GIÁO TRÌNH KHAI THÁC, KIỂM ĐỊNH, SỬA CHỮA, TĂNG CƯỜNG CẦU - CHƯƠNG 1 potx

GIÁO TRÌNH
KHAI THÁC, KIỂM ĐỊNH,
SỬA CHỮA,
TĂNG CƯỜNG CẦU


Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 1/72
GS.TS. NGUYN VIT TRUNG
GIÁO TRÌNH
KHAI THÁC, KIM NH,

A CHA,
NG CNG CU
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 2/72
I NÓI U
Giáo trình môn hc: Khai thác, Kim inh, sa cha, tng cng cu có ni dung tng ng
i 60 tit ging trên lp
Tiêu chun mi v thit k cu 22 TCN 272-05 tuy ã ban hành tháng 8-2005 nhng phn ln
các cu c hin có ã c thit k trc ây theo các Tiêu chun c nên các kin thc v
tính toán trong Giáo trình này ch yu vn c vit theo Tiêu chun kim nh cu ng
 và Tiêu chun th nghim cu cng nh theo Quy trình c v tính tóan cu 22 TCN 18- 79
ban hành nm 1979 ca B Giao thông Vn ti.
Tác gi mong nhn c s phê bình góp ý ca c gi hoàn thin giáo trình này trong
n xut bn sau.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 3/72
C LC
CHNG 1: NHNG VN  CHUNG 5
1.1 . K há i quát v  m ôn hc : 5
1.2. Tình hình khai thác cu  Vit Nam. 5
1.2.1. Tình trng cu cng  nc ta hin nay. 5
1.2.2. Tình trng qun lý và khai thác: 5
1.2.3. Kt lun: 6
1.3. Yêu cu chung ca công tác qun lý khai thác 6
1.4. T chc bo dng và sa cha. 7
1.4.1. Bo dng thng xuyên 7
1.4.2. Sa cha ln 7
CHNG 2: 8
KIM TRA VÀ ÁNH GIÁ PHÂN LOI 8
CHT LNG K THUT CÔNG TRÌNH 8

2.1. Khái nim chung 8
2.2. Nguyên tc chung trong vic kim tra, ánh giá cht lng k thut công trình 8
2.2.1. Khái nim 8
2.2.2. Nhng tiêu chun và trình tánh giá phân loi cht lng k thut công trình: 8
2.2.3. Phân loi công tác kim tra 10
2.3. Kim tra dòng nc chy và các công trình u chnh dòng 12
2.4. o c kim tra bin dng và mt bng kt cu nhp cu 12
2.5. Các dng h hng và nguyên nhân xut hin trong các b phn kt cu cu (Cu thép, Cu BTCT, m,
tr, gi) 13
2.5.1. i vi kt cu nhp cu thép 13
2.5.2. i vi kt cu nhp cu Bê tông ct thép và Bê tông 14
2.5.3. i vi m tr cu và gi: 17
CHNG 3: 18
TH NGHIM CU 18
3.1. Mc ích, yêu cu 18
3.2. Th ti cu vi ti trng tnh và ti trng ng 18
3.2 .1. Ti trng th c u : 20
3.2.2. Th ti tnh 22
3.2.3. Th ti ng. 23
3.2.4. Phng pháp dùng ten-x-met o ng sut 23
3.3. Thí nghim xác nh các c trng c hc và cht lng ca vt liu kt cu cu 25
3.3.1. i vi kt cu bê tông và kt cu bê tông ct thép 25
3.4. Các thit bo và cách b trí chúng khi th nghim cu 25
3.4.1. Tenxmé t o ng sut 25
3.4.2. Các máy o võng và o chuyn v thng: 26
3.4.3. Dng co góc xoay: 2 6
3.5. X lý, phân tích kt qu th nghim và ánh giá, kt lun v cht lng k thut ca cu. 26
3.5.1. Xét  võng 26
3.5.2. Xét ng sut 28
CHNG 4: 29

ÁNH GIÁ NNG LC CHU TI CA CU C 29
4.1. Khái nim chung 29
4.2. Công thc chung tính toán ng cp cu thép ng st. 29
4.2.1. Xét kt cu nhp 29
4.2.2. Xét oàn tàu 30
4.3. Tính ng cp dm ch và h dm mt cu 31
4.3.1. Nguyên tc chung 31
4.3.3. Tính toán cng  theo ng sut tip 34
4.3.4. Tính toán theo cng  ca liên kt thép góc bn cánh vi bn bng ( bng inh tán, bu lông hoc
hàn) 35
4.3.5. Tính toán theo n inh chung 36
4.3.6. Tính toán theo u kin n nh cc b ca bn bng có sn ng tng cng  mt ct gi dm.
38
4.3.7. Tính toán theo u kin n nh cc b ca bn bng dm 38
4.3.8. Tính toán theo u kin mi 39
4.3 .9. Tính toán d m dc c t 39
4.3.10. u kin tính toán liên kt dm dc vi dm ngang 41
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 4/72
4.3.11. Tính toán liên kt dm ngang vi giàn ch 42
4.4. Tính toán các b phn ca giàn ch 43
4.4.1 Tính thanh chu nén theo cng  ca bn gin hay thanh ging 43
4.4.2. Tính toán thanh biên trên ca giàn khi tà vt t trc tip lên nó 43
4.4.3. Tính toán nút gi nhn ca giàn 43
4.4.4. Tính toán h liên kt và ging gió 43
4.5. Xét nh hng ca các h hng và khuyt tt các b phn 44
4.5.1. nh hng ca s gim yu b phn do g 44
4.5.2. nh hng ca s cong vênh ca các cu kin 44
4.5.3. nh hng ca các l thng, các ch móp lõm và các vt nt 44
4.6. Tính toán các b phn c tng cng 46

4.6.1. Nng lc chu ti các cu kin kt cu nhp ã c tng cng bng cách thêm thép, c xác nh
nh sau: 46
4.6.2. Nng lc chu ti ca cu kin b nén, ã c tng cng bng g 46
4.7. Các ch dn thc hành tính toán 47
CHNG 5: 48
A CHA VÀ TNG CNG CU 48
5.1. Các gii pháp kt cu công ngh sa cha kt cu nhp cu thép 48
5.1.1. Sa cha mt cu (SCMC) 48
5.1.2. Thay th các inh tán và bu lông hng 48
5.1.3. Sa vt nt 49
5.1.4. Sa ch m óp méo 50
5.1.5. Sa cong vênh. 51
5.1.6. Sn li cu thép 52
5.2. Các gii pháp kt cu công ngh sa cha kt cu nhp cu BTCT 53
5.2.1. Gii pháp chung: 53
5.2.2. Chun b kt cu trc khi sa cha 53
5.2.3. Tiêm va Xi mng hoc keo Epoxi 53
5.2.4. Dùng bê tông Polime và va c bit  vá các ch v và bt vt nt. 54
5.2.5. Phun bê tông 54
5.3. Các gii pháp kt cu công ngh sa cha m tr cu 54
5.4. Các gii pháp kt cu công ngh tng cng m rng kt cu cu thép 56
5.4.1. Nguyên tc chung 56
5.4.2. Tng c ng ph n xe ch y 57
5.4.2. Tng cn g dm chc bng 58
5.4.3. Tng cng giàn ch 60
5.4.4. Tính toán tng cng kt cu nhp thép 62
5.5 Tng cng kt cu nhp cu BTCT, bêtông và á xây 63
5.5.1 Thêm ct thép 63
5.5.2 Dán bn thép ngoài b sung 64
5.5.3 To dng lc ngoài b sung 65

5.5.4 V cách tng cng cu vòm bêtông và cu á. 65
5.5.5 Tính toán tng cng cu BTCT c 65
5.6. Các gii pháp kt cu công ngh tng cng m tr cu. 66
5.6.1 Tng cng tr 66
5.6.2 Tng cng m cu 66
CHNG 4: ÁNH GIÁ NNG LC CHU TI CA CU Ã QUA KHAI THÁC (B SUNG)
69
4.1. Khái nim chung 69
4.2. ánh giá nng lc chu ti ca kt cu nhp cu thép 70
4.3. ánh giá nng lc chu ti ca kt cu nhp cu BTCT và m tr cu 71
4.3.1. Kt cu nhp bê tông ct thép 71
4.3 .2. M, tr  c u và móng 72
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 5/72
CHNG 1: NHNG VN  CHUNG
1.1. KHÁI QUÁT V MÔN HC:
i dung chính ca môn hc
Cung cp kin thc và s hiu bit  kim tra, khc phc nhng h hng, khuyt
t ca công trình giao thông.
Trình by các phng pháp o c, th nghim ánh giá nng lc chu ti cng
nhánh giá nng lc công trình
Trình by nhng phng pháp sa cha, ci to, tng cng nhm khôi phc nhng
 hi và nâng cao nng lc chu ti
1.2. TÌNH HÌNH KHAI THÁC CU  VIT NAM.
1.2.1. TÌNH TRNG CU CNG  NC TA HIN NAY.
Do u kin a hình, kinh t, xã hi trên ng st và ng b nc ta có rt nhiu
u vi quy mô không ln, có c tính k thut thp, ã c xây dng t khá lâu, tri qua
thi gian khai thác dài, chu nh hng nhiu ca thi tit khc nghit cng nh chin tranh.
Trong khong 10 nm gn ây(t 1995), nhiu cu mi ã c xây dng và m rng
áp ng các tiêu chun k thut hin i trên các tuyn Quc l.

Nhn xét chung:
- i vi cu c xây dng t 1891 - 1927: Quy mô bé, cng  vn ti thp nên
không áp ng c nhu cu khai thác hin nay.
- Nhiu cu BTCT cã xut hin nhiu vt nt, b phá hu tng bo h, h hi liên
t ngang. Vì vy thng xuyên không m bo u kin an toàn cho vn ti
1.2.2. TÌNH TRNG QUN LÝ VÀ KHAI THÁC:
- Vic qun lý và khai thác i vi ngành ng st tng i h thng, do Ban qun
lý công trình ca Ban C s h tng Tng công ty ng st Vit nam chu trách nhim
- Vic qun lý và khai thác i vi ngành ng b do Cc qun lý ng b và các
 GTVT ca các tnh,các S GTCC ca các Thành phm nhim. Tình trng qun lý cho
n nay là thiu tính h thng, không rõ ràng, trách nhim các n v chng chéo vi nhau.
Trên mng li ng st cng nhng b nc ta u có th nhn xét chung:
+ Cht lng công trình không ngng suy gim và xung cp → giá thành vn ti
không th h thp, cha áp ng c yêu cu v giao thông.
+ Tình trng thiu ht kinh phí và vn u t cho công tác khôi phc sa cha.
+ Nhiu a phng qun lý lng lo, kim tra không thng xuyên và thiu h thng,
không có tiêu chun ánh giá công trình, phng pháp kim tra và k thut chn oán rt
c hu. Vì vy càng làm cho tình trng công trình xung cp trm trng và gây tr ngi ln
cho vn ti (hn ch tc , hn ch ti trng)
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 6/72
1.2.3. KT LUN:
i vi h thng cu c, nhng vn  mà ngành GTVT cn quan tâm là:
+ i mi t chc, c ch và phng pháp làm vic ca h thng Qun lý công trình
+ Nâng cao trình , k thut kim tra, ánh giá cht lng CT, áp dng nhng công
ngh tiên tin và có hiu qu chn oán h hng và khuyt tt ca công trình.
+  xut các gii pháp sa cha, ci to hoc tng cng mt cách hp lý có hiu qu.
1.3. YÊU CU CHUNG CA CÔNG TÁC QUN LÝ KHAI THÁC
Công tác qun lý khai thác cu trong các ngành ng st vn gic n np và h
thng t ngày mi thành lp nên các vn bn pháp lý, các tài liu k thut và tài liu nghip

 cho các cán bu c thng nht và cht ch.
i vi các ngành ng b tuy va mi có lut ng b Vit Nam nm 2004 nhng
các tài liu k thut và các hng dn có tính pháp lý nh các qui trình, qui phm u ã có t
nhiu nm ri. Tuy nhiên do công tác qun lý còn phân tán nên nói chung các tài liu có tính
pháp lý trong qun lý ng bã tht lc nhiu, không còn  các cp c s trc tip qun
lý cu ng. ây là mt khó khn trong vic nâng cao cht lng qun lý khai thác cu
ng nói chung.
Hin nay trong phm vi qun lý ca Cc ng b Vit Nam, i vi các cu cng
nói chung ã  ra mt s ch tiêu chính chính cn qun lý k thut và a vào h thng thông
tin trên máy nh sau:
- Tên cu
- Tnh
- Tên tuyn
- Lý trình
- Nm xây dng
- Chiu dài toàn cu
- Chiu rng: + Ca phn xe chy.
+ Ca li b
- Chiu cao khng ch trên cu: Cao  mt cu, cao áy cu.
- Ti trng:
+ Theo thit k ban u
+ Theo thc t hin nay
- c tính k thut :
+ Mô t loi kt cu nhp, s, chiu dài mi nhp.
+ c m mt cu (g,bê tông,BTCTT,á xây )
+ Mô t cu to hai m :Vt liu, kiu m, kiu móng.
+ Mô t cu to các tr : Vt liu, kiu, chiu cao, kiu móng.
- c m va cht
- Các mc nc:
+ Mc nc cao nht.

+ Mc nc thp nht.
- Chiu cao và chiu rng khng ch nh nht di cu do nhu cu thông thuyn hay
thu li.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 7/72
- Các ch tiêu này ch là các ch tiêu tng quát, c xét n trong h thng qun lý 
p cao nh Cc ng b và các khu QLB.  các Xí nghip qun lý cu phi lp các h s
riêng cho tng cu  theo dõi lâu dài mãi.
- Trong nghành ng st,  qun lý mi cu có nhiu ch tiêu hn na.
1.4. T CHC BO DNG VÀ SA CHA.
Công tác bo dng do các Xí nghip qun lý cu ng m nhim bao gm 2 ni
dung:
+ Bo dng thng xuyên.
+ Sa cha ln
1.4.1. BO DNG THNG XUYÊN
- Làm sch rác và cht bn  các chi tit, b phn ca kt cu cu (liên kt, hc tit
m, bu dm, rãnh, ng thoát nc.
- a cha ti ch nhng h hng và khuyt tt nh nhng thanh riêng bit và không
yêu cu chi phí ln:
+ Thay tà vt cu
+ Sn li nhng ch b tróc sn cc b
+ Xit li các bu lông lng hoc thay các inh tán lng.
1.4.2. SA CHA LN
Công tác này c tin hành sau khi có kt qu kim tra, chn oán k thut và ã có
 án thit k chi tit cho vic sa cha, có k hoch và d toán.
Công tác sa cha ln bao gm:
+ Thay th h thng balat, tà vt, ray ca cu ng st, làm li toàn b lp ph mt
u ca cu ô-tô
+ Tin hành tng cng các b phn dm, giàn và các b phn không  nng lc chu
i.

+ Tin hành sn li toàn cu.
+ M rng kh gii hn và ci to kh gii hn.
+ Xây dng li tng phn ca m tr
Trong khi tin hành sa cha ln vn tip tc công tác bo dng thng xuyên.
t c các s liu c trng ca công trình trc và sau khi sa cha cn c ghi
chép y  và lu vào trong h s.