Giáo trình khai thác, kiểm định, gia cố, sửa chữa cầu cống Phần 6 pptx

GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

Khi s d ng các dây căng như hình v c n ph i xét nh hư ng c a bi n d ng do
nhi t ñ , còn trong trư ng h p ño các chuy n v l n thì ph i xét c ñ n các bi n d ng có
liên quan ñ n s thay ñ i ñ căng dây trong quá trình đo vì d m dao đ ng lên xu ng.
Ngư i ta cũng có th dùng các b c m ki u ñi n c m ñ ño dao đ ng

a)

b)

c)
R4

Π

d)
T1

R3

Π

T2

1
1

R1

T1

R2

T4

T3

T2

T4
T3
2
T1
5

T2

T1
T2

3
4

3
4

Hình 2-28. Các sơ đ dao đ ng có dùng các b c m bi n ñi n tr .
a, b-Khi dùng d m cơng xon ng n có dán lá đi n tr ;
c, d-Khi dùng vịng thép có g n lá đi n tr .
1-Dây n i xu ng đ t; 2-D m cơng xon ng n; 3-Lò so; 4-C c neo; 5-C c gi a d m

công xon; T1, T2, T3, T4-Các ten-xơ-mét ki u lá ñi n tr . Π-B ghi dao ñ ng
(oxyclograph).

2.6. XÁC ð NH CÁC ð C TRƯNG CƠ LÝ VÀ TÍNH CH T C A V T LI U.
Khi tính tốn ñánh giá kh năng ch u t i và tr ng thái kĩ thu t c a c u c ng cũ
r t c n có các tr s đ c trưng cơ lí c a v t li u trong k t c u th c. Vi c xác ñ nh các tr s
này nói chung là khó ñ t đ chính xác cao. Thơng thư ng trư c tiên c n tham kh o h sơ
thi t k hay h sơ hồn cơng cũ đ bi t các ñ c trưng ban ñ u c a v t li u. Tuy nhiên
Vi t Nam các h sơ này thư ng khơng đ ho c khơng có.

và c

Các thí nghi m v t li u ph i ñư c k t h p th c hi n c trong phịng thí nghi m
trên k t c u th c. Các thí nghi m trong phịng cho k t qu chính xác cao hơn

nhưng l i ph thu c vi c l y m u th t k t c u có làm đư c hay khơng. S m u l y ra
cũng b h n ch . Các thí nghi m ngay trên k t c u th c s cho các thí nghi m trong phịng,
có th th c hi n nhanh chóng hơn, nhi u s li u thu đư c hơn nhưng có th là kém chính
xác hơn.

Page 81/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

ða s các thí nghi m trong phịng thu c lo i thí nghi m có phá h y m u th , đa
s các thí nghi m trên k t c u th c thu c lo i thí nghi m khơng phá hu m u và dùng các
cách ño gián ti p.

2.6.1. KIM LO I

Trư c khi thí nghi m c n xác đ nh rõ lo i v t li u b ng kim lo i, ví d đó là gang, s t
m m (ñ i v i các c u thép cũ do Pháp ñ l i), thép thư ng, thép h p kim th p v.v… Các
thí nghi m kim tương s tr l i chính xác v n đ phân lo i v t li u kim lo i.
Khi l y m u kim lo i t k t c u c u cũ ph i có bi n pháp h p lí sao cho khơng làm
suy y u q nhi u ñ n s c ch u l c c a k t c u. T i ch ñã c t khoét l y m u ra ph i ñ t
các b n thép bù và liên k t b ng hàn ho c liên k t bulông cư ng ñ cao ngay. Mi ng m u
kim lo i ñã l y ra ph i ñư c gia công sao cho m u thí nghi m có các đư ng biên lùi vào ít
nh t 10mm so v i mép v t c t b ng n a lúc l y m u.
M u th kim lo i ph i đư cgia cơng theo đúng các “Tiêu chu n thí nghi m v t li u”
do B GTVT và B Xây d ng ban hành. Nói chung m u ñ thí nghi m v gi i h n b n
(cư ng ñ phá h y t c th i) gi i h n ch y, ñ dãn dài tương ñ i hay ñ co ng n tương ñ i

,5
R1

φ12

a)

φ6+0

c a kim lo i thép có d ng như hình 2-29a, m u ñ xác ñ nh ñ dai va ch m đư c c t lõm
như hình 2-29b.

27,5
R1

2

10+0,1

10+0,2

b)

2+0,1

41
61

55

Hình 2-29. Ví d lo i m u th đ xác đ nh các ñ c trưng cơ h c c a thép.
a) M u thư ng; b) M u th ñ dai va đ p.
M i lo i thí nghi m ph i có ít nh t ba m u gi ng nhau các m u th có th đư c phân
tích hố h c và phân tích ph n u th y c n thi t.

Page 82/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

Do ñ c ñi m c a cơng ngh cán thép, đ c trưng cơ lí c a kim lo i cán theo hư ng
d c chi u cán và theo hư ng ngang chi u cán s khơng gi ng nhau. Vì v y lúc l y m u
ph i ñánh d u rõ hư ng tác ñ ng ch y u c a l c trên m u đó như lúc nó
th c.
ð thí nghi m nhanh chóng đ i v i thép

trong k t c u

trên k t c u th c ngư i ta thư ng dùng

phương pháp ñ p bi t o v t lõm trên b m t thép. Phương pháp này cho bi t ñ c ng c a
kim lo i đ t đó suy ra gi i h n cư ng đ c a nó v i đ tin c y ch p nh n ñư c. Tuy
nhiên n u mu n suy di n ra tr s gi i h n ch y thì khơng đ tin c y. Sai s xác ñ nh gi i
h n cư ng đ d a vào thí nghi m xác ñ nh ñ c ng b m t thép vào kho ng ±7%, còn n u
suy di n t gi i h n cư ng đ đó ra gi i h n ch y thì sai s l n đ n ±30%.
Vi c thí nghi m đ

c ng có th làm theo thí nghi m Brinell ho c thí nghi m

Rockwell.

Thí nghi m Brinell:
T o m t t i tr ng 3000kg cho v t li u c ng và 1500kg hay 500kg cho các m t c t
m ng hay v t li u m m, tác d ng thơng qua m t viên bi c ng có đư ng kính 10mm đ gây
ra v t lõm trên b m t v t li u. ðư ng kính trung bình c a v t lõm là cơ s đ tính ra đ
c ng Brenell (HB) theo cơng th c:
HB = P/[(π-D/2)(D- D 2 − d 2 )]

(2-16)

Trong đó:
HB - S ño c ng Brinell.
P

- T i tr ng tác d ng (kg).

D - ðư ng kính viên bi thép.
d

- ðư ng kính trung bình c a v t n, (mm).

Tiêu chu n AASHTO T244-90 và ASTM A 370-88 c a M cho s n các b ng tra ñã
ñư c tính s n theo cơng th c trên. Ngư i ta ñã ch t o máy ño ñ c ng Brinell xách tay đ
làm thí nghi m d dàng t i v trí c u.

Thí nghi m Rockwell:
Trong thí nghi m này, tr s ñ c ng ñư c ñ c tr c ti p t máy ño. ð c ng ñư c
xác ñ nh căn c vào chi u sâu v t n c a ñ u nh n kim cương ho c c a viên bi thép vào
v t li u. Trư c tiên gia t i b ng t i tr ng ph 10kg ñ t o v t n ban ñ u và ñưa ñ u n lên
r i gi nó đúng v trí trên m t v t li u. T i tr ng chính ph thu c vào thang đo đư c s
Page 83/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

d ng và ñư c gia t i d n s làm tăng d n ñ sâu v t n. Sau đó b t i tr ng chính nhưng
v n duy trì t i tr ng ph , trên máy ño s cho bi t tr s ñ c ng Rockwell.
D a vào tr s ñ c ng b m t, có th theo cơng th c th c nghi m suy ra hàm lư ng
Các bon trong kim lo i m t cách g n ñúng theo dãy s so sánh sau:
-Hàm lư ng C,%
-ð c ng kim lo i,

2.6.2.

0.05
MPa

0.15

0.20

0.30

0.40

0.50

1100

1200

1350

1560

1650

1800

BÊTƠNG

Nói chung đ chính xác c a vi c thí nghi m cư ng đ bêtơng trên k t c u cũ thư ng
không cao do bêtơng khơng đ ng nh t và suy thối theo th i gian m t cách khơng đ ng
đ u. Ngồi ra cịn có nh hư ng c a v t n t, ñ m ư t, c t thép trong bêtơng v.v…
ð thí nghi m trong phịng ph i khoan l y m u bêtông r i gia công thành hình tr
trịn đư ng kính 70-150mm t k t c u c u th c. Như v y l khoan trên k t c u khá l n và
n u c u đang khai thác thì thư ng khơng ñư c phép khoan trên d m. Ch có th l y m u t
các kh i xây to l n c a m tr .
Do v y ngư i ta thư ng dùng các phương pháp không phá hu m u đ đo cư ng đ

bêtơng ngay trên k t c u th c. Hai phương pháp ñư c dùng ph bi n nh t hi n nay là
phương pháp siêu âm và phương pháp dùng súng b t n y ki u Schmid. B Xây d ng ñã
ban hành tiêu chu n s d ng k t h p hai lo i thi t b đo này. Ngồi ra trong m t s trư ng
h p ñ c bi t, có th dùng phương pháp tia Gamma (ví d đã áp d ng đo cư ng đ bêtơng
trong c c khoan nh i sâu 40m dư i lòng sơng

c u Vi t Trì 1993).

2.6.2.1 - Súng b t n y ki u Schmidt (hình 2-30a).

1

2

3

4

5

6

7

8

11

9

10

Hình 2-30a. Súng b t n y ki u Schmidt.
1-B m t k t c u bêtơng; 2-Thanh va đ p; 3-N p b t đ u; 4-Lị so va đ p;
5-C a s nhìn thang đo v ch; 6-Con ch y ch th ; 7-Thanh d n hư ng;
8-Vịng đ m d n hư ng; 9-Lò so nén; 10-N p v thân súng;
11-Núm b m gi khi súng khơng ho t đ ng; 12-V thân súng; 13-Qu búa;
14-ðá mài; 15-H p ñ ng súng; 16-D ng chung c a súng.
Page 84/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

Ngun lí ho t đ ng c a thi t b này như sau: Khi dùng s c tay n cho thân súng ti n
d n đ n b m t bê tơng thì thanh 2 t t sâu vào thân súng 11 cho ñ n lúc ch m vào qu
búa13. Do cú va ñ p này qu búa 3 chuy n đ ng v phía sau làm di chuy n con ch y 6 trên
thang ño v ch. V trí con ch y 6 ch rõ s b t n y khi ño. Căn c s b c này có th tra đ
th hay b ng mà hãng s n xuât Schmid ñã bán kèm súng ñ suy ra cư ng ñ b m t nh ñ
l y tr s b t n y trung bình. Trong các tài li u kèm theo súng có các b ng tra c th ng
v i các góc b n khác nhau, ví d : 45°, 90°, - 45°, v.v… Các súng do Trung Qu c s n xu t
cịn xét đ n hi u ch nh theo m c đ các bơ nát hóa b m t bê tơng đ gián ti p xét đ n tu i
bê tông cũ. Các súng do hãng Schmid bán Vi t Nam ch đo cư ng đ bê tơng có tu i cao
nh t là 56 ngày. Tác gi Nga OCU OB khun đ i v i bê tơng cũ ph i c o b l p b m t ñi
sâu 10mm r i m i dùng súng b t n y đ th cư ng đ bê tơng. ði u này khó đư c áp d ng
Vi t Nam.

Hình 2-30b. Th cư ng ñ BT ñáy b n d m liên h p c u Văn-ñi n b ng súng Schmidt

2.6.2.2 - Phương pháp siêu âm.
ð xác ñ nh cư ng đ bê tơng trong k t c u có th dùng máy siêu âm t o ra sóng

siêu âm và đo t c đ truy n sóng. T t c ñ này suy ra cư ng ñ bê tơng R. Sóng siêu âm
đư c lan truy n theo hư ng d c và theo hư ng ngang. T c đ truy n sóng là hàm s ph
thu c vào ñ ñàn h i, m t ñ và d ng hình h c theo hư ng d c và theo hư ng ngang c a
k t c u.
Lúc thí nghi m bê tông b ng siêu âm ph i xét ñư c m i y u t

nh hư ng ñ n ñ

truy n sóng và quan h gi a nó v i cư ng đ bê tơng R (đ c tính c a c t li u, hàm lư ng
c t li u trong bê tông, công ngh ch t o bê tơng nhi t đ , s b trí c t thép v.v…). Mu n
v y ph i l p ra các ñ th chu n th hi n quan h gi a t c ñ truy n sóng siêu âm và cư ng
đ phá hu nén m u th bê tơng trong phịng thí nghi m. Sau ñó s d ng ñ th này ñ suy
di n các k t qu đo ngồi hi n trư ng. Như v y đ chính xác đo đ c ph thu c đ chính
xác c a vi c l p ñ th chu n, m u th bê tông c a c u s tính theo cơng th c:
Page 85/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

v
Rc = Rcl  c
v
 cl






4

Trong đó:

Rcl : - Cư ng đ bêtơng c a m u th nén v , m u này ñư c l y ra t k t c u th c.
vc và vcl : -T c đ truy n sóng siêu âm trong bêtôngc a k t c u th c và trong m u th nén
v .
Ngư i ta còn ñưa ra thêm các h s hi u ch nh th c nghi m ñ xét ñ n các nh
hư ng khác. Nói chung sai s c a phương pháp siêu âm đo cư ng đ bêtơng vào c 10%.
Có r t nhi u lo i máy siêu âm khác nhau do các hãng nư c ngoài s n xu t ñang ñư c
dùng Vi t Nam. Nguyên lý chung c a chúng đư c v trên hình 2-31.
Các xung ñi n ñư c phát ra t máy phát cao t n kích đ ng 1, truy n đ nh kỳ lên đ u
dị phát 10 đ truy n vào b m t k t c u bê tông hay bê tông c t thép. ð ng th i m t tín
hi u đi n t đư c đưa vào kh i quét ch 3 r i g i ñ n ng tia đi n t . Khi sóng siêu âm t
đ u dị phát 10 đi qua bê tơng đ n đ u dị thu 9, nó t o ra tín hi u đi n bi n đ i ñ g i ñ n
b khuy ch ñ i 7, sau đó tín hi u đi đ n ng tia ñi n t làm l ch tia ñi n t theo hư ng
th ng ñ ng. Th i ñi m phát sóng siêu âm đ u phát 10 và th i ñi m nh n ñ nh nh n trên
ñư ng bi u di n trên màn nh c a ng tia ñi n t 5. Kho ng cách gi a các ñ nh nh n theo
m t t l xích đã quy đ nh s n s tương ng v i kho ng th i gian t mà xung ñi qua v t th
bê tông. Nh kh i 4 mà trên màn nh có th y thang chia kho ng th i gian 6, theo đó ta bi t
đư c th i gian t. Căn c tr s t và đ d y v t th bê tơng chúng ta xác ñ nh ñư c t c ñ
truy n sóng siêu âm v = 1/t. T đó suy ra cư ng đ bê tơng d a vào đ th chu n c a máy.
Nói chung các máy siêu âm hi n đ i cịn có nhi u b ph n khác đ d đo, d mang đi cơng
trư ng và tăng đ chính xác. Có th đo các k t c u dày t 0.1m đ n 12m.

Hình 2-31. Sơ ñ kh i c a máy
siêu âm ño cư ng đ bê tơng.
1-B phát xung t n s cao; 2- B
phát chính ; 3- Kh i quét ch ;
4- Kh i đo th i gian;
5- B hi n sóng; 6- Thang chia;

7- B khuy ch ñ i; 8- C u ki n
BTCT c n ño
cư ng ñ ; 9- ð u dò thu; 10ð u dò phát

Page 86/152

4
2

5

3
1

6
7
l
8
10

9


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

2.7- PHÁT HI N CÁC KHUY T T T VÀ HƯ H NG N GI U
Trong k t c u cũ thư ng có nh ng khuy t t t n gi u mà không nh n bi t ñư c như
các v t n t, v t r v t r ng x p bên trong bê tông, trong m i hàn. Các lo i máy dị khuy t
t t n gi u đư c phát tri n ngày càng hi n ñ i nhưng ñ u d a trên các nguyên lý chung c a
các phương pháp âm thanh, phương pháp t trư ng, phương pháp phóng x

ghel.

và tia Rơn-

2.7.1- PHƯƠNG PHÁP ÂM THANH
Phương pháp này s d ng sóng đàn h i
h i có th phân lo i:

d i t n r ng. Tuỳ theo t n s dao đ ng đàn

- Sóng h âm (t n s 20Hz)
- Sóng âm thánh nghe ñư c (t n s 20 Hz ñ n 20 kHz)
- Sóng siêu âm (t n s t 20 kHz tr lên)
Nhưng ch có sóng âm thanh và siêu âm là dúng đư c trong cơng tác chu n đốn bên
trong. Các sóng đàn h i d i t n siêu âm có th đư c phát ra liên t c ho c ng t qu ng t ng
sung. Siêu âm có th áp d ng cho ki m tra khơng phát huy m u đ i v i các b ph n k t
c u làm b ng b t c lo i v t li u nào. ð phát hi n khuy t t t n gi u ph i căn c vào s
ph n x và khuy t tán c a các sóng siêu âm khi g p s b t thư ng trên con ñư ng mà sóng
đi qua (ví d đó là các l r ng, các v t n t ng m, các ch b phân l p v.v...) ho c khi đi qua
mơi trư ng khơng đ ng ch t.
T n s siêu âm thơng d ng trong ch n đốn là t 0,5 đ n 255 MHz. Có th đo sóng
xun ho sóng ph n x t b m t.
Trên hình 2-32 gi i thi u sơ ñ kh i c a máy dị khuy t t đơn gi n ho t ñ ng theo
nguyên lý ti ng v ng âm.

Page 87/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

2

4

1

3

5
a 7

6

D
b
Hình 2-32. Sơ đ kh i c a máy ño khuy t t t
a- B m t truy n sóng âm; b- B m t ñ i di n; D- Khuy t t t;
I- Bi u di n khuy t t t trên màn hình; 1- B ñ ng b dao ñ ng; 2- B phát xung;
3- B phát quét; 4- ð u dò v a thu v a phát; 5- Máy thu; 6- B ch th màn hình;
7- K t c u bê tơng
ð kích đ ng nh ng dao đ ng đàn h i có th dùng các b c m bi n ki u áp ñi n
ho c ki u t ñi n. Mu n cho sóng siêu âm t đ u dị đ n b m t k t c u m t cách thu n l i
c n ph i bôi m công nghi p lên ch ti p xúc.
Các khuy t t t n gi u bên trong k t c u thép và k t c u BTCT thư ng ñư c phát
hi n b ng phương pháp âm v ng ho c phương pháp xung. Trên hình 2-32 gi i thi u sơ ñ
c a m t thi t b âm v ng ñơn gi n.
N u trên đư ng đi qua c a tín hi u siêu âm g p m t khuy t t t như l r ng ch ng h n
thì s c c n âm đó s khác v i s c c n bình thư ng c a v t li u k t c u này, gây ra các ñ nh
nh n trên màn hình hi n sóng. Sau khi ñó ñư c th i gian, t c ñ và hư ng đi c a sóng siêu
âm chúng ta có th suy đốn v trí và đ l n c a l r ng n gi u. Căn c vào s bi n ñ i

ñ t ng t c a t c đ truy n sóng siêu âm trong các ph n khác nhau c a k t c u chúng ta có
th suy đốn đư c v m t ñ bê tông, các v t n t v.v...
Các khuy t t t và hư h ng trong m i hàn có th phát hi n b ng máy siêu âm b ng
các đ u dị hình lăng tr đ t sao cho phát ra các sóng nghiêng 30o - 60o (hình 2-33). Dùng
tay đưa đ u dị và trên m i hàn theo m t qu ñ o hi n sóng như hình v th hi n. Khi đ n
ch có khuy t t t thì trên màn hình s hi n lên xung nhơ cao, đ ng th i máy phát ra tín
hi u ánh sáng và cói báo ñ ng. ð xác ñ nh ñư ng biên bao quanh khuy t t t ph i dùng tay
ñưa ñ u dò rà quét theo các hư ng khác nhau t v trí mà tương ng v i đ nh nh n trơng
th y trên màn hình cho đ n lúc nào mà biên ñ A c a xung trên màn hình gi m xu ng cịn
m t n a so v i lúc đ u. V trí lúc đó c a đ u dị s tương ng v i m t ñi m trên biên bao
quanh khuy t t t.

Page 88/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

Phương pháp xung siêu âm cũng có th dùng r t ti n l i đ theo dõi lâu dài s bi n
ñ ng c a c u trúc và cư ng đ bê tơng.

l2

h1
h2

β

l'1

A/2

3

A

LTP

A/2

l1

1

l'2

2
Hình 2-33 . Sơ ñ xác ñ nh hư h ng trong m i hàn
1- ð u dị; 2- Qu đ o rà qt c a đ u dị;
3- ð c tính xung hi n trên màn hình ng v i các v trí đã v c a đ u dị.

Phương pháp phát x âm thanh ñư c dùng ñ phát hi n các khuy t t t và hư h ng n
gi u đ thu lư m thơng tin v các quá trình di n ra bên trong v t li u v.v... Phương pháp
này d a trên s ghi nh n các sóng âm thanh xu t hi n trong v t th c ng khi bi n d ng d o
và có các n t. Th c ch t c a phương pháp như sau. Trên b m t k t c u ñ t m t vài ñ u dị
có kh năng nh y c m đ i v i các bi n d ng trư t ho c các sóng b m t, ho t đ ng

t n

s 1 - 3 MHz. Trong quá trình ch u l c s xu t hi n các bi n d ng l n trong k t c u và v t
n t. ði u này th hi n qua s ph n x c a sóng ng su t có đ c tính xung. Sóng này đư c

đi, đ u dị thu nh n và t đó ta có th đốn ra đư c khuy t t t hay hư h ng.
Trên hình 2-34 nêu sơ đ ngun lý c a máy ph n x âm thanh. ð u dị 1 thu sóng
ph n x ,, truy n qua b khuy ch ñ i 2 r i ñi vào b lo c đi n t 3 đ tách tín t n s th p,
sau đó đi đ n b khuy ch ñ i 4 r i r 2 nhánh, m t nhánh vào kh i ñi u ch nh 5, m t
nhánh vào b tách sóng8. T b tách sóng 8 tín hi u đi vào b ghi lên băng t 7. Ngu n
cung c p ñi n là 6.

Hình 2-34. Sơ đ kh i c a thi t
b ph n x âm thanh
1- ð u dò; 2- B ti n khuy ch ñ i;
3- B l c ñi n t ; 4- B khuy ch ñ i;
5- Kh i ñi u ch nh; 6- Ngu n ñi n;
7- Thi t b ghi băng t ; 8- B tách sóng

Page 89/152

2

3

4

5

1
6

7

8

GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

2.7.2. PHƯƠNG PHÁP T

TRƯ NG

Phương pháp này dùng ñ phát hi n khuy t t t và hư h ng n gi u trong các v t li u
có th nhi m t , xác đ nh đ dày l p bê tơng b o h cho c t thép, ño ñ ñ y l p sơn ph
k t c u thép v.v... Nguyên lý c a phương pháp này d a vào s phát tri n m c đ bi n đ i
c a dịng t ñ qua v t th . Các b t s t ho c dung d ch b t s t tr n dung mơi (ví d d u
ho ) ñư c bôi lên b m t k t c u. Dư i tác ñ ng c a t trư ng nơi có s t s phân b th
m t d ng khác thư ng

nơi có khuy t t t hay hư h ng n gi u bên dư i.

M t phương pháp khác có hi u qu hơn là dùng các đ u dị ki u t đi n có lơi phe rít
và dây đ ng và dây đ ng cu n quanh. T trư ng ñư c t o ra s có d ng ch U như hình v
2-35. Khi dùng tay và qt đ u dị trên b m t k t c u, b ng cách đó s c đi n đ ng có th
suy đốn và khuy t t t trong k t câu.
Sơ ñ thi t b v trên hình 2-35 đ xác đ nh v trí c t thép n m trong bê tơng, đo
chi u d y l p bê tơng b o h và đo đư ng kính c t thép ñó. B c m bi n t ñi n 1 ñư c
ñưa rà quét trên b m t k t c u bê tông c t thép. Trong h p máy c a thi t b cịn có m t b
c m bi n 2 tương t nhưng thêm t m rung nhi m t 3, có tác d ng thay ñ i ñ c n kháng
khi ta ñi u ch nh cân b ng sơ ñ . Tuỳ theo m c ñ xa g n t b c m bi n 1 ñ n thanh c t
thép năm f sâu trong bê tơng mà m c đ d y l p bê tơng b o h và đư ng kính c t thép.
Dùng tay đưa đ u d c theo c t thép ñ n ch phát hi n th y v trí s đơ nh nh t thì ñó là
ñi m giao nhau c a hai thanh c t thép.

3

Hình 2-35. Thi t b ki u đi n c m
đ dị c t thép và đo chi u dày bê
tơng b o h

2

4

1
1-B c m bi n ngồi (đ u dị); 2B c m bi n trong h p máy; 3- B n
ñ ñi u ch nh c m kháng; 4- ð ng
h ño s c ñi n ñ ng; 5- Thanh c t
thép; 6- C u ki n BTCT

5
6

2.7.3- PHƯƠNG PHÁP TIA RƠN GHEN VÀ PHƯƠNG PHÁP TIA GAMA
Hai phương pháp này có th dùng dị khuy t t t cho b t c lo i v t li u nào: g ,
thép, BTCT, polyme v.v... Có th dùng chúng dị v trí c t thép và đư ng kính c a nó trong
bê tơng. Các tia phóng x này đi qua v t và đư c ch p b ng phim nh. Kh năng xuyên
c a tia ψ và tia Rơn ghen tuỳ thu c m t ñ c a v t li u, chi u dày k t c u v.v... N u g p
Page 90/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

khuy t t t hư h ng như l r ng, v t n t thì kh năng xuyên qua c a tia s m nh hơn, trên

phim nh s có các vùng t i đ m khác nhau. Phân tích nh ch p s cho ta suy đốn v
khuy t t t như bác s xem phim ch p X quang.
Nói chung vi c s d ng các phương pháp này còn h n ch
bi t chú ý đ m b o an tồn phóng x .

2.8. X

Vi t Nam và c n ñ c

LÝ K T QU ðO VÀ PHÂN TÍCH K T LU N

Cơng vi c này địi h i trình đ ki n th c và kinh nghi m nhi u năm c a k sư thanhh
tra. Thư ng áp d ng các phương pháp x lý th ng kê s li u đo đ c. như đã đư c h c
mơn h c toán th ng kê xác su t. Tuy nhiên n u có ít s li u thì phương pháp này khơng áp
d ng đư c.
Nói chung thư ng c n phân tích các s li u đo sau:
- S li u th cư ng đ bê tơng (b ng các phương pháp khác nhau)
- S li u ño ñ võng các d m ch dư i tác d ng c a ho t t i x p l ch ñ suy ra h s
phân b ngang ho t t i.
- S li u ñi u tra và ño ñ r ng, ñ dài các v t n t bê tông các v t n t trên k t c u
thép.
- S li u đo góc xoay

các m i d m thép.

- S li u ño bi n d ng và ng su t.
- S li u ño dao ñ ng ñ suy ra tr s c a h s xung kích (1+∝) và chu kỳ dao đ ng
riêng T c a k t c u nh p.
- S li u thí nghi m v t li u thép và c t thép (n u có)
Trong ph m vi tài li u này ch gi i thi u m t s v n ñ x lý k t qu ch y u.

2.8.1. H S PHÂN B NGANG HO T T I
Căn c vào k t qu ño ñ võng gi a nh p c u c a các d m ch (dàn ch ) dư i tác
d ng ho t t i x p trên c u theo m t cách nào đó (ho c chính gi a ph n xe ch y, ho c l ch
v thư ng lưu, ho c l ch v h lưu) có th tính ra h s phân b ngang c a t ng d m ch
đó tương ng cách x p t i đã th c hi n.
Cơng th c tính tốn là:
Page 91/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

Ki =

yi

(2-17)

n

∑y

j

1

Trong đó:
Ki

- H s phân b ngang c a d m (dàn) c a th i

yi

- ð võng c a d m th i

n

∑ yj

- T ng ñ võng c a t t c các d m (dàn) ch

n

- S lư ng d m (dàn ch )

1

Khi tính tốn l i k t c u c n ph i s d ng h s phân b ngàn th c t này ch không
dùng tr s tính tốn lý thuy t n a.

2.8.2. X

LÝ S LI U DO

NG BI N

Căn c k t qu ño b ng ten-xơ-mét cơ hay ten-xơ-mét ñi n, ñ i v i k t c u thép như
thanh d m thép có th suy di n ra ng su t ho t t i theo ñ nh lu t Hook:
ơ = E. 

(2-18)

Tuy nhiên ñ i v i k t c u bê tông vi c suy di n này ph i th n tr ng và ch có ý nghĩa
tham kh o m c đ g n đúng v trí s mơ đuyn đàn h i th c t c a bê tơng c u cũ nói
chung là khơng xác ñ nh ñư c ñúng. M t khác ngay c ñ i v i ph n bê tông ch u nén c a
m t c t, vi c suy di n ng su t ho t t i theo công th c trên cũng gư ng ép vì quan h
tuy n tính giưa ơ và  đ i v i bê tơng ch u nén ch đúng khi ng su t ơ ≤ 0,2 Ru. Trong
các c u th c t cũ ng do riêng tĩnh t i cũng ñã có th vư t q tr s 0,2 Ru. Vì v y khi có
thêm ho t t i n a thì quan h ơ và  càng khơng đ căn c đ coi là tuy n tính n a.
ð i v i bê tông vùng ch u kéo, công th c đ nh lu t Hook hồn tồn khơng th áp
d ng đư c. Vì v y k t qu ño 

vùng này c n xem xét k có th c i đó là phép đo đ

r ng v t n t ch khơng ph i là đo đ dãn kéo dài tương đ i .
ð nói v

ng su t trong c t thép ch u kéo, nh t thi t ph i đ c b l p bê tơng b o h

và g n ten-xơ-mét cơ h c ho c lá ñi n tr vào tr c ti p c t thép nh m ño tr s  c a nó.
T đó có th dùng đ nh lu t Hook đ tính ra ng su t c t thép ñư c.
Hi n nay trong công tác ño c u Vi t nam còn r t hãn h u b trí đo theo tr ng thái
ng su t ph ng mà thư ng ch ño theo tr ng thái ng su t ñư ng. ð i v i các thanh dàn
ch u l c d c tr c cũng như ñ i v i các b n cánh d m, ño như v y là t m ñ nhưng ñ i v i
Page 92/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

ph n b n b ng d m, b n nút dàn và nh ng trư ng h p mà tr ng thái ng su t ph ng th

hi n rõ thì ph i b trí các xen tơ mét cơ h c ho c lá ñi n tr theo các hư ng khác nhau ñ
t k t ño suy ra tr s và hư ng c a các ng su t chính.
Xét ví d m t m t c t ngang c u ki n như hình 2-31 đã đ t các ten-xơ-mét đ đo
bi n d ng th t i các ñi m 1, 2, 3, 4 là 1, 2, 3, 4. Theo ñ nh lu t Hook suy ra cá tr
s

ng su t ơ1, ơ2, ơ3, ơ4. Căn c các ñ c trưng hình h c m t c t (F, Ix, Iy, x1, x2, x3, x4,

y1, y2) và bi u ñ

ng su t như hình v .

Ta l p đư c phương trình:

1E = ơ1 =

N Mx. y1 My.x1
+
F
Ix
Iy

2E = ơ2 =

N Mx. y1 My.x 2
+
F
Ix
Iy

3E = ơ3 =

N Mx. y 2 My.x3
+
F
Ix
Iy

4E = ơ4 =

N Mx. y 2 Myx4
+
F
Ix
Iy

(2-19)
(2-20)
(2-21)
(2-22)

Khi gi i h này ta tìm đư c các n i l c N, Mx, My. đây có 4 phương trình mà ch
có 3 n s nên chúng ta có kh năng ki m tra đ chính xác c a phép đo ñã th c hi n. Mu n
v y ch c n xác ñ nh m t n i l c nào đó b ng cách gi i các nhóm phương trình khác nhau.
Ví d gi i h 3 phương trình 1,2,3 thì tìm đư c N1, Mx1, Mx2 cịn khi gi i h 3 phương
trình 2, 3, 4 l i ñư c N2, Mx2, My2. Chênh l ch gi a các tr s N1 v i N2, Mx1 v i Mx2,
My1 v i My2 s suy đốn v sai s ño ñ c và nh hư ng c a các y u t như cong vênh c c
b , ng su t t p trung, mô men xo n v.v... Tóm l i đ đánh giá sai s đo đ c thì ph i tăng
s lư ng đi m đo bi n d ng nhi u hơn s lư ng các y u t n i l c c n tính.

2.8.3. X

LÝ K T QU ðO ð NG

Khi th t i ñ ng ñ i v i c u, k t qu ño ñư c ghi lên băng gi y ho c phim dư i d ng
bi u ñ dao đ ng như hình 2-36,
H s xung kích th c t đư c suy ra t
( 1+ µ ) =

y max
y

k t qu đo theo cơng th c sau:
(2-23)

Trong đó: ymax - ð võng l n nh t khi ho t t i ch y qua
y - ð võng tĩnh khi ho t t i ñ ng yên
Page 93/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

M i t c ñ xe th ch y qua c u s cho m t v trí s ( 1+ ∝ ) riêng. Do đó khi th ñ u
ph i cho xe ch y v i vài t c ñ khác nhau 20, 25, 35, 45 km/h l n lư t. Thông thư ng trên
c u ơtơ h s xung kích l n nh t ng v i t c ñ t 25 – 35 km/h.
ð tìm đ võng y ph i v thêm đư ng trung bình lên bi u đ đ võng như hình 2-32.
Trên hình đó cũng gi i thích cách xác ñ nh các th i ñi m xe ra vào c u.
ð xác ñ nh chu kỳ T và t n s f c a dao ñ ng trên m t đo n bi u đ dao đ ng thì
ph i ñ m s dao ñ ng n trên ng v i th i gian t r i dùng các công th c sau:
T=

t
;
n

f=

n
1
=
t
T

(2-24)

Công th c dùng chung cho c khi xét dao ñ ng cư ng b c và dao đ ng riêng. Mu n
tính chu kỳ dao đ ng riêng Tc ñ so sánh v i tr s mà quy trình thi t k c u cho phép thì
ph i đ m đo trên đo n c c a bi u đ (xem hình v ). ð đ c các băng ghi dao đ ng ph i có
kính phóng đ i v i v ch chia c ly ñ c chính xác ñ n 0,1 mm.
Trong lúc nh n xét k t qu th t i ph i xét toàn di n t t c các v n ñ . Chú ý phân
tích nguyên nhân và h u qu c a các hư h ng, các hi n tư ng ñ võng dư và ng su t dư
c a k t c u. Ph i có nh n xét v tu i th c a k t c u.
Sau khi tính tốn đ y đ các s li u ño, báo cáo t ng k t c n làm th trình t n i
dung sau:
- Mơ t k t c u và toàn b c u
- Nêu các s li u tóm t t rút ra t h sơ thi t k .
- Nêu các v n ñ ñ c bi t x y ra trong quá trình thi công.
- Mô t các khuy t t t và hư h ng.
- Nh c l i yêu c u và n i dung th nghi m c u.
- Danh m c các d ng c , thi t b ñư c dùng ñ th nghi m c u.

- T i tr ng th c u ñã s d ng
- Trình t th t i c u
- Các hi n tư ng phát sinh trong quá trình th
- Các k t qu ño ñ c th tĩnh và th ñ ng t t c các ñi m ño dư i m i c p t i
tr ng.
- Phân tích các s li u có k t h p v i các tài li u ki m tra và ñ c ñi m c a k t c u
- ðánh giá m c ñ ñúng ñ n v nh ng gi thi t tính tốn và gi i pháp k t c u c a
ñ án.
- Nh ng k t lu n v tr ng thái ch t lư ng c a cơng trình và kh năng thơng qua c a
ho t t i.
- Nh ng ñ ngh v qu n lý cơng trình, cá ch d n v gi i pháp k thu t c n áp d ng
nh m kh c ph c nh ng sai sót hư h ng ñã phát hi n.
Page 94/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

- Kèm theo báo cáo chung cịn có các tài li u k thu t ph n ánh q trình đo đ c
như h so thi t k th t i, nh ch p các dao ñ ng, bi u ñ

ng su t và ñ võng và các

tài li u minh ho khác.
Tb
b)

δ

a)

ytb

ymax

1

Tc

T
T

Tb

2
B

C

Hình 2-36. Bi u ñ ghi dao ñ ng cư ng b c (a) và dao ñ ng riêng (b).
B - ðo n ghi dao ñ ng cư ng b c; C - ðo n ghi dao ñ ng riêng.
TB - Chu kỳ dao ñ ng cư ng b c; TC - Chu kỳ dao ñ ng riêng

ð ñánh giá t c ñ t t d n c a dao ñ ng riêng c n ph i tính h s t t d n

ψ = ln

Trong đó

An
An +1

(2-25)

An , An +1 là các biên ñ c a dao ñ ng

2.8.4. - ðÁNH GIÁ VÀ NH N XÉT K T QU TH

T IC U

Căn c phân tích k t qu th t i c u có th nên nh n xét v các v n ñ sau:
- M c ñ thích h p c a phương pháp tính tốn đã áp d ng.
- ð chính xác và trình đ cơng ngh ch t o k t c u
- ð c ñi m c th v tác ñ ng c a t i tr ng lên c u.
- Các ñ c trưng th c t c a tr ng thái ng su t c a các b ph n và các m i n i.

Page 95/152


GS.TS. Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng

-

nh hư ng c a nh ng y u t khác nhau và các khuy t t t, hư h ng ñ n tr ng

thái k thu t c a k t c u c u.
- Xác đ nh đ an tồn thơng xe qua c u c a ho t t i c th ho c ho t t i tiêu
chu n nào đó: Tr ng t i xe, cách cho xe qua c u, t c đ cho phép…
- ð ngh v cơng tác duy tu s a ch a ho c nâng c p c u.
M c ñ chênh l ch gi a các tr s tính ra đư c và tr s ño ñư c c a cùng m t ñ i
lư ng v t lý ñư c ñánh giá b ng h s k t c u:

ηk =

χ do
χ tinh

(2-26)

χ do , χ tinh − Các tr s ño ñư c và tính đư c.
Các h s k t c u s dùng ñ ñánh giá năng l c ch u t i th c t c a k t c u.

2.9. CÁC CÂU H I ÔN T P
1/-. M c ñích th t i c u và các trư ng h p th t i c u..............................................
2/- N i dung công tác th t i c u ...............................................................................
3/-. Cách ch n t i tr ng th c u .................................................................................
4/- N i dung th t i tĩnh ............................................................................................
5/- N i dung th t i ñ ng...........................................................................................
6/- Phương pháp dùng ten-xơ-met ñ ño ng su t ......................................................
7/- Các lo i ten-xơ-mét co h c, Ten-xơ-mét dây, Ten-xơ-mét ñI n ..........................
8/- Các phương pháp ño ng su t trong các b ph n k t c u c u..................................
9/- Các máy ño ñ võng và đo chuy n v th ng., góc xoay...........................................
10/- Nguyên t c nh n xét các k t qu th tĩnh ñ i v i c u. ..........................................
11/- Các phương pháp và thi t b ño th ñ ng ñ i v i c u. ..........................................
12/- Xác ñ nh các đ c trưng cơ lý và tính ch t c a v t li u...........................................
13/- Phát hi n các khuy t t t và hư h ng n gi u .........................................................
14/- X lý k t qu ño và phân tích k t lu n..................................................................

Page 96/152