TCXDVN 318 2004 Kết cấu bê tông và Bê tông cốt thép Hướng dẫn công tác bảo trì

Thông tin tài liệu

Phần 1 Tổng quát về bảo trì 1.1 Những vấn đề chung 1.1.1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này áp dụng cho công tác bảo trì các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép trong công trình dân dụng và công nghiệp, nhằm đảm bảo chúng luôn đ?ợc an toàn và làm việc bình th?ờng trong quá trình sử dụng. Đối với các kết cấu thuộc chuyên ngành giao thông, thuỷ lợi và các công trình chuyên dụng đặc biệt khác thì khi áp dụng Tiêu chuẩn này cần tuân thủ những quy định kỹ thuật riêng khác do các ngành đó ban hành. 1.1.2 Tài liệu viện dẫn Tiêu chuẩn này đ?ợc sử dụng song hành cùng các tài liệu kỹ thuật sau đây: TCXD: 45:1978: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. TCVN 79:1980: Thi công và nghiệm thu công tác nền móng. TCVN 1971985: Kim loại Ph?ơng pháp thử kéo. TCVN 4055: 1985: Tổ chức thi công. TCVN 141: 1998: Xi măng – ph?ơng pháp phân tích hoá học. TCXD 1621987: Bê tông nặng– Ph?ơng pháp xác định c?ờng độ bằng súng bật nầy. TCXD 1711989: Bê tông nặng– Ph?ơng pháp không phá huỷ sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nẩy để xác định c?ờng độ chịu nén. TCXD 174: 1989: Đất xây dựng– Ph?ơng pháp thí nghiệm xuyên tĩnh. TCVN 5574: 1991: Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 5573: 1991: Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép. TCVN 2683: 1991: Đất xây dựng– Ph?ơng pháp lấy, bao gói, vận chuyển và bảo quản mẫu. TCVN 3105: 1993: Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng – Lấy mẫu, chế tạo và bảo d?ỡng mẫu thử. TCVN 3113: 1993: Bê tông nặng – Ph?ơng pháp xác định độ hút n?ớc. TCVN 3118: 1993: Bê tông nặng – Ph?ơng pháp xác định c?ờng độ nén. TCVN 57181993: Mái và sàn BTCT trong công trình Xây dựng. Yêu cầu kỹ thuật chống thấm n?ớc. TCVN 5726: 1993: Bê tông nặng – Ph?ơng pháp xác định c?ờng độ lăng trụ và môdul đàn hồi khi nén tĩnh. TCVN 4453: 1995: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối. Quy phạm thi công và nghiệm thu. TCVN 4085: 1995: Kết cấu gạch đá. Quy phạm thi công và nghiệm thu. TCVN 27371995: Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 60841995: Bản vẽ nhà và công trình – Ký hiệu cho cốt thép và bê tông. TCXD 205: 1998 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 55 TCXD 226: 1999: Đất xây dựng – Ph?ơng pháp xuyên động lấy mẫu. TCXD 2392000: Bê tông nặng–Chỉ dẫn đánh giá c?ờng độ bê tông của kết cấu. TCXD 2402000: Kết cấu bê tông cốt thép–Ph?ơng pháp điện từ xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ, vị trí và đ?ờng kính cốt thép trong bê tông. TCXD 271: 2002: Đo độ lún của công trình công nghiệp và dân dụng bằng ph?ơng pháp thuỷ chuẩn hình học. TCXDVN 294: 2003: Kết cấu BTCT. Ph?ơng pháp điện thế kiểm tra khả năng cốt thép bị ăn mòn. TCXDVN 313: 2004: Kết cấu bê tông và BTCT. H?ớng dẫn kỹ thuật phòng chống nứt d?ới tác động khí hậu nóng ẩm địa ph?ơng. BS 1881, Part 120: 83 “Method for determination of concrete compressive strength of concrete core”. ASTM 1084: 1997 “Test method for Portland cement content of hardened hydraulic cement concrete”. ASTM C 876: 1999 “Test method for halfcell potentials of uncoated reinforcing steel in concrete”. BS 1881part 204: 88 “Recommendation on use of electromagnetic covermeter”. ASTM D 5015: 95 “Test method for pH of atmospheric wet deposition samples by electrometric determination”. ASTM C 1152: 1994 “Test method for acidsoluble chloride in mortar and concrete”. ACI 201. 2R2002 “Guide to Durable concrete”. ACI 224.1R2002 “Cause, Evaluation and Repair of Crack in Concrete Structures”. ASTM D 3963D 3963M93a “Standard Specification for EpoxyCoated reinforcing Steel”. ACI 503.279 “Standard Specification for bonding plastic concrete to hardened concrete with a multicomponent system epoxy adhesive”. ASTM C 150990 “Latex bonding agent for bonding fresh to hardened concrete”. ASTM C 856: 88 “Standard practice for petrographic examination of hardened concrete”. ASTM C475: 90 “Stadard test method for microscope determination of parameters of the air void system in hardened concrete”. CHu3 2.03.11 85 ẵệùịốệ ỗốổọốÛỏũóủở àọóỗốổộàỡịò ọố àọổổọíịÛ (Phiên bản tiếng Nga Matxcơva 1986); 1.1.3 Thuật ngữ và định nghĩa Một số thuật ngữ dùng trong Tiêu chuẩn này đ?ợc hiểu nh? sau: Bảo trì (Maintenance): Một loạt công việc đ?ợc tiến hành để đảm bảo cho kết cấu liên tục giữ đ?ợc chức năng làm việc của nó trong suốt tuổi thọ thiết kế. Biến dạng (deformation): Hiện t?ợng thay đổi hình dạng và thể tích của kết cấu. Cacbonat hoá (Carbonation): Tác động sinh ra do phản ứng giữa Hydroxid can xi trong bê tông với khí cacbônic trong môi tr?ờng, tạo ra một bề mặt cứng do bê tông bị cacbonat hoá và làm giảm tính kiềm trong phần đã xẩy ra phản ứng. Chỉ số công năng dài hạn (Longterm performance index): Chỉ số xác định khả năng còn lại của kết cấu có thể đáp ứng đ?ợc chức năng thiết kế trong suốt thời gian tuổi thọ thiết kế. Chức năng (Function): Yêu cầu mà kết cấu đòi hỏi phải đảm đ?ơng. Co khô (Dry shringkage): Sự giảm thể tích của bê tông do bị mất n?ớc trong trạng thái đóng rắn. Công năng (Performance): Khả năng (hoặc hiệu quả) của kết cấu đảm nhận các chức năng thiết kế của nó. Công tác sửa chữa (Remedial action): Công việc bảo trì đ?ợc thực hiện với mục đích ngăn ngừa hoặc làm hạn chế quá trình xuống cấp của kết cấu, giữ vững hoặc tăng c?ờng thêm công năng của nó, hoặc để giảm nguy cơ gây hại cho ng?ời sử dụng. Chỉ số công năng (Performance index): Chỉ số định l?ợng của công năng kết cấu. Cờng độ đặc trng (Characteristic strength): C?ờng độ đặc tr?ng của vật liệu là giá trị c?ờng độ đ?ợc xác định với xác xuất đảm bảo 95% (nghĩa là chỉ có 5% các giá trị thí nghiệm không thoả mãn). Dự đoán xuống cấp (Deterioration prediction): Sự suy đoán tốc độ suy giảm công năng trong t?ơng lai của kết cấu, dựa trên kết quả kiểm tra và các dữ liệu ghi chép đ?ợc trong quá trình thiết kế và thi công kết cấu. Dự đoán độ bền lâu (Durability prediction): Dự đoán về mức độ xuống cấp của kết cấu trong t?ơng lai, dựa trên những số liệu đã dùng trong thiết kế.TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 56 Độ bền lâu (Durability): Mức thời gian kết cấu duy trì đ?ợc các công năng thiết kế. Độ xuống cấp (Degree of deterioration): Độ suy giảm công năng hoặc mức độ xuống cấp của công trình do các tác động của môi tr?ờng kể từ khi xây dựng. Độ tin cậy (Reliabilitty): Khả năng một kết cấu có thể đáp ứng đầy đủ những yêu cầu cần thiết trong suốt tuổi thọ thiết kế. Độ an toàn (Safety): Khả năng kết cấu đảm bảo không gây thiệt hại cho ng?ời sử dụng và ng?ời ở vùng lân cận d?ới bất cứ tác động nào. Gia cờng (Strengthening): Công việc sửa chữa kết cấu nhằm giữ vững hoặc nâng cao thêm khả năng chịu tải của kết cấu đến mức bằng hoặc cao hơn mức thiết kế ban đầu. Hồ sơ hoàn công (As built documents and drawings): Tài liệu đ?a vào l?u trữ sau khi thi công công trình, bao gồm các văn bản pháp lý, bản vẽ thiết kế, bản vẽ hoàn công, thuyết minh thiết kế và biện pháp thi công, nhật ký thi công, các biên bản kiểm tra,.. Khe co (Contraction joint): Khe co dãn nhiệt ẩm không có chuyển dịch bê tông tại khe. Tại đây bê tông có thể nứt (xem khe co dãn nhiệt ẩm). Khe co dõn nhiệt ẩm (Hothumid deformation joint): Vị trí chia cắt kết cấu thành các phần nhỏ để kết cấu bê tông có thể co nở dễ dàng theo thời tiết nóng ẩm. Khe dõn (Expansion joint): Khe co dãn nhiệt ẩm cho phép chuyển dịch đầu mút bê tông tại khe (xem khe co dãn nhiệt ẩm). Khả năng sửa chữa (Restorabilityreparability): Khả năng một kết cấu có thể sửa chữa bằng kỹ thuật và kinh tế khi bị h? hại d?ới các tác động xem xét. Khả năng sử dụng bình thờng (Serviceability): Khả năng kết cấu đáp ứng đầy đủ yêu cầu sử dụng hoặc chức năng thiết kế d?ới tác động của các yếu tố xem xét. Khảo sát (Investigation): Công việc kiểm tra kỹ l?ỡng tình trạng kết cấu để xác lập đ?ợc những thông số cần thiết về mức độ h? hỏng của kết cấu nhằm tìm biện pháp khắc phục. Kiểm soát h hỏng (Damage control): Cách tiến hành để đảm bảo yêu cầu trạng thái giới hạn đ?ợc thoả mãn khi sửa chữa và phục hồi kết cấu. Kiểm tra (Inspection): Quá trình xem xét tình trạng kết cấu và hồ sơ công trình nhằm phát hiện các dấu hiệu xuống cấp hoặc xác định các thông số xuống cấp của kết cấu để có biện pháp sửa chữa. Lực cơ học (Mechanical forces): Lực hoặc nhóm lực tập trung hoặc phân bố tác động lên kết cấu, hoặc lực phát sinh do các biến dạng c?ỡng bức mà kết cấu phải chịu. Mức xuống cấp (Level of deterioration): Tình trạng đã bị xuống cấp của kết cấu. Phân tích (Analysis Assessment): Ph?ơng pháp đ?ợc chấp nhận dùng để đánh giá các chỉ số công năng hoặc để mô tả chuẩn xác một vấn đề chuyên môn. Sửa chữa (Repair) : Hoạt động đ?ợc thực hiện nhằm mục đích ngăn ngừa hoặc làm chậm quá trình xuống cấp của kết cấu, hoặc làm giảm nguy cơ gây hại cho ng?ời sử dụng. Tác động (Action): Lực cơ học hoặc tác động của môi tr?ờng mà kết cấu (hoặc bộ phận kết cấu) phải gánh chịu. Tác động bất thờng (Accidental action): Tác động xẩy ra với xác suất rất thấp, nh?ng có c?ờng độ cao hơn nhiều so với các tác động thông th?ờng khác. Tác động môi trờng (Environment actions): Tập hợp các ảnh h?ởng vật lý, hoá học và sinh học làm suy giảm chất l?ợng vật liệu kết cấu. Sự suy giảm này có thể có tác động bất lợi đến khả năng sử dụng, khả năng sửa chữa và độ an toàn của kết cấu. Tác động thay đổi (Variable action): Tác động sinh ra do sự chuyển động một vật trên kết cấu, hoặc do một tải trọng nào đó luôn thay đổi, nh? tải trọng đi lại, tải trọng sóng, áp lực n?ớc, áp lực đất, và tải trọng sinh ra do thay đổi nhiệt độ. Tác động thờng xuyên (Permanent action): Trọng l?ợng bản thân của kết cấu kể cả chi tiết đi kèm và các đồ đạc, thiết bị đặt cố định. Tầm quan trọng (Importance): Mức xác định cho kết cấu để chỉ mức độ phải giải quyết những h? hỏng trong quá trình suy giảm chất l?ợng, nhằm giữ đ?ợc chức năng của kết cấu nh? thiết kế đã định.TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 57 Theo dõi (Monitoring): Việc ghi chép liên tục những dữ liệu về sự suy giảm chất l?ợng hoặc công năng của kết cấu bằng những thiết bị thích hợp. Thiết kế theo độ bền (Durability design): Việc thiết kế nhằm đảm bảo rằng kết cấu có thể duy trì đ?ợc các chức năng yêu cầu trong suốt tuổi thọ thiết kế d?ới các tác động của môi tr?ờng. Tính chất biến dạng (Deformability): Thuật ngữ chỉ khả năng kết cấu có thể thay đổi hình dạng và kích th?ớc. Trạng thái đóng rắn của bê tông (Hardened state of concrete): Trạng thái bê tông sau khi đạt đ?ợc c?ờng độ nhất định. Trạng thái giới hạn (Limit state): Trạng thái tới hạn đ?ợc đặc tr?ng bởi một chỉ số công năng. Khi v?ợt quá chỉ số này thì kết cấu không còn đáp ứng đ?ợc yêu cầu công năng thiết kế nữa. Trạng thái giới hạn cực hạn (Ultimate limit state): Trạng thái giới hạn của sự an toàn. Tốc độ xuống cấp (Rate of deterioration): Mức xuống cấp của kết cấu theo một đơn vị thời gian. Tuổi thọ hiện còn (Remaining service life): Quãng thời gian tính từ thời điểm kiểm tra tới khi kết cấu đ?ợc xem nh? không còn sử dụng đ?ợc nữa, hoặc cho tới khi nó không đáp ứng đ?ợc chức năng đã xác định từ khi thiết kế. Tuổi thọ thiết kế (Design service life): Thời gian dự định mà kết cấu hoàn toàn đáp ứng đ?ợc mục đích và chức năng của nó, mặc dù có dự tính tr?ớc yêu cầu bảo trì, nh?ng không cần thiết phải sửa chữa lớn. Tuổi thọ sử dụng (Service life): Độ dài thời gian từ khi xây dựng xong kết cấu cho tới lúc nó không sử dụng đ?ợc nữa vì không đáp ứng đ?ợc chức năng thiết kế. Vữa bơm (Grout): Hỗn hợp có độ chảy lớn gồm cốt liệu, xi măng với n?ớc, có hoặc không có phụ gia, đ?ợc thi công bằng bơm áp lực. 1.2. Những vấn đề cơ bản của bảo trì 1.2.1 Yêu cầu chung Mọi kết cấu cần đ?ợc thực hiện chế độ bảo trì đúng mức trong suốt tuổi thọ thiết kế. Các kết cấu mới xây dựng cần đ?ợc thực hiện bảo trì từ ngay khi đ?a vào sử dụng. Các kết cấu sửa chữa đ?ợc bắt đầu công tác bảo trì ngay sau khi sửa chữa xong. Các kết cấu đang sử dụng, nếu ch?a thực hiện bảo trì, thì cần bắt đầu ngay công tác bảo trì. Chủ đầu t? cần có một chiến l?ợc tổng thể về bảo trì công trình bao gồm công tác kiểm tra, xác định mức độ và tốc độ xuống cấp, đánh giá tính nguyên vẹn của kết cấu và thực hiện công việc sửa chữa nếu cần. 1.2.2 Nội dung bảo trì Công tác bảo trì đ?ợc thực hiện với những nội dung sau đây: (1) Kiểm tra: Kiểm tra gồm có các loại hình sau đây: (a) Kiểm tra ban đầu: Là quá trình khảo sát kết cấu bằng trực quan (nhìn, gõ, nghe) hoặc bằng các ph?ơng tiện đơn giản và xem xét hồ sơ hoàn công để phát hiện những sai sót chất l?ợng sau thi công so với yêu cầu thiết kế. Từ đó tiến hành khắc phục ngay để đảm bảo công trình đ?a vào sử dụng đúng yêu cầu thiết kế. Kiểm tra ban đầu đ?ợc tiến hành đối với công trình xây mới, công trình đang tồn tại và công trình mới sửa chữa xong. (b) Kiểm tra thờng xuyên: Là quá trình th?ờng ngày xem xét công trình, bằng mắt hoặc bằng các ph?ơng tiện đơn giản để phát hiện kịp thời dấu hiệu xuống cấp. Kiểm tra th?ờng xuyên là bắt buộc đối với mọi công trình. (c) Kiểm tra định kỳ: Là quá trình khảo sát công trình theo chu kỳ để phát hiện các dấu hiệu xuống cấp cần khắc phục sóm. Kiểm tra định kỳ đ?ợc thực hiện với mọi công trình trong đó chu kỳ kiểm tra đ?ợc chủ công trình quy định tuỳ theo tầm quan trọng, tuổi thọ thiết kế và điều kiện môi tr?ờng làm việc của công trình. (d) Kiểm tra bất thờng: Là quá trình khảo sát đánh giá công trình khi có h? hỏng đột xuất (nh? công trình bị h? hỏng do gió bão, lũ lụt, động đất, va đập, cháy, vv..). Kiểm tra bất th?ờng thông th?ờng đi liền với kiểm tra chi tiết.TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 58 (e) Theo dõi: Là quá trình ghi chép th?ờng xuyên về tình trạng kết cấu bằng hệ thống theo dõi đã đặt sẵn từ lúc thi công. Hệ thống theo dõi th?ờng đ?ợc đặt cho các công trình thuộc nhóm bảo trì A và B (bảng 1). (f) Kiểm tra chi tiết: Là quá trình khảo sát, đánh giá mức độ h? hỏng công trình nhằm đáp ứng yêu cầu của các loại hình kiểm tra trên. Kiểm tra chi tiết cần đi liền với việc xác định cơ chế xuống cấp, đánh giá mức độ xuống cấp và đi đến giải pháp sửa chữa cụ thể. Chi tiết về các loại hình kiểm tra xem ở Phần 2. Quan hệ giữa các quá trình kiểm tra và sửa chữa đ?ợc thể hiện trên sơ đồ hình 1.1. (2) Phân tích cơ chế xuống cấp: Trên cơ sở các số liệu kiểm tra, cần xác định xem xuống cấp đang xẩy ra theo cơ chế nào. Từ đó xác định h?ớng giải quyết khắc phục. (3) Đánh giá mức độ và tốc độ xuống cấp: Sau khi phân tích đ?ợc cơ chế xuống cấp thì đánh giá xem mức độ và tốc độ xuống cấp đã đến đâu và yêu cầu đòi hỏi phải sửa chữa đến mức nào, hoặc có thể sẽ phải phá dỡ. Cơ sở để đánh giá mức độ xuống cấp là các công năng hiện có của kết cấu. (4) Xác định giải pháp sửa chữa: Xuất phát từ mức yêu cầu phải sửa chữa để thiết kế giải pháp sửa chữa cụ thể. (5) Sửa chữa: Bao gồm quá trình thực thi thiết kế và thi công sửa chữa hoặc gia c?ờng kết cấu. Tuỳ theo mức độ, yêu cầu của công tác bảo trì, chủ công trình có thể tự thực hiện những nội dung bảo trì nêu trên hoặc thuê một đơn vị chuyên ngành thiết kế hoặc thi công thực hiện. 1.2.3 Phân loại bảo trì Công tác bảo trì đ?ợc phân theo các nhóm A, B, C, D tuỳ theo tầm quan trọng cuả kết cấu, đặc điểm kết cấu, tuổi thọ thiết kế, điều kiện môi tr?ờng, mức độ tác động tới xung quanh, độ dễ bảo trì và giá bảo trì. Các nhóm bảo trì và yêu cầu bảo trì t?ơng ứng đ?ợc quy định trong bảng 1.1. Bảng 1.1. Phân loại bảo trì theo các nhóm N0 Nhóm bảo trì Loại công trình Yêu cầu thực hiện bảo trì 1 Nhóm ABảo trì phòng ngừa Công trình đặc biệt quan trọng, có liên quan tới an toàn quốc gia, phòng chống cháy nổ và môi tr?ờng; Công trình th?ờng xuyên có rất nhiều ng?ời làm việc hoặc qua lại Công trình không có điều kiện dễ sửa chữa Công trình có tuổi thọ thiết kế đến 100 năm hoặc lâu hơn Thực hiện tất cả các nội dung bảo trì ở mục 1.2.2. Đặt thiết bị theo dõi công trình lâu dài. Thực hiện các biện pháp phòng ngừa ngay từ giai đoạn thiết kế, thi công (nh? bảo vệ bề mặt, đặt catôt bảo vệ). 2 Nhóm BBảo trì thông th?ờng Các công trình dân dụng và công nghiệp thông th?ờng, có tuổi thọ thiết kế d?ới 100 năm và có thể sửa chữa khi cần Thực hiện tất cả các nội dung bảo trì ở mục 1.2.2. Có thể đặt hệ thống thiết bị theo dõi lâu dài. Kiểm tra ban đầu, th?ờng xuyên, định kỳ đ?ợc thực hiện chủ yếu bằng mắt và các ph?ơng tiện đơn giản. 3 Nhóm CBảo trì quan sát Công trình tạm, có niên hạn sử dụng d?ới 20 năm Bảo trì chủ yếu bằng quan sát th?ờng xuyên. Không cần khảo sát chi tiết. Khi công trình có dấu hiệu xuống cấp thì hoặc là tiến hành sửa chữa đơn giản, hoặc là phá dỡ. 4 Nhóm DBảo trì không quan sát Công trình dàn khoan ngoài khơi, công trình ngầm d?ới đất, công trình d?ới n?ớc Không tiến hành kiểm tra th?ờng xuyên và định kỳ đối với các chi tiết khuất. Kiểm tra chi tiết và kiểm tra đột xuất đ?ợc tiến hành khi dấu hiệu h? hỏng cho thấy cần phải sửa chữa. Có thể thực hiện biện pháp phòng ngừa ngay trong giai đoạn thiết kế và thi công (nh? bảo vệ bề mặt, đặt catôt bảo vệ)TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 59 Hình 1.1. Quan hệ các quá trình kiểm tra và sửa chữa kết cấu 1.2.4 Các dạng h hỏng của kết cấu (1) Tiêu chuẩn này xem xét các dạng h? hỏng thông th?ờng sau đây của kết cấu: (a) H? hỏng do sai sót thuộc về thiết kế, thi công, sử dụng công trình; (b) H? hỏng do nguyên nhân lún nền móng; (c) H? hỏng do tác động của các yếu tố khí hậu nóng ẩm; (d) H? hỏng do cabonat hoá bê tông; (e) H? hỏng do tác động của môi tr?ờng vùng biển; Công trình bắt đầu đ?a vào sử dụng Kiểm tra ban đầu Dấu hiệu sai sót Sửa có chữa không Kiểm tra th?ờng xuyên Kiểm tra định kỳ Dấuhiệu xuống cấp Sửa chữa có không Kiểm tra chi tiết Sửa chữa Kiểm tra bất th?ờng Kiểm tra chi tiếtTIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 60 (f) H? hỏng do tác động của môi tr?ờng xâm thực công nghiệp; Việc nhận biết các loại hình h? hỏng trên đ?ợc chỉ dẫn ở phần 3. (2) Từ mỗi loại hình h? hỏng nhận biết đ?ợc, chủ công trình và ng?ời thiết kết cần có ch?ơng trình cụ thể cho công tác bảo trì, bao gồm từ khâu kiểm tra, đánh giá m?c độ h? hỏng đến việc sửa chữa, gia c?ờng, nâng cấp hoặc phá dỡ công trình. 1.2.5 Kiểm tra công năng của kết cấu trong quá trình bảo trì (1) Công năng của kết cấu cần đ?ợc đánh giá lại tr?ớc và sau khi sửa chữa. Các công năng sau đây cần đ?ợc đánh giá: (a) Độ an toàn (khả năng chịu tải); (b) Khả năng làm việc bình th?ờng; Việc đánh giá công năng đ?ợc thực hiện thông qua các chỉ số công năng yêu cầu (Pyc) và chỉ số công năng thực tế mà kết cấu đạt đ?ợc (Ptt). Tuỳ theo loại hình và mức độ h? hỏng của kết cấu, có thể xác định một hoặc một số chỉ số công năng cho mỗi loại hình công năng kiểm tra. (2) Kết cấu đ?ợc coi là đảm bảo công năng khi: P tt t Pyc hoặc Pyc t Ptt , tuỳ theo chỉ số công năng cụ thể. Trong đó: ? P tt là chỉ số công năng thực tế đạt đ?ợc, xác định theo thực tế khảo sát kết cấu hoặc theo giá trị tính toán; ? P yc: Chỉ số công năng yêu cầu, xác định theo các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành hoặc theo yêu cầu của ng?ời thiết kế hay chủ công trình. (3) Các chỉ số công năng cần đánh giá đ?ợc chỉ rõ trong bảng 1.2. Bảng 1.2. Các chỉ số công năng cần đánh giá trớc và sau khi sửa chữa kết cấu Công năng kiểm tra Chỉ số công năng Loại hình kết cấu áp dụng Độ an toàn (khả năng chịu tải) Mômen uốn; Lực cắt; Lực dọc. Lực xoắn; Lực gây sập đổ hoặc mất ổn định kết cấu Mọi kết cấu với các dạng h? hỏng khác nhau +Theo chức năng kết cấu: Chống thấm (L?ợng n?ớc thấm qua kết cấu, mật độ thấm ẩm); Cách nhiệt (Mức truyền nhiệt qua kết cấu); Chống cháy (Mức chịu lửa của kc khi có cháy); Chống ồn; bụi (Mức ồn, bụi); Mỹ quan bên ngoài (Mật độ rêu mốc); Mùi (do rêu mốc). Kết cấu có các yêu cầu theo chức năng kiểm tra; Kết cấu có yêu cầu thẩm mỹ +Theo tiện nghi cho ng?ời sử dụng: Nghiêng lệch, võng, lún. Vết nứt (Mật độ và bề rộng vết nứt). Chấn rung Mọi kết cấu với các dạng h? hỏng khác nhau. Khả năng làm việc bình th?ờng +Theo tác động xấu đến môi tr?ờng xung quanh: Khả năng bong rơi lớp bảo vệ cốt thép; Mức tác động xấu đến môi tr?ờng; ảnh h?ởng đến công trình lân cận. Các kết cấu có nguy cơ ăn mòn, han rỉ cốt thép. Kết cấu th?ờng xuyên tiếp xúc với chất thải. Kết cấu bị lún. Đối với các kết cấu chịu tác động ăn mòn hoặc tác động của khí hậu nóng ẩm thì ngoài kiểm tra công năng còn cần phải kiểm tra khả năng kết cấu giữ đ?ợc độ bền lâu theo yêu cầu thiết kế. Cụ thể, các yếu tố sau đây cần phải ở d?ới mức cho phép. x Nồng độ ion Cl hoặc hoá chất thẩm thấu;TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 61 x Chiều dày mức thấm ion Cl hoặc hoá chất; x Chiều dày cacbonat; độ pH; x Bề rộng vết nứt; x Mức rỉ cốt thép; x Độ rỗng bê tông; x Tổn thất c?ờng độ hoặc trong l?ợng bê tông. 1.2.6 Quản lý kỹ thuật công tác bảo trì (1) Cần phải có một chiến l?ợc bảo trì ngay từ khi quyết định đầu t? xây dựng công trình. Chiến l?ợc này cần đ?ợc soạn thảo dựa trên các văn bản pháp quy hiện hành do Nhà n?ớc Việt Nam, Bộ Xây dựng ban hành và các tiêu chuẩn kỹ thuật cần thiết khác. (2) Sau khi xây dựng xong công trình, cần tiến hành ngay việc kiểm tra ban đầu để phát hiện các dấu hiệu khuyết tật làm ảnh h?ởng xấu đến công năng kết cấu. Các khuyết tật này cần đ?ợc khắc phục ngay tr?ớc khi đ?a công trình vào sử dụng. (3) Trong suốt thời gian làm việc của công trình, công tác bảo trì cần đ?ợc duy trì theo nội dung nêu ở các điều 1.2.2, 1.2.3, và 1.2.4. Trong tr?ờng hợp phát hiện thấy kết cấu bị h? hỏng đến mức phải sửa chữa thì cần tiến hành ngay công tác kiểm tra, đánh giá mức độ h? hỏng và đề ra biện pháp sửa chữa. (4) Việc kiểm tra, xác định cơ chế xuống cấp, đánh giá mức độ h? hỏng và đề ra giải pháp sửa chữa kết cấu phải do các đơn vị và chuyên gia chuyên ngành có năng lực phù hợp thực hiện. Các giải pháp sửa chữa cần đ?ợc xác định trên cơ sở các số liệu kiểm tra tr?ớc đó và có sử dụng các bản vẽ thiết kế, bản vẽ hoàn công, các kết quả kiểm tra chất l?ợng, vật liệu đã sử dụng, các biên bản và sổ nhật ký thi công của công trình. Việc thi công sửa chữa, gia c?ờng, nâng cấp, hoặc phá dỡ kết cấu đã bị h? hỏng cần phải đ?ợc các đơn vị thi công có năng lực chuyên môn phù hợp thực hiện. (5) Mọi diễn biến của công tác bảo trì cần đ?ợc ghi chép và l?u giữ để sử dụng lâu dài. Chủ công trình sẽ l?u giữ các ghi chép này cùng với các bản vẽ và các tài liệu kỹ thuật khác liên quan đến việc bảo trì.TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 62 Phần 2. Công tác kiểm tra 2.1 Nguyên tắc chung Kiểm tra là công việc đ?ợc thực hiện đối với mọi công trình nhằm phát hiện kịp thời sự xuống cấp hoặc thay đổi công năng kết cấu. Việc kiểm tra cần đ?ợc duy trì trong suốt thời gian sử dụng công trình. 2.2 Tay nghề và công cụ kiểm tra Việc kiểm tra phải do đơn vị và các cá nhân có trình độ chuyên môn phù hợp thực hiện. Thông th?ờng chủ công trình có thể mời đơn vị và chuyên gia t? vấn đã thiết kế và giám sát chất l?ợng thực hiện công tác kiểm tra. Công cụ kiểm tra có thể là bằng trực quan (nhìn nghe), hoặc bằng những công cụ thông th?ờng nh? th?ớc mét, búa gõ, kính phóng đại, vv.. Khi cần có thể dùng các thiết bị nh? máy kinh vĩ, thiết bị thử nghiệm không phá hoại hoặc các thiết bị thử nghiệm trong phòng khác. D?ới đây là h?ớng dẫn cụ thể cho mỗi loại hình kiểm tra: 2.3 Kiểm tra ban đầu 2.3.1 Nguyên tắc chung (1) Kiểm tra ban đầu đ?ợc thực hiện ngay sau khi công trình đ?ợc thi công xong và bắt đầu đ?a vào sử dụng. Đối với công trình sửa chữa và gia c?ờng thì kiểm tra ban đầu đ?ợc thực hiện ngay sau khi sửa ch?ã và gia c?ờng xong. Đối với những công trình đang tồn tại mà ch?a có kiểm tra ban đầu thì bất kỳ lần kiểm tra đầu tiên nào cũng có thể coi là kiểm tra ban đầu. (2) Yêu cầu của kiểm tra ban đầu là thiết lập các số liệu đo đầu tiên của kết cấu, phát hiện kịp thời những sai sót ban đầu của kết cấu và khắc phục ngay để đ?a kết cấu vào sử dụng. Thông qua kiểm tra ban đầu để suy đoán khả năng có thể xuống cấp công trình theo tuổi thọ thiết kế đã dự kiến. (3) Kiểm tra ban đầu do chủ đầu t? cùng với các đơn vị thiết kế, thi công và giám sát chất l?ợng thực hiện. 2.3.2 Biện pháp kiểm tra ban đầu Kiểm tra ban đầu đ?ợc tiến hành trên toàn bộ kết cấu công trình hoặc một bộ phận của kết cấu. Ph?ơng pháp kiểm tra chủ yếu là bằng trực quan, kết hợp với xem xét các bản vẽ thiết kế, bản vẽ hoàn công và hồ sơ thi công (sổ nhật ký công trình, các biên bản kiểm tra đã có). 2.3.3 Nội dung kiểm tra ban đầu Kiểm tra ban đầu gồm có những công việc sau đây: (1) Khảo sát kết cấu để thu thập số liệu về những vấn đề sau đây: (a) Sai lệch hình học của kết cấu; (b) Độ nghiêng, lún, biến dạng của kết cấu; (c) Xuất hiện vết nứt; (d) Tình trạng bong rộp; (e) Tình trạng rỉ cốt thép; (f) Biến màu mặt ngoài; (g) Chất l?ợng bê tông; (h) Các khuyết tật nhìn thấy; (i) Sự đảm bảo về công năng sử dụng (chống thấm, cách âm, cách nhiệt vv...). (j) Tình trạng hệ thống theo dõi lâu dài (nếu có). Số liệu đo của hệ thống tại thời điểm kiểm tra ban đầu. (2) Xem xét hồ sơ hoàn công để đánh giá chất l?ợng phần khuất của kết cấu (bản vẽ thiết kế, bản vẽ hoàn công, sổ nhật ký công trình, các biên bản kiểm tra).TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 63 (3) Tiến hành thí nghiệm bổ sung nếu cần để nhận biết rõ hơn tình trạng công trình đối với công trình đang tồn tại, nay mới kiểm tra lần đầu. (4) Xử lý các khuyết tật đã phát hiện ra. Tr?ờng hợp nghi ngờ có sai sót quan trọng thì tiến hành thêm kiểm tra chi tiết và đề ra biện pháp xử lý. (5) Tiến hành vận hành hệ thống theo dõi để ghi số đo ban đầu đối với các kết cấu có gắn các hệ thống theo dõi lâu dài. (6) Suy đoán khả năng xuống cấp kết cấu theo tuổi thọ công trình. Trên cơ sở các số liệu khảo sát và sau khi những sai sót kết cấu đã đ?ợc khắc phục, cần suy đoán khả năng sẽ xuất hiện các khuyết tật kết cấu, khả năng bền môi tr?ờng (đối với môi tr?ờng xâm thực và môi tr?ờng khí hậu nóng ẩm), khả năng có thể nghiêng lún tiếp theo, và khả năng suy giảm công năng. Tuỳ theo tính chất và điều kiện môi tr?ờng làm việc của công trình, ng?ời thực hiện kiểm tra ban đầu có thể đặt trọng tâm công tác kiểm tra vào những yếu tố có ảnh h?ởng quan trọng tới độ bền lâu của công trình. Mục tiêu cuối cùng của suy đoán là để đánh giá xem khả năng kết cấu có thể dảm bảo tuổi thọ thiết kế trong điều kiện sử dụng bình th?ờng hay không, đồng thời xác định giải pháp đảm bảo độ bền lâu công trình. 2.3.4 Ghi chép và lu giữ hồ sơ

TI£U CHN x©y dùng ViƯt Nam TCXDVN 318: 2004 Xt lần Kết cấu bê tông Bê tông cốt thépHWớng dẫn công tác bảo trì Concrete and Reinforced concrete Structures Guide to Maintenance Phần 1- Tổng quát bảo trì 1.1 Những vấn đề chung 1.1.1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho công tác bảo trì kết cấu bê tông bê tông cốt thép công trình dân dụng công nghiệp, nhằm đảm bảo chúng đVợc an toàn làm việc bình thVờng trình sử dụng Đối với kết cấu thuộc chuyên ngành giao thông, thuỷ lợi công trình chuyên dụng đặc biệt khác áp dụng Tiêu chuẩn cần tuân thủ quy định kỹ thuật riêng khác ngành ban hành 1.1.2 Tài liệu viện dẫn Tiêu chuẩn đVợc sử dụng song hành tài liệu kỹ thuật sau đây: TCXD: 45:1978: Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình TCVN 79:1980: Thi công nghiệm thu công tác móng TCVN 197-1985: Kim loại - PhVơng pháp thử kéo TCVN 4055: 1985: Tổ chức thi công TCVN 141: 1998: Xi măng phVơng pháp phân tích hoá học TCXD 162-1987: Bê tông nặng PhVơng pháp xác định cVờng độ súng bật nầy TCXD 171-1989: Bê tông nặng PhVơng pháp không phá huỷ sử dụng kết hợp máy đo siêu âm súng bật nẩy để xác định cVờng độ chịu nén TCXD 174: 1989: Đất xây dựng PhVơng pháp thí nghiệm xuyên tĩnh TCVN 5574: 1991: Kết cấu bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5573: 1991: Kết cấu gạch đá gạch đá cốt thép TCVN 2683: 1991: Đất xây dựng PhVơng pháp lấy, bao gói, vận chuyển bảo quản mẫu TCVN 3105: 1993: Hỗn hợp bê tông nặng bê tông nặng Lấy mẫu, chế tạo bảo dVỡng mẫu thử TCVN 3113: 1993: Bê tông nặng PhVơng pháp xác định độ hút nVớc TCVN 3118: 1993: Bê tông nặng PhVơng pháp xác định cVờng độ nén TCVN 5718-1993: Mái sàn BTCT công trình Xây dựng Yêu cầu kỹ thuật chống thấm nVớc TCVN 5726: 1993: Bê tông nặng PhVơng pháp xác định cVờng độ lăng trụ môdul đàn hồi nén tĩnh TCVN 4453: 1995: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép toàn khối Quy phạm thi công nghiệm thu TCVN 4085: 1995: Kết cấu gạch đá Quy phạm thi công nghiệm thu TCVN 2737-1995: Tải trọng tác động- Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 6084-1995: Bản vẽ nhà công trình Ký hiệu cho cốt thép bê tông TCXD 205: 1998 : Mãng cäc – Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 54 TI£U CHUÈN x©y dùng ViƯt Nam TCXDVN 318: 2004 TCXD 226: 1999: Đất xây dựng PhVơng pháp xuyên động lấy mẫu TCXD 239-2000: Bê tông nặngChỉ dẫn đánh giá cVờng độ bê tông kết cấu TCXD 240-2000: Kết cấu bê tông cốt thépPhVơng pháp điện từ xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ, vị trí đVờng kính cốt thép bê tông TCXD 271: 2002: Đo độ lún công trình công nghiệp dân dụng phVơng pháp thuỷ chuẩn hình học TCXDVN 294: 2003: Kết cấu BTCT PhVơng pháp điện kiểm tra khả cốt thép bị ăn mòn TCXDVN 313: 2004: Kết cấu bê tông BTCT HVớng dẫn kỹ thuật phòng chống nứt dVới tác động khí hậu nóng ẩm địa phVơng BS 1881, Part 120: 83 “Method for determination of concrete compressive strength of concrete core” ASTM 1084: 1997 “Test method for Portland cement content of hardened hydraulic cement concrete” ASTM C 876: 1999 “Test method for half-cell potentials of uncoated reinforcing steel in concrete” BS 1881-part 204: 88 “Recommendation on use of electromagnetic covermeter” ASTM D 5015: 95 “Test method for pH of atmospheric wet deposition samples by electrometric determination” ASTM C 1152: 1994 “Test method for acid-soluble chloride in mortar and concrete” ACI 201 2R-2002 “Guide to Durable concrete” ACI 224.1R-2002 “Cause, Evaluation and Repair of Crack in Concrete Structures” ASTM D 3963/D 3963M-93a “Standard Specification for Epoxy-Coated reinforcing Steel” ACI 503.2-79 “Standard Specification for bonding plastic concrete to hardened concrete with a multi-component system epoxy adhesive” ASTM C 1509-90 “Latex bonding agent for bonding fresh to hardened concrete” ASTM C 856: 88 “Standard practice for petrographic examination of hardened concrete” ASTM C475: 90 “Stadard test method for microscope determination of parameters of the air void system in hardened concrete CHu3 2.03.11- 85 ẵệùịốệ ỗốổọốỏũóủở ọóỗốổộỡịò ọố ọổổọíị (Phiên tiếng Nga Matxcơva 1986); 1.1.3 Thuật ngữ định nghĩa Một số thuật ngữ dùng Tiêu chuẩn đVợc hiểu nhV sau: Bảo trì (Maintenance): Một loạt công việc đVợc tiến hành để đảm bảo cho kết cấu liên tục giữ đVợc chức làm việc st ti thä thiÕt kÕ BiÕn d¹ng (deformation): HiƯn tVợng thay đổi hình dạng thể tích kết cấu Cacbonat hoá (Carbonation): Tác động sinh phản ứng Hydroxid can xi bê tông với khí cacbônic môi trVờng, tạo bề mặt cứng bê tông bị cacbonat hoá làm giảm tính kiềm phần đÃ xẩy phản ứng Chỉ số công dài hạn (Long-term performance index): Chỉ số xác định khả lại kết cấu đáp ứng đVợc chức thiết kế suốt thời gian tuổi thọ thiết kế Chức (Function): Yêu cầu mà kết cấu đòi hỏi phải đảm đVơng Co khô (Dry shringkage): Sự giảm thể tích bê tông bị nVớc trạng thái đóng rắn Công (Performance): Khả (hoặc hiệu quả) kết cấu đảm nhận chức thiết kế Công tác sửa chữa (Remedial action): Công việc bảo trì đVợc thực với mục đích ngăn ngừa làm hạn chế trình xuống cấp kết cấu, giữ vững tăng cVờng thêm công nó, để giảm nguy gây hại cho ngVời sử dụng Chỉ số công (Performance index): Chỉ số định lVợng công kết cấu Cờng độ đặc trng (Characteristic strength): CVờng độ đặc trVng vật liệu giá trị cVờng độ đVợc xác định với xác xuất đảm bảo 95% (nghĩa có 5% giá trị thí nghiệm không thoả mÃn) Dự đoán xuống cấp (Deterioration prediction): Sự suy đoán tốc độ suy giảm công tVơng lai kết cấu, dựa kết kiểm tra liệu ghi chép đVợc trình thiết kế thi công kết cấu Dự đoán độ bền lâu (Durability prediction): Dự đoán mức độ xuống cấp kết cấu tVơng lai, dựa sè liƯu ®· dïng thiÕt kÕ 55 TI£U CHN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 Độ bền lâu (Durability): Mức thời gian kết cấu trì đVợc công thiết kế Độ xuống cấp (Degree of deterioration): Độ suy giảm công mức độ xuống cấp công trình tác động môi trVờng kể từ xây dựng Độ tin cậy (Reliabilitty): Khả kết cấu đáp ứng đầy đủ yêu cầu cần thiết suốt tuổi thọ thiết kế Độ an toàn (Safety): Khả kết cấu đảm bảo không gây thiệt hại cho ngVời sử dụng ngVời vùng lân cận dVới tác động Gia cờng (Strengthening): Công việc sửa chữa kết cấu nhằm giữ vững nâng cao thêm khả chịu tải kết cấu đến mức cao mức thiết kế ban đầu Hồ sơ hoàn công (As- built documents and drawings): Tài liệu đVa vào lVu trữ sau thi công công trình, bao gồm văn pháp lý, vẽ thiết kế, vẽ hoàn công, thuyết minh thiết kế biện pháp thi công, nhật ký thi công, biên kiểm tra, Khe co (Contraction joint): Khe co d·n nhiƯt Èm kh«ng cã chuyển dịch bê tông khe Tại bê tông cã thĨ nøt (xem khe co d·n nhiƯt Èm) Khe co dân nhiƯt Èm (Hot-humid deformation joint): VÞ trÝ chia cắt kết cấu thành phần nhỏ để kết cấu bê tông co nở dễ dàng theo thời tiÕt nãng Èm Khe dân (Expansion joint): Khe co d·n nhiệt ẩm cho phép chuyển dịch đầu mút bê tông khe (xem khe co dÃn nhiệt ẩm) Khả sửa chữa (Restorability/reparability): Khả kết cấu sửa chữa kỹ thuật kinh tế bị hV hại dVới tác động xem xét Khả sử dụng bình thờng (Serviceability): Khả kết cấu đáp ứng đầy đủ yêu cầu sử dụng chức thiết kế dVới tác động yếu tố xem xét Khảo sát (Investigation): Công việc kiểm tra kỹ lVỡng tình trạng kết cấu để xác lập đVợc thông số cần thiết mức độ hV hỏng kết cấu nhằm tìm biện pháp khắc phục Kiểm soát h hỏng (Damage control): Cách tiến hành để đảm bảo yêu cầu trạng thái giới hạn đVợc thoả mÃn sửa chữa phục hồi kết cấu Kiểm tra (Inspection): Quá trình xem xét tình trạng kết cấu hồ sơ công trình nhằm phát dấu hiệu xuống cấp xác định thông số xuống cấp kết cấu để có biện pháp sửa chữa Lực học (Mechanical forces): Lực nhóm lực tập trung phân bố tác động lên kết cấu, lực phát sinh biến dạng cVỡng mà kết cấu phải chịu Mức xuống cấp (Level of deterioration): Tình trạng đÃ bị xuống cấp kết cấu Phân tích (Analysis / Assessment): PhVơng pháp đVợc chấp nhận dùng để đánh giá số công để mô tả chuẩn xác vấn đề chuyên môn Sửa chữa (Repair) : Hoạt động đVợc thực nhằm mục đích ngăn ngừa làm chậm trình xuống cấp kết cấu, làm giảm nguy gây hại cho ngVời sử dụng Tác động (Action): Lực học tác động môi trVờng mà kết cấu * (hoặc phận kết cấu) phải gánh chịu Tác động bất thờng (Accidental action): Tác động xẩy với xác suất thấp, nhVng có cVờng độ cao nhiều so với tác động thông thVờng khác Tác động môi trờng (Environment actions): Tập hợp ảnh hVởng vật lý, hoá học sinh học làm suy giảm chất lVợng vật liệu kết cấu Sự suy giảm có tác động bất lợi đến khả sử dụng, khả sửa chữa độ an toàn kết cấu Tác ®éng thay ®ỉi (Variable action): T¸c ®éng sinh chuyển động vật kết cấu, tải trọng thay đổi, nhV tải trọng lại, tải trọng sóng, áp lực nVớc, áp lực đất, tải trọng sinh thay đổi nhiệt độ Tác động thờng xuyên (Permanent action): Trọng lVợng thân kết cấu kể chi tiết kèm đồ đạc, thiết bị đặt cố định Tầm quan trọng (Importance): Mức xác định cho kết cấu để mức độ phải giải hV hỏng trình suy giảm chất lVợng, nhằm giữ đVợc chức kết cấu nhV thiết kế đÃ định 56 TI£U CHN x©y dùng ViƯt Nam TCXDVN 318: 2004 Theo dõi (Monitoring): Việc ghi chép liên tục liệu suy giảm chất lVợng công kết cấu thiết bị thích hợp Thiết kÕ theo ®é bỊn (Durability design): ViƯc thiÕt kÕ nh»m đảm bảo kết cấu trì đVợc chức yêu cầu suốt tuổi thọ thiết kế dVới tác động môi trVờng Tính chất biến dạng (Deformability): Thuật ngữ khả kết cấu thay đổi hình dạng kích thVớc Trạng thái đóng rắn bê tông (Hardened state of concrete): Trạng thái bê tông sau đạt đVợc cVờng độ định Trạng thái giới hạn (Limit state): Trạng thái tới hạn đVợc đặc trVng số công Khi vVợt số kết cấu không đáp ứng đVợc yêu cầu công thiết kế Trạng thái giới hạn cực hạn (Ultimate limit state): Trạng thái giới hạn an toàn Tốc ®é xuèng cÊp (Rate of deterioration): Møc xuèng cÊp cña kết cấu theo đơn vị thời gian Tuổi thọ hiƯn cßn (Remaining service life): Qu·ng thêi gian tÝnh tõ thời điểm kiểm tra tới kết cấu đVợc xem nhV không sử dụng đVợc nữa, không đáp ứng đVợc chức đÃ xác ®Þnh tõ thiÕt kÕ Ti thä thiÕt kÕ (Design service life): Thời gian dự định mà kết cấu hoàn toàn đáp ứng đVợc mục đích chức nó, có dự tính trVớc yêu cầu bảo trì, nhVng không cần thiết phải sửa chữa lớn Tuổi thọ sử dụng (Service life): Độ dài thời gian từ x©y dùng xong kÕt cÊu cho tíi lóc nã không sử dụng đVợc không đáp ứng đVợc chức thiết kế Vữa bơm (Grout): Hỗn hợp có độ chảy lớn gồm cốt liệu, xi măng với nVớc, có phụ gia, đVợc thi công bơm áp lực 1.2 Những vấn đề bảo trì 1.2.1 Yêu cầu chung Mọi kết cấu cần đVợc thực chế độ bảo trì mức suốt tuổi thọ thiết kế Các kết cấu xây dựng cần đVợc thực bảo trì từ đVa vào sử dụng Các kết cấu sửa chữa đVợc bắt đầu công tác bảo trì sau sửa chữa xong Các kết cấu sử dụng, chVa thực bảo trì, cần bắt đầu công tác bảo trì Chủ đầu tV cần có chiến lVợc tổng thể bảo trì công trình bao gồm công tác kiểm tra, xác định mức độ tốc độ xuống cấp, đánh giá tính nguyên vẹn kết cấu thực công việc sửa chữa cần 1.2.2 Nội dung bảo trì Công tác bảo trì đVợc thực với nội dung sau đây: (1) Kiểm tra: Kiểm tra gồm có loại hình sau đây: (a) Kiểm tra ban đầu: Là trình khảo sát kết cấu trực quan (nhìn, gõ, nghe) phVơng tiện đơn giản xem xét hồ sơ hoàn công để phát sai sót chất lVợng sau thi công so với yêu cầu thiết kế Từ tiến hành khắc phục để đảm bảo công trình đVa vào sử dụng yêu cầu thiết kế Kiểm tra ban đầu đVợc tiến hành công trình xây mới, công trình tồn công trình sửa chữa xong (b) Kiểm tra thờng xuyên: Là trình thVờng ngày xem xét công trình, mắt phVơng tiện đơn giản để phát hiƯn kÞp thêi dÊu hiƯu xng cÊp KiĨm tra thVêng xuyên bắt buộc công trình (c) Kiểm tra định kỳ: Là trình khảo sát công trình theo chu kỳ để phát dấu hiệu xuống cấp cần khắc phục sóm Kiểm tra định kỳ đVợc thực với công trình chu kỳ kiểm tra đVợc chủ công trình quy định tuỳ theo tầm quan trọng, tuổi thọ thiết kế điều kiện môi trVờng làm việc công trình (d) Kiểm tra bất thờng: Là trình khảo sát đánh giá công trình có hV hỏng đột xuất (nhV công trình bị hV hỏng gió bÃo, lũ lụt, động ®Êt, va ®Ëp, ch¸y, vv ) KiĨm tra bÊt thVêng thông thVờng liền với kiểm tra chi tiết 57 TI£U CHN x©y dùng ViƯt Nam TCXDVN 318: 2004 (e) Theo dõi: Là trình ghi chép thVờng xuyên tình trạng kết cấu hệ thống theo dõi đÃ đặt sẵn từ lúc thi công Hệ thống theo dõi thVờng đVợc đặt cho công trình thuộc nhóm bảo trì A B (bảng 1) (f) Kiểm tra chi tiết: Là trình khảo sát, đánh giá mức độ hV hỏng công trình nhằm đáp ứng yêu cầu loại hình kiểm tra Kiểm tra chi tiết cần liền với việc xác định chế xuống cấp, đánh giá mức độ xuống cấp đến giải pháp sửa chữa cụ thể Chi tiết loại hình kiểm tra xem Phần Quan hệ trình kiểm tra sửa chữa đVợc thể sơ đồ hình 1.1 (2) Phân tích chế xuống cấp: Trên sở số liệu kiểm tra, cần xác định xem xuống cấp xẩy theo chế Từ xác định hVớng giải khắc phục (3) Đánh giá mức độ tốc độ xuống cấp: Sau phân tích đVợc chế xuống cấp đánh giá xem mức độ tốc độ xuống cấp đÃ đến đâu yêu cầu đòi hỏi phải sửa chữa đến mức nào, phải phá dỡ Cơ sở để đánh giá mức độ xuống cấp công có kết cấu (4) Xác định giải pháp sửa chữa: Xuất phát từ mức yêu cầu phải sửa chữa để thiết kế giải pháp sửa chữa cụ thể (5) Sửa chữa: Bao gồm trình thực thi thiết kế thi công sửa chữa gia cVờng kết cấu Tuỳ theo mức độ, yêu cầu công tác bảo trì, chủ công trình tự thực nội dung bảo trì nêu thuê đơn vị chuyên ngành thiết kế thi công thực 1.2.3 Phân loại bảo trì Công tác bảo trì đVợc phân theo nhóm A, B, C, D tuỳ theo tầm quan trọng cuả kết cấu, đặc điểm kết cấu, tuổi thọ thiết kế, điều kiện môi trVờng, mức độ tác động tới xung quanh, độ dễ bảo trì giá bảo trì Các nhóm bảo trì yêu cầu bảo trì tVơng ứng đVợc quy định bảng 1.1 Bảng 1.1 Phân loại bảo trì theo nhóm N 58 Nhóm bảo trì Loại công trình -Công trình đặc biệt quan Nhóm ABảo trì phòng trọng, có liên quan tới an toàn quốc gia, phòng chống ngừa cháy nổ môi trVờng; -Công trình thVờng xuyên có nhiều ngVời làm việc qua lại -Công trình điều kiện dễ sửa chữa -Công trình có tuổi thọ thiết 100 năm lâu Các công trình dân dụng Nhóm BBảo trì thông công nghiệp thông thVờng, có tuổi thọ thiết kế dVới 100 thVờng năm sửa chữa cần Yêu cầu thực bảo trì -Thực tất nội dung bảo trì mục 1.2.2 -Đặt thiết bị theo dõi công trình lâu dài -Thực biện pháp phòng ngừa từ giai đoạn thiết kế, thi công (nhV bảo vệ bề mặt, đặt catôt bảo vệ) -Thực tất nội dung bảo trì mục 1.2.2 -Có thể đặt hệ thống thiết bị theo dõi lâu dài -Kiểm tra ban đầu, thVờng xuyên, định kỳ đVợc thực chủ yếu mắt phVơng tiện đơn giản Công trình tạm, có niên hạn -Bảo trì chủ yếu quan sát thVờng xuyên Không Nhóm Ccần khảo sát chi tiết Khi công trình có dấu hiệu xuống Bảo trì quan sử dụng dVới 20 năm cấp tiến hành sửa chữa đơn giản, phá sát dỡ Công trình dàn khoan -Không tiến hành kiểm tra thVờng xuyên định kỳ Nhóm DBảo trì không khơi, công trình ngầm dVới chi tiết khuất Kiểm tra chi tiết kiểm tra đột xuất đất, công trình dVới nVớc đVợc tiến hành dấu hiệu hV hỏng cho thấy cần phải sửa quan sát chữa -Có thể thực biện pháp phòng ngừa giai đoạn thiết kế thi công (nhV bảo vệ bề mặt, đặt catôt bảo vệ) TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 Công trình bắt đầu đVa vào sử dụng Kiểm tra ban đầu Dấu hiệu sai sót có không Sửa chữa Kiểm tra chi tiết Kiểm tra thVờng xuyên Kiểm tra định kỳ Sửa chữa Dấu hiệu xng cÊp cã KiĨm tra chi tiÕt kh«ng KiĨm tra bất thVờng Sửa chữa Hình 1.1 Quan hệ trình kiểm tra sửa chữa kết cấu 1.2.4 Các dạng h hỏng kết cấu (1) Tiêu chuẩn xem xét dạng hV hỏng thông thVờng sau cña kÕt cÊu: (a) HV háng sai sãt thuéc thiết kế, thi công, sử dụng công trình; (b) HV hỏng nguyên nhân lún móng; (c) HV hỏng tác động yếu tố khí hậu nóng ẩm; (d) HV hỏng cabonat hoá bê tông; (e) HV hỏng tác động môi trVờng vùng biĨn; 59 TI£U CHN x©y dùng ViƯt Nam (f) TCXDVN 318: 2004 HV hỏng tác động môi trVờng xâm thực công nghiệp; Việc nhận biết loại hình hV hỏng đVợc dẫn phần (2) Từ loại hình hV hỏng nhận biết đVợc, chủ công trình ngVời thiết kết cần có chVơng trình cụ thể cho công tác bảo trì, bao gồm từ khâu kiểm tra, đánh giá mVc độ hV hỏng đến việc sửa chữa, gia cVờng, nâng cấp phá dỡ công trình 1.2.5 Kiểm tra công kết cấu trình bảo trì (1) Công kết cấu cần đVợc đánh giá lại trVớc sau sửa chữa Các công sau cần đVợc đánh giá: (a) Độ an toàn (khả chịu tải); (b) Khả làm việc bình thVờng; Việc đánh giá công đVợc thực thông qua số công yêu cầu (Pyc) số công thực tế mà kết cấu đạt đVợc (Ptt) Tuỳ theo loại hình mức độ hV hỏng kết cấu, xác định số công cho loại hình công kiểm tra (2) Kết cấu đVợc coi đảm bảo công khi: Ptt t Pyc hc Pyc t Ptt , t theo số công cụ thể Trong đó: S Ptt số công thực tế đạt đVợc, xác định theo thực tế khảo sát kết cấu theo giá trị tính toán; S Pyc: Chỉ số công yêu cầu, xác định theo tiêu chuẩn quy phạm hành theo yêu cầu ngVời thiết kế hay chủ công trình (3) Các số công cần đánh giá đVợc rõ bảng 1.2 Bảng 1.2 Các số công cần đánh giá trớc sau sửa chữa kết cấu Công kiểm tra Độ an toàn (khả chịu tải) Khả làm việc bình thVờng Chỉ số công Loại hình kết cấu áp dụng Mômen uốn; Mọi kết cấu với dạng Lực cắt; hV hỏng khác Lực dọc Lực xoắn; Lực gây sập đổ ổn định kết cấu -Kết cấu có yêu cầu +Theo chức kết cấu: -Chống thấm (LVợng nVớc thấm qua kết cấu, mật độ theo chức kiểm tra; -Kết cấu có yêu cầu thẩm thấm ẩm); mỹ -Cách nhiệt (Mức truyền nhiệt qua kết cấu); -Chống cháy (Mức chịu lửa cđa k/c cã ch¸y); -Chèng ån; bơi (Møc ån, bụi); -Mỹ quan bên (Mật độ rêu mốc); -Mùi (do rêu mốc) Mọi kết cấu với dạng +Theo tiƯn nghi cho ngVêi sư dơng: hV háng kh¸c -Nghiêng lệch, võng, lún -Vết nứt (Mật độ bề réng vÕt nøt) -ChÊn rung Çc kÕt cÊu cã nguy +Theo tác động xấu đến môi trVờng xung quanh: ăn mòn, han rỉ cốt thép -Khả bong rơi lớp bảo vệ cốt thép; Kết cấu thVờng xuyên tiếp -Mức tác động xấu đến môi trVờng; xúc với chất thải -ảnh hVởng đến công trình lân cận Kết cấu bị lún Đối với kết cấu chịu tác động ăn mòn tác động khí hậu nóng ẩm kiểm tra công cần phải kiểm tra khả kết cấu giữ đVợc độ bền lâu theo yêu cầu thiết kế Cụ thể, yếu tố sau cần phải dVới mức cho phép x 60 Nồng độ ion Cl- hoá chất thẩm thấu; TI£U CHN x©y dùng ViƯt Nam x x x x x x TCXDVN 318: 2004 ChiỊu dµy møc thÊm ion Cl- hoá chất; Chiều dày cacbonat; độ pH; Bề rộng vết nứt; Mức rỉ cốt thép; Độ rỗng bê tông; Tổn thất cVờng độ lVợng bê tông 1.2.6 Quản lý kỹ thuật công tác bảo trì (1) Cần phải có chiến lVợc bảo trì từ định đầu tV xây dựng công trình Chiến lVợc cần đVợc soạn thảo dựa văn pháp quy hành Nhà nVớc Việt Nam, Bộ Xây dựng ban hành tiêu chuẩn kỹ thuật cần thiết khác (2) Sau xây dựng xong công trình, cần tiến hành việc kiểm tra ban đầu để phát dấu hiệu khuyết tật làm ảnh hVởng xấu đến công kết cấu Các khuyết tật cần đVợc khắc phục trVớc đVa công trình vào sử dụng (3) Trong suốt thời gian làm việc công trình, công tác bảo trì cần đVợc trì theo nội dung nêu điều 1.2.2, 1.2.3, 1.2.4 Trong trVờng hợp phát thấy kết cấu bị hV hỏng đến mức phải sửa chữa cần tiến hành công tác kiểm tra, đánh giá mức độ hV hỏng đề biện pháp sửa chữa (4) Việc kiểm tra, xác định chế xuống cấp, đánh giá mức độ hV hỏng đề giải pháp sửa chữa kết cấu phải đơn vị chuyên gia chuyên ngành có lực phù hợp thực Các giải pháp sửa chữa cần đVợc xác định sở số liệu kiểm tra trVớc có sử dụng vẽ thiết kế, vẽ hoàn công, kết kiểm tra chất lVợng, vật liệu đÃ sử dụng, biên sổ nhật ký thi công công trình Việc thi công sửa chữa, gia cVờng, nâng cấp, phá dỡ kết cấu đÃ bị hV hỏng cần phải đVợc đơn vị thi công có lực chuyên môn phù hợp thực (5) Mọi diễn biến công tác bảo trì cần đVợc ghi chép lVu giữ để sử dụng lâu dài Chủ công trình lVu giữ ghi chép với vẽ tài liệu kỹ thuật khác liên quan đến việc bảo trì 61 TIÊU CHUẩN xây dựng Việt Nam TCXDVN 318: 2004 Phần Công tác kiểm tra 2.1 Nguyên tắc chung Kiểm tra công việc đVợc thực công trình nhằm phát kịp thời xuống cấp thay đổi công kết cấu Việc kiểm tra cần đVợc trì suốt thời gian sử dụng công trình 2.2 Tay nghề công cụ kiểm tra Việc kiểm tra phải đơn vị cá nhân có trình độ chuyên môn phù hợp thực Thông thVờng chủ công trình mời đơn vị chuyên gia tV vấn đÃ thiết kế giám sát chất lVợng thực công tác kiểm tra Công cụ kiểm tra trực quan (nhìn nghe), công th«ng thVêng nhV thVíc mÐt, bóa gâ, kÝnh phãng đại, vv Khi cần dùng thiết bị nhV máy kinh vĩ, thiết bị thử nghiệm không phá hoại thiết bị thử nghiệm phòng khác DVới hVớng dẫn cụ thể cho loại hình kiểm tra: 2.3 Kiểm tra ban đầu 2.3.1 Nguyên tắc chung (1) Kiểm tra ban đầu đVợc thực sau công trình đVợc thi công xong bắt đầu đVa vào sử dụng Đối với công trình sửa chữa gia cVờng kiểm tra ban đầu đVợc thực sau sửa chVÃ gia cVờng xong Đối với công trình tồn mà chVa có kiểm tra ban đầu lần kiểm tra coi kiểm tra ban đầu (2) Yêu cầu kiểm tra ban đầu thiết lập số liệu đo kết cấu, phát kịp thời sai sót ban đầu kết cấu khắc phục để đVa kết cấu vào sử dụng Thông qua kiểm tra ban đầu để suy đoán khả xuống cấp công trình theo tuổi thọ thiết kế ®· dù kiÕn (3) KiĨm tra ban ®Çu chđ đầu tV với đơn vị thiết kế, thi công giám sát chất lVợng thực 2.3.2 Biện pháp kiểm tra ban đầu Kiểm tra ban đầu đVợc tiến hành toàn kết cấu công trình phận kết cấu PhVơng pháp kiểm tra chủ yếu trực quan, kết hợp với xem xét vẽ thiết kế, vẽ hoàn công hồ sơ thi công (sổ nhật ký công trình, biên kiểm tra đÃ có) 2.3.3 Nội dung kiểm tra ban đầu Kiểm tra ban đầu gồm có công việc sau đây: (1) Khảo sát kết cấu ®Ĩ thu thËp sè liƯu vỊ nh÷ng vÊn ®Ị sau ®©y: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) Sai lệch hình học kết cấu; Độ nghiêng, lón, biÕn d¹ng cđa kÕt cÊu; Xt hiƯn vÕt nøt; Tình trạng bong rộp; Tình trạng rỉ cốt thép; Biến màu mặt ngoài; Chất lVợng bê tông; Các khuyết tật nhìn thấy; Sự đảm bảo công sử dụng (chống thấm, cách âm, cách nhiệt vv ) Tình trạng hệ thống theo dõi lâu dài (nếu có) Số liệu ®o cđa hƯ thèng t¹i thêi ®iĨm kiĨm tra ban đầu (2) Xem xét hồ sơ hoàn công để đánh giá chất lVợng phần khuất kết cấu (bản vẽ thiết kế, vẽ hoàn công, sổ nhật ký công trình, biên kiểm tra) 62 TIÊU CHUẩN xây dùng ViƯt Nam TCXDVN 318: 2004 (3) TiÕn hµnh thÝ nghiệm bổ sung cần để nhận biết rõ tình trạng công trình công trình tồn tại, kiểm tra lần đầu (4) Xử lý khuyết tật đÃ phát TrVờng hợp nghi ngờ có sai sót quan trọng tiến hành thêm kiểm tra chi tiết đề biện pháp xử lý (5) TiÕn hµnh vËn hµnh hƯ thèng theo dâi để ghi số đo ban đầu kết cấu có gắn hệ thống theo dõi lâu dài (6) Suy đoán khả xuống cấp kết cấu theo tuổi thọ công trình Trên sở số liệu khảo sát sau sai sót kết cấu đÃ đVợc khắc phục, cần suy đoán khả xuất khuyết tật kết cấu, khả bền môi trVờng (đối với môi trVờng xâm thực môi trVờng khí hậu nóng ẩm), khả nghiêng lún tiếp theo, khả suy giảm công Tuỳ theo tính chất điều kiện môi trVờng làm việc công trình, ngVời thực kiểm tra ban đầu đặt trọng tâm công tác kiểm tra vào yếu tố có ảnh hVởng quan trọng tới độ bền lâu công trình Mục tiêu cuối suy đoán để đánh giá xem khả kÕt cÊu cã thĨ d¶m b¶o ti thä thiÕt kÕ điều kiện sử dụng bình thVờng hay không, đồng thời xác định giải pháp đảm bảo độ bền lâu công trình 2.3.4 Ghi chép lu giữ hồ sơ Toàn kết khảo sát, đánh giá chất lVợng kết cấu, suy đoán khả làm việc kết cấu, số đo ban đầu hệ thống theo dõi lâu dài cần đVợc ghi chép đầy đủ lVu giữ lâu dài với hồ sơ hoàn công công trình Chủ công trình cần lVu giữ hồ sơ để sử dụng cho lần kiểm tra 2.4 Kiểm tra thờng xuyên 2.4.1 Nguyên tắc chung (1) Kiểm tra thVờng xuyên đVợc tiến hành nhằm theo dõi, giám sát kết cấu thVờng ngày sau kiểm tra ban đầu Chủ công trình cần có lực lVợng chuyên trách thVờng xuyên quan tâm đến việc kiểm tra thVờng xuyên (2) Kiểm tra thVờng xuyên đVợc thực toàn kết cấu chỗ quan sát đVợc Mục đích để nắm đVợc kịp thời tình trạng làm việc kết cấu, cố hV hỏng xẩy (đặc biệt vị trí xung yếu, quan trọng) để sớm có biện pháp khắc phục, tránh tình trạng để hV hỏng kéo dài dẫn đến ngày trầm trọng 2.4.2 Néi dung kiĨm tra thêng xuyªn KiĨm tra thVêng xuyªn gồm công việc sau đây: (1) Tiến hành quan sát kết cấu thVờng ngày mắt, có nghi ngờ dùng biện pháp gõ để nghe suy đoán NgVời tiến hành kiểm tra thVờng xuyên phải có trình độ chuyên ngành xây dựng đVợc giao trách nhiệm rõ ràng (2) ThVờng ngày quan tâm xem xét vị trí sau kết cấu để phát sớm dấu hiệu xuống cấp: (a) Vị trí có mômen uốn lực cắt lớn; vị trí tập trung øng suÊt (b) VÞ trÝ khe co d·n; (c) Chỗ liên kết phần tử kết cấu; (d) VÞ trÝ cã ngn nVíc thÊm, ngn nhiƯt, ngn ån, nguồn bụi; (e) Những chỗ chịu tác động trực tiếp xạ mặt trời; (f) Vị trí có tiếp xúc với môi trVờng xâm thực (3) Phát vấn đề sau tiến hành kiểm tra thVờng xuyªn: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) Sù nghiªng lún, Biến dạng hình học kết cấu; Xuất vết nứt; sứt mẻ, giảm yếu tiết diện Xuất bong rép; Xt hiƯn thÊm; RØ cèt thÐp; BiÕn mµu mặt ngoài; 63 TCXDVN 318: 2004 Toàn kết cấu phận kết cấu phải đVợc kiểm tra số công trạng khả trì độ bền lâu, so sánh với giá trị giới hạn quy định điều 3.5.4.2 phân thành mức xuống cấp nhV sau: (4) Khả chịu lực Kết cấu hay phận kết cấu đVợc xếp vào mức không đáp ứng đVợc khả chịu lùc nÕu cã çc dÊu hiƯu sau: KÕt cÊu đÃ bị gÃy gục, sụp đổ hV hỏng cục nghiêm trọng; Kết cấu bị rỉ cốt thép nặng cấp C, mức độ rỉ cốt thép vVợt giới hạn 'Fmax 'rmax xác định theo TCVN 5574: 1991 Kết cấu đVợc tính toán thẩm tra lại mặt chịu lực theo điều 3.5.2.5 vị trí xung yếu, đối chiếu với giá trị giới hạn theo điều 3.5.4.2, thấy không đáp ứng đVợc yêu cầu tối thiểu môment, lực dọc trục, lực cắt (5) Sự làm việc bình thVờng Các kết cấu đVợc xếp vào mức không đáp ứng đVợc yêu cầu làm việc bình thVờng có dấu hiệu sau: Độ võng, độ rộng vết nứt (các loại vết nứt) vVợt giá trị giới hạn quy định theo điều 3.5.4.2; Bê tông đÃ bị bong rộp hoàn toàn dùng búa gõ nhẹ bong đVợc Độ bền lâu cần phải đVợc xem xét nhV sau: (a) Các kết cấu thuộc diện bảo trì loại A sau nửa đầu niên hạn sử dụng đVợc coi đÃ không đạt yêu cầu độ bền lâu hàm lVợng ion Clorua bê tông vị trí cốt thép vVợt giá trị 1,2 kg Cl-/m3 bê tông, cốt thép đÃ bị rỉ; (b) Các kết cấu thuộc diện bảo trì B,C,D loại A nhVng đÃ nửa thời gian dự kiến sử dụng đVợc coi đÃ không đạt yêu cầu độ bền lâu cốt thép bị rỉ với mức độ hao hụt tiết diện vVợt giá trị 'Fmax 'rmax; 3.5.4.4 Lựa chọn giải pháp khắc phục Căn vào mức độ suy thoái, xác định theo điều 3.5.4.3, tốc độ suy thoái, xác định theo điều 3.5.3.2; vào tầm quan trọng công trình khả tài chủ đầu tV, cân nhắc, lựa chọn hVớng giải tình trạng hV hỏng theo hVớng trình bày bảng 3.5.3 Cụ thể đVợc lập luận nhV sau: (1) HV hỏng cấp I: Sửa chữa bảo vệ dự phòng cho kết cấu thuộc bảo trì loại A độ bền lâu chúng đÃ vVợt giá trị giới hạn (xem mơc 3.5.4.3) (2) HV háng cÊp II: Sưa ch÷a bảo vệ dự phòng cho kết cấu thuộc bảo trì loại A bảo trì loại B ®iỊu kiƯn tµi chÝnh cho phÐp vµ thêi gian sư dụng lại dài Đối với trVờng hợp khác tiếp tục tăng cVờng theo dõi (3) HV hỏng cấp III: Gia cVờng sửa chữa cho kết cấu thuộc loại bảo trì Tuy nhiên thời gian dự kiến sử dụng lại không nhiều tăng cVờng theo dõi hạn chế sử dụng, chống đỡ tạm thời (6) HV hỏng cấp IV: Dì bá kÕt cÊu mäi trVêng hỵp 3.5.5 Sưa chữa gia cờng kết cấu 3.5.5.1 Lựa chọn phơng án sửa chữa PhVơng án sửa chữa đVợc lựa chọn tùy thuộc vào mức độ suy thoái kết cấu nhV sau: (1) Kết cấu hV hỏng loại I, II: áp dụng biện pháp bảo vệ dự phòng chống ăn mòn cốt thép nhV sửa chữa trám bịt vết nứt, tạo màng bảo vệ mặt kết cấu bảo vệ cốt thép phVơng pháp catôt (2) Kết cấu bị hV hỏng loại III nhVng chVa có dấu hiệu khả chịu lực: áp dụng biện pháp sửa chữa bê tông cốt thép, sửa chữa phục hồi tiết diện kết cấu, bảo vệ mặt kết cấu bảo vệ hỗ trợ cốt thép phVơng pháp catốt 74 TCXDVN 318: 2004 (3) Kết cấu bị hV hỏng loại III, đÃ bị khả chịu lực: việc sửa chữa nhV đÃ nói cần có thêm biện pháp gia cVờng kết cấu (4) Song song víi hiƯn tVỵng rØ cèt thÐp ion tác nhân xâm thực Clorua có nguyên nhân khác đồng thời gây nên hV hỏng kết cấu nhV lún móng, tác động vVợt tải, tác động chu kỳ khí hậu nóng ẩm Trong trVờng hợp này, lựa chọn phVơng án sửa chữa cần tham khảo dẫn kỹ thuật mục 3.1, 3.2, 3.3 3.5.5.2 Bảo vệ dự phòng (1) Sửa chữa trám bịt vết nứt: Xem điều 3.4.5.2 (1) (2) Bảo vệ mặt kết cấu: Bảo vệ mặt kết cấu tạo lớp màng ngăn cách hạn chế hay ngăn cản thẩm thấu ion Clorua, khí CO2, O2, nVớc tác nhân xâm thực khác vào bê tông, nhằm làm chậm lại trình tích tụ điều kiện gây rỉ kìm hÃm tốc độ rỉ cốt thép Tùy thuộc vào dạng kết cấu (dân dụng hay công nghiệp); môi trVêng sư dơng: ngËp nVíc, nVíc lªn xng, khÝ qun biển; yêu cầu tính trang trí bề mặt công trình để lựa chọn phVơng pháp vật liệu bảo vệ bề mặt thích hợp Trong trVờng hợp bề mặt kết cấu có vết nứt trVớc hết cần sửa chữa trám bịt vết nứt nhV đÃ trình bày điểm (1), sau tiến hành tạo lớp màng bảo vệ mặt (a) Sơn phủ bề mặt: Biện pháp áp dụng thích hợp cho kết cấu thuộc công trình xây dựng dân dụng nằm môi trVờng khí quyển, có yêu cầu tính trang trí bề mặt công trình Các loại sơn dạng đVợc chế tạo nhựa epoxy, polyurethane, silicon, acrylic pha loÃng dung môi nVớc Đối với kết cấu vùng nVớc lên xuống yêu cầu trang trí, sử dụng sơn bitum, bitum cao su Ngoài sử dụng loại sơn xi măng - polyme có tính chống thấm Chi tiết mô tả vật liệu, tính kỹ thuật quy trình áp dụng xem hVớng dẫn riêng hÃng sản xuất (b) Vữa trát chống thấm: Xem điều 3.4.5.2 (2b) (c) Bê tông phun khô: Xem điều 3.4.5.2 (2c) (d) Bọc bê tông chống thấm: Biện pháp áp dụng thích hợp cho phần kết cấu ngập nVớc vùng nVớc lên xuống Dùng bê tông chống thấm hạt nhỏ có khả tự đầm tự chảy, độ chống thấm tối thiểu B10, mác tối thiểu 30 MPa, chiều dày lớp bê tông bảo vệ không nhỏ 70 mm Quy trình thi công thực theo dẫn riêng (3) Bảo vệ cốt thép phVơng pháp catốt: Đối với kết cấu quan trọng, thời gian sử dụng theo thiết kế dài nhVng bê tông không đủ lực để bảo vệ cốt thép nhV: chiều dày bảo vệ mỏng, bê tông đÃ bị nhiễm ion Clorua cao diện rộng áp dụng biện pháp bảo vệ trực tiếp cốt thép phVơng pháp catốt theo nguyên lý dòng anốt hy sinh Qui trình áp dụng đVợc thực theo dẫn riêng 3.5.5.3 Sửa chữa kết cấu Qui trình sửa chữa phục hồi tiết diện đVợc thực theo bVớc sau: (1) Chống đỡ kết cấu: Tiến hành chống đỡ kết cấu giải phóng hoàn toàn phần kết cấu cần sửa chữa khỏi trạng thái chịu lực Các kết cấu lớn chia xử lý phần thiết diện (2) Đục tẩy bê tông: Yêu cầu đục tẩy hoàn toàn phần bê tông đÃ bị ăn mòn, bong lở phần bê tông bị nhiễm ion Clorua mức 1,0 kg Cl-/m3 Thông thVờng cần đục sâu sau cốt thép 20 y 30 mm (3) TÈy gØ cèt thÐp: Xem môc (3), điều 3.4.5.3 75 - Khả chịu lực: đạt yêu cầu; Không có dấu hiệu hV hỏng thể bên kết cấu (mặc dù nhVng cốt thép chớm rỉ hàm lVợng ion Clorua đÃ vVợt ngVỡng gây rỉ) Cốt thép bị rỉ nhẹ, gây nứt bê tông bảo vệ nhVng chVa bong, lở Các dạng vết nứt khác với bề rộng nhỏ 0,5 mm Bê tông bị ăn mòn, cốt thép bị rỉ nặng, bong lở hoàn toàn bê tông bảo vệ Có thể có dấu hiệu ổn định kết cấu Kết cấu đÃ bị gẫy gục, sụp đổ I II III IV Độ bền lâu: đạt yêu cầu, không (nếu kết cấu thuộc bảo trì loại A) Khả chịu lực: đạt yêu cầu, không (tùy vào tính toán cụ thể); Sự làm việc bình thVờng : không đạt yêu - Sự làm việc bình thVờng: không đạt yêu cầu; - Độ bền lâu: không đạt yêu cầu Khả chịu lực: không đạt yêu cầu; - - Độ bền lâu: không đạt yêu cầu 'F 'r đÃ vVợt giá trị giới hạn - cầu; Sự làm việc bình thVờng: đạt yêu cầu, không (nếu bề rộng vết nứt lớn 0,2 mm); Khả chịu lực: đạt yêu cầu; - - - Độ bền lâu: đạt yêu cầu, không đạt yêu cầu (nếu kết cấu thuộc bảo trì loại A) - Sự làm việc bình thVờng : đạt yêu cầu; Mức độ h hỏng xét theo yêu cầu kỹ thuật Mô tả trạng thái h hỏng Cấp độ h hỏng + + + Sửa chữa Bảng 3.5.3 Các phơng án giải khắc phục tình trạng suy thoái kết cấu môi trờng biển + Gia cờng + + + Tăng cờng theo dõi + Chống đỡ tạm thời hạn chế sử dụng Các phơng án giải 76 + Phá bỏ TCXDVN 318: 2004 TCXDVN 318: 2004 (4) Tạo bám dính bê tông / vữa bê tông cũ: Xem mục (4), điều 3.4.5.3 (5) Các giải pháp thi công vật liệu sửa chữa: Xem mục (5), điều 3.4.5.3 Việc sửa chữa phần kết cấu dVới nVớc đVợc thực theo chØ dÉn riªng 3.5.5.4 Gia cêng kÕt cÊu: Xem điều 3.4.5.4 Trong số trVờng hợp cần thiết, sau sửa chữa gia cVờng, kết cấu bê tông không đủ lực bảo vệ cốt thép nhV chiều dày bảo vệ mỏng, bê tông bị nhiễm ion Clorua mức độ cao diện rộng phải áp dụng biện pháp bảo vệ chống ăn mòn hỗ trợ nhV bảo vệ mặt ngoài, bảo vệ cốt thép phVơng pháp catốt Chi tiết xem mô tả điều 3.5.5.2 3.5.6 Ghi chép lu giữ hồ sơ Toàn trình kiểm tra chi tiết, thiết kế phVơng án sửa chữa thi công sửa chữa phải đVợc ghi chép đầy đủ theo trình tự quản lý chất lVợng xây dựng hành, chuyển cho chủ đầu tV lVu giữ lâu dài Cụ thể cần lập hồ sơ sau : (7) Các báo cáo kiểm tra ban đầu, thVờng xuyên định kỳ; (8) Báo cáo khảo sát chi tiết hV hỏng kết cấu; (9) Hồ sơ thiết kế, sửa chữa, gia cVờng kết cấu; (10) Nhật ký thi công; (11) Các biên kiểm tra chất lVợng vật liệu chất lVợng thi công giai đoạn; (12) Hồ sơ hoàn công 75 TCXDVN 318: 2004 3.6 Sưa ch÷a kÕt cÊu h hỏng tác động môi trờng xâm thực công nghiệp 3.6.1 Phạm vi áp dụng Mục hVớng dẫn giải pháp kỹ thuật sửa chữa kết cấu bê tông cốt thép bị hV hỏng ăn mòn bê tông cốt thép môi trVờng xâm thực công nghiƯp Néi dung hVíng dÉn bao gåm: kiĨm tra chi tiết, xác định chế suy thoái, đánh giá mức độ hV hỏng, dự báo thời gian sử dụng lại, lựa chọn biện pháp khắc phục hVớng dẫn số giải pháp sửa chữa, gia cVờng kết cấu thVờng đVợc áp dụng thực tế Trong nhà máy công nghiệp tồn nhiều loại tác nhân xâm thực khác chế ăn mòn chúng bê tông hay cốt thép đa dạng phực tạp Phạm vi điều chỉnh mục đề cập tới tác nhân xâm thực tiêu biểu thVờng gặp thực tế Việt nam hóa chất (axits vô cơ, kiềm NaOH, Na2CO3, çc muèi sunfat, muèi amoni, muèi clorua, muèi nitrit), phân bón tổng hợp, axits hữu Các tác nhân tồn dạng lỏng rắn Ngoài phải kể tới môi trVờng khí chứa tác nhân xâm thực nhV axit, khí CO2, SO2, H2S, NH3, HF Các tác nhân xâm thực kể thVờng có nhà máy sản xuất sử dụng hóa chất , nhà máy sản xuất phân bón, nhà máy chế biến thực phẩm Kết cấu bê tông cốt thép nhà máy công nghiệp thông thVờng đVợc bảo trì loại B 3.6.2 Kiểm tra chi tiết 3.6.2.1 Khảo sát sơ phân cấp h hỏng kết cấu Khảo sát sơ quan trắc toàn kết cấu hay hệ kết cấu Ghi chép đánh dấu vẽ kết hợp với chụp ảnh, quay phim ghi nhận dấu hiệu hV hỏng sau (bao gồm dạng, vị trí qui mô hV hỏng): (6) Bong tróc, nứt vỡ lớp sơn, vữa trát, gạch ốp lát có chức bảo vệ chống ăn mòn bề mặt kết cấu; (7) (8) Dấu hiệu ăn mòn bê tông nhV tiết vôi trắng, bê tông bị mủn lở, bị nứt dạng ăn mòn sun phát; Dấu hiệu ăn mòn cốt thép, biểu vết rỉ vàng thấm mặt bê tông, bê tông bị nứt dọc cốt thép bị bong lở hoàn toàn để lộ cốt thép đÃ bị rỉ; (9) Các dấu hiệu hV hỏng kết cấu khác nhV: (a) Các dạng nứt kết cấu nguyên nhân khác (ngoài nứt rỉ cốt thép); (b) Biến dạng võng, nghiêng, lệch kÕt cÊu; (c) GÉy, sơp ®ỉ kÕt cÊu Tõ kÕt khảo sát sơ nhV đÃ nêu trên, phân loại kết cấu thành vùng hay phận kết cấu theo cấp hV hỏng điển hình sau: (9) CÊp I: vïng kÕt cÊu hay bé phËn kÕt cÊu chVa cã bÊt cø dÊu hiƯu hV háng nµo thể bên (10) Cấp II: Vùng kết cÊu hay bé phËn kÕt cÊu ®· cã dÊu hiƯu bị hV hỏng nhẹ Cụ thể gồm dấu hiệu : (a) Lớp bảo vệ chống ăn mòn bề mặt kết cấu (nếu có) bị hV hỏng, bong rộp nứt vỡ Bê tông bên chVa bị hV hỏng hV hỏng nhẹ (b) Bê tông bên nguyên vẹn nhVng có tVợng bị tiết vôi trắng, bề mặt bê tông bị mủn nhẹ, có mùi lạ; (c) Cốt thép bị rỉ nhẹ, có vết rỉ thấm mặt kết cấu, bê tông bảo vệ bị nứt nhỏ (bề rộng vết nứt tối đa 1,0 mm), gõ nhẹ búa không làm bong bê tông bảo vệ; (d) (11) Các dạng vết nứt khác víi bỊ réng vÕt nøt nhá h¬n 0,5 mm CÊp III: Vïng kÕt cÊu hay bé phËn kÕt cÊu bÞ hV hỏng nặng, gồm dấu hiệu: (a) (b) (c) ăn mòn bê tông mức độ nặng, biểu bê tông bị ăn mủn lở sâu rộng, bê tông bị nứt vỡ diện rộng; Cốt thép bị rỉ nặng, bê tông bảo vệ bị nứt to bong lở hoàn toàn; Khả chịu lực kết cấu đÃ bị suy giảm nhV nứt kết cấu nghiêm trọng, biến dạng nghiêng lệch lớn 76 TCXDVN 318: 2004 (12) Cấp IV: Kết cấu bị khả chịu lực hoàn toàn Các kết cấu lớn nhV silô, bể chứa, tháp, vòm, đVợc phân thành vùng hV hỏng khác Đối với hệ kết cấu gồm nhiều phận nhV cột, dầm, sàn nhà phận đVợc phân thành mức hV hỏng nhV đÃ phân cấp Qui mô mức độ khảo sát chi tiết cần lựa chọn tùy vào cấp hV hỏng kết cấu tầm quan trọng kÕt cÊu (xem b¶ng 3.6.1) 3.6.2.2 KiĨm tra tÝnh chÊt lý cấu trúc bê tông (8) Tính chất lý cấu trúc bê tông cần đVợc kiểm tra vùng hay phận kết cấu đại diện cho cấp hV hỏng, tập trung vào vị trí quan trọng yêu cầu chịu lực công trình Cụ thể không vùng phận kết cấu đại diện cho cấp hV hỏng (9) Chỉ tiêu lý bê tông cần đVợc kiểm tra trVờng hợp cVờng độ chịu nén Ngoài tùy theo tình trạng hV hỏng cụ thể mà kiểm tra thêm tiêu khác nhV độ hút nVớc, cấu trúc bê tông, độ rỗng bê tông, xác định định tính chiều sâu trung tính hóa bê tông, mô đun đàn hồi, độ đồng cVờng độ bê tông (10) Cách thức kiểm tra đVợc tiến hành nhV sau: (a) Từ vùng, phận kết cấu đVợc kiĨm tra khoan lÊy tỉ mÉu theo tiªu chn TCVN 3105: 1993 Đối với vị trí bê tông chVa bị ăn mòn, cVờng độ chịu nén độ đồng cVờng độ xác định phVơng pháp không phá hủy nhV siêu âm, súng bật nảy theo tiêu chuẩn TCXDVN 239: 20000; TCXD 225: 1998 (b) Tiến hành quan sát chụp ảnh ghi nhận bề mặt lõi khoan Xác định cấu trúc bê tông lỗ rỗng bê tông theo ASTM C856:88 ASTM C457:90 Nhỏ dung dịch phenophtalein từ mặt bê tông vào để xác định chiều sâu trung tính hóa (là phần bê tông không chuyển sang mầu hồng sau nhỏ phenophtalein) Tiếp theo xác định độ hút nVớc, lỗ rỗng, cVờng độ chịu nén mô đun đàn hồi bê tông theo tiêu chuẩn TCVN 3118:93, TCVN 3119: 1993, TCVN 5726: 1993 hay BS 1881 Part 120:83 Nếu có yêu cầu phân tích hàm lVợng xi măng đÃ đóng rắn bê tông, sau ép, mẫu đVợc lVu để xác định hàm lVợng xi măng bê tông theo ASTM 1084:97 Hàm lVợng xi măng xác định phần bê tông chVa bị ăn mòn (c) Trong trVờng hợp cần phân tích kỹ thành phần cấu trúc đá xi măng mặt lõi khoan, tách phần đá xi măng để nghiền mịn, phân tích thành phần hóa theo TCVN 141:86, phân tích vi nhiệt DTA, phân tich nhiễu xạ Rơn ghen XRD, chụp kÝnh hiĨn vi ®iƯn tư qt SEM 3.6.2.3 KiĨm tra tình trạng ăn mòn cốt thép (8) Đối với vïng hay bé phËn kÕt cÊu chVa bÞ rØ cèt thép bị rỉ nhẹ, lựa chọn tối thiểu 15% số vùng phận kết cấu tiêu biểu để kiểm tra tình trạng rỉ cốt thép PhVơng pháp kiểm tra không phá hủy đVợc thực theo tiêu chuẩn TCXDVN 294: 2003 ASTM C 876:1999 kết hợp với đục lộ cốt thép vài điểm để kiểm tra đối chứng (9) Đối với vùng kết cấu hay phận kết cấu đÃ bị rỉ cốt thép nặng (cấp III), kiểm tra toàn số vùng hay phận kết cấu PhVơng thức kiểm tra đVợc thực cách đục lộ cốt thép, đo chiều dầy lớp rỉ đVờng kính lại cốt thép thVớc kẹp khí (10) Tại vị trí kiểm tra cốt thép cần xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ tVơng ứng PhVơng pháp kiểm tra đVợc thực thiết bị điện từ chuyên dụng theo tiêu chuẩn TCXDVN 240: 2000 BS 1881- Part 204:88 đục lộ cốt thép để đo trực tiếp Nên lựa chọn vị trí kiểm tra ăn mòn cốt thép trùng với vị trí kiểm tra tính chất lý bê tông vị trí khoan mẫu bột xác định định lVợng hàm lVợng chiều sâu xâm nhập tác nhân gây ăn mòn 3.6.2.4 Xác định lợng hàm lợng chiều sâu xâm nhập tác nhân gây ăn mòn (8) Vị trí khoan mẫu cần đặt gần với vị trí kiểm tra tính chất lý bê tông tình trạng ăn mòn cốt thép kết cấu Đại diện cho cấp hV hỏng, sthiểu khoan mẫu song song vị trí khác 77 1) 100% sè vïng hay bé phËn kÕt cÊu - - khả chịu lực Thông số đánh giá yêu cầu giám định nguyên nhân hV hỏng Tối thiểu mẫu khoan bột cho toàn vùng phận đVợc chọn để kiểm tra Tối thiểu mẫu khoan bột cho toàn vùng phận đVợc chọn ®Ó kiÓm tra Tèi thiÓu mÉu khoan bét cho toàn vùng phận đVợc chọn để kiểm tra Hàm lợng chiều sâu xâm nhập tác nhân xâm thực xác định lõi khoan bột khoan Đối với kết cấu hay phân kết cấu đÃ bị hV hỏng hoàn toàn (Cấp IV), không cần phải kiểm tra chi tiÕt nÕu 100% sè vïng hay bé phËn kết cấu hV hỏng đVợc chọn Tối thiểu vùng hay phận kết cấu hV hỏng đại diện CÊp III, cÊp IV 1) chó thÝch: Tèi thiĨu 15% số vùng hay phận kết cấu hV hỏng đại diƯn Tèi thiĨu 15% sè vïng hay bé phËn kÕt cấu hV hỏng đại diện ăn mòn cốt thép Tối thiÓu vïng hay bé phËn kÕt cÊu hV hỏng đại diện phận kết cấu hV hỏng đại diện Tối thiểu vùng hay Tính chất lý bê tông Số lợng mẫu, vùng hay phận kết cấu cần kiểm tra tùy theo tiêu kiểm tra CÊp II CÊp I CÊp h háng kÕt cÊu hay phận kết cấu Bảng 3.6.1 Qui mô kiểm tra chi tiÕt kÕt cÊu tïy theo cÊp ®é hW háng 78 TCXDVN 318: 2004 TCXDVN 318: 2004 (9) MÉu đVợc lấy dạng bột phVơng pháp khoan khô Dùng mũi khoan I12-16 khoan nhiều lỗ diện tÝch tèi thiĨu 400 cm2 theo çc líp 0-1cm; 1-2cm; 6-8cm sâu theo hVớng từ vào LVợng bột lấy cho lớp tối thiểu 200g Mẫu sau lấy cần đVợc bảo quản túi kín để tránh tVợng cacbonát hóa (10) Trên tất mẫu, việc xác định tiêu pH đVợc tiến hành theo tiêu chuẩn ASTM D 5015:95 Tuỳ thuộc vào loại tác nhân xâm thực có môi trVờng, phải phân tích hàm lVợng ion cã liªn quan nhV SO 3 , NO3, Cl-, PO 34 , Na+, K+ … theo tiªu chuÈn TCVN 141: 1986; ASTM C1152:94 3.6.2.5 Thu thập thông số đánh giá khả chịu lực kết cấu (7) Tại tất vị trí kết cấu hay phận kết cấu quan trọng yêu cầu chịu lực, vị trí kết cấu bị hV hỏng nặng (cấp III) cần phải thu thập thông số cần thiết nhằm đánh giá lại khả chịu lực làm việc bình thVờng thực tế kết cấu Cụ thể thông số sau: (a) Kích thVớc hình học kết cấu, mặt cắt tiết diện kết cấu; (b) Bè trÝ cèt thÐp; (c) Møc ®é rØ cèt thép, đVờng kính cốt thép lại; (d) CVờng độ độ đồng cVờng độ bê tông; (e) Tải trọng tác động lên kết cấu; (f) Các dạng vết nứt vỡ mức độ biến dạng kết cấu Trong số trVờng hợp cần thiết, không xác định đVợc xác thông số nói gia tải kết cấu để kiểm tra trực tiếp khả chịu lực chúng Chi tiÕt xem hVíng dÉn ë mơc 3.1 cđa qui ph¹m (8) Kích thVớc mặt cắt tiết diện ®Vỵc ®o vÏ trùc tiÕp Bè trÝ cèt thÐp ®Vỵc lấy theo hồ sơ hoàn công Trong trVờng hợp hồ sơ hoàn công tiến hành dò cốt thép thiết bị điện từ theo tiêu chuẩn TCXDVN 240: 2000 BS 1881: Part 204:88 CVờng độ độ đồng bê tông chVa đVợc kiểm tra theo điều 3.6.2.2 xác định phVơng pháp không phá hủy theo TCXDVN 239: 2000, TCXD 225: 1998, 20TCN 162:87 Mức độ rỉ cốt thép đVờng kính lại xác định trực tiếp thVớc kẹp khí Tải trọng tác động lên kết cấu đVợc xác định trực tiếp trVờng, tính toán theo tiêu chuẩn TCVN 2737: 1995 Các vết nứt biến dạng kết cấu dVới tác động khí hậu nóng ẩm tải trọng đVợc kiểm tra, theo hVớng dÉn ghi mơc 3.1 , 3.3 cđa qui ph¹m (9) Trong trVờng hợp nghi ngờ có nguyên nhân khác dẫn tới suy thoái kết cấu nguyên nhân rỉ cốt thép ăn mòn bê tông nhV lún móng, tác động chu kỳ khí hậu nóng ẩm, tác động cố bất thVờng tải trọng cần khảo sát thu thập thêm số thông số khác có liên quan tới dạng hV hỏng đVợc nêu mục 3.1, 3.2 3.3 (10) Kết cấu đÃ bị khả chịu lực hoàn toàn không cần phải khảo sát chi tiết Tuy nhiên trVờng hợp cần xác định nguyên nhân gây nên cố hV hỏng tiến hành xác định thông số để thẩm tra lại khả chịu lực làm việc bình thVờng kết cấu nhV đÃ nói 3.6.2.6 Kiểm tra tính chất xâm thực môi trờng (10) Tìm hiểu sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất nhà máy Xác định hóa chất có nguyên liệu đầu vào, sản phẩm chất thải dạng lỏng, rắn khí Ghi nhận điều kiện tiếp xúc hóa chất với kết cấu công trình; (11) Trong trVờng hợp đVợc thông tin rõ ràng thành phần hóa nói lấy mẫu nguyên liệu, sản phẩm chất thải dạng lỏng, rắn khí để xác định độ pH hàm lVợng tác nhân xâm thực dự kiến có chúng; (12) Đo nhiệt độ độ ẩm m«i trVêng tiÕp xóc víi kÕt cÊu; 79 TCXDVN 318: 2004 (13) Xác định tác động học (nếu có) sơ đồ công nghệ sản xuất nhV áp lực hơi, tác động va đập chất lỏng trình khuấy, rung động máy chạy tác động lên kết cấu; (14) Phân tích mối quan hệ vị trí hV hỏng nặng kết cấu với tác động môi trVờng xâm thực (tác động hóa học, vật lý học) nhằm tìm mối liên quan chúng 3.6.2.7 Kiểm tra hồ sơ lu trữ có liên quan Các hồ sơ lVu trữ có liên quan cần đVợc kiểm tra nhV sau: (1) Hå s¬ thiÕt kÕ; (2) Hå s¬ hoàn công; (3) Nhật ký thi công; (4) Hồ sơ ghi chép kết kiểm tra ban đầu, thVờng xuyên định kỳ ; (5) Hồ sơ ghi chép lần sửa chữa trVớc (nếu có); (6) Nguồn vật liệu đÃ sử dụng nhV xi măng, cốt liệu, nVớc trộn, phụ gia Mác bê tông, tỷ lệ N/XM, hàm lVợng xi măng, đÃ sử dụng (7) Tầm quan trọng cấp bảo trì công trình đÃ đVợc sử dụng, thời gian sử dụng dự kiến lại theo thiết kế 3.6.3 Xác định chế tốc độ xuống cấp kết cấu 3.6.3.1 Xác định chế xuống cấp (5) Để xác định đVợc xác chế nguyên nhân dẫn tới xuống cấp kết cấu cần vào liệu sau: (a) Tính chất xâm thực môi trVờng (xác định theo ®iỊu 3.6.2.6); (b) DÊu hiƯu hV háng thĨ hiƯn bªn ngoài, xác định theo điều 3.6.2.1; (c) Các số liệu khảo sát chi tiết tính chất lý cấu trúc bê tông, tình trạng ăn mòn cốt thép, hàm lVợng chiều sâu xâm nhập tác nhân gây ăn mòn xác định theo điều 3.6.2.2, 3.6.2.3 3.6.2.4 Nguyên nhân chủ yếu dẫn tới suy thoái kết cấu môi trVờng xâm thực công nghiệp bê tông bị ăn mòn cốt thép bị rỉ (6) Bê tông môi trVờng xâm thực công nghiệp bị ăn mòn dạng là: Tiết vôi (hay gọi ăn mòn rửa trôi); Phân hủy đá xi măng phản ứng hóa học tác nhân xâm thực thành phần khoáng hóa đá xi măng; Nứt bê tông tích tụ tinh thể gây nội ứng suất phá vỡ cấu trúc bê tông Để nhận biết bê tông bị ăn mòn dạng cần lần lVợt xem xét liệu sau đây: (a) Bê tông đVợc coi bị ăn mòn dạng tiết vôi có chứng sau: i Có dấu hiệu tiết vôi (Ca(OH)2 cácbonat hoá (CaCO3) mặt kết cấu; ii Môi trVờng xâm thực nVớc mềm; iii (b) Tính chất lý bê tông thay đổi nhiều so với bê tông vị trí không bị ăn mòn Phân tích thành phần khóang hóa cho thấy suy giảm đáng kể Ca2+,, Ca(OH)2 kèm theo độ pH bê tông bị giảm; Bê tông đVợc coi bị ăn mòn dạng phân hủy có chứng sau: i ii Có dấu hiệu phân rÃ đá xi măng, bê tông bị mềm, mủn lở, xốp; Môi trVờng xâm thực mang tính axits, kiềm mạnh có chứa muối trung tính có khả gây nên phản ứng trao đổi với thành phần khoáng hóa đá xi măng tạo nên sản phẩm ăn mòn dễ tan nVớc cVờng độ; 80 TCXDVN 318: 2004 iii (c) CVờng độ nén bị suy giảm mạnh so với bê tông không bị ăn mòn, độ rỗng độ hút nVớc tăng So sánh, phân tích thành phần khóang hóa đá xi măng so với mẫu không bị ăn mòn cho thấy suy giảm hàm lVợng Ca2+,, Ca(OH)2 kèm theo độ pH bê tông bị giảm mạnh; Bê tông đVợc coi bị ăn mòn dạng nứt vỡ khoáng kết tinh tích tụ tạo ứng suất nội có chứng sau: i Bê tông bị nứt, vỡ nhVng nứt rỉ cốt théo nứt kết cấu dVới tác động tải trọng tác động chu kỳ thay đổi nhiệt ẩm; ii Môi trVờng xâm thực dạng lỏng, rắn chứa muối có nhóm chức SO42-, NO3-, Cl-, CO32hoặc ë d¹ng khÝ cã chøa SO3, SO2, H2S, NO…; iii CVờng độ bê tông bị suy giảm so với vị trí không bị ăn mòn Phân tích thành phần khóang hóa đá xi măng cho thấy hình thành rõ rệt khóang dễ gây nở thể tích nhV 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O, 3CaO.Al2O3.Ca(NO3)2.10H2O, Ca(NO3)2.4H2O, CaCl2.6H2O, CaSO4.2H2O iv Bê tông nứt vỡ phản ứng kiềm - si líc đVợc lịêt vào dạng ăn mòn Xem điều 3.5.2.1 để nhận biết dấu hiệu phản ứng kiềm - silíc (7) Cèt thÐp bÞ rØ cã dÊu hiƯu rØ thể rõ nhV mô tả điều 3.6.2.1 chVa có dấu hiệu nhVng kiểm tra ăn mòn cho giá trị Ecorr d-350 mV Kèm theo độ pH bê tông giảm dVới 10,5 hàm lVợng ion Cl- vVợt 1,2 kg/m3 bê tông Trong môi trVờng xâm thực công nghiệp, độ pH bê tông bị suy giảm bê tông bị ăn mòn (chủ yếu dạng dạng 2) bê tông bị cácbonat hóa nhV mô tả mục 3.4 (8) Mức độ xâm thực môi trVờng bê tông cốt thép đVợc đánh giá sở liệu sau: (a) Căn vào trạng ăn mòn thực tế kết cấu; (b) So sánh hàm lVợng tác nhân xâm thực môi trVờng với quy định Qui phạm CHu3 2.03.11- 85 (Phiên tiếng Nga Matxcơva 1986); (c) Các môi trVờng có tính xâm thực bê tông có tính xâm thực cốt thép Tuy nhiên môi trVờng khí túy chứa Co2 Cl- chủ yếu mang tính xâm thực tới cốt thép (9) Ngoài nguyên nhân chủ yếu dẫn tới suy thoái kết cấu nhV đÃ kể có số nguyên nhân khác đồng thới tác động tới trình suy thoái nhV tác động tải trọng, lún móng, tác động chu kỳ khí hậu, Khi để xác định chế xuống cấp kết cấu cần tham khảo thêm dẫn mục 3.1, 3.2 3.3 3.6.3.2 Xác định tốc độ xuống cấp (1) Nguyên tắc chung: Từ kết xác định chế nguyên nhân gây suy thoái kết cấu nhV đÃ nêu điều 3.6.3.1, phân loại suy thoái kết cấu môi trVờng xâm thực công nghiệp theo tình sau: (a) TrVờng hợp 1: Suy thoái rỉ cốt thép dVới tác động tVợng cácbonat hóa bê tông dVới tác động ion Cl-; (b) TrVờng hợp 2: Suy thoái rỉ cốt thép xuất phát từ tVợng bê tông bị ăn mòn dẫn tới trình trung tính hóa bê tông; (c) TrVờng hợp 3: Suy thoái bê tông bị ăn mòn trực tiếp làm suy giảm khả chịu lực kết cấu Căn vào tình suy thoái cụ thể mà xác định tốc độ xuống cấp dự báo thới gian sử dụng lại công trình (2) TrVờng hợp 1: Tốc độ suy thoái thời gian sử dụng lại kết cấu đVợc xác định tVơng tự nhV đÃ trình bày điều 3.4.3.2 trVờng hợp nguyên nhân gây rỉ cốt thép tVợng cácbonat hóa bê tông điều 3.5.3.2 trVờng hợp nguyên nhân gây rỉ cốt thép tác động ion Cl- (3) TrVờng hợp 2: Quá trình suy thoái kết cấu trVờng hợp đVợc chia làm giai đoạn nhV mô tả bảng 3.6.2 81 TCXDVN 318: 2004 Bảng 3.6.2 Mô tả giai đoạn suy thoái kết cấu môi trờng xâm thực công nghiệp ăn mòn bê tông dÉn tíi rØ cèt thÐp ST T Tªn gäi giai đoạn Bản chất tợng Yếu tố định tốc độ trình suy thoái Giá trị giới hạn Giai đoạn tiềm ẩn 1) Phá hủy lớp bảo vệ chống ăn mòn bề mặt kết cấu - - Tốc độ thẩm thấu chất xâm thực tốc độ phản Giai đoạn tích Bê tông bị ăn mòn, độ ứng hóa học chất Chiều sâu trung tính hóa sát tụ điều kiện pH giảm xâm thực thành phần vị trí cốt thép gây rỉ cốt thép khóang hóa đá xi măng Cốt thép rỉ gây nứt Giai đoạn phát bong lở bê tông bảo vệ triển rỉ làm khả Tốc độ rỉ cốt thép cốt thép chÞu lùc cđa kÕt cÊu TiÕt diƯn cèt thÐp tèi thiểu đảm bảo khả chịu lực Thông thVờng dự báo đVợc thời điểm lớp bê tông bảo vệ bề mặt bắt đầu bị phá hủy Do vậy, thời lVợng giai đoạn tiềm ẩn xác định thực tế sau lớp bảo vệ bề mặt đÃ bị phá hủy tác nhân xâm thực có điều kiện tiếp cận trực tiếp lên lớp bề mặt bê tông Kể từ đây, trình tích tụ điều kiện gây rỉ sau phát triển gỉ bắt đầu xảy PhVơng pháp dự báo tốc độ suy thoái giai đoạn đVợc thực nhV sau: (a) Tốc độ suy thoái giai đoạn tích tụ điều kiện gây rỉ đVợc biểu thị phát triển chiều sâu trung tính hóa bê tông theo thời gian, xác định biểu thức: x k tin (3.6.1) Trong đó: x: Chiều dầy lớp bê tông bị trung tính hóa, mm; k: Hệ số phản ánh tốc độ trung tính hóa; tin: Thời gian bê tông chịu tác động xâm thực tác nhân gây ăn mòn, năm Từ biểu thức dự báo thời điểm cốt thép bắt đầu rỉ nhV sau: t in max Đ C 10 Ã ă â k (3.6.2) Trong đó: tin max: Thời gian kết cấu bắt đầu bị tác nhân xâm thực tiếp cận cốt thép bắt đầu rỉ, năm C: Chiều dầy lớp bê tông bảo vệ cốt thép, mm; k: Hệ số phản ánh tốc độ trung tính hóa tính từ biểu thức (3.6.1) giá trị x t đVợc lấy số liệu khảo sát thực tế theo điều 3.6.2.2 3.6.2.4 82 TCXDVN 318: 2004 PhVơng pháp xác định tốc độ xuống cấp giai đoạn tích tụ điều kiện gây rỉ đVợc mô tả thVờng phù hợp với ăn mòn bê tông dạng dạng Đối với ăn mòn bê tông dạng cần thiết phải tiến hành thí nghiệm mô để kiểm chứng lại phVơng pháp dự báo (b) Tốc độ suy thoái kết cấu giai đoạn phát triển gỉ dự báo thời gian sử dụng lại kết cấu giai đoạn đVợc xác định tVơng tự nhV đÃ trình bày điều 3.4.3.2 (4) TrVờng hợp 3: Tốc độ suy thoái kết cấu trVờng hợp đVợc biểu thị tốc độ ăn mòn bê tông, phản ánh qua suy giảm cVờng độ bê tong theo thời gian suy giảm mặt cắt tiết diện kết cấu hệ suy giảm khả chịu lực kết cấu Trong trVờng hợp này, đVa trVớc mô hình tính tóan cố định Để lVợng hóa đVợc tốc độ xuống cấp cần vào kết khảo sát thực tế, sở quy hoạch thực nghiệm lựa chọn mô hình toán rõ thay đổi cVờng độ bê tông khả chịu lực kết cấu theo thời gian 3.6.4 Xác định mức độ xuống cấp lựa chọn biện pháp khắc phục 3.6.4.1 Yêu cầu chung Xác định mức độ xuống cấp đVợc thực thông qua việc kiểm tra số công khả chịu lực (an toàn), làm việc bình thVờng độ bền lâu kết cấu (Ptt) so với giá trị yêu cầu (Pyc) Có thể kiĨm tra toµn bé kÕt cÊu hay tõng bé phËn kết cấu công trình Việc kiểm tra công đVợc tiến hành trVớc sau sửa chữa kết cấu 3.6.4.2 Các giá trị giới hạn công Các giá trị giới hạn cho loại công đVợc lựa chọn nhV sau: (4) Giá trị giới hạn khả chịu lực: Các giá trị moment, lực dọc trục, lực cắt phải đáp ứng đVợc trạng thái giới hạn thứ tính theo TCVN 5574: 1991, ứng với tải trọng thực tế mà phải chịu (2) Giá trị giới hạn làm việc bình thVờng: (a) (b) (c) (d) Độ võng, độ nghiêng lệch tối đa không vVợt giá trị quy định TCVN 5574: 1991; Bề rộng vết nứt tối đa lấy theo TCVN 5574-1991 tùy theo loại hình đặc điểm làm việc kết cấu; Bê tông bảo vệ không đVợc bong rộp tới mức dùng búa gõ nhẹ bong đVợc Trong môi trVờng xâm thực mạnh bê tông phải thoả mÃn theo yêu cầu Qui phạm CHu3 2.03.11-85 (Phiên tiếng Nga Matxcơva 1986); Lớp bảo vệ chống ăn mòn bề mặt không đVợc hV hại tới mức cho phép tác nhân xâm thực tiếp cận trực tiếp tới bề mặt bê tông diện rộng Ngoài công cần kiểm tra trên, kết cấu đÃ bị ăn mòn tới mức nguy hiểm cần phải xem xét khả kết cấu trì đVợc độ bền lâu Yêu cầu cụ thể nhV sau: (e) Hao hơt tiÕt diƯn cèt thÐp tÝnh theo 'F hay 'r phải nhỏ giá trị 'Fmax hay 'rmax xác ®Þnh theo TCVN 5574: 1991; (f) Hao hơt cVêng ®é bê tông suy giảm mặt cắt tiết diện ăn mòn bê tông không đVợc lớn giá trị tối thiểu xác định theo TCVN 5574: 1991; 3.6.4.3 Phân loại kết cấu theo mức độ xuống cấp Toàn kết cấu cần đVợc kiểm tra số công độ an toàn khả àm việc bình thVờng, so sánh với giá trị giới hạn quy định điều 3.6.4.2 phân thành mức nhV sau: (7) Khả chịu lực Kết cấu hay phận kết cấu đVợc xếp vào mức không đáp ứng đVợc khả chịu lực có dấu hiệu sau: + Kết cấu đÃ bị gÃy, sụp đổ hV hỏng cục nghiêm trọng; 83 TCXDVN 318: 2004 + KÕt cÊu bÞ rØ cèt thép nặng cấp III, mức độ rỉ cốt thép vVợt giới hạn 'Fmax 'rmax xác định theo TCVN 5574:91; + Kết cấu bị ăn mòn bê tông nặng cấp III Suy giảm cVờng độ mặt cắt tiết diện vVợt giới hạn tối thiểu tính theo TCVN 5574:91; + Kết cấu vị trí xung u chVa cã çc dÊu hiƯu hV háng kể nhVng qua thảm tra lại khả chịu lùc cđa kÕt cÊu theo ®iỊu 3.6.2.5, ®èi chiÕu víi giá trị giới hạn theo điều 3.6.4.2 không đáp ứng đVợc yêu cầu tối thiểu môment, lực dọc trục, lực cắt mà phải chịu; Sự làm việc bình thVờng (8) Các kết cấu đVợc xếp vào mức không đáp ứng đVợc yêu cầu làm việc bình thVờng có dấu hiệu sau: + Độ võng, độ rộng vết nứt vVợt giá trị giới hạn quy định theo điều 3.6.4.2; + Bê tông đÃ bị bong rộp hoàn toàn dùng búa gõ nhẹ bong đVợc; + Trong môi trVờng xâm thực mạnh, lớp bảo vệ chống ăn mòn bề mặt kết cấu bị hV hỏng, tác nhân xâm thực đÃ tiếp cận trực tiếp tới bề mặt bê tông (9) Độ bền lâu Kết cấu đVợc coi đÃ vVợt giới hạn độ bền l©u nÕu hao hơt tiÕt diƯn cèt thÐp rØ, suy giảm cVờng độ bê tông mặt cắt tíet diện kết cấu ăn mòn bê tông vVợt giới hạn qui định điều 3.6.4.2 3.6.4.4 Lựa chọn giải pháp khắc phục Căn vào mức độ suy thoái xác định theo điều 3.6.4.3, vào tốc độ suy thoái dự báo thời gian sử dụng lại kết cấu xác định theo điều 3.6.3.2, vào tầm quan träng cña kÕt cÊu hay bé phËn kÕt cÊu khả tài chủ đầu tV để cân nhắc lựa chọn hVớng giải tình trạng hV hỏng nhV trình bày bảng 3.6.3 Cụ thể đVợc lập luận nhV sau: (5) Kết cấu bị hV hỏng cấp I: Tiến hành sửa chữa bảo vệ phòng ngừa số kết cấu hay bé phËn kÕt cÊu quan träng cèt thÐp ®· bị chớm rỉ thông số nhV hàm lVợng ion Cl-, độ pH bê tông đÃ vVợt ngVỡng gây rỉ trVờng hợp khác cần tiếp tục theo dõi thVờng xuyên định kỳ (6) KÕt cÊu bÞ hV háng ë cÊp II: a Trong trVờng hợp thời gian sử dụng kết cấu dài, tiến hành sửa chữa hV hỏng nhẹ bảo vệ phòng ngừa kết cấu hay bé phËn kÕt cÊu quan träng Cơ thĨ nhV sau: + Sửa chữa lớp bảo vệ chống ăn mòn bề mặt két cấu; + Sửa chữa vị trí bê tông bị ăn mòn nhẹ vết nứt kết cấu Bảo vệ phòng ngừa vị trí cốt thép đÃ bị chớm rỉ (b) Trong trVờng hợp khác cần tiếp tục tăng cVờng theo dõi thVờng xuyên định kỳ (7) Kết cấu bị hV hỏng cấp III: Sửa chữa hV hỏng gia cVờng kết cấu cần Tuy nhiên kết cấu mà thời gian sử dụng lại không nhiều bị hV hỏng nặng tăng cVờng theo dõi, hạn chế sử dụng, chống dỡ tạm thời (nếu cần) phá bỏ (8) KÕt cÊu bÞ hV háng cÊp IV: Dì bá kết cấu trVờng hợp 3.6.5 Sửa chữa gia cêng kÕt cÊu 3.6.5.1 Lùa chän biƯn ph¸p sưa chữa Tùy thuộc vào cấp hV hỏng, dấu hiệu hV hỏng mục đích sửa chữa mà lựa chọn biện pháp sửa chữa thích hợp Cách làm nhV sau: (1) KÕt cÊu hV háng cÊp I, II 84 TCXDVN 318: 2004 + Khi dấu hiệu hV hỏng lớp bảo vệ chống ăn mòn bề mặt bị hV hỏng cục bộ, cốt thép bị chớm rỉ độ pH hay hàm lVợng ion Cl- bê tông đÃ vVợt giới hạn gây rỉ cốt thép chVa có dấu hiệu rỉ: Sửa chữa lại lớp bảo vệ chống ăn mòn bề mặt (điều 3.6.5.7), bảo vệ dự phòng chống ăn mòn cốt thép lớp phủ bề mặt (điều 3.6.5.3) bảo vệ trực tiếp cốt thép phVơng pháp catốt cần (điều 3.6.5.4) 85 Lớp bảo vệ bề mặt bị hV hỏng cục bộ, bê tông bị ăn mòn nhẹ, cốt thép bị rỉ nhĐ, nøt kÕt cÊu víi bỊ réng nhá h¬n 0,5 mm Lớp bảo vệ bề mặt bị phá hủy diện rộng, bê tông bị ăn mòn nặng, cốt thép rỉ nặng Có thể có dấu hiệu ổn định mặt chịu lực Kết cấu đÃ bị gẫy gục, sụp đổ I II III IV Khả chịu lực: Trên dVới mức giới hạn tùy vào tính toán cụ thể; Sự làm việc bình thVờng: DVới mức giới hạn; Độ bền lâu: DVới mức giới hạn ăn mòn cốt thép bê tông đÃ vVợt qui định điều 3.6.4.2 - Sự làm việc bình thVờng: DVới mức giới hạn; Độ bền lâu: DVới mức giới hạn - Khả chịu lực: DVới mức giới hạn; Độ bền lâu: mức giới hạn dVới mức giới hạn kết cấu thuộc bảo trì nhóm A - - Sự làm việc bình thVờng: Trên mức giới hạn dVới mức lớp bảo vệ bềmặt đÃ bị hỏng, bề rộng vết nứt lớn 0,2mm - Khả chịu lực: Trên mức giới hạn; - Khả chịu lực: Trên mức giới hạn; - Sự làm việc bình thVờng: Trên mức giới hạn; - Độ bền lâu: Trên mức giới hạn Không có dấu hiệu hV hỏng thể mặt kết cấu Mặc dù cốt thép chớm rỉ hàm lVợng ion Cl-, độ pH bê tông đÃ vVợt ngVỡng gây rỉ - Mức độ h hỏng xét theo yêu cầu kỹ thuật Mô tả trạng thái h háng CÊp h háng kÕt cÊu + + + Söa chữa Bảng 3.6.3 Các phơng án khắc phục tình trạng suy thoái kết cấu môi trờng xâm thực công nghiệp + Gia cờng + + + Tăng cờng theo dõi + Chống đỡ tạm thời hạn chế sử dụng Các phơng án giải 86 + Phá bỏ TCXDVN 318: 2004 ... TCXDVN 318: 2004 M Va M Va b/ a/ c/ M Va H 2O d/ M Va e/ M Va g/ f/ h/ M Va M Va a- chỗ rỗ bêtông; b- qua vết nứt; c- nứt cổ trần; d- chỗ tiếp giáp mái với tVòng; e- tiếp giáp èng kü tht; f, g, h-... 0,0024 0,0005 0,0005 10 15 - 0,003 0,003 0,004 0,004 0,004 40 30 40 30 25 - 0,005 1/(2H) 1/(2H) 1/(2H) 40 30 20 10 - 0,004 0,002 0,001 - 20 20 10 - 0,003 - 0,0025 - 0,002 - 0,002 0,0025 0,001 Chó... chịu tải - Độ lún lớn - Tốc độ lún cao dấu hiệu giảm dần - Độ lún lớn - Tốc độ lún cao dấu hiệu giảm dần - Nứt gÃy kết cấu móng vị trí xung yếu - Tầng đất yếu có bề dày lớn - Độ lún lớn - Tốc độ

Ngày đăng: 14/06/2021, 14:46

Xem thêm: