Đánh giá chất lượng móng công trình
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (209.71 KB, 29 trang )
chơng 1
sự cố chất lợng công trình
và nguyên nhân th ờng gặp
1. Vấn đề chung về chất l ợng, tuổi thọ và sự cố chất
lợng công trình
1.1 Mở đầu
Việc giảm thấp chất lợng trong quá trình khai thác, cũng nh những h hỏng khi
thi công và sử dụng công trình thờng bắt nguồn từ nhiều yếu tố khác nhau tác
động trong suốt thời gian kể từ khi bắt đầu xây dựng cho đến lúc tận dụng hết
tuổi thọ của nó. Những hiểu biết chi tiết về vấn đề vừa nêu trên là rất cần thiết.
Nền móng luôn là cơ sở của mọi loại công trình, vì vậy những h hỏng cũng nh
sự cố công trình có nguyên nhân từ nền hoặc móng bao giờ cũng đợc nghiên cứu
một cách chu đáo, thận trọng, toàn diện. Đó là công việc khó khăn và phức tạp
nhất trong quá trình tìm kiếm để xác định chính xác nguyên nhân, cách thiết kế
sửa chữa và thi công xử lý.
1.2. Những tác động của tự nhiên và công nghệ
Bất kỳ công trình nào khi xây dựng cũng đều nhằm đảm bảo điều kiện tốt nhất
trong quá trình sử dụng khai thác. Tiện nghi sử dụng công trình đợc đánh giá
bằng những thông số thuộc 2 nhóm sau đây:
-
Nhóm 1: Những thông số đặc trng cho độ tin cậy của kết cấu và độ bền
lâu vật lý dới tác dụng của các yếu tố vật lý và hoá học nh: độ bền, độ ổn
định, biến dạng cho phép...
-
Nhóm 2: Những thông số đặc trng cho chức năng sử dụng nh các giá trị
bền lâu về mặt tinh thần, điều kiện thích ứng hoà hợp của công trình...
Những thông số đặc trng nói trên đợc qui định trong các tiêu chuẩn thiết kế;
đợc kiểm soát, bảo đảm qua các tiêu chuẩn vật liệu, thiết bị và thi công đúng với
yêu cầu của thiết kế.
12
Chất lợng của công trình đợc đảm bảo thông qua các thông số nằm trong
những phạm vi nhất định đợc gọi là độ tin cậy của công trình. Nó đợc đánh giá
bằng xác xuất đảm bảo của thông số yêu cầu trong những điều kiện cho trớc với
thời gian sử dụng qui định.
Trong quá trình sử dụng độ tin cậy của công trình có thể bị giảm đi dới tác
động hoặc của các yếu tố tự nhiên, mà chủ yếu là yếu tố khí quyển ở phía ngoài
công trình hoặc của các yếu tố công nghệ và xâm thực khác nhau ở bên trong kết
cấu làm cho công trình bị hao mòn và dần dần bị phá hỏng.
Nh vậy, theo độ hao mòn (còn gọi là độ tổn thất) q(t) chia công trình làm 5
mức: tốt, đạt yêu cầu, không đạt yêu cầu, cũ nát và không dùng đợc; với độ tin cậy
(còn gọi là mức chất lợng) p(t) giảm dần từ 1.0 đến 0.
Độ tin cậy của công trình có thể đánh giá bằng 3 đặc trng cơ bản: xác xuất về sự
làm việc liên tục (chất lợng tốt), về độ bền lâu và về sự dễ dàng sửa chữa cùng
hàng loạt các đặc trng phụ nh thời gian trung bình về sự làm việc liên tục, tần suất
h hỏng v.v...
Các đặc trng định lợng về độ tin cậy cho ta hình dung về độ tin cậy của một
loại công trình nào đó và do tính chất xác xuất của mình nó không cho phép đánh
giá hoặc xác định trớc độ tin cậy của một nhà cụ thể. Mặc dù không đo đợc độ tin
cậy, nhng các đặc trng định lợng của nó cho phép so sánh các kiểu công trình khác
nhau về phơng tiện độ tin cậy, đánh giá độ tin cậy bằng số, chỉ ra con đờng và
cách nâng cao độ tin cậy của nó để việc khai thác công trình có hiệu quả hơn.
Độ bền lâu nên hiểu là thời gian mà trong đó tuy có tiến hành sửa chữa thì
công trình vẫn đảm bảo đợc chất lợng sử dụng trong phạm vi qui định. Độ bền
lâu (còn gọi là tuổi thọ) đợc chia ra làm độ bền lâu vật lý (hay tuổi thọ hữu hình)
và độ bền lâu công nghệ (hay tuổi thọ vô hình).
Tuổi thọ hữu hình phụ thuộc vào các đặc trng vật lý và kỹ thuật của các kết
cấu nh cờng độ kết cấu, độ chặt của nền...
Tuổi thọ vô hình phụ thuộc vào sự đáp ứng của công trình với chức năng dịch
vụ hoặc công nghệ của nó. Tuổi thọ hữu hình và tuổi thọ vô hình vừa có sự thống
nhất (nh khi tuổi thọ vô hình thấp thì tuổi thọ hữu hình cần giảm đi và ng ợc lại;
tuổi thọ vô hình và hữu hình có thể tăng lên bằng cách đầu t bổ sung lớn hơn...) lại
vừa có sự khác biệt (nh tuổi thọ hữu hình tuy còn nhng tuổi thọ vô hình đã mất).
1.3. Sự hao mòn hữu hình và vô hình
a. Hao mòn hữu hình
Hao mòn hữu hình (hao mòn về vật chất) đợc hiểu là sự tổn thất và mất mát
dần những vật liệu xây dựng, giảm chất lợng ban đầu của chúng và dẫn đến kết
quả là làm xấu đi tính năng sử dụng và giảm giá thành.
13
Hao mòn (tổn thất) hữu hình là do ở 3 nhóm yếu tố gây ra:
-
Tác động của yếu tố tự nhiên.
-
ảnh hởng của các yếu tố công nghệ hoặc chức năng.
-
Xuất hiện từ những sai lầm trong thiết kế và thi công.
Với các yếu tố khí hậu của nớc ta (độ ẩm cao, ma nhiều...) thì sự hao mòn hữu
hình sẽ có vai trò nổi trội làm cho công trình chóng xuống cấp.
Hiểu biết về độ hao mòn hữu hình của công trình không chỉ để dự tính chi phí
trong việc khôi phục nó mà còn chủ yếu để dự báo thời kỳ sửa chữa. Xác định
chính xác độ hao mòn hữu hình là điều khó khăn vì: công trình gồm nhiều kết cấu
khác nhau, không giống nhau về giá trị, ý nghĩa và độ bền vững; mặt khác sự hao
mòn và bị h hỏng thờng dới tác động của nhiều yếu tố - vật lý, hoá học, điện hoá,
cơ học... vai trò của các yếu tố này xuất hiện không giống nhau ở từng điều kiện cụ
thể, và không có chỉ số khách quan để đo độ hao mòn.
b. Hao mòn vô hình
Sự hao mòn vô hình hoặc sự lão hoá của công trình đợc thể hiện ở hai dạng:
-
Dạng thứ nhất - lão hoá vô hình : Đó là sự giảm giá cả của công trình do
những tiến bộ kỹ thuật và việc xây dựng rẻ hơn hoặc sự chênh lệch giá cả
tại thời điểm lúc xây dựng công trình với hiện tại do giảm chi phí lao động
nhờ năng suất lao động xã hội tăng trong thi công và trong công nghiệp sản
xuất vật liệu, do hoàn thiện phơng pháp tính toán và thiết kế công trình.
-
Dạng thứ hai - lão hoá công nghệ : Đó là chi phí đầu t bổ sung để khắc phục
sự lạc hậu (sự già cỗi) của công nghệ và dẫn tới nâng cao giá thành ban đầu
của công trình.
Nhịp độ tiến độ kỹ thuật cao sẽ quyết định sự cần thiết định kỳ hoàn thiện các
quá trình công nghệ có liên quan tới việc hiện đại hoá công trình. Điều này có thể
tăng tiến nhanh hơn, tức hao mòn vô hình nhanh hơn, khi phúc lợi xã hội cũng nh
thu nhập quốc dân tăng cao mặc dù lúc này sự hao mòn hữu hình còn cha đạt đến
giới hạn.
Hiện đại hoá đợc hiểu là sự trang bị lại hoàn toàn của công trình phù hợp với
yêu cầu mới.
Nh vậy, tổng hao mòn vô hình về giá cả gồm tổng hai loại hao mòn: Trong việc
bảo trì (duy tu bảo dỡng) công trình cũ và trong việc hiện đại hoá công trình cũ.
Từ tính chất của hao mòn hữu hình và vô hình trên đây của công trình có thể
thấy rằng những chi phí trong khai thác cũng nh sự cần thiết trong hiện đại hoá đợc xác định không phải từ giá thành ban đầu của công trình mà từ giá thành trong
khôi phục. Điều này quyết định bởi tiến bộ kỹ thuật, sự tăng năng suất lao động
xã hội và độ hao mòn hữu hình và vô hình của công trình.
14
1.4. Bệnh học và tuổi thọ công trình.
Những hao mòn hữu hình của công trình đều có nguồn gốc từ tác động của các
yếu tố bên ngoài (tự nhiên và công nghệ) và yếu tố bên trong (chất lợng vật liệu và
chất lợng thi công...). Sự hao mòn này đợc tích luỹ theo thời gian, nếu không có
biện pháp theo dõi và thực hiện sửa chữa hoặc gia cờng định kỳ thì công trình có
thể bị h hỏng hoàn toàn. Quá trình diễn biến ấy cũng tơng tự nh việc theo dõi và
quản lý sức khoẻ con ngời trong ngành y. Vì vậy từ giữa những năm 50 của thế kỷ
20 đã xuất hiện những ý tởng dùng phơng pháp luận của y học trong bê tông cốt
thép (The pathology and Therapeutics of reinforced concrete Paris, Dunod,
1955) hoặc từ đầu những năm 70 trong nền móng ( Pathologie des Foundations
Paris, Annales ITB, 1979). Dới đây là sự mô phỏng bệnh học công trình trên cơ sở
phơng pháp luận của y học lấy ví dụ cho kết cấu bê tông cốt thép:
a. Về bệnh học công trình
Bệnh học công trình là khoa học nghiên cứu các phơng pháp và kỹ thuật để
phát hiện những trạng thái bị bệnh của vật liệu và công trình, làm cơ sở cho cách
phòng tránh và sửa chữa, nhằm mục đích làm cho công trình có độ bền lâu theo
yêu cầu tuổi thọ thiết kế .
Ví dụ biểu hiện ở bê tông cốt thép nh: xốp, nứt, nở thể tích, tiết ô xít sắt.
b. Về phơng pháp điều trị
-
Phơng pháp lâm sàng: Hỏi ngời sử dụng, xem hồ sơ thiết kế và thi công,
theo dõi công trình, dùng siêu âm
-
Phơng pháp cận lâm sàng: ở bê tông cốt thép phải siêu âm, X-quang, tia
gamma, quét, cắt lớp... lấy mẫu thử Cl, SO4, pH, đo dòng ăn mòn...
c. Các tiêu chuẩn chẩn đoán phân biệt và chẩn đoán xác định
-
Chẩn đoán phân biệt ở bê tông cốt thép cần phân biệt vết nứt do co ngót, do
biến dạng...
-
Chẩn đoán xác định ở bê tông cốt thép do nguyên vật liệu, nớc, khí xâm
thực... Vùng tích khí hay nớc ẩm ở lớp bảo vệ, độ dày thâm nhập ion Cl vào cấu kiện bê tông cốt thép, mức độ và vùng bị ăn mòn...
15
d. Các phơng pháp điều trị
-
Đối với bê tông cốt thép có thể dùng sơn phủ chống rỉ các loại, phơng pháp
điện (catốt, protectơ...), dùng vật liệu mới để khôi phục phần bị đập bỏ,
tiêm bơm vữa nở vào các lỗ rỗng, làm lại lớp bảo vệ tốt hơn, định kỳ bảo dỡng công trình...
Phần quan trọng nhất trong bệnh học công trình là phần chuẩn đoán bệnh.
Chẩn đoán là một ngành khoa học xây dựng, nó nghiên cứu và xác lập những dấu
hiệu và nguyên nhân h hỏng các kết cấu riêng biệt, các thiết bị kỹ thuật và của
công trình nói chung, cũng nh chỉ ra phơng pháp và cách phân tích đánh giá
chúng. Tất cả điều này dùng làm cơ sở cho các biện pháp phòng ngừa và công tác
sửa chữa khi sử dụng công trình.
Công việc chẩn đoán h hỏng công trình gồm 3 bớc chính:
(1) Phơng pháp xác định bằng mắt mức độ hao mòn của công trình theo các
dấu hiệu bên ngoài (hao mòn hữu hình dạng thứ nhất).
-
Phơng pháp phát hiện, nghiên cứu, đánh giá và dự báo độ hao mòn của
công trình.
-
Phân tích nguyên nhân, dấu hiệu và hậu quả các khuyết tật và h hỏng.
(2) Phơng pháp đánh giá bằng thiết bị dụng cụ đo và thử mẫu, trạng thái kết
cấu và công trình (hao mòn hữu hình dạng thứ hai).
-
Qui định các thông số đặc trng cho trạng thái kỹ thuật của công trình và các
giá trị chuẩn của chúng.
-
Phơng pháp và phơng tiện đánh giá các thông số của trạng thái kỹ thuật
của công trình.
(3) Phơng pháp phân tích kỹ thuật theo các dữ liệu chẩn đoán nhằm đa ra kết
luận về trạng thái kỹ thuật của công trình và biện pháp cũng nh nội dung
sửa chữa, tức là phơng pháp phân tích từ các dữ liệu riêng lẻ của từng
thông số và tổng hợp chúng lại để xác định mức độ và sự hiểm hoạ của các
h hỏng của công trình.
-
Phơng pháp tập hợp, lu giữ và chuyển các thông tin cho việc chẩn đoán.
-
Phơng pháp lập ra kết luận về trạng thái kỹ thuật của công trình và biện
pháp, nội dung sửa chữa.
Trên quan điểm kỹ thuật và kinh tế hiện nay có 3 cách hiểu về tuổi thọ:
-
Tuổi thọ thiết kế: Mỗi loại công trình đều có tuổi thọ thiết kế của nó. Tuổi
thọ này không chỉ đợc quyết định bởi độ bền của vật liệu chủ yếu, bởi chất
lợng của công việc xây dựng mà còn dựa trên giả thiết rằng công trình đ ợc
sử dụng đúng đắn, đợc bảo trì đầy đủ và kịp thời. Nh vậy, ngoài chi phí
xây dựng còn có chi phí cho công tác duy tu sửa chữa hàng năm và định kỳ
16
trung đại tu. Nếu công việc khai thác sử dụng và bảo trì làm tốt thì tuổi thọ
thực tế của công trình có thể vợt tuổi thọ thiết kế.
-
Tuổi thọ kinh tế: là tuổi thọ mà nếu vợt quá giới hạn này việc khai thác vận
hành không còn đem lại hiệu quả kinh tế, tuy rằng công trình vẫn còn bền
vững.
-
Tuổi thọ dịch vụ: là số năm công trình có thể khai thác đạt các chỉ tiêu kỹ
thuật.
Với các khái niệm nói trên rất có ý nghĩa thực tế khi phân tích các phơng án sửa
chữa nhỏ, sửa chữa lớn, hiện đại hoá hay dỡ bỏ, tuy ở đây chúng ta chú ý nhiều
hơn đến tuổi thọ thiết kế.
1.5. Chất lợng và phân loại sự cố chất lợng công trình
a. Chất lợng công trình
Độ bền lâu (hay tuổi thọ thiết kế) của công trình cũng nh chất lợng nói chung
sẽ giảm dần theo thời gian, thể hiện ở mức độ hao mòn hữu hình hoặc thông qua
một số bệnh phát sinh trong quá trình sử dụng công trình.
Cờng độ hay tốc độ hao mòn cũng nh tần suất phát sinh bệnh của công trình
phụ thuộc rất nhiều vào chất lợng xây dựng từ khảo sát, thiết kế, và thi công. Do
đó giữa hai vấn đề này có mối quan hệ gắn bó với nhau. Vì vậy, theo quan điểm
hiện đại về vấn đề này ngời ta có thể điều khiển hay kiểm soát đợc bệnh tật của
công trình thông qua kế hoạch đảm bảo chất lợng tức gián tiếp dự báo đợc tuổi
thọ công trình.
Nếu công trình có sự cố thì chất lợng của nó càng bị đe doạ nếu không đợc sửa
chữa hoặc khắc phục kịp thời và đúng đắn. Sự cố nói ở đây chỉ giới hạn trong mối
quan hệ với chất lợng mà không đề cập đến sự cố có tính chất tai biến nh động đất
hay bão lụt vợt quá cấp thiết kế.
Hiện nay cũng cha có tiêu chuẩn để phân biệt sự khác nhau giữa chất lợng nói
chung và sự cố chất lợng. Thông thờng cũng có thể lấy chi phí sửa chữa để phân
biệt, ở giá trị chi phí nhỏ hơn giá trị nhất định (tuỳ thuộc vào mỗi quốc gia) cho
sửa chữa thì gọi là có vấn đề về chất lợng, còn khi chi phí này lớn hơn mức chi phí
này gọi là sự cố chất lợng.
Theo tổng kết của nhiều nớc, sự h hỏng và biến dạng của công trình là không
thể hoàn toàn tránh khỏi. Theo số liệu thống kê của Liên Xô trớc đây thấy gần 50%
những h hỏng xảy ra trong giai đoạn thi công; 20% ở giai đoạn kết thúc thi công
nhng cha đa vào sử dụng; 9% ở thời gian sử dụng dới 1 năm (tức là gần 80%
những biến dạng đã thực tế xảy ra trớc khi sử dụng). Tình hình vừa nêu có liên
quan đến nền và móng vì rằng giai đoạn nguy hiểm nhất là lúc gia tải lên nền (xây
17
dựng, lắp đặt thiết bị, gia tải...) và sau đó theo thời gian, nền sẽ ổn định và xác
xuất xuất hiện các h hỏng sẽ giảm đi.
b. Phân loại sự cố công trình
Có nhiều cách phân loại sự cố nhng thông thờng dựa theo 5 cánh sau đây:
1). Theo thời gian phát sinh sự cố
-
Lúc thi công.
-
Sau khi nghiệm thu nhng cha đa vào sử dụng.
-
Trong quá trình sử dụng và khai thác.
2). Theo nguyên nhân phát sinh sự cố
-
Có vấn đề lúc khảo sát thiết kế.
-
Chất lợng vật liệu và chế phẩm xây dựng kém.
-
Công nghệ thi công không tốt hoặc tổ chức quản lý thi công không chu đáo.
-
Sử dụng công trình không đúng.
-
Dùng những điều mà khoa học kỹ thuật cha giải quyết tốt.
-
Do những rủi ro gây ra: động đất, bão, hoả hoạn, nổ...
3). Theo tính chất nguy hiểm hoặc ảnh hởng do sự cố gây ra
-
ảnh hởng đến việc tiếp tục thi công.
-
ảnh hởng đến an toàn kết cấu.
-
ảnh hởng đến công nghệ sản xuất hoặc sử dụng bình thờng.
-
Giảm độ bền lâu của công trình.
-
ảnh hởng đến vẻ đẹp của công trình.
4). Theo phơng thức xử lý sự cố
18
-
Không cần xử lý.
-
Chỉ cần chống đỡ, bảo vệ bên trong hoặc ngoài bình thờng.
-
Sửa chữa về sai lệch vị trí, kích thớc hình dáng.
-
Gia cố tăng cờng: cho nền móng, cho từng cấu kiện hoặc cho toàn bộ công
trình.
-
Dỡ bỏ, xây lại.
-
Cách khác: sửa đổi thiết kế hoặc thay đổi chức năng sử dụng sau khi xử lý
hoặc cần phân tích điều tra sâu hơn để tìm cách xử lý.
5). Theo tính chất của sự cố
-
Sụp đổ một phần hoặc sụp đổ hoàn toàn.
-
Nứt.
-
Sai lệch vị trí và kích thớc, méo mó, rỗng xốp...
-
Sự cố về nền đất.
-
Sự cố về móng.
-
Kết cấu bị biến dạng lớn hoặc nghiêng, võng.
-
Sức chịu tải của cấu kiện hoặc kết cấu không đủ.
-
Công năng của công trình không đáp ứng.
-
Sự cố khác: trợt mái dốc, không hạ đợc giếng chìm...
Nh vậy, tuy nguyên nhân gây ra sự cố suy giảm tuổi thọ công trình có khác
nhau nh:
-
Suy giảm theo quy luật tự nhiên (lão hoá, mỏi, chùng giãn...)
-
Suy giảm do khai thác sử dụng không đúng.
-
Suy giảm do những rủi ro (với hàm nghĩa là ngoài những quy định hoặc
tiên liệu của tiêu chuẩn) trong khảo sát, thiết kế, thi công hay tai biến tự
nhiên...
Song cách chẩn đoán và chữa trị để duy trì chất lợng công trình có thể không
khác nhau lớn. Dới đây trình bày cụ thể hơn về cách phân loại sự cố theo tính chất
của sự cố.
1. Sự cố sập đổ: chỉ toàn bộ công trình hoặc bộ phận công trình bị sập đổ, chủ yếu
trình bày về sự cố sập đổ cục bộ.
2. Sự cố nứt: bao gồm nứt kết cấu khối xây và kết cấu bê tông, cùng với các vết rạn
vật liệu xây dựng nh thép. Chủ yếu trình bày về kiểm định và xử lý tính chất
nứt của kết cấu bê tông và kết cấu khối xây.
19
3. Sự cố sai lệch vị trí : bao gồm các sự cố nh sai sót về phơng hớng, vị trí công
trình, kích thớc của cấu kiện kết cấu, vị trí sai số quá lớn, cùng với sai lệch của
vị trí cấu kiện chôn sẵn hoặc các lỗ (rãnh) để sẵn.
4. Sự cố công trình nền: bao gồm các sự cố nh nền mất ổn định hoặc biến dạng,
mất ổn định mái dốc và nền nhân tạo.
5. Sự cố công trình móng: bao gồm móng sai lệch vị trí và biến dạng quá lớn, bê
tông móng có lỗ rỗng (rỗ), sự cố móng cọc, móng hộp...
6. Sự cố biến dạng: bao gồm những sự cố kết cấu công trình nh nghiêng, vặn, biến
dạng quá lớn do sức chịu tải của kết cấu hoặc do công nghệ thi công không
thoả đáng gây nên.
7. Sự cố do khả năng chịu tải của kết cấu hoặc cấu kiện không đủ : chủ yếu chỉ các
sự cố bên trong do sức chịu tải không đủ gây ra nh đặt thiếu hoặc đặt không
đủ cốt thép trong kết cấu bê tông; nối tiếp các thanh trong kết cấu thép không
đạt yêu cầu thiết kế, tuy cha gây ra nứt nghiêm trọng hoặc đổ, nhng để lại
khuyết tật bên trong.
8. Những sự cố khác: sập đổ, trợt mái dốc, các loại sự cố hạ giếng chìm nh lún
chìm đột ngột, ngừng lún chìm, nghiêng lệch, vặn, lún chìm quá qui định.
2. Các nguyên nhân về sự cố chất l ợng công trình
Nguyên nhân chủ yếu của sự cố chất lợng công trình có mấy loại đới đây:
1. Vi phạm trình tự xây dựng cơ bản: nh không triển khai nghiên cứu tính
khả thi đã xây dựng công trình; không có chứng chỉ thiết kế hoặc thiết kế v ợt cấp; thi công không có bản vẽ, nhắm mắt làm liều đều có thể tạo thành
các sự cố nghiệm trọng.
2. Có vấn đề trong khảo sát địa chất công trình : nh tiến hành khảo sát địa
chất không cẩn thận, xác định tuỳ tiện sc chịu tải của nền; khoảng cách các
hố khoan khảo sát quá lớn, không thể phản ánh toàn diện một cách chính
xác tình hình thực tế của nền; chiều sâu khảo sát địa chất không đủ, cha làm
rõ lớp dới sâu có hay không có lớp đất yếu, lỗ rỗng, hang hốc; báo cáo khảo
sát địa chất không tỉ mỉ, không chính xác, dẫn đến nhứng sai sót trong thiết
kế móng.
3. Có vấn đền trong tính toán thiết kế : nh phơng án kết cấu không chính xác;
sơ đồ thiết kế kết cấu không phù hợp với tình hình chịu lực thực tế; tính
thiếu hoặc tính sót tải trọng tác động lên kết cấu; tính toán sai, tổ hợp sai
nội lực của kết cấu; không kiểm tra ổn định của kết cấu theo quy phạm; vi
phạm quy định cấu tạo của kết cấu, cùng những sai sót trong tính toán.
20
4. Chất lợng của vật liệu và chế phẩm xây dựng kém : nh tính năng cơ học
của vật liệu kết cấu không tốt, thành phần hoá học không đảm bảo, mác
ximăng không đủ, tính ổn định (của vật liệu) không đạt yêu cầu, cờng độ
cốt thép thấp, độ dẻo kém, cờng độ bê tông không đạt yêu cầu; cấu kiện kết
cấu không đạt yêu cầu...
5. Sử dụng công trình không thỏa đáng: nh tuỳ tiện thay đổi cách sử dụng,
tăng tải trọng công trình, thay đổi mặt cắt trên cấu kiện khi đục thêm các
rãnh, các lỗ; không tiến hành bảo dỡng cần thiết.
6. Về mặt nghiên cứu khoa học còn có vấn đề tồn tại hoặc những điểm khó
trong kỹ thuật cha đợc giải quyết thoả đáng đã vội vã dùng trong công
trình: nh vấn đề thi công bê tông bằng ván khuôn trợt trong khi nhiệt độ tơng đối thấp; cốt thép bị giòn và tính năng của cốt thép nhập ngoại cha đợc
nghiên cứu đầy đủ; phân tích chịu lực với một số kết cấu đặc chủng nào đó
không thoả đáng, đều có thể dẫn đến sự cố.
7. Trong thi công xem nhẹ lí thuyết kết cấu : nh không hiểu nguyên lý cơ bản
của cơ học đất, gây nên sạt mái hoặc chuyển vị công trình, hoặc nứt mà
đáng nhẽ không nên xảy ra; không phân biệt chính xác tính chất chịu lực
của cấu kiện đúc sẵn trong sử dụng và trong giai đoạn thi công; xem nhẹ
tính ổn định thi công công trình xây; hiểu biết không đầy đủ cờng độ, độ
cứng, tính ổn định trong các giai đoạn thi công của kết cấu dạng lắp ghép;
không khống chế tải trọng thi công, dẫn đến vợt tải trầm trọng; không kiểm
tra tính ổn định của các kết cấu công xon trong khi thi công; bố trí ván
khuôn, giàn giáo, giá đỡ không hợp lý; trong kết cấu bê tông, tuỳ tiện
chuyển đúc sẵn thành đổ tại chỗ, gây nên sự thay đổi cách truyền lực hoặc
tính chất của nội lực.
8. Công nghệ thi công không thoả đáng : nh xuất hiện cát chảy khi đào hố
móng, đã không có biện pháp xử lý chính xác; đóng cọc hoặc trình tự thi
công từng phần công trình không thoả đáng, sai sót trong trình tự thi công
công trình liền kề; phơng pháp xây các công trình không hợp lý, thông
mạch, trùng mạch nhiều; phơng pháp đổ bê tông tạo hình sai, tạo nhiều lỗ
rỗng hoặc vết ngừng; thời gian tháo ván khuôn quá sớm, tạo thành nứt
hoặc sập đổ cục bộ.
9. Quản lý tổ chức thi công không tốt : nh không thuộc bản vẽ, thi công tuỳ
tiện; bản vẽ cha đợc thẩm định đã đem ra thi công; tuỳ tiện thay đổi thiết
kế; không thao tác theo quy trình quy phạm thi công; không tiến hành kiểm
tra và nghiệm thu theo quy định đối với vật liệu và sản phẩm da vào hiện
trờng; thiếu nhân viên kỹ thuật thi công có chức danh; cha xây dựng và
kiện toàn chế độ quản lý trách nhiệm kỹ thuật các cấp; xem xét phơng án
thi công cha đầy đủ, biện pháp tổ chức kỹ thuật không hợp lý; bàn giao kỹ
thuật không rõ ràng; không nghiệm thu các công trình khuất và nghiệm thu
trung gian khác; phối hợp thi công giữa các đơn vị thi công kém; xẩy ra sự
cố, xem nhẹ xử lý, thậm trí còn che dấu.
21
10. Các sự cố cố tính thiên tai: nh các sự cố tổn thất toàn bộ do động đất, bão,
hoả hoạn, cháy nổ gây nên.
3. phơng pháp đánh giá sự suy giảm chất l ợng và sự cố
nền móng
3.1. Điều tra và đặc điểm của xử lý
Việc suy giảm chất lợng của công trình trong thời gian tồn tại của nó dới tác
động của các yếu tố tự nhiên và khai thác sử dụng cũng nh do sự cố sai sót trong
quá trình thiết kế, thi công hoặc sử dụng vật liệu... với mức độ khác nhau.
Để có đợc những thông tin và dữ liệu về sự suy giảm cần tổ chức theo dõi bằng
điều tra và đánh giá định kỳ để định ra thời hạn sửa chữa thờng xuyên và sửa
chữa lớn nhằm bảo đảm công trình thực hiện đợc chức năng chung của nó là an
toàn và tiện nghi đã quy định trong thiết kế. Mặt khác, khi nói đến sự cố công
trình thì nên hiểu đó là nhứng rủi ro khó lờng trớc, xảy ra trong quá trình thi công,
sử dụng và cả trong lúc sửa chữa bảo trì công trình. Khi xảy ra sự cố càng cần phải
tuân thủ những qui định của pháp luật để giải quyết từ tìm nguyên nhân, hậu quả
kinh tế - xã hội đến biện pháp xử lý.
Để biết đợc sự suy giảm chất lợng (hao mòn hữu hình và hao mòn vô hình) thờng phải có kế hoạch khảo sát cụ thể cho từng loại công trình và cho từng loại cấu
kiện, thiết bị... có chức năng khác nhau trong công trình với phiếu theo dõi chi tiết,
sau đó đánh giá sự suy giảm (%) về mặt kỹ thuật và kinh tế (giá trị còn lại của
công trình hay chi phí cho sửa chữa). Theo kinh nghiệm nớc ngoài, nội dung của
kế hoạch nói trên gồm:
(1)
Những thông tin cơ bản của công trình dùng làm đối tợng cho việc đánh
giá hao mòn hữu hình và vô hình, chuẩn bị cho kế hoạch sửa chữa hoặc
hiện đại hoá công trình.
(2)
Khởi thảo và duyệt những đề nghị dùng làm cơ sở cho luận chứng kinh tế
- kỹ thuật của kế hoạch sửa chữa.
(3)
Công tác đo đạc và địa chất công trình nhằm phục vụ cho việc cải thiện
điều kiện chịu lực và làm việc sau khi sửa chữa.
(4)
Đo đạc chi tiết những kết cấu và bộ phận chính của công trình.
(5)
Xác định tình trạng kỹ thuật của thiết bị lắp đặt trên công trình và kiến
nghị cách bảo dỡng, sửa chữa lớn hoặc thay mới.
(6)
Tập hợp và đánh giá tổng quát những tài liệu thu thập đợc ở các bớc từ 1
đến 5 để soạn thảo ra thiết kế bảo trì.
22
Trong xử lý sự cố cần chú ý một số đặc điểm sau:
Đặc điểm của việc xử lý sự cố:
-
Tính chất phức tạp (khi tìm nguyên nhân).
-
Tính nguy hiểm (đột biến và tiềm ẩn).
-
Tính liên quan (ảnh hởng lẫn nhau).
-
Tính tuyển chọn (gấp, an toàn, kinh tế, khả thi)
-
Khó khăn lớn về kỹ thuật (thiết kế và thi công).
-
Cần có trách nhiệm cao (kỹ thuật và con ngời).
Điều kiện cần thiết trong xử lý sự cố:
-
Xác định rõ ràng tình trạng sự cố.
-
Xác định rõ tính chất sự cố: vấn đề kết cấu hay vấn đề chung, vấn đề thực
chất hay chỉ là biểu hiện vẻ bên ngoài, phân biệt mức độ bức thiết của xử lý
(làm ngay hay phòng tránh).
-
Phân tích nguyên nhân sự cố chính xác, toàn diện.
-
Đánh giá sự cố cơ bản nhất.
-
Yêu cầu và mục đích xử lý sự cố rõ ràng.
-
T liệu có liên quan đến sự cố phải đầy đủ.
Những nguyên tắc chung trong xử lý sự cố:
-
Xác định chính xác tính chất sự cố.
-
Xác định chính xác phạm vi xử lý.
-
Thoả mãn những yêu cầu cơ bản trong xử lý: an toàn, tin cậy, không để lại
di chứng; thoả mãn yêu cầu sản xuất hoặc sử dụng; hợp lý về mặt kinh tế;
thoả mãn yêu cầu về vật liệu, thiết bị và điều kiện kỹ thuật; thi công tiện lợi
an toàn.
-
Lựa chọn tốt phơng án xử lý và thời gian thi công.
Nhiệm vụ của việc xử lý sự cố:
-
Đảm bảo điều kiện thi công bình thờng.
-
An toàn công trình.
-
Thảo mãn yêu cầu sử dụng.
-
Phòng ngừa sự cố xấu hơn, giảm tổn thất.
23
-
Có lợi trong việc nghiệm thu.
Khi sự cố thuộc về lĩnh vực nền móng cần phải bổ sung vào những yêu cầu nói
trên một số chú ý quan trọng sau đây:
-
Phân tích kỹ nguyên nhân và cách xử lý.
-
Phải kịp thời phân tích xử lý sớm nhất.
-
Phòng ngừa ảnh hởng đối với công trình lân cận và công trình ngầm khác.
-
Phân biệt nguyên nhân và tính chất sự cố.
-
Không chỉ hạn chế trong xử lý nền móng.
Việc suy giảm chất lợng (hao mòn hữu hình) nếu không phát hiện sớm và sửa
chữa kịp thời cũng có thể dẫn đến những rủi ro đáng tiếc nh sụp đổ lớn và làm
thiệt hại đến sinh mạng và có thể xếp vào sự cố nghiêm trọng, vì vậy cần phải có
cách kiểm soát và quản lý sự cố.
3.2. Phân loại và dấu hiệu đặc trng
Muốn phân loại về sự suy giảm hữu hình hoặc về sự cố trong quá trình sử
dụng phải căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế và tiêu chuẩn đánh giá chất lợng cụ thể
của kết cấu và công trình theo những dấu hiệu có lựa chọn (định tính hoặc định l ợng). Việc đánh giá nh thế thờng bắt đầu bằng tổ chuyên gia có trình độ chuyên
môn cao, sau đó phải dùng những máy móc thiết bị cần thiết để lợng hoá những
dấu hiệu suy giảm đợc phát hiện bằng mắt lúc đầu.
Không phải mọi biến dạng (nứt, võng, nghiêng lệch...) của kết cấu bên trên
móng đều do nguyên nhân nền móng. Để tránh nhầm lẫn trong việc tìm nguyên
nhân h hỏng công trình, ta cần biết tính đặc thù riêng biệt của biến dạng nền
móng.
-
Đối với kết cấu mềm dấu hiệu của lún không đều do nguyên nhân nền là
các vết nứt ở các bộ phận khác nhau trên móng. Nếu độ cứng của kết cấu
trên móng có khả năng phân bố lại nội lực do lún không đều gây ra hoặc độ
lún không đều cha vợt quá trị giới hạn thì kết cấu không bị nứt tuy độ lún
của công trình lớn.
-
Đối với công trình cứng thì dấu hiệu lún không đều là độ nghiêng. Có sự
liên quan giữa nền và kết cấu bên trên thông qua dấu hiệu vết nứt và độ
nghiêng.
Dấu hiệu phát triển hay đã ổn định của vết nứt có liên quan chặt chẽ đến một
đặc trng biến dạng có tính quyết định là độ lún theo thời gian của công trình. Do
đó, biện pháp sửa chữa nền móng về cơ bản phải căn cứ vào sự phát triển độ lún.
Khi công trình xây trên nền đất yếu cần chú ý đến 3 đặc trng sau đây:
-
Độ lún lớn và thờng không đều.
-
Tốc độ lún lớn.
24
-
ổn định lún kéo dài trong nhiều thời gian, có khi đến 30 - 40 năm.
3.3. Nguyên nhân gây sự cố nền móng và trình tự xử lý
Nguyên nhân gây ra sự cố nền móng và do đó dẫn đến h hỏng công trình trên
móng, gồm 4 nhóm sau:
-
Những vấn đề thuộc về khảo sát địa chất công trình và địa chất thuỷ văn.
-
Những vấn đề thuộc về phơng án thiét kế và tính toán.
-
Những vấn đề thuộc về công nghệ thi công.
-
Những vấn đề thuộc về môi trờng và sử dụng.
Một số nguyên nhân chính gây sự cố nền móng có thể tham khảo sơ đồ trên
hình 1-1.
ở đây chỉ trình bày sự cố thờng gặp của nền móng nh lún quá mức, mất ổn
định hay h hỏng ở kết cấu liền kề do những sai sót ở khâu thiết kế và thi công và
những nguyên nhân phải sửa chữa nền móng để có cách nhìn một cách bao quát
và toàn diện khi có nhu cầu sửa chữa nền móng, vì việc gia c ờng nền móng còn có
mục đích hiện đại hoá hoặc cần cải tạo công trình theo sơ đồ kết cấu mới, khác tr ớc.
Khi sửa chữa nền móng phải nắm vững đặc điểm của việc xử lý sự cố nói
chung và sự cố nền móng nói riêng, trong đó cần chú ý những điểm chính sau:
a. Kiểm tra về độ lún và sức chịu tải
-
Sức chịu tải của nền với áp lực công trình ở đáy móng trong tr ờng hợp tải
trọng đúng tâm và lệch tâm.
-
Công trình không bị lún hoặc nứt đã ổn định, độ lún lệch không vợt quá trị
giới hạn cho phép.
b. Kiểm tra độ tin cậy của móng
25
Hình 1-1: Một số nguyên nhân chính gây sự cố nền móng
26
Khảo sát đất
không đầy đủ
hoặc
Khảo sát đất
không đúng
Phân lớp và/hoặc
thông số của đất
không đúng
hoặc
Thiết kế
sai
Tính toán sai
Phương pháp tính
không đúng
(cơ chế không rõ)
Tiêu chuẩn
sai
hoặc
- Đo sai
- Không đo
- Việc đảm bảo
chất lượng kém
- Thiết bị đo
không đạt yêu cầu
Thông tin
không đúng
- Tốc độ thi công
- Công nghệ
- Biện pháp an toàn
hoặc
Thi công
không đúng
Kiểm soát và /hoặc
thông tin
không đúng
Hư hỏng do :
1) Lún quá mức
2) Mất ổn điịnh
3) Hư hỏng ở kết cấu liền kề
- Vật liệu chất lượng kém
- Thoát nước không đúng
- Tăng tải
- Tháo dỡ giàn giáo
- Ván khuôn sai
Nếu móng bằng kết cấu bê tông, cần kiểm tra:
-
Cờng độ vật liệu bê tông (lấy mẫu, siêu âm, súng bi...)
-
Chỉ tiêu cơ học và hoá học của thép trong bê tông.
-
Khi có dấu hiệu ăn mòn hoá học hoặc ăn mòn do dòng điện tản mạn thì
kiểm tra theo qui định để đánh giá mức độ ăn mòn.
-
Vị trí cốt thép chịu lực trong móng.
Nếu móng bằng gạch đá, cần kiểm tra:
-
Cờng độ khối xây.
-
Sức chịu tải.
-
Độ rộng vết nứt cho phép.
Để có đợc cách xử lý tốt thì phải hết sức chú ý đến khâu chẩn đoán để tìm
nguyên nhân và sau đó xác định đợc phơng án sửa chữa (tiền khả thi). Để chẩn
đoán chính xác cần chú ý:
-
Điều tra cơ bản: thu thập những dữ liệu nói chung của công trình, đặc biệt
là phần nền móng về số liệu đất nền, hồ sơ thiết kế, thi công, sử dụng vật
liệu, phỏng vấn các kỹ s, kiến trúc s, ngời thi công, nhà cung cấp vật liệu
(trực tiếp hoặc từ tài liệu lu trữ).
-
Điều tra bổ sung: lấy mẫu để thí nghiệm trong phòng hoặc hiện trờng,
khoan khảo sát, đo đạc tại công trình (lún, nứt, võng, nghiêng).
-
Sau đó chuyển sang các công tác khác theo sơ đồ trên hình 1-2.
27
Cải tạo nhà và
hiện đại hoá thiết bị
Thay đổi kết cấu
Đặt tuy nen kỹ thuật
Xây liền kề và quy hoạch lại
Hiện đại hoá thiết bị
Đặt thêm thiết bị
Tăng tải trọng
Các ngyên nhân phải sửa chửa chữa
Làm sâu tầng hầm
Tăng bước cột và nhịp
Xây cao nhà
Tổng hợp các nguyên nhân
Biến dạng nền
Mất ổn định trên sườn dốc
Sức chịu tải của nền không đủ
Gia cường móng
bị hỏng và nền
Thay đổi tính chất đất nền
Hư hỏng móng
Tác động động lực
Vượt tải
Phạm vị chế độ sử dụng
Ăn mòn
Hình 1-2: Các nguyên nhân phải sửa chữa
28
3.4. Nội dung điều tra và báo cáo
Các bớc cơ bản về điều tra xử lý nói chung theo sơ đồ trên hình 1-3 sau:
Điều tra sự cố
Biện pháp bảo vệ và thực thi
Phân tích nguyên nhân sự cố
Kiểm định độ tin cậy
Báo cáo điều tra sự cố
Phúc tra trtước khi xử lý
Phương án xử lý
Thiết kế xử lý
Phương án thi công
Không đạt yêu cầu
Thi công
Kiểm tra nghiệm thu
Kết luận
Hình 1-3: Các bớc điều tra xử lý
29
a. Nội dung điều tra
Nội dung điều tra về sự suy giảm chất lợng hoặc về sự cố, trong đó có sự cố
nền móng, phải gồm những điều chính sau đây:
-
Tình hình công trình: Vị trí, địa điểm, đặc thù kết cấu, môi trờng xung
quanh, vùng khí hậu, thời gian xây dựng và đã sử dụng nhiều ít.
-
Tình hình chất lợng hoặc sự cố: thời gian phát hiện, sự biến đổi chất lợng
qua đo đạc, kiểm tra, sự suy giảm (%) hữu hình, tổn thất, tử vong (nếu có).
-
Tài liệu về địa chất của nền, kết quả đo đạc biến dạng đã có, so sánh tài liệu
lu trữ với tài liệu mới thu thập hoặc bổ sung...
-
Tài liệu về bản vẽ thiết kế: sự hợp lý của tính toán kết cấu, sơ đồ tính kết
cấu, sự chính xác của phơng pháp và kết quả tính toán...
-
Chất liệu của vật liệu xây dựng, thành phẩm hay bán thành phẩm...
-
Tình hình lúc thi công: thời gian thi công, thời tiết lúc thi công (ma, bão, lũ,
lụt...), sự chấp hành của nhà thầu đối với công nghệ, qui trình thi công đã
duyệt, tải trọng thi công, tài liệu nghiệm thu, xử lý sai sót trong thi công,
tiến độ và tốc độ thi công...
-
Kết quả quan trắc lún, nứt, nghiêng, võng...
-
Tình hình sử dụng: thời gian sử dụng, tải trọng sử dụng, tính xâm thực của
môi trờng trong quá trình sử dụng, vi phạm (nếu có) so với thiết kế.
Nội dung điều tra sự cố bao gồm điều tra các mặt khảo sát, thiết kế, thi công,
sử dụng cùng với điều kiện môi trờng.
Nói chung chia thành 3 loại: điều tra sơ bộ, điều tra chi tiết và điều tra bổ sung.
1) Điều tra sơ bộ
Nội dung điều tra sơ bộ gồm những nội dung sau:
1. Tình trạng công trình: nội dung bao gồm những đặc trng của hiện trờng có
công trình (nh tình hình khu vực gần công trình, môi trờng có bị xâm thực
không), đặc trng chủ yếu của kết cấu công trình, mức độ hoàn thành công
trình hoặc tình hình sử dụng công trình khi xẩy ra sự cố.
2. Tình hình sự cố: thời gian và quá trình xảy ra sự cố, hiện trạng sự cố và số
liệu đo đợc, tình hình phát triển và thay đổi của sự cố từ lúc phát hiện đến
lúc điều tra, số ngời thơng vong và tổn thất kinh tế, tính nghiêm trọng của
sự cố (có nguy hiểm đến an toàn của kết cấu hay không), tính bức thiết của
sự cố (không kịp thời xử lý có xảy ra hậu quả nghiêm trọng không), hoặc có
cần thiết xử lý sơ bộ sự cố hay không.
30
3. Kiểm tra bản vẽ, tài liệu: bản vẽ thiết kế và bản thuyết minh, các báo cáo
khảo sát về địa chất công trình và địa chất thuỷ văn.
4. Kiểm tra các tài liệu khác:
-
Chứng chỉ xuất xởng của vật liệu xây dựng, thành phẩm, bán thành phẩm
và báo cáo thí nghiệm.
-
Các sổ ghi chép gốc trong thi công và ghi chép kiểm tra nghiệm thu: nh
nhật ký thi công, nhật ký đóng cọc, nhật ký thi công cọc khoan nhồi, nhật
ký thi công bê tông, nhật ký kéo căng ứng suất trớc, nhật ký nghiệm thu
công trình khuất...
5. Điều tra tình hình sử dụng : đối với công trình đã bàn giao sử dụng, phải
tiến hành điều tra mục này, nội dung của nó bao gồm điều tra các mục nh
mục tiêu sử dụng công trình, tải trọng sử dụng, điều kiện xâm thực.
2). Điều tra chi tiết
Điều tra chi tiết bao gồm các nội dung sau:
1. Tình hình thiết kế: t cách của đơn vị thiết kế, bản vẽ thiết kế có đầy đủ
không, cấu tạo thiết kế có hợp lý không, sơ đồ tính toán kết cấu và phơng
pháp thiết kế cùng với kết quả có chính xác không.
2. Tình hình nền móng: tình hình thực tế của nền, kích thớc cấu tạo móng và
báo cáo khảo sát, yêu cầu thiết kế có thống nhất không, nếu cần có thể đào
để kiểm tra.
3. Tình hình thực tế của kết cấu: bao gồm bố trí kết cấu, cấu tạo kết cấu, phơng thức liên kết, tình hình cấu kiện và hệ thống chống đỡ.
4. Điều tra các loại tác động lên kết cấu : chủ yếu bao gồm điều tra phân tích
các tác động và hiệu ứng của nó lên kết cấu, tác động của tổ hợp hiệu ứng,
khi cần thiết tiến hành thống kê số đo thực tế.
5. Tình hình thi công: bao gồm phơng pháp thi công, tình hình chấp hành quy
phạm thi công, tiến độ và tốc độ thi công, trong thi công có bị gián đoạn
không, thống kê phân tích trị số tải trọng thi công.
6. Quan trắc biến dạng công trình : sổ ghi chép quan trắc lún, sổ ghi chép biến
dạng kết cấu.
7. Quan trắc nứt: hình dạng và đặc trng phân bố vết nứt.
3). Điều tra bổ sung
Điều tra bổ sung thờng là làm thêm một số công việc: thí nghiệm, kiểm
nghiệm, đo, thông thờng gồm 5 nội dung dới đây:
31
1. Điều tra về nền: đối với nền có hoài nghi phải tiến hành khảo sát bổ sung,
nh tình hình địa chất dới lớp chịu lực, tình hình địa chất dới các lỗ khoan
khảo sát trong công trình móng cọc.
2. Xác định tính năng thực tế của vật liệu trong công trình nh: tiến hành thí
nghiệm vật lý, phân tích hoá học đối với vật liệu thép, ximăng, lấy mẫu trên
kết cấu, kiểm nghiệm cờng độ thực tế của bê tông hoặc khối xây, dùng súng
bật nẩy, sóng siêu âm và tia chiếu để kiểm tra không phá hoại.
3. Kiểm tra các khuyết tật bên trong kết cấu nh: dùng búa gõ nhẹ lên mặt
ngoài của kết cấu để kiểm tra có lỗ rỗng hoặc vỏ dày hay không; đổ nớc vào
mặt ngoài hoặc các lỗ để sẵn, ống chôn sẵn để kiểm tra bên trong có lỗ rỗng
lớn hay không hoặc có thấm nớc hay không; đục bỏ bề mặt của khu vực
nghi vấn, kiểm tra chất lợng bên trong; dùng máy đo khuyết tật sóng siêu
âm đo lỗ rỗng, vết nứt và các khuyết tật bên trong kết cấu.
4. Thí nghiệm tải trọng: dựa vào thiết kế hoặc yêu cầu sử dụng, làm thí
nghiệm tải trọng đối với kết cấu hoặc cấu kiện, kiểm tra sức chịu tải, tính
năng chống nứt và biến dạng thực tế.
5. Quan sát trong thời gian dài: đối với những khuyết tật đã xuất hiện trong
công trình (nh nứt, biến dạng) tiến hành kiểm tra quan trắc trong thời gian
tơng đối dài, để xác định khuyết tật ổn định hay đang tiếp tục phát triển, từ
đó tìm quy luật thay đổi phát triển của nó.
Nội dung của điều tra bổ sung khác nhau rất xa tuỳ theo tình hình công trình
và sự cố, nội dung nói ở trên là một số vấn đề thờng gặp. Kinh nghiệm thực tế cho
thấy, rất nhiều sự cố nhờ những t liệu điều tra bổ sung mới có thể phân tích và xử
lý, vì vậy tác dụng quan trọng của điều tra bổ xung không thể xem nhẹ. Nhng các
hạng mục điều tra bổ sung cũng tốn kém công sức và tiền của nên chỉ khi những t
liệu đã điều tra cha đủ để phân tích, xử lý sự cố, mới tiến hành điều tra bổ sung
một số hạng mục cần thiết.
b. Nội dung báo cáo
Nội dung của báo cáo điều tra gồm những điều chính sau đây:
-
Tình hình công trình: chủ yếu nói đến phần có liên quan đến chất lợng hoặc
sự cố.
-
Tình hình suy giảm chất lợng hoặc sự cố: thời gian phát hiện và phát sinh,
hiện trạng và động thái chất lợng hay sự cố.
-
Đã sửa chữa, khắc phục: định kỳ, sửa chữa nhỏ, sửa chữa lớn có lựa chọn
hay sửa toàn diện, nâng cấp, hiện đại hoá...
-
Số liệu thí nghiệm, đo đạc, thử mẫu các loại...
-
Phân tích tình hình, nguyên nhân, dự báo sự phát triển về tốc độ suy giảm
chất lợng hoặc sự cố...
32
-
Kết quả kiểm định về độ tin cậy của kết cấu: việc này cần phải thực hiện khi
có sự cố mang tính nguy hiểm.
-
Kiến nghị cách sửa chữa: sửa chữa đề phòng, sửa chữa để ngăn chặn sự cố,
sửa chữa để phục hồi hoặc hiện đại hoá công trình...
c. Yêu cầu của báo cáo điều tra
Để đáp ứng yêu cầu xử lý sự cố, báo cáo điều tra nên bao gồm những nội dung
chủ yếu sau:
1. Khái quát công trình: chủ yếu giới thiệu đến bộ phận công trình có liên quan
đến sự cố.
2. Khái quát sự cố: chủ yếu gồm thời gian xảy ra và phát hiện của sự cố, hiện
trạng của sự cố và tình hình phát triển thay đổi.
3. Sự cố đã đợc xử lý cha: lấp hoặc che kín bộ phận khiếm khuyết, các biện
pháp bảo vệ tạm thời để tránh sự cố ngày càng xấu đi; nếu đã dợc xử lý, nhng không đạt đợc hiệu quả mong muốn, cũng cần đợc ghi chép rõ ràng.
4. Các số liệu đo thực tế và các số liệu thí nghiệm trong điều tra sự cố.
5. Phân tích nguyên nhân sự cố.
6. Kết quả kiểm định độ tin cậy của kết cấu.
7. ý nghĩa của việc xử lý sự cố.
Trong bản báo cáo thì cần chú ý đến các yêu cầu sau:
-
Tin cậy, chuẩn xác.
-
Toàn diện, kịp thời.
-
Súc tích sáng sủa.
-
Thực sự cầu thị.
4. Đánh giá, Phân loại chất l ợng công trình
4.1. Nguyên tắc chung
33
Sự cần thiết của công tác kiểm tra : Công tác kiểm tra bao gồm các biện pháp
kỹ thuật để quyết định điều kiện làm việc của công trình, quyết định những
biện pháp sửa chữa
Đánh giá phân loại chất lợng kỹ thuật công trình:
-
Những công trình thờng rất khác nhau về đặc trng của những khuyết tật,
mức độ ảnh hởng của những khuyết tật này đối với vận tải, chi phí yêu cầu
cho công tác sửa chữa.
-
Thông thờng chúng phụ thuộc vào những yếu tố vật liệu (thép các bon, thép
hợp kim thấp...), công nghệ chế tạo, thời gian sử dụng, môi trờng, đặc trng
của vận tải, tình trạng của công tác bảo dỡng kết cấu.
-
Vấn đề cần thiết là phải xác lập hệ thống tiêu chuẩn để phân loại chất lợng kỹ
thuật công trình, nhằm đánh giá và quản lý chúng một cách tốt nhất.
-
Những hạng mục đợc xem là cơ bản của công việc quản lý các công trình
giao thông:
+
Biên độ biến dạng.
+
Mức độ ảnh hởng đến an toàn giao thông.
+
Sự cần thiết phải tiến hành những biện pháp để duy trì chức năng làm
việc của công trình.
4.2. Những tiêu chuẩn, trình tự để đánh giá và phân loại chất
lợng kỹ thuật công trình
Trớc hết công trình đợc đặt vào một trong những loại cơ bản sau đây, tuỳ theo
mức độ biến dạng hay sự suy yếu chức năng làm việc của nó:
Loại A: Công trình thuộc lại A là những công trình bị ảnh hởng bất lợi do
những h hỏng hay khuyết tật gây ra.
Loại C: Công trình thuộc loại C là những công trình không bị suy yếu về chức
năng làm việc nhng có những khuyết tật nhẹ.
Loại B: Công trình thuộc loại B là những công trình có những h hỏng hay
khuyết tật mà mức độ nghiêm trọng nằm giữa loại A và C, đang có xu
hớng phát triển.
Loại D: Công trình thuộc loại D là những công trình không có khuyết tật hay
h hỏng hoặc có nhng không đáng kể, không ảnh hởng đến chức năng
làm việc của kết cấu.
34
Vấn đề quan trọng là những kết cấu đợc xem là loại A. Loại này có thể phân
chi tiết thành 3 loại : AA, A1, A2 nhằm mục đích xem xét kỹ đến sự suy yếu của
chức năng làm việc và thời gian tiến hành những biện pháp sửa chữa.
Loại AA: Công trình thuộc loại AA là công trình không có khả năng sử dụng
nh bình thờng, biện pháp sửa chữa hay tăng cờng phải đợc thực hiện
ngay lập tức.
Loại A1: Công trình hiện tại cha có vấn đề về an toàn, nhng nó đòi hỏi những
biện pháp nhất định nào đó phải đợc thực hiện sớm, hoặc vì chức
năng làm việc của công trình có thể bị ảnh hởng bởi những ngoại lực
thờng xuyên tác động, hoặc vì an toàn vận tải có thể sớm bị xuống
cấp nếu công trình tiếp tục bị huỷ hoại.
Loại A2: Công trình hiện tại không có vấn đề về an toàn, nhng chức năng làm
việc của chúng có thể bị ảnh hởng bất lợi trong tơng lai. Vì vậy nó
yêu cầu một số biện pháp sửa chữa nhất định nào đó phải đợc tiến
hành ngay.
4.3. Phân loại công tác kiểm tra
Công tác kiểm tra đợc phân làm 3 loại (bảng 1-1), bao gồm:
- Kiểm tra tổng quát.
- Kiểm tra chi tiết.
- Kiểm tra toàn diện.
Công tác kiểm tra toàn diện, bao gồm cả việc kiểm tra đối với công trình, kiểm
tra đối với môi trờng và các công trình xung quanh. Công tác kiểm tra tổng quát
cũng có thể gọi là công tác kiểm tra định kỳ (2 năm 1 lần), ngoài ra còn có thêm
công tác kiểm tra đột xuất tuỳ theo điều kiện thực tế của công trình.
Bảng 1-1: Mục đích và loại kiểm tra
Loại kiểm tra
Tổng quát
Chi tiết
Toàn diện
Mục đích kiểm tra
Để xác nhận những công trình thuộc loại A bằng
những chuẩn đoán kết cấu sơ bộ.
*
*
Thực hiện việc chuẩn đoán công trình một cách chi
tiết với độ chính xác cao hơn.
*
Để chọn lựa về phơng pháp, thời gian tiến hành sửa
chữa.
*
*
35
Để điều tra nhằm phát hiện những thay đổi chủ yếu
từ nền đất và để xác nhận công trình thuộc loại A.
Để điều tra nhằm phát hiện những điều kiện môi trờng chủ yếu bằng việc khảo sát trên không và để xác
nhận công trình thuộc loại A.
Hợp tác với những tổ chức bên ngoài.
*
*
*
*
*
*
Những mục đích kiểm tra đợc liệt kê trong bảng trên sẽ đợc giải thích một cách
chi tiết nh sau:
-
Xác nhận những công trình thuộc loại A bằng những chuẩn đoán kết cấu sơ
bộ: Có nghĩa là nếu nh ngời ta phát hiện đợc một sự biến dạng nào đó và
ngời ta kiểm tra đợc sự suy yếu về chức năng làm việc của công trình và
mối liên quan giữa sự biến dạng và sự suy yếu chức năng để phân loại một
cách sơ bộ, thông qua công tác kiểm tra tổng quát hay toàn diện.
-
Thực hiện những chuẩn đoán kết cấu với độ chính xác cao: Đối với những
công trình thuộc loại A để dự đoán những nguyên nhân gây ra biến dạng,
mức độ suy yếu chức năng làm việc của công trình và triển vọng dẫn tới tơng lai của chúng cần tiến hành kiểm tra chi tiết.
-
Chọn lựa về phơng pháp và thời gian tiến hành sửa chữa: Có nghĩa là căn
cứ vào sự suy yếu chức năng làm việc của công trình để chọn lựa những phơng pháp và thời gian tiến hành sửa chữa, đồng thời nhằm xem xét kỹ
những biện pháp sửa chữa sao cho có hiệu quả và cần tiến hành khi nào,
với giá thành chi phí sửa chữa là bao nhiêu thông qua công tác kiểm tra chi
tiết hay toàn diện.
-
Điều tra phát hiện sự thay đổi của môi trờng: Chủ yếu là nền móng để xác
nhận công trình thuộc loại A, tức là tiến hành điều tra những điều kiện môi
trờng trong vùng tiếp cận với công trình để phát hiện sự biến đổi của chúng
và những mối liên quan của nhng sự thay đổi vùng tiếp cận này đối với
công trình. Phạm vi khảo sát điều tra chủ yếu là trên mặt đất khi kiểm tra
tổng quát hay tiết diện.
-
Điều tra phát hiện sự thay đổi của môi trờng mà chủ yếu là khảo sát về khí
quyển, thời tiết, những điều kiện môi trờng trong khu vực lân cận với công
trình, phát hiện những thay đổi của chúng và mối liên quan của những thay
đổi này tới chức năng làm việc của công trình.
-
Hợp tác với những tổ chức bên ngoài để xác định những biện pháp thực
hiện, nhằm ngăn ngừa những thảm hoạ ở mức độ lớn.
Mục đích chủ yếu của công tác kiểm tra là để quản lý những chức năng làm
việc của công trình chứ không chỉ đơn thuần là tìm kiếm các biến dạng hay h
hỏng. Vấn đề quan trọng là phải sử dụng đầy đủ những số liệu điều tra thu đợc
36
