Nghiên cứu nguyên nhân hư hỏng và đề xuất giải pháp sửa chữa nâng cấp các cống ngầm dẫn nước trong thân đập trên địa bàn tỉnh thanh hóa

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI ĐỖ ĐÌNH CHINH NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ ĐỂ XUẤT GIẢI PHÁP SỬA CHỮA, NÂNG CẤP CÁC CỐNG NGẦM DẪN NƯỚC TRONG THÂN ĐẬP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI ĐỖ ĐÌNH CHINH NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ ĐỂ XUẤT GIẢI PHÁP SỬA CHỮA, NÂNG CẤP CÁC CỐNG NGẦM DẪN NƯỚC TRONG THÂN ĐẬP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THANH HÓA Chuyên ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60-58-02-02 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Vũ Thanh Te Hà Nội – 2015 Mẫu gáy bìa luận văn: ĐỖ ĐÌNH CHINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học viết luận văn này, tơi nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội Trước hết, xin chân thành cảm ơn đến qúy thầy cô trường Đại học Thủy Lợi, đặc biệt thầy tận tình dạy bảo cho suốt thời gian học tập trường Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến GS.TS Vũ Thanh Te dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn, nghiên cứu giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Nhân đây, xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi q thầy Khoa Cơng trình, Lãnh đạo Chi cục Thủy lợi tạo nhiều điều kiện để tơi học tập hồn thành tốt khóa học Cuối xin chân thành cảm ơn lịng người thân gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ khích lệ tơi suốt q trình học tập hồn thành luận văn Mặc dù tơi có nhiều cố gắng hồn thiện luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp quý báu quý thầy cô bạn Xin chân thành cảm ơn./ Hà Nội, tháng 11 năm 2015 Tác giả luận văn Đỗ Đình Chinh LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn ghi lời cảm ơn Các thông tin, tài liệu trình bày luận văn ghi rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Đỗ Đình Chinh MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH CỦA CÁC CỐNG DẪN NƯỚC NẰM TRONG THÂN ĐẬP 1.1 Tổng quan tình hình xây dựng hồ đập vừa nhỏ địa bàn tỉnh Thanh Hóa 1.2 Thực trạng xuống cấp cống nằm thân đập 12 1.3 Phân tích nguyên nhân cố thiết kế, thi công, quản lý vận hành cống thân đập 14 1.4 Kết luận Chương 15 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ LUẬN TRONG VIỆC SỬA CHỮA, NÂNG CẤP CÁC CỐNG TRONG THÂN ĐẬP 17 2.1 Các giải pháp thường dùng để sửa chữa, nâng cấp cống thân đập 17 2.2 Yêu cầu vật liệu sửa chữa, nâng cấp cống thân đập 20 2.3 Lựa chọn công nghệ thi công sửa chữa, nâng cấp cống 32 2.4 Kết luận chương 56 CHƯƠNG III: VẬN DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỂ XÂY DỰNG GIẢI PHÁP NÂNG CẤP CỐNG NGẦM CỦA HỒ YÊN MỸ, HUYỆN NÔNG CỐNG, TỈNH THANH HÓA 58 3.1 Giới thiệu chung hồ Yên Mỹ, huyện Nông Cống 58 3.2 Diễn biến hư hỏng, nguyên nhân 61 3.3 Giải pháp công nghệ dùng để sửa chữa, nâng cấp cống thân đập hồ Yên Mỹ 63 3.4 Lựa chọn vật liệu để sửa chữa, nâng cấp 69 3.5 Xây dựng quy trình cơng nghệ để sửa chữa, nâng cao tuổi thọ cống ngầm thân đập địa bàn tỉnh Thanh Hóa 75 3.6 Kết luận Chương 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hồ Cửa Đạt huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa Hình 1.2: Hồ Sơng Mực, huyện Như Thanh, tỉnh Thanh Hóa Hình 1.3: Hồ n Mỹ huyện Nơng Cống, tỉnh Thanh Hóa Hình 1.4: Hồ Cống Khê huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa Hình 2.1: Bê tông tường cánh tường tiêu cống bị bong tróc 18 Hình 2.2: Dàn đóng mở kẹt tường đầu, tường cánh bị nứt to 19 Hình 2.3: Cống hồ Pen Chim, huyện Cẩm Thủy-thân cống bị hư hỏng 20 Hình 2.4: Do tượng co ngót vật liệu sửa chữa phát sinh ứng lực trượt bề mặt tiếp xúc xuất khe nứt bề mặt 22 Hình 2.5: Quan hệ N/X; C/X với mức độ với mức độ co ngót bê tơng 23 Hình 2.6: Ứng lực kết cấu tác dụng động nhiệt độ hệ số nở nhiệt hai vật liệu khác 23 Hình 2.7: Sơ đồ chịu tải trụ pin cống sửa chữa vật liệu Ebm bé Ebc vật liệu trụ pin cống 24 Hình 2.8: Cấp phối cỡ hạt cho bê tông vữa chống thấm 27 Hình 2.9: Sơ đồ vết nứt co ngót dẻo bề mặt bê tơng 34 Hình 2.10: Vết nứt “sụt dẻo”phía cốt thép(a) góc trụ pin(b) 35 Hình 2.11: Các tư đổ bê tơng vào ván khn 38 Hình 2.12: Các tư đổ bê tông phương pháp đắp khô 39 Hình 2.13: Sơ đồ cơng nghệ phun khô 39 Hình 2.14: Sơ đồ cơng nghệ phun ướt 40 Hình 2.15: Các vị trí đổ bê tơng phương pháp bơm áp lực 41 Hình 2.16: Đổ bê tơng bơm vữa vào cốt liệu xếp sẵn 42 Hình 2.17: Sự xuất trở lại khe nứt không triệt tiêu nguyên nhân gây nứt 42 Hình 2.18: Sự lan toả chất kết dính khe nứt áp lực 46 Hình 2.19: Các thiết bị chất kết dính vào khe nứt 47 Hình 2.20: Gắn rốn tiếp nhận 47 Hình 2.21: Q trình chất kết dính vào khe nứt 48 Hình 2.22: Các hình thức trám khe nứt động 49 Hình 2.23: Biểu đồ tốc độ rị rỉ khe nứt 50 Hình 2.24: Trình tự trám lỗ rị rỉ vữa đơng cứng nhanh 51 Hình 2.25: Nước rò rỉ qua khe co giãn 52 Hình 2.26: Một số biện pháp chống rò rỉ khe co giãn 52 Hình 2.27: Xử lý tuyến rị rỉ phương pháp trực tiếp 54 Hình 2.28: Sơ đồ gián tiếp 55 Hình 3.1 Đập – Hồ n Mỹ - huyện Nơng Cống 59 Hình 3.2 Đập phụ – Hồ Yên Mỹ - huyện Nông Cống 60 Hình 3.3 Cống lấy nước đập – Hồ Yên Mỹ - huyện Nông Cống 60 Hình 3.4 Cống lấy nước đập phụ – Hồ Yên Mỹ - huyện Nơng Cống 61 Hình 3.5 Cắt ngang cống lấy nước đập – Hồ Yên Mỹ 63 Hình 3.6: Sự lan toả chất kết dính khe nứt áp lực 65 74 Bảng 3.5: Kết đo độ co nở vữa Ngày thứ tự tuổi lần đo M-0 M-3%Ar-0,3%Sd Chiều dài Độ co nở Chiều dài Độ co nở vữa l (mm) ɛ(%) vữa l (mm) ɛ(%) 292,180 293,548 291,258 -0,316 293,528 -0,0068 291,282 -0,307 293,532 -0,0055 291,257 -0,316 293,521 -0,0092 291,253 -0,317 293,531 -0,0058 291,265 -0,313 293,530 -0,0061 291,167 -0,347 293,527 -0,0072 291,148 -0,353 293,525 -0,0078 291,120 -0,363 293,519 -0,0099 291,118 -0,363 293,526 -0,0075 291,126 -0,361 293,523 -0,0085 291,155 -0,351 293,515 -0,0112 291,158 -0,350 293,524 -0,0082 14 291,116 -0,364 293,525 -0,0078 21 291,122 -0,362 293,528 -0,0068 28 291,127 -0,360 293,531 -0,0058 Mẫu M-0: Dùng để đối chứng, khơng có phụ gia có độ dài ban đầu lo= 292,180 mm Mẫu M-3%Ar-0,3%Sd: Mẫu chứa 3% polume Acrylic 0,3% phụ gia siêu dẻo có độ dài ban đầu lo=293,548 mm 75 Kết sau 28 ngày bảo dưỡng theo chế độ thấy độ co ngót −4 vữa đối chứng đạt 36.10 , độ co ngót vữa có phụ gia −4 polyme siêu dẻo không đáng kể 1,12.10 3% so với vữa đối chứng Kết nghiên cứu khả chống thấm: Đã tiến hành đúc bánh hình vng 15x15cm dày 3cm cho vừa với khuôn máy thử độ chống thấm bê tông Matest, dưỡng hộ 28 ngày lắp vào khuôn chống thấm máy Cho máy chạy từ áp lực 10 atm (độ chống thấm cao bê tơng) trì thời gian 24h thấy mẫu khơng bị thấm Qua thí nghiệm thấy vữa trát bề mặt chống thấm có độ bền bị co ngót, chống thấm tốt, phù hợp để trát cho kết cấu làm việc môi trường có yêu cầu chống thấm cao Sau sử dụng cơng nghệ trên, đến cơng trình hồ n Mỹ khơng cịn bị thấm rị rỉ nửa, đảm bảo làm việc tốt Hiệu việc sử lý cao, áp dụng để sử lý cống ngầm thân đập bị hư hỏng địa bàn tỉnh Thanh Hóa 3.5 Xây dựng quy trình cơng nghệ để sửa chữa, nâng cao tuổi thọ cống ngầm thân đập địa bàn tỉnh Thanh Hóa Quy trình cơng nghệ để sửa chữa hư hỏng kéo dài tuổi thọ cống ngầm thân đập địa bàn tỉnh Thanh Hóa cần thực theo giai đoạn sau: - Tiến hành khảo sát kỹ thuật để đánh giá nguyên nhân, mức độ hư hỏng công trình - Đề phương án thiết kế, lựa chọn thiết kế phù hợp để sửa chữa kết cấu bị hư hỏng - Sử dụng vật liệu có chất lượng cao áp dụng công nghệ thi công hợp lý để khắc phục hư hỏng cho cơng trình Quá trình sửa chữa thực sơ đồ sau: 76 Khảo sát nguyên nhân, đánh giá mức độ hư hỏng Đề phương án thiết kế, lựa chọn phương án phù hợp Lựa chọn vật liệu, thi công sửa chữa 3.5.1 Khảo sát đánh giá nguyên nhân, mức độ hư hỏng kết cấu bê tông cốt thép - Nghiên cứu lịch sử cơng trình: trước tiến hành khảo sát cơng trình trường, cần xem xét kỹ loại hồ sơ có lý lịch cơng trình: Hồ sơ thiết kế, hồ sơ hồn cơng tất tài liệu có liên quan đến chất lượng cơng trình Tuy nhiên thực tế công tác bảo quản hồ sơ không cẩn thận, nhiều cơng trình hồ sơ bị thất lạc, khơng đủ sở khoa học để đưa kết luận xác Trong trường hợp cần lập lại hồ sơ thiết kế ban đầu theo trạng cơng trình tiến hành khảo sát - Đánh giá trạng hư hỏng cơng trình: Phải tiến hành trường quan sát, ghi chép, đo đạc, chụp ảnh, đánh dấu hư hỏng, phân loại hư hỏng lập vẽ trạng cơng trình (Bảng 3.6) Bảng 3.6: Phân loại mức độ hư hỏng cơng trình Mức độ hư hỏng Các dấu hiệu quan sát Bề mặt ngồi cơng trình chưa thấy xuất Nhóm A vết nứt, cốt thép rỉ nhẹ thưa thớt Bề mặt ngồi cơng trình xuất vết nứt có kích thước khác nhau, chạy dọc theo phương thép bị rỉ Ở mức độ cốt thép bị Nhóm B rỉ mức độ trung bình, có nơi rỉ nặng Bề mặt ngồi cơng trình có vết nứt có kích thước lớn, rõ nét, làm bong tách lớp áo bê tơng bảo Nhóm C vệ, cốt thép bị lộ rỉ nặng 77 - Kiểm tra chất lượng vật liệu xây dựng: Bao gồm kiểm tra cường độ, xác định chiều dày lớp bảo vệ phân tích thành phần hóa học chất gây hư hỏng bê tông cốt thép, thường dùng phương pháp sau để kiểm tra cường độ bê tông: * Phương pháp không phá hoại: Sử dụng súng bật nẩy theo tiêu chuẩn ASTM C805-94, súng kháng xuyên theo tiêu chuẩn ASTM C805-90, sử dụng máy siêu âm theo tiêu chuẩn ASTM C597-83 Khi kiểm tra theo phương pháp cần chuẩn bị tốt bề mặt kết cấu nơi kiểm tra, cần đục bỏ lớp bê tông bi bong tróc bụi bẩn bám vào bê tơng để đảm bảo kết kiểm tra không bị sai lệch * Phương pháp phá hoại: Kiểm tra lỗ khoan bê tông trường, sử dụng máy khoan chuyên dụng để lấy mẫu bê tơng, sau gia cơng ép mẫu phịng thí nghiệm theo tiêu chuẩn hành Vị trí khoan lấy lõi bê tơng nên bố trí nơi kết cấu bê tơng cơng trình khơng chịu tải chịu tải nhẹ, sau kết thúc khoan lỗ phải bịt cách rót vữa mác cao khơng co ngót mác 400-600 Kiểm tra chiều dày lớp bê tông bảo vệ: Chiều dày lớp có tác dụng lớn việc bảo vệ cốt thép chống lại q trình ăn mịn mơi trường Có thể xác định chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cách sau: • Đục mở đo trực tiếp thước thép thước kẹp • Xác định máy siêu âm máy dò từ trường Kiểm tra chất lượng cốt thép: Xác định vị trí, đường kính cốt thép phương pháp đục mở, đo trực tiếp thước máy dò từ trường Đánh giá mức độ rò rỉ phương pháp điện hóa (kiểm tra loại thép sử dụng, cường độ chịu uốn, nén, giới hạn chảy dẻo, moduyn đàn hồi, khả chịu hàn …) 78 Kiểm tra tác nhân xâm thực từ mơi trường bên ngồi: So sánh với tiêu chuẩn để đánh giá mức độ tác động xâm thực mơi trường Tính lại khả chịu lực kết cấu: Kiểm tra khả chịu lực kết cấu theo hồ sơ lưu trữ, theo quy mơ trạng (đặc biệt phải tính đến tải trọng thực tế, suy giảm kích thước, tiết diện bê tơng, cốt thép bị ăn mịn) Kết luận ngun nhân mức độ hư hỏng cơng trình: Căn vào mức độ ăn mịn bê tơng cốt thép, kết tính tốn khả chịu lực đưa kết luận mức độ hư hỏng theo trường hợp: • Kết cấu cơng trình cịn khả làm việc lâu dài • Kết cấu cơng trình bị suy giảm khả chịu lực ăn mòn, cần sửa chữa • Kết cấu cơng trình khơng cịn khả chịu lực, bắt buộc phải gia cường kết cấu thay kết cấu hoàn toàn 3.5.2 Lập phương án thiết kế sửa chữa Căn mức độ nguyên nhân hư hỏng, thời gian cần kéo dài tuổi thọ cho cơng trình, khả đầu tư kinh phí đề phương án thiết kế sửa chữa cho phù hợp với mục đích sau: - Sửa chữa gia cường: Thay lớp bê tơng vùng bị hư hỏng, rị rỉ nứt Biện pháp sử dụng cho công trình bị hư hỏng nặng, khả chịu lực bị suy giảm đáng kể nước nhiều cần xử lý nhanh để kết cấu không bị phá hoại thêm - Biện pháp thay kết cấu mới: Áp dụng cho cơng trình hư hỏng đặc biệt nghiêm trọng, kết cấu khơng cịn khả chịu tải nước nghiêm trọng khắc phục biện pháp gia cường 79 3.5.3 Các công đoạn sửa chữa kết cấu cơng trình Chống đỡ kết cấu: Để đảm bảo an tồn q trình sửa chữa cần áp dụng biện pháp chống đỡ để giải phóng phần hay toàn tải trọng tác dụng lên kết cấu, thiết bị chống đỡ phải chắn phải đảm bảo điều kiện trường thi công dễ dàng, hợp lý Kỹ thuật tách bỏ phần bê tông cần sửa chữa: Thường cần phải bỏ phần bê tông bị hư hỏng cốt thép đa bị rỉ nứt, đánh sờm làm bề mặt bê tơng Có nhiều cách đục bỏ bê tơng khác nhau, cần lựa chọn phương pháp phù hợp: - Phương pháp nổ phá - Phương pháp cắt - Phương pháp va đập - Phương pháp tách lớp Sửa chữa cốt thép: Sau tách bỏ phần bê tông hư hỏng thấy cốt thép khơng cần phải thay làm vệ sinh cách cạo gỉ Nếu mức độ hư hỏng nhẹ dùng bàn chải sắt để làm diện tích lớn dùng biện pháp thổi vật liệu cọ mịn Có thể dùng tia nước áp lực cao để cọ mòn phương pháp lại cung cấp oxy nước làm cho cốt thép bị rỉ lại Sau làm dùng sơn có nguồn gốc từ epoxy, xi măng – polyme quét lên bề mặt cốt thép để tránh cốt thép bị rỉ lại thời gian chờ đổ bê tông Chuẩn bị bề mặt: Là khâu quan trọng đảm bảo việc sửa chữa tốt Bao gồm dọn bỏ khối lượng bê tông đục bỏ, làm cho bề mặt bê tơng khơ, phẳng, khơng có bụi bẩn, dầu mỡ … để phát triển liên kết tốt với bê tông đổ sau Một số phương pháp làm bề mặt bao gồm: 80 - Làm hóa chất: Dùng bê tơng bị nhiễm bẩn dầu, mỡ, dùng hóa chất để tẩy rửa sau làm nước (khơng dùng chất hịa tan tan chúng xâm nhập vào bê tơng) - Làm lửa: Thường sử dụng làm bê tông mà sau có phủ lớp reezin Được thi cơng ống oxy – axetylen nhiệt độ đạt khoảng 3100ºC bề mặt bê tông Sau lửa xong phải làm bề mặt bê tông băng bàn chải sắt - Làm học: Có nhiều thiết bị loại thường nằm hai loại loại quay loại đập Các loại làm bê tông vỡ nhỏ nên phương pháp cần có thiết bị làm kèm - Làm thổi: Có nhiều loại vật liệu dùng cho việc thổi phụt: Thổi cát, hạt kim loại, tia nước áp lực cao Thổi cát cần lưu ý chống bụi cho công nhân Thổi nước có ưu điểm khơng bụi, ồn, khơng gây chấn động học thi công nhiều cỡ nhám khác điều chỉnh áp lực nước tốc độ phun gặp khó khăn thu gom nước thải Phun quét chất tạo dính bê tông cũ mới: Thông thương liên kết bê tông cũ bê tông không chặt chẽ, để tăng khả bám dính người ta phủ lên bề mặt tiếp xúc loại tạo màng bám dính: Hồ xi măng, nhũ tương polyme SIKA LATEX, nhũ tương BARA EMULSION hay epoxy biến tính … phương pháp sau: Kỹ thuật phun: Sử dụng diện tích cần phủ tương đối rộng, có hai loại phun dùng là: + Phun khơng có khơng khí: Thích hợp với độ nhớt trung bình nặng, vật liệu tương đối kho bơm Việc phun khơng dùng khơng khí tạo vật liệu bơm qua lỗ nhỏ có áp suất cao, dải từ 12,4-20,6 Mpa Sự thay đổi đột ngột áp suất khí hình dạng đầu 81 vòi làm tơi nhỏ vật liệu ra, áp suất trì bơm thủy lực kiểu pít tơng đẩy khí nén + Phun dùng khơng khí: Chậm phun khơng có khơng khí có ưu điểm khống chế tốt - Phủ lăn: Có ưu điểm ép vật liệu phủ vào chỗ gồ ghề mặt bê tông, quét vật liệu nhớt thành màng tương đối mỏng - Quét bàn chải: Là phương pháp chậm vất tạo làm ướt tốt hơn, sử dụng phối hợp với phương pháp lăn Quét sơn phủ bay chổi cao su: Vật liệu rót lên bề mặt gạt vữa trát thông thường Trát bay tạo chiều dày đặc ổn định Thi công lớp bê tơng mới: Sau phủ lớp bám dính xong tiến hành thi cơng phần bê tơng để hồn thiện kết cấu sửa chữa Tùy theo yêu cầu vị trí cần phải sửa chữa mà áp dụng công nghệ bê tông cho phù hợp: - Công nghệ phun bắn vữa bê tông áp lực cao: Bao gồm phun khô phun ướt Phun bắn vữa bê tông khơ: Để sửa chữa hư hỏng cơng trình bê tông đặc biệt hư hỏng bề mặt, kết cấu có bề dày mỏng, cơng trình cấu kiện có hình dạng vị trí khó ghép cốp pha … - Công nghệ chống thấm ngược để xử lý rị rỉ thấm nước: Bằng cơng nghệ bơm ép hồ xi măng, bơm vữa xi măng, công nghệ chặn nước vữa cứng nhanh, công nghệ chặn nước polyurethan trát chống thấm vữa đặc biệt… Hoàn thiện bề mặt bảo dưỡng kết cấu: Sau thi công lớp bê tông xong phải hồn thiện bề mặt dùng cơng nghệ phun bắn bê tơng bề mặt thường gồ ghề độ dày không Bảo dưỡng bê tông trát vữa theo quy định để kết cấu đạt cường độ theo yêu cầu Đối với kết cấu cần hoàn thiện bề mặt, sau phun đạt độ dày 82 cần thiết dùng thước gạt phẳng sơ sau tiến hành hồn thiện Sau phun trát hoàn thiện khoảng 1-2h bắt đầu tưới nước bảo dưỡng tiến hành liên tục 5-7 ngày 3.5.4 Sơ đồ công nghệ chống thấm (sau chặn nước) Các bước tiến hành chống thấm vữa trộn sẵn đóng bao thể theo sơ đồ đây: Vữa đóng Đục bỏ bê tơng Chất tạo xấu màng bám Nước dính bao Trộn vữa Làm bề mặt Quét lớp bám dính Trát vữa bề mặt Bảo dưỡng Trong sơ đồ cần đặc biệt ý công đoạn sau: - Sau đục bỏ bê tông xấu, phải làm bề mặt nước khí nén đảm bảo độ bám dính tốt vữa 83 - Trát vữa bề mặt bay, miết lớp mỏng 1cm gối đầu lên Khơng trát bàn xoa vữa polyme quánh, dùng bàn xoa để xoa hoàn thiện bề mặt cuối - Sử dụng chất tạo màng bám dính để tăng độ bám dính vữa với nền, bảo dưỡng ẩm sau trát để vữa phát triển cường độ bình thường 3.6 Kết luận Chương Sau thời gian hoạt động lâu dài tác động môi trường nước ngầm sâu thân đập chịu áp lực cột nước tải trọng dẫn đến tình trạng bê tơng cốt thép cống thân đập bị nứt nẻ, tượng thấm nghiêm trọng, làm cho cốt thép bị ăn mòn, giảm tuổi thọ khả chịu tải công trình Vấn đề cần nghiên cứu chương tìm giải pháp khoa học cơng nghệ nhằm: - Đưa giải pháp xử lý loại khe nứt nhằm bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép tăng khả chịu tải, khả chống thấm cống ngầm thân đập địa bàn tỉnh Thanh Hóa - Sửa chữa bề mặt kết cấu bê tông cốt thép phục hồi khả chịu tải cơng trình Để việc sửa chữa đạt kết cao cần ý đến lựa chọn vật liệu phương pháp xử lý khe nứt thấm: - Chọn vật liệu: Lựa chọn vật liệu để sửa chữa quan trọng Vật liệu sử dụng phải phù hợp với hư hỏng kết cấu, dễ dàng thi cơng đảm bảo ổn định kích thước, đảm bảo tham gia chịu tải với kết cấu cũ… Ngồi việc sử dụng vật liệu thơng thường trước kia, người ta nghiên cứu nhiều vật liệu sở polyme, phụ gia nhằm cải thiện tính kết dính vữa bê tơng 84 - Xử lý khe nứt thấm: Tìm giải pháp công nghệ hợp lý, đạt hiệu cao mặt kỹ thuật tiết kiệm kinh phí, công sức vấn đề quan trọng hàng đầu việc xử lý khe nứt thấm, tăng ổn định cho kết cấu cơng trình Cần có khâu chuẩn bị trước tiến hành thi công sửa chữa Để trám khe nứt, chống thấm ăn mòn cốt thép cho kết cấu bê tông cốt thép cần xác định áp lực hợp lý Nếu tính tốn áp lực khơng chuẩn xác khơng hiệu sửa chữa thấp mà sau thời gian ngắn kết cấu cịn hư hỏng nặng hơn, chí khơng thể sửa chữa Dẫn đến lãng phí hiệu sử dụng cơng trình khơng cao Những đánh giá lựa chọn thơng số khơng có điều kiện khảo sát chuẩn xác, cần tham khảo chuyên gia có kinh nghiệm lĩnh vực để giảm thiểu sai số 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết nghiên cứu đạt luận văn Qua nghiên cứu sở khoa học q trình hư hỏng bê tơng bê tông cốt thép cống ngầm thân đập, từ đánh giá trạng cơng trình hư hỏng để đưa giải pháp kỹ thuật sửa chữa cống ngầm thân đập, rút số kết luận sau: - Qua trình sử dụng lâu dài của cơng trình dẫn đến hư hỏng cống ngầm thân đập Có nhiều nguyên nhân dẫn đến nứt thấm cống, qua trình sử dụng lâu dài địa chất thay đổi dẫn đến nứt gãy thiết kết không đảm bảo chống thấm chịu lực thi công không kỹ thuật, không đảm bảo chất lượng … - Sau điều tra, nghiên cứu kỹ nguyên nhân dẫn đến hư hỏng cống Để việc sửa chữa đạt hiệu cao cần phải đưa giải pháp kỹ thuật hợp lý, lựa chọn vật liệu phù hợp biện pháp thi công để sửa chữa dễ dàng đạt kết cao + Về sử dụng vật liệu: Lựa chọn vật liệu đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nước, xi măng, cốt liệu, thép phụ gia dùng để sửa chữa cho cơng trình + Về thiết kế: Đề giải pháp cơng trình phù hợp, lựa chọn vật liệu sửa chữa biện pháp thi cơng hợp lý để q trình sửa chữa đạt hiệu cao + Về thi công: Phải thực nghiêm ngặt theo yêu cầu thiết kế đề ra, áp dụng công nghệ thi công tiên tiến để việc sửa chữa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Đây khâu quan trọng nhất, có tính chất định đến kết việc sửa chữa Một số điểm hạn chế, tồn Việc điều tra xác định hư hỏng, lựa chọn giải pháp công nghệ việc sửa chữa cống ngầm thân đập vấn đề 86 phức tạp Hiện Việt Nam chưa có tiêu chuẩn, quy phạm việc sửa chữa cống ngầm thân đập tài liệu tham khảo, hướng dẫn hạn chế Q trình điều tra nghiên cứu khó đánh giá xác mức độ thấm, kích thước hình dạng khe nứt dẫn đến kết tính tốn tương đối xác với thực tế Nên trình sử lý chống thấm chống thấm ngược khó để tính tốn hết được, phụ thuộc nhiều vào kết sử lý thực tế Trong luận văn này, tác giả cố gắng tìm hiểu, tích lũy phân tích Song thời gian có hạn, kiến thức khoa học tích lũy thân cịn ít, hạn chế kinh nghiệm thực tế Do nội dung luận văn thực đề tài nhiều tồn cần nghiên cứu kỹ Hướng khắc phục đề xuất tiếp tục nghiên cứu Một số kiến nghị cần khắc phục qua trình sửa chữa cống ngầm thân đập: - Cần tiến hành điều tra, khảo sát, đánh giá trạng tất cống ngầm thân đập địa bàn tỉnh Thanh Hóa nói riêng nước nói chung để có nhìn tổng quan từ đưa giải pháp thiết kế, lựa chọn vật liệu công nghệ thi công phù hợp để đạt kết sửa chữa cao - Trên sở kết nghiên cứu khoa học điều tra trạng cống ngầm thân đập nhằm xây dựng hệ thống tiêu chuẩn, quy phạm, dẫn kỹ thuật để khắc phục nhược điểm dẫn đến hư hỏng cho cơng trình - Tích cực nghiên cứu khoa học kết hợp với thực tiễn, tạo vật liệu mới, ứng dụng khoa học kỹ thuật đại, công nghệ thi công tiên tiến giới để tạo kết cấu bê tông bê tông cốt thép có độ bề cao, có khả chống thấm, chịu áp lực cột nước tải trọng động thân đập 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chi cục Thủy lợi Thanh Hóa, Báo cáo cơng trình trước lũ năm 2014 [2] Công ty Tư vấn Xây dựng Thủy Lợi I (2001), Thuyết minh chung - cải tạo nâng cấp hồ chứa nước Yên Mỹ, Hà Nội [3] Công ty Sông Chu (2015), Báo cáo kiểm tra công trình trước lũ, Thanh Hóa [4] Đing Quang Dương (2014), Thủy lợi Thanh Hóa [5] Vũ Thanh Te (2014), Bài giảng sửa chữa gia cố kết cấu bê tông cốt thép [6] Vũ Thanh Te (2014), Bài giảng công tác bão trì cơng trình Thủy lợi [7] TCXDVN 8418:2010 Cơng trình thủy lợi-quy trình quản lý vận hành, tu bảo dưỡng cống Hà Nội [8] TCXDVN 318:2004 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép-hướng dẫn công tác bảo trì Hà Nội [9] TCXDVN 313:2004 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép-hướng dẫn kỹ thuật phịng chống nứt tác động khí hậu nóng ẩm địa phương Hà Nội C¾t däc cèng lÊy n­íc hồ Yên Mỹ huyện Nông cống, tỉnh Thanh Hóa (+28.4) (+24.5) Mặt cắt A - A 400 1700 (+24.5) (MNLN+22.8) m=3 (+19.5) m=2 (MNDBT+18.5) 2500 300 §­êng b· o hòa (+14.0) (+15.0) GHI CHú: 1200 (Đoạn 5) (Đoạn sửa chữa) 400 +9.5 (Đoạn 6) (+5.9) 1600 1600 A (+6.0) 600 75 A (Đoạn 4) 2525 25 25 25 (Đoạn 3) BTCT M250 dày 40cm 10 65 200 40 (Đoạn 2) Cửa van Đơn vị đo kích thước cm, cao độ m Quá trình sửa chữa kết ghi thuyết minh m=2 Cửa van sưa ch÷a 400 2800 500 400 2000 400 800 1600 210 400 MNHL +8.1 ... thọ cống ngầm thân đập địa bàn tỉnh Thanh Hóa Tên đề tài luận văn: Nghiên cứu nguyên nhân hư hỏng đề xuất giải pháp sửa chữa, nâng cấp cống ngầm dẫn nước thân đập địa bàn tỉnh Thanh Hóa Cách... giải pháp sửa chữa, nâng cấp cống ngầm dẫn nước thân đập địa bàn tỉnh Thanh Hóa Mục đích đề tài: Xuất phát từ sở khoa học để đánh giá hư hỏng từ đề xuất giải pháp sửa chữa, nâng cấp để nâng cao... VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI ĐỖ ĐÌNH CHINH NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ ĐỂ XUẤT GIẢI PHÁP SỬA CHỮA, NÂNG CẤP CÁC CỐNG NGẦM DẪN NƯỚC TRONG THÂN ĐẬP TRÊN ĐỊA BÀN