TRẠNG CÔNG TRÌNH.
Khảo sát và thu thập tài liệu về hiện trạng công trình là một khâu quan trọng cho phép xác định khả năng chịu tải của phân tố kết cấu, bộ phận công trình cũng như tổng thể công trình. Ở đây, các hồ sơ kỹ thuật được lưu trữ của công trình có một ý nghĩa rất quan trọng, có tính chất quyết định đối với khối lượng cũng như tính chất của một số công việc phải tiến hành tại thực địa, đồng thời nó cho phép có thể dựa vào để đối chiếu với những tài liệu thu thập được trong quá trình kiểm định mà đưa ra được những nhận xét, đánh giá chính xác về công trình. Nếu trong hồ sơ kỹ thuật lưu trữ có đầy đủ cá bản vẽ về kết cấu và các bộ phận của công trình thì sẽ giảm nhẹ được công việc đo đạc, xác định lại kích thước các phân tố và chi tiết kết cấu. Nếu cần thì chỉ đo đạc và xác định kích thước một số ít phân tố và chi tiết có tính chất kiểm tra mà thôi.
Đối với kết cấu nhịp cầu thép cần phải có được những số liệu sau :
- Lên được sơ đồ của kết cấu nhịp, bao gồm các kích thước hình học tổng thể của các dàn chủ, đường tim các thanh của dàn chủ trên chính diện và trên bình đồ, độ cong vênh cục bộ, đường tim của các thanh hệ liên kết giằng gió, hệ dầm mặt cầu ;
- Lên được bản vẽ cấu tạo các bộ phận và chi tiết kết cấu, các thanh, mối nối, liên kết nút và tình hình tiêu hao do gỉ, vị trí chỗ gỉ, những chi tiết kết cấu bị hư hỏng, khuyết tật, các mối liên kết đinh tán, bu lông và hàn.
Khi quan trắc cao độ kết cấu nhịp thì lấy các điểm đo tại các nút dàn, đồng thời chú ý đặt mia trên những vị trí tương ứng của mỗi nút, chẳng hạn như cùng đặt mia trên các bản nằm ngang, trên cánh thép góc của thanh biên dưới dàn chủ, trên bản biên của dầm ngang nối vào nút dàn chủ.
Trên hình 22 là ví dụ đo cao độ của các nút thuộc biên dưới kết cấu nhịp cầu dàn thép.
Nếu đường biên dưới của kết cấu nhịp vẽ nên một độ vồng điều hòa là thể hiện chất lượng tất cả về mặt chế tạo lẫn thi công lắp ráp, kết cấu làm việc khả quan. Tuy nhiên nếu hình dạng đường biên đó không được như vậy thì có thể cũng không hẳn là hạu quả của những biến dạng nguy hiểm, mà có thể do sai sót trong chế tạo hoặc lắp ráp. Muốn đánh giá đúng phải dựa trên sự so sánh kết quả quan trắc lần này và lần trước, để có thể kết luận sự diễn biến qua một quá trình khai thác công trình.
Việc lên sơ đồ kết cấu nhịp trên bình đồ có thể thực hiện bằng các máy trắc đạc hoặc đơn giản hơn là dung dây căng theo đường tim cầu, rồi từ đó đo khoảng cách tới các điểm nút dàn chủ. Thường thường nêu lên bình đồ cả cả ở mức thanh biên dưới lẫn thanh biên trên các dàn chủ để xác định xem kết cấu có bị vặn đi hay không.
Đối với kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép thì công việc thu thập các số liệu kích thước hình học có phàn đỡ phức tạp hơn so với kết cấu nhịp cầu dàn thép. Công tác khảo sát phải đảm bảo :
Hình 22: Số liệu đo cao độ các nút biên dưới kết cấu nhịp dàn thép
a) Dàn hạ lưu ; b) Dàn thượng lưu ; c) độ nghiêng của thanh biên ; d) Đỉnh ray phía hạ lưu ; e) Đỉnh ray phía thượng lưu.
Hình 23: Số liệu quan trắc trên bình đồ mặt cầu dàn
a) Dàn hạ lưu ; b) Dàn thượng lưu ; c) Độ lệch tim đường so với tim cầu ; độ lệch của kết cấu nhịp.
- Lên được sơ đồ và kích thước chung của toàn kết cấu nhịp, bao gồm các dầm dọc, bản mặt cầu. Cũng giống như đối với cầu thép, nếu có sẵn những hồ sơ kỹ thuật của cầu thì công việc lên kích thước và sơ đồ kết cấu nhịp đơn giản đi rất nhiều, đặc biệt là việc xác định những số liệu về cốt thép.
- Thể hiện tình hình nứt của kết cấu nhịp cả về vị trí và mức độ, sự phong hóa và xâm thực đối với bề mặt kết cấu và tình trạng han gỉ của cốt thép. Công việc khảo sát tình trạng cốt thép là cực kỳ khó khăn phức tạp. Nếu không có những máy móc thiết bị hiện đại như máy chụp ren-ghen, máy chụp phóng xạ thì có thể phải đục bê tông để xem xét một đôi chỗ.
Những vết nứt do nguyên nhân lực thì phải quan tâm đặc biệt. Ngoài việc thể hiện trên bản vẽ của hồ sơ kiểm định, nên có sự đánh dấu vị trí cuối vết nứt và ghi rõ ngày tháng tiến hành khảo sát để tiện theo dõi sự phát triển. Những vết nứt có độ rộng vượt quá 0,2mm sẽ đe dọa sự an toàn của cốt thép, vì nước và hơi ẩm có khả năng thâm nhập tới gây gỉ.
Bên cạnh sự khảo sát thu nhập số liệu kích thước và tình trạng bề ngoài của kết cấu, có thể phải xác định cường độ bê tông. Trong trường hợp này người ta thường sử dụng súng bắn bê tông. Cũng có thể sử dụng phương pháp khoan bê tông để lấy mẫu về thí nghiệm cường độ. Song, như vậy tương đối phức tạp và tốn kém, đồng thời sau đó phải trám lại lỗ khoan trên kết cấu. Người ta còn dùng thiết bị siêu âm để xác định cường độ của bê tông, dựa trên tốc độ truyền sóng có quan hệ với tính chất đàn hồi, độ chặt và kích thước hình học.
Khảo sát mố trụ cầu phải đảm bảo có thể :
- Lên được các kích thước tổng quát của các bộ phận kết cấu mố và trụ cầu. Trường hợp không có hồ sơ kỹ thuật lưu trữ thì công tác này rất khó khăn phức tạp, vì những bộ phận móng mố trụ nằm sâu trong đất hoặc ngập trong nước sâu sẽ khó có thể đo đạc khảo sát. Tuy nhiên khi rất cần thiết cũng phải đào bới, dùng thợ lặn để có thể thu thập được những tài liệu cần cho việc đánh giá một cách chính xác về công trình. Cũng có thể lựa chọn khảo sát điển hình để từ đó cho phép xét đoán ra toàn bộ.
- Mô tả thực trạng của mố trụ như tình hình nứt nẻ, sứt vỡ,hiện tượng phong hóa và xâm thực bề mặt, sự xói lở chân bệ móng … Cầu ở vị trí sông gần các nhà máy, khu công nghiệp thì nước sông thường chứa nước thải cho nên mố trụ cầucos thể bị xâm thực hóa mạnh.
- Xác định cường độ vật liệu than mố trụ có thể tiến hành như đối với kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép. Dùng súng bắn bê tông là đơn giản hơn cả.
Khi khảo sát mố trụ cầu cần phải chú ý xem xét mố trụ cầu có bị lún hoặc nghiêng lệch hay không. Điều này có thể nhận biết bằng cách đối chiếu cao độ các điểm ở đỉnh hoặc bệ móng của mố trụ với những cột mố đã được thiết lập khi xây dựng cầu. Quan sát kỹ càng vị trí tương đối giữa đầu kết cấu nhịpvà tường chắn đỉnh mố hoặc giữa các dầu hai kết cấu nhịp kề nhau, chỗ tiếp giáp giữa mố và nền đất đường đầu cầu có thể phán đoán sự chuyển dịch của mố trụ.
Trên cơ sở những kết quả thu được từ công tác khảo sát sẽ lập thành hồ sơ kỹ thuật bổ sung vào tài liệu lưu trữ của công trình. Hồ sơ này bao gồm các bản vẽ về thực trạng hình học và cấu tạo của kết cấu, có kèm thteo sự mô tả chi tiết những khuyết tật của các bộ phận và phân tố và những nhận xét đánh giá. Nên có những đánh giá về mức độ hoặc định lượng của những hư hỏng và khuyết tật, giúp cho việc xác định khả năng chịu tải của các bộ phận hoặc phân tố nói riêng cũng như của tổng thể cả kết cấu nói chung. Ví dụ như sự tiêu hao tiết diện các thanh do hiện tượng gỉ có thể lượng hóa ra số phần trăm của diện tích tiết diện. Trong hồ sơ cũng xác định rõ các chỉ tiêu cơ lý và các chỉ tiêu khác nếu cần thiết của các mẫu thí nghiệm vật liệu và kiến nghị về việc sử dụng các giá trị cho phép.