BÀI GIẢNG KIỂM ĐỊNH CẦU

Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT Chơng Quản lý cầu 1.1 Hệ thống quản lý cầu nớc ta sau nhiều lần thay đổi đến có ba hệ thống quản lý cầu đờng Hệ thống quản lý quốc lộ Hệ thống quản lý đờng địa phơng Hệ thống quản lý cầu đờng sắt Các hệ thống quản lý trực thuộc Bộ Giao thông Vận tải 1.1.1 Hệ thống quản lý quốc lộ hệ thống n/y quan cao l/ Cục Đờng Việt Nam, dới Cục Đờng Việt Nam có bốn khu Quản lý đờng bộ: Khu Quản lý đờng II Quản lý quốc lộ tỉnh miền bắc hết tỉnh Ninh Bình (điểm ranh giới với khu QLĐB IV l/ Dốc Xây) Khu Quản lý đờng IV Quản lý từ tỉnh Thanh Hóa với điểm Dốc Xây đến hết tỉnh Thừa Thiên Huế ( điểm ranh giới l/ đỉnh đèo Hải Vân) Khu quản lý đờng V Quản lý từ th/nh phố Đ/ Nẵng với điểm đầu l/ đỉnh đèo Hải Vân đến hết tỉnh Khánh Hòa (điểm ranh giới l/ cầu Cây Đa) Khu Quản lý đờng VII Quản lý từ tỉnh Ninh Thuận với điểm bắt đầu l/ cầu Cây Đa đến hết Miền Nam Về nguyên tắc tất Quốc Lộ phạm vi quản lý thuộc khu QLĐB, số đoạn quốc lộ đợc giao cho sở Giao thông vận tải quản lý Dới khu quản lý có công ty quản lý v/ sửa chữa đờng bộ, công ty quản lý từ 150 đến 400Km Số lợng công ty QL v/ SCĐB khu khác Khu QLĐBII có 11 công ty, tên công ty số 2, chẳng hạn 222, 224, 236 Khu QLĐB IV có 10 công ty, công ty số 4, chẳng hạn 740, 472 v/ hai công ty có tên địa phơng quản lý l/ công ty Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT QL v/ SCĐB Quảng Trị, công ty QL v/ SCĐB Thừa Thiên Huế Khu QLĐB V có công ty, tất công ty có tên tỉnh, th/nh công ty quản lý, chẳng hạn công ty QL v/ SCĐB Quảng Nam Đ/ Nẵng, công ty QL v/ SCĐB Quang Ngai .Khu QLĐB VII có 13 công ty, tất công ty có tên với số đầu l/ 7, chẳng hạn 71, 73, 717 Ngo/i công ty Quản lý v/ SCĐB khu Quản lý có công ty Quản lý Cầu, công ty Quản lý Cụm Ph/ Dới công ty QL v/ SCĐB có hạt QLĐB, hạt quản lý xấp xỉ 50Km quốc lộ 1.1.2 Hệ thống quản lý đờng địa phơng Hệ thống quản lý n/y l/ sở GTVT quản lý đờng địa phơng phạm vi tỉnh, th/nh Do tình hình cụ thể sở GTVT đợc giao quản lý đoạn Quốc Lộ nằm phạm vi tỉnh, th/nh sở quản lý Hiện nớc ta có 64 sở GTVT tơng ứng với đơn vị h/ng tỉnh, th/nh phố độc lập Dới sở GTVT l/ Đoạn QLĐB Dới đoạn l/ Hạt Quản lý đờng 1.1.3 Hệ thống quản lý cầu đờng sắt??? 1.2 Nội dung quản lý cầu Có hai nội dung quản lý chính: quản lý hồ sơ v/ quản lý tình trạng kỹ thuật cầu 1.2.1 Quản lý hồ sơ cầu: Hồ sơ quản lý cầu thờng bao gồm Hồ sơ thiết kế Hồ sơ thiết kế ban Quản lý công trình b/n giao cho quan quản lý công trình đa đợc xây dựng xong Trong hồ sơ bao gồm đầy đủ số liệu từ thiết kế, tải trọng thiết kế, tình hình địa chất, thủy văn, quy trình sử dụng để thiết kế v/ to/n vẽ cấu tạo, thi công công trình Đây l/ t/i liệu quan trọng để l/m sở cho định chế độ khai thác, tu, bảo dỡng, sửa cha sau n/y Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT Hồ sơ ho/n công v/ trạng thái ban đầu công trình Về hồ sơ vẽ ho/n công giống với thiết kế, nhiên có sai khác chẳng hạn chiều d/i cọc đóng, cọc khoan nhồi ngắn d/i so với thiết kế địa chất thực tế không giống nh hồ sơ thiết kế, sai số xảy trình thi công Nói chung hồ sơ ho/n công v/ trạng thái ban đầu thờng gồm t/i liệu sau: + Hồ sơ mặt sau thi công + Các vẽ công trình sau thi công, phản ánh thực tế tình trạng sau thi công (cao độ, kích thớc, vật liệu) + Biên kết luận đánh giá đơn vị thi công, ban quản lý công trình + Hồ sơ thử tải có + T/i liệu tổng kết thi công công trình bao gồm trình thi công , tồn cha giải giải cha triệt để, khuyết tật, dự kiến biến triển công trình nh lún đất đắp đờng đầu cầu, biến dạng kết cấu (những dự kiến n/y cần v/o kết tính toán v/ có tính kèm theo) + Những quy định chế độ khai thác, tu v/ bảo dỡng cầu Hồ sơ kiểm tra cầu Tùy theo nớc có quy định chế độ kiểm tra, nhng thông thờng có chế độ kiểm tra nh sau: + Kiểm tra thờng xuyên l/ kiểm tra đợc tiến h/nh định kỳ, tháng, tháng, năm + Kiểm tra đột xuất l/ công tác kiểm tra không định kỳ, đợc tiến h/nh sau tợng thiên nhiên cố có tác động xấu đến công trình nh lũ lụt, động đất, hỏa hoạn, tai nạn giao thông + Kiểm tra chi tiết l/ kiểm tra định kỳ cho cầu lớn, nhng với thời gian d/i so với kiểm tra thờng xuyên, chẳng hạn năm lần, nhng không định kỳ chẳng hạn nh kiểm Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT tra sau kiểm tra thờng xuyên phát cầu có nhiều h hỏng m/ kiểm tra thờng xuyên đánh giá đầy đủ, kiểm tra để tăng cờng, sửa chữa cầu Sau lần kiểm tra l/ kiểm tra thờng xuyên, đột xuất hay chi tiết có hồ sơ kiểm tra để bổ sung v/o hồ sơ quản lý cầu nớc có mẫu hồ sơ kiểm tra, ngời quan kiểm tra cần điền v/o mẫu, nội dung mẫu cần bổ sung thêm v/o hồ sơ chẳng hạn ảnh chụp h hỏng Hồ sơ sửa chữa tăng cờng cầu có Với cầu cũ đa có lần sửa chữa, tăng cờng, mở rộng, cần có hồ sơ thiết kế sửa chữa, tăng cờng, hồ sơ ho/n công sau sửa chữa, tăng cờng Ng/y hồ sơ quản lý thờng đợc lu giữ máy v/ tốt có nối mạng từ quan quản lý thấp đến quan quản lý cao hệ thống Cần phải coi việc quản lý hồ sơ l/ nhiệm vụ quan trọng quan quản lý 1.2.2 Quản lý tình trạng kỹ thuật cầu Mục đích quản lý tình trạng kỹ thuật l/ để nắm đợc h hỏng có công trình từ có định chế độ tu, bảo dỡng, chế độ khai thác, tiến h/nh sửa chữa tăng cờng cầu v/ bổ sung v/o hồ sơ công trình Để nắm đợc tình trạng kỹ thuật cầu cần tiến h/nh công tác kiểm tra nh đa nêu trên, sau l/ nghiên cứu công việc kiểm tra cho phận cầu 1.2.2.1 Kiểm tra hệ thống mặt cầu v0 đờng v0o cầu Các phận cần kiểm tra: + Lớp phủ mặt cầu v/ đờng v/o cầu + Lề ngời đi, dải phân cách, hệ thống lan can + Khe co dan + Hệ thống thoát nớc, tình trạng đọng nớc cầu sau ma + Cọc tiêu, biển báo, biển tên cầu, biển tải trọng Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT + Hệ thống chiếu sáng + Các công trình xây dựng gần cầu, tầm nhìn ngời lái xe v/o cầu Những h hỏng thờng gặp: + Lớp phủ mặt cầu bị nứt, bong, mặt đờng v/o cầu, mặt đờng cầu có ổ g/, xe qua lại không êm thuận + Vỡ bê tông mặt cầu, dẫn đến l/m h hỏng mặt đờng xe chạy + Nền đờng đầu cầu bị lún, sụt l/m cho chỗ tiếp giáp đờng v/ cầu thay đổi độ dốc chênh lệch cao độ + Vỡ bê tông lề h/nh, ngang v/ cột đứng hệ lan can, có cầu số ngang, cột đứng + Mặt đờng cầu thoát nớc không tốt, ma có vũng nớc đọng mặt cầu, hệ thống thoát nớc bi gỉ, bị đất cát lấp + Khe có dan h hỏng, với khe co dan thép góc máng thép bê tông nhựa khe co dan bị lún, sụt, ma nớc khe co dan chảy xuống đầu dầm v/ đỉnh x/ mũ mố, trụ Khe co dan cao su hay xảy tình trạng vỡ bê tông hai bên mép cao su, cao su bị bong, bị đinh ốc + Cọc tiêu, biển báo bị gẫy, + Gần cầu có công trình xây dựng ảnh hởng đến an to/n, che khuất tầm nhìn ngời lái xe xe ra, v/o cầu Biện pháp khắc phục Trừ h hỏng lớn cần có thiết kế sửa chữa v/ đợc quan có thẩm quyền phê duyệt hầu hết h hỏng cần đợc đơn vị quản lý sửa chữa theo kinh phí tu bảo dỡng h/ng năm, tránh tình trạng để h hỏng phát triển lớn tiến h/nh sửa chữa sửa chữa thông thờng l/: + Vá ổ g/ + Trám vá chỗ vỡ bê tông, chỗ vỡ bê tông cốt thép lộ đa bị gỉ cần l/m gỉ cốt thép trớc tiến h/nh trám vá + Thay sửa chữa lan can h hỏng, + Sửa chữa h hỏng khe co dan h hỏng xuất nh vá chỗ vỡ bê tông, thay bu lông bị Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT + Thông ống thoát nớc bị tắc, sửa chữa ống thoát nớc bị h hỏng, để nớc ma qua ống không chảy v/o dầm + Dựng lại biển báo hiệu, biển tên cầu bị đổ, l/m biển h hỏng nặng + Ngăn chặn việc xây dựng công trình kể công trình tạm ảnh hởng đến cầu, đến tầm nhìn đờng v/o cầu 1.2.2.2 Kiểm tra kết cấu nhịp bê tông cốt thép thờng, BTCT dự ứng lực Các phận cần kiểm tra + Dầm chủ + Bản mặt cầu + Đầu neo cáp dự ứng lực + Mối nối cánh dầm, mối nối dầm ngang + Nếu l/ dầm bê tông cốt thép dự ứng lực thi công theo phơng pháp lắp hẫng cần kiểm tra kỹ mối nối khối đúc sẵn + Nếu l/ dầm bê tông cốt thép dự ứng lực lắp ghép cáp dự ứng lực ngang cần kiểm tra kỹ tợng đứt cáp dự ứng lực ngang Các h hỏng thờng gặp (hình 1) + Nứt bê tông Hiện tợng nứt bê tông xảy cầu BTCT thờng v/ cầu BTCT dự ứng lực + Trên cầu BTCT thờng có loại vết nứt sau: + Vết nứt thẳng đứng xuất vùng kéo mặt mặt cắt mômen uốn có giá trị tuyệt đối lớn + Vết nứt xiên, xuất mặt cắt mômen uốn v/ lực cắt có giá trị lớn + Vết nứt nằm ngang thờng xuất đoạn dầm có lực cắt lớn vị trí tiếp giáp cánh dầm v/ sờn dầm Với dầm BTCT dự ứng lực giản đơn loại nhịp 12,5m; 15,6m; 18,6m; 21,7m v/ 24,7m đợc xây dựng trớc năm 2000 nhiều cầu có vết nứt n/y + Vết nứt cục thờng xuất gối chỗ liên kết cánh dầm, liên kết dầm ngang, đầu neo cáp dự ứng lực Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT + Vết nứt co ngót + Vết nứt gỉ cốt thép, dầm bê tông cốt thép thờng có vết nứt dọc theo cốt thép chiều d/y lớp bê tông bảo vệ không đủ + Vỡ bê tông để lộ cốt thép Vỡ bê tông thờng xuất vị trí có ứng suất cục lớn nh gối, đầu neo chỗ bị va chạm học xe cộ, thuyền bè tĩnh không thấp, chỗ lớp bê tông bảo vệ không đủ chiều d/y, nớc l/ nớc mặn thấm v/o l/ gỉ cốt thép, cốt thép gỉ trơng nở thể tích, đẩy nứt v/ đẩy lớp bê tông bên ngo/i + Đứt cáp dự ứng lực ngang Hiện tợng n/y thể rõ l/ xuất vết nứt mặt đờng xe chạy dọc theo khe tiếp giáp cánh dầm lắp ghép + Bê tông bị phong hóa, bị suy giảm chất lợng Hiện thợng n/y thờng xảy chỗ thờng xuyên bị ẩm ớt, bê tông có tạp chất, chất lợng th/nh phần bê tông không đảm bảo chẳng hạn nớc đổ bê tông có muối + Thấm nớc qua bê tông Dễ d/ng kiểm tra tợng n/y l/ sau ma Cần kiểm tra kỹ chỗ nối ghép l/ chỗ nối dầm chủ, chỗ tiếp giáp khối đúc sẵn cầu bê tông cốt thép dự ứng lực thi công theo phơng pháp lắp hẫng Cầu r/o (Hải Phòng) bị sập đổ l/ nớc thấm mối nối khối đúc sẵn l/m gỉ cốt thép dự ứng lực dọc cầu Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT a) Vết nứt dầm giản đơn b) Vết nứt gối Nhìn mặt bên Nhìn mặt đáy c) Vết nứt dầm bị vặn xoắn d) Vết nứt dầm liên tục trụ bị lún Dầm Dầm đeo e) Vết nứt dầm gối dầm đeo Hình 1: Một số dạng vết nứt dầm BTCT Biện pháp khắc phục + Với vết nứt: Theo dõi phát triển vết nứt v/ sữa chữa vết nứt, Việc sửa chữa vết nứt đợc xét chơng xét phát triển vết nứt Khi phát vết nứt l/ vết nứt lực chẳng hạn vết nứt thẳng đứng mặt cắt có mômen uốn lớn cần phải đo chiều d/i, độ mở rộng vết nứt đồng thời đánh dấu điểm đầu v/ điểm cuối vết nứt Sau thời gian đánh giá đợc vết nứt có phát triển hay không? hớng phát triển vết nứt từ xác định đợc nguyên nhân vết nứt để có giải pháp sửa chữa thích hợp + Với chỗ vỡ bê tông cần phải tiến h/nh trám vá (xem chơng 3), nhiên tùy theo nguyên nhân vỡ bê tông m/ phải có giải pháp để sau trám vá bê tông không tiếp tục bị vỡ, chẳng hạn vỡ va chạm xe cộ phải có biển báo tĩnh không thông xe Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT + Với tợng đứt cáp dự ứng lực ngang, nớc thấm qua bê tông cần có thiết kế sửa chữa v/ thực đợc quan có thẩm quyền phê duyệt Phơng pháp sữa chữa h hỏng n/y xem chơng 1.2.2.3 Kiểm tra kết cấu nhịp thép Các phận cần kiểm tra + Dầm chủ cầu dầm kê, cầu dầm thép liên hợp với BTCT + Các d/n chủ, nút liên kết cầu d/n + Hệ dầm mặt cầu cầu d/n, dầm ngang, dầm dọc phụ có cầu dầm kê v/ cầu liên hợp + Hệ liên kết bao gồm hệ liên kết ngang v/ hệ liên kết dọc + Mối nối dầm chủ, mối nối thanh, liên kết dầm ngang với dầm dọc, dầm ngang với d/n chủ, liên kết đầm ngang với sờn dầm chủ, liên kết hệ liên kết ngang v/ hệ liên kết dọc Các h hỏng thờng gặp (hình 2) + Gỉ Trong kết cấu nhịp thép h hỏng thờng gặp l/ gỉ, gỉ thờng phát sinh vị trí lớp sơn bị bong, tróc, ăn mòn, chỗ đọng nớc ( nút d/n, cát lấp kín), cầu đờng sắt gỉ phát triển mạnh vệt nớc chảy từ toa xe xuống Với cầu nằm môi trờng ẩm, mặn gỉ c/ng phát triển mạnh l/m chi tiết chịu lực thực tế dầm, d/n bị giảm yếu, đầu đinh tán, bulông bị ăn mòn, sờn dầm gối bị gỉ l/m tiêu hao diện tích dẫn đến ổn định cục + Nứt đứt gẫy Trong cầu thép nứt phát sinh chỗ tiết diện thay đổi có ứng suất tập trung nh mép lỗ đinh, bulông Nứt phát sinh mối h/n hay thép vùng chân mối h/n Đứt, gẫy chi tiết xảy chi tiết có tiết diện chịu lực không đủ thiết kế thiếu, thi công có sai sót gỉ l/m giảm tiết diện Đứt bulông, đinh tán, lực xiết bu lông vợt thiết kế, gỉ l/m tiêu hao diện tích tiết diện dịch chuyển liên kết Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT + Cong, vênh nhánh thanh, cánh dầm thép Cong, vênh xảy va chạm xe thuyền bè dới cầu l/ tĩnh không thông xe v/ thông thuyền thấp, tợng n/y thờng xảy cầu cũ với tiêu chuẩn kỹ thuật không đáp ứng đợc với nhu cầu khai thác Đặc biệt nguy hiểm l/ cong vênh ổn định cục hay tổng thể + Lỏng đinh tán, đầu đinh tán, bulông bị ăn mòn, đinh tán, bulông Các h hỏng dễ phát mắt thờng riêng tợng lỏng đinh tán phát mầu v/ng nớc chảy từ thân đinh búa Dầm ngang Bản cá Dầm dọc a) Vết nứt xiên (1) mặt cắt hai h/ng đinh ngo/i b) Vết nứt cá (2) Hình 1: Các vết nứt mỏi số phận cầu thép Dầm ngang; Dầm dọc; Vết nứt sờn dầm dọc; T/ vẹt; Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT Sau đặt xong cốt thép chủ v/ cốt đai l/m bề mặt bê tông v/ cốt thép Nếu bê tông bọc cốt thép l/ bê tông thờng sau l/m cần tới nớc lên bề mặt, trái lại dùng bê tông pôlyme cần l/m khô bề mặt Đổ bê tông: + Nếu bê tông thờng dùng phơng pháp đổ thủ công dùng phơng pháp phun ớt phun khô + Nếu dùng bê tông pôlyme nên dùng đổ thủ công v/ có ván khuôn treo để ép chặt bê tông v/o bề mặt cần đổ + Khi dùng phơng pháp phun ớt phun khô thiết phải ngừng giao thông từ lúc bắt đầu phun bê tông đa đông cứng + Để tăng dính bám bê tông đổ v/ bê tông cũ quét lên bề mặt bê tông v/ cốt thép cũ lớp keo (chẳng hạn keo êpôxy) + Khi dùng phơng pháp phun bê tông, sau phun đủ chiều d/y cần dùng b/n xoa bay l/m phẳng bề mặt, đặc biệt ý chỗ tiếp giáp bê tông với bê tông cũ Hình 4[1 H/n thêm cốt thép để tăng cờng cầu BTCT thờng Cốt thép chủ cũ ; Cốt thép chủ đặt thêm Thép đệm; Cốt thép đai đặt thêm đợc h/n v/o cốt thép chủ cũ 4.2.2 Tăng cờng kết cấu nhịp bê tông cốt thép thờng dán thép Phơng pháp dán thép để tăng cờng kết cấu nhịp thờng đợc dùng cầu bê tông cốt thép thờng v/ cần tăng cờng khả chịu lực không nhiều, u điểm phơng pháp n/y l/ không cần phải đục bỏ bê tông cũ bê tông tốt v/ thép dán l/m tăng không đáng kể chiều cao dầm Phơng pháp dán thép giống nh đa nghiên cứu phần sửa chữa cầu bê tông, xét trình tự tính toán để xác định số lợng thép cần dán Xác định mômen uốn m/ dầm chịu đựng đợc ( Mgh) số mặt cắt ngang dầm chủ 133 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT Xác định mômen uốn tải trọng sinh ra, l/ mômen uốn tĩnh tải tính toán, ngời (nếu có) v/ tải trọng dự định khai thác sau tăng cờng (Mtt) mặt cắt ngang đa tính Mgh Xác định mômen cần phải tăng cờng M= Mtt Mgh Chọn kích thớc tiết diện thép v/ xác định: + Số lợng thép + Chiều d/i thép Tính toán lực trợt mặt tiếp xúc thép v/ dầm bê tông Nếu gọi lực trợt đơn vị chiều d/i l/ T0 ta xác định T0 theo công thức : T0 = Q tt S c J (4 1) Trong đó: Qtt : Lực cắt tính toán Sc: Mômen tĩnh phần mặt cắt tính từ đờng tiếp xúc thép v/ bê tông đến mép trục trung ho/ tiết diện Lực trợt keo dán chịu, nhiên theo thời gian keo bị lao hoá, tính cho đinh liên kết thép v/ dầm chịu phần to/n lực trợt, từ tính đợc số đinh cần thiết đơn vị chiều d/i Khi chiều d/i thép dán không lớn tính số đinh đoạn có lực cắt tính toán lớn sau bố trí với số đinh nh cho đoạn lại 4.2.3.Tăng cờng kết cấu nhịp dự ứng lực ngo-i Tăng cờng dự ứng lực ngo/i l/ phơng pháp có hiệu v/ đợc sử dụng nhiều v/ dùng cho cầu BTCT thờng nh cầu BTCT DƯL Lực nén dự ứng lực sinh l/ tâm lệch tâm nhng phải bảo đảm kéo dự ứng lực bê tông không bị nứt v/ tạo dầm mômen trái dấu với mômen tải trọng sinh Với dầm giản đơn chiều d/i không lớn bó cáp dự ứng lực ngo/i kéo thẳng, chiều d/i tơng đối lớn kéo xiên lên hai đầu (hình 2) Với cầu có nhiều nhịp giản đơn thờng nhờ dự ứng lực ngo/i để nối liên tục nhịp, đoạn nhịp cáp dự ứng lực ngo/i nằm dới trục trung ho/, đoạn gối cáp dự ứng lực ngo/i đợc kéo lên trục trung ho/ (hình 3), trờng hợp 134 ! "# $ % & Vách neo & & Vách chuyển hớng Vách chuyển hớng ' ( Tăng cờng dự ứng lực ngo%i nhiều nhịp giản đơn & Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT 135 Tăng cờng dự ứng lực ngo%i nhịp giản đơn Cáp có kéo xiên lên hai đầu n/y ngo/i ụ neo phải l/m ụ chuyển hớng để đổi hớng cáp dự ứng lực v/ Vách chuyển hớng phải đổ bê tông nối liền đầu dầm nhịp v/ trình tự thi công nh sau: Vách neo Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT Sửa chữa h hỏng có cầu nh tróc, vỡ bê tông, nứt bê tông v.v , phơng pháp sửa chữa nh đa nghiên cứu chơng Thi công vách neo v/ vách chuyển hớng: + Vách neo l/ dầm ngang đầu nhịp gần đầu nhịp Nếu có nối liên tục vách neo đặt đầu nhịp nh hình 3, không nối liên tục vách neo đợc đặt cách đầu dầm hay dầm ngang đầu dầm đoạn chiều d/i kích cộng với h/nh trình kích v/ cộng với khoảng trống để thao tác, tổng cộng thờng từ 1,3m đến 1,5m + Vách chuyển hớng l/ dầm ngang vị trí cần uốn hay đổi hớng cáp dự ứng lực, vị trí vách chuyển hớng đợc xác định tính toán Trên vách neo v/ vách chuyển hớngcó thể bố trí cáp dự ứng lực maccalloy, chắn số lợng cáp maccalloy cần thiết vách neo nhiều vách chuyển hớng, số lợng n/y phụ thuộc v/o số bó cáp dự ứng lực ngo/i dọc cầu v/ lực kéo bó, riêng với vách chuyển hớng phụ thuộc v/o góc ngoặt cáp, rõ r/ng nhỏ cáp gần nh thẳng cần không cần cáp dự ứng lực, maccalloy Khi có nối liên tục nhịp giản đơn vị trí đầu dầm hai nhịp đục bỏ lớp vữa trát cũ, l/m nhám v/ l/m bề mặt sau đổ bê tông nối liền sờn dầm v/ cánh dầm Tốt l/ dùng bê tông pôlyme Kéo cáp dự ứng lực ngo/i dọc cầu, mặt cắt ngang nên bố trí kéo đối xứng trừ trờng hợp thi công nửa cầu Bơm vữa keo v/o ống bảo vệ cáp, hộp bảo vệ đầu neo Tiến h/nh công việc nh rải lớp chống thấm, lớp phủ v.v v/ ho/n thiện 136 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT 4.3 Các giải pháp tăng cờng kết cấu nhịp thép 4.3.1 Phơng pháp giảm tĩnh tải Phơng pháp n/y thờng áp dụng cho cầu dầm thép kê BTCT cầu d/n thép có BTCT kê dầm dọc mặt cầu BTCT đợc thay gỗ thép Khi thay mặt kê BTCT (thờng d/y 20cm v/ trọng lợng 500daN/m2) gỗ thép tĩnh tải mặt cầu giảm từ 200 đến 300 daN/m2, khả chịu tĩnh tải chuyển sang chịu hoạt tải tức l/ đa l/m tăng khả chịu tải cầu Có thể tăng cờng cầu theo trình tự sau : Tháo dỡ lớp phủ mặt cầu v/ bê tông cốt thép cũ Sửa chữa h hỏng cầu cũ có Lắp mặt cầu mới, l/m lại lớp phủ mặt cầu Sơn bảo vệ kết cấu thép Ho/n thiện 4.3.2 Thay cầu dầm thép kê cầu liên hợp nớc ta tại, l/ miền Nam số dầm kê, dầm thép đa bị gỉ nhng khả sửa chữa, tăng cờng cách thay kê bê tông cốt thép BTCT liên hợp với dầm thép Trình tự tăng cờng theo phơng pháp n/y nh sau : Tháo dỡ lớp phủ, hệ thống lan can, đờng ngời có Tháo dỡ mặt cầu Sửa chữa h hỏng hệ dầm thép, liên kết dọc, liên kết ngang, h/n neo Sơn lại lớp sơn lót v/ lớp sơn phủ thứ Lắp đặt ván khuôn, cốt thép mặt cầu Đổ bê tông mặt cầu Khi bê tông đa đông cứng thi công tĩnh tải phần hai nh gờ chắn, đờng ngời đi, lớp phủ mặt cầu Sơn lớp phủ thứ hai v/ ho/n thiện Khi tăng cờng cần thiết h/n thêm táp v/o cánh dới dầm thép, công việc n/y thờng đợc tiến h/nh giai đoạn sửa chữa h hỏng dầm thép Nếu giải pháp chẳng hạn đa dầm thép lên bờ để h/n, 137 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT kích dầm thép lên trớc h/n thép h/n thêm chịu tĩnh tải giai đoạn hai Với dầm kê dầm có mối nối thi mối nối cánh v/ cánh dới nh cần kiểm tra kỹ mối nối cánh dới, cần phải tăng cờng mối nối 4.3.3.Tăng cờng trụ tạm nớc ta cầu đờng sắt Thống hầu hết cầu d/n thép tơng đối lớn cha thay cầu đợc tăng cờng trụ tạm, có nhịp đến hai trụ tạm Một d/n, dầm giản đơn siêu tĩnh có thêm trụ tạm l/m kết cấu trở th/nh siêu tĩnh tăng thêm bậc siêu tĩnh, mặt cắt đặt gối tạm mômen d/n đổi dấu (do hoạt tải) cần tiến h/nh kiểm toán mặt cắt tiết diện v/ tăng cờng mặt cắt cần Tăng cờng kết cấu nhịp trụ tạm tiến h/nh theo trình tự sau: + L/m thêm trụ tạm vị trí theo thiết kế + Lắp đặt gối (hình 4) + Tăng cờng thiếu tiết diện chịu lực mối nối cần thiết Khi lắp đặt gối xảy ba trờng hợp: + Trên trụ tạm không kích dầm d/n lên m/ chèn chặt gối, trụ tạm chịu hoạt tải m/ không chịu tĩnh tải Tĩnh toán nội lực tĩnh tải sinh dùng sơ đồ kết cấu nh cha tăng cờng Tính toán nội lực hoạt tải sinh dùng sơ đồ kết cấu có thêm gối trụ tạm Thờng gối trụ tạm l/ gối di động nên kết cấu có thêm bậc siêu tĩnh cho gối đặt thêm + Trên trụ tạm tiến h/nh kích dầm d/n lên lắp gối, trụ tạm có tham gia chịu tĩnh tải, phần tĩnh tải m/ trụ tạm chịu phụ thuộc v/o chiều cao kích dầm lên Tính toán nội lực hoạt tải sinh tơng tự nh dùng sơ đồ kết cấu đa có thêm gối trụ tạm + Trên trụ đặt gối hở so với đáy dầm khoảng , tất nhiên phải nhỏ độ võng vị trí đặt gối do hoạt tải khai thác sinh ra, trụ tạm ho/n to/n không chịu tĩnh tải v/ chịu phần hoạt tải Trụ tạm bắt đầu chịu 138 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT hoạt tải độ võng hoạt tải sinh (tính theo sơ đồ cha có gối tạm) vị trí gối tạm khoảng cách Với cầu liên hợp có l/m thêm trụ tạm thông thờng không cho trụ tạm chịu tĩnh tải m/ cho trụ tạm chịu hoạt tải phần hoạt tải nhằm l/m cho bê tông không bị nứt, muốn phải khống chế ứng suất bất lợi mép BTCT phải nhỏ cờng độ tính toán kéo bê tông kết cấu chịu uốn 1 Hình 4[4.a Tăng cờng cách đặt thêm gối 1: l/ vị trí đặt gối Hình 4[4.b Tăng cờng cách nối hai d/n giản đơn th/nh d/n liên tục 4.3.4.Tăng cờng kéo v- tăng Ngời ta lắp thêm v/o kết cấu nhịp hệ thống gồm hai chống, kéo v/ tăng để xiết tăng hệ thống tạo kết cấu nhịp mômen uốn ngợc dấu với mômen uốn tải trọng sinh nhờ m/ l/m tăng cờng khả chịu lực kết cấu nhịp (hình 5) 139 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT a) b) c) d) f) e) L90x90x10x1500 np180x10x1340 L90x90x10 np90x10x880 110x450x10x1600 ) ''* ''* 200 4x100 5x100 ) ''* ''* ''* * '' 6x 80 Tán lại đinh * ' 80 6x 12 50 80 18 138 6x80 Hình 4[5 Tăng cờng kết cấu nhịp kéo v/ tăng a; b; c; d Tăng đơ, Thanh kéo, Thanh chống e Thí dụ liên kết kéo với dầm chủ f Thí dụ liên kết chống v/o đáy dầm chủ v/ chống với kéo Phơng pháp n/y thích hợp cho cầu dầm thép kê v/ d/n thép, với cầu dầm thép liên hợp phải tính toán cho mômen uốn sinh xiết tăng không l/m nứt BTCT Do chống v/ kéo l/m giảm tĩnh không thông thuyền cầu có thông thuyền cần phải xét để không l/m ảnh hởng đến thông thuyền Phơng pháp n/y thích hợp cần tăng cờng thời gian ngắn việc tháo lắp hệ thống chống kéo v/ tăng không cần nhiều thời gian Khi tăng cờng hệ thống chống, kéo v/ tăng xảy trờng hợp sau: 140 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT Nếu giữ nguyên trạng cầu lắp hệ thống tăng cờng, sau xiết tăng để không l/m giảm độ võng tĩnh hay không l/m thay đổi độ võng sẵn có hệ thống tham gia chịu hoạt tải Nếu có xiết tăng để l/m giảm độ võng tĩnh tăng độ vồng hì hệ thống chịu tĩnh tải v/ hoạt tải Nếu muốn cho hệ có dự ứng lực tháo dỡ hệ mặt cầu, lắp hệ chống, kéo v/ tăng l/m cho kéo chịu lực v/ chống đẩy kết cấu nhịp vồng lên, tiến h/nh h/n táp đáy Tháo dỡ hệ chống, kéo v/ tng đơ, lắp ráp hệ mặt cầu ta đa có kết cấu nhịp đợc tăng cờng Nếu để nguyên hệ chống v/ tăng kết cấu nhịp đợc tăng cờng nhiều Thanh chống phải có đủ tiết diện để đảm bảo điều kiệncờng độ v/ ổn định Thanh kéo cần tính theo điều kiện cờng độ, kéo l/m thép tròn, thép hình bó cáp cờng độ cao Cần phải sử dụng tăng có khả chịu lực tơng ứng với lực kéo lớn xuất kéo Dù l/ hệ dầm d/n đa bố trí hệ chống, kéo v/ tăng m/ không tháo dỡ hệ đa l/m tăng bậc siêu tĩnh kết cấu nhịp lên bậc, nêu hệ cũ l/ tĩnh định trở th/nh hệ siêu tĩnh bậc Khi kéo l/m v/ không bố trí tăng khó thực cho hệ tham gia chịu tĩnh tải, trừ trờng hợp tháo dỡ hệ mặt cầu, lắp hệ chống, kéo lắp lại hệ mặt cầu 4.3.5.Tăng cờng kết cấu cách thêm vật liệu cho dầm chủ, cho d-n Với cầu dầm liên hợp thép BTCT tăng cờng khả chịu lực dầm chủ cách thêm táp v/o cánh dới dầm thép cầu dầm giản đơn Nếu giải pháp đặc biệt trờng hợp n/y phải tính dầm liên hợp theo giai đoạn: + Giai đoạn I: Chỉ có tiết diện dầm thép cũ (cha thêm táp) l/m việc, với tải trọng l/ tĩnh tải giai đoạn I gồm tĩnh tải hệ dầm thép v/ tĩnh tải mặt cầu + Giai đoạn II: Tiết diện tính toán l/ tiết diện liên hợp gồm dầm thép cũ (cha thêm táp) v/ BTCT tham gia l/m việc với dầm chủ Tĩnh tải gồm 141 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT tĩnh tải phần II ( lớp phủ, gờ chắn, lan can ) v/ tĩnh tải thép táp thêm + Giai đoạn III: Tiết diện tính toán l/ tiết diện liên hợp có thêm táp Tải trọng có hoạt tải Căn v/o ba giai đoạn kiểm tra đợc điều kiện cờng độ, độ cứng v/ dao động kết cấu nhịp Hình 4[6 Tăng cờng cầu dầm liên hợp giản đơn cách thêm thép v/o cánh dới dầm thép Dầm thép cũ; Bản táp thêm Với cầu d/n để khai thác đợc với hoạt tải lớn có số n/o có diện tích mặt cắt ngang không đủ cần tăng thêm diện tích mặt cắt cách thêm thép Để liên kết thép v/o dùng đờng h/n, bulông cờng độ cao Trên hình giới thiệu số cách đặt thêm thép để tăng cờng diện tích mặt cắt thanh, phân vẽ nét đậm l/ diện tích đợc ghép thêm 142 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT Hình 4[7 Một số sơ đồ tăng cờng mặt cắt Trong cầu d/n thép sau đa tăng cờng diện tích cần kiểm tra dầm dọc, dầm ngang v/ liên kết, cần thiết phải tăng cờng phận n/y Trên hình giới thiệu cách tăng cờng dầm dọc, dầm ngang, phần vẽ đậm nét l/ diện tích đợc tăng thêm Hình 4[8 Tăng cờng dầm ngang v/ dầm dọc 143 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT 4.3.6 Tăng cờng kết cấu nhịp thép dự ứng lực ngo-i Tơng tự nh kết cấu nhịp BTCT thờng v/ BTCT dự ứng lực, kết cấu nhịp thép dự ứng lực ngo/i l/ biện pháp tăng cờng có hiệu v/ đợc sử dụng Trong kết cấu nhịp thép dự ứng lực ngo/i nhằm tạo nội lực ngợc dấu với nội lực tải trọng sinh ra, nhng thép chịu kéo v/ nén tốt (trừ kết cấu nhịp liên hợp thép BTCT ) nên cáp dự ứng lực ngo/i thờng đặt lệch tâm để giảm số lợng cáp Trình tự tăng cờng theo phơng pháp nh sau: Lắp vấu neo, vấu neo hờng dùng l/ vấu neo thép, liên kết với dầm, với nút d/n bulông cờng độ cao Lắp cáp dự ứng lực ống bảo vệ cáp Kéo cáp dự ứng lực v/ neo cáp v/o vấu neo Bơm vữa mỡ bảo vệ cáp Lắp hộp bảo vệ đầu neo v/ vấu neo Trên hình giới thiệu cách tăng cờng dự ứng lực ngo/i cho dầm giản đơn, d/n nhịp v/ d/n liên tục a) b) Hình 4[9 Tăng cờng dự ứng lực ngo/i 9.a) Sơ đồ kết cấu Cáp dự ứng lực; 2.Mấu neo (ụ neo) 9.b) Bố trí cáp mặt cắt ngang 144 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT 4.4.Tăng cờng mố, trụ cầu Tăng cờng mố, trụ cầu l/ công việc khó khăn, giới thiệu số phơng pháp tăng cờng đa đợc áp dụng Việt Nam 4.4.1.Tăng cờng x- mũ v- thân trụ trụ thân cột Trên nhiều cầu nớc ta trụ cầu l/ trụ gồm x/ mu v/ hai cột tròn chữ nhật đặt bệ trụ, để tăng cờng trụ dùng ba giải pháp sau L/m thêm x/ mũ phụ đỡ x/ mũ (hình 10), phơng pháp n/y đợc áp dụng cần tăng cờng x/ mũ, trình tự thi công theo phơng pháp n/y nh sau: + Đục đáy x/ mũ cũ lộ cốt thép chủ v/ cốt thép đai + Đục thân cột phần tiếp xúc với x/ mũ lộ cốt thép, khoan lỗ để cắm cốt thép x/ mũ hai cột phần đa đục bê tông + Lắp đặt cốt thép chủ v/ cốt thép đai cho phần x/ mũ + L/m bề mặt bê tông v/ cốt thép, sau quét lên bề mặt bê tông v/ cốt thép lớp keo đê tăng dính bám bê tông v/ bê tông cũ + Lắp đặt ván khuôn v/ đổ bê tông x/ mũ mới, tốt l/ dùng bê tông có phụ gia chống co ngót + Khi bê tông đa đông cứng, tháo dỡ ván khuôn, ho/n thiện Hình 4[10 Tăng cờng x/ mũ cách đỡ thêm ngang bên dới x/ mũ X/ mũ cũ; ngang đổ thêm; Cột; vết nứt x/ mũ 145 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT L/m thêm cột tờng nối liền cột cũ (hình 11) Phơng pháp n/y thờng đợc áp dụng cần tăng cờng x/ mũ v/ cột (hình4 11) a) b) Hình 4[11a Tăng cờng trụ cách đổ thêm cột Hình 4[11b Tăng cờng trụ cách thêm tờng nối hai cột x/ mũ trụ; Cột trụ cũ; bệ trụ; Cột đổ thêm; Tờng nối hai cột Nhờ l/m thêm cột tờng nối x/ mũ có chiều d/i nhịp tính toán nhỏ phần x/ mũ hai cột không chịu uốn, hoạt tải tác dụng lên cột ũng giảm số cột tăng lên diện tích chịu lực thực tế cột tăng lên có thêm tờng nối cột tham gia chịu lực Phơng pháp thi công cột tờng nối cột tơng tự thi công x/ mũ nhng bệ móng nằm dới mực nớc thi công phải có giải pháp l/m khô nớc thời gian thi công 4.4.2.L-m thêm trụ tạm phần 4.3.3 đa nghiên cứu phơng pháp dùng trụ tạm để tăng cờng kết cấu nhịp, nhiên trụ tạm để tăng cờng mố, trụ, nh phơng pháp l/m thêm trụ tạm có lợi dồng thời tăng cờng kết cấu nhịp v/ mố, trụ Tuỳ theo cách kê gối m/ trụ tạm chịu hoạt tải hay chịu tĩnh tải v/ hoạt tải Khi có trụ tạm sơ đồ tính thay đổi chẳng hạn nhịp giản đơn trở th/nh liên tục hai nhịp v.v chiều d/i nhịp nhỏ lực tác dụng lên mố, trụ cũ nhỏ so với sơ đồ trụ tạm 146 Bộ môn Cầu Hầm Khoa Công Trình ĐH GTVT 4.4.3.Tăng cờng mố, trụ cách thêm cọc, mở rộng đáy bệ Để tăng cờng khả chịu lực móng cọc để mở rộng mố, trụ có móng l/ móng cọc ngời ta thờng dùng biện pháp dóng thêm cọc khoan nhồi để tăng thêm cọc sau mở tộng đáy bệ, mở rộng thân mố thân trụ cần Trình tự thi công theo phơng pháp n/y nh sau: Đóng thêm cọc hạ thêm cọc khoan nhồi L/m vòng vây ngăn nớc đáy bệ nằm dới mực nớc thi công v/ hút hết nớc để to/n bệ trụ, mố mực nớc 0,5m Đục bê tông xung quanh đáy bệ lộ cốt thép cũ, h/n nối cốt thép để mở rộng đáy bệ Cũng khoan bê tông đáy bệ để neo cốt thép v/o đáy bệ Xử lý đầu cọc đóng L/m ván khuôn, đổ bê tông mở rộng bệ mố, trụ Khi bê tông đa đông cứng, tháo dỡ ván khuôn v/ ho/n thiện Với cách thi công nh cọc thêm v/o chịu hoạt tải m/ không tham gia chịu tĩnh tải 147 ... thuật cầu cần tiến h/nh công tác kiểm tra nh đa nêu trên, sau l/ nghiên cứu công việc kiểm tra cho phận cầu 1.2.2.1 Kiểm tra hệ thống mặt cầu v0 đờng v0o cầu Các phận cần kiểm tra: + Lớp phủ mặt cầu. .. tăng cờng, mở rộng cầu c) Kiểm tra to0n diện Kiểm tra to/n diện bao gồm việc kiểm tra cầu, kiểm tra môi trờng v/ kiểm tra công trình xung quanh Đây l/ kiểm tra thờng xuyên v/ kiểm tra công trình... Nội dung kiểm tra: tất phận cầu Nếu không trùng với kiểm tra thờng xuyên hồ sơ kiểm tra đột xuất đợc lu giữ hồ sơ quản lý cầu * Kiểm tra chi tiết Kiểm tra chi tiết thực hiện: Theo định kỳ cầu lớn