Các nguyên nhân gây bệnh và biện pháp chữa bệnh cho cầu bê tông cốt thép

Bài viết xác định các yếu tố gây mầm bệnh cho cầu dầm bê tông cốt thép đã qua khai thác sử dụng, từ đó đưa ra các biện pháp chẩn đoán, chữa bệnh và tăng cường khả năng chịu lực cho Cầu dầm bê tông cốt thép.

Thông báo Khoa học Công nghệ * Số 1-2014 88 CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY BỆNH VÀ BIỆN PHÁP CHỮA BỆNH CHO CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP ThS Nguyễn Kim Cường Khoa Cầu đường, Trường Đại học Xây dựng Miền Trung Tóm tắt: Bài báo xác định yếu tố gây mầm bệnh cho cầu dầm bê tông cốt thép qua khai thác sử dụng, từ đưa biện pháp chẩn đoán, chữa bệnh tăng cường khả chịu lực cho Cầu dầm bê tông cốt thép Từ khoá: chuẩn đoán, hư hỏng cầu dầm bê tông cốt thép, sửa chữa tăng cường Đặt vấn đề Xuyên suốt tuyến quốc lộ 1A có nhiều cầu có thời gian khai thác lâu xuống cấp trầm trọng hồi phục khả chịu lực điển cầu: Sài Gịn, Cầu Chiêm Hoá, Cầu Bà Rén Nếu phá bỏ xây dựng ảnh hưởng nhiều đến chi phí, kiến trúc văn hoá Như Cầu Long Biên vừa qua giữ lại để đảm bảo điều ấy, bỏ khơng khai thác Do việc chẩn đốn hư hỏng tăng cường sửa chữa cầu cũ quan trọng đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật Một số nguyên nhân hư hỏng cầu dầm bê tơng cốt thép (BTCT) Trong q trình khai thác, môi trường hội đủ yếu tố bất lợi gây hại cho cơng trình cầu như: + Sự khai thác tải cho phép phương tiện giao thông + Sự phá hủy vật liệu yếu tố sinh, hóa học + Các nguyên nhân từ khảo sát, thiết kế, thi cơng Hình Các bệnh cầu yếu tố môi trường 2.1 Nguyên nhân khảo sát thiết kế - Khảo sát thiếu thông tin, không đầy đủ, thiếu tham số cần thiết Đơn vị khảo sát không khoan lấy số liệu địa chất mà lấy số liệu từ cơng trình khác, thiếu tham số tính tốn, điều kiện bất thường địa chất như: tượng túi bùn, túi nước cục bộ, mực nước ngầm… Thông báo Khoa học Cơng nghệ * Số 1-2014 - Thiết kế: Tính tốn sai, chưa đủ, chọn giải pháp kết cấu không tuân thủ theo nguyên tắc đảm bảo an toàn Hoặc lựa chọn sơ đồ tính khơng đúng, khơng lường hết tác động xảy trình thi công, khai thác 2.2 Các nguyên nhân thi công 89 - Khơng có kế hoạch quản lý rủi ro tốt, nên gặp cố bất thường lúng túng việc xử lý - Chất lượng vật liệu, thiết bị máy móc khơng tốt - Biện pháp thi cơng khơng phù hợp - Năng lực quản lý, trình độ khơng tốt Hình Hiện tượng Cacbonat hố chất lượng vật liệu khơng tốt Việc bong tróc bê tơng làm ló cốt thép dẫn đến bị rỉ sét thường xuyên xảy Hình Các loại bệnh Cầu q trình thi cơng Các phương pháp chẩn đoán bệnh Là bắt mạch khảo sát đo đạc sau so sánh mơ hình trạng so với cho Cầu dầm bê tơng cốt thép mơ hình chuẩn gốc ban đầu 3.1 Nguyên tắc chẩn đoán Nội dung chẩn đốn bao gồm bước: Thơng báo Khoa học Công nghệ * Số 1-2014 90 + Xây dựng không gian trạng thái đối tượng + Xác định dấu hiệu chẩn đoán + Tiêu chuẩn để nhận dạng Từ bước có phương pháp chẩn đoán bệnh cho cầu BTCT 3.2 Phương pháp học Mơ hình u cầu phải có số liệu xác từ hồ sơ thiết kế, hồ sơ hồn cơng, trình khai thác sử dụng, lần kiểm tra sửa chữa Số liệu khảo sát đo đạc trường Ưu điểm: Chẩn đốn bệnh có độ xác cao Khuyết điểm: Phức tạp, địi hỏi đầy đủ thơng tin từ số liệu cầu trạng Điều khó hồ sơ Cầu thường thất lạc sau khoảng thời gian khai thác lâu 3.3 Phương pháp thống kê dùng logic mờ Ưu điểm: Phương pháp chẩn đốn khơng cần đầy đủ số liệu, số liệu xác, đơn giản, hiệu Sử dụng phổ biến Khuyết điểm: Độ xác khơng cao, địi hỏi có ý kiến chun gia Chữa bệnh cho cầu dầm BTCT Tùy vào dấu hiệu, mức độ bệnh tật mà có phương pháp chữa khác + Tăng cường hệ liên kết ngang, thay đổi sơ đồ tính Thơng báo Khoa học Công nghệ * Số 1-2014 + Dán CFRP (Carbon fiber reinforced polymer plate) + Dán thép + Nối liên tục kết cấu nhịp dự ứng lực 91 4.1 Phương pháp dán CFRP Để hồi phục tăng cường khả chịu lực cầu mức độ vừa phải dùng phương pháp dán CFRP Hình Dán CFRP Cầu Trần Thị Lý Đà Nẵng 08/2005 Trình tự sửa chữa Cầu Trần Thị Lý với tổng chiều dài 17,4m Bước 1: Bóc bỏ lớp bê tông bảo Bước 5: Dán đáy dầm vệ dọc theo MCN dầm, với kích thước CRFP 60x1.4 mm (Sika Carbodur 614) 60x2.5 mm với chiều dài 5.35m Bước 2: Làm khơ vị trí Bước 6: Quét lớp Sika Monotop Bước 3: Vét phủ lên lớp keo 610 Sikadur 731 Bước 7: Bảo dưỡng hoàn thiện Bước 4: Dán dọc hai bên sườn dầm Trong q trình thi cơng cấm xe CRFP 60x1.4 mm (Sika Carbodur 614) qua lại cầu 4.2 Phương pháp dán thép Dùng để tăng cường khả chịu lực cầu bê tông cốt thép thường Hình Dán thép cầu Bà Rén tuyến QL 1A 1- Chuẩn bị: Thiết bị máy móc, ván Trình tự thi cơng dán thép khn, vật liệu cầu Bà Rén: Thông báo Khoa học Công nghệ * Số 1-2014 2- Cạo bỏ lớp bê tông bảo vệ với chiều dày 3-7cm 3- Kiểm tra tính kiềm: pH  10 4- Yêu cầu cường độ bê tông lại Rh  200 kG/cm2 5- Qu yết định chiều dày thép cần dán 6- Làm bụi bẩn, làm bề mặt bê tông bỏ 7- Dán thép, xịt lớp keo Epoxy để bảo vệ bê tông, cốt thép 8- Phun keo Epoxy vào vết nứt 92 9- Sử dụng Sika Monotop 610 to phủ lên bề mặt 10- Sơn lớp bê tông polymer để bảo vệ 11- Ph ủ lớp vữ a bảo dưỡng hoàn th iện 4.3 Phương pháp tăng cường dự ứng lực Thường dùng dự ứng lực để nối liên tục hoá dầm giản đơn, thay đổi sơ đồ tính đồng thời truyền lực nén ngồi vào dầm bê tông cốt thép dự ứng lực ụ neo ụ chuyển hướng Hình Tăng cường DUL ngồi Cầu Sài Gịn Trình tự thi cơng nối liên tục dầm giản đơn dự ứng lực ngoài: - Lắp đặt ụ neo, ụ chuyển hướng cho dầm (Bê tông thép hợp kim) - Đo đạc điều chỉnh cao độ đầu dầm - Đổ bê tông mối nối - Thay gối cầu - Kéo cáp nối đầu dầm (kéo sợi tránh bê tông bị nứt) chịu M âm - Kéo cáp chịu mô men dương - Có thể tăng cường theo phương dọc ngang cầu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ sơ sửa chữa cầu Bà Rén, Cầu Chiêm Hóa [2] Nguyễn Viết Trung 2008 Tài liệu học tập môn kiểm định Cầu  ... thường xuyên xảy Hình Các loại bệnh Cầu trình thi cơng Các phương pháp chẩn đốn bệnh Là bắt mạch khảo sát đo đạc sau so sánh mơ hình trạng so với cho Cầu dầm bê tơng cốt thép mơ hình chuẩn gốc... hai bên sườn dầm Trong trình thi công cấm xe CRFP 60x1.4 mm (Sika Carbodur 614) qua lại cầu 4.2 Phương pháp dán thép Dùng để tăng cường khả chịu lực cầu bê tơng cốt thép thường Hình Dán thép cầu. .. kG/cm2 5- Qu yết định chiều dày thép cần dán 6- Làm bụi bẩn, làm bề mặt bê tông bỏ 7- Dán thép, xịt lớp keo Epoxy để bảo vệ bê tông, cốt thép 8- Phun keo Epoxy vào vết nứt 92 9- Sử dụng Sika Monotop