BO CO KT QU KIM NH CU HềA LC QUC L 21
CNG HO X HI CH NGHA VIT NAM
c lp - T do - Hnh phỳc
***
BO CO KT QU KIM NH
CU HềA LC
Km12+300, Quc l 21
TX SN TY - THNH PH H NI
I. CN C LP BO CO KT QU KIM NH:
- Căn cứ Quyết định số 234/QĐ-SGTVT ngày 19 tháng 03 năm 2012 của Sở
Giao thông vận tải về việc phê duyệt danh mục phân bổ kinh phí kiểm định cầu
năm 2012
- Căn cứ công văn số: 683/SGTVT-KHT ngày 26 tháng 03 năm 2012 của
Sở Giao thông vận tải về việc chấp thuận đơn vị t vấn dự kiến thực hiện công
tác kiểm định cầu năm 2012.
- Căn cứ Quyết định số: 54/QĐ-BQL ngày 21 tháng 05 năm 2012 của Ban
quản lý dự án duy tu hạ tầng giao thông về việc phê duyệt đề cơng dự toán
kiểm định các cầu: cầu Đồng Mô (Quốc lộ 21); cầu Hòa Lạc (Quốc lộ 21); cầu
Trì (Phố Vân Gia); cầu Đôi (huyện Từ Liêm).
- Căn cứ Quyết định số 536/QĐ-SGTVT ngày 28 tháng 05 năm 2012 của Sở
Giao thông vận tải về việc duyệt kế hoạch đấu thầu gói thầu: T vấn kiểm định
cầu của 11 công trình kiểm định năm 2012 trên địa bàn thành phố Hà Nội.
- Căn cứ Quyết định số: 269/QĐ-SGTVT ngày 12 tháng 06 năm 2012 của Sở
Giao thông vận tải về việc phê duyệt kết quả trúng chỉ định thầu các gói thầu:
T vấn kiểm định cầu của 11 công trình kiểm định cầu năm 2012 trên địa bàn
thành phố Hà Nội.
- Căn cứ hợp biên bản Thơng thảo hợp đồng số 139/2012/TTHĐ-KĐC ngày
28 tháng 05 năm 2012 giữa Ban quản lý dự án duy tu hạ tầng giao thông với
Công ty TNHH Giao thông vận tải về việc kiểm định các cầu: cầu Đồng Mô
(Quốc lộ 21); cầu Hòa Lạc (Quốc lộ 21); cầu Trì (Phố Vân Gia); cầu Đôi
(huyện Từ Liêm).
1
BO CO KT QU KIM NH CU HềA LC QUC L 21
- Căn cứ hợp đông kinh tế số 182/2012/HĐKT ngày 12 tháng 06 năm 2012
giữa Ban quản lý dự án duy tu hạ tầng giao thông với Công ty TNHH Giao
thông vận tải về việc kiểm định các cầu: cầu Đồng Mô (Quốc lộ 21); cầu Hòa
Lạc (Quốc lộ 21); cầu Trì (Phố Vân Gia); cầu Đôi (huyện Từ Liêm).
- Các quy trình, quy phạm hiện hành và đã áp dụng
+
Quy trình thử nghiệm cầu 22TCN - 170 - 87.
+
Quy trình kiểm định cầu trên đờng ôtô 22TCN - 243 - 98.
+
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN - 272 05 (Quy trình tham khảo).
+
Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-19-79.
II. GII THIU CHUNG:
Cu Hũa Lc nm Km 12+300, Quc l 21A, on t th xó Sn Tõy i
Hũa Lc, thuc a phn th xó Sn Tõy, thnh ph H Ni, trong phm vi
qun lý ca cụng ty Qun lý v Sa cha ng b H Ni.
Cu do CuBa thit k v thi cụng, khi cụng nm 1975, hon thnh v a
vo khai thỏc nm 1976, gm 3 nhp gin n BTCT thng, b trớ theo s
10m +20m +10m, chiu di ton cu 45m.
B rng mt ng xe chy 7,50m, hai l ngi i cựng mc, mi bờn k
c phm vi lan can rng 2,25m, b rng ton cu 7,50m + 2,25m x 2 =
12m.
Mi nhp cú 11 dm ch mt ct ch nht, khong cỏch tim cỏc dm
1,15m. Nhp 10m dm ch cú chiu cao 55cm, rng 40cm. Nhp 20m dm
ch cú chiu cao 85cm, rng 40cm.
M gm x m BTCT trờn múng cc, mỏi dc trc m xõy ỏ.
Tr cú x m BTCT mt ct 80x60 (cm). Thõn tr gm 4 ct vuụng 60x60
(cm) t cỏch nhau 3m. Phn trờn cha bc bờtụng cao 50cm, phn di
cao 125cm ó bc bờtụng, ng kớnh ngoi ca phn BT bc 1,50cm.
Cu ang khai thỏc vi bin ti trng 20
T
.
III. HIN TRNG CU:
2
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
3.1. Kết cấu nhịp.
- Nhịp N2 trên dầm chủ đoạn từ ¼ chiều dài nhịp đến ¾ chiều dài nhịp có
nhiều vết nứt thẳng đứng, vết nứt dài nhất kéo dài từ đáy dầm lên gần hết
chiều cao sườn dầm, độ mở rộng vết nứt lớn nhất đến 0.15mm, khoảng cách
giữa các vết nứt từ 20cm đến 80cm.
- Trên các dầm chủ đoạn từ gối đến ¼ chiều dài nhịp rải rác có vết nứt
xiên với góc nghiêng so với đường nằm ngang từ 60 đến 80 độ. Vết nứt dài
nhất kéo dài từ đáy dầm đến gần hết chiều cao dầm, độ mở rộng vết nứt nhỏ
hơn 0.05mm, nhiều vết nứt phải dùng kính lúp mới phát hiện được.
- Đáy dầm chủ tải vị trí ngay trên gối có một số vết nứt, chiều dài lớn nhất
40cm, độ mở rộng vết nứt nhỏ hơn 0,1mm.
- Đầu dầm chủ nhiều chỗ sứt, vỡ bê tông,vết vỡ chưa lớn và chưa để lộ cốt
thép chủ.
- Bê tông bản mặt cầu bị nứt vỡ nhiều vị trí trên khắp chiều dài cầu, các
vết vỡ làm hở cốt thép gây gỉ, tại các vị trí trên đỉnh mố trụ gần khe co giãn
bản bê tông mặt cầu bị thủng hoàn toàn hiện nay đơn vị quản lý cầu đang
phải dùng tấm thép đậy lên trên để các phương tiện giao thông có thể di qua
được.
- Mặt đường trên cầu bị hư hỏng nặng, mặt cầu bị dồn nhựa không êm
thuận, nhiều vết nứt dọc kéo dài hết toàn bộ chiều dài nhịp với độ mở rộng
vết nứt 10mm đến 15mm.
- Tất các khe co dãn đều hư hỏng, nứt vỡ bê tông nhựa, lồi lõm. Các khe
co giãn bị hư hỏng toàn bộ hiện nay đơn vị quản lý dùng bê tông nhựa lấp
lên trên để các phương tiện giao thông có thể đi qua được. Do có vết nứt và
phải sửa chữa nhiều lần nên hiện tại trên đỉnh xà mũ đất cát phủ kín gối cầu,
khi mưa nước chảy trên đỉnh xà mũ mố trụ.
- Lan can bê tông cốt thép, đáy thanh ngang có vết nứt do chiều dầy lớp
bê tông bảo vệ không đủ, nước và hơi ẩm thấm vào làm gỉ cốt thép, cốt thép
chương nở thể tích đẩy nứt lớp bê tông bên ngoài.
3
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
3.2 Đường đầu cầu
- Đường đầu cầu trước đuôi mố M0 và sau đuôi mố M3 bình thường,
taluy không bị xói lở.
- Cả hai phía đều có đủ biển tên cầu, biển hạn chế tải trọng 20T.
3.3 Mố, trụ
- Xà mũ trụ là các khối lắp ghép trên cột, giữa xà mũ và đỉnh cột khi lắp
ghép không đệm vữa nên trên đỉnh một vài cột nhìn rõ khe hở.
- Xà mũ cả mố và trụ bên trên có nhiều đất cát, khi mưa nước theo khe co
giãn chảy xuống làm gối cầu bị ẩm ướt nên gối cao su nhanh bị lão hóa,
nhiều gối bị bẹp, nứt ở mặt bên.
- Các cột trụ T1 và T2 đã được bọc thêm một lớp bê tông để chống ăn
mòn phần thân cột nằm trong nước, một vài trụ lớp bê tông bọc đã bị vỡ.
- Mái dốc trước mố và phần tư nón lát gạch bê tông, mạch được đắp cao
bằng vữa xi măng cát, một số đã bị hư hỏng nứt vỡ.
- Chưa có dấu hiệu xói lở gây nguy hiểm cho mố, trụ xói lở nhẹ, chưa ảnh
hưởng đến an toàn của trụ.
3.4 Tình hình khai thác và môi trường.
- Cầu nằm trên đường 21 lưu lượng xe kể cả ô tô và xe máy qua cầu khá
lớn trong đó có nhiều xe nặng 3 và 4 trục chở vật liệu xây dựng chắc chắn
có tải trọng lớn hơn nhiều so với tải trọng hạn chế theo biển cắm ở đầu cầu
20T.
- Môi trường xung quanh cầu ô nhiễm nặng, nước dưới cầu ô nhiễm nhẹ.
- Các công trình xây dựng hai bên cầu không ảnh hưởng đến tầm nhìn khi
ra vào cầu. Thượng và hạ lưu cầu không có công trình xây dựng ảnh hưởng
đến thoát nước dưới cầu.
- Trên dầm chủ xuất hiện rất nhiều vết nứt theo phương thẳng đứng trên
suốt chiều dài nhịp.
- Khe co giãn bị hư hỏng rất nặng. Nước chảy qua khe co giãn làm đất đá
đọng trên đỉnh xà mũ mố trụ và ướt gối cầu.
4
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
- Đường hai bên mố cầu ô nhiễm nặng do rác thải đổ xuống. Nước dưới
cầu ô nhiễm.
- Hiện nay hai đầu cầu có biển hạn chế tải trọng 20T.
IV. BỐ TRÍ ĐIỂM ĐO:
4.1. Đo ứng suất dầm chủ: ( hình 1)
− Đo ứng suất dầm chủ tại mặt cắt giữa hai nhịp N2 và N3.
− Trên mỗi dầm chủ bố trí 2 điểm đo: 1 điểm đo ở đáy dầm, 1 điểm đo ở
sườn dầm cách đáy bản 5 đến 6cm. Ký hiệu dầm từ thượng lưu đến hạ lưu
lần lượt là 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11. Điểm đo trên dầm i có tên là T
i1
cho điểm đo ở đáy dầm, T
i2
cho điểm đo ở sườn dầm.
− Mỗi nhịp có 11 x 2 = 22 điểm đo
Toàn cầu có 22 x 2 = 44 điểm đo ứng suất dầm chủ.
T51
T52
T61
T62
T71
T72
T81
T82
T91
T92
T101
T102
T111
T122
T11
T12
T21
T32
T31
T32
T41
T42
Hình 1: Bố trí điểm đo ứng suất dầm chủ
4.2. Đo độ võng dầm chủ: ( hình 2)
− Đo độ võng dầm chủ tại mặt cắt giữa hai nhịp N2 và N3.
− Trên mỗi dầm bố trí 1 điểm đo, ký hiệu điểm đo ( của một mặt cắt) từ dầm
thượng lưu đến dầm hạ lưu lần lượt là V
1
, V
2
, . . V
11
.
− Mỗi mặt cắt có 11 điểm đo.
Toàn cầu có 11 x 2 = 22 điểm đo độ võng dầm chủ.
5
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11V1 V2 V3 V4
Hình 2: Bố trí điểm đo độ võng dầm chủ
4.3. Đo dao động kết cấu nhịp: ( hình 3)
− Đo dao động kết cấu nhịp ở cả ba nhịp N1, N2 và N3.
− Trên kết cấu nhịp bố trí 3 điểm đo dao động theo 3 phương:
+
Thẳng đứng (Đ
1
);
+
Nằm ngang dọc cầu (Đ
2
);
+
Nằm ngang ngang cầu (Đ
3
).
Toàn cầu có 3 x 3 = 9 điểm đo dao động kết cấu nhịp.
Ð1
Ð2
Ð3
Hình 3: Bố trí điểm đo dao động kết cấu nhịp
4.4. Đo dao động và chuyển vị mố: ( hình 4)
− Đo dao động và chuyển vị 2 mố M
0
(mố phía Sơn Tây) và M
3
(mố phía
Xuân Mai).
− Trên đỉnh mố bố trí 3 điểm đo dao động và chuyển vị theo 3 phương:
+
Thẳng đứng (A
1
);
+
Nằm ngang ngang cầu (A
2
);
+
Nằm ngang dọc cầu (A
3
).
− Toàn cầu có 3 x 2 = 6 điểm đo dao động và chuyển vị mố.
6
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
A
1
A
3
2
A
Hình 4: Bố trí điểm đo dao động và chuyển vị mố
4.5. Đo dao động và chuyển vị trụ: ( hình 5)
− Đo dao động và chuyển vị 2 trụ T
1
và T
2
.
− Trên đỉnh xà mũ mỗi trụ bố trí 3 điểm đo dao động và chuyển vị theo 3
phương:
+
Thẳng đứng (P
1
);
+
Nằm ngang dọc cầu (P
2
);
+
Nằm ngang ngang cầu (P
3
).
− Toàn cầu có 3 x 2 = 6 điểm đo dao động và chuyển vị trụ.
P1
P3
P2
Hình 5: Bố trí điểm đo dao động và chuyển vị trụ
V. TẢI TRỌNG VÀ CÁC SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG:
5.1. Tải trọng thử:
Tải trọng thử gồm 2 xe 3 trục có:
7
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
+ Xe thứ nhất:
− Biển đăng ký 29C 125-11.
− Khoảng cách từ trục trước đến trục giữa 3,85m.
− Khoảng cách từ trục giữa đến trục sau 1,35m.
− Khoảng cách từ tim 2 bánh xe theo chiều ngang 1,85m.
− Tải trọng tổng cộng 24,40 tấn.
+ Xe thứ hai:
− Biển đăng ký 30U - 3890.
− Khoảng cách từ trục trước đến trục giữa 3,65m.
− Khoảng cách từ trục giữa đến trục sau 1,35m.
− Khoảng cách từ tim 2 bánh xe theo chiều ngang 1,85m.
− Tải trọng tổng cộng 24,80 tấn.
5.2. Các sơ đồ tải trọng:
5.2.1. Sơ đồ tải trọng I (hình 6):
− Sơ đồ tải trọng I để đo ứng suất và độ võng dầm chủ ở mặt cắt giữa nhịp.
− Theo chiều dọc cầu do cầu xiên nên xếp xe sao cho điểm giữa của trục
giữa mỗi xe rơi vào mặt cắt giữa nhịp.
− Theo chiều ngang cầu xếp xe theo 2 phương án:
+
Xếp xe đúng tâm ( sơ đồ tải trọng Ia);
+
Xếp xe lệch tâm (sơ đồ tải trọng Ib).
L
1.2
L/2 L/2
3.2
a)
8
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
12
L
3.61.91.11.93.6
12
L
0.5
1.9
1.1
1.96.7
b)
c)
Hình 6: Sơ đồ tải trọng I
a- Xếp xe theo phương dọc cầu;
b- Theo phương ngang cầu xếp xe đúng tâm;
c- Theo phương ngang cầu xếp xe lệch tâm;
9
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
5.2.2. Sơ đồ tải trọng II:
− Sơ đồ tải trọng II để đo dao động kết cấu nhịp, dao động và chuyển vị mố,
trụ.
− Cho từng xe chạy qua cầu với vận tốc 30 đến 40 km/h, xe chỉ dừng lại khi
không còn ảnh hưởng đến đại lượng đo.
− Có thể đo với xe nặng ngẫu nhiên chạy qua cầu.
VI. KẾT QUẢ ĐO:
6.1. Kết quả đo ứng suất dầm chủ:
Đo ứng suất dầm chủ ở mặt cắt giữa hai nhịp N
2
và N
3
. Trên mỗi dầm chủ
bố trí 2 điểm đo trong đó điểm đo tại đáy dầm đều gắn vào vết nứt để đo độ
mở rộng vết nứt. Khi chưa có hoạt tải độ mở rộng vết nứt lớn nhất đo được tại
mặt cắt giữa nhịp N2 là 0,12mm, ở mặt cắt giữa nhịp N3 là 0,10mm. Dầm 5 và
6 của nhịp N3 trông thấy vết nứt kéo dài đến cách đáy bản 1-2cm nên các
điểm đo T
52
và T
62
cũng gắn vào vị trí vết nứt để đo độ mở rộng vết nứt.
Các điểm đo không có vết nứt để tính ra ứng suất theo biến dạng đo được,
lấy môđun đàn hồi của bêtông dầm : E
b
=3,5x 10
5
daN/cm
2
(3,5x10
4
MPa), xấp
xỉ bằng 3,5 x 10
5
kG/cm
2
.
Kết quả đo được trong bảng 1 và 2.
10
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
Bảng 1
KẾT QUẢ ĐO ỨNG SUẤT DẦM CHỦ Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N2
Sơ đồ
TT
Điểm đo
Biến dạng tương đối ε x 10
-5
Ứng suất
(daN/cm
2
)
Ghi chú
Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB
Ia
T
11
3 2.50 3 2.833 Vết nứt
T
12
0 0 0 0 0
T
21
6.50 5 5.50 5.667 Vết nứt
T
22
0 0 0 0 0
T
31
9.25 8.50 8.50 8.750 Vết nứt
T
32
− 0.375 − 0.25 − 0.25 − 0.291 − 102
T
41
12.50 13.75 12.50 12.917 Vết nứt
T
42
− 0.50 − 0.50 − 0.25 − 0.417 − 1.46
T
51
15.25 15 15.50 15.250 Vết nứt
T
52
− 0.75 − 0.50 − 0.625 − 0.625 − 2.19
T
61
21.50 22 21.25 21.583 Vết nứt
T
62
− 0.75 − 0.75 − 0.50 − 0.667 − 2.33
T
71
23.25 24.50 22.50 23.417 Vết nứt
T
72
− 0.75 − 1 − 0.50 − 0.750 − 2.63
T
81
18.50 19 19.25 18.917 Vết nứt
T
82
− 0.50 − 1 − 0.625 − 0.708 − 2.48
T
91
15.25 16 15.50 15.583 Vết nứt
T
92
− 0.50 − 0.75 − 0.50 − 0.583 − 2.04
T
101
7 8.50 8.25 8.250 Vết nứt
T
102
− 0.52 − 0.50 − 0.25 − 0.333 − 1.17
T
111
2 2 2.50 2.167 Vết nứt
T
112
0 0 0 0 0
Ib
T
11
7.75 8.25 8.25 8.083 Vết nứt
T
12
− 0.50 − 0.25 − 0.125 − 0.208 − 0.73
T
21
18.50 18 18.50 18.333 Vết nứt
T
22
− 0.50 − 0.50 − 0.375 − 0.458 − 1.60
T
31
21.75 21.50 21.25 21.500 Vết nứt
T
32
− 0.75 − 0.50 − 0.75 − 0.667 − 2.33
T
41
35.50 36 35.25 35.583 Vết nứt
T
42
− 1 − 1 − 0.75 − 0.917 − 3.21
T
51
24.75 24.50 24.25 24.50 Vết nứt
11
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
T
52
− 0.75 − 1
− 0.75
− 0.833 − 2.92
T
61
19.50 19 18.50 19 Vết nứt
T
62
− 0.50 − 0.50 − 0.75 − 0.583 − 2.04
T
71
17.25 17.50 18.25 17.667 Vết nứt
T
72
− 0.50 − 0.50 − 0.625 − 0.542 − 1.90
T
81
10.75 11.50 11.50 11.250 Vết nứt
T
82
− 0.375 − 0.25 − 0.50 − 0.375 − 1.31
T
91
5.50 5.75 5.875 5.708 Vết nứt
T
92
− 0.25 − 0.25
0
− 0.25 − 0.88
Loại 0
T
101
2 0 0 0 0 Loại 2
T
102
0 0 0 0 0
T
111
0 0 0 0 0
T
112
0 0 0 0 0
Bảng 2
KẾT QUẢ ĐO ỨNG SUẤT DẦM CHỦ Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N3
Sơ đồ
TT
Điểm đo
Biến dạng tương đối ε x 10
-5
Ứng suất
(daN/cm
2
)
Ghi chú
Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB
Ia
T
11
0 2 2.50 2.250 Vết nứt
T
12
0 0 0 0 0
T
21
5.50 6 5.25 5.583 Vết nứt
T
22
0 0 0 0 0
T
31
7.75 8.25 8.50 8.167 Vết nứt
T
32
− 0.25 − 0.25 − 0.25 − 0.250 − 0.88
T
41
24.50 23.50 24.25 24.083 Vết nứt
T
42
− 0.75 − 0.50 − 0.75
− 0.667
− 2.33
T
51
21 21.25 21.50 21.250 Vết nứt
T
52
1.50 1.75 1.75 1.667 Vết nứt
T
61
28.25 28.50 27.50 28.083 Vết nứt
T
62
0.75 1 0.75 0.833 Vết nứt
T
71
22.50 24.25 24.50 23.750 Vết nứt
T
72
− 1 − 1.25 − 1.375 − 1.208 − 4.23
T
81
17.25 17.50 17.25 17.333 Vết nứt
T
82
− 0.75 − 1 − 1 − 0.917 − 3.21
T
91
9.50 9.75 10 9.750 Vết nứt
12
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
T
92
− 0.50 − 0.625 − 0.50 − 0.542 − 1.90
T
101
4.25 4 4.50 4.250 Vết nứt
T
102
0 0 0 0 0
T
111
1.25 1 1 1.083 Vết nứt
T
112
0 0 0 0 0
Ib
T
11
30.50 30.25 30.50 30.417 Vết nứt
T
12
− 0.50 − 0.50 − 0.375 − 0.458 − 1.60
T
21
38 36.50 38.25 37.583 Vết nứt
T
22
− 0.75 − 0.50 − 1 − 0.750 − 2.63
T
31
10.50 1075 10.75 10.667 Vết nứt
T
32
− 0.50 − 0.50 − 0.50 − 0.500 − 1.75
T
41
24.50 25.75 26.25 25.500 Vết nứt
T
42
− 1 − 1 − 1.25 − 1.083 − 3.97
T
51
23 23.50 24.25 23.583 Vết nứt
T
52
1.25 1.50 1.25 1.333 Vết nứt
T
61
22.50 21.75 21.50 21.917 Vết nứt
T
62
0.75 0.50 0.50 0.583 Vết nứt
T
71
14.50 14.25 14 14.250 Vết nứt
T
72
− 0.75 − 0.50 − 0.625 − 0.6250 − 2.19
T
81
8.50 8.25 8.50 8.417 Vết nứt
T
82
− 0.25 − 0.25
− 0.375
− 0.2 − 1.02
T
91
4.50 4.50 4.50 4.500 Vết nứt
T
92
0
− 0.25
- 0.25
− 0.25 − 0.88
Loại 0
T
101
0 0 0 0
T
102
0 0 0 0 0
T
111
0 0 0 0
T
112
0 0 0 0 0
Nhận xét kết quả đo ứng suất và độ mở rộng vết nứt dầm chủ:
a. Mặt cắt giữa nhịp N2
− Độ mở rộng vết nứt lớn nhất đo được ở đáy dầm chủ :
+ Sơ đồ tải trọng Ia : 23,417.10
-3
mm ≈ 0,023mm;
+ Sơ đồ tải trọng Ib : 35,583.10
-3
mm ≈ 0,036mm.
13
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
Khi chưa có hoạt tải độ mở rộng vết nứt lớn nhất là 0,12mm, từ đó có
độ mở rộng vết nứt tổng cộng ( do cả tĩnh tải và hoạt tải thử sinh ra) lớn
nhất là 0,12 + 0,036 = 0,156mm, nhỏ hơn độ mở rộng vết nứt cho phép
[a] = 0,20mm.
− Ứng suất đo được ở sườn dầm (cách đáy bản 5-6cm) là ứng suất nén, trục
trung hòa của mặt cắt giữa nhịp nằm trong phạm vi sườn dầm.
b. Mặt cắt giữa nhịp N3
− Độ mở rộng vết nứt lớn nhất đo được ở đáy dầm chủ :
+ Sơ đồ tải trọng Ia : 28,083.10
-3
mm ≈ 0,028mm;
+ Sơ đồ tải trọng Ib : 37,583.10
-3
mm ≈ 0,038mm.
Khi chưa có hoạt tải độ mở rộng vết nứt lớn nhất là 0,10mm, từ đó có
độ mở rộng vết nứt tổng cộng ( do cả tĩnh tải và hoạt tải thử sinh ra) lớn
nhất là 0,10 + 0,038 = 0,138mm, nhỏ hơn độ mở rộng vết nứt cho phép
[a] = 0,20mm.
− Tại dầm 5 và dầm 6 vết nứt kéo dài đến tận đáy bản, tuy nhiên độ mở rộng
vết nứt đo được ( điểm đo T
52
và T
62
)ở vị trí cách đáy dầm 5-6cm là rất nhỏ.
c. Mặt cắt giữa cả hai nhịp
+ Ở mặt cắt giữa cả 2 nhịp N2 và N3 tại các điểm đo khi hoạt tải thử ra
khỏi nhịp số đọc không tải lại trở về xấp xỉ số đọc ban đầu. Vết nứt do
hoạt tải sinh ra khép lại khi không còn hoạt tải nữa.
− Từ kết quả đo ứng suất và vết nứt nhận thấy dầm chủ ở cả hai nhịp N2 và
N3 làm việc được dưới tác dụng của tải trọng thử.
6.2. Kết quả đo độ võng dầm chủ:
Đo độ võng dầm chủ tại mặt cắt giữa hai nhịp N2 và N3 với mỗi dàm chủ 1
điểm đo. Trên 1 mặt cắt ký hiệu các điểm đo từ dầm thượng lưu đến dầm hạ
lưu lần lượt là V
1
, V
2
, V
3
, V
4
, V
5
, V
6
, V
7
, V
8
, V
9
, V
10
, V
11,
Kết quả đo cho
trong bảng 5.
14
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
Dụng cụ đo độ võng là indicateur có giá trị một vạch trên thang chia lớn
(ứng với kim dài) là 0,01mm, một vạch trên thang chia nhỏ (ứng với kim
ngắn) là 1mm.
Bảng 3
KẾT QUẢ ĐO ĐỘ VÕNG DẦM CHỦ Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N2
Sơ đồ
TT
Điểm đo
Số chênh lệch ( vạch )
Độ võng
(mm)
Ghi chú
Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB
Ia
V
1
94.50 98 85 92.50 0.925
V
2
138 147 150 145 1.450
V
3
96 255.50 252 253.75 2.538 Loại 96
V
4
371 364 371 370.67 3.707
V
5
524 519 533 525.33 5.253
V
6
597 592 588.50 592.50 5.925
V
7
246 521.50 523 522.25 5.223 Loại 246
V
8
393 388 387 389.33 3.893
V
9
242.50 247 235 241.50 2.415
V
10
164 169 166 166.33 1.663
V
11
103 105 100 102.67 1.027
Ib
V
1
455 462 451 456 4.560
V
2
496 483.50 474 484.50 4.845
V
3
517 511 503 510.33 5.103
V
4
542 558 537 545.67 5.457
V
5
234 509 518.50 513.75 5.138 Loại 234
V
6
418 402 395 405 4.050
V
7
261.50 278 274 271.17 2.712
V
8
135 144 131 136.67 1.367
V
9
29 65.50 63 64.25 0.643 Loại 29
V
10
12 26 25 25.50 0.255 Loại 12
V
11
0 0 0 0 0
15
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
Bảng 4
KẾT QUẢ ĐO ĐỘ VÕNG DẦM CHỦ Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N3
Sơ đồ
TT
Điểm đo
Số chênh lệch ( vạch )
Độ võng
(mm)
Ghi chú
Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB
Ia
V
1
21 10 22.50 21.75 0.218 Loại 10
V
2
59.50 57 53 56.50 0.565
V
3
183 185 196 188 1.880
V
4
352 354 358 354.67 3.547
V
5
446 452.50 454 450.83 4.508
V
6
477 493 489 486.33 4.863
V
7
305 466 478.50 472.25 4.723 Loại 305
V
8
360.50 377 365 367.50 3.675
V
9
114 175.50 190 183.75 1.838 Loại 114
V
10
43 49 52 48 0.480
V
11
19 18 18 18.33 0.183
Ib
V
1
255 234 243 244 2.440
V
2
320 290 302 304 3.040
V
3
431 409 425 421.67 4.217
V
4
512.50 498 516 508.83 5.088
V
5
456 479 469.50 468.18 4.682
V
6
227 353.50 357 355.25 3.553 Loại 227
V
7
184 192 181 185.67 1.857
V
8
65 67 64 65.33 0.653
V
9
12 12 13.50 12.50 0.125
V
10
2 0 0 0 0 Loại 2
V
11
0 0 0 0 0
16
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
Nhận xét kết quả đo độ võng dầm chủ:
− Độ võng lớn nhất đo được ở mặt cắt giữa nhịp N2:
+ Sơ đồ tải trọng Ia : 5,925 mm;
+ Sơ đồ tải trọng Ib : 5,457 mm ;
Theo quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn có f
max
= 5,925mm,
nhỏ hơn độ võng cho phép
[ ]
19400
48,50
400 400
tt
l
f mm= = =
.
Theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 có f
max
(1+IM)=
5,925.1,25=7,406mm, nhỏ hơn độ võng cho phép
[ ]
l 20000
f 25mm
800 800
= = =
.
− Độ võng lớn nhất đo được ở mặt cắt giữa nhịp N3:
+ Sơ đồ tải trọng Ia : 4,863 mm;
+ Sơ đồ tải trọng Ib : 5,088mm ;
Theo quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn có f
max
= 5,088mm,
nhỏ hơn độ võng cho phép
[ ]
l
9500
f = = =23,75mm
400 400
tt
.
Theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 có f
max
(1+IM)=
5,088.1,25=6,36mm, nhỏ hơn độ võng cho phép
[ ]
l 10000
f 12,50mm
800 800
= = =
.
− Các độ võng ở cả hai nhịp N2 và N3 đều là đàn hồi vì khi tải trọng thử ra
khỏi nhịp đo số đọc không tải lại trở về xấp xỉ số đọc không tải ban đầu.
Dầm không có độ võng dư, vật liệu dầm làm việc trong giai đoạn đàn hồi.
− Căn cứ vào kết quả đo độ võng tính được hệ số phân bố ngang thực đo cho
các dầm ở mặt cắt giữa nhịp N2 và N3 theo từng sơ đồ tải trọng như trong
bảng 5 và bảng 6.
17
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
Bảng 5
KẾT QUẢ TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG THỰC ĐO
CHO CÁC DẦM Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N2
Sơ đồ
TT
Dầm
Độ võng Hệ số
PBN
Sơ đồ
TT
Dầm
Độ võng Hệ số
PBN
mm mm
Ia
1 0.925 0.0372
Ib
1 4.560 0.1336
2 1.450 0.0426 2 4.845 0.1420
3 2.538 0.0746 3 5.103 0.1495
4 3.707 0.1090 4 5.457 0.1599
5 5.253 0.1544 5 5.138 0.1505
6 5.925 0.1742 6 4.050 0.1187
7 5.223 0.1535 7 2.712 0.0795
8 3.893 0.1144 8 1.367 0.0400
9 2.415 0.0710 9 0.643 0.0188
10 1.663 0.0489 10 0.255 0.0075
11 1.027 0.0302 11 0 0
Bảng 6
KẾT QUẢ TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG THỰC ĐO
CHO CÁC DẦM Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N3
Sơ đồ
TT
Dầm
Độ võng Hệ số
PBN
Sơ đồ
TT
Dầm
Độ võng Hệ số
PBN
mm mm
Ia
1 0.218 0.0082
Ib
1 2.440 0.0951
2 0.565 0.0213 2 3.040 0.1185
3 1.880 0.0710 3 4.217 0.1644
4 3.547 0.1340 4 5.088 0.1983
5 4.508 0.1703 5 4.682 0.1825
6 4.863 0.1836 6 3.553 0.1385
7 4.723 0.1784 7 1.875 0.0724
8 3.675 0.1388 8 0.653 0.0254
9 1.838 0.0694 9 0.125 0.0049
10 0.480 0.0181 10 0 0
11 0.183 0.0069 11 0 0
Từ kết quả ở bảng 5 và 6 vẽ được biểu đồ độ võng và phân bố ngang thực đo
cho các dầm ở mặt cắt giữa nhịp N2 và N3 như trên hình 7 và 8.
18
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
0.925
1.450
2.538
3.707
5.253
5.925
5.223
3.893
2.415
1.663
1.027
a)
0.0372
0.0426
0.0746
0.1090
0.1544
0.1742
0.1535
0.1144
0.0710
0.0489
0.0302
b)
4.560
4.845
5.103
5.457
5.138
4.050
2.712
1.367
0.643
0.255
0
c)
0.1336
0.1420
0.1495
0.1599
0.1505
0.1187
0.0795
0.0400
0.0188
0.0075
0
d)
Hình 7: Biểu đồ độ võng và phân bố ngang ở mặt cắt giữa nhịp N2
a. Biểu đồ độ võng khi xếp tải đúng tâm
b. Biểu đồ phân bố ngang khi xếp tải đúng tâm
c. Biểu đồ độ võng khi xếp tải lệch tâm
d. Biểu đồ phân bố ngang khi xếp tải lệch tâm
19
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
0.218
0.565
1.880
3.547
4.508
4.863
4.723
3.675
1.838
0.480
0.183
a)
b)
2.440
3.040
4.217
5.088
4.682
3.553
1.875
0.653
0.125
0
0
c)
d)
0.0082
0.0213
0.0710
0.1836
0.1784
0.1388
0.0694
0.0181
0.0069
0.1340
0.1703
0.0951
0.1185
0.1644
0.1983
0.1825
0.1385
0.0724
0.0254
0.0049
0
0
Hình 8: Biểu đồ độ võng và phân bố ngang ở mặt cắt giữa nhịp N3
a. Biểu đồ độ võng khi xếp tải đúng tâm
b. Biểu đồ phân bố ngang khi xếp tải đúng tâm
c. Biểu đồ độ võng khi xếp tải lệch tâm
d. Biểu đồ phân bố ngang khi xếp tải lệch tâm
6.3. Kết quả đo dao động kết cấu nhịp:
Đo dao động kết cấu nhịp ở cả ba nhịp N1, N2 và N3. Biểu đồ dao động cho
trong phụ lục. Mỗi biểu đồ có 3 đồ thị dao động theo 3 phương: Thẳng đứng
(đường màu đỏ - trục z), nằm ngang ngang cầu (đường màu xanh đậm-trục x)
và nằm ngang dọc cầu (đường màu xanh lá cây- trục y). Phân tích các đồ thị
dao động có kết quả như trong bảng 7, trong đó có:
− Tần số dao động tự do của kết cấu nhịp f;
20
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
− Chu kỳ dao động tự do của kết cấu nhịp T;
− Độ võng lớn nhất Z
max
;
− Độ võng nhỏ nhất Z
min
;
− Hệ số xung kích thực đo (1 + µ).
Bảng 7
KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG KẾT CẤU NHỊP
Nhịp Phương đo dao động f (Hz) T (s) Z
max
(mm) Z
min
(mm)
(1+µ)
N
1
Thẳng đứng 0.1097 1.947 1.919 1.2409
Nằm ngang ngang cầu 0.1492
Nằm ngang dọc cầu 0.1716
N2
Thẳng đứng 0.2141 4.068 2.582 1.2235
Nằm ngang ngang cầu 0.2234
Nằm ngang dọc cầu 0.2509
N3
Thẳng đứng 0.1068 1.715 0.947 1.2885
Nằm ngang ngang cầu 0.1523
Nằm ngang dọc cầu 0.1685
Nhận xét kết quả đo dao động của kết cấu nhịp:
− Chu kỳ dao động tự do thẳng đứng của kết cấu nhịp :
+ Nhịp N1 : 0,1097s;
+ Nhịp N2 : 0,2141s;
+ Nhịp N3 : 0,1068s;
không nằm trong phạm vi hạn chế quy định trong quy trình (0,30s ÷ 0,70s
theo quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79 ;
0,45s ÷ 0,60s theo quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô 22TCN 243-98).
− Chu kỳ dao động tự do nằm ngang ngang cầu của kết cấu nhịp:
+ Nhịp N1 : 0,1492s;
+ Nhịp N2 : 0,2234s;
+ Nhịp N3 : 0,1523s;
21
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
Các chu kỳ này không trùng hoặc bằng bội số của chu kỳ dao động tự do
thẳng đứng cùng nhịp.
Kết cấu nhịp đảm bảo điều kiện dao động, không có khả năng xảy ra
cộng hưởng khi xe qua cầu.
6.4. Kết quả đo dao động và chuyển vị mố:
Đo dao động và chuyển vị cả 2 mố M
0
, M
3
, biểu đồ dao động cho trong phụ
lục. Phân tích các đồ thị dao động có các thông số dao động của mố như trong
bảng 8, trong đó có:
− Tần số dao động tự do của mố f;
− Chu kỳ dao động tự do của mố T;
− Biên độ dao động lớn nhất a
max
;
− Chuyển vị lớn nhất ∆
max
;
Bảng 8
KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG VÀ CHUYỂN VỊ MỐ
Mố
Phương đo dao động và
chuyển vị
f (Hz) T (s) a
max
(mm)
∆
max
(mm)
M
0
Thẳng đứng 5.5835 0.1791 0.041 0.048
Nằm ngang ngang cầu 5.0378 0.1985 0.085 0.100
Nằm ngang dọc cầu 5.3850 0.1857 0.054 0.059
M
3
Thẳng đứng 5.3390 0.1873 0.059 0.075
Nằm ngang ngang cầu 5.5432 0.1804 0.041 0.045
Nằm ngang dọc cầu 5.2854 0.1892 0.063 0.073
Nhận xét kết quả đo dao động và chuyển vị mố:
− Chu kỳ dao động tự do 2 mố theo ba phương nhỏ hơn 0,35s.
− Biên độ dao động lớn nhất của 2 mố theo ba phương nhỏ hơn 0,70mm.
− Chuyển vị nằm ngang lớn nhất ở đỉnh:
+ Mố M
0
:
2 2
0
0,1 0,059 0,121mm∆ = + ≈
;
22
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
+ Mố M
3
:
2 2
3
0,045 0,073 0,086mm∆ = + ≈
;
Cả hai chuyển vị nằm ngang lớn nhất trên đều nhỏ hơn chuyển vị nằm
ngang cho phép
[ ]
mmcm 255,2255,0 ===∆
.
− Theo bảng 3.D.2, điều 3.D.24, quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô,
kết luận tình trạng kỹ thuật của mố bình thường, móng mố đủ khả năng chịu
lực.
6.5. Kết quả đo dao động và chuyển vị trụ:
Đo dao động và chuyển vị cả 2 trụ T
1
, T
2
, biểu đồ dao động cho trong phụ
lục. Phân tích các đồ thị dao động có các thông số dao động của trụ như trong
bảng 9, trong đó có:
− Tần số dao động tự do của trụ f;
− Chu kỳ dao động tự do của trụ T;
− Biên độ dao động lớn nhất a
max
;
− Chuyển vị lớn nhất ∆
max
;
Bảng 9
KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG VÀ CHUYỂN VỊ TRỤ
Trụ
Phương đo dao động và
chuyển vị
f (Hz) T (s) a
max
(mm)
∆
max
(mm)
T
1
Thẳng đứng 4.4683 0.2238 0.172 0.200
Nằm ngang ngang cầu 4.4228 0.2261 0.190 0.242
Nằm ngang dọc cầu 3.9730 0.2517 0.468 0.560
T
2
Thẳng đứng 4.7037 0.2126 0.113 0.124
Nằm ngang ngang cầu 4.5872 0.2180 0.155 0.161
Nằm ngang dọc cầu 4.2571 0.2349 0.276 0.322
Nhận xét kết quả đo dao động và chuyển vị trụ:
− Chu kỳ dao động tự do 2 trụ theo ba phương nhỏ hơn 0,35s.
− Biên độ dao động lớn nhất của 2 trụ theo ba phương nhỏ hơn 0,70mm.
23
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
− Chuyển vị nằm ngang lớn nhất ở đỉnh :
+ Trụ T
1
:
2 2
1
0,242 0,56 0,610mm∆ = + ≈
;
+ Trụ T
2
:
2 2
2
0,161 0,322 0,360mm∆ = + ≈
;
Cả hai chuyển vị nằm ngang lớn nhất trên đều nhỏ hơn chuyển vị nằm
ngang cho phép
[ ]
mmcm 255,2255,0 ===∆
.
− Theo bảng 3.D.2, điều 3.D.24, quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô,
kết luận tình trạng kỹ thuật của trụ bình thường, móng trụ đủ khả năng chịu
lực.
6.6. Kết quả đo cao độ mặt đường xe chạy:
− Đo cao độ mặt đường xe chạy tại 3 vệt :
+
Vệt thượng lưu trên mép đường xe chạy phía thượng lưu;
+
Vệt hạ lưu trên mép đường xe chạy phía hạ lưu;
+
Vệt tim cầu.
− Trên mỗi vệt đo cao độ tại các điểm :
+
1 và 6 cách đuôi mố M
0
và M
1
về mỗi phía 30m;
+
2 và 5 cách đuôi mố M
0
và M
1
về mỗi phía 20m;
+
3 và 4 cách đuôi mố M
0
và M
1
về mỗi phía 10m;
+
Đuôi mố M
0
, M
3
; mố M
0
, M
3
; trụ T
1
, T
2
;
+
Giữa các nhịp N
1
, N
2
và N
3
.
− Cao độ các điểm được tính theo cao độ giả định của mốc là +20,000. Kết
quả đo trong bảng 1. Mốc cao độ đặt tại chân lan can thượng lưu mố M
3
.
24
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU HÒA LẠC – QUỐC LỘ 21
Bảng 10
KẾT QUẢ ĐO CAO ĐỘ MẶT ĐƯỜNG XE CHẠY
Điểm đo
Số đọc trên mia ( m ) Cao độ ( m )
Thượng
lưu
Tim cầu Hạ lưu Thượng lưu Tim cầu Hạ lưu
Mốc CĐ 1.347 20.000
1 1.050 0.992 1.046 20.297 20.355 20.301
2 1.120 1.111 1.157 20.227 20.236 20.190
3 1.165 1.160 1.212 20.182 20.187 20.135
Đuôi mố M
0
1.214 1.182 1.223 20.133 20.165 20.124
Mố M
0
1.189 1.160 1.201 20.158 20.187 20.146
Giữa nhịp N1 1.198 1.156 1.205 20.149 20.191 20.142
Trụ T1 1.190 1.158 1.207 20.157 20.189 20.140
Giữa nhịp N2 1.205 1.188 1.214 20.142 20.159 20.133
Trụ T2 1.189 1.157 1.202 20.158 20.190 20.145
Giữa nhịp N3 1.193 1.146 1.189 20.154 20.201 20.158
Mố M
3
1.186 1.140 1.186 20.161 20.207 20.161
Đuôi mố M
3
1.195 1.153 1.206 20.152 20.194 20.141
4 1.256 1.203 1.262 20.091 20.144 20.085
5 1.202 1.147 1.238 20.145 20.200 20.109
6 1.174 1.109 1.201 20.173 20.238 20.146
Nhận xét kết quả đo cao đọ mặt đường xe chạy:
− Theo chiều dọc cầu từ mố M
0
đến mố M
3
ở cả 3 vệt cao độ chênh nhau
không nhiều:
+
Vệt thượng lưu cao độ tại mố M
o
: 20,158, tại mố M
3
: 20,161;
+
Vệt tim cầu cao độ tại mố M
o
: 20,187, tại mố M
3
: 20,207;
+
Vệt hạ lưu cao độ tại mố M
o
: 20,146, tại mố M
3
: 20,161;
Có thể xem như độ dốc dọc của mặt đường trên cầu xấp xỉ bằng không.
25