THẢO LUẬN MÔN HỌC KIỂM ĐỊNH CẦU-LẬP ĐỀ CƯƠNG KIỂM ĐỊNH CẦU CỦA CÔNG TRÌNH C11

TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH
1
THẢO LUẬN MÔN HỌC KIỂM ĐỊNH CẦU

LẬP ĐỀ CƯƠNG KIỂM ĐỊNH CẦU CỦA CÔNG
TRÌNH C11
Người hướng dẫn : Th.Hồ Xuân Nam
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Mạnh Tuấn
Lê Thanh Tuấn
Nguyễn Xuân Tuấn
Nguyễn Văn Tuấn
Nguyễn Quanh Tuệ
Hà Nội 4/2015
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH
GIỚI THIỆU CHUNG
I. QUY MÔ CÔNG TRÌNH CẦU
- Cầu được thiết kế với tuổi thọ 100 năm
- Tải trọng thiết kế công trình :HL93
- Tải trọng người : 3 KN/m2
- Quy mô mặt cắt ngang : mặt cắt ngang cầu có tổng bề rộng B= 12 m,
Trong đó :
Làn xe chạy : 2 x 4 = 8m
Lan can cầu: 2 x 0.25 = 0.5m
Gờ chắn bánh: 2 x 0.25 = 0.5m
Lề người đi bộ: 1.5x2=3m
2
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH


Bố trí chung cầu
- Sơ đồ nhịp : 33+33+66+110+66+33+33 m.Tổng chiều dài kể đến đuôi hai mố L=387.7m
- Nhịp dẫn gồm có 5 gồm dầm giản đơn mặt cắt chữ T bằng BTCTDƯL, chiều dài 33m.
-
Nhịp chính là dầm liên tục có mắt cắt ngang hình hộp 2 vách bằng BTCTDƯL,chiều dài
110m
3
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Kết cấu mố trụ
-
Cầu gồm 2 mố chữ U bằng BTCT đặt trên bệ móng được đỡ bởi 6 cọc khoan nhồi D1200,
chiều dài 40 m.

Kết cấu trụ cầu
-
Trụ cầu chính là trụ đặc bằng BTCT đặt trên bệ móng cọc khoan nhồi D=1.2m
-
Trụ cầu dẫn là trụ thân hẹp BTCT đặt trên bệ móng cọc khoan nhồi D=1.2m
4
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH
II. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TÁC KIỂM ĐỊNH CHẤT L ỢNG CÔNG Ƣ
TRÌNH (LẬP TRẠNG THÁI BAN ĐẦU VÀ THỬ TẢI)
- Công tác Kiểm tra chất lượng công trình (lập trạng thái ban đầu và thử tải) xuất phát từ nhu cầu
thực tế kiểm tra và xác nhận công tác khảo sát, thiết kế và thi công xây dựng tuân thủ các quy
định của pháp luật về quản lý chất lượng đáp ứng các yêu cầu đảm bảo bảo an toàn chịu lực của
công trình; nhằm đảm bảo độ tin cậy của công trình khi đi vào khai thác, là cơ sở pháp lý cho
việc nghiệm thu các hạng mục của công trình và phù hợp với chính sách chung của Nhà nước

- Áp dụng những tiến bộ kỹ thuật và thiết bị hiện đại để kiểm tra đo đạc, thu thập số liệu về trạng
thái chưa chịu tải (trạng thái "0") của cầu. Các dữ liệu này là cần thiết để các cơ quan quản lý
theo dõi, kiểm tra và đánh giá cầu trong quá trình khai thác sử dụng.
Căn cứ vào kết quả đo đạc ứng suất, độ võng, dao động thông qua thử tải trọng tĩnh và tải trọng
động có thể đánh giá khả năng làm việc thực tế của những bộ phận chính trong cầu.
- Làm cơ sở để Hội đồng nghiệm thu đánh giá chất lượng thi công công trình, giúp cho đơn vị
quản lý, sử dụng có chế độ khai thác hợp lý.
- Làm cơ sở cho công tác nghiệm thu công trình.
- Làm căn cứ, cơ sở cho các lần kiểm tra, kiểm định sau này.
- Kiến nghị về chế độ khai thác, duy tu bảo dưỡng nếu cần.
5
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH
III. Khung tiêu chuẩn áp dụng
- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05.
- Quy trình thử nghiệm cầu 22TCN - 170 - 87.
- Quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô 22 TCN 243-1998
- Quy trình thiết kế kết cấu phụ trợ thi công cầu 22 TCN 200 – 1989
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9334:2012 Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén
bằng súng bật nảy.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9357:2012 Bê tông nặng – Đánh giá chất lượng bê tông -
Phương pháp xác định vận tốc xung siêu âm.
- Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 9356:2012 Kết cấu bê tông cốt thép – Phương pháp điện từ xác
định chiều dày lớp bê tông bảo vệ, vị trí và đường kính cốt thép trong bê tông.
- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 303-2004 Công tác hoàn thiện trong xây dựng –
thi công và nghiệm thu.
- Các tiêu chuẩn, Quy trình, Quy phạm liên quan
- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 303-2004 Công tác hoàn thiện trong xây dựng –
thi công và nghiệm thu.
6

Trờngđạihọcgiaothôngvậntải
KHOA CễNG TRèNH
IV. NI DUNG CễNG TC TH NGHIM V LP TRNG THI BAN U
4.1. Kho sỏt hin trng cu

Khảo sát đánh giá hiện trạng của các bộ phận kết cấu công trình:
-Khảosáthiệntrạngkếtcấucầu:hiệntrạnghệkếtcấudầmcầu.Cáckhuyết
tậtcủadầmchủ,mặtcầu(cácvếtnứt,vỡbêtông;khecogiãn;hệthốngthoát
nớc;lancan;.),tìnhtrạngcácgốicầu.Độbằngphẳngmặtđờngtrêncầu.
-Khảosáthiệntrạngmố,trụ:Kiểmtrapháthiệncáckhuyếttậthhỏngcủamố
trụcầu(cácvếtnứt,vỡbêtông;kiểmtrađánhgiáđộnghiênglệchcủamố,
trụ;hiệntợngxóidớichâncầu )vcácphầntnónmố.
-Khảosátđánhgiánhữngtácnhânmôitrngxungquanhcóảnhhởngtớian
tonvkhaitháccôngtrình.
7
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

ĐỐI VỚI NHỊP DẪN

Đo trắc dọc và đường đầu cầu
- Công tác đo đạc được thưca hiện như sau :
- Cao đạc mặt đương theo 3 vạch : hai mép đường sát chân lan can bên phải và trái tuyến và
một điểm tim cầu .
- Trên mỗi vạch cao đạc trong phạm vi :
- Đường đầu cầu trong phạm vi 10m sau đuôi mố cầu ;
- Chiều dài cần đo đạc: 387.7m
Tổng chiều dài cao đạc : 3x387.7=1163.1m

Đo độ võng tĩnh dầm chủ nhịp dẫn

Đo độ võng tĩnh của mỗi nhịp dẫn: để xác định được độ võng tĩnh của mỗi nhịp dẫn cần đo cao
độ đáy dầm tại ba điểm đo: đầu, giữa và cuối dầm. Mỗi dầm có 3 điểm đo.
Toàn bộ cầu kiểm tra ngẫu nhiên 3 nhịp:
Mỗi nhịp có: 5dầm x 3điểm = 15 điểm.
Toàn cầu có đo : 4nhịp x 15 điểm = 60 điểm đo độ võng tĩnh dầm chủ
8
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Công tác kiểm tra chất lượng bê tông kết cấu nhịp
Kiểm tra độ đồng nhất và cường độ của bê tông kết cấu nhịp thông qua phương pháp kết hợp
súng bắn bê tông với máy siêu âm:
+ Đo cường độ bê tông dầm bằng súng bật nảy.
+ Kiểm tra độ đồng nhất của bê tông dầm bằng phương pháp siêu âm.
Khối lượng kiểm tra tại hai nhịp (mỗi phía của nhịp dẫn lấy một nhịp khác nhau) :
Như vậy toàn cầu có: 2nhịp x 2 dầm x 3 cấu kiện = 12 cấu kiệm kiểm tra

Công tác kiểm tra chất lượng bê tông đối với mố trụ
- Kiểm tra độ đòng nhất và cường độ của bê tông mố ,trụ thông qua phương pháp kết hợp súng
bắn bê tông và máy siêu âm:
+ Đo cường độ bê tông mố. trụ bằng súng bật nảy.
+ Kiểm tra độ đồng nhất của bê tông mố, trụ bằng phương pháp siêu âm.
- Đối với mố cầu kiểm tra chất lượng bê tông tại các bộ phận: tường thân mố, tường cánh mố.
Mỗi bộ phận coi là một cấu kiện, mỗi mố có 2 cấu kiện kiểm tra. Toàn cầu cần kiểm tra 1
mố phía mố M0, tổng cộng có 1 mố x2 cấu kiện =2 cấu kiện cần kiểm tra.
- Đối với trụ cầu kiểm tra chất lượng bê tông bộ phận thân trụ, mỗi trụ kiểm tra 2 cấu kiện.
Toàn cầu cần kiểm tra 2 trụ: 2 trụ x2 cấu kiện =4 cấu kiện
Toàn cầu có: 2 + 4 = 6 cấu kiện kiểm tra chất lượng bê tông mố trụ cầu.
9
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i

KHOA CÔNG TRÌNH

Công tác kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dầm chủ
-
Kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dầm chủ nhịp tại các dầm đã kiểm tra chất
lượng bê tông dầm. Mỗi dầm là một cấu kiện dầm kiểm tra.
Số vị trí cần kiểm tra: 2(dầm) x 2 nhịp x 1 cấu kiện =4 cấu kiện dầm

Công tác kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép mố, trụ cầu
- Đối với mố cầu kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép tại các bộ phận: tường thân
mố, tường cánh mố. Toàn cầu kiểm tra một mố, tổng cộng có 1 mố kiểm tra chiều dày lớp
bê tông bảo vệ cốt thép.
- Đối với trụ cầu kiểm tra chiều dầy bê tông bảo vệ cốt thép tại thân trụ. Toàn cầu cần kiểm tra
2 trụ, tổng cộng có 2 trụ cần kiểm tra chiều dầy bê tông bảo vệ cốt thép.
Toàn cầu có: 1 + 2= 3 cấu kiện kiểm tra chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép mố
trụ.
10
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH
V. NỘI DUNG CÔNG TÁC THỬ TẢI CẦU

Đo ứng suất dầm chủ
- Nguyên lý đo: đo biến dạng tĩnh của dầm khi chất hoạt tải đặt tĩnh, trên cơ sở đó tính ra ứng
suất. Dụng cụ đo là tenzomet đòn hoặc máy đo biến dạng điện tử.
- Đo ứng suất dầm chủ ở mặt cắt giữa của 2 nhịp đại diện mỗi bên
Trên mỗi dầm chủ bố trí ba điểm đo ứng suất: hai điểm ở cánh dầm và một điểm đo ở đáy dầm.
Mỗi nhịp có 3 x 5 = 15 điểm đo.
Toàn cầu có 2 x15 = 30 điểm đo ứng suất dầm chủ nhịp .
11
Bố trí điểm đo ứng suất theo phương dọc cầu

Bố trí điểm đo ứng suất theo phương ngang cầu
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH
- Theo chiều dọc cầu đo ở những mặt cắt có độ võng lớn : Độ lún của mố ,trụ đáng kể nên phải
đo độ võng nhịp tại 3 điểm : hai gối(cách gối khoảng 0.5 đến 1m) và giữa nhịp .
- Trên mắt cắt ngang bố trí đo ở tất cả 5 dầm tức bố trí 5 điểm đo ứng suất :
12
Toàn cầu có : 3x5=15 điểm đo ứng suất
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Đo dao động kết cấu nhịp
- Công cụ đo là máy đo dao động có đầu đọc theo 3 phương: thẳng đứng, dọc cầu và ngang cầu.
Sự biến biến thiên gia tốc của cảm biến đo sẽ tìm ra được phương trình dao động của điểm
cần đo dao động. Tiến hành kích thích dao động cưỡng bức tại điểm đo trên kết cấu dưới tác
dụng của hoạt tải và tìm chu kỳ dao động riêng. Nội dung đo bao gồm:
- Tại vị trí giữa mỗi nhịp bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương:
+ Thẳng đứng (Đ1);
+ Nằm ngang ngang cầu (Đ2);
+ Nằm ngang dọc cầu (Đ3).
Đo dao động kết cấu nhịp tại mặt cắt giữa nhịp theo phương dọc cầu:
Toàn cầu có: 1điểm x 4nhịp = 4 điểm đo ba phương dao động kết cấu nhịp.
13
Bố trí điểm đo dao động theo phương
dọc cầu
Bố trí điểm đo dao động theo phương
ngang cầu
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH


Đo dao động và chuyển vị của mố cầu
- Đo dao động và chuyển vị của 2 mố.
Trên đỉnh tường đỉnh mố bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương:
+ Thẳng đứng (A1);
+ Nằm ngang ngang cầu (A2);
+ Nằm ngang dọc cầu (A3).
Toàn cầu có 1điểm x 2mố = 2 điểm đo 3 phương dao động và chuyển vị mố.
14
Bố trí điểm đo dao động ở mố
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Đo dao động và chuyển vị của trụ cầu
- Đo dao động và chuyển vị của các trụ cầu:
Trên đỉnh xà mũ mỗi trụ bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương:
+ Thẳng đứng (P1);
+ Nằm ngang ngang cầu (P2);
+ Nằm ngang dọc (P3).
Toàn cầu có 1điểm x 4trụ = 4 điểm đo 3 ph ơng dao động và chuyển vị trụ. ƣ
15
Bố trí điểm đo dao động trên trụ cầu
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Các sơ đồ tải trọng

Tải trọng thử
Tải trọng thử gồm 4 xe 3 trục.
- Khoảng cách từ trục trước đến trục giữa 3.2m – 3.8m;
- Khoảng cách từ trục giữa đến trục sau: 1.3m-1.4m

- Khoảng cách tim hai bánh theo chiều ngang 1.8m – 1.9m;
- Tải trọng xe (kể cả trọng lượng bản thân xe): 29-30 T.
Khi không có xe như đã nêu có thể thay thế bằng xe khác nhưng phải bảo đảm sinh ra giá trị
đại lượng đo tương đương. Khi không có đủ số lượng xe có thể đo cộng tác dụng.

Sơ đồ tải trọng I :
Sơ đồ tải trọng I để đo ứng suất và độ võng dầm chủ ở mặt cắt giữa nhịp.
Trong sơ đồ này dùng 4 xe xếp ở nhịp đo. Theo chiều dọc cầu 4 xe chia thành 2 hàng ngang
sao cho trục sau của hàng xe trước rơi vào mặt cắt giữa nhịp. Trục trước của hàng xe sau
cách trụ sau hàng xe trước 10m.
Theo chiều ngang cầu xếp xe theo hai phương án:
- Xếp xe đúng tâm (sơ đồ tải trọng Ia)
- Xếp xe lệch tâm
16
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Sơ đồ tải trọng
17
Xếp tải theo phương dọc cầu
Xếp tải lệch tâm Xếp tải đúng tâm
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Sơ đồ tải trọng II
- Sơ đồ tải trọng II để đo dao động kết cấu nhịp, mố và trụ.
- Cho xe chạy qua cầu với tốc độ 25 - 35 km/h, xe chỉ dừng lại khi không ảnh hưởng đến đại
lượng đo. Khi đo có thể hãm phanh đột ngột ở lăng thể trượt hoặc trên đỉnh mố, trụ cần đo
hoặc không.
18

TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Đo độ võng tĩnh dầm chủ nhịp liên tục
- Đo độ võng tĩnh của mỗi nhịp dẫn: để xác định được độ võng tĩnh của mỗi nhịp dẫn cần đo
cao độ đáy dầm tại ba điểm đo: đầu, giữa và cuối dầm. Mỗi dầm có 3 điểm đo.
- Kiểm tra ngẫu nhiên 2 nhịp:
- Mỗi nhịp có: 1dầm x 3điểm = 3 điểm.
Nhịp liên tục có đo : 2nhịp x 3điểm = 6điểm đo độ võng tĩnh dầm chủ

Công tác kiểm tra chất lượng bê tông kết cấu nhịp
- Khối lượng kiểm tra tại các 3 nhịp:
Nhịp liên tục có đo : 2 nhịp x 1dầm x 3cấu kiện = 6 cấu kiện kiểm tra.

Công tác kiểm tra chất lượng bê tông kết cấu trụ
- Đối với trụ cầu kiểm tra chất lượng bê tông bộ phận thân trụ, mỗi trụ kiểm tra 2 cấu kiện.
Toàn cầu cần kiểm tra 2 trụ: 2 trụ x2 cấu kiện =4 cấu kiện
Như vậy toàn cầu có: 4 cấu kiện kiểm tra chất lượng bê tông mố trụ cầu.

Công tác kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dầm chủ
-Kiểm tra chiều dầy lớp bêtông bảo vệ cốt thép dầm chủ nhịp tại các dầm đã kiểm tra chất
lượng bê tông dầm. Mỗi dầm là một cấu kiện dầm kiểm tra.
Số vị trí cần kiểm tra: 1(dầm)x2 nhịp x 1 cấu kiện =2cấu kiện dầm
19
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Công tác kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép trụ cầu
-
Đối với trụ cầu kiểm tra chiều dầy bê tông bảo vệ cốt thép tại thân trụ. Toàn cầu cần kiểm

tra 2 trụ, tổng cộng có 2 trụ cần kiểm tra chiều dầy bê tông bảo vệ cốt thép.

NỘI DUNG CÔNG TÁC THỬ TẢI CẦU

Đo ứng suất dầm chủ
- Đo ứng suất dầm chủ ở mặt cắt giữa của 3 nhịp
- Trên mỗi dầm chủ bố trí ba điểm đo ứng suất:
- Mỗi nhịp có 6 x 1 = 6 điểm đo.
Toàn cầu có 2 x 6 = 12 điểm đo ứng suất dầm chủ nhịp
- Theo chiều dọc cầu bố trí ở những nơi có có momen uốn có giá trị tuyệt đối lớn
20
Trên mặt cắt ngang điểm đo ứng suất
càng bố trí xa được trục trung hòa càng
tốt .Đối với dầm hộp thì tiến hình đo
trong lòng hộp.
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Đo độ võng dầm chủ
- Theo chiều dọc cầu đo ở những mặt cắt có độ võng lớn nhất : bố trí thiết bị đo tại hai điểm
như hình vẽ .
- Trên mắt cắt ngang đo tại tất cả các sườn dầm : bố trí hai thiết bị đo với mặt cắt hình hộp 2
vách
21
Như vậy cần phải bố trí tất cả : 2x2x3=12 thiết bị độ võng
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Đo dao động kết cấu nhịp
- Tại vị trí giữa mỗi nhịp bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương:

+ Thẳng đứng (Đ1);
+ Nằm ngang ngang cầu (Đ2);
+ Nằm ngang dọc cầu (Đ3).
- Theo chiều dọc cầu đo tại 2 điểm giữa nhịp :
- Trên mặt cắt ngang ở mỗi mặt cắt chỉ cần đo trên một sườn :
22
Vậy tổng cộng phải bố trí 2 thiết bị đo dao động
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Đo dao động và chuyển vị của trụ cầu
Đo dao động và chuyển vị của các trụ cầu:
Trên đỉnh xà mũ mỗi trụ bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương:
+ Thẳng đứng (P1);
+ Nằm ngang ngang cầu (P2);
+ Nằm ngang dọc (P3).
Tổng cộng có 1điểm x 2trụ = 2 điểm đo 3 ph ơng dao động và chuyển vị trụƣ
23
TrƯêng®¹ihäcgiaoth«ngvËnt¶i
KHOA CÔNG TRÌNH

Các sơ đồ tải trọng

Tải trọng thử
Tải trọng thử gồm 4 xe 3 trục.
- Khoảng cách từ trục trước đến trục giữa 3.2m – 3.8m;
- Khoảng cách từ trục giữa đến trục sau: 1.3m-1.4m
- Khoảng cách tim hai bánh theo chiều ngang 1.8m – 1.9m;
- Tải trọng xe (kể cả trọng lượng bản thân xe): 29-30 T.
24