết)

• 5.1 Mặt sàn bị bào mòn và bị xâm thực

• 5.2 Nguyên nhân nứt nẻ ở sàn

• 5.3 Sàn nứt và lún võng ở chính giữa

• 5.4 Sàn nứt do quá tải

• 5.5 Rót bê tông lỏng lên sàn cũ

• 5.6 Mạch nối ở lớp mặt sàn khi sửa chữa

• 5.7 Bảo vệ cạnh mép các mạch trong sàn

• 5.8 Bố trí các mạch trên sàn có diện tích lớn

• 5.9 Vật liệu lấp khe nứt lớn trong sàn

Chương VI : Sửa chữa vết nứt trong bê tông (1 tiết)

• 6.1 Các lọai vết nứt

• 6.2 Liên kết khe nứt đơn bằng đinh giằng

• 6.3 Liên kết khe nứt đơn bằng cách kéo áp phía ngòai

• 6.4 Bảo hộ cốt thép và chống thấm cho khe nứt, mạch nhỏ

• 6.5 Chống thấm bằng cách đục mở rộng khe nứt

• 6.6 Chống thấm khi khe nứt bê tông còn ẩm ướt

• 6.7 Sửa chữa và chống thấm cho mạch, khe nứt rộng 1 -2 cm

• 6.8 Sửa chữa và chống thấm cho mạch, khe nứt rộng tới 10cm

Chương VI : Sửa chữa vết nứt trong bê tông (1 tiết) (tth)

• 6.9 Ngăn chặn nước bị rò rỉ dọc cạnh mép lớp chống thấm và lớp bảo hộ khe nứt

• 6.10 Tạo mạch giả

• 6.11 Sửa chữa khe nứt bằng cách khoan lỗ xuyên dọc khe nứt và lấp lỗ bằng vữa xi măng hay bitum

• 6.12 Sửa chữa khe nứt bằng vữa xi măng giãn nở

• 6.13 Sửa chữa khe nứt bằng nhựa tổng hợp

• 6.14 Sửa chữa khe nứt bằng xảm nhựa

• 6.15 Sự hình thành khe nứt trong tường dài

• 6.16 Mạch nối tường các công trình dạng hộp chạy dài

Chương VII : Sửa chữa bê tông cốt thép chất lượng xấu (0,5 tiết)

• 7.1 Thay thế cốt thép trong dầm

• 7.2 Sửa chữa bê tông bằng phụt vữa xi măng

• 7.3 Lấp bê tông lỗ hổng thành bể chứa

• Chương VIII : Sửa chữa rò rỉ, thấm nước qua bê tông (0,5 tiết)

• 8.1 Sửa chữa tình trạng nước thấm ra khỏi hồ chứa

• 8.2 Sửa chữa tình trạng nước thấm vào công trình ngầm

• 8.3 Sửa chữa lớp chống thấm phía trong công trình ngầm

• 8.4 Sửa chữa bằng phụt vữa xi măng

PHẦN 3 : GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ( 12 tiết)

Chương I: Gia cường kết cấu bằng tăng tiết diện (2 tiết)

A Phần Cấu tạo

• 1.1 Gia cường dầm

• 1.2 Gia cường sàn tầng

• 1.3 Gia cường cột

B Phần thiết kế

• 1.4 Gia cường dầm bằng tăng tiết diện vùng nén

• 1.5 Gia cường dầm bằng tăng tiết diện vùng kéo

• 1.6 Gia cường cột chịu nén đúng tâm bằng một vỏ áo

• 1.7 Gia cường cột chịu nén lệch tâm bằng tăng tiết diện về một phía

Chương II: Gia cường cột bằng thép hình (1 tiết)

A Phần Cấu tạo

B Phần thiết kế

• 2.1 Tính khả năng chịu lực của cột sau gia cường

• 2.2 Tính tiết diện thanh chống gia cường cột

C Phần ứng dụng

Chương III: Gia cường dầm bằng gối tựa cứng (2 tiết)

A Phần Cấu tạo

B Phần thiết kế

C Phần ứng dụng

Chương IV: Gia cường dầm bằng gối tựa đàn hồi (2 tiết)

A Phần Cấu tạo

B Phần thiết kế

C Các công thức tính tóan

D Phần ứng dụng

Chương V: Gia cường dầm bằng thanh căng ứng suất trước (2 tiết)

A Phần Cấu tạo

B Phần thiết kế

5.1 Trình tự tính tóan

5.2 Tính thanh căng ngang

5.3 Tính thanh căng võng

5.4 Tính thanh căng kết hợp

Chương VI: Gia cường công son bằng thanh căng chéo ứng suất trước (1 tiết)

• 6.1.Gia cường công son dài

• 6.2.Gia cường công son ngắn

Chương VII: Gia cường dầm để chịu lực cắt (0,5 tiết)

• Chương VIII: Kết cấu dỡ tải cho dầm và sàn (0,5 tiết)

• Chương IX: Những bài học kinh nghiệm gia

cường kết cấu bê tông cốt thép (1 tiết)

PHẦN 4: HƯ HỎNG, SỬA CHỮA VÀ GIA

CƯỜNG KẾT CẤU THÉP (12 tiết)

Chương I: Tình trạng hư hỏng trong kết cấu thép (1 tiết)

Chương II: Nhữngbài học kinh nghiệm từ các sự cố kết cấu thép (1 tiết)

• 2.1 Nguyên nhân hư hỏng ở mắt dàn

• 2.2 Nguyên nhân hư hỏng ở mối liên kết kết cấu thép

Chương III: Điều tra nghiên cứu sự cố kết cấu thép (2 tiết)

• 3.1 Xác minh tình huống sự cố

• 3.2 Nghiên cứu các tài liệu kỹ thuật

• 3.3.Xác định các tải trọng thực tế

• 3.4 Kiểm tra chất lượng thép

• 3.5.Quan sát kết cấu

• 3.6 Mức độ gỉ sét

• 3.7 Chất lượng đường hàn

• 3.8 Tính chất phá họai của kim lọai

• 3.9 Tính tóan kiểm tra kết cấu

• 3.10 Các hình thức phá họai kết cấu thép trước và sau sự cố

• 3.11 Những hư hỏng và sai phạm trong thi công

• 3.12 Những sai phạm trong sử dụng công trình

• 3.13 Gia cường kết cấu thép

Chương IV : Gia cường kết cấu thép bằng thay đổi

sơ đồ cấu tạo (2 tiết)

• 4.1 Gia cường cột thép bằng thay đổi sơ đồ cấu tạo

• 4.2 Gia cường dầm thép bằng thay đổi sơ đồ cấu tạo

• 4.3 Gia cường dầm cầu trục bằng thay đổi sơ đồ

cấu tạo

• 4.4 Gia cường hệ kết cấu dầm sàn

• 4.5 Gia cường dàn thép bằng thay đổi sơ đồ cấu tạo

• 4.6 Gia cường kết cấu khung bằng thay đổi sơ đồ cấu tạo

Chương V : Gia cường kết cấu thép bằng tăng tiết diện (3 tiết)

• 5.1 Gia cường thanh kéo nén đúng tâm bằng tăng tiết diện

• 5.2 Gia cường cột bằng tăng tiết diện

• 5.3 Gia cường cột bằng cây chống ứng suất trước

• 5.4 Gia cường đọan cột bị cong

• 5.5 Gia cường dầm thép bằng tăng tiết diện

• 5.6 Gia cường dầm cầu trục bằng tăng tiết diện

• 5.7 Gia cường bụng dầm

• 5.8 Gia cường dàn thép bằng tăng tiết diện

• 5.9 Gia cường tại bảnmắt dàn

• 5.10 Gia cường các thanh cong vênh ở dàn

• 5.11 Gia cường đường hàn trong kết cấu đang chịu tải

• 5.12 Trình tự kỹ thuật gia cường kết cấu đang chịu tải

• 5.13 Đỡ tải, truyền tải và điều chỉnh ứng suất

• 5.14 Hình ảnh thi công gia cường dàn thép

Chương VI : Thiết kế gia cường kết cấu thép

bằng tăng tiết diện (2 tiết)

• 6.1 Gia cường dầm thép

• 6.2 Gia cường thanh chịu kéo đúng tâm

• 6.3 Gia cường thanh chịu nén đúng tâm

• 6.4 Gia cường thanh chịu kéo lệch tâm

• 6.5 Gia cường thanh chịu nén lệch tâm

Chương VII: Những bài học kinh nghiệm gia

cường kết cấu thép (1 tiết)

• PHẦN 1: HƯ HỎNG SỬA CHỮA GIA

CƯỜNG NỀN MÓNG ( 10 tiết)

PHẦN 1: HƯ HỎNG SỬA CHỮA GIA

CƯỜNG NE`ÀN MÓNG ( 10 tiết)

• PHẦN 1: HƯ HỎNG SỬA CHỮA GIA

CƯỜNG NỀN MÓNG ( 18 tiết)

KHÁI NIỆM- ĐẶC ĐIỂM

• Đặt trên mơi trường đất: khơng đồng nhất (thành phần, độ chặt), đẳng hướng, khĩ khảo sát số liệu chính xác.

• Khơng dự đốn được tác dụng của: nước mặt, nước ngầm, dịng chảy, xĩi mịn,

dịch chuyển, trơi trượt của đất nền,… ảnh hưởng đến sự ổn định bền vững của NM

KHÁI NIỆM- ĐẶC ĐIỂM

• Khó xét hết ảnh hưởng: qua lại giữa nền và móng, với

CT bên trên, độ biến dạng, ΔS

• NM khó có thể trở thành môn khoa học chính xác

• Cần phân tích nguyên nhân, hậu quả các sự cố (SCố)

để hỗ trợ cho việc thiết kế, thi công các CT sau này

• Nguyên nhân SCố: khảo sát, thiết kế, thi công, sử dụng

• Hư hỏng NM chỉ phát hiện sau 1 TG sử dụng CT

• SCGC NM thường rất khó khăn và tốn kém Cần phải có biện pháp đặc biệt và phương tiện chuyên dùng

• Cần xác định đúng nguyên nhân trước khi tiến hành SC

• Sự cố xảy ra thường ko phải chỉ do 1 nguyên nhân Nhưng bao giờ cũng có 1 nguyên nhân chủ yếu.

KHÁI NIỆM- ĐẶC ĐIỂM

• Các biện pháp SC, phục hồi, gia cường

NM – CT đạt hiệu quả là những bài học

kinh nghiệm quí giá dành lại cho những

người đi sau.

Chương I: Những biến dạng nền móng

( 1 tiết)

• 1.1 Biến dạng của đất nền

• 1.2 Đất nền sau thời gian mang tải

• 1.3 Biến dạng của công trình

• 1.4 Những sai phạm

Chương I: Những biến dạng nền móng

1.1 Biến dạng của đất nền

• Sai lầm nghiêm trọng nhất là thuộc NMCT

• Tác hại: làm sụp đổ CT Việc SC, khắc phục những sai phạm cực kỳ khĩ khăn

• BD của đất nền cĩ thể gây phá hoại mĩng và tồn bộ

CT bên trên

• TT đất nền thay đổi suốt quá trình XDCT Đặc biệt là lớp đất ngay dưới mĩng, Chịu ƯS nén lớn nhất

• Trong sử dụng: đất nền tiếp tục BD 1 thời gian nữa

• BD khơng đồng đều là nguyên nhân gây hư hỏng CT

• Đầu TK 20, KT SCGC NM mới thực sự phát triển

Chương I: Những biến dạng nền móng

1.1 Biến dạng của đất nền ( N) ĐN)

Những đđiểm của ĐN khi chịu tải:

• Chỉ chịu được lực nén và lực cắt

• CĐộ ĐN (Rtc) thì khá nhỏ, biến dạng khá lớn (Eo nhỏ)

• Độ BD của ĐN tăng dần theo TG khi tải trọng (TT) tác

dụng ko đổi, do hiện tượng cố kết và từ biến.

• Cố kết: nước lổ rỗng thốt dần trong QT chịu tải

(thường xảy ra trong đất cát)

• Từ biến: BD theo thời gian của các TP hạt đất (thường

xảy ra trong đất sét)

• 2 HT đều xảy ra trong đất thịt

• Rung chảy: BD lớn khi chịu tác dụng của TT động

Chương I: Những biến dạng nền móng

1.1 Biến dạng (BD) của đất nền ( N) ĐN)

3 loại BD của ĐN khi TT tăng dần (độ lún dưới bàn

nén):

• BD đàn hồi: khi TT nhỏ, chưa vượt độ bền cấu trúc

• BD nén chặt: độ lún tăng, kéo theo sự nén chặt

đất, ở mép bàn nén bắt đầu hình thành vùng BD

dẻo

• BD dẻo: vùng BD dẻo lớn dần theo TT, PT xuống

sâu làm dịch chuyển đất ra các phía ngồi cĩ sức cản nhỏ hơn, làm trồi đất mép biên Độ lún tăng

nhanh, ĐN bị mất ổn định hồn tồn

1.1 Biến dạng của đất nền ( N) ĐN)

Chương I: Những biến dạng nền móng

1.2 Đất nền sau thời gian mang tải

• QT BD nén chặt thay đổi theo TG TG ĐN được nén chặt đến khi OĐ phụ thuộc loại đất và ĐK thốt nước của đất

• ĐN dưới mĩng nơng: sau TG chịu lực

10- 20 năm được nén chặt TC cơ lý của đất thay đổi cĩ lợi về phương diện chịu

lực ĐN cĩ thể chịu thêm tải (xây thêm

tầng) mà ko cần gia cường (tương đương

BP gia tải trước và cố kết ĐN

Chương I: Những biến dạng nền móng

1.2 Đất nền sau thời gian mang tải

2 NX2: nén thử tải ở 1 số vị trí chưa chịu tải và

đang chịu tải dưới đế mĩng CT:

• Mơ đun BD (Eo) của ĐN đã chịu tải tăng lớn

1,6- 4,2 Eo của ĐN đã chịu tải

Chương I: Những biến dạng nền móng

1.3 Biến dạng của công trình

1 Nguyên nhân nứt tường do NM:

a Nguyên nhân nứt tường do nền móng:

Biến dạng công trình do:

 Móng lún không đều

• Từ đó, Xác

định nguyên nhân chính (căn nguyên)

Chương I: Những biến dạng nền móng

1.3 Biến dạng của công trình

2 Nguyên nhân nứt tường do kết cấu:

• Dàn VK bị hư, tạo ra lực đạp tường (H 1.2k)

• Tường nghiêng hoặc phình hơng do hư hỏng

ở vị trí liên kết dầm, sàn vào tường (H 1.2l)

3 Các biến dạng khung nhà do Nền móng (H 1.3):

• Góc nghiêng θ ≥ [θ] (H 1.2i): lún nghiêng, nhà

ko nứt, nhưng có thể gây lật toàn bộ (mất

ổn định tổng thể) VD: CT 13 tầng ở TP

Thượng hải, TQ

• Không biết hết các lớp đất chịu lực bên dưới móng

• Không phát hiện những chỗ đất yếu cục bộ và nguy

hiểm: túi bùn, hồ ao, giếng, hang hốc cũ,…

Cảng Thị Vải đang sụt lún: Ai ch chịu trách nhiệm?

• Tốc độ lún dữ dội nhất ở công trình LPG Thị Vải vào khoảng

1,1-1,2m/tháng (thời điểm bắt đầu chịu tải của công trình và mới lún),

• Thanh tra Nhà nước nhận định việc thực hiện khoan khảo sát

địa chất công trình và tổng hợp kết quả khoan khảo sát địa chất địa tầng đã có“quá nhiều sai sót” Đó là mật độ lỗ khoan khảo sát quá lớn,tổng hợp địa chất địa tầng lại quá yếu kém, dẫn đến

“sai một li đi cả ngàn dặm”.

• Tại khu vực Thị Vải (trên40ha),Công ty Tư vấn thiết kế giao

thông vận tải phía Nam đã thực hiện tổng số 78 hốkhoan khảo sát địa chất, trong đó có 23 hố khoan đứng Nhưng qua kiểm tra

hồ sơ và trên thực tế,cơ quan thanh tra phát hiện chỉ cómột hố khoan nằm ở trung tâm mặt bằng dự định xây kho cảng LPG, sáu hốkhoan ở các khu vực giáp ranh liền kề,còn có tới 17hố khoan nằm ngoài hoàn toàn khu vực mặt bằng xây kho cảng