Quản lý cầu bê tông từ thiết kế đến bảo trì

Xem thảo luận, số liệu thống kê hồ sơ tác giả cho ấn phẩm tại: https://www.researchgate.net/publication/245492083 Quản lý Cầu bê tông: Từ Thiết Bảo trì Bài báo Thực hành Định kỳ Thiết kế Kết cấu Xây dựng · Tháng năm 1998 DOI: 10.1061 / (ASCE) 1084-0680 (1998) 3: (68) CÔNG TÁC BÀI ĐỌC 11 16 tác giả: Jorge de Brito Fernando A Branco Đại học Lisbon Đại học Kỹ thuật Lisbon 1.126 CÔNG BỐ 5,072 CÔNG TÁC 259 CÔNG BỐ 1.470 CÔNG TÁC XEM HỒ SƠ XEM HỒ SƠ Một số tác giả ấn phẩm thực dự án liên quan này: SLPforBMS Xem Kế hoạch Các mơ hình định cho giải pháp lượng tòa nhà bán lẻ Xem Kế hoạch Tất nội dung theo sau trang tải lên Jorge de Brito vào ngày 16 tháng năm 2015 Người dùng yêu cầu nâng cao tệp tải xuống Tất tham chiếu văn gạch chân màu xanh lam thêm vào tài liệu gốc liên kết với ấn phẩm ResearchGate, cho phép bạn truy cập đọc chúng QUẢN LÝ CẦU BÊ TƠNG: TỪ THIẾT KẾ BẢO TRÌ Bởi J de Brito FA Branco Trừu tượng: Tuổi thọ cầu bị hạn chế xuống cấp cấu trúc lỗi thời chức nhu cầu giao thông ngày tăng Để cải tạo nâng cấp cầu có, cần đầu tư quan trọng Ngân sách cầu ln có hạn, thường có số vấn đề phát xử lý chủ sở hữu Để nhận thức vấn đề tồn trình vận hành giúp hợp lý hóa định bảo trì, hệ thống quản lý cầu phát triển đưa vào sử dụng số quốc gia Bài báo coi việc quản lý cầu bê tông theo phương pháp luận toàn cầu thực quan chức năng, giai đoạn thiết kế xây dựng, nơi biện pháp quan trọng để đạt độ bền phải xem xét Hệ thống quản lý cầu bê tông, sẵn sàng triển khai giai đoạn dịch vụ, kết hợp hệ thống dựa kiến thức cho phép tiêu chuẩn hóa việc kiểm tra hỗ trợ việc định bảo trì / sửa chữa dựa cân nhắc an tồn phân tích kinh tế GIỚI THIỆU Trọng tâm kỹ thuật cầu, vài thập kỷ qua, dần thay đổi từ việc thiết kế cầu sang bảo trì, phục hồi nâng cấp cầu có Điều tỷ lệ hư hỏng cấu trúc cao có _ Trợ lý Giáo sư, Instituto Superior Técnico, Av Rovisco Pais, 1096 Lisboa Codex, Lisbon, Bồ Đào Nha Full Giáo sư, Instituto Superior Técnico, Av Rovisco Pais, 1096 Lisboa Codex, Lisbon, Bồ Đào Nha quan sát thấy số kết cấu chức thường xảy lưu lượng giao thông tải trọng trục ngày tăng Nguyên nhân xuống cấp kết cấu tìm thấy thiết kế bền, thiếu kiểm soát chất lượng q trình xây dựng, mức độ nhiễm ngày tăng quan trọng khơng có hoạt động kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên Các chi phí quan trọng liên quan đến việc hư hỏng kết cấu cầu vượt mức an tồn tối thiểu chấp nhận khơng phí sửa chữa trực tiếp, chi phí lên đến khoản đầu tư lớn, mà chi phí chức đường vịng gián đoạn giao thơng, đặc biệt gần khu đô thị khu công nghiệp quan trọng Do đó, chi phí chức cần tính đến thiết kế ban đầu, khuyến khích phương án có tuổi thọ cao lần sửa chữa lớn, tăng chi phí ban đầu tối thiểu để đạt mức dịch vụ mục tiêu Các vấn đề cần phải kiểm tra bảo dưỡng cầu cách thường xuyên dễ dàng (khả tiếp cận) cần tính đến thiết kế có quan tâm đến độ bền Các chi phí hư hỏng chức nêu xảy thiếu quy hoạch giao thông dài hạn Ở số quốc gia, bùng nổ kinh tế chung cục bất ngờ dẫn đến lỗi thời chức tiện ích chiến lược cầu, lâu trước kết thúc vịng đời cơng trình dự đốn trước Khi thiết kế cầu, phải lưu ý hai điểm quan trọng: nâng cấp cầu sau xây dựng xong vài năm dẫn đến chi phí cao so với xây dựng ban đầu; việc nâng cấp gây chi phí chức cao liên quan đến tiện ích xung quanh thực Do đó, thiết kế giao thơng thận trọng thường lựa chọn tốt Một loạt vấn đề tiềm ẩn dẫn đến nhu cầu thiết yếu, dễ dàng trở nên đáp ứng phạm vi ngân sách có Do đó, cần phải xếp hạng cơng trình tiềm mức độ ưu tiên, theo số định thông số Để hợp lý hóa định bảo trì / phục hồi, hệ thống quản lý cầu phát triển thực hiện, hầu hết Châu Âu Bắc Mỹ [de Brito 1992] Khối lượng cơng trình kiểm tra ngân sách bảo trì / sửa chữa ngày tăng dẫn đến việc tiêu chuẩn hóa quy trình kiểm tra, cụ thể việc xây dựng sổ tay kiểm tra triển khai sở liệu Do đó, kinh nghiệm thu sử dụng để phát triển hệ thống quản lý mới, định dựa người dần thay tiêu chí dựa kiến thức chun mơn đưa vào máy tính Trong hệ thống này, mơ-đun chứa tiêu chí định, dẫn đến định sửa chữa tối ưu xét đến độ an toàn, độ bền, chức tính kinh tế [de Brito cộng 1994, de Brito Branco1994] Các quan quản lý cầu bắt đầu hiểu hệ thống quản lý cầu sử dụng để có tuổi thọ dài giảm chi phí bảo trì, hệ thống quản lý thực giai đoạn thiết kế tiếp tục suốt giai đoạn xây dựng dịch vụ Trong báo này, phương pháp luận trình bày để phân tích cầu bê tông từ thiết phục vụ độ bền Đầu tiên, xem xét giai đoạn thiết kế quan tâm đến độ bền, trình xây dựng thủ tục áp dụng để thực thiết kế Trong suốt vòng đời kết cấu, việc quản lý cầu thực thông qua hệ thống dựa tri thức cho phép: lưu trữ cân nhắc thiết kế, xây dựng liệu trường; tiêu chuẩn hóa thủ tục báo cáo liên quan đến việc kiểm tra, bất thường phát dẫn đến việc cập nhật biện pháp thiết kế xây dựng tương lai; hỗ trợ việc định bảo trì / sửa chữa xem xét phân tích an tồn chi phí ĐỊNH NGHĨA ĐỜI SỐNG DỊCH VỤ Ở GIAI ĐOẠN LẬP KẾ HOẠCH Thời gian sử dụng xác định xuống cấp vật lý lỗi thời chức cầu Nếu khơng có vấn đề xuống cấp kết cấu quan trọng xảy ra, tuổi thọ sử dụng kết thúc lợi ích thu từ hoạt động vượt chi phí chức năng, xây dựng kiểm tra / bảo trì Bất kể khía cạnh đề cập trước đây, thiết lập tuổi thọ cầu cần phải cân nhắc kỹ lưỡng đến giá trị văn hóa, danh lam thắng cảnh lịch sử cuối [AIJ 1993] Có tính đến gián đoạn gây cho xã hội nói chung tiện ích thay thế, nguyên tắc, thời gian sử dụng theo kế hoạch phải xác định, lâu tốt Vòng đời cầu bao gồm giai đoạn lập kế hoạch, thiết kế, xây dựng, vận hành, bảo trì / sửa chữa phá dỡ Trong giai đoạn này, quan quản lý cầu, nhà thiết kế, nhà thầu quan bảo trì chịu trách nhiệm độ bền hoạt động chức cầu, đơn vị có nhiệm vụ cụ thể khác Ở giai đoạn lập kế hoạch, quan có thẩm quyền nên xác định tuổi thọ sử dụng toàn cầu dành cho cấu trúc Điều tương ứng với khoảng thời gian, từ hồn thành cho đạt đến trạng thái xuống cấp cụ thể lỗi thời kinh tế / chức năng, với giả định việc bảo trì bình thường cung cấp Những cầu bê tông thường thiết kế với tuổi thọ từ 50 - 60 năm, cầu quan trọng đơi thực chức 100 - 120 năm Khoảng thời gian điều chỉnh theo quan điểm kinh tế, việc xây dựng cầu có tính đến lợi ích chức kèm Những lợi ích định lượng dạng phí cầu đường đơn giản người dùng tiết kiệm thời gian / nhiên liệu, lợi ích khác giảm tỷ lệ tai nạn tác động mơi trường cầu ước tính [de Brito 1992] Dự đoán kết thúc vịng đời chức cầu cần có nghiên cứu cụ thể tác động giao thông, cần chuẩn bị giai đoạn lập kế hoạch Ví dụ, cầu đường bộ, lỗi thời chức chủ yếu liên quan đến hạn chế lưu lượng giao thông tải trọng trục tối đa, mà phát triển chúng ước tính từ phân tích thống kê kế hoạch phát triển toàn cầu Các biện pháp để trì hỗn lỗi thời thực giai đoạn thiết kế, thơng qua tính linh hoạt cho phép nâng cấp tương đối rẻ chức cầu suốt thời gian tồn (ví dụ khả tăng số xe lưu thông) THIẾT KẾ CHO SỰ ỔN ĐỊNH Ở giai đoạn thiết kế, nghiên cứu xuống cấp vật lý phải thực để đảm bảo tuổi thọ sử dụng toàn cầu xác định đáp ứng Các nghiên cứu cần tính đến thiết kế độ bền cầu yêu cầu kết có tiêu kỹ thuật xây dựng Tuổi thọ sử dụng, xác định giai đoạn lập kế hoạch, dự kiến đạt hầu hết yếu tố xây dựng, chủ yếu cấu trúc, với chi phí sửa chữa nhỏ Phân tích độ bền thực giai đoạn thiết kế xem xét tuổi thọ sử dụng phận cầu riêng lẻ Kết phân tích lịch dài hạn cơng việc bảo dưỡng sửa chữa dự đoán suốt thời gian sử dụng Một kỹ thuật lập kế hoạch thành công thiết kế số thành phần dự đốn cần thay trước cầu ngừng hoạt động với tuổi thọ dịch vụ bội số tuổi thọ dịch vụ tồn cầu cầu Ước tính tuổi thọ sử dụng Việc ước tính tuổi thọ sử dụng dựa suy giảm thể chất vấn đề phức tạp nghiên cứu quan trọng khắp giới [Mangat Elgarf 1991, Lopes cộng 1995] Nó bao gồm định nghĩa trạng thái giới hạn tham chiếu liên quan đến việc kết thúc vịng đời sử dụng, đặc tính mơi trường, nghiên cứu tượng xuống cấp vật liệu thành phần định nghĩa mơ hình tốn học để đánh giá đường xuống cấp Trong cầu bê tông, chế xuống cấp quan trọng liên quan đến tình sau: - Cacbonat hóa; - Sự công clorua môi trường mặn; - Chu trình đơng lạnh-rã đơng; - Các muối mạnh mặt hóa học Để đạt độ bền mong đợi cho kết cấu với tuổi thọ sử dụng từ 50 đến 60 năm, tiêu chuẩn Châu Âu [CEN 1995] xác định khuyến nghị cụ thể đặc tính bê tơng dễ đo lường (hàm lượng xi măng tối thiểu, tỷ lệ nước / xi măng tối đa, tối thiểu sức mạnh) vỏ gia cố Đối với cầu quan trọng, nơi tuổi thọ sử dụng cao quy định (100 đến 120 năm), khơng có khuyến nghị mã cụ thể Trong trường hợp vậy, việc nghiên cứu tuổi thọ sử dụng phải thực theo mô hình hư hỏng vật lý [Mangat Elgarf 1991], dựa kinh nghiệm điều kiện môi trường địa phương trạng thái giới hạn chấp nhận cho thiết kế Hiện nay, mơ hình chủ yếu phát triển để dự đoán xâm nhập cacbonat clorua Q trình cacbonat hóa bê tơng phản ứng CO khí với Ca (OH) sản phẩm thủy hóa xi măng có nước Kết độ kiềm lớp phủ bê tông khiến giá trị pH tiếp cận tính trung lập Sự xâm nhập CO lỗ rỗng bê tơng có xu hướng di chuyển mặt trước mà tiến hành với tốc độ kiểm soát chủ yếu CO hệ số khuếch tán [Mangat Elgarf 1991] Sự phát triển độ sâu mặt trước cacbonat hóa "d" (mm) ước tính bằng: d=Kt (1) t thời gian tính năm K số cacbonat hóa, phụ thuộc vào hệ số khuếch tán hiệu dụng CO xuyên qua bê tông nồng độ CO môi trường xung quanh trực tiếp bên khối bê tông Dựa số liệu thực nghiệm, thơng số K có giá trị khoảng 1,0 - 1,5 (mm / năm 0,5) tình tại, tăng lên 7,0 - 8,0 bê tông môi trường công nghiệp ô nhiễm nặng [Mangat Elgarf 1991] Đối với công clorua, tốc độ xâm nhập vào bê tơng dự đoán cách hợp lý theo định luật khuếch tán Fick Giải pháp phương trình vi phân này, lấy có tính đến phụ thuộc thời gian hệ số khuếch tán clorua D c ( cm / giây), dẫn đến phương trình sau, cho nồng độ clorua C (x, t) bên bê tông độ sâu x (cm) thời gian t (giây): C (x, t) = C Ơ! (2) nơi C nồng độ clorua cân bề mặt bê tơng (tính theo phần trăm trọng lượng xi măng), erf hàm sai số m số thực nghiệm (m = 0,4) [Mangat Elgarf 1991] Xem xét bắt đầu ăn mòn cốt thép thường xảy giá trị xung quanh C = 0,4% (trọng lượng xi măng), công thức sử dụng để ước tính thời gian bắt đầu ăn mòn cho lớp phủ cốt thép cho (x) nồng độ clorua bề mặt (Bảng [Mangat Elgarf 1991]), sử dụng hệ số khuếch tán clorua bê tông thu từ liệu thực nghiệm Sau bắt đầu, suy giảm đường kính D t ( thời điểm t) ăn mịn ước tính [Mangat Elgarf 1991]: Dt = Di - 0,023 t Ic (3) nơi D Tơi đường kính ban đầu tính mm, t thời gian tính năm I c ( µ A / cm 2) tốc độ ăn mòn với giá trị thay đổi từ 1x10- đến 1x10 µ A / cm Sự phân tán giá trị làm cho việc ước tính tốc độ ăn mịn trở nên khó khăn, khơng dựa phép đo chỗ Cần phải lưu ý tốc độ ăn mịn q trình bắt đầu clorua cao nhiều so với trình bắt đầu cacbonat hóa, dẫn đến thời gian sử dụng ngắn sau bắt đầu cho trình bắt đầu clorua (thường không năm [Tuutti 1982]) Với mơ hình này, đạt ước tính thiết kế trình xuống cấp đặc tính cụ thể bê tơng lớp phủ cốt thép Thông thường, số giải pháp thay sử dụng việc lựa chọn cấu kiện bê tơng vỏ thanh, phân tích hiệu chi phí thực để đưa định Cần lưu ý tuổi thọ dài, cường độ bê tông tối thiểu chấp nhận thường kiểm soát yêu cầu độ bền Thiết kế độ bền cầu bê tông xem xét phân tích cụ thể khác có ảnh hưởng đến tuổi thọ sử dụng chúng Chúng bao gồm, ví dụ, phân tích mỏi số thành phần nghiên cứu ăn mịn phần tử thép (cọc chìm, gối thép, v.v.) hệ thống bảo vệ phải quy định cách khác phải áp dụng độ dày bổ sung để xem xét ăn mòn tăng ca Giám sát cầu Đối với cầu quan trọng mơ hình tốn học, giai đoạn kiến thức tại, chưa đưa kết xác đầy đủ, nên hệ thống giám sát cần lập kế hoạch cho giai đoạn thiết kế Giám sát trình xây dựng tuổi thọ sử dụng (kết hợp với kiểm tra định kỳ) cung cấp, phần tử kết cấu quan trọng, Các chi phí cấu trúc bao gồm chi phí ban đầu (C 0) ( thiết kế xây dựng), kiểm tra (C TƠI), bảo trì (C M), sửa chữa (C R) chi phí hư hỏng cấu trúc (C FSF) (5) C ST = C + C Tôi + C M + C R + C FSF Chi phí chức (C FFF) có liên quan đến việc giảm điều kiện hoạt động kết cấu, chẳng hạn giới hạn tốc độ, giảm tải trọng, v.v Lợi ích (B) tương ứng với chi phí chức tiêu cực chúng liên quan đến việc cải thiện mức độ dịch vụ kết cấu C FU = C FFF - B (6) Chi phí kết cấu Các chi phí chủ yếu liên quan đến cơng trình xây dựng dân dụng dự đốn gần dựa kinh nghiệm chủ sở hữu / quan chức Các chi phí ban đầu (C 0) người tham gia thiết kế xây dựng cấu trúc Có thể dễ dàng dự đốn chúng cho cấu trúc mới, dựa chi phí xây dựng Chi phí kiểm tra C Tơi người tham gia kiểm tra cấu trúc thường xuyên Chúng ước tính dựa kích thước vị trí cấu trúc, chi phí quan chức (nhân công thiết bị) lịch kiểm tra ấn định trước [de Brito Branco 1994] Chi phí bảo trì C M người tham gia vào việc giữ cho kết cấu mức dịch vụ thiết kế loại trừ cơng việc kết cấu Chi phí bảo trì hàng năm dự đốn theo tỷ lệ phần trăm chi phí xây dựng sử dụng kinh nghiệm khứ Giá trị trung bình hàng năm điển hình chi phí cho cầu thay đổi từ đến 2% chi phí ban đầu kết cấu [de Brito 1992] Chi phí sửa chữa C R người tham gia vào việc thực cơng việc kết cấu (sửa chữa, gia cố) bao gồm thân chi phí sửa chữa tất chi phí đánh giá kết cấu tương ứng Trong dài hạn, chi phí dự đoán gần cách sử dụng tỷ lệ phần trăm chi phí xây dựng cho năm có xu hướng tăng theo tuổi kết cấu [de Brito Branco 1994] Giá trị trung bình hàng năm điển hình cho cầu lên đến 5% chi phí ban đầu xem xét Chi phí cho cố kết cấu (C FSF) bao gồm tất chi phí phát sinh từ sụp đổ kết cấu cơng trình Mặc dù sụp đổ khơng xảy trường hợp bình thường, chi phí xem xét phân tích kinh tế chi phí bảo hiểm Chi phí liên quan đến cố kết cấu thu từ xác suất hư hỏng P f chi phí sụp đổ thực tế C FF: C FSF = P f C FF (7) Chi phí C FF chủ yếu liên quan đến việc xây dựng cấu trúc mới, chi phí liên quan đến thời gian thay cấu trúc việc phân loại cấu trúc theo tính gia trưởng, thêm vào cách sử dụng hệ số thực nghiệm [de Brito 1992] Chi phí lợi ích hỏng chức Chi phí cho lỗi chức (C FFF) có liên quan đến việc giảm chức cơng trình Lợi ích (B) giá trị tương ứng với cải tiến cấu trúc nhằm cung cấp dịch vụ tốt (hoặc có tiện ích rộng rãi hơn) so với giá trị cung cấp tình tiêu chuẩn định (thường giai đoạn thiết kế) Chúng thiết phải liên quan đến chi phí hỏng hóc chức (một lợi ích tương đương với chi phí hư hỏng chức âm) đo lường với thơng số Chi phí lỗi chức có thành phần sau: a) Các chi phí giao thơng bị trì hỗn C FFFD ngun nhân gây việc lưu thông qua cầu bị chậm lại, đặc biệt vào cao điểm Chúng ước tính dựa thời gian trễ trung bình giá trị trung bình người dùng; b) Các chi phí lưu lượng truy cập theo khối lượng C FFFV nguyên nhân gây giao thông bị tách rời khỏi cầu cụ thể đến cầu khác gần cầu bão hịa lưu lượng giao thơng Chúng ước tính theo cách tương tự xem xét chi phí liên quan đến thời gian di chuyển tăng thêm, chi phí chạy xe tỷ lệ tai nạn giao thông tăng [de Brito Branco 1994]; c) Các chi phí giao thơng đơng đúc làm tăng tải trọng C FFFL nguyên nhân gây biên độ giao thông đặc biệt đơng đúc định phải vịng từ cầu cụ thể đến cầu khác gần khơng đủ khả kết cấu Chúng ước tính xem xét tổng chi phí vận hành bổ sung (bao gồm nhân sự) chi phí tai nạn giao thơng [de Brito Branco 1994] Mỗi khoản chia thành chi phí thời gian lãng phí người lái xe, chi phí nhiên liệu, chi phí bảo dưỡng phương tiện chi phí tai nạn giao thơng Đối với phân tích kinh tế, chi phí phải tính toán cách sử dụng số liệu, cụ thể khảo sát giao thông (hàng năm hàng ngày), mức độ thiết kế dịch vụ đường, ước tính giao thơng tương lai, phương án thay có cho cầu, giao thơng lực kết cấu, lượng chi phí trung bình bảo dưỡng phương tiện, v.v Việc cập nhật định kỳ kết giao thông, thu từ kế hoạch giám sát, cho phân tích Hình [de Brito 1992] trình bày ước tính tất chi phí hỏng hóc chức suốt thời gian tồn nghiên cứu điển hình cầu nối Lưu lượng truy cập bị trì hỗn chi phí C FFFD số không năm thứ 11 (thời điểm không năm cầu đưa vào sử dụng), khả lưu thơng cầu đạt đến, chi phí bắt đầu tăng với tốc độ nhanh tỷ lệ Lưu lượng đường vịng chi phí C FFFV số khơng tồn thời kỳ phân tích kinh tế (đến năm 23) khơng có kế hoạch sửa chữa cầu khơng bão hịa giao thơng (mặc dù có chậm trễ) Ngồi ra, độ dài đường vòng dài để bù đắp cho độ trễ thay Mật độ giao thông đặc biệt đông đúc chi phí đường vịng C FFFL tồn hàng năm kết cấu cầu hạn chế khả chịu tải trọng xe tải cao Thực tế chúng giảm theo thời gian theo giá giá trị cho thấy tỷ lệ chiết khấu cao tỷ lệ tăng hàng năm lưu lượng truy cập đường vịng SỬA CHỮA MODULE SUB Nếu q trình kiểm tra phát bất thường quan trọng kết cấu (Bảng 2) phát sinh nguyên nhân tự nhiên tai nạn giao thông (hoặc giám sát kết cấu phát hiện) việc cập nhật đặc tính độ bền cho thấy độ an tồn cầu gần đến mức tối thiểu chấp nhận được, việc sửa chữa cầu quan trọng dự kiến Giải pháp sửa chữa bao gồm tình xảy bão hịa giao thông quan trọng cầu (thu từ việc giám sát giao thơng), dẫn đến mở rộng chí thay cầu Trong tình này, để bổ sung cho kết giám sát, phải thực đánh giá kết cấu kỹ lưỡng, cung cấp liệu để xác định định lượng phương án sửa chữa Đối với dị thường kết cấu, việc đánh giá cần bao gồm so sánh với đặc tính cầu thu trình thử nghiệm ban đầu cầu sau xây dựng Sau đó, đưa định liên quan đến phương án sửa chữa lựa chọn cách sử dụng mô-đun phụ này, thông qua tiêu chí hợp lý dựa phân tích kinh tế [de Brito 1992] Sử dụng phân tích này, định sửa chữa thực theo số hiệu chi phí (CEI) phương án Hệ số CEI cho biết kế hoạch làm việc đề xuất so với phương án không hành động tốt Hệ số cho tùy chọn cụ thể lớn tùy chọn đầu tư tốt Trong tính tốn CEI, chi phí sửa chữa (C R), chi phí thất bại (C F) lợi ích (B), mơ tả trên, xem xét CEI = Ơ! ( số 8) Để giúp lựa chọn kỹ thuật sửa chữa kết cấu tốt nhất, mơ-đun sửa chữa thực với kiến thức chun mơn (về sơ đồ - Hình [Luikens 1993]) để loại bỏ kỹ thuật sửa chữa khơng phù hợp với khiếm khuyết kết cấu tìm thấy Trong hệ thống này, mô-đun hỏi tập hợp thơng số đặc trưng cho lỗi (ví dụ, vị trí nó, khu vực sửa chữa thông số khác) với chúng, phương pháp sửa chữa Một số thông số này, xác định người kiểm tra, cho phép ước tính chi phí kỹ thuật chọn Nếu có nhiều kỹ thuật coi khả thi, hệ thống sử dụng quy trình tối ưu hóa dựa hệ số CEI Mỗi kỹ thuật có chi phí liên quan tuổi thọ ước tính Sau đó, phân tích kinh tế cuối thực hiện, tất chi phí đề cập trước mơ hình hóa phép dự đốn chi phí dài hạn Các kết nhạy cảm với số thơng số, đặc biệt thông số liên quan đến phát triển lưu lượng truy cập Do đó, thực phân tích độ nhạy, tập hợp tham số thực riêng lẻ để thay đổi tỷ lệ phần trăm định so với giá trị trung bình hệ kết luận cuối cung cấp cho người dùng ý tưởng gần nhu cầu thu xác dự đốn tham số [de Brito 1992] KẾT LUẬN Việc quản lý cầu phải thực dựa phương pháp luận toàn cầu, xem xét giai đoạn thiết kế quan tâm đến độ bền giai đoạn xây dựng quy trình áp dụng để thực đặc tính độ bền Trong suốt vòng đời cầu, hệ thống quản lý bao gồm mơ-đun dựa kiến thức để thực tối ưu hóa chiến lược kiểm tra cấu trúc sách bảo trì / sửa chữa, cập nhật đặc tính độ bền ước tính thiết kế thi cơng Điều cần thực dựa kế hoạch giám sát bao gồm hành vi cấu trúc tiến triển giao thông theo thời gian Cả cấp độ kiểm tra cấp độ định, thông tin kỹ thuật chuyên gia giúp người sử dụng hệ thống quản lý hợp lý tài nguyên giao cho cấu trúc Việc sử dụng phân tích kinh tế tồn cầu cơng cụ quan trọng để định sửa chữa SỰ NHÌN NHẬN Một phần cơng trình nghiên cứu trình bày báo phát triển Instituto Superior Técnico CMEST - Trung tâm Nghiên cứu Kết cấu Đại học Kỹ thuật Lisboa Bài báo trình bày kết dự án nghiên cứu EC hỗ trợ BRITE / EURAM P3091 "Đánh giá Hiệu suất Chiến lược Tối ưu để Kiểm tra Bảo trì Kết cấu Bê tơng Sử dụng Hệ thống Chuyên gia Dựa Độ tin cậy" NGƯỜI GIỚI THIỆU AIJ (Viện Kiến trúc Nhật Bản) “Ấn tiếng Anh Hướng dẫn Quy hoạch vịng đời phục vụ tòa nhà”, 1993, Tokyo Andrey, D "Maintenance des Ouvrages d'Art: Méthodologie de Surveillance", Ph.D Thesis, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 1987, Lausanne Branco, F de Brito, J “Tiêu chí định cho việc sửa chữa cầu bê tông”, Structural Engineering International, J Association for Bridge and Structural Engineering, V 5, No 2, pp 92-95, May 1995, Zurich CEN (Comité Européen de Normalization) "Bê tông - Tiêu chí Hiệu suất, Sản xuất, Đặt Tuân thủ", Tiêu chuẩn trước Châu Âu ENV 206, 7/95, Brussels de Brito, J "Phát triển hệ thống quản lý cầu bê tông" (bằng tiếng Bồ Đào Nha), Ph.D Luận án Xây dựng, Đại học Kỹ thuật Lisbon, 1992, Lisbon de Brito, J Branco, F "Chính sách quản lý cầu sử dụng phân tích chi phí", Xây dựng dân dụng, kết cấu cơng trình, Tạp chí Viện kỹ sư xây dựng, số 104, trang 431-439, 1994, London de Brito, J ; Branco, F.; Ibañez, M "Hệ thống dựa kiến thức để kiểm tra cầu bê tông", Concrete International - Design & Construction, American Concrete Institute, trang 59-63, tháng năm 1994, Detroit Lopes, J.; Branco, F.; Bento, J "Hướng dẫn sử dụng phần mềm kiểm soát chất lượng đúc sẵn", CRAFT CT93-0764 Báo cáo T.13, 1995, Axis, Lisbon Luikens, G "Định lượng Tham số cho khiếm khuyết, sửa chữa chi phí sửa chữa để thực hiện", Báo cáo BREU P3091 T4-3-21, 1993, CSR (Tính an toàn độ tin cậy), Aalborg Mangat, PS Elgarf, MS "Ảnh hưởng ăn mòn cốt thép tính kết cấu bê tơng", BREU P3091 Báo cáo T1.4-03, 1991, CSR (Tính an tồn độ tin cậy), Aalborg Tuutti, K "Ăn mịn thép bê tơng", Viện nghiên cứu bê tông xi măng Thụy Điển, 1982, Stockholm Kết cấu Mặt cầu Cột cầu Cột cầu Mặt cầu Cột cầu Môi trường C0 (%) Vùng khơng khí Vùng bắn tung tóe Vùng thủy triều Muối khử băng Muối khử băng 1,6 2,5 5.0 1,6 5.0 Bảng [1] - Nồng độ bề mặt clorua điển hình TIÊU CHÍ PHÂN LOẠI Phục hồi chức Khẩn cấp ĐIỂM hành động yêu cầu hành động ngắn hạn (6 tháng) yêu cầu hành động trung hạn (15 tháng) yêu cầu hành động dài hạn _ Ổn định A B C Khối lượng a Tầm quan trọng cấu trúc khiếm khuyết cấu trúc yếu tố cấu trúc khuyết tật bán cấu trúc yếu tố cấu trúc phụ khuyết tật phi cấu trúc _ TV x dl x k ≥ 15.000 km / ngày Lưu lượng truy cập bị ảnh hưởng 15.000 b khiếm khuyết TV - Trung bình hàng ngày dl - chiều dài đường vòng g km / ngày> TV x dl x k ≥ 3.000 km / ngày TV x dl x k < 3.000 km / ngày lưu lượng giao thông qua cầu (theo hai hướng) [xe / ngày] cầu bị gián đoạn toàn [km] k - mức độ cản trở giao thông bình thường khiếm khuyết gây Bảng [4] - Ví dụ tiêu chuẩn đánh giá bảo trì cho cầu bê tơng 30 25 15 40 25 15 30 20 10 DỮ LIỆU LƯU TRỮ SỰ QUẢN LÝ S YS TEM QUY TRÌNH S ES S TANDARIZATION PHÁN QUYẾT - - CHẾ TẠO Hình [4] - Các chức hệ thống quản lý điển hình BẢO TRÌ PHÁN QUYẾT HỆ THỐNG KIỂM TRA CHIẾN LƯỢC SỬA CÔNG VIỆC SỬA CHỮA LỰA CHỌN Hình [4] - Tổ chức hệ thống định DEFECT: A_D05 Thanh có tiết diện giảm CROSS-SECTION: boong A-2 LOẠI HÌNH KIỂM TRA: Kiểm tra Vui lịng chọn Phương pháp chẩn đốn bạn sử dụng để kết luận lỗi: M_A01 Quan sát trực tiếp không hỗ trợ M_C01 Thử nghiệm tế bào Galvanic M_K01 Phenolphthalein M_A02 Sử dụng ống nhòm, micromet, máy ảnh thiết bị video M_A04 Sử dụng phương tiện tiếp cận đặc biệt từ không M_A05 Dưới nước / mặt nước M_K02 Bạc nitrat M_K03 Thử nghiệm clorua nhanh i) Các phương pháp chẩn đoán đề xuất cho lỗi DEFECT: A_D05 Thanh có tiết diện giảm CROSS-SECTION: boong A-2 LOẠI HÌNH KIỂM TRA: Kiểm tra Vui lịng chọn Ngun nhân xảy lỗi: C_A14 Nắp thiết kế ứng suất trước / cốt thép khơng đủ C_A24 Thốt nước trực tiếp qua bê tơng, mối nối, ổ đỡ neo C_B09 Thiếu bê tông đầm chặt / bảo dưỡng C_B11 Gia cố khơng xác / định vị ứng suất trước / chi tiết hóa C_F01 Nước (chu kỳ ướt / khơ) C_F02 Carbon dioxide tự nhiên C_F03 Muối / nước mặn (clorua) C_G01 Nước (do người gây ra) C_G02 Cacbon điơxít người tạo C_G03 Muối khử băng người tạo C_A20 Các khu vực tiếp xúc mức phần tử kết cấu / hình dạng bị lỗi C_A23 Không lường trước độ nghiêng tối thiểu bề mặt bán nằm ngang C_A25 Các lỗi thiết kế thoát nước khác C_A26 Thiếu màng chống thấm C_A28 Bản vẽ không đầy đủ / mâu thuẫn / chặt C_B01 Giải thích sai vẽ Hơn ↓ ii) Các nguyên nhân đề xuất khiếm khuyết DEFECT: A_D05 Thanh có tiết diện giảm CROSS-SECTION: boong A-2 LOẠI HÌNH KIỂM TRA: Kiểm tra Các kỹ thuật sửa chữa liên quan cho lỗi là: (A) THAM NHŨNG CAO Vá bê tông R_D01 (với gia cố / làm ứng suất trước) Vá bê tông R_D02 (với cốt thép / ghép ứng lực trước / thay thế) (B) LỖI THẤP không định iii) Các kỹ thuật sửa chữa đề xuất cho lỗi Hình - Ví dụ việc sử dụng mô-đun tương tác kiểm tra áp dụng cho cầu bê tông DEFECT: Thanh A_D05 với tiết diện giảm CẤP CỨU PHỤC HỒI: Chủ yếu rỉ đen khu vực có mơ men cực đại với mức độ hao hụt cục 3% Chủ yếu gỉ đen nơi có mơ men cực đại với mức độ hao hụt cục 3% Chủ yếu rỉ sét đen vùng trung gian Chủ yếu rỉ sét màu đỏ TÙY CHỌN [0 ĐẾN 3] DEFECT: Thanh A_D05 với tiết diện giảm TẦM QUAN TRỌNG ĐẾN SỰ ỔN ĐỊNH CỦA KẾT CẤU: A C Gia cố mặt cầu, dầm chính, cột, mố móng Gia cố két tự động, lan can, bề mặt vỉa hè tiếp cận TÙY CHỌN [A ĐẾN C] DEFECT: Thanh A_D05 với tiết diện giảm GIAO THÔNG HÀNG NGÀY QUA CẦU: 20.000 xe CHIỀU DÀI GIỮA: 5,0 km KHỐI LƯỢNG GIAO THÔNG ẢNH HƯỞNG BỞI DEFECT: k- mức độ cản trở giao thơng bình thường qua cầu khuyết tật gây k GIÁ TRỊ [0,0 ĐẾN 1,0] Hình [5] - Đánh giá điểm bất thường để phân loại bảo trì (x 5) ECU 200000 CFFFD x 1000(giao la thơng bị trì hỗn) C x FF F V(giao 00 $thơng đường vịng) C x FF F L 00 $ ( nhiều xe cộ lưu thông) 100000 1990 2000 2010 Năm 2020 NĂM Hình [5] - Ví dụ phát triển chi phí lỗi chức A_D01 Thanh tiếp xúc A_D04 Thanh bị ăn mòn Thanh A_D05 với tiết diện giảm Thanh bị ăn mòn? Đúng Mất mặt cắt> 20%? Không Không không xác định Đúng R_C02 Vá bê tông (với loại bỏ bê tông bị hư hỏng) Vá bê tông R_D01 (với làm gia cố) R_D02 Vá bê tơng (với gia cố nối / / thay thế) Hình [9] - Ví dụ lưu đồ để lựa chọn sửa chữa Viie ew wppu ubblliiccaattiiotrên n sstta tin cậy ... coi việc quản lý cầu bê tông theo phương pháp luận toàn cầu thực quan chức năng, giai đoạn thiết kế xây dựng, nơi biện pháp quan trọng để đạt độ bền phải xem xét Hệ thống quản lý cầu bê tông, sẵn... luận trình bày để phân tích cầu bê tông từ thiết phục vụ độ bền Đầu tiên, xem xét giai đoạn thiết kế quan tâm đến độ bền, q trình xây dựng thủ tục áp dụng để thực thiết kế Trong suốt vòng đời kết... de Brito Branco1994] Các quan quản lý cầu bắt đầu hiểu hệ thống quản lý cầu sử dụng để có tuổi thọ dài giảm chi phí bảo trì, hệ thống quản lý thực giai đoạn thiết kế tiếp tục suốt giai đoạn xây