Đề xuất biện pháp nâng cấp cầu Thanh Nguyên KM8+050 HL16 Trà Vinh dựa vào kết quả đánh giá thực nghiệm trạng thái kỹ thuật cầu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TẤN ÊM ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CẤP CẦU THANH NGUYÊN KM8+050 HL16 TRÀ VINH DỰA VÀO KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM TRẠNG THÁI KỸ THUẬT CẦU Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng Mã số: 8580205 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Đà Nẵng – Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Cao Văn Lâm Phản biện 1: PGS TS Nguyễn Xuân Toản Phản biện 2: TS Trần Đình Quảng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng họp trường Đại học Trà Vinh vào ngày 23 tháng 11 năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, cho phép tơi bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô giáo trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng nói chung quý Thầy Cô Khoa Xây dựng Cầu Đường, mơn Cầu Hầm nói riêng Cảm ơn Thầy Cơ tận tình dạy dỗ bảo tơi suốt năm học vừa qua Tôi xin bày tỏ kính trọng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn Tiến sĩ Cao Văn Lâm – người định hướng, giúp đỡ tận tình tơi suốt thời gian hồn thành khóa luận tốt nghiệp Trong trình thực hiện, nhiều nguyên nhân khác nên thiếu sót điều khó tránh khỏi Tơi mong đóng góp ý kiến q Thầy Cơ để đề tài hồn thiện để vững vàng tiếp xúc với công việc sau Lời cuối cùng, tơi xin kính chúc quý Thầy Cô mạnh khỏe Trà Vinh, ngày 05 tháng 12 năm 2019 Học viên thực Nguyễn Tấn Êm LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài tốt nghiệp thực hướng dẫn Tiến sĩ Cao Văn Lâm đề tài làm mới, không chép hay trùng với đề tài thực hiện, sử dụng tài liệu tham khảo nêu báo cáo Các số liệu, kết nêu đề tài trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Nếu sai, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Học viên thực Nguyễn Tấn Êm ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CẤP CẦU THANH NGUYÊN KM8+050 HL16 TRÀ VINH DỰA VÀO KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM TRẠNG THÁI KỸ THUẬT CẦU Học viên: Nguyễn Tấn Êm Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng Mã số: 85.80.205 Khóa: K36 Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng Tóm tắt - Trên giới nói chung hay Việt Nam nói riêng, cụ thể địa bàn tỉnh Trà Vinh việc xây dựng sở hạ tầng với nguồn kinh phí hạn chế khó khăn Nên việc tìm hiểu biện pháp nâng cấp cầu để đồng hóa tải trọng nhu cầu cần thiết Trong thực tế, có nhiều biện pháp nâng cấp cầu sử dụng như: căng cáp dự ứng lực ngoài, dán thép, dán vật liệu composite, mở rộng tăng cường tiết diện Tuy nhiên, việc nghiên cứu biện pháp nâng cấp cầu tối ưu chưa kỹ lưỡng Vì vậy, tác giả sâu tìm hiểu, đánh giá hiệu biện pháp nâng cấp cầu thực tế Đầu tiên, tác giả tiến hành kiểm định cầu cũ để đánh giá trạng thái kỹ thuật cầu Sau đó, tiến hành tính tốn biện pháp nâng cấp cầu, so sánh tính hiệu biện pháp để đề xuất biện pháp nâng cấp phù hợp Kết góp phần bổ sung vào kho liệu biện pháp gia cường cầu Đây tiền đề để có so sánh lựa chọn biện pháp nâng cấp cầu tương lai Từ khóa - biện pháp nâng cấp; bê tơng cốt thép; composite, dự ứng lực, kiểm định cầu A SUGGESTION ON UPGRADING METHOD FOR THANH NGUYEN KM8+050 HL16 BRIDGE IN TRA VINH PROVINCE BASED ON EXPERIMENTAL ASSESSMENT RESULTS OF TECHNICAL BRIDGE STATUS Abstract - Either in all over the world or Vietnam, particularly in Tra Vinh province, the construction of new infrastructure with limited budget is very difficult Therefore, it is necessary to find measures to upgrade the bridge to synchronize the capacity In fact, there are many methods to upgrade bridge such as external prestressing cable tensioning, steel plate gluing, composite material gluing, cross-section maximization However, there was not any insight optimal method to upgrade bridges Therefore, the author made a deep research to assesses the effectiveness of upgrading measures on actual bridges Firstly, the author conducted a test on old bridge to assess the technical bridge state Secondly, there was the calculation of methods to upgrade the bridge as well as compare the effectiveness of each measure to find the most appropriate upgrading procedure This result will be added to the strengthening methods data This will be a premise for making comparison and selection of upgrading measures in the future Key words - upgrading method, reinforced concrete, composite, prestressed, bridge testing MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việc phát triển mạng lưới giao thông điều kiện tiền đề quan trọng để thúc đẩy phát triển kinh tế-xã hội Hiện nay, nước ta thực q trình chuyển đổi mơ hình tăng trưởng, tái cấu trúc kinh tế nên việc xây dựng hệ thống kết cấu hạ tầng, có việc phát triển mạng lưới giao thông cách đồng bộ, đại yếu tố quan trọng thúc đẩy trình cấu lại kinh tế, nâng cao hiệu quả, sức cạnh tranh kinh tế Tuy nhiên, Việt Nam có điều kiện thời tiết phức tạp, bất lợi cho cơng trình xây dựng nói chung kết cấu bê tơng cốt thép nói riêng Riêng tỉnh Trà Vinh, xâm thực mạnh môi trường gây tượng rỉ thép, bong tróc lớp bê tông bảo vệ làm giảm sức chịu tải hệ thống kết cấu chịu lực bê tông cốt thép Để phát triển mạng lưới hạ tầng giao thơng, song song với việc xây dựng việc trì sửa chữa cơng trình cũ phải trọng phù hợp với định hướng phát triển hạ tầng giao thơng Hằng năm, ln có nhiều nguồn ngân sách để phục vụ cho việc này, nhiên chưa đủ để đáp ứng cho số lượng lớn cầu cũ nước ta Cụ thể trạng sở hạ tầng giao thông địa bàn tỉnh Trà Vinh với mạng lưới đường qua gồm: Quốc lộ 53, Quốc lộ 54, Quốc lộ 60, hệ thống mạng lưới đường tỉnh từ Đường tỉnh 911, Đường tỉnh 912, Đường tỉnh 913, Đường tỉnh 914, Đường tỉnh 915, Đường tỉnh 915B đường huyện (Hương lộ 1… Hương lộ 51, Hương lộ 81) Trong đó: + Trên tuyến đường tỉnh có 34 cầu, với tổng chiều dài 2.257,7m, chủ yếu có kết cấu bê tơng cốt thép thường, bê tông cốt thép dự ứng lực, thép,… số cầu có tải trọng chưa đồng với hệ thống đường + Chiều dài cầu hệ thống đường huyện với tổng cộng 3.609,8m Chất lượng cầu khơng đồng cịn nhiều cầu thép, cầu gỗ có tải trọng thấp Q=315.05) + Giá thành rẻ + hương án thi công dễ thực nên phù hợp với lực thi cơng cịn hạn chế Trà Vinh + Với nhu cầu lưu thơng thực tế tuyến HL16 thời gian ngừng lưu thông phương tiện giao thông trình thi cơng xem xét tới KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn đạt kết sau: - Trên sở trạng nhu cầu vận tải cầu Thanh Nguyên, đánh giá lực trạng đề xuất giải pháp gia cường nhằm nâng cao tải trọng yêu cầu; - Đo đạc trường phân tích tính tốn, biển cắm tải trọng hợp pháp trước gia cường kết cấu nhịp cầu Thanh Nguyên theo QCVN41:2016/BGTVT 5,5T - Để đáp ứng nhu cầu vận tải đồng tải trọng cầu tuyến HL16, kết cấu nhịp cầu Thanh Nguyên cần gia cường với giải pháp tính tốn gia cường thép nâng tải trọng cầu Thanh Nguyên lên 7,5T - Sau so sánh hiệu gia cường, ưu nhược điểm biện pháp gia cường kết hợp với đặc điểm thực tế địa phương, tác giả đề xuất biện pháp dán thép để nâng cấp cầu Thanh Nguyên Kiến nghị - Việc đề xuất cắm biển tải trọng cầu Thanh Nguyên áp dụng cho kết cấu nhịp Do đó, cần thiết phải đánh giá lực trạng kết cấu mố trụ; mặt cầu - Cần đo đạc thêm tác dụng động đo hệ số xung kích gia tốc, tần số dao động chuyển vị động kết cấu nhịp mố trụ để có tranh toàn cảnh lực chịu tải cầu Thanh Nguyên nói TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Giao thông Vận tải, Báo cáo Tổng hợp Quy hoạch tổng thể phát triển Giao thông vận tải tỉnh Trà Vinh đến năm 2020 định hướng đến năm 2030, Sở Giao thông Vận tải tỉnh Trà Vinh [2] Bộ GTVT (2005), 22TCN 272-05, Tiêu chuẩn thiết kế cầu, Hà Nội [3] Hoàng hương Hoa, han Duy Minh (2014), Nghiên cứu gia cường dầm bê tông cốt thép vật liệu composite sợi carbon”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ - Đại học Đà Nẵng, số 3(76), trang 28 - 31 [4] GS.TS Hoàng hương Hoa – Khai thác, sửa chữa, gia cố cơng trình cầu, NXB Xây Dựng [5] Chỉ dẫn thi công, kiểm tra nghiệm thu kết cấu tăng cường vật liệu FRP – Tyfo Fibrwrap system [6] GS TS Lê Đình Tâm (2003), Cầu bê tơng cốt thép đường ô tô, tập 1,2, NXB Xây dựng, Hà Nội [7] GS TS Nguyễn Viết Trung (2008), Khai thác, kiểm định, gia cố, sửa chữa cầu cống, Trường Đại học GTVT [8] Nguyễn Trường Giang (2013), Hiệu sửa chữa cầu Sa Đéc phương pháp căng cáp dự ứng lực ngang kết hợp dán sợi carbon tăng cường dầm chủ, Sở GTVT Đồng Tháp [9] Nguyễn Trung Hiếu (2015), Nghiên cứu thực nghiệm gia cường sức kháng cắt cho dầm bê tông cốt thép sợi thủy tinh”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ Xây dựng, số 3, trang 01 - 09 [10] ThS Vũ Văn Thành, Chỉ dẫn thi công, kiểm tra nghiệm thu kết cấu tăng cường vật liệu FRP [11] http://www.duongbo.vn [12] http://duongbo.vn/1301-26938/Danh-gia-hieu-qua-cac-giaiphap-trong-sua-chua-gia-cuong-cau [13] Abaqus tutorial (www abaqus.com) [14] ACI Committee 440, Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures [15] ACI 440.2R-08 (2008), Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structure, American Concrete Institute [16] ISIS M04 (2001), Externally Bonded FRP for Strengthening Reinforced Concrete Structures, MB, Canada [17] TS Cao Văn Lâm, TS Nguyễn Văn Thiên Ân, Đánh giá hiệu biện pháp gia cường cầu bê tông cốt thép thường phần mềm Abaqus thực nghiệm, Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học khoa Xây dựng Cầu đường lần thứ XII năm 2015 [18] TS Cao Văn Lâm, TS Nguyễn Lan, Đánh giá hiệu biện pháp gia cường sức kháng cắt cầu bê tông cốt thép thường phần mềm Abaqus thực nghiệm, Tạp chí Giao thơng Vận tải, số 3/2016, trang 53 - 56 [19] TS Cao Văn Lâm, TS Nguyễn Văn Thiên Ân, Đánh giá hiệu biện pháp gia cường sức kháng uốn cầu bê tông cốt thép thường kết thực nghiệm mơ số, Tạp chí Giao thơng Vận tải, số 6/2016, trang 55 - 58 [20] Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Giao thông Vận tải, Báo cáo Tổng hợp Quy hoạch tổng thể phát triển Giao thông vận tải tỉnh Trà Vinh đến năm 2020 định hướng đến năm 2030, Sở Giao thông Vận tải tỉnh Trà Vinh ... viên thực Nguyễn Tấn Êm ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CẤP CẦU THANH NGUYÊN KM8+050 HL16 TRÀ VINH DỰA VÀO KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM TRẠNG THÁI KỸ THUẬT CẦU Học viên: Nguyễn Tấn Êm Chuyên ngành: Kỹ thuật. .. hành nâng cấp cầu yếu địa bàn tỉnh Vì nên em chọn đề tài ? ?Đề xuất biện pháp nâng cấp cầu Thanh Nguyên Km8+050 HL16 Trà Vinh dựa kết đánh giá thực nghiệm trạng thái kỹ thuật cầu? ?? phù hợp với nhu cầu. .. 3: ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CẤP CẦU THANH NGUYÊN 3.1 hương pháp đo đạc thực nghiệm 3.2 Đánh giá trạng thái kỹ thuật cơng trình cầu Thanh Ngun 3.3 Đề xuất biện pháp nâng cấp cơng trình cầu Thanh Nguyên